SE506587C2 - Huskonstruktion samt byggelement och förfarande för uppbyggnad av en dylik huskonstruktion - Google Patents

Description

25 506 587 2 H E. . E 1 "i Föreliggande uppfinning tar sikte på att undanröja ovan- nämnda brister hos tidigare kända huskonstruktioner för inbygg- nation av dyrbar teknikutrustning och skapa en förbättrad hus- konstruktion. Ett huvudsyfte med uppfinningen är sålunda att skapa en huskonstruktion som å ena sidan möjliggör en rationell och kostnadseffektiv tillverkning med stor precision och mått- noggrannhet och å andra sidan tillgodoser långtgående krav på styrka, säkerhet, livslängd, stràlningsskydd, avjordning, invändigt klimat och flexibilitet hos den färdigställda hus- konstruktionen. Vad avser kraven på styrka och säkerhet tar uppfinningen särskilt sikte på att skapa en huskonstruktion som trots användning av jämförelsevis enkla och prisbilliga ut- gångsmaterial ger en extremt formstyv och stabil slutkonstruk- tion. Ett ytterligare syfte med uppfinningen är att skapa en huskonstruktion som på ett tillförlitligt sätt skyddar mot strålning icke blott i riktning ut ur huset utan även i motsatt riktning beroende på det individuella behovet.

I en första aspekt av uppfinningen nås åtminstone det grundläggandet syftet medelst de särdrag som är angivna i patentkravets 1 kännetecknande del. Ett fördelaktigt utförande av den uppfinningsenliga huskonstruktionen är vidare angivet i kravet 2.

I en andra aspekt avser uppfinningen även ett för uppfö- rande av huskonstruktioner avsett byggelement. Särdragen hos detta enskilda byggelement framgår av kraven 3-4.

I en tredje aspekt avser uppfinningen även ett förfa- rande för tillverkning av en huskonstruktion enligt uppfin- ningen. Särdragen hos detta tillverkningsförfarande framgår av kraven 5-6.

J. 11. 1.] .il Genom CH 370 222 är tidigare känt ett sandwichelement sammansatt av en förhållandevis tjock, skivformig kärndel av isolerande material som på båda sidor uppvisar jämförelsevis tunna, likformigt tjocka plåtar, t ex av stål eller aluminium, vilka vid motstående kanter uppvisar vinkelställda flänsar för förbindning av elementet med närbelägna sandwichelement. Såsom ett exempel på flera olika förbindnings- eller hopfogningsmeto- 10 15 20 586 587 3 der nämns i skriften svetsning. Närmare bestämt sker dylik svetsning i de vinkelställda flänsarna. Till skillnad från denna typ av sandwichelement, som använder sig av likadana plå- tar pà ömse sidor av kärndelen, grundar sig föreliggande upp- finning på användning av ett byggelement som visserligen har karaktären av sandwichelement, men som använder sig av en enda jämförelsevis grov, bärande plåt, nämligen såsom ytterskiva i inre skivan ej har någon som elementet, medan den motsatta, helst bärande funktion, varför densamma kan utföras av helt annat material än kraftig plåt, t ex kryssfanér, plastlaminat, tunn dekorativ plåt eller liknande. Innerskivans funktion i det uppfinningsenliga byggelementet är sålunda huvudsakligen att tillsammans med kärndelen bilda en sekundär enhet som förhind- rar eller motverkar livbuckling hos den bärande ytterplåten för att säkerställa skivverkan i denna samtidigt som densamma ofta lämpligen även låter sig utnyttjas såsom en färdig innerbekläd- nad i den sammansatta huskonstruktionen.

I CH 452 850 beskrivs ett storytigt sandwichelement som sammansätts av enskilda delelement vilkas styva, på ömse sidor av en kärndel anordnade skivor kan bestå av exempelvis stål, lättmetall, glasfiberförstärkta plastplattor, kryssfanér eller I skriften omnämns att närbelägna delplat- Emellertid asbestcementplattor. tor kan vara inbördes förbundna via stumsvetsar. innehåller patentskriften i fråga ej någon lära i riktning mot att genomgående i en huskonstruktions olika delar använda jäm- förelsevis grov plåt såsom bärande yttre skivor vilka stadig- varande förenas med varandra via kontinuerliga svetsfogar.

Genom EP O 289 098 och SE 9102004-O är tidigare kända sandwichelement bestående av en tjock, värmeisolerande kärndel I dessa fall för- binds emellertid elementen med varandra via mekaniska förbind- och tunna metallplåtar på utsidan av denna. ningar i form av särskilda kopplingsdon resp. not- och spontfo- gar; dvs ej medelst svetsar. ] 1 .V . V 1.: 3 . .

På ritningarna är: Fig 1 en schematisk och delvis genomskuren perspektivvy av en huskonstruktion enligt uppfinningen, 10 15 20 25 35 506 587 4 Fig 2-10 förstorade detaljsektioner visande olika tillverk- ningssteg resp. olika typer av hörnförbindningar mel- lan olika byggelement ingående i huset enligt fig 1, Pig 11 en ytterligare, schematisk perspektivvy visande en första typ av takdel till huskonstruktionen enligt uppfinningen, Fig 12 en likartad perspektivvy visande ett alternativt, andra utförande av en takdel, och Fig 13-18 förstorade detaljsektioner visande partier av byg- gelement ingående i huskonstruktionerna enligt fig 11 och 12.

I fig 1 visas schematiskt en huskonstruktion som inne- fattar en generellt med 1 betecknad takdel, en botten- eller golvdel 2 samt ett flertal mellan dessa sig sträckande väggar 4, 5. tande två från en gemensam nock lutande skivenheter 1', I exemplet har takdelen 1 formen av ett sadeltak innefat- 1". An- talet väggar 4, 5 uppgår till fyra. Bottendelen 2 har formen av en rektangulär skivenhet som utmed samtliga kanter är stadigva- dvs i rande förenad med väggarna, vilka sträcker sig vertikalt, rät vinkel mot bottendelen. I väggarna visas urtagningar eller öppningar 6, 7 för en dörr resp. ett fönster. ln] 2, 4 och 5 i den visade konstruktionen utförda av byggelement vil- I enlighet med uppfinningen är samtliga delar 1', kas beskaffenhet beskrivs närmare nedan med hänvisning till i första hand fig 2-10. skilda byggelementet är sammansatt av en förhållandevis tjock I fig 2 visas sålunda hurusom det en- kärndel 8 och tvä pà motsatta sidor av denna anordnade skivor 9, 10. mansatta huset, Av dessa är skivan 9 avsedd att vändas utåt i det sam- medan skivan 10 skall vändas inåt. Ytterskivan 9 består av en åtminstone 1,5 mm tjock och därmed svetsbar plåt som är plan och intimt förenad med den likaledes plana ytter- ytan på kärndelen 8. Ytterskivan eller -plåten 9 har till upp- gift att bilda en formstyv och lastbärande del av elementet.

Den invändiga skivan 10 har annan karaktär än ytterplåten 9, ehuru densamma är likaledes plan och intimt förenad med en plan inneryta på kärndelen 8. Tillsammans med kärndelen 8 bildar innerskivan 10 en sekundär enhet med uppgift att motverka buck- 10 25 506 587 5 ling av den primärt lastbärande ytterplåten 9 under lastpåkän- ning och därigenom säkerställa formstabilitet hos varje bygg- element i dess helhet.

I praktiken kan kärndelen 8 vara förfärdigad av exempel- vis expanderat, cellulärt polystyren eller polyuretan, ehuru även andra styva och värmeisolerande material är tänkbara, t ex skivor förfärdigade av tvärställda fibrer. Ytterplåten 9 kan med fördel bestå av konventionell, slät stålplåt, ehuru det även är tänkbart att använda aluminium. Den minsta tjocklek som plåten skall ha för att säkerställa såväl god lastupptagning som svetsbarhet, närmare bestämt svetsning medelst stumfogar, uppgår till 1,5 mm. Emellertid kan plåttjockleken i praktiken vara betydligt större, t ex inom området 2-4 eller företrädes- vis ca 3 mm. För konventionella ändamål bör dock plåten ej vara tjockare än ca 5 mm. Den invändiga skivan 10 kan med fördel bestå av kryssfanér med en tjocklek inom området 6-15 eller företrädesvis 9-12 mm. En dylik kryssfanërskiva kan med fördel vara lackerad eller ytbehandlad på annat sätt för att bilda en färdig, invändig beklädnad i den sammansatta huskonstruktionen.

I stället för kryssfanër är det även tänkbart att använda andra (0,5-1,0 mm skivbildande material, såsom tunn dekorativ plåt tjock, eventuellt ytbehandlad plåt), plastskivor, perforerad tunnplåt eller liknande. Kärndelen 8 kan initiellt utgöras av en färdigställd, parallellepipedisk skivkropp på vilkens båda storytor skivorna 9, 10 anfästs genom limning. Härvid är det tänkbart att förbinda skivorna med kärndelen via särskilda lim- skikt, ehuru även värmelimning genom smältning av ytmaterialet I det färdigställda, elementet är ytterplåtens och innerskivans kanter anordnade i i kärndelen är möjlig. parallellepipediska liv med kärndelens kantytor, vilka samtliga sträcker sig vin- kelrätt mot elementets huvudplan.

I fig 3 och 4 åskådliggörs hurusom en håltagning i ele- mentet enligt fig 2 åstadkoms på ett enligt uppfinningen före- draget sätt. I fig 3 visas sålunda hurusom i ett första steg fräses ett spår 11 från elementets insida. Detta spår, som i praktiken kan ha en bredd av 10-15 mm, skär igenom icke blott innerskivan 10 (som kan bestå av en kryssfanërskiva) utan även hela kärndelen 8, varigenom ytterplåtens 9 inneryta friläggs. I nästa steg, som visas i fig 4, genomskärs även plåten 9 av ett 10 15 20 25 35 506 587 6 delningssnitt 12, vilket kan åstadkommas medelst laserstråle- skärning på i och för sig känt sätt. Genom att på detta sätt först utforma ett distinkt avgränsat, jämförelsevis smalt spår i kärndelen och innerskivan säkerställs att materialet i kärn- delen icke förstörs i samband med att delningssnittet 12 laser- skäres. Dylik skärning av ytterplåten kan ske antingen inifrån eller utifrån.

En särskild fördel med uppfinningen är att den del av byggelementet som avlägsnas ur urtagningen 6, 7 kan utnyttjas för att bilda en dörr resp fönsterlucka; något som innebär ett effektivt materialutnyttjande.

I fig 5 visas ett första alternativt utförande av ett kantparti hos ett element enligt uppfinningen. I detta fall skjuter ett parti 9' av plåten 9 ut ett stycke från en plan ändyta 13 på kärndelen 8. Denna ändyta 13 sträcker sig i rät vinkel mot plàtens 9 plan, varvid det utstickande plätstycket 9' har en bredd som i huvudsak överensstämmer med den samman- lagda tjockleken av kärndelen 8 och innerskivan 10. Såsom visas i fig 6 kan därför ett element enligt fig 5 kombineras med ett element med helt plan ändyta, varvid ytterplåtarna 9 kommer att möta varandra utmed en linje där hopsvetsning kan ske, närmare bestämt medelst en kontinuerligt sammanhängande stumsvets 14.

Den hopfogningsmetod som illustreras i fig 5 och 6 kan tilläm- pas icke blott mellan två väggar som möter varandra i rät vin- kel, utan även mellan en vägg och antingen en takdel eller en bottendel.

I fig 7 och 8 visas en alternativ hopfogningsmetod vid vilken det enskilda elementet utformas med en ändyta 13' som sträcker sig i 45° vinkel mot elementets huvudplan. Denna ändyta kan åstadkommas genom samtidig sågning eller fräsning i kärndelen och innerskivan 10. Dä två analoga element sätts sam- man pà det sätt som visas i fig 8 erhålls ett 90°-hörn i vilket ytterplåtarna möter varandra pà ett sådant sätt att en samman- hängande stumsvets 14 kan appliceras på tidigare beskrivet sätt. I sammansatt skick enligt fig 8 ligger de gerade ytorna 13' dikt an mot varandra utan några mellanrum.

I fig 9 och 10 illustreras hurusom det enskilda sand- wichelementet kan utformas med en ändyta 13" som sträcker sig i annan godtycklig vinkel än 45° resp. 90° mot elementets huvud- 10 15 20 25 506 587 7 plan. När därför två element förbinds med varandra via en stum- svets 14 enligt fig 10 kommer elementen att sträcka sig i trub- big vinkel mot varandra i stället för i 90° vinkel.

Med hänvisning till fig 1 skall påpekas att samtliga fyra väggar 4, 5 förenas med bottendelen 2 medelst sammanhäng- ande svetsar som sträcker sig utmed elementytterplàtarnas 9 undre kanter, varvid plätarnas undre partier omsluter bottende- len, vilkens ytterplàt är vänd nedåt. På analogt sätt är läng- sidoväggarnas 5 ytterplåtar vid sina övre kanter fastsvetsade mot undersidan av takdelarnas 1', 1" ytterplåtar medelst sam- manhängande stumsvetsar som sträcker sig utmed lángsidoväggar- nas hela längd. Gavelväggarnas 4 ytterplàtar är på samma sätt fastsvetsade mot undersidan av takdelarnas ytterplåtar utmed de snedställda kantpartierna av desamma.

I fig 11 visas takdelen 1 enligt fig 1 avlyft från hus- kroppen i övrigt, varvid tydligt framgår hurusom huskroppens gavelväggar är utformade med kilformiga övre partier. I fig 12 visas ett alternativt utförande vid vilket gavelväggarna 4' är rektangulära eller fyrkantiga, varvid den egentliga takdelen 1A har formen av ett enda plant byggelement av tidigare beskrivet slag. Ovanpå denna huskonstruktion kan i efterhand monteras ett i sin helhet med 15 betecknat dekorativt tak, t ex i form av en enkel träkonstruktion.

I fig 13 visas i sektion en förbindning mellan en gavel- vägg 4 och ett takelement 1, varvid framgår hurusom takelemen- tets ytterplàt skjuter ut ett stycke från den uppdragna ytter- plåten hos gavelväggen. En gavelskiva 19 låter sig enkelt svet- sas fast på den utskjutande plàtens fria kant. I fig 14 visas en förbindning mellan en långsidovägg 5 och ett lutande takele- ment 1' enligt fig 1. Av sektionen framgår tydligt hurusom ele- mentens 1', 5 kärndelar är snedskurna för att passa ihop och och att làngsidoväggens ytterplàt är uppdragen för att vid hop- montering anligga mot takytterplätens undersida i och för app- licering av en sammanhängande stumsvets 14 mellan plåtarna. I fig 15 visas en sektion genom en yttervägg till konstruktionen enligt fig 12. Làngsidoväggens 5 ytterplàt är uppdragen och vid sin övre kant stadigvarande förenad med takdelens 1A ytterplàt via en stumsvets 14. På den färdiga huskonstruktionen är det dekorativa taket 15 monterat. I fig 16 visas hurusom en invän- 10 15 20 25 35 506 587 8 dig list 16 kan vara applicerad i hörnet mellan två varandra mötande väggar 4, 5. I fig 17 visas den gerade versionen enligt fig 7 och 8. I fig 18 slutligen visas hurusom exempelvis föns- teröppningen 7 kan vara avgränsad av en av plåt förfärdigad, svetsad ram 17. Detaljen 18 illustrerar hurusom huskonstruktio- nen kan vara monterad på en enkel grund. i. . 5.5] Då de uppfinningsenliga byggelementen förenas med var- andra på beskrivet sätt medelst sammanhängande stumsvetsar, närmare bestämt med samtliga bärande plåtar vända utåt, erhålls en mycket styv och formstabil huskonstruktion. Buckling hos de primärt bärande plätarna motverkas på ett effektivt sätt medelst den sekundära enhet i varje element som bildas av kärn- delen och den invändiga, styva skivan. Varken innerskivan eller kärndelen har några egentliga bärande funktioner, men genom att innerskivan och kärndelen är dels inbördes hoplimmade, dels hoplimmade med ytterplåten ästadkoms s.k. skivverkan i ytter- plåten, dvs den sekundära enheten förhindrar deformation av den bärande plåten även under extrema lastpåkänningar.

Genom den tredimensionella förbindningen i form av svetsfogar mellan varandra i vinkel mötande ytterplåtar ernàs tack vare nämnda skivverkan en extremt formstyv huskonstruk- tion.

En annan väsentlig fördel är att varje enskilt byggele- ment erbjuder såväl en bärande som isolerande funktion samti- digt som elementets invändiga skiva låter sig utföras såsom en färdig invändig yta. Med andra ord behöver särskild ytbehand- ling av elementen ej utföras sedan huskonstruktionen väl satts samman. Den beskrivna tillverkningsmetoden medger dessutom hög måttnoggrannhet och god montageprecision. Tillverkningsmetoden möjliggör dessutom genom sin enkelhet en mycket god tillverk- ningsekonomi. Vidare fungerar den färdiga huskonstruktionen så- som en "Faradays bur" med avseende på strålningssäkerhet, dvs de i ett sammanhängande skal sammansatta plätarna skyddar effektivt mot exempelvis magnetisk strålning å ena sidan i riktning inifrån och ut, men å andra sidan även i riktning uti- från och in. Det må vidare påpekas att den färdiga huskonstruk- tionen ej har nágra som helst köldbryggor i sina olika delar, 10 15 566 587 9 varigenom mycket höga klimatkrav kan tillgodoses. Ävenledes har den färdiga huskonstruktionen mycket låg vikt i jämförelse med konventionella huskonstruktioner, dvs konstruktioner av typen inredd stàlcontainer resp. platsbyggt stàlskelett med tilläggs- isolering. Andra påtagliga fördelar är att blästring och ytbe- handling till mycket god korrosionsbeständighet låter sig utfö- ras pá ett enkelt sätt och att produktionstiden är extremt kort. Vidare erhålls hög säkerhet mot inbrott och skadegörelse samtidigt som konstruktionen kan ges hög säkerhetsklass för t ex militära ändamål. Detta är särskilt fallet om höghàllfast plåt används såsom ytterskiva i elementen. Genom att ytterplà- tarna i huskonstruktionen aldrig behöver bockas kan höghàllfast plåt i jämförelsevis tunna dimensioner ge mycket god styrka och lastupptagningsförmàga. Avslutningsvis må även påpekas att de enskilda byggelementen kan förvaras och transporteras i mycket kompakt tillstànd i och för färdigmontering av huskonstruktio- nen pá plats.

Claims (6)

506 587 1° UI 30

1. Huskonstruktion innefattande en takdel (1), en bottendel (2) och ett flertal mellan dessa sig sträckande väggar (4, 5), k ä n n e t e c k n a d därav, att takdelen (1), bottendelen (2) och samtliga väggar (4, 5) är förfârdigade av enskilda byggelement, vilka var för sig innefattar en tjock kärndel (8) av ett värmeisolerande material; en yttre skiva bestående av en åtminstone 1,5 mm tjock och därmed svetsbar plåt (9), som är plan och intimt förenad med en plan ytteryta på kärndelen (8) och har till uppgift att bilda en formstyv, lastbärande del av elementet; och en av annat material än ytterplåten (9) bestå- ende inre skiva (10), vilken är likaledes plan och intimt för- enad med en plan inneryta på kärndelen (8) för att tillsammans med denna bilda en sekundär enhet med uppgift att motverka buckling av den primärt lastbärande ytterplàten (9) under last- päkänning och därigenom säkerställa formstabilitet hos varje byggelement i dess helhet, och att samtliga byggelement i hus- konstruktionen är anordnade med sina primärt lastbärande ytter- (°) vända utåt och förenade med varandra via svetsfogar 4 konstru tionen i plåtar 4 samfällt bildar ett (1 ), varvid plåtarna (9) övrigt allsidigt omslutande, strålningsisolerande skal.

2. Huskonstruktion enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att de varandra i vinkel mötande ytterplåtarna hopsvetade medelst raka, sammanhängande stumsvetsfogar (14).

3. Byggelement för uppbyggnad av en huskonstruktion enligt krav l eller 2, av en tjock kärndel (8) av ett vármeisolerande material, en yttre skiva bestående av en som är k ä n n e t e c k n a t åtminstone 1,5 mm tjock och därmed svetsbar plåt (9), plan och intimt förenad med en plan ytteryta pà kärndelen (8) och har till uppgift att bilda en formstyv, lastbärande del av elementet, och en av annat material än ytterplåten (9) (10), vilken är likaledes plan och intimt före- bestå- ende inre skiva nad med en plan inneryta på kärndelen (8) för att tillsammans med denna bilda en sekundär enhet med uppgift att motverka buckling av den primärt lastbärande ytterplåten (9) under last- 10 15 20 25 30 506 587 ll påkänning och därigenom säkerställa formstabilitet hos elemen- tet i dess helhet.

4. Byggelement enligt krav 3, , k ä n n e t e c k n a t därav, att innerskivan (10) består av en kryssfanérskiva.

5. Förfarande för uppbyggnad av en huskonstruktion av det slag (l), en bottendel (2) och ett flertal mellan dessa sig sträckande väggar (4, 5), k ä n n e t e c k - att takdelen (1), bottendelen (2) förfärdigas av enskilda byggelement, vilka var som innefattar en takdel n a t därav, och samtliga väggar (4, 5) för sig innefattar en tjock kårndel (8) av ett värmeisolerande material; en yttre skiva bestående av en åtminstone 1,5 mm (9), förenas med en plan ytteryta på kärndelen för att bilda en tjock och därmed svetsbar plåt som är plan och som intimt formstyv, lastbärande del av elementet; och en av annat mate- rial än ytterplåten (9) bestående inre skiva (10), vilken är likaledes plan och intimt förenas med en plan inneryta på kärn- delen (8) för att tillsammans med denna bilda en sekundär enhet med uppgift att motverka buckling av den primärt lastbärande ytterplåten (9) under lastpåkänning och därigenom säkerställa formstabilitet hos varje byggelement i dess helhet, och att samtliga byggelement i huskonstruktionen anordnas med sina pri- märt lastbärande ytterplätar (9) vända utåt och förenas med varandra via svetsfogar (l4), varvid plàtarna samfällt bildar ett konstruktionen i övrigt allsidigt omslutande, strälnings- isolerande skal. därav, att urtagningar (6, 7), i bygg- elementen àstadkoms genom att i ett första steg från en insida fräsa spår (ll) (10) och att därefter genomskära ytterplåten (9) medelst laserstràlebear-

6. Förfarande enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a t t ex för dörrar eller fönster, jämte kärndelen (8) i innerskivan betning.