PL208796B1 - Urządzenie do określania wytrzymałości izolacji cieplnej na ścinanie, zwłaszcza strukturalnej wełny mineralnej - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do określania wytrzymałości izolacji cieplnej na ścinanie, zwłaszcza strukturalnej wełny mineralnej.

Wynalazek dotyczy urządzenia do określania wytrzymałości na ścinanie izolacji cieplnej, zwłaszcza strukturalnej wełny mineralnej, wytworzonej ewentualnie np. z wełny budowlanej, albo też z pianki poliuretanowej lub polistyrenowej. Weł na budowlana, czyli tak zwana twarda weł na, zawiera wiele warstw włókien z wełny mineralnej, tworzących wełnianą płytę. Płyta z wełny mineralnej może być stosowana jako taka do wielu różnych zastosowań izolacji cieplnej, albo też może być przetwarzana w wiele różnych konstrukcji sandwiczowych, takich jak np. płyty sandwiczowe, zawierające płyty powierzchniowe przykładowo z blachy stalowej powleczonej tworzywem sztucznym i warstwę rdzeniową z wełny mineralnej pomiędzy nimi. Wymieniona warstwa rdzeniowa może być wytworzona bezpośrednio z maty wełnianej, której włókna są usytuowane w płaszczyznach zasadniczo równoległych do płyt powierzchniowych, albo przykładowo tak, że mata z wełny mineralnej jest cięta na podłużne płytki, które są obracane o 90° wokół swej osi wzdłużnej tak, że włókna przebiegają zasadniczo prostopadle do płyt powierzchniowych elementu sandwiczowego. Wiele płytek skleja się ze sobą bocznie i kolejno, by wytworzyć rdzeń wełniany o żądanych wymiarach, przy czym szerokość płytek ciętych z maty szklanej okreś la grubość warstwy rdzeniowej. W takim zastosowaniu sekcja rdzeniowa wykonana z płyty wełnianej działa jako wełna budowlana. W tak zwanych lekkich elementach sandwiczowych sekcja rdzeniowa może być wykonana przykładowo z pianki poliuretanowej lub polistyrenowej zamiast z wełny budowlanej. Urządzenie według wynalazku może być również stosowane do badania sekcji rdzeniowej takich elementów, jeżeli taka sekcja rdzeniowa jest wytworzona jako zespół prefabrykowany, który jest następnie pewnie sklejany z płytami powierzchniowymi elementu sandwiczowego.

Wełna budowlana podlega kilku różnym wymaganiom wytrzymałościowym, jednym z których jest wytrzymałość na ścinanie. Dotychczas wytrzymałość na ścinanie mierzono zasadniczo zgodnie z normą SFS-EN12090, co jednak oznacza proces niewygodny i powolny. Znormalizowany sposób wymaga co najmniej 30 minut, ponieważ obejmuje oczekiwanie na wyschnięcie kleju.

Aktualnie opracowuje się normę europejską dotyczącą konstrukcji sandwiczowych, przy czym wybranym sposobem badania jest tak zwany test belkowy. Badanie to polega na wycięciu elementu na belkę o szerokości w przybliżeniu 100-200 mm i o długości w przybliżeniu 1000-2000 mm. Jest to dobre przy badaniu gotowego wyrobu, ale nie przy badaniu tylko sekcji rdzeniowej, a ponadto postępowanie takie jest uciążliwe i dlatego nie nadaje się do bezpośredniej kontroli produkcji.

W WO03/042665 opisano urządzenie i sposób określania wytrzymałości na ścinanie izolacji cieplnej. Urządzenie zawiera ruchomy element zaciskający i obok co najmniej jeden nieruchomy element mocujący, każdy z elementów ma wnękę, nadającą się do mocowania części próbki w kształcie paska wycinanej z izolacji cieplnej. Urządzenie jest przeznaczone do przykładania siły F do ruchomego elementu mocującego, do przemieszczania tego ruchomego elementu mocującego względem nieruchomego elementu mocującego do wywołania ścinania aktualnie mierzonej próbki w kształcie paska w miejscu pomię dzy ruchomym elementem mocują cym a nieruchomym elementem mocującym. Urzą dzenie ma ponadto elementy do pomiaru wartości siły F, do określania na jej podstawie wytrzymałości na ścinanie.

Celem niniejszego wynalazku jest opracowanie urządzenia do określania wytrzymałości izolacji cieplnej na ścinanie wełny mineralnej.

Według wynalazku urządzenie do określania wytrzymałości izolacji cieplnej na ścinanie, zwłaszcza strukturalnej wełny mineralnej, stosowanej jako materiał rdzeniowy dla paneli warstwowych (sandwiczowych), zawiera dwa elementy, z których każdy ma wnękę oraz urządzenie to jest przeznaczone do przykładania siły. Urządzenie zawiera ruchomy element mocujący i obok co najmniej jeden nieruchomy element mocujący, każdy z elementów ma wnękę, nadającą się do mocowania części próbki w kształcie paska, wycinanej ze strukturalnej wełny mineralnej. Urządzenie jest przeznaczone do przykładania siły F do ruchomego elementu mocującego, do przemieszczania tego ruchomego elementu mocującego względem nieruchomego elementu mocującego do wywołania ścinania aktualnie mierzonej próbki w kształcie paska strukturalnej wełny mineralnej w miejscu pomiędzy ruchomym elementem mocującym a nieruchomym elementem mocującym. Urządzenie ma ponadto elementy do pomiaru wartości siły F, do określania na jej podstawie wytrzymałości na ścinanie charakteryzuje się tym, że każda wnęka elementu ruchomego i nieruchomego ma występy do unieruchomienia próbki.

PL 208 796 B1

Korzystnie, urządzenie zawiera dwa nieruchome elementy mocujące i pomiędzy nimi ruchomy element mocujący.

Korzystnie, urządzenie zawiera elementy do przemieszczania ruchomego elementu mocującego ze stałą nastawialną prędkością względem nieruchomego elementu mocującego.

Wynalazek zostanie teraz opisany bardziej szczegółowo na podstawie załączonych rysunków, gdzie:

Fig. 1-3 przedstawiają przykładowe wykonanie urządzenia według wynalazku w schematycznych widokach odpowiednio z jednego końca, z przodu i z drugiego końca.

Fig. 4 przedstawia schematycznie sposób przeprowadzania badania wytrzymałości wełny mineralnej na ścinanie.

Fig. 5 przedstawia schematycznie inny sposób przeprowadzania badania wytrzymałości wełny mineralnej na ścinanie.

Urządzenie 1, jak pokazano na fig. 1-3, zawiera ramowy element 4 ruchomy na kołach 11. Na wierzchu tego ramowego elementu 4 zamontowany jest ruchomy zaciskający element 2 i nieruchomy zaciskający element 3, które mają odpowiednio wnęki 2a i 3a, przeznaczone do mocowania badanej próbki 15 wyciętej z maty z wełny mineralnej. Nieruchomość badanej próbki zapewniona jest za pomocą występów 10 w mocującej wnęce każdego elementu zaciskającego. Nieruchomy zaciskający element 3 pozostaje nieruchomy na wierzchu ramowego elementu 4, podczas gdy ruchomy zaciskający element 2 jest przeznaczony do przemieszczania przez działanie wózka wzdłuż liniowych prowadnic 7 w płaszczyźnie pionowej. Ten pionowy ruch jest realizowany za pomocą cylindra hydraulicznego 5, który jest dołączony do ruchomego zaciskającego elementu 2 za pomocą czujnika siły 16. Urządzenie 1 zawiera ponadto hydrauliczny zespół 12 do wytwarzania niezbędnej energii hydraulicznej, jak również rozdzielczą tablicę 13.

Podczas działania paskową próbkę 15 do badania wyciętą z maty z wełny mineralnej umieszcza się, jak pokazano na fig. 4, w mocującej wnęce 2a i 3a odpowiednio ruchomego elementu 2 i nieruchomego elementu 3, po czym ruchomy element 2 jest poddawany działaniu przyłożonej siły F przez przemieszczanie ruchomego elementu 2 ze stałą prędkością względem nieruchomego elementu 3, na skutek czego, gdy siła F zwiększy się do wystarczającej wartości, pasek 15 z wełny mineralnej podlega ścinaniu w miejscu 14 pomiędzy elementami ruchomym i nieruchomym. Czujnik 16 może być wykorzystywany do mierzenia wartości siły F w różnym czasie i do określenia wytrzymałości na ścinanie maty z wełny mineralnej na podstawie maksymalnej wartości siły. Korzystnie przygotowuje się cztery próbki do badań, a średnią wytrzymałość na ścinanie, obliczoną na podstawie ich obciążenia niszczącego, wykorzystuje się jako wartość wytrzymałości na ścinanie aktualnie badanej maty z wełny mineralnej. Próbki do badań różnią się od produktu końcowego, ponieważ nie ma żadnych płyt powierzchniowych, co powoduje pewną różnicę wartości wytrzymałości na ścinanie w porównaniu z gotowym wyrobem, ale uwzględnia się to stosując odpowiedni współczynnik kalibracji określany doświadczalnie lub matematycznie.

Fig. 5 przedstawia sposób przeprowadzania badania wytrzymałości wełny mineralnej na ścinanie. Przykład realizacji obejmuje dwa nieruchome zaciskające elementy 3, a pomiędzy nimi ruchomy zaciskający element 2, który jest poddawany działaniu siły F, by poruszać go względem nieruchomych elementów. Pasek 15 do badań umieszcza się w urządzeniu w taki sposób, że wchodzi on w mocujące wnęki wszystkich trzech elementów zaciskających, przy czym pasek ten zostaje ścięty w dwóch miejscach podczas działania urządzenia.

Główną zaletą urządzenia według wynalazku jest prostota i możliwość szybkiego pomiaru co umożliwia stosowanie go również do ciągłej kontroli produkcji. Urządzenie jest opisane powyżej zasadniczo w odniesieniu do wełny mineralnej, a zwłaszcza w odniesieniu do wełny mineralnej stosowanej na sekcję rdzeniową elementów sandwiczowych, ale nadaje się również do stosowania w przypadku innych izolacji cieplnych, w których siła ścinająca jest ważnym czynnikiem. Oprócz sekcji rdzeniowej elementów sandwiczowych wełnę budowlaną można również stosować np. na zewnętrzną izolację cieplną, klejąc płyty z tej wełny bezpośrednio do powierzchni ściany i pokrywając taką izolację powłoką tynkową.

Claims (3)

1. Urządzenie do określania wytrzymałości izolacji cieplnej na ścinanie, zwłaszcza strukturalnej wełny mineralnej, stosowanej jako materiał rdzeniowy dla paneli warstwowych (sandwiczowych), zawierające dwa elementy, z których każdy ma wnękę oraz urządzenie to jest przeznaczone do przykładania siły, przy czym urządzenie zawiera ruchomy element mocujący i obok co najmniej jeden nieruchomy element mocujący, każdy z elementów ma wnękę, nadającą się do mocowania części próbki w kształcie paska, wycinanej ze strukturalnej wełny mineralnej, a urządzenie jest przeznaczone do przykładania siły F do ruchomego elementu mocującego, do przemieszczania tego ruchomego elementu mocującego względem nieruchomego elementu mocującego do wywołania ścinania aktualnie mierzonej próbki w kształcie paska strukturalnej wełny mineralnej w miejscu pomiędzy ruchomym elementem mocującym a nieruchomym elementem mocującym, przy czym urządzenie ma ponadto elementy do pomiaru wartości siły F, do określania na jej podstawie wytrzymałości na ścinanie, znamienne tym, że każda wnęka ma występy (10) do unieruchomienia próbki.

2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że zawiera dwa nieruchome elementy mocujące (3) i pomiędzy nimi ruchomy element mocujący (2).

3. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że zawiera elementy do przemieszczania ruchomego elementu mocującego (2) ze stałą nastawialną prędkością względem nieruchomego elementu mocującego (3).