Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Profilierung der Oberfläche eines Verkteidungsetementes mit Dämmeigenschaften.
Es ist bekannt, Dämmelemente oder auch Verkleidungselemente aus Mineralwolle zu fertigen und'deren Oberfläche zu profilieren. Bei einer derartigen Materialverwendung hat das Element eine Struktur mit horizontal zu seinen großen Flächen geordneten Mineralfasern. Bedingt durch die Struktur kommt es zum Nachfedern der horizontal geordneten Mineralfasern, auch bei einem hohen Bindemittelanteil und relativ großer Dichte. Damit eine Prägung der Oberfläche von dauerhafter Gestalt entstehen kann, werden deshalb Mineralfasern mit Bindemitteln vermischt, im feuchten, ungebundenen Zustand in Formen gegeben und darin verformt. Soll nur die Oberfläche des Produktes oberflächenstrukturiert werden, so wird auf diese Fläche des Elementes eine feuchte Schicht eines Fasermaterials oder Fasergemisches, vermengt mit Bindemitteln und Formstabilisatoren, aufgetragen, mit Prägewerkzeugen bearbeitet und danach einem Trocknungsvorgang unterzogen. Es ist auch bekannt, analog zu der dargestellten Technologie des mehrschichtigen Aufbaus solcher Elemente das gesamte Material des Elementes anzufeuchten, in eine Form zu geben, zu pressen und anschließend das Material verfestigend zu trocknen. Die DE 40 40 925 A1 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von Formteilen aus ebenen Zuschnitten oder Vorformteilen aus mit Bindemitteln versehenen Zellulose oder Lignozellulose-Wirrfaservliesen.
Analog zu dem bereits dargestellten bekannten Verfahren wird hier ein Wirrfaservlies durch Anwendung von Druck und Temperatur verwendet, bei dem das Vorformteil durch einen einseitig wirkenden Fluiddruck vollflächig gegen ein formgebendes Werkzeug verdichtet und ausgeformt wird. Das Verfahren weist den Nachteil auf, dass hier der gesamte Grundkörper verformt wird und nicht nur die Oberfläche eines zu strukturierenden Verkleidungs- oder Dämmelementes.
Aus dem Patent Abstract of Japan zu JP 59111833A ist ein Verfahren bekannt, bei dem eine harzgebundene Faserplatte zunächst mit einer Dekorplatte belegt und anschließend durch eine Druckplatte profiliert wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Profilierung der Oberfläche eines Verkleidungselementes mit Dämmeigenschaften zur Verfügung zu stellen, mit dem es möglich ist, Verkleidungs- und Dämmelemente unter Vermeidung einer Rückfederung des geprägten Profils trocken zu prägen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch das Verfahren nach Anspruch 1 gelöst.
Demnach kann das Profil eins Verkleidungs- und Dämmelementes mittels eines, senkrecht auf die aufrecht zu der zu profilierenden Oberfläche stehenden Fasern gerichteten Druckes, ohne einen Zusatz von Formstabilisatoren sowie Flüssigkeiten, trockengeprägt werden, wobei die in konkav geprägten Bereichen des Profils, dem Druck des Prägewerkzeuges ausgesetzten Fasern und Faserbereiche, an der Oberfläche verbogen, gebrochen und so gerichtet werden, dass ihre Verformung irreversibel ausgebildet wird. Die Erfindung ist sinnvoll ausgebildet, wenn die irreversibel verformten und/oder gebrochenen Fasern und Faserbereiche in die geprägten Flächen, deren Oberflächenbereiche verdichtend eingepreßt werden und an den Prägestellen eine glatte, gleichmäßig verdichtete, mit einem Prägemuster ausgestattete Profilfläche auf dem Grundkörper erzeugt wird. Es ist eine Ausübungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, wenn die Prägung trocken, als Druckprofilierung der Oberflächen der Grundkörper der Verkleidungs- bzw. Dämmelemente in dem Dichtebereich des Materials von 50 kg/m3 bis 170 kg/m3 vorgenommen wird. Die Erfindung ist dadurch vorteilhaft ausgebildet, dass vorrangig die zur Prägung vorgesehene große Oberfläche des Faservlieses einer Bearbeitung unterzogen wird, mit welcher die Oberfläche glatt und ebenflächig auszubilden ist. Ein vorteilhafter Verfahrensschritt nach der Erfindung sieht vor, die zu profilierende Oberfläche des Efementes vor dem Prägen durch eine aushärtende Imprägnierung zu verfestigen. Das Verfahren gestaltet sich dadurch erfindungsgemäß vorteilhaft, dass die Profilierung durch einen senkrecht auf die zu prägende Oberfläche des Grundkörpers gerichteten Druck eines Prägewerkzeuge vorgenommen wird. Es ist eine Ausbildung der Erfindung, dass zur Profilierung der Oberfläche der Grundkörper Prägewerkzeuge benutzt werden, die plattenförmig oder walzenartig ausgebildet sind. Die erfindungsgemäße Lösung ist fortgeführt, indem die geprägte Oberfläche nach dem Profilieren einer oder mehrerer Imprägnierungen unterzogen wird. Ausgestaltend erhält das Produkt mit profilierter Oberfläche anschließend an die Imprägnierung ein oder mehrere Beschichtungen, die farbintensiv oder nichtfärbend sind und dem Produkt ein gefälliges, an seinen Verwendungszweck anpaßbares Aussehen verleiht. Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist in die geprägte Oberfläche eines jeden Verkleidungselementes mit Dämmeigenschaften ein in sich abgeschlossenes Profil eingearbeitet. In Varianz zur erfindungsgemäßen Lösung kann in die geprägte Oberfläche eines jeden Verkleidungselementes mit zugeordneten Dämmeigenschaften ein in sich nicht abgeschlossenes, sich auf den daneben anzufügenden Elementen fortführendes Profil oder Muster aufgeprägt werden. Es ist für das Verfahren erfinderisch, dass die Verkleidungselemente mit den ihnen eigenen Dämmeigenschaften in einem kontinuierlichen Herstellungsprozeß, unter Verwendung eines ungeteilten, sich durch die Fertigungseinrichtung bewegenden Faservlieses geprägt und nach dem Prägen das Faservlies, entsprechend der Elementart, in beliebige Größen und Formate zerteilt werden.
Die erfindungsgemäße Lösung weist den Vorteil auf, dass jetzt mit einem äußerst wirtschaftlichen Verfahren das Oberflächenprofil eines Verkleidungselementes mit hervorragenden Dämmeigenschaften in einem Trockenprägeverfahren hergestellt werden kann. Dem Fachmann ist sofort verständlich, dass damit eine signifikante Einsparung an Energie, Arbeitszeit und allgemeinen Fertigungskosten einhergeht. Das Verfahren gestattet es, Elemente zu prägen, deren Profil formkonstant bleibt, eine gleichmäßige Oberflächendichte sowie Rauhtiefe bei einer spürbaren Glätte seiner Oberfläche, auch in den konkav geformten Oberflächenteilen aufweist. Weil das Grundmaterial so variert werden kann, dass es erheblichen physikalischen Belastungen standhält ist es jetzt möglich, dem Material des Grundkörpers Strukturen und Materialarten zuzuordnen, die eine hohe Brandsicherheit gewährleisten. Neben den hohen dekorativen Eigenschaften, welche den Verkleidungselementen bei ihrer Anwendung als Decken- oder Wandverkleidungen zugemessen sind, verzeichnet die erfindungsgemäße Lösung den Vorteil, dass durch die erfindungsgemäße Einformung der Faserbestandteile, insbesondere in den merklich konkav geprägten Bereichen, eine gleichmäßig große Oberflächendichte und -glätte erhalten wird, die den Verkleidungselementen neben ihren hervorragenden akustischen Eigenschaften einen großen dekorativen Schauwert verleihen. Die bereits vorteilhaft erwähnte geringe Rauhtiefe der geprägten Oberflächen ist die Voraussetzung für eine wirksame, mit geringen Schichtdicken aufzutragende Oberflächenbeschichtung der Verkleidungselemente. Es ist nach der erfindungsgemäßen Lösung ein großer Vorteil, dass die bereits erwähnte geringe Rauhtiefe und gleichmäßig große Oberflächendichte der geprägten Oberflächen auch eine Verwendung der Elemente, unter Auslassen einer nachträglichen Beschichtung mit Farb- oder Lasurschichten möglich werden läßt, ohne deren Schauwert zu beeinträchtigen. Durch die lamellierte Struktur der mit ihren Fasern senkrecht orientierten Grundelemente entsteht ein wiederkehrendes, aus ästhetischer Sicht angenehmes Muster. Sollte es erforderlich sein, die Oberflächen zu beschichten, so brauchen die geprägten Bereiche nach dem Prägen nicht glättend behandelt werden. Ein als Vorteil herauszuhebender Verfahrensbestandteil ist darin zu sehen, dass die Herstellbarkeit großformatiger Platten mit durchgängiger oder partieller Prägung ebenso möglich ist, wie die Herstellung beliebiger Formen, Dimensionierungen und Ausführungsarten in Format und Oberflächenprägung der Elemente. Die erfindungsgemäßc Form der Prägung und Oberflächenausbildung der Verkleidungs- bzw. Dämmelemente ist vorteilhafterweise anhand von Grundelementen dargestellt, die zweischichtig, mit sich kreuzenden, stegartigen Lamellen ausgebildet sind. Diese Ausführungsform hat den Vorteil einer großen Formstabilität,
Verwindungssteifigkeit und hervorragenden Dämmwirkung. Sie wurde deshalb ausgewählt, da sie neben den guten statischen Eigenschaften den Prägedruck des Werkzeuges besser aufnehmen kann. So ist es vorteilhafterweise auch möglich, bei zweischichtig ausgebildeten Grundelementen die Schichtstärken in unterschiedlichen Mächtigkeiten anzuordnen. Auch ist es nicht ausgeschlossen, dass die untere Schicht einen Faserverlauf erhält, der parallel zu den großen Flächen des Elementes gerichtet ist. Vorteilhafterweise ist. es jetzt möglich, die untere Schicht mit einem Material zu versehen, das hohe Brandschutzeigenschaften aufweist und sehr hitzebeständig ist. Selbstverständlich erhalten die zu prägenden Verkleidungselemente eine erfindungsgemäß gleichwertig hohe Qualität, wenn sie innerhalb des Verfahrens mit Elementen ausgebildet werden, die einschichtig strukturiert sind, da sie in dieser einen Schicht die gleiche stegartige Lamellenausbildung mit einem senkrecht orientierten Faserverlauf aufweisen.
Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:
Die Figuren 1 bis 5 zeigen zwei ausgewählte Lösungen geprägter und formatierter Verkleidungs- bzw. Dämmelemente 25;27. Das Prägemuster 26 bzw. die Prägungsart stellen eine Auswahl aus einer Vielzahl von Möglichkeiten dar. Sie sind deshalb ausgewählt worden, da hier einmal die Form eine heterogenen Prägung 26 und zum anderen, im zweiten Beispiel dargestellt, ein Muster ausgewählt wurde, das nicht bizarr, aber in sich abgeschlossen und mit anderen, sich anschließenden, gleichartigen Elementen 27 in eine sich flächenhaft ergänzende, in eine sich über das Element 27 hinaus erstreckende Wirkung gebracht ist. Fig. 1 zeigt ein quadratisches Element 25, dessen Oberfläche mit einer nicht harmonischen, bizarr ausgebildeten Prägung 26 versehen ist. Die zugehörige Fig. 2 zeigt in ihrer Schnittdarstellung, dass die Oberfläche 11 partiell tief eingeprägt und im rechten Randbereich flach eingeprägt ist. Dieses Element 25 eignet sich für einen dekorativ wirksamen Versatz von Bauwerksflächen oder anderen zu werkleidenen Flächen, bei denen sich das Muster in den anschließenden Platten nicht förtsetzt, sondern sich jedesmal wiederholt. Durch die lamellierte, stegartige Ausbildung der Schichten 36;37, mit der vorgenommen, kreuzförmigen Überlagerungen der so ausgebildeten Schichten 36;37, liegt jetzt ein Element 25 von grundsätzlich hoher Stabilität und Verwindungssteifigkeit vor. Durch das Prägen nur der oberen Schicht 36 bleibt die Stabilität des Grundelementes vollständig erhalten. Die erwähnte kreuzförmige Überlagerung des Grundkörpers des Elementes 25 ist geeignet, den spezifisch hohen Prägedruck des Werkzeuges, insbesondere bei einer Tiefenprägung aufzunehmen, ohne die Struktur und den inneren Zusammenhalt des Materials zu beeinträchtigen. Selbstverständlich ist es auch möglich, und das sieht der Fachmann beim Betrachten der Zeichnung , ein annähernd gleiches Vekleidungselement auch dann zu fertigen, wenn dieses nur aus einer, nicht kreuzgitterartig ausgebildeten Schicht des Grundelementes gefertigt ist.
Fig. 3 zeigt ein sechseckig formatiertes Verkleidungsetementes 27 mit Segmenten 28;29, die wechselnd in zwei Dreiergruppen geprägt sind. Für diese Gruppen sind die Segmente 28;29 ausgewählt worden, die im Element 27 je dreifach in gleichmäßiger Anordnung vorhanden sind. Das Segment 28 ist in seiner äußeren Randzone tiefer und in der inneren, dem Mittelpunkt angenäherten Zone, wenig geprägt. Das Segment 29 weist eine entgegengesetzte Prägungsform auf. Hier ist die äußere Randzone wenig und die Innere, dem Mittelpunkt zugewendete Randzone stark geprägt. Das Element 27 mit seinem Sechseckformat mit sechs Segmenten 28;29, aufgeteilt in zwei ungleiche Segmentgruppen, stellt ein Verkleidungselement dar, dessen Muster sich in dem an die Außenkanten angelegten Element 27 fortsetzt. Die Fig. 4 zeigt im Schnitt partiell die unterschiedlich geprägten Neigungen der Segmente 28;29. Dabei ist erkennbar, dass das Segment 29 mit seiner Außenkante nicht geprägt und das Segment 28 an seiner Außenkante erheblich geprägt ist. Die Prägung ist, da das Element aus zwei Schichten 36;37 geprägt ist, bis in die Nähe der unteren Schicht 37 geführt worden.
Fig. 5 zeigt schematisch die aufeinanderfolgenden Verfahrensschritte zur kontinuierlichen Herstellung der Verkleidungs- bzw. Dämmelemente 25;27. Die für die Verfahrensstufen zu benennenden Bearbeitungsstationen 31,32;33;34;39 sind über einem kontinuierlich durchlaufenden, auf einem Förderband angeordneten Faservlies 30 schematisch dargestellt. Eine die Oberfläche des zu bearbeitenden Vlieses 30 ebenflächig herstellende Bearbeitungsstation 39, ist der Bearbeitungsstation 31 vorlaufend angeordnet, welche die Oberfläche des bereits mit Bindemitteln versehenen Faservlieses 30 mit einer aushärtenden Imprägnierschicht versieht. Schematisch ist danach eine Aushärtezone 38 zwischengeordnet, der eine Prägestation 32 nachgeordnet ist. Die Prägestation 32 ist mit den entsprechenden Prägewerkzeugen bestückt und prägt das Profil der Elemente auf die Oberfläche des noch nicht geteilten Faservlieses 30 auf. In der Kontinuität weitergleitend, erreicht das jetzt an der Oberfläche geprägte Faservlies 30 die Bearbeitungsstation 33, in der die profilierte Oberfläche einer entsprechenden Beschichtung unterzogen wird. Die Station 33 ist fakultativ in Betrieb zu setzen und kann dann aus ihrer Funktion genommen werden, wenn Verkleidungselemente zu fertigen sind, die keine Beschichtung ihrer profilierten Oberfläche erhalten sollen. Die Bearbeitungsstation 34 ist als Trenn- und Formatierungsstation ausgerüstet. Sie verfügt über entsprechende Trenneinrichtungen, wie Sägen, Schmelzdrähte, Laserstrahleinrichtungen und Messer, die es ermöglichen, jedes erdenkliche Format in jeder handhabbaren Größe eines Verkleidungselementes entsprechend dem benötigten Oberflächenprofil und seiner Flächenaufteilung im Faservlies 30 aufzuteilen. Alle Bearbeitungsstationen 31;32;33;34;39 können, der Vorlaufgeschwindigkeit des Faservlieses 30 angepaßt folgend, reversibel arbeiten oder auch unbewegt über dem Faservlies 30 angeordnet sein.