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Verbundpresskörper und Verfahren zu seiner Herstellung
Es sind Verbundpresskörper bekannt, die insbesondere als Ersatz für Holz bzw. Metall bei der Her- stellung von Türen, Fensterrahmen, Tischplatten und Möbeln im allgemeinen geeignet sind. Die be- kannten Verbundkörper weisen einen Kern in Zellenstruktur auf, der von einer mit Polyester-Kunststoff durchtränkten Mineralfaserschicht umschlossen ist, die gegebenenfalls aussen mit einem Polyester-Kunststoff enthaltenden Decklack überzogen ist. Es ist auch schon bekannt, den Verbundpresskörper in Hohl- formen zu pressen, wobei in die eine Formhälfte eine mit Kunststoff getränkte Mineralfaserschicht gelegt, sodann der Kern auf die im Hohlraum befindliche Faserschicht gelegt und schliesslich an die Randteile des Hohlformlings eine seiner Befestigung dienende Platte aufgeklebt wird.
Der mit seinen Zellenrändern unmittelbar mit den Faserschichten in Berührung stehende Kern zeichnet sich mit seinem zellenförmigen Aufbau an den Aussenflächen ab, so dass sich eine glatte Aussenfläche bei schwächeren Faserschichten kaum erzielen lässt. Es müssen daher Faserschichten von erheblicher Stärke verwendet werden, was einen grossen Aufwand an wertvollen Werkstoffen, nämlich an Mineralfasern und Polyester-Kunststoff, erfordert und daher höhere Kosten bedingt, überdies aber auch das Gewicht des Erzeugnisses beträchtlich erhöht.
Die Erfindung betrifft einen Verbundpresskörper, welcher aus einem eine Zellenstruktur aufweisenden Kern und einer den letzteren vollständig umschliessenden, mit Polyester-Kunststoff getränkten Mineralfaserschicht besteht, sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung und bezweckt, einen leichten, gleichzeitig aber hochfesten Verbundkörper zu schaffen.
Bekanntlich lassen sich Polyester-Kunststoffe bei niedrigem Druck (1 - 4 kg/cm !) und mässigen Härtetemperaturen, die im allgemeinen ungefähr 1000C nicht übersteigen, pressen, so dass diese Verpressungstechnik mit einfachen und billigen Einrichtungen mit höchst vorteilhaften Ergebnissen durchgeführt werden kann.
Erfindungsgemäss ist der Verbundpresskörper dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Kern und der Faserschicht eine den Kern umhüllende Pappeschicht vorgesehen ist. In Ausgestaltung der Erfindung besteht der Kern aus einer durch Stapelung von Wellpappe gebildeten Platte, wobei die Schichten der Wellpappe senkrecht zur Plattenebene verlaufen, so dass die Platte eine honigwabenartige Struktur aufweist.
Statt Honigwaben-Platten kann aber auch jeder andere, ein Zellengefüge aufweisende Werkstoff, z.
B. geschäumter Kunststoff, verwendet werden.
Die Erfindung erstreckt sich ferner auf ein Verfahren zur Herstellung des Verbundpresskörpers, bei welchem in eine Formhälfte eine mit Kunststoff getränkte Mineralfaserschicht gelegt wird, wobei mindestens zwei einander gegenüberliegende Schichtränder über die Formhälfte ragen, wonach der Kern auf die im Bereich des Formhohlraumes befindliche Faserschicht gelegt und vollständig mit von Kunststoff getränkten Faserschichten ummantelt und unter Zufuhr von Wärme mittels einer zweiten Formhälfte gepresst wird, und besteht darin, dass eine vorgeformte Pappeschicht auf der dem Kern zugekehrten Seite mit einem Klebstoff versehen wird, wonach dieselbe vor Aufbringen der Mineralfaserschicht auf den Kern aufgelegt wird.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus nachstehender Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen Fig. 1 einen teilweisen Querschnitt durch den erfindungsgemässen Verbundkörper und die Fig. 2 und 3 zwei Stufen des Verfahrens zur Herstellung desselben in schematischer Darstellung einer hiezu verwendeten Pressform.
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Der z. B. aus einer Honigwaben-Platte hergestellte Kern 10 des Verbundkörpers (Fig. 1) weist Kanäle auf, die zur Plattenebene senkrecht verlaufen. Auf die beiden Seiten der Platte ist je ein Blatt kräftigen
Papiers 11 bzw. 12 geklebt. Zum Verbinden der Blätter 11,12 mit der Platte 10 wird das Blatt vorher mit einem flüssigen Polyester-Kunststoff bestrichen. Die Verbindung wird beim Verpressen unter der Wir- kung von Wärme und Druck, wie nachstehend beschrieben, verfestigt. Die Blätter 11,12 und der Kern 10 werden mit einer mit einem Polyester-Kunststoff getränkten Glasfaserschicht 13 vollständig bedeckt.
Beim fertigen Körper ist der Polyester-Kunststoff erhärtet und dieFaserschicht auf eine Stärke in der Grö- ssenordnung eines Millimeters und sogar weniger zusammengepresst. Die Darstellung in Fig. 1 ist somit nicht massstabgerecht und der Deutlichkeit wegen übertrieben.
Die Aussenfläche der Faserschicht 13 ist mit einem Deckanstrich 14 aus einem mit einem Farbstoff vermischten Polyester-Kunststoff versehen.
Der beschriebene Verbundkörper ist dicht, starr und von erheblicher mechanischer Festigkeit. Seine
Aussenflächen sind poliert, in jeder gewünschten Farbe gefärbt und gegen Kratzen und Abreiben verhält- nismässig fest. Noch wichtiger ist, dass die mit Kunststoff getränkte Faserschicht den zellenförmigen Kern völlig umschliesst, so dass dieser gegen Staub, Witterung und Waschmittel, wie sie z. B. zum Waschen einer erfindungsgemäss hergestellten Tür verwendet werden, vollkommen geschützt ist. Die Faserschicht ist durchgehend ausgebildet und hält dadurch Zugbeanspruchungen wirksam stand. Durch die Anordnung der den Kern umhüllenden Pappeschicht, die, wie erwähnt, auch aus mit flüssigem Polyester-Kunststoff bestrichenem Kraftpapier bestehen kann, wird die Abzeichnung der Zellenstruktur an der Aussenfläche des Verbundkörpers mit Sicherheit vermieden.
Würde die Verkleidung 13 nach einem bekannten Verfahren aus zwei gesondert hergestellten und dann miteinander verbundenen Halbschalen bestehen, würde sich folgendes ergeben : a) Der Kern könnte durch den Faser-Kunststoffüberzug nicht dicht verkleidet werden, denn sowohl der Kern als auch die beiden Halbschalen wUrden bei ihrer Verbindung starr sein ; b) Es wäre ausserordentlich schwer bzw. unmöglich, am Körper überall eine feste Verbindung zwischen dem Kern und den Verkleidungsschichten 11,12, 13 zu gewährleisten ; c) Die Fasern wurden an den Verbindungsstellen nicht durchgehend sein, woraus sich eine Schwächung des Körpers ergibt ;
d) Das Herstellungsverfahren wäre verhältnismässig umständlich und teuer, denn die beiden Halbschalen wären gesondert herzustellen, der Kern gesondert zu verpressen, worauf die so vorbereiteten Bestandteile miteinander zu verbinden wären.
Die angeführten Nachteile der bekannten Verfahren sollen durch das Verfähren gemäss der Erfindung behoben werden, das an Hand der Fig. 2 und 3 zwecks Herstellung eines Türrahmenteiles erläutert wird.
Der Kern z. B. aus einer Honigwaben-Platte wird bei solchen Verbundkörpern aus mehreren Teilen gebildet.
Das Verfahren wird mit Hilfe einer zweiteiligen Metallform 21, 22 (Fig. 2 und 3) durchgeführt. Die beiden Formhälften besitzen Mantelhohlräume 23. Der Formhohlraum wird durch die Oberflächen 22' begrenzt. Ferner ist an einer Formhälfte ein den Formhohlraum umgebender Fortsatz vorgesehen, der in eine entsprechende Ausnehmung der andern Formhälfte eingreift, wobei die aneinanderliegenden Seitenflächen 24 als Passflächen dienen. Anschlagflächen 25 und 26 an den beiden Formhälften bestimmen beim Schliessen der Form das Volumen und die Form des Hohlraumes. Die Formflächen 21'und 22'werden vorerst in bekannter Weise mit einem Trennlack bestrichen, um das Ausheben des Verbundkörpers aus der Form zu erleichtern. Auf diesen Trennlack wird ein Decklack aufgebracht.
Gesondert wird ein Vliess aus Glasfasern 13, z. B. durch Tauchen, mit Polyester-Kunststoff getränkt.
Die Oberfläche des Vliesses 13 wird mindestens so gross wie die Oberfläche des Formhohlraumes gewählt, so dass es den Formhohlraum restlos deckt und den Kern somit vollständig umhüllen kann. Der Mittelteil des getränkten Vliesses 13 wird dann auf die Formfläche 21'des Formunterteiles 21 (Fig. 2) gelegt, wobei die Randteile 13a, 13b des Vliesses nach aussen umgeschlagen werden, worauf auf diesen Mittelteil des Vliesses eine vorgeformte Papierschicht 27 gelegt wird, welche der Formfläche 21'mindestens annähernd entspricht. Nun wird der Kern eingelegt. Bei der ziemlich komplizierten Querschnittsform des Verbundkörpers wird der Kern aus mehreren Einzelstücken gebildet, u. zw. aus einem Mittelstück 10a in Plattenform und aus zwei Randstreifen. lOb, lOe, welche in Vertiefungen der Formfläche 21'eingelegt werden.
Die Gestalt und die Abmessungen der Kernteile werden derjenigen des Formhohlraumes angepasst. Vor der Einbringung der Kernteile 10a, lOb, 10c wird die ihnen zugekehrte Fläche der Papierschicht 27 mit einem Klebstoff, vorzugsweise mit einem Polyester-Kunststoff, bestrichen. Beim Einlegen der Kernteile ist darauf zu achten, dass die Kanäle des Werkstoffes zur allgemeinen Ebene des Verbundkörpers senkrecht, zur Bewegungsrichtung der Formteile 21,22 zueinander beim Pressvorgang also parallel verlaufen.
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Auf den Kern wird eine weitere Papierschicht 28 gelegt, die auf ihrer Unterseite gleichfalls mit Klebstoff bestrichen ist und entsprechend der Formflache 22'des Formoberteils 22 vorgeformt wurde. Nun werden die Randteile 13a, 13b des Vliesses 13 einander überlappend (29) auf die Papierschicht 28 (Fig. 3) gelegt. Diese Überlappung genügt im allgemeinen, um einen durchgehenden Verlauf der Fasern an dieser Stelle zu gewährleisten. Es ist jedoch vorteilhaft, einen gegebenenfalls breiten Deckstreifen 30 anzubringen, welcher gleichfalls aus einem mit Polyester-Kunststoff getränkten Glasfaservliess besteht. Der Verbundkörper ist damit zum Verpressen fertig. Fig. 3 zeigt eine Zwischenstellung der Formteile.
Durch Umlauf eines Heizmittels in den Mantelhohlräumen 23 wird die Form 21, 22 auf einer Temperatur von 80 bis 950C gehalten. Der Pressdruck beim Formen beträgt ungefähr 3 - 4 kg/em2. Der Decklack an den Formflächen 21'und 22'der Form wird durch die Wärme an die Vliesse 13,30 gebunden, die sich mit den Papierschichten 27,28 verbinden, welche anderseits mit dem Kern infolge der Wirkung der oben erwähnten Klebmittelschichten aus Polyester-Kunststoff eine feste Verbindung eingehen. Nach einigen Minuten, in denen der Polyester-Kunststoff erhärtet, wird der Formoberteil 22 entfernt und der Verbundkörper ausgeformt, was durch den Trennlack erleichtert wird.
Der fertige Verbundkörper ist starr und seine Aussenflächen sind durch den die faserige Struktur der Vliesse 13,30 unsichtbar machenden Decklack glatt und gleichförmig gefärbt.
Der Verbundkörper kann mittels Schrauben, Nägeln u. dgl. mit Tragkörpern verbunden werden. Da der zellenförmige Kernwerkstoff an sich ungeeignet ist, Schrauben bzw. Nägel zu halten, werden in ihm an vorgewählten Stellen Holzblöcke eingelassen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verbundpresskörper, welcher aus einem eine Zellenstruktur aufweisenden Kern und einer den letzteren vollständig umschliessenden, mit Polyester-Kunststoff getränkten Mineralfaserschicht besteht, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Kern (10) und der Faserschicht (13) eine den Kern umhüllende Pappeschicht (11,12) vorgesehen ist.