(57)【要約】【課題】    【解決手段】  本発明の特徴は、ドア、特にウエブと硬質発泡コアを具えるドアでる。一実施例では、マージナルエッジを伴う一般的な平坦な構造と、内部ドアキャビティを規定する内部及び外部ドアスキンを有するドアシェルと、内部ドアキャビティ内に配置したウエブと、内部ドアキャビティ内に配置され、ウエブと共働する硬質発泡セメンタイトコアとを具える。
2006525451.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドアにおいて：
マージナルエッジの付いた一般的な平坦な構造と、内部ドアキャビティを規定する第１及び第２のドアスキンを有するドアシェルと；
前記内部ドアキャビティ内のマットと；
前記内部ドアキャビティ内の硬質発泡セメンタイトコアと；
を具えることを特徴とするドア。
【請求項２】
請求項１に記載のドアにおいて、前記マットが開口を有することを特徴とするドア。
【請求項３】
請求項２に記載のドアにおいて、前記マットがウエブを具えることを特徴とするドア。
【請求項４】
請求項１に記載のドアにおいて、前記マットがガスを充填したほぼ矩形のプラスチックブラダを具えることを特徴とするドア。
【請求項５】
請求項１に記載のドアにおいて、前記マットが耐バラスト材料を具えることを特徴とするドア。
【請求項６】
請求項１に記載のドアにおいて、前記ドアシェルが吹き込み成型材料でできていることを特徴とするドア。
【請求項７】
請求項６に記載のドアにおいて、前記吹き込み成型材料があらかじめ着色されたプラスチックでできていることを特徴とするドア。
【請求項８】
請求項６に記載のドアにおいて、前記吹き込み成型材料が熱成型材料でできていることを特徴とするドア。
【請求項９】
請求項８に記載のドアにおいて、前記熱成型材料がツインシート熱成型材料でできていることを特徴とするドア。
【請求項１０】
請求項１に記載のドアが更に、前記硬質発泡セメンタイトコアを前記ドアスキンの少なくとも一方に少なくとも部分的に接着するために前記ドアスキンの少なくとも一方の内側面を部分的にコーティングする接着層を具えることを特徴とするドア。
【請求項１１】
請求項１０に記載のドアにおいて、前記接着剤が、ラテックスアクリリック、ホットメルトウレタン、エポキシ、感圧接着剤、および放射硬化性接着剤でなる群から選択されることを特徴とするドア。
【請求項１２】
請求項１に記載のドアにおいて、前記硬質発泡セメンタイトコアが前記マットと共働することを特徴とするドア。
【請求項１３】
請求項１に記載のドアにおいて、前記硬質発泡セメンタイトコアが発泡セメンタイトコアでできていることを特徴とするドア。
【請求項１４】
請求項１に記載のドアにおいて、前記ドアスキンがガラス繊維でできていることを特徴とするドア。
【請求項１５】
請求項１に記載のドアにおいて、前記ドアスキンが熱可塑性材料でできていることを特徴とするドア。
【請求項１６】
請求項３に記載のドアにおいて、前記硬質発泡セメンタイトコアが前記第１及び第２のドアスキンの間と前記ウエブの少なくとも一方の側に配置されていることを特徴とするドア。
【請求項１７】
請求項３に記載のドアにおいて、前記硬質発泡セメンタイトコアが前記第１及び第２のドアスキンの間と前記ウエブの両側に配置されていることを特徴とするドア。
【請求項１８】
請求項３に記載のドアにおいて、前記ウエブが前記一方のドアスキン側にオフセットしていることを特徴とするドア。
【請求項１９】
請求項３に記載のドアにおいて、前記ウエブが前記内部ドアキャビティのほぼ中央にあることを特徴とするドア。
【請求項２０】
請求項３に記載のドアにおいて、前記ウエブが他方のドアスキンより前記ドアスキンの一方に近いところにあることを特徴とするドア。
【請求項２１】
請求項３に記載のドアにおいて、前記ウエブがメタルスクリーンでできていることを特徴とするドア。
【請求項２２】
請求項３に記載のドアにおいて、前記ウエブがポリマ織物シートでできていることを特徴とするドア。
【請求項２３】
請求項１に記載のドアにおいて、前記硬質発泡セメンタイトコアがＡＳＴＭ  Ｅ２０７４−００試験法で少なくとも約２０分間、ＢＳＩ  ４７６／２２試験法で少なくとも約３０分間火災の通路を遮断することを特徴とするドア。
【請求項２４】
請求項２３に記載のドアにおいて、前記硬質発泡セメンタイトコアがＡＳＴＭ  Ｅ２０７４−００試験法で少なくとも約４５分間、ＢＳＩ  ４７６／２２試験法で少なくとも約６０分間火災の通路を遮断することを特徴とするドア。
【請求項２５】
請求項１に記載のドアにおいて、前記硬質発泡セメンタイトコアがＡＳＴＭ  Ｅ−４１３試験法で少なくとも約２７等級の音響伝送効率を提供することを特徴とするドア。
【請求項２６】
請求項１に記載のドアにおいて、前記発泡セメンタイトコアが少なくとも約２１０ｋＰａの圧縮強さを有することを特徴とするドア。
【請求項２７】
請求項３に記載のドアにおいて、少なくとも二つのウエブが前記内部ドアキャビティに配置されていることを特徴とするドア。
【請求項２８】
請求項３に記載のドアにおいて、前記ウエブがエクスパンデッドメタルメッシュでできていることを特徴とするドア。
【請求項２９】
請求項２８に記載のドアにおいて、前記ドアシェルが前記第１及び第２のレールと第１及び第２のたてかまちを具えるドアフレームを具えることを特徴とするドア。
【請求項３０】
請求項２９に記載のドアにおいて、前記エクスパンデッドメタルメッシュが、第２のディメンションより長い第１のディメンションを有する開口を具え、前記第１のディメンションが前記第１及び第２のたてかまちにほぼ平行であることを特徴とするドア。
【請求項３１】
ドアにおいて：
ドアフレームと内部ドアキャビティに接続されこれを規定する少なくとも一のドアスキンと；
前記内部ドアキャビティ内のマットと；
前記内部ドアキャビティ内の硬質発泡セメンタイトコアと；
を具えることを特徴とするドア。
【請求項３２】
ドアを構築する方法において：
マージナルエッジを伴う一般的な平坦構造を有し、内部ドアキャビティを規定する第１及び第２のドアスキンを有するドアシェルを提供するステップと；
前記内部ドアキャビティ内にマットを配置するステップと；
前記内部ドアキャビティ内に硬質発泡セメンタイトコアを配置するステップであって、当該硬質発泡セメンタイトコアが前記ウエブを共働しているステップと；
を具えることを特徴とする方法。
【請求項３３】
請求項３２に記載の方法において、前記マットが開口を有することを特徴とする方法。
【請求項３４】
請求項３３に記載の方法において、前記マットがウエブを有することを特徴とする方法。
【請求項３５】
請求項３４に記載の方法において、前記ウエブが前記内部ドアキャビティ内に前記硬質発泡セメンタイトコアを配置する前に前記内部ドアキャビティ内に配置されることを特徴とする方法。
【請求項３６】
請求項３４に記載の方法において、前記ウエブが前記ドアスキンの一方の側にオフセットして配置されていることを特徴とする方法。
【請求項３７】
請求項３４に記載の方法において、前記ウエブが前記内部ドアキャビティのほぼ中央に配置されていることを特徴とする方法。
【請求項３８】
請求項３４に記載の方法において、前記ウエブを少なくとも一方の前記ドアスキンに固着することを特徴とする方法。
【請求項３９】
請求項３４に記載の方法が更に、前記ウエブを前記ドアシェルのマージナルエッジに固着するステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項４０】
請求項３４に記載の方法が更に、前記ドアシェルのマージナルエッジにシェルフを形成するステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項４１】
請求項４０に記載の方法において、前記シェルフを形成するステップが、前記マージナルエッジの一部を除去して前記マージナルエッジ内に第１及び第２のシェルフ面が形成されるようにするステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項４２】
請求項４１に記載の方法において、前記第１のシェルフ面が前記第１及び第２のドアスキンにほぼ平行であり、前記第２のシェルフ面が前記第１及び第２のドアスキンにほぼ垂直であることを特徴とする方法。
【請求項４３】
請求項４２に記載の方法が更に、前記第１のシェルフ面の少なくとも一部に前記ウエブの少なくとも一部を固着するステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項４４】
請求項４３に記載の方法において、前記第２のシェルフ面が前記ドアスキンの一方の側へオフセットされていることを特徴とする方法。
【請求項４５】
請求項４４に記載の方法において、前記第２のシェルフ面が前記第１及び第２のドアスキンのほぼ中央にあることを特徴とする方法。
【請求項４６】
ドアにおいて：
マージナルエッジを伴う一般的な平坦な構造と、内部ドアキャビティを規定する第１及び第２のドアスキンを有するドアシェルと；
前記ドアシェルの少なくとも一方の内側面に配置したポリマシェルと；
内部ドアキャビティ内に配置した硬質発泡コアと；
を具えることを特徴とするドア。
【請求項４７】
請求項４６に記載のドアにおいて、前記ポリマシェルが硬化性混合物でできた硬化した製品であることを特徴とするドア。
【請求項４８】
請求項４７に記載のドアにおいて、前記硬化性混合物が硬化性樹脂および硬化性コポリマを供えることを特徴とするドア。
【請求項４９】
請求項４８に記載のドアにおいて、前記硬化性混合物がさらに充填剤を具えることを特徴とするドア。
【請求項５０】
請求項４９に記載のドアにおいて、前記硬化性混合物がさらに強化繊維材料を具えることを特徴とするドア。
【請求項５１】
請求項４６に記載のドアにおいて、前記硬質発泡コアが硬質発泡セメンタイトコアを具えることを特徴とするドア。
【請求項５２】
請求項５１に記載のドアにおいて、前記硬質発泡セメンタイトコアが発泡セメンタイトコアを具えることを特徴とするドア。
【請求項５３】
請求項４６に記載のドアにおいて、前記硬質発泡コアが硬質発泡ポリウレタンコアを具えることを特徴とするドア。
【請求項５４】
ドアにおいて：
マージナルエッジを伴う一般的な平坦な構造と、内部ドアキャビティを規定する第１及び第２のドアスキンを有するドアシェルと；
前記内部ドアキャビティ内に配置されており、前記ドアスキンの一方の側に向けてオフセットしているマットと；
前記内部ドアキャビティ内に配置され、前記マットと共働している硬質発泡ポリウレタンコアと；
を具えることを特徴とするドア。
【請求項５５】
請求項５４に記載のドアにおいて、前記マットが開口を有することを特徴とするドア。
【請求項５６】
請求項５５に記載のドアにおいて、前記マットがウエブを有することを特徴とするドア。
【請求項５７】
請求項５６に記載のドアにおいて、前記ウエブがエクスパンデッドメタルメッシュであることを特徴とするドア。
【請求項５８】
請求項５７に記載のドアにおいて、前記ドアシェルが第１及び第２のレールと第１及び第２のたてかまちを有するドアフレームを具えることを特徴とするドア。
【請求項５９】
請求項５８に記載のドアにおいて、前記エクスパンデッドメタルメッシュが、第２のディメンションより長い第１のディメンションを有する開口を有し、前記第１のディメンションが第１及び第２のたてかまちにほぼ平行であることを特徴とするドア。
【請求項６０】
請求項５６に記載のドアにおいて、前記硬質発泡ポリウレタンコアがポリウレタンフォームの硬化プロダクトでできていることを特徴とするドア。
【請求項６１】
請求項６０に記載のドアにおいて、前記ポリウレタンフォームが約２．０ｌｂ／ｆｔ３の密度を有することを特徴とするドア。
【請求項６２】
ドアにおいて：
マージナルエッジを伴う一般的な平坦な構造と、内部ドアキャビティを規定する内部及び外部ドアスキンを有するドアシェルと；
前記外部ドアスキンから内部ドアスキンへのアクセスを防止するウエブ手段であって、前記内部ドアキャビティ内にあるウエブ手段と；
前記内部及び外部ドアスキンの少なくとも一部の間に延在しており、これらと連結している硬質発泡セメンタイトコアと；
を具えることを特徴とするドア。
【請求項６３】
請求項６２に記載のドアにおいて、前記硬質発泡セメンタイトコアが前記スキンの実質的な部分間を延材し、この部分に連結していることを特徴とするドア。
【請求項６４】
請求項６２に記載のドアにおいて、前記硬質発泡セメンタイトコアが硬質発泡セメンタイトコアでできていることを特徴とするドア。
【請求項６５】
請求項６２に記載のドアにおいて、前記硬質発泡セメンタイトコアがＡＳＴＭ  Ｅ２０７４−００試験法で少なくとも約２０分間、ＢＳＩ  ４７６／２２試験法で少なくとも約３０分間火災の通路を遮断することを特徴とするドア。
【請求項６６】
請求項６５に記載のドアにおいて、前記硬質発泡セメンタイトコアがＡＳＴＭ  Ｅ２０７４−００試験法で少なくとも約４５分間、ＢＳＩ４７６／２２試験法で少なくとも約６０分間火災の通路を遮断することを特徴とするドア。
【請求項６７】
請求項６２に記載のドアにおいて、前記硬質発泡セメンタイトコアがＡＳＴＭ  Ｅ４１３試験法で少なくとも約２７等級の音響伝送効率を提供することを特徴とするドア。
【請求項６８】
請求項６２に記載のドアにおいて、前記発泡セメンタイトコアが少なくとも約２１０ｋＰａの圧縮強さを有することを特徴とするドア。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願
本出願は、2002年4月24日に出願された米国特許出願第10/131,056号「高性能ドア」の一部継続出願である。この出願は、ここに引例として記載されている。
【０００２】
発明の背景
１． 発明の属する技術分野
本発明の特徴はドア、特に、ウエブと硬質発泡コアを具えるドアに関する。
【０００３】
２． 背景技術
ドアシステムは、英国標準規格ＰＡＳ２３（ＰＡＳ２３）、英国標準規格ＰＡＳ２４（ＰＡＳ２４）、あるいはフロリダ建築法テストＴＡＳ／ＰＡ２０１（ＴＡＳ／ＰＡ２０１）などの安全性試験を通るように設計されている。これらのドアシステムは、通常、ＰＡＳ２３やＰＡＳ２４で規定されているように、ツールで無理に浸入できないように、また、ＴＡＳ／ＰＡ２０１に規定されているハリケーンや台風など強風を伴う嵐のときに大きな破壊くずが飛んできて衝突した場合をシュミレーションした衝撃テストを通るように設計されている。
【０００４】
多くのスチールドアはいくつかの安全性試験をパスしている。しかしながら、これらのスチールドアは審美的なディテールに欠け、さびや凹みができるため、入来用ドアとしてはあまり好まれていない。例えば、アパートメント、団地、ホテルの共用領域への入来用ドアは、頻繁に使用され、かなりの物理的乱用を受けており、かなりのさびと凹みができる。他の例として、塩水の影響が強い海岸沿いにある入来用ドアは、物理的に乱暴に扱われているのに加えて、腐食という化学的侵食を受けやすい。
【０００５】
この他のドアは、防錆および凹み防止は特にうまくいっている。例えば、ガラス繊維強化プラスチック（Fiberglass Reinforced Plastic：ＦＲＰ）ドア、ガラス強化プラスチック（Glass Reinforced Plastic：ＧＲＰ）ドア、単なるガラス繊維ドア、熱可塑性樹脂ドア（ＰＶＣドアや、ポリカーボネート加工ドア）、アクリルキャップＡＢＳ（acrylonitrile butadiene styrene）樹脂スキンドアは、共に好ましい特性を持っている。この成功は、一部はリーズナブルな値段で審美的に満足のゆく外観を提供しながらも、さびや凹みの影響を最小限にとどめていることに起因する。
【０００６】
しかしながら、これらのドアはＰＡＳ２３やＰＡＳ２４の要件に合致させるのが困難である。例えば、これらのドアに使われているプラスチックは、ユーティリティナイフやレッキングバーなどのツールで切ることができる。これらのドアは、ＴＡＳ／ＰＡ２０１で要求されている、時速約３５マイルで飛んでくる９ポンド、２インチ×４インチの木片の衝撃を吸収することが困難である。この結果、ある種の取引先、特に、英国のアパートメント用仕様書を管理している公共住宅庁や、米国フロリダ州などの強風ゾーン地域の建築法官庁には受け入れられない。
【０００７】
市場で入手可能なドアの固有の欠点を考えると、ＰＡＳ２３、ＰＡＳ２４及び／又はＴＡＳ／ＰＡ２０１の試験にきちんと通るドアを提供することが望まれる。更に、凹みやさびを防止し、材料費を低減してリーズナブルな価格にしたドアを提供することが望まれる。また、正圧耐火性ドア及び／又は音響伝送を遅延するドアを提供することが望まれる。
【０００８】
発明の概要
本発明の特徴によれば、ＰＡＳ２３、ＰＡＳ２４、及び／又はＴＡＳ／ＰＡ２０１試験を通る安全ドアとして使用できるドアが提供される。
【０００９】
本発明の特徴によれば、凹みを防止したリーズナブルな価格のドアが提供される。
【００１０】
本発明の特徴によれば、正圧耐火性ドアが提供される。
【００１１】
本発明の更なる特徴によれば、音響伝送遅延ドアが提供される。
【００１２】
本発明の実施例では、内部ドアキャビティを規定するマージナルエッジを伴う一般的に平坦な構造のドアシェルと第１及び第２のドアスキンと、前記内部ドアキャビティ内のマットと、前記内部ドアキャビティ内の硬質発泡セメンタイトコアとを具えるドアを開示している。ある実施例では、前記マットが、例えばウエブなどの開口を具える。前記マットに好適な材料の例には、限定するものではないが、ガスを充填したほぼ矩形のプラスチック製のブラダ、あるいは耐バラスティック材料が含まれる。ドアシェルは、例えばあらかじめ着色したプラスチック、熱成型材料、あるいはツインシート熱成型材料などの、吹き込み成型材料でできていてもよい。ドアスキンは、例えばガラス繊維や、熱可塑性樹脂材料でできていてもよい。
【００１３】
硬質発泡セメンタイトコアは、マットと共働することができる。一実施例では、硬質発泡セメンタイトコアは、第１及び第２のドアスキンの間あるいは前記ウエブの少なくとも一方の側に配置することができる。代替的に、このコアをウエブの両側に配置するようにしてもよい。ウエブは一方のドアスキン側にオフセットするか、あるいは内部ドアキャビティのほぼ中央に配置するようにしてもよい。ウエブは、例えば、金属スクリーン、ポリマ織物シート、エキスパンデッドメタルメッシュなど、様々な材料で作ることができる。
【００１４】
ある実施例では、ドアは更に、硬質発泡セメンタイトコアを少なくとも一のドアスキンに少なくとも部分的に貼り付けるために、少なくとも一のドアスキンの内部表面を部分的にコーティングする接着層を具えていてもよい。好適な接着剤の例は、限定するものではないが、ラテックスアクリリック、ホットメルトウレタン、エポキシ、感圧接着剤、および放射線硬化接着剤を含む。
【００１５】
実施例では、硬質発泡セメンタイトコアは、ＡＳＴＭ  Ｅ２０７４−００試験法で少なくとも約２０分間、ＢＳＩ  ４７６／２２試験法で少なくとも約３０分間、火災通路を遮断する。その他の実施例では、合成発泡セメンタイトコアは、ＡＳＴＭ  Ｅ２０７４−００試験法で少なくとも４５分間、あるいはＢＳＩ  ４７６／２２試験法で少なくとも約６０分間火災通路を遮断する。更に別の実施例では、発泡セメンタイトコアは、ＡＳＴＭ  Ｅ−４１３試験法で少なくとも２７等級の音響伝送係数を提供することができる。発泡セメンタイトコアは、少なくとも約２１０ｋＰａの圧縮強さを有する。
【００１６】
上述のドアの別の特徴は、第１及び第２のレールと第１及び第２のたてかまちを有するドアフレームを具えるドアシェルである。エキスパンデッドメタルメッシュのウエブ付きのこれらの実施例で、メッシュは第２のディメンションより第１のディメンションが長い開口を具えていてもよい。ある実施例では、第１のディメンションが、第１及び第２のたてかまちにほぼ平行であってもよい。内部ドアキャビティ内に一以上のウエブを配置することができる。
【００１７】
本発明の別の実施例では、内部ドアキャビティを規定するべく連結されている一のドアフレームと少なくとも一のドアスキンと、前記内部ドアキャビティ内のマットと、前記内部ドアキャビティ内の硬質発泡セメンタイトコアと、を具えるドアが開示されている。
【００１８】
本発明の別の実施例は、ドアを構築する方法である。この方法は、内部ドアキャビティを規定するマージナルエッジと第１及び第２のドアスキンを伴う一般的な平坦構造を有するドアシェルを提供するステップと、前記内部ドアキャビティ内に硬質発泡セメンタイトコアを配置するステップとを具える。ある実施例では、マットが、例えばウエブなどの開口を具えていてもよい。いくつかの実施例では、前記硬質発泡セメンタイトコアがウエブと共働する。ある実施例では、内部ドアキャビティ内に硬質発泡セメンタイトコアを配置する前に、ウエブを内部ドアキャビティ内に配置する。ウエブは、一方のドアスキン側にオフセットして配置するか、あるいは、内部ドアキャビティのほぼ中心に配置するようにしてもよい。ウエブは、少なくとも一方のドアスキンに固定するか、代替的にドアシェルのマージナルエッジに固定するようにしてもよい。
【００１９】
別の実施例では、前記方法が更に、ドアシェルのマージナルエッジ内にシェルフを形成するステップを具える。このシェルフ形成ステップは、第１及び第２のシェルフ面がマージナルエッジ内に形成されるようにマージナルエッジの一部を除去するステップを具えていていもよい。ある実施例では、第１のシェルフ面が第１及び第２のドアスキンにほぼ平行であり、第２のシェルフ面が第１及び第２のドアスキンにほぼ垂直である。ある実施例では、ウエブの少なくとも一部が前記第１のシェルフ面の少なくとも一部に固定されていてもよい。第１のシェルフ面は、一方のドアスキン側にオフセットしているか、あるいは第１及び第２のドアスキンの間のほぼ中心にあってもよい。
【００２０】
本発明の更に別の実施例では、内部ドアキャビティを規定するマージナルエッジと第１及び第２のドアスキンを伴う一般的に平坦な構造を有するドアシェルと、前記ドアスキンの少なくとも一方の内側面に配置したポリマシェルと、前記内部ドアキャビティ内に配置した硬質発泡コアを具えるドアが設けられている。ある実施例では、ポリマシェルは、硬化性混合物の硬化製品である。硬化性混合物は以下の組成を具えていてもよい：硬化性樹脂、共硬化性モノマ、および繊維強化材料。硬質発泡コアは、硬質発泡セメンタイトコアであってもよく、特に、発泡セメンタイトコアであってもよい。代替的に、硬質発泡コアは、硬質発泡ポリウレタンコアであってもよい。
【００２１】
本発明の更に別の実施例では、ドアは、内部ドアキャビティを規定するマージナルエッジと、第１及び第２のドアスキンを伴う一般的に平坦な構造を有するドアシェルと、前記内部ドアキャビティ内に配置され、前記ドアスキンの一方の側にオフセットしたウエブと、前記内部ドアキャビティ内に配置され、前記ウエブと共働する硬質発泡ポリウレタンコアを具えるドアシェルを有する。ある実施例では、前記マットが、例えばウエブなどの開口を有していてもよい。ドアシェルは、第１及び第２のレールと、第１及び第２のたてかまちとを有するドアフレームを具えていてもよい。ウエブは、第１のディメンションが第２のディメンションより長い開口を有するエクスパンデッドメタルメッシュでできていてもよい。一の実施例では、前記第１のディメンションが第１及び第２のたてかまちにほぼ平行である。前記硬質発泡ポリウレタンコアは、硬化ポリウレタンフォームでできていてもよく、いくつかのケースでは、密度約が２．０ｌｂｓ/ｆｔ３である。
【００２２】
本発明の別の実施例は、内部ドアキャビティを規定するマージナルエッジと内部及び外部ドアスキンを伴う一般的に平坦な構造を有するドアシェルと、前記外部ドアスキンから前記内部ドアスキンへのアクセスを防止するウエブ手段と、前記内部及び外部ドアスキンの間に延在し、これらを連結する硬質発泡セメンタイトコアを具えるドアを有する。前記ウエブ手段は、内部ドアキャビティ内に配置することができる。ある実施例では、硬質発泡セメンタイトコアが、前記スキンの実質的な部分間に延在し、この間を連結している。硬質発泡セメント状コアは、硬質発泡セメントコアでできていてもよい。この硬質発泡セメンタイトコア手段は、以下の属性を具えていてもよい：  ＡＳＴＭ  Ｅ２０７４−００試験法で少なくとも約２０分間、ＢＳＩ  ４７６／２２試験法で少なくとも約３０分間火災通路を遮断し、ＡＳＴＭ  Ｅ４１３試験法で、少なくとも約２７等級の音響伝送係数、及び／又は、少なくとも約２１０ｋＰａの圧縮強さを提供する。その他の実施例では、硬質発泡セメンタイトコアは、ＡＳＴＭ  Ｅ２０７４−００試験法で少なくとも４５分間、あるいはＢＳＩ  ４７６／２２試験法で少なくとも約６０分間火災通路を遮断する。
【００２３】
本発明の実施例のこれらの特徴およびその他の特徴は、図面を参照して詳細な説明を読むことによってより明確になり、はっきりと理解することができる。
【００２４】
実施例の詳細な説明
本発明の詳細な実施例をここに開示する。しかしながら、ここに開示した実施例は単に本発明の例示であり、様々な代替形式で実施することができると理解すべきである。図面は一定の縮尺である必要はなく、いくつかの特徴は、特定の部品の詳細を誇張したり、最小化したりして示されている。したがって、ここに開示されている特定の構造と機能的な詳細は、限定するものと解釈するべきでなく、請求項を象徴するものとして、及び／又は、本発明を様々なやり方で実行するために当業者に教示するベースとして開示されているだけである。
【００２５】
本発明の特徴を添付の図面を参照にして詳細に説明する。図１Ａに記載の実施例によれば、ドア１０はヒンジ式来用ドアである。ドア１０は、限定するものではないが、ヒンジ式パティオドア、スライド式パティオドア、ヒンジ式インテリアドア、高風速建築コードに好適に適合する耐衝撃ドア、および一般的商業等級のドアに関する。ドア１０は、半透明パネル、すなわち、ドアライトアッセンブリ（doorlite assembly）あるいはサイドライトアッセンブリ（side light assembly）に適合している。例えば、開口は、挿入したドアライトアッセンブリを受けるようにドア１０内で切断することができる。代替的に、ドア１０は半透明パネル１２を受けるようにフレームアッセンブリに適合させることができる。
【００２６】
ドア１０には、いろいろなサイズ、形状および使用方法がある。ある実施例では、ドア１０は、厚さ約０．５インチ〜約３インチである。別の実施例では、ドア１０は、約１．２５インチ〜約１．８５インチの厚さを有する。ある実施例では、ドア１０は、約４８インチ〜約９６インチの高さを有する。別の実施例では、ドア１０の高さは、約７４インチ〜約９６インチであっても良い。ある実施例では、ドア１０の幅が約８インチ〜約４８インチであっても良い。その他の実施例では、ドア１０の幅が約１０インチ〜約４４インチであっても良い。更に別の実施例では、ドアの１０の幅は約３０インチ〜約４２インチである。
【００２７】
図１Ａに示すように、ドアシェル１４は、第１のドアスキン１６と、第２のドアスキン１８と、ドアフレーム２０を具える。そのドアが入り口に対してどのようにヒンジ結合されているかによって、一方のドアスキンが外側ドアスキンとなり、他方のドアスキンが内側ドアスキンとなる。図に示す実施例では、外側ドアスキンは通常は外側環境に面しており、内側ドアスキンは内側環境（すなわち、ドアをヒンジ結合する入り口を含む家の内部）に面している。ドアシェル１４は内部ドアキャビティ２２を規定している。ドアシェル１４は、例えば、あらかじめ着色したプラスチック、熱形成材料、あるいはツインシート熱形成材料などの吹き付け成形した材料でできていても良い。ドアスキンは外装サイドと内装サイドを具える。内装サイドは内部ドアキャビティ２２に面しており、外装サイドは、内部ドアキャビティ２２から離れて面している。ドアスキンに好適な材料は、サーモセット（すなわち、サーモセット材料）の強化あるいは非強化マトリックス材料、スチール、アルミニウム、熱プラスチック、セラミック、木材およびこれらの組み合わせ、好ましくは、サーモセット材料、最も好ましくはガラス繊維強化サーモセット材料を具える。ある実施例では、ドアフレームが共通の建築ツールを用いて機械加工可能な材料で構築されている。
【００２８】
ドアフレーム２０は、第１のたてかまち２４と第２のたてかまち２６を具える。たてかまち２４と２６は互いに平行である。たてかまち２４と２６は、第１のレール２８と第２のレール３０に垂直な関係に位置している。第２のレール３０は第１のレールと平行であり、第１のレール２８からスペースを空けて配置されている。第１のレール２８と第２のレール３０は、たてかまち２４と２６の間に延在しており、たてかまち２４と２６に連結している。たてかまち２４と２６及びレール２８と３０は、ラミネート加工したあるいはしていない木材で構築することができる。たてかまち２４と２６は、引き抜きあるいは押し出し強化プラスチックでできた中空チャネル、金属中空チャネル、金属以外の材料でできた部分的にあるいは全体的に金属で強化したチャネル、あるいは圧縮鉱物性たてかまちであってもよい。図１Ａによれば、ドアフレーム２０は矩形のジオメトリック構造を有している。しかしながら、ドアフレーム２０は、所望のアプリケーションによって様々なジオメトリック構造とすることができる。例えば、ドアフレームは典型的な「ミッションスタイル」のアーキテクチュア、放射型対称あるいはアーチ型トップを有するものであってもよい。
【００２９】
第１のヒンジインサート３２と、第２のヒンジインサート３４と、ロックインサート３６がドアシェル１４に挿入されている。ヒンジインサート３２と３４は、第２のたてかまち２６に締結することができ、第１のドアスキン１６又は第２のドアスキン２０の一方又は双方に接着するか、あるいは、第１のドアスキン１６又は第２のドアスキン１８の一方又は双方のあらかじめ規定したスペース内に挿入することが可能である。ロックインサート３６は第１のたてかまち２４に締結するか、ドアスキン１６及び／又は１８の双方または一方のあらかじめ規定したスペース内に挿入することができる。第１のヒンジプレート３８と第２のヒンジプレート４０は、第１のヒンジインサート３２と第２のヒンジインサート３４に、スクリュウ、釘、あるいは同様の締結具を用いて固定することができる。ロック装置４２は、スクリュウ、釘、あるいは同様の締結具によってロックインサート３８に固着することができる。
【００３０】
図１Ａを参照すると、ウエブ４４は内部ドアキャビティ２２内に配設することができる。ある実施例では、ウエブ４４に使用する材料は耐衝撃性を提供し、例えば鋭い切断ツールを使ったドアスキンの外側から内側ドアスキンへのアクセスを防ぐことができる。ウエブ４４の一部を除去して、ウエブ４４がヒンジインサート３２と３４、およびロックインサート３６を妨害しないようにすることができる。また、複数層のウエブを、耐衝撃および耐侵入の要求に使用することができる。
【００３１】
耐衝撃性を提供するウエブ材料の例には、限定されるものではないが、ラバーベースのプラスチック、ソフトジュロメータプラスチック、およびポリオレフィンウエブ材料などの、プラスチックウエブ材料が含まれる。好適なソフトデュロメータプラスチックの例には、ビニルラバーマットがある。ある実施例では、厚さ０．２５インチのビニルラバーマットシートが使用されている。好適なポリオレフィンウエブ材料には、スノーフェンス及び／又は構造バリアとして使用されているものが含まれる。ある実施例では、これらのタイプの厚さ約０．１インチのウエブが使用されている。耐衝撃用に好適なウエブ材料は、本来の平坦シートである必要はなく、有意な厚さ（約０．０１インチ〜約０．７５インチの範囲内）とすることができ、例えば、オーストラリアのＢＨＰスチール社から入手可能なCOLORBONDなどの、モノフィラメント材料であってもよい。
【００３２】
使用に適したウエブ材料であって、耐衝撃性を提供し、例えば鋭利な切断具を用いた外側ドアスキンから内側ドアスキンへのアクセスを防止するウエブ材料の例には、限定するものではないが、金属スクリーン、ポリマ織物スクリーン、エクスパンデッドメタルメッシュ、及びワイヤフォームが含まれる。
【００３３】
その他の実施例では、マットを内側ドアキャビティ２２内に配置することができ、このマットは一般的な矩形をしている。マットは開口を有していても、いなくてもよいと解するべきである。マットの材料の例には、限定するものではないが、ガスで膨張させたプラスチックチャンバ、耐衝撃性材料、石膏コア、固相金属マット、および固相ポリマシートが含まれる。ある実施例では、このマットは、発泡セメントスラリをマットの両側に注いだものであっても良い。
【００３４】
図１Ｂは、本発明の一実施例にかかるエクスパンデッドメタルメッシュの一部を示す図である。エキスパンデッドメタルメッシュは、好ましくは開口ネットワーク４６、すなわち、第１のディメンション４８と第２のディメンション５０を有する開口部を具える。ある実施例では、第２のディメンションに対する第１のディメンションの比、すなわちアスペクト比を１．１以上とすることができる。その他の実施例では、第１のディメンションは約０．２インチ〜約１．５インチであり、第２のディメンションは約０．１８インチ〜約１．３５インチである。しかしながら、前記開口が十分に小さくて、突出部の手で、及び／又は衝撃物によってはエクスパンディッドメタルメッシュを貫通しないのであれば、第１及び第２のディメンションは約１．３５インチ及び約１．５インチ以上であっても良い。開口が十分に大きくて、注入中（このステップについては後述する）にエクスパンデッドメタルメッシュを硬性発泡が通過するのであれば、第１及び第２のディメンションは、それぞれ約０．２インチ及び約０．１８インチ未満であっても良い。
【００３５】
ある実施例では、エクスパンデッドメタルメッシュの厚さは約０．３インチ〜約２．０インチである。別の実施例では、この厚さは０．０４インチであってもよい。好適な厚さは、比較的安価なウエブ材料を提供する一方で、耐衝撃性および浸入防止の利点を提供する。ある実施例では、ウエブ４４がエクスパンデッドメタルメッシュでできており、エキスパンデッドメタルメッシュを第１のディメンションがレール２８と３０に平行になるように方向付けることで、内部ドアキャビティ２２内に最大伸張強度になるように配置することができる。
【００３６】
図２は、内部ドアキャビティ２２内にウエブ４４を配置した実施例を示す。ウエブ４４の縦方向エッジは、第１の折り曲げ部位５２と第２の折り曲げ部位５４から折り曲げることができる。折り曲げ部位５２と５４は、約０．５インチと約１．０インチの均一の幅を有する。ある実施例では、折り曲げ部位５２と５４は、隣接するウエブ４４のフラット部位５６にほぼ垂直であり、互いに向き合うように同じ方向に折り曲げられている。折り曲げ部位５２と５４は、第１のたてかまち面５８と第２のたてかまちの少なくとも一部に固着されている。ある実施例では、フラット部５６が内側ドアスキンより外側ドアスキンに近く、追加保護層（すなわち、ウエブ４４）が、攻撃を受けやすい外側ドアスキンにより近くなるようにしている。
【００３７】
図３及び図４は、内部ドアキャビティ２２内にウエブ４４を配置するその他の実施例を示す図である。図に示す実施例では、シェルフ６２がフレームエッジの４辺すべてに機械加工されているか、または形成されている。しかしながら、シェルフ６２はたてかまち２４または２６に、または、レール２８および３０に含まれるフレームエッジの一部に機械加工することもできる。図３及び図４によれば、シェルフ６２はドアアッセンブリ１０上の第１のドアスキン１６近傍の第１のフレームエッジ６４内に機械加工されている。シェルフ６２は、ドアアッセンブリ１０上の第２のドアスキン１８近傍の第２のフレームエッジ６６内にも機械加工されている。
【００３８】
シェルフ６２は第１のシェルフ面６８と第２のシェルフ面７０を具える。ある実施例では、第１のシェルフ面６８はドアスキン１６および１８にほぼ平行であり、第２のシェルフ面７０は、ドアスキン１６及び１８にほぼ垂直である。ある実施例では、第１のシェルフ面６８の幅は最大でたてかまち２４及び２６の幅の約半分にすることができる。ある実施例では、第２のシェルフ面７０の幅は、ウエブ４４の厚さとドア１０の厚さのほぼ半分の範囲内とすることができる。
【００３９】
ある実施例では、第２のシェルフ面７０の幅がほぼウエブ４４の幅であり、シェルフ６２がアッセンブリ上の外側ドアスキン近傍のフレームエッジ内に機械加工されている。ある実施例では、ドアアッセンブリは、攻撃を受けやすい外側ドアの近側に、追加保護層、すなわちウエブ４４を設けている。
【００４０】
ある実施例では、ウエブ４４の長さと幅が、内側ドアキャビティの長さと幅より大きく、ウエブ４４のエッジを第１のシェルフ面６４上でフラットにして、ステープル、無頭釘、釘、スクリュウ、あるいはその他の締結具によって第１のシェルフ面６８に固着できるようにしている。
【００４１】
内部ドアキャビティ２２内にウエブ４４を配置するその他の方法によれば、ウエブ４４をドアフレーム２０に固着することなく、内部ドアキャビティ２２内に配置することができる。この実施例によれば、下記に詳細を示すとおり、ウエブ４４は発泡プロセスを介して内部ドアキャビティ２２内に固着されている。
【００４２】
ある実施例では、ウエブ４４をドアフレーム２０に固着した後にドアスキン１６と１８をドアフレーム２０にとりつける。他の実施例同様にこれらの実施例では、ドアスキン１６と１８がドアフレーム２０に接着剤で固着する。好適な接着剤は、限定するものではないが、ラテックスアクリリック、ホットメルトウレタン、エポキシ、間圧接着剤、放射線硬化接着剤などである。ドアスキン１６と１８は、ドアスキン１６と１８をドアフレーム２０に固着するよう機能するインターロッキングエッジを具えていてもよい。代替的に、第１のドアスキン１６と第２のドアスキン１８の代わりにインターロッキングスキンを用いても良い。このインターロッキングドアスキンはドアフレーム１８上に適合し、インターロッキングドアスキンのエッジは、例えば、スナップ嵌めで互いに装着する。
【００４３】
本発明のある実施例では、以下に詳細に説明するとおり内部ドアキャビティ内に配置した硬質発泡コアが設けられている。ある実施例では、硬質発泡コアは、ＡＳＴＭ試験法で少なくとも約２０分、ＢＳＩ  ４７６／２２試験法で少なくとも約３０分間火災の通路を遮断する。その他の実施例では、硬質発泡セメンタイトコアが、ＡＳＴＭ  Ｅ２０７４−００試験法で少なくとも４５分間、ＢＳＩ  ４７６／２２試験法で少なくとも約６０分間火災の通路を遮断する。ある実施例では、硬質発泡コアは、ＡＳＴＭ  Ｅ−４１３試験法で少なくとも約２７等級の音響伝送係数を提供する。ある実施例では、硬質発泡コアは、少なくとも２１０ｋＰａ（約３０ｌｂｆ／ｉｎ２）の圧縮強さを有する。上述の火災および音響の等級を有する硬質発泡コアを提供する発泡の例は、少なくとも約２．０ｌｂ／ｆｔ３の最小密度を有するポリウレタンフォームであって、ガス共留セメント材料でできたフォームを含む。ある実施例では、ガス共留セメント材料は、制御された低強度セメント材料、あるいは、特に、エア改質制御低強度セメント材料、あるいは、更に特に、発泡セメントスラリであってもよい。
【００４４】
ガス共留セメント材料とは、水化物の生成によって水との化学反応で強度を設定し発現させる無機材料あるいは無機材料の混合物を意味する。この材料は、約５体積％以上のガス、好ましくは約１０ないし約８０体積％、より好ましくは約３０ないし約６０体積％、もっとも好ましくは約４０ないし約５５体積％のガスを共留している。このガスは、直接的なガス注入に限定するものではなく、ガスを含むミクロスフェア、ガスを含むポーラス粒子、およびインサイチューの化学反応または、状態の変化を含む様々なソースから得られる。更に、共留する材料は、常にガス相でなくともよく、特に、物品がさらされる周辺温度は有意に変化する。更に、ガスは時間の経過につれて移動し、他のガスまたは液体が取って代わることもある。
【００４５】
制御低強度セメント材料（Controlled low strength cementitious material：ＣＬＳＭ）、ガス共留セメント材料のサブセットは、自己密集特性を有し、約１，２００ｌｂｆ／ｉｎ２（８．２７Ｍｐａ）未満の圧縮強さと、約３０ｌｂｆ／ｉｎ２から約５００ｌｂｆ／ｉｎ２の非拘束最大圧縮強さを有する流動性セメント材料の一般的な用語を意味する。その他の実施例では、約５０ｌｂｆ／ｉｎ２か約２５０ｌｂｆ／ｉｎ２の非拘束圧縮強さである。ＣＬＳＭｓも、一般的に流動可能な充填剤、流動充填剤、あるいは密度制御充填剤を意味する。
【００４６】
エア改質制御低強度セメント材料は、ＣＬＳＭとして引用することができ、これは５体積％以上のエアが共留されている。ある実施例では、約１０ないし約８０体積％のエアが共留されている。その他の実施例では、約３０ないし約６０体積％のエアが共留されている。更に別の実施例では、約４０ないし約５５体積％のエアが共留されている。
【００４７】
発泡セメントスラリは、一種のエア改質制御低強度セメント材料である。セメンタイト材料は、あらゆる種類の水硬性セメントであり、いくつかの実施例では、約５体積％のエアあるいはその他のガスが共留されているポートランドセメントである。ある実施例では、約１０ないし約８０体積％のエアまたはその他のガスが共留されたものでも良い。別の実施例では、約３０ないし約６０体積％のエアまたはその他のガスが共留されたものでも良い。更に別の実施例では、約４０ないし約５５体積％のエアまたはその他のガスが共留されたものでも良い。ポートランドセメントは、ＡＳＴＭ  Ｃ−１５０に規定されており、ＡＳＴＭ  Ｃ−５９５に規定されているような様々なブレンドされた水硬性セメントである。
【００４８】
ある実施例では、発泡セメントスラリを内部ドアキャビティ２２に搬入し、スラリを硬化させて、ガス共留セメンタイトコアを製造するのに発泡したセメントスラリを使用することができる。この硬化は、水性反応と呼ばれている水和作用によって生じる。発泡セメントスラリは、内容物を組み合わせて混合することによって得られる。図５は、本発明による発泡セメントスラリを得るための内容物を混合する方法のフローチャートである。図５によると、セメント７２と水７４を高速ミキサ７６で混合してセメントスラリ７８を作る。ブロック８０に示すように、発酵ステップを用いて発泡溶液８２を作る。通常、この発酵ステップは、エアと水を発泡剤と混合して、エアを共留した発泡溶液を作るステップを含む。一の実施例では、セメントスラリ７８、発泡溶液８２、発泡ポリスチレン（ＥＰＳ）ビーズ８４を、ジェントルミキサ８６に導入し、混合して発泡セメントスラリ８８を作る。選択的にファイバスプール９０をチョッパ９２に入れて、強化繊維９６を作り、ジェントルミキサ８６に他の内容物と共に入れても良い。混合して、発泡セメントスラリを内部ドアキャビティ２２に移すことができる。
【００４９】
ある実施例では、発泡セメントスラリ中の水とセメントの比率は、結果物としてのドア部材に強度を与えるために、水約３８部に対してセメント約１００部以上である。水性希釈剤（water reducer）、セッティング促進剤、超可塑剤、強化繊維、発泡ポリスチレンビーズ、などの、選択的な添加剤を発泡セメントスラリに加えて、フローレート、硬化レート、重量、硬質などの特性を強化するようにしても良い。強化繊維は、約４以上のアスペクト比を持つ繊維あるいは繊維束を意味し、この存在により一またはそれ以上の機械的特性が増加する。
【００５０】
水性希釈剤は、一般的に、セメントスラリの加工性を改善し、所定の加工性に必要な水の混合量を低減する。典型的には、水の使用量が約５−１５％少なくなる。水性希釈剤は、濃縮ナフタレン硫酸、リグノスルフォン酸塩、ヒドロキシカルボキシリック酸、炭水化物、およびこれらのブレンドからなる群から選択することができる。超可塑剤は、超流動剤、超水性希釈剤、高レンジ水性希釈剤としても知られており、水の使用量を少なくとも約３０％低減できるクラスの水性希釈剤である。一つの理論に拘束されるわけではなく、超可塑剤は、吸収と静電反発、およびいくらかの立体効果による解膠によって大きな不規則な塊のセメント粒子をブレークダウンする。超可塑剤は、典型的には、スルフォネートメラミンホルムアルデヒド濃縮物、スルフォネートナフタレーンホルムアルデヒド濃縮物、変性リグノスルフォネート、スルホン酸エステル、ポリアクリレート、ポリスチレンスルフォネート、およびこれらのブレンドでなる群から選択される。
【００５１】
本発明の使用に適したセメントの多くは添加物を含んでいる。これらの添加物は、セメンタイト及びポゾラン性の添加物を含んでいてもよい。セメンタイト添加物は、セメント材料を形成するまたは形成を補助する無機材料あるいは無機材料の混合物を意味し、これは水化物であるため水による化学反応によって強度を高める。セメンタイト添加物は、通常、シリカとアルミナを豊富に含む。ＡＳＴＭ  Ｃ−５３９−９４によれば、ポゾラン性添加物は珪質材料またはアルミノ−珪質材料であり、自身はほんのわずかなセメント値を有するか全く持たないが、最終的な分割フォームにあるときに、水分の存在下では、アルカリおよびアルカリ土水酸化ナトリウムと常温で化学的に反応して、セメンタイト特性を有する組成物を形成するあるいはそれを補助する。ポゾラン性添加物の例は、亜炭を燃やしてできたクラスＣのフライアッシュ、青炭を燃やしてできたクラスFのフライアッシュ、粉砕した燃料フライアッシュ、濃縮シリカヒューム、メタカオリン、ラバーアッシュ、およびガラスコレットを含む。セメントに見出される添加剤は、結果物としてのドア部材の体積を増やすのに特に有益である。
【００５２】
絶縁ガスを共留エアに置き換えて、よりよい絶縁を提供することができる。このガスは、一般的に空気より大きい原子団を有する分子を含む。可能な例には、ＨＣＦＣ−２２、ＨＦＣ−１３４ａ、ＨＦＣ−２４５ｆａ、ＨＦＣ−３６５ｍｆｃなどのハロカーボン、ハイドロハロカーボン；アルゴン、キセノン、クリプトンなどの希ガス；サルファヘクサフルオライド；ペンタンなどのハイドロカーボン；およびこれらの混合物が含まれる。
【００５３】
図６は、本発明の一実施例にかかる、内部ドアキャビティを発泡セメントスラリで充填し、その発泡セメントスラリを硬化させてガス共留セメンタイトコアを作るための装置を記載した図である。図に示す実施例では、充填構造は、ドアシェルバンク９８、充填ステーション１００、および熱交換器システム１０２を具える。
【００５４】
ドアシェルバンク９８は、第１及び第２のスレッドパネル１０６と１０８を有するスレッド１０４を具える。ある実施例では、スレッドパネル１０６と１０８は一般的な矩形であり、合板でできている。一般的な矩形のスレッドパネル１０６と１０８の長い方の端部は、第１及び第２の複数のキャスタ１１０と１１２がそれぞれ設けられており、組み立てフロア周囲でのスレッド１０４の移動を容易なものにしている。
【００５５】
図に示す実施例では、ドアシェルバンク９８も第１及び第２の強化シェル端部１１４と１１６、第１及び第２のプラテンシェル１１８と１２０、複数のドアシェル１２２、及び、複数のドアシェル１２２を発泡セメントスラリで充填するためにスレッド１０４上に乗せた少なくとも一のプラテンセンターシェル１２４を具える。代替の実施例では、ドアシェル間に、または、例えば金属性防火ドアなど、組み立て金属でできている場合はドアフレーム自身の横に配置された、かなりの厚さ（約０．５インチと約２．０インチの間）の複数の金属強化シートで強化されている。その他の実施例では、これは、複数のスペースを空けて強化した、少なくとも一の物品シェルを収納するのに好適な開口キャビティによって、強化される。ある実施例では、積み込みプロセスが、第２のスレッドパネル１０８が組み立てフロアにほぼ平行になるようにスレッド１０４を方向付けるステップと、アイテム１１４から１２４を第２のスレッドパネル１０８上に順番にスライドさせるステップと、スレッド１０４を約９０°傾けて第１のスレッドパネル１０６が組み立てフロアにほぼ平行になるようにするステップとを具える。ある実施例では、スレッド１０４の一端から他端への順番が以下のとおりである：第１の強化シェル端部１１４、第１のプラテンシェル１１８、ドアシェル１２０、プラテンセンターシェル１２４、ドアシェル１２０、第２のプラテンシェル１２２、および第２の強化シェル端部１１６。追加プラテンセンターシェル１２４をドアシェルの間に積み込めば、二つ以上のドアシェルをスレッド１０４に積み込むことも考えられる。ある実施例では、１０−１５のドアシェルを１１−１６のプラテンセンターシェル１２４とともにスレッド１０４の上に積み込んでいる。しかしながら、これは単に、プラテンセンターシェルに縦に並べて対にすることができるドアの量の例示に過ぎないと解するべきである。発泡セメントスラリをセットするのに必要な時間によってはこれ以外の量を使用することもできる。各ドアシェル１２０の第１のレールは、組み立てフロアから上側を向いており、各ドアシェル１２０の第２のレールは、スレッド１０４を約９０°傾けた後に第１のスレッドパネル１０６に対して同一平面上にあることが好ましい。
【００５６】
ある実施例では、強化シェル端部１１４と１１６は一般的な矩形をしており、ドアシェル１２２と同じ高さと長さを有する。また、ワンピースに製造されたほぼ均一な厚さの合金シートと、真空状態で座曲しないようにするために十分な強度を有する中空矩形ボックスとを具える。この目的に好適な金属または合金には、限定するものではないが、アルミニウム、ステンレススチール、カーボンスチール、鋳鉄、およびこれらの合金が含まれる。ある実施例では、強化シェル端部１１４と１１６の幅が約０．０５インチから約４．０インチの範囲内にある。その他の実施例では、この幅は約０．６２５インチから約１．０インチの範囲内にある。ある実施例では、この幅は、約０．６２５インチから約０．７５インチの範囲内にある。
【００５７】
ある実施例では、プラテンシェル１１８、１２０および１２４は、一般的な矩形であり、ドアシェル１２２と同じ高さと長さを持つ。このようなプラテンは、ワンピースに製造されたほぼ厚さが均一である金属シートと、真空状態で座曲しないようにするために十分な強度を有する中空矩形ボックスとを具える。この目的に好適な金属または合金には、限定するものではないが、アルミニウム、ステンレススチール、カーボンスチール、鋳鉄、およびこれらの合金が含まれる。ある実施例では、強化シェル端部１１４と１１６の幅が約０．０５インチから約４．０インチの範囲内にある。その他の実施例では、この幅は約０．６２５インチから約１．０インチの範囲内にある。ある実施例では、この幅は、約０．６２５インチから約０．７５インチの範囲内にある。
【００５８】
ある実施例では、プラテンシェル１１８、１２０及び１２４は、以下に詳細に説明するように、未処理強度硬化時間を短くするために、周辺ドアシェル内に収納されている発泡セメントスラリに熱を与えるようにしても良い。この熱が、発泡セメントスラリ中のセメントが共留されているガス及び／又は気泡の周囲に構造的に安定したセル壁を形成するのに必要な時間を低減させる。ある実施例では、プラテンの内部キャビティ１１８、１２０および１２４は、熱交換液を搬送するための通常のへび状通路に続いているチューブを収納している。その他の通路の構造も、プラテン表面の実質的な部分に熱を送るのに使用できる。
【００５９】
例えば、図７は面７−７のプラテン１１８の断面を示す図であり、これは熱交換液を搬送するチューブ１２６を具える。図に示す実施例では、チューブ１２６は開口１２８を介してプラテンシェル１１８の内部シェルキャビティに入り、通常のへび状通路を通って延在し、開口１３０へと出てゆく。ある実施例では、熱交換液をヒータに導入してこの液を約１℃から周辺より高い約７０℃、より好ましくは約１０℃から約４０℃、最も好ましくは約２０℃から約３５℃の範囲の温度に加熱する。ある実施例では、この熱交換液は、開口１２８からチューブ１２６のプラテンの内部キャビティに入るようにしても良い。熱交換液は、チューブ１２６から開口１３０へ流れるので、比較的温度が低い隣接する液状のセメントスラリへ熱が失われる。この熱交換が、未処理強度硬化時間を低減させるのを助ける。冷却された熱交換液は、戻りラインに送り込む開口１３０を介して、チューブ１２６の内部ドアキャビティを出てゆく。好ましくは、熱交換液は更なる使用のために循環させるようにする。好適な熱交換液の例は、限定するものではないが、水、オイルあるいはTHERMOLである。ある実施例では、戻りラインが熱交換液をリサイクルするリサイクルラインを介してヒータに接続されており、エネルギィを節約するようになっている。
【００６０】
図６に示す実施例によれば、充填ステーション１３２は、充填ノズル１３４、真空ライン１３６、およびプラットフォーム１３８を具える。ノズル１３４が内部ドアキャビティ２２内に発泡セメントスラリを送出することができる。発泡セメントスラリは、内部ドアキャビティ内に１から５のインクリメントで増加するように搬送される。ある実施例では、１から３のインクリメントが用いられている。他の実施例では１のインクリメントが用いられている。ある実施例では、ノズル１３４が、ジェントルミキサ８６から内部ドアキャビティ２２へ発泡セメントスラリを転送するための重力送りシステムの一部をなしている。これらの実施例では、ジェントルミキサ８６の内容物は、重力によってホッパに注ぎ込まれる。ホッパは内部ドアキャビティ２２の上に機械的に配置され、発泡セメントスラリがポンプからホッパへノズル１３４を介して内部ドアキャビティ２２内へ流れ込む。このシステムは、ポンプの圧縮相を通過するときにバブルが崩壊するのを制限することによってコストを抑えることができる。ある実施例では、プラットフォーム１３８を積み込んだドアスチールバンク９８の上に位置させて、オペレータはドアシェル間に充填ノズルを移動できるように充填ノズル１３４の近傍にくるようにする。ある実施例では、ドアスキンと強化シェル面間に吸引を提供するために少なくとも一の真空ラインを少なくとも一のプラテンシェル１１８のシェルエッジに取り付けて、ドアシェルが硬化する間にプレ硬化した形状を保つようにしている。
【００６１】
図８は、本発明の一実施例にかかるドアを製造するシステムに使用されているプラントのレイアウトの平面図である。図に示す実施例では、システムは真空源とスラリ源を有する少なくとも一のプラットフォーム１４２の下に位置する複数のドアシェルバンク１４０を具えており、ドアシェルバンク１４０の強化シェルに真空を提供すると共に、ドアシェルの内部キャビティにガス−セメンタイト材料を送出するようにする。ある実施例では、充填したドアシェルを未処理強度硬化させるために、ドアシェルバンク１４０上の充填されたドアを硬化ルームにある硬化領域１４４に移動させる。硬化させた後は、トリムライン１４６とパレット１４８にドアを進めることができる。
【００６２】
ある実施例では、スレッド１０４上に搭載する前に接着剤を各ドアの各ドアスキンの内側表面に塗布することができる。接着剤は、硬化プロセスを行う間に発泡セメントスラリを内側表面に接着しておく。好適な接着剤には、限定するものではないが、ラテックス接着剤、エポキシ、ホットメルトウレタン、放射線硬化接着剤、およびこれらの混合物が含まれる。接着剤は、未処理強度を達成するのに必要な時間、すなわち、ドアがクラッキングなどのダメージを受けることなく定着物から離れる時間を短くし、最終設定時にドアの強度を上げる。ある実施例では、少なくとも部分的に発泡セメントスラリを接着剤なしで硬化させた後に、発泡セメントスラリが未処理強度に達すると考えられる。
【００６３】
本発明の他の実施例によれば、硬化性混合物が少なくとも一のドアスキンとドアフレームの内側表面に塗布されている。硬化性混合物を硬化させて、ドアの安全度及び／又は強度を上げることができるポリマシェルを形成する。ある実施例では、硬化性混合物は塗布したときにビスコース液であって、硬化時に乾燥して硬化性シェルを形成する。硬化性混合物は、内部ドアの全幅を乾かすのであれば、少なくとも約０．５インチのレンジで塗布してポリマシェルを形成することができ、内部ドアフレームの全長を乾かすのであれば、内部ドアフレームのコーナに約２．０インチ以内で塗布することができる。
【００６４】
ある実施例では、硬化性混合物は、硬化性樹脂、硬化性コモノマ、充填材、及びファイバ強化材を具えていてもよい。充填材を十分加えて、硬化性シェルの収縮を防止する。必要な充填材の量は、硬化性混合物に使用する硬化性樹脂の量によって異なる。ある実施例では、充填材は硬化性混合物の約３０重量％ないし約８０重量％である。特に記載していない限り、ここに開示されているすべてのパーセンテージは、硬化性混合物の総重量に基づく重量による。その他の実施例では、約５０％ないし約７５％の充填材が使用されている。更に別の実施例では約６０％ないし約７４％の充填剤が使用されている。強化繊維材は、チョップしたガラス繊維、織りガラス繊維マット、不織ガラス繊維マット、ニードルドガラス繊維マット、アラミドガラス繊維、カーボンガラス繊維、ナイロンスクリーン、ラバーコートテキスタイル、プラスチックラミネートファイバ、及びこれらの組み合わせから選択することができる。ある実施例では、ファイバ強化材料は硬化性混合物を約１０％ないし約４０％含んでいる。他の実施例では、ファイバ強化材料は硬化性混合物を約１５％ないし約３５％含んでいる。更に他の実施例では、ファイバ強化材料は硬化性混合物を約１７％ないし約３０％含んでいる。
【００６５】
本発明の実施例を図に書いて説明したが、これらの実施例は本発明の可能な形態をすべて図示して説明するものではない。むしろ、明細書で使用されている用語は、限定ではなく、本発明の精神と範囲から外れることなく様々に変更できると解するべきである。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
本発明の新規であると考えられる特徴は、特に添付の請求の範囲に記載されている。さらなる目的と利点を有する本発明は、その組織および動作方法に関して、添付図面と共に以下の説明を参照することで明らかになる。
【図１Ａ】図１Ａは、本発明の一実施例に係る安全ドアの正面図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、本発明の一実施例に係るエキスパンデッドメタルメッシュの一部を示す分解図である。
【図２】図２は、本発明の一実施例にかかる安全ドアの内部たてかまち表面に連結されたウエブの分解斜視図である。
【図３】図３は、本発明のその他の実施例にかかる安全ドアのフレームエッジ内に機械加工したシェルフの分解斜視図である。
【図４】図４は、シェルフの機械加工に適したフレームエッジの分解斜視図である。
【図５】図５は、本発明の一実施例に係る発泡セメントスラリを得るための材料を混合する好ましい方法のフローチャートである。
【図６】図６は、本発明の一実施例にかかる、内部ドアキャビティを発泡セメントスラリで充填し、発泡セメントスラリを硬化させてガス混入セメンタイトコアを製造する装置を示す図である。
【図７】図７は、本発明の実施例に係る熱交換液搬送用チューブを含むプラテンの断面図である。
【図８】図８は、本発明の一実施例にかかるドアを製造するシステムで使用されるプラントレイアウトの投影図である。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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