DE4334453A1

DE4334453A1 - Schaumstoffelement, insbesondere Formteil aus einer oder mehreren Platten aus Schaumstoff

Info

Publication number: DE4334453A1
Application number: DE19934334453
Authority: DE
Inventors: Bernhard Eder
Original assignee: Greiner & Soehne C A
Current assignee: Greiner & Soehne C A
Priority date: 1992-10-15
Filing date: 1993-10-09
Publication date: 1994-04-21
Anticipated expiration: 2013-10-10
Also published as: AT401268B; DE4334453C2; ATA203692A

Description

Die Erfindung betrifft ein Schaumstoffelement und ein Verfahren zur Herstellung ei nes solchen, wie es im Oberbegriff der Patentansprüche 1 und 17 beschrieben ist.

Aus der GB-OS 2 040 948 ist ein Verfahren zur Herstellung von schallabsorbierenden Schaumstoffplatten bzw. eine derartige schallabsorbierende Schaumstoffplatte unter Schutz gestellt, die aus einem überwiegend geschlossenzelligen Schaumkunststoff be steht. Bei dem Verfahren zur Herstellung der schalldämmenden Schaumstoffplatte wird derart vorgegangen, daß die fertig gestellte Schaumstoffplatte auf 50% bis 66% ihrer Ausgangsdicke mechanisch verdichtet wird, wobei die geschlossenzellige Schaumstoffstruktur bzw. Zellstruktur zerstört und die einzelnen Stege zwischen den einzelnen Zellen aufgebrochen werden. Diese Verdichtung der Platte bzw. das Zerbre chen der Zellstruktur und der Zellwände soll zu einer erhöhten Luftdurchlässigkeit und damit zu einer verbesserten Schallabsorption führen. Diese Verdichtung der Platten er folgt bei Temperaturen unter 120°C. Nachteilig ist hierbei, daß aufgrund der mechani schen Beanspruchung der Zellstruktur, insbesondere bei verschiedenen Herstellungsqua litäten des Schaumstoffes nicht immer sichergestellt werden kann, daß die Zellstege und Zellwände der geschlossenen Zellen des Schaumkunststoffes bei dieser mechani schen Verdichtung tatsächlich zerstört werden und somit kann in vielen Fällen die ge wünschte Schalldämmung nicht erzielt werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schaumstoffelement bzw. ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Schaumstoffelementes zu schaffen, wel ches bzw. mit welchem Platten aus Schaumstoff durch Veränderung ihrer Zellstruktur an die gewünschten Festigkeitseigenschaften und Raumgewichte unter Verwendung von Altkunststoffen bzw. Recyelingmaterialien angepaßt werden können.

Diese Aufgabe der Erfindung wird durch die im Kennzeichenteil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst. Der überraschende Vorteil dieser scheinbar einfachen Lösung liegt darin, daß die grundsätzlich offenzellige Platte aus Schaumstoff gezielt verdichtet wird, wodurch neben der Dichteerhöhung auch eine Festigkeitserhöhung und dadurch eine verbesserte Druck- und Biegefestigkeit erzielt wird. Die Verände rung der Zellstruktur und des Raumgewichtes ermöglicht je nach dem eingestellten Dämpfungsverhalten bzw. dem Grad der elastisch rückstellbaren Verformung eine flä chige Aufteilung und Dämpfung von punktuell eingeleiteten Stoß-, Schlag- und/oder Druckbelastungen. Es wird dabei in überraschend einfacher Weise eine Druckvertei lungsplatte geschaffen, die falls gewünscht, auch zusätzlich schalldämmend ausgebil det sein kann. Damit ist eine Druckverteilungsplatte, wie sie für Sportböden und Turn- und Tennishallen benötigt werden, geschaffen, die weiters eine sinnvolle Altkunststoff verwertung und eine Einsparung von Primärstoffen ermöglicht, die darüber hinaus noch verrottungssicher ist.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung ist im Patentanspruch 2 gekennzeichnet, wobei vorteilhaft ist, daß durch die thermische Verdichtung eine plastische bleibende Verformung erzielt wird, die es auch nach dem Auskühlen der Schaumstoffplatte er möglicht, die Festigkeitseigenschaften und gegebenenfalls auch Dämpfungs charakteristik über lange Dauer beizubehalten.

Von Vorteil ist aber auch eine andere Weiterbildung nach Patentanspruch 3, wodurch ein Bauteil beliebiger Raumform mit einer durchgehend gleichen Materialstruktur aus einer Platte oder mehreren Einzelplatten aus Kunststoffschaum hergestellt werden kann. Durch die Abstimmung der Dichte und der Trageigenschaften kann in einfacher Weise auf unterschiedliche, mechanische Beanspruchungen des Schaumstoffelementes abgestellt werden.

Eine andere Weiterbildung beschreibt Patentanspruch 4. Durch die variable Anpassung des Verdichtungsfaktors im Mittelbereich des Schaumstoffelementes kann dieses in seinem Steifigkeits- und Festigkeits- und/oder Körperschalldämmeigenschaften ein fach an die unterschiedlichsten Anforderungen angepaßt werden, obwohl für diese un terschiedlichen Anwendungsfälle mit dem gleichen Rohmaterial gearbeitet werden kann.

Eine weitere Ausführungsvariante ist im Patentanspruch 5 gekennzeichnet, wodurch ein Bauteil geschaffen werden kann, der in seinem Mittelbereich eine Massivstruktur, also einem vollen Material entspricht, während dessen Randbereiche elastisch rückstellbar und elastisch verformbar, jedoch mit einem besseren Lastverteilungsfaktor als der des Weichschaums ausgebildet sein können.

Bei der Weiterbildung nach Patentanspruch 6 ist vorteilhaft, daß durch den Dichte verlauf vom Mittelbereich ausgehend ohne zusätzliche Maßnahmen ein symmetrischer Aufbau einer Schaumstoffplatte in einfacher Weise erzielt werden kann.

Die Ausgestaltung nach Patentanspruch 7 ermöglicht in vorteilhafter Weise eine weite Variation der Eigenschaften einer fertigen Platte von hochelastischen, selbst rückstellbaren Dämpfungsbereichen und massiven widerstandsfähigen, zur Belastungs verteilung geeigneten Zonen im Mittelbereich.

Durch die weitere Ausgestaltung nach Patentanspruch 8 kann die Struktur des Grund materials in seinen Festigkeits- und Elastizitäts- sowie Reflexionseigenschaften bei Belastungen durch Druckkräfte bzw. unter Umständen aber nicht zwingend auch mit Schall und Temperatur an unterschiedliche Voraussetzungen angepaßt werden.

Die Weiterbildung nach Patentanspruch 9 ermöglicht die Wiederverwertung und die Ausnutzung der ein eventuell höheres Raumgewicht aufweisenden Kunststoffabfälle zur massiven Erhöhung des Raumgewichts und der Stabilität und/oder höhere Tragfe stigkeit der Schaumstoffplatte in verdichteten Bereichen.

Nach einer anderen Ausführungsvariante gemäß Patentanspruch 10 wird durch die er hebliche Erhöhung des Raumgewichtes und durch das Verdichten der Zellstruktur ein in sich stabiler, eine annähernd homogene Materialstruktur, in etwa wie ein Festkör per, erreichender Dämpfungskörper geschaffen. Ist der Platte zusätzlich eine Kreide zugesetzt, so kann auch die Eigenmasse der Platte sowie deren Druckverteilungscharak teristik an unterschiedliche Anwendungsfälle einfach angepaßt werden.

Es ist aber auch eine weitere Ausbildung nach Patentanspruch 11 möglich, wodurch der Anteil an Primärschaummaterial zusätzlich verringert und der Anteil an verwendba ren Altstoffen bzw. Recyelingkunststoffen zusätzlich erhöht werden kann.

Von Vorteil ist weiters die Ausgestaltung nach Patentanspruch 12, da dadurch ein hochwiderstandfestes Schaumstoffelement mit geringem Raumgewicht und ohne zu sätzliche Nachbehandlung erzielbar ist.

Eine andere Ausführungsvariante beschreibt Patentanspruch 13, wobei durch das gerin gere Raumgewicht dieses Schaumstoffelementes eine bessere Dämpfungswirkung bei Intervallbelastungen erzielt werden kann.

Vorteilhaft ist auch die Weiterbildung nach Patentanspruch 14, da durch die Kombina tion dieser Kunststoffabfälle aus diesen beiden unterschiedlichen Grundmaterialien die Schaumstoffelemente eine hohe Rückstellkraft bei stärkerer Dämpfung ermöglichen, da das Polyurethan die elastische Rückstellung des Schaumstoffelementes nach einer Druckbelastung begünstigt, während das Polyäthylen der Verformung und der Druckbe lastung einen höheren Widerstand entgegensetzt.

Die Dämpfungs- und Belastungscharakteristik des Schaumstoffelementes kann zusätz lich durch die wahlweise Ausbildung nach Patentanspruch 15 oder 16 verändert wer den.

Ein günstiger Fußbodenaufbau, vor allem für die Sportausübungen, z. B. in Turnsälen, kann durch die Ausbildung nach Patentanspruch 17 erzielt werden.

Die weitere Ausgestaltung nach Patentanspruch 18 ermöglicht eine einfachere Anpas sung der Fußbodenkonstruktion an die unterschiedlichen Einsatzbedingungen.

Ein weiterer Vorteil und ein noch breiteres Anwendungsgebiet der erfindungsgemäß ausgebildeten Platten kann gemäß Patentanspruch 19 erreicht werden, da deren Einsatz dann auch in brandgefährdeten Bereichen möglich ist.

Durch die Weiterbildung nach Patentanspruch 20 kann unabhängig von der Verdich tung der Schaumstoffstruktur in der Platte eine Erhöhung der Festigkeit bzw. der Körperschalldämmeigenschaften durch den Einsatz der Verstärkungselemente geschaf fen werden. Dazu kommt, daß damit die Befestigung derartiger Platten mit ausreichen der Ausreißfestigkeit auch in extremen Anwendungsbereichen möglich ist, um bei spielsweise dadurch auf der Rückseite der Schallschutzplatte eine auch gegen höhere Schwingungs- und Beschleunigungskräfte widerstandsfähige Befestigung, beispielswei se in Kraftfahrzeugen, Schienenfahrzeugen oder Flugzeugen, zu ermöglichen.

Die Ausgestaltung nach Patentanspruch 21 ermöglicht, daß eine Erhitzung zum Verbin den der Platten bzw. zum Verdichten derselben durch Energiestrahlung, beispielsweise Mikrowellen oder Hochfrequenzstrahlung, nicht behindert wird.

Die Weiterbildung nach Patentanspruch 22 ermöglicht das Einbringen von hochfesten Materialien, welche trotzdem noch eine Behandlung der Platte mit Energiestrahlung er möglichen.

Vorteilhaft ist auch die Weiterbildung nach Patentanspruch 23, da für die einzelnen Bereiche der fertigen Platte unterschiedliche, für den jeweiligen Anwendungsfall ange paßte Grund- und Rohmaterialien verwendet werden können. Des weiteren wird durch die Verwendung mehrerer Platten der Einbau von Verstärkungselementen in einem Bauteil erleichtert.

Die Erfindung beschreibt aber auch ein Verfahren zur Herstellung einer Schaumstoff platte gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 24.

Dieses Verfahren ist durch die im Kennzeichenteil des Patentanspruches 24 definierten Maßnahmen gekennzeichnet. Die Vorteile dieses Verfahrens liegen darin, daß vom Mittelbereich der Schaumstoffplatte in Richtung der Oberflächenbereiche bzw. Rand zonen und von diesen in Richtung des Mittelbereiches eine gleichförmige Erhitzung mit sehr hohen Temperaturen und damit hohen Energien erfolgen kann, ohne daß die Oberflächenschichten der Platte nachteilig verändert bzw. zerstört oder verbrannt wer den. Dadurch kann in vorteilhafter Weise die Produktionszeit für die Verdichtung und die Herstellung einer noch höher verdichteten Schwerschicht im Inneren einer Platte erheblich reduziert und eine gesteuerte Dichtezunahme im Mittelbereich geschaffen werden. Gleichzeitig kann aber auch jene Zeit, in der die Schaumstoffplatte nach dem Erhitzen der Zellstruktur bzw. des zu verdichtenden Bereiches unter Druckbelastung gehalten werden muß, ebenso wie die Einwirkungszeit der Energiezufuhr auf 10% bis 20% der bisher benötigten Produktionszeiten verkürzt werden.

Die Maßnahmen nach Patentanspruch 25 ermöglichen die Anwendung von herkömmli chen in der Technik bereits bekannten Heizgeräten zur Erzielung des gewünschten Erwärmungs- und Verdichtungseffektes des Schaumstoffes im Inneren der Platte.

Die vorteilhafte Vorgangsweise gemäß Patentanspruch 26 bietet den Vorteil, daß in Verbindung mit dem zuvor beschriebenen Verfahren durch die Einwirkung der Energie strahlung auch die eine höhere Schmelztemperatur aufweisenden Altkunststoffe in das Traggerüst zumindest über eine Verklebung eingebunden werden können.

Ein Vorgehen gemäß den Maßnahmen in Patentanspruch 27 ermöglicht die Festigkeit der Platten durch die Zugabe von Altmaterialien beliebig zu verändern.

Durch das Vorgehen nach Patentanspruch 28 wird auch bei Zusatz von Füllmaterialien noch eine ausreichende Haftung und Verbindung dieser einzelnen Teile der Füll materialien über den zu gesetzten Primärkunststoffschaum sichergestellt.

Durch die Maßnahme nach Patentanspruch 29 wird eine gute Durchlüftung mit Füllma terialien versetzten und damit dichteren Platten erzielt.

Schließlich wird durch die Maßnahme nach Patentanspruch 30 erreicht, daß auch die eingesetzten Zuschlagstoffe ausreichend thermisch verdichtet werden können.

Die Erfindung wird im nachfolgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Teil eines erfindungsgemäßen Schaumstoffelementes in verein fachter, schematischer, schaubildlicher Darstellung;

Fig. 2 ein erfindungsgemäßes Schaumstoffelement, ausgebildet als Formteil in Stirnansicht, geschnitten;

Fig. 3 ein erfindungsgemäß, aus mehreren Platten zusammengesetztes Schaumstoffelement in schaubildlicher, teilweise geschnittener und vereinfachter, schematischer Darstellung als Schwingungsdämpfungsele ment für ein Maschinengestell;

Fig. 4 eine Fertigungsanlage zur Herstellung von erfindungsgemäßen Schaum stoffelementen in vereinfachter, schematischer Darstellung;

Fig. 5 eine andere Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Schaumstoff elementes mit in der Platte angeordneten Füllstoffen in schaubildlicher, schematisch vereinfachter Darstellung, teilweise geschnitten;

Fig. 6 eine andere Ausführungsform für erfindungsgemäße Schaumstoffelemen te mit in diesen angeordneten Füllstoffen mit unterschiedlichen Raumge wichten als Zwischenlageplatten zwischen einem Fußbodenbelag und einer Unterkonstruktion in Stirnansicht, geschnitten.

In Fig. 1 ist ein Schaumstoffelement 1 gezeigt, das als Formteil ausgebildet ist und aus einer Platte 2 besteht. Dieses Schaumstoffelement 1 ist beim dargestellten Ausführungs beispiel mit zwei Deckschichten 3, 4 verbunden.

Die Verbindung zwischen den Deckschichten 3, 4 und der Platte 2 kann auf beliebige Art und Weise erfolgen. So ist es unter anderem möglich, diese unter Zwischenschal tung einer Kleberschicht 5 miteinander zu verbinden.

Verstärkungselemente 6, beispielsweise eingelegte Metallplatten, können im Bereich von Oberflächen 7 und wie in Fig. 1 gezeigt, auf Seitenflächen 8 vorgesehen sein, um in diesen Bereichen weitere Bauteile zu befestigen bzw. das Schaumstoffelement 1 mit Halteteilen zu verbinden.

Die Kleberschicht 5 muß nicht durchlaufend, vollflächig vorgesehen sein, sondern kann ebenso durch über die den Deckschichten 3, 4 bzw. der dem Verstärkungselement 6 zugewandten Oberflächen 7 bzw. Seitenflächen 8 der Platte 2 verteilte Klebeberei che gebildet sein. Die Verbindung der Deckschichten 3, 4 mit der Platte 2 kann aber auch über Schmelzklebefolien bzw. Schmelzklebepulver oder sogenannten Prepregs er folgen.

Bei den Schmelzklebepulvern handelt es sich meistens um Phenolharzpulver, welches neben der Klebewirkung auch eine zusätzliche Versteifung der Schaumstoffplatte be wirken kann. Die Schmelzklebefolien werden dagegen vielfach durch Polyäthylenfo lien bzw. Polyurethanklebefolien gebildet. Die Prepregs stellen dagegen an ihrer Ober fläche unter Raumtemperatur und ortsüblichem Luftdruck nicht klebende Einlagekör per dar, die gegebenenfalls mit entsprechenden Fasern oder Fäden, Geweben, Netzen, Gitter oder dgl. daraus verstärkt sein können. Unter Druck und Temperatureinwirkung reagiert dann der in diesen Prepregs enthaltene Klebstoff aus und entfaltet seine Klebe wirkung. Dabei ist es unter anderem auch möglich, daß der in diesen Prepregs enthalte ne Kleber oder Kunststoff meist einen Kunststoffschaum unter Druck und Temperatur Gase freisetzt, die zu einem Aufschäumen des Klebers bzw. Kunststoffes in Art eines Schaumkunststoffes führen und eine innige Verbindung mit den diesen Prepregs be nachbarten bzw. an diesen anliegenden Schichten bewirkt.

Ein Mittelbereich 9 und Randbereiche 10, 11, die diesen einschließen, bestehen aus räumlich verformten Zellwänden 12 und Zellstegen 13, 14. Im Mittelbereich und dem Randbereich 10, 11 sind die Zellstege 15 und Zellwände 16 gegenüber ihrer ursprüngli chen, durch den Schäumvorgang hergestellten Form bzw. dem Freischaumgewicht ther misch verdichtet. Ein räumliches Fachwerk, welches vorzugsweise überwiegend aus offenen Zellen 17 und wenigen geschlossenen Zellen 18 eines Primärschaumstoffes 19 besteht, ist beispielsweise durch einen Weichschaum, wie z. B. Polyurethan oder einen Polyätherschaum oder andere ähnliche bzw. gleichwertige Werkstoffe, gebildet. Dieser üblicherweise in Art eines Blockschaums hergestellte Weichschaum wird dann durch bekannte Trennverfahren in einzelne Platten 2 aufgeteilt.

Der Mittelbereich 9 und die Randbereiche 10, 11 weisen eine erheblich höhere Dichte gegenüber der Freischaumdichte dadurch auf, daß die Zellwände 12 und die Zellstege 13,14 unter Druckeinwirkung und gleichzeitiger Erwärmung verdichtet bzw. verformt sind und somit der Luftraum zwischen den einzelnen Zellstegen 13, 14 und den Zell wänden 12 gegenüber den Zellwänden 16 und den Zellstegen 15 in den Randbereichen 10,11 verringert wird. Dabei kommt es über die gesamte Dicke der Platte 2 zu einem sogenannten Crack-Vorgang, der auch als thermisches Cracken bezeichnet wird.

Dabei wird die Platte 2 nicht nur in ihrem Mittelbereich 9, sondern auch im Bereich ihrer Oberflächen oder zumindest einer ihrer Oberflächen bzw. der umlaufenden Sei tenflächen 8 erwärmt. Dadurch wird der Platte Wärmeenergie sowohl von außen als auch aus dem ebenfalls erhitzten Mittelbereich 9 zugeführt und auch der Wärmezu wachs im Mittelbereich 9 zusätzlich unterstützt. Der Vorteil dieser Lösung liegt gegen über einer ausschließlichen Erwärmung der Platte 2 über deren Oberflächen 7 darin, daß die zum Aufwärmen der Oberflächen bei gleichzeitiger Erhitzung des Mittelbe reichs 9 der Platte 2 benötigte Wärmeenergie geringer ist und somit auch keine all zu hohen Temperaturen benötigt werden, die zu einem Zerstören bzw. Verbrennen der Schaumkunststoffteilchen im Bereich der Oberfläche 7 führen könnten.

Durch die unter Temperatur- und Druckeinwirkung erfolgte Verdichtung des Zell gefüges der Platten 2 kann das Raumgewicht sowohl der Randbereiche 10, 11 als auch des Mittelbereiches 9 das 5-fache bis 30-fache, bevorzugt das 20-fache, nämlich zwi schen 1200 kg/m³ und 2500 kg/m³ betragen. Das Raumgewicht kann in den Randbe reichen 10, 11 500-2500 kg/m³ betragen aber auch auf ca. 500 kg/m³ , bis 1200 kg/m³ reduziert sein.

Durch die Überführung der Zellstege 13, 14 bzw. Zellwände 12 in ihren plastischen Zu stand bzw. in einen Zustand, in welchem deren Oberflächen soweit aufgeweicht sind, daß sie klebrig werden, wird eine bleibende Verformung und Verdichtung dieser Zellstege 13, 14 bzw. der Zellwände 12 erreicht, die beim nachfolgenden Erstarren zur Bildung einer Platte in Art einer Vielfaserplatte führt. Diese Vielzahl der untereinan der verformten und ineinander verfilzten Zellstege bildet somit ein hochfestes Faserge webe für die plattenartige Versteifung der Platte 2.

Diese plattenartige Versteifung über die Gesamtdicke der Platte 2 kann dabei an die jeweils gewünschten Einsatzbedingungen angepaßt werden. Selbstverständlich ist es in diesem Zusammenhang auch möglich, durch entsprechende schwächere Erwärmung der Platte 2 in den Oberflächenbereichen gegenüber dem Mittelbereich 9 in den Ober flächenbereichen eine geringere Verdichtung bzw. eine Verformung der Zellstege bzw. ein thermisches Cracken vorzunehmen, um die Oberflächenbereiche der Platte 2 wei cher zu machen, um gewünschte Festigkeits- oder Dämmeigenschaften und dgl. zu er möglichen. Bei unterschiedlichen Festigkeiten in den verschiedenen Schichten der Platte 2 entsteht ein Sandwichaufbau und damit ein höher belastbarer Formteil 20, wie er z. B. in Fig. 2 dargestellt ist. Des weiteren kann durch die gleichzeitige Erhitzung in den Oberflächenbereichen auch eine Formgebung, vor allem eine räumliche Verformung erzielt werden.

Nach dem Unterschreiten des Erstarrungspunktes werden die verformten Zellstege 13, 14 und Zellwände 12 in ihrer verdichteten und ineinander verbundenen Form fi xiert, wodurch die erwünschte Dichte der Platte 2 nachfolgend beibehalten werden kann.

Gleichzeitig mit dieser Verdichtung der Zellstruktur wird aber auch das Durchgangsvo lumen bzw. der Durchtrittsquerschnitt für den Luftdurchtritt verringert bzw. die Luft durch das verformte Zellgitter zu mehrfachen Umlenkungen gezwungen und damit ver langsamt. Dadurch kann gegebenenfalls zusätzlich je nach den Verdichtungsverhältnis sen eine entsprechende Verlangsamung und Reduzierung sowie Dämmung des Luft schalls erreicht und gleichzeitig je nach der Dichteerhöhung im Mittelbereich 9 eine Körperschalldämmung bewirkt werden.

Durch dieses thermische Cracken bzw. die thermische und mechanische Verdichtung der Platte 2, deren Erhöhung des Raumgewichtes und deren innerer Festigkeit wird der freie Luftraum in der Platte 2 verringert, bleibt jedoch je nach dem Verdichtungsverhält nis in einem gewissen Ausmaß bestehen. Durch die oberflächliche Verdichtung wird erreicht, daß das im Inneren der Platte 2 vorhandene Luftvolumen eingeschlossen ist und aufgrund der geringen Durchtrittsflächen in den Oberflächen wie ein Luftpolsters bzw. eine Luftmatte wirkt. Je nach dem gewählten Verdichtungsgrad im Mittel- und den Randbereichen 9 bis 11 kann diese Dämpfungswirkung des Luftpolster verändert und an unterschiedliche Einsatzbedingungen angepaßt werden.

Damit eignet sich eine derart hergestellte Platte auch besonders gut als Druckvertei lungsplatte, um beispielsweise punktuell auftretende Stöße bzw. Schläge oder Punktbe lastungen auf größere Flächen zu verteilen.

Dies begünstigt vor allem den Einsatz als Druckverteilungsplatten unterhalb von Sport böden, beispielsweise Parkettböden in Turnsälen oder entsprechenden Laufflächenbelä gen oder in Tennishallen bzw. zur Schwingungsdämmung und Schwingungsentkopp lung zwischen unterschiedlichen Bauteilen, insbesondere Maschinen und deren Funda menten.

Die Einbringung der Wärmeenergie bzw. das Erhitzen beispielsweise vom Mittelbe reich 9 des Schaumstoffelementes 1 kann nun bevorzugt durch Hochfrequenz-, Mittel frequenz- oder Infraroterhitzung bzw. durch Energiestrahlen mit Mischfrequenzen er folgen. Vor allem bei Verwendung von hochfrequenten Energiestrahlungen bzw. soge nannten Mikrowellen wird erreicht, daß der jeweils zu erwärmende Körper von innen nach außen, also von seinem Mittelbereich in Richtung der Oberflächen 7 oder Seiten flächen 8 erhitzt wird. Dies schafft nunmehr sehr gute Möglichkeiten, um eine ela stisch verformbare, in Art einer Feder wirkende Platte 2 zu erhalten.

Die Zufuhr von Wärmeenergie in die Oberflächenbereiche der Platte 2 kann über elek trische Heizstäbe bzw. durchströmendes heißes Wasser oder Öl von den Form elementen her erfolgen. Der Vorteil der elektrischen Heizstäbe liegt darin, daß sie sehr rasch regelbar sind und somit die Energiezufuhr zu den einzelnen Platten exakt gere gelt werden kann. Die hierzu notwendigen Vorrichtungen für die Anordnung der elek trischen Heizstäbe bzw. zur Erhitzung mit heißem Wasser oder Öl sind aus dem Stand der Technik ebenso bekannt wie die zugehörigen Steuervorrichtungen zur Einstellung von gewünschten Temperaturen und deren Überwachung.

Die den Platten 2 in den einzelnen Bereichen zuzuführende Wärmeenergie ist dabei so abzustimmen, daß es nicht zu einem Verbrennen bzw. völligem Zerfließen des Kunst stoffmaterials kommt, sondern daß vielmehr die einzelnen Zellstege bzw. Zellwände soweit erhitzt sind, daß sie ihre Eigensteifigkeit verlieren und unter Druck, ohne zu brechen, plastisch verformbar sind. Dabei ist es vorteilhaft, wenn sie so stark erwärmt sind, daß sie an ihrer Oberfläche plastifiziert sind, so daß sie während des Verformungs vorganges durch die dabei entstehende Haftkraft aneinander kleben bzw. festhaften, so daß während des nachfolgenden Kühlvorganges die verdichtete Position in den je weiligen Bereichen der Platte 2 beibehalten werden kann. Diese grundsätzlichen Über legungen zu der Zufuhr der Wärmeenergie in die Platte 2 treffen selbstverständlich für das hier beschriebene als auch für alle anderen beschriebenen Ausführungsbeispiele zu.

In der Fig. 2 ist eine Ausbildung der Platte 2 als Formteil 20 gezeigt. Dieser weist in Art eines Trapezprofiles profilierte Oberflächen 21, 22 auf, wobei die dargestellte Form nur beispielhaft für eine Vielzahl von unterschiedlichen Oberflächengestaltun gen gewählt wurde.

Dieser Formteil 20 ist durch Umformung aus einer ebenflächigen Platte bzw. aus ei nem Block bzw. aus von einem Block gebildeten Platten unter Druckeinwirkung und gleichzeitiger Erwärmung mehrfach verdichtet bzw. verformt, so daß über eine gesamte Dicke 23 eine verdichtete Zellstruktur entsteht. Falls gewünscht, kann zusätzlich, je nach Verdichtungsverhältnis des Mittelbereiches 24, im Verhältnis zu den Randberei chen 25, 26 eine entsprechende Reduzierung und Dämmung des Luftschalls und eine Erhöhung der mechanischen Festigkeit erreicht werden. Gleichzeitig wird je nach der Dichterhöhung in den Mittelbereich 24 bzw. einer Kernzone 27 eine höhere Druckbela stung ermöglicht.

In der Fig. 3 ist ein durch aus mehrere unterschiedliche Zellstrukturen aufweisenden Einzelplatten 28, 29, 30 gebildetes Schaumstoffelement 31 gezeigt. Dabei sind die Einzelplatten 28, 29, 30 von einer Ausgangsdichte aus auf unterschiedliches Raumge wicht verdichtet, wobei z. B. eine die Kernzone 27 bildende Einzelplatte 29 durch Um formung unter Temperatur und Druck auf eine für eine hohe Tragfähigkeit geeignete hohe Verdichtung gebracht wird und den Mittelbereich des Schaumstoffelementes 1 bildet. Die Einzelplatten 28, 30, welche die Randbereiche 10,11 bilden, weisen dabei eine unverdichtete bzw. nieder verdichtete Zellstruktur auf. In einem Verbindungsbe reich 32 sind die Einzelplatten 28, 29 über eine Kleberschicht 33, welche durch einen Kleber, eine Schmelzklebefolie oder ein Schmelzklebepulver gebildet sein kann, wel che vollflächig, aber auch wie dargestellt, punktuell angeordnet sein kann, miteinan der verbunden. Des weiteren ist es aber auch möglich, in einem Verbindungsbereich 34 zwischen den Einzelplatten 28, 29, 30 ein plattenförmiges Bauelement 35, z. B. aus Kunststoff wie Hart-PVC etc. oder aus einem holzförmigen Werkstoff oder Metall, eventuell Aluminium anzuordnen und über Kleberschichten 36, 37 mit den Einzelplatten 28, 29, 30 zu verbinden. Das derart ausgebildete Schaumstoffelement 31 kann zur Schwingungsdämmung zwischen einem Maschinengestell 38 und einer Auf standsfläche 39 angeordnet sein. Das Bauelement 35 kann in diesem Fall z. B. als schwingungsentkoppelndes Verbindungselement zur Befestigung des Schaumstoffele mentes 31 auf der Aufstandsfläche 39 und/oder dem Maschinengestell 38 verwendet werden.

Von Vorteil für die Herstellung des aus den Einzelplatten 28, 29, 30 mit den zwischen diesen eingebetteten Bauelement 35 gebildeten sandwichartigen Schaumstoffelementes ist die Verwendung eines Klebers der unter Temperatureinwirkung reagiert. Dadurch ist es möglich, in einem Arbeitsgang unter Temperatur- und Druckeinwirkung eine Verdichtung der die Kernzone 27 bildenden Einzelplatte 29 sowie der Einzelplatten 28, 30 bei gleichzeitiger Verbindung mit den Einzelplatten 28, 30 bzw. dem Bauelement 35 herbeizuführen. Dadurch wird eine sehr kostengünstige Fertigung dieses sandwich artig aufgebauten Schaumstoffelementes 1 erzielt.

Wie in diesem Ausführungsbeispiel gezeigt, können durch die gleichmäßige Verdich tung der die Kernzone 27 bzw. die Randbereiche bildenden Einzelplatten 28 bis 30 bei unterschiedlichem Freischaumgewicht auch nach Beendigung der gleichmäßigen Ver dichtung unterschiedliche Raumgewichte bei den fertigen Einzelplatten 28 bis 30 er zielt werden. So ist es beispielsweise möglich, für die Kernzone 27 eine Einzelplatte 28 mit einem Ausgangsgewicht zwischen 150 und 400 g/m³, bevorzugt 200 oder 320 kg/m³ zu verwenden, während die Einzelplatten 28 und 30 ein Raumgewicht zwi schen 80 und 150 kg/m³, bevorzugt 100 kg/m³, aufweisen können.

Durch eine entsprechend gleich hohe Verdichtung wird zwar der Zellaufbau bei allen drei Platten entsprechend komprimiert, jedoch trotz der dadurch erzielten, unterschiedli chen Endraumgewichte ein unterschiedliches Federungs- bzw. Dämpfungsverhalten, vor allem gegen Schwingungen erzielt. Dadurch können die beispielsweise die Befesti gungsteile aufnehmenden Bauelemente 35 in massiveren und damit ausreißfesteren und somit höher verdichteten Platten angeordnet sein, während die den schwingenden Teilen bzw. der Auflagefläche zugewandten Bereiche elastischer und damit ein höhe res Schwingungsdämpfungsvermögen, jedoch eine geringere Festigkeit aufweisen kön nen.

Selbstverständlich ist aber die Abstufung der entsprechenden Raumgewichte in den einzelnen Platten, sowie deren Verdichtungsfaktor usw. frei wählbar und kann an die unterschiedlichen, für die verschiedenen Einsatzzwecke benötigten Bedingungen ein fach angepaßt werden.

In der Fig. 4 ist eine Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dar gestellt. Der beispielsweise in einer Blockform hergestellte Kunststoffschaumblock wird mit einer geeigneten Schneidevorrichtung in Platten 2 aufgeteilt. Diese Platten 2 werden danach über einen Manipulator 40, der einen höhenverstellbaren Förderer, ins besondere einen Bandförderer 41 aufweist, einer dem Manipulator 40 nachgeordneten, mit einem Hochfrequenzgenerator 42 versehenen Heizvorrichtung 43 zugeführt. In die ser Heizvorrichtung 43 werden die nach dem bei der Herstellung der Schaumstoffblöc ke bzw. Schaumstoffelemente 1 durch Aufschäumen und dem anschließenden Erkalten stabilisierten Platten 2 bzw. Schaumstoffblöcke in eine bevorzugt zweiteilig ausgebil deten Aufnahme eingesetzt. In dieser Heizvorrichtung 43 wird die Platte 2 bzw. der Schaumstoffblock mittels des Hochfrequenzgenerators 42 einer Hochfrequenzstrahlung, insbesondere im Bereich von 20 bis 40 MHz, über eine vorbestimmte Zeitdauer ausgesetzt. Diese Hochfrequenzstrahlung bewirkt durch die Anregung der Moleküle zu Schwingungen eine Erwärmung.

Dadurch, daß die stärksten Widerstände gegen die Schwingung der Moleküle, welche von der hochfrequenten Strahlung ausgehen, im Mittelbereich 9 der der Strahlung aus gesetzten Werkstücke, insbesondere der Platte 2, auftreten, erfolgt die Erwärmung bzw. Erhitzung der Platte 2 üblicherweise von der Mitte aus. Damit werden die Zellstege bei den offenen Zellen und die Zellwände der geschlossenen Zellen erhitzt und plastifiziert, so daß sie zumindest in ihrem Oberflächenbereich aufschmelzen und klebrig werden. Durch diese Temperatureinwirkung in Verbindung mit dem auf die Platte 2 ausgeübten Druck wird das Ancracken der Molekülketten ermöglicht. Durch die starke Erhitzung im Mittelbereich 9 der Platte 2 wird die Wärmeenergie räumlich eingeleitet und verhindert, daß es zu starken Verkürzungen der Molekülkette kommt, so daß kein genügender Zusammenhalt des Materials gegeben ist und ölige Crackpro dukte entstehen.

Üblicherweise ist der Anteil der offenen Zellen in der Platte 2 erheblich größer, als der Anteil geschlossener Zellen, wobei bei einem offenzelligen Kunststoffschaum die An zahl der offenen Zellen in jedem Fall gegenüber denjenigen der geschlossenen Zellen bei weitem überwiegt.

Zusätzlich wird gleichzeitig zumindest eine der Oberflächen 7 oder der umlaufenden Seitenkanten des Schaumstoffblockes bzw. der Platte 2 ebenfalls erhitzt. Diese Erhitzung der Oberflächenzonen kann in üblicherweise durch Beheizung der Formwän de in der Heizvorrichtung 43 oder gegebenenfalls in besonderen Fällen in der einem weiteren Manipulator 40 nachgeschalteten Formpresse 44 zum räumlichen Verformen der Kunststoffschaumblöcke bzw. Platten 2 erfolgen. Bevorzugt ist die Heizvorrich tung 43 als Heizpresse ausgebildet, so daß auch im Bereich der Heizvorrichtung 43 eine ausreichende Erwärmung des Kunststoffschaumblockes bzw. der Platte 2 unter Druckbelastung erfolgt. Die Beheizung der Formflächen in der Heizvorrichtung 43 bzw. der Formpresse 44 kann entsprechend den aus dem Stand der Technik bekannten Ausführungsvarianten erfolgen, wobei hierzu elektrische Heizpatronen oder entspre chend erhitzte Flüssigkeiten, die die Formflächen durchströmen, verwendet werden können. Ein Vorteil der gleichzeitigen Erhitzung zumindest einer Oberfläche bzw. mehrerer Oberflächen und der umlaufenden Seitenkanten des Kunststoff schaumblockes bzw. der Platte 2 während des Erhitzens im Mittelbereich 9 der Platte 2 liegt darin, daß ein Verlust der im Mittelbereich aufgebrachten Wärmeenergie in Richtung der Oberflächen der Platte 2 durch die gleichzeitige Erwärmung in diesen Zonen verhindert wird und gleichzeitig eine gleichartige Verdichtung der Zellstruktur über die gesamte Dicke der Platte 2 erfolgen kann.

Ein weiterer Vorteil der Erhitzung über den Mittelbereich unter gleichzeitiger Er hitzung in den Randbereichen liegt darin, daß ein Großteil der Wärmeenergie durch die Energiestrahlung im Mittelbereich der Platte 2 aufgebracht wird, so daß die Tempe raturen im Bereich der Heizplatten, die der Oberfläche der Platte 2 zugeordnet sind, in einem Bereich unter 200°C bis 250°C gehalten werden können. Diese Temperaturen reichen aus, um einen entsprechenden Hitzestau im Inneren der Platte 2 zur durchge henden Veränderung bzw. Verdichtung der Zellstruktur aufzubauen. Diese muß aber nicht so hoch sein, wie bei jenen Verfahren, bei welchen die gesamte, zum thermi schen Verdichten der Zellstruktur benötigte Energie über die Oberfläche der Platte 2 eingebracht werden muß. Dadurch wird verhindert, daß auf der Oberfläche der Platte 2 ein schmieriger Film aus öligen Crackprodukten, bedingt durch eine zu starke Verkür zung der Molekülketten bei zu hoher Temperatureinwirkung, wodurch kein genügen der Zusammenhalt des Materials gegeben ist, entsteht.

Zudem wird aber auch erreicht, daß durch die entsprechende Vorerhitzung der Platten 2 bzw. des Kunststoffschaumblockes in den Oberflächen- bzw. Seitenkantenbereichen auch in diesen Bereichen eine entsprechende Erwärmung und Verdichtung bzw. ein thermisches Cracken erfolgt, welches zu einer Verfestigung bzw. zu einem teilweise Verschließen der offenen Zellen auch in den Randbereichen führt. Somit ist es mög lich, Platten 2, wie sie beispielsweise in Fig. 2 dargestellt und beschrieben sind herzu stellen. Die Vorwahl der verschiedenen Temperaturen der Formflächen bzw. zum Er hitzen des Mittelbereiches 9 können über manuelle Einstellvorrichtungen an der Steu ervorrichtung der Maschinenanlage oder durch ein gesamtes Steuer- und Ablaufprogramm über eine Rechenanlage vollautomatisch vorgegeben werden.

Die Höhe der Temperaturen, auf welche der Mittelbereich 9 bzw. die Oberflächen 21,22 erhitzt werden, hängt nicht zuletzt von der Zusammensetzung bzw. den in den Kunststoffschaumblock bzw. in der Platte 2 enthaltenen Zuschlagstoffen ab. Wie nach stehend noch näher erläutert werden wird, ist es bei Platten 2, in welchen Altkunststof fe, beispielsweise auch Duroplaste oder Thermoplaste oder zerhackte oder zerrissene Reste von Schaumkunststoffen verschiedenster Zusammensetzungen enthalten sind, möglich, vor allem bei einem Anteil von Zuschlagstoffen, deren Erstarrungstemperatur bzw. deren Einfriertemperatur bzw. deren Fließpunkt höher ist als diejenige des zur Herstellung des Kunststoffschaumblockes bzw. der Platte 2 verwendeten Primärkunst stoffschaums, die Erwärmungstemperatur bzw. die Energiezufuhr höher anzusetzen, als wenn ein reiner Schaumkunststoff ohne Zuschlagstoffe bzw. ohne Altkunststoffe oder Recyelingmaterialien verwendet wird. Dadurch ist es möglich, in der der Heizvor richtung 43 nachgeordneten Formpresse 44, die z. B. mit hydraulischen Preßstempeln 45 versehen sein kann, eine ausreichende Verdichtung und Verbindung der Zellgerüste bzw. Zellwände durchzuführen. Die Formpresse 44 weist ein in etwa in einer horizonta len Ebene geteiltes Formwerkzeug 46 auf, wobei insbesondere ein Oberteil 47 über Antriebsmittel 48, z. B. Hydraulikzylinder 49, in vertikaler Richtung und in Richtung eines Unterteils 50 verstellbar ist.

Der Unterteil 50 des Formwerkzeuges 46 ist bevorzugt gleichzeitig als Stanzmatrize 51 ausgebildet und auf einem Horizontalförderer 52 gelagert. Nach dem Öffnen des Formwerkzeuges 46 wird der Unterteil 50 mit dem darauf gelagerten und umgeformten Schaumstoffelement 1 aus dem Bereich der Formpresse 44 in eine dieser nachgeord neten Stanzmaschine 53, z. B. eine Hydraulikpresse 54, verfahren, in welcher eine Stanzpatrize 55 in Richtung der durch den Unterteil 50 gebildeten Stanzmatrize 51 ver stellbar und über einen Hydraulikzylinder 56 bewegbar gelagert ist.

Während in diesem Formwerkzeug 46 die Druckbeaufschlagung der über den Einfrier punkt erwärmten Platte 2 und damit die Verdichtung in diesem Bereich bzw. die Um formung der Platte 2 auf eine dem Konturenverlauf des Oberteils 47 und des Unter teils 50 entsprechenden Form erfolgt, wird unmittelbar nachfolgend auf die Druckauf bringung durch das Formwerkzeug 46 die Platte 2 unter den Einfrierpunkt abgekühlt und damit die Gefügestruktur im Mittelbereich und/oder im Oberflächenbereich in der durch das Formwerkzeug 46 vorgegebenen Form fixiert. Vor allem dann, wenn der Kunststoffschaumblock bzw. die Platte 2 einen überwiegenden Anteil von offenen Zel len bzw. nach der Verdichtung im Formwerkzeug 46 ebenso noch einen ausreichenden Anteil an offenen Zellen aufweist, kann die Kühlung zumindest in denjenigen Berei chen, in denen noch genügend offene Zellen vorhanden sind, durch das Durchblasen von Kühlluft erfolgen, so daß die in den beheizten Formflächen vorhandene Wärmeener gie nicht zur Gänze vernichtet werden muß, um ein Einfrieren der thermisch gecrackten Bereiche des Kunststoffschaumblockes bzw. der Platte 2 zu ermöglichen. In jedem Fall hat die Abkühlung des Kunststoffschaumblockes bzw. der Platte 2 unter dem Plastifizierpunkt zu erfolgen, so daß die elastische Rückfederung nach dem Crackvorgang entsprechend berücksichtigt ist.

Durch den in der Stanzmaschine 53 erfolgenden Konturenschnitt wird die durch die Umrißform der Stanzmatrize 51 bzw. Stanzpatrize 55 vorgegebene Umrißform des um geformten Schaumstoffelementes 1 erreicht, wobei nach durchgeführter Stanzung und Entnahme eines so erzielten Formkörpers 57 der Unterteil 50, des Formwerkzeuges 46 mittels des Horizontalförderers 52 wieder in seine Ausgangslage im Bereich der Form presse 44 für den Umformvorgang der nachfolgenden Platte 2, die in der Zwischenzeit erhitzt wurde, verbracht wird.

Diese Anlagenkonfiguration ermöglicht die Durchführung des erfindungsgemäßen Ver fahrens bei gleichzeitig kurzer Zykluszeit und gleichmäßiger Produktqualität.

In Fig. 5 ist ein erfindungsgemäßes Schaumstoffelement 1 gezeigt, das aus einem Kunststoffschaum hergestellt ist. Dabei kann es sich um einen Polyäther-, Polymethan- Phenol- oder einen Polyurethanschaum mit einem Raumgewicht zwischen 40 und 500 kg/m³ handeln. Dieser Primärschaumstoff 19, der überwiegend offenzellig ist und von welchem schematisch Zellstege 13, 14 gezeigt sind, ist mit Füllmaterialien 58, 59, 60, 61, die schematisch durch unterschiedliche Umrißformen nur im Bereich der Randbereiche 10,11 schematisch eingetragen sind, versetzt. Selbstverständlich sind diese Füllmateria lien 58 bis 61 nicht nur in den Randbereichen 10,11, sondern auch im Mittelbereich 9 vorhanden. Um jedoch die Übersichtlichkeit der Zeichnung zu wahren, wurden sie im Mittelbereich 9 nicht eingezeichnet.

Bei den Füllmaterialien 58 und 59 kann es sich nun um wiederverwertbare Kunststof fabfälle aus Schaumkunststoffen, wie bei den Füllmaterialien 58 bzw. Duroplasten wie bei den Füllmaterialien 59 handeln. So können beispielsweise während der Produktion anfallende Schnittabfälle der Kunststoffschäume durch entsprechende Vorbehandlun gen auf Flocken zerschnitten bzw. zerrissen werden, um dann als Füllmaterial in die neu herzustellende Platte 2 bzw. einen Schaumstoffkunststoffblock eingeschäumt zu werden. Die Füllmaterialien 59 aus Duroplasten können neben PVC auch Flocken aus Polyäthylen, Polyäthylenterephtalat (PET), ABS, Polyolefinen, Phenolen, Polypropyle ne oder Polysterol handeln. Weiters ist es aber auch möglich, Füllmaterialien 60 zu verwenden, die durch Textilabfälle aus Kunst- bzw. Naturfasern gebildet sein können. Diese ebenfalls aus kleinen Stücken bzw. Flocken bestehenden Textilabfälle können Recyclingprodukte aus alten Teppichen, Kleidung, Vorhängen und dgl. sein. Schließ lich ist es auch möglich, als Füllmaterialien 61 mineralische Stoffe, wie beispielsweise Kreide, Korkgranulat, Gummigranulat oder dgl., zu verwenden oder feuerhemmende Zusätze, wie Aluminiumhydroxid oder dgl., einzumengen. Sollen die nachfolgend in zumindest einigen Bereichen thermisch verdichteten bzw. gecrackten Platten 2 speziel le Festigkeitseigenschaften und Dichteverhältnisse aufweisen, ist es natürlich auch möglich, Fäden oder Fasern bzw. aus derartigen Fäden oder Fasern hergestellte Gewirke, Gewebe, Netze oder Gitter oder auf gewisse Länge abgestimmte Fasern ein zuarbeiten.

Diese Füllmaterialien werden mit dem Rohmaterial, bevor dieses in eine Form zur Her stellung der Platte 2 bzw. des Kunststoffschaumblockes eingebracht wird, eingemischt und verteilen sich dadurch gleichzeitig in der Platte 2 bzw. im Kunststoffschaumblock. Dabei ist selbstverständlich auch zu berücksichtigen, daß die zur Herstellung des Kunststoffschaumes verwendeten Grundmaterialien keine neu gewonnenen Rohmateria lien sein müssen, sondern auch aus Altprodukten hergestellte Recyelingmaterialien sein können.

In dieser Darstellung ist auch schematisch angedeutet, daß trotz der Verdichtung in den Randbereichen 10, 11 die Oberflächen 21, 22 nicht total verschlossen sind, sondern noch immer eine große Anzahl an offenen Zellen aufweisen. Um jedoch eine gewisse Mindestluftdurchlässigkeit durch die Oberflächen 21, 22 derartiger Kunststoffschaum blöcke bzw. Platten 2 zu ermöglichen, kann auch vorgesehen sein, daß die Platten nach dem thermischen Verdichten genadelt werden.

Darunter ist zu verstehen, daß durch den fertigen Kunststoffschaumblock bzw. die Platte 2 erhitzte Nadeln bzw. Hohlkörper zumindest durch den Randbereich 10, 11 hin durchgestoßen werden. Dadurch werden Hohlräume freigeschmolzen, durch die die Luft in die an die Oberflächenbereiche anschließenden, unversehrten, offenen Zellen der Platte 2 bzw. des Kunststoffschaumblockes bzw. in diesen angeformten Hohlräu men eintreten kann.

In Fig. 6 ist eine Fußbodenunterkonstruktion für einen Fußbodenbelag 62, insbesondere aus Holzdielen 63 auf einer Unterkonstruktion 64, insbesondere einer Betondecke ge zeigt. Zur Verteilung der auf den Fußbodenbelag 62, der beispielsweise auch durch auf Spanplatten aufgebrachte Gummi- oder Linoleumbeläge gebildet sein kann, punktuell aufgebrachten Stoß- oder Druckbelastungen auf eine größere Fläche unter gleichzeiti ger Dämpfung in einem mehr oder weniger großen Ausmaß, sind zwischen der Unter konstruktion 64 und dem Fußbodenbelag 62 Schaumstoffelemente 65, 66 angeordnet. Zum weiteren Ausgleich von Unebenheiten zwischen dem Fußbodenbelag 62 und den Schaumstoffelementen 65, 66 kann auch noch eine Zwischenlage 67, beispielsweise eine Bitumenfolie mit einer Korkschrottbeschichtung angeordnet sein.

Während das Schaumstoffelement 65 beispielsweise entsprechend den Beschreibungen in Fig. 5 ausgebildet sein kann, besteht das Schaumstoffelement 66 zwischen 60% und 90%, beispielsweise aus 85% Altmaterial, also Kunststoffabfällen, z. B. aus Schaumkunststoffen, z. B. Duroplasten, z. B. PVC, Polyäthylen, Polyäthylen- Terephtalat, ABS, Polyolefinen, Phenolen, Polypropylenen oder Polysterol. Diese Alt materialien bzw. Kunststoffabfälle werden durch entsprechende Vorbehandlung auf Flocken zerschnitten bzw. zerrissen und können auch mit Textilabfällen aus Kunst- oder Naturfaser versetzt sein, die beispielsweise auch als Beschichtungsmaterialien auf den Kunststoffschäumen vorhanden sind. Auch diese zusätzlichen Materialien werden bei der Vorbehandlung soweit zerschnitten bzw. zerrissen, daß sie die gewünschte Flockengröße zwischen 2 mm und 20 mm aufweisen. Zusätzlich ist es auch möglich, falls erwünscht, diesem Altmaterial auch noch mineralische Füllstoffe, wie beispiels weise Kreide mit 30 bis 60 Gewichtsteilen oder feuerhemmende Zusätze wie z. B. Aluminiumhydroxid, Melaminharz, Amonpolyphosphat oder flüssiges Flammschutzmittel auf Chlor- Brom- oder Phosphorbasis zuzumengen. Diese Zugaben können aber auch selbstverständlich dem Primärschaumstoffstoff 19 beigemengt wer den.

Diese Altmaterialien aus den Kunststoffabfällen und dgl. werden mit einem Primärma terial, wie beispielsweise Polyurethan oder einem Thermoplast vermischt. Bevorzugt besteht das Schaumstoffelement 66 aus 85% Altmaterialien, insbesondere Altkunststof fen und 15% Primärmaterialien, wie dem vorgenannten Polyurethan bzw. dem Ther moplast. Anstelle dieses Polyurethans und Thermoplasts kann aber auch eine Kleber oder ein Polypropylenpulver oder bei vorbestimmten Temperatur- und Druckverhältnis sen aufschäumender bzw. reagierender Kleber verwendet werden.

Die Altmaterialien und die Primärmaterialien werden vermischt, und es werden daraus Platten oder Bahnen durch das Verkleben dieser Altmaterialien mit den Primärmateria lien hergestellt. Dieser Aushärtvorgang der als Kleber eingebrachten Primärmateria lien erfolgt üblicherweise ohne Druck- und Temperatureinwirkung auf die herzustellen den Platten bzw. die Bahnen. Nach dem Ausreagieren bzw. Aushärten des Klebers bzw. Primärmaterials werden die Platten nicht mehr weiter thermisch verdichtet, son dern nurmehr auf die gewünschte Größe und Dicke zugeschnitten und können dement sprechend eingesetzt werden.

Wesentlich ist dabei nunmehr, daß bei diesen Schaumstoffelementen 66, die zwischen 60% und 90%, bevorzugt 85%, aus Altmaterialien, insbesondere Kunststoffabfällen und zwischen 40% und 10%, bevorzugt 15%, aus Primärmaterial der zuvor beschriebenen Kategorien bestehen, daß das Altmaterial zwischen 20% und 55% aus Kunststoffabfällen auf Polyurethanbasis und aus zwischen 20% bis 40%, bevorzugt 30%, Kunststoffabfällen auf Polyäthylenbasis besteht. Die Prozentangaben beziehen sich jeweils auf Gewichtsteile.

Der Vorteil dieser Kombination bei den Altkunststoffen bzw. bei dem Altmaterial liegt vor allem darin, daß die Polyurethanabfälle gegenüber den Polyäthylenabfällen eine bessere Rückstellkraft, d. h. eine höhere Elastizität aufweisen, während die Polyäthyle nabfälle eine bessere Dämpfungscharakteristik aufweisen.

Diese erfinderische Erkenntnis, die unterschiedlichen Materialien in einem entsprechen den Prozentsatz miteinander zu vermischen, eröffnet nunmehr erstmals die Möglich keit eine Platte zu schaffen, die eine den gewünschten Anforderungen, insbesondere beim Bodenaufbau entsprechende Charakteristik aufweist. So verfügt dieses Schaum stoffelement 66 bzw. die Platte und neben dem gewünschten Dämpfungsverhalten auch über eine lange Lebensdauer und ein ausreichendes Rückstellverhalten, so daß die Dämpfungscharakteristiken auch über eine lange Benutzungsdauer beibehalten werden können. Vor allem ist durch das günstige Rückstellverhalten sichergestellt, daß die Dämpfungscharakteristiken auch bei höher frequenten Schwingungen, wie dies bei spielsweise beim Springen von Turnern auf einem Turnsaalboden gegeben ist, immer wieder der volle Dämpfungsweg kurzfristig nach der Aufprallbelastung zur Verfügung steht, so daß ein einheitliches Schwingungsverhalten einer solchen Bodenkonstruktion erreicht werden kann.

Vorteilhaft ist es hierbei, wenn das Raumgewicht eines solchen Schaumstoffelementes zwischen 50 kg/m³ bis 150 kg/m³, bevorzugt 60 kg/m³ bis 100 kg/m³, beträgt, wo durch eine thermische Verdichtung nach dem Herstellen der Platten oder Bahnen für dieses Schaumstoffelement, gegebenenfalls unter Druck- und Temperatureinwirkung, vielfach nicht erforderlich ist, sondern durch entsprechende Beimengung von Altmate rialien und Primärmaterialien dieses Gewicht als sogenanntes "Freischaumgewicht" er reicht werden kann. Selbstverständlich ist es aber auch möglich, bei speziellen Anfor derungen an die Dämpfungseigenschaften das Schaumstoffelement 66 zuerst mit einer geringeren Dichte von beispielsweise 30 kg/m³ oder 40 kg/m³ herzustellen, um es dann nur geringfügig unter Einwirkung von Druck und Temperatur auf das gewünschte Raumgewicht von bis zu 150 kg/m³ zu verdichten.

Als vorteilhaft hat sich für die Bodenunterkonstruktion die Verwendung eines Raum gewichtes von ca. 80 kg/m³ bis 100 kg/m³ erwiesen.

Selbstverständlich können die Schaumstoffelemente 65, 66 im Verband verlegt sein, d. h. daß die Stoßstellen zwischen den Schaumstoffelementen 65 und den Schaumstoffe lementen 66 gegeneinander versetzt sind, so daß sich die einzelnen Platten überlappen, wodurch über die gesamte Bodenfläche ein einheitliches Dämpfungs- und Schwin gungsverhalten ohne Überschreitung der zulässigen Kantenpressungen bei den einzel nen Schaumstoffelementen 65, 66 erreicht wird.

Abschließend sei festgehalten, daß selbstverständlich anstelle des Schaumstoffelemen tes 65 auch eine andere Plattenkonstruktion, beispielsweise Spanplatten oder andere Schichtstoffplatten, wie Sperrholzplatten, verwendet werden können, wobei durch die Verwendung des Schaumstoffelementes 66 auch in Verbindung mit derart ausgestalte ten Platten ein ausreichendes Dämpfungs- und Rückstellverhalten der Bodenkonstruktio nen erzielt werden kann.

Durch die zuvor geschilderte Ausbildung der Schaumstoffelemente 66 ist es möglich, die Aufgabe für eine Bodenkonstruktion zur Erzielung einer ausreichenden Schwin gungsdämpfung auch von höher frequenten Schwingungen Unterlagsplatten herzustel len, die eine ausreichende Dämpfungscharakteristik und ein hohes Rückstellvermögen unter Verwendung eines größtmöglichen Anteils von Altmaterialien aufweisen, erzielt werden kann.

Demgemäß kann die Ausbildung und Herstellung des Schaumstoffelementes 66 eine eigenständige, von der Kombination mit dem Schaumstoffelement 65 unabhängige Er findung darstellen.

Schließlich sei noch darauf hingewiesen, daß jeweils einzelne der in den einzelnen Ausführungsbeispielen beschriebenen Merkmalskombinationen, insbesondere die in den Unteransprüchen gekennzeichneten, auch von den anderen unabhängige, für sich getrennte, erfindungsgemäße Ausbildungen darstellen können.

Des weiteren sind zum besseren Verständnis der erfindungsgemäßen Ausbildungen die se zum Teil schematisch und unproportional dargestellt.

Vor allem können die einzelnen in den Fig. 1; 2; 3; 4; 5; 6 gezeigten Ausführungen, den Gegen stand von eigenständigen erfindungsgemäßen Lösungen bilden. Die diesbezüglichen erfindungsgemäßen Aufgaben und Lösungen sind den Detailbeschreibungen dieser Figuren zu entnehmen.

Bezugszeichenaufstellung

1 Schaumstoffelement
2 Platte
3 Deckschicht
4 Deckschicht
5 Kleberschicht
6 Verstärkungselement
7 Oberfläche
8 Seitenfläche
9 Mittelbereich
10 Randbereich
11 Randbereich
12 Zellwand
13 Zellsteg
14 Zellsteg
15 Zellsteg
16 Zellwand
17 Zelle
18 Zelle
19 Primärschaumstoff
20 Formteil
21 Oberfläche
22 Oberfläche
23 Dicke
24 Mittelbereich
25 Randbereich
26 Randbereich
27 Kernzone
28 Einzelplatte
29 Einzelplatte
30 Einzelplatte
31 Schaumstoffelement
32 Verbindungsbereich
33 Kleberschicht
34 Verbindungsbereich
35 Bauelement
36 Kleberschicht
37 Kleberschicht
38 Maschinengestell
39 Aufstandsfläche
40 Manipulator
41 Bandförderer
42 Hochfrequenzgenerator
43 Heizvorrichtung
44 Formpresse
45 Preßstempel
46 Formwerkzeug
47 Oberteil
48 Antriebsmittel
49 Hydraulikzylinder
50 Unterteil
51 Stanzmatrize
52 Horizontalförderer
53 Stanzmaschine
54 Hydraulikpresse
55 Stanzpatrize
56 Hydraulikzylinder
57 Formkörper
58 Füllmaterial
59 Füllmaterial
60 Füllmaterial
61 Füllmaterial
62 Fußbodenbelag
63 Holzdiele
64 Unterkonstruktion
65 Schaumstoffelement
66 Schaumstoffelement
67 Zwischenlage

Claims

1. Schaumstoffelement, insbesondere Formteil aus einer oder mehreren Platten aus einem weichen, gegebenenfalls elastischen Schaumstoff mit zumindest be reichsweise bleibend verformten Zellstegen und bzw. oder Zellwänden, dadurch gekennzeichnet, daß die Zellwände (12, 16) und/oder die Zellstege (13, 14, 15) bzw. das Zellgefüge des Schaumstoffelementes (1, 31) bzw. des Formteils über dessen gesamte Dicke bzw. dessen Volumen auf ein höheres Raumgewicht thermisch verformt und ver dichtet sind als ein Freischaumgewicht bzw. ein Raumgewicht des Schaumstoffelementes (1, 31) bzw. des Formteils bei thermisch unverformten Zellwän den bzw. Zellstegen und/oder Zellgefüge.

2. Schaumstoffelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zellwände (12, 16) bzw. Zellstege (13, 14, 15) im Mittelbereich (9) des Schaumstoffele mentes (1, 31) auf ein höheres Raumgewicht und eine höhere Dichte thermisch verdich tet sind als in den Randbereichen (10, 11, 25, 26).

3. Schaumstoffelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (2) durch plastische Verformung zu einem Formteil (20) umgeformt ist.

4. Schaumstoffelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Verdichtungsfaktor des Mittelbereichs (9, 24) des Schaumstoffelemtes (1, 31) bzw. des Formteils (20) zwischen 5 und 50 und der Randbereiche (10, 11, 25, 26) zwischen 2 und 50 beträgt.

5. Schaumstoffelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, da durch gekennzeichnet, daß ein Raumgewicht in einer der Oberfläche (7, 21, 22) des Schaumstoffelementes (1, 31) benachbarten Randbereich (10, 11, 25, 26) ca. 500 kg/m³ bis 1200 kg/m³ beträgt und der Mittelbereich (9, 24) des Schaumstoffelementes (1, 31) ein Raumgewicht von ca. 1200 kg/m³ bis 2500 kg/m³ aufweist.

6. Schaumstoffelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, da durch gekennzeichnet, daß eine Dichte des Schaumstoffelementes (1, 31) vom Mittelbe reich (9, 24) in Richtung der Oberfläche (7, 21, 22) abnimmt.

7. Schaumstoffelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, da durch gekennzeichnet, daß das Schaumstoffelement (1, 31) aus einem Weichschaumstoff körper besteht.

8. Schaumstoffelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, da durch gekennzeichnet, daß das Schaumstoffelement (1, 31) mit Füllmaterial (58-61), insbesondere Kunststoffabfällen, versetzt ist.

9. Schaumstoffelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, da durch gekennzeichnet, daß das Füllmaterial (58-61) durch Schaumstoffgranulate aus einem weichen Schaumstoff oder thermoplastischen, gegebenenfalls mit mineralischen oder duroplastischen Verunreinigungen versehenen Kunststoffabfällen gebildet ist.

10. Schaumstoffelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, da durch gekennzeichnet, daß die Platte (2) oder Einzelplatten (28-30) aus einem ther misch auf ein Raumgewicht zwischen 500 kg/m³ und 1200 kg/m³, bevorzugt 600 kg/m³-1000 kg/m³, verdichteten, vorzugsweise mit 30-60 Gewichtsteilen Kreide ge fülltem Kunststoffschaum mit darin eingeschäumten Füllmaterialien (58-61) aus Re cyclingkunststoffen gebildet ist.

11. Schaumstoffelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß im Schaumstoff der Platte (2) oder Einzelplatten (28-30) Schaumstoffgranulate aus einem weichen Schaumstoff mit einer Korngröße von 2 mm bis 20 mm und weitere Füllmaterialien (58-61), wie Korkgranulat, Gummigranulat, Hartpolyurethanabfälle oder thermoplastische Kunststoffabfälle in einer Korngröße von 2 mm bis 20 mm und vorzugsweise 30 bis 60 Gewichtsteile Kreide (58) verteilt eingeschäumt sind und das Freischaumgewicht der Platte (2) bzw. der Einzelplatten (28-30) 150 kg/m³ bis 400 kg/m³, bevorzugt 200 oder 320 kg/m³, beträgt.

12. Schaumstoffelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, da durch gekennzeichnet, daß das Schaumstoffelement (66) aus ca. 60% bis 90%, insbe sondere 85% Recyelingkunststoffen, z. B. Kunststoffabfällen und ca. 40% bis 10%, z. B. 15% Primärmaterial, insbesondere Kleber oder klebende Kunststoffschäume aus Polyurethan oder Thermoplasten, z. B. Polypropylenpulver, gebildet ist.

13. Schaumstoffelement nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaumstoffelement (66) ein Raumgewicht zwischen 50 kg/m³ und 150 kg/m³, bevor zugt zwischen 60 kg/m³ und 100 kg/m³, aufweist.

14. Schaumstoffelement nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen 20% und 40% der Recyclingkunststoffe bzw. Kunststoffabfälle des Schaumstoffelementes (66) aus Polyurethankunststoffen und zwischen 20% und 55% der Recyclingkunststoffe bzw. Kunststoffabfälle aus Polyäthylen bestehen.

15. Schaumstoffelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Recyclingkunststoffe bzw. Kunststoffabfälle über das Primärmaterial, insbesondere einen Kleber miteinander verklebt sind.

16. Schaumstoffelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Primärmaterial durch ein bei Temperatur- und/oder Druckeinwirkung aufschäumendes Kunststoffmaterial gebildet ist.

17. Schaumstoffelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schaumstoffelement (65), das über die gesamte Dicke bzw. das Volumen auf ein höheres Raumgewicht thermisch verformt und verdichtet ist, oder eine Zwischentragekonstruktion, z. B. aus Spanplatten, zwischen einem Schaumstoffelement (66) mit einem Raumgewicht zwischen 50 kg/m³ und 150 kg/m³ aus zwischen 60% und 90% Recyclingschaumstoffen bzw. Kunststoffabfällen und ca. 15% Primärmaterial besteht und einem Fußbodenbelag (62) angeordnet ist.

18. Schaumstoffelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das ein Raumgewicht zwischen 50 kg/m³ und 150 kg/m³ aufweisende Schaumstoffelement (66) auf einer Unterkonstruktion, insbesondere einer Betondecke aufliegt und vorzugsweise zwischen dem thermisch verformten und ver dichteten Schaumstoffelement (65) und dem Fußbodenbelag (62), insbesondere den Holzdielen (63), eine Zwischenlage (67), beispielsweise eine Bitumenfolie mit Kork schrottbeschichtung angeordnet ist.

19. Schaumstoffelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 18, da durch gekennzeichnet, daß dem Primärschaumstoff (19) Flammschutzmittel, insbeson dere Melaminharz und/oder Aluminiumhydroxid und/oder Amonpolyphosphat oder 5 bis 10 Gewichtsteile flüssiges, z. B. chlor-, brom- oder phosphorhaltiges Flammschutzmittel zugesetzt ist und gegebenenfalls zusätzlich mit einem flüssigen Flammschutzmittel getränkt ist.

20. Schaumstoffelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 19, da durch gekennzeichnet, daß im Mittelbereich (9, 24) und/oder in den Randbereichen (10, 11, 25, 26) des Schaumstoffelementes (1, 31) Verstärkungselemente (6) eingesetzt und/oder eingebettet bzw. angeformt oder angeklebt sind und/oder Verstärkungselemen te (6) eingesetzt und/oder eingebettet sind.

21. Schaumstoffelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 20, da durch gekennzeichnet, daß die Verstärkungselemente (6) durch Aluminium- bzw. Kunststoffbauteile aus Fasern, Fäden und/oder Platten und/oder Profilen gebildet sind.

22. Schaumstoffelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 21, da durch gekennzeichnet, daß die Verstärkungselemente (6) durch Stähle mit Speziallegie rung, insbesondere Netze und/oder Gitter aus derartigen Materialien, gebildet sind.

23. Schaumstoffelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 22, da durch gekennzeichnet, daß das Schaumstoffelement (1, 31) aus mehreren, bevorzugt ein unterschiedliches Raumgewicht und/oder eine Dichte und/oder Zellstruktur und/oder Materialien bestehenden Einzelplatten (28, 29, 30) zusammengesetzt ist, die untereinander durch einen Klebe- und/oder Schäum- und/oder Anformvorgang verbun den sind.

24. Verfahren zur Herstellung von Schaumstoffelementen, insbesondere Form teilen aus einer oder mehreren Platten aus einem weichen, gegebenenfalls elastischen Schaumstoff, bei dem daran anschließend an die Herstellung der Platten durch Auf schäumen eines insbesondere mit Kunststoffabfällen und/oder Füllstoffen vermischten Primärkunststoffes durch Einwirken von Druck und/oder Temperatur bereichsweise die Zellstege und/oder Zellwände zumindest teilweise zerstört und/oder bleibend ver formt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (2) oder das Schaumstoffele ment (1, 31) mit einer Energiestrahlung, bevorzugt unter gleichzeitiger Druckbelastung bzw. Verdichtung beaufschlagt wird, die über an die Moleküle abgegebene Schwin gungsenergie ein Erwärmen oder ein Erhitzen der Materialbestandteile des Schaumstof felementes (1, 31) vom Mittelbereich (9, 24) in Richtung der Randbereiche (10, 11, 25, 26) bewirkt und gleichzeitig von den Oberflächen her den Randbereichen (10, 11, 25, 26) Wärmeenergie in die Platte (2) bzw. das Schaumstoffelement (1, 31) ein gebracht wird, bis die Zellstege und/oder Zellwände und/oder Zellstrukturen der ge samten Platte bzw. der Einzelplatten über ihren Einfrierpunkt erhitzt und zumindest auch an ihren Oberflächen (7, 21, 22) in einen plastischen Zustand übergeführt sind, worauf sie durch Einwirkung einer Druckkraft bzw. durch Verdichtung des Schaumstof felementes (1, 31) verdichtet werden und daß danach die Druckbelastung auf das Schaumstoffelement (1, 31) bzw. die Einzelplatten (28-30) so lange aufrecht erhalten wird, bis die plastifizierten Zellwände (12, 16) bzw. Zellstege und/oder Zellstrukturen und gegebenenfalls die Kunststoffabfälle bzw. Schaumstoffgranulate zumindest zum Teil unter den Einfrierpunkt abgekühlt sind.

25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Zellwände und/oder Zellstege und/oder Zellstrukturen bzw. die in das Schaumstoffelement (1, 31) bzw. den Weichschaumstoff integrierten Kunststoffabfälle bzw. Schaumstoffgranulate über ihren Einfrierpunkt erhitzt oder zumindest an ihrer Oberfläche bis zur Kleberhaf tung erweicht werden.

26. Verfahren nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Energiestrahlung durch eine Hochfrequenzstrahlung bzw. eine Mikrowelle gebildet ist und bevorzugt zwischen 20 MHz und 40 MHz aufweist.

27. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 24 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffabfälle aus Thermo- und/oder Duroplasten und/oder Textilien und/oder Mineralien, dem aus Primärkunststoff zur Herstellung der Platte bzw. Platten aus dem Kunststoffschaum in zermahlener, zerrissener oder zerschnitte ner Form zugesetzt werden.

28. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 24 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllmaterialien (58-61) eine Flockengröße von maximal 125 mm³ aufweisen.

29. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 24 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Herstellen des verdichteten Formteils in eine Formpres se (44) durch die Platte bzw. die Einzelplatten bzw. die Schaumstoffelemente hindurch gehende Öffnungen hergestellt werden.

30. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 24 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Erwärmungstemperatur im thermisch zu verdichtenden Mittel bereich (9, 24) und in den Randbereichen (10, 11, 25, 26) oberhalb der Einfriertem peratur des Großteils der als Füllmaterialien (58-61) beigemengten Kunststoffabfälle liegt.