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Dokumentenidentifikation DE202007005781U1 11.10.2007
Titel Medien-führende Leitungen enthaltende Paneel-Vorrichtungen
Anmelder GETA Gesellschaft für Entwicklung, Technik - Anwendung für Holz- und Kunststofferzeugnisse mbH, 88239 Wangen, DE
Vertreter Bender, E., Dipl.-Phys., Pat.-Anw., 88400 Biberach
DE-Aktenzeichen 202007005781
Date of advertisement in the Patentblatt (Patent Gazette) 11.10.2007
Registration date 06.09.2007
Application date from patent application 21.04.2007
IPC-Hauptklasse E04F 13/074(2006.01)A, F, I, 20070421, B, H, DE
IPC-Nebenklasse E04F 13/077(2006.01)A, L, I, 20070421, B, H, DE   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Paneel-Vorrichtung mit mindestens einer Trägerschicht mit einer Ober- und einer Unterfläche und einer an die Unterfläche der Trägerschicht angrenzenden, eine Ober- und Unterfläche aufweisende Schicht aus Kunststoffmaterial.

Die Erfindung betrifft des weiteren ein Verfahren zum Herstellen von medien-führenden Leitungen enthaltenden Paneelen mit mindestens einer Trägerschicht mit einer Ober- und einer Unterfläche und einer an die Unterfläche der Trägerschicht angrenzenden, eine Ober- und Unterfläche aufweisenden Schicht aus Kunststoffmaterial.

Paneel-Vorrichtungen der eingangs genannten Art werden im Stand der Technik zu unterschiedlichsten Zwecken verwendet. Die bekannten Paneel-Vorrichtungen sind dabei entweder massiv aus einem feuerfesten und auch bei hohen Temperaturen von bis zu 1000° Celsius nicht ausgasenden Material wie beispielsweise einem Metall hergestellt, das vergleichsweise schwer ist, oder sie sind massiv aus einem Kunststoffmaterial hergestellt, das vergleichsweise leicht ist, jedoch entweder nicht feuerfest ist und/oder sich bei hohen Temperaturen von bis zu 1000° Celsius verformt oder giftige Gase freisetzt. Des Weiteren sind Paneel-Vorrichtungen aus Kompound-Materialien bekannt, die vergleichsweise leicht sind, jedoch bei hohen Temperaturen die Nachteile der beiden ersteren massiven Materialien in sich vereinen. Die bekannten Paneel-Vorrichtungen sind daher für eine Verwendung als Trägerelemente und/oder als Schutzumhüllungen für medien-führende Leitungen nicht geeignet.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Paneel-Vorrichtung zu schaffen, die leicht ist und auch bei hohen Temperaturen von bis zu 1000° Celsius formstabil und nicht brennbar/feuerresistent ist und dabei als Trägerelement und/oder als Schutzumhüllung für medien-führenden Leitungen verwendbar ist.

Für eine Vorrichtung der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass

  • • im Bereich der Oberfläche der Schicht aus Kunststoffmaterial langgestreckter Aussparungen gebildet sind, in die eine oder mehr medien-führende Leitungen eingebracht sind, wobei
  • • die langgestreckten Aussparung mit Hilfe eines Füllmaterials so weit aufgefüllt sind, dass eine insgesamt plane Oberfläche der Schicht aus Kunststoffmaterial gegeben ist, und wobei
  • • die Unterfläche der Trägerschicht mit der Oberfläche der Schicht aus Kunststoffmaterial mittels eines zähflüssigen Klebematerials verbunden ist.

Bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Paneel-Vorrichtung sind Gegenstand der entsprechenden Unteransprüche.

Aufgabe der Erfindung ist es des Weiteren, ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Paneel-Vorrichtung zu schaffen.

Für ein Verfahren der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe gelöst durch die folgenden Schritte:

  • • Bilden langgestreckter Aussparungen im Bereich der Oberfläche der Schicht aus Kunststoffmaterial,
  • • Einbringen einer oder mehr medien-führender Leitungen in eine langgestreckte Aussparung,
  • • Auffüllen der langgestreckten Aussparung mit Hilfe eines Füllmaterials so weit, dass eine insgesamt plane Oberfläche der Schicht aus Kunststoffmaterial im wesentlichen wieder hergestellt wird,
  • • Bereitstellen eines zähflüssigen Klebematerials,
  • • Auftragen des zähflüssigen Klebematerials auf mindestens eine der Flächen der Trägerschicht und/oder der Oberfläche Schicht aus Kunststoffmaterial,
  • • Verpressen der Trägerschicht mit der Schicht aus Kunststoffmaterial.

Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Gegenstand der entsprechenden Unteransprüche.

Bei der erfindungsgemäßen Paneel-Vorrichtung wird durch die Merkmale, dass im Bereich der Oberfläche der Schicht aus Kunststoffmaterial langgestreckter Aussparungen gebildet sind, in die eine oder mehr medien-führende Leitungen eingebracht sind, wobei die langgestreckten Aussparung mit Hilfe eines Füllmaterials so weit aufgefüllt sind, dass eine insgesamt plane Oberfläche der Schicht aus Kunststoffmaterial gegeben ist, und wobei die Unterfläche der Trägerschicht mit der Oberfläche der Schicht aus Kunststoffmaterial mittels eines zähflüssigen Klebematerials verbunden ist, eine besonders effektive Dämpfung einer Wärmeleitung in Richtung ins Innere der Paneel-Vorrichtung erreicht, wodurch eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte, besonders wirksame Temperaturisolierung bei gleichzeitiger besonders ausgeprägter mechanischer Stabilität und Formbeständigkeit auch bei hohen Temperaturen gegeben ist. Aufgrund dieser Eigenschaften ist die erfindungsgemäße Paneel-Vorrichtung als Trägerelemente und/oder als Schutzumhüllungen für medien-führende Leitungen hochgradig geeignet.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird durch die erfindungsgemäßen Herstellungsschritte erreicht, dass die Trägerschicht mit der Schicht aus Kunststoffmaterial zu einer festen, extrem formstabilen und temperaturenempfindlichen Kompound-Einheit verbunden wird, wobei die Schritte zum Einbetten der medien-führenden Leitungen in die erfindungsgemäße Paneel-Vorrichtung in das erfindungsgemäße Herstellungs-Verfahren integriert sind.

Die medien-führenden Leitungen können dabei prinzipiell sowohl Flüssigkeiten als auch Gase führen, wobei als Flüssigkeiten insbesondere Wasser und Öle zu nennen sind und als Gase Luft oder CO2 Verwendungen finden können. Alternativ könnten die medien-führenden Leitungen auch einen Sprühnebel oder auch Wasserdampf und somit Erosole führen. Die Leitungen können dabei in unterschiedlichsten Ebenen in der Schicht aus Kunststoffmaterial geführt sein. Sie können daher insbesondere nahe einer Trägerschicht verlegt sein oder insbesondere auch in einem mittleren Bereich zwischen zwei parallel angeordneten Trägerschichten vorgesehen sein.

Ein Einlassöffnung und auch eine Auslassöffnung einer medien-führenden Leitung kann dabei sowohl im Bereich einer Stirnfläche eines entsprechenden Paneels vorgesehen sein, oder sie können alternativ auch durch eine Trägerschicht hindurch geführt sein. Eine Einlassöffnung bzw. eine Auslassöffnung kann mit einem Gewinde versehen sein oder alternativ mit einer Tülle als Schlauchanschluss versehen sein, wobei das Gewinde und die Tülle sowohl im Bereich einer Stirnfläche des Paneels als auch im Bereich einer Trägerschicht des Paneels angeordnet sein können.

Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass das zähflüssige Klebematerial durch Verflüssigen von Polyurethan bei einer Temperatur von 120°C bis 180°C erzeugt wird. Gemäß einer alternativen Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das zähflüssige Klebematerial von zähflüssigem Epoxitharz gebildet ist, das bei Raum-Temperatur durch Zusammenmischen von Bisphenol A und Epichlorhydrin mit einem Härter erzeugt wird.

Das zähflüssige Klebematerial kann auf die Unterfläche der Trägerschicht oder auf die Oberfläche der Schicht aus Kunststoffmaterial, oder alternativ auf die Unterfläche der Trägerschicht sowie auf die Oberfläche der Schicht aus Kunststoffmaterial aufgetragen werden. Gemäß einer wichtigen bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dabei stets vorgesehen, dass das zähflüssige Klebematerial mit Hilfe einer Walze auf die betreffende Schicht bzw. auf die betreffenden Schichten aufgetragen wird.

Gemäß einer weiteren wichtigen bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass das Verpressen der Trägerschicht mit der Schicht aus Kunststoffmaterial durch Wirkung eines technischen Vakuums erfolgt.

Gemäß einer besonderen bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass eine Trägerschicht sowohl auf die Oberfläche als auch auf die Unterfläche der Schicht Kunststoffmaterial aufgebracht wird, wobei eine oder mehr Leiterbahnen sowohl auf der Oberfläche als auch auf der Unterfläche der Schicht aus Kunststoffmaterial aufgebracht werden können.

Die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Trägerschichten können aus einem Metall, insbesondere Aluminium oder alternativ aus einem anderen isotropen Material, insbesondere Kunststoffmaterial hergestellt sein. Eine Trägerschicht weist dabei vorzugsweise eine Dicke von etwa 0,3 mm bis 2,0 mm auf.

Die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendete Schicht aus Kunststoffmaterial kann vorzugsweise von einem festen Schaummaterial gebildet sein. Ein derartiges Schaummaterial weist vorzugsweise eine anisotrope Wabenstruktur mit langschmalen Röhrenwaben auf, deren jeweilige Längsachsen im Wesentlichen senkrecht zu ihrer Ober- und Unterfläche ausgerichtet sind. Diese entsprechende Schicht aus Schaummaterial ist vorzugsweise aus Polyetherimid oder aus Polyethersulfon hergestellt, wobei die Röhren dieser Schicht vorzugsweise eine Länge von 2 mm bis 50 mm bei einem Durchmesser von 0,1 mm bis 3,0 mm aufweisen. Die Schicht aus Kunststoffmaterial weist vorzugsweise eine Dicke von 3,0 mm bis 50 mm auf.

Gemäß einer weiteren wichtigen bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass das Bilden langgestreckter Aussparungen im Bereich der Oberfläche der Schicht aus Kunststoffmaterial durch Herauslösen, beispielsweise durch Ausfräsen von Material der Schicht aus Kunststoffmaterial erfolgt. Alternativ kann ein Herauslösen von Material der Schicht aus Kunststoffmaterial durch thermische Behandlung dieser Schicht mittels eines entsprechend geformten, erhitzten Stempels, insbesondere eine Kupferstempels erfolgen.

Gemäß einer weiteren wichtigen bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass das Füllmaterial von einem Schaummaterial gebildet wird, wobei das Füllmaterial insbesondere von einem Schaummaterial gebildet wird, das die gleiche Elastizität aufweist wie die Schicht aus Kunststoffmaterial.

Alternativ kann das Füllmaterial von einem Harz gebildet sein. Das Harz kann dabei von einem zu einer festen Substanz aushärtenden Polyurethan, Epoxit oder Polyester gebildet sein.

Des Weiteren alternativ kann das Füllmaterial von einem Kleber gebildet sein. Der Kleber kann dabei von einem zu einer elastischen Substanz aushärtenden Polyurethan oder Epoxit gebildet sein.

Die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendete medien-führende Leitung soll robust und wärmeunempfindlich sein. Sie kann beispielsweise aus einem Metall oder aus einem geeigneten Kunststoffmaterial hergestellt sein, wobei prinzipiell auch ein geeigneter elastischer Schlauch in Frage kommt.

Die Merkmale der bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens können zum Teil oder vollständig in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung realisiert sein. Um Widerholungen zu vermeiden wird daher diesbezüglich auf die bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens verwiesen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird im Folgenden anhand einer bevorzugten Ausführungsform erläutert, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt ist. Darin zeigen:

1 eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Ansicht von schräg oben;

2 die in 1 dargestellte bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Querschnittsansicht.

Die in den 1 bis 2 dargestellte erfindungsgemäße Paneel-Vorrichtung 100 enthält mindestens eine Trägerschicht 110; 120 mit einer Ober- 111; 121 und einer Unterfläche 112; 122 und einer an die Unterfläche 112; 122 der Trägerschicht 110; 120 angrenzenden, eine Ober- und Unterfläche aufweisenden Schicht 130 aus Kunststoffmaterial, wobei

  • • im Bereich der Oberfläche der Schicht 130 aus Kunststoffmaterial langgestreckte Aussparungen 140 gebildet sind, in die eine oder mehr medien-führende Leitungen 150 eingebracht sind, wobei
  • • die langgestreckte Aussparung 140 mit Hilfe eines Füllmaterials 150 so weit aufgefüllt sind, dass eine insgesamt plane Oberfläche mit der Schicht 130 aus Kunststoffmaterial gegeben ist, und wobei
  • • die Unterfläche 112; 122 der Trägerschicht 110; 120 mit der Oberfläche der Schicht 130 aus Kunststoffmaterial mittels eines zähflüssigen Klebematerials 170 verbunden ist.

Das zähflüssige Klebematerial 170 ist von zähflüssigem Epoxitharz gebildet, das bei Raum-Temperatur durch Zusammenmischen von Bisphenol A und Epichlorhydrin mit einem Härter erzeugt ist und auf die Unterfläche 112; 122 der Trägerschicht 110; 120 sowie auf die Oberfläche der Schicht 130 aus elektrisch isolierendem Material aufgetragen ist.

Eine Trägerschicht 110; 120 ist aus einem isotropen Kunststoffmaterial hergestellt und weist eine Dicke von etwa 1,0 mm auf. Die Schicht aus Kunststoffmaterial ist von einem festen Schaummaterial gebildet, das eine anisotrope Wabenstruktur mit langschmalen Röhrenwaben 131 aufweist, deren jeweilige Längsachsen im wesentlichen senkrecht zu ihrer Ober- und Unterfläche ausgerichtet sind. Die Schicht 130 aus festem Schaummaterial ist dabei aus Polyetherimid hergestellt und weist eine Dicke von 3,0 mm bis 50 mm auf, wobei die Röhren 131 der Schicht aus festem Schaummaterial eine Länge von 10 mm bei einem Durchmesser von 0,1 mm bis 3,0 mm aufweisen.

Das Bilden langgestreckter Aussparungen 140 im Bereich der Oberfläche der Schicht 130 aus Kunststoffmaterial ist durch Ausfräsen von Material der Schicht 130 aus Kunststoffmaterial erfolgt. Das Füllmaterial 160 von einem Harz, hier von einem zu einer festen Substanz aushärtenden Polyurethan gebildet.

Eine medien-führende Leitung 150 aus einem Metall hergestellt.

Das oben erläuterte Ausführungsbeispiel der Erfindung dient lediglich dem Zweck eines besseren Verständnisses der durch die Ansprüche definierten erfindungsgemäßen Lehre, die als solche durch das Ausführungsbeispiel nicht eingeschränkt ist.


Anspruch[de]
Paneel-Vorrichtung (100) mit mindestens einer Trägerschicht (110; 120) mit einer Ober- (111; 121) und einer Unterfläche (112; 122) und einer an die Unterfläche (112; 122) der Trägerschicht (110; 120) angrenzenden, eine Ober- und Unterfläche aufweisenden Schicht (130) aus Kunststoffmaterial, dadurch gekennzeichnet, dass

• im Bereich der Oberfläche der Schicht (130) aus Kunststoffmaterial langgestreckter Aussparungen (140) gebildet sind, in die eine oder mehr medien-führende Leitungen (150) eingebracht sind, wobei

• die langgestreckten Aussparung (140) mit Hilfe eines Füllmaterials (160) so weit aufgefüllt sind, dass eine insgesamt plane Oberfläche der Schicht (130) aus Kunststoffmaterial gegeben ist, und wobei

• die Unterfläche (112; 122) der Trägerschicht (110; 120) mit der Oberfläche der Schicht (130) aus Kunststoffmaterial mittels eines zähflüssigen Klebematerials (170) verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zähflüssige Klebematerial (170) durch Verflüssigen von Polyurethan bei einer Temperatur von 120°C bis 180°C erzeugt ist. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zähflüssige Klebematerial (170) von zähflüssigem Epoxitharz gebildet ist, das bei Raum-Temperatur durch Zusammenmischen von Bisphenol A und Epichlorhydrin mit einem Härter erzeugt ist. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das zähflüssige Klebematerial (170) auf die Unterfläche (112; 122) der Trägerschicht (110; 120) aufgetragen ist. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das zähflüssige Klebematerial (170) auf die Oberfläche der Schicht (130) aus Kunststoffmaterial aufgetragen ist. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das zähflüssige Klebematerial (170) auf die Unterfläche (112; 122) der Trägerschicht (110; 120) sowie auf die Oberfläche der Schicht (130) aus Kunststoffmaterial aufgetragen ist. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Trägerschicht (110; 120) aus einem Metall hergestellt ist. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Metall von Aluminium gebildet ist. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Trägerschicht (110; 120) aus einem isotropen Kunststoffmaterial hergestellt ist. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Trägerschicht (110; 120) eine Dicke von etwa 0,3 mm bis 2,0 mm aufweist. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (130) aus Kunststoffmaterial von einem festen Schaummaterial gebildet ist. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (130) aus festem Schaummaterial eine anisotrope Wabenstruktur mit langschmalen Röhrenwaben (131) aufweist, deren jeweilige Längsachsen im Wesentlichen senkrecht zu ihrer Ober- und Unterfläche ausgerichtet sind. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (130) aus festem Schaummaterial aus Polyetherimid hergestellt ist. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (130) aus festem Schaummaterial aus Polyethersulfon hergestellt ist. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Röhren (131) der Schicht (130) aus festem Schaummaterial eine Länge von 2 mm bis 50 mm aufweisen. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Röhren (131) der Schicht (130) aus festem Schaummaterial einen Durchmesser von 0,1 mm bis 3,0 mm aufweisen. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schicht (130) aus Kunststoffmaterial eine Dicke von 3,0 mm bis 50 mm aufweist. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Bilden langgestreckter Aussparungen (140) im Bereich der Oberfläche der Schicht (130) aus Kunststoffmaterial durch Herauslösen von Material der Schicht (130) aus Kunststoffmaterial erfolgt ist. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass Herauslösen von Material der Schicht (130) aus Kunststoffmaterial durch Ausfräsen dieser Schicht (130) erfolgt ist. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass Herauslösen von Material der Schicht (130) aus Kunststoffmaterial durch thermische Behandlung dieser Schicht (130) mittels eines entsprechend geformten, erhitzten Stempels erfolgt ist. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Stempel aus Kupfer hergestellt ist. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllmaterial (160) von einem Schaummaterial gebildet ist. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllmaterial (160) von einem Schaummaterial gebildet ist, das die gleiche Elastizität aufweist wie die Schicht (130) aus Kunststoffmaterial. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllmaterial (160) von einem Harz gebildet ist. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Harz von einem zu einer festen Substanz aushärtenden Polyurethan gebildet ist. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Harz von einem zu einer festen Substanz aushärtenden Polyester gebildet ist. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Harz von einem zu einer festen Substanz aushärtenden Epoxit gebildet ist. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllmaterial (160) von einem Kleber gebildet ist. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass der Kleber von einem zu einer elastischen Substanz aushärtenden Polyurethan gebildet ist. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass der Kleber von einem zu einer elastischen Substanz aushärtenden Epoxit gebildet ist. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass eine medien-führende Leitung (150) aus einem Metall hergestellt ist. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass eine medien-führende Leitung (150) aus einem Kunststoffmaterial hergestellt ist. Vorrichtung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass eine medien-führende Leitung (150) von einem elastischen Schlauch hergestellt ist.






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