CN114012964B - 一种强化龙骨、制造模具及制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种强化龙骨，包括龙骨主体和设置在所述龙骨主体内的发泡芯层，所述的龙骨主体包括底板和两个对称设置于所述底板两侧的与所述底板一体成型的侧板，所述的发泡芯层具有一上承载面；本发明提供了一种强化龙骨，方便了安装板材过程中的打钉过程；本发明还提供了一种制造的模具，设计简单、合理，生产的效果好。
Description
技术领域
本发明涉及建筑装饰技术领域，具体涉及一种建筑、装饰用的龙骨，尤其是一种强化龙骨、制造模具及制备方法。
背景技术
地板安装通常需要使用到龙骨，龙骨一是具有防水防潮的作用，避免地板直接与楼板接触，二是简化了施工，便于将地板安装的平整。龙骨一般分为木龙骨、塑料龙骨以及钢龙骨，木龙骨较容易腐烂，塑料龙骨较软安装后脚感不理想，使用钢龙骨安装地板会遇到地板和钢龙骨之间连接问题，螺丝较难打进钢龙骨。
如专利申请号为CN00250263.1的中国实用新型专利文件，公布了一种轻钢龙骨，包括底板和对称的两个竖边，在所述龙骨的表面布满成行交错排列的凹凸麻点；该龙骨为截面为“凵”型的轻钢龙骨，在将地板用螺丝固定在龙骨上时，势必会产生螺丝难打进龙骨的问题。
发明内容
为了解决现有技术中轻钢龙骨存在的难打钉的技术问题，本发明提供了一种强化龙骨、制造模具及制备方法。
本发明的具体技术方案如下：
一种强化龙骨，包括龙骨主体和设置在所述龙骨主体内的发泡芯层，所述的龙骨主体包括底板和两个对称设置于所述底板两侧的与所述底板一体成型的侧板，所述的发泡芯层具有一上承载面。
现有技术中，安装木地板所采用的龙骨大多数是木龙骨，这类龙骨本身很容易受潮，使用寿命短；有的则会使用轻钢龙骨，这类龙骨需要将螺钉直接钉进轻钢龙骨中，安装时极为不方便。
在本发明的技术方案中，轻钢构成的龙骨主体的底板以及两块侧板，龙骨主体半包裹的内部则设置有硬质的发泡芯层，发泡芯层具有一个上承载面；该发泡芯层可以是直接以龙骨主体为基底发泡而来，龙骨主体的底板和侧板与发泡芯层之间存在发泡过程中产生的粘黏力，可使发泡芯层牢牢的与龙骨主体结合，在安装后两者不会轻易脱落；安装地板时，地板的下表面与上承载面相接触，将固定螺丝打进发泡芯层即可将地板固定在强化龙骨上，相比于直接将固定螺丝打入轻钢中，无疑是更为方便的；发泡芯层为硬质PVC发泡。
作为上述技术方案的优选，所述侧板的上端内侧设置有卡爪，所述的上承载面上设置有与所述的卡爪相适应的凹陷结构；该卡爪的设计可以减轻起到限制发泡芯层的作用，防止在拆卸地板的时候直接将发泡芯层带起来。
作为上述技术方案的优选，所述的卡爪包括具有一防止芯层脱落的平台部，所述平台部的上表面与所述的上承载面共平面。
作为上述技术方案的优选，所述平台部远离所述侧板的一端具有一嵌合部；所述的凹陷结构包括一与所述的嵌合部相配合的沟槽。
作为上述技术方案的优选，所述的倒钩部平行于所述的侧板。
作为上述技术方案的优选，所述的发泡芯层包括中心发泡区、表层发泡区和结皮层；所述中心发泡区的密度为0.6~0.8g/cm3﹔所述表层发泡区的密度比中心发泡区大0.1~0.2g/cm3﹔所述结皮层的厚度为0.2~1.0mm。
本发明还提供了一种用于生产上述强化龙骨的模具，包括依次对接设置的至少一块芯层进料板、至少一块分流板以及至少一块发泡板；
所述的模具设有包含供所述龙骨主体通过的主通道的钢材通道组件以及包含发泡料流道的芯层制备组件；主通道包括依次连接的非发泡段和发泡段；所述的发泡料流道包括依次连通的芯层料进料通道、过渡接头以及分流通道组；
所述的发泡料流道从所述主通道的上顶壁伸入所述的主通道，所述分流通道组的出口位于所述非发泡段的内部，且出口位于所述的非发泡段中部以下；所述发泡段的上顶壁设置有一阻流块；所述阻流块的上表面与所述发泡段的上顶壁固定连接，其下表面为一曲面，所述曲面包括第一导向段、第一压实段、过渡段、第二导向段以及第二压实段，其中，所述第一导向段的起点略高于所述分流通道组的出口的位置，所述的第一导向段的终点低于所述分流通道组的出口的位置；
所述的阻流块两侧与所述的发泡段两侧壁之间形成有供强化龙骨的卡爪通行的侧槽；所述的第一导向段、第一压实段与所述发泡段的底面之间形成将从所述分流通道组流出的发泡料压实、碾匀的压实区；所述的过渡段与所述发泡段的底面之间形成控制发泡料发泡的控制区；所述的第二导向段以及第二压实段与所述发泡段的底面之间形成表层厚度控制区；所述的压实区、控制区以及表层厚度控制区三者沿龙骨主体的传输方向依次连续排布。
本发明模具的设计是为了将待发泡料导入龙骨主体之中，使之以龙骨主体为基底进行发泡，形成轻钢半包覆发泡芯层的结构。为了实现上述目标，理论上只需要将待发泡料输送到龙骨主体底板表面，使待发泡料与龙骨主体一起运动到发泡段中使待发泡料发泡形成充满龙骨主体的发泡芯层。而在实际生产过程中，发明人发现，成型产品的上承载面在出发泡腔后会发生鼓胀，产生一些预期之外的凸起。并且，卡爪处出现空腔，与卡爪结合不够紧密。发明人认为这是因为待发泡料在进入发泡腔时落入到龙骨主体的底板上分布不均引起的，因此发明人在发泡流道中添加了分流通道组，该分流通道组是多个平行的通道，优选为圆形通道，使得待发泡料在落入底板上时不会出现中间多两侧少的现象，使待发泡料在底板的宽度方向上分布的更为均匀；其次，发明人发现在发泡腔内自由发泡产生的发泡孔的大小不够均匀，打钉时对钉的抓力不够稳定、易松动，因此在发泡腔的上表面设置了一个阻流块，该阻流块靠近分流通道组流出口的第一导向段和第一压实段均设计的很低，此处底板与压实部之间形成一3~4mm的压实区，待发泡料在龙骨主体上通过此压实区的时候会被阻流块的第一导向段压迫，并向两边分散；此处的第一次碾压会将由分流通道落入的待发泡料压实，使得随后的发泡更加的紧密，随后待发泡料通过了压实区进入控制区后便开始发泡；为了限制芯层的发泡速率，避免泡孔大小不均匀，阻流块中部设置了一向上倾斜的过渡段，过渡段下方的控制区是一截面积沿龙骨主体移动方向增大的发泡控制空间，具体的，该过渡段与正处于发泡过程中的发泡料一直接触，通过对发泡腔空间的限制使得发泡料在向发泡段出口运动的时候逐渐发泡；所述阻流块的下曲面还包括第二导向段和第二压实段。最初发明人没有设计第二导向段和第二压实段，生产出来的强化龙骨放置一段时间后，其上承载面的中部还是会有一定的凸起，为了龙骨上表面的平整这就需要削或者打磨除去这些突出的部分，而成型的发泡芯层的上承载面具有一层结皮，削去这些突出的部分，会破坏结皮层的结构，也会在一定程度上降低发泡芯层的对螺钉的抓力。为此，发明人设置了第二导向段和第二压实段，该第二导向段和第二压实段与发泡段底壁形成表层厚度控制区，尚未完全发泡的物料在经过此区的时候，会顺着第二导向段被第二压实段二次压缩，随后在发泡段的尾端会进一步发泡充满整个发泡腔，完成发泡；这第二次压实使得发泡芯的上承载面低于龙骨主体平台部所在的水平面，接着，在从发泡腔出来到冷却装置口子排出的过程中，芯层自身会慢慢膨胀，使得上承载面与龙骨主体平台部所在的水平面水平；成品的表层发泡区的密度高于中心发泡区的密度，表层泡孔致密，密度0.6~0.8g/cm3相较于底层的0.4~0.7 g/cm3略大；令人惊喜的是，通过该设计使得本产品上承接面的结皮相较于未设计第二导向段和第二压实段更为结实，给固定螺丝的抓力更紧，固定效果更好；此外在下压的时候，上述发泡表层被下压，更有利于发泡材料填充进卡爪的内部。
作为上述技术方案的优选，所述的发泡段的出口处设置有一冷却装置。
作为上述技术方案的优选，所述的分流通道组包括3~5个分流通道。
作为上述技术方案的优选，所述的芯层料进料通道具有一横向设置段和一竖向设置段。
本发明还提供了一种强化龙骨的生产方法，采用上述模具，具体包括如下步骤：
S1、在牵引机的作用下将轻钢片材输送至轻钢龙骨成型机中进行折弯操作形成龙骨主体；
S2、将成型的龙骨主体输送至所述模具中，并通过挤出机经由所述的发泡料流道向所述模具中输送芯层发泡料，并使所述芯层发泡料落入所述的龙骨主体内部，在所述的发泡段完成发泡，得到连续型强化龙骨；
S3、冷却、切割所述的连续型强化龙骨得到强化龙骨。
综上所述，本发明的有益效果有：
1、本发明通过在轻钢制成的龙骨主体内设置硬质的发泡芯层，方便了施工时采用螺丝固定；
2、设置卡爪提高了龙骨主体与所述的发泡芯层的结合强度以及结合稳定性；
3、本发明通过新设计的模具来制造上述的强化龙骨，具有成形性好，生产效率高的优点；
4、本发明通过模具设计来解决强化龙骨生产中遇到的会有凸出等问题，并且本发明的模具具有结构设计巧妙，成形性好的优点。
附图说明
图1为强化龙骨的侧视图；
图2为强化龙骨的俯视图；
图3为模具的正面侧视图；
图4为图3f处的放大图；
图5为图3a-a处的侧视图；
图6为图3b-b处的侧视图；
图7为图3c-c处的侧视图；
图8为图3d-d处的侧视图；
图9为图3e-e处的剖视图；
图中，1-龙骨主体、2-发泡芯层、11-底板、12-侧板、13-卡爪、21-上承载面、22-凹陷结构、131-平台部、132-嵌合部、221-沟槽、A-芯层进料板、B-分流板、C-发泡板、S1-主通道、S2-发泡料流道、S1-1-非发泡段、S1-2-发泡段、S2-1-芯层料进料通道、S2-2-过渡接头、S2-3-分流通道组、S1-21-阻流块、S1-22-曲面、S1-221-第一导向段、S1-222-第一压实段、S1-223-过渡段、S1-224-第二导向段、S1-225-第二压实段、S1-226-侧槽、S1-23-压实区、S1-24-控制区、S1-25-表层厚度控制区、3-冷却装置、201-中心发泡区、202-表层发泡区、203-结皮层。
具体实施方式
以下结合附图对本发明进行进一步的解释说明。
本具体实施方式仅仅是对本发明的解释，并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读了本发明的说明书之后所做的任何改变，只要在权利要求书的范围内，都将受到专利法的保护。
实施例1
一种强化龙骨，如图1和2所示，该强化龙骨具有发泡芯层2和半包覆发泡芯层2的龙骨主体1，这里的半包覆是指发泡芯层2的两个侧面和底面被龙骨主体1包覆，所述的龙骨主体1包括底板11和两个对称设置于所述底板11两侧的与所述底板11一体成型的侧板12，该侧板12与底板11垂直，所述侧板12的上端内侧设置有卡爪13，所述的发泡芯层2具有一上承载面21，所述的上承载面21两侧设置有与所述的卡爪13相适应的凹陷结构22；所述的卡爪13包括具有一防止芯层脱落的平台部131，所述平台部131的上表面与所述的上承载面21共平面，在安装结构中，所述的上承载面21与所述的平台部131共同与底板的下表面接触；所述平台部131远离所述侧板12的一端具有一倒钩部132；所述的凹陷结构22具有一与所述的倒钩部132相配合的沟槽221，所述的倒钩部132平行于所述的侧板12，便于芯层发泡时发泡料能更好的填充卡爪13的下方；所述的发泡芯层2包括中心发泡区201、表层发泡区202和结皮层203；所述中心发泡区201的密度为0.6~0.8g/cm3﹔所述表层发泡区202的密度比中心发泡区大0.1~0.2g/cm3﹔所述结皮层的厚度为0.2~1.0mm。。
在本实施例中，龙骨主体1的材质为轻钢，发泡芯层的原料组成为：100重量份PVC树脂、5重量份钙锌稳定剂、0.7重量份发泡剂、11.5重量份发泡调节剂、0.6重量份润滑剂、5重量份发泡助剂、65重量份填充剂，其中，发泡剂为AC发泡剂，发泡调节剂为ACR，润滑剂为石蜡，发泡助剂为硬脂酸，重量填充剂为钙。
PVC树脂：一般选用8型树脂，加工时凝胶化速度快，加工温度相对较低，产品质量稳定，密度容易控制；稳定剂：考虑到环保、效果以及价格因素，选用钙锌稳定剂；发泡剂：发泡剂AC在分解过程中放出大量的热，容易导致断面中间发黄，这就要求配合一定量的白色发泡剂，分解起到吸收多余热能的作用，要求发泡剂目数要大，才能做到发泡均匀无大泡孔；发泡调节剂：经过多年的研发和改进，发泡调节剂ACR的工艺技术越来越纯熟，性能质量越来越稳定，发泡板根据厚薄，薄板宜选用塑化快的，厚板应选用塑化慢、溶体强度大的发泡调节剂，在这里选择溶体强度大的发泡调节剂，比如HF-90、HF-922、HF-950等；润滑剂：遵循初期中期后期润滑兼顾原则，让物料在各个阶段均有润滑剂的保护，坚持长时间稳定生产而不析出结垢，选择石蜡；发泡助剂：生产中为增加物料流动性，防止腐蚀模具，改善泡沫均匀性，可以添加一些硬脂酸；填充剂：选用轻质碳酸钙，无需使用活性钙，以高目数为主。
一种用于制造上述强化龙骨的方法，具体包括如下步骤：
S1、在牵引机的作用下将轻钢片材输送至轻钢龙骨成型机中折弯，形成龙骨主体；
S2、将成型的龙骨主体输送至所述模具中；
S3、通过挤出机经由所述的发泡料流道向所述模具中输送芯层发泡料，并使所述芯层发泡料落入所述的龙骨主体内部，在所述的发泡段完成发泡，得到强化龙骨。
如图3~9所示、一种用于生产上述强化龙骨的模具，包括依次对接设置的两块芯层进料板A、一块分流板B以及两块发泡板C；
所述的模具设有包含供所述龙骨主体通过的主通道S1的钢材通道组件以及包含发泡料流道S2的芯层制备组件；主通道S1包括依次连接的非发泡段S1-1和发泡段S1-2；所述的发泡料流道S2包括依次连通的芯层料进料通道S2-1、过渡接头S2-2以及分流通道组S2-3；所述的发泡料流道S2从所述主通道S1的上顶壁伸入所述的主通道S1，所述分流通道组S2-3的出口位于所述非发泡段S1-1的内部，且出口位于所述的非发泡段S1-1中部以下；所述发泡段S1-2的上顶壁设置有一阻流块S1-21；所述阻流块S1-21的上表面与所述发泡段S1-2的上顶壁固定连接，其下表面为一曲面S1-22，所述曲面S1-22包括第一导向段S1-221、第一压实段S1-222、过渡段S1-223、第二导向段S1-224以及第二压实段S1-225，其中，所述第一导向段S1-221的起点略高于所述分流通道组S2-3的出口的位置，所述的第一导向段S1-221的终点低于所述分流通道组S2-3的出口的位置；所述的阻流块S1-21两侧与所述的发泡段S1-2两侧壁之间形成有供所述卡爪13通行的侧槽S1-226；所述的第一导向段S1-221、第一压实段S1-222与所述发泡段S1-2的底面之间形成将从所述分流通道组S2-3流出的发泡料压实、碾匀的压实区S1-23；所述的过渡段S1-223与所述发泡段S1-2的底面之间形成控制发泡料发泡的控制区S1-24；所述的第二导向段S1-224以及第二压实段S1-225与所述发泡段S1-2的底面之间形成表层厚度控制区S1-25；所述的压实区S1-23、控制区S1-24以及表层厚度控制区S1-25三者沿龙骨主体的传输方向依次连续排布。
如图1所示，通过本模具生产的强化龙骨的发泡芯层以其密度划分可以分为发泡表层以及发泡底层。
所述的发泡段S1-2出口处设置有一冷却装置，在本实施例中，该冷却装置以循环水作为冷却介质。
所述的分流通道组S2-3包括5个分流通道。
由图3和4可以看出，发泡流道S2的芯层料进料通道S2-1具有一横向设置段和一竖向设置段，挤出机从侧面输入上述原料搅拌均匀后的混合料，刚方便挤出机输入混合料。
所述的第一压实段S1-222的下表面为凸面，具有一最低处，且最低处与通进来的龙骨主体1的间距为2mm,由第一导向段S2-221以及第一压实段S2-222对混合料碾压，其中第一导向段S2-221负责碾匀，第一压实段S2-222负责压实；在负载着混合料的龙骨主体1通过此处时，该凸面会将混合料碾成2mm大小的薄片，方便混合料在接下来的过程中完成发泡。在本实施例中，所述龙骨主体的传输速率为1m/min，混合料的挤出速率为2.1×10-4m3/min，生产时刚好可以使混合料在底板11上形成2mm大小的薄片；在通过第二导向段S1-224以及第二压实段S2-225下方的表层厚度控制区S1-25时，由于高温正处于软化状态的即将发泡完成的发泡物料，会被第二压实段S2-225下压一下，下压的深度即为第二压实段S2-225的最低处的下凸深度，在本实施例中为3mm，通过这一步下压，使得所述的发泡芯层的表层发泡区202更为的紧实、结皮效果更好；发泡的产品后，发泡芯层表层（3~4mm）的密度为0.8 g/cm3，发泡芯层内芯的密度大致为0.6g/cm3，强化龙骨整体较为轻便。
Claims (4)
1.一种用于生产强化龙骨的模具，其特征在于：包括依次对接设置的至少一块芯层进料板（A）、至少一块分流板（B）以及至少一块发泡板（C）；
所述的模具设有包含供所述龙骨主体通过的主通道（S1）的钢材通道组件以及包含发泡料流道（S2）的芯层制备组件；主通道（S1）包括依次连接的非发泡段（S1-1）和发泡段（S1-2）；所述的发泡料流道（S2）包括依次连通的芯层料进料通道（S2-1）、过渡接头（S2-2）以及分流通道组（S2-3）；
所述的发泡料流道（S2）从所述主通道（S1）的上顶壁伸入所述的主通道（S1），所述分流通道组（S2-3）的出口位于所述非发泡段（S1-1）的内部，且出口位于所述的非发泡段（S1-1）中部以下；所述发泡段（S1-2）的上顶壁设置有一阻流块（S1-21）；所述阻流块（S1-21）的上表面与所述发泡段（S1-2）的上顶壁固定连接，其下表面为一曲面（S1-22），所述曲面（S1-22）包括第一导向段（S1-221）、第一压实段（S1-222）、过渡段（S1-223）、第二导向段（S1-224）以及第二压实段（S1-225），其中，所述第一导向段（S1-221）的起点略高于所述分流通道组（S2-3）的出口的位置，所述的第一导向段（S1-221）的终点低于所述分流通道组（S2-3）的出口的位置；
所述的阻流块（S1-21）两侧与所述的发泡段（S1-2）两侧壁之间形成有供强化龙骨的卡爪（13）通行的侧槽（S1-226）；所述的第一导向段（S1-221）、第一压实段（S1-222）与所述发泡段（S1-2）的底面之间形成将从所述分流通道组（S2-3）流出的发泡料压实、碾匀的压实区（S1-23）；所述的过渡段（S1-223）与所述发泡段（S1-2）的底面之间形成控制发泡料发泡的控制区（S1-24）；所述的第二导向段（S1-224）以及第二压实段（S1-225）与所述发泡段（S1-2）的底面之间形成表层厚度控制区（S1-25）；所述的压实区（S1-23）、控制区（S1-24）以及表层厚度控制区（S1-25）三者沿龙骨主体的传输方向依次连续排布。
2.根据权利要求1所述的一种模具，其特征在于：所述的发泡段（S1-2）的出口处设置有一冷却装置（3）。
3.根据权利要求1所述的一种模具，其特征在于：所述的分流通道组（S2-3）包括3~5个分流通道。
4.强化龙骨的生产方法，采用如权利要求1~3中任一项所述的模具，具体包括如下步骤：
S1、在牵引机的作用下将轻钢片材输送至轻钢龙骨成型机中折弯，形成龙骨主体；
S2、将成型的龙骨主体从所述的主通道（S1）输送至所述模具中；
S3、通过挤出机经由所述的发泡料流道（S2）向所述模具中输送芯层发泡料，使所述芯层发泡料落入所述的龙骨主体内部，在所述的发泡段（S1-2）完成发泡，得到强化龙骨。
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