DE29712684U1

DE29712684U1 - Mehrlagige Verbundplatte

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Description

Lederer. Keller & Riederer, Postfach 2664. D-84010 Landshut

Max Joseph Graf v. Montgelas, 84175 Gerzen Postfach 26 64

(84028 Landshut, Freyuog 615)

Karl Harald Erlinghagen, 91338 Igensdorf Telefon (os 71)2 21 70

Telefax (08 71) 2 21 43

Udo Finke, 84175 Gerzen

Mehrlagige Verbundplatte

Die Neuerung bezieht sich auf eine mehrlagige Verbundplatte, mit wenigstens einer profilierten, nämlich ein Wellenprofil mit auf jeder Seite in einer Ebene liegenden Scheitellinien aufweisenden Lage.

Eine solche Verbundplatte ist bereits vorgeschlagen worden (europäische Patentanmeldung 97 100 947.7, Fig. 4). Sie hat die Besonderheit eines Gitters von Schweißpunkten, an denen jeweils die Scheitellinien benachbarter profilierter Lagen miteinander verschweißt sind. Je nach Anwendungszweck und Produktionsmöglichkeiten kann die Gestaltung der Verbundplatte variiert werden, beispielsweise mit nur zwei profilierten Lagen und welligen Außenflächen oder mit einer Vielzahl profilierter Lagen und ebenen Außenlagen, sowie mit unterschiedlicher Wellungssteilheit und unterschiedlicher Lagenstärke, wodurch auch die Dichte der Schweißpunkte variiert wird. Die Verbundplatten können auch mit einer gewissen Flexibilität hergestellt werden, beispielsweise für Verpackungszwecke, und Knick- und Schnittlinien zur Bildung eines Kartonzuschnitts aufweisen. Ergibt sich eine sehr niedrige Zahl von Schweißpunkten, bezogen auf die Fläche, so kann die Folge sein, daß die Festigkeit der Verbundplatte, also der Zusammenhalt der Lagen, leidet

Einerseits die Möglichkeiten der Schweißung, andererseits die Gesichtspunkte der Festigkeit können eine Variation der früher vorgeschlagenen mehrlagigen Verbundplatte dahingehend als zweckmäßig erscheinen lassen, daß zwischen wenigstens zwei benachbarten Lagen eine Zwischenplatte eingefügt ist, die mit den Scheitellinien der

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daran anstoßenden profilierten Lagen verschweißt ist. Die Linienschweißung kann einen festeren Zusammenhalt der Schweißung ergeben, als eine nur punktweise Schweißung, und zwar jedenfalls dann, wenn die gleiche Eindringtiefe erzielt wird. Die ' Anstrebung der gleichen Eindringtiefe ist natürlich nur dann sinnvoll, wenn dies ohne solche Preßkraft möglich ist, daß hierdurch die mehrlagige Struktur Schaden nehmen würde. Die Zwischenplatten können zwischen sämtlichen profilierten Lagen, zwischen einigen profilierten Lagen oder zumindest als einzige Zwischenplatte zwischen zweien der profilierten Lagen eingesetzt sein. Die profilierten Lagen sind damit mit dieser Zwischenplatte nicht nur punktweise, sondern entlang Linien verschweißt, was eine abgewandelte und je nach vorhandener Gerätschaft unter Umständen einfachere Schweißtechnik bedingt und was die Festigkeits- und Steifigkeitseigenschaften beeinflußt. Die Einfügung der Zwischenplatte ist insbesondere dann bedeutsam, wenn aufgrund einer geringeren Steilheit bzw. kleinen Amplitude der Welligkeit, z.B. einem relativ flachen Zick-Zack, ohne die Zwischenplatte die Dichte der Schweißpunkte relativ gering wäre, was insbesondere bei flexiblen Verbundplatten der Fall sein kann.

Die Anbringung von Knick- und Schnittlinien und auch das Aufkleben und Aufschweißen von Biegescharnierstreifen zur Herstellung z.B. von Verpackungs- und Umzugskartons ist auch, und sogar insbesondere bei solchen mehrlagigen Verbundplatten zweckmäßig, die die beschriebene Zwischenplatte nicht aufweisen und einigermaßen biegsam sind. Für kleinere Schachteln werden dünnere Verbundplatten, z.B. mit nur einer einzigen profilierten Lage bevorzugt. Entsprechend hergestellte Verpackungseinheiten sind wasserunempfindlich und gut wiederverwendbar.

Die profilierten Lagen bestehen ihrerseits aus einem mehrschichtigen, insbesondere dreischichtigen Verbund. Vorzugsweise sind auch die Zwischenplatten aus diesem Verbund hergestellt, dies ist jedoch nicht dringend erforderlich. Außerdem können die beiderseits der Zwischenplatten an diese angeschweißten profilierten Platten in unterschiedlicher, insbesondere zueinander rechtwinkliger Orientierung, jedoch auch mit parallelen Scheitellinien, und diese wiederum unmittelbar gegenüberliegend angeschweißt oder gegeneinander versetzt angeschweißt sein.

Die einzelne profilierte Lage und vorzugsweise auch die Zwischenlage ist zunächst noch in Form einer einlagigen Platte als ein mehrschichtig extrudierter Verbund strukturiert, dessen Mittelschicht aus einem hochkristallinen Polymer mit

eingebauten zugfesten Fasern, insbesondere Stahl-, Glas- oder Kohlefasern, besteht, dessen Schmelzpunkt wenigstens 15°, vorzugsweise wenigstens 30° höher liegt als die Schmelzpunkte der Polymere der Außenschichten und deren Elastizitätsmodul je nach technischer Beanspruchung um wenigstens 10 % niedriger ist als die Elastizitätsmodule der Polymere der Außenschichten. Die wenigstens drei Plattenschichten werden dadurch, daß sie aus der gleichen stofflichen Gruppe und mehrschichtig extrudiert sind, mit sehr hoher Haftung zusammengehalten, einer für flexible Folien bekannten Technik; die Mittelschicht erbringt die mechanische Festigkeit und die Außenschichten sind durch die Wahl entsprechend modifizierter Varianten des Polymers leicht schweißbar und je nach beabsichtigter Anwendung relativ weich oder relativ hart. Sie können aus Schaum des gleichen Materials wie die anderen Lagen bestehen oder hiermit belegt sein und damit stoßabsorbierend sein. Mit dem niedrigeren Elastizitäts-Modul wird eine Dämpfungswirkung bei Schlagbeanspruchung und niedrigeren Temperaturen erzeugt. Als Material für die Verbundplatte werden Polyolefine, und zwar insbesondere Polypropylene bevorzugt. Sie erweisen sich im Rahmen der Neuerung als besonders zweckmäßig, wobei hinsichtlich spezieller Eigenschaften auch andere, aber zumeist teurere Kunststoffe in Frage kommen; beispielsweise sei hingewiesen auf lineare Polyester, Polyethylenterephtalat und Polybutylenterephtalat, die auch in Kombination verwendbar sind, eine bessere Beständigkeit auch bei extremen Temperaturen haben und auch transparent herstellbar sind, jedoch teurer sind als Polypropylen. Weiterhin seien genannt Polyethylen, Keton-Kunststoffe einschließlich Polyetherketon, das aber wiederum wegen seines hohen Preises nur in Ausnahmefällen herangezogen werden dürfte, oder auch PVC und Polyurethane.

Die zugfesten Fasern der Mittelschicht sind vorzugsweise mit dem Polymer chemisch, also durch chemische Haftvermittlung, gekoppelte Fasern.

Das Wellenprofil der profilierten Lagen ist vorzugsweise ein Zick-Zack-Profil, dessen Scheitellinien zueinander parallele Kanten sind, zwischen denen Flanken liegen, deren Außenseiten unter einem Neigungswinkel zwischen 30° und 60° an der Scheitellinie zusammenlaufen. Die profilierte Lage hat vorzugsweise einen Volumen-Füllungsgrad von 30 % bis 50 %.

Die neuerungsgemäße mehrlagige Verbundplatte besteht gemäß einer der bevorzugten Ausführungsformen aus einer Mehrzahl von Lagen, von denen die beiden

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Außenlagen dreischichtige ebene Verbundplatten sind, zwischen denen vier profilierte Lagen liegen, zwischen denen wiederum insgesamt drei ebene Zwischenplatten liegen, wobei die profilierten Lagen unmittelbar mit den beiderseits anliegenden Zwischenplatten bzw. ebenen Verbundplattenverschweißt sind und jede der profilierten Lagen für sich zueinander parallele Scheitellinien aufweist und die Scheitellinien von jeweils über eine Zwischenplatte benachbarten profilierten Lagen zueinander einen Winkel von über 20°, vorzugsweise einen rechten Winkel, einnehmen. Mit diesem Stapel miteinander verschweißter ebener und profilierter Platten läßt sich ein relativ steifer, aber doch auch in vorbestimmtem Ausmaß elastischer Verbund schaffen, dessen Materialverbrauch und Gewicht verhältnismäßig niedrig sind. Vorzugsweise sind die Wellentäler der profilierten Lagen ausgeschäumt, wodurch zunächst beim Schweißvorgang die Temperaturhaltung bis zur Durchführung des Schweißvorgangs erleichtert wird und später der Vorteil erzielt wird, daß die Platte davor geschützt ist, daß Wasser hineinläuft, das gewichtserhöhend wirkt und bei Frost zu Schäden an der Platte führen könnte.

Die Formgebung der profilierten Lagen ist zweckmäßigerweise so, daß sie ein Zick-Zack-Profil mit dickenmäßig etwas schwächeren Scheitelbereichen haben, entlang denen die Außenschicht dann leichter erhitzt und angeschmolzen werden kann, während die etwas dickeren Flanken noch nicht zu erweichen beginnen. Zur Erhöhung der Flächenpressung an den Berührungs- und sodann Verbindungslinien während des gegenseitigen Eindringens in die jeweilige Außenschicht der Nachbarlage kann das Zick-Zack-Profil so gewählt sein, daß der Winkel im Scheitelbereich noch spitzer ist als der Neigungswinkel der Flanken zueinander, also im Sinne einer "Eselsrückenform".

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Weiterbildungen der Neuerung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen:

Fig. 1 in perspektivischer Darstellung eine Ecke einer siebenlagigen Verbundplatte, die in der Mitte eine Lage in Form einer Zwischenplatte hat;

Fig. 2 in schematischer perspektivischer Darstellung eine für die einzelnen Lagen verwendete, noch ebene Platte, sowie andeutungsweise die Installation zu

deren Herstellung;
Fig. 3 einen Schnitt durch einen Verbund aus mehreren profilierten Lagen, teils mit und teils ohne dazwischenliegende Zwischenplatte, unter Darstellung eines

Verbindungspunkts und mehrerer Verbindungslinien;
Fig. 4 in Stirnansicht einen Abschnitt eines abgewandelten Plattenprofils einer Lage

einer Verbundplatte in zwei verschiedenen Ausführungen.
Fig. 5 in perspektivischer Darstellung ein Stück einer sechslagigen Verbundplatte,

die eine Knicklinie aufweist;
Fig. 6 in perspektivischer schematischer Darstellung einen Faltkarton aus dem Material von Fig. 5.

Fig. 1 zeigt eine aus sieben Lagen bestehende insgesamt ebene Verbundplatte 24. Sie ist universell und beispielsweise als Schalungsplatte anwendbar. Ihre sieben Lagen sind eine außenliegende erste Lage 25, bestehend aus einer ebenen Basisplatte 1 gemäß Fig. 2; eine zweite, profilierte Lage 26, bestehend aus einer Zick-Zack-Platte; eine dritte, profilierte Lage 27, ebenfalls bestehend aus einer Zick-Zack-Platte, jedoch in um 90 Grad verdrehter Anordnung, derart, daß sich untere Scheitellinien 14 der Lage 26 und obere Scheitellinien 14 der Lage 27 unter rechten Winkeln schneiden; eine vierte, wiederum profilierten Lage 28, welche in gleicher Weise wie die Platte der zweiten Lage 26 orientiert ist; eine fünfte, ebenfalls profilierte Lage 29, die der dritten Lage 27 gleicht; eine sechste Lage 30, bestehend aus einer ebenen Basisplatte 1; und, zwischen die Lagen 27 und 28 eingefügt, einer Lage aus einer ebenen Zwischenplatte 31, die mit den daran anliegenden profilierten Lagen 27 und 28 entlang deren die Zwischenplatte 31 berührenden Scheitellinien 14 verschweißt ist, während bei der dargestellten Ausführung die Lagen 26 und 27 sowie 28 und 29 punktweise miteinander verschweißt sind. Jedoch auch zwischen diesen Lagen könnten solche Zwischenplatten 31 eingesetzt sein, und die Verschweißung kann sich beispielsweise auch auf jede zweite, dritte usw. Scheitellinie 14 der benachbarten profilierten Platten beschränken. Die Lagen 25 und 30 sind die Außenplatten der Verbundplatte 24. In Fig. 1 sind die Platten der Lagen 26 und 28, ebenso wie auch die Platten der Lagen 27 und 29 jeweils etwa gleichphasig dargestellt, also mit gerade übereinander bzw. untereinander liegenden Scheiteln. Dies ist nicht an sich notwendig,

die Platten könnten auch jeweils quer zu ihren Scheitellinien versetzt eingebaut sein.

Die erste Lage 25 und die sechste Lage 30 haben an ihren Außenseiten harte und kälteunempfindliche Schichten, und an ihren den Lagen 26 bzw. 29 zugewandten Innenseiten weichere, gut schweißbare Schichten. Die Platten der Lagen 26 bis 29 und 31 haben beiderseits gut schweißbare Schichten. Die Lagen 26 und 29 sind mit den Lagen 25 und 30 entlang Schweißlinien 33, die mit den kantenförmigen Scheitellinien 14 zusammenfallen, verbunden; die Lage 26 ist mit der Lage 27 und die Lage 28 mit der Lage 29 jeweils über Schweißpunkte 34 verbunden, nämlich den Schnittpunkten der jeweiligen oberen und unteren sich unter 90° schneidenden Scheitellinien 14. Die Lagen 27 und 28 sind mit der Zwischenplatte 31 über Schweißlinien 35 verbunden. Die Schweißpunkte 34 haben beim dargestellten Beispiel, das einer gesamten Plattendicke von 21 mm entspricht, eine Dichte von 9 Schweißpunkten/cm². Die Zahl der Schweißpunkte variiert je nach Plattenvariante.

In Fig. 1 ist in einem Teil der dargestellten Platte durch eine Punktschraffur eine Schaumfüllung 37 dargestellt. Die Schaumdichte liegt beim beschriebenen Beispiel in der Größenordnung von 20 kg/m³. Die Schaumfüllung erhöht also das Gewicht der Platte kaum, verhindert aber den Wassereintritt und ist schallschluckend. Diese Eigenschaften können beispielsweise bei einem Einbau in einen Estrich zur Verminderung des Trittschalls oder bei einer verlorenen Schalung von besonderer Bedeutung sein. Außerdem verbindet der Schaum eventuelle einzelne kalte, also mißlungene Schweißpunkte.

Die Verbundplatte 24 nach Fig. 1 weist ausgezeichnete Eigenschaften hinsichtlich Biegesteifigkeit, Flächendruckbelastbarkeit und Punktdruckbelastbarkeit, Abriebfestigkeit, Wärme- und Kältefestigkeit sowie Handhabbarkeit auf. Sie hat niedriges Gewicht, gute Verarbeitbarkeit, nämlich die Möglichkeit des Sägens, Bohrens und Nageins, bei hohem Elastizitätsmodul, sowie eine nach dem Einsatzzweck eingestellte Oberflächenbeschaffenheit, nämlich glatt, rauh, stumpf, mit einem Muster versehen und dergleichen. Die beim dargestellten Beispiel einzige Zwischenplatte 31 beeinflußt die Biegeeigenschaften und die Dicken-Zugfestigkeit der Verbundplatte 24 und erweist sich beispielsweise dann als bedeutsam, wenn die Scheitellinien in größerem Abstand voneinander liegen, so daß sich ohne Zwischenplatte nur eine niedrige Schweißpunktedichte ergäbe, oder wenn nur eine Auswahl der Scheitellinien

14 als Schweißlinien 35 verwendet werden.

Zur Herstellung der Verbundplatte 24 werden zunächst Basisplatten 1 hergestellt und zu einem Teil zu profilierten Platten umgewandelt. Gemäß Fig. 2 besteht die einzelne Basisplatte 1 aus drei Schichten, nämlich einer Außenschicht 2, einer Mittelschicht 3 und einer weiteren Außenschicht 4. Die Basisplatte 1 ist andeutungsweise bei ihrem Austritt aus einer dreifachen Extrudierdüse 8 dargestellt, die aus zwei Rohstofftanks 9 und 10 gespeist wird, von denen der Tank 9 das Material für die Außenschichten 2 und 4 und der Tank 10 das Material für die Mittelschicht 3 liefert.

Die drei Schichten 2, 3 und 4 der Basisplatte 1 bestehen aus Polypropylenen, nämlich die Außenschichten 2 und 4 aus einem weichen Polypropylen eines Schmelzpunkts von ca. 130° C und die Mittelschicht 3 aus einem mechanisch sehr zugfesten Polypropylen, mit dem Glaslangfasern chemisch gekoppelt sind, mit einem Schmelzpunkt von ca. 165° C. Die Schmelzpunktdifferenz von ca. 35° C ist relativ großzügig bemessen, sie sollte jedoch nach Möglichkeit nicht unter 30° liegen und ist praktisch kaum mehr im Sinne der Neuerung verwertbar, wenn sie unter 15° C liegt.

Bei der Basisplatte 1 nach Fig. 2 ist das Material der Außenschichten 2 und 4 gleich. Es besteht jedoch auch Bedarf an Basisplatten 1 mit unterschiedlichen Materialien der Außenschichten 2 und 4. Durch Copolymerkomponenten werden in an sich bekannter Weise die Eigenschaften der Kunststoffmaterialien eingestellt, beispielsweise kann die Außenschicht 2 sehr hart, schlagfest und temperaturbeständig bis z.B. -20° ausgebildet sein, während die Außenschicht 4 nach wie vor eine weiche, leicht schweißbare Schicht ist. Für verschiedene Anwendungen, beispielsweise als Bodenplatte, kann es wiederum erforderlich sein, die Außenschicht 2 aus einem Material hoher Haftreibung herzustellen, oder bei der Verwendung als Wandplatte aus einem Material, das gewisse Fließeigenschaften hat und entstehende Löcher wie Nagellöcher nach dem Entfernen der Lochursache wieder schließt. Bei solchen unterschiedlichen Materialeigenschaften der Außenschichten 2 und 4 bedarf es eines dritten Rohstofftanks für eine der Außenschichten.

Die Schichten 2, 3 und 4 bestehen aus Materialien der gleichen stofflichen Gruppe, nämlich Propylenen, wodurch die Bindung zwischen ihnen sehr fest wird. Die Mittelschicht 3 sorgt für die geforderten mechanischen Festigkeitseigenschaften und die Außenschichten 2 und 4 für die gewünschten Kontakteigenschaften.

Zur Herstellung der mehrlagigen Verbundplatte werden dann passende Ausführungsformen der Basisplatte 1 z. B. durch Tiefziehen mit einem Wellenprofil versehen. Hierzu wird vorzugsweise ein Prägekalander verwendet, dessen profilierte Walzen die Basisplatte 1 prägen und in der Richtung quer zur Laufrichtung längen, was in einem gegebenen Temperaturbereich durchgeführt wird, der bei Polypropylen in der Größenordnung von ca. 120° C liegt, und zwar im Verlaufe des Abkühlens von einer vorhergehenden erheblich höheren Temperatur, vorzugsweise ca. 170° C. Diese vorherige Temperatur kann beispielsweise diejenige beim Extrudieren sein, so daß der Prägekalander kurz nach der Extrudierdüse und nach kontrollierter Abkühlung angeordnet ist. Aus wirtschaftlichen Gründen erscheint es jedoch zumeist als zweckmäßiger, die extrudierten Basisplatten zunächst zwischenzulagern, sie zum späteren Tiefziehen wieder insgesamt zu erwärmen, und sie dann wieder auf ca. 120° C abzukühlen, um dann beim Tiefziehen die Platte zu verstrecken oder, nach dieser Abkühlung, "kaltzuverstrecken". Die Vorgänge beim Kaltverstrecken sind an sich bekannt und werden insbesondere bei Folien angewandt. Nach dem Kalandern läßt man die profilierten Platten zweckmäßigerweise abkühlen und lagert sie bis zur Weiterverarbeitung.

Die profilierten Platten werden zumeist aus Basisplatten 1 mit gleichartigen, leicht schmelzbaren Außenschichten 2 und 4 hergestellt. Hat die Basisplatte eine Stärke von z.B. 1,5 mm, so hat die profilierte Platte nur noch eine Stärke in der Größenordnung von 0,75 mm. Sie weist die beiderseitigen Scheitellinien 14, und dazwischen Flanken 15 auf. Die in Fig. 2 dargestellte strenge Zick-Zack-Form mit ebenen Flanken 15 und scharfen Kanten als Scheitellinien 14 erweist sich als vorteilhaft, ist jedoch keineswegs die einzig mögliche Wellenform. Beispielsweise wären als Wellenformen auch eine Sinusform möglich, die sich allerdings wegen der relativ großen Auflageflächen nicht so leicht verschweißen läßt, oder später beschriebene Platten-Stufenprofile.

Die Verschweißung der Lagen kann dadurch bewirkt werden, daß die die Lagen bildenden Platten durch Bestrahlung mit langwelligem Infrarotlicht auf den einander zugewandten Plattenseiten auf eine Temperatur erwärmt werden, die zwischen der Schmelztemperatur der miteinander zu kontaktierenden Außenschichten 2 bzw. 4 und der Schmelztemperatur der beiden Mittelschichten 3 liegt. Weiterhin wird

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- optional - heißes aufschäumendes Polypropylenmaterial auf die sich gegenüberliegenden Oberflächen aufgebracht, wodurch zusätzlich Wärme herangeführt wird und die Schweißtemperatur während anschließender Transportschritte konserviert wird. Die Außenschichten werden also zumindest plastifiziert oder auch völlig geschmolzen, woraufhin die Platten mit Druck aneinandergepreßt werden. Dies erfolgt zweckmäßigerweise mit Hilfe des Durchlaufs durch einen Preßkalander mit genau eingestelltem Walzenspalt, wobei durch Druck und Hitze die einander berührenden Außenschichten 2 und 4 ineinanderfließen, und zwar vorzugsweise bis zur gegenseitigen Berührung der beiden Mittelschichten 3.

Zweckmäßigerweise werden zunächst die Lagen 26 und 27 und dann die Lagen 28 und 29 jeweils in gleicher Weise miteinander verschweißt und dann die Doppellage 26 + 27 einerseits und die Doppellage 28 + 29 andererseits an die Zwischenplatte 31 angeschweißt. Anschließend werden wiederum in gleicher Weise nacheinander oder auch gleichzeitig die Lagen 25 und 30 aufgeschweißt, wobei die obersten bzw. untersten Scheitellinien 14 des soweit bereits hergestellten Verbunds zu den Schweißlinien 33 werden. Vor oder während der jeweiligen Schweißvorgänge wird der Kunststoffschaum eingebracht und füllt die Hohlräume aus. Nach dem Abkühlen ist die Platte fertig. Das Verschweißen der einzelnen Lagen kann natürlich auch in anderer Reihenfolge durchgeführt werden. Die beschriebene Fertigung in den aufeinanderfolgenden Arbeitsgängen ist aus wirtschaftlichen Gründen zu empfehlen. Technisch ist eine Produktion auch in einem einzigen Arbeitsgang möglich.

Die Platte 24 kann an ihren Außenflächen dadurch noch besonderen Behandlungen unterworfen werden, daß die Basisplatte 1 im noch erwärmten Zustand einen Prägekalander durchläuft. Es besteht außerdem die Möglichkeit, auf die Außenschicht 2 der Basisplatte zunächst ein Glasfasergewebe aufzubringen, das mittels Durchlauf durch eine Kalanderanordnung mit der vom Extrudieren noch weichen Außenschicht 2 verbunden wird, und dann hierauf wiederum mittels eines Extruders eine glatte Kunststoffschicht aufzubringen. Eine derartige ergänzte Ausführung der Basisplatte 1 ist dann nur für die Außenlagen 25 und 30, nicht aber zur Herstellung der profilierten Lagen sinnvoll.

Anhand der Fig. 3 wird das Ergebnis der Schweißungen an einem Beispiel näher dargestellt. Die Figur zeigt im Schnitt einen Ausschnitt der Platte, mit Teilen von

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vier profilierten Lagen 45, 46, 47 und 48. Zwischen den Lagen 46 und 47 befindet sich eine Zwischenplatte 51 und zwischen den Lagen 47 und 48 eine Zwischenplatte 52. Bei der dargestellten Ausführung berühren sich die Mittelschichten 3 der Lagen 45 und 46 an den Schweißpunkten 34 sowie der Lagen 46 und 47 und der Zwischenplatte 51, und auch der Lagen 47 und 48 und der Zwischenplatte 52 an den jeweiligen Schweißlinien 35. Das Material der unteren Außenschicht 4 bzw. der oberen Außenschicht 2 der Lagen 45 und 46, 46 und 51, 51 und 47, 47 und 52 sowie 52 und 48 ist im Schweißpunkt- bzw. Schweißlinienbereich zwischen den Mittelschichten 3 verdrängt. Durch diese Berührung der Mittelschichten 3 wird der Elastizitätsmodul in Dickenrichtung erheblich erhöht. Soweit ein gewisser Elastizitätsmodul erwünscht ist, kann jedoch durch entsprechende Spaltbreiteneinstellung des Preßkalanders auch noch Material der Außenschichten 2 und 4 zwischen den Mittelschichten 3 stehen bleiben. Das gegenseitige Eindringen in die jeweilige benachbarte Außenschicht 2 bzw. 4 wird durch einen spitzen Winkel im Scheitelbereich erleichtert, was die Anwendung einer niedrigeren Preßkraft und somit die Verwendung eines leichteren Kalanders ermöglicht. Relativ steile Flanken 15 der profilierten Lagen erhöhen außerdem den Elastizitätsmodul in Dickenrichtung, führen jedoch andererseits zu einem höheren Volumenfüllungsgrad und damit zu einem höheren Gewicht der Platte. Je nach den im Einzelfall erforderlichen Charakteristiken der Platten kann hier ein Optimum bestimmt werden.

Bei der Darstellung von Fig. 3 sind zur Veranschaulichung der Vielfalt der Möglichkeiten die relativen Orientierungen der Lagen 45 und 46 einerseits und der Lagen 47 und 48 andererseits jeweils um 90° verdreht dargestellt, während die Lagen 46 und 47 beiderseits der Zwischenplatte 51 parallel orientiert sind, jedoch gegeneinander um eine halbe Wellenperiode versetzt sind. Die Bedeutung dieser Versetzung liegt in der Möglichkeit der Beeinflussung der Flexibilität der Verbundplatte in einer Biegerichtung.

Bei der Darstellung der Zwischenplatte 52 und der Lage 48 ist zu beachten, daß die untere Außenschicht 4 der Zwischenplatte 52 und die obere Außenschicht 2 der Lage 48 zu einer gemeinsamen Schicht verschmolzen sind. Die Darstellung ähnelt deshalb derjenigen zwischen den Lagen 45 und 46.

Fig. 4 zeigt eine Wellenform der profilierten Platten, bei der die Forderungen

nach einem spitzen Winkel im Bereich der Scheitellinien 14 und nach einem flacheren Flankenwinkel zur Erniedrigung des Plattengewichts durch zusätzliche Knicklinien 39 oder (in der Figur links dargestellt) Bogenbereiche 40 in den Flanken 15 kombiniert erfüllt werden.

Fig. 5 zeigt eine Variante der Verbundplatte, die sich von der Verbundplatte nach Fig. 1 einerseits durch das Fehlen der Zwischenplatte 31 und andererseits durch das Vorhandensein einer Knicklinie 55, die die Eigenschaft eines Scharniers hat, unterscheidet. Die Knicklinie 55 ist durch Thermoformung gebildet, indem über den Erweichungspunkt des verwendeten Kunststoffs erhitzte Linienstempel von oben und unten, gegebenenfalls auch nur von einer Seite, in die Verbundplatte eindringen und sich auf eine Entfernung von beispielsweise 0,5 mm aneinander annähern, wodurch an dieser Stelle die Profilstrukturen niedergeschmolzen und gegebenenfalls auch die Dicke der die Lagen bildenden Platten verringert wird. Bei Polypropylen kann beispielsweise eine Falzzahl bis zu 2000 erzielt werden. Werden einzelne der linearen Stempel bis auf einen Abstand von null aneinander angenähert, so wird an dieser Stelle die Verbundplatte durchgeschnitten und es entsteht eine Schnittlinie 56 (Fig. 6). Durch ein passendes Gitter an teils mehr, teils weniger vorstehenden solchen linearen Stempeln läßt sich ein Knick- und Schnittlinienmuster in die Verbundplatte einprägen, das es erlaubt, die Verbundplatte als Verpackungseinheit wie beispielsweise einen Karton oder eine Schachtel aufzufalten. Fig. 6 zeigt ein Beispiel eines solchen Kartons, bei dem entlang einer Kante ein Biegescharnierstreifen 57 aus biegsamem, also leicht falzbarem Material aufgeklebt oder aufgeschweißt ist, um an dieser Stelle eine Scharnierlinie zu schaffen. Sofern solche Verbindungen lösbar sein sollen, können sie beispielsweise durch Knüpfverbindungsmittel wie Noppen und Ausnehmungen hergestellt werden.

Fig. 5 zeigt als Material für den Karton ein flexibles, relativ kräftiges Material, das vier profilierte Lagen aufweist. Durch Verringerung der Zahl der profilierten Lagen kann ein leichteres, noch flexibleres Material geschaffen werden, das sich insbesondere für kleinere Schachteln eignet. Im Vergleich zu Schachteln aus Pappe oder Wellpappe stellen die Kartons und Schachteln aus der erfindungsgemäßen Verbundplatte wesentlich beständigere, wasserunempfindliche und durchstoßungsfeste Verpackungen dar.

Claims

Schutzansprüche

1. Mehrlagige Verbundplatte, mit wenigstens zwei profilierten, nämlich ein Wellenprofil mit auf jeder Seite in einer Ebene liegenden Scheitellinien (14) aufweisenden Lagen (26-29, 45-48), dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen profilierten Lagen (26-29, 45-48) wellige Kunststoff-Verbundlagen aus einem mehrschichtig extrudierten Verbund (1) sind, umfassend zwei Außenschichten (2, 4) und eine Mittelschicht (3) aus Polymeren aus der gleichen stofflichen Gruppe, bei denen die Mittelschicht (3) aus einem hochkristallinen Polymer mit eingebauten zugfesten Fasern besteht, dessen Schmelzpunkt wenigstens 15° C höher liegt als die Schmelzpunkte der Polymere der Außenschichten (2, 4) und deren Elastizitätsmodul um wenigstens 10 % niedriger ist als die Elastizitätsmodule der Polymere der Außenschichten, und daß zwischen wenigstens zwei benachbarte profilierte Lagen eine Zwischenplatte (31, 51, 52) eingefügt ist, die mit den Scheitellinien (14) der daran anliegendaen profilierten Lagen verschweißt ist.

2. Verbundplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenplatte (31, 51, 52) ebenfalls aus dem mehrschichtig extrudierten Verbund (1) besteht.

3. Mehrlagige Verbundplatte, mit wenigstens einer profilierten, nämlich ein Wellenprofil mit auf jeder Seite in einer Ebene liegenden Scheitellinien (14) aufweisenden Lage (26-29, 45-48), gegebenenfalls nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen profilierten Lagen (26-29, 45-48) wellige Kunststoff-Verbundlagen aus einem mehrschichtig extrudierten Verbund (1) sind, umfassend zwei Außenschichten (2, 4) und eine Mittelschicht (3) aus Polymeren aus der gleichen stofflichen Gruppe, bei denen die Mittelschicht (3) aus einem hochkristallinen Polymer mit eingebauten zugfesten Fasern besteht, dessen Schmelzpunkt wenigstens 15° C höher liegt als die Schmelzpunkte der Polymere der Außenschichten (2, 4) und deren Elastizitätsmodul um wenigstens 10 % niedriger ist als die Elastizitätsmodule

der Polymere der Außenschichten, und daß über die Verbundplatte (24) wenigstens eine Knicklinie (55) verläuft, in der die Lagen örtlich unter Bildung eines Biegescharniers niedergeschmolzen sind.

4. Verbundplatte nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Platte auch Schnittlinien (56) und/oder Ausschnitte mit Rändern gebildet sind und ein Muster der Knick- und Schnittlinien (55, 56) einen Kartonzuschnitt ergibt.

5. Verbundplatte nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß entlang wenigstens einem Teil der Ausschnittränder lösbare Knüpfverbindungsmittel zum Verbinden aneinanderlegbarer Ausschnittränder gebildet sind.

6. Verbundplatte nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß Randpartien der Verbundplatte (24) unter Bildung einer Rohrstruktur durch aufgeklebte oder aufgeschweißte Biegeschamierstreifen miteinander verbunden sind.

7. Verbundplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheitellinien (14) jeder profilierten Lage zueinander parallel sind und die einander zugewandten Scheitellinien benachbarten profilierter Lagen zueinander einen Winkel von über 20°, vorzugsweise einen rechten Winkel, einnehmen.

8. Verbundplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymere Polyolefine, vorzugsweise Polypropylene, sind.

9. Verbundplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zugfesten Fasern im Polymer der Mittelschicht chemisch gekoppelte Stahl-, Glas- oder Kohlefasem sind.

10. Verbundplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Außenschichten (2, 4) des Verbunds (1) aus einer

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im Vergleich zur Mittelschicht relativ weichen, leicht schweißbaren Variante des Polymers besteht.

11. Verbundplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß sie außer den profilierten Lagen (26-29) außenseitig wenigstens eine ebene Lage (25, 30) aufweisen und daß diese ebene Lage entlang den Scheitellinien (14) auf einer Seite der anliegenden profilierten Lage mit dieser verschweißt sind (bei 33).

12. Verbundplatte nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die der profilierten Lage (26, 29) abgewandte Außenschicht (2, 4) der ebenen Lage (25, 30) aus einer im Vergleich zur gegenüberliegenden Schicht (4, 2) relativ harten abriebfesten Variante des Polymers mit einer auf niedrigere Temperaturen eingestellte Kältefestigkeit besteht.

13. Verbundplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Wellenprofil ein Zick-Zack-Profil ist und die Scheitellinien (14) zueinander parallele Kanten sind, zwischen denen Flanken (15) liegen.

14. Verbundplatte nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenseiten der Flanken (15) des Wellenprofils unter einem Neigungswinkel zwischen 30° und 60° an der Scheitellinie (14) zusammenlaufen.

15. Verbundplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die profilierten Lagen (26-29) einen Volumen-Füllungsgrad von 30 % bis 50 % aufweisen.

16. Verbundplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß sie mehr als zwei profilierte Lagen (26, 27, 28, 29) aufweist, von denen wenigstens zwei auf jeweils einer Seite der Zwischenplatte (31) mit dieser verschweißt sind.

17. Verbundplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die beiderseitigen Wellentäler der profilierten Lage(n) ausgeschäumt sind (37).