FI124975B - Liitäntäväline ja tämän käyttö, rakennuselementtituote ja menetelmä sandwich-elementin valmistamiseksi. - Google Patents

Description

Anslutningshjälpmedel och dess användning, byggelementsprodukt och förfarande för tillverkning av sandwichelement - Liitäntäväline ja tämän käyttö, rakennuselementtituote ja menetelmä sandwich-elementin val mistamiseksi

Denna uppfinning avser ett anslutningshjälpmedel för anslutning av materialskikt, som ska fästas vid varandra genom vidhäftning för att bilda byggelement av sandwich-typ, vilka element uppvisar åtminstone ett skikt väsentligen bestående av mineralull.

Denna uppfinning avser också ett förfarande för tillverkning av byggelement av sandwich-typ uppvisande åtminstone ett materialskikt väsentligen bestående av mineralull, i vilket förfarande sandwichelements materialskikt fästs vid varandra genom vidhäftning.

Denna uppfinning avser ytterligare en byggelementsprodukt bestående väsentligen av ett eller flera byggelement av sandwich-typ, där varje byggelement uppvisar åtminstone ett materialskikt väsentligen bestående av mineralull.

Denna uppfinning avser ytterligare också användning av ett anslutningshjälpmedel enligt något av patentkraven 1-4 som press, fuktskydd och/eller lager-/transportförpackning för sandwichelement. I denna patentansökan avses med termerna "byggelement av sandwich-typ" och "sandwichelement" alla slags element som består av olika skikt ovanpå varandra oberoende av vilken form skikten eller elementet har. Speciellt innefattar termerna "byggelement av sandwich-typ" och "sandwichelement" å ena sådana element vars yttre form består av plana ytor, såsom t.ex. sandwichpaneler, men också sådana element vars yttre form innefattar åtminstone en icke-plan yta, såsom t.ex. bågformade element.

Med termen "vidhäftning" avses i denna ansökan fästande av element vid varandra med hjälp av lim eller andra bindemedel mellan elementen eller genom att något av elementens material i sig har självhäftande egenskaper. Dessa lim, bindemedel eller självhäftande material kan vara vilka som helst konventionella alternativ.

Det är från tidigare känt att byggelement av sandwich-typ med en kärna av isoleringsmaterial, som huvudsakligen består av mineralull, framställs genom att limma de yttre materialskikten, t.ex. plåt på båda sidorna om mineralull-skärnan (ett skivaktigt skikt), vid varandra och därefter pressa elementets materialskikt mot varandra med en press tills limmet torkat och uppnått sin vidhäftningseffekt. Denna kända teknik ger i sig en god produkt, men den har följande nackdelar: - den är tidsmässigt ineffektiv eftersom pressen är upptagen ända tills produkten är färdigt pressad, dvs. då limmet torkat mellan materialskikten - dimensionerna (längden och bredden) på produkten som ska pressas är beroende av pressens dimensioner - en plan press kan inte användas om produkten som ska pressas har en form eller åtminstone en yta som inte är plan (dvs. den yta/ytor som utsätts för pressningen) (t.ex. sinuskurva för exempelvis korrugerad plåt). För att tidsmässigt effektivera ovannämnda process har man inom känd teknik försökt minimera presstidskostnaderna genom att tillföra värme under pressningen eller genom att använda speciella snabbtorkande lim. Dessa lösningar för dock med sig extra elkostnader i form av tillförd värmeenergi respektive dyrare priser för speciallim.

Ifall sandwichelementets yttre materialskikt utgörs av material med dåliga värmeöverföringsegenskaper, såsom t.ex. plywood, kan man överhuvudtaget inte ens använda sig av tillförsel av värmeenergi för försnabbande av limmets torkning eftersom dylika material isolerar värme. I publikation FR 2205439 Al presenteras en lösning där en separat vakuumkammare 10,11 (se figurerna 1 och 2, samt s. 7 raderna 7-21) används för att omsluta en helhet som ska utgöra en laminatprodukt i ett öppet omslag bestående av en flexibel och svetsbar folie 1.

Publikation US 3972766 A beskriver en konventionell press för tillverkning av platta produkter mellan två uppvärmbara plattor. De platta produkterna kan t.ex. vara laminatpaneler med åtminstone ett ytlager av termoplastiskt eller termosättande material (spalt 1, r. 5-9). Vårt företag har nu kommit på ett sätt att lösa ovanstående problem och nackdelar med den kända tekniken. För detta syfte kännetecknas anslutningshjälpmedlet enligt uppfinningen av att anslutningshjälpmedlet åtminstone innefattar ett hölje som är försett med åtminstone en ventil som är i sugkontakt med mineralullen och är anslutbar till en vakuumpump eller motsvarande för utvecklande av vakuum i det omslutande höljet genom att evakuera luften ur höljet, vilket därmed sätts i ett hoppressande tillstånd så att materialskikten pressas mot varandra för att vidhäftas.

Mineralull innehåller luft som kan sugas ut ur materialet såvida mineralullen innesluts i ett tätt hölje.

Organ för utveckling av undertryck är företrädesvis ett luftevakueringshål med ventil som är anslutbar till en vakuumpump eller motsvarande för utvecklande av vakuum i det omslutande höljet. Ventilen (eller ventilerna) är företrädesvis belägen i ena sidokanten av den förpackning som erhålls då ett eller flera element omsluts med höljet så att ventilens mynning är i sugkontakt med isoleringsmaterialet, som är mineralull. Ifall det finns flera åtskilda isoleringsmaterialskikt kan varje isolerskikt vara försett med åtminstone en ventil var. Med sugkontakt avses här det att ventilen endera är i direkt beröring med mineralullen eller att den befinner sig på ett avstånd från mineralullen men så att evakuerad luft vid evakuering fritt kan strömma ut ur mineralullen mot och ut genom ventilen. Ventilen kan t.ex. vara en bakslagsventil. Mineralullen kan vara antingen glas- eller stenull, företrädesvis stenull. Höljet utgörs företrädesvis av ett formbart tätt omslutande material såsom t.ex. plastfolie. Innanför höljet och åtminstone delvis täckta av det är företrädesvis placerade sido- och/eller ändstycken av tätt material (t.ex. skumplast) mot det inneslutna elementets eller elementens sido- och/eller ändkan-ter. Företrädesvis är av åtminstone de yttre material skikten åtminstone ett av dessa oberoende av varandra är valda bland styva material såsom metaller, t.ex. plåt, och material med låga värmeöverföringsegenskaper, t.ex. ply-wood. Ett sandwichelement enligt uppfinningen kan således t.ex. bestå av en skivaktig mineralullskärna mellan två plywoodskivor, en skivaktig mineralull-skärna mellan en plywood- och en plåtskiva eller en skivaktig mineralullskärna mellan två plåtskivor. Materialskikten som ska pressas mot isole-ringsmaterialet behöver dock inte vara styva, kompakta eller ogenomträngliga (för t.ex. luft, gas eller vätska). Man kan också tänka sig att fästa mera flexibla materialskikt mot isoleringsmaterialet med hjälp av denna uppfinning. Exempel på flexibla materialskikt är t.ex. folier av olika slag såsom t.ex. aluminiumfolie. Förfarandet enligt uppfinningen för tillverkning av byggelement av sandwichtyp kännetecknas i sin tur av att ett eller flera av nämnda element innesluts i ett hölje som är försett med åtminstone en ventil som är i sugkontakt med mineralullen och som ansluts till en vakuumpump eller motsvarande för utvecklande av vakuum i det omslutande höljet genom att evakuera luften ur höljet, vilket därmed sätts i ett hoppressande tillstånd så att materialskikten pressas mot varandra för att vidhäftas.

Elementet eller elementen kan i praktiken t.ex. i ett första steg omslutas tätt av höljet i ett väsentligen icke-hoppressat tillstånd för att sedan i ett andra steg med hjälp av vakuumevakuering av luft försättas i hoppressat tillstånd. Vidhäftningen kan t.ex. förverkligas genom att applicera lim mellan materialskikten och/eller genom att åtminstone en del av materialskikten uppvisar självhäftande egenskaper. I en fördelaktig utförandform är av åtminstone de yttre materialskikten åtminstone ett av dessa oberoende av varandra valda bland styva material såsom metaller, t.ex. plåt, och material med låga vär-meöverföringsegenskaper, t.ex. plywood. I princip kan vilka som helst andra metaller eller träslag också användas. Speciellt kan här nämnas formfasta material, såsom plywood, med låga värmeöverföringsegenskaper, vilka inte kan dra nytta av s.k. värmespeeding dvs. försnabbande av limmets tork-ningsprocess genom att tillföra värmeenergi. Såsom tidigare redan sagts behöver de materialskikt som ska pressas mot isoleringsmaterialet inte vara styva, de kan också vara flexibla. Mineralullen kan vara antingen glas- eller stenull, företrädesvis stenull. Mineralull kan innehålla konventionella tillsatsämnen såsom t.ex. konventionella bindemedel. Företrädesvis har mineralullen härdats före sammanföringen och pressningen av sandwichelementets materialskikt enligt uppfinningen så att fibrerna är bundna till varandra med hjälp av bindemedlet.

Byggelementsprodukten enligt uppfinningen kännetecknas av att den består av ett eller flera av nämnda sandwichelement omslutna av ett hölje som är försett med åtminstone en ventil som är i sugkontakt med mineralullen och är anslutbar(a) till en vakuumpump eller motsvarande för utvecklande av vakuum i det omslutande höljet genom att evakuera luften ur höljet, vilket därmed sätts i ett hoppressande tillstånd så att materialskikten pressas mot varandra för att vidhäftas. Fördelarna med den ovan beskrivna uppfinningen är följande: - minskning av presstidskostnader genom att ta bort pressteget från tillverkningslinjen - man kan även pressa element som har en form där åtminstone en av ytorna är icke-plan, såsom t.ex. bågformiga element. - bortfall av kostnader för försnabbande av limmets torkning med hjälp av värme - inga snabba speciallim behövs - pressningen lika jämn överallt - produktens längd är obegränsade eftersom de inte längre är beroende av pressens mått - elementet kan flyttas genast efter att rätt styrka på hoppressningen uppnåtts (t.ex. önskat vakuum) - elementet skyddas mot fukt - användning av material med dåliga värmeöverföringsegenskaper (t.ex. ply-wood) möjlig utan värmetillförsel vid limningen

Till följande beskrivs uppfinningen närmare genom att hänvisa till bifogade ritningar, där i

Figur la framställs från sandwichelementets långsida sett hur sandwichelementets materialskikt placeras ovanpå varandra på det underliggande anslutningshjälpmedlet,

Figur lb framställs samma skede som i figur la men från elementets kortsida sett,

Figur 2a framställs från sandwichelementets långsida sett hur ändstycken installeras mot elementets kortändor,

Figur 2b framställs från sandwichelementets kortsida sett hur sidostycken installeras mot elementets långändor,

Figur 2c framställs ett ändstycke och sidostycke i perspektivbild,

Figur 2d framställs uppifrån ett sandwichelement omslutet av änd- och sidostycken,

Figur 3a framställs från långsidan sett sandwichelementet omslutet av anslutningshjälpmedlet i icke-hoppressande tillstånd,

Figur 3b framställs från kortsidan sett sandwichelementet omslutet av anslutningshjälpmedlet,

Figur 4 framställs från långsidan sett ett sandwichelement omslutet av anslutningshjälpmedlet i hoppressande tillstånd och från kortsidan fyra element omslutna av anslutningshjälpmedlet i hoppressande tillstånd.

Exempel på anslutninashiälpmedel samt utnvttiande av detta vid tillverkning av sandwichelement I detta specifika exempel redogörs hur ett sandwichelement bestående av två skivformade fasta ytskikt 1 och 3 samt ett mellanliggande skikt 2 av iso-lermaterial kan framställas med hjälp av ett anslutningshjälpmedel enligt uppfinningen. I detta specifika exempel utgörs ytskikten 1 och 3 av två likadana plywoodskivor och en stenullskärna 2 i skivformat. Dimensionerna på plywoodskivorna samt mineralullskärnskiktet kan tack vare uppfinningen vara i princip vilka som helst, men i detta specifika exempel består sandwichelementet 12 av en stenullskärna 2 med bredden 1200 mm, längden 12 m och tjockleken 80 mm och på båda sidorna av detta av en plywoodskiva 1 och 3 med samma bredd- och längdmått som stenullskärnan 2 men med tjockleken 5 mm. I figur la visas från långsidan av ett sandwichelement hur dess materialskikt 1, 2 och 3 placeras ovanpå varandra på det underliggande anslutningshjälpmedlet 4 (åskådliggörs av de lodräta pilarna mellan material skikten 1, 2, 3 och anslutningshjälpmedlet 4), som i detta exempel är en plastfilm, vilken i sin tur har lagts på en transportör 11. Plastfilmens 4 är till sin längd är en aning längre än elementets omkrets i elementets längdriktning. I figur lb visas att plastfilmen 4 är bredare än elementet. På plastfilmen 4 placeras först den ena av plywoodskivorna 3 med lim applicerad på den övre ytan mot vilket sedan stenullskärnskiktet 2 placeras. Ovanpå stenullskärnskiktet 2 placeras sedan den andra plywoodskivan 1 som har lim på dess undre sida, dvs. den sida som ska komma mot stenullskärnskiktet 2. I figur 2a och 2b visas hur sandwichelementet 12 förses med skyddande ändstycken (kan också kallas "ändskydd") 5, 6 och skyddande sidostycken (kan också kallas "sidoskydd") 7, 8 för att dels göra det omslagna elementets 12 kanter mindre benägna att få frakturer eller brott och dels för att reducera risken för att det omslutande plastfilmen 4 rivs eller spricker sönder i kantområdena. De skyddande ändstyckena 5, 6 och sidostyckena 7, 8 är företrädesvis gjorda av något flexibelt men tätt material såsom t.ex. skumplast och har en höjd som väsentligen motsvarar tjockleken hos sandwichelementet 12. I figur 2c framställs ett ändstycke 5 eller 6 samt ett sidostycke 7 eller 8 i perspektivfigur. I denna figur kan ses, att ändstyckena 5 och 6 är utformade så att deras tvärsnitt har formen av en rektangel vars ena sida har rundats till en utåtbuktande båge. Ändstyckena 5 och 6 placeras tätt mot sandwichelementets 12 kortsidor med den rundade sidan längst utåt. I figur 2c ses också att sidostyckena 7 och 8 i sin tur huvudsakligen har ett rektangulärt tvärsnitt. Sidostyckena 7 och 8 har en längd som motsvarar summan av elementets 12 längd och de två ändstyckenas 5 och 6 sammanlagda tjocklek. Detta åskådliggörs i figur 2d, där uppifrån sett visas ett element 12 omslutet av två ändstycken 5 och 6 samt två sidostycken 7 och 8. Det längdavsnitt hos sidostyckena 7 och 8, som motsvarar elementets 12 längd, är till sitt tvärsnitt rektangulärt, medan de avsnitt i båda ändorna av sidostycken 7 och 8, vilka sträcker sig utöver elementets 12 längd, har från elementets 12 långsida sett samma dimension och form som ändstyckenas 5 och 6 tvärsnitt. I detta specifika exempel förses det ena ändstycket 6 (alternativt båda änd-stycken 5 och 6) med en bakslagsventil 9 (vilken generellt sett är ett lufteva-kueringshål) som sträcker sig igenom ändstycket 6, så att den är i sugkon-takt med mineralullen 2 och att den kan anslutas till en vakuumpump eller motsvarande (ej visat i figur) för evakuering av luften ur mineralullskiktet 2. Ur figur 2b framgår att plastfolien 4 sträcker sig ut över elementets 12 sidokanter dvs. bredd så pass mycket att den ligger under åtminstone en del av sidostyckenas 7 och 8 undre raka sidor. I figur 3a och 3b visas det av höljet 4 och ändstyckena 5, 6 samt sidostyckena 7, 8 omslutna sandwichelementet 12 från långsidan respektive kortändan. Det omslutna sandwichelementet 12 erhålls genom att vika över den fria ändan (se figur 2a) av plastfilmen 4 över elementets övre plywoodskiva 1 så att denna täcks helt och hållet av plastfilmen 4. Därmed kommer de längsgående överliggande kanterna av plastfilmen 4 att runt hela omkretsen av sidostyckena 7 och 8 täcka deras undre och övre sidor samt rundade än-dor så att sidostyckenas yttre lodräta sidor förblir otäckta medan de inre lodräta sidorna i sin tur kommer tätt emot elementets 12 sidokanter. För att plastfilmen 4 skall hållas på plats på elementets 12 övre sida förrän undertryck åstadkoms, kan t.ex. flatjärn eller motsvarande hjälpmedel placeras som tyngd på plastfilmen 4 ovanpå sidostyckena 7 och 8. Alternativt kan man även tänka sig att använda sig av plast med lim i kanterna eller av tejp för att fästa plastfilmen 4 vid sidostyckena 7 och 8.

Eftersom både plastfilmen 4 och sidostyckena 7 och 8 är täta, åstadkoms undertryck innanför plastfilmen 4 och sidostyckena 7 och 8 genom att via ventilen 9 evakuera luften ur mineralullen 2. Detta undertryck pressar ply-woodskivorna 1 och 3 mot varandra mot det mellanliggande stenullskärnskik-tet 2. Luftevakueringen åskådliggörs i figur 3a, där den streckade horisontella pilen anger luften som sugs ut ur mineralullen 2 via ventilen 9, som är i sugkontakt med mineralullen. De lodräta uppåt- ochnedåtriktade pilarna med heldragna linjer innanför höljet 4 åskådliggör hur den övre och nedre ply-woodskivan 1 respektive 3 pressas i riktning mot varandra mot mineralullen 2, varvid denna pressas ihop en aning p.g.a. dess flexibilitet. När önskat undertryck uppnåtts inne i byggelementsprodukten 20 avslutas evakueringen av luft och produkten kan förflyttas från tillverkningslinjen till lagerutrymmen eller sättas i transport. Huvudsaken är att önskat undertryck upprätthålls åtminstone så länge att limmet hinner torka, sedan kan höljet 4 öppnas eller produktens 20 undertryck avlägsnas. Så länge som det råder önskat undertryck i produkten fungerar dess hölje 4 som press, fuktskydd, och transport-/lagerskydd samtidigt. Således kan vakuumet avlägsnas t.ex. först på monte-ringsplatsen varvid längsta möjliga skydd mot fukt uppnås. Avlägsnandet av vakuum sker genom att öppna ventilen 9.

Det omslutbara höljet 4 kan också vara en slutbar färdig påse av tätt material med önskade dimensioner. Även i detta fall kan skyddande ändstycken 5 och 6 samt skyddande sidostycken 7 och 8 användas. I figur 4 visas till vänster en byggelementsprodukt bestående av ett sandwichelement omslutet av höljet 4 som försatts i hoppressande tillstånd genom evakuering av luften ur stenullen. Efter att önskat undertryck uppnåtts avslutas evakueringen och elementen t.ex. förvaras på varandra i lager såsom till höger i figur 4 (elementen sedda från deras kortsida).

Ovan framställda exempel beskriver en möjlig utförandeform av uppfinningen och skall därmed inte tolkas som en begränsning av det skyddsomfång som sökes i de bifogade patentkraven.

Claims (9)

1. Liitäntäapuväline tartunnan avulla toisiinsa kiinnitettävien materiaalikerros-ten (1, 2, 3) liittämiseksi sandvvichtyyppisten rakennuselementtien (12) muodostamiseksi, joissa elementeissä on ainakin yksi olennaisesti mineraalivillasta koostuva kerros (2), tunnettu siitä, että liitäntäapuväline käsittää ainakin yhden päällyksen (4), joka on varustettu ainakin yhdellä venttiilillä (9), joka on imukosketuksessa mineraalivillan kanssa ja joka on liitettävissä tyh-jiöpumppuun tai vastaavaan tyhjiön kehittämiseksi ympäröivän päällyksen (4) sisälle evakuoimalla ilma päällyksen (4) sisäpuolelta, joka päällys täten saatetaan yhteen puristavaan tilaan siten että materiaalikerrokset (1, 2, 3) puristuvat toisiaan vasten tarttumisen aikaansaamiseksi.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen liitäntäapuväline, tunnettu siitä, että päällys (4) muodostuu muovailtavasta tiiviisti sisäänsä sulkevasta materiaalista kuten esim. muovikalvosta.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen liitäntäapuväline, tunnettu siitä, että päällyksen sisään ja ainakin osittain tämän peittämänä on sijoitettu sivu-kappaleita (7, 8) ja/tai päätykappaleita (5, 6), jotka on tehty tiiviistä materiaalista, vasten sisään suljetun elementin 12 tai elementtien sivu- ja/tai pääty-reunoja.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen liitäntäapuväline, tunnettu siitä, että ainakin ulommista materiaalikerroksista (1, 3) ainakin yksi näistä on toisista riippumatta valittu jäykistä materiaaleista kuten metalleista, esim. pelti, ja materiaaleista, joilla on alhaiset lämmönsiirto-ominaisuudet, esim. vaneri.

5. Menetelmä sellaisten sandvvichtyyppisten rakennuselementtien (12) valmistamiseksi, joissa on ainakin yksi olennaisesti mineraalivillasta koostuva materiaa li kerros (2), jossa menetelmässä sandvvich-elementtien materiaali-kerrokset liitetään toisiinsa tartunnan avulla, tunnettu siitä, että yksi tai useampi mainituista elementeistä (12) suljetaan sellaisen päällyksen (4) sisään, joka on varustettu ainakin yhdellä venttiilillä (9), joka on imukosketuk-sessa mineraalivillan kanssa ja joka liitetään tyhjiöpumppuun tai vastaavaan tyhjiön kehittämiseksi ympäröivän päällyksen (4) sisälle evakuoimalla ilma päällyksen (4) sisältä, joka päällys täten saatetaan yhteen puristavaan tilaan siten, että materiaalikerrokset (1, 2, 3) puristuvat toisiaan vasten tarttumisen aikaansaamiseksi.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tartunta toteutetaan levittämällä liimaa materiaalikerrosten (1, 2, 3) väliin ja/tai siten, että ainakin osalla materiaalikerroksista (1, 2, 3) on itseliimautuvia ominaisuuksia.

7. Patenttivaatimuksen 5 tai 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ainakin ulommista materiaalikerroksista (1, 3) ainakin yksi näistä on toisista riippumatta valittu jäykistä materiaaleista kuten metalleista, esim. pelti, ja materiaaleista, joilla on alhaiset lämmönsiirto-ominaisuudet, esim. vaneri.

8. Rakennuselementtituote (20) muodostuen olennaisesti yhdestä tai useammasta sandvvich-tyyppisestä rakennuselementistä (12), jolloin jokaisessa rakennuselementissä on ainakin yksi materiaalikerros (2), joka olennaisesti muodostuu mineraalivillasta, tunnettu siitä, että tuote (20) muodostuu yhdestä tai useammasta mainitusta sandvvich-elementistä, joka on suljettu päällyksen sisään, joka päällys on varustettu ainakin yhdellä venttiilillä (9), joka on imukosketuksessa mineraalivillan kanssa ja joka on liitettävissä tyhjiöpumppuun tai vastaavaan tyhjiön kehittämiseksi ympäröivän päällyksen (4) sisälle evakuoimalla ilma päällyksen (4) sisältä, joka täten saatetaan yhteen puristavaan tilaan siten, että materiaalikerrokset (1, 2, 3) puristuvat toisiaan vasten tarttumisen aikaansaamiseksi.

9. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukaisen Iiitäntäapuvälineen käyttö puristimena, kosteussuojana ja/tai varastointi-/kuljetuspakkauksena sandvviche-lementtejä varten (12).