專利名稱：細木工板的制作方法
背景技術(shù)：
a)發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種結(jié)構(gòu)改進的細木工板，它是特別好地(雖然不是唯一地)為用作火車車廂的地板面板而設計的。
本發(fā)明同時涉及該細木工板中使用的芯子，并涉及此種細木工板可以被容易而有效地錨定和/或邊緣對邊緣地牢固地連接在鄰接的細木工板上的方法。
b)先有技術(shù)描述細木工板(也被稱為夾心板)是熟知的產(chǎn)口。如例示先有技術(shù)的

圖1中所示，最普通的細木工板包括一個通常為蜂窩狀結(jié)構(gòu)的芯子53，它被夾在兩塊此后稱為“蒙皮”的平坦外面板55、57中，蒙皮被膠粘到芯子上。根據(jù)用途的不同，該芯子可以用一種復合材料或其它輕質(zhì)材料如鋁制成。同樣，蒙皮可以用任何想要的材料制成。
如果說這些已知的細木工板強度非常大并能抵抗沿圖1中用箭頭A表示的方向上施加的壓力，那么當剪切力沿同一圖中用箭頭B表示的方向被施加到細木工板上時它們的強度就比較小了。
為了克服該缺點，已經(jīng)提出使用由薄面板組成的三維芯子，具有從其兩側(cè)伸出的同一形狀或不同形狀的凸起部或格子。例如參見美國專利No.2,809,908；No.3,622,430；No.3,940,81 1；No.4,025,996；No.5,156,327；No.5,242,735和No.5,266,379。這些專利中公開的芯子至少部分克服蜂窩狀芯子的上述缺點。但是，它們?nèi)匀挥写倪M。
在鐵路工業(yè)的車廂或機車中使用細木工板作為地板也是一種常用做法。為了使這種用途達到高效，細木工板必須滿足多個非常特殊的要求。
首先，細木工板必須是結(jié)構(gòu)性的，其絕熱性能滿足火焰暴露持續(xù)時間標準ASTM E 119的非常特殊的規(guī)定。
細木工板必須同時是這樣一種設計，就是當無論何時需要在車廂中安裝它們時人們可以對其進行切割。
細木工板還必須具有足夠大的強度，以便用螺栓擰在火車車廂的構(gòu)架上并能夠固定旅客座位。
細木工板必須能夠接受防滑的表面涂層最后，細木工板必須輕質(zhì)、牢固、其強度足以抵抗任何車廂地板承受的壓力。同時，它們必須同時能夠在經(jīng)濟上與現(xiàn)有材料競爭。
十分明顯，任何細木工板的關(guān)鍵因素是它的芯子。確實，對于如上述細木工板那樣的非常特殊的用途，芯子必須滿足下述要求高的抵抗壓力和張力的性能；高的抵抗剪切和沖擊的性能；高的剛性和低的易碎性；高的耐熱性；優(yōu)良的抵抗彎曲、振動和應力的性能；在熱應力或化學應力下的高的尺寸穩(wěn)定性；在切割或刺破期間裂紋生長盡可能小；質(zhì)輕、可快速裝配和尺寸均勻性；以及簡單而通用的幾何構(gòu)型。
本申請人進行研究尋找一種在安裝時不限制支承車輛構(gòu)架種類的細木工板幾何構(gòu)型，這種研究表明，具有模制或成形類型的芯子的細木工板可以滿足上述要求。這些芯子是通過模制一種帶增強材料如纖維的聚合物樹脂而制成的。這些芯子最好能夠插入用于錨定目的的插入件。
在這方面，值得提醒的是，在一個用作車輛地板的細木工板必須滿足的所有特征中，細木工板能夠接受錨定件是一個非常重要的特征。確實，旅客座位施加在插入地板中的錨定件上的懸臂力在沖擊的情況下可能使細木工板從其連接的車廂構(gòu)架上扯破。
在這種情況下，可能產(chǎn)生一種剪切效果，這可能使得細木工板的對置蒙皮脫層而剝離，特別是如果細木工板在構(gòu)架上的固定并非利用通過細木工板整個厚度的螺栓來進行的話。
因此，現(xiàn)在要求細木工板不僅能滿足上述需求，而且能以抗剪切的高效方式錨定在支承構(gòu)架上或?qū)⒙每妥恢愒O備錨定在細木工板上而同時避免形成熱橋。
發(fā)明目的和概要本發(fā)明的一個目的是提供一種結(jié)構(gòu)改進的芯子，當將其結(jié)合在兩個常規(guī)結(jié)構(gòu)的對置蒙皮中時，構(gòu)成一個滿足上述要求的細木工板。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種結(jié)構(gòu)改進的細木工板，該細木工板包含上述芯子并滿足上述每種要求，可以特別用作火車車廂中的地板面板，但它也可用于其它用途，如制造墻壁面板、容器等等。
本發(fā)明的芯子由一種輕質(zhì)材料的壓花板組成，它包括一個在一平面中延伸的中央表面；多個此后稱為“頂部格子”的凸起物，它們形狀相同，從中心表面的一側(cè)上伸出；以及另外多個此后稱為“底部格子”的凸起物，它們形狀相同，從中心表面沿與頂部格子相反的方向伸出。
每個頂部和底部格子與中央表面整體形成并為金字塔形狀，而且有一個沿中心表面的平面延伸的規(guī)則六角形的開口底面、一個規(guī)則六角形而其表面積小于底面的頂部平坦表面和六個將頂部表面聯(lián)接在中央表面上的錐形側(cè)表面，該頂部平坦表面平行于該平面地延伸。
頂部格子和底部格子的底面為同樣尺寸。
此外，頂部格子和底部格子以這樣一種方式規(guī)則地分布在中央表面上，使得每個頂部格子并不與另一個頂部格子鄰接而是邊緣對邊緣地延伸到三個間隔開的底部格子上，同時每個底部格子并不與另一個底部格子鄰接而是邊緣對邊緣地延伸到三個間隔開的頂部格子上，每個頂部格子和底部格子因而分別由中央表面的一些部分間隔開，這些部分為六角形，其尺寸與頂部格子和底部格子的底面的尺寸相同。
最好是，頂部格子和底部格子的尺寸和高度都相同，由此中央表面在頂部格子的頂部表面和底部格子的頂部表面之間的中間距離處延伸。
本發(fā)明的芯子最好用熱固性樹脂和纖維制成的層壓織品通過壓力模制制成。當然該織品必須具有足夠的撓性和彈性，能夠使芯子在壓模中模制。本發(fā)明的芯子也可以通過樹脂傳遞模塑法制造。在這樣一種情況下，纖維首先被插入模具；然后，將模具閉合并注入樹脂。本發(fā)明的芯子還可以由插入根據(jù)一定周期加熱的模具中的預浸料坯(prepeg)制成。在所有情況下，最重要的是以這樣一種方式安置纖維織品(或者纖維，當利用松散纖維時)，使得這些纖維垂直于每個格子的底面邊緣延伸。同樣重要的是，在模制步驟期間拉伸這些纖維，使得當熱固性樹脂固化時纖維保持在張力下。這樣一個特點顯著地改善芯子的強度。
本發(fā)明的細木工板包括一個夾在一對互相平行的對置蒙皮中的上述結(jié)構(gòu)的芯子。這些蒙皮是通過將芯子的頂部和底部格子的頂部表面分別固定在蒙皮內(nèi)表面上而連接在該芯子上的。在這一方面，細木工板的蒙皮可以以任何合適的方式固定在芯子上，例如通過膠粘或點焊或使用螺栓或鉚釘。
該細木工板可以包括錨定機構(gòu)，以便能夠?qū)⑵涔潭ㄔ谝粋€支承件上或者利用螺釘或螺栓將一件設備固定在其上面。此種錨定機構(gòu)可以包括在對置蒙皮之一的任何所要位置上做成的孔中引入的插入件，這些插入件通過注入芯子的合成泡沫材料以埋置插入件而被固定在位置中。
由芯子的格子形成的內(nèi)腔可以填滿泡沫絕熱材料，以便改進細木工板的耐熱性和避免熱橋。
因此，本發(fā)明的細木工板具有下列優(yōu)點它是模塊式結(jié)構(gòu)并易于制造；它的強度非常大并能抵抗壓力、扯破和剪切力；它也能良好地抵抗扭力和振動；細木工板中可以在任何所要位置上插入錨定機構(gòu)；錨定機構(gòu)之間的距離可以非常短；細木工板非常易于切割。
由于芯子的非常特殊的形狀及其彼此有關(guān)的相對位置，沒有一個給定類別的格子(頂部格子或底部格子)直接鄰接同一類別的另一格子。
一種類別的格子的數(shù)目并非必須等于其它類別的格子的數(shù)目。事實上，對于某些非常特定的用途，例如頂部格子的數(shù)目可以比底部格子的數(shù)目多或少高達30％(反之亦然)。這樣一種非對稱性初看起來可以看成是一個問題。但是，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)事情并非如此，因為當例如本發(fā)明的細木工板用作火車車廂的地板面板時，面板始終受到載荷，使面板的上蒙皮處在壓力下而對置的下蒙皮處在張力下。因此，細木工板可以這樣安裝，使其錨定點取向朝向下蒙皮，由此能夠通過與承受最大應力的蒙皮對置的那個蒙皮將細木工板固定在支承結(jié)構(gòu)上。
這個特殊的特點也可以以其它方式使用，如果人們需要最大支承對應于細木工板的上蒙皮的話，也即當重要的垂直載荷可以以偶然方式分布于其上面時。在此種情況下，細木工板可以倒轉(zhuǎn)并將提供最大的支承。
如上所述，細木工板內(nèi)的空腔可以填滿一種絕熱材料，最好是合成泡沫材料或具有低膨脹力的類似材料，如脲醛泡沫材料。這樣一種填充可以在細木工板制造期間或之后進行。在實際中，最好使用一種合成泡沫材料，它不需要具有高密度，因為型板的強度已足夠大了。使用低密度合成泡沫材料的主要優(yōu)點是這不會增加太多的重量而同時達到所要求的熱阻抗。此外，使用合成泡沫材料還有其它優(yōu)點此種泡沫已知具有良好的結(jié)構(gòu)性能，并能用于在結(jié)構(gòu)上增強細木工板，以便能夠減小蒙皮的厚度。
由于其特殊的幾何構(gòu)型和位置，本發(fā)明的細木工板的格子可以非常容易地填滿泡沫材料。事實上，細木工板甚至可以在將對置的面板固定在細木工板上之前就在其格子中具有合成泡沫材料的情況下進行預模制。
參照附圖閱讀本發(fā)明優(yōu)選實施例的下述不受限制的描述，可以更好地理解本發(fā)明及其優(yōu)點。
附圖簡述圖1是先有技術(shù)蜂窩狀結(jié)構(gòu)的細木工板的分解透視圖；圖2是本發(fā)明的包括一個插入件的細木工板的側(cè)面立視的截面圖；圖3是一個側(cè)面立視的截面圖，表示圖2所示本發(fā)明的兩個細木工板通過重疊其邊緣而可以牢固地互相連接的方法；圖4是圖2和圖3中所示細木工板的芯子的部分透視圖；圖5是圖4中所示芯子沿線IV-IV截取的側(cè)面立視的截面圖；圖6是一種接合組件的透視圖，用于邊對邊地連接本發(fā)明的相鄰細木工板；以及圖7和圖8是側(cè)面立視的截面圖，表示兩種可以將本發(fā)明的細木工板連接在一個支承衍架上的方式。
本發(fā)明優(yōu)選實施例的描述附圖2和3所示的本發(fā)明的細木工板如所有已知細木工板那樣包括一個夾在一對互相平行的對置蒙皮5、7之間的芯子3。
蒙皮5、7可以用金屬、木材或?qū)訅喊逯瞥?，取決于細木工板1的預定用途。但是，這些對置的蒙皮5、7最好用一種由包含增強材料如正交取向或各向同性取向的編織紡織纖維織物的熱固性樹脂組成的復合材料制成。作為不受限制的例子，熱固性樹脂可以是聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂或酚醛樹脂。作為纖維織物，可以使用由玻璃纖維、碳纖維或Kevlar制成的任何織物，Kevlar的纖維取向垂直于每個格子底面邊緣延伸，如圖4中芯子的一個格子上示意所示。為此，此種織物最好包含沿三個不同方向彼此相隔60°延伸的纖維。另外，纖維可以直接安置在模具內(nèi)沿預選方向延伸。具有此種性能的織物例子可在美國靦因州的BRUNSWICK技術(shù)公司、美國賓夕法尼亞洲的ADVANCED紡織公司和加拿大魁北克省的J.B.MARTIN公司購到。
在需要高的電阻率的某些場合下，可以使用預浸漬纖維。所有這些材料在本質(zhì)上都是已知的，常用于制造細木工板的蒙皮。因此，可以相信對該種物質(zhì)不必再進一步說明。如果需要，蒙皮5、7之一或兩者均可具有絨面(紋理)的外表面(見圖2中23)，使其不光滑。
如圖4和5中更清楚地示出的，芯子3由一種輕質(zhì)材料壓花板構(gòu)成，該板最好通過壓力模制一種由包含增強材料如編織纖維或非編織纖維的織物的熱固性樹脂組成的復合材料制成。此種織物最好選定為當模制芯子時能夠合適地將其纖維定位。值得注意的是，也可以使用其它輕質(zhì)材料如鋁、木屑或硬塑料，取決于所需要的剛度和壓縮阻力的量。
最好通過壓力模制制成的芯子3包括一個在平面P中延伸的中央表面M。它同時包括多個此后稱為“頂部格子”的凸起物T，它們形狀相同而在從中央表面M的一側(cè)凸出。它還包括另外多個此后稱為“底部格子”的凸起物B，它們形狀相同而沿與頂部格子T相反的方向從中央表面M伸出。
最好是，頂部格子T和底部格子B的尺寸和高度相同，使得中央表面M延伸在頂部格子T的頂部表面和底部格子B的頂部表面之間的中間距離處(見圖5)。此種尺寸和高度的相等是有利的，因為這使芯子相對于平面P對稱，從而使兩側(cè)的阻力和效用相同。但是，相等并非必須做到，如果對稱的結(jié)果做不到，那么芯子的頂部格子T的尺寸和高度可以與底部格子B不同。
如可以看到的，每個頂部格子T和底部格子B與中央表面M形成整體，為金字塔形狀。每個格子有一個在平面P中延伸的規(guī)則六角形的開口底面11。它同時有一個頂部平坦表面13，后者也是規(guī)則六角形，其表面積比底面11小。每個格子的頂部平坦表面13平行于平面P延伸，而六個錐形側(cè)表面15將該頂部表面13的邊緣連接在沿中央表面M的平面延伸的相應底面11的邊緣上。如圖所示，頂部格子T和底部格子B的底面11為同樣尺寸。如圖4中最清楚地示出的，頂部格子T和底部格子B以這種方式規(guī)則地分配在中央表面M上，使得每個頂部格子T并不鄰接另一個頂部格子T，而是邊緣對邊緣地延伸到三個隔開的底部格子B上。同樣，每個底部格子B并不鄰接另一個底部格子B，而是邊緣對邊緣地延伸到三個隔開的頂部格子T上。這樣，每個頂部格子T和底部格子B與其它頂部格子和底部格子之間由中央表面M的一些部分隔開，這些部分為六角形，并且與頂部格子T和底部格子B的底面11的尺寸相同。
最好是，每對頂部格子T和底部格子B邊緣對邊緣地延伸，使它們的相鄰錐形側(cè)表面15沿同一平面延伸。
如圖2和圖3中所示，細木工板1的芯子3是通過將頂部格子和底部格子的頂部表面13分別固定在對置的蒙皮上而剛性地連接到對置的蒙皮5、7上的。這些固定可以通過膠粘來達到，如圖3中所示。另外，它可以通過任何其它方法來達到，如點焊或利用通過相鄰蒙皮5、7并擰入在相鄰格子中延伸的與其頂部表面13接觸的安裝板19中的鉚釘、螺釘或螺栓17。最好是，安裝板19為六角形，其尺寸與格子T和B的頂部表面之一相似，以便在其中配合和“鎖緊”。此種安裝板19使張應力相等地分布到所有錐形側(cè)表面上，安裝板能沿在中央表面一側(cè)上由格子形成的通道之一滑入位置，這在后面將更清楚地說明。另外，當細木工板被制造和“發(fā)覺”無論何時需要時此種安裝板19可以利用一種為此目的特別設計的型板預先安置。
如圖2和圖3中同時示出的，芯子3和對置的蒙皮5、7在一起形成空腔C，在制造細木工板期間或之后，這些空腔可以填充絕緣材料如合成泡沫材料21(見圖3)。
如圖2和圖4中進一步示出的，每個類別(即頂部或底部)的永遠不會互相鄰接的格子的十分特定的位置留下多個在中央表面上下沿多個角度方向平行延伸的直通道，其中或者在制造細木工板期間(即在將蒙皮5、7連接到芯子3之前)或者在制造或安裝之后可以插入增強棒或電纜或電線安裝管31。
根據(jù)與芯子3的結(jié)構(gòu)密切有關(guān)的本發(fā)明的一個特別有利的實施例，在細木工板1中在任何希望的位置均可以非常容易地包含常規(guī)結(jié)構(gòu)的錨定機構(gòu)，由此使細木工板1非常方便地適合現(xiàn)有結(jié)構(gòu)。
如圖2中所示，這些錨定機構(gòu)最好包括一個T形插入件25，該插入件的形式可以是設計成裝入螺栓的內(nèi)螺紋管。該插入件25被引入一個在蒙皮之一中在任何希望的位置處做成的孔27中。插入件25可以通過或不通過芯子3，它通過一滴熱固性樹脂28，最好是一種注入芯子3的合成泡沫材料，保持在位置上，從而埋置插入物并支承其側(cè)向凸出部26，以便牢固地鎖緊它。為了肯定插入件25已完全埋置，在注入樹脂或合成泡沫樹脂28之前可以用工具通過孔27在芯子中做成切口29，以保證樹脂延伸在細木工板內(nèi)芯子3的兩側(cè)上。在實際中，插入件25并不必須延伸在芯子3的整個厚度上。事實上，插入件25的長度可以最優(yōu)化，使得短到足以盡可能減小熱橋的形成，但長到足以保證與樹脂或合成泡沫材料28形成良好的表面粘結(jié)。
根據(jù)本發(fā)明的另一個可以實施的特別有利的實施例，當芯子的頂部格子T和底部格子B的尺寸和高度相同時，人們可以容易地但牢固地以這樣一種方式使一個細木工板1與至少另一個同樣結(jié)構(gòu)的細木工板1′裝配(見圖3)，就是使得這些細木工板1、1′是共平面的。此種裝配可以通過移去細木工板1的一定寬度的蒙皮7和鄰接其待連接的邊緣的細木工板1′的同樣寬度的蒙皮5(反之亦然)來達到。然后，細木工板1的芯子3的未覆蓋部分可以與鄰近的細木工板1′的芯子3的未覆蓋部分重疊。如上所述，此種重疊可以通過下述方法獲得，就是移去一個細木工板的蒙皮之一的相應部分來給出通向該一個細木工板的芯子3的入口，并移去相鄰細木工板的對置蒙皮的另一相應部分來給出通向該相鄰細木工板的芯子的入口。當然，該一個細木工板1和相鄰細木工板1′的移去部分的尺寸和形狀必須能對最終裝配提供不受阻擋的表面。細木工板1、1′的芯子的未覆蓋部分的固定可以通過膠粘或任何本質(zhì)上已知的其它方法如同時釘?shù)交驍Q到相鄰的支承結(jié)構(gòu)上來達到。
代替進行這樣一種兩個相鄰細木工板的芯子邊緣的重疊以在結(jié)構(gòu)上連接它們，也可以利用如圖6中所示的那種小型接合組件33，具有三個或更多個給定類別(如B)的格子，它們圍繞一個或多個六角形中央表面M伸出。這樣一種組件可以用于邊對邊地連接三個或更多個相鄰的六角形細木工板。最好是，組件33的厚度可以選定為一旦相鄰的細木工板連接時可以避免它們的蒙皮高度出現(xiàn)不一。
在使用中，可以用許多方法來實現(xiàn)本發(fā)明細木工板在支承結(jié)構(gòu)上的固定。這些方法之一是如上所述地將插入件25插入細木工板1中并利用這些插入件來將細木工板錨定在該結(jié)構(gòu)上。獲得同樣結(jié)果的兩種其它方法示于圖7和圖8，僅僅作為例子。
在圖7所示的實施例中，在細木工板的上蒙皮5中設有一個小孔35，剛巧在細木工板必須連接到其上面的桁架37的上方。然后，可以用一個螺釘、螺栓或鉚釘39連接細木工板，其頭部緊靠一個六角形墊圈41。當然，在連接到桁架上后，該小孔可以用樹脂43和一個小蓋片45封閉。
在圖8中所示的基它實施例中，細木工板利用螺栓或螺釘39連接到桁架37上，該螺釘39擰入一個含有增強金屬板的空心構(gòu)件47中，該構(gòu)件47可以插入芯子3中。螺釘?shù)臄Q入從桁架37下方進行(參見螺釘39頭部的位置)。
當然，為了達到所要求的連接，還可以采用許多其它方法，這取決于使用人的需要。
如可以注意到的，本發(fā)明的芯子3具有三維幾何構(gòu)型。其格子的尺寸和其總厚度可以根據(jù)細木工板所要的強度和總厚度而變化。
芯子3的三維幾何構(gòu)型和穩(wěn)定性給細木工板1以非常高的抗扭轉(zhuǎn)性能。
芯子3的格子的截頭金定塔形也給細木工板1以非常高的抗剪切性能。
由于格子的非常特定的形狀和位置，可以通過僅僅重疊幾個細木工板1、1′的相鄰邊緣而將它們以這樣的方式互相連接起來，就是使它們在同一平面內(nèi)延伸。這使連接有利地具有像細木工板的其余部分一樣的結(jié)構(gòu)強度。
金定塔形格子的六角形也特別有利，因為它使芯子3的“表面密度”(也即芯子對一定量有效表面的重量)減小到最小程度。
此外，芯子3的非常特殊的幾何構(gòu)型使得在細木工板制造期間或之后無論何時需要時細木工板1都可以填充絕緣泡沫材料。
由于芯子的六角形金定塔形格子，芯子3幾乎在所有方向都能抵抗壓力和剪切力。其結(jié)構(gòu)使插入件25能夠在其表面上任何需要的位置插入。此種插入件25增強了芯子3和細木工板1的蒙皮5、7之間的機械連接，并因此在蒙皮的兩個對置面之間產(chǎn)生一種結(jié)構(gòu)“聯(lián)接”，即使這些插入件并不通過所述蒙皮5、7兩者。實際上，在所有情況下，芯子3由于其結(jié)構(gòu)而能將載荷從一個蒙皮傳送到另一個蒙皮。當該細木工板用作火車車廂的地板時，這種強度大的機械連接特別有利。在這種連接中本發(fā)明的細木工板1可以比擬為一個多方向的桁架。因此，本發(fā)明的細木工板可以被稱為一種組合式桁架-芯子結(jié)構(gòu)。
當芯子和對置的蒙皮這些部件互相連接時，芯子3不可能沿任何方向相對于對置的蒙皮5、7移動，這一事實是獨特的。實際上，即使當彎曲力或扭轉(zhuǎn)力高的載荷加到細木工板時，該細木工板也不可能被扯壞。
最后，由于頂部格子和底部格子在芯子3的兩側(cè)上的非常特殊的位置，即使當使用插入件25時也不會產(chǎn)生熱橋。這個特定的特點使細木工板的兩個蒙皮之間的存在結(jié)構(gòu)連續(xù)性而不會同時產(chǎn)生熱橋。
因此，簡而言之，本發(fā)明的細木工板的主要優(yōu)點如下在對置的蒙皮之間全部傳遞載荷；在蒙皮之間傳遞最大和均勻的載荷(六角形圖形)；便于裝配(粘合、鉚接、螺釘)；可以改變細木工板強度而不影響幾何構(gòu)型(壁厚度)；可以端部對端部地在結(jié)構(gòu)上裝配各組合區(qū)段；高的抗熱性(無熱橋)；密度小(可與輕木相比)；六角形圖形對載荷分布均勻性的最優(yōu)化；平面三軸線的性能；高的抗扭轉(zhuǎn)強度(裝配成的面板)；可以通過芯子安裝管狀桿或電纜；兼容性使得可以將面板安裝在幾乎不受限制的支承跨度(六角形金定塔形的中心對中心)上；便于插入式安裝(六角形圖形)；可以在結(jié)構(gòu)上相互連接夾心式芯子(端部對端部)；芯子與種類繁多的蒙皮材料(不銹鋼、鋁、FRP…)的兼容性；可以通過夾心的芯子注入或模鑄絕緣泡沫塑料(較高的耐熱性能)。例子為了證明本發(fā)明細木工板的效能，在如圖2中所示的細木工板上進行了不同的試驗，該細木工板具有用玻璃纖維增強的聚酯材料(FRP)壓力模制成的芯子和不同材料制成的蒙皮。該試驗的細木工板具有下列特性總厚度 31mm(1.20英寸)芯子厚度2.5mm每個蒙皮厚度3mm每平方英尺蒙皮的重量-鋁 6.65kg/m2(1.3lbs/ft2)-不銹鋼 20kg/m2(4.0lbs/ft2)-FRP 5kg/m2(1.0lbs/ft2)
每立方英尺芯子的重量100kg/m3(7lbs/ft3)抗彎強度(a)根據(jù)ASTM D790標準對上面公開的FRP層壓細木工板進行了試驗，細木工板具有等于457mm的支承跨度和等于225mm的寬度。得到的結(jié)果如下表1載荷(KN)撓曲(mm)最大限制(MPa)彈性模量(MPa)10.896.50 23.565745(b)對于其蒙皮利用螺栓連接到芯子上的同類細木工板進行同樣試驗，給出下列結(jié)果表II載荷(KN)撓曲(mm)最大限制(MPa) 彈性模量(MPa)11.4910.57 24.96 5642(c)根據(jù)ASTM C393標準對步驟(a)中使用的FRP層壓細木工板進行其它試驗。得到的結(jié)果如下表III芯子剪切強度(MPa)外面板彎曲限制(MPa)0.86 32.91抗壓強度對步驟(a)中使用的FRP層壓細木工板進行試驗，以確定當載荷外加到芯子的包括七個金定塔形格子的六角形部分上時該芯子的抗壓強度。
表IV外加載荷(KN)抗壓表面(cm2) 單位限制(MPa)64.35 176.63.65插入件抗扯壞性能也對一種具有厚2.5mm的芯子的如上面公開的細木工板進行了試驗。蒙皮厚1mm，每個用鋁制成。它們用螺栓連接到芯子上。將金屬插入件裝入細木工板并在插入件中保持如上述說明中公開的合成泡沫材料。
這些試驗表明，需要至少550kg的載荷才會使合成泡沫材料破裂和造成相鄰鋁蒙皮的剪切。
如可以注意到的，本發(fā)明細木工板的抗彎強度極好。事實上，其最大限制類似于芯子用PVC制成的同樣厚度的細木工板之一，而其彈性模量類似于芯子用輕木制成的同樣厚度的細木工板之一。當外蒙皮用螺栓擰在芯子上或僅僅層疊在芯子上時，該最大限制保持幾乎不變。
本發(fā)明的細木工板的抗壓性能同樣極好。事實上，其抗壓性能介于芯子用PVC(單位限制1.99MPa)和輕木(單位限制7.95MP)制成的類似細木工板的抗壓性能之間。
插入件抗扯壞性能極好，并幾乎等同于插入件的螺紋抗力(threadresistance)。這表明，具有合成泡沫材料的插入件的錨定是極好的。
當然，可以在附屬的權(quán)利要求書所述的本發(fā)明范圍內(nèi)對本發(fā)明細木工板的上述實施例進行許多明顯的修改。
權(quán)利要求
1.一種用于細木工板(1)的芯子(3)，所述芯子由一種輕質(zhì)材料的壓花板組成，它包括一個在一平面(P)中延伸的中央表面(M)；多個此后稱為“頂部格子”的凸起物(T)，它們形狀相同，從中心表面(M)的一側(cè)上伸出；以及另外多個此后稱為“底部格子”的凸起物(B)，它們形狀相同，從中心表面(M)沿與頂部格子(T)相反的方向伸出；其特征在于每個頂部和底部格子(T、B)與中央表面(M)整體形成并為金字塔形狀，而且有一個沿中心表面的平面(P)延伸的規(guī)則六角形的開口底面(11)、一個規(guī)則六角形而其表面積小于底面(11)的頂部平坦表面(13)和六個將頂部表面(13)聯(lián)接在中央表面(M)上的錐形側(cè)表面(15)，所述頂部平坦表面平行于平面(P)地延伸；頂部格子(T)和底部格子(B)的底面(11)具有同樣尺寸；以及頂部格子(T)和底部格子(B)以這樣一種方式規(guī)則地分布在中央表面(M)上，使得每個頂部格子(T)并不與另一個頂部格子(T)鄰接而是邊緣對邊緣地延伸到三個間隔開的底部格子(B)上，同時每個底部格子(B)并不與另一個底部格子(B)鄰接而是邊緣對邊緣地延伸到三個間隔開的頂部格子(T)上，每個頂部格子和底部格子因而分別由中央表面(M)的一些部分間隔開，這些部分為六角形，其尺寸與頂部格子(T)和底部格子(B)的底面(11)的尺寸相同。
2.一種如權(quán)利要求1中所述的芯子(3)，其特征在于，頂部格子(T)和底部格子(B)的尺寸和高度都相同，由此中央表面(M)在頂部格子(T)的頂部表面(13)和底部格子(B)的頂部表面(13)之間的中間距離處延伸。
3.一種如權(quán)利要求1或2中所述的芯子(3)，其特征在于，每對頂部和底部格子(T、B)邊緣對邊緣地延伸，具有沿同一平面延伸的相鄰的錐形側(cè)表面(15)。
4.一種如權(quán)利要求1至3中任何一項所述的芯子(3)，其特征在于，該芯子是用復合材料制成的并用壓力模制生產(chǎn)。
5.一種如權(quán)利要求4中所述的芯子，其特征在于，該復合材料包括一種由紡織纖維構(gòu)成的增強材料。
6.一種細木工板(1)，包括一個夾在一對互相平行的對置蒙皮(5、7)中的芯子(3)，其特征在于，該芯子(3)如權(quán)利要求1至5中任何一項所述，并通過將頂部格子(T)和底部格子(B)的頂部表面(13)分別固定在所述蒙皮上而牢固地連接在蒙皮(5、7)上。
7.一種如權(quán)利要求6中所述的細木工板(1)，其特征在于，對置的蒙皮(5、7)通過膠粘固定在頂部格子(T)和底部格子(B)的頂部表面(13)上。
8.一種如權(quán)利要求6或7中所述的細木工板(1)，其特征在于，芯子(3)和蒙皮(5、7)之間形成空腔，該空腔填滿絕緣材料。
9.一種如權(quán)利要求6至8中任何一項所述的細木工板(1)，其特征在于，蒙皮(5、7)中的至少一個具有絨面的外表面(23)。
10.一種如權(quán)利要求6至9中任何一項所述的細木工板(1)，其特征在于，它還包括至少一個與其整體形成的錨定機構(gòu)，所述錨定機構(gòu)包括一個在蒙皮之一中的任何所要位置處形成的孔(27)中引入的插入件(25)，所述插入件通過注入芯子(3)中從而埋置該插入件的熱固性樹脂(28)保持在位置中。
11.如權(quán)利要求6至10中任何一項所述的細木工板(1)與至少一個結(jié)構(gòu)相同的其它細木工板(1′)的組合體，所述細木工板(1，1′)共平面，其特征在于，它們通過所述細木工板(1)之一的部分芯子(3)與每個相鄰細木工板(1′)的部分芯子(3)的重疊來互相連接，此種重疊是通過移去所述一個細木工板(1)的一個蒙皮(5)的相應部分以進入所述一個細木工板(1)的芯子(3)和移去相鄰的細木工板(1′)的對置蒙皮(7)的另一相應部分以進入所述相鄰的細木工板(1′)的芯子(3)來達到的，所述一個細木工板和相鄰的細木工板的所述移去的部分的尺寸和形狀被制成為構(gòu)成與未中斷表面的最終組合。
全文摘要
一種細木工板用的芯子(3),由輕質(zhì)材料的壓花板組成,包括在平面(P)中延伸的中央表面(M)和多個稱為頂部和底部格子(T,B)的凸起物,它們形狀相同,從中央表面(M)兩側(cè)伸出。每個頂部和底部格子(T,B)與中央表面(M)整體形成并為金字塔形。它們每個同時有一在中心表面(M)的平面內(nèi)延伸的規(guī)則六角形的開口底面(11)和表面積比底面(11)小的規(guī)則六角形的頂部平坦表面(13)。頂部和底部格子(T,B)這樣規(guī)則地分布在中央表面(M)上,使每個頂部格子(T)不鄰接另一頂部格子而是邊緣對邊緣地延伸到三個間隔開的底部格子(B)上,同時每個底部格子(B)不鄰接另一底部格子而是邊緣對邊緣地延伸到三個間隔開的頂部格子(T)上。包含此種芯子的細木工板強度特大并抵抗壓力、扯破和剪切力。此外,可在其中任何所要的位置處插入錨定機構(gòu)。
文檔編號E04C2/34GK1177992SQ96192456
公開日1998年4月1日 申請日期1996年3月5日 優(yōu)先權(quán)日1996年3月5日
發(fā)明者杰曼·貝朗熱, 皮埃爾·拉里維埃, 諾爾芒·拉博特, 布律諾·阿爾尚博, 布律諾·圣索弗爾 申請人:鮑塔復合材料公司