DE4315533A1 - Kunstschaum-Verbundplatte und Verfahren und Vorrichtung zu ihrer Herstellung - Google Patents

Kunstschaum-Verbundplatte und Verfahren und Vorrichtung zu ihrer Herstellung

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Description

Die Erfindung betrifft eine Kunstschaum-Verbundplatte gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Sie betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Verbundplatte sowie eine dazu dienende Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 12.
Verbundplatten der in Rede stehenden Art werden zur Wärmedämmung, Schalldämmung und auch zur unmittelbaren Wasserabführung sowie als Feuchtigkeitsdiffusionssperre an Dächern, Wänden und Fußböden eingesetzt.
Bekannte Verbundplatten bestanden dabei aus wärmedämmenden Polyurethan-Kunstschaumplatten, die auf ihrer einen Seite mit einer Deckschicht zur Wasserabführung bzw. als Dampfdiffusionssperre und auf ihrer anderen Seite mit einer Schicht aus geschäumter Polyurethan-Kautschukmasse versehen sind. Diese Verbundplatten mit jeweils einseitig angeordneter Sperr- bzw. Deckschicht zur Wasserabführung bzw. als Dampfdiffusionssperre und auf der gegenüberliegenden Seite angeordneten schalldämmenden Kunstschaumschicht aus geschäumter Polyurethan- Kautschukmasse wurden bisher auf sogenannten Doppelbandanlagen hergestellt. Sie bedurften dann beim Einbau ggfs. der Ergänzung durch weitere Bahnen oder Platten, um bei von den beiden Seiten der Platte her erfolgenden Wasser- und Dampfeinwirkungen eine vollständige Dämmung und Sperrung für Wärme, Schall, Wasser und Dampf bieten zu können.
Ausgehend von einer Kunstschaum-Verbundplatte der eingangs als bekannt vorausgesetzten Art, liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine solche Verbundplatte zu schaffen, die den Einbau weiterer Bahnen oder Schichten erübrigt und als einheitliche Platte eine ausreichende Wärmedämmung und Schalldämmung bei gleichzeitiger Abführung anfallenden Wassers und Sperrung gegen Dampfdiffusion bietet.
Dabei soll die Platte auf einfache Weise in einem kontinuierlichen Fertigungsgang herstellbar sein. Dabei soll der Aufbau der neuartigen Verbundplatte es auch gestatten, vorhandene Bandfertigungsanlagen mit einfachen Mitteln auf die Herstellung der neuartigen Platten umzurüsten.
Die Lösung der zugrundeliegenden Aufgabe ist hinsichtlich der Kunstschaum-Verbundplatte in dem Anspruch 1 gekennzeichnet. Die auf die Verbundplatte gerichteten Unteransprüche kennzeichnen vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen.
Anspruch 10 kennzeichnet das Herstellungsverfahren im Sinne der Lösung der zugrundeliegenden Aufgabenstellung.
Ansprüche 12 bis 14 kennzeichnen die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens im Sinne der Lösung der zugrundeliegenden Aufgabenstellung.
Die Kunstschaum-Verbundplatte gemäß der vorliegenden Erfindung ermöglicht es nicht nur, mit einer einheitlichen Platte eine umfassende Wärme- und Schalldämmung sowie Wasserabfuhr und Dampfdiffusionssperrung zu erreichen, sondern die Verbundplatte führt aufgrund ihrer Schichtenkombination auch zur merklichen Verbesserung ihrer Wirksamkeit.
So lassen sich beispielsweise an Dächern Verbesserungen hinsichtlich Luftschallübertragung und Körperschall­ übertragung von Regen, Hagel und Wind um ca. 27 dB in das Rauminnere erzielen. An Wänden beispielsweise von Holzrahmenbauten lassen sich Verbesserungen hinsichtlich Luftschallübertragung und Körperschallübertragung erreichen. Das ist für sogenannte Kommunen- und Trennwände von erheblicher Bedeutung. Auch bei Fußböden läßt sich eine Verbesserung hinsichtlich Trittschall bzw. Körperschall um beispielsweise 27 dB erreichen und gleichzeitig Verbesserung hinsichtlich Luftschallübertragung bei abgehängten Decken aus Gipskarton um beispielsweise 6 dB.
Alle diese Vorteile lassen sich mit der einheitlichen Platte ohne zusätzliche Montageaufwendungen durch Anbringung weiterer Schichten oder dgl. erreichen. Die bisherigen bauphysikalischen Eigenschaften hinsichtlich der Polyurethan-Wärmedämmung und KJ-Werte bleiben erhalten. Auf die bisherigen bauphysikalischen Eigenschaften hinsichtlich Wasserdampfwanderungen von Polyurethan-Schäumen bleiben unberührt. Es bedarf keiner zusätzlichen statischen und Brandschutzveränderung der Polyurethanplatte durch gesonderte Maßnahmen.
Die beim Schäumen der Polyurethanschichten erfolgende Einbringung der schalldämmenden Schicht aus Polyurethan- Kautschukmasse läßt auf einfache Weise ein einheitliches Element entstehen und es können zuzätzliche zweilagige zusätzliche Klebeverbindungen im Außenbereich der Platte, wie sie bisher erforderlich waren, entfallen. Es sind keine zusätzlichen Kaschierungen wie Spanplatten, Gipsplatten oder Trennlagen erforderlich.
Insbesondere auch bei Steildächern und Flachdächern aus tragenden Trapezblechen oder Holzverschalungen ist es wichtig, auf zusätzliche gewichtsverursachende Zusatzeinbauten zur Verbesserung der Körper- und Luftschallübertragungswerte verzichten zu können. Es lassen sich DIN-gerechte Aufbauten ausführen, ohne daß besondere Sondernachweise erstellt werden müßten.
Es folgt eine beispielhafte Beschreibung der Erfindung anhand von Zeichnungen:
Fig. 1 zeigt schaubildlich-schematisch eine Kunstschaum- Verbundplatte.
Fig. 2 zeigt schematisch eine kontinuierliche Fertigungsanlage, auf der sich eine Verbundplatte gemäß Fig. 1 herstellen läßt.
Fig. 3 zeigt schematisch eine Einzelheit der Fertigungsanlage zur Herstellung seitlicher Falze an der Verbundplatte.
Fig. 4 veranschaulicht einen doppelten Stufenfalz der Verbundplatte, und
Fig. 5 veranschaulicht einen einfachen Stufenfalz.
Man sieht in Fig. 1 eine Kunstschaum-Verbundplatte mit drei getrennten Kunstschaumschichten. Die beiden äußeren Schichten 1 und 3 sind aus wärmedämmendem Kunstschaum, insbesondere Polyurethanschaum. Die mittlere Schicht 5 ist eine schalldämmende Kunstschaumschicht aus geschäumter Polyurethan-Kautschukmasse.
Auf der Oberseite und der Unterseite besitzt die Platte jeweils eine Deckschicht 7 bzw. 9, die zur Abführung anfallenden Wassers bzw. als Dampfdiffusionssperre geeignet sind. Die obere Deckschicht 7 wird bei wasserführenden Bauteilen wie Dächern von einer Bitumendachbahn oder Folie gebildet. Die unterseitige Schicht besteht aus einer Dampfsperrfolie aus PVC, aus Aluminiumfolie oder aus Papierfolie. Beide Deckschichten können je nach Anwendungsfall der Kunstschaum-Verbundplatte unterschiedlich gewählt sein.
Die schalldämmende Kunstschaumschicht 5 ist in der diffusionsneutralen mittleren Zone zwischen den wärmedämmenden Kunstschaumschichten 1 und 3 angeordnet.
Alle Schichten der Verbund-Kunstschaumplatte sind durch die bei dem Schäumungsvorgang der Kunstschaumschichten 1 und 3 gegebene Haftkraft des Schaumes integral zu einer einheitlichen Platte miteinander verbunden. Die Verbundplattenseitenkanten 11 und 13 sind in noch näher zu beschreibender weise schäumungsgeformte Falzkanten. Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform handelt es sich um eine einstufige Falzkante, bei der die Kanten der wärmedämmenden oberen Kunstschaumplatte und der schalldämmenden mittleren Platte im wesentlichen in einer Ebene liegen und die Kante 11 der unteren wärmedämmenden Kunstschaumplatte in einer abgestuften Ebene. Eine solche Ausführungsform ist auch in Fig. 5 gezeigt. Fig. 5 veranschaulicht auch, wie nebeneinander liegende Platten mit ihren Falzkanten ineinandergreifen können.
Fig. 4 zeigt einen doppelten Stufenfalz.
Die Konsistenz der für die mittlere, schalldämmende Kunstschaumschicht 5 gewählten Polyurethan-Kautschukmasse wird wie folgt gewählt:
  • 1. ca. 700 kg/m³,
  • 2. Ausdehnungskoeffizient von max. 4%.
  • 3. statische Festigkeit bei 10% Pressung 110 MN/m³ zur Erzielung günstiger Schalldämm- und Verbundwerte.
  • 4. Brandklasse B2, Entflammbarkeitstemperatur < 250°C.
In Verbindung mit dem Polyurethanschaum der wärmedämmenden Schichten 11 und 13 läßt sich der K-Wert von bisherigen 80 mm starken Wärmedämmplatten aus PU-Schaum der Klasse WLG 0,025 von 0,293 auf 0,28 verringern und gleichzeitig eine erhöhte Körperschalldämmung von 27 dB und Luftschall- Dämmungsverbesserung von 6 dB erzielen.
Die Fig. 2 veranschaulicht eine kontinuierlich arbeitende Fertigungsanlage zur Herstellung von Platten der in Fig. 1 gezeigten Art. Die Fertigungsanlage basiert auf bekannten sogenannten Polyurethan-Doppelbandherstellungsanlagen mit kontinuierlicher Arbeitsweise, ist aber durch einen Aufsatz in eine Doppelstockschaumanlage umgerüstet.
Die Fertigungsanlage hat ein nur schematisch angedeutetes Trägerband 15. Am Anfang der Fertigungslinie befindet sich eine erste Einlaufrolle 17 für das Material zur Herstellung der unteren Deckschicht 9. Oberhalb befindet sich ein erster Schaumkopf 19 ebenfalls bekannter Bauart, mit welchem das Polyurethan-Kunstschaummaterial für die untere wärmedämmende Schicht 11 aufgetragen wird. Oberhalb der bisher beschriebenen Anordnung befindet sich eine weitere Einlaufrolle 21 von der kontinuierlich eine vorgefertigte Bahn 23 aus Polyurethan-Kautschukmasse auf die Oberseite der bereits aufgeschäumten Schicht 11 aufgebracht wird. Die Zusammenführung der wärmedämmenden Schicht 11 mit der schalldämmenden Bahn 23 erfolgt an einer Stelle, an der der Kunstschaum der Schicht 11 noch ausreichende Haftkraft zur integralen Verbindung mit der Bahn 23 hat. Das ist beispielsweise etwa 7 Sek. nach dem Aufschäumvorgang mittels des Schaumkopfes 19 noch der Fall.
Ein entsprechendes Stück weiter im Fertigungsgang befindet sich ein zweiter Schaumkopf 25, mittels dessen die obere wärmedämmende Schicht 3 aufgeschäumt wird, um sich ihrerseits integral mit der schalldämmenden Schicht 5 zu verbinden. Schließlich besitzt die Anlage noch eine weitere Einlaufrolle für das Material 29 der oberen Deckschicht 7. Die Zuführung der Bahn 29 für die obere Deckschicht erfolgt wiederum in solcher Entfernung von dem zweiten Schaumkopf 25, daß das aufgeschäumte Material der wärmedämmenden Schicht 3 noch ausreichende Haftkraft zur integralen Verbindung mit der oberen Deckschicht hat.
Die Umrüstung der bisher bekannten Polyurethan- Doppelbandherstellungsanlagen durch den zusätzlichen Aufsatz zur Herstellung der Kunstschaumverbundplatte nach der vorliegenden Erfindung ermöglicht es, diese Platte in einem einzigen kontinuierlichen Herstellungsgang zu fertigen und aufwendige nachfolgende Schäumungsvorgänge zu ersparen.
Fig. 3 veranschaulicht eine auf den Seiten des Transportbandes angeordnete dreistrufige Führungs­ schienenanordnung. So sieht man auf der linken Seite drei Führungsschienen 31, 33 und 35, die den drei Schichten der Verbundplatte zugeordnet sind und je für sich seitlich verstellbar sind. Eine entsprechende Anordnung findet sich in Fig. 3 auf der rechten Seite. Durch die getrennte seitliche Verstellbarkeit der Führungsschienen lassen sich die in den Fig. 4 und 5 veranschaulichten unterschiedlichen Stufenfalz-Gestaltungen erzielen, also insbesondere der doppelte Stufenfalz 37 aus Fig. 4 oder der einzelne Stufenfalz 39 aus Fig. 5.
Auf diese Weise lassen sich die Stufenfalze der Seitenkanten der hergestellten Kunstschaum-Verbundplatten bei dem Fertigungsvorgang kontinuierlich herstellen. Die Falzkanten der Platten sind also schäumungsgeformt. Es lassen sich auch Nut- und Federverbindungen erzeugen, so daß eine spätere Verarbeitung der Platten durch Falzbeschneidung erübrigt wird.
Nach der kontinuierlichen Herstellung lassen sich die erzeugten Platten mittels einer nicht näher gezeigten Schneidvorrichtung in den gewünschten Längen abtrennen. Für eine günstige Verarbeitung werden solche Platten beispielsweise in einer Länge von 2.50 m bei einer Breite von 68,5 cm hergestellt, so daß ein Plattengewicht von 30 kg nicht überschritten wird.
An den gefertigten Platten führt die eingeschäumte Schalldämmschicht 5 aus beispielsweise 2 cm Polyurethan- Kautschuk im Zusammenhang mit den wärmedämmenden Polyurethan-Schichten zu einer Erhöhung des Plattengewichtes von ca. 14 kg/m², und das entspricht allein einer Schalldämmverbesserung um ca. 2 dB. Je nach den bestehenden Erfordernissen lassen sich günstige unterschiedliche Werte erzielen und es läßt sich ohne die Notwendigkeit des Einbaus zusätzlicher Schichten eine erhebliche Schalldämmungs­ verbesserung erzielen.

Claims (14)

1. Kunstschaum-Verbundplatte mit verschiedenen Kunst­ schaumschichten zur Wärmedämmung und zur Schalldämmung sowie einer am Kunstschaum haftenden Deckschicht-Anordnung zur Wasserführung und als Dampfdiffusionssperre, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
Die Verbundplatte hat drei getrennte Kunstschaumschichten;
die beiden äußeren Schichten (1, 3) sind aus dem wärmedämmenden Kunstschaum und tragen auf ihrer Außenseite haftend je einseitig eine Deckschicht (7, 9);
die witterungsseitig angeordnete Deckschicht ist dabei aus einem zur Wasserabführung geeigneten Material und
die gebäudeinnenseitig angeordnete Deckschicht aus einem als Diffusionssperre wirkenden Material;
die Schalldämmungs-Kunstschaumschicht (5) befindet sich dabei mit haftendem Schaum-an-Schaum-Kontakt zwischen den beiden wärmedämmenden Kunstschaumschichten.
2. Verbundplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wärmedämmenden Kunstschaumschichten aus Polyurethanschaum sind.
3. Verbundplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die schalldämmende Kunstschaumschicht aus geschäumter Polyurethan-Kautschukmasse besteht.
4. Verbundplatte nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die schalldämmende Kunstschaumschicht in einer diffusionsneutralen Zone zwischen den wärmedämmenden Kunstschaumschichten angeordnet ist.
5. Verbundplatte nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die witterungsseitig angeordnete, zur Wasserabführung dienende Deckschicht Deckschicht eine Aluminiumfolie oder Bitumenbahn oder PVZ-Bahn ist.
6. Verbundplatte nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die innenseitig angeordnete, als Dampfsperre dienende Deckschicht eine Aluminiumfolie oder PVC-Folie ist.
7. Verbundplatte nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbundplatten-Seitenkanten schäumungsgeformte Falzkanten sind.
8. Verbundplatte nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Falzkanten von einem einfachen Stufenfalz gebildet werden, bei dem die Kante der wärmedämmenden Kunstschaumschicht und die Kante der schalldämmenden Kunstschaumschicht in einer Ebene liegen.
9. Verbundplatte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenkanten (11, 13) von einem Doppelstufenfalz gebildet werden, bei welchem jede der Seitenkanten in einer eigenen Ebene liegt.
10. Verfahren zur Herstellung einer Kunstschaum- Verbundbundplatte nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbundplatte in einem kontinuierlichen Durchlaufverfahren hergestellt wird, bei welchem zunächst fortlaufend eine untere Deckschichtbahn zugeführt wird, auf welche eine erste Schicht aus dem wärmedämmenden Kunstschaummaterial aufgetragen wird und einer kurzen Aushärtungszeit unterworfen wird, bevor darauf das schalldämmende Kunstschaummaterial aufgebracht wird, woraufhin die zweite wärmedämmende Kunstschaumschicht aufgetragen wird und dann in noch haftungsfähigem Zustand kontinuierlich von einer oberen Deckschicht abgedeckt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das schalldämmende Polyurethan-Kautschukmaterial als vorgefertigte Bahn auf die erste Schicht des wärmedämmenden Polyurethanschaumes in dessen nur teilweise erhärtetem Zustand kontinuierlich aufgebracht und nachfolgend die zweite wärmedämmende Polyurethan-Kunstschaumschicht aufgeschäumt wird.
12. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 10 oder 11 mit einer Trägerbandanordnung für die fortlaufend herzustellende Verbundplatte, einer Einlaufrol­ lenanordnung für Deckschichtmaterial, einer nachfolgenden Schaumkopfanordnung für wärmedämmenden Schaumstoff und einer nachfolgenden Zufuhreinrichtung für schalldämmenden Schaumstoff, dadurch gekennzeichnet, daß der Zufuhreinrichtung (21) für schalldämmenden Schaumstoff ein zweiter Schaumkopf (25) für wärmedämmenden Schaumstoff nachgeschaltet ist, auf welchen eine weitere Einlaufrolle (27) für Deckschichtmaterial folgt.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, gekennzeichnet durch eine auf den Seiten der Transportbandanordnung vorgesehene jeweils dreistufige Führungsschienenanordnung, an der die den einzelnen Stufen zugeordneten Führungsschienenteile zur Herstellung unterschiedlicher Falzanordnungen je für sich seitenverstellbar sind.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13 dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhrvorrichtung für das Polyurethan-Kautschukmaterial von einer Einlaufrolle für eine vorgefertigte Polyurethan- Kautschukbahn gebildet wird.
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