專利名稱：建筑物用預制復合嵌板的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及到建材領域，具體地說，本發(fā)明涉及到預制的建筑物用外覆層。
本發(fā)明涉及到這樣類型的建筑物用預制復合嵌板，它包括一剛性泡沫板，此泡沫板由諸如聚氨酯或類似材料之類的蜂窩狀泡沫聚合物材料構(gòu)成，上述泡沫板的外表面上安裝有多個諸如磚片之類的貼面件，它們因聚合物材料的發(fā)泡作用而部分地嵌在上述外表面內(nèi)并與該外表面相連。上述貼面件設置成貼面件之間有間隔的圖案，所說的間隔由泡沫板外表面上的覆蓋層所填充，該覆蓋層最好由填料構(gòu)成，該填料因聚合物材料的起泡作用而緊緊地粘在泡沫板的外表面上或與該外表面成整體。委托給加拿大的Dupont的美國專利3646715和3715417(Pope)和委托給同一代理人的美國專利3740909(Stinnes)示出了上述類型的建筑物用嵌板。
上述所有的專利均涉及到一種制造預制復合嵌板的系統(tǒng)，所說的嵌板已獲得了商業(yè)上的成功。在某種程度上限制商業(yè)成功的一個方面是產(chǎn)品在阻燃質(zhì)量方面的局限。當然，磚片貼面件是防燃的。嵌在聚氨酯泡沫板構(gòu)成的外層內(nèi)的填料也是防燃的。但是，聚氨酯泡沫本身是可燃的，所以，存在著整體嵌板達到燃燒狀態(tài)的可能性，因此，嵌板會折斷從而使得火焰直接接觸泡沫，然后，泡沫會大量地燃燒，最終接觸到嵌板后面的墻壁結(jié)構(gòu)。
業(yè)已觀察了燃燒試驗，已發(fā)現(xiàn)，一旦填充在貼面件之間空間內(nèi)的填料層被燃燒所破壞，貼面件和填料后面的聚氨酯就會迅速燃燒，從而使嵌板折斷。因此，嵌板在開始時是阻燃的，但一旦填料層被破壞，嵌板就會馬上折斷。
在一種試驗中，嵌板開始折斷之前的初始時間幾乎達到了所需的標準時間，但不幸的是不能達到嵌板開始折斷之前的時間標準。
所以，本發(fā)明的目的是提供一種上述類型的改進嵌板，它具有改進了的阻燃性，從而使嵌板達到或超過所需的標準。
依照本發(fā)明的一個方面，提供了一種用于安裝在建筑物垂直墻壁上的建筑物用預制復合嵌板，它包括由蜂窩狀聚合物材料構(gòu)成的剛性板，此剛性板具有朝向墻壁外側(cè)的外表面和朝向墻壁內(nèi)側(cè)的內(nèi)表面；一覆蓋層，它位于上述泡沫板外表面上并由粘結(jié)材料制成；多個剛性貼面件，它們嵌在上述粘結(jié)層的外表面上以限定嵌板的最外層表面，上述貼面件按一定的圖案安裝在所述外表面上從而限定了至少某些貼面件與相鄰的貼面件之間的空間，而粘結(jié)層則進入或部分地延伸進貼面件之間的空間；以及，機械支承件，它們與所述泡沫板、粘結(jié)層及上述多個貼面件相接合并由不同于前述蜂窩狀聚合物材料的剛性材料構(gòu)成，從而對貼面件提供了機械支承以阻止貼面件下陷到泡沫板。
業(yè)已發(fā)現(xiàn)，由粘結(jié)層和機械支承件所提供的對貼面件的額外支承會阻止貼面件運動，這種運動在其它情況下會因熱量作用于嵌板的外表面而產(chǎn)生。業(yè)已發(fā)現(xiàn)，熱作用期間出現(xiàn)的運動會使貼面件之間的某些空間增大，從而在覆蓋粘結(jié)層上形成裂紋并將聚氨酯泡沫的底面暴露于燃燒的直接作用下。假定能夠增加粘結(jié)層和貼面件完全覆蓋住聚氨酯泡沫的時間，那么，就能顯著地延遲嵌板結(jié)構(gòu)快速毀壞的開始時間，從而使嵌板滿足所需的阻燃標準。
業(yè)已增加了的機械支承件由金屬制成且與貼面件，粘結(jié)層及泡沫板相接合并對它們進行支承。
業(yè)已發(fā)現(xiàn)，通過增強粘結(jié)層可以進一步改進嵌板與貼面件的垂直穩(wěn)定性。在這方面，業(yè)已將玻璃纖維條加進了粘結(jié)材料并使之與粘結(jié)材料均勻地混合以增加粘結(jié)層的強度。
通過將硫酸鈣作為均勻混合的成份加進所述的粘結(jié)層，可以進行另外的改進。硫酸鈣帶有水分子，受熱時會將水釋放成水蒸氣以便對產(chǎn)品進行顯著的冷卻作用。增加硫酸鈣有助于在冷卻狀態(tài)下維護粘結(jié)層以便進一步阻止或防止燃燒經(jīng)由粘結(jié)層進入底層聚氨酯泡沫板。應該認識到，具有與硫酸鈣相似質(zhì)量的其它材料或部件也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
以下參照


本發(fā)明的實施例。附圖中，相同的標號表示不同圖中的相應部件。
圖1是本發(fā)明嵌板的一個實施例的從一端來看的局部等角投影圖；圖2是沿圖1中2-2線的剖面圖；圖3是圖1和圖2中機械支承件的放大等角投影圖；圖4是經(jīng)過所述嵌板一部分的放大剖面圖，它示出了粘結(jié)層的結(jié)構(gòu)；以及圖5是沿圖1中5-5線經(jīng)過制造模具水平部分的剖面圖，它示出了所述嵌板的組合體。
上述專利一般都詳細地說明了圖1所示類型的嵌板，所以，本文不再說明所包括的材料、制造的方法以及用于連接嵌板的技術(shù)的細節(jié)，因為，它們在市售產(chǎn)品及上述專利中是周知的。
一般地說，所示的上述類型的建筑物用嵌板包括由膠合板、膨脹金屬或類似材料制成的后部支承板1；由聚氨酯泡沫或類似的蜂窩狀聚合物材料制成的剛性主泡沫板2；由粘結(jié)材料3制成的粘結(jié)層；機械支承件4；以及，多個貼面件5。支承板1安裝在泡沫板的后部或內(nèi)表面2A上。支承板1用來與墻壁的外表面相連從而朝向墻壁的內(nèi)側(cè)，而墻壁則是垂直的。本發(fā)明所考慮的建筑物用嵌板盡管可在其它情況中使用但卻用作外部覆蓋層。
泡沫板2在最終產(chǎn)品中是剛性的，但卻是在施工現(xiàn)場于支承板1和粘結(jié)層3所部分限定的模具內(nèi)通過發(fā)泡作用形成的。泡沫板具有前表面2B，它背離嵌板其余部分所安裝的墻壁朝向外側(cè)。泡沫板的前表面2B完全由粘結(jié)層3A的后表面所覆蓋。
每個貼面件5均包括一磚片，因此，貼面件是矩形的并按一定的圖案布置，從而形成圖1中很容易看到的通常的磚圖案。
粘結(jié)層3與泡沫板的前表面2B相連，這種連接是在泡沫板發(fā)泡過程中并通過該泡沫板的發(fā)泡進行的。粘結(jié)層3的材料中已加入了硫酸鈣7。在這一特定實施例中，玻璃纖維條6也已加進了粘結(jié)層3的粘結(jié)材料內(nèi)以便增加粘結(jié)層3的強度。
提供了機械支承件4，它們嵌在泡沫板2和粘結(jié)層3內(nèi)并設置成將貼面件5支承在粘結(jié)層的前表面3B上，機械支承件4如圖2中的剖面圖所示并且如圖3中的獨立等角投影圖所示。機械支承件4包括一細長的條12，它沿垂直方向設置在最終的嵌板內(nèi)緊靠貼面件5后部的位置處。垂直條12具有一上部水平部分13，它以與垂直條12成直角的方式轉(zhuǎn)向后方；以及，一向下轉(zhuǎn)的向下部部分14，它位于上述水平部分的后端。上述垂直條還包括一下部水平部分15以及一向上轉(zhuǎn)的后部部分16，該后部部分與后部部分14在同一個平面內(nèi)。第一水平部分15設置在轉(zhuǎn)向3后部部分17的上端處。轉(zhuǎn)向3的后部部分17是通過在下部邊緣18處折疊垂直條12而形成的，從而以通常與垂直條12相接觸的方式位于垂直條的正后面。這就使得下部水平部分15位于與垂直條12的最下部邊緣18相間隔的位置處。
上部和下部水平部分13和15從垂直條12到后部部分14、16的長度等于貼面件5的后表面到支承板1A前表面所限定的層的厚度。因此，如圖2所示，機械支承件4位于建筑物用嵌板的內(nèi)部，因此，該機械支承件與多個貼面件5的后表面及支承板1A的前表面相接合，而且，粘結(jié)層3的材料以及泡沫板2的泡沫均作用于機械支承件4的周圍，以便將該支承件保持在適當位置。
參照圖5，在制造所述嵌板時，貼面件5位于模具8內(nèi)，然后，將粘結(jié)層3澆入模具8。在圖5中，模具8還提供了支承件19，它們使粘結(jié)層3升高，因此，粘結(jié)層會間隔于貼面件5的前表面，從而在最終的嵌板內(nèi)形成一砂漿接縫。在將粘接層3澆入模具8后，通過將機械支承件朝向位于水平跨越模具8的多個位置處的貼面件的后部和頂部擠壓至模具8內(nèi)濕粘結(jié)層3內(nèi)的適當位置，可以使機械支承件定位于適當?shù)奈恢?。最后，在泡沫?于適當位置起泡之前，將支承板1包進適當位置。在把支承板1包進適當位置時，該支承板會與機械支承件14和16的后部部分相接合，從而在起泡的同時將機械支承件4固定在適當位置。
在標準的48英寸寬嵌板內(nèi)，業(yè)已發(fā)現(xiàn)，按16英寸的間隔設置三個這樣的機械支承件足以支承住所有的貼面件5，從而能阻止上述凹陷出現(xiàn)，因而能延長保護泡沫板2免遭燃燒的作用。機械支承件的其它數(shù)量和結(jié)構(gòu)可用各種嵌板結(jié)構(gòu)和尺寸。
機械支承件4由金屬或其它能抗熱破壞、毀壞和環(huán)境因素的適當材料構(gòu)成。就簡單及廉價的生產(chǎn)而言，所說的垂直條最好由易于彎曲成圖3所示結(jié)構(gòu)的電鍍金屬板制成。
上部水平部分13起懸掛器的作用，因為，該水平部分的整個寬度在嵌進粘結(jié)層3和泡沫板2的位置處由粘結(jié)層3和泡沫板2所支承，因此，該水平部分可對前部垂直條12進行機械支承。水平部分13、15均嵌在泡沫板2內(nèi)，從而能提高強度并防止金屬暴露于粘結(jié)層或泡沫板的表面。由于水平部分13、15的整個寬度均與粘結(jié)層3和泡沫板2相接合，所以，當泡沫板2在火中受熱而如同貼面件5簡單地位于泡沫板2前表面所發(fā)生的那樣失去強度時，也不會輕易下陷。
如圖4所示，用添加進構(gòu)成粘結(jié)層的材料內(nèi)的添加劑可提供另外的阻熱或阻燃效果。因此，在一個實施例中，制成粘結(jié)層3的材料包括標號3所示的均勻混合的硫酸鈣。添加硫酸鈣會在來自燃燒的熱量作用于嵌板外表面時使熱量散失，因為，硫酸鈣包含有水分子、當溫度超過水的沸點時，水分子會從分子結(jié)構(gòu)中釋放出來。所以，水分子以蒸氣形式釋放出來會抽取熱量并將熱量從所述結(jié)構(gòu)中釋放出，因此，會使溫度比其它情況下的溫度低。這一點在粘結(jié)層3的區(qū)域內(nèi)特別重要，因為，粘結(jié)層與貼面件5相比相對較薄。重要的是，在上述區(qū)域內(nèi)保證溫度盡可能的低。
通過增加纖維性的強化件，可使粘結(jié)層有進一步的強度，在這一實施例中，標號6所示的玻璃纖維條作為均勻混合的成分加進了構(gòu)成粘結(jié)層3的材料內(nèi)。玻璃纖維條6強化了粘結(jié)層3并使從貼面件5傳遞至粘結(jié)層3的向下的力更均勻地分布。
圖5示出了制造方法的細節(jié)，在圖5中，用于支承貼面件的模具如標號8所示并且包括一總體上為水平的平面支承板20，它在使貼面件5定位并且相分離的多個位置處帶有多個肋條19，它們構(gòu)成了所述支承板的上表面。肋條19相對所述支承板的水平上表面是上升的，從而使粘結(jié)層3以離開貼面件5的前表面的方式凹陷，如圖1中最終制成的嵌板所示，而貼面件5則水平面設置在它們在模具內(nèi)的最初位置處。
所以，在上述方法的操作中，模具8內(nèi)填滿了貼面件5，貼面件5以網(wǎng)格圖案的方式放置在肋條19限定的凹槽內(nèi)。然后，將粘結(jié)層3澆入貼面件之間空間內(nèi)的位置直至薄薄地覆蓋住貼面件5的后部或上部表面的深度。在澆入粘結(jié)層3之后，將機械支承件4沿模具朝向貼面件5的后部水平地壓進濕粘結(jié)材料內(nèi)的適當位置處。然后，支承板1移至適當位置并夾持在距貼面件5的后表面的預定空間處，從而與機械支承件14和16的后部部分相接合，并且，經(jīng)由支承板1上的開孔21從注射噴嘴22中注射泡沫聚合物材料。然后，泡沫會填滿支承板1與粘結(jié)層3的后表面之間的空間并粘合于粘結(jié)層3，從而將粘結(jié)層3、機械支承件4以及貼面件5固定在適當位置并固定住泡沫板2和支承板1。
由于在本文所述的發(fā)明中可形成多種改進形式，并且，在不脫離權(quán)利要求的精神和范圍的情況下，本發(fā)明多種有明顯不同的實施例均屬權(quán)利要求的精神和范圍，所以，包含在所附說明書中的所有內(nèi)容均應解釋為是說明性的并且不以限定的意義來解釋這些內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種用于安裝在建筑物垂直墻壁上的建筑物用預制復合嵌板，它包括由蜂窩狀聚合物材料構(gòu)成的剛性板，該剛性板具有朝向墻壁外側(cè)的外表面以及朝向墻壁內(nèi)側(cè)的內(nèi)表面；一組粘結(jié)材料層，它包含有基于硫酸鈣的材料，所述粘結(jié)層與上述剛性板相間隔并朝外粘合于剛性板的貼合面；多個剛性的貼面件，它們承載在粘結(jié)層的外表面上，從而限定了前述嵌板的外表面，按一定的圖案承載上述貼面件以限定至少某些貼面件與相鄰貼面件之間的空間；以及，多個機械支承件，它們與上述粘結(jié)層、聚合物板以及貼面件相接合。
2.如權(quán)利要求1所述的建筑物用嵌板，其特征在于，所述粘結(jié)層填充貼合件之間的空間直至部分深度。
3.如權(quán)利要求2所述的建筑物用嵌板，其特征在于，所述粘結(jié)層還覆蓋了貼面件的后表面以限定貼面件與剛性板前表面間的分層部分。
4.如權(quán)利要求2所述的建筑物用嵌板，其特征在于，所述粘結(jié)層的強度與厚度足以對貼面件提供支承。
5.如權(quán)利要求1所述的建筑物用嵌板，其特征在于，所述粘結(jié)材料具有調(diào)節(jié)特性以便設置成剛性狀態(tài)。
6.如權(quán)利要求1所述的建筑物用嵌板，其特征在于，所述粘結(jié)材料包含有硫酸鈣(石膏)。
7.如權(quán)利要求1所述的建筑物用嵌板，其特征在于，所述機械支承件包括一上部懸掛器部分，它帶有一通常為水平的部件，該部件用于和聚合物板的一部分及粘結(jié)層的一部分相接合，以便將下向的力從貼面件傳遞給聚合物板。
8.如權(quán)利要求1所述的建筑物用嵌板，其特征在于，所述機械支承件包括一基本上垂直的條。
9.如權(quán)利要求7所述的建筑物用嵌板，其特征在于，所述機械支承件是由金屬制成的。
10.如權(quán)利要求1所述的嵌板，其特征在于，所述貼面件包括矩形主體，它們以之間有間隔的方式成行設置，而且，所述機械支承件設置成與多個貼面件相接合。
11.如權(quán)利要求1所述的建筑物用嵌板，其特征在于，將所述機械支承件模制進粘結(jié)層和聚合物板。
12.如權(quán)利要求10所述的建筑物用嵌板，其特征在于，所述機械支承件包括多個垂直細長部件，它們位于前述嵌板的水平間隔位置處。
13.如權(quán)利要求1所述的建筑物用嵌板，其特征在于，它包括一支承板，該支承板通過前述剛性板的發(fā)泡作用而粘合于該剛性板的后表面。
14.如權(quán)利要求1所述的建筑物用嵌板，其特征在于，所述貼面件包括矩形主體，它們以之間有間隔的方式成行設置，所述圖案設置成每個嵌板的端部均有多個貼面件，每個貼面件均具有突出于并暴露于剛性板的端部，每個貼面件均使剛性板的一部分位于該貼面件的后面，并且，機械支承件嵌在剛性板和/或粘結(jié)層內(nèi)并在貼面件的后面延伸進剛性板和/或粘結(jié)層的一部分。
15.如權(quán)利要求14所述的嵌板，其特征在于，該嵌板包括一剛性支承板，它粘在前述剛性板的內(nèi)表面上并使突出的貼面件暴露在前述剛性板的端部和底部之外，上述支承板覆蓋住了前述剛性板的約94％。
16.一種制造建筑物用嵌板的方法，它包括提供一水平的基本上為平面的模具，該模具帶有多個凹槽，每個凹槽均用于接收多個剛性貼面件中相應的一個，以便按一定的圖案將貼面件設置成其前表面位于一共用的水平平面內(nèi)，從而限定了至少某些貼面件的側(cè)邊與相鄰貼面件側(cè)邊之間的空間；將貼面件放置在各凹槽內(nèi)；將粘結(jié)材料層放入模具，以便填充貼面件之間空間的至少一部分并薄薄地覆蓋住貼面件的后表面且接合于機械支承件與粘結(jié)層相接觸的那部分；所述粘結(jié)材料具有調(diào)節(jié)的特性，從而能設置成剛性狀態(tài)以形成一暴露在模具內(nèi)的基本上為剛性的表面；在粘結(jié)材料設置成剛性狀態(tài)之前，將機械支承件放進模具；將一支承板貼到模具上以形成上述暴露的表面與支承板之間的空間；以及在設置了粘結(jié)材料之后，將蜂窩狀聚合物材料注入所說的空間，以形成由填充上述空間的材料構(gòu)成的泡沫剛性板，并在不進入粘結(jié)材料層的情況下基本上粘合于粘結(jié)材料層的外露表面且接合于機械支承件和支承板。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述粘結(jié)材料層還覆蓋了貼面件的后表面，從而限定了貼面件與剛性板前表面的分層部分。
18.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述粘結(jié)材料層的強度與厚度足以對貼面件提供支承。
19.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述粘結(jié)材料是由具有調(diào)節(jié)特性的材料構(gòu)成的以設置成剛性狀態(tài)。
20.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述粘結(jié)材料包含有硫酸鈣。
21.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，它包括一支承板，該支承板安裝并粘合于前述剛性板的后表面。
全文摘要
一種預制復合嵌板,它包括:一由蜂窩狀聚合物材料構(gòu)成的剛性板;一覆蓋層,它位于由粘結(jié)材料制成的泡沫板的外表面上;多個剛性貼面件,它們嵌在粘結(jié)層的外表面上以限定所述嵌板的最外層表面,所述貼面件按一定的圖案安裝在前述外表面上;以及,機械支承件,它們由不同于蜂窩狀聚合物材料的剛性材料構(gòu)成以便對貼面件提供機械支承,從而防止貼面件下沉。還可通過將硫酸鈣加入粘結(jié)層內(nèi)進一步改進阻燃性。還公開了制造這種嵌板的方法。
文檔編號E04C2/26GK1177047SQ9711390
公開日1998年3月25日 申請日期1997年6月20日 優(yōu)先權(quán)日1996年6月21日
發(fā)明者拉里·C·赫斯特蒙, 羅爾夫·C·霍爾茨肯珀爾 申請人:岡本國際株式會社