NO328210B1 - Baerende laminatelement, skips- eller bygningskonstruksjon omfattende laminatelementet og fremgangsmate for fremstilling av laminatelementet. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en sammensatt bærende laminatplatekonstruksjon av sandwichtypen, og spesielt slike konstruksjoner som egner seg til å bygge både skips- og bygningskonstruksjoner eller -komponenter, hvor den tradisjonelle konstruksjonsmåte anvender avstivede stål- eller metallplater.

Ved anvendelser for f.eks. skipsskrog eller brodekk blir stålplatene som danner slike konstruksjoner hovedsakelig avstivet for å øke stivheten og styrken for å hindre lokal platebuling. Avstiverne vil kunne bestå av plater eller koldformede eller valsede seksjoner som sveises ortogonalt til platen som bærer hovedbelastningen. Disse har hovedsakelig samme innbyrdes avstand og vil kunne orienteres i én eller to retninger som er innrettet med hovedplatens pro-sjekterte dimensjoner. Antall, dimensjoner, plassering og type er avhengig av anvendelsen og de krefter konstruksjonen vil måtte tåle. Anvendelsen av avstivere krever sveising, kompliserer fremstillingsprosessen og øker vekten. Avstivere, deres forbindelse med hovedplaten eller krysning med andre vesentlige monteringselementer, er ofte kilde til utmattelses- og korrosjonsproblemer. Kompliserte og om-fangsrike konstruksjoner som resulterer av å kombinere avstivede plater er ofte vanskelige å vedlikeholde og å for-syne med adekvat korrosjonsbeskyttelse.

Metallskumlaminater med forbedrede lyd- og isolasjonsegen-skaper for anvendelse ved kledning eller taktekking av byg-ninger er kjent, se f.eks. US 4 698 278. Slike laminater anvender hovedsakelig skum- eller fiberholdige materialer og er ikke beregnet for, men bare i stand til, å tåle bety-delige belastninger, dvs. betydelig større enn sin egen vekt, og små belastninger som skyldes lokal virkning av vind eller sne. Ikke desto mindre ble anvendelsen av stål-polyuretan skum-stål sandwich undersøkt for anvendelse i skipsskrog. Det ble konkludert med at denne type sandwich-konstruksjon var uegnet fordi den ikke hadde den tilstrek-kelige bindekraft til å tilveiebringe den likeverdige stivhet og styrke som kreves for å tåle de belastninger i plan eller på tvers som avstivede platekonstruksjoner påføres.

US 3 783 082 viser et laminatpanel som omfatter et par pla-telag av for eksempel metall, hvor det mellom disse er anordnet atskilte blokker av isolasjonsmateriale så som poly-uretanskum for å styrke panelet og binde platelagene sammen .

GB-A-2 337 022 viser anvendelse av et mellomliggende lag bestående av en elastomer som er anbrakt mellom og klebet fast til innerflaten av det første og andre metallag.

Foreliggende oppfinnelsen tilveiebringer et bærende laminatelement omfattende et første metallag med en første innerflate og en første ytterflate; et andre metallag med en andre innerflate og en andre ytterflate, hvor det andre metallag befinner seg på avstand fra det første metallag; en forskaling som er anbrakt mellom den nevnte første og andre innerflate, og et mellomliggende lag bestående av en elastomer, som er anbrakt i det mellomrom mellom nevnte første og andre innerflate som ikke opptas av forskalingen, og er klebet fast til den nevnte første og andre innerflate .

Det første og andre metallag vil kunne anses som konstruk-sjonens frontplater. De behøver heller ikke å forløpe pa-rallelt og kan ha variabel innbyrdes avstand eller form for å tilveiebringe riktig eller best mulig strukturell opptre-den .

Det bærende laminatelement ifølge foreliggende oppfinnelse oppviser redusert gjennomsnittlig tetthet sammenlignet med tidligere kjent teknikk, og er spesielt fordelaktig ved anvendelser for f.eks. skip og brodekk eller andre konstruk-sjonsanvendelser hvor vektbetydningen er stor, og hvor sveising mellom metallag kan elimineres for å redusere om-kostningene og problemer med å forbinde ulike metaller. Ved å tilveiebringe en hul forskaling vil dessuten innvendig legning av ledningsnett og rørnett gjennom laminatene lett kunne gjennomføres. Sammenlignet med tradisjonelle avstivede stålplater tilveiebringer denne konstruksjonstype likeverdig stivhet og styrke i plan og på tvers, reduserer utmattelsesproblemer, minimaliserer spenningskonsentrasjoner, forbedrer termisk og akustisk isolasjon, og tilveiebringer vibrasjonskontroll. Laminatet tilveiebringer et bærende system som virker som et lag som stanser brudd og som kan forbinde to ulike metaller uten sveising eller uten å montere en galvanisk celle.

Forskalingen betraktes som ikke lastbærende og anses som

ganske enkelt å tilveiebringe nøyaktig formede, adskilte og dimensjonerte volumer, hvori det ikke kreves at den elastomere kjerne skal ha bærende yteevne. Det rom som ikke opptas av forskalingen er fylt med elastomer. Mengden, formen og lokaliseringen av elastomeren mellom metallplatene er

spesifikk for anvendelsen og er tilpasset for å fungere in-tegrerende med frontplatene av metall, for å bære alle de krefter som den sammensatte bærende laminatplate vil bli utsatt for. Det forventes at det tilveiebringes tilstrekkelig sammenbindingsareal mellom elastomeren og metallplatene for å overføre de utøvede skjærkrefter. Ved noen anvendelser vil sveising av mellomliggende metallplater eller -seksjoner kunne elimineres. Videre bør det mellomliggende lag være konstruert og ha materialkarakteristika (dvs. ikke-markert flytegrense, modul, duktilitet, hårdhet, støt-elastisitet, termiske og akustiske karakteristika, demp-nings- og vibrasjonskarakteristika) for å tilveiebringe den bære-evne som kreves ved den bestemte anvendelse. Hvor f.eks. evnen til å motstå støtbelastninger og absorbere energi er viktig, vil det mellomliggende lag bli utformet for å fremme påkjenningsspredning og uelastisk membranvirk-ning i frontplatene av metall, og for å øke punkteringsmot-standen.

Utførelsesformer av oppfinnelsen vil kunne omfatte metallplater eller -seksjoner innstøpt i og bundet sammen med det mellomliggende lag for å øke skjærkraft, bøye- og tverr-stivhet og å forsterke belastningsfordelingen. Lokalisering, dimensjoner og antall velges i avhengighet av belastningen og kravene til bære-evne. Platene eller seksjonene vil kunne orienteres i lengderetningen eller på tvers, eller begge deler. Å tilveiebringe ekstra stivhet på denne måte medfører den fordel at de ytterligere plater eller seksjoner ikke behøver å sveises til metallagene, overfø-ring av skjærkrefter mellom metallplatene eller seksjonene og metallagene tilveiebringes ved hjelp av bindingen mellom elastomeren (primært) og forskalingen (sekundært) og metallplatene eller seksjonene.

Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en fremgangsmåte for fremstilling av et bærende laminatelement omfattende de trinn: å tilveiebringe første og andre lag som befinner seg på innbyrdes avstand, med en forskaling som står delvis i kontakt med begge metallag og som er anbrakt i et kjernehulrom som defineres mellom de to plater, hvor forskalingen delvis utfyller dette kjernehulrom; å støpe en uherdet elastomer i dette kjernehulrom; og å herdne elastomeren slik at den fester seg til metallagene.

Å anordne forskalingen i kontakt med metallagene gjør det mulig enkelt å sette sammen laminatene innenfor den krevde dimensj onsnøyaktighet.

Utførelseseksempler på oppfinnelsen vil bli beskrevet ne-denfor under henvisning til de vedføyde tegninger, hvor

fig. 1 er et skjematisk tverrsnitt, sett fra siden, av en sammensatt bærende laminatkonstruksjon ifølge oppfinnelsen og viser flere forskjellige forskalinger,

fig. 2 er et lengdesnitt av den samme sammensatte bærende laminatkonstruksjon ifølge oppfinnelsen,

fig. 3 er et tverrsnitt av en andre utførelse av oppfinnelsen,

fig. 4 er et tverrsnitt av en tredje utførelse av oppfinnelsen, med en buet seksjon, og

fig. 5 er et tverrsnitt av en fjerde utførelse av oppfinnelsen .

På figurene er like deler betegnet med samme henvisnings-tall.

Fig. 1 er et tverrsnitt av et laminatelement ifølge foreliggende oppfinnelse. Laminatelementet omfatter et første ytre lag 1, en forskaling 10, et mellomliggende lag 20 og et andre ytre lag 2. Forskalingen 10 vil kunne være delvis i kontakt med de ytre lag 1 og 2 i områder markert med 15. Det mellomliggende lag 20 er forbundet med hvert av de første og andre ytre lag 1 og 2 med tilstrekkelig styrke til å kunne overføre skjærpåkjenninger mellom de ytre lag, for å danne et sammensatt bærende element som vil være i stand til å tåle belastninger som er betydelig større enn dets egen vekt.

Den nøyaktige belastning som vil kunne tåles av laminatelementet vil avhenge av den anvendelse det er beregnet for. Forholdet mellom volumet av forskalingen 10 og volumet av det mellomliggende lag 20 er valgt i henhold til de fysiske egenskaper som kreves. Slike fysiske egenskaper må inklu-dere styrke, stivhet eller tetthet.

Forskalingen 10 består av flere underseksjoner 11 som er innbyrdes forbundet ved hjelp av forbindelsesanordninger 12. Underseksjonene 11 er hovedsakelig av samme form, og er anordnet med jevne mellomrom, som vist på fig. 3 eller 4 for hhv. flate og buede seksjoner. Forbindelsesanordningene 12 forløper hovedsakelig, skjønt ikke nødvendigvis, pa-rallelt med metallagene 1, 2. Forbindelsesanordningene 12 har hovedsakelig et mindre maksimalt tverrsnitt enn underseksjonene 11. Fortrinnsvis er flere underseksjoner 11 og forbindelsesanordninger 12 fremstilt integrert. Forskalingen 10 vil kunne ha kontakt med de første og andre ytre lag 1, 2 langs hele kanten av en underseksjon 11, eller ved innrettingsfremspring 13. I sistnevnte tilfelle blir mer flateområde tilgjengelig for det mellomliggende lag 20, for sammenbinding med det første og andre lag.

Fortrinnsvis foreligger det kontinuerlige baner gjennom forskalingen 10, fra det første ytre lag 1 til det andre ytre lag 2. Mer hensiktsmessig foreligger det rette baner, som står optimalt perpendikulært på de første og andre ytre lag, gjennom forskalingen 10 fra det første ytre lag (frontplate) 1 til det andre ytre lag (frontplate) 2. Forskalingen vil kunne være utformet for ytterligere sammenbundet område for elastomeren ved metallfrontplatene. F.eks. ville et tverrsnitt av konstruksjonen vise en rekke elastomere ribber som ser ut som joniske søyler (søyler med kapitéler).

Forskalingen 10 vil kunne fremstilles av enhver type lett-vekts skummateriale, f.eks. polyuretan(PU)skum, som ikke reagerer med metallagene 1, 2 eller med elastomeren. Det foretrukne skum er et halvstivt polypropylenskum med større tetthet enn 20 kg/m<3>. Fortrinnsvis er forskalingen tilstrekkelig stiv til at den ikke lett presses sammen av metallagene 1, 2 eller det mellomliggende lag 20. Forskalingen 10 vil kunne støpes for et spesifikt formål eller konstrueres på mer generell måte for spesifikke tykkelser, slik at forskalingen 10 vil kunne dimensjoneres (skjæres) for å passe. Flere forskalinger vil kunne plasseres grensende til hverandre mellom enkle ytre lag. Andre utførel-ser vil kunne erstatte forskalingene med andre materialer, som tre og kaldformede stålkasser med små dimensjoner. Disse forskalinger ville dekke samme funksjoner og ha samme egenskaper som dem som er beskrevet tidligere for forskalingen 10. Disse forskalinger vil også kunne øke skjær- og bøyefastheten.

Som det vil ses av fig. 3 eller 4 vil forskalingen 10 kunne bestå av en regulær rekke av underseksjoner som er innbyrdes forbundet med jevne mellomrom. Et bærende laminat som er fremstilt på denne måte vil oppvise like egenskaper over hele elementet. Alternativt, som vist på fig. 1, vil di-mensjonene, formen og avstanden mellom underseksjonene kunne variere. Forbindelsesanordningene 12 må heller ikke nødvendigvis ha samme innbyrdes avstand. Enhver form av underseksjonene 11 og selv hule former, vil kunne velges. Disse variable velges i henhold til de nødvendige fysiske egenskaper av elementet for et spesielt område. Anordning-en av hule forbindelsesanordninger 12 eller hule langstrakte underseksjoner 11 muliggjør innvendig fordeling av ledningsnett og rørnett.

Forskalingen 10 har ingen lastbærende funksjon, men utgjør heller en enkel måte for å tilveiebringe hulrom i det mellomliggende lag 20 i områder hvor ikke hele den lastbærende kapasitet av elastomeren 20 i mellomrommet mellom den førs-te innerflate 4 og den andre innerflate 6 kreves. På denne måte vil tettheten av et gitt konstruksjonselement kunne reduseres betydelig. Videre vil hulrommet i det bærende laminatelement kunne styres nøyaktig, og dimensjons-nøyaktigheten av avstanden mellom den første innerflate 4 og den andre innerflate 6 vil kunne økes.

Det første ytre lag 1 omfatter en første ytterflate 3 og en første innerflate 4. Likeledes omfatter det andre ytre lag 2 en andre ytterflate 5 og en andre innerflate 6. Den første innerflate 4 og den andre innerflate 6 kan ha en innbyrdes avstand i området fra ca. 20 mm - 250 mm. Som et minimum vil det første og det andre lag ha en tykkelse på 2 mm og det mellomliggende lag en tykkelse på 20 mm. Fortrinnsvis har det mellomliggende lag en elastisitetsmodul E på i det minste 250 MPa, fortrinnsvis 275 MPa, ved den mak-simale temperatur som ventes i de omgivelser hvor elementet skal anvendes. Ved anvendelser for skipsbygning vil dette kunne være 100°C. Elastomeren må ikke være for stiv, slik at E vil bli lavere enn 5000 MPa ved den laveste temperatur som ventes, -40°C eller -45°C ved anvendelse ved skipsbygning.

Hvis det kreves ytterligere skjær- eller bøyefasthet for en spesiell anvendelse, vil metallplater eller valsede seksjoner kunne støpes integrert med eller sammenbundet enten med forskalingen eller elastomeren. Lokalisering, dimensjone-ring og antall velges i avhengighet av krav til belastning og bære-evne. Platene eller seksjonene vil kunne orienteres i lengderetningen eller i tverretningen, eller i begge.

Riv-, kompresjons- og strekkstyrke så vel som elastomerens forlengelse må maksimaliseres for å muliggjøre at laminatet skal kunne absorbere energi i uvanlige belastningstilfel-ler, så som kollisjon. Spesielt må elastomerens kompresjons- og strekkstyrke være i det minste 2, og fortrinnsvis 20 MPa, og mest hensiktsmessig 40 MPa. Kompresjons- og strekkstyrken vil selvsagt kunne være betydelig større enn disse minimumsverdier.

Fig. 5 viser en ytterligere utførelse av oppfinnelsen, hvor skjærplater 60 strekker seg mellom det første og det andre lag 1 og 2. Skjærplatene 60 vil kunne være massive eller perforert med stansede hull 61, som vist på fig. 5, for å muliggjøre fri strømning av det injiserte mellomliggende lag 20, og etter herdning å øke belastningen (mekanisk fastlåsning) mellom de mellomliggende lag 20 og skjærplatene 60. Perforerte plater tilveiebringer stivere elementer, redusert slankhet og redusert vekt av komponenten. Fortrinnsvis anbringes skjærplatene 60 grensende til underseksjonene 11, som vist på fig. 5. Disse underseksjoner strekker seg fortrinnsvis langs hele elementets lengde, slik at det mellomliggende lag danner en flerhet av innbyrdes adskilte langstrakte ribber, og skjærplatene 60 er forbundet med én av disse langstrakte ribber. Skjærkraft overføres til skjærplatene 60 via forbindelsen (adhesjon eller mekanisk) for å tilveiebringe den bøyestivhet som kreves.

Metallagene 1, 2 består fortrinnsvis av profilstål, skjønt de vil også kunne bestå av aluminium, rustfritt stål, eller andre bygningslegeringer ved spesielle anvendelser hvor lav vekt, korrosjonsbestandighet, treghet, eller andre spesifikke egenskaper er avgjørende. Metallet må fortrinnsvis ha en minste ikke-markert flytegrense på 240 MPa og en forlengelse på i det minste 20%. For mange anvendelser, spesielt skipsbygning, er det avgjørende at metallet er sveis-bart.

Metallagene 1, 2 kan være ulike metaller som tilveiebringer forskjellige funksjoner. Eksempler på dette er bløtt stål for styrke og lave omkostninger, rustfritt stål for styrke og motstand mot kjemisk angrep, og aluminium for lett vekt, god stivhet og styrke.

Elastomerens duktilitet ved den laveste arbeidstemperatur må være høyere enn metallagenes, som er ca. 20%. En fore-trukket verdi for elastomerens duktilitet ved den laveste arbeidstemperatur er 50%. Elastomerens varmekoeffisient må også ligge tilstrekkelig nær stålets, slik at temperaturva-riasjoner over det forventede arbeidsområde og under sveising ikke forårsaker begrensninger. Omfanget av avviket av varmekoeffisienten for de to materialer avhenger delvis av elastomerens elastisitet, men det antas at elastomerens termiske ekspansjonskoeffisient vil kunne være omtrent ti ganger den for metallagene. Den termiske ekspansjonskoeffisient vil kunne styres ved å sette fyllstoffer til elastomeren.

Bindekraften mellom elastomeren og metallagene må være i det minste 1 MPa, fortrinnsvis 6 MPa, over hele arbeidstem-peraturområdet. Dette oppnås fortrinnsvis ved hjelp av elastomerens iboende klebeevne til stål, men ytterligere klebemidler vil kunne benyttes.

Ytterligere krav, hvis elementet skal anvendes for skipsbygning, omfatter at strekkstyrken over grenseflaten må være tilstrekkelig til å tåle forventet negativt hydrosta-tisk trykk og delaminerende krefter fra stålforbindelser. Forskalingen og elastomeren må være hydrolytisk stabile både overfor sjø- og ferskvann, og hvis elementet skal anvendes i en oljetanker, må det ha kjemisk motstandsevne overfor oljer.

Elastomeren består derfor hovedsakelig en polyol (f.eks. polyester eller polyeter) sammen med et isocyanat eller et

di-isocyanat, kjedeforlengere og fyllstoffer. Om nødvendig benyttes fyllstoffer for å redusere det mellomliggende lags varmekoeffisient, redusere dets pris og på annen måte styre elastomerens fysiske egenskaper. Ytterligere tilsetninger, f.eks. for å styre hydrofobitet eller adhesjon, og brann-hemmere, vil også kunne inkluderes.

Forskalingen 10 og det mellomliggende lag 20 vil kunne være eksponert (åpne) eller lukkede. I tilfeller hvor materia-lene i forskalingen 10 og det mellomliggende lag 20 eksponeres, og hvor sveisingen er minimalisert eller helt elimi-nert, må det mellomliggende lag tilveiebringe den nødvendi-ge ytterligere skjærkraftkapasitet mellom platene, og det må være resistent overfor omgivelsene (f.eks. UV-resistent) . Ekstra tilsetninger vil kunne kreves for eksponerte materialer for å fremme brannmotstanden.

Forholdet mellom den totale tykkelse av de ytre lag og tyk-kelsen av elastomeren (Ti + T3)/T2 ligger hovedsakelig i området 0,1-2,5. Elastomeren er fortrinnsvis kompakt, dvs. har mindre enn 25 volum-% opptatt luft.

Belegg, f.eks. av kosmetiske eller korrosjonsbestandighets-grunner, vil kunne påføres metallagenes ytterflater enten før eller etter fremstillingen av laminatet. Andre belegg vil også kunne anordnes for å beskytte en eksponert elastomer .

Elementet ifølge oppfinnelsen er vesentlig sterkere og stivere enn et element med den samme totale metalltykkelse som ikke har noe mellomliggende lag. Dette skyldes at elementet oppfører seg på samme måte som en bæreramme eller en I-bjelke, idet det mellomliggende lag fyller stegets/stegenes funksjon. For å fungere slik må selve det mellomliggende lag og bindingene til de ytre lag være tilstrekkelig sterke til å kunne overføre de krefter som vil oppstå under anvendelse av elementet.

En ytterligere fordel ved foreliggende oppfinnelse, som er spesielt fordelaktig ved skipsbygning og anvendelse ved broer, er at det mellomliggende lag virker til å forhindre forplantning av sprekker mellom det indre og ytre lag. Elastisiteten av det mellomliggende lag bidrar til å forhindre forplantning eller utvikling av eksisterende sprekker. Den sammensatte bærende laminatkonstruksjon har en større bøyeradius ved støttepunkter eller langs kantene av belastninger, sprer bøyepåkjenningene, reduserer de tilsva-rende spenningskonsentrasjoner og muligheten for dannelse av utmattelsesbrudd.

Den foretrukne fremgangsmåte for å fremstille et laminatelement ifølge oppfinnelsen er å posisjonere de to lag 1, 2 på innbyrdes avstand med forskalingen 10 anbrakt mellom de to lag 1, 2 og i kontakt med disse. På denne måte defineres avstanden mellom de to lag ved forskalingens 10 dimensjoner. Elastomeren av det mellomliggende lag 20 støpes eller injiseres (hovedsakelig under trykk) direkte inn i det resterende av det hulrom som dannes av de to metallag 1 og 2 og som ikke opptas av forskalingen 10. Forskalingen kan forbindes med stålplatene med bindemidler av sammenset-ninger med samsvarende elastisitet med tilstrekkelig styrke til å fastholde platene på plass under injeksjonsprosessen inntil elastomeren er tilstrekkelig herdnet.

Under støpning kan platene 1, 2 fastholdes med en helning, eller til og med vertikalt, for å bidra til at elastomeren flyter, skjønt den hydrostatiske topp av elastomeren under støpning ikke må være overdreven, og strømningen av for-trengt luft må være optimal. Platene vil også kunne fikse-res på plass i konstruksjonen og fylles med elastomer på stedet.

For å muliggjøre sveising av elementet til andre elementer eller til eksisterende konstruksjon, er det nødvendig å levne en tilstrekkelig sveiserand rundt kantene for å sikre at elastomeren og dennes forbindelse med stålplaten ikke skades ved sveisevarmen. Bredden av sveiseranden vil avhenge av elastomerens varmebestandighet og den sveisetek-nikk som skal anvendes, men vil kunne være ca. 75 mm. Hvis elastomeren støpes mellom platene, vil det kreves at sveiseranden defineres ved hjelp av langstrakte fjernbare eller plass-støpte avstandsstykker.

Antallet av injeksjons- og ventilasjonsåpninger som kreves vil avhenge av det tilgjengelige utstyr for å pumpe elastomerens komponenter så det skapes minst mulig sprut (mest hensiktsmessig sprutfritt), volumet, orienteringen og formen som skal fylles, de optimale plasseringer for evakue-ring av luft (garantert ingen tomrom), og elastomerens ge-leringstid. Injeksjons- og ventilasjonsåpningene må anbringes på passende steder for den anvendelse elementet er beregnet for. Hvis elementet skal benyttes som skrogplate i et skip med dobbelt skrog, blir injeksjonsåpningene mest hensiktsmessig tilpasset slik at de vender mot mellomrommet mellom skrogene fremfor mot sjøen eller lasterommet. In-jeks jonsåpningene er fortrinnsvis hurtig utkoblbare åpning-er, eventuelt med enveisventiler som vil kunne slipes bort etter støpning. Injeksjons- og ventilasjonsåpningene vil kunne være enkle hull som er boret inn i frontplatene av metall. Disse vil også kunne tettes med metallplugger som flukter eller gjøres fluktende med frontplaten av metall. Plugger innsatt i injeksjons- eller ventilasjonsåpningene må være fremstilt av et materiale som har galvaniske egenskaper som er forenlige med metallagene.

Injeksjonsprosessen må overvåkes for å sikre jevn fylling av hulrommet uten noe mottrykk som vil kunne forårsake svelling og ujevn platetykkelse. Injeksjonen vil også kunne gjennomføres ved anvendelse av rør som trekkes progres-sivt tilbake etterhvert som hulrommet fylles.

Etter fremstilling og under laminatets levetid vil det kunne bli nødvendig å kontrollere at elastomeren er korrekt klebet til metallagene. Dette kan gjøres ved anvendelse av ultralyd eller gammastråleteknikk. For å reparere skadede elementer, eller hvis elastomeren ikke har klebet seg riktig, blir det skadede område av metallplaten saget (kold-skåret) eller gasskåret, og elastomeren skjæres eller gra-ves ut, f.eks. ved anvendelse av et borskjær eller trykk-vann (hydroblåsing) inntil god elastomer eksponeres og det er skapt en sveiserand. Den eksponerte overflate av den resterende elastomer må være tilstrekkelig ren til at ny elastomer, støpt på stedet, vil kunne klebes fast.

Foreliggende oppfinnelsen er beskrevet i forbindelse med anvendelse ved både maritime og sivile konstruksjoner, og er spesielt anvendelig ved slike hvor det forventes signi-fikante belastninger i plan og på tvers, hvor det er nød-vendig å kunne motstå kollisjonsbelastninger, hvor øket ut-mattingsmotstand eller motstand mot utbredelse av sprekker er ønskelig.

Claims (35)

1. Bærende laminatelement, omfattende et første metallag med en første innerflate og en første ytterflate et andre metallag med en andre innerflate og en andre ytterflate, hvor det andre metallag befinner seg på avstand fra det første lag, en forskaling som er anbrakt mellom den første og den andre innerflate, og et mellomliggende lag bestående av en elastomer, som er anbrakt i de mellomrom mellom den første og den andre innerflate som ikke opptas av forskalingen og som er klebet fast til den første og andre innerflate.

2. Laminatelement ifølge krav 1, karakterisert ved at det første og det andre metallag er forbundet ved hjelp av det mellomliggende elastomere lag, uten sammensveising av mellomliggende metallplater .

3. Laminatelement ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at forskalingen er satt sammen av en flerhet av underseksjoner.

4. Laminatelement ifølge krav 3, karakterisert ved at underseksjonene er langstrakte.

5. Laminatelement ifølge krav 3 eller 4, karakterisert ved at flerheten av underseksjoner er innbyrdes forbundet ved hjelp av forbindelsesanordninger.

6. Laminatelement ifølge krav 3, 4 eller 5, karakterisert ved at underseksjonene omfatter innrettingsfremspring som rager frem fra undersek-sjonenes flater, for kontakt med de nevnte første og andre innerflater.

7. Laminatelement ifølge et av kravene 3-6, karakterisert ved at underseksjonene er hule.

8. Laminatelement ifølge et av kravene 3-7, karakterisert ved at ikke alle forskalingens underseksjoner har samme form.

9. Laminatelement ifølge krav 3-8, karakterisert ved at ikke alle forskalingens underseksjoner har samme innbyrdes avstand.

10. Laminatelement ifølge et av kravene 4-9, karakterisert ved at tverrsnittsarealet av underseksjonene er større enn tverrsnittsarealet av forbindelsesanordningene.

11. Laminatelement ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at en flerhet av forskalinger strekker seg langs hovedsakelig hele lengden av elementet, slik at det mellomliggende lag danner en flerhet av innbyrdes adskilte, langstrakte ribber.

12. Laminatelement ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at det videre omfatter i det minste én tverrplate, som forløper hovedsakelig perpendikulært på det første og andre lag og strekker seg mellom disse og er festet til det mellomliggende lag.

13. Laminatelement ifølge krav 12, karakterisert ved at den i det minste ene tverrplate er forsynt med gjennomgående hull.

14. Laminatelement ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at forskalingen er fremstilt av skum, fortrinnsvis polyuretan(PU)skum.

15. Laminatelement ifølge et av kravene 1-14, karakterisert ved at forskalingen er fremstilt av polypropylen.

16. Laminatelement ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at forskalingen står i delvis kontakt med i det minste ett av de nevnte første og andre metallag.

17. Laminatelement ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at det foreligger kontinuerlige baner gjennom forskalingen fra det første indre lag til det andre indre lag.

18. Laminatelement ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at det foreligger rette baner gjennom forskalingen fra det første indre lag til det andre indre lag, og hvor de rette baner forløper hovedsakelig perpendikulært på det første og andre metallag.

19. Laminatelement ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at ytterligere lastbærende metallelementer er anordnet mellom, men ikke sveiset til, den første og andre innerflate.

20. Laminatelement ifølge krav 19, karakterisert ved at elastomeren er klebet til de ytterligere elementer.

21. Laminatelement ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at elastomeren har en elastisitetsmodul (E) som er større enn eller lik ca. 250 Mpa, og en duktilitet som overstiger metallagenes.

22. Laminatelement ifølge krav 21, karakterisert ved at elastomeren har en elastisitetsmodul som er større enn eller lik ca. 275 MPa.

23. Laminatelement ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at elastomeren har en strekk- og kompresjonsfasthet på i det minste 2 MPa.

24. Laminatelement ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at elastomeren har en bindekraft til metallagene på i det minste 1 Mpa.

Laminatelement ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at elastomeren er kompakt .

26. Laminatelement ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at det første og andre metallag har en innbyrdes avstand på fra ca. 20 mm - 250 mm.

27. Laminatelement ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at hvert av de første og andre metallag har en tykkelse i området fra ca. 2,0 - 25 mm.

28. Laminatelement ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at forholdet mellom den totale tykkelse av det første og andre metallag og tykkel-sen av det mellomliggende lag ligger i området 0,1-2,5.

29. Skips- eller bygningskonstruksjon eller -fartøy, omfattende i det minste ett bærende laminatelement ifølge et av de foregående krav.

30. Fremgangsmåte for å fremstille et bærende laminatelement, omfattende de trinn: å tilveiebringe første og andre lag med innbyrdes avstand, med en forskaling som står i delvis kontakt med begge metallag og som er anbrakt i et kjernehulrom som defineres mellom de to plater, hvilken forskaling delvis fyller dette kj ernehulrom, å støpe en uherdet elastomer inn i kjernehulrommet, og å herde elastomeren slik at den kleber seg til metallagene.

31. Fremgangsmåte ifølge krav 31, karakterisert ved at ytterligere lastbærende metallelementer posisjoneres mellom, men ikke i kontakt med, den første og andre innerflate.

32. Fremgangsmåte ifølge krav 31 eller 32, karakterisert ved at forskalingen fremstilles av skum, fortrinnsvis polyuretan(PU)skum.

33. Fremgangsmåte ifølge krav 31, 32 eller 33, karakterisert ved at ytterligere metallelementer støpes integrert med forskalingen.

34. Fremgangsmåte ifølge krav 31, 32, 33 eller 34, karakterisert ved at ytterligere lastbærende metallelementer støpes integrert med elastomeren.

35. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 31 - 35, karakterisert ved at elastomeren, når den er herdnet, har en elastisitetsmodul (E) som er større enn eller lik ca. 250 MPa, og en duktilitet som overskrider metallagenes.