NO166069B - Byggeelement samt fremgangsmaate og anordning for fremstilling av slikt element. - Google Patents

Abstract

Et system for kontinuerlig fremstilling av bygnings-elementer bestående av et selvbsrende rammeverk eller gitterverk av tett sammenpressede, faste partikler og skummateriale i form av skumplastmateriale, omfatter en fyllestasjon der fornbunner er plassert kontinuerlig etter hverandre på en rulletransportør, sammensatt med sidevegger og ført langs en ledeseksjon (8), der partikkelformet fyllstoff tilføres fra en silo (9) mens et forblandet skummateriale injiseres i materialet gjennon dyserør (12), og komponentene blandes før injiseringen i formen og sammenpressingen. Etter plassering av en toppvegg på hvert av formene, passerer disse under en rulletransportor (3) og mens formene beveges fremover mellom ruiletransportørene (1) og (3) og eventuelt mellom rulletransportørene utenfor siden, sementerer skummaterialet partiklene sammen til en monolittisk enhet som vil herdne før formene forlater rulletransportørene (1,3). Etter avstøpning av den for-mede materialstrøm, kuttes denne ved hjelp av en kutte-mekanisme G i forutbestemte lengder, og formene føres tilbake til fyllestasjonen.

Description

Denne oppfinnelse angår et byggeelement i form av en

plate, en blokk, en bjelke eller en pel, omfattende et hardt, partikkelformet fyllmateriale hvis partikler holdes sammen ved hjelp av et skumplastmateriale.

Lettvekts byggeelementer av skumplast som inneholder som tilsetnings- og som billiggjørende middel et fyllmateriale i form av harde partikler, er alminnelig kjent. Ved fremstilling av disse kjente byggeelementer, forsøkes å oppnå en partikkelfor-dleiing med maksimal jevnhet og fullstendig innleiring av hver partikkel i en omgivende masse av skumplast. Et tidligere kjent byggeelement av denne art kan for eksempel fremstilles som beskrevet i tysk offentliggjørelsesskrift nr. 2 056 063,

der blanding av partikler og Perlit og polyuretanskum sammenpresses i en form ved hjelp av den øvre del av formen som presses ned i den nedre del av samme, samtidig som skumdannelse finner sted. Sammenpressingen er imidlertid ikke sterkere enn at skummemiddel avsettes mellom partiklene på en måte som beskrevet som "a kind of mesh formation of the frothing agent in the Perlit-filling".

Mens tidligere kjente byggeelementer av den ovenfor nevnte art utvikles med særlig sikte på å fremstille varme- og lydisole-rende lettvekts-byggeelementer, er hensikten med denne oppfinnelse å tilveiebringe et billig byggeelement som foruten å ha god isolerende og flammehindrende evner, er i besittelse av en slik styrke at det kan brukes som bæreelement i bygnings-konstruksjoner, for eksempel på en slik måte at de kan erstatte vanlige konstruksjonselementer av armert betong, som med hensyn til vekt og isoleringsevne er dårligere enn byggeelementene ifølge denne oppfinnelse.

Videre er formålet med denne oppfinnelse å tilveiebringe

en fremgangsmåte og en anordning for fremstilling av byggeelementer .

Det nye og særegne ved byggeelementet ifølge oppfinnelsen er at fyllmaterialet er så fast sammenpresset at de harde partiklene danner et sammenhengende, bærende skjelett av mot hverandre liggende partikler som er sammenbundet ved hjelp av skumplastmaterialet bare i den mengde som er tilstrekkelig for utfylling av hulrom mellom de fast sammenpressete partikler for sammenkitting av disse.

Fyllmaterialet komprimeres så sterkt i formen at etter oppskumming vil formene fremdeles berøre hverandre. Dette er betingelsen for oppnåelse av store sammenpressingsstyrker.

Et slikt byggeelement er i besittelse av et stort antall fordelaktige egenskaper, som det hittil ikke har vært mulig å kombinere i noen av de hittil kjente homogene byggeelementer. Det selvbærende rammeverk eller gitterverk og begrensningen av skummateriale til de naturlige hulrom i dette, tvinger byggeelementet til å kombinere en stor styrke og stabilitet mot sammentrekning og krympning med utmerkete flammehindrende egenskaper og ytterst tilfredsstillende overflatekvalitet. I tilfelle av brann, er materialet faktisk selvslukkende og den relativt store mengde partikler (f.eks. 85 - 90 % leca) og den tilsvarende lille mengde skumplast (f.eks. 10 - 15 % polyuretan) har dessuten den virkning at problemene som vanligvis opptrer i forbindelse med støping av tykke elementer av skummateriale som følge av utvikling av varme som ødelegger skummet, elimineres som konsekvens av den nedsatte dannelse av varme fra skummet og absorpsjon av overskuddsvarme ved partiklene. Strekkstyrken av materialet forbedres dessuten lett ved innleiring av fibre eller innsetting av armering, for eksempel av aluminium. I tillegg til økning av strekkstyrken, vil uorganiske fibre ha stabiliserende virkning i tilfelle av brann, ettersom de under smelting som virker for sammensementering av det uorganiske fyllmateriale, slik at dette ikke vil disintegreres når skummplastmaterialet forkulles. Dette resulterer i sintring av materialet som virker som varmeskjold og forhindrer ytterligere inntrengning av flammen. Materialet er lett bearbeidbart og vil holde spiker og kan limes. Overflaten som dessuten er gangedyktig, kan gis en glatt overflate som er vel egnet til å males. Produksjonshastigheten for dette materiale som er noen få minutter, gjør det særlig egnet for kontinuerlig fremstilling av elementer.

Byggeelementet fremstilles lett ved hjelp av en fremgangsmåte hvor bindemiddel i form av et skumplastmåteriale i flytende form blandes med et hardt partikkelformet fyllmateriale før det innføres i en form, hvoretter materialet sammenpresses i formen, og det nye og særegne ved denne fremgangsmåte er at løse partikler av fyllmaterialet innblåses i et blandemunnstykke og blandes med samtidig i munnstykket innsprøytet, forblandet skumstoffmateriale, og at blandingen fra blandemunnstykket sprøytes inn i en form, hvor den presses så fast sammen at partiklene etter oppskumming danner en sammenhengende, bærende enhet.

Fra den tyske patentpublikasjon nr. 2 017 548 er tidligere kjent å forsyne partikler av et fyllmateriale som beveger seg nedover som følge av tyngdekraften med skummateriale ved hjelp av en ringformet dyse som omgir tilførselsrøret for partiklene, men ingen særlig intim sammenblanding oppnås derved, spesielt ikke når det er tale om slike forholdsvis små mengder av skummateriale som brukes for sammensementering av partiklene i byggeelementer ifølge denne oppfinnelse. Ved injeksjonen av partikkelsuspensjonen i en luftstrøm og den samtidige innstrøm-ming av de forblandete skumkomponenter er det imidlertid mulig å oppnå en effektiv omhylling i blandedysen av alle partikler med skumplast, og dette komprimeres ved innsprøyting av materialet under trykk i formen. Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen med komprimert luft, innebærer fordelen at ventilasjonen av formen som er nødvendig for å fjerne trykket over det atmosfæriske, vil fjerne skadelige gasser uten at noen ytterligere utsuging er nødvendig.

I motsetning til de kjente blandedyser vil dysen ifølge oppfinnelsen være selvrensende som følge av partikkelstrømmen og den komprimerte luft, slik at den kan settes igang og slås av uten rengjøring.

Støping av byggeelementer kan utføres på i og for seg kjent måte i felles lukkete formet og videre i former som er åpne i begge ender, og i samsvar med oppfinnelsen innsprøytes blandingen av fyllmateriale og forblandet skumplastmateriale fra blandedysen gjennom ett eller flere dyserør som er plassert i retningen av bevegelsen for formene, og slutter på et sted i formen der komprimeringen påbegynnes. Dette tillater en jevn fordeling av materialet i formen under kontinuerlig støping, enten formen er stasjonær og støpemaskinen beveges langs formen eller omvendt, der formen beveger seg i lengderetningen f.eks.

på et transportbånd eller en rulletransportør. Om ønskelig kan ytterligere kjemikalier og tilsetninger, f.eks. fibre av glass eller polypropylen lett tilsettes ved innsprøyting i blandingen, hvorved det oppnås en lett tilsetning av fibrene som fordeles homogent i produktet uten flokkulering.

I tillegg til kompresjonen oppnådd ved skumming av et to-komponents materiale, såsom polyuretan, er det mulig å tilveiebringe en ytterligere sikkerhet for at de faste partikler vil danne et sterkt sammenhengende rammeverk ved, i samsvar med oppfinnelsen, å bevege de motsatte sider og/eller topplaten og bunnplaten av formen mot hverandre på i og for seg kjent måte. En tilsvarende fremgangsmåte er kjent fra US patent nr. 3 560 599, der hensikten imidlertid ikke er å oppnå en ytterligere komprimering av det støpte materialet, men opprettholdelse av en regulær konveks toppside av samme. Komprimeringen kan også utføres ved hjelp av ett eller flere stempler eller ved hjelp av vibreringselementer.

Byggeelementet ifølge oppfinnelsen eller eventuelt flere suksessive byggeelementer ifølge oppfinnelsen, kan fremstilles ved hjelp av en anordning av den art som er omtalt i innledningen til krav 10, hvilken anordning utmerker seg ved de i krav 10's karakteristikk angitte trekk. Innsprøytingen av blandingen av partikler og skumkomponenter fra den felles blandedyse gjennom dyseinnsprøytingsrørene som strekker seg i formens lengderetning, sikrer en jevn fordeling av et homogent, kontinuerlig fremstilt materiale som deretter sammenpresses.

Armeringsstenger, rør og tilsvarende skinner eller tuberør kan lett inkorporeres i byggeelementet under fremstillingen når systemet er bygget opp som angitt i krav i 1 .

Oppfinnelsen forklares detaljert i det følgende i forbindelse med en utførelse av systemet ifølge oppfinnelsen for fremstilling av byggeelementer av et komprimert, selvbærende rammeverk av fyllmateriale hvis hulrom er fylt med oppskummet plastmateriale.

På tegningene:

Figur 1 er et skjematisk sideriss av systemet,

figur 2 er et skjematisk tverrsnitt gjennom en utførelse av en form som skal brukes i systemet,

figur 3 og 4 er tverrsnitt gjennom to forskjellige former for bruk i et system av den art som er vist på figur 1, og

figur 5 viser en innsprøytingsanordning omfattende en blandedyse for blanding og innsprøyting av fyllmaterialpartikler og forblandet skummateriale.

Systemet omfatter en rulletransportør 1 som understøtter formbunner 2 som bæres kontinuerlig etter hverandre gjennom systemet. Systemet omfatter også en rulletransportør 3 med ruller som presser mot toppsiden av formenes toppvegg 4, og rulletransportører 5 som har ruller som presser mot de motsatte sidevegger 6, 7 av formene.

Formbunnene 2 innføres i systemet ved A til venstre på figur 1 der, om ønskelig, de kan forsynes med en forsterkning eller et belegg som danner yttersiden av det ferdig fremstilte byggeelement. Ved B føres bunnformen inn i en sterk ledeseksjon 8 som forsynes med partikkelformet fyllmateriale fra en silo 9 etter at formbunnen 2 er sammensatt med sideveggene 6,7. Et skumplast, fortrinnsvis polyuretan med tilsatte skummidler, innsprøytes gjennom ett eller flere dyserør 12. I ledeseksjonen 8 sammenpresses materialet ved hjelp av en stempelmekanisme 10 eller en skruetransportør, eventuelt under samtidig vibrering, og formens toppvegger 4 plasseres deretter på formen før formene passerer under rulletransportøren 3 og mellom rulle-transportørene 5. Om ønskelig, kan en filmfolie 11 trekkes langs undersiden av toppveggen 4 av formen som er åpen ved begge ender, for at toppveggen lettere kan slippe materiale under uttaking av formen og eventuelt for å danne en tetning i formen.

Som antydet på figur 2 kan sideveggene 5 innstilles i sideretningen for innstilling av bredden av det ferdige element. Videre kan rulletransportørene 5 utføres slik at de vil presse sideveggene 6 og 7 innover mot hverandre umiddelbart etter at formen har passert ledeseksjonens 8 munning. Skumplasten sprøytes inn i formen under et slikt trykk og i en slik mengde at den fyller hulrommet mellom partiklene og sementerer dem sammen til en sterk monolittisk forbindelse under skummingen og herdingen av skumplasten.

Det skal forstås at når det fremstilles lettvekts-elementer, vil det være mulig å benytte en stasjonær ledeseksjon og et støpe- og kalibreringsrør som er forbundet med ledeseksjonens utløpsende og gjennom hvilket materialstrømmen vil passere og hvorfra materialet kommer ut i herdet tilstand. I tilfelle av større gjenstander, såsom byggeelementer, er det imidlertid nødvendig å benytte på seksjonen E-F, de ovenfor nevnte rulletransportører og eventuelt endeløse transportørbånd som henholdsvis bærer formens bunner, toppvegger og sidevegger.

På seksjonen F-G, skilles materialstrømmen fra formen og ved G kuttes materialet i riktige lengder. Som antydet med piler føres formbunnen og veggene tilbake til fyllestasjonen, eventuelt etter at de er blitt rengjort. Om ønskelig kan imidlertid formbunnen skiftes ut med prefabrikerte plater, såsom sponplater, asbest-sementplater, eller andre plater som forblir på de fremstilte gjenstander og danner et overflate-belegg. Stenger av aluminium eller stål for forsterkning av bærende konstruksjoner, kan innsettes gjennom ledeseksjonen 8 gjennom vilkårlig valgte hull. Elektriske rør eller rør for andre formål, kan innsettes på samme måte.

Hvis systemet benyttes for fremstilling av byggeelementer med konstant bredde, og i de tilfeller hvor det ikke er nødvendig å utføre en ytterligere sammenpressing av fyllmaterialet, kan formene ganske enkelt være utført som vist i tverrsnitt på figur 3. Figur 4 viser et tverrsnitt gjennom en form med innstillbar bredde. Heller ikke denne form er innrettet for sammenpressing av materialet ved sammenpressing av sideveggene under påvirkning fra ytre rulletransportør.

Figur 5 viser skjematisk en anordning for blanding og innsprøyting av materialet i formene. Anordningen omfatter en silo 9 for partikkelformet fyllmateriale som innføres ved hjelp av en blåsevifte 14 i en blandedyse 13 som er innrettet til også å motta blandet plastskum fra en sprøyte 15. Fra dysen 13 innføres den ferdige blanding i formene som vist, eller eventuelt i stasjonære former med komprimeringsinnretninger som er kjent fra fremstillingen av betong.

Innblåsingsfibre 17 eller andre tilsetninger kan dessuten tilføres i blandedysen 13.

Trykkluftdyser 16 som øker den turbulente strøm og fremskynder blandeprosessen, kan innsettes i blandedysen 13. Disse dyser kan også være viktige for rengjøring av blandedysen.

Doseringsinnretninger 18 av kjente innstillbare typer er plassert på steder hvor materialet tilføres.

Ved hjelp av fremgangsmåten og systemet ifølge oppfinnelsen er det blitt mulig, i én eneste prosess, å fremstille kontinuerlig, i samsvar med sammenføringslinjemetoden, monolittiske forsterkete byggeelementer som er selvbærende, sterkt isolerende og brannhemmende som følge av den kraftige kompresjon av de sammensementerte, faste partikler og skummaterialet av selvslukkende type, som sementerer partiklene sammen. Videre er det blitt mulig å fremstille på en enkel måte, slike elementer med en hvilken som helst ønskelig overflatestruktur og belegg.

Claims (11)

1. Byggeelement i form av en plate, en blokk, en bjelke eller en pel, omfattende et hardt, partikkelformet fyllmateriale hvis partikler holdes sammen ved hjelp av et skumplastmateriale, karakterisert ved at fyllmaterialet er så fast sammenpresset at de harde partiklene danner et sammenhengende, bærende skjelett av mot hverandre liggende partikler som er sammenbundet ved hjelp av skumplastmaterialet bare i den mengde som er tilstrekkelig for utfylling av hulrom mellom de fast sammenpressete partikler for sammenkitting av disse.

2. Byggeelement ifølge krav 1, karakterisert ved at fyllmaterialet består av lette ekspanderte leirkuler.

3. Byggeelement ifølge krav 1, karakterisert ved at skumplastmaterialet er et herdet polyuretanskum.

4. Byggeelement ifølge et av kravene 1 - 3, karakterisert ved at fyllmaterialet utgjør en mengde på 85 - 90 %, og at skumplastmaterialet utgjør en mengde på 10 - 1 5%.

5. Fremgangsmåte for fremstilling av et byggeelement ifølge krav 1 - 4, hvor bindemiddel i form av et skumplastmateriale i flytende form blandes med et hardt partikkelformet fyllmateriale før det innføres i en form (2, 4, 6, 7), hvoretter materialet sammenpresses i formen, karakterisert ved at løse partikler av fyllmaterialet innblåses i et blandemunnstykke (8, 13) og blandes med samtidig i munnstykket innsprøytet, forblandet skumstoffmateriale, og at blandingen fra blandemunnstykket (8, 13) sprøytes inn i en form (2, 4, 6, 7), hvor den presses så fast sammen at partiklene etter oppskumming danner en sammenhengende, bærende enhet.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 5, hvor blandingen kontinuerlig sprøytes inn i en rekke avlange former som fra blandemunnstykket beveges i deres lengderetning, mens materialet sammenpresses i formene, karakterisert ved at blandingen fra blandemunnstykket (8, 13) innsprøytes i formene gjennom ett eller flere i formenes bevegelsesretning anbrakte dyserør (12) som munner ut et sted hvor sammenpressingen i blandingen begynner.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 6, karakterisert ved at formenes motstående sidevegger (6, 7) og/eller formbunn (2) og toppvegg (4) på i og for seg kjent måte beveges inn mot hverandre når formene beveger seg bort fra blandemunnstykket .

8. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved at organiske brannfaste fibre som kan smelte når de utsettes for brann og derved sammenkittes, tilsettes massen under blandingen.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 5 - 7, karakterisert ved at blandingen innsprøytes i en form hvis bunn er en prefabrikert plate av en slik art at den vil hefte til det herdete skumplastmateriale å danne en blivende ytterflate på det fremstilte byggeelement.

10. Anordning for utførelse av fremgangsmåten ifølge krav 5 - 9, med en rekke former med formbunn (2), sidevegger (6, 7) og toppvegg (4), hvor sideveggene (6, 7) og/eller formbunnen (2) og toppveggen (4) kan presses innad mot midten av formen, og i formenes lengderetning relativt bevegelige innmatingsorganer for tilførsel av partikkelformet fyllmateriale og komponenter for fremstilling av skumplast, karakterisert ved av innmatingsorganene omfatter en vifte (14) for innblåsing av løse partikler, et forblande- og sprøyteaggregat (15) for blanding og innsprøyting av de skumdannende komponenter, og et felles blandemunnstykke (8, 13) som er tilknyttet viften (14) og forblande- og sprøyte-aggregatet (15), og som er innrettet til å blande partiklene og det forblandete plastskum og innsprøyte blandingen i former gjennom ett eller flere dyserør (12).

11. Anordning ifølge krav 10, karakterisert ved at blandemunnstykkets (8, 13) dyserør (12) munner ut i et ledestykke (C) som har åpninger for innføring og styring av armeringsstenger, rør eller liknende emner.