专利名称：用于确定隔热体的剪切强度的设备和方法
技术领域：
本发明涉及用于确定一隔热体的剪切强度的一种设备和一种方法，所述隔热体可由诸如结构棉(structural wool)，或者聚氨酯泡沫或聚苯乙烯泡沫材料制成。该结构棉即所谓的硬棉包含构成一棉板的多个矿棉纤维层。该矿棉板可用作多种隔热体，或者可被加工为各种夹心结构例如夹心板，该夹心板包含例如为涂塑钢板的面板及位于该面板之间的矿棉芯层。所述芯层可直接由一棉垫制成，其中纤维位于基本平行于该面板的平面中；或者例如将矿棉垫切割成纵向薄片而制成，其中，将该纵向薄片绕其纵轴旋转90°使得纤维与该夹心板的面板基本垂直。将许多薄片彼此横向相继地粘合起来，以制成所需尺寸的棉芯，从棉垫上切割下来的薄片宽度限定芯层的厚度。应用此方式，由棉板制成的芯部起结构棉的作用。在所谓的轻质夹心元件中，芯部可使用如聚氨酯或聚苯乙烯泡沫材料制成，而不是使用结构棉制成。本创造性的设备和方法同样可适用于检验此类元件的芯部，只要该芯部作为预制单元被制造出来，然后被牢固地粘合在一夹心板的面板上。
背景技术：
结构棉具有若干不同的强度要求，其一为剪切强度。迄今为止，主要按照SFS-EN12090标准来测量剪切强度，然而它是一个不便利且缓慢的过程。由于该标准化方法包括等待胶粘剂变干的过程，所以它需要至少30分钟或者更长时间。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种确定结构棉的剪切强度的新颖方法，在该方法中使用的一种设备的特征在于包括一可动夹紧元件和与该元件并排设置的至少一个位置固定夹紧元件，每个元件均设置有一可容纳从一隔热体上切割下来的条状试样的一部分的空腔，所述设备适于向可动夹紧元件施加一力F使得可动夹紧元件相对于位置固定夹紧元件移动，以实现当前测量的条在可动夹紧元件和位置固定夹紧元件之间的位置处的剪切，所述设备还设置有用于测量力F大小的装置。
另一方面，本发明的方法的特征在于该方法包括从一隔热体上切割一在各方向上均具有特定尺寸的条状试样；随后将所述条状试样置于用于测量剪切强度的测量设备中，所述设备包括一个可动夹紧元件和与该元件并排设置的至少一个位置固定夹紧元件，每个元件均设置有一可容纳该条状试样的一部分的空腔；由所述设备向可动头/可动夹紧元件施加一力F使得可动夹紧元件相对于位置固定夹紧元件移动，以实现当前测量的条状试样在可动夹紧元件和位置固定夹紧元件之间的位置处的剪切；测量所述力F的大小；以及根据该力F的大小确定剪切强度。
用于确定剪切强度的本创造性方法提供的一个优点是可以快速进行剪切强度试验，因为该试验用时不到2至3分钟并因而可以用于连续生产控制。
有关夹心结构的欧洲生产标准正处于发展中，所选用的试验方法为所谓的杆条试验(beam test)。该杆条试验包括从一个元件切割一宽约100-200mm，长约1000-2000mm的杆条。该试验适用于检验最终产品，但不适于单独检验芯部，而且该方法很繁琐，从而不适于直接生产控制。
下面将结合附图对本发明进行详细说明，附图中图1至3分别示意性示出从其一侧、其正面以及其另一端观察时的本发明设备的一个示例性实施例；图4示意性示出进行矿棉剪切试验的一种创造性方法；和图5示意性示出进行矿棉剪切试验的另一创造性方法。
具体实施例方式
如图1至3中所示，设备1包括一可在轮11上移动的机架元件4。在机架元件4顶部上安装有一可动夹紧元件2和一位置固定夹紧元件3，这些夹紧元件分别设置有可容纳从一矿棉垫切割下来的试样15的空腔2a和3a。通过每个夹紧元件的容纳腔中的尖头件10将该试样固定不动。位置固定夹紧元件3在机架元件4顶部保持固定，而可动夹紧元件2通过托架6的作用沿线性导杆7在垂直面中移动。该垂直移动通过利用一力传感器(power sensor)16与可动夹紧元件2相连的液压缸5来实现。设备1还包括用于产生所需液压能的一个液压单元12，以及一个力分配板13。
在进行操作时，如图4所示，将从矿棉垫上切割下来的条状试样15分别置于可动元件2的容纳腔2a和位置固定元件3的容纳腔3a中，随后通过使可动元件2以恒定移动速度相对于位置固定元件3位移而向可动元件2施加一作用力F，从而，随着力F增大到一足够值，矿棉条15在可动元件和位置固定元件之间的位置14处承受剪切。力传感器16用于测量不同时刻力F的大小，并用于利用最大值力计算出矿棉垫的剪切强度。优选地，试样数量为4个，将从试样断裂载荷计算出的剪切强度平均值作为正在试验的矿棉垫的剪切强度值。因为没有面板，所以试样不同于最终产品，导致与最终产品相比，试样的剪切强度值有一定失真，但是这一点可通过利用一由实验或者数学方法所确定的合适的校准系数来进行调节。
图5示出本发明方法的另一实施例，该方法包括两个位置固定夹紧元件3以及位于该两个位置固定夹紧元件之间的一个可动夹紧元件2，该可动夹紧元件2承受一力F以相对这些位置固定元件进行运动。将一测试条15按照延伸到所有三个夹紧元件的容纳腔中的方式放置到该设备中，在运行该设备时，该条在两个位置承受剪切。
本发明方法的主要优点是该方法的简单性及其速度，这使得也可将该方法应用于连续生产控制。上面主要参照矿棉尤其是参照用于夹心元件芯部的矿棉对该方法和设备进行描述，但是也可用于其中剪切强度是一个重要因素的其它隔热体。除了夹心元件的芯部外，结构棉也可用于例如通过直接在墙体表面粘结棉制薄片并且在该棉制薄片上加盖灰泥涂料而得到的外部隔热体。
权利要求
1.一种用于确定一隔热体的剪切强度的设备，其特征在于该设备(1)包括一个可动夹紧元件(2)和与该可动夹紧元件并排设置的至少一个位置固定夹紧元件(3)，每个夹紧元件均设置有一可容纳从一隔热体上切割下来的条状试样(15)的一部分的空腔(2a、3a)，所述设备适于向该可动夹紧元件施加一力F使得该可动夹紧元件(2)相对于该位置固定夹紧元件(3)移动，以实现当前测量的条(15)在该可动夹紧元件(2)和该位置固定夹紧元件(3)之间的位置(14)处的剪切，所述设备还设置有用于测量力F大小的装置(16)。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于它包括一个位置固定夹紧元件(3)和一个可动夹紧元件(2)。
3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于它包括两个位置固定夹紧元件(3)和位于该两个位置固定夹紧元件之间的一个可动夹紧元件(2)。
4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于该设备使该可动夹紧元件(2)以恒定速度运动，该恒定速度的大小可变。
5.一种用于确定一隔热体的剪切强度的方法，其特征在于该方法包括从一隔热体上切割一在各方向上均具有特定尺寸的条状试样(15)；随后将所述条状试样置于一个用于测量剪切强度的测量装置(1)中，所述装置包括一个可动夹紧元件(2)和与该元件并排设置的至少一个位置固定夹紧元件(3)，每个夹紧元件均设置有一可容纳该条状试样(15)的一部分的空腔(2a、3a)；所述设备向该可动头施加一力F使得该可动夹紧元件(2)相对于该位置固定夹紧元件(3)移动，以实现当前测量的条(15)在该可动夹紧元件(2)和该位置固定夹紧元件(3)之间的位置(14)处的剪切；测量所述力F的大小；以及根据该力的大小确定剪切强度。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于该方法包括检验一夹心建筑元件的预制芯部的剪切强度。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于该预制芯部包括结构棉。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于该方法包括将该条状试样(15)置于该容纳腔(2a和3a)中，使得包含在该条状试样中的纤维基本平行于力F的作用方向。
全文摘要
本发明涉及用于确定一隔热体的剪切强度的设备和方法。设备(1)包括一可动夹紧元件(2)和与该元件并排设置的至少一个位置固定夹紧元件(3)，每个夹紧元件均设置有一可容纳从一隔热体上切割的条状试样(15)的一部分的空腔(2a、3a)。该设备向该可动夹紧元件施加一力F使得可动夹紧元件(2)相对于位置固定夹紧元件(3)移动，以实现当前测量的条(15)在可动夹紧元件(2)和位置固定夹紧元件(3)之间的位置(14)处的剪切。该设备还设置有用于测量力F大小的装置(16)。该方法包括在一隔热体上切割一在各方向上均具有特定尺寸的条状试样(15)，随后将所述条状试样置于用于测量剪切强度的测量装置(1)中。该设备向可动头施加一力F使得可动夹紧元件(2)相对于位置固定夹紧元件(3)移动，以实现当前测量的条(15)在可动夹紧元件(2)和位置固定夹紧元件(3)之间的位置(14)处的剪切，测量所述力F的大小，并且根据该力的大小确定剪切强度。
文档编号G01N3/04GK1575413SQ02821275
公开日2005年2月2日 申请日期2002年11月6日 优先权日2001年11月14日
发明者L·赫塞柳斯, T·威尔曼, J·费尔曼 申请人:帕罗克集团股份有限公司