将表面层和芯层连接成夹层元件的方法以及压制机技术

本发明专利技术涉及一种用于在两个压板之间连接表面层和芯层以形成一元件的方法和装置，压板的至少一个是挠性的并且被多个动力单元作用，该动力单元可以单独地或成组地调节。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
夹层元件已广泛用于建筑和造船多年。它们最初以被隔离层，芯层隔离的薄的混凝土层的形式被使用。由于芯层一般不能传递将元件夹在一起所需的力，经常在它们之间采用机械连接。后来，夹层元件被采用为表面层由薄层制成，例如片状金属或叠层。由于薄并柔软的表面层，就产生了能够传递力的刚性的芯层的需要。这个需要可以由泡沫塑料满足，但是，尤其是对于防火和隔音的需要，使矿物棉成为重要的芯层材料。为了使矿物棉足够硬，有时增加其密度就足够了，但是，更通常的是代之以改变在芯层内纤维的方向，以便纤维的主要方向与表面平面正交。利用这种纤维方向，使其在受与其平面正交的负载时比未重新定向的矿物棉更能抵抗变形。重新定向可以通过一种所谓的薄层技术进行，即，正常被硬化的矿物棉板被分成窄条，其绕其本身的轴旋转90度并组装成新的片形结构。也存在其他的用于进行重新定向的技术。由于向利用其中例如片状金属作为表面层的夹层元件不仅像以前一样作为分隔墙，而且作为外墙或房顶的发展，在外表并尤其是强度特征上对于元件的质量提出了更高的要求，而同时对元件的尺寸的要求也超过原有尺寸要求的多倍。WO98/42503描述了制造这种夹层元件的方法。将芯层粘结到表面层的粘接剂优选的为热固型的，但它也可以用其他方法，例如超声波固化或硬化。在挤压操作中，如果需要的话，在加热或其他工序期间，表面层被粘结到矿物棉层上且粘接剂固化。在制造夹层元件时，挤压尺寸经常通过抵靠到挡块(stop block)来控制，该挡块限定了挤压板之间的距离，并从而限定了挤压过程中元件的厚度。在使用薄片状金属时，这种方法可能产生较差的结果，具有诸如粗糙的表面层和较弱的粘接剂接合的缺陷。由于甚至小的以波纹或凸起形式的粗糙清晰可见，尤其在整个光滑元件上，这功能上造成视觉问题。该强度也恶化，这一般是不允许的。为了消除这些问题，粘接剂量、表面层厚度、矿物棉层的密度、粘结介质浓度等被增加或者表面被另外进行加工。另外，然而，胶结和粘结介质含量导致较差的防火特性。另一事实是产品很昂贵，并且，除此之外，产品经常不足以好或可预知。一点严重问题都没有的是，在没有明显缺陷的元件上还必须采用成本更高的方法。鉴于此，已经进行了广泛和全面的研究和试验，其在根据WO98/42503的专利技术中提出。根据该公开文本，当需要在加热之下时，挤压不是由抵靠挡块到一预定的厚度来进行，而是通过利用在预定范围Pmax-Pmin内的压力，该值的大小由所包含的元件、矿物棉层、表面层和粘接剂来决定。在这种情况下，区域的两个中止点由两个不同的现象决定挤压压力的下限为不发生粘合断裂的最低压力；上限由在保持结构特性同时芯层材料能承受的大小来决定。在这种公知的方法中一重要的问题，即，挤压压力如何能够在挤压板上局部保持在这个界限之内。该问题由于矿物棉芯层的重新定向而增强，该重新定向使在芯层的不同部分之间的规则地变化，而与用于获得重新定向的系统无关。为此的一个原因是元件的强度要求。芯层结构必须在过压下不毁坏，但是，另一方面，必须保证顶层的粘结。由于人眼可区分在元件表面上的即使非常小的凸起，元件的视觉外观也很重要。但挤压方法的另一问题在于压板的平面度和平行度。压板结构是巨大的，大到15m2的尺寸并不常见，且该需求经常包括粗糙度和平行度的偏离不应超过0.2mm的需要。压板也一般被加热，且尤其对传统的压板产生的问题为可替换的压板经常微弯。本专利技术用根据所述的权利要求书的方法和装置解决了上述问题。当例如由片状金属制成的薄表面层必须被粘到在夹层元件中的重新定向的矿物棉制成的芯层上时，根据本专利技术，使用一种层压装置，其中，至少一个压板是挠性的且被多个动力单元作用，动力单元的作用可以单独或成组地控制，那么就有可能控制在压板的不同部分上的挤压压力，并保持该压力在前述的界限Pmax-Pmin内。在最简单的实施例中，其他的压板是固定并平的。在进行挤压之前，动力单元一般被调整以便挠性压板为平的，并优选的与其他压板平行。为此目的，动力单元可能是双作用的。在一些应用中，优选地是两个压板都是挠性的，并且被多个动力单元单独作用，在挤压过程中，动力单元的作用可以单独或成组地控制。那么，在第一实施例中，压板可以被形成有弯曲的横截面。那么，两个压板必须在相同方向弯曲并且弯曲相同的量。于是，元件被形成为弯曲的或拱形的，其在一些应用中是理想的。一方面这些拱形元件给出了建筑学效果，一方面这些拱形意味着与其他的规则平面的较小的偏离不象在平的元件中那样清晰可见。在一般情况下，动力单元的作用可按以下方式控制，即，两个挠性的压板都为彼此平行且为平的。如前述，目的是具有弯曲的横截面的元件，且在这些情况下，压板无论如何必须平行。通过连续挤压，粘接剂的优化的固化需要压板为平的，否则会集中或分叉。为了优化的粘结效果，要求压板在被压物体上施加预定界限内的压力，其中，下限由最低压力Pmin决定，该需要是为了在撕开连接时，不会发生粘结断裂，且上限Pmax由芯层材料的均衡限制不会到达的条件所决定。在它们最宽处，界限分别为Pmax和Pmin，但是，在特殊的条件内应用允许时，它们也可以被设定成范围变小，例如，由此压力下限变成Pmin+0.25*(Pmax-Pmin)，且压力上限变为Pmax-0.25*(Pmax-Pmin)。在大多数情况下，在挤压动作期间，通过来自一个或两个压板的热量来加速粘接剂的固化是可能的并理想的，一个或两个压板取决于表面层是否在一侧或两侧。根据粘接剂的特性，也可以考虑其他类型的加速作用。应理解，如果在芯层的两侧都有表面层，加热或其他固化加速作用也必须是双侧的，或者，来自表面层所处的侧面的作用只足够的。这种可能的加速允许选择稍慢的粘接剂，该粘接剂使过程对干扰不很敏感，由于当被挤压物体已经位于压板之间时，粘接剂快速固化，同时保持了生产率。利用加热压板的另一种方式为冷却表面层或/和粘接剂以强制地推迟粘接剂的固化，直到其正确地位于压制机内。而加速粘接剂固化的另一种方法为预热表面层或各层，这可以通过吹入热空气、红外加热或当表面层由金属制成时通过传导热量来实现。不论如何使固化加速，优选的是能够在压板或分别在各压板上进行调整。在受热的压板或各压板情况下，能够探测压板或各压板的温度及温度分布如何也是优选的。表面板的加热也可以被形成为在它们被送去挤压之前的一单独的步骤，由于内部应力和相应的表面层的尺寸变化通过加热可以被消除或缓和，这个步骤将获得其他益处。从很多方面，优选地是，被压物体连续被传送通过压制机，一方面由于可以获得较高的生产速度，且一方面可以生产比压制机长的元件，或反之，可以使压制机较短。以两种方式有可能连续生产，或是通过在压制之前准备一定长度的单独的被压物体，或是通过准备连续的被压物体。在两种情况下，它们被连续地送入、通过并排出压制机。为了在具有压板的压制机中获得连续生产，需要被压物体被放置在两个带之间。对于被带过压制机以承受压力的被压物体，在压板之间的距离必须小于被压物体和在未承载条件下的带的合并的厚度。本专利技术也涉及一种压制机，用于接合在元件中的表面层和芯层，此处，在表面层和芯层之间加入粘接剂后，表面层和芯层被放在一起成为一被压物体，且然后在两个压板间施加压力。根据本专利技术的压制机特征在于，至少一个压板是挠性的，且被多本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种将各表面层（１２、１３）和芯层（１４）连接成为夹层元件（２３）的方法，通过在于各表面层和芯层之间加入粘接剂层之后将各表面层和芯层叠放一起而形成一被压物体（９），此后被压物体在压制机中于两个压板（３、７、１１）之间进行挤压同时粘接剂被固化，其中至少一个压板（７）是挠性的并且由多个动力单元（８）作用其上，各动力单元布置在压板（７）上且彼此以相对间隔设置，各动力单元（８）反作用于一固定的支撑结构（４、１０），并且挤压压力（Ｐ）被施加到被压物体（９）上，其特征在于，在挤压过程中，各动力单元（８）被单独或成组地控制，使得挤压压力（Ｐ）的局部偏差被保持在预定的范围内（分别为Ｐｍｉｎ到Ｐ和Ｐ到Ｐｍａｘ）。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：塔莫威尔曼，拉斯亨里克赫塞利厄斯，埃斯科布鲁尼拉，
申请(专利权)人：帕罗克集团公司，
类型：发明
国别省市：FI[]