DE19907309A1 - Plattenförmiges Halbzeug mit Unterkonstruktion - Google Patents
Plattenförmiges Halbzeug mit UnterkonstruktionInfo
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Description
Der Gegenstand der Patentanmeldung bezieht sich auf ein plattenförmiges
Halbzeug, ein Verfahren zur Herstellung desselben sowie auf einen
wannenförmigen Gegenstand aus einem plattenförmigen Halbzeug.
Ein plattenförmiges Halbzeug, das mindestens eine Natursteinschicht mit
wenigstens einer ersten und einer zweiten Seite aufweist, wobei die
Natursteinschicht mit einem Polyurethanformkörper verbunden ist, ist
beispielsweise durch die DE 37 09 224 A1 bekannt. Bei der Natursteinschicht
handelt es sich nach der DE 37 09 224 A1 um eine Natursteinplatte, die eine
Dicke von weniger als 12 mm aufweist. Der Polyurethanformkörper ist mit der
Natursteinplatte verklebt. Nach der DE 37 09 224 A1 kann der
Polyurethanformkörper beidseitig mit einer Kunstharzschicht, insbesondere einer
Polyesterharzschicht, versehen sein.
Derartige plattenförmige Halbzeuge werden als Außenverkleidungen,
Innenverkleidungen oder auch als sogenannte Küchenarbeitsplatten verwendet.
Problematisch bei solchen Natursteinplattenelementen ist, daß diese mit den
Tragstrukturen, bei denen es sich beispielsweise um Außenwände oder um den
Küchenunterbau handelt, verbunden sein müssen. Die Verbindung muß dabei eine
ausreichend hohe Festigkeit aufweisen. Die Realisierung derartiger Verbindungen
ist nicht unproblematisch, da obwohl Dicke der Natursteinplatte relativ gering
gewählt werden kann, das Eigengewicht solcher Natursteinplatten dennoch relativ
hoch ist.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Zielsetzung zugrunde,
das bekannte plattenförmige Halbzeug so weiterzubilden, daß das Halbzeug mit
einer Tragstruktur sicher und zuverlässig verbunden werden kann. Ein weiteres
Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, welches eine kostengünstige
Herstellung eines plattenförmigen Halbzeugs ermöglicht. Ein noch weiteres Ziel
der Erfindung ist es, einen wannenförmigen Gegenstand anzugeben, der in
einfacher Weise aus einem plattenförmigen Halbzeug herstellbar ist.
Dieses Ziel wird erfindungsgemäß durch ein plattenförmiges Halbzeug mit den
Merkmalen des Anspruchs 1, ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Herstellen
eines plattenförmigen Halbzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 12, bzw.
durch einen wannenförmigen Gegenstand mit den Merkmalen des Anspruchs 14
erreicht.
Das erfindungsgemäße plattenförmige Halbzeug, das mindestens eine
Natursteinschicht mit mindestens einer ersten und einer zweiten Seite aufweist,
wobei die Natursteinschicht mit einem Polyurethanformkörper verbunden ist,
zeichnet sich dadurch aus, daß der Polyurethanformkörper durch wenigstens zwei
übereinanderliegende Schichten gebildet ist, wobei die von der Natursteinschicht
entfernt liegende Schicht eine höhere Festigkeit aufweist als die wenigstens eine
weitere Schicht. Durch diese erfindungsgemäße Ausbildung des plattenförmigen
Halbzeugs wird erreicht, daß ein aus dem plattenförmigen Halbzeug hergestellter
Gegenstand mit einer Struktur im wesentlichen ohne zusätzliche Hilfsmittel
verbindbar ist. Die von der Natursteinschicht entfernt liegende Schicht weist dabei
eine ausreichend hohe Festigkeit auf, so daß in diese Schicht beispielsweise
Schrauben eingeschraubt werden können, durch die ein aus dem Halbzeug
hergestellter Gegenstand an der Struktur festgeschraubt werden kann. Ein weiterer
Vorteil dieser Ausgestaltung kann darin gesehen werden, daß die Schicht, welche
die hohe Festigkeit aufweist, über der gesamten Fläche des Halbzeugs ausgebildet
ist, so daß im wesentlichen ortsunabhängig eine Verbindung mit einer Struktur
geschaffen werden kann. Durch den zweischichtigen Aufbau des
Polyurethanformkörpers wird auch erreicht, daß das Halbzeug eine ausreichende
Dicke aufweist, die beispielsweise bei der Verwendung eines Halbzeugs als eine
Arbeitsplatte im Küchenbereich, aufweist, ohne daß die Arbeitsplatte übermäßig
schwer wird.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des Halbzeugs wird vorgeschlagen, daß
die von der Natursteinschicht entfernt liegende Schicht Verstärkungselemente
aufweist. Vorzugsweise sind die Verstärkungselemente granulatförmig
ausgebildet. Andere Geometrien der Verstärkungselemente sind ebenfalls
möglich.
Bei den Verstärkungselementen kann es sich beispielsweise um Elemente
handeln, die aus Kunststoff bestehen. Hierbei kann es sich um Elemente handeln,
die durch Zerkleinerung von Kunststoffabfällen gebildet werden. Im weitesten
Sinne kann die von der Natursteinschicht entfernt liegende ausgebildete Schicht
des Polyurethanformkörpers durch sogenanntes Recycling-Polyurethan gebildet
sein.
Gemäß einer noch weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird
vorgeschlagen, daß der Polyurethanformkörper zwischen zwei Tragplatten
ausgebildet ist. Bei den Tragplatten handelt es sich vorzugsweise um
Schichtstoffplatten oder um Kunststoffplatten mit Glasfaserverstärkungen. Die
von der Natursteinschicht entfernt liegende Tragplatte trägt zur Festigkeit einer
Verbindung eines aus dem Halbzeug hergestellten Gegenstandes mit einer
Tragstruktur bei.
Gemäß einer noch weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen
Halbzeugs wird vorgeschlagen, daß wenigstens die gegenüberliegenden
Randbereiche des Polyurethanformkörpers jeweils mit wenigstens einem
L-förmig ausgebildeten Randelement verbunden sind. Hierdurch wird die
Möglichkeit geschaffen, zumindest an einem Schenkel des Randelementes ein
Dekorelement anzubringen. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Randelement
um ein Element aus einem Metall, vorzugsweise aus Aluminium oder einer
Aluminiumlegierung. Insbesondere wird vorgeschlagen, daß das Randelement
durch eloxiertes Aluminium gebildet ist.
Für die Ausbildung einer besonders guten Verbindung zwischen der
Natursteinschicht und dem Polyurethanformkörper, bei der es sich vorzugsweise
um eine Klebverbindung handelt, wird vorgeschlagen, daß das Randelement einen
Schenkel aufweist, dessen Höhe größer ist als die Dicke des
Polyurethanformkörpers bzw. als die Dicke des Polyurethanformkörpers
einschließlich der Tragplatten. Die eine Stirnfläche des Randelementes liegt an
der ersten Seite der Natursteinschicht auf. Hierdurch wird zwischen dem
Polyurethanformkörper und der Natursteinschicht quasi eine Kammer ausgebildet,
in der ein Kleber aufgetragen werden kann. Der Kleber kann vollflächig auf den
Polyurethanformkörper aufgetragen werden. Es ist auch möglich, den Kleber in
Form von beabstandeten Wulsten aufzutragen. Die Menge des Klebers kann dabei
etwas größer sein als das Volumen, welches sich zwischen dem
Polyurethanformkörper und der Natursteinschicht ergibt, wenn diese auf den
Randelementen aufliegt. Durch Verpressen der Natursteinschicht mit dem
Polyurethanformkörper kann der überschüssige Kleber gegebenenfalls seitlich
heraustreten.
Gemäß einer noch weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Halbzeugs wird
vorgeschlagen, daß der Abschnitt der Natursteinschicht, der an der Stirnfläche des
Randelementes anliegt, eine vorgegebene Dicke aufweist. Durch diese Maßnahme
wird erreicht, daß die Natursteinschicht im wesentlichen nur in dem Bereich
bearbeitet wird, der auf der Stirnfläche des Randelementes aufliegt. Die zum
Polyurethanformkörper weisende Fläche muß nicht eine hohe Bearbeitungsqualität
aufweisen, da mögliche Unebenheiten durch den Kleber kompensiert werden.
Hierdurch kann die Herstellung eines plattenförmigen Halbzeugs kostengünstig
erfolgen.
Gemäß einer noch weiteren vorteilhaften Ausbildung des Halbzeugs wird
vorgeschlagen, daß der Polyurethanformkörper in seiner, der Natursteinschicht
gegenüberliegenden Seite wenigstens einen Bereich mit einer verminderten Dicke
aufweist. Vorzugsweise weist der wenigstens eine Bereich wenigstens eine
umlaufende Umrandung auf, deren Dicke kleiner ist als die Dicke des
Polyurethanformkörpers gegebenenfalls einschließlich der Tragplatten, jedoch
größer als die Dicke des Bereichs. Insbesondere wird vorgeschlagen, daß
wenigstens zwei Umrandungen vorgesehen sind, wobei die Dicke benachbarter
Umrandungen stufenförmig zunimmt. Eine solche Ausgestaltung eines Halbzeugs
ist besonders zweckmäßig, wenn aus diesem ein wannenförmiger Gegenstand
gebildet wird. Hierzu wird in das Halbzeug durch abtragendes Zerschneiden mit
einem oder mehreren Schnitten, die gegenüber der Flächennormalen des
Halbzeugs einen Winkel aufweisen, in ein Grundteil und gegebenenfalls
wenigstens ein Segment unterteilt, das bzw. die relativ zueinander horizontal und
vertikal verschieblich sind und sich zwischen dem Grundteil, dem wenigstens
einen Segment und gegebenenfalls zwischen benachbarten Segmenten und dem
Halbzeug eine keilförmige Verbindung erhalten läßt, wobei die Schnitte durch
den Bereich und/oder durch die Umrandungen hindurchgehen. Durch diese
vorteilhafte Ausbildung des Halbzeugs wird erreicht, daß bei einer vertikalen
Verschiebung des Grundteils, bzw. des wenigstens einen Segmentes, eine
Nachbearbeitung des Polyurethanformkörpers nicht notwendig ist, da der mit dem
Grundteil abgesenkte Teil des Polyurethanformkörpers vorzugsweise bündig mit
dem weiteren Polyurethanformkörperbereich abschließt.
Gemäß einem weiteren erfinderischen Gedanken wird ein Verfahren zum
Herstellen eines plattenförmigen Halbzeugs, insbesondere eines Halbzeugs nach
einem der Ansprüche 1 bis 11, vorgeschlagen, bei dem eine Unterkonstruktion
umfassend einen Polyurethanformkörper, der zwischen einer ersten und einer
zweiten Tragplatte angeordnet ist, ausgebildet wird. Auf die erste Tragplatte wird
wenigstens bereichsweise wenigstens eine Kleberschicht aufgebracht. Wenigstens
eine Natursteinschicht wird auf die Kleberschicht aufgelegt und danach die
Natursteinschicht mit der Unterkonstruktion verklebt. Vorzugsweise werden
Natursteinschicht und Unterkonstruktion miteinander verpreßt.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der in der
Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 schematisch und im Schnitt ein erstes Ausführungsbeispiel eines
plattenförmigen Halbzeugs,
Fig. 2 schematisch und im Schnitt ein zweites
Ausführungsbeispiel eines plattenförmigen Halbzeugs,
Fig. 3 das Halbzeug nach Fig. 2 in einer Unteransicht und
Fig. 4 schematisch einen wannenförmigen Gegenstand im Schnitt.
Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines plattenförmigen Halbzeugs.
Das Halbzeug weist eine Natursteinschicht 1 auf, die beispielsweise plattenförmig
ausgebildet ist. Die Natursteinschicht 1 ist mit einem Polyurethanformkörper 7,
nachfolgend Formkörper genannt, verbunden. Die Verbindung des Formkörpers 7
mit der Natursteinschicht 1 erfolgt durch einen Kleber 2.
Der Formkörper 7 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch zwei
Schichten, eine erste Schicht 3 und eine zweite Schicht 5 gebildet. Die von der
Natursteinschicht 1 entfernt liegende zweite Schicht 5 weist eine höhere Festigkeit
auf als die erste Schicht 3. Aus der Darstellung nach der Fig. 1 ist ersichtlich,
daß der Formkörper 7 zwischen zwei Tragplatten 4 ausgebildet ist. Bei den
Tragplatten 4 handelt es sich vorzugsweise um Schichtstoffplatten.
Wenigstens die gegenüberliegenden Randbereiche des Formkörpers 7 sind jeweils
mit wenigstens einem L-förmig ausgebildeten Randelement 6 verbunden. Das
Randelement 6 weist zwei Schenkel 8, 9 auf. Der Schenkel 9 weist eine Höhe h
auf, die größer ist als die Dicke D des Polyurethanformkörpers 7 einschließlich
der Tragplatten 4. An der Stirnfläche 10 des Schenkels 9 liegt die
Natursteinschicht 1 auf. In entsprechender Weise ist der in der Fig. 1 nicht
dargestellte gegenüberliegende Randbereich ausgebildet, so daß die
Natursteinschicht 1 auf den gegenüberliegenden angeordneten Schenkeln der
Randelemente aufliegt.
Die Natursteinschicht 1 weist einen Abschnitt 11 auf, der auf der Stirnfläche 10
des Randelementes 6 aufliegt. Der Abschnitt 11 weist eine vorgegebene Dicke d
auf, so daß das Halbzeug eine vorgegebene Gesamtdicke aufweist.
Der Schenkel 8 des Randelementes 6 kann Bohrungen 12 aufweisen, durch die
beispielsweise Schrauben in den Formkörper 7 einschraubbar sind, so daß ein aus
dem Halbzeug hergestellter Gegenstand an einer Struktur festlegbar ist.
Zur Ausbildung des in der Fig. 1 dargestellten Halbzeugs wird zunächst eine
Tragplatte 4 und die entsprechenden Randelemente 6 in eine Form eingebracht.
Danach wird die zweite Schicht 5, beispielsweise aus einem Recycling-
Polyurethan, ausgebildet. Auf dieser zweiten Schicht wird eine erste Schicht 3
ausgeformt. Auf diese erste Schicht 3 wird eine weitere Tragplatte aufgebracht.
Die so hergestellte Unterkonstruktion wird mit einem Kleber 2 auf der Tragplatte
versehen. Die Natursteinschicht 1 wird auf die Schenkel 9 der Randelemente 6
aufgelegt, wobei die Unterseite der Natursteinschicht 1 in Kontakt mit dem
Kleber 2 gebracht wird. Die so bereitgestellte Einheit wird einer Presse zugeführt,
in der die Natursteinschicht 1 gegen die Unterkonstruktion gepreßt wird, so daß
das Halbzeug eine wohl definierte Gesamtdicke aufweist.
Fig. 2 und 3 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel eines plattenförmigen
Halbzeugs. Der prinzipielle Aufbau des plattenförmigen Halbzeugs nach Fig. 2
bzw. 3 entspricht dem Aufbau des der Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiels
eines plattenförmigen Halbzeugs.
Im Unterschied hierzu zeigt die Fig. 2, daß der Formkörper 7 in seiner der
Natursteinschicht 1 gegenüberliegende Seite einen Bereich 13 mit einer
verminderten Dicke dB auf. Der wenigstens eine Bereich 13 ist umgeben von
Umrandungen 14, 15, die umlaufend ausgebildet sind. Die Umrandung 14 weist
eine Dicke dR1, und die Umrandung 15 weist eine Dicke dR2 auf. Die Dicke der
Umrandungen 14, 15 ist kleiner als die Dicke D des Formkörpers 7 einschließlich
der Tragplatte 4, jedoch größer als die Dicke dB des Bereichs 13. Die Dicke der
benachbarten Umrandungen 14, 15 nimmt stufenförmig zu.
Aus einem plattenförmigen Halbzeug, wie es in der Fig. 2 bzw. 3 dargestellt ist,
kann vorzugsweise ein wannenförmiger Gegenstand gebildet werden, wie er in
der Fig. 4 dargestellt ist. Das Halbzeug wird durch abtragendes Zerschneiden mit
einem oder mehreren Schnitten, die gegenüber der Flächennormalen des
Halbzeugs einen Winkel aufweisen, in ein Grundteil 16 und Segmente 17, 18
unterteilt. Das Grundteil 16 und die Segmente 17, 18 sind relativ zueinander
horizontal und vertikal verschieblich. Sie sind auch horizontal und vertikal
bezüglich der Natursteinschicht 1 verschieblich. Zwischen dem Grundteil 16 und
den Segmenten 16, 17 sowie der Natursteinschicht 1 bilden sich keilförmige
Verbindungen aus. Die Schnitte sind so ausgebildet, daß diese durch den
Bereich 13 und die Umrandungen 14, 15 hindurchgehen. Vorzugsweise gehen die
Schnitte an den Übergängen zwischen dem Bereich und der Umrandung 14, bzw.
an dem Übergang zwischen der Umrandung 14 und der Umrandung 15, hindurch.
Durch die Ausbildung des Bereichs 13 und der Umrandung 14, 15 erhält der
wannenförmige Gegenstand eine im wesentlichen ebene Unterseite. Die
entsprechenden Dicken des Bereichs, bzw. der Umrandungen sind an die
Absenkung des Grundteils 16, bzw. der Segmente 17, 18 gegenüber der
Natursteinschicht angepaßt.
1
Natursteinschicht
2
Kleber
3
erste Schicht
4
Tragplatte
5
zweite Schicht
6
Randelement
7
Polyurethanformkörper
8
,
9
Schenkel
10
Stirnfläche
11
Abschnitt
12
Bohrung
13
Bereich
14
,
15
Umrandung
16
Grundteil
17
,
18
Segment
Claims (14)
1. Plattenförmiges Halbzeug, das mindestens eine Natursteinschicht (1) mit
mindestens einer ersten und einer zweiten Seite aufweist, wobei die
Natursteinschicht mit einem Polyurethanformkörper (7) verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet, daß der Polyurethanformkörper (7) durch
wenigstens zwei übereinander liegende Schichten (3, 5) gebildet ist,
wobei die von der Natursteinschicht (1) entfernt liegende Schicht (5) eine
höhere Festigkeit aufweist als die wenigstens eine weitere Schicht (3).
2. Halbzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von der
Natursteinschicht (1) entfernt liegende Schicht (5) Verstärkungselemente
aufweist.
3. Halbzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Verstärkungselemente granulatförmig ausgebildet sind.
4. Halbzeug nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der
Polyurethanformkörper (7) zwischen zwei Tragplatten (4) ausgebildet
ist.
5. Halbzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens die gegenüberliegenden Randbereiche des
Polyurethanformkörpers (7) jeweils mit wenigstens einem L-förmig
ausgebildeten Randelement (6) verbunden sind.
6. Halbzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das
Randelement (6) einen Schenkel (9) aufweist, dessen Höhe (h) größer ist
als die Dicke (D) des Polyurethankörpers (7) gegebenenfalls
einschließlich der Tragplatten (4) und der mit seiner Stirnfläche (10) an
der ersten Seite der Natursteinschicht (1) anliegt.
7. Halbzeug nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das
Randelement (6) aus einem Metall, vorzugsweise aus Aluminium oder
einer Aluminiumlegierung, besteht.
8. Halbzeug nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der
Abschnitt (11) der Natursteinschicht (1), der an der Stirnfläche (10) des
Randelementes (6) anliegt, eine vorgegebene Dicke (d) aufweist.
9. Halbzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß der Polyurethanformkörper (7) in seiner, der Natursteinschicht (1)
gegenüberliegenden Seite, wenigstens einen Bereich (13) mit einer
verminderten Dicke (dB) aufweist.
10. Halbzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens
eine Bereich (13) wenigstens eine umlaufende Umrandung (14, 15)
aufweist, deren Dicke (dR) kleiner ist als die Dicke (D) des
Polyurethanformkörpers (7) jedoch größer ist als die Dicke (dB) des
Bereichs (13).
11. Halbzeug nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens
zwei Umrandungen (14, 15) vorgesehen sind, wobei die Dicke (dR1, R2)
benachbarter Umrandungen (14, 15) stufenförmig zunimmt.
12. Verfahren zum Herstellen eines plattenförmigen Halbzeugs, insbesondere
eines Halbzeugs nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei dem eine
Unterkonstruktion umfassend einen Polyurethanformkörper (7), der
zwischen einer ersten und einer zweiten Tragplatte (4) angeordnet ist,
ausgebildet wird, auf die erste Tragplatte wenigstens bereichsweise
wenigstens eine Kleberschicht (2) aufgebracht wird, wenigstens eine
Natursteinschicht (1) auf die Kleberschicht (2) aufgelegt und die
Natursteinschicht (1) mit der Unterkonstruktion verklebt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, bei dem die Natursteinschicht (1) und die
Unterkonstruktion miteinander verpreßt werden.
14. Wannenförmiger Gegenstand gebildet aus einem Halbzeug nach
Anspruch 9, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Halbzeug
durch abtragendes Zerschneiden mit einem oder mehreren Schnitten, die
gegenüber der Flächennormalen des Halbzeugs einen Winkel aufweisen,
in ein Grundteil (16) und gegebenenfalls wenigstens in ein Segment (17,
18) unterteilt ist, die relativ zueinander horizontal und vertikal
verschieblich sind und sich zwischen Grundteil (16), dem wenigstens
einem Segment (17, 18) und gegebenenfalls zwischen benachbarten
Segmenten (17, 18) und dem Halbzeug eine keilförmige Verbindung
erhalten läßt, wobei die Schnitte durch den Bereich (13) und/oder durch
die Umrandungen (14, 15) hindurchgehen.
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