DE2518174A1 - Mehrschichtenverbundplatte sowie verfahren und vorrichtung zu deren herstellung - Google Patents

Mehrschichtenverbundplatte sowie verfahren und vorrichtung zu deren herstellung

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DE2518174A1 DE19752518174 DE2518174A DE2518174A1 DE 2518174 A1 DE2518174 A1 DE 2518174A1 DE 19752518174 DE19752518174 DE 19752518174 DE 2518174 A DE2518174 A DE 2518174A DE 2518174 A1 DE2518174 A1 DE 2518174A1
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Description

Mehrschichtenverbundplatte sowie Verfahren und Vorrichtung; zu deren Herstellung
Die Erfindung betrifft eine Mehr Schichtenverbundplatte mit plattenförmigen Außenschichten, vorzugsweise aus einem Holzwerkstoff sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung derartiger Verbundplatten.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Mehrschichtenverbundplatte zu schaffen, die bei geringem Materialeinsatz eine hohe Festigkeit und eine hohe Wärmedämmung aufweist.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einer Mehrschichtenverbundplatte mit plattenförmigen Außenschichten vorzugsweise aus einem Holzwerkstoff dadurch gelöst, daß als Zwischenschicht wenigstens eine Hartschaumstoffschicht aus einem geschäumten Kunstharz vorgesehen ist, die mit den Außenschichten vollflächig verklebt ist. Vorzugsweise ist eine Hartschaumschicht aus geschäumtem Polystyrol vorgesehen.
Die Hartschaumschicht kann dabei wenigstens doppelt so
dick sein wie die Außenschichten. '
Für die Außenschichten werden vorzugsweise Spanplatten oder Sperrholzplatten verwendet. Es können auch Asbestzementplatten vorgesehen werden.
Die Platten sind vorzugsweise an ihren Bändern mit Nuten versehen, deren Breite der Dicke der Schaumstoffschicht entspricht.
In der weiteren Ausbildung ist in der Hart schaums chi cht eine weitere Platte vorgesehen, die mit den beiderseitigen Hartschaumschichten vollflächig verklebt ist.
Mehrschichtenverbundplatten gemäß der Erfindung haben eine hohe Biegefestigkeit und eine hohe Knickfestigkeit. Sie können daher im Hochbau als selbsttragende Platten verwendet werden und bei Verwendung als Wandelemente auch senkrecht belastet werden. Die erfindungsgemäßen Verbundplatten können damit auch Tragfunktionen übernehmen. Unter Verwendung von Verbindungsriegeln, die in die seitlichen
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Nuten eingesetzt werden, lassen sich damit ohne zusätzliche Stützkonstruktionen großflächige Wände aufbauen, ebenso sind Dacheindeckungen mit relativ großen Stützweiten für die Tragkonstruktion möglich.
Als Verbindungsriegel finden dabei vorzugsweise Eiegel Verwendung, die in gleicher Weise aufgebaut sind wie die Mehrschichtenverbundplatten, nämlich aus Außenschichten aus einem plattenförmigen Werkstoff und einer Zwischenschicht aus einem Hartschaum, die mit den Außenschichten vollflächig verklebt ist. Diese Verbindungsriegel sind ebenso wie die Verbundplatten gemäß der Erfindung frei von Wärmebrücken, so daß sich großflächige Wand- oder Dachelemente ohne Wärmebrücken aufbauen lassen.
Weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zu schaffen, mit dem in einfacher Weise Mehrschichtenverbundplatten und Verbindungselemente gemäß der Erfindung herstellbar sind. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Schichten vollflächig mit einem Kleber beschichtet und unter Unterdruck miteinander verpreßt werden. Als Kleber wird dabei vorzugsweise ein 2-Komponenten-Kleber verwendet. Zweckmäßig wird der Kleber mit einem Füllstoff mit einem spezifischen Gewicht versehen, der dem spezifischen Gewicht des Klebers entspricht.
Zur Ausbildung von Nuten auf dem Umfang der Verbundplatten werden zwischen die äußeren plattenförmigen Schichten Riegel eingelegt.
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Eine einfache und wirksame Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist gekennzeichnet durch einen formsteifen, druckdicht mit einem starren Boden verbundenen Rahmen, dessen Höhe im wesentlichen einem Mehrfachen der Dicke der Verbundplatten und dessen Innenabmessungen den Außenabmessungen der Verbundplatten entspricht und der mit einem Anschluß für eine Unterdruckquelle versehen ist, sowie weiter durch eine elastische Abdeckung für den Rahmen und durch Mittel, mit denen die elastische Abdeckung abdichtend gegen die Oberkante des Rahmens anpreßbar ist. Zweckmäßig ist der Boden der Vorrichtung mit einer dichtenden Folie belegt, die am Umfang zwischen dem Boden und dem Rahmen dichtend eingeklemmt ist.
Vorzugsweise wird ein umlaufender Spannrahmen für die elastische Abdeckung vorgesehen sowie Spannmittel, mit denen der Spannrahmen gegen den iOrmrahmen anpreßbar ist.
Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht und im nachstehenden mit weiteren Merkmalen anhand der Zeichnung beschrieben.
Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf eine Mehrschichtenverbundplatte.
Pig. 2 zeigt die Platte in Seitenansicht.
Fig. 3 und 4- zeigen gleichfalls in Seitenansicht
weitere Ausführungsformen von Mehrschicht enverbundplatt en.
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-S-
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Fig. 5 zeigt im Schnitt eine Stoßverbindung zweier benachbarter Verbundplatten.
Fig. 6 zeigt in Draufsicht eine Vorrichtung zur Herstellung von erfindungsgemäßen Mehrschichtenverbundplatten.
Fig. 7 zeigt die Vorrichtung nach Fig. 6 in Seitenansicht.
Fig. 8 zeigt einen Schnitt längs der Linie VIII-VIII in Fig. 7.
Fig. 9 zeigt in größerer Darstellung ein Detail der Vorrichtung, vorbereitet für einen Preßgang.
Die in Fig. 1 und 2 dargestellte Mehrschichtenverbundplatte 1 weist zwei außenliegende Platten 2 auf. Zwischen diesen Platten 2 ist eine Hartschaumplatte 3 angeordnet, die vollflächig mit den Außenplatten 2 verklebt ist. Als Außenplatten finden vorzugsweise Platten aus einem Holzwerkstoff, insbesondere Holzspanplatten oder Sperrholzplatten Anwendung. Als Außenplatten können aber auch Asbestzementplatten verwendet werden.
Es werden vorzugsweise Hartschaumplatten mit einer hohen Rohdichte verwendet. Beispielsweise einer Rohdichte von 25 kp/nr und größer. Besonders gute Resultate werden mit geschäumtem Polystyrol mit einer Rohdichte größer als 30 kp/nr erreicht.
Für die vollflächige Verklebung wird vorzugsweise ein 2-Komponenten-Kleber verwendet, der zur Volumenvergrößerung
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mit einem Füllstoff, vorzugsweise einem Talcum, versetzt ist, wobei die spezifischen Gewichte des Klebers und des Füllstoffes im wesentlichen gleich sein sollten, um ein Absetzen des Füllstoffes zu vermeiden. Für das Verkleben der Außenschichten mit der Hartschaumschicht hat sich insbesondere ein Verfahren bewährt, bei dem die Schichten während des Aushärtens des Klebers unter Unterdruck miteinander verpreßt werden. Auf dieses Verfahren wird weiter unten noch näher eingegangen. Bei Versuchsaus führungen wurden einmal als Außenschichten 5-lagige Sperrholzplatten von 12,5 mm Dicke und zum anderen Holzspanplatten von 19 mm Dicke verwendet. Die Hartschaumsch—icht hatte eine Dicke von 40 mm. Bei Biegeversuchen mit einer Einzellast in der Mitte der Stützweite von 1150 mm wurden Versagenslasten von 27OO bzw. 2520 kp/m Plattenbreite und Biegesteifigkeiten von 48,5x106 bzw. 44,2x106 kpcm2/m Plattenbreite ermittelt. Knickversuche an Mehrschichten-Verbundplatten von 25OO mm Länge und 1250 mm Breite mit 19 mm dicken Holzspanplatten als Deckschichten und einem Kern aus 60 mm dickem Polystyrol-Hartschaum ergaben Versagenslasten von mindestens 35 Mp.
Es ist selbstverständlich möglich, die Außenschichten aus unterschiedlichen Werkstoffen herzustellen, beispielsweise eine Sperrholzplatte als Außenschicht mit einer Holzspanplatte als zweiter Außenschicht zu kombinieren. Auf diese Weise lassen sich optimale Festigkeitseigenschaften erzielen. Beispielsweise kann, wenn die Einbauweise der Platte vorgeschrieben wird, die eine Schicht im Hinblick auf die Zugbelastung und die andere Schicht im Hinblick auf die Druckbelastung ausgewählt werden.
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Aufgrund der ausgezeichneten Festigkeitswerte sind die Verbundplatten gemäß der Erfindung sowohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung in hohem Maße belastbar. Die Verbundplatten können daher als tragende Elemente ebenfalls verwendet werden.
Vorzugsweise sind die Verbundplatten, wie in der Zeichnung dargestellt, an ihrem Rand mit Nuten 4 versehen, deren Breite der Breite der Hartschaumschicht entspricht. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine umlaufende Hut vorgesehen. Bei der Montage können in diese Nuten Verbindungsriegel/eingesetzt werden, so daß die Platten dann stumpf gegeneinander stoßend montierbar sind. Vorzugsweise sind die Verbindungsriegel, wie in Fig. 5 dargestellt, in ähnlicher Weise aufgebaut wie die Verbundplatten selbst, nämlich aus zwei Außenschichten 5»6 z.B. aus einem Holzwerkstoff und einer Zwischenschicht 7 aus einem Hartschaumstoff, wobei die Schichten auch hier vollflächig miteinander verklebt sind. Bei Verwendung derartiger Verbindungsriegel werden Värmebrücken im Bereich des Stoßes aneinandergrenzender Verbundplatten vermieden.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 ist zusätzlich innerhalb der Hartschaumschicht eine Zwischenschicht 8 vorgesehen, die aus einem Holzwerkstoff bestehen kann. Als Zwischenschicht kann aber auch eine Asbestzementplatte oder ähnliches vorgesehen werden. Die Platte nach Fig. 3 weist dann 4 Klebeschichten auf.
Die Verbundplatte nach Fig» 4- entspricht in ihrem Aufbau im wesentlichen der nach Fig.2.Zwischen der rechten Außenschicht und der Hartschaumschicht 3 ist hier eine Schicht 10 aus einem dampfdiffusionsfesten Material vorgesehen. Diese Dampfsperre kann ein Auftrag aus einem diffusionsfesten Material auf
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der Innenseite der Außenschient sein. Ss ist aber auch
möglich, beispielsweise eine Metallfolie vorzusehen, die einerseits mit der Außenschicht und andererseits mit der Hartschaumschicht verklebt ist. In Fig. 4- sind weiter
auf den Außenseiten der Außenschichten 2 und 9 Bescl \chtungen 5 angedeutet. Diese Beschichtungen können Oberflächenveredelungen der verwendeten Holzwerkstoffe sein. Es können aber auch aufgeklebte Folien oder dergleichen
sein.
Die Hartschaumschicht innerhalb der Platte sorgt einmal
für eine ausreichende Wärmedämmung. Von der Dicke dieser Hartschaumschicht ist . aber auch das Widerstandsmoment der Verbundplatte abhängig. Durch eine Vergrößerung der Dicke der Hartschaumschicht läßt sich damit die Belastbarkeit der Platte bei gleichen Außenschichten vergrößern.
Wie bereits oben erwähnt, erfolgt das Verkleben der
Tj*
Außenschichten mit der Zwischenschicht aus artschaum
vorzugsweise dadurch, daß die Schichten nach dem Beschichten mit einem Kleber unter Unterdruck miteinander verpreßt werden. Zur Durchführung dieses Verfahrens kann eine einfache Vorrichtung verwendet werden, die in ihren Einzelheiten in den Fig. 7 bis 9 dargestellt ist. Diese Vorrichtung weist einen formsteifen Rahmen 12 auf, der vorzugsweise aus U-Profilen 13 zusammengeschweißt ist. Der Rahmen ist mit einem starren Boden 14 verbunden, der beispielsweise aus Holzbohlen bestehen kann. Um eine Abdichtung des Bodens
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2b 1 B 1 74
zu erzielen, kann dieser, wie in Fig. 9 veranschaulicht, mit einer dichtenden Folie 15 belegt sein, die auf dem Umfang zwischen dem Boden und den Flanschen der U-Profile dichtend eingespannt ist. Der Rahmen 12 ist mit einem oder mehreren Anschlüssen 16 versehen, an die ein Schlauch 17 als Verbindung zu einer Unterdruckquelle anschließbar ist.
Die Innenab-messungen des Rahmens 12 entsprechen mit geringem Spiel den Außenabmessungen der Verbundplatten, während die Höhe des Rahmens im wesentlichen einem Mehrfachen der Dicke der Verbundplatten entspricht. Durch die Übereinstimmung der Innenabmessungen des Rahmens mit den Außenmaßen der Platte werden die einzelnen Schichten der Platten während des Verpressens in ihrer vorgesehenen Lage relativ zueinander gehalten, so daß Verschiebungen unmöglich sind. Es ist selbstverständlich auch möglich, die Platten innerhalb des Rahm lens durch entsprechende Einsätze zwischen den Außenkanten der Platten und der Innenseite des Rahmens innerhalb der Vorrichtung zu zentrieren. Bei Verwendung solcher Zentrierstücke kann das Einsetzen der Platten in den Rahmen und das Herausnehmen erleichtert werden.
Der in der Zeichnung dargestellte Rahmen ist, wie insbesondere aus Fig. 9 ersichtlich, zum gleichzeitigen Verpressen von 3 Verbundplatten I,II,III ausgebildet. Die Platten weisen jeweils eine Außenschicht 18, vorzugsweise aus einem Holzwerkstoff und eine Zwischenschicht 19 aus einem Hartschaum auf. Die Abmessungen der Zwischenschicht 19 sind dabei jeweils um die doppelte Nuttiefe kleiner als die Abmessungen der Außenschichten 18. Um den Umfang der
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Zwischenschicht 19 sind Holzriegel 20 eingesetzt, durch welche einmal die Zwischenschicht 19 zwischen den Außenschichten zentriert wird. Über die Holzriegel 20 wird darüber hinaus eine unerwünschte Kantenpressung am Umfang der Zwischenschicht 19 verhindert.
Auf die im Rahmen 13 geschichteten Verbundplatten I bis III kann eine Ausgleichsplatte 20 aufgelegt werden. Über den Eahmen wird anschließend eine elastische Abdeckung 21 gespannt, die mit ihren Rändern auf den oberen Schenkeln des U-Profiles 13 aufliegt. Wie in Fig. 8 dargestellt, ist für das Anpressen der Ränder der elastischen Abdeckung 21 ein umlaufender Druckrahmen 22 vorgesehen, der über Spannmittel, beispielsweise Spannklemmen 23* gegen den oberen Flansch der U-Profile verspannbar ist. Die Oberkante des Rahmens kann dabei mit einer die Dichtwirkung fördernden Beschichtung versehen sein.
Nach dem Auf klemmen des Druckrahmens 22 wird über die Unterdruckquelle der Rahmen evakuiert. Es genügt dabei ein Unterdruck in der Größenordnung von 0,4 bar, der gegebenenfalls auch noch höher liegen kann. Beim Anlegen dieses Unterdrucks werden die in dem Rahmen geschichteten Platten mit einem Preßdruck von etwa 6.000 kg/m verpreßt. Das Yerpressen unter Unterdruck hat den Vorteil, daß sich innerhalb der Klebschicht keine Luftnester ausbilden können. Darüber hinaus werden der Schaumstoff schicht weitgehend die in ihr noch enthaltenen Treibgase entzogen·. Die Schaumstoffschicht erfährt also eine künstliche Alterung und erhält damit eine gute Formstabilität.
8G984S/0A92
Mehr Schichtenverbundplatten gemäß der Erfindung können in Geschoßhöhe von 2.^00 mm und mit einer Easterbreite von 1.250 mm hergestellt werden. Es sind aber auch wesentlich größere Abmessungen möglich.
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Claims (16)

  1. 251 8 Γ/Α
    Pat entansp-rüc h e
    Mehrschichtenverbundplatte mit plattenförmigen Außenschichten, insbesondere aus einem Holzwerkstoff, dadurch
    gekennzeichnet, daß als Zwischenschicht wenigstens eine
    Hartschaumschicht aus einem geschäumten Kunstharz vorgesehen ist, die mit den Außenschichten vollflächig verklebt
    ist.
  2. 2. Mehrschichtenverbundplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Hartschaumschicht aus geschäumtem
    Polystyrol vorgesehen ist.
  3. 3. Mehrschichtenverbundplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hartschaumschicht wenigstens doppelt so dick ist wie die Außenschichten.
  4. 4-. Mehrschichtenverbundplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für wenigstens eine Außenschicht eine
    Spanplatte vorgesehen ist.
  5. 5· Mehrschichtenverbundplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als wenigstens eine Außenschicht eine Sperrholzplatte vorgesehen ist.
  6. 6. Mehrschichtenverbundplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als wenigstens eine Außenschicht eine Platte aus Asbestzement vorgesehen ist.
    609845/0492
  7. 7· Mehrschichtenverbundplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte an ihren Rändern mit Nuten versehen ist, deren Breite der Dicke der Hart s chaums chi cht ent sp ri cht.
  8. 8. Mehrschichtenverbundplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Hartschaumschicht eine weitere starre Platte vorgesehen ist, die mit den beiderseitigen Schaumstoffschichten vollflächig verklebt ist.
  9. 9· Verbindungselement für Mehrschichtenverbundplatten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es als Riegel mit plattenförmigen Außenschichten, insbesondere aus einem Holzwerkstoff und einer Zwischenschicht aus einem Hartschaum, insbesondere geschäumtem Polystyrol, die mit den Außenschichten vollflächig verklebt ist, ausgebildet ist.
  10. 10. Verfahren zur Herstellung von Mehrschichtenverbundplatten und Verbindungselementen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichten vollflächig mit einem Kleber beschichtet und unter Unterdruck miteinander verpreßt werden.
  11. 11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet» daß als Kleber ein Zweikomponentenkleber verwendet wird.
  12. 12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Kleber mit einem Füllstoff mit einem dem spezifischen Gewicht des Klebers entsprechenden spezifischen Gewicht versehen ist.
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    251817
  13. 13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ausbildung von Hüten auf dem Umfang der Verbundplatten Riegel zwischen die äußeren plattenförmigen Schichten eingelegt werden.
  14. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch einen formsteifen, druckdicht mit einem starren Boden verbundenen Rahmen, dessen Höhe im wesentlichen einem Mehrfachen der Dicke der Verbundplatten und dessen Innenabmessungen den Außenabmessungen der Verbundplatten entspricht und der mit einem Anschluß für eine Unterdruckquelle versehen ist, weiter gekennzeichnet durch eine elastische Abdeckung für den Rahmen und durch Mittel, mit denen die elastische Abdeckung abdichtend gegen die Oberkante des Rahmens anpreßbar ist.
  15. 15· Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden mit einer dichtenden Folie belegt ist, die am Umfang zwischen dem Boden und dem Rahmen dichtend eingeklemmt ist.
  16. 16. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß ein umlaufender Spannrahmen für die elastische Abdeckung und Spannmittel vorgesehen sind, mit denen der Spannrahmen gegen den Formrahmen anpreßbar ist.
    809845/0492
    AS
    Leerseite
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