DE19600586A1

DE19600586A1 - Verfahren zur Herstellung einer Akustikplatte und Akustikplatte in Sandwichbauweise

Info

Publication number: DE19600586A1
Application number: DE19600586A
Authority: DE
Inventors: Klaus Dipl Chem Dr Bender; Robert Dipl Ing Wachter; Bernd Dipl Ing Fiedler
Original assignee: Wilhelmi Werke AG
Current assignee: Wilhelmi Werke AG
Priority date: 1996-01-10
Filing date: 1996-01-10
Publication date: 1997-07-17
Also published as: DK0873453T3; CN1079474C; ES2159364T3; TW333639B; DE59607517D1; WO1997025491A1; EP0873453A1; US6057254A; CN1207790A; PT873453E; EP0873453B1; ATE204354T1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Akustikplatte in Sandwich-Bauweise als Bauelement für schallabsorbierende Decken oder Wände in einem Raum, bestehend aus einer porösen, aus einer Körnung gebildeten Trägerplatte und einer zumindest auf der dem Raum zugewandten Plattenfläche der Trägerplatte vorge sehenen porösen Deckschicht, die aus einer unmittelbar an der Plattenfläche der Trägerplatte anliegenden Zwi schenschicht und einer dem Raum zugewandten, sichtbaren Außenschicht zusammengesetzt ist, wobei die Zwischen schicht aus einem relativ grobporigen und formsteifen, die Außenschicht dagegen aus einem relativ feinporigen und biegsamen Vlies oder Gewebe besteht. Weiterhin be trifft die Erfindung generell eine Akustikplatte in Sandwich-Bauweise als Bauelement für schallabsorbie rende Decken oder Wände in einem Raum, bestehend aus einer porösen Trägerplatte und einer zumindest auf der dem Raum zugewandten Plattenfläche der Trägerplatte vorgesehenen porösen Deckschicht.

Aus der EP-Patentanmeldung 93118865.0 ist bereits eine Akustikplatte bekannt, bei der eine aus einem porösen, elastischen Kunstharz bestehende Trägerplatte hinsicht lich ihres Schallabsorptionsgrades verbessert wird, wenn sie (ein- oder beiderseits) mit dünnen Deckschich ten aus einem Vlies oder Gewebe von Glas-, Kunst- oder Naturfasern bedeckt wird, wobei sich in bekannter Weise auch die Formstabilität der gesamten Akustikdecke ver bessern läßt. Zur Verbindung der Deckschicht(en) mit der Trägerplatte ist die Verwendung eines Klebstoffes vorgesehen, der dabei so aufgetragen sein soll, daß die Porosität der Trägerplatte und der Deckschichten nicht gestört ist und die Raumluft durch die Akustikplatte zirkulieren kann.

Um dies zu erreichen, wird nach einem Vorschlag der An melderin der Klebstoff in Form eines die zugehörigen Klebeflächen nur partiell bedeckenden Klebstoff-Rasters aufgetragen. Die Flächenpressung auf die Deckschicht beim Verkleben mit der Trägerplatte wird dabei in Ab hängigkeit von dem Volumen und der Konsistenz des auf getragenen Klebstoffes so gewählt, daß eine ausreichend feste Verbindung mit der Trägerplatte erfolgt, ohne daß der Bedeckungsgrad des Klebstoffes auf den Klebeflächen wesentlich erhöht wird. Die Funktion der Akustikplatte bleibt auf diese Weise erhalten, und gleichzeitig wer den dabei die Fasern des Vlieses oder des Gewebes der Deckschicht(en) gleichmäßig miteinander verklebt. Je nach dem verwendeten Klebstoff kann das Klebstoff-Ra ster mehr oder weniger weitmaschig ausgebildet und mit wenig Aufwand den jeweiligen Verhältnissen angepaßt werden.

Eine solche Akustikplatte muß mehrere, einander im Grunde widersprechende Forderungen erfüllen. Sie soll eine gute Schall-Absorption gewährleisten, wozu die Trägerplatte möglichst grob-porig ausgebildet sein muß. Es wird vorausgesetzt, daß eine solche Akustikplatte selbsttragend in eine Raumdecke integrierbar ist - dazu muß sie eine ausreichende Festigkeit aufweisen, die mit zunehmender Porigkeit der Trägerplatte abnimmt. Die Ausbildung der Akustikplatte in Sandwich-Bauweise mit einer ein- oder beiderseitigen Deckschicht an der Trä gerplatte bringt bereits eine deutliche Verbesserung. Die zum Raum hin gerichtete Deckschicht muß allerdings auch ästhetischen Anforderungen genügen und möglichst feinporig ausgebildet sein, so daß die Festigkeit der Akustikplatte wiederum nicht gesteigert werden kann.

Aus der Offenlegungsschrift DE 31 47 174 A1 ist es auch bereits bekannt, für die Deckschicht einen Schichtver bund aus der eigentlichen Deckschicht und einer Gips karton-Platte zu verwenden, so daß die kontroversen Be dingungen erfüllbar sind. Die Deckschicht ist dabei mittels eines Bindemittels auf einem Trägergewebe befe stigt; das gleiche Bindemittel dient zum Verkleben des Trägergewebes mit der Gipskarton-Platte, die in geloch ter Ausführung verwendet wird, um die gewünschte Schall-Durchlässigkeit zu der eigentlichen, schallab sorbierenden Trägerplatte zu erreichen.

Die Verwendung eines Trägergewebes für die Deckschicht ist ungünstig, weil sich dessen Struktur auf der raum seitigen, sichtbaren Oberfläche der Deckschicht ab zeichnen kann, vor allem, wenn der Verbund der Akustik platte mittels einer Druckplatte komprimiert wird, was bereits wegen der Klebeschicht erforderlich ist. Be steht die Trägerplatte aus einer mit einem Bindemittel versetzten Körnung, dann sichert im übrigen eine solche Kompression zugleich die Bindung der einzelnen Körner. Die Anwendung einer solchen Körnung ist bereits in der Patentschrift DE 14 84 072 C3 beschrieben worden, wo das Bindemittel sowohl die einzelnen Körner einhüllt als auch den Zusammenhalt der Körner bewirkt.

Besonders für nichtbrennbare Akustikplatten ist die Verwendung von geblähten Perlitten oder Vermiculiten als Körnung für die Trägerplatte bereits seit langem bekannt, genauso wie die Verbindung der Körnung mittels eines anorganischen Bindemittels. Auch diese Akustik platten zeigen die gleichen Nachteile, wie sie oben be reits ausführlich beschrieben worden sind.

Die Erfindung hat sich deshalb die Aufgabe gestellt, ein Verfahren zur Herstellung einer Akustikplatte der eingangs näher bezeichneten Art sowie eine Akustik platte anzugeben, wo die dargelegten Mängel des Standes der Technik vermieden werden und eine statisch verhält nismäßig hoch belastbare Akustikplatte sowohl gut schallschluckend als auch nichtbrennbar ausgebildet ist. Die Herstellung einer solchen Akustikplatte soll dabei problemlos und kostengünstig möglich sein. Der Klebstoff soll die Porigkeit der Akustikplatte nicht wesentlich beeinträchtigen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe zunächst durch ein Verfahren der eingangs näher bezeichneten Art dadurch gelöst, daß die Zwischenschicht und die Außenschicht miteinander und mit der Trägerplatte mittels eines in Form eines Klebstoff-Rasters aufgebrachten Klebstoffes verbunden werden, wobei zunächst die Außenschicht und die Zwischenschicht übereinander auf eine als Widerla ger dienende Unterlage gelegt werden, wobei ferner der Klebstoff-Raster in der Weise auf die nach oben wei sende Schichtfläche der Zwischenschicht aufgebracht wird, daß die Rasterpunkte aus dem Klebstoff die Zwi schenschicht durchdringen und die Außenschicht kontak tieren, wobei danach die Körnung der Trägerplatte als Schüttung auf die so vorbereitete Deckschicht auf ge bracht wird, und daß schließlich die Akustikplatte mit tels einer die Trägerplatte belastenden Druckplatte komprimiert wird.

Auf diese Weise wird sichergestellt, daß der Klebstoff ganz gleichmäßig verteilt, jedoch nicht flächendeckend aufgebracht wird und von vornherein das Verhältnis der von dem Klebstoff bedeckten zu der von diesem freiblei benden Fläche gewahrt wird. Die Flächenpressung auf die Deckschicht bei deren Anlegen an die Trägerplatte wird in Abhängigkeit von der Dicke und Konsistenz des aufge tragenen Klebstoffes so gewählt, daß unter der Wirkung der Druckplatte eine ausreichend feste Verbindung mit der Trägerplatte erfolgt, ohne daß der Bedeckungsgrad des Klebstoffes wesentlich erhöht wird. Die Funktion der Akustikplatte bleibt auf diese Weise erhalten, und gleichzeitig werden dabei die Fasern des Vlieses oder des Gewebes der Deckschicht(en) gleichmäßig miteinander verklebt. Je nach dem verwendeten Klebstoff kann das Klebstoff-Raster mehr oder weniger weitmaschig ausge bildet und mit wenig Aufwand den jeweiligen Verhältnis sen angepaßt werden.

Die Körnung wird vorteilhaft von Körnern gebildet, die von einem Bindemittel überzogen sind, das bei der Kom pression der Druckplatte die einzelnen Körner aneinan der bindet, so daß eine stabile Trägerplatte hoher Po rigkeit entsteht.

Die Formsteifigkeit der Akustikplatte wird erhöht, wenn die dem Raum abgewandte Plattenfläche der Trägerplatte mit einer weiteren Deckschicht versehen wird, die auf die Schüttung der Trägerplatte vor der Kompression der Akustikplatte aufgelegt wird. Diese Deckschicht kann ungeteilt aus einem Glasfaservlies oder dergleichen be stehen.

Eine einwandfreie, hoch belastbare Verbindung der ver schiedenen Schichtungen der Akustikplatte ergibt sich, wenn die verklebte Akustikplatte nach der Kompression durch die Druckplatte ausgehärtet wird, vorzugsweise bei einer Temperatur zwischen 140 und 250°C.

Die erfinderische Aufgabenstellung wird weiterhin bei einer eingangs beschriebenen Akustikplatte dadurch ge löst, daß die Deckschicht aus einer unmittelbar an der Plattenfläche der Trägerplatte anliegenden Zwischen schicht und einer dem Raum zugewandten, sichtbaren Au ßenschicht zusammengesetzt ist, wobei die Zwischen schicht aus einem relativ grobporigen und formsteifen, die Außenschicht dagegen aus einem relativ feinporigen und biegsamen Vlies oder Gewebe besteht und die Zwi schenschicht und die Außenschicht miteinander und mit der Trägerplatte mittels eines Klebstoffes verbunden sind, der die miteinander verklebten Flächen nur parti ell in Form eines Klebstoff-Rasters kontaktiert.

Die Akustikplatte kann auf ihrer dem Raum abgewandte Plattenfläche der Trägerplatte mit einer weiteren, vor zugsweise ungeteilten Deckschicht, beispielsweise aus einem relativ grobporigen und formsteifen Vlies oder Gewebe, versehen sein.

Die Trägerplatte besteht vorteilhaft aus einem körnigen Werkstoff, der von stoffschlüssig, beispielsweise mit tels eines Bindemittels, miteinander verbundenen Körnern gebildet wird.

Die Körner, vorzugsweise aus einem mineralischen Mate rial wie Blähglas, Blähton, Basaltkugeln, Perlitten oder dergleichen oder einem von diesen gebildeten Ge misch bestehend, können eine Korngröße zwischen 0,25 und 8 mm aufweisen und, wie auch das Bindemittel, aus einem anorganischen Werkstoff bestehen. Für das Binde mittel hat sich Wasserglas bewährt, vorzugsweise ange reichert mit einem oder mehreren Zuschlagstoffen wie Phosphaten oder dergleichen.

Für die Zwischenschicht und/oder die Außenschicht ist ein anorganisches Vlies oder Gewebe vorzugsweise aus Glasfasern geeignet, wobei die Zwischenschicht am be sten von einer Glasfaser-Matte, die Außenschicht hinge gen von einem Glasfaser-Vlies gebildet wird.

Der Klebstoff kann ein punktweises Klebstoff-Raster ausbilden, wobei die Rasterpunkte von Klebstoff-Parti keln gebildet werden, deren jeder einzelne die Träger platte, die Zwischenschicht und die Außenschicht mit einander verbindet. Es ist aber ebenso möglich, daß der Klebstoff, jeweils zwischen der Trägerplatte und den Deckschichten und/oder zwischen der Zwischenschicht und der Außenschicht, als gitterförmiges Klebstoff-Raster ausbildet ist, beispielsweise in Form eines Klebevlie ses. Er besteht bevorzugt aus einem Gemisch von Wasser glas und Zuschlagstoffen, insbesondere Phosphaten.

Eine erfindungsgemäße Akustikplatte ist hoch lärm- und auch wärmeisolierend verwendbar und besitzt dabei trotz des außerordentlich geringen Gewichtes eine hohe Form steifigkeit, ohne daß die Deckschicht(en) mittels eines flächig aufgetragenen Klebstoff-Filmes auf der Träger platte befestigt ist (sind). Die Akustikplatte genügt bei einer erfindungsgemäßen Anfertigung auch allen An forderungen des Brandschutzes und kann kostensparend hergestellt werden.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Akustikplatte in einer ersten Phase ihrer Herstellung und

Fig. 2 die fertige Akustikplatte, beide in schematischer, räumlicher Darstellung.

In der Fig. 1 der Zeichnung ist eine erfindungsgemäße Akustikplatte A zu erkennen, die aus einer Trägerplatte T und einer Deckschicht D besteht, wobei (Fig. 1) die Deckschicht D auf einer einem Raum R zugewandten Plat tenfläche F fixiert werden soll. Die Deckschicht D liegt auf einer in der Zeichnung weggelassenen ortsfe sten, ebenen Unterlage auf, die weiterhin als Widerla ger bei der Kompression der Akustikplatte A dient.

Die Trägerplatte T wird aus einer Schüttung TS von ein zelnen Körnern TK durch Verpressen mittels einer Druck platte P hergestellt. In der Fig. 1 sind die lose Schüt tung TS der Körner TK und in der Fig. 2 die daraus ge sinterte Körnung TK′ der Trägerplatte T symbolisch an gedeutet. Die Körner TK sind von vornherein mit einem Bindemittel überzogen, das nach dem Verpressen der Schüttung TS den Zusammenhalt der Körnung TK′ bewirkt.

Mit ihrer dem Raum R zugewandten Plattenfläche F wird die Trägerplatte T mit der Deckschicht D durch einen Klebstoff K verbunden.

Die Deckschicht D besteht aus einer die Plattenfläche F kontaktierenden Zwischenschicht DZ und einer dem Raum R zugewandten Außenschicht DA, die beide flächendeckend ausgebildet sind. Die Zwischenschicht DZ ist aus einem relativ grobporigen und formsteifen, die Außenschicht DA hingegen aus einem feinporigen, biegsamen Vlies aus gebildet.

In der Fig. 1 sind die Außenschicht DA und die Zwischen schicht DZ aufeinander gelegt und punktrasterförmig mit einem Klebstoff K bedeckt, der in den Rasterpunkte kon zentriert ist; seine Menge und Konsistenz sowie die Po rigkeit der Zwischenschicht DZ sind so bemessen, daß die Klebstoff-Partikel K′ in den Rasterpunkten allein durch ihre Schwerkraft und durch die Belastung aus der Schüttung TS die Zwischenschicht DZ durchdringen und die Außenschicht DA kontaktieren bzw. begrenzt in deren Oberfläche einfließen.

Danach wird entsprechend Fig. 2 die Druckplatte P abge senkt und die Akustikplatte A verpreßt; anschließend erfolgt die Aushärtung des Klebstoffes K, worauf die nunmehr endgültige Akustikplatte A wieder entlastet wird.

Bezugszeichenliste

A Akustikplatte
D Deckschicht
DA Außenschicht
DZ Zwischenschicht
F Plattenfläche
K Klebstoff
K′ Klebstoff-Partikel
P Druckplatte
R Raum
T Trägerplatte
TK Körner
TK′ Körnung
TS Schüttung

Claims

1. Verfahren zur Herstellung einer Akustikplatte (A) in Sandwich-Bauweise als Bauelement für schallabsorbie rende Decken oder Wände in einem Raum (R), bestehend aus einer porösen, aus einer Körnung (TK′) gebildeten Trägerplatte (T) und einer zumindest auf der dem Raum (R) zugewandten Plattenfläche (F) der Trägerplatte (T) vorgesehenen porösen Deckschicht (D), die aus einer un mittelbar an der Plattenfläche (F) der Trägerplatte (T) anliegenden Zwischenschicht (DZ) und einer dem Raum (R) zugewandten, sichtbaren Außenschicht (DA) zusammenge setzt ist, wobei die Zwischenschicht (DZ) aus einem re lativ grobporigen und formsteifen, die Außenschicht (DA) dagegen aus einem relativ feinporigen und biegsamen Vlies oder Gewebe besteht,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Zwischenschicht (DZ) und die Außenschicht (DA) mit einander und mit der Trägerplatte (T) mittels eines in Form eines Klebstoff-Rasters aufgebrachten Klebstoffes (K) verbunden werden, wobei

(a) zunächst die Außenschicht (DA) und die Zwischen schicht (DZ) übereinander auf eine als Widerlager die nende Unterlage gelegt werden,
(b) das Klebstoff-Raster in der Weise auf die nach oben weisende Schichtfläche der Zwischenschicht (DZ) aufge bracht wird, daß die Rasterpunkte aus dem Klebstoff (K) die Zwischenschicht (DZ) durchdringen und die Außen schicht (DA) kontaktieren,
(c) die Körnung (TK′) der Trägerplatte (T) als Schüt tung (TS) auf die so vorbereitete Deckschicht (D) auf gebracht wird und
(d) danach die Akustikplatte (A) mittels einer die Trä gerplatte (T) belastenden Druckplatte (P) komprimiert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Körnung (TK′) von Körnern (TK) gebildet wird, die von einem Bindemittel überzogen sind, das bei der Kompression der Druckplatte (P) die Körner (TK) anein ander bindet.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die dem Raum (R) abgewandte Plattenfläche (F) der Trägerplatte (T) mit einer weiteren Deckschicht (D) versehen wird, die auf die Schüttung (TS) der Trä gerplatte (T) vor der Kompression der Akustikplatte (A) aufgelegt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da durch gekennzeichnet, daß die verklebte Akustikplatte (A) nach der Kompression durch die Druckplatte (P) aus gehärtet wird, vorzugsweise bei einer Temperatur zwi schen 180 und 250°C.

5. Akustikplatte in Sandwich-Bauweise als Bauelement für schallabsorbierende Decken oder Wände in einem Raum (R), bestehend aus einer porösen Trägerplatte (T) und einer zumindest auf der dem Raum (R) zugewandten Plat tenfläche (F) der Trägerplatte (T) vorgesehenen porösen Deckschicht (D), dadurch gekennzeichnet, daß die Deckschicht (D) aus einer unmittelbar an der Plat tenfläche (F) der Trägerplatte (T) anliegenden Zwi schenschicht (DZ) und einer dem Raum (R) zugewandten, sichtbaren Außenschicht (DA) zusammengesetzt ist, wobei die Zwischenschicht (DZ) aus einem relativ grobporigen und formsteifen, die Außenschicht (DA) dagegen aus ei nem relativ feinporigen und biegsamen Vlies oder Gewebe besteht und die Zwischenschicht (DZ) und die Außen schicht (DA) miteinander und mit der Trägerplatte (T) mittels eines Klebstoffes (K) verbunden sind, der die miteinander verklebten Flächen nur partiell in Form ei nes Klebstoff-Rasters kontaktiert.

6. Akustikplatte nach Anspruch 5, dadurch gekenn zeichnet, daß die dem Raum (R) abgewandte Plattenfläche (F) der Trägerplatte (T) mit einer weiteren, vorzugs weise ungeteilten Deckschicht (D), beispielsweise aus einem relativ grobporigen und formsteifen Vlies oder Gewebe, versehen ist.

7. Akustikplatte nach Anspruch 5 oder 6, dadurch ge kennzeichnet, daß die Trägerplatte (T) aus einem körni gen Werkstoff besteht, der von stoffschlüssig, bei spielsweise mittels eines Bindemittels, miteinander verbundenen Körnern (TK) gebildet wird.

8. Verfahren und Akustikplatte nach einem der Ansprü che 1,2 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Körner (TK) eine Korngröße zwischen 0,25 und 8 mm aufweisen.

9. Verfahren und Akustikplatte nach einem der Ansprü che 1, 2, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kör ner (TK) und/oder das Bindemittel jeweils aus einem an organischen Werkstoff bestehen.

10. Verfahren und Akustikplatte nach Anspruch 9, da durch gekennzeichnet, daß die Körner (TK) aus einem mi neralischen Material wie Blähglas, Blähton, Basaltku geln, Perlitten oder dergleichen oder einem von diesen gebildeten Gemisch bestehen.

11. Verfahren und Akustikplatte nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel aus Wasserglas besteht, vorzugsweise angereichert mit einem oder mehreren Zuschlagstoffen wie Phosphaten oder der gleichen.

12. Verfahren und Akustikplatte nach einem der Ansprü che 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischen schicht (DZ) und/oder die Außenschicht (DA) aus einem anorganischen Vlies oder Gewebe vorzugsweise aus Glas fasern bestehen.

13. Verfahren und Akustikplatte nach Anspruch 12, da durch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht (DZ) von einer Glasfaser-Matte gebildet wird.

14. Verfahren und Akustikplatte nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenschicht (DA) von einem Glasfaser- und/oder Polyester-Vlies gebildet wird.

15. Verfahren und Akustikplatte nach einem der Ansprü che 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet daß der Klebstoff (K) ein punktweises Klebstoff-Raster ausbildet, wobei die Rasterpunkte von Klebstoff-Partikeln (K′) gebildet werden, deren jeder einzelne die Trägerplatte (T), die Zwischenschicht (DZ) und die Außenschicht (DA) mitein ander verbindet.

16. Verfahren und Akustikplatte nach einem der Ansprü che 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Klebstoff (K), jeweils zwischen der Trägerplatte (T) und den Deckschichten (D) und/oder zwischen der Zwischenschicht (DZ) und der Außenschicht (DA), als gitterförmiges Klebstoff-Raster ausbildet ist, beispielsweise in Form eines Klebevlieses.

17. Verfahren und Akustikplatte nach einem der Ansprü che 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet daß der Klebstoff (K) aus einem Gemisch von Wasserglas und Zuschlagstof fen, insbesondere Phosphaten, zusammengesetzt ist.