NO146321B - Framgangsmaate og apparat for framstilling av et blokkformet byggeelement - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører generelt en framgangsmåte

og et apparat for framstilling av byggeblokker og går særlig ut nå en framgangsmåte og et apparat for fabrika-sjon av slike byggeblokker som dels kan danne effektiv bygningsisolasjon sammen med andre materialer som bærende ramme, og som dels kan danne såvel bygningsisolasjon som bærende element samtidig. Byggeblokken ifølge oppfinnelsen er framstilt av presset halm fra slike planter som f.eks. rug, kveite, havre, bygg o.l., som inneholder limstoffer.

Det har gjennom århundrene vært benyttet mange forskjellige slags byggematerialer i varierende omfang.

I mange land blir det således fremdeles benyttet halm

som taktekkingsmateriale. I dag blir halm i de industri-aliserte landene bare benyttet i form av innvendig plate-bekledning i begrenset målestokk, eksempelvis som dekor-ative innertaksplater. Eksempler på slike isolerende takplater av halm, ofte i form av krysshalmplater, er vist og beskrevet i svensk patentskrift nr. 94.348, 134.417

og 218.150.

På grunn av at halmstråene i de kjente halm-platene er lagt i sjikt i nlaten har denne vist tilbøye-lighet til å sprekke langs disse stråsjikt. Det har heller ikke vært mulig å framstille kjente halmplater i så store tykkelser at de kunne brukes som byggeblokker.

Som oftest blir de tidligere kjente halmnlater holdt sammen av det pålimte overflatesjikt av papir som de er kledd med. I de tilfeller hvor halmen har vært benyttet uten sammenpressing har dessuten brannsikkerheten vært utilfredsstillende.

O<p>pfinnelsen eliminerer blant annet de foran-nevnte ulemper samt en rekke andre ulemper, som knytter seg til tidligere kjente halmplater, men som ikke er spesielt nevnt her. Det skal på<p>ekes at selv om disse takplater er framstilt ved oppvarming og pressing av halm, tilhører de en bestemt produkttype, nemlig relativt tynne plater, mens oppfinnelsen går ut på byggelementer av en annen produkttype, nemlig relativt tykke byggeblokker.

Ifølge oppfinnelsen er det dessuten skapt en framgangsmåte og et apnarat for framstilling av bygge-.blokker av presset halm, hvor det muliggjøres serie-fabrikaajon i industriell målestokk til økonomisk gunst-ige vilkår.

De trekk som karakteriserer oppfinnelsen, fram-går av etterfølgende patentkrav.

Vedlagte tegning viser et apparat som er utformet for å gjennomføre framgangsmåten ifølge oppfinnelsen. Apparatet er vist skjematisk i sideriss, idet enkelte deler, som befinner seg bakenfor foranliggende elementer er vist med stiplete linjer, som likeens illustrerer alternative stillinger for enkelte elementer.

Generelt kan den teknikk, som ligger til grunn

for oppfinnelsen, beskrives på følgende måte: Halm av rug,kveite,havre,bygg og turnips inneholder limstoffer. Når halmen blir varmet opp til mellom 80 og 130°C, blir det vann, som er bundet i halmen, frigjort i form av damp. Denne varme dampen ldser opp limstoffene i halmen. Når halm, som er varmet opn til en temperatur innenfor nevnte område, med de derved op<p>leSste limstoffer presset sammen og får kjølne under sammenpressing, vil limet binde halmen sammen til vedliknende blokker. Blokkens fasthets-egenskaper er dels avhengig av limets bindeevne, dels

av halmens orientering i blokken.

Ved tidligere kjent teknikk, hvor halmen legges

i sjikt i platene, blir platenes fasthet lav langs lag-delingen. Dersom halmen derimot, i overenstemmelse med oppfinnelsen, blir orientert ved rulling, flytting eller tvinning, slik at det unngår lagdeling, elimineres risikoen for sprekkdannelse, og halmstråenes individuelle

strekkfasthet sammen med limets vedhefting armerer kon-struksj onen.

Ved metoden ifølge oppfinnelsen går en fram på følgende måte: Under skurtresking ute på markene blir halmen matet ut av skurtreskeren i en jevn streng. Ifølge oppfinnelsen samles denne streng opp ved hjelp av en rundballingsmaskin, en såkalt rundballer, og rulles sammen til en sylindrisk balle med plane endeflater.

På denne måten blir halmen i hovedsaken orientert kon-sentrisk langs ballens lengdeakse. Denne rundballe videre-behandles ifølge oppfinnelsen i et apparat, hvor den underkastes oppvarming, sammenpressing og avkjøling. Når en rundballe presses sammen, uteblir den foran angitte, tidligere benyttede sjiktvise orientering for halmen, og ballen vil få en homogen struktur, hvor halmstråenes seighet blir utnyttet, til å armere konstruksjonen. Den i det foregående beskrevne rundballingsmetode utføres i samsvar med kjent teknikk, men det kan formodentlig oppnås enda bedre mekaniske sammenholdende effekt ved å orientere halmen på andre måter som f.eks. ved spinning, tvinning eller fletting, eller ved samtidig krysslegging i vertikal- og horisontalplanet.

Framgangsmåten ifølge oppfinnelsen beskrives i det følgende i samband med en beskrivelse av det apparat som illustreres på tegningsfiguren. Apparatet danner en mobil enhet, som i sin ene ende er forsynt med hjul (til høyre i figuren) og i sin annen ende med ei trekkstang og nivåinnstillingsmekanisme på passende måte, slik at den kan bukseres mellom forskjellige halmforråd ved hjelp av et trekk^jøretøy og stilles opp ved forrådet i korrekt stilling for å gjennomføre arbeidsonerasjonen. Apparatet er naturligvis utstyrt med en (ikke vist) kraftkilde for de motorer som inngår i apparatet.

Når rundballingsmaskinen har samlet opp halmen, som lå i strenger på marken, og har rullet denne opp i rundballer, blir sistnevnte transportert til apparatet ifølge oppfinnelsen. Her blir rundballen ( på tegningen er det skjematisk antydet en slik balle 21 med stiplet linje) plassert på et V-formet innmatingsbord 1, som kan beveges framover og bakover ved hjelp av en hydraulisk sylinder 2. På grunn av innmatingsbordets V-form vil ballen bli orientert med sin lengdeakse vinkelrett på maskinens lengdeakse.

Etter at rundballen er anbragt Då innmatingsbordet 1 (i den stilling lb som vises lengst til venstre med stiplete linjer), <p>åvirkes den hydrauliske sylinderen 2 slik at den trekker innmatingsbordet 1 inn i apparatet til den stilling la som er vist med fullt opptrukne linjer.

Apparatet består vesentlig av to hoveddeler, nemlig oppvarmingsapparatet, som er vist til venstre,

og sammenpressingsnartiet, som er vist til høyre. I oppvarmingspartiet finnes det en varmeovn. I denne er det overtil til venstre anordnet mikrobølgeaggregater 3 for oppvarming av rundballen. Varmeovnen består av en sta-sjonær, lukket,øvre,bakre del 4, samt ei framre, nedre ovnsluke 6. Ovnsluka 6 kan beveges ved hjelp av hydrauliske sylindre 5 fra den stilling, som er vist med fullt opptrukne linjer, til den åpne stilling, som er vist med stiplete linjer.

Ovnsluka 6 bærer to gripearmer 9, som er bevegelig festet til akselen 8. Disse gripearmer 9 kan manøvreres ved hjelp av hydrauliske sylindre 7.

Når rundballen 21 skal forflyttes fra den viste stilling, for å varmes opp, svinges ovnsluka 6 nedover inntil akselen 8 befinner seg i den stilling som er angitt ved 8b. Gripearmene 9 svinges ned utenfor rundballens kortsider (de ulike rundballenes diameter kan således variere uten at dette påvirker ap<p>aratets arbeidsmåte)

og i det minste den ene av gripearmene 9 blir deretter presset inn mot rundballens sentrum. Gripearmene griper således fast om rundballen 21 i dennes lengdeaksepunkter.

Deretter bringes gripearmene 9 ved hjelp av de hydrauliske sylindrene 7 til å løfte rundballen 21 opp og derved inn i ovnsluka 6, hvoretter denne stenges ved svingning til den fullt opptrukne stilling ved hjelp av de hydrauliske sylindrene 5 (hvorved akselen 8 inntar stilling 8a). Rundballen, som nå er plassert i varmeovnen, roteres mens den er opphengt om sin lengdeakse ved hjelp av en (ikke vist) motor og transmisjon. Ved en foretrukk-et utførelsesform blir det benyttet elektromotor og kjede-transmisj on.

Oppvarmingen skjer ved at fortrinnsvis ei rekke mikrobølgeaggregater 3 er innrettet til å frambringe mikrobølger som er rettet slik at de vil treffe ballens sentrum når gripepunktene for armene 9 befinner seg sen-tralt i varmeovnen. Mikrobølgeaggregatene er hensikts-messig fordelt på en slik måte at det oppnås jevn oppvarming av halmen langs hele ballen.

Når rundballen blir rotert forbi rekka av mikrobølgeaggregater, vil rundballens sentrum derfor bli truffet av flere bølger enn dens overflatesjikt. Ettersom mikrobølgene stanses på sin vei inn gjennom ballene dels på grunn av fuktigheten i halmen, dels av halmen selv, jevner den roterende bevegelsen ut energitilførselen, slik at hele halmballen varmes opp samtidig. Dersom halmens fuktighetsinnhold eller tetthet varierer med innsamlings-forholdene, kan en variere effekten av rundballens rotasjon foran mikrobølgeaggregatene ved å forskyve den roterende akse slik at mikrobølgene ikke vil treffe midt i ballen, men ved siden av dens akse. Derved vil oppvarmingen av det midtre partiet bli redusert til fordel for de om-råder av ballen som befinner seg nærmere omkretsflaten.

Når rundballen har blitt varmet opp til passende temperatur, manøvreres ovnsluka 6 ved hjelp av de hydrauliske sylindre 5 og åpnes, hvorved luka vil befinne seg i den stiplete stillingen ( hvor akselen 8 er i stilling 8c). Manøvrering av gripearmene 9 fører deretter til at disse svinger rundballen ned, hvoretter armene føres ut fra hverandre for frigjøring av rundballen, som så for-later oppvarmingspartiet og faller ned på sammenpressings-partiets innmatingsluke 10. Deretter manøvreres ovnsluka 6 slik at den svinges tilbake i retning nedover inntil akselen 8 har nådd stillingen 8b, hvor gripearmene 9 påny påvirkes til å gripe om neste rundballe 21, som nå er plassert på innmatingsbordet 1, hvoretter opp-varmingsoperasjonen gjentas for denne.

I sammenpressingspartiet blir den oppvarmete halmballen presset sammen. Ettersom rundballen ifølge oppfinnelsen etter pressingen får anledning til å av-kjøles under o<p>prettholdt sammenpressingstrykk, blir det benyttet bare løse tvingeelementer, som beskrives nærmere i det følgende. Når den oppvarmete rundballen har havnet på sammen<p>ressingspartiets innmatingsluke 10, blir denne stengt ved hjelp av to hydrauliske sylindre 11 samt låst i stengt stilling ved hjelp av passende rigler 12. Sammenpressingspartiet er på dette tidspunkt utstyrt med de løse deler som inngår i tvinga, nemlig dennes underside 17, overside 18 og to langsider 19,20. Hydrauliske sylindre 13, samvirker stort sett vertikalt,

presser et styrebord 14 mot den øvre tvingedelen 18.

Den oppvarmete rundballen blir under den vertikalt rettete pressoperasjonen trykket sammen til et høydemål som er noe større enn halmblokkens tilsiktete slutthøyde Deretter påvirkes de to horisontalt virkende sylinderpar 15,hhv.16 for å presse ballen sammen i horisontal retning til en bredde som er noe mindre enn halmblokkens ønskete endelige bredde. Deretter påvirkes igjen de vertikalt virkende hydauliske sylindre 13 for å presse rundballen ytterligere ned, slik at tvingas sidedeler 19,20 vil befinne seg innenfor de nedadragende knaster på overdelen 18, hhv. de oppstående knaster på underdelen 17. I denne stilling <p>åvirkes de horisontalt arbeidende hydrauliske sylindre 15, hhv. 16 til å avlaste trykket i horisontal retning, og på grunn av halmens indre trykk vil tvingas deler bli holdt sammen i sammenpresset tilstand.

Deretter åpnes pressa helt og den nå dannete, flere dm tykke halmblokken, som er innesluttet i tvinga, blir transportert ut av pressa for å kjølne. Først når halmblokken er avkjølt til romtemperatur tas tvinge-delene bort. Så sages blokkens ender plane og den er ferdig.

Fagfolk innenfor det aktuelle tekniske område vil innse at oppfinnelsen kan varieres og modifiseres innenfor dens grunntanke, slik denne er definert i etter-følgende patentkrav. Det utførelseseksempel, som er illustrert på tegningen samt beskrevet i det foregående, er således bare ment å belyse en passende utførelsesform, som op<p>finnelsen ikke er begrenset til, men kan varieres og modifiseres innenfor ramma for etterfølgende patentkrav.

Claims (10)

1. Framgangsmåte for framstilling av et blokkformet byggeelement av stråmateriale, såsom halm, karakterisert ved at stråmaterialet sankes opp og orienteres slik at det blir oppnådd kraftig sammenbinding i såvel horisontal- som vertikalretning i blokkform, at blokken av stråmateriale føres inn i en varmeovn, gripes langs kortsidene i deres midtpunkt, roteres foran passende varmekilder inntil hele blokken har en temperatur på mellom 80 og 130°C, at den således oppvarmete blokk av stråmateriale i oppvarmet tilstand føres til ei presse, hvori blokken presses sammen i vertikal og horisontal retning, hvoretter den oppvarmete og sammenpressete blokk under bibeholdt sammenpressingstrykk får kjølne til omgivelsestemperatur.

2. Apparat for gjennomføring av framgangsmåten i samsvar med krav 1, karakterisert ved en bevegelig innmatings»-anordning (1) for mottakelse av en balle med orienterte fibre (eksempelvis en rundballe 21) av stråmateriale, en ovn (4,6) for samtidig rotasjon av ballen og oppvarming av denne, samt en sammenpressingsdel, hvori løstagbare, bevegelige tvingeelementer (17,18 hhv. 19,20) er innrettet til å omslutte og presse sammen den oppvarmete halmballen til dens ønskete dimensjoner, idet tvingeelementene låses sammen med hverandre og den således oppvarmete og sammenpressete halmballen innesluttet i nevnte tvingeelementer og tatt ut av pressa får kjølne til omgivelsestemperatur under bibeholdt presstrykk.

3. Apparat i samsvar med krav 2, karakterisert ved at apparatet danner en mobil enhet, som ved sin ene ende bæres av hjul, mens dens annen ende har ei trekkstang for tilkobling til et trekkkjøre-tøy, samt en nivåinnstillingsmekanisme.

4. Apparat i samsvar med krav 2 eller 3, karakterisert ved at varmeovnen (4,6) omfatter mikrobølgeaggregater (3) samt ei stengnings- og ånnings-bar ovnsluke (6), som er forsynt med gripearmer (9) for å bære rundballen (21) når denne befinner seg i varmeovnen (4,6).

5. Apparat i samsvar med krav 4, karakterisert ved at gripearmene (9) er bevegelige ved hjelp av hydrauliske sylindre (7) samt opphengt i en dreiningsaksel (8), og at i det minste en av gripearmene er anordnet med sin frie ende bevegelig inn mot og bort fra rundballens (21) ende for å gripe denne i sentrum.

6. Apparat i samsvar med krav 5, karakterisert ved at en motor og en transmisjon for å rotere rundballen (21), som holdes av gripearmene (9) i varmeovnen (4,6,), foran oppvarmingsanordningene (3).

7. Apparat i samsvar med et av kravene 2-6, karakterisert ved at dets sammenpressingsdel har ei stengningsluke (10), som også tjener som innmatingsluke samt kan beveges mellom en åpen (10a) og en stengt (10b) stilling, og omfatter vertikalt arbeidende hydrauliske sylindre (13) og stort sett horisontalt arbeidende hydrauliske sylindre ( 15,16).

8. Apparat i samsvar med krav 7, karakterisert ved at den oppvarmete rundballen (21) blir presset sammen mellom løse tvingedeler (17,18,19,20) i sammenpressingsdelen.

9. Apparat i samsvar med krav 8, karakterisert ved at nevnte løse tvingedeler omfatter over- og underdeler (18 hhv. 17), som er forsynt med knaster, og at sidetvingedeler (19,20) er innrettet til å inngripe og fastholdes mellom nevte knaster når sammen-press ingstrykket avlastes.

10. Apparat i samsvar med et av kravene 7-9, karakterisert ved at sammenpressingsdelens stengnings- og innmatingsluke (10) er låsbar i stengt stilling ved hjelp av passende låseanordninger (12).