DE3743881A1

DE3743881A1 - Geformte verbundplatten

Info

Publication number: DE3743881A1
Application number: DE19873743881
Authority: DE
Inventors: Rene Gest
Original assignee: Saint Gobain Isover SA France
Current assignee: Saint Gobain Isover SA France
Priority date: 1986-12-24
Filing date: 1987-12-23
Publication date: 1988-07-21
Also published as: FR2608964B1; US4824714A; KR880007228A; SE8705019L; KR960006293B1; SE8705019D0; FR2608964A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Verbundplatten, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, ein Verfahren zu deren Herstellung, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 9, sowie eine Preßvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 11.

Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung geformte Verbundplatten, die aus einer Schicht von Mineralfasern, insbesondere Glasfasern gebildet sind, die mit einem unter Wärme polymerisierten Harz imprägniert werden, mit einer Oberflächenschicht aus Schaumkunststoff und evtl. einem Sicht-Verkleidungsüberzug bzw. einem Sichtüberzug, wie beispielsweise einem Gewebe oder Stoff.

Verbundplatten, welche insbesondere als innere Verklei dungsstücke von Karosserieoberteilen von Kraftfahrzeugen verwendet werden, sind aus einer Schicht miteinander verbundener Mineralfasern gebildet, und aus einer Ober flächenschicht, wie beispielsweise einem Schaumkunst stoff, der als Klebeschicht für einen Sichtüberzug aus Gewebe bzw. Stoff dient. Ein Überzug bzw. eine Folie aus nicht gewebtem Material kann ebenfalls auf die bezüglich des Sichtüberzugs gegenüberliegende Seite der Mineralfa serschicht geklebt werden, die nach Montage nicht sicht bar ist, derart, daß sie die Mineralfasern bei den ver schiedenen notwendigen Operationen bei der Endmontage schützen.

Derartige Platten werden vorzugsweise gemäß einem Ver fahren hergestellt, welches als "einstufig" ("monopasse") bezeichnet wird, und in den europäischen Patentanmeldun gen EP 01 12 210 und EP 01 24 387 der Anmelderin be schrieben ist. Eine Mineralfasermatte, insbesondere aus nicht verbundenen Glasfasern, wird mit einem unter Wärme polimerisierten Harz imprägniert, vorzugsweise durch Zerstäubung und sodann in Abschnitte gewählter Länge ab geschnitten. Auf jeden Abschnitt werden bei Einlagerung geeigneter Bindemittelfilme, eine Zwischenschicht bei spielsweise aus Schaumkunststoff und ein Sichtüberzug oder eine -folie aufeinander geschichtet. Diese Anordnung bildet einen Ausgangsstoff, der derart wärmegepreßt wird, um die Polymerisation des Harzes, das die Mineralfasern bindet und die Aktivierung der Bindemittelfilme zu er reichen.

Im allgemeinen ist die Presse aus einer Form und einer Gegenform gebildet, deren Formgebung dergestalt ist, daß die Verbundplatte verjüngte Bereiche, insbesondere an ihrem Umfang und eventuell an Bereichen aufweist, vor denen sie anschließend ausgehöhlt bzw. vertieft werden, die beispielsweise vorgesehen sind, um eine Deckenleuchte aufzunehmen. Der Ausgangsstoff, der eine konstante Dicke aufweist, weist verjüngte Bereiche auf, die eine größere Dichte haben, was die Steifigkeit der Verbundplatten verbessert, den Montagevorgang und insbesondere die not wendigen einzubringenden Bohrungen erleichtert. Darüber hinaus erlauben die verjüngten Ränder eine ungerahmte Anbringung der Verbundplatte, und läßt deren Schnittflä che erscheinen; wobei dieser Anbringungstyp insbesondere dann gewünscht ist, wenn das Fahrzeug mit bündig einge lassenen Scheiben versehen ist, welche nur eingeklebt sind und demzufolge nicht von Rahmen umgeben sind, die die vordere Umrandung des inneren Karosserieoberteils bedecken. Gleichermaßen sollen die vertieften Bereiche sehr genaue Ränder aufweisen, die Befestigungen aneinan der ohne Einrahmung ermöglichen.

Eine Grenze des wie oben beschriebenen einstufigen Ver fahrens ist, daß derartige verjüngte Randbereiche, an sich nur mittels Zwischenschichten von geringer Dicke erreicht werden können. Tatsächlich wird, wenn die For mung bei hoher Temperatur stattfindet, für die Form und Gegenform bei Temperaturen beispielsweise höher als 180°C die Zwischenschicht aus Schaumkunststoff vollkommen durch die Hitze zerstört, und dient danach als Klebeun terschicht für den Sicht- bzw. Gewebeüberzug. Diese Klebeunterschicht ist sehr vorteilhaft, da sie dem Pro dukt einen exzellenten Oberflächenzustand verleiht, je doch kann auch leicht erkannt werden, daß es unnötig ist dicke Unterschichten vorzusehen, die in jedem Fall um die Dicke eines Filmes nach der Oberflächenbeschichtung ver ringert wären. Wenn sich der Formungsvorgang jedoch bei relativ niedriger Temperatur ereignet, mit insbesondere einer Berührung der Gegenform mit dem Sichtüberzug bei einer Temperatur beispielsweise in der Größenordnung von 150°C, so wird die Aktivierung der Klebeschichten her vorgerufen, ohne Lüstrieren (lustrage) des Überzuggewebes bzw. Sichtüberzugs, und ohne eine thermische Zerstörung des Schaumkunststoffs. Jedoch wird in diesem Fall die Zwischenschicht des Schaumes nur provisorisch kompri miert, und, sobald der Druck weggenommen wird, gewinnt sie ihre Ausgangsdicke wieder zurück. Die Verbundplatte weist demzufolge schwach verjüngte Bereiche aufgrund der bleibenden Kompression der Mineralfaserschicht auf, je doch ist in ästhetischer Hinsicht die Uneffektivität der Verjüngungsbereiche für die Verbundplatten ersichtlich, deren Nenndicke beispielsweise 13 mm beträgt, wobei diese aufgeteilt ist auf 5 mm Mineralfasern und 8 mm Schaum kunststoff, wohingegen in den verjüngten Bereichen die Dicke noch 10 mm beträgt, aufgeteilt auf 2 mm Mineralfa sern und 8 mm Schaumkunststoff.

Derartige Dicken des Schaumkunststoffs sind trotzdem ge wünscht, da sie ein weiches und sanftes Gefühl beim Berühren verleihen, ein Antasten, das noch angenehmer ist, wenn man beispielsweise einen Velourstoff als Sicht überzug verwendet. Die Anmelderin hat demzufolge vor geschlagen, Verbundplatten herzustellen, die eine Ober flächenschicht aus Schaumkunststoff von 3 bis 10 mm Stärke aufweisen, und mit steifen verjüngten Bereichen versehen sind, und eine exakt bestimmte Dicke aufweisen, die unverzichtbar ist für eine gute Anbringung eines Karosserieoberteils und von Asseccoires, wie beispiels weise einer Deckenlampe oder eines Einsteige- bzw. Tür griffs.

Es ist auch bekannt, Verbundplatten durch ein Formungs verfahren in zwei Arbeitsgängen oder -stufen herzustel len, wobei der erste die Formung in Form einer Mineral faserschicht, und der zweite die Beschichtung dieser geformten Schicht aus Mineralfasern ist, d. h., das Verkleben der Oberflächenschicht und eventuell des Sicht überzugserzugs. Die Formung kann also bei sehr hohen Temperaturen, beispielsweise bei ungefähr 250°C durchge führt werden, was eine vollständige und sehr schnelle Polymerisation des Harzes erlaubt, das die Mineralfasern miteinander verbindet, während die Oberflächenbeschich tung beispielsweise bei 120°C durchgeführt wird, was jegliche Zerstörung der Überzugschicht beispielsweise aus Schaumkunststoff oder der Sichtverkleidung beispielsweise einem Gewebe verhindert.

Die Kernschicht, d.h. die geformte Mineralfaserschicht, die nach dem ersten Schritt des Verfahrens erreicht wurde, weist vorzugsweise verjüngte Ränder auf. Diese Randverjüngung wird auf einfache Weise durch eine geeig nete Gestaltung der Form und Gegenform erreicht, die den örtlichen Erhöhungen der örtlich ausgeübten Druckkräfte und der Bildung von Bereichen höchster Dichte entspre chen. In der Praxis weisen die verjüngten Ränder eine Dicke in der Größenordnung von 1,5 mm auf; geringere Dicken fordern eine erhebliche Steigerung des Formen schließdruckes, wobei diese Steigerung einerseits tech nologische Schwierigkeiten mit sich bringt und anderer seits zu einem Beginn eines Zerbröckelns der Ränder auf grund der Zerstörung der Mineralfasern führen kann.

Dieses Verfahren in zwei Arbeitsgängen erlaubt eine Kernschicht an den verjüngten und leicht größeren Ränder zu erreichen, als jene in einem einschrittigen Verfahren; es löst jedoch nicht das durch dicke Obeflächenschichten gestellte Problem, die ihr Volumen wiedergewinnen, sobald die Platte aus der Presse ausgeführt wird. Darüber hinaus werden die Oberflächenschicht und der Sichtüberzug größer abgeschnitten als die Kernschicht, um zu große Sorgfalts anforderungen bei der Zentrierung zu vermeiden und gehen deshalb über die Kernschicht hinaus.

Das Einfachste ist es, einen von der Kernschicht freien Schnitt vorzunehmen, der in der Schnittfläche sowohl die sehr dichte Schicht aus Mineralfasern als auch die Schaumschicht und zusätzlich den Sichtüberzug sichtbar erscheinen läßt. Diese grundlegende Lösung der Realisie rung führt zu einem ziemlich unästhetischen Produkt, zu nicht ausreichend verjüngten Rändern, und dazu, daß es leicht einer schnellen Zerstörung unterliegt, wenn die Schaumschicht unverdeckt bleibt. Demgegenüber werden ästhetischere Ränder nach einem Versehen mit einer Be randung oder einem Umrollen bzw. Umschlagen erreicht. In diesem Fall nimmt man eine teilweise Trennung der Ver bundplatte vor, um im Bereich der Kernschicht der Platte einen freien Rand zu erreichen, und auf der Rückseite der Verbundplatte wird eine Zwischenschicht und der Sicht überzug aufgebracht. Die Trennfläche ist demzufolge selbst mit einem Überzuggewebe versehen und sie kann demzufolge sichtbar bleiben. Unglücklicherweise werden, da die Zwischenschicht eine Dicke von 3 bis 4 mm auf weist, Platten erreicht, die an den Rändern Wülste bzw. Verdickungen in der Größenordnung von Zentimeterdicke aufweisen, die mehr oder weniger komprimierbar und für die Montage des Abdeckteils ungeeignet sind.

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe, zugrunde eine Verbundplatte, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, ein Verfahren zu deren Herstellung, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 9 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 11 zu schaffen, wobei die Verbundplatte wenig stens eine Schicht aus Mineralfasern aufweist, die durch ein wärmeaushärtbares Harz miteinander verbunden sind, und wenigstens eine Oberflächenschicht aus einem inkom pressiblen Material aufweist, welches bei der Polymeri sationstemperatur des Harzes wärmezerstörbar ist, und bei der ausgewählte Bereiche, insbesondere an deren Rändern, verjüngt und steif sind.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1, 9 bzw. 11 gelöst.

Die Verbundplatte, die aus einer geformten Schicht aus Mineralfasern, vorzugsweise aus Glasfasern, die durch ein wärmeaushärtbares Harz verbunden sind, und einer Ober flächenschicht aus einem inkompressiblen Material gebil det ist, das sich bei optimalen Polymerisationstempera turen des genannten Harzes zersetzt, ist dadurch gekenn zeichnet, daß die aus den Mineralfasern gebildete Schicht ausgewählte Bereiche aufweist, insbesondere im Randbe reich der Verbundplatte, deren Dichte wenigstens das Dreifache der Nenndichte der Mineralfaserschicht außer halb der ausgewählten Bereiche beträgt, die andererseits eine Dicke von höchstens einem Drittel der Nenndicke der Mineralfaserschicht aufweisen, und daß die Oberflächen schicht wenigstens teilweise durch Wärmezersetzung ober halb der gewählten Bereiche zerstört ist.

Die Verbundplatte ist vorzugsweise mit einer Sicht-Ver kleidungsschicht bzw. einem Sichtüberzug bedeckt, die auf die Oberflächenschicht aufgeklebt ist und die die ausge wählten Bereiche bedeckt. Darüber hinaus klebt, da die ausgewählten Bereiche einen Rand der Verbundplatte bil den, der Sichtüberzug auf der Schnitt- bzw. Trennfläche des Randes der Mineralfasern an. Der Sichtüberzug ist vorzugsweise aus einem Gewebe gebildet.

Vorzugsweise ist die Oberflächenschicht aus einem Schaumkunststoff aus Polyester-Polyurethan einer Dicke geringer als 10 cm gebildet, deren Dichte zwischen 30 und 75 kg/m³ liegt und vorzugsweise gleich 35 kg/m³ ist. Weiterhin sind Dicken zwischen 3 und 8 mm besonders be vorzugt, wobei die Verbundplatte demzufolge sehr angenehm zu berühren ist, insbesondere wenn die Schicht aus Schaumkunststoff mit einem Gewebe, beispielsweise vom Typ Velour, verbunden ist.

Weiterhin können ebenfalls als Oberflächenschichten schwere Schichten auf der Basis von Polyvinylchlorid verwendet werden, das allgemein mit Talk versetzt ist, mit einem Flächengewicht zwischen 3000 und 7000 g/m², und einer Dicke von 3 bis 6 mm, die eine Schalldämmung gewährleistet, wenn die Verbundplatte beispielsweise unterhalb der Stirnwand zwischen Motor und Fahrgastzelle, allgemeiner bei Lastkraftwagen verwendet wird.

Um die Handhabung der Verbundplatte zu erleichtern und zu verhindern, daß die Fasern sich von ihr lösen, ist die Mineralfaserschicht vorzugsweise an ihrer freien Fläche mit einer Textilfaserschicht oder -folie bedeckt, die nicht gewebt ist.

Die vorliegende Erfindung hat weiterhin zum Ziel, ein Verfahren zur Herstellung von Verbundplatten, die wenig stens aus einer geformten Schicht aus Mineralfasern, die durch ein Harz verbunden sind und einer wärmeaushärtbaren Oberflächenschicht aus einem inkompressiblen Material gebildet sind, welches sich im Bereich der Polymerisa tionstemperatur des wärmeaushärtbaren Harzes zersetzt, und wenigstens einen verjüngten bzw. dünneren und dich teren Bereich als der Rest der Verbundplatte aufweist. Das Verfahren ist ein Verfahren des Formens durch Druck in zwei Schritten.

Im ersten Schritt wird eine Kernschicht geformt, die der Schicht der Mineralfasern entspricht, ausgehend von einem Abschnitt konstanter Dicke eines Filzes aus Mine ralfasern, die eventuell vorverbunden sind, der mit einem wärmeaushärtbaren Harz imprägniert und zwischen einer Form und einer in der Schließstellung komplementären Gegenform gesetzt ist, bei einer Temperatur von höher als 200°C, vorzugsweise bei ca. 250°C, d.h. bei einer Tempe ratur, die für eine schnelle und vollständige Polymeri sation des beim wärmeaushärtbaren Harzes optimal ist. Während dieses ersten Schrittes werden die verjüngten und dichteren Bereiche einer Druckkraft unterworfen, welche zwischen 3 und 7 kg/mm² liegt.

Im zweiten Verfahrensschritt wird die Kernschicht mit einem wärmeaktivierbaren Klebstoff versetzt, die Ober flächenschicht, die in größeren Abmessungen abgeschnitten ist, als die Kernschicht, aufgebracht und die gesamte Anordnung einer neuen Formung zwischen einer Form und einer Gegenform unterworfen, die identisch sind zu jenen des ersten Verfahrensschritts, und in einer leicht weiter auseinandergezogenen Schließstellung gehalten werden, um der Dicke der Oberflächenschicht Rechnung zu tragen, und die bei einer Temperatur zwischen 100 und 150°C beheizt werden, vorzugsweise in der Nähe von 120°C, um die Aktivierung des Klebstoffs hervorzurufen, ohne die Oberflächenschicht zu zerstören. Gleichzeitig und gemäß einem besonders wichtigen Kennzeichen der vorliegenden Erfindung, werden die steiferen und verjüngten Bereiche einer Temperatur höher als 200°C, vorzugsweise in der Größenordnung von 250°C und einem Druck zwischen 10 und 20 kg/mm² unterworfen.

In den steiferen und dünneren Bereichen ist die Oberflä chenschicht unter dem Wärmeeffekt und dem Druck derge stalt zerstört, daß die Verbundplatte dann die Dicke der verjüngten Mineralfaserschicht aufweist, während ihre Nenndicke jener der Mineralfaserschicht entspricht, die durch die Zwischenschicht erhöht ist. Wenn die ver jüngten und steiferen Schichten an dem Umfang der Ver bundplatte angeordnet sind, sind der Druck und die Tem peratur dergestalt, daß die Oberflächenschicht, die über die Mineralfaserschicht hinausragt, abgeschnitten wird.

Wenn die Verbundplatte ebenfalls einen Sichtüberzug tragen soll, wird diese vor dem zweiten Formungsschritt auf die Oberflächenschicht aufgetragen, wobei eventuell eine Einlagerung durch einen Klebstoff vorgesehen ist, wenn keine bereits vorgeformte Oberflächen-Sichtüberzugs- Anordnung verwendet wird, eine Anordnung vom Typ eines Gewebes auf einem Schaumkunststoff. Im Fall der verjüng ten Bereiche, die an dem Umfang der Platte angeordnet sind, muß, da der Sichtüberzug in der Regel sehr fein und relativ wärmewiderstandsfähig ist, eine zusätzliche Druckkraft von 10 bis 20 kg/mm² auf den Umfang der Ver bundplatte aufgebracht werden, um ein Abtrennen und eine Verschweißung der Ränder zu gewährleisten.

Das Verfahren kann mittels einer Preßvorrichtung mit zwei Platten durchgeführt werden, die einander gegenüber liegend angeordnet sind, wobei eine eine Patrize und die andere eine Matrize von komplementärer Form aufweist, die durch ein wärmebringendes bzw. wärmetransportierendes Fluid erhitzt werden, und die im Abstand voneinander in der Schließstellung durch Anschläge gehalten werden, und wobei diese Vorrichtung u.a. mit einem mit einer der Platten formschlüssigen Werkzeug, und mit einer Heizein richtung versehen ist, die geeignet ist, sie auf einer Temperatur von oberhalb von 200°C zu halten. Dieses Werkzeug weist eine rechtwinklige Trapezform auf, deren nicht in der Nähe des rechten Winkels liegende Basis, mit einer Ausstülpung bzw. einem Vorsprung senkrecht zu der Basis versehen ist. Diese Ausstülpung endet in einer Schneide, in dem Fall in dem das Werkzeug ebenfalls zum Abschneiden oder Trennen und zum Verschweißen der Ränder dient.

Während des ersten Verfahrensschritts des Pressens kom primiert das Werkzeug sehr stark die ausgewählten Berei che der Kernschicht, die sich nach Formung genauestens an die Kontur des Werkzeugs anschmiegen. Im zweiten Verfah rensschritt der Formung sind die Wärme und der Druck, die durch das Werkzeug vermittelt werden derart, daß die ge samte Oberflächenschicht, die auf die gewählten Bereiche aufgeklebt ist, zerstört wird, und sodann die Verklei dungsschicht oder -folie sich exakt an die Kernschicht kontur der verjüngten Bereiche anschmiegt. Zusätzlich begrenzt die Ausstülpung, mit der das Werkzeug versehen ist, die Schnittfläche der Kernschicht für die verjüngten Bereiche, die am Rand der Verbundplatte angeordnet sind, wobei der Sichtüberzug ebenfalls auf diese Schneidefläche plattiert ist, und es wird eine Platte mit beschichteten und verschweißten Rändern erzeugt bzw. erreicht, die eine sehr gute ästhetische Ausbildung darstellt.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der vorlie genden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Be schreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung.

Es zeigt:

Fig. 1A und 1B ein Prinzipschema der Formung einer Kern schicht (Fig. 1A), die einen verjüngten Bereich am Rande aufweist (Fig. 1B);

Fig. 2A und 2B ein Prinzipschema der Beschichtung einer Kernschicht (Fig. 2A) durch ein Gewebe, das auf einen Schaumkunststoff (Fig. 2B) aufgeklebt ist;

Fig. 3 eine Ausführungsform einer Verbundplatte gemäß der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 4 ein Montageschema einer Verbundplatte gemäß der vorliegenden Erfindung als Karosserieoberflächen abdeckung eines Kraftfahrzeugs.

In Fig. 1A ist in Längsschnittdarstellung und in einer sehr schematischen Ausführung eine Formpresse für eine Verbundplatte dargestellt, die eine Patrize 1, die auf einem festen Untergrund, nicht dargestellt, angeordnet ist, und eine Matrize 2 aufweist, die auf einer vertikal bewegbaren Platte angeordnet ist, die ebenfalls nicht dargestellt ist. Die Patrize 1 und die Matrize 2 weisen komplementäre Formen auf, die der gewünschten Ausgestal tung für die Verbundplatte entsprechen. Sie werden durch ein wärmetragendes Fluid durchflossen, welches eine gleichmäßige Heizung auf eine angehobene Temperatur ge währleisten, die beispielsweise gleich 250°C ist, wobei die Temperatur ebenfalls durch eine elektrische Heizung erreicht werden kann.

In Schließstellung, wie dargestellt, werden die Patrize 1 und die Matrize 2 leicht mittels Anschlägen auseinander gehalten, um sehr genau die Dicke der geformten Kern schicht zu kontrollieren.

Wie in Fig. 1B gezeigt, weist die Kernschicht lokale Verjüngungsbereiche 3 auf, die direkt durch die Formge bung zwischen der Patrize 1 und der Matrize 1 erreicht wurden, und deren Dicke wenigstens einem Drittel der Nenndicke der Kernschicht entspricht. Diese lokalen Ver jüngungsbereiche erstrecken sich in Schweißränder 4, die sehr klein sind, und in denen beispielsweise Perfo rationen vor der Montage der Verbundplatte eingebracht sind. Diese Schweißränder 4 sind wenigstens dreimal dichter und geringer als der Rest der Kernschicht. Für eine Kernschicht von 5 mm Dicke ist für den Randbereich gemäß der vorliegenden Erfindung eine bevorzugte Dicke 5 zwischen 0,8 und 1 mm vorgesehen. Aus ästhetischen Gründen ist es tatsächlich wünschenswert, daß die Dicke des Randbereiches so gering wie möglich ausgebildet ist. In jedem Fall steigt der notwendige Druck sehr schnell in Bezug auf die Verringerung der Dicke und andererseits haben die zu dünnen Randbereiche die Tendenz abzu bröckeln, dergestalt, daß es nicht wünschenswert ist, mit Randbereichen zu operieren, deren Dicke geringer als 15% der Nenndicke der Kernschicht ist.

Dieser Schweißrand wird während des Formens einer Druck kraft zwischen 3 und 7 kg/mm² unterworfen. Demzufolge ist für eine Verbundplatte von 5 m Umfangslänge, welche auf ihrer gesamten Umfangsfläche einen Rand 6 von einer Breite von 5 mm aufweist, ein Formdruck von der Größen ordnung von 20 t notwendig. Aus dieser Tatsache sind Breiten 6 von größer als 5 mm unerwünscht, da sie ein Werkzeug erfordern, das erheblich kräftiger ist als das für die Herstellung von Verbundplatten auf der Basis von Glasfasern notwendige Werkzeug. Demgegenüber wird es oberhalb von 1,5 mm jedoch schwierig, Perforationen im Hinblick auf die Montage einzubringen und darüber hinaus können die Oberflächenschichten und die Sichtüberzüge sich von der Kernschicht ablösen. In Praxis erfüllt ein Randbereich von mehr als 2,5 mm und geringer als 3 mm jede Anforderung.

Der Formendruck und das Profil der ausgewählten Bereiche der Kernschicht werden mittels des mit der Matrize 16 formschlüssigen Werkzeugs erreicht und weisen die Form eines rechtwinkligen Trapezes auf, gebildet aus einer Ausstülpung 8, welche senkrecht zu der Basis 9 verläuft und sich in einen Randbereich 10 verlängert. Die Höhe 11 der Ausstülpung 8 bestimmt die Dicke 5 des Schweißrandes 4, während die Länge der Basis 9 die Breite des Schweißrandes 4 bestimmt. Die Höhe 12 des Trapezes stützt sich auf der Matrize 2 bzw. der Gegenform ab und bestimmt die Bildung eines Winkels 13 der gut markierten Kernschicht.

Dieses Werkzeug 7 wird vorzugsweise in einen Stahlblock bei 110 kg/mm² gearbeitet und ist mit Heizorganen verse hen, die ermöglichen ihm eine Temperatur in der Nähe von beispielsweise 250°C zu verleihen.

Nach dem Formen der Kernschicht, wird der Vorgang der Verkleidung, wie in der schematischen Fig. 2A darge stellt, durchgeführt. Die Presse ist ähnlich der Presse, die zum Formen der Kernschicht verwendet wird, die Plat ten einer Patrize 14 und einer Matrize 15, werden diesmal von einem wärmebringenden Fluid durchströmt, dessen Tem peratur zwischen 100 und 150°C liegt. Ein Werkzeug oder Messer 16 dient zum Bilden von verjüngten Bereichen der Verbundplatte. Wenn notwendig kann für diesen zweiten Verfahrensschritt die Presse verwendet werden, die für den ersten Verfahrensschritt verwendet wird, wobei das Werkzeug 16 aufgekeilt bzw. angehoben wird und an dem Thermostat die neue erforderliche Temperatur angebracht wird.

Zwischen den Platten 14 und 15 wird eine Kernschicht 17, eine Oberflächenschicht 18, hier aus Schaumkunststoff und ein Sichtüberzug 19, hier aus Gewebe gesetzt. Um die ein geführten zusätzlichen Dicken zu berücksichtigen, werden höhere Anschläge der Patrize 14 und der Matrize 15 vor gesehen. Demzufolge ist in den verjüngten Bereichen der Einschichtung 17 ein Ausgleichskeil 20 vorgesehen, damit das Messer 16, welches ähnlich dem Werkzeug 7 ist, in Anschlag mit der Matrize 15 nach Schließen der Presse kommt.

Das Messer 16 wird auf einer Temperatur in der Nähe von 250°C gehalten, die die Zerstörung bzw. Auflösung einer Oberflächenschicht 18 bewirkt, die aus einem wärmeem pfindlichen Material gebildet ist. Die abstrahlende Wärme zerstört ebenso einen Teil der Oberflächenschicht, welche in der Nähe des Messers 16 in einem Bereich 21 vorhanden ist. Demzufolge weist die Verbundplatte einen abgerunde ten Rand 22 auf, der sehr ästhetisch ist.

Die Kante der Verbundplatte entspricht dem Profil des Messers 16 und ist vollständig von dem Sichtüberzug 19 bedeckt, der bündig mit der Platte aufgrund einer Schnei de 23 von vorzugsweise 5/10 mm, abgeschnitten ist, die durch eine Ausstülpung 24 des Messers 16 getragen wird. Dieser Schnitt wird für ein Gewebe dadurch verwirklicht, daß eine Druckkraft zwischen 20 und 40 kg/mm² auf der Schneidelinie aufgebracht wird, wobei eine Druckkraft von 10 bis 20 kg außerhalb der Schneidelinie ausreicht.

Die Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform der Verbundplatte gemäß der vorliegenden Erfindung bzw. eine, die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt ist. Die Platte weist eine Schicht 25 aus Mineralfasern auf. Diese Mineral faserschicht, die die Kernschicht bildet, wird ausgehend von einem Abschnitt eines Filzes aus Mineralfasern ge wonnen, vorzugsweise aus unbedeckten oder vorüberzogenen Glasfasern, deren Flächengewicht 750 bis 1500 g/m² be trägt und deren Bindemittelgehalt zwischen 14 und 20 Gewichtsprozent beträgt. Die Polymerisationszeit des Harzes bei 250°C beträgt zwischen 30 sec. und 1 min. Beispielsweise wird ein Bindemittel vom Typ eines Resol harzes verwendet, das mit Harnstoff versetzt ist, wobei es ein Molverhältnis Formaldehyd/Phenol in der Größen ordnung von 3 aufweist, das in basischem Milieu kataly siert und neutralisiert ist.

Die Kernschicht weist eine Nenndichte und eine Nenndicke von 7 bis 14 mm, mit Verjüngungsbereichen 26 und 27 von 1,5 mm auf. Diese Kernschicht ist vorzugsweise auf ihrem Rücken mit einer Schicht 30 aus nichtgewebtem Material versehen, das auf den Filzabschnitt vor der ersten For mungsstufe aufgebracht wurde.

Eine Oberflächenschicht 28, welche auf ein Polyesterge webe 29 aufgeklebt ist, das als Sichtüberzug dient, ist aus Polyurethan-Polyesterschaum von einer Dicke von 6 mm in der Verbindung mit einem Gewichtsanteil von 69% einer Verbindung aus Polyol-Polyester und 27% Isozyanat. Die Rohdichte des Schaumes beträgt 35 kg/m³, wobei die luft porenfreie Dichte um 32 kg/m³ größer ist.

Außerhalb der voran genannten synthetischen Schaummassen bzw. Schaumkunststoffe sind geeignete die Oberflächen schicht aufbauende Materialien beispielsweise schwere Kautschucke auf der Basis von gefülltem Latex oder in wirtschaftlicherer Form, Stoffe auf der Basis von Poly vinylchlorid mit einem Füllmittel auf der Basis von Talk. Für die Schalldämmung von Lastkraftwagen ist ins besondere eine Oberflächenschicht mit einer Dichte zwi schen 1500 und 2000 kg/m³ geeignet, d.h. ein Flächen gewicht von 2000 bis 7500 g/m² für eine Dicke zwischen 1 und 4 cm. In diesem Fall ist das Verfahren der Oberflä chenbeschichtung identisch zu dem vorbeschriebenen, mit der einzigen Ausnahme, daß im allgemeinen Fall, die Platten nicht mit einem Sichtüberzug versehen sind, und daß deshalb die zusätzliche Druckkraft, die notwendig ist sie zu zerschneiden unnötig wird.

Schließlich kann das Werkzeug gemäß der vorliegenden Erfindung auch für die Herstellung von Verbundplatten verwendet werden, die nur eine Schicht aus Mineralfasern aufweisen und mit einem Material oberflächenbeschichtet sind, das keine höheren Temperaturen verträgt, wie ein dünner Film von Polyvinylchlorid von 0,3 bis 0,4 mm Dicke oder ein Stoff dessen Farben durch Hitze verschwinden, wobei die Materialien mit einem geeigneten Klebstoff versetzt worden sind.

Die Verbundplatte weist Randbereiche 27 auf, die von dem Stoff 29 bedeckt sind, und weist Vertiefungsbereiche 26 auf, wo der Schaum 28 durch Hitze zerstört worden ist, während er noch von dem Stoff 29 bedeckt ist.

Die Fig. 4 zeigt die vorteilhafte Verwendung einer sol chen Form für Verbundplatten, welche als Abdeckung von Karosserieoberteilen eines Kraftfahrzeugs verwendet werden. Es ist der vordere Bereich eines Bleches 31 dar gestellt, welches das Dach eines Automobils bildet, das durch eine Verbundplatte 32 wärme- und schallgedämmt ist, die eine Mineralfaserschicht 33, eine Oberflächenschicht 34 aus Schaumkunststoff und einen Sichtüberzug 35 auf weist. Gemäß einer üblichen Montageart berührt eine Windschutzscheibe 36 im Bereich 37 das Blech 31. Aus diesem Grund ist der vordere Rand 38 der Verbundplatte 32 von der Innenseite des Fahrzeugs (Pfeil F 1) und von der Außenseite des Fahrzeugs durch die Scheibe hindurch (Pfeil F 2) sichtbar. Ein verjüngter Rand 38 ist von einem Gewebe oder Stoff 35 überzogen welcher dem ästhetischen Eindruck des Fahrzeugs dient. Die Verbundplatte 32 weist ebenfalls einen mittigen Verjüngungsbereich auf der die Anbringung eines Zusatzelements 40 durch einen Clip oder eine Mutter 41 erlaubt, die an dem Blech 31 befestigt sind.

Somit erlaubt eine Verbundplatte gemäß der vorliegenden Erfindung, daß gleichzeitig ein besserer Komfort den Pas sagieren eines Fahrzeugs sichergestellt wird, wobei eine qualitätsvolle Dämmung, und unter Verwendung des Origi nalüberzugs, der bestens passend zum Rest der Auskleidung des Fahrzeugs ausgewählt ist, und eine vereinfachte Mon tage von Zusatzelementen und der Verbundplatte selbst, erreicht wird.

Claims

1. Verbundplatte, welche aus einer geformten Schicht aus Mineralfasern, vorzugsweise aus Glasfasern, die durch ein wärmeaushärtbares Harz verbunden sind, und einer Oberflächenschicht aus einem inkompressib len Material gebildet ist, das sich bei optimalen Polymerisationstemperaturen des genannten Harzes zersetzt, dadurch gekennzeichnet, daß die aus den Mineralfasern gebildete Schicht ausgewählte Bereiche aufweist, insbesondere im Randbereich der Verbund platte, deren Dichte wenigstens das Dreifache der Nenndichte der Mineralfaserschicht außerhalb der ausgewählten Bereiche beträgt, die andererseits eine Dicke von höchstens einem Drittel der Nenndicke der Mineralfaserschicht aufweisen, und daß die Oberflä chenschicht wenigstens teilweise durch Wärmezer setzung oberhalb der gewählten Bereiche zerstört ist.

2. Verbundplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß auf der Oberflächenschicht ein Sichtüberzug aufgeklebt ist, der die Mineralfaserschicht über die ausgewählten Bereiche und die Schneidefläche dieser überdeckt, wenn sie am Rand der Verbundplatte an geordnet sind.

3. Verbundplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, daß die Oberflächenschicht aus einem Polyester-Polyurethan Schaumkunststoff gebildet ist mit einer Dicke von weniger als 10 cm, deren Dichte zwischen 30 und 75 kg/mm³, vorzugsweise bei 35 kg/m³ liegt.

4. Verbundplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, daß die Oberflächenschicht aus Poly vinylchlorid gebildet ist, welches ein Flächenge wicht zwischen 3000 und 7000 g/m² aufweist.

5. Verbundplatten nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, daß die Oberflächenschicht aus einem Film aus Polyvinylchlorid gebildet ist mit einer Dicke zwischen 0,3 und 0,4 mm.

6. Verbundplatte nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich net, daß ein auf der Oberflächenschicht aufgeklebtes Gewebe als Sichtüberzug Verwendung findet.

7. Verbundplatte nach einem der vorhergehenden Ansprü che, welche eine Glasfaserschicht aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasfaserschicht ein Flä chengewicht ohne Bindemittel von 750 bis 1500 g/m² und einen Bindemittelgehalt zwischen 14 und 20 Gew.-% aufweist.

8. Verbundplatte nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß die Mineralfaser schicht mit einem nichtgewebten Textilfaserüberzug oder -folie auf seiner der Oberflächenseite gegen überliegenden Seite beschichtet ist.

9. Verfahren zur Herstellung einer Verbundplatte mit wenigstens einer Mineralfaserschicht und wenigstens einer Oberflächenschicht, dadurch gekennzeichnet, daß es die folgenden Verfahrensschritte aufweist:

- In einem ersten Verfahrensschritt Bildung einer Kernschicht, welche einer Mineralfaserschicht ausgehend von einem Abschnitt konstanter Dichte eines Mineralfaserfilzes, der eventuell vorver netzt bzw. vorverbunden ist, welche mit einem wärmeaushärtbaren Harz imprägniert ist, Einsetzen der Schicht zwischen eine Form und eine Gegenform von komplementärer Ausgestaltung, die leicht im Abstand voneinander in Schließstellung gehalten werden und auf über 200°C erhitzt werden, vorzugs weise auf ungefähr 250°C, d. h. auf eine für eine schnelle und vollständige Polymerisation des wär meaushärtbaren Harzes optimale Temperatur, wobei die verjüngten und verdichteten Bereiche einer Druckkraft unterworfen werden die zwischen 3 und 7 kg/mm² beträgt;
- In einem zweiten Verfahrensschritt Einlagern eines wärmeaktivierbaren Klebstoffes in die Kernschicht, Auftragen der Oberflächenschicht, welche entspre chend den Abmessungen abgeschnitten wurde, welche größer sind als die Kernschicht, und Unterziehen der gesamten Anordnung einer weiteren Formung zwischen einer Form und einer Gegenform, welche identisch sind zu jenen des ersten Verfahrens schritts, und in der Schließstellung auf einem Abstand gehalten werden, der unter Berücksich tigung der Dicke der Oberflächenschicht größer ist und welche auf eine Temperatur zwischen 100 und 150°C, vorzugsweise in der Nähe von 120°C erhitzt werden, um die Aktivierung des Klebstoffs hervorzurufen, ohne die Oberflächenschicht zu beschädigen, wobei die verjüngten und steiferen Bereiche gleichzeitig einer Temperatur höher als 200°C und einem Druck zwischen 10 und 20 kg/mm² unterworfen werden.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung einer Verbundplatte mit Verjün gungsbereichen an den Rändern, welche von einem Sichtüberzug überdeckt sind, ein Druck von 20 bis 30 kg/mm³ auf den Umfangsrand der Verbundplatte entlang der Schnittlinie aufgebracht wird.

11. Preßvorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeich net, daß sie zwei einander gegenüberliegende Platten aufweist, wobei eine eine Form und die andere eine komplementäre Gegenform aufweisen, die durch ein wärmetragendes Fluid erhitzt werden, und in Schließ stellung durch Anschläge im Abstand von einander gehalten werden, und daß die Vorrichtung unter an derem mit einem formschlüssigen Werkzeug einer Platte versehen ist, die mit einer Heizeinrichtung versehen ist, die geeignet ist, sie auf einer Tem peratur höher als 200°C zu halten, wobei das Werk zeug eine rechtwinklige Trapezform aufweist, wobei dessen nicht an den rechten Winkel angrenzende Basis mit einer Ausstülpung versehen ist, die senkrecht zur Basis angeordnet ist.

12. Preßvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekenn zeichnet, daß die Ausstülpung des Werkzeugs eine Schneide trägt.