DE3710230A1 - Panel-shaped construction element - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein plattenförmiges Bauelement aus Polyurethanschaum, das beidseitig mit metallischen Deckschichten, insbesondere Aluminiumfolie und gegebenenfalls weiteren Decklagen abgedeckt ist.The invention relates to a plate-shaped component Made of polyurethane foam with metal on both sides Cover layers, especially aluminum foil and if necessary, other cover layers are covered.
Plattenförmige Bauelemente obigen Aufbaus finden im Baugewerbe als Dach- und Wandelemente, im Innenausbau als Tür-, Wand- und Deckenelemente und als Konstruktionselemente, beispielsweise bei der Erstellung von Kühlzelle, Kühlräumen, Kühlhäusern und Kühlwagen in großem Umfange Verwendung. Sie können auf kontinuierlichen Bandstraßen im Endlosverfahren hergestellt werden und sind damit auf technisch einfache und wirtschaftliche Weise herstellbar, insbesondere weil dabei auch Decklagen, wie Aluminiumfolie, Glasfaservlies u. ä., gleichzeitig mit dem Aufschäumvorgang aufgetragen werden können.Plate-shaped components of the above structure can be found in Construction as roof and wall elements, in interior construction as door, wall and ceiling elements and as Construction elements, for example in the Creation of cold rooms, cold rooms, cold stores and Refrigerator wagon in large use. You can on continuous belt lines in an endless process are manufactured and are therefore on technical simple and economical way to produce, especially because there are also top layers, such as Aluminum foil, glass fiber fleece u. Ä., simultaneously with the foaming process can be applied.
In ihrem Einsatz sind Bauelemente diesen Aufbaus gewissen Beschränkungen deshalb unterworfen, weil gemäß DIN-Norm 52 612, Teil 2, die Randflächen eines solchen Bauelements maximal nur 10% der Gesamtoberfläche des Bauelements ausmachen dürfen, weil das im Polyurethanschaum eingeschlossene Treibgas, bei dem es sich meistens um Fluorkohlenwasserstoffe handelt, aus Umweltgründen nicht in die Atmosphäre entweichen soll und bei größeren Randflächen auch der Isolationswert des Bauelementes sinkt. Außerdem verringert sich bei Einhaltung obigen Randzonenverhältnisses die Wärmeleitfähigkeit von λ = 0,030 auf λ = 0,020. Ein solches Bauelement gilt bei beidseitigen Metalldeckschichten von mindestens 50 µm Dicke als gasdicht. Als metallische Deckschicht findet vor allem Aluminiumfolie Verwendung.In their use, components of this structure are subject to certain restrictions, because according to DIN standard 52 612, part 2, the edge surfaces of such a component may only make up a maximum of 10% of the total surface of the component, because the propellant gas enclosed in the polyurethane foam, which is is mostly fluorocarbons, should not escape into the atmosphere for environmental reasons and the insulation value of the component decreases with larger edge areas. In addition, if the above boundary zone ratio is observed, the thermal conductivity decreases from λ = 0.030 to λ = 0.020. Such a component is gas-tight in the case of double-sided metal cover layers with a thickness of at least 50 µm. Aluminum foil in particular is used as the metallic cover layer.
Die erzielbare Gesamtdicke des Bauelements ist aber durch das vorgeschriebene Randzonen-Gesamtoberflächen-Verhältnis beschränkt. Ein gewisser Ausweg liegt darin, die Gesamtabmessung der Bauelemente, insbesondere ihre Länge, zu vergrößern. Sie werden dadurch aber unhandlich und bruchanfällig.The achievable total thickness of the component is through the prescribed Boundary zone-total surface area ratio limited. A some way out is the overall dimension of the Components, especially their length, to enlarge. This makes them unwieldy and prone to breakage.
Für viele Anwendungszwecke, insbesondere für begehbare Dachelemente, als Konstruktionselement im Außen- und Innenausbau und als selbsttragende Konstruktionselemente für Kühlzellen, Kühlräume und Kühlwagen reicht aber diese durch die DIN-Norm beschränkte Dichte der Bauelemente nicht aus und es besteht ein dringendes Bedürfnis nach einem Bauelement größerer Dicke, das dennoch die Anforderungen der DIN 52 612, Teil 2, erfüllt.For many applications, especially for walk-in ones Roof elements, as a construction element in the exterior and Interior and self-supporting Construction elements for cold rooms, cold rooms and Refrigerated trucks, however, are sufficient due to the DIN standard limited density of the components and not it there is an urgent need for a component greater thickness, which still meets the requirements of DIN 52 612, part 2.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein solches Element größerer Dicke zu schaffen, das trotzdem den Anforderungen der DIN-Norm entspricht und den Austritt der als Treibgas verwendeten und im Schaumstoff eingeschlossenen Fluorkohlenwasserstoffe verhindert und das außerdem hervorragende Dämmeigenschaften hat.The invention is therefore based on the object to create such a thicker element that nevertheless meets the requirements of the DIN standard and the exit of the used as propellant and in Foam encapsulated fluorocarbons prevents and also excellent Has insulation properties.
Gelöst wird diese Aufgabe bei einem plattenförmigen Bauelement gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches dadurch, daß mindestens zwei Einzelelemente mit offenen Randflächen von weniger als 10% der Gesamtoberfläche des Einzelelementes mit je einer seiner Basisflächen zu einem Verbundelement größerer Dicke vereinigt sind, wobei mindestens eines von zwei miteinander verbundenen Einzelelementen an seiner Verbindungs-Basisfläche eine metallische Deckschicht aufweist.This task is solved with a plate-shaped Component according to the preamble of the claim in that at least two individual elements with open marginal areas of less than 10% of the Total surface of the individual element with one of each Base areas to a composite element of greater thickness are united, with at least one of two interconnected individual elements on his Connection base surface a metallic cover layer having.
In einer bevorzugten Ausführungform der Erfindung sind mindestens zwei solcher Einzelelemente miteinander verbunden, die aus Kernlagen von Polyurethanschaum bestehen, der beidseitig mit metallischen Deckschichten abgedeckt ist und die das geforderte Randzonen-Gesamtoberflächen-Verhältnis aufweisen. Dabei sind die Einzelelemente mit je einer Basisfläche durch Klebemittel zu einem Verbundelement größerer Dicke verbunden.In a preferred embodiment of the invention are at least two such individual elements linked together from core locations of Made of polyurethane foam, which on both sides with metallic cover layers is covered and that required edge zone-total surface area ratio exhibit. The individual elements are each one Base surface by adhesive to a composite element connected greater thickness.
Durch den Kunstgriff, im Inneren eines solchen plattenförmigen Bauelements größerer Dicke miindestens eine Metallschicht vorzusehen oder durch Verkleben zweier beidseitig mit Metallschichten abgedeckter Einzelelemente zu inneren Metallagen zu kommen, wird erreicht, daß eine bisher nicht erzielbare Plattendicke möglich wird, die trotzdem den Anforderungen der DIN-Norm 52 612, Teil 2, gerecht wird und die geforderte Gasdichte und Wärmeleitfähigkeit garantiert.By the trick, inside of one at least plate-shaped component of greater thickness to provide a metal layer or by gluing two covered on both sides with metal layers Individual elements will come to inner metal layers achieved that a previously unachievable Plate thickness is possible, which nevertheless the Requirements of DIN standard 52 612, part 2 and the required gas density and thermal conductivity guaranteed.
Wie bereits ausgeführt, genügt es zur Verwirklichung des Erfindungsgedankens, daß eine einzige Metallschicht an einer der Basisflächen miteinander verbundener Einzelelemente vorhanden ist. Das läßt sich beispielsweise dadurch realisieren, daß dickere, beidseitig mit Alufolie kaschierte Polyurethanschaumplatten, die dem geforderten Randzonen-Gesamtoberflächen-Verhältnis nicht genügen, mittig aufgetrennt und diese Hälften mit einer Alufolie verklebt werden.As already stated, it is sufficient for the realization of the inventive idea that a single Metal layer on one of the base surfaces with each other connected individual elements is present. That leaves can be realized, for example, by thicker, laminated on both sides with aluminum foil Polyurethane foam sheets that meet the required Edge zone-total surface area ratio is not sufficient, separated in the middle and these halves with a Aluminum foil to be glued.
Im Rahmen der Erfindung liegt es auch, die bekannten Aufschäumanlagen so abzuwandeln, daß in ähnlicher Weise, wie bisher die äußeren Decklagen, z. B. aus Alufolie, schon beim Aufschäumvorgang aufgebracht werden, auch die im Inneren erforderliche Alufolie mit einlaufen zu lassen und mit zwei Schäumköpfen zu arbeiten.It is also within the scope of the invention the known ones Modify frothing systems so that in similar Way, as previously the outer cover layers, for. B. from Aluminum foil, already applied during the foaming process the aluminum foil required inside to run in and with two foam heads work.
Besonders bevorzugt ist aber die bereits erwähnte bevorzugte Ausführungsform, bei der zwei beidseitig mit metallischen Deckschichten versehene Einzelelemente, die für sich allein die DIN-Norm erfüllen, mit je einer Basisfläche miteinander verklebt werden und dadurch das geforderte Randzonen-Gesamtoberflächen-Verhältnis beibehalten. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, daß das so erhaltene Verbundelement durch die Innenlagen und die Verklebung zusätzliche Stabilität erhält und die Herstellung des erfindungsgemäßen Bauelements dem Herstellvorgang der Einzelelemente in einfacher Weise nachgeordnet werden kann. Die Herstellung beidseitig mit Decklagen versehener Polyurethanschaumplatten in einer kontinuierlichen Anlage endet meist damit, daß das die Aufschäumanlage verlassende endlose Band kaschierten Polyurethanschaumes in einer Schneidanlage zu Platten bestimmter Länge aufgeteilt und diese gestapelt, palletiert und in Gebinden versandt werden. Es ist dehalb sehr einfach nach der Aufteilung in Einzelplatten, diese mit den Basisflächen, die miteinander zum Verbundelement verklebt werden sollen, gegeneinander zu stapeln, wobei der Auftrag geeigneter Klebstoffe ebenfalls kontinuierlich im laufenden Produktionsverfahren vorgenommen werden kann.However, the one already mentioned is particularly preferred preferred embodiment, in which two on both sides with metallic cover layers Individual elements that stand alone for the DIN standard meet, each with a base surface be glued and thereby the required Maintain edge zone-total surface area ratio. This embodiment has the advantage that it does so Composite element obtained through the inner layers and Adhesion receives additional stability and the Manufacture of the device according to the invention Manufacturing process of the individual elements in a simple manner can be subordinated. The production on both sides with polyurethane foam sheets in a continuous system usually ends with that the endless belt leaving the foaming plant laminated polyurethane foam in a cutting system divided into plates of certain length and this stacked, palletized and shipped in containers. It is therefore very easy after the division into Single panels, these with the base areas that should be glued together to form a composite element, stacked against each other, the order being more suitable Adhesives also continuously in progress Production process can be made.
Das Klebemittel zur Verbindung zweier Basisflächen des Einzelelementes zum Verbundelement ist bevorzugt nicht vollflächig aufgetragen, sondern punkt-, streifen- oder gitterförmig aufgebracht, um ein Verziehen des Verbundelementes zu verhindern. Besonders bevorzugt ist ein streifenförmiger Auftrag des Klebemittels, weil dieser sich in das kontinuierliche Bandverfahren integrieren läßt.The adhesive for connecting two base surfaces of the Single element to the composite element is preferably not applied over the entire surface, but point, stripe or applied in a lattice shape in order to warp the Prevent composite element. Particularly preferred is a strip-shaped application of the adhesive, because this is in the continuous belt process integrates.
Als Klebemittel für den Verbund der plattenförmigen Einzelelemente haben sich insbesondere in der Hitze erweichende Klebemittel, wie thermoplastische Kunststoffe, bevorzugt Polyäthylen, ataktisches Polyäthylen, Polypropylen, aber auch Kautschuk und Bitumenkleber bewährt, insbesondere mit Polyäthylen modifizierter Bitumenkleber. As an adhesive for the composite of the plate-shaped Individual elements have become particularly hot softening adhesives such as thermoplastic Plastics, preferably polyethylene, atactic Polyethylene, polypropylene, but also rubber and Bitumen glue has proven itself, especially with polyethylene modified bitumen adhesive.
Als Klebemittel zum Verbund der Basisflächen benachbarter Einzelelemente eignen sich ganz bevorzugt auch duroplastische Klebemittel, die durch Wärme, Feuchtigkeit oder chemische Reaktion dauerhaft erhärten, so daß ein Lösen des Verbundes der Einzelelemente untereinander unter extremen Bedingungen, wie großer Hitze, Kälte oder Feuchtigkeit nicht zu befürchten ist. Hervorragend bewährt haben sich Mehrkomponentenklebstoffe auf Basis der Epoxidharze und Ein-und Mehrkomponentenklebstoffe auf Polyurethanbasis. Vorteilhaft läßt sich auch die exotherm frei werdende Abbindewärme von ca. 90-120° für das Erhärten des Klebemittels nutzen, wie sie nach dem Aufschäumvorgang noch frei wird.As an adhesive to bond the base surfaces Adjacent individual elements are particularly preferred also thermosetting adhesives that are exposed to heat, Moisture or chemical reaction permanently harden so that a loosening of the bond of Individual elements with each other under extreme Conditions such as extreme heat, cold or moisture is not to be feared. Have proven their worth multi-component adhesives based on Epoxy resins and single and multi-component adhesives Polyurethane base. The can also be advantageous Setting heat released exothermically from approx. 90-120 ° use for hardening the glue like after the foaming process is still free.
Bevorzugt ist ein Bauelement im Sinne der Erfindung, bei dem der Verbund zum Verbundelement mittels beidseitig klebender Klebebandstreifen bewirkt wird, weil sich auch in diesem Fall das Einbringen der beidseitig klebenden Klebebänder sehr einfach in eine kontinuierlich arbeitende Herstellungsanlage integrieren läßt.A component in the sense of the invention is preferred, in which the composite to the composite element by means of double-sided adhesive tape strip is effected, because even in this case the introduction of the double-sided adhesive tapes very easily in one continuously operating manufacturing plant integrates.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung besteht mindestens eine, bei Konstruktionselementen beide äußeren Basisflächen aus einem steifen Werkstoff, wie eine Hartfaserplatte oder Spanplatte. Ganz besonders bevorzugt sind Sperrholzplatten.In a particularly preferred embodiment of the Invention is at least one Construction elements from both outer base surfaces a rigid material, such as a hardboard or Chipboard. Are very particularly preferred Plywood panels.
Bei einem Dachelement ist es dadurch möglich, durch Auswahl geeigneter Lagen alle erforderlichen Eigenschaften, wie Dampf- oder Flüssigkeitssperren einzubauen und trotzdem die Begehbarkeit zu garantieren - und das mit einem einzigen Bauelement, so daß sich ganz erhebliche Einsparungen hinsichtlich des sonst erforderlichen Arbeitsaufwandes zum Aufbringen dieser Einzellagen auf das Dach erzielen lassen.With a roof element, it is possible to Selection of suitable locations all necessary Properties such as vapor or liquid barriers to be installed and still be accessible guarantee - with a single component, so that there are quite significant savings in terms the otherwise necessary workload for Apply these individual layers to the roof to let.
Nachfolgend wird die Erfindung an einigen bevorzugten Beispielen erläutertIn the following, the invention is preferred to some Examples explained
Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform, bei der zwei gleich ausgebildete Einzelelemente miteinander verklebt sind. Fig. 1 shows an embodiment in which two identical elements are glued together.
Fig. 2 eine Ausführungsform mit unterschiedlichen äußeren zusätzlichen Decklagen, sonst aber ebenfalls miteinander verklebten Einzelelementen, von denen jedes für sich des Erfordernis des Randzonen-Gesamtoberflächen-Verhältnisses gemäß der DIN-Norm erfüllt, Fig. 2 shows an embodiment with different outer additional cover layers, but otherwise also bonded together individual elements, each of which meet to the requirement of the edge zones total surface ratio according to the DIN standard,
Fig. 3 eine Ausführungsform, bei der lediglich eine metallische Zwischenschicht die Einhaltung des Randzonen-Gesamtoberflächen-Verhältnisses bewirkt. Fig. 3 shows an embodiment in which only a metallic intermediate layer ensures compliance with the edge zone-total surface ratio.
Das Bauelement besteht jeweils aus einem oberen Einzelelement (1) und einem unteren Einzelelement (2), von denen jedes eine Poylurethanschaumstoffschicht (3) enthält, auf der sich außenseitig jeweils eine Aluminiumfolie von 50 µm Dicke als metallische Deckschicht (4) befindet, die bereits beim Aufschäumvorgang der Polyurethanschaumstoffschicht (3) auf einer kontinuierlichen Plattenanlage mit dieser verbunden worden ist.The component consists of an upper individual element ( 1 ) and a lower individual element ( 2 ), each of which contains a polyurethane foam layer ( 3 ), on the outside of which there is an aluminum foil 50 µm thick as a metallic cover layer ( 4 ), which already during the foaming process of the polyurethane foam layer ( 3 ) has been connected to it on a continuous plate system.
Bei den Bauelementen der Fig. 1 und 2 sind in gleicher Weise auch die metallischen Deckschichten (4′) innen an den Verbindungsbasisflächen beim Aufschäumvorgang mit dem Polyurethanschaum verbunden worden. Das Verbundelement (8) ist durch Verkleben der Einzelelemente (1, 2) mittels eines Klebemittels (7, 7′) erfolgt, wobei bei dem Bauelement gemäß Fig. 1 die Verklebung über beidseitig klebende, in Maschinenlaufrichtung eingebrachte Klebebandstreifen (7) bewirkt ist. Beim Bauelement gemäß Fig. 2 ist das Klebemittel (7′) punktförmig aufgebracht.In the devices of Figs. 1 and 2, the metal cover layers (4 ') on the inside have been joined at the joining surfaces during the foaming base with the polyurethane foam in the same manner. The composite element ( 8 ) is made by gluing the individual elements ( 1, 2 ) by means of an adhesive ( 7, 7 ' ), whereby in the case of the component according to FIG. 1 the gluing is effected by means of adhesive tape strips ( 7 ) which are adhesive on both sides and introduced in the machine direction. At the device according to Fig. 2, the adhesive (7 ') is applied at individual points.
Die Bauelemente der Fig. 1 und 2 unterscheiden sich noch durch ihre zusätzlichen äußeren Decklagen. Bei Fig. 1 ist sowohl die zusätzliche obere Decklage (5) als auch die untere zusätzliche Decklage (6) aus Holz, d. h. es sind identische Einzelelemente (1, 2) mit ihren metallischen Deckschichten (4) aus Aluminiumfolie miteinander verklebt. Bei dem Beispiel nach Fig. 2 besteht die zusätzliche obere Decklage (5′) aus Polyvinylchlorid, die zusätzliche untere Decklage (6′) aus einer Kupferplatte.The components of FIGS. 1 and 2 still differ in their additional outer cover layers. In Fig. 1, both the additional upper cover layer ( 5 ) and the lower additional cover layer ( 6 ) are made of wood, ie identical individual elements ( 1, 2 ) with their metallic cover layers ( 4 ) made of aluminum foil are glued together. In the example of Fig. 2, the additional upper cover layer ( 5 ' ) consists of polyvinyl chloride, the additional lower cover layer ( 6' ) from a copper plate.
Das Verbundelement (8) der Fig. 3 weist lediglich eine einzige innere Aluminiumfolie als metallische Deckschicht (4′) auf, die in diesem speziellen Fall sowohl für das Einzelelement (1) als auch für das Einzelelement (2) eine gemeinsame innere metallische Deckschicht (4′) darstellt. Die zusätzliche obere Decklage (5′) ist hierbei wieder Polyvinylchlorid, die zusätzliche untere Decklage (6′′) ein Glasfaservlies.The composite element ( 8 ) of Fig. 3 has only a single inner aluminum foil as a metallic cover layer ( 4 ' ), which in this special case for both the individual element ( 1 ) and for the individual element ( 2 ) a common inner metallic cover layer ( 4 ' ) represents. The additional upper cover layer ( 5 ' ) is again polyvinyl chloride, the additional lower cover layer ( 6'' ) is a glass fiber fleece.
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