SE507573C2 - Balkkonstruktion för tak och väggar i rena rum - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 507 573 I FR 2.173.078 beskrivs en balkkonstruktion som i viss mån lämpar sig för denna typ av tak och väggar. I konstruktionen ingår balkar med ett tvärsnitt, som har den generella formen av ett uppochnedvänt T. Balkamas horisontella utskjutande delar utgör de flänsar, på vilka stödytoma är anordnade. Den del av balktvärsnittet som är vinkelrätt mot flänsarna utgör balkens bärande del. Denna bärande del är på sina sidor försedd med längsgående spår för mottagande av sammanfogningsorgan. Vid uppbyggnad av exempelvis ett tak kan balkama sarnrnanfogas till ett rektangulärt rutnät. Flera första balkar upphängas parallellt med varandra i en riktning. Dessa första balkar länkas till varandra med flera andra balkar, som är sinsemellan parallella och vinkelräta mot de första balkama. De tvärgående andra balkama sammanfogas med de första balkama, så att de andra balkamas ändar vetter mot de första balkarnas lång- sidor. På så vis bildas ett rutnät eller raster, som innefattar längs- och tvärgående balkar, som med sina på flänsarna anordnade stödytor omger rektangulära öppningar.

Taket fullbordas genom att rektangulära plana takski vor placeras i rastret så att de stödjande anligger mot stödytoma.

Problem Den i FR 2.173.078 beskrivna konstruktionen innebär emellertid problem vad beträffar sammanfogningen av de längs- och tvärgående balkama. Speciellt medför konstruk- tionen att varje sammanfogningspunkt utgör en försvagning, som kraftigt reducerar hållfastheten hos hela takkonstruktionen.

Eftersom de på flänsarna anordnade stödytoma även utgör tätningsytor, är det viktigt att dessa befinner sig i ett och samma plan. Då en tvärgående balk skall anbringas vinkelrätt mot en längsgående balk, kommer därför den tvärgående balkens ände att anligga endast mot den tunna långsidan hos den längsgående balkens utskjutande fläns. De båda balkamas gemensamma anliggningsyta blir därför mycket liten och är dessutom placerad på ett avstånd motsvarande flänsens bredd från den längsgående balkens bärande del. För att hålla samman de båda balkama används därför speciella sammanfogningsorgan, som anbringas i spåren på de tvär- och längsgående balkamas bärande delar. Sammanfogningsorganen är avsedda att överbrygga det mellanrum som uppstår mellan den tvärgående balkens ändyta och långsidan hos den längsgående balkens bärande del. Denna tämligen komplicerade sammanfogning medför ett avsevärt arbete, många ingående detaljer samt en vek tak- eller väggkonstruktion. Den bristande hållfastheten är särskilt besvärande i de fall renrumstaket skall bära tunga 10 l5 20 25 30 35 507 575 filter, armaturer och liknande samt då man önskar ett gångbart tak för möjliggörande av reparationer och underhåll.

Det svenska patentet 8700746-4 beskriver en balkkonstruktion som medger en betydligt stabilare sammanfogning av längs- och tvärgående balkar. I denna konstruktion är balkama ihåliga så att deras generella tvärsnitt är lådforrnigt. Vid den närmast rummet belägna delen av balkama är en ihålig fläns anordnad, utskjutande på var sida om balkens centrala del. Stödytor är anordnade på de ytor av flänsarna som vetter bort från rummet. Inuti den ihåliga flänsen på den tvärgående balken anordnas ett låsorgan i närheten av balkens ände. De längs- och tvärgående balkarna hålles samman genom att den tvärgående balkens lådformiga tvärsnitt anligger mot den längsgående balkens långsida och genom att låsorganet i den tvärgående balken griper in i låsspår på den längsgående balkens långsida. Denna konstruktion ger en betydligt större anliggningsyta mellan de längs- och tvärgående balkama och medför därför en stabilare konstruktion.

Den senast beskrivna konstruktionen medför emellertid brister vad gäller utseendet och funktionen hos takets eller väggens insida. Av monteringstekniska skäl och för att utnyttja gravitationen vid fasthållning av vägg- respektive takelementen måste stödytoma vetta bort från det rena rummet. Därför kommer flänsen efter montering att vara placerad innanför stödytan och därmed innanför vägg- och takelementen. Flänsen är således synlig och åtkomlig från rummets insida. Med balkkonstruktionen enligt SE 8700746-4 får flänsen en betydande tjocklek, eftersom den skall rymma låsorganet och eftersom dess tvärsnitt skall utgöra en tillräckligt stor stödyta. Resultatet blir en vägg eller ett tak vars inre yta inte är slät utan belamrad med kraftigt utskjutande vertikala och horisontella flänsar. Förutom att dessa element är oestetiska medför de problem vid upphängning av detaljer på väggarna. De orsakar dessutom stömingar av luftströmningen i rummet.

För att erhålla en så slät inre yta som möjligt har därför föreslagits att utforma balkama med en ihålig bärande del vars tvärsnitt är lådformigt och med en tunn fläns som inne- fattar stödytan. Den bärande delen skall härvid i monterat läge vara anordnad utanför flänsen med stödytan, sett inifrån rummet. Liksom i SE 8700746-4 sammanfogas en tvärgående balk till en längsgående genom att ändytan hos den tvärgående balkens ihåliga sektion anligger mot den längsgående balkens långsida. I den tvärgående balkens ihåliga sektion är vidare ett låsorgan anordnat så att det samverkar med låsspår 10 15 20 25 30 35 507 573 på den längsgående balkens långsida. Den föreslagna konstruktionen erbjuder en stabil konstruktion, men innebär väsentliga problem vad beträffar monteringen av det rena fllmmßt.

Med denna tidigare kända konstruktion måste nämligen varje tvärgående balk special- bearbetas före montering. Eftersom såväl den längsgående som den tvärgående balken är försedd med utskjutande flänsar kommer dessa flänsar att hindra det lådfonniga tvärsnittet hos den tvärgående balkens bärande del att anligga mot den längsgående balkens långsida. Före montering måste därför en del av antingen den längsgående balkens eller den tvärgående balkens fläns avlägsnas. I praktiken sker monteringen genom att den tvärgående balken först kapas så att dess längdmått överensstämmer med avståndet mellan de två mot varandra vettande långsidoma hos de parallellt anordnade längsgående balkarnas bärande sektioner. Därefter fräses den del av flänsen på den tvärgående balken bort, som hindrar kontakt mellan de båda balkamas bärande delar. Denna fräsoperation måste utföras i den tvärgående balkens båda ändar. Efter kap- och fräsoperationerna monteras den tvärgående balken mellan de båda längsgående balkama genom att ett låsorgan i var ände av den tvärgående balken bringas i ingrepp och åtskruvas i de båda längsgående balkarna.

De fräsoperationer som krävs medför betydande problem vid monteringen.

Fräsoperationema kräver att ett fräsverktyg medtages till och finns tillgängligt vid monteringsplatsen. Vidare innebär operationen naturligtvis extra och tidskrävande arbetsmoment. Dessutom medför eventuella misstag vid fräsningen att hela den tvärgående balken måste kasseras. Ändamålet med föreliggande uppfinning är därför en balkkonstruktion för tak och väggar, speciellt för rena rum, som medför väsentligt förenklat monteringsarbete vid sammansättningen av taket och väggarna.

Lösningen Detta ändamål erhålls enligt uppfinningen med en balkkonstruktion av det i inledningen angivna slaget, som kännetecknas av att åtminstone de andra balkama innefattar ett med en eller flera stödytor försett långsträckt flänsorgan och ett lång- sträckt bärande organ, att flänsorganet och det bärande organet åtminstone före montering är separerbara och/eller axiellt förskjutbara i förhållande till varandra och att det bärande organet, efter montering, är längre än flänsorganet och så anordnat att 10 15 20 25 30 35 507 573 det vid båda ändar sträcker sig axiellt utanför flänsorganets ändar samt att fläns- organet efter montering är förenat med det bärande organet medelst utsprång, som är anordnade i det ena organet och samverkande med spår, som är anordnade i det andra organet och/eller medelst separata samrnansättningsorgan.

Härigenom är det möjligt att vid montering av rena rum kapa flänsorganet för sig och balkens bärande organ för sig. På så vis elimineras fullständigt behovet av fräs- operationer. Uppfinnin gen medger dessutom att längden hos de andra balkama anpassas genom endast en enda kapningsoperation. De enligt tidigare känd teknik nödvändiga kapnings- och dubbla fräsoperationema ersätts således vid en balk- konstruktion enligt uppfinningen med en enda kapningsoperation.

Flänsorganet kan vara förenat med det bärande organet medelst utsprång som är anordnade på det ena organet och som samverkar med spår som är anordnade i det andra organet. Då de båda organen har kapats var för sig, till lärnplig längd, förenas de helt enkelt genom att det med utsprång försedda organet skjuts in i det med spår försedda organet.

Flänsorganet kan även efter montering vara förenat med det bärande organet medelst separata sammansättningsmedel. Således kan exempelvis flänsorganet skruvas, nitas eller limmas fast vid det bärande organet. Det är även möjligt att organen först förenas medelst spår och utsprång och att därefter separata samrnansättningsmedel anbringas.

Vidare kan stödytoma vara så anordnade att de efter montering vetter bort från rummet. Denna utföringsform medger enkel montering utifrån av vägg- och takelement mot stödytoma. Vad taket beträffar medger denna utföringsforrn att gravitationen kan nyttjas för att fasthålla takelementen vid balkrastret.

Flänsorganet och/eller det bärande organet kan utgöras av strängpressade profil- element. Härigenom ges möjlighet att, till en förhållandevis låg kostnad, använda balkar, vars tvärsnittsgeometrier är specialanpassade för olika behov.

Flänsorganet och/eller det bärande organet kan vidare vara utförda i lättmetall. Ett exempel är aluminium, som kombinerar god formbarhet med hög hållfasthet och låg vikt. 10 15 20 25 30 35 507 573 Det är enligt en utföringsforrn av uppfinningen möjligt att utföra de första och andra balkama med identiska tvärsnitt. Både de första och de andra balkama innefattar härvid likadana flänsorgan samt likadana bärande organ. Fördelen med denna utföringsforrn ligger i att en och samma typ av balk kan användas för såväl de längs- som tvärgående balkama. Vid montering anpassas endast längden hos de olika balkamas fläns- och bärande organ.

Figurbeskrivning Exemplifierande utföringsformer av uppfinningen beskrivs nedan i anslutning till bifogade ritningar.

Figur 1 är en schematisk perspektivvy av en balkkonstruktion för renrumstak enligt en utföringsform av uppfinningen.

Figur 2 är en delvis uppskuren förstoring av en del av den i figur l visade perspektivvyn.

I figur 1 visas uppbyggnaden av en del av ett tak för rena rum. Taket innefattar en balkkonstruktion 1. I balkkonstruktionen ingår flera första balkar 2, som är horisontellt upphängda medelst upphängningsorgan 3 i taket av den lokal, i vilken det rena rummet inryms. Alternativt kan balkkonstruktionen vara upphängd i en separat bärande rarnkonstruktion (ej visad). De första balkama 2 är upphängda parallellt med varandra och deras längsaxlar löper i en riktning som härefter kallas längsriktningen.

Mellan de första balkama 2 är flera andra balkar 4 anordnade. De andra balkama 4 är horisontellt anordnade, parallellt med varandra och vinkelrätt mot de längsgående första balkama 2. De andra balkarna 4 är vidare vid sina ändar 5 fast förenade med långsidoma 6 hos de längsgående första balkama 2.

Balkkonstruktionen l bildar ett rutnät eller ett raster där de första 2 och andra 4 balkama definierar omkretsen till rektangulära öppningar 7. De rektangulära öppningarna 7 är täckta av rektangulära takelement 8. Takelementen 8 vilar härvid på stödytor 9, som är anordnade på de första 2 och andra 4 balkama. Stödytoma 9 utgör även tätningsytor, som tätande samverkar med motsvarande tätningsytor (ej visade) på takelementen 8. Separata tätningsmedel (ej visade), exempelvis i form av packningar eller tätningsmassa, kan vara anordnade mellan Stödytoma 9 och takelementen 8. För 10 20 25 30 35 507 573 att erhålla god täthet är det viktigt att de stödytor 9, som omger en öppning 7 samtliga är anordnade väsentligen i ett och samma plan. I figuren antyds vidare att samtliga stödytor 9 i hela takkonstruktionen 1 är anordnade väsentligen i ett och samma plan.

Undantag från detta kan naturligtvis förekomma, exempelvis om renrumstaket skall vara uppbyggt i olika nivåer.

I figur 2 framgår mer i detalj hur en första längsgående balk 2 är förenad med en andra tvärgående balk 4. Den första längsgående balken 2 utgörs av ett strängpressat profil- element av aluminium. Balken 2 har ett generellt lådformigt tvärsnitt med en vertikal symmetriaxel. Ett första axiellt T-spår 10 är anordnat vid balkens uppåt vettande långsida 1l. Detta första T-spår 10 används för att fästa upphängningsorganen 3 (fig 1). Vid sin nedåt vettande långsida 12 har balken 2 ett andra T-spår 13. Detta andra T-spår 13 används för att inifrån renrummet fästa detaljer i renrumstaket. De delar av det andra T-spåret 13 som inte används kan, av estetiska och renhållnings- tekniska skäl, döljas med en täcklist 14, som inskjutes eller snäpps fast i detta andra T-spår 13. Vid den nedåt vettande långsidan 12 är vidare två flänsar 15a, 15b anordnade. Flänsama 15a, 15b skjuter ut vinkelrätt åt varsitt håll från balkens 2 vertikala symmetriplan. Flänsamas 15a, 15b nedåt vettande ytor är i nivå med och utgör en del av balkens nedåt vettande långsida 12. Då täcklisten 14 är anbragt i det nedre T-spåret 13 uppvisar således den första balken 2 nedåt, mot renrummet, en plan och slät yta. De båda flänsama 15a, 15b skjuter ut horisontellt från balkens 2 respektive vertikala långsidor 6a, 6b. De båda vertikala långsidoma 6a, 6b är försedda med varsitt låsspår l6a respektive 16b. Även dessa låsspår l6a, l6b är utformade som T-spår. De uppåt vettande ytoma hos flänsama 15a resp 15b utgör de stödytor 9 mot vilka takelementen 8 (fig 1) anligger. Flänsamas 15a, 15b vertikala tjocklek är förhållandevis ringa, omkring 2 - 5 mm. Deras horisontella bredd är dimensionerad för att utgöra en fullgod tätningsyta och kan i normalfallet vara omkring 15 - 50 mm.

Vinkelrätt mot den första längsgående balken 2 är den andra, tvärgående balken 4 anordnad. Denna andra balk 4 består av två olika långsträckta profilelement 17, 18.

Det första profilelementet 17 utgör ett flänsorgan och innefattar en nedåt vettande plan sida 19. Motstående den nedåt vända sidan 19 är en uppåt vettande plan sida 20 anordnad. Vid den uppåt vettande sidan 20 är långsträckta utsprång 21 anordnade parallellt med flänsorganets 17 längsaxel. 10 15 20 25 30 35 507 573 Det andra profilelementet 18 utgör det bärande organet och består av en fyrkantbalk som är symmetrisk kring ett vertikalt och ett horisontellt längsgående symmetriplan.

Var och en av fyrkantbalkens långsidor 22a, 22b, 22c, 22d uppvisar en plan yta i vilken ett T-spår 23a, 23b, 23c resp. 23d är anordnat. Centralt genom fyrkantbalken 18 löper en längsgående hålighet 24. Ett låsorgan 25 med hakar 25a är anordnat vid var ände av fyrkantbalken 18, delvis i och med hakama 25a utskjutande ur håligheten 24.

Som framgår av figur 2 är flänsorganet 17 och fyrkantbalken 18 förenade genom att de långsträckta utsprången 21 griper in i det T-spår 23d, som är anordnat i fyrkant- balkens 18 nedåt vettande långsida 22d. Detta ingrepp åstadkommes genom att flänsorganets 17 utsprång 21 förs in axiellt i T -spåret 23d.

De sålunda förenade profilelementen 17, 18 bildar den andra tvärgående balken 4.

Stödytoma 7 bildas hos denna balk 4 av de delar av flänsorganets 17 uppåt vettande sida 20, som skjuter ut utanför fyrkantbalkens 18 nedåt vettande långsida 22d . Fyr- kantbalken 18 är längre än flänsorganet 17 och sträcker sig därför, med sina båda “ ändar, förbi flänsorganets 17 ändar. Flänsorganets 17 ände ligger an mot långsidan hos den första längsgående balkens 2 fläns 15a. Fyrkantbalken 18 däremot, sträcker sig förbi den första balkens 2 fläns 15a med stödyta 7 och ligger an mot den första balkens 2 vertikala långsida 6a. Den tvärgående balken 4 är förenad med den längs- gåendebalken 2 genom att låsorganets 25 hakar 25a griper in i den första balkens 2 låsspår 16a.

Vid montering av en balkkonstruktion för ett renrumstak upphängs först de första längsgående balkama 2 parallellt med och på lämpligt avstånd från varandra.

Centrumavståndet mellan de första balkama 2 väljs företrädesvis till mellan 500 och 1500 mm, särskilt mellan 600 och 1200 mm. Därefter anpassas längden hos de tvärgående andra balkarna 4 till det valda avståndet. Fyrkantbalken 18 kapas härvid så att dess längd överensstämmer med avståndet mellan de två mot varandra vettande vertikala långsidoma 6a och 6b hos de första längsgående balkarna 2. Flänsorganet 17 kapas så att dess längd motsvarar fyrkantbalkens längd minus två gånger bredden hos den längsgående balkens 2 fläns 15. Detta kan utföras genom två kapningsoperationer med flänsorganet 17 och fyrkantbalken 18 separerade.

Altemativt kan båda profilelementen 17, 18 kapas i en och samma kapningsoperation.

De båda profilelementen 17, 18 är härvid förskjutbart förenade med varandra även 10 15 20 25 30 35 507 573 under kapningsoperationen. Före kapningen förskjuts de båda profilelementen 17, 18 axiellt i förhållande till varandra så att fyrkantbalken 18, i den ände som ej skall kapas, sträcker sig utanför flänsorganet 17 en sträcka, som motsvarar den dubbla bredden hos den första balkens 2 fläns 15. Därefter kapas de båda profilelementen 17, 18 så att fyrkantbalken 18 erhåller rätt längd. Efter kapningen förskjuts flänsorganet 17 tillbaka hälften av den tidigare förskjutna sträckan. Fyrkantbalken 18 sträcker sig nu, vid var ände, förbi flänsorganets ände en sträcka som motsvarar bredden hos den första längsgående balkens 2 fläns 15.

Detta sätt att anpassa längden hos de tvärgående balkama innebär en avsevärd förenkling jämfört med tidigare känd teknik. Vid tidigare kända balkkonstruktioner måste varje tvärgående balk anpassas genom en kapnings- och två fräsningsopera- tioner, en i var ände. Med en balkkonstruktion enligt föreliggande uppfinning ersättes samtliga dessa operationer med blott en kapningsoperation.

Då längden hos den andra tvärgående balken 4 sålunda är anpassad fästes den i var ände med låsorganen 25 i de längsgående balkamas 2 låsspår 16.

Uppfinningen är naturligtvis inte begränsad till det visade utföringsexemplet, utan kan varieras inom ramen för efterföljande patentkrav.

Vad som ovan sagts om balkkonstruktioner för tak till rena rum gäller även för balkkonstruktioner för väggar till rena rum. Den enda skillnaden härvid är, att vissa av de i exemplet ovan angivna riktningarna anpassas till att gälla en vertikal vägg istället för ett horisontellt tak. Balkonstruktionen måste även kompletteras med organ som pressar väggelementen mot stödytoma.

Vidare utgörs takelementen i det visade exemplet av så kallade blindplattor, d.v.s. av plana skivor vars enda uppgift är att tätande täcka öppningama 7. Takelementen 8 kan emellertid i praktiken även utgöras av en rad andra detaljer, exempelvis filterelement för filtrering av tilluft och belysningsarmaturer. Sådana belysningsarmaturer kan vidare vara anordnade helt utanför det rena rummet, med en ljusgenomsläppli g skiva tätande anordnad på stödytoma i en öppning. Vid balkkonstruktioner för väggar ersätts naturligtvis takelementen med väggelement. Dessa kan förutom blindplattor även utgöras av exempelvis fönster- eller dörrelement. 507 573 10 Då balkkonstruktionen används för tak, måste inte den del av den andra tvärgående balken som utgör det bärande organet sträcka sig ända till den första längsgående balkens långsida. Det bärande organet kan istället bärande ta stöd mot den första längsgående balkens stödyta.

Claims (5)

10 15 20 25 30 507 573 11 Patentkrav

1. Balkkonstruktion (1) för väggar och tak i rena rum, innefattande första (2) och andra (4) balkar, som är anordnade väsentligen vinkelrätt mot varandra och väsentligen parallellt med väggens respektive takets utbredningsplan, varvid de första (2) och andra (4) balkarna innefattar långsträckta flänsar (15a, 15b, 17) med stödytor (9), som är väsentligen parallella med väggens / takets utbredningsplan, varvid väggen / taket innefattar vägg- respektive takelement (8) som anliggande tar stöd mot stödytoma (9), kännetecknad av att åtminstone de andra balkama (4) innefattar ett med en eller flera stödytor (9) försett långsträckt flänsorgan (17) och ett långsträckt bärande organ (18), att flänsorganet (17) och det bärande organet (18) åtminstone före montering är separerbara och/eller axiellt förskjutbara i förhållande till varandra, att det bärande organet(18), efter montering, är längre än flänsorganet (17) och så anordnat att det vid båda ändar sträcker sig axiellt utanför flänsorganets (17) ändar samt att flänsorganet (17) efter montering är förenat med det bärande organet (18) medelst utsprång (21), som är anordnade i det ena organet och samverkande med spår (23d), som är anordnade i det andra organet och/eller medelst separata sammansättnings- organ.

2. Balkkonstruktion enligt krav 1, kännetecknad av att stödytoma (9) efter montering vetter bort från det rum, som omgivs av väggarna och taket.

3. Balkkonstruktion enligt något av krav 1 - 2, kännetecknad av att flänsorganet (17) och/eller det bärande organet (18) utgörs av strängpressade profilelement.

4. Balkkonstruktion enligt något av krav 1 - 3, kännetecknad av att flänsorganet (17) och/eller det bärande organet (18) är utförda i lättmetall, exempelvis aluminium.

5. Balkkonstruktion enligt något av krav 1 - 4, kännetecknad av att de första (2) och de andra (4) balkarna har likadana tvärsnitt och är uppbyggda av flänsorgan (17) med likadana tvärsnitt samt av bärande organ (18) med likadana tvärsnitt.