DK176726B1 - Fremgangsmåde til successiv og seriel opskumning af sandwichpaneler med polyurethan - Google Patents

Description

DK 176726 B1

Fremgangsmåde til successiv og seriel opskumning af sandwichpaneler med polyurethan

Opfindelsens område 5 Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde til successiv og seriel indblæs-ning (injektion) af polyurethan i sandwichpaneler. Den derved resulterende opskum-mede polyurethan kan ekspandere op til 180 grader i sandwichpanelerne hvilket minimerer trykpåvirkningen af indersiderne af sandwichpanelernes pladeelementer (dækplader). Samtidig fikserer den opskummede og hærdede polyurethan sandwichpane-10 lets dækplader via såkaldte "skumbroer". Kombinationen af den relativ lave trykpåvirkning at dækpladernes inderside og dannelsen af "skum-broer" eliminerer eller reducerer derved behovet for anvendelse af kraftige holdeforme eller lignende indretninger, der traditionelt har været anvendt til fiksering af sandwichpanelers dækplader under selve polyurethan injektionen.

15

Kendt teknik

Polyurethan-opskummede sandwichpaneler ifølge den kendte teknik fremstilles sædvanligvis i kraftige holdeforme, der kan modstå tryk på op til ca. 40 ton/m2, med injektion af polyurethan i én enkelt portion. Sådanne holdefomne eller lignende indretninger 20 til fiksering af dækpladerne under selve polyurethan injektionen er store, tunge og dyre. Da polyurethan injiceres i én samlet portion over typisk 20 til 30 sekunder kræver opskumning af sandwichpaneler ifølge den kendte teknik endvidere stationære og højt-ydende polyurethanmaskiner med stor kapacitet, herunder fx polyurethanblande-maskiner, polyurethanhøjtryksmaskiner eller fuldautomatiske anlæg med indbygget 25 polyurethanmaskine eller lignende.

I dag fremstilles sandwichelementer overvejende i store fuldautomatiske maskiner, hvor dækpladerne består af metalplader i to ruller (coils), hvorved polyurethanskum-met doseres af et frem- og tilbagegående blandehoved ind mellem de to udrullede 30 plader. Efter typisk 10-20 min. er polyurethanskummet hærdet færdigt hvorefter sandwichpanelerne kan skæres i passende længder, evt. med tilhørende automatiske save el. lign. Sådanne typer af anlæg er store, stationære og dyre.

US 5.245.809 beskriver bl.a. en fremgangsmåde til fremstilling af paneler (sandwich-35 byggeelementer), der kan anvendes til såvel vægge, gulve og lofter. Denne frem- 2 DK 176726 B1 gangsmåde omfatter bl.a. sammenføjning af pladeelementer på endeprofiler, hvor endeprofilerne omfatter mindst én åbning hvorigennem polyurethan kan indblæses i det mellem pladeelementerne frembragte hulrum. US 5.245.809 beskriver ligeledes udførselsformer hvor anvendelse af kraftige justerbare indsatser til fiksering af plade-5 elementerne før selve polyurethan-injektionen er obligatorisk. En fremgangsmåde ifølge den foreliggende opfindelse til successiv og seriel opskumning af sandwichpaneler ved portionsvis polyurethan injektion fremgår eller foreslås intetsteds i US 5.245.809.

10 Den foreliggende opfindelse tilvejebringer en ny fremgangsmåde til opskumning af sandwichpaneler hvorved behovet for kraftige holdeforme eller lignende indretninger til fiksering af sandwichpanelers dækplader elimineres eller reduceres. Endvidere muliggør fremgangsmåden ifølge den foreliggende opfindelse simpel og billig fremstilling af opskummede sandwichpaneler lokalt på den pågældende byggeplads el. lign. (on-15 site) og eliminerer eller reducerer derved behovet for dyre, præfabrikerede sandwichpaneler.

Beskrivelse af opfindelsen 20

Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde til successiv og seriel injektion af polyurethan i sandwichpaneler.

Sandwichpaneler, der som det fremgår af figur 1 og 2 omfatter i det væsentlige paral-25 lelle dækplader, der optionelt kan være forankret i en ramme (endeprofil) hvorved der tilvejebringes at hulrum hvori polyurethanen injiceres. Sandwichpaneler ifølge den foreliggende opfindelse behandles med polyurethan efter et nyt og opfinderisk koncept hvorved den resulterende, opskummede polyurethan kan ekspandere i op til 180 grader i sandwichpanelets hulrum. Dette betyder, at modstanden hvormed opskumningen 30 kan ekspandere mellem dækpladerne reduceres væsentligt sammenlignet med konventionelle metoder til opskumning af sandwichpaneler, hvor polyurethanen typisk injiceres i én samlet portion og derfor kræver kraftige holdeforme eller lignende indretninger til fiksering af sandwichpanelernes dækplader. Samtidig danner den opskummede og hærdede polyurethan såkaldte "skumbroer" mellem sandwichpanelets dæk-35 plader hvis afstivende effekt fikserer dækpladerne hvorved den efterfølgende injektionsserie med polyurethan kan foretages uden holdeforme.

3 DK 176726 B1

Kombinationen af den relativ lave trykpåvirkning at dækpladernes inderside og dannelsen af "skum-broer" eliminerer eller reducerer behovet for anvendelse af holdeforme eller andre indretninger til fiksering af sandwichpanelets dækplader under selve polyurethan injektionen.

5

Injektionen af polyurethan portionerne i det mellem dækpladerne frembragte hulrum foregår gennem mindst eet i rammen (endeprofilen) anbragt injektionshul, fortrinsvis gennem flere injektionshuller.

10 De ved den foreliggende opfindelse opskummede sandwichpaneler besidder stor stivhed og høj isoleringsevne og kan anvendes til en lang række bygningselementer, herunder til gulv, væg- og skillerumspaneler, tagelementer, isoleringspaneler mv. og kan omfatte langt de fleste former for dækplader. Sådanne dækplader kan bl.a. omfatte krydsfiner, eternit, plastplader, brædder, stålplader m.v.

15

Definitioner

Relativ lav trykpåvirkning skal ifølge den foreliggende opfindelse forstås som trykpå-20 virkning af dækpladernes indersides set i forhold til tykkelsen og/eller styrken af de anvendte dækplader. Et tryk der ikke i det væsentlige påvirker indersiden af dækpladerne skal således defineres som et tryk, der ikke resulterer i væsentlig allokering af dækpladerne, når disse er opstillet som illustreret i figur 2 eller på lignende vis.

25 Successive injektioner af polyurethan skal i den foreliggende opfindelse forstås som på hinanden følgende injektioner af polyurethan inden for samme injektionsserie som illustreret i figur 1, dvs. at injektion af injektionsportion "ΑΓ efterfølges af injektion af injektionsportion"A2" og så fremdeles.

30 Serielt injicerede portioner af polyurethan skal i den foreliggende opfindelse forstås som serier af portioner, der er injiceret som illustreret i figur 1, dvs. at injektion af injektionsserie "ΑΓ til "A4" efterfølges af injektion af injektionsserie "B1" til "B4" og så fremdeles.

DK 176726 B1 4

Fordele ifølge den foreliggende opfindelse

Afhængig af dækpladematerialernes beskaffenhed kan injektion af hurtighærdende polyurethan i sandwichpaneler ifølge den foreliggende opfindelse foretages uden an-5 vendelse af holdeforme eller lignende indretninger til fiksering af dækpladerne. I alternative udførselsformer med relativ tynde dækplader kan spinkle holdeforme, eventuelt fremstillet on-site, og simpelt fæstningsudstyr anvendes.

Polyurethan opskummede sandwichpaneler ifølge den foreliggende opfindelse kan 10 fremstilles on-site. Derved elimineres de omkostninger, der er forbundet med pakning og fragt fra de relativ få eksisterende producenter af opskummede sandwichpaneler.

Det faktum at præfabrikerede, opskummede sandwichpaneler fylder op til 20 - 30 gange mere end de tilgrundliggende råvarer forøger yderligere de nævnte paknings-15 og fragtomkostninger.

Den successive og serielle injektion af polyurethan ifølge den foreliggende opfindelse kan foretages med relativ små, mobile polyurethanmaskiner.

20 De successivt og serielt injicerede polyurethan portioner ekspanderer og hærder i løbet af få minutter, hvilket muliggør relativ stor produktivitet selv fra polyurethanmaskiner med relativ lille kapacitet.

Der kan arbejdes med flere sandwichpaneler på en gang, hvorved polyurethanmaski-25 nen kan køre med stor intermitens.

Fortegnelse over tegningernes figurer 30 Figur 1 Illustrerer princippet for successiv og seriel opskumning af polyurethan i henhold til den foreliggende opfindelse.

Figur 2 illustrerer en fremgangsmåde til on-site fremstilling af opskummede polyurethan sandwichpaneler i henhold til den foreliggende opfindelse.

35 5 DK 176726 B1

Kort beskrivelse aftegninger

Figur 1 illustrerer et frontalt plan af et sandwichpanel (1) med i det væsentlige parallelle dækplader, jf. (2), (2') fra figur 2, hvor den frontalt placerede dækplade (2) af 5 illustrative årsager er transparent, Dækpladerne (2, 2') er forankret i en ramme (3), der både kan være fast eller løs og som indeholder mindst eet endestillet injektionshul (4). Figuren illustrerer princippet for successiv og seriel opskumning af polyurethan i det mellem dækpladerne frembragte hulrum (5), hvor "AV, "A2", "A3" og "A4" refererer til de enkelte injektionsportioner i første injektionsserie medens "B1", "B2", 10 "B3" og "B4" refererer til de enkelte injektionsportioner i anden injektionsserie og så fremdeles. Som det endvidere fremgår af figur 1 kan de enkelte polyurethanportioner ekspandere i op til 180 grader, hvorved der dannes "skumbroer".

15 Figur 2 illustrerer en 4-trins (2a-2d) fremgangsmåde til on-site fremstilling af op-skummede polyurethan sandwichpaneler. Underfigur 2a illustrerer simpel on-site samling af bukke (6), der sikrer i det væsentlige plan anbringelse af sandwichpanelerne. Underfigur 2b illustrerer samling af en på bukken anbragt indre dækplade (2') med en ramme (3) og ydre dækplade (2). Underfigurer 2c og 2d illustrerer hhv. fikse-20 ring med bjælker (7) og skruetvinger (8) af sandwichpanelet og efterfølgende on-site injektion af polyurethan fra mobil polyurethanmaskine (9) (Panel Production Unit (PPU)).

25 Detaljeret beskrivelse af opfindelsen

Polyurethan injiceres successivt og serielt i sandwichpanelernes hulrum (5) i portioner og med intervaller mellem de enkelte serier, der muliggør, at portionerne har op til 180 grader at opskumme (ekspandere) og efterfølgende hærde i. Fortrinsvis skal den inji-30 cerede polyurethanportion fra en ny injektionsserie ikke anbringes på en polyurethan-portion fra foregående injektionsserie før opskumningen af polyurethanportionen fra foregående injektionsserie er tilendebragt, dvs. den pågældende portion skal være fuldt ekspanderet og hærdet. Da polyurethan ekspanderer og hærder i løbet af få minutter, vil fagmanden ved simpel manuel vurdering, fx ved måling med en pind eller 35 anden dertil indrettet anordning, udfra sandwichpanelets (1) størrelse, dækpladernes (2, 2') stivhed samt styrken af den optionelt anvendte on-site fremstillede holdeform, 6 DK 176726 B1 jf. figur 2, kunne dosere sig frem til størrelsen af portionerne af de enkelte polyurethan injektioner. Det er i denne sammenhæng vigtigt at dosere de enkelte polyurethan portioner således af portionerne har op til 180 grader at opskumme (ekspandere) i og endvidere ikke forårsager et væsentligt tryk på dækpladernes (2, 2') inderside.

5

Ligeledes vil det samlede antal injektioner i hver serie, mængden af polyurethan i hver portion og antallet af serier kunne bestemmes udfra sandwichpanelets (1) størrelse, dækpladernes (2, 2') stivhed samt styrken den optionelt anvendte on-site fremstillede holdeform og optionelt anvendte simple fæstningsudstyr, jf. figur 2.

10

Rammerne (3) i sandwichpanelet (1) kan optionelt påføres slipmiddel, således at de kan fjernes efter endt opskumning. Alternativt kan sandwichpanelet (1) have en permanent indbygget ramme (3), der forbliver i sandwichpanelet (1).

15 Ved fremstilling af sandwichpaneler med relativ tynde dækplader (2, 2'), kan der optionelt anvendes små indlagte klodser, herunder fx skumklodser, til at holde den ønskede afstand mellem pladerne (2, 2').

Langt de fleste former for dækplader (2, 2'), herunder plader af krydsfinér, cement 20 (eternit), plast, træ, stål, kunststoffer eller lignende materialer, der er anvendelige i forbindelse med fremgangsmåden ifølge den foreliggende opfindelse.

Udførelsesformer 25

Eksempel 1

Som illustreret i figur 1 kan en successiv injektionsserie ifølge den foreliggende opfindelse foretages udfra et koncept hvor bunden af sandwichpanelet underkastes en før-30 ste injektionsserie, hvor "ΑΓ, "A2", "A3" og "A4" refererer til de enkelte injektionsportioner i første injektionsserie. Efter endt opskumning og hærdning, der i praksis korrelere relativ godt med det tidsrum det tager at færdiggøre første injektionsserie, injiceres det andet sæt polyurethan portioner (anden injektionsserie), hvor "ΒΓ, "B2", "B3" og "B4" refererer til de enkelte injektionsportioner i anden injektionsserie og så frem-35 deles. Som det endvidere fremgår af figur 1 kan de enkelte polyurethanportioner ekspandere i op til 180 grader hvorved der dannes "skumbroer".

7 DK 176726 B1

Med nævnte eksempel på en successiv injektionsserie vil selv relativ små polyurethan maskiner, når de kører 50 % af tiden (intermitens på 50 %) med ydelser på 10, 20 eller 40 kg/min. yde hhv. 5, 10 og 20 kg/min, svarende til hhv. 300, 500 eller 1000 kg 5 opskummet polyurethan pr time. Dette svarer til hhv. 8, 12 eller 25 m3 opskummet polyurethan pr time, svarende til mellem 160 - 500 m2 sandwichpaneler med 50 mm opskummet polyurethan isolering pr time. Ved fremgangsmåder til opskumning af sandwichpaneler ifølge den kendte teknik, hvor sandwichpanelerne typisk hærder i kraftige holdeforme over et tidsrum på mellem 10-20 min., med holdeforme på fx ca. 3 m2, 10 produceres til sammenligning ca. 6 til 9 m2 sandwichpaneler pr time pr holdeform, 15 Eksempel 2

Som det er illustreret i figur 2 kan den successive og serielle injektion af polyurethan i sandwichpaneler foretages on-site hvorved de omkostninger, der er forbundet med præfabrikerede sandwichelementer, herunder bl.a. pakning og transport, elimineres.

20 On-site fremstilling af opskummede polyurethan sandwichpaneler kan principielt foretages på fx on-site fremstillede bukke eller lignende indretninger, der sikrer i det væsentlige plan anbringelse af sandwichpanelet. Sandwichpanelet kan principielt samles som illustreret på underfigurer 2(b-d), dvs. optionelt ved hjælp af simple fikseringsindretninger, herunder træbjælker og skruetvinger. Den efterfølgende successive og seri-25 elle on-site injektion af polyurethan fra fx mobile polyurethanmaskiner kan herefter foretages umiddelbart, dvs. uden behov for yderligere fiksering af dækpladerne.

Claims (12)

1. Fremgangsmåde til opskumning af hulrum (5) i sandwichpaneler (1), der omfatter dækplader (2, 2') og med injektionshul eller injektionshuller (4) udstyret ramme (3) til 5 adskillelse af dækpladerne (2, 2'), kendetegnet ved at opskumningen af hulrummet (5) foretages successiv og serielt med portionsvise injektioner af polyurethan.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1,kendetegnet ved at de enkelte polyurethan portioner har en størrelse der muliggør, at polyurethan kan opskumme (ekspandere) i 10 op til 180 grader i sandwichpanelets (1) hulrum (5) uden væsentligt at trykpåvirke indersiderne af dækpladerne (2, 2').

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1 og 2, kendetegnet ved at de enkelte polyurethan portioner er placeret på en sådan måde i sandwichpaneiets (1) hulrum (5), at 15 polyurethanen kan opskumme (ekspandere) frit i op til 180 grader uden væsentligt at trykpåvirke indersiderne af dækpladerne (2, 2').

4. Fremgangsmåde ifølge ethvert af krav 1-3, kendetegnet ved at en polyurethanportion fra injektionsserie ikke anbringes på en polyurethanportion fra 20 foregående injektionsserie før opskumningen af polyurethanportionen fra foregående injektionsserie er tilendebragt.

5. Fremgangsmåde ifølge ethvert af krav 1-4, kendetegnet ved at pladematerialet i dækpladerne (2, 2') omfatter krydsfinér, cement (eternit), plast, træ, stål, 25 kunststoffer eller lignende materialer.

6. Fremgangsmåde ifølge ethvert af krav 1-5, kendetegnet ved at rammen (3) til adskillelse af dækpladerne (2, 2') er fast forankret.

7. Fremgangsmåde ifølge ethvert af krav 1-5, kendetegnet ved at rammen (3) til adskillelse af dækpladerne (2,2 ) er aftagelig.

8. Fremgangsmåde ifølge krav 7, kendetegnet ved at den aftagelige ramme (3) indeholder et slipmiddel. 35

8 DK 176726 B1

9. Fremgangsmåde ifølge ethvert af krav 1-8, kendetegnet ved at injektion af 9 DK 176726 B1 polyurethan foretages med mobile polyurethanmaskiner (9).

10. Fremgangsmåde ifølge krav 1-9, kendetegnet ved at de successivt og serielt opskummede sandwichpaneler (1) fremstilles on-site. 5 DK 176726 Bl

11 FIGUR 1 r ‘ /1 r $ Λ )/ A ~t%£ry Æ.....y...... ,s~S ' "Hr· v/ *> ^_9^/ <a r au' c< ' Tk. / & 7 £z 7 £i "V" ^ * t ^ ^ --- /^ / /¾ / rfz / /^T ____-/ -- · '__ _-Lii—_-—.~—— ,---__ί?ι _,_'. · _

\- 12 DK 176726 ΒΪ FIGUR 2