WEIHBERGER, Timo (Norderkirchenweg 59 B, Hamburg, 21129, DE)
JAHNKE, Martin (Schwarzenberg 10 B, Neu Wulmstorf, 21629, DE)
RÖSNER-KUHN, Michael (Hindenburgstr. 81, Lüneburg, 21339, DE)
HAMPEL, Ulrich (An Lingens 7, Grevenbroich, 41516, DE)
SIEMEN, Andreas (Hoppers 294, Jüchen, 41363, DE)
SCHENKEL, Wilhelm (Matthäusstr. 10, Grevenbroich, 41515, DE)
EBERHARD, Sandra (Unter den Linden 8, Jüchen, 41363, DE)
DENKMANN, Volker (Josephine-Foerster-Str. 8, Kempen, 47906, DE)
MEYER, Rolf (Gartenstr. 5, Buchholz, 21244, DE)
WEIHBERGER, Timo (Norderkirchenweg 59 B, Hamburg, 21129, DE)
JAHNKE, Martin (Schwarzenberg 10 B, Neu Wulmstorf, 21629, DE)
RÖSNER-KUHN, Michael (Hindenburgstr. 81, Lüneburg, 21339, DE)
HAMPEL, Ulrich (An Lingens 7, Grevenbroich, 41516, DE)
SIEMEN, Andreas (Hoppers 294, Jüchen, 41363, DE)
SCHENKEL, Wilhelm (Matthäusstr. 10, Grevenbroich, 41515, DE)
EBERHARD, Sandra (Unter den Linden 8, Jüchen, 41363, DE)
DENKMANN, Volker (Josephine-Foerster-Str. 8, Kempen, 47906, DE)
| Patentan sprüche Fassadenblech oder -band bestehend aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung vom Typ AA 5005, wobei das Fassadenblech eine Dicke von mehr als 2 mm bis maximal 4 mm aufweist und die Oberfläche des Fassadenblechs eine mittlere Rauheit Ra von 1,2 μηα bis 1,7 pm hat und die Rautiefe Rz von 7 pm bis 12 pm. gemessen nach DIN EN ISO 4287 beträgt. Fassadenblech oder -band nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die Strichlänge der Rauheitsstruktur 6 mm bis 15 mm beträgt . Fassadenblech oder -band nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s das Aluminiumband oder -blech eine Eloxalschicht mit einer Dicke von 15 pm bis 30 pm, bevorzugt eine Dicke von 18 pm bis 22 μπι oder 20 pm bis 25 μιτι aufweist. Verfahren zur Herstellung eines Fassadenblechs oder -band nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s - ein Walzbarren aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung vom Typ AA 5005 gegossen wird, - der skalpierte Walzbarren warm- und anschließend auf eine Enddicke von mehr als 2 mm bis 4 mm kaltgewalzt wird, wobei im letzten Kaltwalzstich der Abwalzgrad 15% bis 30%, vorzugsweise 20% beträgt und die Arbeitswalzen des letzten Kaltwalzstichs eine Oberflächenstruktur aufweisen, welche eine mittlere Rauigkeit Ra von 1,2 pm bis 1,7 pm bei einer mittleren Rautiefe Rz von 7 pm bis 12 pm auf der Bandoberfläche erzeugen. 5. Verfahren nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die Strichlänge der auf dem kaltgewalzten Band erzeugten Rauheitsstruktur 6 mm bis 15 mm beträgt. 6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s nur eine Arbeitswalze eine Oberflächenstruktur aufweist, welche eine mittlere Rauigkeit Ra von 1,2 pm bis 1,7 pm bei einer mittleren Rautiefe Rz von 7 pm bis 12 pm auf der Bandoberfläche erzeugt. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s aus dem kaltgewalzten Aluminiumlegierungsband Bleche zugeschnitten werden, welche zum Fassadenblech umgeformt und nach der Umformung eloxiert werden. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s das umgeformte Fassendblech mit einer Eloxierschichtdicke von 15 pm bis 30 pm, bevorzugt 18 pm bis 22pm oder 20 pm bis 25 pm eloxiert wird. |
OBERFLÄCHENRAUIGKEIT
Die Erfindung betrifft ein Fassendenblech oder -band aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung vom Typ AA 5005 und ein Verfahren zu dessen Herstellung.
Außenfassaden von Gebäuden werden häufig mit gebürsteten Stahlblechen verkleidet, welche aufgrund ihrer rauen
Oberfläche eine besondere Optik aufweisen. Problematisch bei der Verwendung von Stahlblechen ist jedoch, dass diese ein hohes Gewicht aufweisen und insofern einen erhöhten Aufwand bezüglich der Befestigungskonstruktion sowie insgesamt höhere Festigkeitsanforderungen an die Fassade, an welcher diese befestigt werden, stellen. Ferner korrodieren Stahlbleche, so dass kostspielige Edelstahle verwendet werden müssen. Im Bereich der Möbelherstellung, für Innenraumdeckenpaneele oder auch im Küchenbereich ist die Verwendung von anodisierten und eloxierten Aluminiumblechen bekannt, welche aufgrund der Schliffstruktur der Walzen eine sogenannte " Butler-Finish"- Struktur aufweisen. Die für Möbel, Deckenpaneele, im
Küchenbereich, für den Stand- und Messebau sowie für Türen und Fensterzubehör verwendeten Bleche weisen üblicherweise eine Dicke von bis zu 1,5 mm oder deutlich weniger auf und werden mit einer maximal 10 pm dicken Eloxierschicht auf der sichtbaren Seite ausgeliefert. Eine Verwendung dieser
Aluminiumlegierungsbleche für Fassaden war aufgrund der geringen Dicken bisher nicht möglich. Zudem war der Einsatz von Aluminium oder Aluminiumlegierungen im Bereich der
Außenfassaden problematisch, da hier insbesondere Probleme mit einer gleichbleibenden Oberflächenoptik unter Witterungseinflüssen beobachtet wurden.
Der vorliegenden Erfindung liegt insofern die Aufgabe
zugrunde, eine alternative zu den bisher verwendeten
Stahlblechen im Bereich der Außenfassaden von Gebäuden vorzuschlagen .
Die aufgezeigte Aufgabe wird nach der Lehre der vorliegenden Erfindung durch ein Fassadenblech oder -band aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung vom Typ AA 5005 dadurch gelöst, dass das Fassadenblech eine Dicke von mehr als 2 mm bis 4 mm aufweist und eine mittlere Rauheit R a von 1,2 bis 1,7 μπι hat, wobei die mittlere Rautiefe R z 7 bis 12 μπι gemessen nach DIN EN ISO 4287 beträgt.
Die genannten Rautiefewerte gewährleisten eine ansprechende Optik, welche ähnlich der von Stahlblechen entspricht.
Darüber hinaus gewährleisten Blech- bzw. Banddicken von mehr als 2 mm und maximal 4 mm eine ausreichende Festigkeit des Fassadenblechs bzw. -bandes beispielsweise gegenüber
Windeinflüssen, wobei vorzugsweise Blech- bzw. Banddicken von 2,5 mm bis 4 mm verwendet werden. Andererseits gewährleistet auch ein Fassadenblech oder -band mit der maximalen Dicke von 4 mm einen erheblichen Gewichtsvorteil gegenüber Stahlblechen mit ähnlicher Festigkeit, so dass auf aufwändige
Befestigungskonstruktionen an der Fassade verzichtet werden kann . Gemäß einer ersten Ausgestaltung des Fassadenblechs oder - bands beträgt die Strichlänge, d.h. die Länge der auf dem Blech oder Band eingedrückten Walzenstrukturen, vorzugsweise 6 mm bis 15 mm, bevorzugt 8 mm bis 12 mm, besonders bevorzugt 10 mm. Durch die ausgewählten Parameter erhält die Oberfläche des Aluminiumlegierungsbandes oder -blechs eine einem
gebürsteten Stahl nahezu identische Oberflächenoptik .
Gemäß einer weiteren Aus führungs form des Fassadenblechs weist das Fassadenblech eine Eloxalschicht mit einer Dicke von 15 pm bis 30 pm, vorzugsweise 18 pm bis 22 pm oder 20 pm bis 25 pm auf. Es hat sich gezeigt, dass die bisher angewendeten Eloxalschichten von 10 pm Dicke nicht ausreichen, um im
Anwendungsbereich der Außenfassaden ausreichenden
Korrosionsschutz und eine dauerhaft ansprechende Optik zu gewährleisten. Werden Fassadenbleche mit einer Eloxalschicht mit einer Dicke von 18 bis 22 pm verwendet, kann ein in Bezug auf die Herstellkosten optimiertes Fassadenblech oder -band bereitgestellt werden, wobei gleichzeitig Oberflächenoptik an Außenfassaden gleichbleibend ist. Vorteilhaft ist auch eine Eloxalschichtdicke von mehr als 20 m bis 25 pm, denn diese gewährleisten bei geringem Mehraufwand in der Produktion einen weiter verbesserten Korrosionsschutz und damit eine verbesserte Langlebigkeit der Fassadenbleche insbesondere auch bei hoher Luftverschmutzung. Eloxalschichten mit mehr als 30 pm Dicke zeigen dagegen wieder einen geringeren
Schutz. Die Fasssadenbleche bzw. -bänder sind dann ideal für eine Außenfassade geeignet.
Schließlich kann das Fassadenblech während der Eloxierung zusätzlich eingefärbt werden, so dass auch farbige Optiken bereitgestellt werden können.
Bevorzugt besteht das Fassadenblech oder -band aus einer Aluminiumlegierung vom Typ AA 5005 mit maximal 0,30 Gew.-% Si, maximal 0,7 Gew.-% Fe, maximal 0,20 Gew.-% Cu, maximal 0,20 Gew.-% Mn, 0,50 Gew.-% bis 1,1 Gew.-% Mg, maximal 0,10 Gew.-% Cr, maximal 0,25 Gew.-% Zn sowie unvermeidbare
Verunreinigungen maximal 0,05 Gew.-% einzeln und in Summe maximal 0,15 Gew.-%. Diese Aluminiumlegierung stellt bei guter Korrosionsbeständigkeit eine ausreichende Festigkeit zur Verfügung und kann auf einfach Weise zu einem
Fassadenblech oder -band verarbeitet werden. Gemäß einer zweiten Lehre der vorliegenden Erfindung wird die Aufgabe durch ein Verfahren gelöst, welches die folgenden Verfahrensschritte umfasst:
- ein Walzbarren aus Aluminium oder einer
Aluminiumlegierung vom Typ AA 5005 wird gegossen,
- der Walzbarren wird skalpiert, warm- und anschließend kaltgewalzt, wobei im letzten Kaltwalzstich der
Abwalzgrad 15 % bis 30 % beträgt und die Arbeitswalzen eine Oberflächenstruktur aufweisen, welche eine mittlere
Rauigkeit R a von 1,2 μηα bis 1,7 μτχι mit einer Rautiefe R z von 7 bis 12 μπι auf der Bandoberfläche erzeugen.
Es hat sich gezeigt, dass insbesondere die Herstellung des Bandes oder Blechs durch Gießen eines Walzbarrens und
Warmwalzen des Walzbarrens und anschließendes Kaltwalzen des Warmbandes eine homogene Oberflächenrauigkeit am fertig gestellten Fassadenblech bzw. Fassadenband erreicht werden kann. Wie bereits zuvor ausgeführt, weist das aus einem entsprechenden Band hergestellte Fassadenblech nicht nur ausreichende Festigkeiten und ein leichteres Gewicht als ein Stahlblech auf, sondern zudem auch eine sehr ähnliche Oberflächenoptik. Zudem gewährleistet eine sehr gute
Übertragung der Oberflächenstruktur der Arbeitswalzen auf das Aluminiumlegierungsband im letzten Kaltwalzstich ein
Abwalzgrad von vorzugsweise 20 % im letzten Kaltwalzstich.
Weist die auf dem Band erzeugte Oberflächenstruktur eine Strichlänge von 6 bis 15 mm, bevorzugt 8 bis 12 mm und besonders bevorzugt 10 mm kann eine dem gebürsteten Stahl sehr ähnliche Oberfläche im Band erzeugt werden.
Gemäß einer weiteren Variante des Verfahrens wird im letzten Kaltwalzstich nur eine Arbeitswalze verwendet, welche eine Oberflächenstruktur aufweist, die eine mittlere Rauigkeit R a von 1,2 μ η τι bis 1,7 μνα bei einer mittleren Rautiefe R z von 7 μπι bis 12 μπι auf der Bandoberfläche erzeugt. In diesem Fall kann deutlich zwischen der inneren Seite und der nach außen weisenden, die Fassade bildenden Seite des Fassadenblechs unterschieden werden. Das so hergestellte Aluminiumband wird bevorzugt umgeformt und anschließend erst, d.h. in umgeformtem Zustand eloxiert, um die Eloxalschicht beim Umformen nicht zu beschädigen.
Wie bereits zuvor ausgeführt, wird das umgeformte
Fassadenblech mit einer Eloxierschichtdicke von 15 bis 30 μπι, bevorzugt 18 bis 22 μπι oder 20 μηα bis 25 μιη eloxiert, um den spezifischen Anforderungen der Umgebung der Fassadenbleche zu genügen . Im Weiteren soll die Erfindung anhand von
Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung
dargelegt werden. Die Zeichnung zeigt in Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Außenfassade eines
Gebäudes , Fig. 2 Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels
eines Fassadenblechs und
Fig. 3a) b) eine schematische perspektivische Ansicht auf die
Arbeitswalzen von zwei verschiedenen
Kaltwalzgerüsten zur Erzeugung der
Oberflächenstruktur des Fassadenblechs.
Fig. 1 zeigt in einer stark schematischen perspektivischen Ansicht eine Außenfassade 1 eines Gebäudes, welche mit erfindungsgemäßen Fassadenblechen 2 verkleidet ist. Die
Fassadenbleche bestehen aus einer Aluminiumlegierung vom Typ AA 5005 und weisen eine Dicke von mehr als 2 mm bis maximal 4 mm, bevorzugt 2,5 bis 4 mm Dicke auf. Aufgrund der Blechdicke und des daraus resultierenden geringen Gewichts können die erfindungsgemäßen
Aluminiumbleche auf einfache Weise an einer Fassade befestigt werden und bieten darüber hinaus eine ausreichende
Festigkeit, beispielsweise gegenüber durch Windlast
hervorgerufenen Kräften.
Die Oberfläche der Fassadenbleche 2 ist mit dem
erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt worden und hat eine einer gebürsteten Stahloberfläche sehr ähnliche
Oberflächenoptik. Die Oberfläche des Fassadenblechs hat eine mittlere Rauheit R a von 1,2 μτ bis 1,7 μπι, wobei die Rautiefe R z von 7 μτ bis 12 μιτι gemessen nach DIN EN ISO 4287 beträgt. Zudem beträgt die Strichlänge der Rauheitsstruktur 8 mm bis 12 mm, bevorzugt beträgt die Strichlänge 10 mm. Dennoch ist das Fassadenblech 2 deutlich leichter als ein gebürstetes Stahlblech. Das in Figur 2 in einer Schnittansicht
dargestellte Fassadenblech 2 weist eine Eloxalschicht vom 15 μηα bis 30 μπι, bevorzugt 18 μηα bis 22 μιη auf. Diese
Eloxalschicht gewährleistet, dass das
Aluminiumlegierungsblech korrosionsbeständig ist und
gleichzeitig eine individuelle Farbe aufweisen kann. Ein verbesserter Korrosionsschutz kann durch eine vorzugsweise 20 μ η α bis 25 μηα dicke Eloxalschicht erreicht werden.
Ein Lackieren dieses Fassadenblechs ist nicht notwendig, da es extrem korrosionsbeständig ist. Zudem kann es während des Eloxierens eingefärbt werden, wobei die Farbe in die in der Eloxalschicht verbliebenen Poren eindringt und dort
verbleibt. Das erfindungsgemäße Fassadenblech 2 ist darüber hinaus deutlich leichter als ein in Stahl ausgeführtes, gebürstetes Fassadenblech.
Da ein Umformprozess die Eloxalschicht eventuell beschädigen kann, wird die Eloxalschicht bevorzugt nach dem Umformen des Blechs oder bzw. Bandes aufgebracht. Die Figuren 3a) und 3b) zeigen in einer schematischen, perspektivischen Darstellung die Arbeitswalzen 3, 3', 4, 4' des Kaltwalzgerüsts des letzten Kaltwalzstiches, welche die Oberflächenstruktur in das Aluminiumlegierungsband 5, 5 ' einbringen und es auf eine Enddicke von mehr als 2 mm bis 4 mm, bevorzugt auf 2,5 mm bis 4 mm kaltwalzen. Im Unterschied zu den Arbeitswalzen 3, 4 in Fig. 3a) weist in Fig. 3b) nur eine Arbeitswalze 3' die notwendige Oberflächenstruktur für das Fassadenblech auf. Das so hergestellte Blech hat daher eine klar erkennbare, mit der Oberflächenstruktur versehene Vorzugsseite für die Fassade. Eine prozesssichere Einprägung der Oberflächenstruktur in das Band wird durch einen
Abwalzgrad von 15% bis 30%, vorzugsweise 20 % im letzten Kaltwalzstich erreicht.
Next Patent: HARVESTING ATTACHMENT FOR A HARVESTER