CN1231711A - 制造空心槽板的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于制造具有至少一个设置在外板部分之间的空心纵槽的结构的方法。可压缩和可固化的基质材料(4)设置在外加压板(1、2、3)之间,单独的芯部挤压膨胀装置(6、6a)设置在所述材料(4)内。通过所述芯部挤压膨胀件和所述加压板(1、2、3)向所述材料施加压力。所述可固化基质材料(4)包含一种热固胶粘剂。所述方法还包括向所述胶粘剂提供一种热冲击。本发明还涉及一种用于制造一板或类似物的设备。所述设备包括外加压板(1、2、3)和位于其间的带槽的芯部挤压膨胀装置(6、6a),以将所述基质材料(4)挤压到所述板(5)的最后尺寸。设置用于传送一种压力下的热空气,使其通过槽的装置,以便使所述热空气与所述基质材料(4)接触。

Description

制造空心槽板的方法和设备

本发明涉及一种用于制造具有至少一条，优选多条设置在外板部分之间的相邻的空心纵槽的结构，特别是板的方法。所述方法包括如下步骤，在两外加压板之间提供一可压缩并可适当固化的基质材料，并在所述可固化基质材料内为各空心槽设置一单独的芯部挤压膨胀装置，然后将所述芯部挤压膨胀件膨胀到相应于所述槽的最终的截面尺寸，同时挤压所述加压板，以获得所述结构，即，所述板的最后的外部尺寸。本发明还涉及一种用于制造一板的设备，所述板由一种可压缩的基质材料制成，其内具有一个或优选多个相邻的、基本上纵向的槽，所述设备包括外加压板的布置和位于其间的槽的芯部挤压膨胀装置，所述芯部挤压膨胀装置包括各壁部，它们可基本上平行于所述膨胀装置的一中心轴线的方向向外运动，以将所述基质材料挤压到所述板的最后尺寸。

芬兰专利申请No.943519中公开了一种布置，其利用一特殊的挤压布置制造水泥薄板。所述布置包括用于在所制造的板内形成空心槽的可伸缩的芯部挤压膨胀件，而通过所述芯部挤压膨胀件供入二氧化碳，以便迅速使水泥粘接剂固化。

空心水泥薄板用于多种建筑是非常出色的，但在某种情况下要求以木材为基体的材料，这种材料容易例如用一般的木匠的工具和方法进行切割并固定在一起。因此，各种木屑板在木匠和其它工匠中具有其自己的位置。

一种通常的木屑板包括木屑或木片和一种胶粘剂的混合物，这种基质材料被压在热压板之间，以形成一种具有大体上光滑的相对表面的板，所述板的内部多少是压缩和粘接而成的。早期用于制造木屑板的胶一般是加热后固化的甲醛基胶粘剂，但现在使用的是有害程度较小的胶粘成分。现在，这种木纤维板的厚度在6至32毫米。较厚的板形成一个问题，其很难将相对压板的冲击引导到一较厚板的中心部位，因此，厚板的结构不稳定，因为在所述板的中部的木屑之间的挤压和粘接不足。

本发明的目的是，通过引入一种具有沿纵向在所述相对板表面之间延伸的空心槽的木屑板来加大板类型的范围。这也(特别是)包括在所述相对板表面之间距离较长，例如100至300毫米的板。

本发明的目的通过权利要求书所述的方法和设备加以实现。本发明总体上包括对上述芬兰专利申请所描述的装置的改进，采用一种胶粘剂代替所述水泥基粘合剂，并通过引入加热装置迅速地使所述胶粘剂固化，同时将所述基质材料挤压成所述板的最终形状。因此，本发明的方法的特征在于所述可固化基质材料包括一种可热固化的胶粘剂，所述方法还包括对所述胶粘剂提供热冲击，以便在取出所述芯部挤压膨胀装置之前迅速使所述胶粘剂固化。

现在结合附图所示的实施例详细地描述本发明，在附图中：

图1示出按照本发明的一实施例的一种装置的视图；

图2示出以一替换实施例制造的一板的一剖面图，其中，芯部挤压膨胀件具有三角形横剖面；

图3示出一用于形成图2中所示三角形空心部分的一芯部挤压膨胀装置的一实施例；

图4示出如何将图3所示的芯部挤压膨胀装置定位在基质材料内，然后从制好的板中抽出所述膨胀件；

图5示出芯部挤压膨胀装置的一替换的实施例；和

图6示出芯部挤压膨胀装置于基质材料中处在一缩进的位置。

参见图1，本发明的装置大致包括一下加压件1、一上加压件2和相配合的侧加压件3、3a，该装置用于在所述件1、2、3和3a的各表面之间将一种可固化基质材料4加压，以形成一空心芯板5。图1还大致公开了多个相邻的芯部挤压膨胀件6、6a，它们布置在所述基质4内，在所述可固化基质材料固结后，形成基本上沿纵向穿过所述板5延伸的空心部分7、8(同时参见图2)。

图1所示的实施例包括一大致为矩形横剖面的空心部分或槽。然而，本发明的一特别有利的实施例包括如图2所示的具有大致三角形截面形状的空心槽7、8，这在建筑上特别有用。这种三角槽的形状形成成对并分别倾斜的中间壁部分9、10。所述侧壁9、10的倾斜实际上使板具有非常高的抗剪切阻力，因此，这种板可以有利地用于很多建筑目的。

按照本发明，所述可固化基质包括一种基本材料，有利的是，这种基本材料由木屑或类似的最好可以较容易用手工工具加工的材料。在本发明的工艺过程中，将一种可热固化的胶粘剂混合到所述基本材料中，然后，使其固化，从而与所述基本材料一起形成一种粘合材料。因此，本发明的固化方法包括如下步骤，将胶和/或基本基质加热到一个相当高的温度，同时向所述基质材料施加压力，以使所述木屑或类似物彼此紧密接触，同时将所述材料压到其最后的形状。

压力一般通过向所述下加压板1移动所述上加压板2而获得的，其一般相当于通常用于制造木质纤维件的压力。这里所述的“上”和“下”仅仅是为了叙述方便，为了对图1有更好的了解，在某些实施例中，实际上可以以不同的方式，例如垂直地设置并定向主加压板。在图1所公开的实施例中，有利的是，将所述上加压板2压向所述下加压板1，直到其达到侧加压板3、3a。在该阶段，将所述侧加压板3、3a向内移动，以便在其间形成所述板5的边缘部分。在图1和2所示的实施例中，有利的是，所述板边缘包括槽和舌状部分11、12，这本身是公知的。

利用相邻芯部挤压膨胀件6、6a将所述板的内部形成其空心结构，这本身在所述芬兰专利申请No.943519中予以公开，但与所述申请不同的是，现在固化步骤包括将至少所述基质材料4加热到一个相当高的温度，以使所述胶粘剂迅速固化，使其与所述木屑互相连接。典型的加热温度是100至200℃，优选大约180至190℃。

可以以不同的方式加热，其中多数方式实际上还包括加热至少一些所述加压件装置1、2、3、3a和6、6a的表面部分。所述加热与所述加压应基本上同时进行。这一步骤实际上是非常迅速的，根据胶粘剂的不同，对于壁材料的每毫米横截面厚度，通常大约5至10秒，优选大约为8秒。这样，既使具有相当厚的壁部分的板，即壁厚为32毫米，也只用大约3分钟的加热/加压时间。

在实践中有几种对基质加热的方法。因此，一个实施例包括设置在各所述加压件1、2、3、3a和6、6a内的加热装置。所述加热装置总体上以标号13表示，其可以包括电加热装置、吹热风装置或蒸汽加热装置或类似物。

只加热所述加压装置1、2、3、3a和6的一个问题是，从外部施加到所述基质材料4上的热也容易使基质材料干燥，从而对所述胶粘剂的固结产生不利的影响。因此，一个优选的实施例是，通过有效地将一种热流体，例如热蒸汽，优选超饱和蒸汽吹送入并优选吹过所述基质材料4来提供所需热量。可以这样做，适当地对所述流体加压，使其至少通过每隔一个芯部挤压膨胀件6的内部，并通过外加压件，例如经过中间的每隔一个芯部挤压膨胀件6a适当地收回所述流体，直到胶粘剂固结。

在此，使用超饱和蒸汽可将温度保持在一个很高的程度，同时能够添加液体，例如水或一种对于胶粘剂的固结加工所必要的活化剂。按照本发明的一特别的实施例，所述基质材料在工艺的起始阶段主要是木屑或类似的易挤压基材，而对于胶粘剂固结起主要作用的成分，在某些实施例中甚至至少实际上是胶粘剂本身的一些成分与所述加热流体结合送入所述基材。

虽然在所述芬兰专利申请No.9435519中公开的芯部挤压膨胀件对于具有相当大尺寸，例如100至300毫米量级的空心槽的板适用，但所述装置用于制造较小尺寸的板不必很复杂和很结实。图3至6示出用于小尺寸芯槽的芯部挤压膨胀件的实施例。在这些实施例中，主要的意义实际上不在于施加一个很大的压力，而在于板材料固结后所述膨胀件易于从所述空心槽中收缩。

因此，图3公开了一种芯部挤压膨胀件，其包括与壁件16和角楔17相互作用的楔形装置14、15。所述角楔优选包括一导圆的端部，用于平滑地撞击到所述基质混合物上，并用于避免在最终的板产品上产生应变。图3还公开了将所述芯部膨胀件内部与其外部连通的槽18。一种压入所述内部或从其内抽出的流体穿过所述槽18。由于板5的小尺寸的纵向空心槽7、8的内壁的绝对光滑通常不是非常重要的，所以，按照本发明的一实施例，有设置在所述芯部加压件的最外表面上的大致纵向分布的槽19。有利的是，中心楔杆20也包括一中心孔和将所述孔与一位于所述楔形件与所述壁件16之间的空间22连接的槽21。

图4示出图3中的芯部加压件位于基质材料4中的状况。按照该图，芯部加压件处于收缩状态，并准备从板5中抽出。本方法的这一阶段出现在所述基质材料4已经固结时。在所述实施例中，所述中心楔杆20在纵向上相对于芯部挤压膨胀件的一般程度移动。这样，最外部分从构成所述板5的空心部分7、8的内壁缩回，这可从图中看出。在一实施例中，通过与所述楔15连接而适当定位的互补楔装置使缩回易于进行。当芯部挤压膨胀件处于其缩回状态时，可以将其从板5中抽出。

而另一方面，图5中所公开的芯部挤压膨胀件包括可折叠的壁部23，它们通过设置在角上和壁中间的铰接装置24、25互相连接。当去除偏心挤压力时，由于中心可旋转的偏心装置26例如直接作用在所述壁部23的内表面上，而挠性推动装置27，例如弹簧装置或橡胶缓冲件迫使所述可折叠壁部23产生偏离空心芯壁的弯曲，所以壁部略微有些倾斜，因此，易于取出所述芯部挤压膨胀件。该壁部的位置如图6所示。

当采用热蒸汽作为加热流体时，有利的是，使所述流体有效地穿过芯部挤压膨胀件提供。图5公开了一实施例，其中的槽28将膨胀件的内部与外壁连接，这样易于使加热和/或固化流体穿过其内，从芯部挤压膨胀件的内部到达周围的基质材料，并在相反的方向上，使相邻的芯部挤压膨胀件所产生的过压进入一低压的芯部挤压膨胀件。在角部，优选利用一般松散配合的铰接结构产生这些效果。

在另一实施例(未示出)中，通过外压板件1、2、3和3a内的孔提供流体，芯部挤压膨胀件用作在基质材料内保持低压条件的抽吸槽。为了保证热量也施加到位于相邻芯部挤压膨胀件之间的外壁上，考虑到一种有利的装置，其中至少每隔一个芯部加压件，至少暂时也提供过压热流体。

在一些实施例中，考虑仅仅保持热流体的蒸汽直接穿过所述芯部挤压膨胀件，例如通过纵向孔29就足够了，其中一些孔已经在图5中示出，实际上无需将任何流体压入实际的基质材料4中。在这样一种实施例中有利的是，将所述芯部挤压膨胀件包裹到一由橡胶或类似材料制成的挠性护套中，以防止任何基质材料进入挤压机构。在本发明的另一实施例中，将整个挤压装置保持在热过压条件下。

按照本发明的概念将制成一种全新型的板，其特别可用于像竖壁、地板、天花板这样的建筑目的。采用本发明就无需将单独的简单的两维板连接成一般的三维结构。同时仍然保持着容易加工的优点。

按照本发明所制造的板还具有高强度与轻重量结合的特别的优点。而且可以相当自由地改变板的尺寸，以适应相应的目的。因此，一个有利的实施例包括一种尺寸和强度直接适用于一种地板结构的板，其总厚度大约为300毫米。另一方面，另一种板的尺寸适合于用作一壁件的尺寸，其厚度可以小于100毫米。

可以看出，上面的描述只是为了给出有利的实施例，在权利要求书的范围内可以以许多方式改变本发明。

Claims (10)

1．一种用于制造具有至少一条，优选多条设置在外板部分之间的相邻空心纵槽(7、8)的结构，特别是板(5)的方法，所述方法包括如下步骤，在外加压板(1、2、3)之间提供一可压缩并可固化的基质材料(4)，并在所述可固化基质材料(4)内为各所述空心槽(7、8)设置一单独的芯部挤压膨胀装置(6、6a)，将所述芯部挤压膨胀装置(6、6a)膨胀到相应于所述槽(7、8)的最终的截面尺寸，同时对所述加压板(1、2、3)施加压力，以获得所述结构，即，所述板(5)的最后的外部尺寸，其特征在于：所述可固化基质材料(4)含有一种可热固化的胶粘剂，所述方法还包括对所述胶粘剂提供一种热冲击，以便在从所述空心槽(7、8)中取出所述芯部挤压膨胀装置(6、6a)之前迅速使所述胶粘剂固化。

2．一种如权利要求1所述的方法，其特征在于：一种木屑材料或类似物与一种胶粘剂的混合物被用作所述可压缩并可固化的基质材料(4)，所述胶粘剂为一种例如甲醛或相应组分基的可热固化木胶。

3．一种如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：对于在对应于所述结构，即，所述板(5)的最后尺寸的压缩状态下的每毫米材料，至少在所述基质材料(4)的表面上保持100至200℃，优选180至190°的温度5至10秒，优选大约8秒。

4．一种如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于：至少部分通过所述加压板(1、2、3)和/或所述芯部挤压膨胀装置(6、6a)，适当地通过所述装置的挤压壁部(16、23)产生所述热冲击作用。

5．一种如权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于：通过吹送一种热流体，使其穿过所述可固化基质(4)的本体产生所述热冲击作用，并优选通过至少所述加压板和/或所述芯部挤压膨胀装置的一些表面部分抽出剩余流体。

6．一种如权利要求5所述的方法，其特征在于：在一种基本上干燥的基质状态下形成所述可固化材料，并在所述压缩步骤中或后通过适当地利用所述流体的湿度向所述干燥的基质增加湿度，有利的是，使所述胶粘剂和/或一种固化剂与所述流体一起或包括在所述流体中被供入。

7．一种如权利要求6所述的方法，其特征在于：用热空气和/或蒸汽，优选超饱和蒸汽作为所述流体。

8．一种如权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于：至少所述方法的一部分在超压力条件下进行。

9．一种用于制造由一种可压缩并可固化的基质材料(4)制成的一板(5)或类似物品的设备，所述板(5)或类似物品内具有一个或优选多个相邻的、基本上纵向的槽(7、8)，所述装置包括外加压板(1、2、3)的设置和位于期间的所述槽的芯部挤压膨胀装置(6、6a)，所述芯部挤压膨胀装置包括壁部(16、23)，它们可基本上平行于所述膨胀装置(6、6a)的一中心轴线的方向向内向外运动，以将所述基质材料(4)挤压到所述板(5)的最后尺寸，其特征在于：设置用于传送加压的热流体并使其通过所述槽(7、8)的装置，从而使所述热流体与所述基质材料(4)接触，以便激活并/或加速一种胶粘型固化剂的固化过程，该固化剂与所述基质材料(4)的单独颗粒或颗粒团连接。

10．一种如权利要求9所述的设备，其特征在于：所述传送装置设置成在所述芯部挤压膨胀装置(6、6a)的壁上并/或通过在所述外压板(1、2、3)的壁上的孔供入并/或抽出所述热流体。

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