Установка для изготовления строительных панелей и строительная панель

Полезная модель относится к области строительства и может быть использована для изготовления вспененных полимерных стеновых и опалубочных строительных панелей.. Требуемый технический результат, заключающийся в расширении функциональных возможностей установки, обеспечивающей изготовление строительных панелей с улучшенными характеристиками, достигается в установке, содержащей последовательно установленные экструдер для нагревания основы панели, выполненной из смеси смолы ПВХ с упрочняющими добавками и наполнителями, фильеру, автоматическую пилу, установленную перед столом для готовой продукции, тянущее устройство, установленное перед автоматической пилой, и калибратор, установленный между фильерой и тянущим устройством и выполненный с возможностью осуществления быстрого охлаждения поверхностей основы строительной панели. Строительная панель, изготавливаема на предложенной установке, включает основу в виде смеси смолы ПВХ с упрочняющими добавками и наполнителями в соотношении масс %: смола ПВХ - 75%, древесная мука - 10%, аддитивы - 15%, при этом, поверхности панели образованы тонким монолитным слоем основы, сформированной по контуру поверхности строительной панели при быстром охлаждения предварительно разогретой основы. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Полезная модель относится к области строительства и может быть использована для изготовления вспененных полимерных стеновых и опалубочных панелей.

Известна панель [RU 2010144504, A, B32B 5/02, 10.05.2012], содержащая два волокнистых слоя и внутренний слой, размещенный в промежуточном объеме, расположенном между этими слоями, и связанный с ними посредством затвердевающего связующего материала, при этом, во внутреннем слое выполнены точечные выемки через, по меньшей мере, одну из его поверхностей исключительно для приема этого затвердевающего связующего материала.

Недостатком этого устройства является относительно высокая сложность.

Наиболее близким по технической сущности к предложенной является панель [RU 116533, U1, E04C 2/00, 27.05.2012], включающая основу из термопластичного полимера - пенополистирола и, соединенный с ней, декоративный слой, выполненный в виде затвердевшей массы клея, содержащего акриловый полимер, декоративных элементов, например песка, и, по меньшей мере, одной пигментной добавки, при этом, непосредственно на слой клея, в качестве компонентов которого используют цементное вяжущее и грунтовку сцепляющую, нанесены пигментированные декоративные элементы, и на них сформирован прозрачный защитный слой, включающий грунтовку глубокого проникновения, а основа имеет на противолежащих торцах впадину с одной стороны, выступ - с другой, снабжена фасками на четырех гранях по периметру и монтажными отверстиями с жестко закрепленными в них втулками.

Недостатком этого устройства является относительно низкими физико-механическими характеристиками, в частности, низкой прочностью на изгиб из-за высокой остаточной деформации, а также высокой хрупкостью внешнего слоя.

Задача, которая решается в данной полезной модели относительно строительной панели, заключатся в улучшении физико-механических характеристик без усложнения конструкции.

Требуемый технический результат заключается в разработке конструкции панели, обладающей без усложнения конструкции улучшенными физико-механическими характеристиками, в частности, гибкостью при низкой остаточной деформации и повышенной прочностью.

Требуемый технический результат достигается тем, что, в строительной панели, включающей основу, содержащую термопластичный полимер, поверхности панели образованы тонким монолитным слоем основы, сформированной по контуру поверхности строительной панели при быстром охлаждения основы в калибраторе, а основа панели выполнена в виде смеси смолы ПВХ с упрочняющими добавками и наполнителями в соотношении масс %:

- смола ПВХ - 75%,

- древесная мука - 10%

- аддитивы - 15%.

Известна также установка для изготовления строительных панелей [RU 2010144504, A, B32B 5/02, 10.05.2012], включающая средства поступательного перемещения внутреннего слоя, содержащего, по меньшей мере, один предварительно отформованный элемент, вплоть до блока пробивания иглами, по меньшей мере, один блок пробивания иглами, предназначенный для формирования выемок на внутреннем слое через, по меньшей мере, одну из его поверхностей перед покрытием этих наружных поверхностей внутреннего слоя волокнистыми поверхностными слоями.

Установка обладает относительно высокой сложностью, вызванной, в частности, наличием блока пробивания иглами, и относительно узкие функциональными возможностями, обусловленными тем, что, установка не позволяет изготавливать предложенные панели с улучшенными физико-механическими характеристиками.

Наиболее близким по технической сущности к предложенной является установка [RU 2009132465, A, B29C 44/46, 20.03.2011], содержащая последовательно установленные устройство экструзии единичные элементы или прутки малого поперечного сечения и большой длины L, камеру (фильеру) на выходе устройства экструзии для формования прутков для их калибровки путем их пропускания через камеру формования, имеющую точный профиль и размеры изготавливаемого прутка, устройство соединения изготовленных прутков бок о бок путем склеивания вдоль их продольных осей для получения слоя шириной A, устройство наложения, складывания и соединения путем склеивания, по меньшей мере, двух слоев прутков для получения блока высотой B и длиной L, устройство резки (автоматической пилы и стола) блока поперечно относительно продольной оси на длину I для получения панелей максимального сечения A×B и выбранной толщины I.

Недостатком наиболее близкого технического решения является относительно высокая сложность и относительно узкие функциональные возможности, обусловленные тем, что, установка не позволяет изготавливать предложенные панели с улучшенными физико-механическими характеристиками.

Задача, которая решается в предложении относительно установки, заключается в упрощении ее конструкции и расширении функциональных возможностей.

Требуемый технический результат заключается в упрощении конструкции установки в целом при одновременном расширении арсенала технических средств, позволяющем расширить функциональные возможности установки по изготовлению предложенных панелей с улучшенными физико-механическими характеристиками.

Требуемый технический результат достигается тем, что, в установку, содержащую последовательно установленные экструдер для нагревания основы панели, выполненной из смеси смолы ПВХ с упрочняющими добавками и наполнителями, и фильеру, а также автоматическую пилу, установленную перед столом для готовой продукции, введены тянущее устройство, установленное перед автоматической пилой, и калибратор, установленный между фильерой и тянущим устройством, причем, калибратор снабжен приспособлением для быстрого охлаждения поверхностей основы строительной панели перед ее вытяжкой тянущим устройством из калибратора.

На фиг.1 - установка для изготовления строительных панелей.

На фиг.2 - строительная панель в разрезе.

Установка для изготовления строительных панелей (фиг.1) содержит последовательно установленные экструдер 1, обеспечивающий нагревание основы строительной панели в виде смеси смолы ПВХ с упрочняющими добавками и наполнителями, фильеру 2, калибратор 3, выполненный с возможностью осуществления быстрого охлаждения поверхностей основы строительной панели, нагретой в экструдере и сформированной фильерой по форме строительной панели, тянущее устройство 4, автоматическую пилу 5 и стол 6 для складирования готовых строительных панелей. Калибратор 3 снабжен приспособлением 7 для быстрого охлаждения, например, жидкостью с помощью водяной пушки, насоса (помпы) или шланга, поверхностей основы строительной панели перед ее вытяжкой тянущим устройством 4 из калибратора 3.

Готовая строительная панель (фиг.2) содержит тонкие монолитные слои 8 основы строительной панели, и затвердевшую вспененную основу 9 строительной панели, находящуюся между тонкими монолитными слоями 8.

Работает установка для изготовления строительных панелей следующим образом.

Термопластичный полимер, например, смола ПВХ, с упрочняющими добавками и наполнителями, например, в следующем составе компонентов и в соотношении %, масс (смола ПВХ - 75%, древесная мука - 10%, аддитивы - 15%) предварительно смешиваются в двухстадийном смесителе (на чертеже не показан), состоящем из первого бункера горячего (с температурой до 120°C) смешения, где основные компоненты расплавляются и гомогенизируются в единую массу и второго бункера (с температурой 40-45°C), в котором завершается процесс пластикации, удаляются остаточные газы и производится отстаивание готовой смеси.

Экспериментально установлено, что для стандартного использования панелей в качестве строительных панелей для опалубки, оптимальным является наличие в составе смеси 75% ПВХ, как основного компонента, а также древесной муки - 10%, которая добавляется в композицию для придания готовой панели свойств натурального дерева и подвергаться всем традиционным способам обработки древесины: пиление, строгание, сверление (в готовую панель можно вбивать гвозди и вкручивать шурупы), а также аддитивов - 15%, которые добавляются в композицию для ускорения процесса переработки и для смешения древесной муки с ПВХ, так как эти компоненты имеют разную химическую природу и без введения специальных добавок практически невозможно создать их смесь.

Готовую смесь, являющейся основой строительной панели, с помощью дозатора подают в экструдер 1, где под воздействием температуры (рабочие температуры от 170 до 220°C, которая обеспечивается, например, с помощью ТЭНов, работающих под управлением электроники, получающей данные от соответствующих термопар) она доводится до состояния плавления. Затем с помощью шнека, который является составной частью экструдера 1, расплавленная основа строительной панели подается в металлическую форму - фильеру 2, где происходит формирование внешнего вида строительной панели.

Далее, все еще горячая, но сформированная по форме строительной панели основа строительной панели с температурой около 200°C, попадает в калибратор 3. В нем с помощью приспособления 7 для быстрого охлаждения охлаждающая жидкость подается из водяной пушки или насоса (помпы), либо из шланга на лицевые поверхности строительной панели. Температура жидкости составляет 15-17°C с расходом - 5 куб.м. в час из расчета на скорость в 2 м/мин формирования фильерой 4 строительной панели из основы при ширине строительной панели до 1250 мм. В результате производится резкое охлаждение лицевых поверхностей основы строительной панели и на этих поверхностях формируется невспененная твердая монолитная поверхность 8 основы строительной панели - тонкий монолитный слой 8 с толщиной до 1 мм, поскольку образующиеся поры в тонком слое поверхности схлопываются (быстро закрываются). Одновременно происходит вспенивание и затвердевание внутреннего слоя основы строительной панели с образованием затвердевшей вспененной основы 9 строительной панели, находящейся между тонкими монолитными слоями 8.

Тянущее устройство 4 вытягивает охлажденную строительную панель из калибратора 3, а с помощью автоматической пилы 5 производится отпиливание строительной панели нужной длины, после чего изделие попадает на стол 6 складирования готовых строительных панелей.

Готовые строительные панели в частном случае имеют толщину от 5 до 20 мм и размеры по длине до 6000 мм и ширине до 1250 мм.

Изготовленные в предложенной установке строительные панели обладают высокими физико-механическими характеристиками, в частности, высокой прочностью на изгиб из-за низкой остаточной деформации, которая обеспечивается затвердевшей вспененной основой, а также высокой прочностью и невысокой хрупкостью за счет невспененной твердой монолитной внешней поверхности.

Таким образом, благодаря предложенным изменениям в конструкции установки для изготовления строительных панелей достигается требуемый технический результат, заключающийся в упрощении конструкции установки, поскольку исключаются сложные функциональные узлы, а благодаря расширению арсенала технических средств достигается расширение функциональных возможностей, поскольку в установке обеспечивается возможность изготовления строительных панелей, обладающих без усложнения их конструкции улучшенными физико-механическими характеристиками, в частности, относительно высокой гибкостью при низкой остаточной деформации за счет вспененной затвердевшей основы и повышенной прочностью за счет формирования невспененной твердой монолитной внешней поверхности.

1. Установка для изготовления строительных панелей, содержащая последовательно установленные экструдер для нагревания основы панели, выполненной из смеси смолы ПВХ с упрочняющими добавками и наполнителями, и фильеру, а также автоматическую пилу, установленную перед столом для готовой продукции, отличающаяся тем, что в установку введены тянущее устройство, установленное перед автоматической пилой, и калибратор, установленный между фильерой и тянущим устройством, причем калибратор снабжен приспособлением для быстрого охлаждения поверхностей основы строительной панели перед ее вытяжкой тянущим устройством из калибратора.

2. Строительная панель, включающая основу, содержащую термопластичный полимер, отличающаяся тем, что поверхности панели образованы тонким монолитным слоем основы, сформированной по контуру поверхности строительной панели при быстром охлаждения основы в калибраторе, а основа панели выполнена в виде смеси смолы ПВХ с упрочняющими добавками и наполнителями в соотношении мас.%: