DE102004002115B4

DE102004002115B4 - Noppenbahn, Verbundplatte und Verfahren zur Herstellung einer Noppenbahn

Info

Publication number: DE102004002115B4
Application number: DE102004002115A
Authority: DE
Inventors: Heinz Peter Raidt; Jörn Dr. Schröer
Original assignee: Ewald Doerken AG
Current assignee: Ewald Doerken AG
Priority date: 2004-01-14
Filing date: 2004-01-14
Publication date: 2006-08-17
Anticipated expiration: 2024-01-15
Also published as: EP1704287A1; CA2553338C; CA2553338A1; EA200601312A1; PL1704287T3; EA008404B1; DE102004002115A1; HUE027177T2; US20080271400A1; EP1704287B1; WO2005068742A1

Abstract

Noppenbahn mit einer profilierten Oberfläche aus einseitig oder beidseitig ausgeformten hohlen Noppen, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche zur Steigerung des Wärmeübergangswiderstands einen Reflexionsgrad gegenüber IR-Strahlung von mehr als 20% aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Noppenbahn, eine Verbundplatte mit einer Platte und einer auf der Platte angeordneten Noppenbahn sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Noppenbahn mit einer einen IR-Reflexionsgrad von mehr als 20% Reflexion aufweisenden Oberfläche.

Bekannte Noppenbahnen der eingangs genannten Art werden üblicherweise als Grundmauerschutz verwendet, wobei sie zwischen dem Erdreich und der Außenseite der Grundmauer bzw. einer dort verwendeten Dämmung angeordnet werden und dabei zudem eine Drainagefunktion erfüllen.

Auf die Wärmedämmung der Gebäude haben die derzeit verwendeten Noppenbahnen jedoch keinen Einfluß, da deren Wärmeübergangswiderstand insbesondere aufgrund der niedrigen Reflexionseigenschaften der Oberflächen äußerst gering ist. So weisen derzeit gängige braune oder schwarze Noppenbahnen lediglich einen Reflexionsgrad von 2-5% auf.

Aus der DE 42 13 068 A1 ist eine schlauchförmige Noppenbahn bekannt, die beim Relining von Kanalrohrabschnitten eingesetzt wird. Da die Noppen dabei dazu dienen, die Noppenbahn im Abstand zu der Innenwand des Kanalrohres zu halten, sind die Noppen massiv ausgeformt. Die massive Ausbildung der Noppen sowie eine fehlende IR-Strahlung reflektierende Oberfläche bedingen einen sehr geringen Wärmeübergangswiderstand der Noppenbahn. Die JP 06200595 A offenbart eine UV-Strahlung reflektierende Noppenbahn mit einseitig ausgeformten Noppen. Diese ist aufgrund ihres geringen Wärmeübergangswiderstands nicht zur Wärmedämmung geeignet.

Bekannte Verbundplatten der eingangs genannten Art werden vorzugsweise im Ausland als Fußbodenplatten verwendet, wobei sie zwischen beheizten Wohnräumen und einem unbeheizten Untergrund, beispielsweise einer Betonsohle eines Kellerraums oder eines ebenerdig errichteten Wohnraums eingesetzt werden.

Der Aufbau der Verbundplatte weist dabei beispielsweise einen Grundkörper aus einer Spanplatte oder einer Sperrholzplatte und eine auf dem Grundkörper angebrachte Noppenbahn auf. Die Noppenbahn dient dabei sowohl als Dampfsperre gegenüber Feuchtigkeit, die u.U. von der Betonsohle aufsteigen könnte, als auch zur elastischen Lagerung der Fußbodenplatte, so daß eine gewisse Dämpfungswirkung erreicht wird.

Der Einsatz derartige Verbundplatten weist jedoch den Nachteil auf, daß trotz der Hohlräume zwischen der Noppenbahn und der Betonsohle sowie in den Noppen selbst eine nur unzureichende Wärmedämmung erreicht wird. Bekannte Lösungen dieses Problems sehen die Verwendung einer zusätzlichen Dämmstoffschicht zwischen der Noppenbahn und dem Grundkörper vor. Dadurch kann die Wärmedämmung zwar insgesamt verbessert werden, aufgrund der erforderlichen Dicke der Dämmstoffschicht geht jedoch Raumhöhe verloren, was insbesondere bei der Verwendung einer derartigen Verbundplatte beim Altbaubestand problematisch ist. Ferner gestaltet sich die Herstellung derartiger Verbundplatten mit einer Dämmstoffschicht als sehr aufwendig und nicht zuletzt aufgrund des zusätzlich benötigten Dämmmaterials als äußerst teuer.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Noppenbahn mit einem hohen Wärmeübergangswiderstand bereitzustellen sowie die Wärmedämmung einer Verbundplatte der eingangs genannten Art unter Beibehaltung des prinzipiellen Aufbaus bekannter Verbundplatten zu verbessern. Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde ein Verfahren zur Herstellung einer Infrarotstrahlung reflektierenden Noppenbahn bereitzustellen.

Die Erfindung löst die Aufgabe durch eine Noppenbahn gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1, durch eine Verbundplatte gemäß Anspruch 8 sowie durch ein Verfahren gemäß Anspruch 12. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.

Kennzeichnend für die erfindungsgemäße Noppenbahn ist eine Oberfläche, die einen Reflexionsgrad gegenüber IR-Strahlung von mehr als 20% aufweist. Die Noppenbahn kann dabei grundsätzlich einseitig oder beidseitig einer Ebene ausgeformte hohle Noppen aufweisen, wobei zur Herstellung der erfindungsgemäßen Verbundplatte vorzugsweise Noppenbahnen mit einseitig ausgeformten Noppen verwendet werden. Die Noppenbahn ist dabei mit ihrer den Noppen abgewandten Seite auf einer Platte befestigt.

Der Gesamtwärmeübergangswiderstand der Noppenbahn als auch der Verbundplatte setzt sich zusammen aus dem Wärmeübergangswiderstand gegen Strahlungswärme und dem Wärmeübergangswiderstand gegen Konvektionswärme. Mathematisch errechnet sich der Gesamtwärmeübergangswiderstand aus dem Kehrwert der Summe der Wärmeübergangswiderstände gegen Konvektions- und Strahlungswärme. Durch den hohen Reflexionsgrad der Oberfläche der Noppenbahn kann der Wärmeübergangswiderstand gegen Strahlungswärme und damit der Gesamtwärmeübergangswiderstand beeinflußt werden.

Damit der hohe Reflexionsgrad der Oberfläche der Noppenbahn deren Wärmeübergangswiderstand gegen Strahlungswärme maßgeblich verbessert, ist es erforderlich, daß Luftschichten an die Oberfläche der Noppenbahn angrenzen. Die Verwendung der erfindungsgemäßen Noppenbahn zum Aufbau der erfindungsgemäßen Verbundplatte gewährleistet das Bestehen ausreichender Luftschichten jeweils an der Oberfläche der Noppenbahn entsprechend der Verteilung von Noppen und freien Flächen.

Im Falle der bevorzugten Verwendung einer Noppenbahn mit einseitig ausgeformten Noppen grenzen in einer Gebrauchslage der Verbundplatte, beispielsweise bei der Verwendung als Fußbodenplatte, Luftschichten an weite Teile der Noppenbahn. So befindet sich eine Luftschicht in den zwischen der Noppenbahn und der Platte gebildeten Hohlkammern der Noppen. Eine weitere labyrinthartig zusammenhängende Luftschicht besteht zwischen den Noppen. Diese umfangreichen Bereiche gewährleisten, daß sich der Gesamtwärmeübergangswiderstand der Verbundplatte durch den hohen Reflexionsgrad der Noppenbahn wesentlich erhöht.

Bereits bei einem Reflexionsgrad von 20% Reflexion liegt der Wärmeübergangswiderstand der Noppenbahn gegenüber dunklen Noppenbahnen mit einem Reflexionsgrad von 0,02 bis 0,05 mindestens um den Faktor 1,2 höher. Bei einem Reflexionsgrad von 35% oder 50% Reflexion entspricht der Wärmeübergangswiderstand der Verbundplatte etwa dem 1,4- bzw. 1,7-fachen des Wertes für dunkle Noppenbahnen. Somit kann gewährleistet werden, daß ohne die Verwendung zusätzlicher Dämmmaterialien eine hohe Wärmedämmung erreicht wird bzw. die Dämmleistung erhöht wird.

Die Noppenbahn kann grundsätzlich auf beliebige Weise hergestellt und mit einem hohen Reflexionsgrad ausgebildet sein. Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die Noppenbahn jedoch aus einem reflektierenden, insbesondere pigmentierten Kunststoff gebildet. Eine derartige Kunststoffnoppenbahn zeichnet sich insbesondere durch ihre einfache und kostengünstige Herstellung sowie durch ihre Formbarkeit und Flexibilität aus. Diese Eigenschaften ermöglichen auch eine besonders preiswerte und problemlose Produktion einer Verbundplatte.

Die Möglichkeiten, die Noppenbahn mit einem hohen Reflexionsgrad auszubilden, sind vielfältig. Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist die Oberfläche der Noppenbahn eine reflektierende Beschichtung auf. Die Beschichtung der Noppenbahn kann in Abhängigkeit von der Art der Beschichtung in mechanischer Weise, durch Aufdampfen oder in sonstiger Weise auf die Oberfläche der Noppenbahn aufgebracht werden.

Die Beschichtung kann beispielsweise auch durch Aufbringen einer pigmenthaltigen Flüssigkeit auf die Oberfläche der Noppenbahn erzeugt werden, wobei die Pigmente nach dem Abfließen der Flüssigkeit auf der Oberfläche der Noppenbahn verbleiben und dieser ihre reflektierenden Eigenschaften verleihen.

Bei der Verwendung eines Kunststoffs zur Herstellung der Noppenbahn kann die Beschichtung auch durch eine separate Folie erzeugt werden, die unmittelbar nach dem Extrudieren der Kunststoffnoppenbahn zuläuft und anschließend ebenfalls dem Ausformungsvorgang der Noppen unterworfen ist. Als besonders vorteilhaft hat sich dabei die Verwendung einer metallbeschichteten Folie herausgestellt, mit der ein Reflexionsgrad der Noppenbahn von 50-80% erzielt werden kann.

Die Beschichtung der Oberfläche der Noppenbahn gemäß dieser Weiterbildung der Erfindung erlaubt die Verwendung beliebiger Noppenbahnen zur Herstellung der Verbundplatte. Der Reflexionsgrad kann unabhängig von dem Material der jeweiligen Noppenbahn durch eine entsprechende Wahl der Beschichtung frei gewählt werden.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung enthält der Kunststoff Farbpigmente, insbesondere Titandioxid oder Metallpigmente, bspw. Aluminiumpigmente. Die Pigmente können bei dieser Ausgestaltung der Erfindung bereits vor dem Extrudieren der Noppenbahn in eine entsprechende Kunststoffschmelze eingemischt sein, so daß auf eine sich an die Extrusion anschließende Nachbearbeitung der Noppenbahn zur Steigerung des Reflexionsgrads verzichtet werden kann. Das Titandioxid, insbesondere aber die Metallpigmente, bspw. die Aluminiumpigmente zeichnen sich dabei durch ihre Eigenschaft aus, bereits in geringen Konzentrationen in der Kunststoffschmelze die Herstellung einer Noppenbahn mit einem hohen Reflexionsgrad zu ermöglichen. Die positiven Eigenschaften der Kunststoffnoppenbahn, wie Flexibilität, Schlagzähigkeit, Festigkeit etc. werden dabei durch das Titandioxid nicht negativ beeinflußt.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Noppenbahn weist die Oberfläche der Noppenbahn eine Metallbeschichtung auf. Die Metallbeschichtung kann beispielsweise aufgedampft oder in Form einer Folie mechanisch auf die Oberfläche der Noppenbahn aufgebracht werden. Die Metallbeschichtung, die bspw. unter Verwendung von Aluminium oder Chrom hergestellt werden kann, ermöglicht es, den Reflexionsgrad der Noppenbahn auf bis zu 95% zu steigern.

Bei der Verwendung der Noppenbahn zur Herstellung des Verbundkörpers kann die Platte entsprechend dem Einsatzgebiet der Verbundplatte frei gewählt werden. Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Platte als Spanplatte oder Sperrholzplatte ausgebildet.

Span- und Sperrholzplatten zeichnen sich u.a. durch ihre preiswerte Herstellung, durch ihre einfache Verarbeitung sowie durch ihre besonders guten Dämmungseigenschaften aus, so daß die entsprechenden Eigenschaften der erfindungsgemäßen Verbundplatte weiter verbessert werden können. Ferner erlaubt diese Weiterbildung der Erfindung eine besonders kostengünstige Herstellung der erfindungsgemäßen Verbundplatte.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Verbundplatte ist eine Metallfolie oder metallbedampfte Kunststoff-Folie auf der der Noppenbahn zugewandten Seite der Platte oder zwischen der Noppenbahn und der Platte angeordnet. Diese besonders einfache Weiterbildung verbessert in ergänzender Weise den Wärmeübergangswiderstand des Verbundkör pers.

Nach einer Weiterbildung der Verbundplatte weist die Platte zwei Paar parallele Kante auf, wobei zwei benachbarte Kanten mit Kupplungselementen in Form einer Nut und die anderen beiden mit einer Feder versehen sind, die in die Nut paßt. Diese Weiterbildung bietet den Vorteil, daß die Verlegung der Verbundplatte erleichtert wird und die verwendeten Verbundplatten untereinander formschlüssig miteinander verbunden werden können, was zu einer Stabilitätssteigerung des Verbunds aus mehreren Verbundplatten führt.

Wesentlich für das Verfahren zur Herstellung einer Infrarotstrahlung reflektierenden Noppenbahn ist das Zulaufen einer metallbeschichteten, insbesondere metallbedampften Folie, z.B. Aluminium auf einer LDPE-Folie, nach dem Extrudieren einer Kunststoffbahn, wobei im anschließenden Formgebungsprozeß, bei dem die Noppen ausgeformt werden, die an der Kunststoffbahn haftende metallbeschichtete, insbesondere metallbedampfte Folie mitverformt wird, so daß eine besonders stabile Verbindung zwischen dieser Folie und der Kunststoffbahn erzeugt wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigt:
1 einen Querschnitt durch eine auf einer Betonsohle angeordnete Verbundplatte.
1 zeigt eine Noppenbahn 3 und eine Platte 2, die zusammen eine Verbundplatte 1 bilden, die in einer Einbaulage als Fußbodenplatte auf einer Betonsohle 5 dargestellt ist. Die Verbundplatte 1 weist einen zweischichtigen Aufbau bestehend aus der Noppenbahn 3 und der Platte 2 auf.
Die Noppenbahn 3 besteht aus Kunststoff und weist einseitig ausgeformte, diagonal verlaufende Noppen 4 mit im wesentlichen parallel zur Noppenbahnebene verlaufenden Stirnseiten 6 auf, die mit der Betonsohle 5 in Kontakt stehen. In der Einbaulage der Verbundplatte 1 grenzen beiderseits der Noppenbahn 3 umfangreiche Luftschichten an die Noppenbahn 3. Mit ihrer den Noppen 4 abgewandten Seite ist die Noppenbahn 3 mit einer Unterseite 7 des Grundkörpers 2 verklebt. Eine Oberseite 8 der Platte 2 bildet eine Trittfläche der Verbundplatte 1.
Zur Erreichung eines hohen Wärmeübergangswiderstands der Verbundplatte 1 weist der Kunststoff der Noppenbahn 3 einen Reflexionsgrad von 20% Reflexion auf. Die Platte 2 ist aus einer Spanplatte gebildet.
Nachfolgend werden beispielhaft zwei Verfahren zur Herstellung einer Noppenbahn mit einer Infrarot-Strahlung reflektierenden Oberfläche dargestellt.
Die Herstellung kann durch Extrusion und kontinuierliches Vakuum-Tiefzeihen von 97% HDPE (z. B. Stamyland HD 7625, Fa. Stamylan Deutschland) mit 3% Aluminiumpigment-Konzentrat (z. B. Mastersafe 10203, Fa. Eckhart) erfolgen, so daß ein Flächengewicht von 600 g/m² erreicht wird. Der Reflexionsgrad einer derart hergestellten Noppenbahn gemessen im Infrarotbereich von 2-20 μm mit einer Ulbricht Kugel beträgt 22%.
Die Herstellung kann bspw. auch dadurch erfolgen, daß ergänzend zu dem o. g. Verfahren während der Extrusion eine zuvor mit einer 100 μm Aluminiumschicht bedampfen 15 g/m² LDPE Folie so zuläuft, daß die metallische Seite der Schmelze zugewandt ist. Die Folie erweicht und wird mit tiefgezogen, ohne die Aluminiumschicht zu stark zu zerstören.
Der Reflexionsgrad einer derart hergestellten Noppenbahn gemessen im Infrarotbereich von 2-20 μm mit einer Ulbricht Kugel beträgt auf der Seite ohne Metallfolie 22% und auf der Seite mit bedampfter Folie 45%.

Claims

Noppenbahn mit einer profilierten Oberfläche aus einseitig oder beidseitig ausgeformten hohlen Noppen, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche zur Steigerung des Wärmeübergangswiderstands einen Reflexionsgrad gegenüber IR-Strahlung von mehr als 20% aufweist.
Noppenbahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese aus einem reflektierenden, insbesondere pigmentierten Kunststoff gebildet ist.
Noppenbahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche eine reflektierende Beschichtung aufweist.
Noppenbahn nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff Farbpigmente, insbesondere Titandioxid oder Metallpigmente enthält.
Noppenbahn nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffoberfläche der Noppenbahn (3) eine Metallbeschichtung aufweist.
Noppenbahn nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallbeschichtung durch eine metallbeschichtete Folie gebildet ist.
Noppenbahn nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung Pigmente enthält.
Verbundplatte, insbesondere eine hohlraumbildende Fußbodenplatte, mit – einer Platte und – einer auf der Platte angeordneten Noppenbahn dadurch gekennzeichnet, daß die Noppenbahn (3) entsprechend einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7 ausgebildet ist.
Verbundplatte nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (2) als Spanplatte oder Sperrholzplatte ausgebildet ist.
Verbundplatte nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Metallfolie oder metallbedampfte Kunststoff-Folie auf der der Noppenbahn (3) zugewandten Seite der Platte (2) angeordnet ist.
Verbundplatte nach einem der Ansprüche 8-10, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (2) mit Kupplungselementen in Form von Nut/Feder versehen ist.
Verfahren zur Herstellung einer Noppenbahn mit einem IR-Reflexionsgrad von mehr als 20% Reflexion aufweisenden Oberfläche, dadurch gekennzeichnet, daß eine metallbeschichtete Folie nach dem Extrudieren einer Kunststoffbahn zuläuft und zusammen mit der Kunststoffbahn dem Ausformungsvorgang der Noppen unterworfen wird.