NO178585B - Sandwichelement for lette konstruksjoner, særlig for bygningsformål samt fremgangsmåte for fremstilling av samme - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører et sandwichelement for lette konstruksjoner, særlig for bygningsformål, bestående av en isolerende kjerne dekket med et armert, motstandsdyktig plastsjikt på hver side, slik som angitt i innledningen til det etterfølgende selvstendige krav 1. Oppfinnelsen vedrører også en fremgangsmåte for fremstilling av samme ifølge innledningen til krav 3.

Fra DE-33 15 901 og DE 35 13 918 er det kjent en selvbærende plate omfattende minst to ytre sjikt og et indre sjikt, hvilket indre sjikt består av en mineralullplate og hvor det ytre sjikt kan bestå av plater av for eksempel en magnesium-sement-suspensjon forsterket med glassfibre. Mineralullplaten er festet til yttersjiktene ved hjelp av et klebemiddel og har sine fibre hovedsakelig vinkelrett på yttersj iktene.

Formålet med den foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe et sandwichelement basert på den kjente teknikkens stand, men hvor den isolerende kjerne framviser stor mekanisk motstand mot sammentrykning på tvers av sandwichelementet, er meget motstandsdyktig mot fuktighet og råteangrep og samtidig er betydelig billigere og mer effektiv å fremstille.

Dette er ifølge den foreliggende oppfinnelse oppnådd ved hjelp av de trekk som framgår av karakteristikken til det etterfølgende selvstendige anordningskrav 1 samt karakteristikken i det etterfølgende selvstendige fremgangsmåtekrav 3.

Det er således tilveiebragt et sandwichelement som er meget motstandsdyktig mot inntrykningskrefter samt bøyekrefter og hvor det som kjerne er benyttet en mineralullplate med ensrettede fibre orientert på tvers av platens utstrekning, og hvor videre yttersjikt og kjerne er forbundet med hverandre ved at yttersjiktmaterialet er omsmeltet kjerne-sjiktsfibrene ved disses ender.

Plastsjiktene kan hensiktsmessig bestå av polyesterplater bundet til kjernen 2 uten bruk av annet bindemiddel enn polyesterplaten i seg selv.

For sammenføyning av de ovennevnte sandwichelementer er det tilveiebragt en profil som er nærmere omtalt i søkerens tidligere norske patentsøknad nr. P930533.

Ved hjelp av nevnte sandwichelement samt profil for sammen-føyning av slike sandwichelementer, kan det på en meget hurtig og lett måte reises små og store konstruksjoner, særlig bygningskonstruksjoner av høyst forskjellige konstruk-tive former og som på grunn av den nevnte sammenliming/ sveising av profiler og sandwichelementer til hverandre ved hjelp av hensiktsmessig bindemiddel, vil bli meget motstandsdyktige mot mekaniske belastninger som f.eks. rystelser i forbindelse med jordskjelv.

Således vil mindre bygningskonstruksjoner såsom småhus eller brakker, tåle å bli veltet fra grunnmur eller andre under-støttelser uten å bli skadet og kan deretter heises, jekkes på plass.

Oppfinnelsen vil bli nærmere beskrevet i det etterfølgende med henvisning til i tegningene skjematisk viste utførelses-former av henholdsvis sandwichelement og fremgangsmåtetrinn for fremstilling av elementet. Figur 1 viser i perspektiv en del av et sandwichelement med angivelse av de forskjellige sjikt og sammenbindingssoner. Figur 2-7 viser fremstillingen av elementet i trinn, der: figur 2 viser yttersjiktet beliggende på et transportbånd,

figur 3 viser tilføring av kjerneelementer,

figur 4 viser en detalj av sandwichelementet på dette punktet i fremstillingen,

figur 5 viser kappingen av elementet,

figur 6 viser elementet like før sammenføringen med det andre yttersjiktet,

figur 7 viser det ferdige elementet i snitt,

figur 8 viser tildannelsen av mineralullstaver,

figur 9 viser hvordan mineralullstavene plasseres for å danne et bredt sandwichelement, sett ovenfra, og

figur 10 viser skjematisk hvordan enkeltfibrene forankres i yttersjiktet.

Figur 1 viser et sandwichelement 1 bestående av en isolerende kjerne 2 dekket med et armert motstandsdyktig plastsjikt 3 på hver side. Kjernen 2 består av en mineralullplate med ensrettede fibre orientert på tvers av platens utstrekning. Yttersjiktene 3,3 og kjernen 2 er forbundet med hverandre ved at yttersjiktet er størknet rundt kjérnesjiktets fiberender i sonene 4,4. Hensiktsmessig kan plastsjiktene 3,3 bestå av polyesterplater. Mineralullplaten som utgjør kjernen 2 er dannet av staver 8 skåret ut av en mineralullplate 9 med fiberretning langsetter lengderetningen (figur 8). Tykkelsen t på stavene 8 definerer kjernesjiktets 2 tykkelse, mens mineralullplatens 9 tykkelse definerer bredden b på stavene. Flere staver 8 kan sammenstilles for å danne et sandwichelement med større bredde B (figur 9).

Ved å sammenbinde yttersjiktene og kjernesjiktet uten bruk av eget bindemiddel, vil man kunne oppnå en enkel og hurtig fremstilling av sandwichelementet. Elementet er svært godt egnet for masseproduksjon og kan fremstilles kontinuerlig. Under fremstillingen legges et sjikt 3 med flytende eller plastisk polyester på et transportbånd 5 som kan være av stål eller annet materiale med gode slippegenskaper mot polyester. Båndet kan belegges med teflon for ytterligere å forbedre slippegenskapene. Yttersjiktet kan være fra 4 til 10 mm tykt. Yttersjiktet 3 føres i flytende eller plastisk tilstand videre til en stasjon for pålegging av kjernesjiktelementer 2. Kjernesjiktelementene 2 føres nedover et skråplan 6, som befinner seg over transportbåndet 5 med det flytende yttersjiktet. Kjernesjiktelementene 2 legges tett inntil hverandre oppå yttersjiktet 3 og yttersjiktmaterialet trenger inn mellom fibrene i kjernesjiktmaterialet og omslutter fibrenes nederste ender. Som vist i figur 4 er inn-trengningen av yttersjiktmaterialet ca. 1 mm, men inn-trengningen kan også være så liten som 0,5 mm. Denne inn-trengnings dybden utgjør sammenbindingssonen 4. I figur 10 er denne forankringen vist skjematisk og sterkt forstørret. Dette er det ideelle tilfellet der fibrene i fiberelementet 2 står nøyaktig vinkelrett på yttersj iktet 3 og der alle enkeltfibrene er forankret til den forutbestemte dybden 4 i yttersjiktet. I virkeligheten vil en slik idealtilstand neppe kunne oppnås, idet fibrene som regel vil være noe krokete og ikke alle fibrene vil forankre seg i yttersjiktet. Dersom kjernesjiktelementets 2 egen tyngde ikke er til-strekkelig til at den trenger den nødvendige dybden ned i yttersjiktet 3, er det mulig å påføre en tilleggstrykkraft ovenfra ved hjelp av egnede innretninger.

Det halvferdige sandwichproduktet transporteres så videre til en kappestasjon samtidig som polyesteren herder. Straks polyesteren er herdet kappes sandwichelementet i passende stykker ved hjelp av for eksempel en kuttekniv 7 (fig. 5).

De halvferdige sandwichelementene snus så 180° om sin horisontale akse, f.eks. ved hjelp av vakuumløftere (fig. 6). Deretter føres de halvferdige sandwichelementene ned mot et ytterligere yttersjikt 3 som også befinner seg i flytende eller plastisk tilstand på et transport-bånd. Herdingen og kappingen gjentas så på samme måte som beskrevet ovenfor. Resultatet blir ferdige sandwichelementer i samsvar med det foran beskrevne.

Denne fremstillingsmetoden er svært besparende både med hensyn på antall prosesstrinn og materialforbruk. Det er ikke behov for noe klebemiddel og både klebemiddelforbruket og de prosesstrinn dette ville utgjort er således utelatt fra produksjonen. Ved at yttersjiktet er direkte festet i kjernesjiktet vil man heller ikke risikere at kjernesjikt og yttersjikt løsner fra hverandre på samme måten som ved klebing. Sandwichelementet vil derfor være svært pålitelig i bruk og vil kunne tåle større påkjenninger enn tilsvarende elementer der yttersjiktene er klebet til kjernesjiktet.

Et ønsket antall sandwichelementer kan sammensettes med sidekant mot sidekant ved hjelp av profilene beskrevet i norsk patentsøknad nr. P930533 og derved danne en vegg i en bygningskonstruksjon. På ønskede steder i veggen kan det i sandwichelementet 1 utskjæres ønskede åpninger for henholdsvis vinduer og dører, i hvilke det kan innsettes henholdsvis vinduskarmer og dørkarmer for vinduer og dører.

Ved bruk av de ovennevnte sandwichelementer kan man på en enkel og hurtig måte framstille bygningskonstruksjoner som vil bli meget motstandsdyktige mot både slagpåkjenninger og rystelser og i stor grad vil beholde sin form under sterke mekaniske påkjenninger frambragt av henholdsvis jordskjelv, vindpåkjenning og også til dels raspåkjenninger.

De ovennevnte sandwichelementer kan pakkes i transportable enheter sammen med aktuelle vindus- og dørkonstruksjoner, for forsendelse til katastrofeområder for hurtig oppsetting av både provisoriske og permanente boliger.

Sandwichelementene ifølge oppfinnelsen vil også være meget velegnet for medføring på ekspedisjoner til for eksempel polarområder hvor det skal oppsettes husvære for betjening og utstyr.

Oppfinnelsen kan således anvendes under høyst forskjellige forhold såsom både under arktiske og tropiske forhold. Styrke og isolasjonsevne kan reguleres ved hjelp av tykkelsen på de ytre sjikt 3 og mineralullplatens egenvekt samt at også tykkelsen på mineralullplaten vil bestemme sandwichelementets varmeisolasjonsevne.

Claims (7)

1. Sandwichelement (1) for lette konstruksjoner, særlig for bygningsformål, bestående av en isolerende kjerne (2) av en mineralullplate med ensrettede fibre orientert på tvers av platens utstrekning dekket med et armert motstandsdyktig yttersjikt (3) på hver side, karakterisert ved at kjernen (2) er forbundet med yttersjiktet (3) ved at kjernens (2) fibre ved sine ender som vender mot yttersjiktet (3) er omsluttet av yttersjiktets (3) masse.
2. 2. Sandwichelement ifølge krav 1, karakterisert ved at plastsjiktene (3,3) består av polyesterplater.
3. 3. Fremgangsmåte for å fremstille sandwichelement (1) for lette konstruksjoner, særlig for bygningsformål, bestående av en isolerende kjerne (2) av en mineralullplate med ensrettede fibre orientert på tvers av platens utstrekning dekket med et armert motstandsdyktig yttersjikt (3) på hver side, karakterisert ved at yttersjiktet tildannes fra flytende eller plastisk tilstand, at kjernen (2) føres sammen med yttersjiktet (3) før dette størkner, slik at kjernens (2) fibre ved sine ender som vender mot yttersjiktet derved om-sluttes av yttersjiktets (3) masse, slik at kjernen (2) etter at yttersjiktet (3) har størknet, er fast forbundet med yttersjiktet (3).
4. 4. Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert ved at yttersjiktet (3) dannes av flytende eller plastisk polyester.
5. 5. Fremgangsmåte ifølge krav 3 - 4, karakterisert ved at massen som danner yttersjiktet (3) føres ned i en horisontalt beliggende form med åpen overside, og at materialet som danner kjernen deretter plasseres oppå det flytende eller plastiske yttersjiktet (3), hvoretter yttersjiktet tillates å størkne, det halvferdige sandwichelementet (1) snus og prosessen gjentas for påstøping av yttersjiktet på den andre siden av kjernen (2).
6. 6. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved at formen innbefatter et bånd bestående av et materiale med gode slippegenskaper mot materialet i yttersjiktet, f.eks. teflon, stål og annet.
7. 7. Fremgangsmåte ifølge krav 5 - 6, karakterisert ved at kjernematerialet føres mot yttersjiktet på et skråplan som befinner seg over formen for yttersjiktet.