WO2011072867A1 - Flächenbauelement und seine verwendung - Google Patents

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Definitions

  • the invention relates to a surface component with corrugated support structures between mutual cover layers according to the preamble of claim 1, and its use.
  • Such a surface component of typically just im 2 size at 15 mm thickness is commercially available and also known from DE 1 98 09 849 C2.
  • Such elements serving as a dry screed, can be laid side by side on a level surface loosely in abutment to receive the actual floor covering; under ceilings and on walls, they are screwed or glued and laminated eg with plasterboard.
  • This surface component is based on a three-shaft, intersecting support structure of corrugated cardboard glued together between the two outer cover layers and two inner liners made of cardboard or paper whose corrugated structures in the three successive layers each orthogonal to each other.
  • the intersecting hollow cavities of the individual corrugated layers are filled with quartz sand, quartz flour and cork flour defined different bulk densities and grain sizes.
  • CONFIRMATION OPIE cycling material in particular waste paper and used textiles, to the pulp of which nitrogen is added to reduce flammability or burnt plaster to bind carbon monoxide.
  • An insulating element should then consist of corrugated layers of different properties. The flammability of the corrugated layers themselves, and thus the risk of loss of mechanical stability, but this is not controllable.
  • the present invention is based on the technical problem to provide cost-effective lightweight surface components, which are characterized by good sound and heat insulation in particular real fire resistance.
  • approximately sinusoidal corrugated layers with intermediate layers are arranged between two outer, load-distributing cover layers again, now preferably oriented simply parallel to one another; but now at least the corrugated layers, preferably also the mutual outer layers and the thinner interlayers, made of filled, namely with as long-fiber amorphous natural or synthetic mineral wool comparatively high filled, tough pulp polymer, with natural (gelatin or especially starch) adhesive or aqueous silicate solutions or else synthetic resin as a binder.
  • Such a thermal insulation, but also as a lightweight construction element in vehicle construction on land, in the air or at sea or for transport packaging, used surface element does not require sand filling in its moisture and fire resistant corrugated structure between the outer layers of the same material;
  • the thus air-filled cavities result in a correspondingly low basis weight a very good, water and fire resistant insulation.
  • the cavities of the corrugated structures are preferably filled but with any but as light as possible mineral granules.
  • the approximately sinusoidal to triangular ripple can be the same in all layers, and their height comparatively low, on the order of a quarter of the wavelength (period length); which simplifies the production of corrugated structures and therefore cheaper.
  • These corrugations for the corrugated layers can be obtained from flat sheet-like or sheet-shaped material, in particular by deformation with the introduction of heat by means of rollers whose lateral surfaces have axially parallel ribs.
  • a slightly pressure-loaded bonding of the preferably mutually parallel corrugated layers each with the planar intermediate layers between them can be done under the then curing binder.
  • corrugated layers 12 lying or lying between cover layers 11 are made of pulp polymer filled with non-brittle natural or synthetic mineral wool together with binder.
  • cover layers 11 are made of pulp polymer filled with non-brittle natural or synthetic mineral wool together with binder.

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Abstract

Ein voll recycelbares leichtes Flächenbauelement mit Brandschutzeigenschaften, das insbesondere als mechanisch hoch belastbarer, wasserresistenter sowie feuerfester wärmedämmender Boden- oder Wandbelag in stationärer und mobiler Umgebung, aber auch für Konstruktionselemente im Fahrzeugbau sowie als Verpackungsmaterial verwendbar ist, weist liegende oder stehende Well-Lagen aus mit Natur- oder Kunstmineralwolle gefülltem Zellstoffpolymer samt Bindemittel auf. Für spezifisch schalldämmende Eigenschaften ist das Flächenbauelement in seinen Well-Hohlräumen mit mineralischem Granulat gefüllt.

Description

Flächenbauelement und seine Verwendung
Die Erfindung betrifft ein Flächenbauelement mit gewellten Stützstrukturen zwischen beiderseitigen Decklagen gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 , und seine Verwendung.
Ein derartiges Flächenbauelement von typisch knapp Im2 Größe bei 15 mm Stärke ist handelsüblich und auch aus der DE 1 98 09 849 C2 bekannt. Solche Elemente können, als Trockenestrich dienend, auf ebenem Untergrund lose auf Stoß nebeneinander verlegt werden, um den eigentlichen Bodenbelag aufzunehmen; unter Decken und an Wänden werden sie verschraubt oder verklebt und z.B. mit Gipskarton kaschiert. Dieses Flächenbauelement beruht auf einer dreiwelligen, sich kreuzenden Stützstruktur aus miteinander verklebten Wellpappen zwischen den zwei äußeren Decklagen und zwei inneren Zwischenlagen aus Pappe beziehungsweise Papier, deren Wellstrukturen in den drei aufeinanderfolgenden Lagen jeweils orthogonal zueinander verlaufen. Die einander kreuzenden Wellhohlräume der einzelnen Well-Lagen sind mit Quarzsand, Quarzmehl und Korkmehl definiert unterschiedlicher Schüttdichten und Korngrößen verfüllt. Diese spezifische Füllung soll zusammen mit den gekreuzten Wellstrukturen eine gute Schalldämmung bei hoher mechanischer Belastbarkeit und hinsichtlich der allgemein feuerlöschenden Wirkung von Sand auch einen gewissen Brandschutz erbringen. Die gewellte Stützstruktur verliert aber ihre Stabilität, wenn das Wellmaterial nass wird oder verbrennt.
Nach der DE 43 26 721 AI ist vorgesehen, den Einsatz brandhemmender aber gesundheitsschädlicher Mineralwolle im Bau- und Baunebengewerbe durch Wellpappe aus Re-
BESTÄTIGUNGS OPIE cycling-Material, insbesondere Altpapier und Alttextilien, zu ersetzen, dessen Papierbrei Stickstoff zum Mindern der Entflammbarkeit oder Brandgips zum Binden von Kohlenmo- noxyd zugefügt wird. Ein Isolierelement soll dann aus Well-Lagen unterschiedlicher derartiger Eigenschaften bestehen. Die Brennbarkeit der Well-Lagen selbst, und somit die Gefahr der Einbuße an mechanischer Stabilität, ist dadurch aber nicht beherrschbar.
In Erkenntnis solcher Gegebenheiten liegt vorliegender Erfindung die technische Problemstellung zugrunde, kostengünstige leichte Flächenbauelemente anzugeben, die sich durch gute Schall- und Wärmedämmung bei insbesondere wirklicher Brandfestigkeit auszeichnen.
Zum Lösen dieser Aufgabe ist von Überlegungen ausgegangen, dass ein Verzicht auf die Orthogonalanordnung der Stützstrukturen eingangs erörterter Art, und eventuell auch auf die Sandfüllung darin, nur eine unwesentliche Stabilitätsminderung bei aber ganz erheblich gesenkten Fertigungskosten erbringen müsste, abgesehen von der starken Verringerung des Flächengewichtes bei Verzicht auf die Sandfüllung; und dass gerade luftführende Hohlräume im Allgemeinen eine bessere Wärmedämmung erbringen, als etwa sandgefüllte. Allerdings genügt die Feuerfestigkeit bei gar nicht oder nur unvollständig gefüllten Wellpappen den diesbezüglich wünschenswerten Eigenschaften noch weniger, weil die dann eingeschlossene Luft die Wellpappen, wenn sie erst einmal Feuer gefangen haben, sehr rasch - wie Zunder - abbrennen lässt. Das gilt letztlich auch für die mit Stickstoff beziehungsweise mit Brandgips versetzten Lagen der erwähnten Isolierelemente aus Recycling- Wellpappen unterschiedlicher Eigenschaften.
Obige Aufgabe ist deshalb erfindungsgemäß durch die im Hauptanspruch angegebenen Merkmale gelöst. Danach sind zwischen zwei äußeren, lastverteilenden Deckschichten wieder, nun vorzugsweise einfach parallel zueinander orientiert, etwa sinusförmigen Well- Lagen mit Zwischenlagen angeordnet; wobei nun aber wenigstens die Well-Lagen, vorzugsweise auch die beiderseitigen Deckschichten und die dünneren Zwischenlagen, aus gefülltem, nämlich mit möglichst langfaseriger amorpher Natur- oder Kunstmineralwolle vergleichsweise hoch gefülltem, zähem Zellstoffpolymer bestehen, mit natürlichem (Gelatine- oder insbesondere Stärke-)Klebstoff oder wässrigen Silicatlösungen oder aber auch Kunstharz als Bindemittel.
Die Verwendung solchen Materials für ein damit erstelltes mehrwelliges Flächenbauelement hat sich als mechanisch stark belastbar, völlig wasserabweisend und selbst an den Kanten praktisch nicht entflammbar erwiesen, sowie über die Fläche des Bauelementes als extrem temperaturresistent und ohne Neigung zu Ausgasen. Andererseits ist das Material voll recycelbar.
Solch ein zur Wärmedämmung, aber etwa auch als leichtes Konstruktionselement im Fahrzeugbau zu Land, in der Luft oder auf See bzw. zur Transportverpackung, eingesetztes Flächenbauelement benötigt keine Sandfullung in seiner feuchtigkeits- und feuerresistenten Wellstruktur zwischen den Deckschichten aus gleichem Material; die somit luftgefüllten Hohlräume ergeben bei entsprechend geringem Flächengewicht eine denkbar gute, wasser- und feuerresistente Wärmedämmung. Zum Einsatz spezifisch als schalldämmendes was- ser- und feuerresistentes Flächenbauelement sind die Hohlräume der Wellstrukturen vorzugsweise jedoch mit an sich beliebigem, aber möglichst leichtem mineralischem Granulat gefüllt.
Die etwa sinusförmig bis dreieckformig verlaufende Welligkeit kann in allen Lagen gleich sein, und ihre Höhe vergleichsweise gering, in der Größenordnung eines Viertels der Wellenlänge (Periodenlänge); was die Fertigung der Wellstrukturen vereinfacht und deshalb verbilligt. Diese Wellen für die Well-Lagen können aus ebenem tafel- oder bah- nenförmigem Material gewonnen werden, insbesondere durch Verformen unter Wärmezufuhr mittels Walzen, deren Mantelflächen achsparallele Rippen aufweisen. Ein leicht druckbelastetes Verkleben der vorzugsweise untereinander parallelen Well-Lagen jeweils mit den ebenen Zwischenlagen zwischen ihnen kann unter dem dann aushärtenden Bindemittel erfolgen.
Zu einer ganz wesentlichen Erhöhung der mechanischen Belastbarkeit solcher feuer- und wasserresistenter, ebener oder gewölbter Flächen- beziehungsweise Konstruktionsbauelemente wird erzielt, wenn die gekreuzten oder parallelen Well-Lagen nicht parallel zu den Deckschichten orientiert sind, sondern quer dazu; in dem Sinne, dass die Amplitudenverläufe der beiden äußeren Well-Lagen mit den benachbarten Deckschichten stoffschlüssig verbunden sind, sondern deren Wellkanäle von den Deckschichten verschlossen sind. Die kanalförmigen Hohlräume der Well-Lagen und deren Zwischenlagen verlaufen nun also nicht mehr parallel, sondern orthogonal zu den Deckschichten. Die kurzen, im Querschnitt gegenseitig einander über ihre Amplituden abstützenden Well-Lagen und Zwischenlagen aus Mineral- oder Zellulosefasern sind und bleiben aufgrund dieser geometrischen Auslegung selbst im Brandfall extrem knickfest. Diese mechanischen vorteilhaften Eigenschaften lassen sich noch steigern, wenn statt der zwischen den Deckschichten hochkant stehenden dreieck- oder sinusähnlichen Well-Lagen eine Säulen-Struktur aus stehenden Hohlsäulen gewählt wird, vorzugsweise in der dich- testmögliche Kreis-Parkettpackung, nämlich stehende Well-Lagen aus im Querschnitt drei- oder sechseckigen Wabenstrukturen.
Der Unterschied zwischen liegenden und stehenden Well-Lagen als Stützstrukturen ist in der Zeichnung veranschaulicht. In der zeigt, jeweils zwischen den beiderseitigen Deckschichten,
Fig.l liegende sinusähnliche Well-Lagen mit Zwischenlagen und
Fig.2 stehende hohlsäulenförmige Well-Lagen.
Ein voll recycelbares, leichtes Konstruktions- oder Flächenbauelement 10, das etwa als mechanisch hoch belastbarer, wasserresistenter und wärmedämmender Boden-, Deckenoder Wandbelag mit hervorragenden Brandschutzeigenschaften und deshalb auch in gefangenen und in öffentlichen Räumen oder in Fahrzeugen bzw. für Verpackungen ohne Einschränkung einsetzbar ist, weist also erfindungsgemäß zwischen Deckschichten 11 liegende oder stehende Well-Lagen 12 aus mit nichtspröder Natur- oder Kunstmineralwolle gefülltem Zellstoffpolymer samt Bindemittel auf. Für spezifische Auslegung auch als Schallschutzelement sind die parallel oder quer zu den Deckschichten 1 1 verlaufenden, also liegenden oder stehenden Well-Hohlräume 13 mit mineralischem Granulat 14 gefüllt.

Claims

Patentansprüche
1. Flächenbauelement( 10) mit Well-Lagen (12) zwischen äußeren Deckschichten (11), dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens seine Well-Lagen (12) aus mit Natur- oder Kunstmineralwolle gefülltem Zellstoffpolymer samt Bindemittel geformt sind.
2. Flächenbauelement nach dem vorangehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass auch die Deckschichten(l 1) Zwischenlagen der Well-Lagen (12) aus mit Natur- oder Kunstmineralwolle gefülltem Zellstoffpolymer samt Bindemittel bestehen.
3. Flächenbauelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Bindemittel natürlicher Klebstoff, wässrige Silicatlösung oder Kunstharz eingesetzt ist.
4. Flächenbauelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass seine Wellstrukturen parallel zueinander orientiert sind.
5. Flächenbauelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass etwa dreieck- oder sinusförmige Well-Lagen (12) in allen Lagen gleich ist, bei einer Höhe in der Größenordnung von einem Viertel der Wellenlänge.
6. Flächenbauelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass seine Well-Lagen (12) luft- oder mineralgranulatgefüllt sind.
7. Flächenbauelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass seine Well-Lagen (12) quer zu den Deckschichten (11) orientiert sind.
8. Flächenbauelement nach dem vorangehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Well-Lagen (12) im Querschnitt hohlsäulen- bis wabenförmige Strukturen aufweisen.
9. Verwendung des Flächenbauelementes nach einem der vorangehenden Ansprüche als leichter wasserresistenter, nicht entflammbarer Wärmeisolierungs- und Brandschutz-Belag auf Böden, Decken oder Wänden von stationären und mobilen Räumen, als Verpackungsmaterial oder für Konstruktionselemente im Fahrzeugbau zu Lande, in der Luft und auf See.
10. Verwendung des Flächenbauelementes nach einem der vorangehenden Ansprüche, deren Wellstrukturen mit mineralischem Granulat gefüllt sind, als wasserresistenter, nicht entflammbarer Schallschutz-Belag auf Böden, Decken oder Wänden von stationären und mobilen Räumen.
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