Способ и устройство для изготовления предварительно изолированного сегмента каркасной конструкции
Иллюстрации
Показать всеИзобретение относится к изготовлению предварительно изолированного сегмента каркасной конструкции для зданий различных размерностей. Способ изготовления включает этапы, на которых: получают сборную конструкцию, которая изготовлена на основании компьютерной 3D-модели, представленной CAD-данными, которая хранится в базе данных под идентификационным кодом сборной конструкции. Сборная конструкция содержит по меньшей мере одно отделение с полым пространством, которое подлежит заполнению, по меньшей мере, частично слоем пеноизоляции. Носитель данных, содержащий идентификационный код, приспосабливают к сборной конструкции. Считывают носитель данных. Извлекают CAD-данные сборной конструкции из базы данных на основании идентификационного кода и определяют количество сырья, которое должно быть заложено в по меньшей мере одно отделение для образования слоя пеноизоляции предопределенной толщины на основании извлеченных CAD-данных на носителе данных. Закладывают определенное количество сырья в по меньшей мере одно отделение для образования слоя пеноизоляции предопределенной толщины. Обеспечивают вспенивание и отвердевание слоя пеноизоляции в по меньшей мере одном отделении в течение предопределенного периода. Устройство для изготовления предварительно изолированного сегмента каркасной конструкции для здания содержит: цифровую компьютерную систему, подключенную к средству считывания, предоставленному для считывания носителя данных, приспособленного на сборной конструкции, при этом носитель данных содержит идентификационный код. Базу данных, подключенную к цифровой компьютерной системе, в которой сохранены CAD-данные как цифровое представление компьютерной 3D-модели сборной конструкции. При этом предоставлена цифровая компьютерная система для извлечения CAD-данных из базы данных на основании идентификационного кода. Цифровая компьютерная система снабжена элементом расчета и компьютерной программой для определения количества сырья, которое необходимо заложить в по меньшей мере одно отделение сборной конструкции для образования слоя пеноизоляции предопределенной толщины, на основании CAD-данных; сопло для подачи определенного количества сырья в по меньшей мере одно отделение; станцию снабжения, подключенную к цифровой компьютерной системе, для подачи сырья в сопло; таймер, подключенный к цифровой компьютерной системе, для измерения предопределенного периода во время вспенивания и отвердевания слоя пеноизоляции в по меньшей мере одном отделении. Технический результат - снижение трудоемкости способа и уменьшение количества отходов изоляционного материала. 3 н. и 24 з.п. ф-лы, 35 ил.
Реферат
Область изобретения
Изобретение касается способа для изготовления предварительно изолированного сегмента каркасной конструкции для постройки зданий, в частности сегмента каркасной конструкции, который, по меньшей мере, частично заполняется слоем пеноизоляции во время своего производства.
Изобретение также касается предварительно изолированного сегмента каркасной конструкции, изготавливаемого в соответствии с этим способом, и здания, которое содержит эти сегменты каркасной конструкции.
Изобретение также касается устройства и компьютерной программы, предоставляемых для выполнения этого способа.
Предпосылки изобретения
Для сооружения каркасных помещений известен способ для производства заранее изготовляемых стенных панелей стандартных размеров, которые скрепляются друг с другом на месте. Эти панели, как правило, состоят из двух параллельных деревянных плит, которые закрепляются на раме (также называемой каркасом или рамной конструкцией), расположенной между двумя плитами. Чтобы улучшить изоляцию помещения, эти стенные панели обычно изолируются на месте путем создания отверстий в деревянных плитах и заливки в отверстия целлюлозной изоляции. Недостаток этого способа состоит в том, что он является чрезвычайно трудоемким, отверстия в плитах необходимо создавать в видимых местах, и в большинстве случаев существенная часть изоляционного материала тратится впустую.
В другом случае стенные панели предварительно изолируются на заводе мягким изоляционным материалом, таким как стекловата или шлаковата, или твердыми изоляционными панелями, которые нужно обрезать, чтобы придать размер. Однако недостаток этого способа состоит в том, что стенные панели часто плохо изолированы и что имеется много отходов обрезки изоляционного материала, и что способ является трудоемким.
EP1683617A2 раскрывает способ для автоматического изготовления панелей, за которым следует отдельный процесс заполнения, в котором множество отверстий проделывается в обеих панелях, панели горизонтально вставляются в заполняющий элемент, и где предварительно расширенный заполняющий материал закладывается вдоль отверстий в самой верхней панели в определенных полостях между панелями, и где затем пар подается вдоль отверстий в нижней панели, чтобы связывать заполняющий материал. Недостатком этого способа является то, что он чрезвычайно трудоемкий и подвержен ошибкам.
Описание изобретения
Цель изобретения - предоставить способ для производства предварительно изолированного сегмента каркасной конструкции для зданий различных размеров, при этом способ является менее подверженным ошибкам и менее трудоемким, без создания большего количества отходов изоляционного материала.
Эта цель достигается в соответствии с изобретением способом, который имеет технические признаки первого пункта.
С этой целью способ в соответствии с изобретением включает следующие этапы: a) получение сборной конструкции, которая содержит по меньшей мере одно отделение с полым пространством, которая подлежит заполнению, по меньшей мере, частично слоем пеноизоляции, и при этом носитель данных, содержащий данные по меньшей мере одного отделения, приспосабливается к сборной конструкции, из этих данных может быть определено количество сырья, требуемого для образования слоя пеноизоляции предопределенной толщины в по меньшей мере одном отделении; b) считывание носителя данных; c) определение количества сырья, которое должно закладываться в по меньшей мере одно отделение для образования слоя пеноизоляции предопределенной толщины, на основании данных на носителе данных; d) закладывание определенного количества сырья в по меньшей мере одно отделение для образования слоя пеноизоляции предопределенной толщины; e) обеспечение вспенивания и отвердевания слоя пеноизоляции в по меньшей мере одном отделении в течение предопределенного периода.
В этой патентной публикации термин «сырье» относится к одному или нескольким видам сырья, предназначенным для образования материала пеноизоляции, даже если используется только один вид сырья.
В этой патентной публикации термин «сборная конструкция» относится к части «сегмента каркасной конструкции» до того, как приложен слой пеноизоляции. Она содержит раму и по меньшей мере одну плоскую панель.
Путем приспособления носителя данных все необходимые данные, такие как размерности сборной конструкции и число, размер и положение подлежащих заполнению полостей, могут быть считаны или извлечены, и, факультативно, также пустот, которые не подлежат заполнению. Поскольку оператору не нужно вводить эти данные в систему самому, ошибки избегаются и процесс заполнения становится менее трудоемким.
Путем считывания или извлечения требуемых данных вместо введения в устройство локально на промышленной производственной площадке, где осуществляется заполнение, не требуется никакого мощного компьютера с графическим интерфейсом.
Путем использования данных сборной конструкции способ производства может быть автоматизирован до значительной степени, и могут производиться сегменты каркасной конструкции различных форм и размерностей (каждое помещение является разным). Более того, размерности и, в частности, толщина изоляционного слоя могут быть приспособлены к конкретным пожеланиям или требованиям заказчиков, например к бюджету и/или требованиям, обусловленным климатическими и/или законодательными требованиям. Сегментам каркасной конструкции, следовательно, больше не надо иметь стандартные размерности, что подразумевает громадную степень свободы для проектирования здания без какого-либо ощутимого увеличения в цене.
Путем считывания или извлечения данных точно определяются форма и количество отделений сборной конструкции, подлежащих заполнению, и их положение, и требуемое количество сырья для каждого отделения может быть определено до оптимального уровня по размерностям отделения, принимая во внимание желаемую толщину слоя пеноизоляции, который должен закладываться в него.
Путем точного определения количества сырья до закладки вместо заполнения полого пространства до тех пор, пока избыточный изоляционный материал не начнет выходить наружу, снижаются материальные затраты, а создание отходов, получающихся из избыточного изоляционного материала, которые необходимо затем убирать, устраняется или сводится к минимуму, что также является благоприятным для окружающей среды.
Путем использования подходящего материала пеноизоляции панель каркасной конструкции может быть герметически изолирована так, что становится воздухонепроницаемой, и можно избежать трещин и щелей, что является важным для помещений без активных систем и с нулевым потреблением энергии.
Способ в соответствии с настоящим изобретением позволяет, по меньшей мере, частично заполнять полые пространства, не создавая отверстий в панелях в видимых местах, так что отверстия невидимы, когда панель каркасной конструкции располагается в здании, что является эстетически более привлекательным. Таким образом, также избегают дополнительных операций по отделке (например, заполнению) видимых отверстий, и величина изоляции панели увеличивается.
Более того, благодаря применению сырья, которое способно пениться, получается хорошее сцепление вспененного изоляционного материала со стенками сегмента каркасной конструкции. Риск конденсации между стенкой сборной конструкции и изоляционным материалом устраняется или, по меньшей мере, сокращается этим сцеплением. Путем надлежащего выбора сырья изоляционный материал также может обеспечивать дополнительную механическую прочность сегменту каркасной конструкции, в частности на изгиб или прогиб, что является важным для зданий с несколькими этажами. Это, в частности, касается случая использования твердого пеноматериала.
Другим преимуществом изоляции во время производства является то, что она предотвращает повреждения сегмента каркасной конструкции вследствие действия сил, возникающих во время пенообразования и отвердевания изоляционного материала. Это неосуществимо in situ, по меньшей мере, не с полиуретаном, когда на сегмент каркасной конструкции действуют огромные силы.
В варианте осуществления способа в соответствии с настоящим изобретением также можно заполнять отделения сегмента каркасной конструкции только до ограниченной толщины. Это невозможно в случае, когда сегмент каркасной конструкции изолируется in situ, когда панели каркасных конструкций располагаются в вертикальном положении.
Способ в соответствии с изобретением также предоставляет возможность производства монолитной стены, в которой установлены технические устройства (например, электрическая проводка или водопроводы), и которая, тем не менее, теплоизолирована до оптимальной степени и является воздухонепроницаемой.
В варианте осуществления способа сборная конструкция производится на основании компьютерной 3D-модели, представленной CAD-данными, которые хранятся в базе данных под идентификационным кодом сборной конструкции; данные на носителе данных содержат идентификационный код, а этап c) содержит следующие подэтапы: извлечение CAD-данных сборной конструкции из базы данных на основании идентификационного кода и определение количества сырья на основании извлеченных CAD-данных.
В этой патентной публикации «CAD-данные» относятся к цифровым данным для представления и хранения трехмерного объекта. CAD-данные означают «Computer Aided Design» («Автоматизированное проектирование»), или данные программы построения чертежей. Среди прочего они содержат размерности балок и их взаимное расположение.
Путем идентификации сборной конструкции на основании идентификационного кода возможно, при заполнении, использовать те же CAD-данные (или данные, полученные из них, но в любом случае согласующиеся данные) как данные, которые были использованы для изготовления сборной конструкции, так что данные нет необходимости вводить повторно в элемент заполнения, что является менее трудоемким и предотвращает от совершения ошибок.
Предпочтительно, данные на носителе данных содержат размерности по меньшей мере одного отделения, а этап c) включает расчет количества сырья, которое необходимо поместить, по размерностям и по предопределенной толщине слоя пеноизоляции, который нужно наложить.
Когда сам носитель данных содержит данные, требуемые для заполнения, эти данные не нужно извлекать еще откуда-либо (например, по сети), что в общем случае является более быстрым и более надежным. Таким образом, сборочный элемент может даже быть физически отсоединенным от элемента заполнения, в то время как оба элемента все еще используют согласующиеся данные, даже если заполнение должно было выполняться в другом месте. Поскольку элементы способны работать «автономно», также избегают и сложных проблем взаимодействия между обоими элементами.
Путем размещения на носитель данных не объема, а размерностей отделения, которое подлежит заполнению, элемент заполнения может не только сам определять оптимальное качество, факультативно, учитывая внешние факторы, такие как температура, влажность, но также может оптимизировать способ, которым это сырье можно закладывать наилучшим образом. Например, «узкие глубокие» полого пространства (например, 280 см глубиной x 20 см шириной x 20 см высотой) могут заполняться не так, как «неглубокие широкие» полого пространства (например, 60 см глубиной x 60 см шириной x 20 см высотой).
Предпочтительно, способ включает фазу калибровки, в которой в памяти сохраняется список отделений с их размерностями вместе с подходящими параметрами процесса для закладки сырья в эти отделения, и обычную фазу производства, в которой определяются параметры процесса для закладки определенного количества сырья в каждое отделение, которое необходимо заполнить, на основании размерностей этого отделения и на основании списка в памяти.
Испытания показали, что заполнение отделений с очень изменчивыми размерностями не может быть выполнено до оптимальной степени одним и тем же способом. Таким образом, «узкую глубокую» полое пространство следует заполнять отлично от «неглубокой широкой» полого пространства, чтобы достичь оптимального заполнения и вспенивания. Благодаря памяти оптимальные параметры процесса могут сохраняться для ряда отделений с различными размерностями во время фазы калибровки, предшествующей производству, и оптимальные параметры процесса могут быть получены из этой памяти во время обычного производства. Таким образом, не только оптимально определяется количество сырья, но также могут быть оптимально определены и условия, при которых оно закладывается в отделение, что способствует получению конечного продукта очень высокого качества.
По меньшей мере одно сырье предпочтительно представляет собой жидкое сырье.
Путем использования жидкого сырья, которое может легко подаваться через шланг, можно избежать волочения и обрезки до размера твердых и мягких панелей изоляции, тем самым избегая потерь обрезки и сводя ручную работку к минимуму. Другим преимуществом является то, что жидкое сырье можно легко распределять (например, впрыскиванием или распылением) по всему отделению, в частности также в углах и по вертикальным стенам отделения. Более того, жидкое сырье в общем случае будет лучше приставать к внутренней стенке сборной конструкции, таким образом обеспечивая лучшие термические и механические свойства сегмента каркасной конструкции, благодаря, среди прочего, исключению щелей или трещин. Кроме того, жидкое сырье способно вытекать и равномерно распределяться в пустоте, подлежащей заполнению.
Слой пеноизоляции предпочтительно представляет собой пенополиуретан. Сырье предпочтительно содержит полиол и изоцианат.
Известно, что полиуретан можно изготавливать из изоцианата и полиоля, что может быть сделано «по мерке», для образования мягких или твердых пен. Пенополиуретаны являются хорошими теплоизоляторами. В частности, твердый пенополиуретан идеально подходит для этого применения, поскольку он также обладает высокой прочностью на сжатие и разрыв. Таким образом, твердый пеноматериал также может содействовать стабильности конструкции. Также известно, что во время вспенивания и отвердевания пенополиуретана могут возникать существенные силы, но при точном определении количества сырья, которое должно быть помещено в каждое отделение, подлежащее заполнению, силы, возникающие при пенообразовании и отвердевании пенополиуретана, могут оставаться ограниченными, таким образом не причиняя каких-либо повреждений панелям каркасной конструкции, даже панелям с различными размерностями и формами (например, с окнами или дверьми или без них).
Перед тем как определенное количество сырья помещается в по меньшей мере одно отделение, сборная конструкция предпочтительно располагается в лежащем положении.
Путем расположения сборной конструкции и, следовательно, отделения с полым пространством в лежачем положении, сырье, предпочтительно жидкое сырье, может лучше распространяться по нижней части отделения, и достигается более однородная плотность изоляционного пеноматериала, чем в случае, если бы сборная конструкция подлежала заполнению в вертикальном положении. Это предотвращает накапливание сырья и/или изоляционного материала в определенных положениях, в результате которого во время вспенивания и отвердевания материала пеноизоляции возникали бы неравномерная толщина и неравномерное распределение сил. Другим преимуществом расположения сборной конструкции в лежачем положении является то, что вспенивание происходит только на ограниченной высоте, а именно толщине панели (например, 25 см), вместо всей высоты пола здания (например, 300 см), в результате чего плотность изоляционного материала будет более однородной.
В первом предпочтительном варианте осуществления способа в соответствии с изобретением сборная конструкция является в значительной степени замкнутой сборной конструкцией, которая содержит первую и вторую плоскую панель, закрепленные параллельно друг другу и на расстоянии друг от друга на раме, так что рама располагается между первой и второй плоскими панелями для образования полого пространства между плоскими панелями,
и где предопределенная толщина слоя пеноизоляции, который должен закладываться, равна расстоянию меду первой и второй плоскими панелями для в значительной степени полного заполнения полого пространства,
и где по меньшей мере одно отделение снабжается по меньшей мере одним отверстием, которое предоставляется в раме для вставки сопла для впрыскивания сырья для образования слоя пеноизоляции,
и где способ дополнительно включает этапы помещения сборной конструкции в пресс и приложения сил сжатия к сборной конструкции в течение предопределенного периода после введения сырья для противодействия силам, прилагаемым слоем пеноизоляции к сборной конструкции во время его вспенивания и отвердевания.
«В значительной степени замкнутая сборная конструкция» относится к сборной конструкции с замкнутыми полыми пространствами, не считая отверстий в раме для закладки сырья.
Путем предоставления отверстий в раме (также называемой каркасом или рамной конструкцией), а не в плоских панелях, сырье может легко закладываться вдоль боковой стороны, когда сборная конструкция находится в лежачем положении в прессе. Это также избавляет от необходимости в отверстиях в плоских панелях, в результате чего панель каркасной конструкции имеет более высокую величину изоляции, требует меньше обработки, а также является эстетически более привлекательной.
Путем использования пресса оказывается противодействие расширению сборной конструкции, вызванному вспениванием и отвердеванием пеноизоляции, и предотвращается повреждение сборной конструкции. Такое повреждение является широко известной проблемой при изолировании панелей каркасной конструкции пеноизоляцией in situ, где противодействовать силам расширения извне непрактично и экономически не выгодно, и этим силам тогда полностью противодействовать должна сама сборная конструкция.
Путем полного заполнения полого пространства между двумя плоскими панелями толщина сегмента каркасной конструкции используется по максимуму, что улучшает тепло- и звукоизоляцию и механическую прочность панели.
Поскольку сырье закладывается в замкнутое пространство между двумя плоскими панелями, материал пеноизоляции будет приставать к обеим плоским панелям, что улучшает механические свойства (прочность на сжатие, прочность на растяжение, прочность на изгиб) панели каркасной конструкции относительно панели, в которой сцепление происходит только с одной плоской панелью, и значительно увеличивает относительно панели, в которой нет сцепления ни с одной из плит.
Путем точного определения количества требуемого сырья можно предупредить воздействие чрезмерных сил на пресс, таким образом уменьшая себестоимость пресса (менее сильный) и риск его повреждения.
В этом случае положение по меньшей мере одного отверстия в раме предпочтительно определяется на основании данных на носителе данных, и введение сырья на этапе d) включает смещение сопла по направлению к определенному положению для впрыскивания сырья для образования слоя пеноизоляции.
Путем определения числа отверстий и положения каждого отверстия на раме сопло может размещаться автоматически в или перед отверстием отделений, подлежащих заполнению, и желаемое количество сырья может быть помещено в каждое отделение самым оптимальным образом. Это позволяет заполнять сборную конструкцию быстро и безошибочно и максимизировать производительность, и сводить к минимуму число действий оператора.
В этом случае, предпочтительно, по меньшей мере две сборных конструкции помещаются в прессе рядом друг с другом. В другом случае, или вместе с ними, предпочтительно, по меньшей мере две сборных конструкции помещаются в прессе одна над другой.
Путем помещения в пресс одновременно нескольких сборных конструкций может быть существенно увеличена производительность, поскольку в этом случае несколько панелей могут заполняться в одно и то же время прессования вместо лишь одной.
Предпочтительно, первый вариант осуществления также включает этап закрытия по меньшей мере одного отверстия путем подгонки и закрепления уплотняющего элемента конической формы, который предоставляется для легкого позиционирования сегмента каркасной конструкции сверху другого сегмента каркасной конструкции дополняющей формы.
Это значительно ускоряет и упрощает конечное позиционирование сегмента каркасной конструкции на месте, где возводится здание, и достигается лучшее механическое соединение между сегментами каркасной конструкции, размещенными один на другом.
Во втором предпочтительном варианте осуществления способа в соответствии с изобретением сборная конструкция представляет собой полуоткрытую сборную конструкцию, которая содержит раму, скрепленную с первой плоской панелью, и при этом способ также содержит этапы:
j) обеспечения свободного вспенивания и отвердевания слоя пеноизоляции в течение предопределенного периода после закладки сырья;
k) предоставления второй плоской панели и, после истечения предопределенного периода, скрепления ее с рамой таким образом, что рама располагается между первой и второй плоскими панелями.
Второй предпочтительный вариант осуществления способа в соответствии с изобретением отступает от полуоткрытой сборной конструкции, которая содержит раму с одной плоской панелью, причем эта сборная конструкция размещается в лежащем положении, так что образуется отделение, имеющее нижнюю часть, образованную частью плоской панели, и имеющее вертикальную стенку, образованную частью рамы. Это предоставляет дополнительную возможность не заполнять отделение по всей толщине, но только частично, тогда как все углы и стенки могут быть покрыты, так что они являются воздухонепроницаемыми. Способ в соответствии с настоящим изобретением, таким образом, предоставляет дополнительную форму гибкости, при которой толщина слоя изоляции может быть привязана к требованиям заказчика и может выбираться меньшей, чем толщина рамы.
Путем обеспечения свободного вспенивания пеноизоляции, т.е. без противодействующего давления со стороны второй плоской панели, плотность изоляционного материала будет меньше, чем если бы вторая плита присутствовала, как в первом предпочтительном варианте осуществления. Это обеспечивает дополнительную экономию изоляционного материала.
Другим преимуществом этого способа является то, что ко второй плоской панели не нужно прилагать никаких сжимающих сил, таким образом избегая необходимости приобретать дорогостоящий пресс, без риска повреждения сегмента каркасной конструкции, более конкретно разрыхления или деформации второй плоской панели. Если полое пространство заполняется только до ограниченной степени, вторая плита может быть приспособлена до того, как пеноизоляция полностью отвердела, поскольку в этом случае риск того, что пеноматериал коснется второй плиты, является минимальным. Это экономит время, и производительность увеличивается.
В этом случае предпочтительно определяется положение по меньшей мере одного отделения в сборной конструкции, и закладка сырья на этапе d) включает смещение сопла до места над определенным положением для впрыскивания сырья для образования слоя пеноизоляции.
Путем определения положения отделения в сборной конструкции сопло может автоматически позиционироваться над отделением, подлежащим заполнению, и для каждого отделения может быть заложено желаемое количество сырья. Это обеспечивает быстрое и безошибочное заполнение полуоткрытой сборной конструкции и достижение высокой производительности с помощью минимального количества операций, выполняемых оператором.
Еще одна цель изобретения - предоставить предварительно изолированный сегмент каркасной конструкции, который был изготовлен в соответствии с вышеописанным способом.
Изобретение также касается здания, которое содержит такой предварительно изолированный сегмент каркасной конструкции.
Еще одна цель изобретения - предоставить устройство для производства предварительно изолированного сегмента каркасной конструкции для возведения здания в соответствии с независимым пунктом формулы изобретения, относящимся к устройству.
Также целью изобретения является предоставить компьютерную программу, которая непосредственно загружается во внутреннюю память цифровой компьютерной системы вышеупомянутого устройства, содержащую фрагменты кода программного обеспечения для выполнения вышеупомянутого способа.
Краткое описание графических материалов
Более подробно изобретение объясняется с помощью описания ниже и сопутствующих фигур предпочтительных вариантов осуществления способа, сегмента каркасной конструкции и устройства в соответствии с этим изобретением.
Фиг. 1 показывает деревянную или металлическую балку как структурного элемента для сборной конструкции.
Фиг. 2 показывает раму, изготовленную элементом сборки с использованием балок, представленных на фиг. 1.
Фиг. 3 показывает первую или вторую плоскую панель для рамы, представленной на фиг. 2.
Фиг. 4А показывает способ для изготовления предварительно изолированного сегмента каркасной конструкции в соответствии с настоящим изобретением. Этот способ может осуществляться устройством, представленным на фиг. 11А.
Фиг. 4B показывает пример способа в соответствии с изобретением, в котором одни и те же CAD-данные используются как элементом сборки, так и заполняющим элементом. Этот способ может осуществляться на устройстве, представленном на фиг. 11B.
Фиг. 5A-5C показывают промежуточного изделия и конечного изделия, полученных первым предпочтительным вариантом осуществления способа в соответствии с настоящим изобретением.
Фиг. 5A показывает вид в перспективе предпочтительного варианта осуществления в значительной степени замкнутой сборной конструкции, которая может использоваться в первом предпочтительном варианте осуществления способа в соответствии с изобретением. (Часть второй панели была удалена с иллюстративной целью, так что отделения и отверстия ясно видны).
Фиг. 5B показывает вид в перспективе сборной конструкции, представленной на фиг. 5A, после заполнения отделений слоем пеноизоляции, снова частично открытой, чтобы четко продемонстрировать отделения. Центральное отделение, предназначенное для оконного отверстия, слоем пеноизоляции не заполняется.
Фиг. 5C показывает поперечного сечения предварительно изолированной панели каркасной конструкции, представленной на фиг. 5B, в соответствии с сечением A-A.
Фиг. 6A-6C показывает разновидность, представленной на фиг. 5A-5C, в соответствии с которой во второй панели устанавливается гнездо.
Фиг. 6A показывает замкнутую сборную конструкцию, которая была частично открыта, чтобы четко продемонстрировать отделения и отверстия.
Фиг. 6B показывает сборную конструкцию, представленной на фиг. 6A, после заполнения отделений без гнезда первым сырьем пеноизоляции и после заполнения отделений с гнездом вторым сырьем пеноизоляции снова частично открытой с иллюстративной целью.
Фиг. 6C показывает сечение предварительно изолированного сегмента каркасной конструкции, представленной на фиг. 6B, в соответствии с сечением B-B.
Фиг. 7A показывает вид в перспективе сегмента каркасной конструкции, представленного на фиг. 5C, до создания отверстия для окна.
Фиг. 7B показывает сегмента каркасной конструкции, представленного на фиг. 6C, после создания отверстия для окна.
Фиг. 7C показывает разновидность сегмента каркасной конструкции, представленного на фиг. 7A, при этом сегмент каркасной конструкции содержит дверное отверстие.
Фиг. 7D показывает разновидность сегмента каркасной конструкции, представленного на фиг. 7A, при этом сегмент каркасной конструкции содержит наклонные стенки.
Фиг. 8A-8C показывает промежуточное изделие и конечное изделие, полученные с помощью второго предпочтительного варианта осуществления способа в соответствии с настоящим изобретением, при этом толщина изоляционного слоя составляет 25% от толщины рамы.
Фиг. 8A показывает вид в перспективе варианта осуществления полуоткрытой сборной конструкции, изготовленной из рамы, представленной на фиг. 2, и плоской панели, представленной на фиг. 3.
Фиг. 8B показывает закладку и распределение сырья для слоя пеноизоляции с помощью поперечного сечения полуоткрытой сборной конструкции, представленной на фиг. 8A, в соответствии с сечением C-C.
Фиг. 8C показывает сечение предварительно изолированного сегмента каркасной конструкции в соответствии с изобретением после установки второй плоской панели на полуоткрытую сборную конструкцию, представленную на фиг. 8B.
Фиг. 9A-9E показывают некоторые промежуточные этапы второго предпочтительного варианта осуществления способа в соответствии с настоящим изобретением, желаемая толщина слоя пеноизоляции равна толщине рамы.
Фиг. 9A показывает ту же сборную конструкцию, что фиг. 8A.
Фиг. 9B показывает поперечное сечение полуоткрытой сборной конструкции, представленной на фиг. 9A, после свободного вспенивания слоя пеноизоляции до уровня выше стенки рамы, в соответствии с сечением C-C.
Фиг. 9C показывает сборную конструкцию, представленную на фиг. 9B, после того как часть слоя пеноизоляции, которая выступает над стенкой рамы, была удалена.
Фиг. 9D показывает вид в перспективе сборной конструкции, представленной на фиг. 9C. Центральное отделение, предназначенное для оконного отверстия, не заполнено слоем пеноизоляции.
Фиг. 9E показывает поперечное сечение сегмента каркасной конструкции в соответствии с изобретением после установки второй плоской панели на полуоткрытой сборной конструкции, представленной на фиг. 9C.
Фиг. 10A показывает вид в перспективе сегмента каркасной конструкции, представленного на фиг. 8C или 9E, до создания отверстия для окна.
Фиг. 10B показывает сегмент каркасной конструкции, представленный на фиг. 10A, после того, как отверстие для окна было сделано.
Фиг. 10C показывает разновидность сегмента каркасной конструкции, представленного на фиг. 10B, при этом сегмент каркасной конструкции содержит дверное отверстие.
Фиг. 10D показывает другую разновидность сегмента каркасной конструкции, представленного на фиг. 10A, при этом сегмент каркасной конструкции содержит наклонные стенки.
Фиг. 11A показывает структурную схему первого предпочтительного варианта осуществления устройства в соответствии с изобретением, направленного на в значительной степени замкнутую сборную конструкцию, в соответствии со способом, представленным на фиг. 4A.
Фиг. 11B показывает структурную схему разновидности первого предпочтительного варианта осуществления устройства в соответствии с изобретением, направленного на в значительной степени замкнутую сборную конструкцию, в соответствии со способом, представленным на фиг. 4B.
Фиг. 12 показывает вид сбоку варианта осуществления заполняющего элемента, представленного на фиг. 11A и фиг. 11B.
Фиг. 13 показывает более подробнее вид спереди заполняющего элемента, представленного на фиг. 12.
Фиг. 14 показывает вид сбоку другого примера заполняющего элемента, представленного на фиг. 12, в пресс помещены четыре сборных конструкции, одна рядом с другой и одна над другой, с обозначением положений отверстий.
Фиг. 15A показывает структурную схему второго предпочтительного варианта осуществления устройства в соответствии с изобретением, направленного на полуоткрытую сборную конструкцию, в соответствии со способом, представленным на фиг. 4A.
Фиг. 15B показывает структурную схему разновидности второго предпочтительного варианта осуществления устройства в соответствии с изобретением, направленного на полуоткрытую сборную конструкцию, в соответствии со способом, представленным на фиг. 4B.
Фиг. 16 показывает пример полуоткрытой сборной конструкции с обозначением положений отделений, подлежащих заполнению.
Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения
Ссылочные позиции:
1 сегмент каркасной конструкции
2 сборная конструкция
3 первая плоская панель
4 рама
5 отделение
6 нижняя часть
7 вертикальная стенка
8 слой пеноизоляции
9 высота вертикальной стенки
10 балка
11 отверстия
13 вторая плоская панель
14 полое пространство
15 толщина слоя пеноизоляции
16 план здания
17 резервуар для сырья
18 станция снабжения
19 устройство
20 компьютерная система
21 база данных
22 элемент сборки
23 средство позиционирования
24 заполняющий элемент
25 сопло
26 второе средство сборки
27 средство удаления
29 датчик температуры
30 средство отделки
31 пресс
32 подающий стол
33 первая прижимная плита (пресса)
34 вторая прижимная плита (пресса)
37 тележка
38 шланг
40 носитель данных (например, штрих-код)
41 средство позиционирования
42 средство позиционирования
49 гнездо
50 отверстие для окна
51 отверстие для двери
52 концевой упор
53 заслонка, клапан.
Настоящее изобретение предоставляет эффективное решение для изготовления предварительно изолированных панелей, также называемых сегментами 1 каркасной конструкции, для производства зданий, таких как многоквартирные дома, помещения и больницы. Предварительно произведенные многоквартирные дома обычно строятся с полыми сегментами каркасной конструкции, которые изолируются in situ, например, впрыскиванием целлюлозной изоляции, или они могут быть предварительно изолированы во время их производства, например, стекловатой или минеральной ватой (также называемой шлаковатой). Эти сегменты 1 каркасной конструкции в большинстве случаев содержат одну завершенную боковую стенку пола этажа здания, и они могут быть использованы как снаружи здания (в качестве внешней стенки), так и внутри здания (в качестве внутренней стенки). Сегменты 1 каркасной конструкции могут содержать отверстия 50, 51 для закрепления окон или дверей, или они могут использоваться, например, для сооружения крыши.
Традиционные сегменты 1 каркасной конструкции обычно содержат две параллельные панели 3, 13 с рамной конструкцией или каркасом между ними, также называемой далее рамой 4, таким образом определяя число отдельных отделений 5 с полыми пространствами 14. Когда такие сегменты 1 каркасной конструкции изолируются in situ, обычно в одной из двух панелей 3, 13 создается отверстие 11, через которое затем в полости закладывается целлюлозный изоляционный материал, такой как, например, isofloc®. Чтобы профессионально применять этот материал, требуются значительные профессиональные знания и навыки, но даже условия для его применения далеки от идеала. Например, имеется присущая проблема, состоящая в том, что сегменты 1 каркасной конструкции стоят вертикально, заставляя изоляционный материал течь вниз или капать, так что плотность в нижней части сегмента 1 каркасной конструкции в большинстве случаев выше, чем в верхней части. Это может происходить во время самой закладки, но оседание может также происходить и позднее. Более того, не существует какого бы то ни было способа контролировать заполнение. Кроме того, впрыснутое количество изоляционного материала заранее не рассчитывается, так что в основном закладывается избыток изоляционного материала, который в большей части выходит обратно через отверстие после того, как расширится, что приводит к огромным потерям изоляционного материала. Также используемые материалы изоляции не являются воздухонепроницаемыми, что является важным фактором для квартир без активных систем и с нулевым потреблением энергии
Патентная публикация GB1335496 была подана почти 40 лет назад и раскрывает способ для производства предварительно изолированных панелей, при этом панель с бо