СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОМБИНИРОВАННЫХ ПЛИТ Российский патент 1998 года по МПК B32B13/02 B28B19/00 B28B13/02 

Изобретение относится к способу изготовления комбинированных плит согласно ограничительной части п.1 формулы.

Из патента Австралии [1] известен способ изготовления комбинированных плит, при котором горизонтально укладываемые и транспортируемые пенопластовые ядра снабжают сначала первым тестообразным слоем раствора, уплотняемого вибрирующим валком. За уплотняющим валиком с рулона разматывают полотно стеклоткани, прижимают к верхней стороне слоя раствора и захватывают движущимся транспортером. На следующей позиции на первый покрывающий слой и полотно стеклоткани наносят второй рыхлый слой раствора и уплотняют его вторым вибрирующим валиком.

Комбинированные плиты, изготовленные этим способом, имеют на пенопластовом ядре покрывающие слои, общая толщина которых далеко превышает толщину арматуры. Изготовленные таким образом комбинированные плиты поэтому тяжелы и плохо подходят для внутренней отделки, в частности для изготовления покрываемых кафелем перегородок. Насколько известно, изготовленные таким образом плиты используются поэтому в первую очередь в качестве кровельных плит для плоских крыш и фасадных плит. Другими словами, для укладки и приклеивания полотна стеклоткани расходуется слишком много раствора в сравнении с потребностью в плитах для внутренней отделки.

Из патента ФРГ [2] известен способ изготовления легкого строительного элемента в виде плиты, при котором на пенопластовые части туго натягивают ткань или сетку, а затем наносят тонкий слой водостойкого раствора и разравнивают его, за счет чего ткань или сетка прочно приклеиваются.

Недостаток в том, что ткань или сетку приходится натягивать. Из-за этого между пенопластовой частью и тканью или сеткой могут возникнуть усилия, приводящие к деформации пенопластовой части или к отделению от нее ткани или сетки. Недостаток, кроме того, в том, что из-за отдельного обтягивания и радиального покрытия раствором каждый элемент очень сложен в изготовлении и непрерывное изготовление плит невозможно.

Далее, способ изготовления строительных плит известен из патента Великобритании [3] Здесь на равномерно движущийся транспортер из смесителя насыпают материал для первого слоя, который распределяют лопатой до нужной толщины. Таким же образом на нем располагают уплотнительный слой и дополнительный наружный слой. Недостаток этого способа в том, что толщина каждого отдельного слоя зависит от скорости транспортера и точной работы персонала.

Способ изготовления строительного элемента в виде плиты с ядром описан в патенте ФРГ [4] Ядро состоит из лежащих рядом параллельно слоями минеральных волокон, проходящих под углом 10-60^oC к плоскости полотна или плиты. На одной стороне волокон располагают алюминиевую фольгу или полимерную пленку, на которую наносят штукатурку из негорючего минерального материала.

Недостаток в том, что плита нежесткая и пригодна лишь для обертывания трубопроводов или покрытия плоских прямых поверхностей.

Далее, из патента ФРГ [5] известен способ изготовления строительного элемента в виде плиты. Ядро состоит из минераловолокнистой плиты, которая может быть изготовлена, например, из штапельных волокон стекловаты. Перед изготовлением строительного элемента эту плиту более или менее сильно уплотняют и поэтому уменьшают до части ее толщины. На обе стороны плиты наносят слой растворенной смеси, в которой уложено стекловолокно. Из-за сравнительно небольшой прочности эта плита пригодна лишь для облицовки стабильных бетонных стен.

В основу изобретения положена задача создания способа изготовления комбинированных плит с хорошими звукоизолирующими, теплоизолирующими и/или механическими свойствами и сравнительно небольшим весом, при котором при небольшом расходе материалов получают равномерные плиты.

Согласно изобретению, предложен способ изготовления комбинированных плит, следующий из п.1 формулы.

Достигаемые изобретением преимущества состоят, в частности, в том, что полотно ядра может состоять из пенопласта, однако, частично может иметь и элемент, который может состоять из слоя волокон, например, шерсти, из шариков, обрезков, полос, кусочков и т.п. только из органических и/или неорганических материалов или может быть снабжен дополнительным слоем экструдированной пены. За счет того, что в еще сырой, нанесенный на полотно ядра наливом раствор стеклоткань укладывают с той же скоростью, что и скорость транспортировки бесконечного полотна ядра, не возникает внутренних напряжений и из-за этого перекоса плит. После твердения образуется комбинированная плита, отличающаяся высокой прочностью и хорошими тепло- и звукоизолирующими свойствами, которая может быть использована не только для нанесения облицовки, но и как стеновой элемент и оштукатурена, оклеена обоями или облицована кафелем.

Особое преимущество при этом в том, что на гладкую поверхность полотна ядра нанесен армированный слой раствора так, что образуются строительные элементы в виде плиты, особенно хорошо пригодные в строительстве, например, для установки перегородок. Изготовленные из них перегородки имеют такую стабильность, что могут быть размещены кафель, накладки и сантехническая арматура.

Существенно, что слой раствора исключительно стабилен из-за консистенции нанесенного в жидком виде затвердевшего раствора, а также может быть очень тонким. В качестве преимущества оказалось, что консистенция нанесенного в жидком виде раствора по DIN 1060 (определение расплава кольцом Виккерта) дает расплав 22-28 см.

При этом преимущество в том, что наносимый в жидком виде раствор стекает на полотно ядра по двум близко расположенным друг к другу валикам, вращающимся предпочтительно в одном направлении. Благодаря валикам постоянно поддерживается однородность раствора, так, что не происходит его твердения перед нанесением. С другой стороны, за счет скорости вращения или установки расстояния между валиками возможно тонкое регулирование дозирования подачи раствора.

Количество раствора, протекающего через устройство для его нанесения, можно регулировать, например, за счет открывания или закрывания дозирующего устройства, например, названных валиков.

Предпочтительно далее уплотнять названный слой из волокон, шариков, обрезков, полос, кусочков или т.п. из органических или неорганических материалов. За счет этого можно получить полотно ядра, которое уже имеет внешние размеры последующей плиты и, кроме того, такую прочность, что оно может подвергаться статическим и/или динамическим нагрузкам, если они ожидаются для названной цели применения.

Предпочтительно, если слой из волокон, шариков, обрезков, полос, кусочков и т.п. из органических и/или неорганических материалов покрыть экструдированный пеной таким образом, чтобы она пронизывалась или соединялась с ними. За счет этого образуется с одной стороны или в виде сэндвича ядро из органических или неорганических материалов, у которого выдерживающие очень низкие механические нагрузки минеральные волокна соединены, по меньшей мере, на одной из обеих сторон с более твердой и однородной экструдированной пеной.

Применяемый пенопласт может быть, например, пенополистиролом или состоять из рыхлого или вспененного вторичного материала или сплошного плитного материала. Можно применять, однако, и другие или подобные материалы, например, рыхлый или вспененный, прессованный вторичный материал, пенополиуретаны, твердые смешанные материалы, например, сплоточные плитные материалы и т.п. Важно, однако, что пенопластовое ядро в процессе осуществления способа содержит жесткий, армированный, структурированный каркас-сэндвич, который делает его огнестойким, а также пригодным для покрытия облицовочной плиткой, например, кафелем, оклеивания и т. п. например оштукатуривания, оклеивания обоями или окраски.

Предпочтительно, армированный слой раствора может быть очень тонким, толщиной, например, до 0,2 мм. Выше пределов, в основном нет.

Для обеспечения ненатянутой, однако, равномерной укладки полотна на стеклоткань его направляют через накопитель.

Здесь следует пояснить, что понятие "стеклоткань" употребляется лишь для упрощения описания. Могут применяться, например, также стекловолокнистные холсты или другие стекловолокнистные нетканые материалы. Не исключено, однако, применение, например, арамидной ткани, полиэфирного холста и т.п. если они обеспечивают требуемые армирующие свойства. Можно также применять тонкие слои из металлических тканей, например, из меди, или металлические ткани с отделанной поверхностью.

На фиг. 1 представлена установка для изготовления полотна ядра; на фиг. 2 другой вариант установки для изготовления полотна ядра; на фиг. 3 - устройство для изготовления строительного элемента в виде плиты из полотна ядра; на фиг. 4 строительный элемент в виде плиты с пенопластовым ядром в разрезе; на фиг. 5 строительный элемент в виде плиты с ядром из минерального волокна или ядром из шерсти в разрезе; на фиг. 6 строительный элемент в виде плиты с ядром из минерального волокна или ядром из шерсти в другом исполнении в разрезе; на фиг. 7 строительный элемент в виде плиты с ядром из минерального волокна или ядром из шерсти в другом исполнении в разрезе.

Для изготовления полотна 2 ядро по фиг. 1 на соответственно оборудованный рольганг 30 с помощью устройства 31 экструдируют и наносят слой пены 21. На продвигаемый вперед слой пены 21 укладывают с помощью распределительного устройства 32 минеральные волокна 22 или же синтетические или жесткие волокна 22'. В качестве "шерсти 22'" можно использовать шерсть овец, лам или других животных, войлок из переработанной одежды и т.п. или смесь шерсти с синтетическими волокнами или одни синтетические волокна. Устройство 32 может укладывать при этом волокна 22 рыхло или уплотненно.

Полотно может быть полотном 2''', состоящим только из двух слоев слоя пены 21 и слоя волокон 22. Можно также вспенить на волокнистый слой верхний покрывающий слой пены 21, в результате чего образуется полотно 2'''', состоящее наподобие сэндвича из двух внешних слоев пены и находящегося между ними волокнистого слоя.

Другая возможность изготовления полотна ядра изображена на фиг. 2. Здесь минеральные 22 и/или природные волокна 22' формуют в виде полотна с помощью уплотняющего устройства 32', причем волокна 22 или 22' уплотняют с формированием слоя. При выходе волокон 22 или 22' из устройства 32' толщина волокнистого слоя за счет ослабления волокон снова увеличивается, причем рыхло лежащие волокна 22 и/или 22' выступают вверх. Если это разрыхляющееся полотно из волокон 22 или 22' покрыть слоем пены 21 из устройства 31 и/или 32', то волокна могут прочно соединяться с пеной 21. За счет этого образуется полотно 2'''', которое укладывают на рольганг 30' и которое имеет положительные свойства затвердевшей пены 21 и волокон 22, а именно, хорошие звуко- и теплоизолирующие и статические или динамические свойства.

У полотна 2'' или 2''' волокна 22 могут быть уплотнены устройством 32 или 32' так, что слой будет гладким и стабильным.

Полотно 2' и 2'', 2''', 2'''' может быть обработано в устройстве, изображенном на фиг. 3. Из полотна 2 изготавливают тогда комбинированные плиты. Полотно 2 укладывают на приводимый во вращение рольганг. При этом бесконечное полотно можно подавать либо в виде плит, либо отрезков. На некотором удалении от растворного грохота 4 установлен растворимый бункер 3. Между грохотом 4 и поверхностью полотна 2 установлено дозирующее устройство 5, которое состоит из двух близко расположенных друг к другу, но не соприкасающихся между собой валиков 105, 106, вращающихся в одном направлении. Валики 105, 106 покрыты влагоотталкивающей резиной твердостью по Шору W 1357, имеют диаметр около 200 мм и приводятся синхронно посредством электродвигателя с регулируемой частотой вращения.

Вязкость раствора, вытекающего из бункера 3 через грохот валкового устройства, очень важна. Речь идет о тонкослойном растворе на цементной основе с содержанием синтетического материала, причем последний повышает вязкость затвердевшего раствора. Раствор имеет, кроме того, заполнители, улучшающие его точно соблюдаемые тиксотропные свойства. Для этого подходят, например, кварцевая мука или мел. Отдельные составы приготавливаются в зависимости от требований специализированными фирмами.

Степень расплава раствора определяют в перевернутоконическом кольце Виккера (верхний свободный диаметр 79 мм, нижний 65 мм при высоте 40 мм) по DIN 1060 (европейский стандарт EN 196) на столе Хегемата. При этом диаметр расплывающейся лепешки должен составлять 22-28 см, предпочтительно 23-27 см. Общая консистенция раствора гомогенизируется или получается за счет движения валиков 105, 106. Раствор стекает через щель между ними на полотно 2 и распределяется по его поверхности посредством подключенного к валковой паре скребка 6.

За скребком 6 в дальнейшем процессе бесконечное полотно из стеклоткани и стеклохолста 7 подают в практически ненатянутом виде т.е. в основном за счет собственного веса, и с той же скоростью, что и скорость транспортирования полотна 2. На рисунке 18 находится запас стеклоткани и стеклохолста 7, направляемого через накопитель 19, известный в текстильном производстве. Полотно из стеклоткани или стеклохолста 7 направляют над полотном 2 посредством прижимного устройства 8 на небольшой высоте (около 2 мм) и при этом вдавливают в слой раствора 9, который проникает как под стеклоткань, так и в промежутки между ее отдельными петлями. Высокое склеивающее усилие обеспечивается тем, что расстояние от слоя стеклоткани определяют так, чтобы поддерживался клеевой слой между стеклотканью и поверхностью полотна ядра.

Дополнительный скребок 10 удаляет лишний раствор над стеклотканью и распределяется таким образом, что в него укладывается полотно стеклоткани или стеклохолста 7, и слой слегка выступает над ним, за счет чего полотно образует затем арматуру в еще сыром растворе 9, которая, однако, контактирует с поверхностью полотна посредством тонкого слоя раствора. Образующееся перед скребком 10 скопление 11 раствора образует в качестве переднего ограничения язычок 12, ощупывающий оптоэлектронным или емкостным чувствительным элементом 13.

Если язычок 12 достигает положения, слишком удаленного от скребка 10, то блок обработки данных 14 интерпретирует сигнал элемента 13 так, что продолжает держать закрытым дозирующее устройство 5 путем уменьшения скорости валиков, в результате чего вытекающее по времени количество раствора уменьшается.

Если язычок 12 отклоняется обратно в направлении скребка 10, блок электронной обработки данных увеличивает скорость вращения обоих валиков 105, 106, в результате чего вытекает большее количество раствора.

За скребком 10 на полотне 2 образуется исключительно равномерный слой раствора 9.

Полотно 2 попадает теперь на позицию резки 15, где нож 16 разрезает сырой еще слой раствора 9 и арматуру из стеклоткани или стеклохолста 7, при необходимости также ядро 2'', 2''', 2'', а именно в зоне стыков, когда уложены отдельные элементы ядра, или на заданных расстояниях при непрерывном полотне ядра. Затем полотно 2 с нанесенным армированным слоем раствора 9 сушат в нагревательной печи 16, в результате чего оно затвердевает. Таким образом, армированный слой раствора 9' прочно закреплен на пеноспластовом ядре 2' или элемента 2'', 2''' или 2'''' ядра. Покрытое с одной стороны ядро уже может использоваться в этом виде в качестве комбинированной плиты. Обычно, однако, изготовляют покрытую с обеих сторон плиту. Для этого покрытую с одной стороны плиту снова возвращают к началу рольганга 1 и переворачивают так, чтобы непокрытая сторона плотна лежала вверху, и процесс повторяют, как уже описано. Таким же образом изготавливают комбинированную плиту с ядром из минерального волокна и другим элементом ядра из органических или неорганических материалов. В качестве растворенных материалов пригодны различные, известные составы из цемента, воды, синтетического материала, из которых изготавливают так называемый тонкослойный раствор. Эти составы являются, однако, специфируемыми и не образуют объект изобретения. Эти "тонкослойные растворы" называются так потому, что они обычно соответствуют водостойким тонкослойным растворам для укладки кафеля.

Толщина полотна ядра является относительно некритической. Она может составлять от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров, например, 20-100 мм. Это зависит от потребности. Слой раствора 9 укладывают обычно как можно экономнее, т.е. как правило, так, чтобы полотно стеклоткани было лишь покрыто.

На фиг. 4-6 изображены отдельные комбинированные плиты, образующиеся посредством способов изготовления.

На фиг. 4 на ядре 2' из экструдированной пены 21 с обеих сторон расположено по однуму армированному слою раствора 9'. Стеклоткань или стеклохолст 7 находится при этом в слое раствора 9'.

Комбинированная плита на фиг. 5 состоит, напротив, из элемента ядра 2'' из чисто минеральных волокон 22 и/или шерсти 22 '. Вокруг элемента 2'' с обеих сторон нанесено по одному армированному слою раствора 9', у которого стеклоткань или стеклохолст находится в слое раствора.

На фиг. 6 элемент 2''' является смесью из минеральных волокон 22 и/или шерсти 22' и слоя экструдированной пены. Образованный таким образом элемент 2''' также заключен с обеих сторон в армированные слои раствора 9', причем стеклоткань из стеклохолст 7 расположен в слое раствора 9.

Предпочтительным образом элемент 2'''' ядра выполнен для изображенной на фиг. 7 комбинированной плиты. Здесь слой из минеральных волокон 22 и/или шерстяных волокон 22' снабжен с обеих сторон в виде сэндвича слоем экструдированной пены 21. Волокна 22 и/или 22' направлены аналогично фиг. 3c в слой экструдированной пены 21. За счет этого создается очень прочное соединение между волокнами 22 и/или 22' и обоими слоями экструдированной пены 21. Благодаря покрытию волокон 22 с обеих сторон экструдированной пеной 21 исключается выступание волокон 22.

Кроме того, этому можно воспрепятствовать за счет смешивания с шерстью 22' или только ее использования.

Возможно также химическое покрытие или пропитывание каждого отдельного волокна. Плиту из химически обработанных волокон не требуется покрывать экструдированной пеной, раствором или тканью. На этот очень стабильный элемент 2'''' ядра также наносят с обеих сторон по одному армированному слою раствора 9', причем стеклоткань или стеклохолст 7 расположен в слое раствора 9.

Особое преимущество у всех четырех изображенных комбинированных плит в том, что замыкающие плоскости слоя раствора и стеклоткани или стеклохолста 7 лежат на одном уровне. Благодаря этому стеклоткань или стеклохолст 7 прочно соединен посредством армированного слоя раствора 9' с соответствующим ядром и внешний слой раствора имеет конфигурацию, пригодную для дальнейшей обработки, например, оклеивания обоями, облицовки кафелем и т.п.

Изобретение относится к способу изготовления комбинированных плит, при котором полотно ядра непрерывно покрывают слоем раствора, армированным стеклотканью и т.п. Твердеющий раствор наносят в жидком виде с определяемой по расплаву вязкостью, и его подачу можно регулировать. 14 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Способ изготовления комбинированных плит, при котором полотно ядра непрерывно покрывают слоем раствора, армированным стеклотканью, отличающийся тем, что полотно (2) ядра, состоящее из пенопласта (2) и/или волокон, шариков, обрезков, полос, кусочков органических и/или неорганических материалов, подают горизонтально в виде бесконечного полотна (2), распределяют твердеющий раствор, стекающий в жидком виде на покрываемую сторону полотна ядра, полотно стеклоткани кладут на верхнюю сторону полотна (2) ядра так плотно, что между полотном стеклоткани и полотном ядра остается только клеевой слой, раствор распределяют с помощью скребка (10) так, что полотно стеклоткани укладывается в слой раствора (9), сырой еще слой раствора (9) подвергают сушке и твердению. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что консистенция нанесенного в жидком виде раствора по DIN 1060 (определение расплыва кольцом Виккерта) дает расплыв 22 28 см. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что наносимый в жидком виде раствор пропускают на полотно (2) ядра через два близко расположенных друг к другу, вращающихся валика (105, 106). 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что валики вращают в одном направлении. 5. Способ по п.3 или 4, отличающийся тем, что регулируют расстояние между валиками (105, 106) и скорость их вращения. 6. Способ по п.1, отличающийся тем, что с помощью чувствительного элемента (13) определяют распространение образующегося перед скребком (10) скопления (11) раствора и количество раствора, вытекающего из устройства (14) для нанесения раствора, регулируют посредством открывания или закрывания установленного на устройстве (14) дозирующего устройства (5). 7. Способ по пп. 5 и 6, отличающийся тем, что управление дозированием осуществляют по результатам измерения скорости вращения валиков (105, 106). 8. Способ по пп.1 7, отличающийся тем, что полотно (2) ядра с еще сырым слоем раствора (9) и арматурой из стеклоткани разрезают в зоне стыков или с нужными расстояниями, а затем подвергают сушке и термообработке для твердения. 9. Способ по п.1, отличающийся тем, что для изготовления полотна ядра уплотняют слой волокон (22, 22'), шариков, обрезков или кусочков из органических и/или неорганических материалов. 10. Способ по п.9, отличающийся тем, что слой волокон (22, 22'), шариков, обрезков, полос или кусочков органических и/или неорганических материалов покрывают экструдированной пеной так, что экструдированную пену (21) пронизывают волокнами (22, 22'), шариками, обрезками, полосами, кусочками из органических и/или неорганических материалов. 11. Способ по пп.1 9, отличающийся тем, что пенопласт (2) состоит из пенополистирола, пеностекла или рыхлого или вспененного вторичного материала или сплоточного плитного материала. 12. Способ по п.8, отличающийся тем, что после сушки и твердения армированного слоя раствора на одной плоской стороне полотна ядра готовую с одной стороны комбинированную плиту переворачивают и процесс повторяют для другой, непокрытой плоской стороны. 13. Способ по пп.1 12, отличающийся тем, что раствор сначала распределяют грубо и полотно стеклоткани (7) укладывают в грубо распределенный раствор. 14. Способ по пп.1 13, отличающийся тем, что толщина затвердевшего армированного слоя раствора (9) составляет по меньшей мере 0,2 мм. 15. Способ по пп.1 14, отличающийся тем, что стеклоткань направляют через накопитель (19) полотна.

Приоритет по пунктам:
10.10.29 по пп.1, 6, 8, 11 15;
04.09.93 по пп.9 и 10;
09.10.93 по пп.2 5, 7.