NO792244L - Fremgangsmaate og apparat for aa lage bygningsmoduler - Google Patents

Description

Fremgangsmåte og apparat for å lage bygningsmoduler.

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte

og et apparat for å lage bygningsmoduler, som hver har en isolerende skumkjerne innkapslet i et skall av fiberarmert sementholdig materiale. Oppfinnelsen angår også en forbedret sammensatt bygningsmodul fremstilt ved fremgangsmåten.

Bygningsmateriale som har en isolerende skumkjerne innkapslet i et skall av fiberarmert sementholdig materiale er spesielt nyttig i bygningsanvendelse siden de har en liknende utseende som helstøpte betongmoduler og enda har betydelige forbedringer i isolasjonsegenskapene og vektreduksjon.

På grunn av økede kostnader i materialer og arbeidskraft har bygningsindustrien begynt å nytte prefabrikerte bygningsmoduler for mange anvendelser og har forsøkt en enkel og økonomisk fremgangsmåte og apparat for å lage disse bygningsmodulene på en kontinuerlig måte. Slike prefabrikerte bygningsmoduler er f.eks. veggpaneler, takdekke og liknende. En populær bygningsform er kjent som "påhengsvegg"-konstruksjon og innebærer bruken av et konstruksjonsstålskjelett til hvilke prefabrikerte eller forhåndsstøpte paneler blir festet. Slike påhengsveggpaneler er vanligvis støpestykke av armert betong og er utstyrt med en overflatefinish slik som en glatt betongflate eller tilslags-material innstøpt i fronten av panelene. Disse panelene er ekstremt tunge. F.eks. veier et l,22m x 2,44 m påhengsveggpanel-avstøpt av armert betong fra omkring 635 kg - 7 25 kg og det kreves tungt konstruksjonsutstyr for å installere disse. I tillegg har disse panelene svært dårlig isolasjonsegenskaper og de er i seg selv en svært dårlig dampsperre. Dette gjør det nødvendig med ytterligere konstruksjoner for å isolere 6g.rforsegle,:før_støpte betongpåhengsvegger.

En hensikt med foreliggende oppfinnelse er å frembringe en fremgangsmåte for å lage bygningsmoduler på en enkel og økonomisk måte.

Dette blir oppnådd ved fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse som omfatter: anordning av langsgående avstøpningssoner langs et underlag som har tverrsgående deler: anordninger derpå; avstøpning av et bunnlag av vått sementholdig material over underlaget til avstøpningssonen; tilføring av fiberarmering til bunnlaget ved å tilføre fiber i atskilte lengder i en eller flere arbeidsganger over avstøpningssonen og innføring av fibrene i bunnlaget; plassering av enkle skumkjerneelement eller sammensatt skumkjerneelementer på bunnlaget slik at de blir avstandsplassert fra atskillelsesanordningene og fra sideveggene til avstøpningssonen; tilføring av våt sementholdig materiale til hele lengden av avstøpningssonen for å fylle det frie rommet rundt hvert kjerneelement og for å forme et topplag som dekker hvert kjerneelement og derved atskilt omhylle hvert kjerneelement,' tilføring av fiberarmering til topplaget ved å tilføre fibre i atskilte lengder i en eller flere arbeidsganger over avstøpnings-sonen og legge inn fibrene i topplaget; og herding av det sementholdige materiale som omhyller hverckjerne og fjerning av de herdede modulene fra avstøpningssonen.

En videre hensikt ved foreliggende oppfinnelse

er å frembringe et apparat for å utføre fremgangsmåten til foreliggende oppfinnelse. Dette apparatet omfatter støpeanordninger som innbefatter langsgående sidevegger langs et underlag; sementvognanordning tilpasset til å bevege seg langs støpeformen for å tilføre våt sementholdig materiale dertil; fibervognanordning tilpasset til å bevege seg langs støpeformen for å:'.tilføre kappet fiber dertil og tversgående deleanordning for å dele støpesonene i lengder tilsvarende med lengden til modulene som skal bli formet.

Enda en ytterligere hensikt med foreliggende oppfinnelse er å frembringe sammensatte bygningselementer som vil gi fordeler i material og konstruksjonskostnader, som er lett i vekt sammenliknet med forhåndsstøpte betongpaneler f.eks. og som har i og for seg svært forbedret isoleringsevne og dampsperre-egenskaper. En slik sammensatt bygningsmodul ifølge foreliggende oppfinnelse har minst stive skumkjerner, plassert ved siden av hverandre, hvor kjernen f.eks. består av stivt polyuretanskum som har en tetthet i størrelsesorden av 32 til 80 kg^m 3, er innkapslet i et skall av fiberarmert sementholdig material som har armeringsribber rundt i det indre f.eks. ved sammenforening-en mellom kjernene. Det sementholdige skallet er også armert med et første fiberarmeringsmaterial i avkuttet fiberform fordelt i en innbyrdes forbundet uregelmessig matrise hovedsakelig helt gjennom skallet. Et andre fiberarmeringsmaterial i form av bomullslerret kan også bli plassert rundt skumkjernene og i tilliggende nærhet av skallet.

Foreliggende oppfinnelse vil bli nærmere forklart

i sammenheng med medfølgende tegninger, hvor:

Fig. 1 er et toppsnitt av apparatet ifølge foreliggende oppfinnelse, Fig. 2 er et sidesnitt av apparatet på fig. 1, Fig. 3 er et toppsnitt av avstrykningsbrettet, Fig. 4 er et toppsnitt av avstrykningsbrettet i

bruk på støpeformen,

Fig. 5 er et detaljert tverrsnitt av støpeformen,

Fig. 6 er et frontsnitt av støpeformen,

Fig. 7 er et perspektivsnitt av fronten av støpe-formen, Fig. 8 er et perspektivsnitt av et støtteelement, Fig. 9 er et toppsnitt av støtteelementene og

støpeformen.

Fig. 10 er et perspektivsnitt som viser et trinn i

fremgangsmåten til foreliggende oppfinnelse,

Fig. 11 er et■perspektivsnitt som viser et påfølgende

trinn i fremgangsmåten,

Fig. 12 er et perspektivsnitt som viser et ytterligere trinn ved fremgangsmåten, Fig. 13 er et perspektivsnitt av en alternativ

utførelsesform av bygningsmodulen,

Fig. 14 er en ytterligere utførelsesform av en

bygningsmodul,

Fig. 15 er et sidesnitt av annen utførelsesform

av en bygningsmodul,

Fig. 16 er et delvis brutt perspektivsnitt av en utførelsesform av en sammensatt bygningsmodul; Fig. 17 er toppsnitt av tilgrensende kjerner på fig. 16, Fig. 18, 19 er detalj snitt av alternative utfør-elsesf ormer av kanalutformingsanordningene, Fig. 20 er et detaljsnitt av en alternativ utfør-elsesf orm av de inn i hverandre angripende anordningene, Fig. 21 viser et perspektivsnitt av den sammensatte modulen som er blitt fremstilt ifølge foreliggende oppfinnelse . Fig. 22 er et toppsnitt av en videre utførelses-form av en sammensatt bygningsmodul, Fig. 23 er et sidesnitt langs linjene 23-23 på fig. 22, Fig. 24 er et sidesnitt av fig. 22 langs linjene 24-24, Fig. 25 er et detaljert snitt av området innsirklet av sirkelen a på fig. 22, Fig. 26 er et snitt langs linjen 26-26 på fig. 25, Fig. 27 er detaljsnitt av området innsirklet av sirkelen B på fig. 22, Fig. 28 er et snitt langs linjen 28-28 på fig. 27, Fig. 29 er et detaljsnitt av området innsirklet av sirkelen C på fig. 22, og Fig. 30 er et detaljsnitt av området innsirklet av sirkelen D på fig. 22. Fig. 1 og 2 viser systemet som omfatter en sement-blander 1 som mottar de/forskjellige komponentene av det sementholdige materialet for å blande det. En sementvogn beveger seg på de horisontale og vertikale sporene 3 for plassering under sementblanderen 1 og for deretter å avsette det sementholdige materialet i støpeformene 4.

Det er også anordnet en glassfibervogn 5 som beveger seg på sporene 3 for å avsette avkuttede eller kuttede fibre i det våte sementholdige materialet for å oppnå et fiberarmert sementholdig materiale.

Binger 6 er også anordnet for å oppta spilt materiale fra sementvognen.

Sementblanderen 1, som vist på fig. 1, lager

og avgir automatisk avmålte mengder av råmateriale inn i en

blander, råmaterialet blir tilført gjennom innganger (ikke vist) inn i avdelte rom og den ønskede mengden av forskjellige materialer blir tilført til en beholder hvorfra det så blir til-ført til en blander og avgitt til sementvognen 2.

Det sementholdige materiale er fortrinnsvis vanlig sement i blanding med vanlige fyllmaterialer som sand eller pimpstein og kan inneholde vanlige tilsetninger som kalk og sterater for vannbestandighet, latex for ytterligere styrke og fuktighetsevne med hensyn til fiberarmeringen, og vannreduser-ende middel slik som pozzolitt for hurtig herding. Vanlige sjatteringer eller fargestoffer kan også bli benyttet for å frembringe den ønskede fargingen. Det er også mulig å bruke som sementholdig material nemlig et sulfurbasert produkt markedsført under handelsnavnet "Sument" av Chevron Chemical Company. Dette sulfur-baserte materialet kan bli nyttet i sammenblanding med sand eller andre vanlige fyllingsmaterialer under følging av kjent teknikk ved behandlingen av disse typ-

ene av materialer.

Sporsystemet 3 vist på fig. 1 omfatter både langsgående og tversgående spor og kan fortrinnsvis bestå av V-formede skinner av jern eller stål. De tversgående sporene kan bli nyttet til å skiftevis bruke sement og glassvognene 2, 5

på en av de parallelle støpeformene 4.

Sementvognen 2 mottar en sementblanding fra sementblanderen 1 og omfatter fortrinnsvis også en trakt for å dirigere det sementholdige materialet inn i støpeformen 4. For å oppnå

en jevn fordeling av det sementholdige materialet blir et av-strykningsbrett 7 benyttet.

Avstrykningsbrettet 7. er montert bak sementvognen 2 og har fortrinnsvis to V-formede endedeler 8 og en sentral del 9 som er perpendikulær til bevegelsesretningen (fig. 3 og 4). De V-fformede endedelene 8 er justerbart forbundet til den sentrale delen 9 over. en skrue og en sliss-anordning som omfatter bolter 10. Ved å justere bredden av avstrykningsbrettet 7 kan det bli nyttet på enhver ønsket bredde ved støpeformen for å sikre riktig fylling, fordeling og levelering av det sementholdige materialet i løpet av prosessen.

For å oppnå en jevn fordeling av det sementholdige materialet for hvert lag er vibratorer anordnet derpå og som kan bli tilført energi fra sementvognen 2. Fig. 4 viser hvorledes sementen blir dirigert ved hjelp av avstrykningsbrettet 7 til sidene for skumkjernen 14 for å fylle det frie mellomrommet 15

og for å forme topplaget 16 til fullstendig å innkapsle skumkjernen 14.i forbindelse med bunnlaget 17.

Glassfibervognen 15 omfatter spraydyser for å

sikre enartet styrt spraying av glassfibre på det sementholdige materialet og også omfatter en glassfiberkutter for å kutte glassfiberforsyningen i rull-lengder av ønsket lengde. Vognen er ytterligere beskrevet i US-patentsøknad nr. 810.451 inngitt 27.6.1977, nå US-patent nr...

Glassfibervognen 5 omfatter en valse 18 som blir fulgt av en "nåler" 19 plassert etter vognen for å utføre fukt-ing av fibrene med sementholdig material og god fordeling av fibrene under overflaten av det sementholdige material-laget. Man har funnet at bøyningsstyrken til et herdet lag av fiberarmert sementholdig material blir øket nesten tre ganger som et resultat av å nåle fibrene inn i det sementholdige materialet i stedet for kun å spraye dem ned og å rulle og/eller å vibrere for å innleire fibrene inn i det sementholdige materialet.

Valsen 18 kan være fast eller ha en rekke av tversgående og/eller rygger, eller ribber for å fremme fuktingen av fibrene for å innleire samme inn i det sementholdige materialet uten å ødelegge den uregelmessige matrisen som resulterer fra å kutte og spraye fibrene eller ved hjelp av annen avleiring av på forhånd kuttede fibjre f.eks. ved å slynge dem for hånd.

Nåler 19 kan ha et flertall av sløve eller skarpe nåler 20, stifter eller stenger som stråler ut fra den langsgående aksen for å utføre skyvingen av fibrene ned i det sementholdige materialet igjen uten å bryte fibermatrisen.

Støpeformen 4 er vist i detalj på fig. 1, 2, og 5-7 og vil bli beskrevet med henvisningstall dertil. Støpeformen 4 omfatter ben 21 forbundet med flere tverrstenger 23 som går langs bredden av støpeformen. Anordnet på tverrstengene 23 og langs lengden av støpeformen er lekter 25, fortrinnsvis sammensatt av tre eller andre harde materialer. Anordnet på lektene 25 er et plant underlagselement 27 som også fortrinnsvis er av tre.

Siderekkene 29 omfatter et fast montert første element 30 og et vertikalt justerbart L-formet element 31. L-formede elementer 30 og 31 er forbundet med hverandre over bolter 26, som med slisser i elementet 31 muliggjør vertikal justérbar-het for å motta en foring 28 derunder som sitter på det plane elementet 27 og som fortrinnsvis er laget av plast eller liknende material. Foringen blir holdt på plass ved hjelp av siderek^ene som vist på fig. 6.

Siderekkeelementene 30 er fortrinnsvis holdt på plass på støpeformen ved hjelp av bolter 32 som strekker seg inn i underlaget 27. Lektene 25 og underlagselementet 27 er fortrinnsvis holdt på plass ved hjelp av spiker eller flathodede skruer 22 og 24, henholdsvis som vist på fig. 5.

I drift former sidelistelementene 31 med foringen 28 grensene til en form som i samvirkning med endeelementene beskrevet heretter definerer størrelsen til modulene som skal bli formet. Bunnlaget til det fiberarmerte sementholdige materialet blir formet direkte på foringen 28 og deretter blir den stive skumkjernen 14 plassert derpå og deretter innkapslet i vått sementholdig material som omfatter sidelag 33 og et topplag 16.

Ifølge beskrivelsen ovenfor av apparatet omfatter fremgangsmåten for å lage bygningsmoduler som har en isolerings-kjerne 14 innkapslet i et skall 34 av sementholdig materiale en støpesone som er definert mellom sideveggene 29 for bredden og ved innstillingen av mellomrommene mellom sideveggene 20 for lengden. Fig. 1, 4 og 8-12 viser apparatet og fremgangsmåten for å bruke avstandsholdere vil bli forklart med hensyn til danningen av flere moduler.

For å opprettholde avstandsholderne 35 på plass, blir støtteelementer 36 anvendt ved ønsket passering av avstandsskillene. Støtteelementene 36 (fig. 8) omfatter sidevegger 37 og 38 som er parallelle med avstandsskilleelementene i løpet av bruken og en endevegg 39 som strekker seg mellom to sidevegger 37 og 38. Delene 40 og 41 i forbindelse med endeveggen 39 definerer en kanal for å motta avstandsskilleelementet. Delene 42 og 43 stikker ut fra endeveggen 39 og støter mot sideveggen 29 under bruk. En første tunge 44 er også anbragt som strekker seg utover fra endene til delene 42 og 43 og muliggjør støtteelementet 36 til å bli låst i stillingen ved siden av rekkene 20. Som vist på fig. 9 er en del av tungen 44 plassert under siderekkeelementet 31 mellom det samme og foringen 28.

Dette holder effektivt støtteelementene i stillingen under fremgangsmåten. Den andre tungen 45 blir også anvendt for å støtte avstandsskillene 45 når de er plassert i kanalen og for å holde støtteelementet 36 fra å dreie seg under bruk. Avstandsskillet 35 er laget av en delelist 46 og endeelement 47.

Etterat støtte-elementet 36 er plassert på plass som vist på fig. 9 blir en delrist 46 plassert i kanalene dannet derved. Høyden til deleelementet 46 korresponderer med høyden til bunnlaget 17 som skal bli dannet og bunnlgget 17 kontinuerlig støp mellom siderekkene 29 og foringen 28 og delelistene 46 langs lengden av støpesonen. Bunnlaget 17 er jevnet ut til

å bli jevnt med toppen av avstandsskilleelementene 36 som vist på fig. 11.

Deretter blir fiberarmeringen tilført til bunnlaget 17 ved å tilføre fibrene i avkuttede lengder i en eller fortrinnsvis flertall av arbeidsganger over støpesonen og fibrene blir innleiret i laget 17, fortrinnsvis ved å nytte glassvognen 5 som beskrevet heri, eller ved hjelp av andre anordninger slik som ved slynging av på forhånd kuttede fibre for hånd. Det er foretrukket at laget 17 inneholder fra 1-2% vektfiberarmering. Dette kan bli gjort i sementblanderen 1 ved

å tilføre på forhånd kuttede fibre i lengder fra 0,64 til 5 cm, fortrinnsvis rundt 1,27 cm, til den fuktige sementholdige blandingen og som blandes omkring 5 minutter før støpingen. Bruken av 1-2% fibre og en kort blandetid fører til en jevn fordeling og forhindrer brudd av matrisen som er klart ved sammenklumpingen av fibrene.

Endeelementene 47 er plassert over deleelementene

46 i kanalen dannnet mellom støtteelementene 36. Skumkjernene 14

er også plassert på bunnlagene 17 mens disse ennå er fuktige og toppen av endeelementet 47, som vist på fig. 12, er høyere enn toppen til skumkjernen 14 når plassert på bunnlaget 17 slik at etter påfølgende tilføring av fuktig sementholdig materiale og avkuttet fibre et ensartet lag av fuktig sementholdig materiale omhyller kjerneelementet 14 og omfatter topplaget 16 med høyden vist på fig. 12.

Det skal bemerkes at skumkjernen 14 har en omkrets- form som er mindre enn det til bunnlaget 17 for å etterlate et fritt mellomrom 15 mellom kjernen 14 og siderekkene 29 og mellom kjernene 14 og avstandsskillene 35. Dette i forbindelse med det faktum at kjernen har en høyde mindre enn siderekkene 29 og total avstandsskiller 35 muliggjør sidelagene 32 og topplaget til å bli støpt fullstendig og enkeltvis omhylle hver kjerne 14 i en fuktig kornfiberarmert, sementholdig skall 34.

Skilleelementer kan også benyttes mellom kjernen og avstandsskillet 35 og kjernen og siderekkene 29 slik at en ensartet distans derimellom blir oppnådd i løpet av fremgangsmåten for å sikre ensartet skalltykkelse.

Den fiberarmerte, sementholdige rnaterialomhyIlingen av hver kjerne har en matrise av uregelmessig innbyrdes forbundet fiberarmering som er satt i strekk når sementen herder og svinner inn. Herdede moduler er fjernet fra støpesonen manuelt eller

mekanisk.

I alternative utførelsesformer kan en bomulls-lerretsduk bli anvendt som armeringsmateriål som beskrevet i US-patentsøknad 848.411, tilsvarende US-patent ... Fortrinnsvis er bomullslerretet innleiret minst rundt kantene av bunnlaget 17 med det overflødige bomullslerretet oppstikkende og over siderekkene 29. Det overflødige er foldet inn før og under eller etter at sidene 15 er fylt og innleiret i topplaget 16 igjen før, under eller etter dannelsen av topplaget 16.

Bunnlagene 17, med fiberarmering tilført dersom ønsket, kan bli herdet for å oppnå en glassarmert støpepanel (GRC). GRC-paneler kan anvendes for mange produkter slik som kledningspaneler, permanent formingsarbied, tunnelforinger, gate- og hagemøbler, luftkanaler, søppelsjakter, rørledninger, små bygninger og lagringstanker.Den kan bli laget av grå, hvit eller brun Portland-sement og andre spesielle sementer og kan ha profilert høyrelleff eller strukturoverflate. Den samme og andre sementer kan bli benyttet til å forme de sammensatte modulene.

Fiberarmeringen i fiberform er fortrinnsvis glassfiber kuttet fra roving i lengder på 0,6 4 cm - 7,6 cm og fortrinnsvis fra 2,54 - 5,1 cm. En foretrukket glassfiber er AR (alkalimotstand) glassfiber solgt under varemerket CEM-FIL og nærmere beskrevet i US-patent 3.901.720.

Med hensyn til GRC er innholdet i det vanlig kjente glasset 5 + 0,5vekt-% hvor glassfibrene blir fordelt i en innbyrdes forbundet uregelmessig matrisks. Innbyrdes forbindelsen resulterer fra en fysisk, mekanisk eller sammenhengende inni hverandre gripende mellom glassfibrene som blir forstørret når det sementholdige materialet stiver rundt skumkjerne og svinner og dermed setter fibrene i strekk.

Ifølge en foretrukket utførelsesform , ved å nytte en kombinasjon av 1 til 2% på forhånd blandede fibre og fra 1-3% avkuttede og sprayede fibre, har det blitt funnet at mindre enn vanlige anbefalte mengder av glassfibre kan bli anvendt uten noe tap styrken. Når de kuttede fibrene blir nålet som beskrevet, kan styrken overskride de som er oppnådd med 5% glass, f.eks.

et GROpanel som inneholder 1 1/2 % av 1,27 cm på forhånd blandede fibre og 2% med 5 cm avkuttede, sprayede og nålede glassfibre (hvor det totale blir bare 3 1/2 vekt-% fiberarmering (viser styrke som overskrider de oppnådd med 5 vekt-% avkuttede og sprayede fibre), ikke nålet og uten kortere på forhånd blandede fibre.

Andre liknende og ekvivalente fibermaterialer kan bli nyttet for fiberarmeringsmateriale innenfor rammen til foreliggende oppfinnelse. F.eks. fibrene bli laget av vanlig E-galssfibre, (som omfatter fiberbelagt E-galss for å gi alkali-motstandsevne til glasset f.eks. med et polyesterbelegg), AR-glass slik som beskrevet ovenfor, aramidfibre, nylonfibre, polyesterfibre og liknende omfatter naturlige og syntetiske inorganiske og organiske fibre, f.eks. grafittfibre.

Bomullslerretsmateriale som kan bli nyttet kan

være en aramidfiber (f.eks. Kavlar-Du-Pont) som armerer den gjensidige påvirkningen av sementskallet på skumkjernen. Bomullslerretsarmeringen kan bli rett under overflaten til skallet slik at den er gjennominnleiret i sement og glassfibre for å sikre maksimal armering. Med andre ord glassfibren og bomullslerretsarmeringen skulle bli gjennomfuktet av det sementholdige materialet.

Betegnelsen bomullslerret er nyttet her for å om-fatte vevet, ikke vevet og tett avkuttet fiberlag som virker som et armeringslag med hensyn til de sammensatte modulene laget ifølge oppfinnelsen. Bomullslerretmaterialet kan være grov eller fin sålenge den er tilstrekkelig åpen tillate den sementholdige blandingen å trenge gjennom og å fukte selve bomulls-lerretslaget. Vanligvis vil bomullslerretarmeringsmaterialet ha en nettliknéndei.utførelse med åpninger så små som 0,32 cm opptil 5 cm eller mer, fortrinnsvis med åpninger på omkring 0,64 cm opptil 2,54 cm. Typen og sammensetningen av bommullslerrets-armeringsmaterialet vil naturligvis avhenge av den endelige bruken for modulene som blir produsert. For paneler som måler ca.

1,5 x 3 m og som er 10,2 cm tykke, hvor et enkelt lag av poly-merbelagt, E-glass momullslerret med åpninger på omtrent 1,27 cm enten omgivende skumkjernen eller tilliggende til hovedoverflaten, som er fronten eller baksiden av panelet, har vært funnet å utgjøre tilfredsstillende armering for disse spesielle anvendelser.

Bruken av fortynnet lateks kan også være til

hjelp ved fuktingen.

Passende stivt skum omfatter inorganisk og orangisk skum. Stivt uretanpolymerskum blir foretrukket og disse vel-kjente materialene blir i utstrakt mon nyttet prinsipielt for isoleringsformål. Uretanpolymerskum blir vanligvis dannet ved å kombinere reaktanter (et polyol og en isocyanat) som nytter luftløs spraying eller væskeanvendelsesteknikker. Skumingen be-gynner nesten øyeblikkelig og blir fullført innen en svært kort tid avhengig av typen av uretanpolymer-sammensetningen som blir nyttet. Tettheten av stivt uretanskum avhenger også av beskaffen-heten til uretansammensetningen anvendt, men ligger vanligvis innenfor området mellom omkring 24 kg/m 3 til 160 kg/m 3, men vanligvis fra 32 kg/m<3>til 80 kg/m<3>.

Annet passende stivt skum omfatter polyesterskum, fenolharpiksskum, isocyanuratskum og svovelbasert skum ("SUFOAM").

Etterat fremstillingen av modulen er fullført blir sementen satt til herding under omgivelsesforhold eller i et steamoppvarmet innelukke. Herdingen kan også bli akselerert ved å benytte varm fuktig sement laget med vann ved omkring 50°C - 93°C. Så snart sementen er herdet blir den sammensatte modulen fjernet fra støpesonen mekanisk ved å nytte stopper eller heve-innlegg innleiret i modulskallet eller ved håndkraft.

Typiske egenskaper til det i handelen befinnende stive uretanpolymerskummet er vist i tabellen på slutten av be-

skrivelsen.

Ytterligere utførelsesformer bygningsmodulen kan bli oppnådd ved å anvende en fremgangsmåte og apparat ifølge foreliggende oppfinnelse. F.eks., på fig. 13, kan hver enkel modul bli dannet med flere enn en skumkjerne deri. Som vist omhyller den glassarmerte støpekappen 34 fire kjerner 48-51. Kjernene kan bli plassert tilliggende til hverandre og holdt sammen ved hjelp av mekaniske anordninger slik et métallbånd, fortrinnsvis er imidlertid kjernene plassert med avstand slik at en fiberarmert støperibbe 52 blir plassert derimellom, som gir tilstrekkelig styrke til den totale modulen til å muliggjøre moduler på 61 m i lengden til å bli produsert uten bruk av bomullslerret langs kantene til modulen.

Som vist på fig. 14 kan modulene videre være

armert ved å bruke en metallisk armeringslist 53 som omgir en eller flere kjerner 54. Disse armeringslistene, utformet som vist blir solgt under varemerket "DUROWALL" og er tradisjonelt benyttet til å armere monolittiske støpeelementer.

For å oppnå ytterligere jevn forsterkning har kjernen 55 forsterkningsribber slik som svalehalespor 56 vist på fig. 15. I løpet av fremstillingen av en bygningsmodul benyttes en kjerne av denne typen, glassforsterket sement eller sement alene fyller bunnen i svalehalespolene 56 før plasseringen av skumkjernen på bunnlaget. De tilbakeblivende sporene i sidene og toppen kan bli fylt på forhånd eller bli fylt i løpet av fyllingen av sidene og danningen av topplaget. Sporene kan andre„ form i tverrdelen slik som kvadratiske. Den fuktige sementen i sporene forbinder det fuktige sementholdige materialet 34 som omhyller kjernen 55 og ribbene formet i svalehale-sporene frembringer ytterligere styrke. En eller flere av skumkjernene som vist på fig. 5 kan bli benyttet som vist på fig.13.

På fig. 16-21 er vist en sammensatt modul som omfatter minst to stive skumkjerner 70 som har bomullslerrets-forsterket material 71 viklet minst delvis rundt dem og et stivt innkapslingsskall 72 som omfatter fiberforsterket sementholdig material.

Hver stiv skumkjerne er fortrinnsvis en hul rektangulær boks som omfatter en hul rørformet sentraldel 73

og to flate endeoverdekkinger 74 som er forbunder dertil ved

av klebende eller flytende skum. (fig. 17). Rørdelen 73 kan bli støpt i den rørformede formen eller bli konstruert ved å klebe sammen flate deler av stivt skum. Hver skumkjerne 70 omfatter en kanalformende anordning i veggene eller ved kantene 75-78 og ved deres motsatte kanter 79 og 80. Kanalformingsanordningen ved disse kantene omfatter en skjev vinkel som er vist på fig. 16 med et skrånende tverrsnitt, på fig. 18 med et avtrappet tverrsnitt og fig. 19 med et konkavt tverrsnitt.

Kanalen er fortrinnsvis formet ved kantene, siden den resulterende dybden derav kan bli større på dette stedet.

Når kanalene blir plassert i veggene kan det laveste punktet

som strekker seg ut bare bli tilnærmet en halv til d/4 av tykkelsen til veggen uten å sterkt svekke denne, mens en kanal formet ved kanten kan ha en dybde større veggtykkelsen som vist på fig. 16.

Naturligvis kan ethvert annet tverrsnitt som

ville gi det samme resultatet bli nyttet. Som et resultat av sammenstillingen av kantene 75 -=:180, når kjernene 70 er plassert ved siden av hverandre, blir en kanal 81, 82 formet rundt disse som kan bli fylt med sementholdig material. Når fylt med sementholdig material blir en forsterkningsribbe som har det samme tverrsnitt som kanalen formet på det indre av det sementholdige skallet 72 rundt hvert par av tilliggende kjerner.

Anordninger er også anbragt for å forbinde skumkjerner i sideveis forhold. Som vist på fig. 16 kan inni hverandre gripende låseanordninger bli nyttet og hvor disse omfatter et hannelement 83 og et hunnelement 84 plassert på motsatte sider av hver kjerne. I den foretrukne utførelsesformen hvor kjernen er et rektangulært fast legeme er hann- og hunn-element-ene fortrinnsvis anordnet på motsatt langsgående fronter og strekker seg langs hovedsakelig den totale lengden derav. Hunn-elementet er beregnet til å motta fast hann-elementet for å

holde kjernene i stilling. Som vist på fig. 16 har hann-elementet 83 og hunn-elementet 84 et rektangulært tverrsnitt, mens i en alternativ utførelsesform vist på fig. 20 har hann-elementet 85 og hunnelementet 86 et halvsirkulært tverrsnitt. Hunn-elementet 84 på utsidekanten til panelet danner en ribbe langs dette når fylt med sementholdig materiale.

En alternativ utførelsesform av anordningen for å forbinde kjernen sammen er båndene 87 vist på fig. 21. Videre kan kjernene bli holdt sammen ved å vikle bomullslerretsmaterialet 71 rundt og bomullslerretsmaterialet kan også bli nyttet i tillegg til den innbyrdes inn i hverandre gripende låseanord-ning eller båndene 87. I en videre utførelsesform er seks hule kjerner 88 av en størrelse plassert ved siden av hverandre med to endekjerner 89 med forskjellig størrelse plassert ved deres ender. Kjernene 88 og 89 ved siden av hverandre definerer kanalene 81 rundt dem som vist på fig. 22-24. Som vist på fig. 23 har kjernene og korresponderende glassforsterkelseselement (GRC)-skall 72 et tverrsnitt liknende til det til et båtskrog og dette blir benyttet som en utvendig vegg for nyttemessige og estetiske formål.

I utførelsesformene vist på fig. 22-24 er hver

av de større kjernene 88 omkring 2,59 m x 1,22 m x 0,23 m, med tykkelsen av skummet ca. 3,8 cm. GRC-laget rundt er bortimot 2,9 cm ved endene og 7,6 cm ved sidene og ca. 2,9 cm ved toppen og bunnen.

For å fjerne disse bygningsmodulene, som kan

være av en betydelig størrelse, fra formen er løfteelementer 90 innleiret i skallet 72. Innleggene 90 kan også benyttes for den påfølgende montering av modulene.

Fig. 25 viser et detaljert snitt av en utførelses-form av løfteelementet 90. Løfteelementet 90 er vist på fig. 25 og 26 hvor det omfatter et flertall av armer 91 som er innleiret i skallet 72 og en gjenget endedel 92 som er i flukt med den ytre overflaten til skallet 72. Fig. 27 og 28 viser en alternativ utførelsesform av et innlegg 93 i sideveggen som kan bli nyttet til å vende, bevege og montere mondulene. Innlegget 93 omfatter et øyeformet element 94 som har en nedre del innleiret i skallet og. en øvre del anbragt i en halvkuleformet utskjæring 95, slik at man kan få tilgang til denne dersom ønsket med løfteanordninger for å løfte modulen. Fig. 29 og 30 viser ytterligere detaljer av hjørn-ene til modulen på fig. 22, hvor der er vist at bomullslerret 71 er viklet rundt hjørnene til skallet for å frembringe ytterligere forsterket styrke til modulen.

Når de hule kjernene blir plassert forbundet sammen på bunnlaget i en form som vist på fig. 21, kan de langsgående aksene til de hule delene bli enten plassert perpendikulært til eller parallelt til retningen i hvilke det sementholdige materialet blir tilført derover.

Den sammensatte modulen ifølge oppfinnelsen kan

bli nyttet og installert på samme måte som vanlige bygningsmoduler slik som på forhånd støpte påhengsveggpaneler, men på grunn av den store vektreduksjonen er en forenklet installasjons-prosedyre mulig. På grunn av den store forbedrede isolasjons-evnen og' vanndampsperreegenskapene til modulen ifølge oppfinnelsen har det ikke vært nødvendig å foreta ytterligere ved tak-dekkisolasjoner eller påhengsvegginstallasjoner kan et rom-termperaturherdende elastomer bli benyttet, slik som et;:silikon-elastomer for å forbinde hjørnene til hjørnene mellom tillegg-ende moduler og hele installasjonen kan bli belagt med et be-legg av en passende elastomer. Dette gir en sjokkmotstandsdyktig installasjon som også kan kompensere for sidebevegelse av en konstruksjon, f.eks. når en bygning setter seg etter oppbygningen. Hjørnene til modulen ifølge oppfinnelsen kan også være utstyrt med en eller flere halvsirkulære langsgående spor til å forenkle bruken av fleksibelt kantmaterial laget f.eks. av syntetiske polymerskum, slik som polyetylen plassert mellom tilliggende moduler for å frembringe en forsegling mot fuktighet og luft.

Typiske egenskaper til i handelen befinnende

stive uretanpolymerskum er vist ifølgende tabell:

Claims (26)

1. Fremgangsmåte for å fremstille bygningsmoduler som hver har minst en skumkjerne innhyllet i et skall av fiberforsterket sementholdig materiale, karakterisert ved at det omfatter frembringelse av en langsgående støpesone langs et underlag som har tversgående deleanordninger, støping av et bunnlag av fuktig sementholdig material over underlaget til støpe-sonen, tilføring av fiberforsterkning til bunnlaget ved å anvende fibre i en eller flere passeringer over støpesonen og innleiring av fibrene i bunnlaget, plassering av enkle skumkjerneelementer eller sammensatte skumkjerneelementer på bunnlaget slik at de er plassert i avstand fra deleanordningen og fra sideveggene til støpesonen, tilføring av våt sementholdig material til hele lengden av støpesonen for å fylle det frie rommet som omgir hvert kjerneelement og for å forme et topplag som dekker hvert kjerneelement og derved atskilt omhylle hvert kjerneelement, tilføring av fiberforsterkning til topplaget ved å tilføre fibre i avkuttede lengder i en eller flere passeringer over støpesonen og innleiring av fibrene i topplaget, og herding av det sementholdige materialet som omhyller hver kjerne og fjerning av herdede moduler fra støpesonen.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den omfatter plassering av tversgående dele-elementer på underlaget oppstilt slik for å korrespondere til lengdene av modulene som blir dannet, kontinuerlig støpning av bunnlaget av våt sementholdig materiale mellom sidevegger og over underlaget og deleelementene langs lengden av støpe-sonen og utjevning av nevnte bunnlag for at det skal jevnt med toppen av deleelementene, deling av nevnte støpesone i lengder tilsvarende lengder av modulene som skal bli fjernet ved å inn-sette ehdeélementer på toppen av deleelementene mellom sideveggene og plassering av enkle eller sammensatte skumkjerneelementer på hver lengde av bunnlaget mellom endeelementene, hvor nevnte skumkjerneelementer har en periferisk form mindre enn overflaten til bunnlengdene for å etterlate, et fritt rom mellom kjerneelementet, sideveggene og endeelementene, hvor nevnte kjerneelement har en høyde mindre enn høyden til nevnte sidevegger.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakteri sert ved at den omfatter trinn med å blande på forhånd våt sementholdig materiale med fiberarmering med fra ca. 1-2 vekt-% før støpingen.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at fiberforsterkningen blir tilført et bunn og topplagene ved å kutte og spraye kontinuerlige ruller av fiberarmering i et flertall passeringer over støpesonen og at fibrene blir innleiret i lagene etter hver passering ved å rulle slik for å vesentlig fullstendig fukte fibrene med sementholdig material.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at et bomullslerretsforsterkningsmaterial blir plassert i det minste rundt kantene til kjerneelementene.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved at bomullslerretet blir innleiret i det minste rundt hjørnene til bunnlaget med overflødig bomullslerret som strekker seg opp og over sideveggene, hvor nevnte overflødige lerret blir foldet og innleiret i topplaget.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den videre omfatter anordningen av et sementavbøyningsavstrykningsbrett som beveger seg langs den langsgående lengden til støpesonen for å jevne ut bunnlaget ved å bevege avstrykningsbrettet og for å fylle frie områder som omgir hvert kjerneelement og å jevne ut topplaget ved å bevege avstrykningsbrettet.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 6, karakterisert v edd at avstrykningsbrettet blir vibrert når det be-veges langs støpesonen.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 4, karakterisert ved at fibrene blir nålet inn i sementholdig materiale etter rullingen.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at skumkjerner blir omgitt av en metallisk for-sterkningslist som blir plassert på bunnlaget før støpningen av topplaget.

11. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved . at de sammensatte kjerner blir anordnet ved å forbinde sammen enkle skumkjerneelementer ved å vikle bomulls-lerretsmater^a,le rundt dem eller ved å binde bånd rundt dem.

12. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at i det minste en kjerne har armeringsslisser og at slissene blir fylt med fuktig sementholdig material for å frembringe forsterkningsribber.

13. Fremgangsmåte ifølge krav 4, karakterisert ved at enkle kjerner blir plassert med mellomrom fra hverandre og at det frie rommet derimellom blir fylt med sementholdig materiale.

14. Fremgangsmåte ifølge krav 13/karakterisert ved at der er et forsterkningselement mellom kjernene .

15. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at den videre omfatter innsetning av skilleelementer mellom skumkjernen og begge sideveggene og endeelementene for å sikre ensformet skalltykkelse.

16. Apparat for å lage bygningsmoduler ifølge fremgangsmåten til krav 1, karakterisert ved at den omfatter en støpeformanordning (4) som omfatter langsgående siderekkeanordninger (29) langs en bunn, sementvognanordning (2) tilpasset til å bevege seg langs støpeformanordningen for å til-føre fuktig sementholdig materiale dertil, fibervognanordning (5) tilpasset til å bevege seg langs støpeformanordning for å til-føre kuttede fibre dertil og tversgående deleanordninger (36, 46,' 47). for å dele støpesonen i lengder tilsvarendelengdene til modulene som skal bli formet.

17. Apparat ifølge krav 16, karakterisert ved at sementvognanordningen (2) omfatter avstrykningsbrettet (7). for å jevne ut bunn og topplagene og for å avbøye sementen til å fylles i det frie området som omgir kjernelementene.

18. Apparat ifølge krav 17, karakterisert ved at avstrykningsbrettet (7) har vibratoranordning (11-13) forbundet dertil.

19. Apparat ifølge krav 16, karakterisert ved at fibervognanordninger (5) omfatter anordning for å kutte og for å tilføre avkuttede lengder av fiberforsterkning til støpesonen på bunnlaget og for å innleire fibre inn i bunnlaget.

20. Apparat ifølge krav 19, karakterisert ved at fibervognanordningen (5) omfatter valse- anordning (18) og/eller nålvalseanordninger (19) som følger fibervognanordningen (5).

21. Apparat ifølge krav 16, karakterisert ved at tversgående delanordninger omfatter avstandsskille-anordninger (36) tilpasset til å bli festet til rekkeelement (29) og dele- og endeelementer (46,47) tilpasset til å bli satt inn mellom skilleanordningen (36).

22. Sammensatt bygningmodul fremstilt ifølge fremgangsmåten til krav 1, karakterisert ved at den omfatter i det minste to stive hule skumkjerner (7.0) plassert ved siden av hverandre og som hver omfatter kanalformingsanord-ninger (81,82) ved tilliggende hjørner for å forme kanalen rundt kjernene når kjernene bli plassert ved siden av hverandre, anordninger (85,86) forbundet med kjernene (70) for å opprettholde dem i sideforhold til hverandre, og fiberforsterket sementholdig skall (7 2)_ som omhyller kjernen (70) og som fyller hver kanal for å forsterket definere en ribbe rundt det indre av skallet.

23. Modul ifølge krav 22, karakterisert ved forbindelsesanordninger som omfatter bomullslerretsmateriale (71) viklet rundt kjernene (70).

24. Modul ifølge karv 22, karakterisert ved at forbindelsesanordningen omfatter bånd (87) knyttet rundt kjernene (70)..

2.5. Modul ifølge krav 22, karakterisert ved at forbindelsesanordningen for hver kjerne omfatter et hannlåseanordningseiejnen-t- (83) på ene siden og éii hunnlåsean-ordningselement (84) på den motsatte siden beregnet til å låse innbyrdes med hannelementet på tilliggende kjerner (70).

26. Modul ifølge krav 22, karakterisert ved at den videre omfatter et flertall av løfteinnleggs-anordninger (9.0) som hver har en del derav innleiret i topplaget til skallet (72).