SE526954C2 - Förfarande för bildande av ett elastiskt stomljuddämpande skikt, elastiskt stomljuddämpande skikt samt handhållen extruder för genomförande av förfarandet - Google Patents

Description

526 954 2 pakta elastomerer blir en sådan kuggförbindning tillförlitlig. Ej heller kan en full- ständig förbindning säkerställas vid sammansättningen. Tâthet kan ej uppnås med detta system, tvärtom erfordras vid beläggning av dessa förbindningsområden med ballast en återkommande tillsyn och omfattande efterarbeten, såsom limning. Ett system innefattande mekanisk förankring lämpar sig ej som tåtningssystem för cell- forrniga och elastiska material. Även från EP 1 321 577 A2 är känt ett dämpande skikt, vilket bildas av plattor i flera lager, avsett att anbringas under en ballastbädd för en spårkonstruktion. Plat- torna uppvisar åtminstone ett övre genomgående lager av en kompakt elastomer, vilket i sin undersida uppvisar utskjutande, tvärgående steg. Mellan dessa tvärsteg är stavformade dämpningselement av skummad elastomer insatta. Det övre lagret av kompakt elastomer uppvisar profileringar i sina kanter på sådant sätt att en tandning uppkommer vid läggning av plattorna under varandra, med de redan be- skrivna nackdelarna hos en sådan förbindning som medför att denna typ av för- bindning ej är genomförbar i samband med skummad elastomer.

I samband med olika typer av tätningsfolier för olika tillämpningar är det känt att lägga banor av dessa folier med överlappande längskanter, och att lirnma eller vär- mesvetsa dessa inbördes i överlappningsornrådet. Eftersom det i dessa fall handlar om tunna folier av kompakt (ej skummat) material, uppkommer härigenom inga betydande styvhetsskillnader i breddriktningen av det sålunda bildade skiktet. För denna typ av skikt handlar det emellertid ej om ett elastiskt, stomljuddämpande skikt.

Det år också känt att lägga banor av kompakt (ej skummad) syntetmaterial med en mellanliggande spalt, i vilken ett smält syntetmaterial anbringas för förbindning av banorna. Efter avkylning bildar det infogade syntetmaterial en syntetremsa mellan banomas yttre kantområden, vilka remsor huvudsakligen utbreder sig i banomas hela tjocklek. Eftersom såväl banomas material som materialet i de mellan banorna liggande, härdade syntetmaterialremsorna år kompakt, uppkommer ingen betydan- de styvhetsförändring i skiktets breddriktning. Ett på detta sätt bildat skikt är emellertid ej lämpat för användning som elastiskt, stomljuddärnpande skikt. Dess- utom kan i denna typ av skikt lätt uppstå bristande täthet mot vatten.

Från DE 25 25 278 A1 är känt ett förfarande för förbindning av isynnerhet tunn- väggiga objekt av polymermaterial, särskilt för formning av hylsor. Isyrmerhet be- skrivs förbindning av polymerfolier, exempelvis med en tjocklek inom millimeterom- 5263954 rådet. Någon förbindning av en skumrnad variant av tunnväggiga objekt beskrivs dock ej i DE 25 25 278 Al.

För förbindning isynnerhet av de tunnväggiga objekten inläggs ett insatselement av termoplastiskt material mellan inbördes motstående skivor som skall förbindas.

Detta insatselement innefattar en genom värme aktiverbar bryggbildare och år för- sett med en eller flera öppningar varmed avgång av gasformiga produkter underlåt- tas. För förbindning av de båda objekten sätts förbindningsområdet under tryck och upphettas, exempelvis med hj ålp av värmda tryckplattor. Härigenom bringas polymerandelen av insatselement att flyta och bryggbildaren aktiveras för förbind- ning av intilliggande ytor av objekten. Efter att förbindning skett mellan det smälta insatselementet och polymerfolierna kan tryckplattan kylas för reducering av tem- peraturen. Ytoma av objekten har således förbundits inbördes med hjälp av svets- materialet, vilket tvärbundits genom aktivering av bryggbildaren.

Uppfinningen syftar till att tillhandahålla ett elastiskt stomljuddämpande skikt re- spektive ett förfarande för framställning av ett elastiskt stomljuddämpande skikt, varigenom täthet mot vatten uppnås i det elastiska stomljuddämpande skiktet utan uppkomst av överdrivna lokala styvhetsskillnader i breddriktningen av det stom- ljuddämpande skiktet. Enligt uppfinningen uppnås detta genom ett förfarande med i patentkrav l angivna särdrag respektive genom ett elastiskt stomljuddåmpande skikt med i patentkrav 4 angivna särdrag.

Enligt uppfinningen anbringas ett smält elastomeriskt syntetmaterial på ovansidor- na av intilliggande respektive kantområden av två stycken banor bestående av skummad elastomer. Den genom kylning av det pålagda syntetmaterialet bildade förbindningsremsan svetsas termiskt mot banomas skummade elastomer och täck- er ovansidorna av intill varandra liggande banors längdkanter.

Härigenom kan undvikas nödvändigheten av att anbringa och mellan banorna info- ga remsor av icke skummat syntetmaterial med en bredd svarande mot banornas tjocklek, vid förbindning av banor bestående av skummad elastomer. Sådana mel- lan banorna liggande och i banomas tjocklek sig stråckande remsor bildar icke önskade ljudbryggor.

Vidare tillhandahålls genom uppfinningen en handhållen extruder för genomföran- de av det uppiinningsenliga förfarandet, uppvisande särdragen av patentkrav 15. 526 954 4 Ytterligare fördelar och detaljer i uppfinningen förklaras nedan i anslutning till bi- lagda ritningar. I dessa visar: Fig. 1 ett schematiskt tvärsnitt genom en del av en järnvägsbrokonstruktion med ett elastiskt stomljuddärnpande skikt utformat enligt uppfinningen; Fig. 2 en schematisk perspektivvy av en genomskuren del av en brokonstruktion i en uppbyggnadsfas av det elastiska stomljuddämpande skiktet; Fig. 3 två enligt uppfinningen inbördes förbundna banor av det elastiska stornljud- dämpande skikteti planvy; Fig. 4 ett schematiskt tvärsnitt längs linjen AA i figur 3; Fig. 5 ett med figur 4 analogt tvärsnitt genom en annan utföringsforrn av förfaran- det enligt uppfinniiigen; Fig. 6 en schematisk vy av ett utföringsexempel av den handhållna extrudem under förbindning av två banor; Fig. 7 en perspektivvy av extruderskon; Fig. 8 ett schematiskt tvärsnitt genom extruderskon under förbindning av två banor (snittlinjen BB i figur 9), och Fig. 9 ett schematiskt tvärsnitt längs linjen CC i figur 8.

Fig.1 visar en bortbruten vy av en möjlig utformning av en järnvägsbrokonstruktion i ett schematiskt tvärsnitt. Brokonstruktionen uppvisar ett (historiskt) murverk l, av vilket endast det översta partiet visas och vilket utgör brons bärande konstruk- tion. Murverket 1 uppbär löst fyllmaterial 2, på vilket packad ballast 3 är anbringat.

Ovanpå detta i sin tur är anbringat ett elastiskt stomljuddämpande skikt viket uppbär en ballastbädd 5 för räls 6,7. Det stomljuddämpande skiktet 4 tjänar isyn- nerhet för dämpning av stomljud så att dessa kan avledas från brons bärande kon- struktion, varigenom framför allt dynamiska påkänningar på den bärande kon- struktionen undviks. Det stomljuddämpande skiktet är utformat för att vara vatten- tätt, och det vatten som ansarnlas ovanpå det stomljuddämpande skiktet bortleds via vattenavlopp 8. Murverket l skyddas härigenom från inträngande vatten och 526 5954 därmed förbundna vattenskador. Det elastiska stornljuddämpande skiktets kant- områden täcks i visade utföririgsformer av rostfria stålplåtar 9.

I fig. 2 visas schematiskt en fas i uppbyggnaden av brokonstruktionen, vari det elastiska stomljuddämpande skiktet 4 tillskapas. Banor 10 (= mattor), bestående av en skummad elastomer, läggs bredvid varandra tvärs över bron, så att deras längd- kanter stöter mot varandra och bildar stumfogar 11. Med utnyttjande av en hand- hållen extruder 12, vilken beskrivs närmare nedan, förbinds banorna 10 (= mattor- na av skummad elastomer) vattentätt med varandra, vilket likaledes förklaras när- mare nedan. Rörelseriktningen 13 för den handhållna extrudern 12 visas i figur 2 symboliskt med hjälp av en pil.

Den i figur 6 schematiskt visade extrudem innefattar handtag 14,15, en kropp 16 med en på denna uppburen granulatbehållare 17 och en svetssko eller extrudersko 18. Vid vågrät orientering av extruderskons bottenyta 21 (området vid sidan av den kammaren 20 bildande fördjupningen) lutar längdaxeln 28 mot lodlinjen, företrä- desvis mer än l0°. Detta snedställd läge för extrudern säkerställer en automatisk framdrivning trots förhöjt friktionsmotständ mot den elastomeriska mattan. Granu- latbehållaren 17 är däremot vertikalt orienterad vid vågrät orientering av bottenytan 21, för att säkerställa automatisk granulattillförsel genom tyngdkraft vid såväl frän- riktad som motriktad fogning. Dessutom kan den med dylika extruderanordningar vanligtvis erforderliga förvärmningen av svetstråden medelst värmeblåsapparater bortfalla, eftersom den elastomeriska mattan uppvisar en mycket hög värrneisole- ring. Extrudern uppvisar i jämförelse med konventionella handapparater dessutom en mycket hög utmatningskapacitet om över 8 kg / min. Vidare är extrudern utfor- mad med ett tillkommande handtag 14. I övrigt har extrudern 12 konventionell ut- formning och behöver därför inte förklaras i detalj inom ramen för denna beskriv- ning. I granulatbehällaren 17 fylls ett lämpligt syntetmaterial i granulerad form.

Syntetmaterialet smålts i kroppen 16 (exempelvis med hjälp av en uppvärmd ut- matningsskmv) varefter det smälta syntetmaterialet matas till extruderskon 18.

Såsom i synnerhet illustreras i figurerna 7 och 8 uppvisar extruderskon 18 i sin bottenyta 21 en fördjupning, i vilken mynnar en inloppsöppning 19 för det smälta syntetmaterialet (extrudatet). Fördjupningen i extruderskons undersida bildar en kammare 20 vid extrudems mot banorna 10 anbringade läge, vilken kammare till- förs extrudatet via inloppsöppningen 19. I området av inloppsöppningen 19 uppvi- sar kammaren 20 ett större djup t; än i området av den bakre utgången från extru- derskon 18, vari djupet tg av kammaren 20 motsvarar tjockleken d av den bildade 526 9§¿ förbindningsremsan 22. Djupet t; kan därvid ändras över bredden av extruderskon 18, för motsvarande modifiering av tjockleken d i breddríktningen av förbindnings- remsan 22.

I visade utföringsexempel uppvisar extruderskon 18 vidare en näsa 23, vilken in- skjuter i stumfogen 1 1 mellan banorna 10 och pressar isär dessa i området av nä- san 23. Längden l av näsan 23 är dock mindre än tjockleken D av banorna 10.

Om en extrudersko 18 utan sådan näsa 23 används formas en förbindningsremsa 22 pä sätt som visas i figurerna 3 och 4. Det smälta, elastomeriska syntetrnaterialet skulle därvid anbringas på ovansidorna 24 av intilliggande kantområden till två bredvid varandra lagda, av skummad elastomer bestående mattor eller banor 10.

Temperaturen i det smälta elastomeriska syntetrnaterialet år därvid så hög att en smältning skulle uppkomma i ytan av den skummade elastomeren i banorna 10.

Vid avkylning av det i smält form pålagda, elastomeriska syntetrnaterialet bildas en med den skummade elastomeren i banorna 10 termiskt sarnrnansvetsad förbind- ningsremsa 22, vilken täcker ovansidoma av kantområdena av de intill varandra löpande banorna 10 för att på detta sätt vattentätt förbinda banorna 10 med var- andra. I utföringsexemplet enligt figurerna 3 och 4 nedtränger dock ej förbindnings- remsan 22 mellan de varandra angränsande sídokantema 25,26 av banorna 10.

Den mot banorna 10 vända undersidan av förbindningsremsan 22 löper därvid hu- vudsakligen plant över stumfogsomrädet av intilliggande banor 10.

Förbindningsremsan 22 måste vara tillräckligt stabil för att ej genomtrângas av ma- terial från den ovanpåliggande ballastbådden 5, varigenom det elastiska stornljud- dämpande skiktets vattentäthet skulle kunna förloras. Eftersom vid en belastning av förbindningsremsan 22 den under denna befintliga, skummade elastomeren kommer att sarnmanpressas, uppkommer på grund av förbindningsremsan 22, vars bredd är väsentligt mindre än banans totala bredd (företrädesvis uppgående till mindre än en tiondel av denna) ingen otillåten lokal förändring av styvheten i det stornljuddämpande skiktet.

I fallet med utnyttjande av en extrudersko 18, vilken såsom visas i figurerna 6 till 9 innefattar en näsa 23, handlar det om formning av en förbindningsremsa 22' såsom illustreras i figur 5. Denna förbindningsremsa 22 ' uppvisar ett i området mellan sídokantema 25,26 av intill varandra liggande banor 10 nedstickande utskott 27, varvid längden L av detta utskott 27 huvudsakligen motsvarar längden 1 av näsan 23 och är mindre (företrädesvis cirka 15 % mindre) än banans tjocklek D. Bildande 526 7954 av ljudbryggor kan därmed undvikas. En sådan T-formad konstruktion av förbind- ningsremsan 22' föredras om utöver vertikala tryckpåkänriingar även horisontella dragkrafter uppkommer. Vid tryckbelastning i vertikal riktning kompenserar den breda kalotten styvhetsskíllnaden mellan den vertikala fogen och skummet i den elastomeriska mattan så att den för skummet skadliga dragspärmingen kan undvi- kas.

Den skummade elastomeren i banan 10 är en värmesvetsbar, icke permanent tvär- bunden skummad elastomer, vars tjocklek företrädesvis ligger inom ett område av 200 till 800 kg/ m3. I ett föredraget utföringsexempel består banorna 10 av polyure- tanskum. Banans tjocklek D kan isynnerhet ligga inom ett område av 10 mm till 50 mm.

Förbindningsremsornas tjocklek d kan i området av deras största tjocklek (varvid näsan 23 i förekommande fall ej medräknas) exempelvis ligga inom området 0,8 mm till 4 mm. En avtagande tjocklek d i riktning mot förbindningsremsornas båda sidokanter leder till största möjliga kontinuitet i Övergångarna mellan olika materi- alegenskaper i det stomljuddåmpande skiktet. Även en kälverkan pålagd av för- bindningsremsans sidokanter mot de underliggande banorna 10 kan på detta sätt undvikas.

Polymeren i förbindningsremsorna 22,22' och banorna 10 kan med fördel vara bil- dad av samma monomer. För att säkerställa en termisk svetsning mellan förbind- ningsremsorna 22,22' och banorna 10 föredras; att smålttemperatiiren för förbind- ningsremsornas elastomeriska syntetmaterial åtminstone är lika hög som smält- temperaturen för den skummade elastomeren i banorna 10.

Vidare är förbindningsremsornas täthet högre än densamma i de av skummad elas- tomer bestående banorna. Med fördel är draghållfastheten och rivstyrkan högre i förbindningsremsornas material än i banornas 10 material, företrädesvis åtminsto- ne dubbelt så hög.

I ett föredraget utföringsexempel av uppfinningen består förbindningsremsan 22,22' av termoplastisk polyuretan. Genom elasticiteten hos TPU-materialet i förbind- ningsremsorna (i förbindelse med den beskrivna svetsfoggeometrin) kan styvhets- skillnaden mellan förbindningsremsan och mattan av skummad elastomer reduce- ras. Förbindningsremsan 22,22' kan med fördel ges genomsynlig utformning. Där- igenom kan luftblåsor, partiklar och inneslutningar upptäckas utan tillkommande i 526 954 8 hjälpmedel. Kostsanirna metoder såsom radiologiska tester, ultraljudsundersökning etc. blir inte nödvändiga.

Isynnerhet om elastomeren, som ingår i banorna 10, och elastomeren som ingår i förbindningsremsorna 22,22' är bildad av samma monomer, såsom en polyuretan- plast, kan dessa bilda en utmärkt svetsförbindning.

Hårdheten i den skummade elastomeren i banorna 10 ligger företrädesvis över 20 Shore A och hårdheten i förbindningsremsorna 22,22' ligger företrädesvis inom om- rådet 60 till 100 Shore A.

Förbindningsremsornas bredd b kan exempelvis ligga inom området 1 cm till 20 cm, företrädesvis inom området 5 cm till 10 cm. Bredden av banorna 10 kan där- emot uppgå till exempelvis 1 till 3 m. Bredden b av förbindningsremsorna 22,22' är med fördel väsentligt högre (med fördel åtminstone fem gånger så stor, företrädesvis åtminstone tio gånger så stor) än förbindningsremsornas tjocklek d (vilken mäts i området bredvid näsan 23, om en sådan är förekommande).

Vid påläggning av det smälta elastomeriska syntetmaterialet på banorna 10 uppgår dess temperatur åtminstone till smälttemperaturen för materialet i banorna 10, och kan exempelvis ligga inom området 150” till 200° C.

Användning av den visade och beskrivna utformningen av ett elastiskt stomljud- dämpande skikt i olika typer av byggnadskonstruktioner är tänkbar och möjlig, isynnerhet om en ballastbâdd av byggnadskonstruktionen ligger ovanpå det elastis- ka stomljuddämpande skiktet. Vid sidan av brokonstruktioner är ett utnyttjande i byggnader tänkbar och möjlig, exempelvis som elastiskt stornljuddärnpande skikt för ovanpåliggande parkeringsdåck. 526 954 Förklaring till hänvisningsbeteckningæna 1 Murverk 2 Fyllmaterial 3 Ballast 4 Stomljuddämpande skikt 5 Ballastbâdd 6 Räls 7 Räls 8 Vattenavlopp 9 Rostfri stålplåt 10 Bana 1 1 Stumfog 12 Handhållen extruder 13 Rörelseriktning 14 Handtag 15 Handtag 16 Kropp 17 Granulatbehållare 18 Extrudersko 19 Inlopp söppning 20 Kammare 2 1 Bottenyta 22,22' Förbindníngsremsa 23 Näsa 24 Ovansida 25 Sidokant 26 Sidokant 27 Utskott 28 Längdaxel

Claims (16)

l 526 954 10 PATENTKRAV

1. Förfarande för bildande av ett elastiskt stomljuddämpande skikt (4) i ett bygg- nadsverk, på vilket isynnerhet vilar en ballastbädd (5), vari banor (10) bestående av skummad elastomer förläggs sida vid sida, känneteclmat av att på ovansidoma (24) av två stycken sida vid sida förlagda och av skummad elastomer bestående banor (10) påföres smält elastomer i banornas intilliggande kantområden vilken vid sin avkylning bildar en med banornas (10) skummade elastomer terrniskt sammansvet- sad förbindningsremsa (22,22') som i intilliggande kantområden täcker ovansidorna (24) av de sida vid sida löpande banorna (10) och vattentätt förbinder dessa inbör- des.

2. Förfarande enligt krav 1, kännetecknat av att intill varandra liggande banor (10) förläggs med sina sidokanter (25,26) stötande mot varandra.

3. Förfarande enligt krav 2, kännetecknat av att för bildande av ett mellan sidokan- terna (25,26) av intilliggande banor (10) sig sträckande utskott (27), vars längd (L) år mindre än tjockleken (D) av banorna ( 10), pressas de mot varandra stötande si- dokanterna (25,26) isär med hjälp av en näsa (23) anordnad på en extrudersko un- der påföring av det smälta elastomeriska syntetmaterialet över en del av banornas tjocklek (D).

4. Elastiskt stomljuddämpande skikt i ett byggnadsverk, på vilket isynnerhet vilar en ballastbädd (5), varvid det elastiska stomljuddâmpande skiktet uppvisar sida vid sida löpande banor (10) bestående av skummad elastomer, kännetecknat av att in- tilliggande kantområden av sida vid sida löpande, av skummad elastomer beståen- de banor (10) övertäcks av en respektive förbindningsremsa (22,22') vilken består av ett elastomeriskt syntetmaterial som är terrniskt sammansvetsat med banornas skummade elastomer och som vattentätt förbinder banorna (10) inbördes.

5. Elastiskt stomljuddämpande skikt enligt krav 4, kännetecknat av att den mot banorna (10) vända undersidan av förbindningsremsan (22) sträcker sig huvudsak- ligen plant över intilliggande banors sammanfogningsornråde.

6. Elastiskt stornljuddämpande skikt enligt krav 4, kännetecknat av att förbind- ningsrernsorna (22) uppvisar ett mellan sidokanterna (25,26) av intilliggande banor (10) sig sträckande utskott (27 ),varvid längden (L) av detta utskott (27) är mindre än tjockleken av (D) av banorna (10). 526 934

7. Elastiskt stomljuddämpande skikt enligt något av kraven 4 till 6, vari förbind- ningsremsornas (22,22') tjocklek (d) uppgår till mellan 0,8 och 4,0 mm och företrä- desvis är avtagande från ett med avseende på bredden (b) mittre område i riktning mot förbindningsremsornas (22,22') sidokanter.

8. Elastiskt stomljuddämpande skikt enligt något av kraven 4 till 7, av att banornas (10) tjocklek uppgår till mellan 10 och 50 mm.

9. Elastiskt stornljuddåmpande skikt enligt något av kraven 4 till 8, av att banornas (10) skummade elastomer är en termiskt svetsbar, ej permanent tvärbunden, skummad elastomer, vars täthet företrädesvis ligger i området mellan 300 och 800 kg/m3.

10. Elastiskt stomljuddämpande skikt enligt något av kraven 4 till 9, kännetecknat av att banorna (10) består av skummad polyuretan.

11. ll. Elastiskt stoinljuddäirlpande skikt enligt något av kraven 4 till 10, känneteck- _n_at av att det förbindningsremsorna (22,22') bildande elastomeriska syntetmateria- let är en termoplastisk polyuretanplast.

12. Elastiskt stomljuddämpande skikt enligt något av kraven 4 till 11, känneteck- ngt av att smälttemperaturen för förbindningsremsornas (22,22') elastomer-iska syntetrnaterial åtminstone är lika hög som smälttemperaturen för banornas (10) skummade elastomer.

13. Elastiskt stornljuddämpande skikt enligt något av kraven 4 till 12, känneteck- nit av att draghållfastheten och/ eller rivstyrkan för det elastomeriska syntetmate- rialet i förbindningsremsoma (22,22') är högre än densamma för den skummade elastomeren i banoma (10).

14. Elastiskt stomljuddämpande skikt enligt något av kraven 4 till 13, känneteck- g av att förbindningsremsornas (22,22') bredd (b) år väsentligt större än tjockle- ken (d) av desamma.

15. Elastiskt stomljuddämpande skikt enligt något av kraven 4 till 14, känneteck- gt av att förbindningsremsornas (22,22') bredd (b) ligger i området mellan l och 20 cm, företrädesvis mellan 5 och 10 cm. 526 951121

16. Handhållen extruder för genomförande av förfarandet enligt något av kraven 1 till 3, kånnetecknad av att extrudern uppvisar en extrudersko (18) vilken i sin un- dersida har en fördjupning som i ett mot banoma ( 10) ansatt läge bildar en kam- mare (20), i vilken mynnar en inloppsöppning (19) för smält elastomeriskt syntet- material, och vars djup minskar från ett relativt tjockleken (d) av det bildade skiktet större djup (t1) i området av inloppsöppningen (19) till ett djup (tg) motsvarande tjockleken (d) av den bildade förbindningsremsan (22,22') i ett bakre utgångsområ- de av kammaren.