DE4006092A1 - Holzartige kunststofflatte und verfahren zu deren herstellung - Google Patents

Description

Eines unserer ältesten Baumaterialien ist Holz. Holz ist leicht zu bearbeiten. Dies gilt in gewissem Maße auch für die Verformung. Leider hat das Holz Nachteile insofern als es feuchtigkeitsempfindlich und empfindlich gegen Fäulnis und Pilzbefall ist. Ein weiterer Nachteil ist, daß das Holz sein Volumen ungleichmäßig in verschiedenen Richtungen ändert, wenn es der Feuchtigkeit ausgesetzt wird.

Dies ist eine bekannte Erscheinung, welche der Fachmann seit Jahrtausenden zu beherrschen versucht. Es wäre schön, wenn ein Teil der Nachteile des Holzes behoben werden könnte, worauf auch der Erfinder seine Anstrengungen konzentrierte.

Somit wird nun hier ein neuer Typ von Latten oder profilierten Latten vorgestellt, welche sich vorzüglich für Bauzwecke eignen, ferner ein neues Verfahren zur Herstellung der genannten Latten.

Für Fensterrahmen und Rahmen wurden Profile bevorzugt, welche sehr gute Eigenschaften aufweisen. Sie sind gegen Feuchtigkeit unempfindlich. Sie schimmeln nicht und werden auch nicht von Fäulnis befallen. Man kann sie mit Farbe behandeln. Außerdem sind sie so aufgebaut, daß ein niedriges Wärmeleitungsvermögen gleich eingebaut ist. Dagegen gelingt es nicht, einen Nagel- oder Schraubenverband in solchen Profilen zu schaffen, die gewöhnlich aus PVC gefertigt werden.

Isolierendes Baumaterial wurde seit langem erfunden und aus Kunststoff hergestellt. Dasselbe hat den Nachteil niedriger Haltbarkeit und in vielen Fällen ist es auch feuchtigkeitsanziehend.

Ein hervorragendes Kennzeichnen der Kunststofflatte nach der Erfindung besteht darin, daß sie einen ausgezeichneten Nagel- und Schraubverband ergibt. Selbstschneidende, moderne Schrauben können verwendet werden. Ein weiterer Vorteil ist, daß die Latte ein niedriges Wärmeleitungsvermögen aufweist, was bei zwei Herstellungsverfahren erreicht wird. Teils ist die Latte hohl und teils sind die tragenden Teile aus expandiertem Kunststoff hergestellt.

Mit diesen Eigenschaften folgt, daß die Latte keine Feuchtigkeit anzieht und daß sie gegen Pilz- und Schwammbefall unempfindlich ist.

Ein hervorragender Vorteil des Verfahrens zur Herstellung der Profile besteht darin, daß ein Zapfen zwischen zwei Wänden zu einem Profil geformt wird, und daß dieser Zapfen mit längs verlaufenden Rillen versehen wird, welche nach der Luke des Formwerkzeuges für den stranggepreßten Kunststoff verlaufen.

Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Patentansprüche untereinander. Alle in den Unterlagen - einschließlich der Zusammenfassung - offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte räumliche Ausbildung werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von mehrere Ausführungswege darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.

Es zeigen:

Fig. 1 eine gewöhnlich gefräste Latte im Querschnitt; die gezeigte Form ist nicht typisch für die Erfindung und wird nur beispielshalber wiedergegeben;

Fig. 2 ein gewöhnliches Profil z. B. aus der Fensterfertigung;

Fig. 3 einen Querschnitt eines aus Hart-PVC gefertigten Profils, die Figur zeigt auch den Hohlraum in einem Strangpreßformwerkzeug, welcher den Ursprung für das Profil nach der Erfindung darstellen soll;

Fig. 4 ein Beispiel für die hohle Latte nach der Erfindung;

Fig. 5 und 6 Einzelheiten der Form und des enstehenden schmalen Profils und

Fig. 7 und 8 ein Beispiel der Ausführung bei bei Ausführung bei einem breiten Profil.

In manchen Anwendungsbereichen für Holz ist die Lattenform nach Fig. 1 erforderlich. Bemerkenswert ist hier, daß sie einen breiten Teil 1 und einen dünnen Teil, den Flansch 2, aufweist. Wird diese Lattenform in Holz hergestellt, dann ist vorgesehen, daß das Holz astfrei und die Latte nach langer Trockenzeit gerade ist.

Man kann einfach ein Kunststoffprofil durch Strang-Spritzverfahren aus PVC zu einem Profil nach Fig. 2 herstellen. Es werden dieselben äußeren Begrenzungslinien erhalten. Durch Kalibrieren bei der Herstellung erhält man ein flaches und gerades Profil, das jeder Fachmann kennt. Das Profil in der Figur wurde nicht schraffiert, da ja dasselbe die Form um den Hohlraum im Formwerkzeug angibt, aus welchem das Profil stranggespritzt wird. Wird das Profil aus PVC gefertigt, ergeben sich hohe Werte an Biegefestigkeit. Das Profil wird dann unempfindlich für Feuchtigkeit und Schimmelangriff. Aber leider kann man dann keinen Nagelverband im Profil anordnen, den der Fachmann gern haben möchte.

Ein Nagelverband erfordert, daß der Nagel das Material so durchdringt, daß dieses nicht reißt oder sich spaltet. Weiter erfordert das Material, welches der Nagel befestigen soll, eine hinreichend lange Strecke für den Kontakt mit dem Nagel darbietet.

Das Kennzeichen der Erfindung mit großer Nagellänge erhellt sich aus Fig. 3, wo ein Zapfen 3 in den Flansch 3 eingefügt ist. Im Vergleich mit Fig. 2 wird eine 50%-ige Zunahme der Nagelfestigkeit in Fig. 3 erhalten, wenn der Nagel durch den Zapfen 3 geschlagen wird.

Der Zapfen 3 ist die kennzeichnende Neuheit der Erfindung. Derselbe kann in der Länge variieren, so daß eine ausreichende Haltefestigkeit erzielt wird, gleichzeitig mit dem Zurücktreten der Forderung nach richtiger Anbringung des Nagels. Wird das Profil aus hartem reinen PVC ausgeführt, bleibt doch die Gefahr, daß der Zapfen abbricht, wenn ein Nagel durch den Flansch oder Zapfen geschlagen wird.

Wird dagegen ein expandierter Kunststoff gewählt, welchen die vorliegende Erfindung eigens angibt, kann ein Nagel in den Zapfen eindringen, ohne daß dieser zerspalten oder auf irgendeine andere Weise verformt wird. Wird die Zapfenbreite im Verhältnis zum umgebenden freien Raum so gewählt, daß dieselbe teilweise von dem expandierten Kunststoff ausgefüllt wird, wird teils eine Stütze für den Zapfen und teils ein längerer Nagelkontakt erhalten.

Die Latte nach der Erfindung weist dafür einen Hohlraum z. B. im Flansch 2 auf, welcher einen Zapfen 3 beinhaltet, der aufgrund einer Expansion zufolge, des Formwerkzeuges variierende Dichtigkeit hat und im günstigen Fall den Hohlraum mit einem dichteren Teil ausfüllt, umgeben auf der einen oder anderen Seite von einem expandierten Kunststoffmaterial, welches aus dem Zapfen hervorbrodelt. In Fig. 4 wird dies mit den unregelmäßigen Ausbuchtungen auf dem Zapfen gezeigt.

Ein günstiges Kennzeichen hierbei besteht darin, daß die angeschwellten Teile 4 des Zapfens die Wege des Profils berühren, was dazu führt, daß der Zapfen nicht gleich leicht gebogen wird, wenn ein Nagel den Zapfen durchdringt. Da die Kühlung des Profils für den Zapfen und die Profilaußenwände ungleich erfolgt, geschieht häufig kein Zusammenschweißen von Außenwand und expandiertem Kunststoff aus dem Zapfen.

Wenn auch die Technik für das Strangspritzen von PVC ausgeht, können auch andere Materialien im Rahmen der Patentansprüche einbezogen werden. Expandiertes PVC dürfte doch bedeutende Vorteile besitzen und hat bemerkenswerte Resultate ergeben. Die gezeigte Profilform ist nicht kennzeichnend für die Latte nach der Erfindung und der Fachmann kann im Rahmen der Patentansprüche andere Ausführungen vorsehen. Eine andere Ausführung des Zapfens 3 zeigt die Fig. 8.

Es ist ein bedeutsames Kennzeichen des Verfahrens nach der Erfindung, daß der Zapfen, der im Formwerkzeug einem Hohlraum entspricht, keine glatte Oberfläche (Außenseite) besitzt. Stattdessen hat der Zapfen Rillen an den Seiten erhalten, welche auf die äußeren Profilwände herausführen. Jeder Fachmann kann solche Formen herstellen.

Es ist dem Fachmann bekannt, daß, wenn das warme weiche Profil nach dem Formen in Kontakt mit einem gekühlten Kalibrierwerkzeug kommt, das stranggespritzte expandierende Profil eine Haut erhält. Deren Dicke kann sich ändern, indem man die Kühlung der Profilaußenseite ändert.

Innerhalb des Profils, wo sich der Zapfen 3 befindet, kann die Kühlung nicht bewerkstelligt werden. Es wird kaum Haut gebildet; stattdessen expandiert der Kunststoff oder er zeigt eine Tendenz, den Zwischenraum zwischen den Außenwänden auszufüllen. Die Dichte der Ausfüllung bleibt niedrig. Der Kontakt mit den Außenwänden wird auch in dem Profil nach der Erfindung erhalten. Da jedoch die äußere Kalibrierungsform abgekühlt ist, findet kein Zusammenschweißen zwischen dem expandierten Kunststoff aus dem Zapfen oder schon erstarrtem Kunststoff von den Außenwänden statt.

In Fig. 5 wird ein Beispiel eines Hohlraumes 5 in einem Teil eines Formwerkzeuges gezeigt. Im Zentrum befindet sich der Hohlraum für einen Zapfen 7. Zum Unterschied vom Zapfen 3 in Fig. 3 weist dieser Zapfen 7 Ausweitungen des Hohlraumes an zwei Stellen 8, 9 auf. Bei reinem Kunststoff würden diese Ausweitungen im wesentlichen einem Zapfen mit Erhöhungen entsprechen. Da das Verfahren nach der Erfindung besonders angibt, daß expandierter Kunststoff anzuwenden ist, geben diese Erhöhungen einen Bruchbefehl in die Haut ab, die den Zapfen umgibt. Kunststoff brodelt aus und kann nach dem Formen im Extruder den Profilhohlraum mit einem dichteren Kern 10 im Zapfen 3 ausfüllen, der von Kunststoff mit niedrigerer Dichte bei 11 auf jeder Seite des Zapfens in Fig. 6 umgeben ist. Der Kontakt zwischen dem expandierten Kunststoff im Zapfen und der umgebenden Wand ergibt eine Stütze für den Zapfen, wenn ein Nagel durch die Profilwand hindurch geschlagen wird; der Zapfen kann jedoch nicht durch die andere Profilwand dringen.

Das Verfahren kann auch bei größeren Hohlräumen angewandt werden, die beispielshalber in Fig. 7 mit dem Hohlraum im Formwerkzeug und den daraus sich ergebenden Profilen in Fig. 8 gezeigt werden. Ein "T" 12 wurde im Zentrum des Profils gebildet. Kennzeichnende Bruchanweisungen für die Kunststoffhaut sind mit Kanten 13 angedeutet. Um diese Kanten herum expandiert der Kunststoff und sprengen die Haut, wobei geeignete Nagelstützen im Profilinnern gebildet werden.

Die in Fig. 5 und 6 gezeigten Hohlraumformen ergeben gute Nagelstützen aus expandiertem Kunststoff, welche auf den Außenwänden des Profils ruhen, gewöhnlich ohne mit diesen zusammengeschweißt zu werden. Auch andere Formen von Bruchanweisungen für die Haut können vom Fachmann gewählt werden. Meistens ist die Wahl maschinenbedingt und beruht auf der Kühl- und Kalibriertechnik, die bekannte Methoden darstellen.

Expandierter Kunststoff (Thermoplast) hat den Vorteil, daß er in der Wärme formbar ist, was als besonderer Vorzug anzusehen ist. Das hergestellte Profil läßt sich erwärmen und biegen.

Mit vorliegender Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines Profils geschaffen, das dieselben Eigenschaften hat wie Holz aufweist, die Nagel- und Schraubverband bezwecken. Im Verhältnis zum Holz wird Formbarkeit, Unempfindlichkeit gegen Feuchtigkeit und niedrige Wärmeleitungswerte erzielt. Allgemein wird ein einziges Produkt mit vielen Anwendungsbereichen erhalten.

Claims (6)

1. Holzartige Latte aus Kunststoff, die aus thermoplastischem Material zu einem Profil mit luftgefülltem Hohlraum stranggespritzt wird, wobei die äußere Form kalibiert wurde, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kunststoff ein Gärungsmittel zugesetzt wird, das bewirkt, daß das fertige Profil kleine Blasen, d. h. einen expandierten Kunststoff enthält, und daß die vorspringenden äußeren Profilteile Hohlräume mit einem oder mehreren ausfüllenden Zapfen (3) umschließen, welche nach dem Expandieren des Kunststoffes teilweise den Hohlraum ausfüllen und Nagel- oder Schraubstützen bilden können.

2. Holzartige Kunststofflatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der expandierte Kunststoff, der von einigen ausfüllenden Zapfen (3) herrührt, am Zapfen verankert wird, jedoch nicht mit der umschließenden Außenwand oder -wänden verschweißt wird.

3. Holzartige Kunststofflatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff im wesentlichen aus PVC besteht.

4. Verfahren zur Herstellung einer holzartigen Kunststoffplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Profilwerkzeug beim Bilden des umschließenden schmalen Hohlraumes Platz für einen zentralen Zapfen (3) aufweist, der auf seiner zum Hohlraum weisenden Seite eine oder mehrere schmale Rillen aufweist, wo die Expansion des Kunststoffes einsetzen kann, daß ferner die umschließenden Profilteile so gekühlt werden, daß ein Zusammenschweißen des expandierten Kunststoffes im Zapfen und umschließenden Profil nicht stattfindet.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rillen durch Verbreiterungen (8, 9) des Zapfens (3) im Hohlraum der Form für dieselben gebildet werden.

6. Verfahren zur Herstellung der Latte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der expandierende Kunststoff aus PVC hergestellt wird.