Матрица для формирования строительной панели

Полезная модель относится к области строительства и может использоваться при формировании фасадной части панели.
В настоящее время облицовочные панели, используемые в строительстве жилых домов, административных зданий и сооружений, изготавливаются на домостроительных комбинатах (ДСК), в заводских производственных условиях и готовыми частями дома поставляются на стройку. Стандартная технология формирования панели включает заливку материала в металлические поддоны, в которых формируются все элементы панели: укладывают арматуру, утеплители, проемообразователи, заливают форму бетоном и высушивают. Фасадная часть панели формируется также при производстве панели.
Из уровня техники известны следующие технические решения.
Из патента Китая №210508175, опубликованного 12.05.2020 известна матрица для сборки стеновой панели, содержащая множество вертикальных планок, множество поперечных планок. Поперечные планки закреплены горизонтально на корпусе несущей стенки с интервалами с помощью крепежных элементов, стеновые панели размещают на поперечных планках в матричной компоновке с образованием поверхности стены, внутренняя сторона каждой стеновой плиты соединяется с соответствующей соединительной деталью через замковый элемент, между панелями расположены выступающие элементы, формирующие межплиточные швы.
Также известна матрица из патента Германии №19642516, опубликованного 16.04.1998, представляющая собой мат со сформированными за одно целое с ней стенками, формирующими границу между матричными элементами плитки с образованием единой плитки с мозаичной конфигурацией, при этом в стенках матрицы предусмотрены прорези для протягивания армирующих элементов, которые после заливки формирующей матрицы оказываются внутри материала плитки.
Наиболее близким аналогом патентуемого решения является матрица, известная из патента РФ 2639228, опубликованного 20.12.2017, включающая мат с выемками паз-гребень с двух сторон цельного материала заготовки, втулками, вкрученными в цельный материал заготовки без предварительной подготовки отверстий и гнезд для установки втулок в цельном материале заготовки, формирующих межплиточные швы на готовом изделии, для производства которого данная матрица предназначена.
Недостатки известных решений заключаются в недолговечности материала матриц, при формировании мозаичной конфигурации или имитации рельефной кладки возможны протекания в межплиточные швы бетонного молочка. При изготовлении матрицы из полиуретана сталкиваются с проблемой потери формы при нагревании, а также сложном ее удалении с готового изделия.
Техническая проблема, решаемая предлагаемой полезной моделью заключается в устранении недостатков предшествующего уровня техники и создании конструкции, позволяющей формировать внешнюю строну строительной панели с легким отделением формы от готовой плитки и образованием ровного межплиточного шва.
Техническим результатом полезной модели является повышение качества готовой плитки за счет улучшения формирования межплиточного шва и исключения налипания к внешней стороне панели и к швам части материала матрицы и материала, из которого формируется остальная часть строительной панели. При этом за счет снижения деформации матрицы она служит в несколько раз дольше, чем матрицы, изготовленные из полиуретана, и обеспечивается возможность многократного ее использования.
Заявленный технический результат достигается за счет конструкции матрицы для формирования строительной панели, включающей основание из конструкционного пластика, содержащее продольный паз, в указанный паз вставлен профильный элемент-вставка из эластомера с формой и размером внутренней части, соответствующими форме профиля паза и с расширенным внешним концом.
В частном случае осуществления полезной модели основание матрицы выполнено из прямоугольных сегментов.
В частном случае осуществления полезной модели основание матрицы или ее сегменты выполнены из термопластичной пластмассы или термореактивной пластмассы или материала с основой из синтетического полимера или сверхвысокомолекулярного полиэтилена или высокомолекулярного полиэтилена полиэтилена или полипропилена или полиоцеталя или поливинилахлорида или полистирола или поликарбоната или полиамида или полиэфира или полиэтилентерафтолата или полисульфона или тефлона или карбона или стирола или винила или нейлона или целлюлозы или поливинилиденфторида или стеклопластика или винипласта или материала на основе полиэфирэфиркетона или полиметилметаакрилата или целлулоида или эпоксидной смолы или фанеры или МДФ или древесностружечных плит или ламината или АБС-пластика.
В частном случае осуществления полезной модели профильный элемент-вставка выполнен из всех видов термопластичного эластомера или реактопластичного эластомера или материала с основой в виде синтетического полимера или полиуретана или резины или каучука или полиизопрена или термоэластопласта или резилина или эластина или пробки.
В частном случае осуществления полезной модели форма паза включает открытый прямоугольный участок, сообщающийся с внутренним участком, при этом верхняя часть внутреннего участка выполнена шире открытого участка.
В частном случае осуществления полезной модели соединение основания матрицы и профильного элемента-вставки выполнено в виде соединения «ласточкин хвост» или соединения «обратный конус» или Т - образным соединением.
В частном случае осуществления полезной модели основание матрицы и профильный элемент-вставка соединены нагелями или резьбовым соединением болтами или шурупами или саморезами или склеиванием или врубкой или врезкой или соединением «шип-паз» или сплачиванием.
Материал изготовления основания матрицы обеспечивает исключение его налипания в процессе формирования панели на ее фасадную часть, а форма профильного элемента вставки в частности расширенный внешний конец позволяет установить его между фасадными плитками в распорку и предотвращает проникание бетонного молочка (или другого материала, из которого формируют панель) в межплиточные швы. Таким образом, после формирования плитки матрица легко удаляется с нее, при этом сама панель на внешней стороне не содержит следов материала как самой матрицы, так и материала, из которого отлита сама панель.
Далее решение поясняется ссылками на чертежи, на которых приведено следующее.
Фиг. 1 - сегмент основания матрицы.
Фиг. 2 - профильный элемент-вставка.
Фиг. 3 - пример осуществления полезной модели с соединением «ласточкино гнездо».
Фиг. 4 - пример осуществления полезной модели с Т-образным соединением основания и элемента-вставки.
Фиг. 5 - пример осуществления полезной модели с боковым пазом на сегменте.
Фиг. 6 - пример осуществления полезной модели с креплением элемента-вставки с основанием посредством самореза.
Фиг. 7 - пример осуществления полезной модели с креплением элемента-вставки с основанием посредством склейки.
На фиг. 1 приведен пример осуществления полезной модели, где показан сегмент основания 1 матрицы и паз 2 с формой внутреннего участка, включающей открытый прямоугольный участок, сообщающийся с внутренним участком, сужающимся к низу, при этом верхняя часть внутреннего участка выполнена шире открытого участка. Могут быть
На фиг. 2 показан пример выполнения и профильного элемента-вставки. Участок 5, вставляемый в паз 2, повторяет форму внутреннего участка паза 2, ножка 3 имеет ширину, достаточную для посадки элемента-вставки в паз, а внешний конец 4 выполнен расширенным в сравнении с шириной ножки 3.
Пример осуществления полезной модели.
Для изготовления матрицы использовали лист конструкционного пластика толщиной 15 мм. Данная толщина достаточна для изготовления матрицы, увеличение толщины приведёт к удорожанию матрицы (переплаты за пластик). Кроме того, используемые сейчас старые матрицы из полиуретана имеют размер основы 15 мм, поэтому исключено возможное изменение высоты формы металлических поддонов для заливки панелей, которые рассчитаны сейчас на данные высоты.
В качестве самого материала (конструкционного пластика) использовали сверхвысокомолекулярный полиэтилен (Обозначения - РЕ 1000, РЕ 9000, СВМПЭ) и высокомолекулярный полиэтилен (РЕ 500).
Из исходных данных, взятых из строительных чертежей заказчика - застройщика по раскладке плитки на фасаде, брали данные о расположении плитки на фасаде и ширине межплиточных швов. Составили конструкторский чертеж для матрицы (он «зеркальный» фасадному). На его основе составляется программа для станков с ЧПУ.
Листы пластика, на форматно - раскроечном станке (ЧПУ), раскроили на сегменты основания 1, которые составят матрицу и будут уложены в поддон стык в стык, согласно конструкторскому чертежу.
На сегментах основания 1 с помощью фрезерного станка с ЧПУ нарезали швы (пазы 2), шириной равные межплиточному расстоянию на фасаде. Швы изготавливали сначала прямой фрезой. Потом в получившемся пазе прорезали паз для соединения «ласточкин хвост» фрезой с обратным конусом. Получили готовый паз для крепления профильного элемента-вставки, показанного на Фиг. 2.
Указанный профильный элемент вставку, формирующий межплиточный шов и удерживающий плитку при заливке бетона, изготовили из двухкомпонентного полиуретана. Материал выбран исходя из того, что с одной стороны он не соприкасается напрямую с металлическим поддоном, следовательно, не подвержен разрушающему прямому тепловому воздействию, с другой стороны - его верхняя часть соприкасается с бетоном и он не должен допускать впитывания и протечек. Твердость полиуретана подбирается под конкретные требования, в среднем берётся 40-60 Шор.
Исходя из ширины фасадной плитки 6, элемент-вставка изготовили таким образом, чтобы верхний выступающий из основания 1 внешний конец 4 не доходил до верхнего края устанавливаемой декоративной фасадной плитки 6 минимум на 5мм. На это расстояние плитка будет вмурована в бетон. Размеры декоративной фасадной плитки определяются моделью изготавливаемой строительной панели заказчиком.
Форма профильного элемента-вставки имеет в нижней части 5 образует соединение «ласточкин хвост» для крепления с основанием 1 матрицы из листа конструкционного пластика, а в верхней части двухсторонний - выступ внешнего конца 4 (уплотнитель), шириной на 2 мм шире (по 1 мм в каждую сторону), чем ширина межплиточного шва, с целью зажима и фиксации декоративной фасадной плитки и (при заливке бетона) исключения протечек бетонного молочка на боковые поверхности плитки и на сами сегменты. Изготовили точную форму для заливки на фрезерном станке с ЧПУ. Компоненты полиуретана смешали и залили в форму. После застывания готовый профильный элемент-вставка извлекли из формы.
Далее осуществили сборку матрицы (Фиг. 3)
Сегменты матрицы установили в металлический поддон для панели. В вертикальные и горизонтальные пазы 2 установили профильные элементы-вставки с соединением «ласточкин хвост». Между элементами-вставками установили декоративную фасадную плитку 6, лицевой стороной вниз. Уплотнители внешнего конца 4 обеспечивают фиксацию плитки.
Эластичные свойства профильного элемента-вставки из полиуретана позволяют вставить его в паз 2 сегмента основания 1 матрицы, осуществив соединение «ласточкин хвост» внутри сегмента и зафиксировать плитку уплотнителем.
Готовую матрицу с установленной плиткой залили бетоном 7. Бетонный раствор проникает в свободное расстояние между плитками, вмуровывая плитки и образуя межплиточные швы. После изготовления готовой строительной панели, матрица легко отсоединяется от неё (по сегментно). Благодаря соединению «ласточкин хвост» русты остаются в матрице и не застревают между плиток панели. Конструкционные свойства пластика, выдерживающие нагрузки и тепловлажностную обработку позволяют сразу использовать матрицу при новой заливке панели.
Новая матрица из конструкционного пластика позволяет выдерживать 50-70 заливок бетонных панелей. Матрицы старой конструкции из полиуретана выдерживают до 8 заливок. При сериийном изготовлении новых матриц экономические затраты для изготовления новой матрицы, по сравнению со старой, меньше.
С учетом повышения производительности труда (вместо 8-10 старых матриц нужно сделать одну) экономический эффект достигаемый применением новой матрицы в серийном производстве строительных панелей чрезвычайно высок.
На фиг. 4-7 дополнительно приведены примеры осуществления полезной модели с исполнением Т-образного соединения (фиг. 4), соединение элемента-вставки с пазом на торце сегмента основания (фиг. 5), соединения элемента-вставки с основанием посредством самореза 8 (фиг. 6), соединения элемента-вставки с основанием посредством склейки слоем клея 9 для пластика, например, на основе эпоксидной смолы (фиг. 7).