DE10256852A1

DE10256852A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Hohlkammerplatten

Info

Publication number: DE10256852A1
Application number: DE10256852A
Authority: DE
Inventors: Christoph Roos; Michael Vosen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-12-04
Filing date: 2002-12-04
Publication date: 2004-06-24

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Hohlkammerplatten (2) aus Kunststoff, insbesondere aus schweiß- oder klebbaren Thermoplasten und/oder lösbaren Polymeren, wobei zwei Außenplatten (3, 4) mittels zwischengeordneten Stegelementen (5), Hohlkammern (2) bildend, miteinander verbunden werden. Des Weiteren sind von der Erfindung eine Vorrichtung (1) durch Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie Hohlkammerplatten (2) umfasst, welche durch das erfindungsgemäße Verfahren oder mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung (1) hergestellt worden sind, wobei die Außenplatten (3, 4) über Führungsmittel (9) kontinuierlich, winklig aufeinander zugeführt werden, die Stegelemente (5) zwischen die Außenplatten (3, 4) eingeführt werden, die Flächenbereiche (16) der Außenplatten (3, 4) und/oder die Kantenbereiche (15) der Stegelemente (5) für die Vereinigung vorbereitet und anschließend aneinander gepresst werden. Zur Vorbereitung auf die Vereinigung werden die Kanten- und/oder Flächenbereiche (15, 16) durch Erhitzen auf die Schmelztemperatur beziehungsweise durch Anlösen des Kunststoffes mit Lösungsmittel oder Klebemittelauftrag vorbereitet. Des Weiteren umfasst die Erfindung die Verwendung damit hergestellter Hohlkammerplatten (2).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Hohlkammerplatten aus Kunststoff, insbesondere aus schweiß- oder klebbaren Thermoplasten und/oder lösbaren Polymeren, wobei zwei Außenplatten mittels zwischengeordneten Stegelementen, Hohlkammern bildend, miteinander verbunden werden. Des Weiteren sind von der Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie Hohlkammerplatten umfasst, welche durch das erfindungsgemäße Verfahren oder mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung hergestellt worden sind.
Hohlkammerplatten sind im Stand der Technik bekannt. Diese Hohlkammerplatten werden einstückig aus Kunststoff durch Extrusion hergestellt. Dabei werden Materialien wie Polymethylmethacrylat (PMMA), Polycarbonat (PC), Polyvenylchlorid (PVC), Polyethylen (PE), insbesondere HDPE, sowie andere geeignete Kunststoffe verwendet.
Bei den bekannten Verfahren zur Herstellung der Hohlkammerplatten hat sich als wesentlichster Nachteil erwiesen, dass die Abmessungen und Materialstärken der Hohlkammerplatten beschränkt sind, da die Flächen der Außenplatten und der Stegelemente im thermoplastischen Zustand miteinander verbunden oder einstückig extrudiert werden müssen und es dabei zu unerwünschten Verformungen kommen kann, bevor der Kunststoff gehärtet ist. Maßnahmen zur Vermeidung dieser Verformungen führen zumeist zu Qualitätseinbußen in anderen Bereichen, wie beispielsweise der Oberflächenbeschaffenheit oder der Wanddicken der Außenplatten.
Aus der DE 32 38 370 ist bekannt, durch nachträgliche Expansion nach der Extrusion größere Abmessungen bei den Hohlkammerplatten zu erreichen. Bei zu großer Expansion kommt es dabei jedoch zu schwankenden Außenwanddicken sowie zur partiellen Ablösungen der Stegelemente, wodurch die Stabilität sowie insbesondere bei transparenten Materialien die optische Qualität vermindert wird.
Aus der DE 35 26 752 ist ein Verfahren bekannt, bei dem vorgefertigte Stegelemente mit den Außenplatten verbunden werden. Dabei werden die Stegelemente mit den im thermoplastischen Zustand befindlichen Außenplatten in einem kontinuierlichen Verfahren verbunden und anschließend gekühlt. Nachteil hierbei ist es, dass die Außenplatten im thermoplastischen Zustand leicht verformbar sind, mit der Folge, dass es zum Einsacken der nicht gestützten Flächenbereiche oder zu Unebenheiten im Bereich der Stegverbindungen kommen kann. Es muss daher durch aufwendige Maßnahmen dafür gesorgt werden, dass die Außenplatten nach der Verbindung mit den Stegelementen schnell gekühlt werden, so dass nachträgliche Verformungen vermieden werden, durch welche der Produktionsprozess behindert würde. Hierzu wird des Weiteren in der DE 35 21 848 vorgeschlagen, durch geeignete Maßverhältnisse der Stegelemente und Anordnung einer genügend großen Anzahl an Stegelementen diese Effekte zu vermindern, womit der Herstellungsaufwand weiter vergrößert wird.
DE-U 9 014 968 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Extrusion von Hohlkammerplatten aus thermoplastischem Kunststoff. Dabei werden die Gurte und die Stege des Profils getrennt extrudiert und noch im thermoplastischen Zustand miteinander verschweißt. Dadurch soll Einfallstellen entgegengewirkt werden, die durch thermische Kontraktion der Stege während der Abkühlphase insbesondere bei der einstückigen Extrusion auftreten können. Das so erhaltene Hohlkammerplattenprofil wird unmittelbar anschließend durch eine Kalibriereinrichtung mit einem oberen und einem unteren Endlosband geführt, die vorzugsweise aus Metall bestehen. Zur Wärmeabfuhr dienen sich oberhalb bzw. unterhalb der Endlosbänder befindende Kühlplatten, durch die ein Kühlmittel strömt. Um die Endlosbänder in einem guten Kontakt mit den Kühlplatten zu halten und um die Endlosbänder in einem festgelegten gleichbleibenden Abstand zu führen, können die Kühlplatten mit Vakuumkanälen versehen sein, über die Endlosbänder ungesaugt werden. Die angewandte Kalibrierungsmethode hat den Nachteil, dass das Hohlkammerprofil nicht gegenüber schwerkraftbedingtem Einsacken durch Vakuumkräfte gestützt wird, so dass es zu unerwünschten Verformungen kommen kann. Zur Vermeidung dieser Effekte beschreibt die DE 198 04 235 A1 weitere Stützeinrichtungen mittels eines evakuierten Gehäuses, das in unmittelbarer Nähe der Extruderdüse vorgesehen ist und mit dem die flächigen Außenplatten an einen plattenförmigen Bereich gezogen werden sollen, womit der Herstellungsaufwand weiter vergrößert wird.
Als Nachteile der vorbeschriebenen Offenbarungen stellt sich dar, dass die Herstellung von Hohlkammerplatten mit größeren Abmessungen und Materialstärken nicht möglich ist. Insbesondere zeichnen sich die bekannten Verfahren des Weiteren durch geringe Vorlaufgeschwindigkeiten aus, wobei der Vorlauf von der erreichbaren Kühlung des Materials abhängig ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, die vorbeschriebenen Nachteile zu vermeiden und ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, mit dem Hohlkammerplatten mit unterschiedlichen breiten Stegelementen hergestellt werden können, wobei beliebige Materialstärken der Stegelemente und der Außenplatten möglich sind.
Eine Lösung der Aufgabe wird durch das Verfahren zur Herstellung von Hohlkammerplatten mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 und mit der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit den Merkmalen gemäß Anspruchs 13 sowie mit einer nach dem Verfahren beziehungsweise der Vorrichtung hergestellten Hohlkammerplatte mit den Merkmalen gemäß Anspruch 20 bereitgestellt. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen beziehungsweise Ausgestaltungen sind mit den Merkmalen der jeweiligen Unteransprüche beschrieben.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird dadurch erreicht, dass die Außenplatten über Führungsmittel kontinuierlich, winklig aufeinander zugeführt werden, dass die Stegelemente zwischen die Außenplatten eingeführt werden, dass die Flächenbereiche der Außenplatten und/oder die Kantenbereiche der Stegelemente für die Vereinigung vorbereitet und anschließend aneinander gepresst werden. Die Außenplatten sowie die Stegelemente sind dabei vorgefertigt und bereits gehärtet und befinden sich bei der Zuführung somit nicht im thermoplastischen Zustand. Sie werden dabei erfindungsgemäß kontinuierlich zur Verbindung vorbereitet und anschließend aneinander gepresst.
Hierzu ist in einer ersten vorteilhaften Variante vorgesehen, dass die Flächen- und/oder Kantenbereiche zur Vorbereitung der Vereinigung wenigstens einer Heizvorrichtung zugeführt, an der Oberfläche bis zur Schmelze partiell erwärmt und anschließend miteinander an den geschmolzenen Bereichen verbunden werden. Dabei wird eine zuverlässige Verbindung der Bauteile, das heißt der Außenplatten und der Stegelemente dadurch erreicht, dass die aneinander gepressten Bereiche nach dem Verbinden gekühlt werden.
In einer zweiten vorteilhaften Variante ist vorgesehen, dass die Flächen- und/oder Kantenbereiche zur Vorbereitung der Vereinigung zumindest einer Vorrichtung zum Auftragen von Lösungsmittel oder Klebstoff zugeführt werden, dass die Oberflächen partiell mittels Lösungsmittel angelöst oder mit Klebstoff versehen werden und dass anschließend die vorbereiteten Bereiche miteinander verbunden werden. Hierbei wird eine zuverlässige Verbindung der Bauteile dadurch erreicht, dass die aneinander gepressten Bereiche nach dem Verbinden mit einer nachgeordneten Heizeinrichtung getrocknet werden. Dabei werden die hergestellten Hohlkammerprofile unterhalb der thermoplastischen Schmelztemperatur erwärmt, so dass Verformungen vermieden werden.
In vorteilhafter Weise ist es somit möglich, großflächige Außenplatten mit beliebiger Anzahl, Form und Dimensionierung der Stegelemente herzustellen. Die Stegelemente sowie die Außenplatten können dabei mit beliebiger Materialstärke verwendet werden, ohne dass nachteilige Verformungen bei der Verbindung erzeugt werden, so dass eine gerin ger Anzahl an Stegelementen erforderlich ist und die Querschnittsflächen der Hohlkammern größer ausfallen können, als dies bei der Herstellung mittels der bekannten Extrusionsverfahren möglich ist. Hierdurch wird des Weiteren erreicht, dass Hohlkammerplatten in einem kontinuierlichen Verfahren hergestellt werden können, wobei das zugeführte Material vor der Zusammenführung gesondert herstellbar und nach der Verbindung die Hohlkammerplatten beliebig konfektionierbar sind.
Bei der Zuführung des Materials ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Stegelemente mit verschiedenen Abständen zueinander und/oder winklig, vorzugsweise senkrecht, zu den Außenplatten geführt und mit den Außenplatten verbunden werden. Dabei weisen die Führungen der Stegelemente entsprechende Abstände auf und führen die Stegelemente in einem vorgegebenen Winkel der Außenplatte zu, mit welcher sie verbunden werden sollen. Die Stegelemente werden dann in dem vorgegebenen Winkel mit der Außenplatte verbunden. Hierbei sind somit alle für die Verbindung geeigneten Winkel möglich. Je nach Ausgestaltung der Stegelemente sind auch beliebig geformte Stegelemente einsetzbar. Diese können sowohl wellenförmig sein als auch andere Formen aufweisen. Es ist auch erfindungsgemäß vorgesehen, bei Bedarf entsprechende Formen vor der Vereinigung zu erzeugen.
Des weiteren ist es möglich, Hohlkammerplatten herzustellen, welche in verschiedenen Bereichen der Fläche unterschiedliche Festigkeit beziehungsweise Stabilität aufweist, indem die Abstände der Stegelemente entsprechend eingerichtet werden. Somit kann in Bereichen hoher Festigkeit eine größere Dichte an Stegelementen angeordnet werden, welche die Außenplatten verbinden, als in Bereichen, in welchen nur geringe Festigkeit erforderlich ist.
Dabei hat sich als vorteilhaft erwiesen, dass die Außenplatten und/oder die Stegelemente bandartig zugeführt werden. Somit können mit dem Verfahren Hohlkammerplatten mit hoher Geschwindigkeit erzeugt werden.
Bei Hohlkammerplatten, an welche hohe statische Anforderungen gestellt werden, kann es erforderlich sein, dass die Stegelemente in einem Winkel zueinander beziehungsweise in einem Winkel zu den Außenplatten, beispielsweise zickzackförmig zwischen den Außenplatten, angeordnet sind. Dabei ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Winkel der Führungsmittel der Stegelemente und/oder der Zuführwinkel der Außenplatten an die Breite der Stegelemente angepasst werden. Es ist somit in vorteilhafter Weise möglich, ohne Verlust von Stabilität, Hohlkammerplatten mit geringer Dicke herzustellen, indem die Stegelemente gegeneinander versetzt in einem Winkel zueinander angeordnet wer den, so dass Stegelemente mit großer Breite zwischen nahe beieinander liegenden Außenplatten angeordnet werden können. Des Weiteren ist es möglich, Hohlkammerplatten herzustellen, welche trotz großer Abstände der Außenplatten und der Stegelemente großen Druckbelastungen auf die Außenflächen standhalten können. Somit sind die erfindungsgemäßen Hohlkammerplatten als Trenn-, Dämm- oder Wasserrückhaltewände für den Hochwasserschutz einsetzbar. Des Weiteren sind aus den Hohlkammerplatten Behältnis zur Aufnahme, vorzugsweise großvolumiger, Flüssigkeits- und/oder Schüttgutmengen herstellbar. Auch können aus den erfindungsgemäßen Hohlkammerplatten Straßenverkehrsabsperrmittel oder dergleichen hergestellt werden.
Als besonders effizient hat sich erwiesen, dass die Außenplatten und/oder die Stegelemente aus einem vorgeordneten Extruder zugeführt werden. Die Bauteile werden inline hergestellt und weiterverarbeitet, wobei sie nach dem Extrudieren gekühlt unterhalb der thermoplastischen Schmelztemperatur werden und anschließend in der vorgesehenen Weise miteinander verbunden werden. Vorteilhaft ist dabei, dass die Vorlaufgeschwindigkeit lediglich durch die Herstellung der Außenplatten und Stegelemente im Extruder beeinflusst werden. Die nachgeordnete Vorbereitung und Zusammenführung der Teile wird unterhalb der thermoplastischen Schmelztemperatur durchgeführt, so dass der Vorschub weder durch Anhaftungen an den Führungen gehemmt wird (Stick- Slip), noch durch andere Hindernisse, wie die Extruderdüsen oder dergleichen, so dass eine erhebliche Steigerung der Vorlaufgeschwindigkeit und somit des Herstellungsprozesses insgesamt gegenüber den bekannten Herstellungsverfahren erreicht wird.
Das Verfahren ist in vorteilhafter Weise für verschiedene Außenplatten- oder Stegelementmaterialien geeignet. Dabei ist es möglich, dass die Außenplatten Ober- und Untergurtplatte sind. Hierbei sind einfache Platten aus geeignetem Kunststoff möglich. Des Weiteren ist vorgesehen, dass zumindest eine Außenplatte eine vorgefertigte Hohlkammerplatte ist. Damit ist es möglich, dass mehrschichtige Hohlkammerplatten erzeugt werden können. Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des Verfahrens sieht vor, dass die Stegelemente als vorgefertigte Hohlkammerplatten zwischen die Außenplatten eingeführt werden. Somit können hochstabile Hohlkammerplatten hergestellt werden, welche durch eine komplexe Gestaltung der Stegelemente erreicht wird.
Von der Erfindung ist des Weiteren umfasst, eine Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, mit Transport- und Führungsmitteln zur kontinuierlichen Beförderung der Außenplatten und Zuführung der Stegelemente zwischen die Außenplatten. Dabei werden die vorteilhaften Wirkungen des Ver fahrens dadurch erreicht, dass wenigstens eine Heizvorrichtung und/oder Kleb- oder Lösungsmittelauftragvorrichtung zur Vorbereitung der für die Verbindung vorgesehenen Flächen- und/oder Kantenbereiche der Außenplatten und Stegelementen zwischen den Transport- und Führungsmitteln angeordnet ist und dass in Arbeitsrichtung nach der Vorbereitung der Flächen- und/oder Kantenbereiche Anpressmittel die Teile zusammenpressen. Die Außenplatten werden zur Verbindung mit den Stegelementen an den hierfür vorgesehenen Flächenbereichen partiell erhitzt beziehungsweise mit Klebe- oder Lösungsmittel benetzt, so dass die ebenfalls für die Verbindung vorbereiteten Kantenbereiche der Stegelemente mit den entsprechenden Flächenbereichen dauerhaft, vorzugsweise einstückig verbunden werden können.
Dazu ist vorgesehen, dass die Heizvorrichtung ein Heizkeil, ein Warmgasschweißgerät oder ein Laserschweißgerät ist. In vorteilhafter Weise können an der erfindungsgemäßen Vorrichtung alle bekannten Heizvorrichtungen eingesetzt werden, welche für den Zweck geeignet sind, Flächenbereiche der Außenplatten beziehungsweise die Kantenbereiche der Stegelemente über die Schmelztemperatur der Kunststoffmaterialien zu erhitzen. Des Weiteren hat sich als vorteilhaft erwiesen, dass wenigstens eine Kühlungseinrichtung in Arbeitsrichtung nach den Anpressmitteln angeordnet ist, welche die miteinander verschmolzenen Außenplatten und Stegelemente kühlt. Hierdurch können, auch bei transparenten Kunststoffen, hohe Qualitäten der Verbindung ohne optische oder Formveränderungen der Bauteile erreicht werden. Des Weiteren wird der Vorteil erreicht, dass Bauteile aus unterschiedlichen Kunststoffmaterialien miteinander verarbeitet werden können, wodurch es zu einer erheblichen Kosteneinsparung kommen kann.
Bei der Variante, bei welcher die Verbindung mittels Anlösen oder Kleben der Flächenbeziehungsweise Kantenbereiche mit Klebe- oder Lösungsmittel vorgesehen ist, hat sich als vorteilhaft erwiesen, dass wenigstens eine Heiz- und/oder Lüftungseinrichtung in Arbeitsrichtung nach dem Anpressmittel angeordnet ist, welche die mit Klebe- oder Lösungsmittel zusammengepressten Außenplatten und Stegelemente unterhalb der thermoplastischen Temperatur trocknen. Hierbei werden die Klebe- oder Lösungsmittel sofort nach dem Verbinden der Bauteile getrocknet, so dass die Bauteile schnell und zuverlässig vereinigt werden können.
Des Weiteren wird die erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch erreicht, dass die Führungsmittel einstellbaren in einem vorgegebenen Winkel angeordnet sind, so dass die Außenplatten und die Stegelemente winklig, vorzugsweise senkrecht zueinander, miteinander verbunden werden. Hierdurch können in vorteilhafter Weise die Stegelemente winklig zugeführt werden. Eine Weiterbildung der Vorrichtung wird dadurch erreicht, dass die Führungsmittel im laufenden Verfahren zueinander verstellbar sind. Somit ist es möglich, ohne Unterbrechung des Verfahrens unterschiedliche Hohlkammerplatten herzustellen, wozu lediglich die Führungsmittel an der Vorrichtung eingerichtet werden müssen.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Außenplatten und/oder die Stegelemente kontinuierlich der Vorrichtung zuführbar sind, vorzugsweise mittels eines unmittelbar der Vorrichtung vorgeordneten Extruders herstellbar sind. Der Extruder ist hierzu in Arbeitsrichtung vor der Zusammenführung der Hohlkammerplatte angeordnet. Dabei wird das Extrudat nach Herstellung der Bauteile konventionell unter die Schmelztemperatur abgekühlt, so dass die Bauteile genügend Stabilität für die Weiterverarbeitung aufweisen. Danach werden die Bauteile in erfindungsgemäßer Weise weiterverarbeitet und zusammengefügt.
Von der Erfindung ist des Weiteren umfasst, eine Hohlkammerplatte, hergestellten nach dem Verfahren gemäß Ansprüche 1 bis 12, zur Verwendung als Trenn-, Dämm-, Wasserrückhaltewand, als Behältnis zur Aufnahme, vorzugsweise großvolumiger, Flüssigkeits- und/oder Schüttgutmengen und/oder Straßenverkehrsabsperrmittel. Die erfindungsgemäße Hohlkammerplatte wird dadurch bereitgestellt, dass die Außenplatten und Stegelemente eine Materialstärke von wenigstens 4 mm aufweisen und dass die Abstände zwischen den Außenplatten und/oder den Stegelementen wenigstens 40 mm beträgt. Des Weiteren ist vorgesehen, dass die Kammern mit geräusch- und/oder wärmedämmenden Material ausgefüllt sind.
Die erfindungsgemäßen Hohlkammerplatten können dabei ein- oder mehrschichtig sein, das heißt, dass mehrere Hohlkammerplatten in erfindungsgemäßer Weise durch Stegelemente miteinander verbunden sind. Die Kammerbereiche weisen dabei eine Querschnittfläche größer als 5 cm² auf und können mit geeignetem Material zur Erhöhung der Stabilität beziehungsweise Festigkeit gefüllt werden.
In vorteilhafter Weise sind somit durch das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren Hohlkammerplatten einfach und vielgestaltig mit geringen Kosten herstellbar. Darüber hinaus wird erfindungsgemäß eine Vorrichtung bereitgestellt, welche aus konventionellen Komponenten besteht, wodurch weitere Kostenvorteile erreicht werden.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Zeichnungen erläutert. Es zeigen
1 eine seitliche Gesamtansicht der erfindungsgemäßen Verfahrensanordnung;
2 einen vertikalen Querschnitt der erfindungsgemäßen Vorrichtung parallel zur Längsachse;
3 einen horizontalen Querschnitt der erfindungsgemäßen Vorrichtung parallel zur Längsachse in Draufsicht;
4 eine vertikale Querschnittansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung senkrecht zur Längsachse in Ansicht von hinten.
1 zeigt die Gesamtansicht der erfindungsgemäßen Verfahrensanordnung. Die Verfahrensanordnung weist eine Vorrichtung 1 zur Herstellung von Hohlkammerplatten 2 auf. Der Vorrichtung 1 ist eine in der Zeichnung nicht dargestellte Zuführungseinheit vorgeordnet, welche die als Obergurtplatte 3 und Untergurtplatte 4 bezeichneten Außenplatten 3, 4 zur Vorrichtung 1 führt. Des weiteren werden die Stegelemente 5 zwischen den beiden Außenplatten 3, 4 zur Vorrichtung 1 geführt.
Die Vorrichtung 1 weist des Weiteren Transportmittel 6 sowie Heizelemente 7 auf, welche im erfindungsgemäßen Verfahren die Außenplatten 3, 4 beziehungsweise die Stegelemente 5 für eine Verbindung miteinander zur Hohlkammerplatte 2 vorbereiten. Die Transportmittel 6 umfassen in Vorschubrichtung vor den Heizelementen 7 Verstellmittel 8, welche die Außenplatten 3, 4 in dafür vorgesehen Führungen 9 in Richtung der Heizelemente 7 führen. Außerdem sind Antriebsrollen 10 vorgesehen, um den kontinuierlichen Vorschub zu gewährleisten.
Darüber hinaus umfasst die Vorrichtung 1 Anpressmittel 11 zur Verbindung der Außenplatten 3, 4 mit den Stegelementen 5. Die vorbereiteten Außenplatten 3, 4 werden dabei von den Anpressmittel 11 auf die vorbereiteten Längsflächen 15 der zwischengeordneten Stegelementen 5 gepresst.
In einer der Vorrichtung 1 nachgeordneten Kühleinheit 12 werden die zusammengefügten Hohlkammerplatten 2 gekühlt und in einer der Kühleinheit 12 nachgeordneten Konfektionier- und Entnahmevorrichtung 13 für eine weitere Verwendung verarbeitet.
Die Verfahrensweise zur Herstellung von Hohlkammerplatten 2 und die hierzu erfindungsgemäß vorgesehene Vorrichtung 1 ist 2 entnehmbar. 2 zeigt einen Querschnitt der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 in seitlicher Ansicht im Detail parallel zur Längsachse, welche parallel zur Vorschubrichtung A ausgerichtet ist.
Die von der nicht dargestellten Zuführvorrichtung kommenden Außenplatten 3, 4 sowie die zwischengeordneten Stegelemente 5 werden über die Verstellmittel 8 mittels der Antriebsrollen 10 in die Führungen 9 zu den Heizelementen 7 geschoben. Die Außenplatten 3, 4 werden an den für die Verbindung mit den Stegelementen 5 vorgesehenen Bereiche mittels Fräser 14 vorbereitet. Dabei wird eine vorbestimmte Materialmenge von den Außenplatten 3, 4 gefräst, wobei für die Einfügung der Stegelemente 5 vorgesehene rinneartige Vertiefungen 16 ausgenommen werden, welche in 3 durch Strichlinien angedeutet sind.
Die Außenplatten 3, 4 und die Stegelemente 5 sind erfindungsgemäß aus Kunststoff, insbesondere aus schweißbaren Thermoplasten beziehungsweise Polymeren vorgesehen. An den Heizelementen 7 werden die Längsflächen 15 der Stegelemente 5 beziehungsweise bei Bedarf auch die Flächen der Vertiefungen 16 in den Außenplatten 3, 4 durch Anwärmen der Flächen auf die Schmelztemperatur erhitzt und somit geschmolzen. Anschließend werden die Außenplatten 3, 4 mittels Führungen 9 und Anpressmittel 11 so miteinander verbunden, dass die Längsflächen 15 der Stegelemente 5 in die Vertiefungen 16 der Außenplatten 3, 4 gepresst werden. Durch zusätzliche Spannmittel 17 werden die Außenplatten 3, 4 und die Stegelemente 5 in einem vorbestimmten Winkel zueinander gehalten, bis sie in der nachgeordneten Kühleinheit 12 unter die thermoplastische Temperatur der Materialien abgekühlt worden sind.
Die Außenplatten 3, 4 und die Stegelemente 5 werden über die Führungsmittel 9 kontinuierlich, winklig aufeinander zugeführt. Die Stegelemente 5 werden dabei zwischen die Außenplatten 3, 4 eingeführt, so dass die Flächenbereiche 16 der Außenplatten 3, 4 beziehungsweise die Kantenbereiche 15 der Stegelemente 5 für die Vereinigung vorbereitet und anschließend aneinander gepresst werden können.
In 3 ist die Vorrichtung 1 in einem horizontalen Querschnitt parallel zur Längsachse in Draufsicht dargestellt. Die eingeführten Außenplatten 3, 4, welche in diesem Bereich nicht sichtbar sind, werden mittels Fräser 14 angefräst, so dass die rinnenartigen Vertiefungen 16 entstehen. Die Stegelemente 5 werden gleichzeitig zwischen den Außenplatten 3, 4 eingeführt. Mittels Antriebsrollen 10 werden die Außenplatten 3, 4 und die Stegelemente 5 in die Führungen 9 geschoben, wobei die Führungen 9 der Platten 3, 4 in der Darstellung nicht sichtbar ist.
In einem Schnittfenster sind im unteren Teil der Darstellung die unter der Bildebene liegenden Heizelemente 7 gezeigt, welche im Folgenden die für das Zusammenfügen vorgesehenen Flächen anschmelzen.
Durch weitere in der Figur nicht dargestellte Führungen 9 sowie Anpressmittel 11 werden die Stegelemente 5 und die Außenplatten 3, 4 in dem für die Hohlkammerplatte 2 vorgesehenen Winkel gehalten, bis die geschmolzenen Flächen vorzugsweise in der Kühleinheit, welche in Vorschubrichtung nach der Vorrichtung 1 angeordnet ist, unter die thermoplastische Temperatur abgekühlt sind.
In der Zeichnung wird der untere Teil der Hohlkammerplatte 2 im Schnitt gezeigt, wobei die Untergurtplatte 4 mit den daran befestigten Stegelementen 5 aus der Vorrichtung 1 geführt wird.
In 4 ist die Vorrichtung 1 in einer vertikalen Querschnittansicht senkrecht zur Längsachse dargestellt. Dabei ist die Vorrichtung 1 in der Ansicht von hinten gezeigt. Der Schnitt ist in der Ebene I-I gemäß 2 ausgeführt.
Dabei sind die Außenplatten 3, 4 und die Stegelemente 5 in einem Zustand angeordnet, in dem sie noch nicht zusammengefügt sind. Die Heizelemente 7 bereiten die für die Verbindung vorgesehenen Flächen 15, 16 durch Anschmelzen des Materials auf Schmelztemperatur vor. Die Außenplatten 3, 4 sowie die Stegelemente werden dazu in Führungen 9 geführt und zueinander in einem vorbestimmten Winkel gehalten. In der Darstellung ist der Winkel in etwa 90°, so dass die Stegelemente 5 weitgehend senkrecht an die Außenplatten 3, 4 zur Anlage gebracht werden.
Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 sind darüber hinaus auch andere Winkel zwischen Außenplatten 3, 4 und Stegelemente 5 realisierbar, welche jeden beliebigen Wert bis zu einem von der Materialstärke und -art abhängigen Minimalwinkel annehmen können.
Die erfindungsgemäßen Vorteile, dass Hohlkammerplatten 2 mit beliebig dimensionierten Kammern herstellbar sind, werden durch die Darstellungen der Figuren ersichtlich. Es sind dabei die Materialstärken der Stegelemente 5 beliebig wählbar, da diese für die Herstellung geradlinig zugeführt werden können und es insofern nicht auf eine Elastizität der Stegelemente 5 im Vorfeld der Verbindung ankommt. Die Materialstärken der Außenplatten können in einem Bereich gewählt werden, der eine Führung unter elastischem Biegen im Bereich der Aufeinanderführung noch gewährleistet. Bei entsprechender Dimensionierung der Vorrichtung 1 können somit erheblich größere Materialstärken realisiert werden, als dies durch die Blasformverfahren beziehungsweise Extrusionsverfahren des Standes der Technik möglich wäre.
Es ist somit möglich, durch das Verfahren und die Vorrichtung 1 gemäß der Erfindung in kostengünstiger Weise Hohlkammerplatten 2 mit großer Stabilität herzustellen.
Auch ist erfindungsgemäß vorgesehen, die Vorrichtung 1 in einem Winkel bis zu 90° zur dargestellten Anordnung aufzustellen und zu betreiben. Diese Anordnungen weisen den Vorteil auf, dass bei großflächigen Außenplatten 3, 4 die Grundfläche der Vorrichtung 1 klein gehalten werden kann. Wird die Zuführung um 90° gedreht, werden die Außenplatten 3, 4 hochkant in die Vorrichtung 1 eingeführt und seitlich aufeinander zugeführt, wobei die Stegelemente 5 mittig zugeführt werden.
Die Erfindung ist im Übrigen nicht auf eine Herstellung der Hohlkammerplatten 2 durch Anschmelzen der für die Verbindung vorgesehenen Flächen an den Außenplatten 3, 4 und der Stegelemente 5 beschränkt. Vielmehr lassen sich die erfindungsgemäßen Vorteile auch dadurch erreichen, dass die Flächen mittels Kleb- oder Lösungsmittel zur Haftung aneinander vorbereitet werden. Zur Vorbereitung der Außenplatten 3, 4 und Stegelementen 5 können anstatt der Heizvorrichtung 7 der vorbeschrieben Vorrichtung 1 entsprechende Kleb- oder Lösungsmittelauftragvorrichtung vorgesehen sein, mit denen die für die Verbindung vorgesehenen Flächen- und/oder Kantenbereiche 15, 16 bearbeitet werden. Die Kühleinheit kann in diesem Falle durch eine entsprechende Trocknungsvorrichtung ersetzt werden.
Mit dieser Ausführungsform der Vorrichtung 1 können Hohlkammerplatten 2 aus Kunststoffen hergestellt werden, ohne dass Energie zum Schmelzen der Flächen erforderlich würde. In vorteilhafter Weise können so auch Kunststoffe zum Einsatz kommen, welche beim Anschmelzen leicht verformt oder deren optische Eigenschaften dabei verändert würden.

1: Vorrichtung
2: Hohlkammerplatten
3: Obergurtplatte
4: Untergurtplatte
5: Stegelemente
6: Transportmittel
7: Heizelemente
8: Verstellmittel
9: Führungen
10: Antriebsrollen
11: Anpressmittel
12: Kühleinheit
13: Konfektionier- und Entnahmevorrichtung
14: Fräser
15: Längsflächen der Stegelemente
16: rinnenartige Vertiefungen
17: Spannmittel
I-I: Schnittebene
A: Vorschubrichtung

Claims

Verfahren zur Herstellung von Hohlkammerplatten (2) aus Kunststoff, insbesondere aus schweiß- oder klebbaren Thermoplasten und/oder lösbaren Polymeren, wobei zwei Außenplatten (3, 4) mittels zwischengeordneten Stegelementen (5), Hohlkammern (2) bildend, miteinander verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenplatten (3, 4) über Führungsmittel (9) kontinuierlich, winklig aufeinander zugeführt werden, dass die Stegelemente (5) zwischen die Außenplatten (3, 4) eingeführt werden, dass die Flächenbereiche der Außenplatten (3, 4) und/oder die Kantenbereiche (15) der Stegelemente (5) für die Vereinigung vorbereitet und anschließend aneinander gepresst werden.
Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Flächen- und/oder Kantenbereiche (15, 16) zur Vorbereitung der Vereinigung wenigstens einer Heizvorrichtung (7) zugeführt, an der Oberfläche bis auf die Schmelztemperatur partiell erwärmt und anschließend miteinander an den geschmolzenen Bereichen verbunden werden.
Verfahren nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass die aneinander gepressten Bereiche nach dem Verbinden gekühlt werden.
Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Flächen- und/oder Kantenbereiche (15, 16) zur Vorbereitung der Vereinigung zumindest einer Vorrichtung zum Auftragen von Lösungsmittel oder Klebstoff zugeführt werden, dass die Oberflächen partiell mittels Lösungsmittel angelöst oder mit Klebstoff versehen werden und dass anschließend die vorbereiteten Bereiche miteinander verbunden werden.
Verfahren nach Anspnruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die aneinander gepressten Bereiche nach dem Verbinden mit einer nachgeordneten Heizeinrichtung getrocknet werden.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Stegelemente (5) mit verschiedenen Abständen zueinander und/oder winklig, vorzugsweise senkrecht, zu den Außenplatten (3, 4) geführt und mit den Außenplatten (3, 4) verbunden werden.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenplatten (3, 4) und/oder die Stegelemente (5) bandartig zugeführt werden.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel der Führungsmittel (9) der Stegelemente (5) und/oder der Zuführwinkel der Außenplatten (3, 4) an die Breite der Stegelemente (5) angepasst werden.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenplatten (3, 4) und/oder die Stegelemente (5) aus einem vorgeordneten Extruder zugeführt werden.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenplatten (3, 4) Ober- und Untergurtplatte sind.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Außenplatte (3, 4) eine vorgefertigte Hohlkammerplatte (2) ist.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Stegelemente (5) als vorgefertigte Hohlkammerplatten (2) zwischen die Außenplatten (3, 4) eingeführt werden.
Vorrichtung (1) zur Durchführung eines Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, mit Transport- und Führungsmitteln (6, 9) zur kontinuierlichen Beförderung der Außenplatten (3, 4) und Zuführung der Stegelemente (5) zwischen die Außenplatten (3, 4), dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Heizvorrichtung (7) und/oder Kleb- oder Lösungsmittelauftragvorrichtung zur Vorbereitung der für die Verbindung vorgesehenen Flächen- und/oder Kantenbereiche (15, 16) der Außenplatten (3, 4) und Stegelementen (5) zwischen den Transport- und Führungsmitteln (6, 9) angeordnet ist und dass in Arbeitsrichtung nach der Vorbereitung der Flächen- und/oder Kantenbereiche (15, 16) Anpressmittel (11) die Teile zusammenpressen.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizvorrichtung (7) ein Heizkeil, ein Warmgasschweißgerät oder ein Laserschweißgerät ist.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Kühlungseinrichtung (12) in Arbeitsrichtung nach den Anpressmitteln (11) angeordnet ist, weiche die miteinander verschmolzenen Außenplatten (3, 4) und Stegelemente (5) kühlt.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Heiz- und/oder Lüftungseinrichtung in Arbeitsrichtung nach dem Anpressmittel angeordnet ist, welche die mit Klebe- oder Lösungsmittel zusammengepressten Außenplatten (3, 4) und Stegelemente (5) unterhalb der thermoplastischen Temperatur trocknen.
Vorrichtung (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsmittel (9) einstellbaren in einem vorgegebenen Winkel angeordnet sind, so dass die Außenplatten (3, 4) und die Stegelemente (5) winklig, vorzugsweise senkrecht zueinander, miteinander verbunden werden.
Vorrichtung (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsmittel (9) im laufenden Verfahren zueinander verstellbar sind.
Vorrichtung (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenplatten (3, 4) und/oder die Stegelemente (5) kontinuierlich der Vorrichtung (1) zuführbar sind, vorzugsweise mittels eines unmittelbar der Vorrichtung (1) vorgeordneten Extruders herstellbar sind.
Hohlkammerplatte (2), hergestellten nach dem Verfahren gemäß Ansprüche 1 bis 12, zur Verwendung als Trenn-, Dämm-, Wasserrückhaltewand, als Behältnis zur Aufnahme, vorzugsweise großvolumiger, Flüssigkeits- und/oder Schüttgutmengen und/oder Straßenverkehrsabsperrmittel, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenplatten (3, 4) und Stegelemente (5) eine Materialstärke von wenigstens 4 mm aufweisen und dass die Abstände zwischen den Außenplatten (3, 4) und/oder den Stegelementen (5) wenigstens 40 mm beträgt.
Hohlkammerplatte (2) nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammern mit geräusch- und/oder wärmedämmenden Material ausgefüllt sind.
Hohlkammerplatte (2) nach einem oder mehreren der Ansprüche 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenplatten (3, 4) Ober- und Untergurtplatte sind.
Hohlkammerplatte (2) nach einem oder mehreren der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Außenplatte (3, 4) eine vorgefertigte Hohlkammerplatte (2) ist.
Hohlkammerplatte (2) nach einem oder mehreren der Ansprüche 20 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Stegelemente (5) als vorgefertigte Hohlkammerplatten (2) zwischen den Außenplatten (3, 4) angeordnet sind.