NL7920055A - Wandsysteem. - Google Patents

Description

PCT N/29.53l-tM/f.

*· Wandsysteem.

Gebied van de uitvinding.

Deze uitvinding heeft betrekking op wandsyste-men, die in het bijzonder zijn bedoeld voor toepassing in sporthallen voor sporten zoals "racquetbal" en "squash".

De wandsysternen volgens deze uitvinding kunnen ook worden 5 gebruikt in elke andere toepassing, waar maatvastheid als functie van vochtveranderingen belangrijk is. Andere toepassingen omvatten wanden voor gebouwen (zowel binnen- als buitenwanden), opleggers, spoorwagens en dergelijke. Achtergrond.

10 Met het oog op de snelle groei van raket sporten, zoals "rackquetball" en "squash" wordt veel nadruk gelegd op de ontwikkeling van een economisch en bevredigend wandsysteem, dat geschikt is voor deze sporten. De belangrijkste type wandsystemen, die nu in gebruik zijn, vallen 15 in twee primaire categorieën: pleisterwanden, waar verschillende soorten pleister worden aangebracht over een metsel-werkoppervlak, en paneelwanden, waar panelen op houtbasis worden aangebracht over stalen balken.

Pleister over metselwanden is onbevredigend 20 gebleken tengevolge van zetting- en krimpscheuren, hoge kosten, oppervlaktecondensatie (zweten) tijdens perioden van hoge vochtigheid, breken van het pleister tengevolge van raketslagen op zijwanden, versplintering op voorwaartse stuitwanden tengevolge van het stuiten van de bal en het 25 zuigen wanneer de bal de wand verlaat, lange droogtijden, die nodig zijn na het opbrengen van het pleister, die het openen van de faciliteiten vertragen, de moeilijkheid bij het verkrijgen van voldoende kwaliteitscontrole op het werk in verband met mengverhoudingen en opbrengtechnieken en de 30 grote moeilijkheid om verven en deklagen blijvend te doen hechten op het pleister. Als gevolg zijn pleisterwanden kostbaar te installeren en zeer kostbaar in goede toestand te houden. Ook is er een aanzienlijk inkomstenverlies ten gevolge van sluitingen, die nodig zijn om reparaties te 35 doen.

Wanden, bestaande uit panelen op houtbasis 79200 55 -2- ^ over stalen balken hebben de meeste met pleistersystemen verbandhoudende problemen opgelost door zettingscheuren te verbergen, oppervlaktecondensatie aanzienlijk te verminderen, het snijden door rakets op zijwanden tegen te gaan, het ge-5 makkelijk weerstand bieden tegen versplintering van voorwaartse stuitwanden tengevolge van stoten en zuiging, geen droogtijd te vereisen, zeer weinig kwaliteitcontroletoezicht op het werk te vereisen en een uitstekende geschiktheid te hebben om verfdeklagen en afdekkingen zoals mélamine vast te 10 houden. Problemen, die normaal verband houden met de toepassing van panelen op houtbasis, berusten op het feit, dat de panelen verschillende vochtigheidsgraden opnemen, die leiden tot krimp- en uitzettingskrachten in de panelen. De door veranderingen in vochtigheidsgehalte in de panelen opgewekte 15 krachten veroorzaken krimpscheuren, kromtrekken van de panelen en knikken van de panelen, normaal aan de naden en in het bijzonder de vertikale naden. Krimpscheuren zijn niet fraai en kromtrekken en knikken van de panelen aan de naden vernietigt de vlakheid van de panelen en maakt de wandopper-20 vlakken onfraai en onbespeelbaar.

Pogingen zijn gedaan om deze eigen bewegingsmogelijkheid van panelen op houtbasis tengevolge van veranderingen in het vochtgehalte te miniseren door het invoeren van airconditioning, door het versterken van halventilatie tot 25 ongeveer acht luchtverversingen per uur, door panelen toe te passen, die een aanzienlijke hogere dichtheid bij veel hogere kosten hebben dan die welke normaal beschikbaar zijn en door de panelen te bedekken met verschillende dikten van melamine dekmaterialen, hetgeen ook de kosten aanzienlijk 30 verhoogt.Geen van deze pogingen is in de praktijk geheel bevredigend gebleken, daar ondoelmatige airconditioning en ventilatie in sporthallen eerder regel dan uitzondering zijn. Ook dient de door actieve spelers afgegeven transpiratie om de relatieve vochtigheid in de hallen aanzienlijk te 35 verhogen, een factor, die bijdraagt tot de ongewenste groei van de panelen op houtbasis. Vaak is het nodig de panelen te installeren in het gebouw, voordat de airconditioning wordt aangezet en wanneer ér nog belangrijke constructie-vochthoeveelheden in de lucht zijn. Tenslotte zorgen air-40 conditioning, ventilatie, de toepassing van panelen met hoge 792 0 0 55 -3- .dichtheid op houtbasis om de snelheid van vocht-absorptie te vertragen inplaats van panelen van hoge dichtheid (62 pcf inplaats van 45 pcf) en de toepassing van dure melamine-oppervlaktematerialen, zowel op de voor- als achterzijde 5 van de panelen alle tot een zeer aanzienlijke verhoging van de bouw- en bedrijfskosten van de hallen.

De onderhavige uitvinding is gebaseerd op de waarneming, dat het gebruik van panelen op houtbasis voordelen heeft, die de bekende nadelen sterk overtreffen. De 10 onderhavige uitvinding richt zichzelf op het overwinnen van het gebrek aan maatvastheid, dat normaal is verbonden met panelen op houtbasis door hun normale krimp- en groei-eigenschappen te regelen op een positieve en betrekkelijk goedkope wijze. Panelen met lagere dichtheid (45 pcf) en 15 verf als afwerking kunnen worden toegepast in het wandsys-teem volgens de onderhavige uitvinding.

Overzicht van de uitvinding.

De onderhavige uitvinding is gericht op een wandsysteem, dat een aantal panelen omvat, bestaande uit 20 materiaal, waarvan de afmetingen reageren op vochtgehalte-veranderingen, waarbij elk paneel een achtervlak heeft, dat ligt in een gemeenschappelijk vlak met de achtervlakken van de andere panelen; een aantal althans nagenoeg evenwijdige steundelen, die maatvaster zijn in hun langsrichting ten 25 opzichte van door vocht veroorzaakte maatveranderingen dan de panelen in die langsrichting, waarbij de steundelen althans nagenoeg stijf zijn in een vlak loodrecht op het gemeenschappelijk vlak, de steundelen zijn bevestigd op bijbehorende panelen en middelen om de door vocht veroorzaakte beweging 30 van de panelen in een richting in het algemeen evenwijdig aan het gemeenschappelijke vlak en dwars op de langsrichting van de steundelen te verhinderen, welke verhinderingsmiddelen een aantal spanningsbanden omvatten, waarvan de maat ongevoelig is voor vochtveranderingen van de omgeving, welke span-35 ningsbanden zijn bevestigd aan bijbehorende panelen en liggen in een vlak evenwijdig aan het gemeenschappelijke vlak in de dwarsrichting en liggen tussen de bijbehorende panelen en het oppervlak van de steundelen, waarbij bevestigingsorganen zich uitstrekken in panelen en door elkaar snijdende delen van de 40 spanningsbanden en de steundelen om de bijbehorende panelen 792 0 0 55 -4- stevig te verbinden met de steundelen en de spanningsbanden.

Het is een doel van de onderhavige uitvinding om een wandsysteem te verschaffen, bestaande uit panelen, die zijn gemaakt uit materiaal, waarvan de maat reageert op voch-5 tigheidsgehalteveranderingen en op zodanige wijze zijn geconstrueerd, dat normale krimp- en groeineigingen van de panelen worden beheerst op een positieve en betrekkelijk goedkope manier. Door dit doel te bereiken is het nu mogelijk panelen op houtbasis met een normale dichtheid toe te passen, waardoor 10 de kosten verminderd kunnen worden en de beschikbaarheid van de panelen sterk is vergroot. Verder is het niet nodig een melamine deklaag aan te brengen op de voor- en achterzijde van de panelen om het binnendringen van vocht in de panelen te minimaliseren, hetgeen anders kromtrekken, groei en knikken 15 zou veroorzaken. Het weglaten van deze stap vermindert verder belangrijk de kosten van de panelen. Door de verhinderingsmid-delen op een vooraf bepaalde wijze over het lichaam van het paneel op afstand van elkaar te plaatsen, kunnen inwendige paneelspanningen, die ontstaan als functie van het veranderen-20 de vochtgehalte en trachten beweging te veroorzaken, meer gelijkmatig worden verdeeld binnen het lichaam van het paneel.

Andere doelen en voordelen zullen hierna blijken.

Korte beschrijving .van de tekeningen.

25 Om de uitvinding te illustreren is in de te keningen een uitvoeringsvorm afgebeeld, die tegenwoordig de voorkeur verdient; het zal echter duidelijk zijn dat de uitvinding niet precies is beperkt tot de uitvoeringen en bijzonderheden, die zijn afgebeeld.

30 Fig. 1 is een vooraanzicht van een wandsys teem volgens de onderhavige uitvinding, waarbij een deel van de deklaag is weggèbroken voor illustratiedoeleinden.

Fig. 2 is een doorsnede volgens de lijn 2-2 in fig. 1, maar op grotere schaal.

35 Fig. 3 is een doorsnede volgens de lijn 3-3 in fig. 1, maar op grotere schaal.

Fig. 4 is een deel van een achteraanzicht van het wandsysteem, dat in fig. 1 is afgebeeld.

Beschrijving van de voorkeursuitvoering.

!40 De oanelen zijn bij voorkeur bevestigd op een 792 0 0 55 -5- aantal evenwijdige vertikale stalen balken met flenzen, die volgens rechte hoeken met de lijfplaten van de stalen balken zijn omgebogen, zodat de flenzen grenzen aan de achterzijden van de panelen. Bevestigingsmiddelen zoals zelftappende me-5 taalschroeven en constructielijm worden bij voorkeur toegepast om de panelen te bevestigen op de stalen balken. Dit vervult de dubbele functie van bevestigen van de panelen op de balken en beperken van de krimp of groei van de panelen langs de langsas van de stalen balken, daar de stalen balken 10 geen enkele krimp of uitzetting langs hun lengteasfunctie van verandering van de omgevingsvochtigheid ondervinden. Een middel is ook verschaft om krimp en groei van de panelen te verhinderen in een richting loodrecht op de langsassen van de stalen balken en in het vlak van de panelen. Het is in 15 deze richting in het vlak van de panelen dat door veranderingen in het vochtgehalte van de panelen veroorzaakte bewe-gingskrachten bijna altijd het meest uitgesproken zijn. De middelen om te zorgen dat krimp en groei worden verhinderd loodrecht op de langsassen van de balken in het vlak van de 20 panelen omvatten een aantal evenwijdige stalen spanningsban-den die zijn bevestigd op een achtervlak van elk paneel.

Elke band snijdt de flenzen van de stalen balken aangrenzend aan het paneel.

Zelftappende metaalplaatschroefbevestigings-; 25 organen zijn bij voorkeur aangebracht in tegengeboorde gaten die zijn geboord door het vlak van de panelen op een voorafbepaalde wijze om gewenste verhinderingskrachten over het gehele paneel te verdelen. Bevestigingsorganen passen nauw in deze voorgeboorde gaten en gaan door een snijdend deel van 30 een spanningsband en een flens van een stalen balk. De bevestigingsorganen verbinden stevig elk paneel met de flenzen van de stalen balken en de daarbij behorende spanningsbanden. Een vulmiddel is aangebracht over de bevestigingsorganen in de gaten om glad met het voorvlak van het paneel op te vullen.

35 Een afwerklaag wordt dan aangebracht op het vlak van het paneel en dekt het vrijliggende oppervlak van het vulmiddel af.

Verwijzend naar de tekeningen in detail waarin gelijke cijfers gelijke elementen aangeven, is in fig. 1 een wandsysteem afgebeeld, dat in het algemeen is aangege-40 ven als 10. Het wandsysteem 10 bestaat uit een aantal panelen 7 92 0 0 55 •'06'jCVLr -6- 12, 14/ 16 en 18, die elk met een voorvlak in een gemeenschappelijk vlak liggen. Hoewel het in fig. 1 afgeheelde wandsys-teem bestaat uit slechts vier panelen, zal een wand een groter aantal panelen hebben. De panelen kunnen elk een gewenste af-5 meting hebben, bijvoorbeeld zo klein als 120 x 120 cm, tot zo groot als 150 x 300 cm. De tegenwoordig bij voorkeur toegepaste afmeting van de panelen is 150 x 250 cm. Elk van de panelen is gemaakt uit gebruikelijke bindmiddelen en materiaal, waarvan de maat reageert uit Vochtigsheidsgehalteveranderingen. 10 Dit materiaal kan landbouwmateriaal zijn, zoals ampas of andere samengeperste cellulosehoudende materialen en is bij voorkeur een materiaal op houtbasis, zoals "particleboard", vezelplaat, "hardboard", multiplex of dergelijke. De dikte van de panelen varieert normaal van ongeveer 18 mm tot ongeveer 15 25 mm, waarbij 25 mm dikte de voorkeur heeft.

Het wandsysteem 10 heeft een slijtlaag 20, die is aangebracht op het voorvlak. In fig. 1 is de laag 20 afgebeeld als alleen aangebracht op de bovenste rechterrand van de figuur voor.illustratiedoeleinden. Panelen 12, 14, 16 20 en 18 behoeven niet maar kunnen met elkaar verbonden zijn langs hun omtreksranden door een tong en groefconstructie, door een lijst die in ingrijping is in twee groeven in aangrenzende panelen, door een plakmiddel 22, dat de zijvlakken van de naast elkaar geplaatste panelen verbindt of door 25 een combinatie ervan. Het plakmiddel 22 kan ëën van de vele materialen zijn, die voor plakken worden gebruikt en het bij : voorkeur toegepaste materiaal voor het plakmiddel 22 is PL 400, een plakmiddel op rubberbasis vervaardigd door B.F. Goodrich Company.

; 30 Elk paneel is bevestigd op een aantal steun- delen. De steundelen kunnen zijn gemaakt uit een materiaal waarvan de maat betrekkelijk ongevoelig of stabiel is ten opzichte van omgevingsvochtveranderingen in de langsrichting in vergelijking met de bewegingsmogelijkheid van het paneel 35 in dezelfde richting als resultaat van vochtgehalteveranderin-gen. Houten steundelen hebben een lineaire uitzettingscoëffi-cient langs hun langsassen van slechts ongeveer 10-20% van de lineaire uitzettingscoëfficient van paneeldelen, die zijn gemaakt van "particleboard" of vezelplaat, zoals wordt toege-40 past in een bij voorkeur toegepaste uitvoeringsvorm. In de 792 0 0 55 ü: -7- tegenwoordig bij voorkeur toegepaste uitvoeringsvorm zijn de steundelen gemaakt van staal, daar de afmeting van staal niet wordt beïnvloed door veranderingen in het omgevingsvochtgehalte. De steundelen zijn stijf in een vlak loodrecht op het 5 vlak van de panelen om weerstand te bieden aan de op het vlak van de panelen uitgeoefende kracht en krachten, die worden opgewekt binnen de panelen in die richting.

Verwijzend naar fig. 1, 2 en 4 heeft elk steun-deel 24, 26 en 28 in de vorm van stalen balken een flens of 10 vlak 34, dat vast is bevestigd op het achtervlak van het paneel 14. De balken zijn afgebeeld als L-vormig in dwarsdoorsnede zoals in fig., 2 voor illustratiedoeleineden, maar bij voorkeur zijn ze C-vormig in dwarsdoorsnede. De balken zijn aan hun ondereind bevestigd op een fundering. De flenzen 34 15 zijn bij voorkeur verbonden met het naast gelegen achtervlak van de panelen door èen plakmiddel 22, dat de dubbele functie vervult van het bevestigen van de panelen aan de balken tussen de spanningsbanden 42 en 44 en het opvullen van de holle ruimte, die anders.:zou bestaan tussen de achterzijden 20 van de panelen en hét buitenvlak van de flens 34 tengevolge van de dikte van de spanningsbanden. Daar de balken langer zijn dan de hoogte van de panelen, kunnen twee of meer panelen worden verbonden met dezelfde balk. Het plakmiddel 22 wordt normaal aangebracht door een patroonpistool in een 25 rups langs de flens van de stalen balken en wordt in zijn ongeharde toestand samengedrukt tot een dikte van ongeveer 0,5 mm, wanneer het paneel wordt bevestigd op'ide istalen balkflens.

Spanningsbanden, gemaakt uit een materiaal, 30; dat niet krimpt of uitzet bij verschillende graden van omgevingsvocht en dat een hoge weerstand heeft tegen scheuren, waar de bevestigingsschroeven daardoorheen steken, worden evenwijdig aan elkaar en loodrecht op de langsas van de stalen steundelen tegen het achtervlak van de panelen aange-35 bracht. Staal is het tegenwoordig bij voorkeur toegepaste i materiaal, omdat het deze eigenschappen heeft en betrekkelijk j goedkoop is. Het verdient de voorkeur de spanningsbanden te i bevestigen op de achterzijde van de panelen met een plakmid-| del zoals plakmiddel 22. Het plakken van de stalen banden op 40 de panelen verdient de voorkeur, wanneer de dikte van de 792 0 0 55 -8- spanningsbanden zodanig is, dat zonder de door dit plakken veroorzaakte steun om ze bij spanning vlak te houden, ze zouden uitknikken vanaf de achterkant van de panelen in het geval, dat het paneel zou trachten te krimpen, zodra de 5 bevestigingsschroeven op hun plaats zijn. Wanneer de dikte van de spanningsbanden 0,5 mm is, is het wenselijk de span-ningsbanden te plakken op het achtervlak van het paneel met een plakmiddel, zoals PL 400 van B.F. Goodrich Company voor het beheersen van de vervorming tengevolge van binnen het 10 paneel opgewekte krimpkrachten en voor het regelen van onvlakheid van de spanningsbanden, zodat geen ongehinderde beweging kan optreden als spanning zou worden uitgeoefend op de spanningsbanden door binnen het paneel opgewekte uit-zetkrachten. Verder wordt de tegenhoudkracht van de span-15 ningsbanden vergroot door plakmiddel aan te brengen langs de lengte van de spanningsbanden om de spanningsbanden te plakken op het paneel en door plakmiddel aan te brengen tussen de spanningsbanden en de steundelen.

Verwijzend naar fig. 3 en 4 zijn evenwijdige 20 spanningsbanden 40, 42 en 44 afgebeeld. De spanningsbanden kunnen elke geschikte economische afmeting hebben, zolang als ze de hierin besproken eigenschappen hebben. Stalen spanningsbanden met een dikte van ongeveer 0,4 - 1,^· mm en een breedte van ongeveer 13 - 100. mm zijn geschikt. De span-25 ningsbanden kunnen langer zijn dan de horizontale breedte van één paneel, zodat twee of meer panelen kunnen worden bevestigd op een lengte van de spanningsbanden. De bij voorkeur toegepaste dikte van de evenwijdige spanningsbanden is 0,5 mm en de spanningsbanden zijn bij voorkeur lang genoeg 30 om overeen te komen met de horizontale breedte van het paneel. De bij voorkeur toegepaste breedte van de spanningsbanden langs de randen van het paneel is 38 mm en van de spannings-; banden bij het midden van het paneel 75 mm. De banden 40 en ; 42 worden op het achtervlak van de panelen 14 resp. 12 be-35 vestigd bij de verbinding tussen de panelen. De band 44 ligt ; tussen de horizontale banden van het paneel 12. Bij voorkeur i worden drie spanningsbanden per paneel toegepast, maar meer kunnen worden toegepast in combinatie met meer bevestigingsschroeven als dit gewenst is om de mechanische spanningsver-;40 stijving binnen het paneel te vergroten. De flens 34 van de 792 0 0 55 -9- stalen balken snijdt elk van de stalen spanningsbanden en staat in het algemeen loodrecht daarop.

Zoals duidelijker in fig. 3 is afgebeeld, zijn gaten geboord door de panelen en tegengeboord zoals is 5 afgebeeld bij 50 en 52. Bevestigingsorganen 54 en 56 verbinden stevig de panelen en de snijdende delen van de spanningsbanden 40 en 42 en de flens 34. De diameter van de schacht van de bevestigingsorganen 54 en 56 (ongeveer 3,6 mm) moet zeer nauw corresponderen met de diameter van de door de ach-10 terdelen van de panelen geboorde gaten om elke zijwaartse beweging van de panelen onafhankelijk van de bevestigings-schroeven te beperken. Anders kunnen de bevestigingsorganen steken door de steundeelflenzen, de spanningsbanden en in de achtervlak van de panelen. Dit heeft het voordeel, dat 15 het niet nodig is gaten te boren in het paneel aan het voorvlak. Bij voorkeur zijn de bevestigingsschroeven 54 en 56 zelf tappende plaatmetaalschroeven met een lengte van 38 mm. De gaten 50 en 52 worden daarna gevuld met een vulmateriaal 51 resp. 53, dat de gaten glad met het vlak van het paneel 20 opvult. Het vulmateriaal moet glad worden geschuurd en moet een hoge mate van taaiheid hebben om te verhinderen, dat het tijdens het gebruik van de wand los raakt uit het gat. Een bevredigend materiaal is Durabond 90, een vulmateriaal vervaardigd door U.S. Gypsum Co. Het vulmateriaal 51 en 53 25 wordt geheel afgedekt door de slijtlaag 20. De laag 20 kan een gewone verf zijn zoals half glanzende enamel, maar bij voorkeur is het een twee componenten polyester afwerklaag zoals halfglanzend Pittglaze, vervaardigd door Pittsburg Paint and Glass Co.

30 Panelen op houtbasis hebben de neiging om meer of minder gelijk in alle richtingen te krimpen en groeien tengevolge van de toevallige oriëntatie van de houtdeeltjes in de panelen. Om de tegenhoudkracht te berekenen, die nodig is per 30 cm paneel in het vierkant om bewe-35 ging te verhinderen is het eerst nodig te beslissen over welk gebied van vochtigheidsgehalte van de panelen men de beweging wenst te verhinderen en dan te berekenen welke krachten ongeveer worden opgewekt binnen dit gekozen gebied van vochtigheidgehalte. In het geval van wandoppervlakken :40 bestaande uit panelen op houtbasis, die gebruikt worden bij 792 0 0 55 -10- over dekte "racquetbal" banen is gebleken, dat een normale variatie in vochtigheidsgehalte ligt tussen 7% tijdens droge wintermaanden en ongeveer 11% tijdens warmere en meer vochtige zomermaanden. Panelen worden vervaardigd bij een vochtig-5 heidsgehalte tussen 6 en 8% en moeten worden geïnstalleerd bij een vochtigheidsgehalte van 9%. Daar groei- en krimpkrach-ten ook min of meer gelijk zijn in panelen op houtbasis, moet de in het wandsysteem ontworpen bewegingsbelemmering rekening houden met een vochtigheidsverandering van +2% in de panelen. 10 De formule voor het bepalen van de spanning in een "particleboard" paneel is als volgt: spanning = lineaire uitzettingscoëfficient van het paneel voor elke 1% vochtig-heidsgehalteverandering x het percentage verandering in vochtigheidsgehalte waarvoor men ontwerpt x de elasticiteitsmodu-15 lus van het paneel : "relaxatie - factor" van het paneel.

Alle bovengenoemde waarden zijn betrekkelijk goed gedefinieerd voor elk gegeven paneel, behalve de "relaxatiefactor". De "relaxatiefactor" is een experimenteel bepaalde factor om rekening te houden met spanningsreductie, veroorzaakt door plas-20 tisch vloeien van het visco-elastische paneel materiaal zelf bij langdurig verhoogde drukniveaus. Deze factor kan betrekkelijk laag zijn, zoals 2 als de vochtigheidsgehalteverande-ring betrekkelijk snel optreedt (zoals binnen 24 uur) en kan normaal verwacht worden een waarde te hebben zo hoog als 4, 25 als de verandering langzaam optreedt over meerdere weken, zoals bij een verandering in de relatieve vochtigheid, die langzaam doordringt in het voor- en achtervlak van het paneel door meervoudige beschermende verflagen (zoals in het geval van de bij voorkeur toegepaste uitvoeringsvorm van de 30 uitvinding). De lineaire uitzettingscoëfficient voor elke procent vochtigheidsgehalte voor een bij voorkeur toegepast paneel is 0,0003723. De plus of minus verwachte verandering in vochtigheidsgehalte van het paneel waarvoor bewegingsbelemmering wordt gewenst is 2,0. De elasticiteitsmodulus van 35 een bij voorkeur toegepast paneel is ongeveer 400.000 psi.

De relaxatiefactor, die moet worden gebruikt bij verwachting van langzame vochtabsorptie in het paneel is 4,0. Daarom is de spanningsvergelijking voor de bij voorkeur toegepaste uitvoeringsvorm als volgt: spanning = 0,0003723 x 2,0 x 40 400.000 : 4,0 = 74,5 pounds per square inch vertikaal rand- 792 0 0 55 -11- oppervlak. Aannemende een paneeldikte van 1 inch is bij benadering de horizontale groei- of krimpkracht per vertikale voet paneelrand opgewekt binnen het paneel in een richting evenwijdig aan het vlak van het paneel = de spanning x het 5 randoppervlak/vertikale voetpaneelrand = 74,5 pounds per square inch x l'1 x 12* * = 894 pounds per vertikale voet paneelrand.

De bewegingstegenhoudende kracht, die kan worden uitgeoefend door de spanningsbanden is een functie 10 van de strekgrens van het materiaal, dat in de spanningsbanden wordt toegepast, de dikte van de spanningsbanden, de breedte van de spanningsbanden, de diameter van het bevesti-gingsorgaan, dat gaat door de spanningsbanden, de door het plakmiddel veroorzaakte bewegingsbelemmering, die wordt op-15 gewekt door het plakken van de spanningsbanden aan de panelen en de steundelen en de drukkracht, die wordt uitgeoefend -door het bevestigingsorgaan bij het verbinden van de spanningsbanden tussen de panelen en de steundelen.

In de hierboven naar voren gebrachte bij voor-20 keur toegepaste uitvoeringsvorm kan de maximum horizontale bewegingsbelemmeringskracht, die kan worden verschaft door stalen spanningsbanden 3 inches breed x 0,020 inch dik met een toelaatbare strekgrens van 30.000 psi (de toelaatbare strekgrens omvat een ontwerpveiligheidsfactor van ongeveer 25 2,43) worden bepaald als volgt: P(Maxr spannlng (toelaatbaar)* dwarsdoorsnede- oppervlak x veiligheidsfactor = 30.000 psi x 3' x 0,020' x 2,43 = 4374 pounds 2q per spanningsband.

Daar de afstand van de spanningsbanden in de bij voorkeur toegepaste uitvoeringsvorm is 2,5 feet op center vertikaal, is de maximum horizontale bewegingsbelemmerende kracht, die kan worden uitgeoefend door de spanningsband per 2^ vertikale voet paneelwand F(max) : 2,5 voet = 1750 pount per vertikale voet paneel.

Als geen plakmiddel wordt aangebracht op de spanningsband en geen drukkracht wordt uitgeoefend op de spanningsband door het achtervlak van het paneel of het voor- i .. vlak van het vertikale steundeel als de schroeven worden vast-40 792 0 0 55 -12- gedraaid, wordt de maximale horizontale bewegingsbelemmerende kracht op trek, die de spanningsband kan opwekken, aannemende, dat de diameter van de schroeven is 0,140 inch en de dikte van de spanningsbrand 0,020 inch, gedefinieerd door de formu-5 le: F,. -ui . x= 0,140" x 0,020" x (bewegingsbelemmermg) 30.000 psi x 2,43 = 204 pounds per spanningsband per stel tegenovergestelde schroeven.

De werkelijke horizontale bewegingsbelemmerende kracht van de 10 spanningsbanden volgens de onderhavige uitvinding ligt tussen deze waarden. In de tegenwoordig bij voorkeur toegepaste uitvoeringsvorm worden drie spanningsbanden op afstanden van 30 inch op center vertikaal met een plakmiddel en mechanisch bevestigd op elk paneel en op vertikale steundelen, die 12 15 inch op center van elkaar zijn geplaatst. De cumulatieve horizontale bewegingsbelemmerende kracht, die wordt uitgeoefend door de spanningsbanden moet gelijk zijn aan de tengevolge van het vocht door het paneel horizontaal opgewekte groei-of krimpkrachten óm de paneelgroei te beheersen.

20 Factoren, die een rol spelen bij het verschaf fen van de gewenste graad van bewegingsbelemmering omvatten: de afstand van de stalen steunbalken (12 inch op center in de bij voorkeur toegepaste uitvoeringsvorm); de dikte en diepte van de stalen steunbalken (1 mm dik met een 15 cm lijfplaat 25 in de bij voorkeur toegepaste uitvoeringsvorm); de dikte en afstand van de stalen spanningsbanden (2 mm dik bij 7,5 cm breed bij 240 cm lang op vertikale afstanden van 75 cm op center in de bij voorkeur toegepaste uitvoeringsvorm); de verspringing van de panelen van rij tot rij (vertikale voegen 30 zijn 50% versprongen van rij tot rij in de bij voorkeur toegepaste uitvoeringsvorm); het lijmen en met lijsten verbinden van horizontale voegen (dit wordt gedaan in de bij voorkeur toegepaste uitvoeringsvorm), het bedekken van het voor- en achtervlak van panelen met meerdere lagen van een vochtwerend 35 afwerkingsmiddel om de overdracht van vocht in of uit de panelen aanmerkelijk te vertragen (dit wordt gedaan met drie lagen op de achtervlakken van de panelen en met twee lagen polyesterepoxy op de voorvlakken van de panelen in de bij voorkeur toegepaste uitvoeringsvorm); het aantal en de diame- 792 0 0 55 -13- ter van de schroeven of bevestigingsorganen, die worden gebruikt om de panelen te bevestigen op de stalen steunbalken en die tegelijk dringen door de stalen steunbanden (ongeveer êén schroef met een diameter van 0,140 inch per 1,5 vierkante 5 voet paneel oppervlak wordt gebruikt in de bij voorkeur toegepaste uitvoeringsvorm); de ligging van de vertikale randen van panelen over een gemeenschappelijke stalen balkflens, zodat de bevestigingsschroeven aan beide zijden van de randen gaan door de stalen spanningsbanden en de gemeenschappelijke 10 flens van de stalen balk en een continue spanningsinkleitiming vormen (dit is gedaan in de bij voorkeur toegepaste uitvoeringsvorm) ; en de bevestiging van de panelen met plakmiddel aan elkaar, aan de stalen spanningsbanden en aan de stalen steunbalken (dit is gedaan in de bij voorkeur toegepaste uit-15 voeringsvorm met toepassing van continu plakmiddel, dat ook het buitenvlak van de stalen spanningsbanden verbindt met het vlak van de stalen balkflenzen . Het gekozen plakmiddel is PL 400 vervaardigd door B.F. Goodrich Company).

Een aantal prototype banen ontworpen zoals 20 boven met slechts geringe variaties hebben aangetoond, dat de inklemmingskrachten die worden uitgeoefend door de onderhavige uitvinding groter zijn dan de potentiële bewegingskrachten, die worden opgewekt door het variëren van het vochtigheids-gehalte binnen de panelen binnen het vochtigheidsgehaltege-25 bied van 7 - 11%. Dit werd aangetoond door het meten van het vochtigheidsgehalte van de panelen in de winter (waarbij waarden werden verkregen van ongeveer 7%) en door het meten van het vochtigheidsgehalte van de panelen in de zomermaanden (waarbij vochtigheidsgehaltewaarden werden verkregen zo hoog 30 als 11%). Over deze verandering van vochtigheidsgehalte bleven de naden van panelen (zowel vertikale als horizontale naden) bijna onzichtbaar voor het oog, wanneer ze eenmaal ! waren bedekt met een twee-component polyesterepoxy afwerklaag (twee lagen van Pittglaze epoxy-afwerkmiddel vervaardigd door 35 Pittsburg Paint and Glass Co. werden toegepast).

Tengevolge van het zeer complexe verband van de inklemfactoren en van de in werkelijkheid door de panelen opgewekte krachten kan een precieze definitie van de opgewekte krachten niet gemaakt worden. De door de onderhavige uit-40 vinding verschafte inklemkracht overtrof groei- en krimpkrach- 792 0 0 55 -14- ten van de panelen. Andere wanden, die op soortgelijke wijze waren geconstrueerd, maar zonder spanningsbanden, vertoonden ook alle beweging in de naden. Stalen steunbalken zijn ongevoelig voor maatverandering in de lengte als functie van ver-5 anderende omstandigheden van relatieve vochtigheid en zijn daarom betrouwbaar voor het uitoefenen van een positieve ver-tikale tegenhoudkracht op elke vertikale groei- of krimp-kracht, die wordt uitgeoefend binnen panelen op houtbasis, die zijn verbonden met de stalen balken, mits de panelen ste-10 vig zijn verbonden met de stalen balken. Stalen balken, die zijn aangebracht met hun lijfplaten dwars op het vlak van de panelen hebben veel minder weerstand tegen buiging in het vlak van de panelen en dwars op de langsassen van de balken dan in een richting dwars op het vlak van de panelen en om 15 deze reden is het nodig aanvullende horizontale inklemming te verschaffen ( in de vorm van spanningsbanden volgens deze uitvinding) als het gewenst is de door vocht veroorzaakte groei- en krimpkrachten van de panelen in deze richting op te nemen. De toepassing van stalen spanningsbanden zoals 20 boven beschreven verschaft deze noodzakelijke inklemming.

Om de panelen te laten groeien of krimpen langs de langsassen van de stalen balken zouden de stalen balken ook moeten veranderen in lengte of de bevestigingsorganen afscheuren of de balkflens afscheuren en zou de constructieve plakmid-25 delverbinding moeten bezwijken. Hiervoor zou een kracht nodig zijn groter dan die welke wordt opgewekt door het paneel,dat een vochtigheidsgehalteverandering van 2% doorloopt. In de horizontale richting kan groei of krimp alleen optreden als de plakmiddelverbinding tussen de panelen en de spannings-30 banden bezwijkt, als de plakmiddelverbinding tussen de spanningsbanden en de balkflenzen bezwijkt, als de schroeven, die gebruikt worden om de panelen, de balkflenzen en de stalen spanningsbanden met elkaar te,verbinden bezwijken , door afschuiving of door de stalen spanningsbanden langs i 35 de lengte te scheuren, als het paneel bezwijkt rondom de i schroef of als de stalen band knapt. Weer heeft de ondervinding getoond, dat de door de panelen in de testsituatie opgewekte krachten,krachten van deze grootte niet overschrijden, noch in krimp noch in groei.

40 Een compleet wandsysteem in overeenstemming 792 0 0 55 -15- met de onderhavige uitvinding, na aanbrenging van de deklaag 20, is betrekkelijk naadloos in verschijning en door vocht opgewekte groei- en krimpkrachten worden beheersd over de vochtigheidsgebieden, waarvoor het wandsysteem is ontwor-5 pen. 'Door een platte en in wezen naadloze toestand te handhaven worderi: kromtrekken, knikken van de voegen, ongunstige krimpscheuren en andere defecten vermeden. Het wandsysteem van de onderhavige uitvinding kan rechtopstaan, schuin zijn of een deel van een horizontaal vlak zoals een plafond of 10 vloer. Afhankelijk van de gewenste veiligheidsfactor op de tegenhoudkracht tegen krimp- en groeikrachten kunnen desgewenst een aantal optredende factoren worden gevarieerd. Sommige factoren, die kunnen worden gevarieerd, zijn paneel-dikte, afmeting en eigenschappen? aantal en type van beves-15 tigingsmiddelen en hun diameter, afstand en dikte van zowel de balken als de spanningsbanderi; enz. Als voorbeeld, kan de wandstijfheid worden verdubbeld door het plaatsen van stalen balken, 15 om op center tegen 25 cm op center zonder de basis horizontale groei en krimpinklemkracht van de 20 wand aan te tasten als de panelen worden verbonden met de tussenliggende balken met constructieplakmiddel, maar niet zijn verbonden door schroeven door de spanningsbanden, panelen en de flenzen van de tussenliggende stalen balken.

Opgemerkt wordt, dat in een wandsysteem in 25 overeenstemming met de onderhavige uitvinding de spannings-inklemming betrekkelijk is gebalanceerd en verdeeld over de panelen ter vermijding van opbouw van spanning en resulterende en deformatie binnen het lichaam van het paneel en aan vertikale en horizontale paneelvoegen. Dit vermijdt het 30 bezwijken, dat normaal wordt waargenomen met panelen op houtbasis, die zijn verbonden met stalen steunbalken, namelijk een krimp of groei en knikken aan vertikale naden als resultaat van veranderingen in vochtigheidsgehalte binnen de panelen.

35 De onderhavige uitvinding kan zijn belichaamd in andere specifieke vormen zonder afwijking van de geest of wezenlijke kenmerken daarvan en derhalve zou moeten worden verwezen naar de aangehechte conclusies eerder dan naar de voorgaande specificatie voor een indicatie van de omvang 40 van de uitvinding.

792 0 0 55

Claims (10)

1. Een wandsysteem omvattende: a) een aantal panelen, bestaande uit materiaal, waarvan de afmeting reageert op vochtigheidsgehalteveranderin- 5 gen, waarbij elk paneel een achtervlak heeft, dat ligt in een gemeenschappelijk vlak met de achtervlakken van de andere panelen, b) een aantal althans nagenoeg evenwijdige steun-delen, die een grotere maatvastheid hebben in hun langsrich- 10 ting ten opzichte van door vocht opgewekte afmetingverande-ringen dan de panelen in deze langsrichting , waarbij de steun-delen althans nagenoeg stijf zijn in een vlak loodrecht op het gemeenschappelijke vlak, en waarbij de steundelen zijn bevestigd aan bijbehorende panelen en 15 c) middelen voor het tegenhouden van door vocht opgewekte beweging van de panelen in een richting in hèt algoneen evenwijdig aan dit gemeenschappelijke vlak en dwars op deze langsrichting, welke tegenhoudmiddelen een aantal spannings-banden omvatten, waarvan de afmeting ongevoelig is met betrek-20 king tot omgevingsvochtigheidsveranderingen, welke spannings-banden zijn bevestigd aan bijbehorende panelen en liggen in eeh vlak evenwijdig aan aan dit gemeenschappelijke vlak in deze dwarsrichting en liggen tussen de bijbehorende panelen en de steundelen, waarbij bevestigingsorganen zich uitstrek-25 ken in de panelen en door snijdende delen van de spannings-banden en de steundelen om de bijbehorende panelen stevig te verbinden met deze steundelen en deze spanningsbanden.

2. Een wandsysteem volgens conclusie 1, waarin de oppervlakken van de steundelen verder zijn bevestigd aan 30 het achtervlak van elk paneel en de spanningsbanden door een plakmiddel.

3. Een wandsysteem volgens conclusie 1, waarin de spanningsbanden stalen banden zijn met een dikte van ongeveer 0,4 - 1,5 mm en een breedte van 1,3 - 10 cm, welke span- 35 ningsbanden een lengte hebben, die overeenkomt met de dwars-afmeting van hun bijbehorende panelen.

4. Een wandsysteem volgens conclusie 1, waarin de spanningsbanden stalen banden zijn met een lèngte, die groter is dan de dwarsafmeting van hun bijbehorend paneel. 792 0 0 55 -17-

5. Een wandsysteem volgens conclusie 1, waarin de bevestigingsorganen zijn aangebracht over een paneel, zodat ze inklemkrachten over het paneel verdelen.

6. Een wandsysteem volgens conclusie 1, 5 waarin elk van de panelen een oppervlak in dit gemeenschappe- 2 lijke vlak heeft van ongeveer 144-450 dm .

7. Een wandsysteem volgens conclusie 1, waarin elk van de panelen een voorvlak heeft, dat ligt in een gemeenschappelijk vlak met de voorvlakken van de andere 10 panelen.

8. Een wandsysteem volgens conclusie 1, waarin de spanningsbanden met een plakmiddel langs hun lengte zijn verbonden met dit achtervlak van elk bijbehorend paneel.

9. Een wandsysteem volgens conclusie 1, 15 waarin de panelen zijn gemaakt van materiaal op houtbasis gekozen uit de groep bestaande uit "particleboard", vezelplaat "hardboard" en multiplex.

10. Een wandsysteem, bestaande uit: a) een aantal panelen op houtbasis, waarbij 20 elk paneel een achtervlak heeft, dat ligt in een gemeenschappelijk vlak met het achtervlak van de andere panelen, b) een aantal althans nagenoeg evenwijdige stalen steundelen, die althans nagenoeg stijf zijn in een vlak loodrecht op dit gemeenschappelijke vlak, waarbij de 25 steundelen zijn bevestigd aan bijbehorende panelen, c) middelen voor - tegenhouden van door vocht opgewekte beweging van de panelen in een richting in het algemeen evenwijdig aan dit gemeenschappelijke vlak en dwars op de langsassen van de steundelen, welke tegenhoud- 30 middelen zijn voorzien van een aantal stalen spanningsbanden, die zijn bevestigd aan bijbehorende panelen en liggen in een vlak evenwijdig aan dit gemeenschappelijke vlak. in deze dwarsrichting en liggen tussen de panelen en de steundelen, waarbij bevestigingsorganen zich uitstrekken in panelen en 35 doorsnijdende delen van de spanningsbanden en de steundelen om de bijbehorende panelen stevig te verbinden met de steundelen en de spanningsbanden, d) waarbij de steundelen met een plakmiddel zijn bevestigd op de bijbehorende panelen tussen aangrenzende 40 spanningsbanden, 782 0 0 55 «I -18- , e) waarbij de steundelen door een plakmiddel zijn bevestigd op de spanningsbanden, en f) waarbij de steundelen langer zijn dan de bijbehorende delen in een richting langs de langsassen van de 5 steundelen, zodat twee of meer aangrenzende panelen elk zijn verbonden met hetzelfde steundeel. 702 0 0 55