专利名称：墙板和连接结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及墙板，特别涉及绝热墙板、把这类墙板连接在一起形成墙的装置和把这些墙板连接到地板、屋顶和副墙之类结构上的装置。
背景技术：
长久以来要求提供一种用来建造房屋或其他建筑物的绝热、廉价的墙板结构。尽管作出了种种努力，许多这类墙板的强度不够，从而不使用外部支撑或内部板墙立筋便无法用作建筑结构板。这类板墙立筋增加了部件数和成本，还常常造成热“短路”，从而降低该墙板的绝热值或级别。
而且，在互连各墙板时，这些墙板之间会发生“变形”、滑动和扭曲，从而结构稳定性不符合要求。
此外，非常希望提供一种绝热、抗风雨的墙板，它能与其他同类墙板连接而生成结构坚固、耐用的墙结构，以便用来竖立和形成房屋或建筑物的墙。在世界上许多低收入、高密度人口地区，结构坚固的廉价住房很难获得。因此特别希望提供可互连而形成结构坚固、绝热性能好、廉价的住房的绝热墙板。
尽管公知有种种绝热板，但板与板之间的连接以及板与其他结构的连接需要有新的方法和作出改进。如上所述，现有连接和连接方法不够坚固、会造成热“短路”，从而降低板的“R”值。而且，很难提供连接强度和刚性足以用作结构墙部件的泡沫芯墙板。
因此，本发明的一个目的是提供一种改进的墙板以及连接这类墙板而形成高强度墙的装置。
本发明的另一个目的是提供一种把一块或多块墙板紧固到地板上的改进装置。
本发明的另一个目的是提供一种把一块或多块墙板紧固到屋顶上的改进装置。
本发明的另一个目的是提供一种改进墙板和安装装置，该墙板不会由于墙安装件或板连接件、墙中的立筋之类而传热。
应该看到，在某些情况下，办公室或公寓的原有结构或墙壁往往很旧。这些墙壁有时又潮又凹凸不平。例如，在世界上某些高密度人口区，大量居民住房为危房，其内部结构墙倾斜、晃动或潮湿。
因此，本发明的另一个目的是提供一种可方便地装到原有副墙上的墙，尽管这些副墙表面凹凸不平、潮湿或漏雨等等。
本发明简述为此，本发明一优选实施例包括一泡沫芯复合板，其两面上各有一水泥粘合加固板，该复合板的泡沫芯边在水泥粘合贴面板之内沿周边开槽。每一泡沫芯边上最好竖立两平行凹槽。为沿边连接复合板，至少一扁平金属条插入在一板边的凹槽和一相邻板边的相对凹槽中，形成一被两相邻墙板的边包住的雄榫。螺丝或其他紧固件穿过水泥粘合板、泡沫后插入该雄榫中，从而把这两块相邻的墙板紧固在一起。雄榫本身做有可嵌入凹槽的泡沫边中的倒刺或尖锐卷边，以便在雄榫插入后防止雄榫移动，从而便于装配。
最好是，一雄榫垂直伸入两相邻墙板的相邻凹槽中，从而两雄榫插入墙板的每一相抵靠边或表面中。
当把墙板装到地板上时，把一包括两直立腿的U形槽钢紧固到地板上，然后把墙板向下放到该槽钢上，槽钢的两腿向上插入墙板的泡沫面或泡沫边的两平行凹槽中。
该复合板的顶边可有一伸展在该板顶边上的倒置的U形槽钢。
总之，在其两端旋入板中连接雄榫的螺丝也可穿过地板安装槽钢和任何板帽，从而提高如此形成的板墙系统的刚性。
在上下连接各墙板时，用放置在水平相邻凹槽中的水平连接雄榫形成其高度等于多块板高度之和的一墙。
这种复合结构的结果是惊人的；如此连接的墙板形成一承载墙，该承载墙比方说不会“晃动”，即由这类板构成的房屋受风吹动时所有的板都不会扭曲或晃动。
而且，显然可见，板墙中没有立筋穿过，板与板之间也没有接头。因此，泡沫构成防止热量在板中传导的连续绝热层而不受紧固件-板墙立筋隅撑之类贯穿结构之累。因此，由具有水泥粘合加固板贴面的3英寸厚的泡沫板构成的墙的绝热值约为R18，而具有泡沫或毛絮的普通2×4立筋墙的绝热值最多为R14。
可以看出，下文所述细长形连接件和钢夹依赖于板中的泡沫的强度，从而不会降低板的R值。
在一种替代形式中，连接件或雄榫件的顶端可弯有凸缘，从而可省略顶端C形槽钢。这些顶部凸缘可用螺丝旋入屋顶板或屋顶结构的底部中，从而把垂直墙板连接到屋顶结构上。
在另一实施例中，本发明把这类板紧固到一原有墙或副墙结构上。例如，一复合泡沫板的泡沫的两面或其中的一面可贴有水泥粘合加固板。总之，在该板周边的泡沫边中开出一凹槽后放置一Z形钢夹，该钢夹的一腿插入该凹槽中，另一腿向后伸展，以便连接到一墙上。该腿弯成与该墙齐平而紧固到该墙上，或从该墙向外用垫片调整，从而形成一平面板墙，这些垫片起到补偿原有墙或副墙的凹凸不平的作用。此外，同样的Z形钢夹也可用在该板的顶边上而把该板的顶边紧固到屋顶或其他结构上。
在另一实施例中，使用一L形钢夹，例如，使其短腿插入板中的凹槽中，长腿向后伸展。该长腿与一紧固到一原有墙、背墙或其他支撑件上的相配L形钢夹连接，这两个L形钢夹之间的连接可调节或决定于一自攻螺丝，该板上的钢夹的长腿与该背墙上的L形钢夹的短腿或长腿之间的串动量足够大，从而有足够的调节量补偿原有墙或副墙的凹凸不平。从而不损害墙板的绝热性就可实现这种墙的加固，从而该系统不发生热短路。
因此，本发明提供了一种可在住房或建筑物中竖立结构坚固、防风雨的墙的绝热结构板。同时，本发明提供了一种可装到一原有墙或副墙上的绝热板，尽管该副墙的表面因凹凸不平、潮湿等等原因而不适合贴上墙板。
附图简述本发明的其它目的和优点将从以下参照附图对优选实施例的详细描述中清楚地体现出来，其中
图1为按照本发明用两雄榫或连接件和螺丝或紧固件连接两墙板的横截面图2为一墙板的横截面图，示出墙板的底端与一地板连接；图2A为其顶端有一板帽的一墙板的横截面图；图2B为在一墙板底端处另一种雄榫和槽钢连接的立体图；图3为一墙板边及其两雄榫的分解图；图4为用两雄榫连接两墙板的局部立体图；图5为两墙板以90°角连接的平面图；图6和7同图2相似，但示出雄榫有屋顶连接凸缘；图8示出一双贴面墙板和具有任选垫片的Z形墙安装钢夹；图9同图8相似，但示出本发明另一实施例的单贴面墙板和两L形墙安装钢夹；以及图10同图8相似，但示出另一种屋顶安装钢夹。
本发明详述下面详细参看各附图，图1和4示出按照本发明一实施例连接的一对相抵靠的复合墙板10。每一墙板10包括一泡沫芯12，该泡沫芯的正反两侧面16上粘合有加固贴面板14。最好厚3英寸的该泡沫芯12包括一顶边18、一底边20和一对平行侧边22，每一周边最好包括一对伸入边18、20和22(另一边22未示出)中的约为1-1/2英寸的细长形平行凹槽24(见图3)，这在下文详述。在一优选实施例中，一对细长形雄榫或连接件26垂直插入两相抵靠墙板10的相对侧边凹槽24中而按照本发明连接这两块墙板，这在下文详述。
从图3可看得最清楚，每一墙板10最好在水泥粘合贴面板14旁离泡沫芯12的正反两侧面16约1/2英寸-1英寸处包括伸入边18、20和22中的两平行凹槽24。商标为“UTIL-A-CRETE”的水泥粘合加固贴面板14的结构和制作的详情可见作为本说明书的参考材料的美国专利4,203,788、4,428,952、4,420,295、RE32,037、RE32,038和RE31,921。
如图1和4所示，该对雄榫件26垂直插入两相抵靠墙板10的两侧边凹槽24中后用紧固件28(见图1)穿过水泥粘合贴面板14、泡沫部分30后插入雄榫件，从而把这两块相抵靠的墙板紧固在一起。每一雄榫件26的侧边32从该雄榫件的前面36向里向后弯曲而形成尖锐卷边34。可以看出，随着雄榫件26插入凹槽24中，该卷边34嵌入凹槽旁的泡沫芯12中，从而防止插入两相抵靠墙板之间的雄榫件移动。这样，雄榫件26被两相抵靠墙板10的侧边22包围，螺丝之类的紧固件28如上所述插入每一侧面16上的水泥粘合加固贴面板14，从而按照本发明连接墙板。可以看到，墙板10也可上下连接，此时，雄榫件26水平插入相抵靠墙板的顶边和底边凹槽24中而形成其高度为墙板高度数倍的墙。
图2示出把墙板10装到地板40上的一U形槽钢38。在一实施例中，每一槽钢38包括一对由一连接板44连接的直立腿或凸缘42，连接板44与两凸缘42垂直。螺栓46或其他合适紧固件穿过连接板44后旋入地板40中，从而把槽钢38紧固在地板上。至少一墙板10向下放到槽钢38上，使两直立凸缘42分别插入该墙板的底边上的两平行凹槽24中。紧固件48穿过水泥粘合贴面板14、雄榫件26(未示出)后旋入凸缘42中，从而把墙板10紧固到槽钢38上。在图2B所示另一实施例中，每一雄榫件26包括一沿连接板44伸展的凸片50，每一凸片用一经孔51伸入地板(未示出)的螺栓(未示出)或其他合适紧固件紧固在该连接板上。
图2A所示一实施例示出墙板10的顶边18上有一U形帽板52。该帽板52包括一对由一连接板56连接的下垂腿或凸缘54，该连接板56与两凸缘54垂直。该帽板52插入在墙板10的顶边18上，两下垂凸缘54插入该顶边的凹槽24中。紧固件48经水泥粘合贴面板14、雄榫件(未示出)插入凸缘54中，从而把帽板52紧固到墙板10上。
图5示出在转角58处连接的一对相抵靠墙板10。每一墙板10包括一与另一墙板的斜边相抵靠的斜边60以及一对伸入每一斜边的平行凹槽24’。相抵靠斜边60由一对插入相抵靠两墙板10的对齐凹槽24’中的角形雄榫件62在转角58处连接。可以看出，雄榫件62的纵向弯角与转角58的角度大致相等。与上述雄榫件26一样，角形雄榫件62的侧边64从该角形雄榫件的前面68向里向后弯曲而形成尖锐卷边66。紧固件(未示出)经水泥粘合贴面板14、泡沫部分30插入角形雄榫件62中，从而在转角58处把相抵靠两墙板10紧固在一起。
在图6和7所示一优选实施例中，每一雄榫件26的顶端70有一弯成与顶边18平行、向外伸向水泥粘合贴面板14的凸片72，用来把雄榫件26及其墙板10紧固到一屋顶件74上。在图6所示实施例中，雄榫件26的凸片72用紧固件78紧固到屋顶件74的底面76上。在图7所示另一实施例中，凸片72’伸展到墙板10之外而用紧固件78紧固到屋顶件74的顶面80上。
图8所示本发明一实施例示出一墙板10连接到一副墙或背墙82上。一Z形墙安装钢夹或隅撑84包括一对位于两错开的平行平面中、用一连接板90连接的腿86和88，该连接板与该两腿垂直。腿86插入两平行凹槽24中靠近副墙82一边的凹槽中，向后伸展的腿88或是用一紧固件92与副墙直接连接，或是用一任选垫片94与副墙间接连接。可以看出，垫片94可用来补偿原有副墙82的凹凸不平，但不是本发明的必需部件。应该看到，插入凹槽24中的腿86可如上面结合雄榫件26所述，包括一嵌入凹槽旁的泡沫芯中的尖锐卷边。尽管未示出，但隅撑84用一经水泥粘合贴面板14、泡沫部分30插入腿86中的合适紧固件紧固到墙板10上，从而把该墙板紧固到副墙82上。
在图9所示另一实施例中，一墙板10’用一对相配的L形墙安装钢夹或隅撑96和98紧固到一副墙或背墙82上。在该实施例中，墙板10’包括一紧贴在泡沫芯12两侧面16之一上的水泥粘合贴面板14，而该泡沫芯的另一侧面紧邻副墙82。墙安装钢夹96包括一对互相垂直的腿100和102。腿100插入两平行凹槽24中靠近副墙82的侧面16一边的凹槽中，向后伸展的腿102与紧固在原有副墙或背墙82上的相配L形墙安装钢夹或隅撑98连接。或者，腿100也可插入贴面板14一边的凹槽中，而腿102一直伸展到隅撑98。紧固到副墙82上的相配隅撑98包括一对互相垂直的腿104和106，腿104用紧固件108或其他合适部件连接到副墙82上。腿102和106上都有一细长形孔110，一自攻螺丝112旋入这两腿的孔110中，从而墙安装钢夹96和98的腿102与106之间的连接可调节。这样，在把墙板10’紧固到表面凹凸不平的一副墙82上时可进行调节。应该看到，插入凹槽24中的腿100可如上面结合雄榫件26所述包括一嵌入凹槽旁的泡沫芯中的尖锐卷边(未示出)。尽管未示出，但隅撑96用一经泡沫部分30插入腿100中的合适紧固件紧固到墙板10’上，从而把该墙板紧固到副墙82上。
如图10所示，一Z形屋顶安装钢夹或隅撑114把墙板10紧固到一屋顶件(未示出)上。该屋顶安装钢夹114包括一对位于两错开的平行平面中、用一连接板120连接的腿116和118，该连接板与该两腿垂直。腿116插入两平行凹槽24之一中，连接板120与墙板10的顶边18平行。向上伸展的腿118上有一供一紧固件(未示出)插入的孔122，该紧固件插入一紧固在该墙板的顶边上的屋顶件中。
尽管本发明通过各种实施例的说明得到了阐述，并且这些实施例描述得非常详细，但本发明在权利要求的范围内不仅仅限制于上述细节。对本领域的的普通技术人员而言，进一步的改进和修改是显而易见的。广义上，本发明不仅仅限制于具体细节和所示实施例的描述。因此，只要在本发明的精神和范围内，可以不同于上述细节。
权利要求
1.一种建筑板，包括一泡沫芯，该泡沫芯包括两侧面和周边；一水泥粘合贴面，其在所述泡沫芯的至少一侧面上；以及一凹槽，其伸入所述泡沫芯的至少两相对边，用于容纳一雄榫，以将一墙板与另一墙板互连。
2.按权利要求1所述的板，其特征在于，所述凹槽与所述侧面平行。
3.按权利要求1所述的板，其特征在于，所述泡沫芯的所述每一侧面上各有一水泥粘合贴面。
4.按权利要求1所述的板，其特征在于，所述板包括四个边以及伸入所述四边的每一边的一凹槽。
5.按权利要求1所述的板，其特征在于，包括伸入所述相对板边的每一边的至少两凹槽。
6.按权利要求5所述的板，其特征在于，所述凹槽与板的一侧面之间的距离小于两凹槽之间的距离。
7.按权利要求1所述的板，其特征在于，所述边中至少有一边相对所述板的侧面倾斜，以便在一转角处与另一板邻接。
8.至少有两相邻板的组合，该组合形成一墙结构，该组合包括每一所述板，其有一泡沫芯，该泡沫芯包括至少两侧面和周边；一水泥粘合贴面，其在每一板的至少一所述侧面上；一凹槽，其伸入所述板的至少两平行边，用于在其中容纳一板连接雄榫；以及至少一细长形互连雄榫，其插入每一所述相邻板的相配的凹槽中，所述两相配凹槽互相对齐而供将所述板连接在一起的所述雄榫插入。
9.按权利要求8所述的组合，其特征在于，进一步包括经每一板的所述水泥粘合贴面板分别插入所述雄榫的紧固件，该紧固件把所述板与所述雄榫紧固在一起，从而所述雄榫把所述板连接在一起。
10.按权利要求8所述的组合，其特征在于，进一步包括在所述板的所述两平行边上的至少两凹槽，和两雄榫，每一个置于每一板的每一凹槽内。
11.按权利要求10所述的组合，其特征在于，所述两雄榫位于平行平面中。
12.按权利要求8所述的组合，其特征在于，所述雄榫包括一细长形部件，该细长形部件的边由雄榫材料形成卷边而紧扣该泡沫芯，防止所述雄榫(26)从所述凹槽中拉出。
13.按权利要求8所述的组合，其特征在于，进一步包括一水平放置在一板下方的U形槽钢，该U槽钢的两凸缘分别向上插入位于至少一板的一底边上的一凹槽中。
14.按权利要求13所述的组合，其特征在于，进一步包括经所述板的所述水泥粘合贴面插入所述槽钢凸缘和所述雄榫中的紧固件，从而把所述板、槽钢和雄榫紧固在一起。
15.按权利要求14所述的组合，其特征在于，所述雄榫上有一沿所述槽钢的一连接板伸展的凸片，所述凸片紧固在所述连接板上。
16.按权利要求8所述的组合，其特征在于，进一步包括一U形盖帽槽钢，该槽钢包括一连接板和两凸缘，所述两凸缘沿所述板每一侧面上的水泥粘合贴面下垂；以及紧固件，该紧固件经所述贴面插入所述凸缘和所述雄榫中，从而把所述槽钢紧固到所述板上。
17.按权利要求8所述的组合，其特征在于，所述雄榫有一顶端(70)，并包括一凸片，该凸片弯成与所述板的顶边平行，用来把所述雄榫及其板紧固到一屋顶件上。
18.按权利要求17所述的组合，其特征在于，所述凸片弯成向前靠近所述水泥粘合贴面后伸展到所述板之外。
19.按权利要求17所述的组合，其特征在于，所述凸片紧固在一屋顶件的底面上。
20.按权利要求18所述的组合，其特征在于，所述凸片紧固在一屋顶件的顶面上。
21.按权利要求8所述的组合，其特征在于，所述两板中没有从一侧面贯穿到另一侧面的立筋或其他部件。
22.按权利要求8所述的组合，其特征在于，所述两板各有一互相抵靠的斜边，这两斜边用来把两非平行放置的所述板连接到一转角上；该组合进一步包括至少一个插入所述两板的相邻两对齐凹槽中的雄榫，所述雄榫的纵向弯角与所述转角的角度大致相等。
23.一种板和把该板安装到一原有墙或副墙(82)上的隅撑，包括一泡沫芯，该泡沫芯包括两侧面和周边；一所述侧面上的至少一水泥粘合贴面；从所述周边伸入所述泡沫芯的至少一个凹槽；一用于安装所述板的隅撑，该隅撑包括伸入所述凹槽的第一腿；和伸离板边、以便安装到一支撑墙上的第二腿。
24.按权利要求23所述的板和隅撑，其特征在于，所述隅撑为一整体式隅撑，所述两腿位于两错开的平行平面中而由一与所述两腿垂直的一整体连接板连接。
25.按权利要求23所述的板和隅撑，其特征在于，所述隅撑包括一由两部分构成的可调隅撑，第一部分包括伸入所述凹槽的第一腿和与第一腿垂直地伸离所述板的第二腿，第二部分包括以与所述第一部分的所述第二腿同一方向伸展的第一腿和垂直于所述第一腿伸展、以便安装到一支撑墙上的第二腿；以及一在许多可调位置上连接所述第一部分的所述第二腿与所述第二部分的所述第一腿的紧固件。
26.一种围墙，包括多个建筑板，其中，每一板包括一泡沫芯，该泡沫芯包括两侧面和周边；一水泥粘合贴面，其在每一板的每一侧面上；所述板与另一相邻板以边对边互相抵靠；每一所述抵靠边有至少一凹槽，在所述泡沫芯中伸到每一板的该边中；所述边上的凹槽与所述各板中的相邻相配的凹槽对齐；一细长形雄榫插入在所述相邻凹槽中，所述雄榫伸展在两板边之间，从而把所述板紧固在一起；以及紧固件经所述贴面插入所述雄榫中，从而把所述雄榫与所述板紧固在一起。
27.按权利要求26所述的围墙，其特征在于，所述雄榫的边上有突起，这些突起用来把该雄榫紧固在所述边上的所述凹槽中，从而防止从所述凹槽中拉出所述雄榫。
28.按权利要求27所述的围墙，其特征在于，所述突起包括雄榫边上的卷边。
29.按权利要求26所述的围墙，其特征在于，进一步包括用于所述板的U形槽钢，所述槽钢包括至少一个向上插入所述板底边上的一凹槽中的一凸缘。
30.按权利要求29所述的围墙，其特征在于，进一步包括把所述雄榫的底端紧固到所述槽钢上的紧固件。
31.按权利要求29所述的围墙，其特征在于，所述雄榫包括从其底部伸出的凸片，所述槽钢有一连接板紧固件把所述凸片紧固到所述连接板上。
32.按权利要求26所述的围墙，其特征在于，所述雄榫的顶端上有凸片，该凸片与雄榫(26)成一角度，用于将雄榫紧固到一屋顶件上。
33.按权利要求26所述的围墙，其特征在于，包括在每一相邻板边的至少两凹槽和置于每一槽中的一雄榫。
34.按权利要求26所述的围墙，其特征在于，所述板形成其中没有立筋的一围墙。
35.按权利要求26所述的围墙，其特征在于，两板形成所述围墙的一转角，所述两板包括相抵靠的斜边和一插入在所述相抵靠斜边的对齐凹槽中的雄榫，所述雄榫的纵向弯角与所述转角的角度大致相等。
全文摘要
一种墙板和连接结构(10,26),用来建筑适合于居住的建筑物,其坚固、绝热性能好而廉价。每一墙板(10)包括一泡沫芯(12),其两面上各有一水泥粘合的加固贴面板(14),该复合板(10)的泡沫芯边(22)在水泥粘合贴面板(14)之内沿周边开槽(24)。至少一金属雄榫件(26)插入在相抵靠两墙板(10)的两相对侧边凹槽中,紧固件(28)穿过水泥粘合贴面板(14)、泡沫(12)后插入该雄榫件(26)中,从而把这两块相邻的墙板紧固在一起。用U形槽钢(52,38)盖住该墙板的顶边以及把该墙板的底边紧固到一地板结构上。用墙安装钢夹(84)把这些墙板(10)紧固到原有副墙结构(82)上。用雄榫件顶端上的凸缘(114)把屋顶件(未示出)紧固到墙板(10)上。
文档编号E04C2/26GK1196105SQ9619681
公开日1998年10月14日 申请日期1996年9月4日 优先权日1995年9月7日
发明者西奥多·E·克利尔 申请人:克利尔家族合伙有限公司