NO309558B1 - Fremgangsmåte, apparat og emne for fremstilling av gipsplater - Google Patents

Description

Denne oppfinnelse gjelder gipsplater, nærmere bestemt en fremgangsmåte, et apparat og et gipsplateemne for å fremstille slike plater, idet dette innebærer å påføre et belegg på en dekkfolie utenpå en gipsplatekjerne.

Gipsplater er i utstrakt bruk innenfor bygningsindustrien, og en typisk gipsplate består av en gipskjerne, en dekkplate eller -folie på baksiden og en tilsvarende dekkfolie eller -plate på forsiden, idet folien på forsiden er ombøyd over kjernens langsider og de tilsvarende langsidekanter på baksideplaten.

For å redusere vekten av gipskjernen har det vært vanlig praksis å innføre små bobler i gipsmassen, f.eks. ved å tilføre den et skumdannende middel før dens binding/herding. En kjerne som i sin helhet er dannet av oppskummet gips har imidlertid to ulemper, for det første ved at kjernen både under og etter herdingen vil være relativt skjør og lett få tendens til å sprekke opp når man slår stifter den ferdige plate fast under installasjonen, og for det andre vil ikke alltid skumekspandert gips feste seg så godt til bakplaten og frontfolien som man skulle ønske.

For å unngå den første ulempe har det vært vanlig praksis å sørge for at gipsmassen ikke er skumekspandert langs lengdesidene av den ferdige gipsplate, og følgelig vil kjernen der være tettere og hardere enn der gipsmassen har skumblærer. Gipsplatens harde kanter vil derfor få bedre styrke og ikke så lett kunne brytes. Den andre ulempe er vanskeligere å takle, men man har forsøkt å tilføye stivelse til den halvflytende gipsmasse (slurryen) for å gi bedre klebevirkning mot dekkmaterialet. En annen løsning har vært å pålegge bestemte materialer på dekklagene for å bedre adhesjonen.

Således finnes i US patent 4 327146 beskrivelse av belegging av en dekkfolie med et avskummingsmiddel som tjener til å fjerne skumboblene fra gipsmassen på overflaten mot dekklaget, og gips hvor luftbobler eller -blærer er fjernet vil deretter klebe bedre til den plate eller folie som skal beskytte gipskjernen.

US 1 511 500 beskriver en fremgangsmåte for å pålegge en dekkfolie et sjikt av "normal" blanding av gips og vann og deretter forming av et kjernelag med gips med ekspandert celledel.

US 5 085 929 og 5 115 671 beskriver en fremgangsmåte for å fremstille en gjpsskummasse ved hjelp av et skumdannende middel som tilføres gips. Fremgangsmåten gir gipsslurry med stor tetthet ut mot overflatene, nettopp for å gi god klebing til dekklagene av papir/papp.

Andre US-patenter som kan være av interesse er 2 954 302, 3 516 882 og 3 607 486.

Det generelle mål med denne oppfinnelse er en fremgangsmåte, et apparat og et gipsplateemne for å fremstille gipsplater på forbedret måte, ved påstryking av dekkfolier med en relativt tett gipsmasse eller slurry med ganske stor tetthet, etablering av kantområder på folien, også ved hjelp av en slurry med relativt stor tetthet, og tilforming av en kjerne mellom kantområdene, men der med en slurry med relativt liten tetthet. Nærmere bestemt er oppfinnelsens fremgangsmåte, apparat og gipsplateemne for å fremstille gipsplater slik det fremgår av patentkravene på side 6-8.

Apparatet for å legge på folie eller dekkplate på kjernen omfatter således, slik det er satt opp i patentkravene, en relativt myk, underliggende trykkvalse og en relativt hard, overliggende påføringsvalse, og disse valser kan føres mot hverandre, inn mot den transportvei som den dekkfolie som skal belegges blir ført frem langs, gjennom apparatet. Valsene blir under fremstillingen ført helt inn mot hverandre og presser med en viss kraft mot hverandre på hver side av dekkfolien, over et gjensidig trykkområde som dermed også omfatter et parti av dekkfolien. Trykkvalsens aksel ligger noe foran påføringsvalsens aksel, dvs i motstrømsretningen og altså motsatt fremføringsretningen i apparatet. Den del av trykkvalsens overflate som er i kontakt med folien beveger seg under valsens rotasjon i samme retning som denne, mens den del av påføringsvalsens overflate som er i kontakt med folien beveger seg ved rotasjonen i motsatt retning av denne. En kilerenne dannes i tverretningen mellom folien og påføringsvalsen, og gipsmasse med relativt stor tetthet helles ned i denne. Påføringsvalsen trekker gipsslurry med seg, opp fra kilerennen og stryker den over folien slik at det dannes et belegg med relativt stor tetthet, og deretter stryker påføringsvalsen av massen ved hjelp av folien som presses mot den av trykkvalsen.

Apparatet har også en del for å danne gipsplatens kantpartier, og denne del omfatter midler for å føre strømmer av gipsmasse med relativt stor tetthet ut til foliekantene, hvor strømmene føres sammen og danner et sammenhengende gipsbelegg. Apparatdelen for å danne gipsplatekjemen kan legge en relativt lite kompakt gipsslurry over belegget og mellom kantene.

Gipsplaten får altså en første dekkfolie, et belegg av gips med relativt stor tetthet på dette, kanter med gips med likeledes relativt stor tetthet langs kantpartiene av den første dekkfolie, og kantene er ført sammen og følger belegget sammenhengende. En kjerne av gips med relativt lav tetthet vil dermed dekke belegget mellom kantene, og en andre dekkfolie dekker kjernen og kantene.

Oppfinnelsen vil bedre forstås ut fra den detaljbeskrivelse som nå følger, i og det vises samtidig til tegningene, hvor fig. 1 skjematisk viser et apparat ifølge oppfinnelsen, fig. 2 viser en del av apparatet ovenfra, sett fra snittflaten indikert med 2-2 på fig. 1, fig. 3 viser et utsnitt av den sentrale del av apparatet vist på fig. 1, og fig.

4 viser et utsnitt av en alternativ utførelse av apparatet.

Apparatet vist på fig. 1 og 2 omfatter en plan første plate 10 anordnet på en første ramme 11. En første matevalse 12 kan dreies på sin aksel 13 og er satt opp for å føre frem en første dekkfolie 14 i en fremføringsretning som er indikert med piler og går mot høyre på fig. 1, tvers over platen 10. Innover i apparatet (i nedstrømsretningen) er bak et platemellomrom 19 en andre ramme 17 med overliggende andre plate 18. En typisk ferdig gipsplate er ca 120 mm bred, og bredden av dekkfolien 14 og platene 10 og 18 er noe større enn dette. Den første dekkfolie 14 danner frontsiden av gipsplaten, dvs den side som skal vende innover i rommet.

I mellomrommet 19 og mellom platene 10 og 18 er apparatets hoveddel 21 anordnet for å belegge oversiden (den side som er oversiden på fig. 1) av den første dekkfolie 14, og hoveddelen 21 omfatter en påføringsvalse 22 med sin akse 24, og en pressvalse 23 med sin akse 25 (se også fig. 3). Transportveien for dekkfolien 14 går fra den første matevalse 12 over den første plate 10, ut i mellomrommet 19 og over pressvalsen 23, under påføringsvalsen 22 og opp på den andre plate 18. Pressvalsen 23 er ikke motordrevet og overflatehastigheten er i alt vesentlig samme som fremføringshastigheten av dekkfolien 14. Påføringsvalsen 22 drives imidlertid av en motor 27 (se fig. 2), og overflaten beveges motsatt fremføringsretningen av folien 14, slik det er indikert med pilene 28 og 29 (på hhv foliens fremføringsretning og pressvalsens omløpsretning, fig. 3). En regulator 31 for krafttilførsel og motorturtall er koplet til motoren 27.

Pressvalsen er relativt myk og kan f.eks. være av skumgummi, mens påførings-valsen 22 er hard og høyglanspolert. Den kan f.eks. være krombelagt. Valsene presses mot hverandre slik at det mellom dem dannes en klempassasje 32 for trang forbiføring av folien 14 og slik at foliens overside under fremføringen overstrykes av påføringsvalsens overflate. Folien 14 trekkes fast inn mot valsens 22 underside, og siden dennes overflate beveger seg i motstrømsretningen blir overflaten av valsen 22 avstrøket og renset av folien 14. Under driften er det viktig at påføringsvalsen 22 ikke stanser i rotasjonen.

På oversiden av platene 10 og 18 er det montert en hovedblander 36 (se fig. 1) som inneholder et kvantum oppskummet gipsmasse (slurry). Massen kan ha konvensjonell sammensetning og innbefatte gips, vann, et skumdannende middel, stabilisatorer etc, og massen kan danne en slurry med liten gipstetthet. Tettheten vil naturligvis være liten ved at det er avsatt skumelementer i form av bobler eller åpninger.

En første ledning 37 fører fra blanderen 36 og til en høyhastighetsslager 38 som innbefatter et skovlelement 39 dreibart anordnet i en boks 41. En elektrisk motor 42 er via en kopling 43 innrettet for å dreie skovlelementet 39 rundt ved stor hastighet. En andre ledning 44 er ført fra slageren 38 og til apparatets hoveddel 21 som kan benevnes beleggingsdelen. Skummassen fra blanderen vil føres gjennom den første ledning 37 og til slageren 38, og skovlene tilhørende elementet 39 vil fjerne de fleste av luftboblene fra massen med slagvirkning. Følgelig vil den masse som strømmer gjennom den andre ledning 44 og til apparatets hoveddel 21 være i alt vesentlig avskummet (eller ha relativt stor tetthet).

Slageren 38 kan være tilsvarende de slagapparater som pr i dag brukes for å avskumme den slurry som skal brukes ved langsidene av en gipsplate (hardgipskantene).

Særlig fig. 3 viser hvordan påføringsvalsens 22 aksel 24 er forskjøvet noe oppover og i fremførmgsretningen i forhold til akselen 25 for trykkvalsen 23.1 det beskrevne eksempel vil en linje som trekkes gjennom akslene 24 og 25 danne en vinkel på omkring 45° med horisontalen, og valsediameteren kan hhv være 150 og 100 mm. Ved forskyvningen av akslene dannes en oppoverrettet trauformet kilerenne 51 mellom oversiden av den første dekkfolie 14 og yttersiden av påføringsvalsen 22, og den andre ledning 44 er anordnet slik at en bestemt mengde avskummet slurry 52 nettopp føres ned i denne kilerenne 51. Slurryen 52 flyter sideveis fra den andre ledning 44 og fyller hele kilerennens lengde på siden av påføringsvalsen 22. Ved motrotasjon av påføringsvalsen (retningen 29 vist på fig. 3) vil valsens overflate 53 ta opp belegg 54 av slurry 52 og stryke dette belegg av valsen ved fremføringen av dekkfolien 14. Dekkfolien trekkes ned av en konvensjonell drivmekanisme (ikke illustrert), og folien presses fast mot undersiden av påføringsvalsen. Videre presser den myke trykkvalse 23 folien tett mot påføringsvalsen 22. Folien 14 kommer til å bevege seg mot retningen av overflaten 53 på påføringsvalsen 22, som tidligere nevnt, og foliens papirmateriale vil stryke av valsens 22 overflate. Som en følge av dette overføres massen i form av det som skal bli et belegg 54 til folien 14 og danner et jevnt lag 56 over midtområdet av folien. Tykkelsen av laget 56 vil være avhengig av hvor hurtig dekkfolien trekkes frem i forhold til turtallet av påføringsvalsen 22, og regulatoren 31 er fortrinnsvis innstilt for å frembringe et belegg med tykkelse fra omkring 1,5 - 3,2 mm.

Som vist på fig. 2 er de aksiale lengder av valsene 22 og 23 noe mindre enn bredden av folien 14. Ved produksjon av gipsplater med størrelse 4 x 8 fot (i USA, tilsvarende 125 x 250 mm i Europa) kan valsene 22 og 23 være 1143 mm lange. Følgelig vil en folie 14 med konvensjonell papirbredde strekke seg ut over endene av valsen 22, og noe av slurryen 52 i kilerennen 51 vil føres rundt over valsens ender og avsettes langs kantområdene på folien 14.

Den belagte folie 14 føres frem transportveien til den andre plate 18, og ytterligere slurry med stor gipstetthet helles på foliekantene for å danne harde kanter. To ledninger 57 og 58 (fig. 1 og 2) strekker seg fra slageren 38 og ned til like ovenfor kantene av folien 14, og de danner lag med slurry med stor tetthet langs disse. Slurryen i disse to lag har samme sammensetning og tetthet som den slurry som danner belegglaget 56, og slurryen i kantene går sammen og er sammenhengende med slurryen i laget 56 og delene av slurryen 52 rundt endene av påføringsvalsen 22.

Gipskjernen 60 i gipsplaten er utformet av skumgipsen fra hovedblanderen 36 og som strømmer gjennom en kanal 59 til midtområdet i den belagte første dekkfolie 14. Som illustrert på fig. 2 vil gipsslurryen strømme ut og spres langs overflaten av folien

14 oppå laget 56 og mellom slurrylagene ved foliens kanter.

Konvensjonelle foldesko 61 langs sidene av den andre plate 18 og med utstrekning langs dekkfoliens sidekanter bøyer den ytterste del av folien på hver side oppover og deretter ned på de tettere slurrylag, slik at foldeskoene 61 danner innkapslede sidekanter på de ferdige gipsplater. En andre dekkfolie 62 legges deretter oppå kjernen 60 og de innbøyde kanter, idet denne andre folie valses av en andre matevalse 64 og føres under en løpevalse 65 som leder folien 62 i riktig posisjon, jevner ut slurryens overflate og reduserer slurrytykkelsen til ønsket verdi. I sluttproduktet danner den første dekkfolie 14 normalt gipsplatens forside, mens den andre dekkfolie 62 (som også kan være i form av en tykkere plate) normalt utgjør platens bakside.

Etter at den andre folie 62 er lagt på plass viderebehandles gipsplaten på tradisjonell måte. De to dekkfolier og slurryen beveges langs den andre plate 18 inntil slurryen er herdet så langt at platen kan håndteres. Deretter skjæres den (dvs det sammenhengende plateemne) opp til ønsket lengde, vendes og beveges gjennom en ovn (ikke vist).

Laget med gipsslurry med stor tetthet har utmerket klebeevne mot den første folie 14, og belegget er også lett å feste til kjernen med lavere tetthet, siden laget 56 og de hardere kanter løper sammen og er tilvirket fra samme kilde. Klebeevnen er fortløpende og konsistent over hele gipsplatens forside.

Som tidligere nevnt må påføringsvalsens 22 turtall reguleres ganske nøye for å gi ønsket tykkelse av laget 56, og det er også viktig at denne valse drives med tilstrekkelig moment for å hindre at den stanser under driften. Det er også viktig at pressvalsen 23 presser mot folien 14 og påføringsvalsen 22 og at folien 14 trekkes stramt mot undersiden av påføringsvalsen slik at denne avstrykes av folien.

I et særlig aktuelt utførelseseksempel av et apparat ifølge oppfinnelsen har påføringsvalsen 22 omkring 150 mm diameter, mens pressvalsen 23 er omkring 100 mm i diameter, og lengden av platemellomrommet 19 kan være omkring 68 cm. Den underste del av påføringsvalsen kan ligge omkring 25 mm under overflaten av den andre plate 18. Lengden av valsene 22, 23 kan være omkring 115 cm, og den første ledning 37 kan ha en diameter på omkring 32 mm. Pressvalsen 23 er fortrinnsvis tilstrekkelig myk til å tillate eventuelle ujevnheter å passere, siden en slik ujevnhet ellers ville kunne gi brekkasje i dekkfolien 14. Påføringsvalsen 22 er fortrinnsvis montert slik at den automatisk vil skyves opp fra pressvalsen 23 i tilfelle en person kommer til å få fingrene inneklemt mellom dem, f.eks. kan påføringsvalsen 22 monteres på dreibare armer med motvekt for opptrekking av valsen hvis en hindring skulle møtes.

Fig. 4 viser en alternativ anordning hvor separate høyhastighetsblandere eller slagere er anordnet for å føre frem materiale til påleggingen og den senere dannelse av hardere gipskanter. En slange eller ledning 37a fører slurry med lav tetthet fra en hovedblander 36a og til en høyhastighets slager 41a, og en kanal 44a fører den resulterende slurry med stor tetthet til apparatets påleggingsdel (se fig. 1 - 3). En separat kanal 37b fører slurry med lav tetthet til en andre høyhastighets slager 41b, og to kanaler 57b og 58b fører slurry med stor tetthet til foliens kanter. Dette betyr at apparaturen vist på fig.

4 ganske nøye tilsvarer den som er vist på fig. 1-3.

En sentral blander 36 (eller 36a) er derved å betrakte som en enkeltkilde for den slurry som brukes til laget 56, de hardere langsgående kanter og gipsplatens kjerne, men man kan naturligvis ha separate gipskilder for de tre separate funksjoner eller f.eks. kan det være slik at en kilde brukes til kilden og en annen, adskilt kilde brukes for beleggingen og de hardere kanter.

Claims (15)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av gipsplater med frontside, bakside, to langsgående sidekanter og en kjerne (60) av gips som på i det minste den ene side er dekket av en dekkfolie (14, 62), idet denne gipskjeme (60) dannes ved tilførsel av en gipsslurry som påføres den ene side av en første dekkfolie (14) som blir ført frem langs en transportvei fra en oppstrømsside og mot en nedstrømsside, hvoretter gipskjernen (60) dekkes av en andre dekkfolie (62), KARAKTERISERT VED: a) føring av en roterbar påføringsvalse (22) og en likeledes roterbar pressvalse (23), hver med sin respektive aksel (24,25), inn fra hver sin side av den første dekkfolies (14) transportvei for med pressvalsen å presse dekkfolien (14) tett mot et første overflateparti på påføringsvalsen, idet det ved at dennes aksel (24) har en avstand i nedstrømsretningen til pressvalsens aksel (25) dannes en kilerenne (51) i valsenes lengderetning, mellom dekkfolien (14) og et andre overflateparti på påføringsvalsen og vendt mot oppstrømssiden, b) rotasjon av påføringsvalsen slik at det første overflateparti beveges motsatt dekkfoliens (14) fremføringsretning, og c) helling av slurry (52) med lav tetthet ned i kilerennen (51) og slik at en del av den får kontakt med påføringsvalsens andre overflateparti og under dennes rotasjon føres med rundt til dekkfolien (14) på nedstrømssiden av valsens første overflateparti.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at også gipsslurry med relativt stor tetthet tilføres kilerennen (51).

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at en skumekspandert gipsslurry slagbehandles slik at lufthulrom fjernes og tetthethen økes, før tilførsel til kilerennen (51).

4. Fremgangsmåte ifølge krav 2-3, KARAKTERISERT VED at gipsslurry med relativt liten tetthet i tillegg tilføres et midtområde av dekkfolien (14) etter at denne er belagt.

5. Apparat for fremstilling av gipsplater med frontside, bakside, to langsgående sidekanter og en kjerne (60) av gips som på i det minste den ene side er dekket av en dekkfolie (14, 62), idet denne gipskjeme (60) blir dannet ved tilførsel av en gipsslurry som fra en slurrykilde påføres den ene side av en første dekkfolie (14) som blir ført frem langs en transportvei fra en oppstrømsside og mot en nedstrømsside i apparatet, hvoretter gipskjernen (60) blir dekket av en andre dekkfolie (62), KARAKTERISERT VED at a) en roterbar påføringsvalse (22) og en likeledes roterbar pressvalse (23), hver med sin respektive aksel (24, 25), er anordnet for å føres inn fra hver sin side av den første dekkfolies (14) transportvei i apparatet for med pressvalsen å presse dekkfolien (14) tett mot et første overflateparti på påføringsvalsen, idet det ved at dennes aksel (24) har en avstand i nedstrømsretningen til pressvalsens aksel (25) dannes en kilerenne (51) i valsenes lengderetning, mellom dekkfolien (14) og et andre overflateparti på påføringsvalsen og vendt mot oppstrømssiden, og at det videre er anordnet b) drivmidler (27) for rotasjon av påføringsvalsen slik at det første overflateparti beveger seg motsatt dekkfoliens (14) fremføringsretning, og c) en andre ledning (44) for å helle slurry (52) med lav tetthet ned i kilerennen (51) og slik at en del av den får kontakt med påføringsvalsens andre overflateparti og under dennes rotasjon blir ført med rundt til dekkfolien (14) på nedstrømssiden av valsens første overflateparti.

6. Apparat ifølge krav 5, KARAKTERISERT VED at påføringsvalsen har relativt hard og glatt ytterflate, mens pressvalsen har relativt myk ytterflate.

7. Apparat ifølge krav 5-6, KARAKTERISERT VED at pressvalsen presser mot dekkfolien (14) nær det første overflateparti på påføringsvalsen.

8. Apparat ifølge krav 5-7, KARAKTERISERT VED at påføringsvalsen og pressvalsen hver har sin aksel (24,25) slik anordnet at et plan gjennom deres rotasjons-akse danner en spiss vinkel med et horisontalplan, idet påføringsvalsens aksel (24) er forskjøvet i nedstrømsretningen i forhold til pressvalsens aksel (25).

9. Apparat ifølge krav 8, KARAKTERISERT VED at den spisse vinkel er omkring 45°.

10. Apparat ifølge krav 5-9, KARAKTERISERT VED første midler (38) for å tilføre gipsslurry med relativt stor tetthet, idet den andre ledning (44) er koplet for også å kunne overføre slik slurry til kilerennen (51).

11. Apparat ifølge krav 10, KARAKTERISERT VED at de første midler omfatter en høyhastighetsslager (38) for å fjerne lufthulrom fra en slurry av skumekspandert gips.

12. Apparat ifølge krav 11, KARAKTERISERT VED at det er anordnet en første ledning (37) for å føre gipsslurry med relativt lav tetthet via høyhastighetsslageren (38) og den første ledning (44), ned til et midtområde av dekkfolien (14), i nedstrømsretningen i forhold til den del av apparatet som utfører beleggpåføringen.

13. Apparat ifølge krav 11-12, KARAKTERISERT VED at det er ført en separat kanal (37b) til en andre slager (41b) for å føre gipsslurry med relativt stor tetthet til gipsplatens sidekanter.

14. Gipsplateemne med en kjerne (60) med gips med relativt lav tetthet og med en forside, en bakside og langsgående kanter, med en første dekkfolie (14) og en andre dekkfolie (62) på hver side av gipskjernen (60), et lag mellom gipskjernen og minst én av dekkfoliene, og lag langs emnets kanter, KARAKTERISERT VED at det mellom-liggende lag og lagene langs kantene omfatter gips med relativt stor tetthet, og at gipskjernen (60) omfatter gips med relativt lav tetthet, idet belegglaget løper sammen og er sammenhengende med lagene og gipskjernen (60).

15. Emne ifølge krav 14, KARAKTERISERT VED at gipskjernen (60), belegglaget og lagene langs kantene er tilvirket av gipsslurry fra en felles kilde.