STAND DER TECHNIK Es sind seit langem Polymer-Modelliermassen ("polymer clays") bekannt, aus de- nen im ungehärteten Zustand durch Kneten und Formen Gegenstände, z. B.

Schmuck, Vasen, Puppen o. ä., hergestellt werden können. Nach der Formgebung kann der hergestellte Gegenstand dann in einem Ofen oder anderweitig bei er- höhten Temperaturen von über 100°C ausgehärtet werden. Polymer-Modellier- massen sind in den unterschiedlichsten Farben und Konsistenzen (weich oder weniger weich, lichtdurchlässig, lichtundurchlässig) erhältlich und können leicht mit verschiedenen anderen Materialien kombiniert werden. Eine bekannte am Markt erhältliche Polymer-Modelliermasse wird von der deutschen Firma Eberhard Faber unter der Marke FIMO hergestellt und vertrieben. Spezielle Abwandlungen sind dabei das FIMO classic und das FIMO soft. Andere bekannte Polymer-Modellier- massen sind das"Ceriiit"von der T+F-GmbH oder das"Sculpey"von der U. S.

Firma Polyform Company. Die Polymer-Modelliermassen sind alle eine bestimmte Form des Polyvinylchlorids (PVC), dem Weichmacher zugesetzt sind. Die Poly- mermoleküle sind in porösen Körnern angeordnet, die mit Weichmachern gesättigt sind, um die Masse geschmeidig zu halten. Wenn diese Körner erhitzt werden, schwellen sie zu einem Gel auf und beginnen, sich untereinander zu verbinden.

Wenn die Temperatur weiter erhöht wird, bildet sich aus den verbundenen Körner ein harter, dauerhafter Kunststoff. Dieser Prozess der Härtung wird auch als PVC- Verschmelzung ("PVC fusion") bezeichnet.

Werden aus einer solchen Polymer-Modelliermasse dünne Platten mit einer Dicke im Bereich eines Millimeters hergestellt, wie sie beispielsweise zum Einsatz als dekorative, mit farbigen Mustern versehene, lichtdurchlässige Lampenschirme kommen, sind die geformten und anschliessend ausgehärteten Platten relativ spröde und können brechen oder einreissen oder anderweitig leicht beschädigt werden.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG Es ist daher Aufgabe der Erfindung, auf der Basis einer Polymer-Modelliermasse ein Material zu schaffen, welches sich unter Beibehaltung der vielfältigen Gestal- tungsmöglichkeiten, die derartige Polymer-Modelliermassen gewähren, durch eine stark verbesserte mechanische Stabilität auszeichnet, leicht herzustellen ist und auf einfache Weise zu den unterschiedlichsten Zwecken verarbeitet werden kann, sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung und eine Anwendung anzugeben.

Die Aufgabe wird durch die Gesamtheit der Merkmale der Ansprüche 1,10 und 16 gelöst. Der Kern der Erfindung besteht darin, an der Oberfläche einer plattenför- migen Basisschicht aus einer aushärtbaren Polymer-Modelliermasse ("polymer clay") sich über die Fläche der Basisschicht erstreckend ein faserhaftiges Verstär- kungsmaterial vorzusehen, welches zumindest teilweise in die Basisschicht einge- bettet ist. Die in die Polymer-Modelliermasse zumindest teilweise eingebetteten Fasern des Verstärkungsmaterials ergeben an der Oberfläche der Basisschicht ei- nen faserverstärkten Verbundwerkstoff, der nach dem Aushärten die Oberfläche mechanisch stabilisiert und insbesondere ein Brechen und Einreissen der Platten weitgehend verhindert. Zugleich kann die so verstärkte Basisschicht im ungehär- teten Zustand leicht verformt und zugeschnitten werden, ohne zu reissen oder zu brechen.

Grundsätzlich ist es denkbar, das faserhaltige Verstärkungsmaterial nur an einer der beiden Oberflächen der plattenförmigen Basisschicht vorzusehen. Ein solches Vorgehen ist beispielsweise sinnvoll, wenn die Verbundplatte mit der nicht ver- stärkten Oberfläche auf eine andere Fläche aufgebracht und mit dieser Fläche ggf. verbunden werden soll. Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich jedoch dadurch aus, dass das faserhaltige Verstärkungsmaterial auf beiden Seiten bzw. Oberflächen der Basisschicht vorgesehen ist. Hierdurch ergibt sich ein für alle Anwendungsfälle optimal stabilisiertes und mechanisch geschütztes Ver- bundmaterial.

Es ist aber auch denlcbar, allein oder zusätzlich zur oberflächennahen Verstärkung im Inneren der Basisschicht ein faserhaltiges Verstärkungsmaterial anzuordnen.

Dies kann insbesondere dann sinnvoll sein, wenn eine grössere Dicke der Ver- bundplatten benötigt wird.

Obgleich filz-oder papierähnliche Fasermaterialien grundsätzlich zur Verstärkung geeignet sind, hat es sich in der Praxis als besonders vorteilhaft herausgestellt, als faserhaltiges Verstärkungsmaterial ein Gewebe zu verwenden, weil bei einem Gewebe definierte Maschenweiten vorhanden sind, die das Einbetten des Ver- stärkungsmaterials in die Basisschicht massgeblich erleichtern. Die Art und das Material des Gewebes können dabei in weitem Rahmen variiert werden und rich- ten sich nicht nur nach dem zu erreichenden mechanischen Verstärkungseffekt, sondern auch nach dem Anwendungsbereich des fertigen Verbundmaterials. Soll beispielsweise das Verbundmaterial lichtdurchlässig sein, weil es im Beleuch- tungsbereich (Lampenschirm etc.) eingesetzt wird, ist es vorteilhaft, ein Gewebe aus einem lichtdurchlässigen Material, vorzugsweise Polyester, einzusetzen. Ein Polyestergewebe hat zugleich des Vorteil, dass es sich mit der Polymer-Model- liermasse gut verbindet und so den Verstärkungseffekt steigert.

Damit das Gewebe einerseits gut in die Basisschicht eingebettet werden kann und andererseits das optische Erscheinungsbild der meist farbigen und gemusterten Basisschicht möglichst wenig beeinflusst, ist es besonders günstig, ein sehr dün- nes und feines Gewebe zu verwenden. Dies ist insbesondere dann erfüllt, wenn das Gewebe ein Organdy-oder Organza-Gewebe ist.

Der Kern des erfindungsgemässen Verfahrens besteht darin, aus der ungehärte- ten Polymer-Modelliermasse eine Platte herzustellen und eine Stapel aus der Platte und einem aufgebrachten bzw. aufgelegten Verstärkungsmaterial senkrecht zur Plattenebene derart zusammenzupressen, dass das faserhaltige Verstär- kungsmateria ! zumindest teilweise in das Material der Platte eingebettet wird, wo- bei vorzugsweise das faserhaltige Verstärkungsmaterial auf beide Oberflächen der Platte aufgebracht bzw. aufgelegt wird.

Grundsätzlich kann das Verpressen zwischen zwei ebenen parallelen Stempeln erfolgen. Es ist jedoch herstellungstechnisch einfacher, wenn gemäss einer be- vorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemässen Verfahrens das Zusammen- pressen im dritten Schritt zwischen zwei parallelen Walzen, vorzugsweise in einer Kalandriermaschine, erfolgt.

Zur Erzeugung von (farbigen) Musterbereichen im Verbundmaterial ist es vorteil- haft, aus einer ersten Vorplatte aus Polymer-Modelliermasse einer ersten Zusam- mensetzung durch Dickenreduktion ; insbesondere durch Kalandrieren, eine erste Zwischenplatte einer ersten Dicke herzustellen, Musterstücke aus Polymer-Model- liermasse einer zweiten Zusammensetzung, z. B. Körner odfer Flocken, verteilt auf wenigstens eine Oberfläche der ersten Zwischenplatte zu legen, und aus der er- sten Zwischenplatte mit den aufgelegten Musterstücken durch eine weitere Dickenreduktion, insbesondere durch Kalandrieren, die Platte herzustellen.

Es ist aber auch denkbar, aus einer zweiten Vorplatte aus Polymer-Modellier- masse der zweiten Zusammensetzung durch Dickenreduktion, insbesondere durch Kalandrieren, eine zweite Zwischenplatte einer zweiten Dicke herzustellen, und die Musterstücke aus der zweiten Zwischenplatte auszuschneiden.

Eine bevorzugte Anwendung des erfindungsgemässen Verbundmaterials ist da- durch gekennzeichnet, dass der gebildete Gegenstand ein für Beleuchtungs- zwecke einsetzbares Element, insbesondere ein Lampenschirm ist.

Weitere Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

KURZE ERLÄUTERUNG DER FIGUREN Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen im Zusam- menhang mit der Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen Fig. 1 den Schnitt durch ein Verbundmaterial gemäss einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einer Verstärkung an einer Plattenoberfläche ; Fig. 2 den Schnitt durch ein Verbundmaterial gemäss einem besonders bevorzugten zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einer Verstärkung an beiden Oberflächen ; Fig. 3 den Schnitt durch ein Verbundmaterial gemäss einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung mit Verstärkungen an den Oberflächen und im Inneren der Platte ; Fig. 4-7 in einer schematisierten Darstellung verschiedene Schritte zur Herstellung eines Verbundmaterials gemäss Fig. 2 mit eingear- beitetem Muster ; Fig. 8 eine bevorzugte Anwendung des erfindungsgemässen Verbund- materials in Form eines Lampenschirms.

WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG In den Fig. 1 bis 3 sind in einer Schnittdarstellung drei verschiedene Ausführungs- beispiele für ein Verbundmaterial nach der Erfindung wiedergegeben. Das erste Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1 zeigt ein Verbundmaterial 10, welches eine plattenförmige Basisschicht 11 aus (zunächst ungehärteter) Polymer-Modellier- masse (FIMO oder andere) umfasst. In die eine (in der Figur obere) Oberfläche ist ein Gewebe 12 eingebettet, wobei der Schnitt durch die Kett-bzw. Schussfäden durch kleine Kreise angedeutet ist. Das Gewebe 12 ist in Fig. 1 vollständig in die Polymer Modelliermasse der Basisschicht 11 eingebettet ; es kann aber auch nur teilweise eingebettet sein, sofern die Verbindung zwischen Gewebe 12 und Mate- rial der Basisschicht 11 ausreichend gut ist, um die erwünschte mechanische Sta- bilisierung zu gewährleisten. Eine vollständige Einbettung des Gewebes 12 sorgt dafür, dass die Grundfarbe der Basisschicht 11 weitgehend ungestört durch das Gewebe 12 von aussen wahrgenommen werden kann. Es ist aber auch denkbar, die Struktur des Gewebes 12 bewusst als gestalterisches Element mit einzubezie- hen. Die Dicke des Verbundmaterials 10 liegt in der Grössenordnu. ng von 1 mm und beträgt beispielsweise 0,6 mm. Das Gewebe 12 ist vorzugsweise ein sehr feines, durchsichtiges Gewebe, insbesondere ein Organza-oder Organdy-Ge- webe. Besonders gute Ergebnisse werden mit einem Polyester-Organdy-Gewebe erzielt, das sich optimal mit der Polymer-Modelliermasse der Basisschicht 11 ver- bindet.

Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ist die eine (untere) Oberfläche unverstärkt.

Entsprechend höher ist dort die Empfindlichkeit gegen mechanische Einwirkun- gen. Dies spielt dann keine Rolle, wen das Verbundmaterial 10 mit der unver- stärkten Seite auf einer anderen Fläche aufgebracht wird. Wird das Verbundmate- rial dagegen für sich genommen geformt und eingesetzt, ist es von Vorteil, wenn es auf beiden Oberflächen (Seiten) mechanisch verstärkt wird. Ein Ausführungs- beispiel für ein solches beidseitig verstärktes Verbundmaterial 20 ist in Fig. 2 dar- gestellt. Materialauswahl und Dicke sind vorzugsweise dieselben wie beim Aus- führungsbeispiel der Fig. 1 mit dem Unterschied, dass in der unteren Oberfläche der Basisschicht 11 ebenfalls zur Verstärkung ein Gewebe 13 eingebettet ist. Im einfachsten Fall sind die Gewebe 12 und 13 von derselben Art. Es ist aber auch denkbar, unterschiedliche Gewebe auszuwählen, um auf den zwei Oberflächen eine unterschiedliche Oberflächenbeschaffenheit zu erreichen. Das beidseitig ver- stärkte Verbundmaterial 20 gemäss Fig. 2 ist für die meisten Anwendungsfälle am besten geeignet, weil es bei besten mechanischen Eigenschaften eine breite Pa- lette von Anwendungsfällen abdeckt.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Verbundmaterials ist in Fig. 3 gezeigt. Bei diesem Verbundmaterial 30 ist in einer etwas dickeren Basis- schicht 14 aus Polymer-Modelliermasse nicht nur an den beiden Oberflächen, sondern auch im Inneren ein verstärkendes Gewebe 15,.., 17 eingebettet. Ein sol- ches Verbundmaterial 30 kann beispielsweise durch flächiges Verbinden der Ver- bundmaterialien 10 aus Fig. 1 und 20 aus Fig. 2 hervorgehen. Auch hier können die Materialien dieselben sein wie in Fig. 1 oder 2.

Die Herstellung des Verbundmaterials nach der Erfindung kann anhand der in den Fig. 4 bis 7 dargestellten Herstellungsschritte erläutert werden. Die dargestellten Herstellungsschritte beziehen sich dabei auf ein beidseitig verstärktes Verbund- material gemäss Fig. 2 mit einseitig eingebrachten (farbigen) Mustern. Zur Her- stellung wird zunächst ungehärtete Polymer-Modelliermasse (FIMO o. ä.) in der gewünschten Konsistenz und Farbgebung (Grundfarbe) gut durchgeknetet und zu einer vergleichsweise dicken ersten Vorplatte 21 (Fig. 4) verarbeitet. Die erste Vorplatte 21 wird dann in einer Kalandriermaschine 31 zwischen zwei gegenläufig drehenden Walzen 18,19 zu einer ersten Zwischenplatte 21'der Dicke d1 ausge- walzt (Fig. 4). Die Dicke d1 beträgt beispielsweise 1,5 mm.

Eine entsprechende zweite Vorplatte 22 aus Polymer-Modelliermasse einer ande- ren Farbe wird gemäss Fig. 5 in der Kalandriermaschine 31 zu einer zweiten Zwi- schenplatte 22'der Dicke d2 ausgewalzt (z. B. d2 = 0,7 m). Aus der Zwischenplatte 22'werden mittels eines (in Fig. 5 nur angedeuteten) Messers 23 oder einer Schere oder dgl. einzelne Musterstücke 24 ausgeschnitten, die nach Grösse und Form auf das gewünschte Muster abgestimmt sind. Es ist aber auch denkbar, zur Erzeugung eines fein verteilten Musters (z. B. für Bodenplatten oder dgl.) anstelle der gewalzten, flächigen Musterstücke 24 unregelmässig geformte Musterstücke einer anderen Farbe, z. B. Flocken, Körner oder Schnitzel, zu verwenden.

Die Musterstücke 24 (bzw. Flocken, Körner oder Schnitzel) werden dann in der gewünschten Anordnung auf die eine Seite (oder beide Seiten) der ersten Zwi- schenplatte 21'gelegt (bzw. gestreut) und zusammen mit der darunterliegenden ersten Zwischenplatte 21'erneut in der Kalandriermaschine 31 zu einer Platte 25 mit einer Dicke von z. B. 1,5 mm kalandriert (Fig. 6). Aus den aufgelegten Muster- stücken 24 werden dabei verbreiterte, in die Platte 25 integrierte, andersfarbige Musterbereiche 24'.

Die so vorbereitete, gemusterte Platte 25 mit den Musterbereichen 24'wird dann (Fig. 7) zwischen zwei Gewebebahnen 26,27 aus Polyester-Organdy oder einem vergleichbaren Gewebe in der Kalandriermaschine 31 zu dem Verbundmaterial 28 mit einer Dicke von z. B. 0,6 mm ausgewalzt, wobei die Gewebebahnen 26,27 mit der Polymer-Modelliermasse so zusammengepresst werden, dass sich die Model- liermasse mit dem Gewebe vollständig verbindet. Das Verbundmaterial 28 hat dann die in Fig. 2 dargestellte Struktur.

Aus dem fertig ausgewalzten Verbundmaterial 28 können dann Platten bestimmter Form ausgestanzt oder mit der Schere ausgeschnitten werden. Diese Platten wer- den dann noch im Feuchtzustand auf Formen modelliert oder gepresst, um daraus beispielsweise einen Lampenschirm 29 gemäss Fig. 8 zu bilden. Die fertig ge- formten Teile werden dann zusammen mit dem Werkzeug im Ofen bei ca. 130°C während ca. 30 Min. ausgehärtet.

Insgesamt lassen sich mit der Erfindung auf einfache und schnelle Art und Weise mechanisch stabile, nahezu beliebig formbare Gegenstände herstellen, welche die unterschiedlichsten farbigen Muster aufweisen können. Wird insbesondere von einer lichtdurchlässigen Polymer-Modelliermasse als Basismaterial ausgegangen, können speziell Teile für die Beleuchtungstechnik wie z. B. Lampenschirme herge- stellt werden.

BEZUGSZEICHENLISTE 10,20,30 Verbundmaterial 11,14 Basisschicht (polymer clay) 12,13,15,.., 17 Gewebe (z. B. Polyester-Organdy) 18,19 Walze 21,22 Vorplatte (polymer clay) 21', 22'Zwischenplatte (polymer clay) 23 Messer 24 Musterstück 24', 24" Musterbereich 25 Platte (polymer clay) 26,27 Gewebebahn (z. B. Polyester-Organdy) 28 Verbundmaterial 29 Lampenschirm 31 Kalandriermaschine