BE1019249A3 - Bouwpaneel. - Google Patents

Abstract

De huidige uitvinding betreft een paneel (1) voor gebruik in bouwconstructies, bestaande uit een metaalplaat (2), een laag isolerend materiaal (3), en een betonplaat (4), waarbij het isolerend materiaal zich tussen de metaalplaat en de betonplaat bevindt en aangehecht is aan de mataalplaat en de betonplaat. De uitvinding betreft eveneens diverse productiemethodes voor het vervaardigen van een dergelijk paneel. Meer bepaald wordt een continue en een semi-continue productiemethode beschreven.

Description

BOUWPANEEL

Domein van de uitvinding

[0001] De uitvinding houdt verband met bouwmaterialen, meer bepaald bouwpanelen bestaande uit meerdere lagen van materialen.

Stand van de techniek

[0002] Sandwichpanelen voor de bouw bestaande uit een metaalplaat, een isolatiemateriaal en een tweede metaalplaat zijn bekend in de huidige stand van de techniek. Indien de isolatiekern niet brandwerend is, dan zijn de brandwerende eigenschappen van de buitenbekleding (i.e. metaalplaat) soms ontoereikend om het geheel voldoende brandwerend te maken. Deze sandwichpanelen zijn doorgaans vervaardigd uit staalplaat van beperkte dikte, bvb. 0.63mm. De robuustheid van het totaalpaneel is in sommige gevallen niet voldoende om weerstand te bieden aan manipulaties op de werf tijdens de installatie of beschadiging gedurende de levensloop van de panelen.

[0003] Eveneens worden prefab panelen toegepast bestaande uit een betonplaat, een isolatiemateriaal en een tweede betonplaat. Deze panelen zijn zwaar waardoor verhandeling op de werf enkel kan gebeuren met gepaste hefwerktuigen. Het hoge gewicht zorgt tevens voor een duur en aangepast transport naar de werf.

Doel van de uitvinding

[0004] De uitvinding heeft als bedoeling een bouwpaneel te voorzien dat tegemoet komt aan bovenvermelde gebreken. De uitvinding heeft eveneens als doel één of meerdere productieprocessen te voorzien ter vervaardiging van een dergelijk bouwpaneel.

Samenvatting van de uitvinding

[0005] De uitvinding betreft een bouwpaneel en methodes voor vervaardiging van een dergelijk paneel, zoals beschreven in de conclusies.

[0006] Meer bepaald betreft de uitvinding een paneel voor gebruik in bouwconstructies, bestaande uit een metaalplaat, een laag isolerend materiaal, en een betonplaat, waarbij het isolerend materiaal zich tussen de metaalplaat en de betonplaat bevindt en aangehecht is aan de metaalplaat en de betonplaat. De laag isolerend materiaal kan zelfklevend zijn, of kan via een lijmlaag met de metaalplaat en met de betonplaat verbonden zijn.

[0007] Volgens een uitvoeringsvorm bestaat het isolerend materiaal bestaat uit Polyurethaan (PUR) schuim of Polyisocyanuraat (PIR) schuim. Volgens een andere uitvoeringsvorm bestaat het isolerend materiaal uit rotswol. De laag isolerend materiaal kan ook bestaan uit meerdere op elkaar liggende lagen.

[0008] Het paneel kan aan twee zijkanten voorzien zijn van een tand -en groefvormig profiel (10,11), waarbij de tand en groef in elkaar passen, ter montage van twee naast elkaar opgestelde panelen.

[0009] De uitvinding betreft eveneens een methode voor het vervaardigen van een bouwpaneel volgens de uitvinding waarbij de methode de volgende stappen bevat • Aanbrengen van een betonmengsel in de vorm van een laag, op een bewegend oppervlak, bijvoorbeeld gevormd door een in langsrichting voortbewegende draagfolie, • Opwarmen van het voortbewegend betonmengsel, zodat het mengsel minstens gedeeltelijk uithardt en een betonplaat vormt, die zich voortbeweegt in een richting evenwijdig aan de plaat, • Ontrollen van een metaalplaat en deze metaalplaat voortbewegen in een richting evenwijdig met de metaalplaat, aan een snelheid die substantieel dezelfde is als de snelheid van de betonplaat, • Aanbrengen van een isolerend materiaal tussen de bewegende betonplaat en de bewegende metaalplaat, • Samenbrengen van de voortbewegende betonplaat en metaalplaat in een pers-installatie, waarbij de voortbewegende metaalplaat over een bepaalde loopafstand tegen de bewegende betonplaat wordt gedrukt, en het isolerend materiaal vasthecht aan de metaal -en betonplaat, om zo een continue paneel te vormen, • Verzagen van het continu paneel in afzonderlijke panelen.

[0010] De uitvinding betreft verder een methode voor het vervaardigen van een bouwpaneel volgens de uitvinding, waarbij de methode de volgende stappen bevat : • Voorzien van meerdere vooraf geproduceerde betonplaten, • Deze betonplaten achter elkaar en aansluitend tegen elkaar op een bewegend oppervlak plaatsen, zodat een rij van in langsrichting voortbewegende betonplaten wordt bekomen, • Ontrollen van een metaalplaat en deze metaalplaat voortbewegen in een richting evenwijdig met de metaalplaat, aan een snelheid die substantieel dezelfde is als de snelheid van de rij van betonplaten, • Aanbrengen van een isolerend materiaal tussen de bewegende betonplaten en de bewegende metaalplaat, • Samenbrengen van de rij van voortbewegende betonplaten en de voortbewegende metaalplaat in een pers-installatie, waarbij de voortbewegende metaalplaat over een bepaalde loopafstand tegen de bewegende betonplaten wordt gedrukt, en het isolerend materiaal vasthecht aan de metaal -en betonplaten, om zo een paneel te vormen, bestaande uit een rij betonplaten met daaraan vastgehecht een continue laag van isolerend materiaal en metaalplaat, • Verzagen van de continue laag isolerend materiaal en metaalplaat, tot het bekomen van afzonderlijke panelen.

[0011] Volgens een uitvoeringsvorm bestaat het isolerend materiaal uit Polyurethaan (PUR) schuim of Polyisocyanuraat (PIR) schuim, hetwelk wordt aangebracht op de voortbewegende betonplaat of de voortbewegende betonpanelen, in een gietinstallatie, alvorens het paneel gevormd wordt in de pers-installatie, en neemt het schuim in volume toe in de pers- installatie.

[0012] Volgens een andere uitvoeringsvorm bestaat het isolerend materiaal uit een laag rotswol, dewelke tussen de voortbewegende betonplaat of betonplaten enerzijds en de voortbewegende metaalplaat anderzijds wordt gebracht, nadat een lijm is aangebracht op de rotswol-laag en/of op de metaal -en betonplaat, en alvorens de platen in de pers-installatie worden gebracht.

[0013] Het paneel volgens de uitvinding is relatief licht in vergelijking met prefab betonplaten bestaande uit twee betonlagen en een isolatielaag. Door het gebruik van één betonplaat is het paneel toch voldoende stevig zowel tijdens montage als gedurende de levensloop van het paneel. Door de opbouw van het paneel, specifiek door de aanwezigheid van de betonplaat, is de weerstand tegen brand relatief goed, ook wanneer het isolerend materiaal geen of geen optimale brandwerende eigenschappen heeft.

[0014] Het sandwichpaneel kan zowel met de betonzijde aan de buitenkant gemonteerd worden als met de betonzijde aan de binnenkant. De keuze hiervan hangt bijvoorbeeld af van de brandwerende vereisten, aspect van de buitenzijde van een gebouw, gewenst thermisch comfort binnenin een gebouw.

Korte beschrijving van de figuren

[0015] Figuur la is een schematische voorstelling van een paneel volgens de uitvinding. Figuur lb toontde samenbouw van twee panelen volgens een mogelijke uitvoeringsvorm.

[0016] Figuur 2 illustreert een volcontinu productieproces ter vervaardiging van panelen volgens de uitvinding.

[0017] Figuur 3 illustreert een semi-continu productieproces ter vervaardiging van panelen volgens de uitvinding.

Gedetailleerde beschrijving van de uitvinding

[0018] De uitvinding betreft een bouwpaneel, bij voorkeur een dak -of wandpaneel opgebouwd als een sandwich van verschillende materialen, meer bepaald achtereenvolgens een betonplaat, een isolatiemateriaal en een metaalplaat. Figuur la toont een mogelijke uitvoeringsvorm van een paneel 1 volgens de uitvinding, bestaande uit een metaalplaat 2, een tussenliggende laag isolatiemateriaal 3 en een betonplaat 4.

[0019] De betonplaat 4 kan bestaan uit gelijk welke bekende betonsoort, zoals : licht beton, architecturaal beton, sneldrogend beton, silexbeton, in de massa gekleurd beton, epoxiebeton. In het kader van de huidige uitvinding vallen onder de noemer 'betonplaat' ook alle gelijkwaardige materialen, zoals kalkhoudend gipsmateriaal of gelijk welk ander soortgelijk materiaal. De betonplaat kan al dan niet gewapend zijn met staalmatten, staalvezels, glas -of kunststofvezels of ander verstevigingmateriaal.

[0020] De laag isolatiemateriaal 3 kan bestaan uit Polyurethaan (PUR), Polyisocyanuraat (PIR), geëxpandeerd polystyreen (EPS), geëxtrudeerd polystyreen (XPS), minerale of natuurlijke wol (hierna genoemd 'rotswol'), glasfoam of gelijk welk ander gelijkaardig materiaal. De laag isolatiemateriaal kan zelfklevend zijn, in hetwelk geval de aanhechting aan de metaal en betonplaat gebeurt via deze zelfklevende eigenschap van de isolatielaag zelf (dit is bijvoorbeeld het geval voor PUR of PIR) . Indien de laag niet zelfklevend is, kan een lijmlaag aanwezig zijn tussen beton en isolatie enerzijds en tussen metaal en isolatie anderzijds. De isolerende laag (3) kan eventueel bestaan uit een opeenvolging van meerdere isolerende lagen.

[0021] De metaalplaat kan bestaan uit een al dan niet gegalvaniseerde en gelakte staalplaat, een aluminium plaat, een plaat uit roestvast staal, of eender ander plaatmetaal zoals zink, koper, messing, brons of andere, of legeringen van één of meer metaalsoorten.

[0022] Figuur lb toont twee panelen volgens de uitvinding die naast of boven elkaar gemonteerd zijn. Het linker paneel op de figuur is voorzien van een groef 10, terwijl het rechterpaneel voorzien is van een tandvormig gedeelte 11. De tand en groef passen in elkaar. Zoals te zien is in de figuur zijn de metaalplaten 2 voorzien van geplooide gedeelten 12,13 aan de uiteinden om de onderkant van de groef -en tandvorm te bekomen. Eveneens zijn de betonplaten 4 voorzien van een uitkragend deel 14 en respectievelijk een inspringend deel 15, om zo de bovenkant van de groef en tand te bekomen. De gedeelten 12 tot 15 zijn ook aanwezig bij bekende panelen gevormd uit metaal/isolatie/metaal, of beton/isolatie/beton. In een paneel volgens de uitvinding kunnen deze gedeelten gevormd en vervaardigd zijn volgens een vorm en methode zoals bekend in de stand van de techniek.

[0023] Figuur 2 toont schematisch een volcontinu productieproces volgens de uitvinding, ter vervaardiging van een paneel volgens de uitvinding. Een draagfolie 20 wordt van een haspel 21 ontrold. Een betonmengsel 22 wordt via een extrusieschroef 23 en matrijs 24 verdicht en als een laag 27 op de voortbewegende folie gebracht. Het betonmengsel kan extra verstevigd worden door toevoeging van vezels uit staal, glas of kunststofmateriaal. Mogelijk kunnen staalmatten of andere verstevigende matten toegevoegd worden, door deze op de folie te leggen of in de beton te drukken. Het geheel wordt in een verwarmingstunnel 25 op de gewenste temperatuur gebracht, typisch ongeveer 35°C voor de combinatie staalplaat/beton/PUR. Bij voorkeur bevat het mengsel additieven die zorgen voor de snelle uitharding van het betonmengsel. Hierdoor kan extra warmte worden gegenereerd, aangezien de uitharding als gevolg van deze additieven een exotherme reactie is. Zo bekomt men een minstens gedeeltelijk uitgeharde betonplaat 28. Daarna wordt een zelfklevend polyurethaanschuim (PUR/PIR) op het betonmengsel gegoten in gietinstallatie 26. Het polyurethaanschuim wordt geproduceerd als een mengsel van verschillende bestanddelen (zoals bekend in de techniek), in menginstallatie 27. Een metaalplaat 30 wordt van een andere haspel 31 ontrold, en bij voorkeur voorzien van beschermfolie 32, waarna de plaat eventueel voorzien wordt van een profiel met bvb verstevigingsribben in installatie 33. In de profiel-installatie worden bij voorkeur ook reeds de geplooide delen 12 en 13 aan de metaalplaat voorzien, aan de zijkanten van de continu doorlopende plaat, zoals bekend in de techniek. De inspringende en uitkragende delen 14,15 van de betonplaat worden eveneens aan de platen voorzien volgens een in de techniek bekende werkwijze.

Door een tweede verwarmingstunnel 34 wordt deze metaalplaat ook op een gewenste temperatuur (bvb 35°C) gebracht.

[0024] De tot nu toe vermelde productiestappen op de beton -en metaalplaten kunnen verlopen volgens bekende methoden, voor wat betreft het type van draagfolie of beschermfolie, type en afmetingen van de installaties voor extrusie, verwarming of profilering. Karakteristiek voor de uitvinding is dan de stap waarin beide delen worden samengebracht. Beide bestanddelen, de metaalplaat enerzijds en de betonplaat+isolatielaag anderzijds bewegen voort in een richting evenwijdig aan de respectievelijke platen, en aan een snelheid die substantieel dezelfde is voor beide delen. Vervolgens worden de delen samengebracht in een persinstallatie. Zoals getoond in de figuur is dit bij voorkeur een continu doorlopende pers of zgn. 'dubbele band' 40. In deze machine worden de metaalplaat en de beton+isolatieplaat tegen elkaar gedrukt over een bepaalde loopafstand, om op die manier aan elkaar te hechten. Het resultaat is een continu paneel 29 bestaande uit beton, isolerend materiaal en metaalplaat onderling vastgehecht. De 'dubbele band' is een machine bekend in de stand van de techniek, die voorzien is van twee sets van drukplaten die op de wijze van rupsbanden 50,51 worden voortbewogen door rollen (62,63). Één set drukplaten 60 bevindt zich boven de voortbewegende beton/iso/metaalplaat, één set van drukplaten 61 bevindt zich onder de bewegende plaat. De afstand tussen de twee 'banden' wordt constant gehouden, en kan worden ingesteld in functie van de dikte van het uiteindelijk te bekomen paneel. Wanneer een isolatiemateriaal wordt gebruikt dat uitzet tijdens het uitharding (bvb PUR of PIR) , betekent dit de banden 6 0/61 als gevolg van de constante afstand een (reactie)drukkracht uitoefenen op het uitzettende isolatiemateriaal. Op die manier wordt een goede hechting bekomen tussen de metaalplaat en het isolatiemateriaal enerzijds en het isolatiemateriaal en de betonplaat anderzijds.

[0025] Aan het uiteinde van de dubbele band is het isolatiemateriaal (in het geval van PUR/PIR) dus in volume toegenomen en zijn het betonmengsel en het isolatiemateriaal in het sandwichpaneel voldoende uitgehard om het te verzagen, in zaag-installatie 41 . Hierna wordt het paneel bij voorkeur in een conditioneringruimte 42 gestockeerd om voldoende verder uit te harden. Na het conditioneren volgt typisch de afstapeling 43 en het verpakken met behulp van wikkelfolie (44).

[0026] Figuur 3 toont een alternatieve semi-continuë productiemethode waarbij de betonplaten 50 vooraf worden geproduceerd. Deze betonplaten worden ontstapeld en na elkaar en tegen elkaar aan geplaatst als ware het 1 continue plaat 51. De platen gaan door een verwarmingstunnel 2 5 om ze op de gewenste temperatuur te brengen en worden vervolgens door een meng -en gietprocédé 26/27, gelijk aan het procédé van figuur 2, voorzien van een zelfklevend polyurethaanschuim. Een metaalplaat 30 wordt van een andere haspel 31 ontrold, de metaalplaat wordt voorzien van beschermtolie 32, tot een bepaalde vorm geprofileerd in installatie 3 3 en door een tweede verwarmingstunne1 34 op een gewenste temperatuur gebracht, op dezelfde manier als in figuur 2 (elementen 30-34) .

[0027] Ook hier bewegen dus beide delen (metaalplaat) en beton+iso gelijktijdig verder in de richting van de respectievelijke platen, en worden samengebracht in een continu doorlopende pers of dubbele band 40, identiek aan de hierboven beschreven dubbele band (met betrekking tot figuur 2) . Aan het uiteinde van de dubbele band is het isolatiemateriaal in volume toegenomen en voldoende uitgehard om het te verzagen in zaaginstallatie 41, dewelke enkel voorzien is van een zaag-inrichting aan één zijde (de kant waar de isolatielaag en metaalplaat zich bevinden). Hierna wordt het paneel bij voorkeur in een conditioneringruimte 42 gestockeerd om voldoende verder uit te harden. Na het conditioneren volgt dan typisch de afstapeling 43 en het verpakken mbv wikkelfolie 44.

[0028] Een alternatieve productiemethode kan het verlijmen zijn van niet zelfklevende isolatiematerialen met productiemethodes zoals voorheen beschreven. Bijvoorbeeld kan men als isolatielaag een laag rotswol voorzien. In de installaties geschetst in figuren 1 en 2 wordt dan de giet-installatie 26 weggelaten, en worden rotswolmatten aangebracht tussen de betonlaag en de metaal-plaat, vóór deze in de dubbele band gaan. Bij voorkeur zowel op de rotswol (aan beide zijden) als op de metaal en betonplaten wordt dan ook een lijmlaag (bvb PUR lijm) aangebracht vooraleer het geheel in de dubbele band gaat. De hoogte tussen de banden is dan zodanig ingesteld dat de rostwol-laag wordt samengedrukt en zo via de lijmlaag aanhecht aan de beton, respectievelijk metaallaag.

Claims (11)

1. Paneel (1) voor gebruik in bouwconstructies, bestaande uit een metaalplaat (2) , een laag isolerend materiaal (3), en een betonplaat (4), waarbij het isolerend materiaal zich tussen de metaalplaat en de betonplaat bevindt en aangehecht is aan de metaalplaat en de betonplaat.

2. Bouwpaneel volgens conclusie 1, waarin de laag isolerend materiaal (3) zelfklevend is.

3. Bouwpaneel volgens conclusie 1, waarin de laag isolerend materiaal (3) via een lijmlaag met de metaalplaat en met de betonplaat verbonden is.

4. Bouwpaneel volgens conclusie 2, waarin het isolerend materiaal bestaat uit Polyurethaan (PUR) schuim of Polyisocyanuraat (PIR) schuim.

5. Bouwpaneel volgens conclusie 3, waarin het isolerend materiaal bestaat uit rotswol.

6. Bouwpaneel volgens één van conclusies 1 tot 3, waarin de laag isolerend materiaal bestaat uit meerdere op elkaar liggende lagen.

7. Bouwpaneel volgens één van de voorgaande conclusies, waarin het paneel aan twee zijkanten voorzien is van een tand -en groefvormig profiel (10,11), waarbij de tand en groef in elkaar passen, ter montage van twee naast elkaar opgestelde panelen.

8. Methode voor het vervaardigen van een bouwpaneel volgens conclusie 1, waarbij de methode de volgende stappen bevat • Aanbrengen van een betonmengsel in de vorm van een laag, op een bewegend oppervlak, bijvoorbeeld gevormd door een in langsrichting voortbewegende draagfolie (20), • Opwarmen (25) van het voortbewegend betonmengsel, zodat het mengsel minstens gedeeltelijk uithardt en een betonplaat (28) vormt, die zich voortbeweegt in een richting evenwijdig aan de plaat, • Ontrollen van een metaalplaat (30) en deze metaalplaat voortbewegen in een richting evenwijdig met de metaalplaat, aan een snelheid die substantieel dezelfde is als de snelheid van de betonplaat (28), • Aanbrengen van een isolerend materiaal tussen de bewegende betonplaat (28) en de bewegende metaalplaat (30) , • Samenbrengen van de voortbewegende betonplaat en metaalplaat in een pers-installatie (40) , waarbij de voortbewegende metaalplaat (30) over een bepaalde loopafstand tegen de bewegende betonplaat (28) wordt gedrukt, en het isolerend materiaal vasthecht aan de metaal -en betonplaat, om zo een continue paneel (29) te vormen, • Verzagen (41) van het continu paneel (29) in afzonderlijke panelen.

9. Methode voor het vervaardigen van een bouwpaneel volgens conclusie 1, waarbij de methode de volgende stappen bevat : • Voorzien van meerdere vooraf geproduceerde betonplaten (50) , • Deze betonplaten achter elkaar en aansluitend tegen elkaar op een bewegend oppervlak plaatsen, zodat een rij (51) van in langsrichting voortbewegende betonplaten wordt bekomen, • Ontrollen van een metaalplaat (30) en deze metaalplaat voortbewegen in een richting evenwijdig met de metaalplaat, aan een snelheid die substantieel dezelfde is als de snelheid van de rij van betonplaten, • Aanbrengen (26) van een isolerend materiaal tussen de bewegende betonplaten (51) en de bewegende metaalplaat (30), • Samenbrengen van de rij (51) van voortbewegende betonplaten en de voortbewegende metaalplaat (30) in een pers-installatie (40), waarbij de voortbewegende metaalplaat over een bepaalde loopafstand tegen de bewegende betonplaten wordt gedrukt, en het isolerend materiaal vasthecht aan de metaal -en betonplaten, om zo een paneel te vormen, bestaande uit een rij betonplaten met daaraan vastgehecht een continue laag van isolerend materiaal en metaalplaat, • Verzagen (41) van de continue laag isolerend materiaal en metaalplaat, tot het bekomen van afzonderlijke panelen.

10. Methode volgens één van conclusies 8 of 9, waarbij het isolerend materiaal bestaat uit Polyurethaan (PUR) schuim of Polyisocyanuraat (PIR) schuim, hetwelk wordt aangebracht op de voortbewegende betonplaat (28) of de voortbewegende betonpanelen (51), in een gietinstallatie (26), alvorens het paneel gevormd wordt in de pers-installatie (40), en waarbij het schuim in volume toeneemt in de pers-installatie.

11. Methode volgens één van conclusies 8 of 9, waarbij het isolerend materiaal bestaat uit een laag rotswol, dewelke tussen de voortbewegende betonplaat (28) of betonplaten (51) enerzijds en de voortbewegende metaalplaat (30) anderzijds wordt gebracht, nadat een lijm is aangebracht op de rotswol-laag en/of op de metaal -en betonplaat, en alvorens de platen in de pers-installatie (40) worden gebracht.