DE29803111U1 - Structure-absorbing metal roof tile - Google Patents
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Description
Lippert, Stachow, SchmidtLippert, Stachow, Schmidt
& Partner 12· Februar 1998& Partners 12 · February 1998
Patentanwälte
Frankenforster Straß© 135-137Patent attorneys
Frankenforster Strasse© 135-137
D-51427 Berglsch GladbachD-51427 Berghausen Gladbach
intego Metalldachpfannen Klotz GmbHintego metal roof tiles Klotz GmbH
57233 Kreuztal57233 Kreuztal
Die Erfindung betrifft ein Bauelement zur Herstellung einer Dachaußenhaut.The invention relates to a component for producing an outer roof skin.
Seit vielen Jahrzehnten ist es bekannt, korrosionsgeschützte oder korrosionsfeste Metallbleche zur äußeren Abdeckung von Dächern zu verwenden. Hierzu werden in der Regel großflächige Bleche auf der Konterlattung einer Dachkonstruktion verlegt, 0 wobei die Bleche beispielsweise aus feuerverzinktem Stahlband bestehen und als Trapezbleche oder Wellbleche im Handel sind.It has been known for many decades that corrosion-protected or corrosion-resistant metal sheets can be used to cover the outside of roofs. To do this, large-area sheets are usually laid on the counter battens of a roof structure, 0 whereby the sheets consist, for example, of hot-dip galvanized steel strip and are sold as trapezoidal sheets or corrugated sheets.
Die Bleche können durch zusätzlich durch Kunststoffbeschichtungen gegen Korrosion geschützt sein, so daß ihre Lebensdauer mehrere Jahrzehnte betragen kann.The sheets can be additionally protected against corrosion by plastic coatings, so that their service life can be several decades.
Darüber hinaus sind aus dem gleichen Material hergestellte, dachpfannenartig geprägte Blechstreifen bekannt, die z. B. eine Bestreuung aus feinkörnigem mineralischen Material wie Split oder Sand aufweisen, so daß der optische Eindruck einer gebrannten Dachpfanne entsteht.In addition, sheet metal strips made from the same material are known, embossed like roof tiles, which, for example, have a sprinkling of fine-grained mineral material such as grit or sand, so that the optical impression of a fired roof tile is created.
Bei den bekannten Dachabdeckungen aus Metall besteht jedoch insbesondere im Wohnungsbau das Problem, daß die Dachhaut durch Windkräfte oder durch Niederschläge in Form von Regen oder Hagel unter Umständen äußerst störende Geräusche erzeugen kann, die die Wohnqualität nicht unbeträchtlich einschränken. Diese Klapper- und Dröhngeräusche werden als sogenannterHowever, the problem with the well-known metal roof coverings, particularly in residential construction, is that the roof covering can, under certain circumstances, generate extremely disturbing noises due to wind forces or precipitation in the form of rain or hail, which can significantly reduce the quality of life. These rattling and droning noises are referred to as so-called
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Körperschall bezeichnet, der durch Biegeschwingungen und Biegewellen in den Blechen hervorgerufen wird.Structure-borne sound is caused by bending vibrations and bending waves in the sheets.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dachhaut aus Metallblechen zu schaffen, bei der die Emission von Körperschall reduziert ist.The invention is based on the object of creating a roof covering made of metal sheets in which the emission of structure-borne sound is reduced.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Dachaußenhaut aus einem Metall-Kunststoff-Metallverbundwerkstoff besteht, wobei die Metallschichten aus korrosionsfesten Metallblechen bestehen oder mindestens eine korrosionsfeste Beschichtung tragen und die zwischen den Metallblechen angeordnete Kunststoffschicht aus einem viskoelastischen, thermoplastischen Kunststoff gebildet ist.This object is achieved according to the invention in that the roof outer skin consists of a metal-plastic-metal composite material, whereby the metal layers consist of corrosion-resistant metal sheets or at least have a corrosion-resistant coating and the plastic layer arranged between the metal sheets is made of a viscoelastic, thermoplastic plastic.
Derartige Metall-Kunststoff-Metallverbundwerkstoffe, die auch als Sandwichbleche bezeichnet werden, sind z. B. unter dem Markennamen "Bondal" von der Firma Krupp Hoesch Coilex GmbH im Handel. Sie werden für Pkw-Ölwannen, Lärmeinhausungen von Turbinen, Motoren und dergleichen eingesetzt.Such metal-plastic-metal composite materials, which are also referred to as sandwich sheets, are sold, for example, under the brand name "Bondal" by the company Krupp Hoesch Coilex GmbH. They are used for car oil pans, noise enclosures for turbines, engines and the like.
Die Absorption von Schallenergie erfolgt bei diesen Verbundwerkstoffen durch innere Reibung des Viskoelastischen Kunststoffes, durch die in der Kunststoffschicht periodische Scherverformungen hervorgerufen werden. Die Schwingungsenergie wird dabei in Wärme umgewandelt, so daß eine entsprechende Körperschalldämmung bewirkt wird.The absorption of sound energy in these composite materials occurs through internal friction of the viscoelastic plastic, which causes periodic shear deformations in the plastic layer. The vibration energy is converted into heat, so that a corresponding structure-borne sound insulation is achieved.
Mit Hilfe der neuartigen Dachaußenhaut, die vorzugsweise aus dachpfannenartig verformten Blechstreifen besteht, treten bei derartigen Dachkonstruktionen nunmehr praktisch keine Körperschallemissionen mehr auf, die von den Bewohnern eines Gebäudes als störend empfunden werden. Die dachpfannenartig geprägten Blechstreifen weisen vorzugsweise auf ihrer Außenseite eine körnige, mineralische Bestreuung auf, die mittels bekannter Behandlungsverfahren auf eine noch nicht ausgehärtete Acrylatbeschichtung aufgebracht und von dieser teilweise ummantelt wird. Dadurch gelingt die HerstellungWith the help of the new type of roof outer skin, which preferably consists of sheet metal strips shaped like roof tiles, there are now practically no more structure-borne noise emissions in roof structures of this type, which are perceived as disturbing by the residents of a building. The sheet metal strips shaped like roof tiles preferably have a grainy, mineral coating on their outside, which is applied to an acrylic coating that has not yet hardened using known treatment processes and is partially covered by it. This makes it possible to produce
einer Außenfläche, durch die die Blechdachpfannen zumindest in einiger Entfernung praktisch nicht mehr von üblichen mineralischen Dachpfannen unterscheidbar sind. Die vorzugsweise aus feuerverzinkten Blechen bestehenden Metallaußenschalen sind üblicherweise zusätzlich lackiert, so daß ein Korrosionsschutz gewährleistet ist, der bei normaler Beanspruchung eine Lebensdauer der Dachaußenhaut von 50 Jahren und mehr ermöglicht.an outer surface through which the metal roof tiles are practically indistinguishable from standard mineral roof tiles, at least from a distance. The metal outer shells, which are preferably made of hot-dip galvanized sheet metal, are usually also painted to ensure corrosion protection, which, under normal use, enables the roof's outer skin to last for 50 years or more.
Die erfindungsgemäßen Bauelemente werden zweckmäßigerweise mit Edelstahlnägeln oder Schrauben an der Konterlattung befestigt, wobei die Befestigungspunkte vorzugsweise an einem umgebogenen, unteren Rand der Bleche angeordnet sind, so daß Regenwasser in diesem Bereich problemlos abläuft.The components according to the invention are expediently attached to the counter battens using stainless steel nails or screws, with the attachment points preferably being arranged on a bent lower edge of the sheets so that rainwater can drain off easily in this area.
Die rheologischen Eigenschaften des verwendeten viskoelastischen, thermoplastischen Kunststoffs sind vorzugsweise so eingestellt, daß das maximale Körperschallabsorptionsvermögen bei einer Temperatur zwischen 0 und 60 0C liegt. Die Kunststoffschicht weist dabei vorzugsweise eine Dicke zwischen 0,05 und 0,07 mm auf. Der Kunststoff kann z.B. in einem Coilcoatingverfahren als Folie oder in plastischem Zustand auf die vorbereiteten Metallbleche aufgebracht werden.The rheological properties of the viscoelastic, thermoplastic material used are preferably adjusted so that the maximum structure-borne sound absorption capacity is at a temperature between 0 and 60 0 C. The plastic layer preferably has a thickness between 0.05 and 0.07 mm. The plastic can be applied to the prepared metal sheets as a film or in a plastic state, for example in a coil coating process.
Die fertigen Bauelemente können mehrere nebeneinander liegende dachpfannenartige Einprägungen aufweisen, so daß sie im Gegensatz zu den schweren Mineraldachpfannen großflächiger und damit zeitsparend verlegt werden können. Mit den neuartigen Dachpfannen gelingt es gleichzeitig, die Dachkonstruktion wesentlich weniger aufwendig zu gestalten, da das Gewicht der neuartigen Bauelemente gegenüber den bekannten Dachpfannen drastisch reduziert ist.The finished building elements can have several roof tile-like impressions next to each other, so that they can be laid over a larger area and thus save time, in contrast to the heavy mineral roof tiles. At the same time, the new roof tiles make it possible to make the roof construction much less complex, as the weight of the new building elements is drastically reduced compared to the conventional roof tiles.
Weitere Vorteile der Bauelemente sind in ihrer besseren Lagerund Transportfähigkeit, leichten Auswechselbarkeit, beliebiger Farbgebungsmöglichkeit und insbesondere ihrer Recyclingfähigkeit zu sehen.Further advantages of the components are their better storage and transportability, easy interchangeability, any color option and, in particular, their recyclability.
Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht und wird im nachfolgenden anhand der Zeichnung im einzelnen erläutert. Es zeigen:The invention is illustrated by way of example in the drawing and is explained in detail below using the drawing. It shows:
Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Bauelement mit sechs dachpfannenartigen Einprägungen,Fig. 1 is a plan view of a building element with six roof tile-like impressions,
Fig. 2 einen Schnitt durch den verwendeten Metall-Kunstoff-Metallverbundwerkstoff undFig. 2 a section through the metal-plastic-metal composite material used and
Fig. 3 eine schematische Darstellung des Körperschalldämpfungsverhaltens in Abhängigkeit von der Außentemperatur.Fig. 3 is a schematic representation of the structure-borne sound attenuation behavior depending on the outside temperature.
Das in der Zeichnungsfigur 1 dargestellte, mit mehreren dachpfannenartigen Einprägungen versehene Bauelement 1 wird aus einer Metall-Kunststoff-Metallblechplatte auf einer Presse hergestellt. Der untere Rand 2 und der obere Rand 3 des Bauelementes 1 wird dabei umgebogen, so daß sich die einzelnen Bauelemente beim Verlegen auf der Konterlattung einer Dachkonstruktion derart überlappen, daß kein Regenwasser zwischen die einzelnen Bauelemente dringen kann. Die Befestigung mittels Nägeln oder Schrauben erfolgt durch Durchbrüche auf der unteren umgebogenen Kante 2.The structural element 1 shown in the drawing figure 1, which has several roof tile-like indentations, is made from a metal-plastic-metal sheet plate on a press. The lower edge 2 and the upper edge 3 of the structural element 1 are bent over so that the individual structural elements overlap when laid on the counter battens of a roof structure in such a way that no rainwater can penetrate between the individual structural elements. Fastening using nails or screws takes place through openings on the lower bent edge 2.
Der schematische Aufbau des Sandwichelementes ist in Fig. 2 dargestellt. Hier sind zwei Stahlplatten 4, 5 zu sehen, die einen Kunststoffkern 6 aus viskoelastischem Kunststoff einschließen.The schematic structure of the sandwich element is shown in Fig. 2. Here, two steel plates 4, 5 can be seen, which enclose a plastic core 6 made of viscoelastic plastic.
Zusätzliche Beschichtungen der Stahlplatten 4, 5, wie z. B. Verzinkungen, Kunststoffbeschichtungen oder Abstreuungen, sind in Fig. 2 nicht dargestellt, können aber sehr wohl vorhanden sein.Additional coatings of the steel plates 4, 5, such as galvanizing, plastic coatings or sprinkling, are not shown in Fig. 2, but may well be present.
In Fig. 3 wird die, Größe des Verlustfaktors d in Abhängigkeit von der Außentemperatur dargestellt. Es ist zu erkennen, daß eine deutliche Körperschalldämpfung bzw. Absorption im BereichIn Fig. 3, the size of the loss factor d is shown as a function of the outside temperature. It can be seen that there is a significant structure-borne sound attenuation or absorption in the range
zwischen etwa O und 6O0C bewirkt wird, wobei ein Maximum bei
40 0C liegt. Der Verlustfaktor d ist dabei definiert als das
Verhältnis von Energieverlust je Schwingungsperiode zu reversibler Energie.
5between about 0 and 60 0 C, with a maximum at 40 0 C. The loss factor d is defined as the ratio of energy loss per oscillation period to reversible energy.
5
Bei dem verwendeten Kunststoff handelt es sich dabei um ein PVC-Mischpolymerisat.The plastic used is a PVC copolymer.
Die Gesamtdicke des Bauelementes 1 liegt vorzugsweise zwischen 1 und 1,5 mm, so daß es einerseits leicht, andererseits aber begehbar ist.The total thickness of the component 1 is preferably between 1 and 1.5 mm, so that it is light on the one hand, but walkable on the other.
üppert, Stachow, Schmidtüppert, Stachow, Schmidt
& Partner 12· Februar 19 9& Partners 12 · February 19 9
Patentanwälte Frankenforster Straße 135-137Patent Attorneys Frankenforster Straße 135-137
D-51427 Bergisch GladbachD-51427 Bergisch Gladbach
intego Metalldachpfannen Klotz GmbH 57233 Kreuztal intego metal roof tiles Klotz GmbH 57233 Kreuztal
1 Bauelement1 component
2 unterer Rand, Umbiegung2 lower edge, bend
3 oberer Rand3 upper edge
4 Stahlplatte, Metallblech4 Steel plate, metal sheet
5 Stahplatte, Metallblech5 Steel plate, metal sheet
6 Kunststoffkern, Kunststoffschicht6 Plastic core, plastic layer
Claims (10)
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Publications (1)
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