NO180352B - Fremgangsmåte for å forme et dobbeltkledd oppbygget panel - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte for å forme et dobbeltkledd oppbygget panel. Oppfinnelsen er særlig egnet for konstruksjonsmaterialer og konstruksjoner laget av kompositt-materialer av plast/fiber, især harpiks/fiberkompositter, f.eks. glassforsterket plast (GRP).

Mange konstruksjoner krever områder med panel og

det er ofte nødvendig at panelet er relativt stivt slik at det ikke siger under sin egen vekt eller blir for skjevt under belastning. Panelet kan gjøres stivt ved at det krummes, særlig slik at det får en sammensatt krumning og mange konstruksjoner har inkludert en slik krumning. Når derimot panelet må være flatt, f.eks. for å gjøre byggingen lettere kan det være nødvendig å bruke tyngre materiale for å oppnå den ønskede stivhet, eller å tilføye ekstra avstivningsbjelker. Dette har særlig vært funnet nødvendig når det gjelder glass-fiberforsterkedeplastpaneler (GRP), som blir stadig mer ut-bredt, spesielt i marine- og offshorekonstruksjoner. F.eks. blir mange båter konstruert, med GRP, enten som skrogmateriale eller i overbygning, og selv om mindre fartøy generelt kan overdimensjoneres for å kunne motstå større påkjenninger og gjøre større bruk av sammensatt krumning for å oppnå ekstra styrke og stivhet, kan det oppstå konstruksjonsproblemer hvis fartøyets størrelse økes. Dette på grunn av at det er uøko-nomisk å overdimensjonere større fartøy i og med at størrel-sen på de flate paneler også blir større i slike større far-tøy. Samme problemet kan oppstå i hurtiggående fartøy hvor driftsforholdene er vanskelige og hvor det kreves relativt flate og plane overflater. Store og flate paneler finnes også i overbygninger på skip og i moduler på offshorerigger og plattformer.

. Når det gjelder GRP-paneler kan store belastninger

på store flate paneler føre til at panelet bøyes under belastning. Det har videre blitt funnet at paneler kan sprekke på overflaten og på grunn av manglende forsterkning gjennom laminatet, kan lamellene løsne.

Det er vanlig å avstive slike paneler ved hjelp av profilerte avstivere som vist på fig. 1. Disse avstivere som har et tverrsnitt 3 som ligner en flosshatt er plassert relativt langt fra hverandre og understøtter et relativt tungt kledningspanel 1. Et alternativ er et sammensatt panel laget av to plane paneler 7 og 9 forbundet av et korrugert panel 11 som vist på fig. 2. Når panelene blir vridd på grunn av belastning, f.eks. som vist stiplet over den anstøtende gjen-stand 5 på fig. 1, ville panelet kunne bøyes brått rundt for-bindelsen mellom avstiveren og panelet og avstiveren vil kunne løsne fra panelet ved overgangene som vist ved punkt A på fig. 1. Forbindelsene eller overgangene vil kunne tilveiebringe en belastningskonsentrasjon som forsterker problemet ogøker avskallingsprosessen. Disse problemer vil kunne for-sterkes på områder hvor det er viktig å spare vekt, siden tynnere materialer med større styrke og som bøyes lettere, ofte brukes for å spare vekt. Der hvor paneler dannes ved å bygge opp flere lag, f.eks. til et GRP-panel, vil bruken av tynnere paneler minske konstruksjonstiden og således arbeids-kostnadene. Disse betraktninger har ført til begrenset bruk av slike materialer.

GB-748395 viser en fremgangsmåte for å styrke et panel ved bruk av en langsgående forsterkningsdel som har et overflateparti som samsvarer med panelets overflate, hvor fremgangsmåten omfatter påføring og laminering av forsterknings-delens overflateparti til panelets overflate, og påføring og laminering av et lag materiale til panelet og forsterkningsdelen, idet laget strekker seg over overflatene på forsterkningsdelen som ligger åpen etter det foregående trinn og minst over områder av panelet sideveis på hver side av forsterkningsdelen.

Ved fremgangsmåten fra den kjente teknikk blir imidler-tid lagene av materiale anordnet over formeren slik at panelet direkte under bunnen ikke blir forsterket.

Formålet med oppfinnelsen er å overvinne problemene forbundet med fremgangsmåten fra den kjente teknikk.

Dette formål oppnås ved at fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen har de karakteristiske trekk som angitt i kravet.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det følgende i forbindelse med et ikke begrensende eksempel og under henvisning til tegningene, hvor fig. 1 viser konstruksjoner av kjent teknikk, fig. 2 viser en ytterligere konstruksjon av kjent teknikk, fig. 3 viser en konstruksjon ifølge en første utførelse av oppfinnelsen, fig. 4 viser en konstruksjon ifølge en andre utførelse av oppfinnelsen, fig. 5 viser et trinn for forming av en utførelse av oppfinnelsen, fig. 6 viser et andre trinn for å forme en utførelse av oppfinnelsen, fig. 7 viser et tredje trinn for å forme en utførelse av oppfinnelsen, fig. 7A er et skjematisk riss av fig. 7, og fig. 8A - L viser trinnene for å forme en tredje utførelse av oppfinnelsen.

Fig. 3 viser et konstruksjonspanel ifølge en første utførelse av oppfinnelsen og som omfatter et plant panel 3 0 som er formet integrert med flere langsgående forsterkningsdeler 32 på en flate. De hule forsterkningsdeler er formet integrert med panelet slik at bunnen 34 i hver del er integrert med veggene 36 og danner del av panelet 30. En fremgangsmåte for å frembringe denne konstruksjon i GRP, dvs. ved å bruke glassfiber og harpiks, vil bli beskrevet nedenfor. Det har blitt funnet at denne konstruksjon er betydelig ster-kere og har en jevnere stivhet og er mer motstandsdyktig mot støt enn tidligere konstruksjoner av kjent teknikk, vist på fig. 1, og det er tenkt at dette er på grunn av at panelet har meget stor motstandskraft mot avskalling eller mot løs-ning av forsterkningsdelene og den flate.paneldel.

Oppfinnelsen kan også anvendes for avstivning av et eksisterende panel som vist på fig. 4. Som vist blir et panel 40 avstivet ved å laminere flere forsterkningsdeler dertil, som er formet av avstiverne 42 som har et bokslignende tverrsnitt. I hver av disse bokslignende avstivere blir bunnen 44 formet integrert med veggene 46 som altså strekker seg oppover på hver side for å tilveiebringe et fullstendig laminert sam-menhengende område "Y" med panelet 4 0 som er større enn det laminerte område i tidligere konstruksjoner som vist på fig. 4, i en størrelsesorden "Z".

Som nevnt ovenfor egner oppfinnelsen seg særlig for bruk i fiber/harpikskomposittmaterialer og spesielt for konstruksjoner som bruker glassfiber. En fremgangsmåte for å frembringe konstruksjonen ifølge oppfinnelsen, vil nå bli forklart med henvisning til fig. 5, 6 og 7.

Først blir skallet 50 lagt opp og får herde, men ikke fullstendig. Så blir det bestemt hvor avstiverne av bokstverrsnitt skal tilveiebringes og hvor formenes kanter skal anbringes som brukes til å forme disse bokser blir markert, f.eks. ved punktene merket F på fig. 5. Deretter blir to matter eller stofflag av fibermateriale 52, 54 som er større enn bunnen av formen, anbragt over de merkede områder og fuktet og presset sammen mellom formenes kanter. Ut-trykket "fuktet" som brukes i GRP-teknikken innebærer på-føring av harpiks på fibermatten eller stoffmaterialet.

Deretter blir formen 60, som kan være et fast skum-materiale, en hul GRP eller et annet passende materiale for formålet, plassert i stilling og holdt nede eller festet i denne stilling ved hjelp av vekter, klemmer eller støtter 62. Pinner 68 av plast eller annet materiale kan festes på forhånd i formen 6 0 for å hindre at formen flytter seg før harpiksen størkner. Harpiks blir så påført siden 61 og del av formens 60 topp, og de to matter eller stofflag 52 og 54 blir viklet rundt formen, fuktet og festet på vanlig måte. Som det vil fremgå av fig. 6 vil de ytre hjørner i konstruksjonens bunn være konkave, og for. å hindre at det dannes et gap her når resten av konstruksjonen bygges opp blir utglattingsklednin-ger 66 plassert langsetter konstruksjonen i skjøten mellom mattene 52, 54 og panelet 50. Disse kan f.eks. være for-spunnet tau, f.eks. lengder av fiber som impregneres med harpiks. Dette får så herde.

Deretter blir vektene eller festeinnretningene 62 fjernet og fibertapen 7 0 blir lagt opp på toppen av formen. Deretter blir fiberlagene 72 som ligner flosshatter, lagt opp på vanlig måte, interfoliert med fibertape 70. Disse lag 72 blir anordnet slik at de overlapper skallet 50 på hver side av formen, og" de strekker seg kontinuerlig over formen. Kled-ningene 72 blir deretter gradvis forflyttet sideveis slik at det enten kan frembringes en skråkant 75 som egner seg for å få frem arrangementet på fig. 4, eller en bladskjøt (dvs. en ende mot ende-skjøt hvor stykkene formes for å overlappe hverandre med ytterligere fiberlag 78 lagt over skallet). De ytterligere fiberlag 78 kan om nødvendig strekke seg til og/ eller over andre boksdeler. På denne måte kan konstruksjonen vist på fig. 3 frembringes.

Fig. 7A viser forenklet fiberlagene i konstruksjonen på fig. 7.

Det vil være mulig å oppnå lignende konstruksjon som den ovennevnte, ved å forhåndsvikle fuktede matter eller stofflag av fibermaterialet 52, 54 rundt formen for å plas-sere formene på skallet. En slik fremgangsmåte har imidler-tid den ulempe at områder som gir dårlig eller ikke noe feste, og uforsterket harpiks vil kunne fremkomme i området mellom formen og panelet når det oppstår uregelmessigheter, bøyninger eller lufthuller i panelet.

Oppfinnelsen kan også brukes i en tosidig konstruksjon med to jevne overflater, snarere enn ved en og en side som er korrugert. Et tidligere forslag for et korrugert kjernepanel er vist på fig. 2, men som det vil fremgå er mindre enn 50% av overflaten på hver side festet til den kor-rugerte avstivningsdel.

Fremstilling av en tosidet konstruksjon ifølge en ytterligere utførelse av oppfinnelsen vil nå bli beskrevet med henvisning til fig. 8A - L.

Dette omfatter en lagoppbygning lagt på våte lag i motsetning til delvis fuktede lagoppbygninger som beskrevet med henvisning til fig. 5, 6 og 7. Fremgangsmåtene kan imid-lertid byttes om.

Først blir et første laminat 80 lagt opp som på

fig. 8A. Deretter blir plasseringene F for et sett med kjerneformer 8 2 markert, som vist på fig. 8B, på flaten 80. Altera-tivt kan de merkes på forhånd på den underliggende støpeflate for å lette en fuktig-mot-fuktig lagoppbygning av klar harpiks. Remser av MELINEX eller lignende materiale(som ikke påvirkes av harpiks) 84 (fig. 8C) blir så anbragt langs kjerneformenes kantlinjer.

Lag av fiber og harpiks 86 blir så lagt opp, hvor kantene overlapper maskeringsremsene 84. Lagene 86 blir så bygget opp til ønsket tykkelse og området mellom remsene blir samlet og eventuelle hulrom blir valset ut. Som vist på fig. 8E, blir kjerneformene festet i stilling og maskeringsremsene 84 blir løftet for å presse kantene på laminatlagene mot sidene av kjerneformene 82, se fig. 8F, som har blitt fuktet på forhånd med harpiks. Maskeringsremsene blir så fjernet og laminatet samlet.

Som vist på fig. 8G blir lagene av fiber og harpiks 88 deretter lagt opp utover formene og ligger over skallet 80

langsetter formene. Flere maskeringsremser 90, f.eks. av MELINEX blir anbragt langsetter toppen på de opphøyde deler og ytterligere lag av fiber og harpiks 92 blir lagt på toppen av disse og overlapper de øverste sider av de opphøyde deler som vist på fig. 81. Disse lag 92 blir bygget opp til ønsket tykkelse og områdene på toppsidene av de opphøyde deler blir samlet og eventuelle hulrom blir valset ut.

Som vist på fig. 8J blir former 94, for å bære det øverste lag, så anbragt i områdene mellom de opphøyde deler. Disse former 94 kan være lik formene 82 og velges til passende høyde for å få frem den ønskede toppoverflate, f.eks. glatt eller litt korrugert. Maskeringsremsene 90 blir så løftet og lagene 9 2 brettes over toppen av formene 94 som har blitt for-fuktet med harpiks. Maskeringsremsene blir så fjernet og laminatet samlet på toppen av formene 94 som vist på fig. 8K. Endelig blir det øverste laminatlag 96 lagt opp til ønsket tykkelse som vist på fig. 8L.

Denne fremgangsmåte kan gjentas for håndterbare lengder av kjerneformer og kjerne og hvis det ønskes større panel, kan nærliggende lengder føyes sammen f.eks. ved hjelp av blad-skjøt, strapping eller omskjøt. Samme fremgangsmåte kan også anvendes ved kjerneavstivere som er plassert langt fra hverandre innenfor et sandwich-lamiat som ikke er helt massivt, men som vil ha hule områder mellom formene.

Oppfinnelsen som beskrevet ovenfor frembringer en

mer balansert avstiver for å forbinde skall enn tidligere kjente fremgangsmåter, og konstruksjonen gjør at avstiverne har mindre tendens til å skalle av fra skallet. Videre vil bindingsområdet mellom avstiveren og skallet øke og området blir symmetrisk anbragt rundt avstiverens midtlinje. Faktisk vil 100% av avstiverens fremspringende område bli festet til skallet mens tidligere konstruksjoner som vist på fig. 1,

bare viser at de utadvendte flenser 2 blir festet til skallet, og disse kan representere mindre enn 5 0% av avstiverens totale fremspringende område.

Oppfinnelsen kan brukes i en konstruksjon med fiber/ harpikskomposittmateriale, med en hvilken som helst type passende harpiks, f.eks. harpikser som har stor styrke, stor bruddforlengelse (bøyelighet) eller motstandsdyktighet- mot .brann, enten enkeltvis eller i kombinasjon.

F.eks. kan en ytterligere forbedring når det gjelder støtmotstand oppnås ved å bruke et mykt harpiks i laminatlagene nærliggende overgangen mellom forsterkningsdelen og panelet.

Claims (1)

1. Fremgangsmåte for å forme et dobbeltkledd oppbygget panel, KARAKTERISERT VED at den omfatter de trinn: - å legge et første kledningslaminat (80), - å merke beliggenhetene for et første sett av kjerneformer (82) på det første kledningslaminat, - å anbringe remser av nedre maskeringsremser (84) over de merkede beliggenheter av det første sett av kjerneformer (82), - å legge nedre lag (86) av fiber og harpiks med kantene av det nedre lag overlappende de nedre maskeringsremser (84), - å feste det første sett av kjerneformer (82) i stilling ovenfor de nedre lag (86) av fiber og harpiks, hvor kjernef ormene (82) har jevn avstand fra kantene av det nedre lag (86) av fiber og harpiks, - å heve de nedre maskeringsremser (84) for å trykke kantene av de nedre lag (86) av fiber og harpiks mot sidene av det første sett av kjerneformer (82), - å fjerne de nedre maskeringsremser (84), - å legge kontinuerlige lag (88) av fiber og harpiks over toppen av det første sett av kjerneformer (82), hvor det kontinuerlige lag (88) innhylles i det første kledningslaminat (80) langs det første sett av kjerneformer (82), - å anbringe øvre maskeringsremser (90) langs kronene av det første sett av kjerneformer (82) på toppen av de kontinuerlige lag (88) av fibere og harpiks, - å legge øvre lag (92) av fiber og harpiks på toppen av de øvre maskeringsremser (90), hvor det øvre lag (92) overlapper toppsidene av kjerneavsnittene, - å anbringe andre sett av kjerneformer (94) i områdene mellom det første sett av kjerneformer (82), - å heve de øvre maskeringsremser (90) for å brette de øvre lag (92) av fiber og harpiks på toppen av det andre sett av kjerneformer (94), - å fjerne de øvre maskeringsremser (90), og - å legge et andre kledningslaminat (96) på toppen av det øvre lag (92) av fiber og harpiks som kommer i kontakt med det andre sett av kjerneformer (94), og på toppen av det kontinuerlige lag (88) av fiber og harpiks på toppen av det første sett av kjerneformer (82).