DK143909B - Fremgangsmaade til fremstilling af et isolerende element saerlig bygningsplade og stoebeform til brug ved samme - Google Patents

Description

i 143909

Patent nr. 139.040 angår en fremgangsmåde til fremstilling af et isolerende element, særlig bygningsplade, der består af en kitmasse, f.eks. cement eller gips, der i en sammenhængende fase omgiver hule, polymere korn af størrelsen 5 0,5-15 mm og af ringe rumvægt, og det ejendommelige ifølge hovedpatentet er, at der anvendes ekspanderede, celledelte, polymere korn, fortrinsvis polystyrenkugler med rumvægt 3 0,01-0,04 g/cm , og at disse anbringes liggende tæt trykket mod hinanden og fastholdt af et til formen fastgjort net 10 eller en hulplade, medens kitmassen tilføres denne til dannelse af et rumnet med lukkede celler omkring kornene.

Som kitmasse anvendes ifølge den foreliggende opfindelse et hydraulisk bindemiddel, såsom gips, som er godt ekspanderende under hærdningen. Under indføringen af kit-15 massen vil ikke blot kornene adskilles af denne som følge af deres opdrift, men kitmassen vil under sin begyndende hærdning og deraf følgende udvidelse klemme sig yderligere ind mod kornene. Dette er vigtigt, da total eller næsten total omslutning af kuglerne med bindemiddel gør det færdi-20 ge emne væsentligt mere branddrøjt, fordi varm luft og flammer ikke kan spredes fra kugle til kugle, før den mellemliggende gipsvæg er brændt væk.

Ifølge opfindelsen kan kornene sammenpresses så meget i formen, at der netop levnes så meget rum til bindemidlet, at dette 25 ved dets tilførsel, der eventuelt kan ske under tryk, kan gennemtrænge kornlaget til dannelse af rumnettet. Derved opnås et optimum af styrke og branddrøjhed samt isolationsevne og letvægt ved det færdige produkt.

De nævnte optimale egenskaber ved produktet vil fremmes, 30 hvis man sikrer en jævnt ensartet finhed af cellevægtykkelsen ved Ifølge opfindelsen at anvende forud godt blandede, ekspanderede polystyrenkugler af to størrelsesfraktioner på henholdsvis 66 rumprocent kugler med 8-15 mm 143909 2 diameter og 34 rumprocent med 3-1/2 mm i diameter.

Ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen kan kornene sammenrystes f.eks. ved en kortvarig vibrering i formen, inden kitmassen hældes ud mellem kornene. Dette giver et kornrigt 5 og let produkt. Over kornene er udlagt et stramt net eller en hulplade, som sikrer, at kornene, som jo er meget lette, ikke forlader den tætpakkede tilstand og flyder opad i formen under kitmassens indføring, men forbliver på plads til dannelse af et ensartet kornrigt lag i elementet.

10 Ifølge opfindelsen kan nettet være monteret udspændt i en stiv ramme, som er fastgjort på formen og holder dette fast trykket mod kornene under støbningen, hvilket net aftages med dets ramme under hærdningen, hvorved nettet ikke kommer til at indgå i det færdige element, men kan anvendes til 15 fremstilling af nye elementer. Hvis nettet ved udtagningen efterlader spor i det udstøbte legeme, dækkes disse eventuelt ved overhældning med kitmasse, eller de renskæres. I stedet for det nævnte net kan man benytte en hulplade.

Såvel net som hulplade kan dog også indgå i det færdige 20 element som armering. Som egentlig armering kan man også før kornenes indlægning indlægge et net af plastmateriale, f.eks. polyethylen eller polyvinylchlorid, eller man kan indlægge en plade af gipskarton.

Principielt bør nettets maskestørrelse og hulpladens hul-25 størrelse være mindre end korndiameteren, men i praksis er der intet i vejen for, at den kan være noget større, idet kornene vil pakke sig sammen ud for hullet eller hullerne.

Endvidere kan man ifølge opfindelsen før kornenes indlægning i formen i denne indlægge et lag af et for vanddamp 30 og fugt uigennemtrængeligt lag, såsom en asfaltmåtte eller en plast- eller aluminiumsfolie eller en plade af polyure= 3 143909 than, enten i formens ene side eller midt i formen afhængig afj hvilken form for anvendelse der er tænkt på med elementet.

For at hindre kornene i, at de skal søge at omlejre sig som 5 følge af deres opdrift i kitmassen, når denne begynder at blive udstøbt, kan man ifølge opfindelsen før kitmassetil-sætningen komprimere kornene 3-15% af deres samlede rumfang. Dette svarer til lidt mere end den kompression, der ville være blevet følgen af deres flyden opad i formen ved 10 kitmassens indføring.

Denne komprimering til reduktion af kornenes rumfang med 3-15 rumprocent kan ifølge opfindelsen i stedet for fremkaldes efter kitmassens tilsætning, f.eks. ved bevægelse af et i formens bund anbragt stempel. Dette kan dække bun-15 den helt eller delvis.

Ved på denne måde at give støbeformen et variabelt rumfang kan man bevæge stemplet netop så meget, at man får lige akkurat den ønskede sikkerhed mod en så stor reduktion af tværsnittet af kanalerne mellem kornene, at kitmassen ikke 20 kan fylde kanalerne fuldt ud, hvilket bl.a. kan skyldes okkluderet luft i de ofte kapillare kanaler.

I visse tilfælde vil man imidlertid kunne ønske en ekstra let plade, mod at man slækker på kravene til dennes brandhæmmende egenskaber, og i sådanne tilfælde kan man ifølge 25 opfindelsen forkomprimere kornene i formen ud over 15 rumprocent. Derved får man et særligt let og velisolerende element. I sådanne tilfælde vil kapillarvirkningen i kanalerne mellem kornene samt den hydrauliske virkning ved hærdningen ikke være tilstrækkelige til, at kitmassen kan 30 trænge fuldstændigt ind mellem kornenes berøringsflader og adskille disse helt. Det færdige legeme vil derfor få en højere rumprocent korn og dermed en højere isoleringsevne.

143909 4

Elementer, der er fremstillet ifølge opfindelsen vil være homogene og isotrope.

Visse elementformer kan som følge af deres rumlige udstrækning frembyde særlige vanskeligheder med at trænge luften 5 ud, så at man får de nævnte vanskeligheder med okkluderet luft. Ifølge opfindelsen kan man i formen efter kornenes indføring i denne frembringe et vakuum, hvorefter kitmassen tilføres gennem en ventil, altså medens der stadig hersker et vist vakuum i formen. Dette vakuum vil ikke blot redu-10 cere luftmængden, men også tilskynde endnu tilbageværende luftmængder til at undslippe. Ganske vist vil kornene samtidigt udvide sig noget som følge af det indre tryk i deres porer eller blærer, men de vil samtidigt være mere eftergivende over for den indtrængende kitmasse.

15 I andre tilfælde vil man, hvor formen har en anden udformning, foretrække ifølge opfindelsen at tilføre kitmassen under tryk fra formens bund under stigende støbning. Også denne fremgangsmåde vil være velegnet til at undgå indesluttede luftmængder, der kan danne uønskede kaviteter i 20 det fremstillede produkt. Sådanne kaviteter kan være særligt uønskede, hvis de kommer til syne på overfladen af det færdige produkt.

Hvis det drejer sig om fremstilling af et element, f.eks. en bygningsplade, kan man med fordel benytte såkaldt sti-25 gende støbning, ved at man ifølge opfindelsen holder formen, som er rektangulær, med et hjørne nedad og med sidekanterne hældende omkring 45° med vandret plan og fylder formen med kitmasse fra formhulrummets nederste del.

30 Ved at anbringe et. finmasket net under kornene kan man sikre sig et underste lag af ren kitmasse, hvilket giver en jævn, ubrudt underside af det fremstillede element. Hvor det drejer sig om fremstilling af et plant element, vil man ofte ønske at have i 5 143909 hvert fald den ene side jævn, dvs. kornfri, og i sådanne tilfælde kan man ifølge opfindelsen foretage udstøbningen, medens formen står på højkant, og derefter - så snart af-hærdningen er begyndt - vende formen til vandret stilling.

5 Derved vil der dannes et tyndt kornfrit lag på den ny underside, som derved, efter at legemet er udtaget af formen, vil fremvise en jævn overflade uden synlige korn. De korn, som oprindelig måtte have lejret sig i den pågældende side af formen, har nemlig som følge af opdriften forskudt sig 10 en smule opad, hvorved kitmassen har kunnet trænge ind under dem og danne den jævne ubrudte overflade.

Hvis man også ønsker, at andre af elementets sider skal være jævne og ubrudte, kan man foretage en efterudstøb-ning af bindemidlet på disse; men et plant element uden synlige korn på nogen af siderne kan på enklere vis frem-15 stilles ved, at formen ifølge opfindelsen, efter at være holdt i vandret stilling under udstøbningen,så snart afhærd-ningen skal til at begynde, vendes helt omkring. Derved vil der dannes et kornfrit lag på den nye underside, hvorved begge elementets sideflader vil fremvise en jævn overflade 20 uden synlige korn, og væggen vil være sømfast, således at den uden videre kan sømmes eller klæbes på indersiden af en eksisterende husmur, ligesom befæstigelse af emner på pladen lettes.

En yderligere udførelsesform for fremgangsmåden ifølge op-25 findelsen er ejendommelig derved, at man, efter at kornene i færdigekspanderet tilstand er ifyldt formen og eventuelt sammenrystet eller sammenpresset i denne, indpresser kitmassen mellem kornene igennem en under kornene anbragt hulplade samtidigt med, at man opretholder en mulighed for 30 luftafgang, fortrinsvis ved formens øvre ende. Derved reduceres endnu tilstedeværende kaviteter, idet luften presses ud af den opstigende kitmasse.

En særlig effektiv sammenpakning af kornene får man, ved 1A3909 6 at disse ifølge opfindelsen inden kitmassens tilføring sammenpresses i to retninger, samtidigt eller ikke samtidigt, dels. med et fra den ene langsidekant indpresset og derefter fastholdt stempel, dels med en bevægelig sidevæg, som 5 bevæges med hydraulisk, pneumatisk, elektromagnetisk eller mekanisk virkende organer.

En særlig enkel måde til samtidig betjening af to formhulrum på én gang med en bevægelig væg består ifølge opfindelsen i, at sidevæggen bevæges ved et mellem denne og en belt) vægelig sidevæg i en tilsvarende formhulhed skabt vakuum.

De to nævnte, bevægelige og mod hinanden vendende formsidevægge kan ifølge opfindelsen være lejret forskydeligt på et centralt, uperforeret parti på de to formhulrums fælles hulplade.

på tegningen er i perspektiv og tildels i snit vist tre udførelsesformer for den til udførelse af fremgangsmåden ifølge opfindelsen bestemte støbeform, idet fig. 1 viser en vandret form i åbnet tilstand, fig. 2 et deri udstøbt pladeformet element, 20 fig". 3 en lodret form, som er ved at blive gjort klar til udstøbning, fig. 4 en del af en på sit ene hjørne hvilende form under udstøbning, og fig. 5 et lodret snit gennem en form, hvor tilførslen af 25 kitmasse sker nedefra, idet formen kan nedtrykkes i et kar med kitmasse.

På et vibrationsbord 1 er der i fig. 1 lagt en formramme 2, på hvilken der fastgøres et i en ramme 3 udspændt poly= 143909 7 ethylennet 4 ved hjælp af kiler 5, af hvilke kun en enkelt er vist på tegningen.

Umiddelbart før nettets anbringelse fyldes formen 2, der har aftagelig bund 7, med et kornet materiale, der består 5 af et lag af polystyrenkugler med en diameter på 0,5-7 mm 3 diameter og med en rumvægt på omkring 0,015 g/cm , og gennem nettet 4's masker hældes derefter en lind, cremeagtig kitmasse af letflydende gipsmørtel, eventuelt under vibre-ring af bordet 1. Nettet 4 vil herunder holde kuglerne på 10 plads, tætpakket i formen, og vibreringen vil sikre, at gipsvællingen løber ud mellem kuglerne, så at disse bliver indbyrdes adskilt med membrantynde vægge. Gipsen danner således et lukketcellet rumnet omkring kornene.

Som følge af, at kornene ligger tætpakket i det færdige ele-15 ment, vil dette være væsentlig lettere end kendte elementer 3 af gips. Mens disse sidste har en rumvægt på ca. 0,9 g/cm , kan rumvægten af elementet ifølge opfindelsen være omkring 0,26 g/cm3.

Til trods for den yderst ringe mængde gips, der indgår i 20 elementet, vil dette have udmærket brandhæmmende egenskaber. Ved påvirkning med flammer fra en bunsenbrænder brændte af en 6 cm tyk væg i 1 1/2 time kun 3 cm af væggen bort, mens væggens anden side over for brandstedet ikke havde nogen mærkbar temperaturforøgelse. Pladens brandhæmmende 25 egenskaber tilfredsstiller de krav, der stilles til de over-fladebrandtekniske egenskaber ved en beklædning af klasse 1, idet pladen bestod prøverne ved såvel lådmetoden (SFTM 4), som panelmetoden (SPA 8). Endvidere er det ved forsøg godtgjort, at pladen tilfredsstiller kravene til BD 90 efter 30 brandkammerprøvning efter DS 1051.

Også pladens varmeisolerende egenskaber er væsentlig bedre end gipspladens, og det beskrevne element vil også være langt mere varmeisolerende end gasbeton. Elementets varme- 143909 8 ledningskoefficient er omkring 0,062 W/m°C.

I nærheden af formen 2's bund er der indlagt en hulplade 6 eller et småmasket net, der friholder et snævert område i formbunden for korn, når disse anbringes i formen, og der 5 fremstilles derved en isolerende bygningsplade 12, fig. 2, med et kornholdigt centralt lag 13, omgivet af et i formrammens bund dannet lag 14 af ren gips og et i formens øverste del efter nettet 4's frigørelse udhældt lag af ren gips 15. Elementet 12 har desuden et indlagt grovmasket metalnet 10 16 som armering. Nettet kan være indlagt på plads i formen før eller efter anbringelsen af kuglerne 17, da disse u-hindret kan passere gennem nettet 16's masker.

Over et lag af ekspanderede polystyrenkorn med op til 10 mm's diameter, som fastholdtes tæt sammenpakket af et 15 net 4, hældtes i en form, som den i fig. 1 viste, dog uden hulpladen 6, en let cementmørtel af en hurtig hærdende type og bestående af en vægtdel cement for hver 0,4-0,5 dele vand. Det støbte element havde en rumvægt på omkring 0,4 3 g/cm , og de brandhæmmende egenskaber var bedre end for 2Q elementet ifølge det foran nævnte eksempel.

Ved at støbe elementet i en lodret form 8, som den i fig.3 viste, kan man fremstille et stort antal elementer samtidigt, idet man anbringer formene ved siden af hinanden. I hver side af formen kan man før kuglernes indlægning ind-25 sætte papplader 9 og 10, som så sammenstøbes med elementet.

Pladerne gør elementet stærkere og bestandigere, ligesom de også på kendt måde øger sømfastheden. En hulplade 11 med et håndtag 18 skydes ind over formhulrummet 19, hvorefter formen fyldes op med polystyrenkugler af to størrelsesfraktio-30 ner, nemlig 66 rumprocent med 12 mm's diameter og 34 rumprocent med 2 mm's diameter. Kuglerne blandes grundigt, inden de anbringes i formen. Derefter presses et i formens bund anbragt stempel 20 med stempelstænger 21 opad i formen, 143909 9 indtil kuglerne er blevet sammenpresset til omkring 88% af deres oprindelige rumfang i formen, hvorved stemplet 20's overflade 22 vil være nået op til pappladerne 9's og 10's underkant 23. Pladen 10 hviler på en klods 24 i formhulrum-5 met, uden om hvilken klods stemplet 20 bevæger sig, idet det har firkantede udsparinger i sine hjørner svarende til klodserne 24's form.

Ved den i fig. 4 viste, på sit ene hjørne hvilende form foretages udstøbningen gennem en ventil 25 ved formens neder-10 ste hjørne. I formens ene side er indlagt en fugt- og damptæt asfaltplade 26, og i formens midte er der indlagt et stormasket net 27, hvorefter formen er fyldt med polystyrenkugler 28, og formens aftagelige sidevæg 29 er presset ned over disse til lukning af formen. Gennem et hul 30 i formens 15 øverste hjørne kan luft fra formhulheden undslippe, efterhånden som gipsvællingen 31 tilføres fra neden.I fig. 4 er den nederste tiendedel af formen allerede fyldt med gips 31.

Denne kan tilføres under tryk fra en med formen gennem en ledning 32 forbundet højdeforskydelig gipsbeholder, der ik-20 ke er vist på tegningen. Man kan imidlertid også sætte en ikke vist sugeledning til hullet 3Q og derved suge gipsvællingen op i formen.

I stedet for gips kan man anvende andre kitmasser. Til u-dendørs elementer vil man fortrinsvis foretrække at anvende 25 cement som kitmasse, men også andre mørtler kan komme i betragtning .

I fig. 5 ses en form 40 til støbning af to isolerende elementer 53 og 54. Formen har nederst en hulplade 41 med huller 42. Ved pladens kant har den tætningslister 43, der 30 f.eks. kan være påskruet. Når en støbning skal ske, fyldes først de to formhulrum med kugler 45, og disses trykkes sammen med stempler 46 fastholdt af trykbøjler 55. Derefter anbringes formen 40 i et kar 47 med kitmasse 48, idet 143909 ίο listerne 43 glider på og danner tæt pakning med karrets indervæg. Kitmassen trykkes herved op gennem hulpladen og ind imellem kuglerne. Eventuel luft i formen drives ud gennem huller 50 i stemplerne 46.

5 Formen har, som det vil ses, to formhulheder 53 og 54, der er adskilt af to parallelle vægge 56 og 57. Disse er forskydelige og hviler på et uperforeret, centralt parti 52 af hulpladen 41, Det imellem pladerne 56 og 57 beliggende hulrum 58 er hele vejen rundt langs sin omkreds begrænset 10 af en svampegummiliste 59, der eventuelt også kan strække sig ind i hulrummet til dannelse af kanaler i dette.

Før kuglerne 45 fyldes i de to formhulrum 53 og 54;er disse åbne oventil, og væggene 56 og 57 er trukket sammen mod hinanden som følge af, at der er frembragt vakuum i hulrum-15 met 58. Når kuglerne er anbragt på plads, trykkes først stemplerne 46 ned mod disse, og en spændebøjle 55 fastgøres til fastholdelse af stemplerne.

Derefter ophæves vakuum'et i hulrummet 58, og det erstattes eventuelt med et overtryk, hvorved væggene 56 og 57 presses 20 ud i den i fig. 5 viste stilling, hvorved kuglerne er blevet kraftigt sammenpresset i to på hinanden vinkelrette retninger.

Derefter presses hele formen 40 ned i karret 47, hvorved gipsen 48 i dette presses gennem hullerne 42 op imellem 25 kornene og driver luften ovenud gennem hullerne 50.

Ved afformningen tages formen helt eller delvis ud af karret 47, og der frembringes et vakuum i hulrummet 58, hvorved væggene 56 og 57 trækkes ind mod en knop 60 på partiet 52, hvorved de afforskaller de indvendige sider af de ud-3 0 støbte legemer.

Derefter aftages bøjlen 55 og stemplerne 46 samt de ydre si-

Claims (15)

143909 devægge, og de udstøbte legemer vil derefter kunne løftes af hulpladen 41. Man vil se, at stemplerne 46 har en central ribbe 61 til dannelse af en not på overkanten af de udstøbte legemer.

1. Fremgangsmåde til fremstilling af et isolerende element ifølge patent nr. 139.040, kendetegnet ved, at 25 der som kitmasse anvendes et hydraulisk bindemiddel, såsom gips, der er godt ekspanderende under hærdningen. 143909

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at kornene sammenpresses så meget i formen, at der netop levnes så meget rum til bindemidlet, at dette ved dets tilførsel, der eventuelt kan ske under tryk, kan gennemtrænge 5 kornlaget til dannelse af rumnettet.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at der til sikring af en jævnt ensartet finhed af cellevægtykkelsen anvendes forud godt blandede, ekspanderede polystyrenkugler af to størrelsesfraktioner på hen- 10 holdsvis 66 rumprocent kugler med 8-15 mm diameter og 34 rumprocent med 3-1/2 mm diameter.

4. Fremgangsmåde ifølge krav 1, 2 eller 3, kendetegnet ved, at kornene sammenrystes, f.eks. ved en kortvarig vibrering, i formen, inden kitmassen hældes ud mellem 15 kornene.

5. Fremgangsmåde ifølge krav 4, kendetegnet ved, at nettet er monteret udspændt i en stiv ramme, som er fastgjort på formen og holder dette fast trykket mod kornene under støbningen, hvilket net aftages med dets ramme under 20 hærdningen.

5 Ligeledes er der på hulpladen 41 indlagt bundlister 62 til dannelse af en fer på de udstøbte elementers bundkant, og de ikke viste kantflader kan også have not eller fer. Det skal tilføjes, at de på pladerne 56 og 57 virkende ydre kræfter i stedet for at være af pneumatisk art kan være af 10 hydraulisk, elektromagnetisk eller mekanisk art. Karrets 47 bund 63 har langs hver sidekant render 64 til optagelse af tætningslisterne 43, hvorved karret kan tømmes helt for kitmasse. For at øge kornenes adhæsion til kitmassen i den afhærdede 15 plade kan man på forhånd behandle kornene med en primer såsom silikonanhydrid. Gipsen skal være af den art, som er godt ekspanderende under hærdningen. Der kan anvendes andre godt ekspanderende, hydrauliske bin-20 demidler som kitmasse eller primer, såsom cement, polyvi= nylacetatlim, dextrin eller Y-glycidyloxipropyltrimethoxi= silan. Patentkrav.

6. Fremgangsmåde ifølge krav 1, 2, 3, 4 eller 5, kendetegnet ved, at der i formen før kornenes indlægning indlægges et lag af et for vanddamp og fugt uigennemtrængeligt lag, såsom en asfaltmåtte eller en plast- eller alu= 25 miniumsfolie eller en plade af polyurethan enten i formens ene side eller midt i formen.

7. Fremgangsmåde ifølge krav 1, 2, 3, 4, 5 eller 6, kendetegnet ved, at kornene før kitmassetilsætningen komprimeres 3-15% af deres samlede rumfang.

8. Fremgangsmåde ifølge krav 1, 2, 3, 4, 5 eller 6, kendetegnet ved, at formens indhold efter kit- 143909 massens indføring reduceres 3-15 rumprocent, f.eks. ved bevægelse af et i formens bund anbragt stempel.

9. Fremgangsmåde ifølge krav 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 eller 8, ken detegnet ved, at kornene forkomprimeres i 5 formen ud over 15 rumprocent.

10. Fremgangsmåde ifølge krav 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 eller 9, kendetegnet ved, at der i formen efter kornenes indføring frembringes et vakuum, hvorefter kitmassen tilføres gennem en ventil.

11. Fremgangsmåde ifølge krav 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 eller 10, kendetegnet ved, at kitmassen tilføres under tryk fra formens bund under stigende støbning.

12. Fremgangsmåde ifølge krav 11, kendetegnet ved, at formen, som. er rektangulær, holdes med et hjørne 15 nedad og med sidekanterne hældende omkring 45° med vandret plan, hvorpå formen fyldes med kitmasse fra formhulrummets nederste del.

13. Fremgangsmåde ifølge krav 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9, 10, 11 eller 12, kendetegnet ved, at formen til et 20 plant element - efter at være fyldt med kitmasse og stående på højkant - så snart afhærdningen er begyndt, vendes til vandret stilling.

14. Fremgangsmåde ifølge krav 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9, 10, 11. 12 eller 13, kendetegnet ved, at formen til 25 et plant element efter at være holdt i vandret stilling under støbningen, så snart afhærdningen skal til at begynde, vendes helt omkring.

15. Fremgangsmåde ifølge krav 11, kendetegnet ved, at man, efter at kornene i færdigekspanderet tilstand 30 er ifyldt formen og eventuelt sammenrystet eller sammen-