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Beschreibung:
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Die Erfindung bezieht sich auf eine wärmeisolierende Bauplatte, insbesondere
eine Fußbodenplatte, mit einer ersten Schicht aus aufgeschäumten Polyurethan (erste
PUR-Schicht).
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Wärmeisolierende Bauplatten sollen bei einer vorgegebenen Wärmeisolierfähigkeit
eine möglichst geringe Dicke aufweisen.
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Dies ist insbesondere auch für Fußbodenplatten wichtig, da die Plattendicke
für die lichte und damit nutzbare Raumhöhe mitbestimmend ist.
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Bekannt (DE-OS 30 31 036) ist eine zweilagige Platte, die aus einer
oberen Lage aus aufgeschäumten Polyurethan und einer unteren Lage aus aufgeschäumten
Polystyrol besteht.
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Die beiden Lagen sind separat hergestellt und etwas gegeneinander
verschoben miteinander verklebt. Die Herstellung solcher Platten ist teuer und ihre
Dicke ist bei einer vorgegebenen Wärmeisolierfähigkeit verhältnismäßig groß.
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Bekannt (DE-OS 31 25 839) ist auch eine einlagige Platte aus aufgeschäumtem
Polyurethan. Da Polyurethan sehr gute Isoliereigenschaften hat, ist die Plattendicke
bei einer vorgegebenen Isolierfähigkeit relativ gering. Beide Plattenseiten sind
mit Verbundfolien kaschiert. Wegen der relativ steifen Kaschierungsfolien auch an
der Plattenseite, die auf einen Untergrund aufgelegt wird, ist bei rauhem Untergrund
die Anpassung der Platte an den Untergrund manchmal nicht zufriedenstellend, bei-
spielsweise
dann, wenn Fußbodenplatten auf einer rohen Decke verlegt werden sollen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine wärmeisolierende Bauplatte
mit einer ersten Schicht aus aufgeschäumtem Polyurethan (erste PUR-Schicht) so auszubilden,
daß sie mit relativ geringer Dicke billig herstellbar ist und eine gute Anpassungsfähigkeit
auch an einen rauhen Untergrund hat.
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Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die erste
PUR-Schicht auf die eine Seite einer Trägerschicht aufgeschäumt ist und daß auf
der anderen Seite der Trägerschicht eine zweite Schicht aus aufgeschäumtem Polyurethan
(zweite PUR-Schicht) angeordnet, vorzugsweise aufgeschäumt ist.
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Bei einer so ausgebildeten Bauplatte bildet die zweite PUR-Schicht
unter anderem eine Anpassungsschicht, die eine satte Auflage der Platte auch auf
unebenem Untergrund ermöglicht.
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Außerdem wirkt auch die zweite PUR-Schicht wärmeisolierend.
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Die zweite PUR-Schicht braucht aber nicht im Hinblick auf eine möglichst
gute Wärmeisolierfähigkeit gewählt zu werden, sondern kann zur Erzielung einer guten
Anpassungsfähigkeit weicher ausgebildet werden als die erste PUR-Schicht. Sie kann
etwa die Konsistenz aufweisen, die die Rückseitenbeschichtung eines Teppichbodens
hat. Bei einer Fußbodenplatte dient die zweite PUR-Schicht zugleich auch als Trittschalldämmung.
Eine fast vollständig aus aufgeschäumten Polyurethan bestehende Platte hat auch
den Vorteil, daß eine Verringerung der Plattendicke unter Belastung kaum eintritt.
Dies ist insbesondere für Fußbodenplatten vorteilhaft, da ein Absenken des Fußbodens
im Laufe der Zeit, wie es bei wärmeisolierenden Fußbodenplatten anderer Beschaffenheit
beobachtet wird, nicht eintritt. Die erfindungsgemäße Bauplatte ist insbesondere
dann billig herstellbar, wenn die beiden PUR-Schichten auf die beiden Seiten eines
Trägers aufgeschäumt sind. Es ist dann ein kontinuierlich arbeitendes Verfahren
anwendbar, bei dem die beiden Seiten der Trägerschicht beschäumt werden, vorzugsweise
nacheinander, wobei vorteilha@terweise die eiste PUR
Schicht im
Invers-Verfahren zuerst aufgetragen wird urfl danach die zweite PUR-Schicht. Die
genannten Gebrauchsvorteile der Platte erhält man jedoch auch dann, wenn die zweite
PUR-Schicht mit der Trägerschicht durch Klebung verbunden ist.
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Die erste PUR-Schicht ist vorzugsweise dicker als die zweite PUR-Schicht
(Anspruch 2). Bei einer solchen Wahl der relativen Dicken der beiden PUR-Schichten
wird man vorzugsweise gemäß Anspruch 3 die erste PUR-Schicht im Hinblick auf eine
optimale Wärmedämmung ausbilden, z.B. gemäß den Ansprüchen 4 und 5. Für die zweite
PUR-Schicht ist dann eine Ausbildung gemäß Anspruch 6 vorteilhaft. Geeignete Dicken
für solche Schichten sind in den Ansprüchen 8 und 9 angegeben.
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Vorzugsweise besteht die Trägerschicht aus einer Folie (Anspruch 10).
Im Prinzip jedoch ist auch eine starre Trägerschicht möglich. Eine folienartige
Trägerschicht jedoch ist für eine billige Herstellung besonders günstig. Sie kann
aus einem billigen Material, z.B. aus Papier, bestehen, wenn Diffusionsdichtheit
nicht verlangt wird.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung liegt auf der
ersten PUR-Schicht.eine Deckschicht auf, die vorzugsweise aus einer Folie besteht.
Dadurch wird die PUR-Schicht geschützt. Besonders vorteilhaft ist es, diese Deckschicht
und die Trägerschicht gegenüber dem in der ersten PUR-Schicht enthaltenen Treibgas
diffusionsdicht zu machen (Anspruch 12).
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Durch solche diffusionsdichten Begrenzungen der ersten PUR-Schicht
bleibt eine hohe Wärmeisolierfähigkeit auf Dauer erhalten, so daß bei vorgeschriebener
Wärmeisolierfähigkeit eine dünnere Platte verwendet werden kann, als dies ohne diffusionsdichte
Begrenzungsschichten möglich wäre. Diffusionsdicht sind z.B. Folien, wie sie im
Anspruch 13 angegeben sind.
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Die Deckschicht kann auch eine reißfeste Einlage, z.B. ein Vlies oder
ein Gewebe (Anspruch 14) enthalten. Dies gestattet eine sichere Verankerung von
Rohrhalteklipsen. Für eine
sichere Verankerung solcher Klipse ist
es auch wichtig, daß die Deckschicht gut mit der ersten PUR-Schicht verbunden ist.
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Dies ist gemäß Anspruch 15 durch Heranwachsenlassen des Polyurethan-Schaumes
der ersten PUR-Schicht an die Deckschicht erreicht.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung (Anspruch 16) sind
an der Bauplatte Klebebänder angeordnet. Dies gestattet ein Abdichten von Stoßfugen
beim Verlegen der Bauplatten. Dies ist z.B. wichtig bei der Herstellung von Fußbodenisolierungen,
die später mit einer Estrichmasse übergossen werden, Durch die Fugenabdichtung wird
das Einsickern von Estrich in die Stoßfugen der Platten vermieden.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Es zeigen: Fig. 1 eine wärmeisolierende Bauplatte, die besonders für die Verwendung
bei Fußbodenheizungen geeignet ist, Fig. 2 einen Querschnitt durch die Bauplatte
nach der Linie II-II in Fig. 1 in natürlicher Größe, Fig. 3 einen der Fig. 2 entsprechenden
Querschnitt bei einer anderen Ausführungsform der Bauplatte, Fig. 4 eine Draufsicht
auf eine Plattenanordnung aus Bauplatten gemäß den Fig. 1 und 2 und Fig. 5 in schematischer
Darstellung eine Anlage zur Herstellung von Bauplatten.
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Die insgesamt mit P bezeichnete Bauplatte nach den Fig. 1 und 2 besteht
aus vier Schichten 1 bis 4. Die Dicke der einzelnen Schichten ist mit s bis 54 bezeichnet.
Die Schichten 1 bis 4 haben folgende Beschaffenheit.
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Die Schicht 1 besteht aus Polyurethan (im folc;enden kurz mit PUR
bezeichnet) und hat eine Dicke s1 von maximal 10;nm, vorzugsweise von ca. 5 mm.
Die Schicht 1 besteht aus besonders leichtem PUR hart mit einer Dichte von 17 kg/m3
oder aus PUR halbhart mit einer Dichte von 60 bis 100 kg/m3. Die Konsistenz des
PUR ist so eingestellt, daß die Schicht 1 relativ weich ist, so daß sich Unebenheiten,
z.B. Rauhigkeiten an der Oberseite einer Betondecke, in die Schicht 1 eindrücken
können, so daß eine satte Auflage der Platte gewährleistet ist. Die gewünscht Konsistenz
läßt sich durch geeignete Wahl, insbesondere des Polyols und des Mischungsverhältnisses
zwischen Polyol unu Isocyanat sowie des Treibmittelanteiles erzielen.
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Die Schicht 1 soll in Übereinstimmung mit der Beschreibungseinleitung
mit "zweite PUR-Schicht" bezeichnet werden. Sie hat außer der genannten Anpassungsfunktion
auch die Aufgabe, Trittschall zu dämmen. Selbstverständlich wirkt auch die zweite
PUR-Schicht 1 zugleich wärmeisolierend.
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Die Schicht 2 ist eine Trägerschicht, auf die die Schichten 1 und
3 aufgeschäumt werden. Die Trägerschicht 2 kann aus billigem Material bestehen,
z.B. aus Papier. Dies ist dann möglich, wenn eine Diffusion des Ausschäumgases aus
der Schicht 3 hingenommen werden kann. Vorzuziehen ist jedoch eine diffusionsdichte
Trägerschicht 2. Hierfür kommt eine Metallfolie, z.B. eine Aluminiumfolie, mit einer
Dicke von mindestens 50 Fm in Frage. Eine solche Metallfolie kann auch Bestandteil
einer Verbundfolie sein. Die Dicke s2 der Trägerschicht 2 liegt zwischen 50 und
100 pm, je nachdem, ob es sich um eine nicht diffusionsdichte oder eine diffusionsdichte
Folie handelt.
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Die Schicht 3 wird in Übereinstimmung mit der Beschreibungseinleitung
als "erste PUR-Schicht" bezeichnet. Sie besteht aus PUR hart mit einer Dichte von
ca. 33 kg/m3 und hat eine relativ harte Beschaffenheit. Dies wird dadurch erreicht,
daß die Zusammensetzung des PUR so gewählt wird, daß das ausgeschäumte Material
geschlossene Zellen hat.
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Eine solche Schicht hat eine sehr geringe Wärmeleitfähigkeit und zwar
eine Wärmeleitfähigkeit, die geringer ist als die Wärmeleitfähigkeit der zweiten
PUR-Schicht 1. Die Dicke 53 der ersten PUR-Schicht 3 ist.vorzugsweise ca. 40 mm.
Diese Schicht bewirkt überwiegend die Wärmedämmung der gesamten Platte.
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Die Schicht 4 ist eine Deckschicht, die verschiedene Funktionen haben
kann. Vorzugsweise ist auch die Deckschicht 4 diffusionsdicht gegenüber dem Treibgas,
mit dem die erste PUR-Schicht 3 aufgeschäumt wurde. Dies läßt sich auch hier beispielsweise
mittels einer Metallfolie, vorzugsweise Aluminiumfolie, von mindestens 50 ;im Dicke
erreichen. Auch hier kann die Metallfolie Bestandteil einer Verbundfolie sein. Die
Deckschicht 4 kann speziell bei einer Bauplatte für die Herstellung von Fußbodenheizungen
auch die Aufgabe haben, zur Verankerung von Rohrhalteklipsen zu dienen. Hierfür
ist eine große Reißfestigkeit der Deckschicht 4 wichtig, die beispielsweise durch
eine reißfeste Einlage, wie ein Vlies oder ein Gewebe, erreicht werden kann.
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Die flexible Deckschicht 4 kann also aus Papier, Aluminium-oder Kunststoffolie,
einem Vlies, einem Glasfaser- oder Kunststoffgewebe bestehen bzw. aus Verbundfolien
aus den genannten Einzelmaterialien, die mittels Leim, Lack oder Polyethylen kaschiert
sein und gewisse Beschichtungen als Schutz gegen bestimmte Einflüsse aufweisen.
Die Dicke s4 der Deckschicht 4 hängt von der Zusammensetzung der Folie ab. Diese
Dicke kann zwischen 100 und 500 Fm liegen.
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Wie bereits erwähnt, sind die Schichten 1 und 3 auf die Trägerschicht
2 aufgeschäumt, d.h. das Polyurethan wird im flüssigen Zustand auf die Trägerschicht
2 aufgetragen und die Schaumbildung findet auf der Folie statt. Wie dies verfahrensmäßig
am vorteilhaftesten erreicht werden kann, wird noch anhand der Fig. 5 beschrieben
werden. Alternativ kann die zweite PUR-Schicht 1 auch durch Klebung mit der Trägerschicht
2 verbunden werden. Die Deckschicht 4 ist vorzugsweise dadurch mit der
ersten
PUR-Schicht 3 verbunden, daß der Schaum bei seiyltr Entstehung an die Deckschicht
4 herangeführt wird. Wie sich dies vorteilhaft erreichen läßt, wird ebenfalls noch
anhand der Fig. 5 beschrieben werden.
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Wie Fig. 1 zeigt, erstreckt sich längs zwei aneinanderstoßenden Seiten
je ein Klebstreifen 5. An dieser Stelle sei erwähnt, daß die Platte P quadratisch
ist, wenngleich für die Erfindung auch rechteckige Platten in Betracht kommen. Die
Klebebänder 5 sind nur an ihrer Unterseite 5a klebeaktiv, während die Oberseite
5b frei von Klebstoff ist. Die Klebebänder sind über die Hälfte ihrer Gesamtbreite
b auf die Deckschicht 4 aufgeklebt und überragen die Stirnseiten 6 der Platte mit
der zweiten Hälfte ihrer Breite b.
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Der Zweck der Klebebänder 5 ist aus Fig. 4 ersichtlich. Beim Verlegen
der Platten werden diese an ihren Stirnseiten 6 miteinander in Berührung gebracht.
Die Klebestreifen 5 überdecken somit die Stoßstellen 7 zwischen den Platten. Sie
werden mit ihrem überstehenden Teil auf die benachbarte Platte aufgeklebt, was durch
bloßes Andrücken des Klebestreifens erreicht wird, da dieser selbstklebend ist.
Eine mit Klebestreifen ausgerüstete Plattenkante grenzt stets an eine Plattenkante,
die von Haus aus ohne Klebestreifen ist, so daß eine Doppelung von Klebestreifen
vermieden wird und eine saubere Überdeckung der Stoßfugen 7 möglich ist. Dadurch
werden die Stoßfugen 7 zuverlässig vor dem Eindringen von Flüssigkeit geschützt,
wenn auf die wärmeisolierenden Platten flüssige Estrichmasse aufgetragen wird, wie
dies bei der Herstellung von Fußbodenheizungen in der Regel der Fall ist. Bei der
Herstellung von Fußbodenheizungen werden zunächst auf den Isolierplatten Heizleitungen
verlegt. Die Verlegung wird erleichtert durch eine Rastermarkierung 8 (siehe Fig.
1), die auf die Platten aufgeprägt oder aufgedruckt ist. Die Heizrohre werden dann
in flüssige Estrichmasse eingegossen. Die Größe der Platten kann z.B. 1 m x 1 m
sein. Diese Plattengröße ist genügend handlich und hat sich in der Praxis durchgesetzt.
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Bei der Plattenvariante nachFig. 3 sind ebenfalls Schichten 1, 2 und
3 vorhanden, die mit den Schichten 1, 2 und 3 der Ausführungsform nach den Fig.
1 und 2 übereinstimmen. Die hier mit 9 bezeichnete Deckschicht besteht jedoch nicht
aus einer Folie, sondern aus festen Platten. Hierfür kommen in Frage Span- oder
Hartfaserplatten, Gipsplatten oder Platten aus Kunststoff, der durch Glasfasern
verstärkt ist, Aluminiumblech oder Blech aus anderen Metallen.
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Die Dicke sg der Deckschicht 9 kann im Bereich von 0,5 bis 20 mm liegen.
Die Deckschicht ist relativ dünn, z.B. 0,5 mm, wenn sie aus Metall besteht und relativ
dick, z.B. bis ca. 20mm, wenn nichtmetallische Werkstoffe verwendet werden.
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Zur Herstellung der beschriebenen Platten kann vorteilhaft eine Anlage
gemäß Fig. 5 verwendet werden. In dieser Anlage wird die Trägerschicht 2 von einer
Rolle kontinuierlich in Richtung des Pfeiles 11 abgespult und auf das obere waagerechte
Trum 12a eines Oberbandes 12 mit Hilfe einer Umlenkwalze 13 aufgelegt. Auf die Trägerschicht
2 wird mittels einer hin-und herbeweglichen Autragsdüse 14 flüssiges, jedoch aktiviertes
Polyurethan aufgetragen. Dieses beginnt sofort nach der Auftragung auszuschäumen,
wodurch die erste PUR-Schicht 3 gebildet wird. Während des Ausschäumens wird die
Trägerschicht 2 gewendet, so daß die Schicht 3 an die Unterseite der Trägerschicht
2 zu liegen kommt. Nach Wendung um 1800 gelangt die erste PUR-Schicht 3 in eine
Aushärtungsstrecke 15, die vom unteren Trum 12b des Oberbandes und vom oberen Trum
16a eines Unterbandes 16 nach oben und unten begrenzt ist. Auf das Oberband 16 wird
die Deckschicht 4 zugeführt. Sie wird von einer Vorratsrolle 17 abgespult und bewegt
sich entsprechend dem Pfeil 18 mit der gleichen Geschwindigkeit wie die Trägerschicht
2. Der Schaum wächst also an die Deckschicht 4 heran, wodurch eine besonders gute
Verklebung zwischen dem PUR-Schaum und der Trägerschicht 4 erzielt wird. Es ist
eine Eigenart von PUR-Schaum, daß die Verklebung besonders intensiv ist, wenn der
Schaum bei seiner Bildung an die zu verklebende Fläche heranwächst.
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Nach dem Verlassen der Aushärtungsstrecke 15 wird auf die noch freie
Seite der Trägerschicht 2 mittels einer weiteren hin- und herbeweglichen Auftragsdüse
19 flüssiges Polyurethan aufgetragen, das jedoch eine etwas andere Beschaffenheit
hat als das über die Auftragsdüse 14 zugeführte Polyurethan, nämlich eine Beschaffenheit
derart, daß eine offenzellige Schaumstruktur entsteht.
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Dieses Polyurethan schäumt aus und bildet die zweite PUR-Schicht 1.
Die Strecke 20 zwischen der Auftragsdüse 19 und einer Glättwalze 21 ist eine Ausschäum-
und Aushärtungsstrecke. Die besondere Beschaffenheit der zweiten PUR-Schicht 1 macht
eine durch Oberband und Unterband begrenzte Aushärtungsstrecke entbehrlich. Es genügt
die Glättung mittels der Glättwalze 21, die vorzugsweise beheizt ist.
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Unterhalb der Glättwalze befindet sich eine Prägewalze 22, mit der
die Rastermarkierung 8 aufgebracht wird. Anstelle einer Prägewalze 22 kann auch
eine Druckwalze verwendet werden.
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Nach dem Verlassen der Glättwalze 21 ist der Schichtaufbau beendet.
Die seitlichen Ränder des Bandes sind jedoch noch nicht glatt. Sie werden mittels
seitlich angeordneter Besäumsägen so besäumt, daß saubere Stirnflächen 6 entstehen.
Nach Passieren der Besäumsägen 23 wird das Klebeband 5 kontinuierlich aufgetragen
und mittels einer Andrückwalze 24 angedrückt. Danach werden mittels einer Trennsäge
25 einzelne Platten abgeteilt. Nach dem Abteilen wird ein weiterer Klebestreifen
5 mittels einer Andrückwalze 26 aufgetragen.
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Beschrieben wurde bis jetzt die Herstellung von Bauplatten gemäß den
Fig. 1 und 2. Bei der Herstellung von Bauplatten gemäß Fig. 3 wird anstelle der
flexiblen Trägerschicht 4 eine starre Trägerschicht 9 zugeführt, wie dies in Fig.
5 links strichpunktiert dargestellt ist. Die Trägerschicht 9 besteht aus einzelnen,
ohne Abstand aneinanderstoßenden Platten, die in Richtung des Pfeiles 27 zugeführt
werden.