FI70287C

FI70287C - BYGGNADSELEMENT OCH FOERFARANDE FOER DESS TILLVERKNING

Info

Publication number: FI70287C
Application number: FI840945A
Authority: FI
Inventors: Kauko Niinikoski
Original assignee: Rakennus Ja Konemyynti Kauko N
Priority date: 1984-03-08
Filing date: 1984-03-08
Publication date: 1986-09-15
Also published as: FI840945A; FI70287B; FI840945A0

Description

7028770287

Rakennuselementti ja menetelmä sen valmistamiseksiBuilding element and method of its manufacture

Keksinnön kohteena on monikerroksinen rakennuselementti ja menetelmä sen valmistamiseksi.The invention relates to a multilayer building element and a method for manufacturing the same.

5 Keksinnön mukaisessa rakennuselementissä on ainakin yksi profiloitu tai jäykisteillä varustettu, edullisesti metallia oleva sydänkerros, joka on päällystetty molemmin puolin eristekerroksella, ja reunajäykisteet, jotka on sijoitettu rakennuselementin kahdelle vastakkaiselle reunalle ele-10 mentin profiloinnin tai jäykisteiden suhteen poikittain.The building element according to the invention has at least one core layer with profiled or stiffened, preferably metal, coated on both sides with an insulating layer, and edge stiffeners placed on two opposite edges of the building element transverse to the element profiling or stiffeners.

Nykyaikainen rakennustekniikka on yhä enenevässä määrin suuntautunut rakennuselementtien käyttämiseen, ja tällä alalla tunnetaan entuudestaan monikerroksisia rakennusele-menttejä, jotka on tarkoitettu erityisesti väliseiniin ja 15 -kattoihin sekä kiinnitettäviksi kantaviin rakenteisiin läm-pöäeristäviksi seiniksi. Näille tunnetuille monikerroksisille rakennuselementeille on yhteistä se, että niiden sisus muodostuu lämpöäeristävästä kerroksesta tavallisimmin polyuretaanista, joka on päällystetty elementtiä jäykistävällä pin-20 takerroksella.Modern building technology is increasingly oriented towards the use of building elements, and multilayer building elements are already known in the art, in particular for partitions and ceilings 15 and for fastening to load-bearing structures as heat-insulating walls. What these known multilayer building elements have in common is that their interior consists of a heat-insulating layer, usually polyurethane, coated with a stiffening pin-20 backing layer of the element.

Näille tunnetuille rakennuselementeille on yhteisenä heikkoutena se, että ne eivät sovellu kantaviksi rakenteiksi. Lisäksi heikkoutena on pidettävä sitä, että muun kuin peittävän pintakerroksen, joka tavallisimmin on metallilevyä 25 käyttäminen rakennuksen julkisivupintana on lähes mahdotonta. Edellä mainittu pätee myös rakennuksen sisäverhoilun osalta.A common weakness of these known building elements is that they are not suitable as load-bearing structures. In addition, a weakness is that it is almost impossible to use a non-covering surface layer, which is usually a metal plate 25, as the facade surface of a building. The above also applies to the interior cladding of the building.

FI-patenttihakemuksessa 2649/72 on esitetty paneeli, jossa on vaahtomuoviaineinen runko ja vahvistusosa, joka on 30 ainakin osittain vaahtomuoviaineisen rungon sisällä, ja menetelmä paneelin valmistamiseksi, jossa menetelmässä vahvistusosa ensin sijoitetaan muottiin ja tämän jälkeen vaahtomuo-viainetta syötetään muottiin siten, että vahvistusosa jää ainakin osittain vaahtomuoviaineen sisään. Vahvistusosa on 35 verkkorakenne, jota ei ole upotettu paneelin kehykseen.FI patent application 2649/72 discloses a panel with a foam body and a reinforcing part at least partially inside the foam body, and a method of manufacturing a panel in which the reinforcing part is first placed in a mold and then the foam material is fed into the mold so that the reinforcing part remains at least partially inside the foam material. The reinforcing part is a network structure 35 which is not embedded in the frame of the panel.

70287 FI-patenttijulkaisussa 49 639 on puolestaan esitetty itsekantava eristyselementti. Tässä elementissä on jäykistetty sydänkerros, joka on päällystetty molemmin puolin eris-tysainekerroksella. Sydänkerros on täydellisesti eristysai-5 neen peittämä eikä elementissä ole lainkaan reunajäykisteitä. Eristysainekerros on kiinnitetty kahden peitekerroksen väliin .FI patent publication 49 639, on the other hand, discloses a self-supporting insulating element. This element has a stiffened core layer coated on both sides with an insulating layer. The core layer is completely covered with an insulating material and the element has no edge stiffeners at all. An insulating layer is attached between the two cover layers.

FI-kuulutusjulkaisussa 66 454 on esitetty itsekantava levyrakenne, jossa on rei'itetty metallinen poimulevy runko-10 levynä ja eristyainekerros, joka on kiinnitetty valuvaihees-sa runkolevyyn. Elementtien välinen liitos on tarkoitettu toteutettavaksi ponttiliitoksella eikä elementissä ole reuna-jäykisteitä.FI publication 66 454 discloses a self-supporting sheet structure with a perforated metal corrugated sheet as a body-10 sheet and an insulating layer attached to the body sheet during the casting stage. The joint between the elements is intended to be made with a joint joint and the element does not have edge stiffeners.

DE-kuulutusjulkaisussa 1 049 075 on esitetty rakennus-15 elementti, jossa on aalloitettu metallinen sydänlevy, joka on päällystetty molemmin puolin lämmöneristysainekerroksella. Elementin molemmilla pääpinnoilla on pintakerros, joiden avulla elementti kiinnittyy kehykseen.DE 1 049 075 discloses a building-15 element with a corrugated metal core plate coated on both sides with a layer of thermal insulation material. Both main surfaces of the element have a surface layer by means of which the element is attached to the frame.

CH-patenttijulkaisusta 445 796 tunnetaan puolestaan 20 eristeaineen muodostama, sisäisellä vahvikkeella varustettu rakennuselementti, jonka kahdella vastakkaisella reunalla on jäykisteet.CH patent publication 445 796, on the other hand, discloses a building element with internal reinforcement formed by 20 insulating materials, the two opposite edges of which have stiffeners.

Edellä mainituista julkaisuista ilmenevillä rakenteilla on myöskin pääasiallisena puutteena se, että niillä ei 25 saavuteta riittävän hyviä jäykkyys- tai lujuusarvoja.The main shortcoming of the structures seen in the above-mentioned publications is that they do not achieve sufficiently good stiffness or strength values.

Keksinnön päämääränä onkin aikaansaada uudenlainen kevyt monikerroksinen rakennuselementti, jolla ei ole aikaisemmin tunnettujen rakennuselementtien haittoja, ja joka on edullinen sekä vaivaton valmistaa ja sopii käytettäväksi 30 yhtä hyvin kantavana ulkoseinänä kuin lattiana, kattona tai väliseinänä.It is therefore an object of the invention to provide a novel lightweight multilayer building element which does not have the disadvantages of the previously known building elements and which is inexpensive and effortless to manufacture and is suitable for use as a load-bearing outer wall as a floor, ceiling or partition.

Nämä päämäärät on keksinnön mukaisesti saavutettu monikerroksisella rakennuselementillä siten, että sydänkerros on upotettu reunajäykisteisiin ja päällystetty reunajäykis-35 teiden väliseltä osalta siten, että sydänkerros ulkonee reuna jäykisteiden välisistä reunoista.According to the invention, these objects are achieved by a multilayer building element in that the core layer is embedded in the edge stiffeners and coated in the part between the edge stiffeners so that the core layer protrudes from the edges between the stiffeners.

3 70287 Tämän keksinnön mukaisen rakennuselementin etuina on mainittava, että se kuten jo edellä todettiin, soveltuu käytettäväksi paitsi kantavana rakenteena myös lattiana, kattona ja väliseinänä ja että se on kevyt ja helposti työstettävä, 5 jolloin se on myös helposti mukautettavissa vakiomitoista poikkeaviin sijoituskohteisiin.3 70287 The advantages of the building element according to the present invention are that, as already stated above, it is suitable for use not only as a load-bearing structure but also as a floor, roof and partition, and that it is light and easy to machine, 5 and easily adaptable to non-standard dimensions.

Keksinnön mukaiselle menetelmälle, jolla erittäin vaivattomasti voidaan valmistaa keksinnön mukainen monikerroksinen rakennuselementti, on ominaista, että jäykistetyn sy-10 dänkerroksen kahdelle vastakkaiselle reunalle kiinnitetään reunajäykisteet upottamalla sydänkerros reunajäykisteisiin, minkä jälkeen se sijoitetaan muottionteloon, jonka korkeus vastaa reunajäykisteiden vahvuutta, ja muottiontelo täytetään kovettuvalla eristysmateriaalilla, edullisesti polyure-15 taanilla, joka tarttuu sydänkerrokseen ja reunajäykisteisiin.The method according to the invention, with which the multilayer building element according to the invention can be manufactured very easily, is characterized in that edge stiffeners are attached to two opposite edges of the stiffened core layer by immersing the core layer in preferably with polyurethane which adheres to the core layer and the edge stiffeners.

Keksintöä kuvataan seuraavassa sen edullisten sovellutusesimerkkien avulla oheiseen piirustukseen viittaamalla, jossa kuvio 1 esittää osittain leikattuna perspektiivikuvan-20 tona keksinnön mukaista monikerroksista rakennuselementtiä, kuvio 2 esittää poikkileikkausta keksinnön mukaisesta rakennuselementistä, kuvio 3 esittää päältäpäin nähtynä erästä edullista liitostapaa rakennuselementtien liittämiseksi.The invention will now be described, by way of preferred embodiments, with reference to the accompanying drawings, in which Figure 1 shows a partially sectioned perspective view of a multilayer building element according to the invention, Figure 2 shows a cross-section of a building element according to the invention, Figure 3 shows a

25 Kuviossa 1 esitetyssä keksinnön edullisen sovellutus esimerkin osittain leikatussa perspektiivikuvannossa ja kuviossa 2 esitetyssä keksinnön mukaisen rakennuslementin poikkileikkauskuvannossa on viitenumerolla 1 merkitty monikerroksisen rakennuselementin sydänkerrosta. Sydänkerros 1 30 on tässä esimerkkitapauksessa profiloitua sinkittyä, edullisesti n. 0,7 mm vahvuista peltiä tai esim. laipioitua metallilevyä. Kuten kuviosta 1 ja erityisesti kuviosta 2 ilmenee, on sydänkerroksen profiloinnin suhteen poikittaiset reunat 2 upotettu reunajäykisteisiin 3 ja 4, jotka on tehty puusta 35 kuten kuviossa esitetyssä esimerkkitapauksessa tai sopivasta metallia tai muovia olevasta muotoprofiilista, ja joihin on 4 70287 tehty erityisesti tätä upotusta varten koko reunajäykisteen pituudelle ulottuvat sydänkerroksen 1 poikkileikkausta vastaavat upotussyvennykset 12.In the partially sectioned perspective view of the example shown in Fig. 1 and in the cross-sectional view of the building element according to the invention shown in Fig. 2, the core layer of the multilayer building element is indicated by reference numeral 1. In this exemplary case, the core layer 1 30 is profiled galvanized sheet metal, preferably about 0.7 mm thick, or e.g. a bulkhead metal plate. As can be seen from Figure 1 and in particular from Figure 2, the transverse edges 2 for core layer profiling are embedded in edge stiffeners 3 and 4 made of wood 35 as in the example shown in the figure or of a suitable metal or plastic profile, 470287 made especially for this embedding. the recesses 12 corresponding to the cross-section of the core layer 1 extending along the length of the edge stiffener.

Keksinnön mukaiseen monikerroksiseen rakennuselement-5 tiin kuuluvat eristyskerrokset 7 ja 8 on sijoitettu sydänkerroksen 1 molemmille sivupinnoille 5 ja 6. Nämä eristys-kerrokset 7 ja 8 ovat koko alaltaan kiinni sydänkerroksen 1 päälipinnoissa 5 ja 6 ja reunavahvikkeissa 3 ja 4 sekä peittävät, kuten kuvioiden 1 ja 2 mukaisesta esimerkkitapauk-10 sesta ilmenee, reunavahvikkeiden 3 ja 4 välisen alueen.The insulating layers 7 and 8 belonging to the multilayer building element 5 according to the invention are arranged on both side surfaces 5 and 6 of the core layer 1. These insulating layers 7 and 8 adhere over their entire surface to the top surfaces 5 and 6 and the edge reinforcements 3 and 4 and cover as shown in Figs. and 2, the area between the edge reinforcements 3 and 4.

Tällaisen toisissaan tiukasti kiinni olevan moniker-rosrakenteen ansiosta elementti on luja ja joka suuntaan jäykkä, sillä profilointi jäykistää elementin yhdessä suunnassa ja reunajäykisteet 3 ja 4 toisessa suunnassa. Lisäksi 15 keksinnön mukaisesti rakentuva elemenetti on kevyt eikä siinä ole minkäänlaisia lämpösiltoja, koska eristyskerrokset 7 ja 8 peittävät elementtiä molemmin puolisesti yhtenäisinä. Elementissä ei tarvita myöskään erityisiä kosteus- tai höyry-sulkuja, sillä sisäinen sydänkerros 1 muodostaa itsessään 20 tällaisen sulun.Due to such a tightly fastened multilayer structure, the element is strong and rigid in all directions, as the profiling stiffens the element in one direction and the edge stiffeners 3 and 4 in the other direction. In addition, the element element to be constructed according to the invention is light and does not have any thermal bridges, because the insulating layers 7 and 8 cover the element as integral on both sides. The element also does not require special moisture or vapor barriers, as the inner core layer 1 itself forms 20 such a barrier.

Eristyskerrokset 7 ja 8 on tehty edullisesti kovettuvasta polyuretaanista, jonka lämmöneristyskyky on erittäin hyvä ja elementin kokonaisvahvuus voidaan näin ollen tehdä huomattavan ohueksi. Elementin lämmöneristyskykyä voidaan 25 vielä entisestään parantaa sijoittamalla elementin pinnalle ohut alumiinikalvo.The insulating layers 7 and 8 are preferably made of curable polyurethane, which has a very good thermal insulation capacity and the overall thickness of the element can thus be made considerably thin. The thermal insulation capacity of the element can be further improved by placing a thin aluminum foil on the surface of the element.

Elementin lujuuden ja samalla mahdollisesti lämmöneris-tysominaisuuksien parantamiseksi elementin sydänkerrosten lukumäärää voidaan lisätä, jolloin kukin sydänkerroselement-30 ti asennetaan reunavahvikkeisiin, kuten edellä jo on kuvattu, upottamalla ne sydänkerrosten poikkileikkausten muotoa vastaaviin upotussyvennyksiin tai -uriin.In order to improve the strength of the element and at the same time possibly the thermal insulation properties, the number of core layers of the element can be increased, each core layer element being mounted on edge reinforcements as already described above by embedding them in recesses or grooves corresponding to the cross-sectional shape of the core layers.

Keksinnön mukaisella menetelmällä valmistetaan tällainen rakennuselementti edullisesti siten, että profiloidusta 35 sinkitystä pellistä valmistetun sydänkerroksen 1 profiloin-tisuuntaan nähden poikittaiset reunat 2 upotetaan reunavah- 5 70287 vikkeisiin 3 ja 4, minkä jälkeen elementtiaihio sijoitetaan muottiin, jonka korkeus vastaa reunavahvikkeiden leveyttä, ja muotti täytetään eristysmareriaalilla, edullisesti polyuretaanilla, joka tarttuu sekä sydänkerroksen pintoihin 5 5 ja 6 että reunavahvikkeisiin, jolloin muodostetun rakennus-elementin vahvuus on kauttaltaan vakio. Eristysmateriaalin valuvaiheen yhteydessä elementin toiselle pinnalle voidaan sijoittaa alumiinikalvo ja toiselle pinnalle pituus- ja/tai poikkisuuntaan kulkeva rimoitus, esim. elementin verhoilu-10 elementtien kiinnittämistä varten.According to the method of the invention, such a building element is preferably manufactured by embedding the edges 2 transverse to the profiling direction of the core layer 1 made of profiled galvanized sheet metal in edge reinforcements 3 and 4, after which the element blank is placed in a mold the height , preferably with polyurethane, which adheres both to the surfaces 5 and 6 of the core layer and to the edge reinforcements, the strength of the building element formed being constant throughout. In connection with the casting step of the insulating material, an aluminum foil can be placed on one surface of the element and a longitudinal and / or transverse ribbing on the other surface, e.g. for fastening the elements of the element upholstery-10.

Eristyskerrosten 7 ja 8 kiinnittämisen varmistamiseksi ja elementin lujuuden lisäämiseksi voidaan sydänkerros 1 rei'ittää, jolloin elementin eri puolilla olevat eristyskerrokset 7 ja 8 tarttuvat reikien kautta toisiinsa.In order to ensure the attachment of the insulating layers 7 and 8 and to increase the strength of the element, the core layer 1 can be perforated, whereby the insulating layers 7 and 8 on different sides of the element adhere to each other through holes.

15 Keksinnön edullisen suoritusmuodon mukaisesti ikkunal lisessa ja/tai ovellisessa elementissä sydänkerrokseen on tehty halutun muotoiset ja kokoiset aukot ikkunnan ja/tai oven karmeja varten. Ikkunnan ja/tai oven karmien ulkoreunat on varustettu reunavahvikkeiden kaltaisilla upotussyvennyk-20 sillä ja karmit on sijoitettu paikoilleen ennen eristyskerroksen 7 ja 8 valua.According to a preferred embodiment of the invention, openings of the desired shape and size for window and / or door frames are provided in the window layer and / or in the door element. The outer edges of the window and / or door frames are provided with recessed recesses 20 like edge reinforcements and the frames are positioned before the insulation layer 7 and 8 are cast.

Kuviossa 3 on esitetty eräs edullinen tapa keksinnön mukaisten rakennuselementtien liittämiseksi ilman lämpösil-toja toisiinsa. Puskusaumassa 10 sydänkerros 1 ulkonee ele-25 mentin reunasta 9, jolloin elementit yksinkertaisesti liitos-vaiheessa sovitetaan päittäin siten, että ulkonevat sydänkerroksen 1 osat tulevat päällekkäin. Lopuksi liitoskohtaan pursotetaan eristyskerrosmateriaalia, joka tarttuu sekä sydänkerrokseen että valettuun eristyskerrokseen 7 ja 8, jol-30 loin muodostuu elementin kanssa yhtenäinen rakenne.Figure 3 shows a preferred way of connecting the building elements according to the invention without thermal bridges to each other. In the butt seam 10, the core layer 1 protrudes from the edge 9 of the element 25, whereby the elements are simply arranged end-to-end so that the protruding parts of the core layer 1 overlap. Finally, an insulating layer material is extruded at the joint, which adheres to both the core layer and the molded insulating layer 7 and 8, whereby a structure integral with the element is formed.

Keksintöä on kuvattu edellä sen edullisen sovellutusesimerkin avulla. Tällä ei ole mitenkään haluttu rajata keksintöä ainoastaan tällaisia nimenomaista esimerkkitapausta koskevaksi, vaan, kuten alan asiantuntijalle on ilmeistä, 35 moninaiset muunnelmat ja yhdistelmät ovat mahdollisia ohei- 6 70287 sissa patenttivaatimuksissa määritellyn keksinnöllisen ajatuksen puitteissa. Erityisesti on tässä yhteydessä korostettava, että keksintöä voidaan soveltaa huomattavastikin edellä kuvatuista materiaaleista poikkeaville aineille.The invention has been described above by means of its preferred embodiment. This is in no way intended to limit the invention to such specific exemplary case only, but, as will be apparent to one skilled in the art, various variations and combinations are possible within the scope of the inventive idea defined in the appended claims. In particular, it should be emphasized in this connection that the invention can be applied to substances which differ considerably from the materials described above.

Claims

70287

A multilayer building element with at least one core layer (1), profiled or provided with stiffeners, preferably of metal, coated on both sides with an insulating layer (7, 8), and edge stiffeners (3, 4) arranged on two opposite edges of the building element transverse to the profile or stiffeners of the element, characterized in that the core layer (1) is embedded in the edge stiffeners (3, 4) and coated in the part between the edge stiffeners (3, 4) so that the core layer (1) 3, 4) between the edges (9).

Building element according to Claim 1, characterized in that the core layer (1) extends from the edge (9) of the element to form a butt seam (10) in which the core layers (1) of two adjacent building elements overlap between the two building elements.

Building element according to Claim 1, characterized in that the edge stiffener (3, 4) is provided with a core layer recess (12) corresponding to the shape of the core layer (1).

Building element with window and / or door according to one of the preceding claims 1 to 3, characterized in that the outer edges of the door and / or window frames are provided with recesses corresponding to the shape of the core layer (1).

Method for manufacturing a building element according to one of the preceding claims, characterized in that edge stiffeners (3, 4) are attached to the two opposite edges of the stiffened core layer (1) by immersing the core layer (1) in the edge stiffeners (3, 4). , the height of which corresponds to the strength of the edge stiffeners, and the mold cavity is filled with a curable insulating material, preferably polyurethane, which adheres to the core layer (1) and the edge stiffeners (3, 4). 8 70287

Method for manufacturing a window and / or door building element according to Claim 5, characterized in that a desired opening is made in the core layer, the edges of which are embedded in counter-recesses in the frames of the window and / or door 5. 70287