绝热混凝土模板和焊接金属丝模板拉杆的制作方法

专利名称：绝热混凝土模板和焊接金属丝模板拉杆的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于制造混凝土结构的、相对板由金属丝拉杆连接的水平可翻转使用的绝缘或绝热混凝土模板，优选地由带有金属片联接立筋的焊接金属拉杆或连接件(tie)连接。
背景技术：
建筑结构中的传统混凝土墙壁通常通过设置两个平行的模板壁并将混凝土浇入模板之间的空间制成。在混凝土硬化后，然后施工人员拿走模板，剩下凝固的水泥墙。
这种常见的现有技术具有重大缺陷。建成的墙壁不是绝热的，而在混凝土凝固或硬化后，需要花费很大的劳力移走模板。
现已开发出通常被称作“绝热混凝土模板”或利用只取首字母缩写形式“ICF”的使用泡沫绝热模板材料形成模制混凝土壁的技术。使用具有不同尺寸的模制模板，可以建起墙壁。大多数绝热混凝土模板包括形成外壁和内壁板的两种平行板，该平行板带有当混凝土被浇筑在板之间的空腔中时将两种板彼此相对地固定到位的拉杆、桥或其它连接部件。该绝热模板的板在混凝土凝固后保持到位。因此，无需劳力移动模板或增加绝热物，从而可以实质性地提高效率。在多数情况中，模板的绝热为建筑提供了充分的绝热，从而不需要其它的绝热。
绝热水泥模板由通常为聚氨酯或聚苯乙烯的聚合材料制造，这种聚合材料在模子内膨胀且成型以产生具有垂直与/或水平空腔以填充塑性混凝土的刚性、低密度泡沫塑料模板。授予Gregori的题为“ConcreteForm”的美国专利No.3,552,076，和题为“Foamed Plastic ConcreteForm With Fire Resistant Tension Member”的美国专利No.3,788,020为两个均讲授浇铸聚苯乙烯以制造混凝土模板的方法的早期专利。
建筑业已采用了多种在空腔内的混凝土被设置好后将饰面材料附着到这些模制建筑模板的外侧的方法。一种此类方法是将嵌板、石膏灰胶纸夹板或其它合适的饰面材料胶合到完成的模板的外表面。此外，使用穿透装置穿过外部模制模板，外部饰面材料可以被坚固地附着到模板内部的凝固混凝土或其它建筑材料上。附着饰面材料的另一种方法是在模板的外部表面上胶合或钉板条。在泡沫模板上胶合板条需要建筑粘合剂，而将板条或饰面材料钉到模板的外侧需要使用特殊的水泥钉。此外，应用这些水泥钉必须在混凝土凝固期间的临界时间完成。然后，饰面材料被钉到或用螺钉拧到板条上。
混凝土模板的另一种方法在授予DeLozier的题为“Concrete Form”美国专利No.4,223,501中进行了披露。该专利教导了一种将单片横向连接部件嵌入Gregori的专利中教导的聚苯乙烯混凝土模板中的方法。该连接部件具有以直角延伸的延伸接近模板的外表面的连接凸缘。
授予Berrenberg的题为“Attachment and Reinforcement Member forMolded Construction Forms”的美国专利No.4,879,855披露了一种用于模制带有钢网的中央部的建筑模板的连接与加强拉杆，其中端部被弯曲以容纳实心电镀钢(solid galvanized steel)盖条。该拉杆在模板的制造期间被嵌入模制结构模板中。实心镀锌钢条延伸到模板的外表面而提供联接表面，而网形钢网的中央部加强了模板并将两块板连接在一起。
已知在ICF中的两块板的一端上具有槽，在板的另一端上具有对应的舌状物，这样利用舌状物和槽的连接，两块模板就可以在水平面中被结合在一起。在其它专利中，美国专利No.3,552,076，No.3,788,020，No.4,223,501，No.4,698,947，No.4,879,855，No.5,459,871，No.5,465,542和No.5,596,855也披露了此种类型的模板。如美国专利No.4,516,372和No.5,568,710所公开的，其它专利公开了ICF中两种板的端部上的搭叠连接。然而，所有此类模板只能沿特定的方向中在水平维中互连，而模板不能翻转。
虽然许多模板使用了塑料拉杆，也有一些使用金属拉杆的模板，例如使用可网形金属拉杆的美国专利No.4,879,855和No.5,568,710，使用具有相对较小开口的穿孔金属板的美国专利No.4,223,501和No.5,596,855，以及采用需要外部夹子以将金属丝紧固到外部板上的金属丝的美国专利No.4,967,528。然而，所有此类模板均具有明显的局限性。对于多数情况，穿过拉杆的开口要充分小以防在灌注期间混凝土随意流出。采用诸如′528模板的模板，需要多种部件，而拉杆仅限于提供模板的顶部和底部的连接，从而对于多种模板高度而言，不能提供充分的强度。
建筑业中存在灌注时能实现对混凝土流最小阻碍的具有卓越强度的绝热混凝土模板的需求。总之，优选地具有在包围的中心上具有拉杆的模板，诸如每6到12英寸具有一幅拉杆。然而，当灌注时如果拉杆部件能够阻塞混凝土的流动，就会产生孔穴或空虚位置，这会严重弱化建筑的墙壁。同样，业界还存在对可翻转模板的需求，以便可以沿任何朝向在水平维中组装，而模板没有“内侧”或“外侧”朝向。

发明内容
本发明提供了绝热混凝土模板。在一个优选实施例中，该模板包括两块聚合材料的相对板，每块板的末端同时包括舌状物和槽，以便模板在水平方向中可翻转。在另一优选实施例中，相对板利用同时带有水平和垂直部件的多个焊接金属丝拉杆或连接件被结合在一起，该水平部件在任一端具有直角弯曲，金属联接立筋(stud)被设置在直角弯曲内，直角弯曲与金属联接立筋均在相对板的结构内部。
因此，在一个实施例中，本发明提供了带有第一和第二实质相对的板的绝热混凝土模板，每个板均具有顶面、底面、第一端面、第二端面、确定墙壁的外表面和用于容纳混凝土的内表面。相对板由至少两个拉杆相互连接，每个拉杆均具有多条水平金属丝和多条垂直金属丝，其排列以便拉杆中的每条水平金属丝接触并被固定到拉杆中的每条垂直金属丝。
拉杆还包括设置在单个平面中的至少三条平行水平金属丝，金属丝间隔开距离，以便从最底部水平金属丝到最顶部水平金属丝的总距离小于两块相对板的高度，每条金属丝的长度大于两块相对板的外表面之间的距离，而每条水平金属丝的每端上的等距直角被定位以便每个直角弯曲被设置在板的外表面和内表面之间。在单一平面中同样至少设置三条平行的垂直金属丝，该金属丝被间隔开并被布置以便被设置在小于水平金属丝的每一端上直角弯曲之间的距离的距离内，每条金属丝的长度至少等于从最底部水平金属丝到最顶部水平金属丝的总距离。水平和垂直金属丝的设置使得每根水平金属丝接触所有垂直金属丝并与所有垂直金属丝形成直角交叉，而每根垂直金属丝接触所有水平金属丝并与所有水平金属丝形成直角交叉，金属丝在每个交叉点处一根被固定到另一根。金属片被设置在水平金属丝每端上的直角的内部，金属片的至少一部分实质上平行于这种直角设置在其中的板的外表面。每个金属片接触每个水平金属丝并被固定到其上。在一个优选实施例中，利用包括焊接的方法，金属丝在每个交叉点固定，而利用包括至少单道焊缝(one weld)的方式，金属条被固定到每个水平金属丝。
在拉杆中，每条垂直金属丝在与每个水平金属丝的交叉点处可包括半圆形弯曲，半圆形弯曲确定的圆形具有近似等于水平金属丝的直径的半径。采用这种方式，在水平金属丝的每端上直角之间确定的平面内，水平金属丝和垂直金属丝实质上共平面。
在一个实施例中，水平金属丝被间隔开距离，以便从最底部水平金属丝到最顶部水平金属丝的总距离在两块相对板的高度的约75％和约95％之间。垂直金属丝的长度在从最底部水平金属丝到最顶部水平金属丝的总距离的约100％和约110％之间。
在一个优选实施例中，金属片的一部分，优选地金属片的较大部分，实质上垂直于其中设置有这种直角的板的外表面。采用这种方式，利用螺丝，金属片形成用于联接壁覆盖物和其它结构的联接立筋。
在这种模板中，第一板和第二板的第一端面和第二端面同时具有舌状物和槽，舌状物和槽设置以便在第一板的第一端面上，舌状物最接近外部表面，而槽最接近内表面，而在第一板的第二端面上，槽最接近外部表面，而舌状物最接近内表面。在第二板的第一端面上，槽最接近外部表面，而舌状物最接近内表面，而在第二板的第二端面上，舌状物最接近外部表面，而槽最接近内表面。板被设置以便第一板的第一端面对着第二板的第一端面，而第一板的第二端面对着第二板的第二端面。利用这种结构，同时通过一块模板的每块板上的舌状物和槽与另一模板的每块板上槽和舌状物之间的相互连接形成的接合，两块或多块模板可以被水平定位和互锁以形成平坦表面，模板可被翻转地连接，以便一个模板的第一和第二板的第一端面可以与另一模板的第一和第二板的第一端表面或第二端表面结合。
第一和第二板的顶面可包括或者舌状物或者槽，而第一和第二板的底表面具有互补的舌状物或槽。采用这种方式，通过一个模板的每个板上的单个舌状物与另一模板的每个板上的单个槽相互连接形成的接合，两块或多块模板可以被垂直堆叠和互锁以形成平坦表面。
本发明的主要目的在于提供具有焊接金属拉杆的ICF，该焊接金属拉杆包括至少三个水平金属拉杆和三个垂直金属拉杆，其中水平金属丝的每端被弯曲以形成直角，钢条被设置在该直角内，而形成将壁覆盖物联接到ICF的联接立筋。
本发明的另一目的在于提供可翻转的ICF，以便任一模板的任一端可以在水平方向中联接到任一其它模板的任一端。
本发明的另一目的在于提供结合可翻转模板和焊接金属拉杆的优点的ICF。
本发明的另一目的在于提供其中ICF的每块板同时包括舌状物和槽的ICF，从而形成模板之间的更稳固的联接。
本发明的主要优点在于金属拉杆提供了ICF的相对板之间的提高的结构强度。
本发明的另一优点在于结构简单，其中模板没有确定的“内部”或“外部”，而模板可以沿水平方向被连接，以便任一ICF的任一端可被结合到另一ICF的任一端。
结合附图，在下述详细描述中，将部分列出了本发明的其它目的、优点和新颖的特征，而通过对下述内容的研究，本发明的部分其它目的、优点和新颖的特征将对本领域的专业人员很明显，或通过实践本发明而领会到。通过在所附权利要求中特别指出的手段及组合，可以实现和取得本发明的目标和优点。


作为和形成本说明一部分的附图，图解说明了本发明的一个或多个实施例，并与描述一起用于说明本发明的原理。附图仅起到说明本发明的一个或多个优选实施例的目的，而不是限制本发明，其中图1为本发明华夫格状(waffle grid)模板的视图；图2为本发明华夫格状模板部分被切掉的视图，显示了带有图示拉杆或连接件和联接立筋的部分填充有混凝土的模板；图3为本发明的平板模板部分被切掉的视图，显示了带有图示拉杆和联接立筋的部分填充有混凝土的模板；图4为本发明的华夫格状模板的俯视图，显示了带有华夫格状结构中配置的内部空腔的两块相对板，其中两块相对板由本发明的金属丝拉杆连接；图4A为图4的模板的板的壁内的本发明的金属拉杆设置的细节视图，显示了联接立筋的设置；图5为本发明的华夫格状模板的端视图，显示了每块板上的端部舌状物和槽，其中槽设置在每块板的底部而舌状物设置在每块板的顶部；图5A为图5的模板的板上顶部舌状物的详细视图，显示了舌状物上的斜面；图6为本发明的直角拐角的华夫格状模板的俯视图；图7为本发明的45°角拐角的华夫格状模板的俯视图；图8为本发明的平板模板的侧视图；图9为本发明的平板模板的俯视图，显示了带有平板结构中配置的内部空腔的两块相对板，其中两块相对板由本发明的金属丝拉杆连接；图10为本发明的平板模板的板的端部的细节图；图11为本发明的平板模板的横断面视图；
图12为本发明的45°角拐角的平板模板的俯视图；图13为本发明的直角拐角的平板模板的俯视图；图14为本发明的平板模板的板的端部的细节俯视图；图15为在拉杆的任一水平端处采用直角弯曲前的本发明的金属丝拉杆的正视图；图16为在拉杆的任一水平端处采用直角弯曲前的本发明的金属丝拉杆的俯视图；图17为本发明的金属丝拉杆的俯视图，显示了在拉杆的两个水平端处的直角弯曲；图18是金属丝拉杆的水平和垂直金属丝的相互连接的细节视图，其中垂直金属丝在与水平金属丝的交叉点处具有半圆形弯曲，由半圆形弯曲确定的圆的半径近似等于水平金属丝的直径，以便水平金属丝与垂直金属丝实质为共平面的；图19为在拉杆的任一水平端处采用直角弯曲前的本发明的金属丝拉杆的另一结构的俯视图；和图20为在金属丝拉杆的一个水平端部处直角弯曲的细节俯视图。
具体实施例方式
图1描绘了由多个金属拉杆或连接件150将相对板50和70连接在一起而制成的本发明的华夫格状模板10。板50和70优选地由绝热聚合材料制成，其优选地为可模制的聚合材料。在一个优选实施例中，板50和70由泡沫聚苯乙烯材料制成，密度约为每立方英尺1.5磅(Ib)。华夫格状模板10可被设置多种宽度；在一个实施例中，该模板具有约9.25英寸的总宽度，具有最大约6英寸的混凝土心宽度；在另一个实施例中，该模板具有约11英寸的总宽度，具有最大约8英寸的混凝土心宽度；而在另一个实施例中，该模板具有约14英寸的总宽度，具有最大约10英寸的混凝土心宽度。华夫格状模板10可以具有适合建筑用的任意适合的长度，在一个实施例中，模板长度为48英寸。类似地，可以选择适合建筑使用的高度；在一个实施例中，模板的高度为16英寸。板50和70的外表面实质上为平面，其垂直槽确定了在模板内形成金属拉杆或连接件150一部分的联接立筋(也称作钉板条)的位置。
图2描绘了部分被切掉的华夫格状模板10，该模板被部分地填充混凝土2，混凝土2为完整墙的部分，而不是模板10的部分。图2还描绘了设置在模板10内的拉杆150，150′和150″。该拉杆150，150′和150″由合适粗细的钢丝形成，例如最小11规格粗的金属丝，而钢联接立筋被设置在拉杆的水平金属丝的直角弯曲内。该钢联接立筋由适合厚度的钢板形成，例如约22规格厚的钢。可以看出钢联接立筋被设置在板50的壁内部，以便钢联接立筋距离板50外部某一确定距离，例如约1/2英寸。包括金属丝和钢联接立筋的拉杆150，150′和150″可以为电镀的。板50，70的内部的成形使得当导入混凝土时，混凝土形成“华夫格子”图案，包括由实心(solid)混凝土腹板连接的一系列混凝土柱和梁。例如，总宽度约为14英寸的华夫格状模板10提供了由31/2英寸实心混凝土腹板连接的10英寸实心混凝土柱。
图3描绘了部分被切掉的本发明的平板模板20，该模板由通过多条金属拉杆152，152′，和152″联接在一起的相对板100和120制成，其模板被部分地填充混凝土2，混凝土2为完整墙的部分，而不是模板20的部分。平板模板20可被设置多种宽度；在一个实施例中，该模板具有约11英寸的总宽度，具有约6英寸的混凝土心宽度；在另一个实施例中，该模板具有约13英寸的总宽度，具有最大约8英寸的混凝土心宽度。平板模板20可以为适合建筑用的任意适合的长度，在一个实施例中，模板具有48英寸的长度。类似地，可以选择适合建筑用的高度；在一个实施例中，模板20的高度为24英寸。在另一个实施例中，模板20的高度为12英寸。
在图1到3的模板10，20中，金属拉杆150或152，152′和152″的中心被间隔标准和传统距离；在模板20的一个优选实施例中，金属拉杆中心每隔6英寸被分隔。在模板10的一个优选实施例中，金属拉杆中心每隔12英寸被分隔。如图4所示，距离“a”为固定和相等的距离，以便金属拉杆150，150′，和150″的联接立筋的中线距离相等。如图4所示，金属拉杆150相对于其它金属拉杆(例如150′)被颠倒了，以便联接立筋保持在中央，而金属拉杆150不会干扰模板10的舌状物和槽部件。
在图4中，空腔壁54描绘了导入混凝土时确定混凝土柱的模板10的部分，而空腔壁52显示了导入混凝土时确定混凝土腹板的模板10的部分。板50在一端包括平坦区域66，当两块或更多块模板在水平方向被连接在一起时，该平坦区域邻接另一模板的类似区域。舌状物58邻近槽60，并具有与邻近第二平坦区域56的槽60互补的形状。板50的相对端包括同样的部件，但被设置得以便槽62与舌状物58相对，两者均设置板50的外侧，而舌状物64与槽60相对，两者均设置在板50的内侧。优选地，槽60，62的深度略大于舌状物58，64的高度，以便舌状物配合入槽，而不必弯曲或到达底部。在一个实施例中，槽60，62的标称深度约为0.42英寸，而舌状物58，64的标称高度约0.37英寸。槽60，62的宽度近似等于舌状物58，64的宽度，从而确保紧配合。板70与板50相对，并包括与板50同样部件。然而，板70被构造得以便槽80设置在板70的外侧，而舌状物78邻近槽但被设置在板70的内侧。平坦区域68被设置在板70的外侧，而第二平坦区域76被设置在内侧。板70的相对端包括同样的部件，但被设置得以便槽82与舌状物78相对，两者均设置板70的内侧，而舌状物84与槽80相对，两者均设置在板70的外侧。因此，可以看出在模板10上，板50，70被构建得以便在一端，最外侧结合端部件为舌状物和槽，例如舌状物58和槽80，而在相对端处，最外侧结合端部件位置被颠倒了。采用这种方式，模板就是可翻转的；具体地讲，给出多个模板10，这种模板可以在水平维中被结合在一起，即使任何单块模板被旋转180°，而模板仍可以相互连接和结合。
如图4A所示，金属拉杆150包括弯曲以形成直角的水平金属丝160，以及设置在其中的金属联接立筋180′。该拉杆被定位在模板内，以便金属丝160的外表面被嵌入板50的聚合底层内合适的距离，例如约1/2英寸，模板内金属联接立筋180′的位置在板50的外部由槽98，98′指示。在一个优选实施例中，金属联接立筋180′的宽度，即槽98，98′之间的距离，约为11/2英寸。
图5显示了模板10的端视图，显示了设置在板50顶部的舌状物92，设置有其底部的槽96，以及板70上对应的舌状物90和槽94。也显示了金属拉杆150；因此，可以看到金属拉杆150为板50，70的高度的实质部分；在一个优选实施例中，板50，70的高度为16英寸，而拉杆150的高度为13英寸。舌状物58，78被显示出，而在每个的顶部和底部上具有半圆弯曲或曲线，以允许容易地导入诸如槽60，80的槽，该槽延伸到板50，70的可用距离的高度。平坦区域66，68相互间为共平面的，并且还可选地与相互间也共平面的第二平面区域56，76共平面。图5A描绘了板50的顶部的细节，显示了舌状物92在顶部外角上具有轻微的外部弯曲或曲线，从而有利于在垂直方向中将两块模板结合在一起。
图6和图7分别描绘了在由模板10制成的墙壁中用于直角拐角的直角华夫格状模板12，和在由模板10制成的墙壁中用于45°角拐角的45°角华夫格状模板14。板30包括一个直角转弯，而内部是不包括转弯的“短”(stub)板32。板34，36均包括45°角转弯；如图7所示，舌状物和槽的设置如图4所示。
图8描绘了平壁模板20的侧视图，显示了板100的外部。板100的外部上槽98，98′标记了形成拉杆150一部分的金属联接立筋180在板100内部的位置。在图8和图9中，距离″a″均相等，距离″b″加上″b″等于″a″，这样当两块或多块模板沿水平方向定位时，由槽98，98′确定的任意两个相邻区域的中线之间的距离均相等，包括两个相邻模板上中线之间的距离。如图9所示，模板20包括板100和120。舌状物108被设置在板100的外侧，而槽110被设置在内侧；在相反端，槽112与舌状物108相对，而舌状物114与槽110相对。平面区域116与对应平面区域140相对，而第二平面区域106被设置与对应第二平面区域144相对。相对板120为互补的，这样槽130在这种板的外侧上，舌状物128在内侧，而槽130与舌状物134相对，而舌状物128与槽132相对。类似地，平面区域118与对应平面区域142相对，而第二平面区域126被设置与对应第二平面区域146相对。平面区域116，118相互共平面，并且还可选地与也相互共平面的第二平面区域106，126共平面。板100，120由金属拉杆152，152′，和152″被结合在一起；如图所示，拉杆152″与拉杆152，152′的朝向相反。图10描绘了板120的末端的细节，显示设置在其顶部的舌状物136，而槽138在其底部。也显示了舌状物128，其顶部和底部具有半圆形弯曲或曲线，从而与对应的槽更容易地结合。槽130邻接舌状物128。图14中所示俯视图还显示了舌状物108的顶部上的半圆形曲线，以及舌状物136的顶部相对于槽110的关系。图11为模板20的横断面视图；如图所示，其中拉杆152延伸非常接近板100，120的高度。在一个实施例中，板100，120的高度近似为24英寸，而拉杆152高度为21英寸。
图12描绘了用于由模板20制成的墙壁中45°角拐角的45°角模板24。图13描绘了用于由模板20制成的墙壁中直角拐角的直角模板22。板40，42每块均具有直角转弯。类似地，板44，46均包括45°角转弯；如图12和13所示，舌状物和槽的设置如图9的模板20中的。
在图13的模板22中，描绘了拐角联接立筋48，48′，拐角联接立筋48，48′在所示的交叉点邻近的每个平面上提供了金属条。这样，拐角联接立筋48，48′提供了实质上与金属条180尺寸相同的联接立筋，并以相同的方向设置。如图所示，拐角联接立筋48，48′还可包括延伸入空腔内的部分，用于将拐角联接立筋48，48′联接到混凝土。延伸入空腔内的部分可由多孔金属网制成，对应于金属条180的部分包括实心(solid)金属板。虽然拐角联接立筋48，48′仅连同模板22显示，应理解到在包括模板12，14或14的任何拐角模板中可以使用类似的拐角联接立筋。
图15描绘了由多条水平金属丝160，160′，160″，160，160″″，160″和垂直金属丝162，162′，162″制成的拉杆152。水平和垂直金属丝成直角，而每根金属丝在其交叉点处被固定到每条其它金属丝。这种附加或结合可通过任何方式实现，包括机械扣件或紧固件、粘合剂或相类似物；在一个优选实施例中，金属丝被一根接另一根地焊接。金属丝具有适合的直径以提供适合的结构强度和整体性；在一个优选实施例中，金属丝的直径范围从约0.10到约0.15英寸，而最优选地约为0.12英寸。金属联接立筋180，180′可通过任何方式固定或结合到水平金属丝160，160′，160″，160，160″″，160″，包括机械扣件、粘合剂或相类似物；在一个优选实施例中，立筋被焊接到水平金属丝；优选地以两个点被焊接到每一个水平金属丝。拉杆152用于模板前可被电镀或以其它方式涂层以防锈或其它腐蚀。每根水平金属丝160，160′，160″，160，160″″，160″一根与另一根共平面，而类似地，每根垂直金属丝162，162′，162″一根与另一根共平面。如图18所示，可能并被预期垂直金属丝162′(和所有其它垂直金属丝)在与水平金属丝160′(和所有其它水平金属丝)的交叉点处具有半圆形弯曲，由该半圆形弯曲确定的圆具有近似等于水平金属丝的直径的半径，这样水平金属丝160′和垂直金属丝162′(和所有其它垂直与水平金属丝)实质上共平面。半圆形弯曲可以是弯皱(crimp)，并可以由挤压装置形成，包括使用水平金属丝在垂直金属丝中挤压和形成弯曲或弯皱。可选地，水平金属丝和垂直金属丝可构成两个单独的平面，每根水平金属丝接触每根垂直金属丝，反之亦然。图19中显示了可选结构的金属拉杆150，描绘了多条水平金属丝160，160′，160″，160，160″″，和垂直金属丝162，162′，162″，162，以及金属联接立筋180，180′。图16中显示了拉杆150的俯视图；可以看出在该实施例中，金属联接立筋180，180′延伸略微超过水平金属丝160的末端。在引入直角弯曲前，拉杆150的长度大于对应的模板10的宽度；如图17所示，金属丝160的末端并可选地包括金属联接立筋180，180′的一部分被弯曲形成直角，这样如图4所示，具有直角弯曲的拉杆150被整体设置在略小于模板10的宽度的距离内。优选地，拉杆150的长度使金属联接立筋180，180′位于板50，70的外表面下某一固定距离，例如在表面下约1/2英寸。
为与标准干式墙(dry-wall)螺丝、自攻(self-tapping)螺丝或片状(sheet)金属螺丝一起使用，金属联接立筋180，180′优选地为合适规格厚度的钢金属条。在一个实施例中，使用了22规格厚的条。立筋180，180′可类似地被电镀，优选地与垂直和水平金属丝一起被电镀。如图17和20所示，可以看出金属联接立筋180′被设置在水平金属丝160，160′，160″，160，160″″的内部，而因此水平金属丝在使用期间用于将金属联接立筋180′紧固和保持到位。
因此，本发明提供了绝热混凝土模板，该模板包括与金属(优选地为钢)模板拉杆系在一起的泡沫聚苯乙烯或其它绝热聚合材料的两块板，该拉杆提供了或者直接在模板的表面上或被埋在板结构内(例如从板的外表面约1/2英寸)的平行于每块板的表面延伸的联接表面。该泡沫板优选地围绕拉杆被模制，以便拉杆成为模制模板的一体的一部分。可选地，该拉杆为用于组装两分别形成或切割的泡沫板以形成模板的单独件，例如为墙壁正被建造时现场的组件。
该模板拉杆具有三个主要功能通过防止泡沫板变形或分离，在放置混凝土期间保持模板的整体性；提供混凝土通过并围绕拉杆流动的充分空间，以有利于实心混凝土墙壁的形成；以及提供机械连接内和外墙覆盖物的稳固表面。根据模板的尺寸和厚度，每种模板拉杆均包括以规则间距间隔的任何特定直径的焊接金属丝，例如焊接电镀钢丝。钢网的宽度和高度依赖于泡沫聚苯乙烯(EPS)模板的高度和厚度。
在一个实施例中，宽度约为13/4英寸到2英寸的电镀钢条在网的每个垂直边缘上，该钢条在垂直平面中以直角(90°角)被弯曲以将条的表面对齐在与EPS模板的外表面平行的平面。该电镀钢条形成联接立筋，提供了机械连接内侧和外侧墙壁覆盖物的稳固表面。该条被弯曲以便该条的至少一部分而优选地条的主要部分保持与金属丝格同一平面。钢的弯曲可产生更高的转动惯量和截面模量，而显著增加条本身和整个拉杆组件的强度。拉杆格的水平金属线延伸到弯曲的外部，这样当机械连接墙壁覆盖物时，在分离组件的情况中，可限制钢条并加强条的“拉出”强度。
在另一实施例中，用作联接立筋的条可由可选材料制成，包括网形或穿孔金属条。类似地，根据具体的应用，考虑到应提供足够的宽度以允许条用作联接立筋的情况下，条的宽度可以变化。
通过将拉杆的限制表面面积降至最小，使用焊接金属线可以最大化模板内的混凝土流，而在放置混凝土期间实现显著的工作优点。焊接金属丝和弯曲条设计的强度足以在放置混凝土的极强压力下将模板固定在一起，而几乎不会将拉杆材料引入模板空腔内(这会限制混凝土的流动)。
焊接金属丝拉杆可被构造以便水平和垂直金属丝实质上共平面，而在交叉点处在一种或两种金属丝中具有圆形半圆弯曲。因此，金属拉杆的金属丝实质上共平面且为金属丝的厚度，除其中金属丝部分具有两根金属丝厚度的水平和垂直金属丝的交叉点。
焊接金属丝拉杆一般在水平和垂直金属丝的交叉点处被焊接。无论是实心(solid)、电镀、穿孔、网形或其它方式制造的钢条，在其所有接触点处，一般都能够被连续焊接到水平金属部件上。在其中条本身在垂直平面以直角弯曲以对齐与EPS模板的表面平行的平面中的条的表面的实施例中，可以或预期到条将在两个平面上被焊接到水平金属丝部件。
虽然金属丝已被用于其它混凝土形成应用中，但这里披露的发明提供了焊接金属丝网与连接的钢条的独特组合，其弯曲既强化了组件又提供了用于机械附着墙壁饰面的安全、防火的连接表面。
还应当了解到虽然按照泡沫聚苯乙烯模板描述了本发明，但任何适当模制并提供期望的绝热属性的任何塑料或其它材料均可以被使用。绝热和类似应用的相关聚合材料的使用在本领域中是已知的。
与现有技术中已知的其它拉杆相比，本发明的焊接钢模板拉杆提供了强度更强、改进的混凝土流和更大、更可靠的联接立筋。在一个实施例中，焊接钢模板拉杆由在至少40个位置处被焊接在一起的大厚度或大规格的电镀钢丝制成，其中包括焊接到联接立筋，以保证每块模板的结构完整性。在一个实施例中，16英寸高的华夫格状模板中的拉杆全高13英寸，而在另一实施例中，在24英寸高的平板模板中为21英寸高。在本发明的绝热混凝土模板中，焊接钢拉杆内的钢丝的充分间距实际上消除了对混凝土流的阻碍，从而明显提高了混凝土的压实和建筑速度。这种设计也将放置混凝土期间模板的振动降到最低，从而使整个墙壁更加稳固。本发明的绝热混凝土模板具有凹进的联接立筋，该联接立筋形成了焊接钢模板拉杆一部分，该立筋1-1/2″宽，并以模板的全高被清晰地标记在两侧。该凹进特性简化了合成灰泥和其它结合表面覆盖物的应用。该拉杆的设置使联接立筋保持在中央，例如在6或12英寸的中央，而不管其中模板被安装的方向。因此，本发明的绝热混凝土模板可以端-端翻转。该拉杆被间隔以允许端-端的可翻转性，这样本发明的绝热混凝土模板能够沿任何方向被安装，而可保持混凝土柱的结构完整性和联接立筋的对齐。这种特性也容许墙壁部分的有效地预镶或装配，能够显著加速安装的过程。该绝热混凝土模板还使用了允许模板被湿-设置(wet-set)的舌状物和槽设计，从而允许模板被容易而快速地竖立。
本发明的绝热混凝土模板的每块板上的舌状物和槽的组合允许模板端-端可翻转，同时提供了连续绝热。无联锁手段的被平接配合的模板容易经裂缝产生热损失。通过同时使用每块板上的舌状物和槽，从而可以无热损失地连续隔热。
虽然已特别地参考这些优选实施例对本发明进行了描述，但其它实施例也能够取得同增的效果。本发明的变化和修改对于本领域的专业人员而言将很明显，而所有此种修改和相当物应在所附权利要求的覆盖范围内。上面引用的所有参考、申请、专利以及公布的完整公开内容通过参考并入这里。
权利要求
1.一种绝缘或绝热混凝土模板，所述模板包括第一和第二实质相对的板，每块板具有顶面、底面、第一端面、第二端面、确定墙壁的外表面和用于容纳混凝土的内表面，第一板和第二板的第一端面和第二端面具有舌状物和槽，设置舌状物和槽以便在第一板的第一端面上，舌状物最接近外表面而槽最接近内表面，在第一板的第二端面上，槽最接近外表面而舌状物最接近内表面，在第二板的第一端面上，槽最接近外表面而舌状物最接近内表面，在第二板的第二端面上，舌状物最接近外表面而槽最接近内表面，板被设置以便第一板的第一端面对着第二板的第一端面，而第一板的第二端面对着第二板的第二端面；和至少两个使第一板和第二板相互连接的拉杆或连接件，从而通过一个模板的每块板上的舌状物和槽与另一模板的每块板上的槽和舌状物的相互连接形成的结合，两块或多块模板可以被水平地定位和互锁以形成平坦表面，模板能够被可翻转地连接以便一块模板的第一板和第二板的第一端面可与另一模板的第一和第二板的或者第一端面或第二端面结合。
2.根据权利要求1所述的模板，其中第一和第二板的每一个的顶面具有舌状物或者槽，而第一和第二板的底面具有互补的舌状物或者槽，从而通过一块模板的每个板上的单个舌状物与另一模板的每个板上的单个槽的相互连接形成的接合，两块或多块模板可以被垂直堆叠和互锁以形成平坦表面。
3.根据权利要求1所述的模板，其中所述拉杆包括焊接金属丝拉杆。
4.根据权利要求3所述的模板，其中每个拉杆包括设置在单个平面中的至少三条平行的水平金属丝，所述金属丝间隔开距离，以便从最底部水平金属丝到最顶部水平金属丝的总距离小于两块相对板的高度，每条金属丝的长度大于两块相对板的外表面之间的距离，其中等距直角在每条水平金属丝的每端上，所述金属丝被定位以便每个直角弯曲被设置在板的外表面和内表面之间；布置在单个平面中的至少三条平行的垂直金属丝，所述金属丝被间隔开并被布置以便被设置在小于水平金属丝的每端上的直角弯曲之间的距离的距离内，每条金属丝的长度至少等于从最底部水平金属丝到最顶部水平金属丝的总距离；所述至少三条水平金属丝和至少三条垂直金属丝被设置以便每根水平金属丝与所有垂直金属丝接触并形成直角交叉，而每根垂直金属丝与所有水平金属丝接触并形成直角交叉，金属丝在每个交叉点处一根被焊接到另一根；以及被设置在水平金属丝每端上的直角的内部的金属片，金属片的至少一部分实质上平行于其中设置有这种直角的板的外表面；每个金属片与每根水平金属丝接触并被焊接到其上。
5.一种绝缘或绝热混凝土模板，所述模板包括第一和第二实质相对的板，每块板均具有顶面、底面、第一端面、第二端面、确定墙壁的外表面和用于容纳混凝土的内表面；以及用于将第一和第二实质相对的板相互连接的至少两个拉杆或连接件，每个拉杆具有多条水平金属丝和多条垂直金属丝，其中拉杆中的每条水平金属丝接触并被焊接到拉杆中的每条垂直金属丝。
6.根据权利要求5所述的模板，其中每个拉杆包括设置在单个平面中的至少三条平行的水平金属丝，所述金属丝间隔开距离，以便从最底部水平金属丝到最顶部水平金属丝的总距离小于两块相对板的高度，每条金属丝的长度大于两块相对板的外表面之间的距离，等距直角在每条水平金属丝的每端上，所述金属丝被定位以便每个直角弯曲被设置在板的外表面和内表面之间；在单一平面中布置的至少三条平行的垂直金属丝，该金属丝被间隔开并被布置以便被设置在小于水平金属丝的每一端上直角弯曲之间的距离的距离内，每条金属丝的长度至少等于从最底部水平金属丝到最顶部水平金属丝的总距离；所述至少三条水平金属丝和至少三条垂直金属丝被设置以便每根水平金属丝与所有垂直金属丝接触并与所有垂直金属丝形成直角交叉，而每根垂直金属丝与所有水平金属丝接触并与所有水平金属丝形成直角交叉，金属丝在每个交叉点处一根被焊接到另一根；和被设置在水平金属丝每端上的直角的内部的金属片，金属片的至少一部分实质上平行于其中设置有这种直角的板的外表面，每个金属片与每根水平金属丝接触并被焊接到其上。
7.根据权利要求6所述的模板，其中每条垂直金属丝在与每条水平金属丝的交叉点处包括半圆形弯曲，由半圆形弯曲确定的圆形具有近似等于水平金属丝的直径的半径，从而水平金属丝和垂直金属丝实质上在水平金属丝的每端上的直角之间确定的平面内共平面。
8.根据权利要求5所述的模板，其中第一板和第二板的第一端面和第二端面具有舌状物和槽，设置舌状物和槽以便在第一板的第一端面上，舌状物最接近外部表面，而槽最接近内表面，而在第一板的第二端面上，槽最接近外部表面，而舌状物最接近内表面；在第二板的第一端面上，槽最接近外部表面，而舌状物最接近内表面，而在第二板的第二端面上，舌状物最接近外部表面，而槽最接近内表面，板被设置以便第一板的第一端面对着第二板的第一端面，而第一板的第二端面对着第二板的第二端面；从而通过一块模板的每块板上的舌状物和槽与另一模板的每块板上槽和舌状物相互连接形成的接合，两块或多块模板可以被水平定位和互锁以形成平坦表面，模板可被翻转地连接，以便一个模板的第一和第二板的第一端面可以与另一模板的第一和第二板的第一端面或第二端面结合。
9.根据权利要求4或6所述的模板，其中金属片的一部分实质上垂直于其中设置有这种直角的板的外表面。
10.根据权利要求4或6所述的模板，其中至少第一板的外表面形成两个平面，所述两个平面以某一角度交叉以形成垂直线，还包括在邻近交叉点的每个平面上的金属条，所述金属条平行于垂直联接立筋的外表面并形成联接立筋，金属条的一部分延伸到用于容纳混凝土的内表面中。
11.根据权利要求4或6所述的模板，其中至少设置四个拉杆，所述拉杆被定位以便从每个金属片的中线到任一邻近的金属片的中线的距离为相等距离。
12.根据权利要求4或6所述的模板，其中每块板的外表面还包括标记每个拉杆的金属片的位置的槽或纹。
全文摘要
一种具有两块相对板(100，120)的绝缘或绝热混凝土模板(20)，每块板在其一端同时具有用于将类似模板相互连接在一起的舌状物(108，128)和槽(110，130)，舌状物和槽被定位以便类似模板可以被可翻转地定位而仍被相互连接，每一模板上的相对板由具有水平(160)和垂直(162)部件(优选地被一个被焊接到另一个)的多幅金属拉杆(152)结合，其中每个水平金属丝被弯曲以在一端形成直角，而金属联接条(180)被设置在这种直角内部。
文档编号F04C3/00GK1688816SQ03824529
公开日2005年10月26日 申请日期2003年9月5日 优先权日2002年9月5日
发明者杰尔·D·库姆斯, 安德鲁·M·霍根, 大卫·W·沃森, 帕特里科·C·墨菲 申请人:美国聚钢有限公司