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用于形成和精整用于建筑和设计中的附属覆层元件的方法与流程

2022-02-22 07:43:12 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及用于建筑和设计中的附属结构领域。特别地,本发明涉及一种用于制作附属覆层元件的方法。


背景技术:

2.迄今为止,在建筑领域中,基于需要解决的特定需求,使用各种一般定制技术将一般定制的附属覆层附件制作为也具有装饰功能。
3.可能的示例可以是织物或纸覆层,诸如例如适于获得用于墙壁的装饰和覆层元件的墙纸,或更一般地是可通过上油漆、上灰泥和/或着色或再次通过施加装饰元件而被覆盖的面板或隔板,这些装饰元件是预制并连续施加的。这种装饰元件既能通过组装预制的部件而现场制作,又能在其施加之前的步骤中制作;在任何情况下,这种附属覆层元件的特殊性是在制作它们时缺乏可重复性,因为虽然使用了稍微标准化的原材料(墙纸、面板),但在制作成品覆层元件的步骤中(即,在将其应用于最终的预期位置中),提供了用于完成成品覆层元件的处理步骤每次都不同。
4.通常用于产生附属覆层元件的面板也可根据大致片状构造获得,并且将被适当地切割/成形且然后进行关联以获得期望的形状。因此,具有复杂形状的覆层(诸如例如,以具有单曲线或双曲线或者具有多个倾角或折叠部、孔、腔等的几何形状为特征)通常并非以容易且负担得起的方式制作。
5.此外,在某些应用中,变得需要制作具有一个或多个壳体的覆层元件,所述壳体旨在接收互补的元件,诸如例如提供技术功能的装置(即,其允许隔音或修改吸收和/或声音反射、照明或加热/冷却其中安装有它们的环境)或装饰功能的装置。无论采用的解决方案如何,在任何情况下都有必要基于特定背景来保护在其中获得所述壳体的覆层元件的结构完整性。
6.因此,除了使在其使用/采用期间可见的表面/面的特征保持完整之外,附属覆层元件还将设置有多功能性的特征并且将可根据特定的使用需求容易地模制。这需要在生产步骤期间提高注意力,从而使市场上的覆层元件非常昂贵,或者在任何情况下都不是立即可行的。
7.文件wo 2018/195088公开了一种要现场水合的水泥复合垫。该垫包括第一层、第二层、水泥混合物和粘合剂层。水泥混合物布置在第一层中并且包括多个水泥颗粒。第二层沿着水泥混合物布置在第一层前面。粘合剂层被定位成以便结合两个层中的至少一者:(i)将第一层结合到水泥混合物,(ii)将第二层结合到水泥混合物,以及(iii)将第一层和第二层结合在一起。第一层和第二层被配置成以便至少部分地避免水泥颗粒从水泥复合垫中出来。
8.虽然该解决方案描述了一种能够变形以适于要覆盖的表面的垫,但它没有解决制作附属覆层元件的问题,因此它不适用于制作这种类型的元件,因为它不提供用于制作包括带有装饰元件的表面的覆层元件的任何专用工具(contrivance)。


技术实现要素:

9.本发明的目的是克服现有技术的缺点。
10.特别地,本发明的目的是提供一种用于以简单且负担得起的方式制作附属覆层元件(特别地用于在建筑或室内设计中采用)的方法,所述附属覆层元件涉及使用也具有复杂形状的表面,该复杂形状以不同程度的渗透性、透明性和/或半透明性、精整度、粗糙度和/或不连续表面为特征。
11.本发明的另一个目的是提供一种用于制作具有可见表面的覆层元件的方法,该可见表面设置有装饰或附属元件并且在制作覆层元件自身的步骤期间允许基本上保持这种可见表面的物理结构特征不变。
12.本发明的进一步目的是提供一种用于制作附属覆层元件的方法,该方法允许获得提供有可变半透明性和/或透明性性质的元件,直至获得部分或完全不透明元件。
13.此外,本发明的目的是提供一种用于制作附属覆层元件的方法,该方法允许容易地设计附属覆层元件以及还允许高效且快速制造附属覆层元件。
14.最后,本发明的目的是制作一种基于要获得的最终方面容易配置的附属元件,以用于增加使用的多功能性。
15.本发明的这些和其他目的借助于结合所附权利要求的特征的方法来实现,其形成本描述的整体部分。
16.本发明涉及一种用于制造用于建筑和设计中的附属覆层元件的方法,该方法包括提供至少一个弹性可变形的支撑元件,所述支撑元件包括第一外表面、第二外表面,以及放置在所述第一外表面和所述第二外表面之间的多个间隔物元件(spacer element)。该方法提供:在第一外表面的所述一部分上施加至少一个不可渗透且可移除层;制备基本上为流体的水基水泥混合物;以及将所述基本上为流体的水泥混合物引入到施加有不可渗透且可移除层的支撑元件中,以获得处于可变形状态的水泥基复合结构。该方法进一步提供:从支撑元件移除基本上为流体的水泥混合物的一部分,以便消除过量的水泥混合物;将处于可变形状态的所述水泥基复合结构定位在形成装置中,并保持所述水泥基复合结构与形成装置相关联直至其凝固。该方法然后提供:一旦水泥基复合结构已凝固,就从第一外表面的所述至少一部分移除可移除层。
17.这种解决方案允许制作自支撑的附属覆层元件,其也可以根据复杂的几何形状配置以用于建筑(特别是室内)领域中的广泛范围的可能应用。
18.根据本发明的方法进一步允许获得所获得的水泥基复合结构的重量的显著降低,因为支撑元件中的水泥混合物的量和分布两者都得到了优化;以这种方式,可制作设置有可变轻盈性和透明性和/或半透明性的性质的附属覆层元件以获得部分或完全不透明元件。
19.此外,在将流体水泥混合物引入到支撑元件中前面的步骤中制备流体水泥混合物产生了以下优点:制成精确的混合物,且因此布置容易施加到所采用的支撑元件的水泥混合物。与现有技术的解决方案(其中布置具有水泥粉末的垫,然后使其现场水合)不同,该解决方案允许增加对混合物的特征及其在支撑元件中的分布的控制。
20.制作附属覆层元件在包含的时间内并在成本有限的情况下也有利地可行,也靠近其施加地点。
21.根据不同的方面,本发明涉及一种附属覆层元件,其包括至少一个弹性可变形的支撑元件,所述支撑元件包括第一外表面、第二外表面,以及放置在所述第一外表面和所述第二外表面之间并连接到其的多个间隔物元件。第一外表面优选地具有相对于第二外表面具有异质结构的至少一部分,并且间隔物元件布置成以便形成多个腔,在所述多个腔中放置有根据根据本发明的方法的水基水泥混合物。
22.该解决方案允许布置重量轻且半透明的附属覆层元件,其设置有改善的使用的多功能性(即,容易配置)。
23.术语“可移除”意指精确而言物体或材料的特征,该物体或材料在从其上先前施加有该物体或材料的支撑件移除时使支撑件自身保持基本上不变。
24.在上述方面中的至少一者中,本发明可具有以下优选特征中的至少一者,其被单独地采用或与所描述的其他优选特征中的任何一者组合。
25.有利地,第一外表面包括装饰元件,不可渗透且可移除层施加在该装饰元件上。以这种方式,当流体水泥混合物被倾倒入支撑元件中时,它不损坏装饰元件,因此得以保留该装饰元件。操作性地,流体水泥混合物通过支撑元件的其中不存在装饰元件的一个或多个开口被引入到支撑元件中,直至填充支撑元件。如果水泥混合物的哪怕一部分将从支撑元件漏出,也由不可渗透且可移除层来保护装饰元件。因此,一旦水泥结构已凝固,就可将可移除元件移除以允许欣赏装饰元件。
26.在一个实施例中,该方法提供:在复合结构凝固之后,从形成装置移除凝固的水泥基复合结构。以这种方式,可重复使用形成装置。
27.优选地,第一外表面具有相对于第二外表面具有异质结构的至少一部分。
28.优选地,保持水泥基复合结构与形成装置相关联包括:移动形成装置以便获得复合结构自身的预定配置。
29.以这种方式,有可能根据各种几何形状(从提供平面表面的最简单形状到具有单曲线或双曲线的更详细形状)来制作附属覆层元件,直至可能制作复杂表面。
30.优选地,可移除元件由可变形膜组成,该可变形膜由塑料材料或聚合物涂层制成。
31.以这种方式,在制作附属覆层元件时,有利地相对于被引入到支撑元件中的流体水泥混合物来产生保护屏障,因此允许保留完整性和精整度(即,外表面的质地、着色和触感),一旦从不可渗透且可移除的保护层移除,该外表面仍然可见。这种可移除层的可变形性的特征还允许同样在有必要借助于形成装置使支撑元件变形以致使其呈现期望的形状时采用该可移除层。当将合适的拉力和/或扭转力施加到被定位在形成装置上的复合结构时,例如在适于获得具有非平面几何形状的附属覆层元件的过程期间,塑料膜确实能够与复合结构一起变形。
32.在优选实施例中,支撑元件的第一外表面和第二外表面借助于由相应的支撑元件组成的至少两个叠置的连接层而彼此连接。
33.优选地,这种连接层中的每一者包括多个间隔物元件。
34.根据这种方法,除了组合不同的连接层及因此有利地组合具有不同类型的化学/物理特征的织物且/或布置厚度增加的覆层元件之外,还有可能根据特定的应用需求制作具有可变厚度的附属覆层元件。
35.在优选实施例中,该方法包括:借助于切割和/或钻孔在支撑元件中产生至少一个
开口。
36.以这种方式,可制作包括壳体的附属覆层元件,所述壳体旨在接收或覆盖互补的元件,诸如例如提供技术功能的装置(即,允许照明或加热/冷却其中安装有它们的环境)或装饰功能的装置,诸如例如吊顶或陈设(furnishing)和室内设计元件。
37.此外,有利地,可获得附属覆层元件,其可使太阳光线和/或空气和/或水渗透并且还可适应各种用途,诸如例如光扩散系统和/或声学控制系统、气候控制元件屏蔽、太阳能屏蔽、遮阳,或再次在外立面、隔板、吊顶、建筑和室内设计元件的覆盖系统中采用。
38.优选地,水泥混合物包括流化和/或塑化添加剂。优选地,水泥、水和流化和/或塑化添加剂是根据重量比存在的,该重量比可从1; 1/3; 1/3直至1; 1/6; 1/6而变化。
39.这种解决方案允许获得重量轻的附属覆层元件并控制在其制造中所采用的材料的成本。
40.在优选实施例中,支撑元件由可变形的三维织物组成。优选地,所述可变形的三维织物具有细长的间隔物元件,这些间隔物元件布置在所述第一外表面和所述第二外表面之间以便获得多个互连的腔。
41.以这种方式,当处于流体状态的水泥混合物被引入到支撑元件中时,促进了其在复合结构中的扩散,因此允许获得其在腔中的均质分布。
42.优选地,在预定的时间间隔δt内执行所述保持复合结构与形成装置相关联。
43.在一个实施例中,所述第一外表面和所述第二外表面中的至少一者是可渗透的。
44.除了根据所采用的材料的特定特征和环境条件选择引入方法之外,这还有利地允许在其引入步骤期间容易地从水泥混合物朝向支撑元件的内部通过。
45.优选地,所述第一外表面相对于所述第二外表面放置在1 mm和30 mm之间的可变距离处。优选地,第一外表面相对于第二外表面放置在1 mm和20 mm之间的可变距离处。甚至更优选地,第一外表面相对于第二外表面放置在3 mm和14 mm之间的距离处。
46.本发明的进一步特征和目的应从以下描述更加明显。
附图说明
47.下文中参考通过解释性和非限制性示例的方式提供并在附图中图示的一些示例来描述本发明。这些附图图示了本发明的不同方面和实施例,并且在不同附图中图示结构、部件、材料和/或类似元件的附图标记在适当的情况下由类似附图标记指示。
48.图1a至图1c示出了根据本发明的不同的附属覆层元件。详细而言:图1a是根据本发明的第一实施例的包括复合结构的附属覆层元件的立体示意图;图1b是本发明的第二实施例中的包括复合结构的附属覆层元件的立体示意图;图1c是本发明的第三实施例中的包括复合结构的附属覆层元件的立体示意图。
49.图2a和图2b示意性地示出了本发明的替代性实施例中的附属覆层元件的立体图。
50.图3a至图3e示出了根据本发明的用于制作附属覆层元件的方法的不同步骤。详细而言:图3a是根据本发明的第一方法的用于制作覆层元件的作为复合结构的一部分的支撑元件的截面侧视示意图;图3b示意性地示出了流体水泥混合物到图3a的支撑元件上的倾倒步骤;
图3c示意性地示出了已渗入图3a的支撑元件的水泥混合物;图3d示意性地示出了不可渗透层的移除步骤,该不可渗透层放置成保护图3a的支撑元件的外表面;图3e示意性地示出了在图3d中所示的不可渗透且可移除层的移除步骤之后获得的覆层元件的截面图。
51.图3f至图3l示出了根据图3a至图3e中所示的方法的变体的用于制作附属覆层元件的方法的不同步骤。详细而言:图3f示意性地示出了根据本发明的第二方法的用于制作覆层元件的作为复合结构的一部分的支撑元件的截面侧视示意图;图3g示意性地示出了流体水泥混合物到图3f的支撑元件的选定部分上的倾倒步骤;图3h示意性地示出了已渗入图3f的支撑元件的某些区域的水泥混合物;图3i示意性地示出了不可渗透层的移除步骤,该不可渗透层放置成保护图3f的支撑元件的外表面;图3l示意性地示出了在图3i中所示的不可渗透且可移除层的移除步骤之后获得的覆层元件的截面图。
52.图4a至图4e示出了根据本发明的进一步变体的用于制作多层附属覆层元件的方法的不同步骤。详细而言:图4a示意性地示出了根据本发明的第三方法的用于制作覆层元件的作为复合结构的一部分的多层支撑元件的截面侧视图;图4b示意性地示出了流体水泥混合物到图4a的支撑元件上的倾倒步骤;图4c示意性地示出了已渗入图4a的多层支撑元件的上层的水泥混合物的截面侧视图;图4d示意性地示出了不可渗透层的移除步骤,该不可渗透层放置成保护图4a的多层支撑元件的外表面;图4e示意性地示出了在图4d中所示的不可渗透且可移除层的移除步骤之后获得的覆层元件的截面图。
53.图4g至图4m示出了根据本发明的进一步变体的用于制作多层附属覆层元件的方法的不同步骤。详细而言:图4g示意性地示出了根据本发明的第四方法的用于制作覆层元件的作为复合结构的一部分的多层支撑元件的截面侧视图;图4h示意性地示出了流体水泥混合物到图4g的支撑元件上的倾倒步骤;图4i示意性地示出了已渗入图4g的多层支撑元件的两个层的水泥混合物的截面侧视图;图4l示意性地示出了不可渗透层的移除步骤,该不可渗透层放置成保护图4g的多层支撑元件的外表面;图4m示意性地示出了在图4l中所示的不可渗透且可移除层的移除步骤之后获得的覆层元件的截面图。
54.图4n至图4r示出了根据本发明的进一步变体的用于制作多层附属覆层元件的方
法的不同步骤。详细而言:图4n示意性地示出了根据本发明的第五方法的用于制作覆层元件的作为复合结构的一部分的多层支撑元件的截面侧视图;图4o示意性地示出了流体水泥混合物到图4n的支撑元件的某些部分上的倾倒步骤;图4p示意性地示出了已渗入图4n的多层支撑元件的两个层的某些部分的水泥混合物的截面侧视图;图4q示意性地示出了不可渗透层的移除步骤,该不可渗透层放置成保护图4n的多层支撑元件的外表面;图4r示意性地示出了在图4q中所示的不可渗透且可移除层的移除步骤之后获得的覆层元件的截面图。
55.图5a至图5g示出了根据本发明的附属覆层元件的某些应用。详细而言:图5a示意性地示出了光源和半透明附属覆层元件之间的相互作用的立体图;图5b示意性地示出了声源和吸音附属覆层元件之间的相互作用的立体图;图5c示意性地示出了气候控制系统的空气排放源和可渗透的附属覆层元件之间的相互作用的立体图;图5d示意性地示出了根据本发明的附属覆层元件和被定位在覆层元件自身的本体中的传感器之间的相互作用的立体图;图5e示意性地示出了气候控制系统的空气排放源和设置有开口的附属覆层元件之间的相互作用的立体图;图5f示意性地示出了光源和具有光反射特征的附属覆层元件之间的相互作用的立体图;图5g示意性地示出了光源和设置有开口的附属覆层元件之间的相互作用的立体图;图6是根据本发明的附属覆层元件的进一步实施例的示意性立体图。
56.图7是根据本发明的附属覆层元件的进一步实施例的立体示意图。
57.图8示意性地示出了用于制作多弯曲(multi-curved)附属覆层元件的方法。
58.图9示意性地示出了图8中的方法的替代性方法,该替代性方法用于制作多弯曲附属覆层元件。
具体实施方式
59.虽然本发明易于进行各种修改和替代性构造,但某些优选实施例在附图中示出并且在下文中详细描述。然而,将理解,不意图将本发明限制到所图示的特定实施例,而是相反,本发明旨在涵盖落入如权利要求中所限定的本发明范围内的所有修改、替代性构造和等效物。
60.除非另有指示,否则“例如”、“等”、“或”的使用指示没有限制的非排他性替代方案。除非另有指示,否则“包括”的使用意指“包括但不限于”。
61.参考所提到的附图,根据本发明的各种实施例制作的附属覆层元件作为一个整体用100指示。覆层元件100包括复合结构,该复合结构包括支撑元件2以及放置在这种支撑元
件2中的水泥混合物3。
62.覆层元件100可呈现不同的形状和/或借助于替代性程序来制作。
63.在图1a、图1b和图1c中,附属覆层元件具有复合结构,其中,水泥混合物均匀地分布在支撑元件中;为此,以均匀的点示出附属覆层元件100。在图1a、图1b和图1c中,附属覆层元件的形状不同,在图1a中为其平面的,而在图1b和图1c中其被不同地弯曲。
64.图2a和图2b示出了附属覆层元件100的进一步实施例。在图2a中,附属覆层元件100具有开口8,这些开口允许流体(例如,空气)穿过附属覆层元件100。在图2a的示例中,开口位于支撑元件2的未被水泥混合物3填充的部分处,而在图2b中的示例中,开口是专门设置在支撑元件2中的切口的结果。
65.一般而言,支撑元件2(例如,在图3a中示出)包括第一外表面4和第二外表面5,所述第一外表面和第二外表面限定其中布置有间隔物元件6的体积,这些间隔物元件既连接到第一外表面4又连接到第二外表面5并且适于保持它们彼此分离。
66.优选地,第一外表面4相对于第二外表面5具有异质结构并且以致具有适于制作识别附属覆层元件的装饰元件的特征。在其他实施例中,外表面4和5两者都可具有相同或不同的装饰元件。这种装饰元件优选地涉及第一外表面4的至少一部分并且以致在装饰元件自身的使用期间可感知。装饰元件的可能示例是部分或全部着色或者这种表面的适于限定期望的触觉效果(诸如例如,天鹅绒效果)的特定结构。第一外表面4和第二外表面5两者都具有适于允许其变形以便允许对其建模(例如,以制作复杂形状)的结构。
67.间隔物元件6优选地具有细长的形状并且布置成以便在所述体积中形成多个腔7。这种元件6可进一步相对于第一外表面和第二外表面正交布置,或者基于支撑元件将针对特定应用所具有的性质(例如,机械阻力和/或变形性)根据除90
°
之外的入射角布置。所述间隔物元件6允许保持支撑元件2的外表面4和5间隔开(在轻微压缩的情况下面对应力同样如此),同时确保其可变形性的特征。优选地,支撑元件具有大于约4 kpa且小于约69 kpa的压缩阻力。
68.在一个实施例中,支撑元件2的第一表面4和第二表面5由纬线和经线组成,以便通过适当地区分它们的交织性来允许平坦表面中的每一者的几何形状不同并致使虚实比(void-to-solid ratio)水平不同,以及有利地允许基于由其制成的覆层元件的特定应用需求根据需要来改变支撑元件2的透明性和机械性质。优选地,所述第一表面4和所述第二表面5是织物类型的。
69.在优选的解决方案中,由于适于制作上文所识别的结构的纺纱过程的特征和/或经过弹性处理的类型的线的使用所致,支撑元件2由可变形的、可弹性延伸的三维织物组成。
70.可用聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚酯(pl)或聚酰胺(pa)线获得三维织物的示例。
71.优选地,两个外表面借助于内连接层连接,该内连接层在两个外表面处包括交织线的交替。
72.优选地,间隔物元件由编织成以便与第一表面4和第二表面5交织的线制成。用于形成支撑元件2的表面4、5的线可以是相同类型的,或者可基于要给予第一表面4和第二表面5的特定性质而不同。
73.用于制作覆层元件100的三维织物抗撕裂、耐磨,并且具有允许它在表面之上延伸并在被压缩或拉动之后重新获得其原始形状的结构,即,其给出了相同的弹性可变形性性质。这种类型的支撑元件具有轻盈、抗压缩和透气的特征。特别地,通过产生互连的空体积来确保透气,所述空体积是在将两个外面分离的间隔元件之间产生的。根据这种结构,因此有可能有利地以简单且负担得起的方式制作具有复杂且重量轻的形状的覆层元件。
74.在进一步可能的实施例(在图4a至图4r中示出)中,要制造的附属覆层元件是多层类型的,并且包括多层支撑元件20。多层支撑元件20具有第一外表面4和第二外表面5,所述第一外表面和第二外表面借助于几个连接层11而彼此连接,这些连接层借助于连接元件12而彼此连接。每个连接层11基本上复制单层支撑元件2的结构。每个连接层11实际上包括多个间隔物元件6,所述多个间隔物元件保持两个表面(附图中的5、40和4、50)间隔开,因此在其之间形成腔7。在多层支撑元件的情况下,留在支撑元件中的表面40和50可具有与表面4和5不同的特征,既在装饰元件方面——此处没有——又在纬线和经线方面。以这种方式,在第一外表面和第二外表面之间产生了多层结构,从而允许组合具有不同类型的不同化学/物理特征的不同织物、和/或布置厚度更大的覆层元件。
75.在优选实施例中,第一外表面4和第二外表面5基本上是平面的,并且根据针对其完全延伸的基本上恒定的距离而通过间隔物元件6保持彼此分离。换句话说,当(多层或非多层)支撑元件位于表面上时,两个外表面位于平行或基本上平行的表面上。
76.在替代性实施例中,间隔物元件6被配置成以便根据距离来保持第一外表面4与第二外表面5分离,该距离可沿着这些表面自身的延伸而变化。
77.第一外表面4和第二外表面5也可基于模型和期望的精整度,以及还基于所需的弹性和开口因子或实虚比要求根据纬线和经线的任何组合而产生。
78.根据作为本发明目的的用于制作覆层元件的方法,在优选地水基水泥混合物3中提供和准备弹性可变形的支撑元件(2、20)。
79.优选地,水泥混合物3包括流化和/或塑化添加剂。在优选实施例中,根据形成支撑元件(2、20)的材料的孔隙率、其密度,以及还有诸如环境温度和湿度之类的因素,水泥混合物3包括呈一定重量比的水泥、添加剂和水,该重量比可从1; 1/3; 1/3直至1; 1/6; 1/6而变化。这意味着,水泥混合物被制成为以便包括可变量的水泥、水和添加剂,使得每100 kg水泥使用的水的量在从16.7升至33.3升的范围内可变(其中认为一升水基本上重1 kg),且添加剂的量在从16.7 kg至33.3 kg的范围内可变。
80.在本发明的优选实施例中,用于制成水泥混合物3的水泥是硫铝酸盐水泥。所使用的水泥也可在波特兰水泥、光催化水泥或设置有适合于由本发明提供的用途的特征的其他类型之间进行选择。还有可能将颜料添加到水泥混合物,以便获得对其期望的着色并有利地在过程结束时获得的附属覆层元件上获得进一步的装饰效果。这种颜料可由通用颜料和/或金属氧化物组成,诸如例如氧化铁、钴基颜料、二氧化钛基颜料、氧化铬基颜料。根据这种优选实施例,这种颜料的浓度可从体积的3%至5%而变化,或者按所使用的水泥的重量计在1%和2%之间变化。
81.流化添加剂的存在允许增加水泥混合物3的和易性(workability)以及还有化合物的弹性(一旦水合),以便改善抗脆断性。在优选实施例中,添加剂由乳胶组成;进一步可能的实施例基于特定需求提供了对超级流化剂和/或缓凝剂和/或空气夹带剂的使用。
82.该方法提供:在第一外表面4的至少一部分上施加至少一个不可渗透的可移除层9,由此产生保护屏障,该保护屏障允许在实施用于制作附属覆层元件的方法期间保持第一外表面4自身的原始特征。如所指定的,所施加的层9是可移除的,即如此一来,一旦从在根据本发明的方法的初始步骤中施加有其的表面移除,该层就允许保持施加有其的表面基本上不变,例如它允许使外表面的质地、着色、精整度、触碰效果的表面特征保持不变,如同它们在引入流体水泥混合物之前存在的那样。
83.更详细而言,不可渗透且可移除层9至少被施加在外表面4上的装饰元件上。这意味着,可移除层可施加在整个外表面4之上,或者仅施加在其一部分上。如果例如外表面仅在表面的一部分上具有装饰元件,则在一个实施例中,不可渗透且可移除层9可基本上仅施加在表面的这个部分上,从而代替地留下未被装饰的表面的未覆盖的其他部分。
84.一旦不可渗透且可移除层被施加在外表面4的装饰元件上,然后就将处于基本上流体状态的水泥混合物3引入到支撑元件(2、20)中以便获得复合结构1,在该步骤中,该复合结构是柔性的和可变形的。
85.优选地,支撑元件(2、20)的第一外表面4和第二外表面5两者都是可渗透的,以便允许处于流体状态的水泥混合物3朝向支撑元件的内部体积通过。以这种方式,还有可能用不可渗透且可移除层9仅部分地覆盖第一外表面4,从而允许通过两个外表面4、5将处于流体状态的水泥混合物3引入到支撑元件中。
86.根据支撑元件的这种形状,例如有可能借助于浸浴对其进行浸泡,或者可在支撑元件2的一个或两个外表面上获得水泥混合物3的涂层。
87.一般而言,支撑元件(2、20)将具有至少一个开口,可通过所述开口引入流体水泥混合物3。这种开口可设置在支撑元件的外表面中的一者上、在其中不存在要保护的装饰元件的区域中。替代地,这种开口可以是支撑元件的侧开口,即设置在周边地连接两个外表面4和5的四个侧部中的一者上;此处,两个外表面4和5两者都可被装饰并且两者都由不可渗透且可移除层来保护。
88.如图3b、图3g、图4b、图4h和图4o中所示,在优选实施例中,将流体状态的水泥混合物3置于支撑元件2的第二外表面5上并使其通过重力或在振动表面(附图中未示出)的作用下渗透通过该第二外表面,该振动表面借助于涂覆或其喷涂或以任何其他方式连接到支撑元件2或插入支撑元件中。
89.水泥混合物可被置于整个外表面5之上(如在图3b、图4b和图4h中的示例中所示),或者仅被置于这种表面的选定部分上(如在图3g和图4o中的示例中所示)。通过仅将水泥混合物3置于外表面5的选定部分上,支撑元件的某些内部体积可自愿留空以便允许光或空气通过,如图5a、图5c、图5e和图5g中所示。
90.在多层支撑元件20的情况下,有可能提供水泥混合物跨越支撑元件的所有层11或仅其一部分。
91.在图4c中的示例中,例如连接层11借助于连接元件12连接,该连接元件是具有不渗透性特征以便防止流体水泥混合物从上水平通过到达下水平的粘合剂。除了不可渗透的连接元件12之外或代替不可渗透的连接元件12,可通过使用表面40和/或50来获得类似的结果,所述表面具有足够紧密的纬线以便防止流体水泥混合物通过。例如,在一个实施例中,连接元件12可以是用于将图3a类型的两个支撑元件2系在一起的简单的线,这两个支撑
元件中的一者具有带有纬线和经线的表面以便防止流体水泥混合物3通过。再次,在进一步实施例中,可借助于热封由聚乙烯或其他聚合物材料制成的两个单层支撑元件2的两个外表面来制作多层支撑元件20。在该实施例中,连接元件12可以是制成两个热联结的单层支撑元件所用的聚合物材料的粉末或膜,或者它可是粘合热塑性材料。
92.在图4i和图4p的示例中,表面40和50以及连接层12代替地可使流体水泥混合物3渗透,因此该流体水泥混合物可横穿两个连接层11。
93.在将水泥混合物3引入到支撑元件2的结构中之后,根据一个实施例,从支撑元件受控地和部分地移除流体水泥混合物3,以便消除可能的过量的流体水泥混合物。移除水泥混合物的一部分的动作可例如借助于受控地绞拧正处理的可变形材料来实施。替代地,有可能提供形状适当的不可渗透层9以允许借助于空气流或局部水射流从支撑元件的某些区域移除水泥混合物。
94.以这种方式,还由于允许将处于液体状态的水泥混合物3保持在其中的支撑元件的内部结构的几何形状,防止了混合物在连续的处理步骤中泄漏。此外,这种方法使得有可能获得——已经在该处理步骤中——水泥混合物3在支撑元件2中的预定的非均匀分布,以便获得具有透明性和/或半透明性的差异化性质的区域,这些区域与不透明区域交替或不交替。此外,根据优选实施例,在该步骤中,在形成支撑元件的织物中形成切口和/或开口;有利地,切口的尺寸可由于织物的弹性而被吸收或由于织物自身上的应力作用而被放大。
95.支撑元件(2、20)优选地具有间隔物元件6,这些间隔物元件布置成以便获得多个互连的腔7。以这种方式,促进了处于流体状态的水泥混合物3在支撑元件中的扩散,因此允许在腔7中获得其均质分布并因此获得具有几乎均质的机械特征的复合结构1。
96.因此获得的复合结构1然后被引入到连续或不连续的形成装置(附图中未示出)中并被配置成产生期望的最终形状。在这点上,根据设计步骤中的预定形状,可移动形成装置以便使由联结到水泥混合物3的支撑元件2形成的复合结构1经受局部的或广泛的机械应力作用13。以这种方式,可根据一个或多个方向使复合结构受应力以被拉动和/或压缩,直至获得期望的形状。形成装置的这种移动可手动实施,或者可以是自动的。
97.在这种应力下游获得的元件的最终形状取决于众多因素,诸如:沿着复合结构1的外缘放置的可能的约束件(附图中未示出))的位置和数量、其上施加有应力的点的数量、适于施加应力的装置的形状,以及支撑元件的初始形状。
98.通过在形成支撑元件2上的三维织物的局部压缩或拉伸动作,也可有利地发生上文所提到的施加应力。
99.此外,根据优选实施例,在该步骤中,在形成支撑元件的织物中形成切口和/或开口;有利地,切口的尺寸可由于织物的弹性而被吸收或由于织物自身上的应力作用而被放大。
100.图8允许回顾到此为止所描述的步骤。在附图顶部处的沙漏指示时间的流逝及因此各个步骤的顺序。在该附图中,支撑元件2设置有不可渗透且可移除层9,在此之后,倾倒渗入支撑元件2的水泥混合物3。在例如借助于如上文所描述的涂覆或绞拧或喷涂将水泥混合物3均匀地分布在支撑件之上后,将在图8中的示例中的复合结构翻转并搁置在形成装置上,该形成装置能够施加必要的应力13以使复合结构变形。图8通过示例示出了可由形成装置生成的四种不同类型的应力,例如局部牵引力130、局部压力131、由于复合结构搁置在支
撑件上所致的通过重力变形132、沿着与设置有覆层元件的外表面相对的外表面分布的应力133。一旦水泥混合物3已凝固,就从形成装置移除复合结构并且移除不可渗透且可移除层,因此获得附属覆层元件100。
101.图9示出了图8的过程的变体,其中,复合结构1在经受形成装置的应力之前未被翻转。
102.在可能的实施例中,这种形成装置由可调节框架组成,该可调节框架可以是可重复使用的或不可重复使用的。在不同的实施例中,形成装置由模具组成。在进一步实施例中,形成装置由一种元件形成,该元件具有静止的和/或刚性约束的、形状适当的和/或可变形的外缘。
103.复合结构1保持与形成装置相关联,直至水泥混合物3凝固。在优选实施例中,复合结构1在凝固之后从形成装置移除,因此获得期望的附属覆层元件100。在复合结构凝固之后,移除用于保护附属覆层元件100的装饰元件的不可渗透且可移除层。
104.在其中形成装置由框架组成的替代性实施例中,有可能保持复合结构1与框架自身相关联。根据这种方法,有可能布置具有改善其机械阻力特征的附加增强元件的覆层元件;因此获得的覆层元件可进一步借助于框架或其部分联接到其他类似的元件,以产生复杂的结构。
105.根据优选实施例,复合结构1保持与形成装置相关联一时间间隔δt,该时间间隔在设计步骤中根据过程变量和要制作的最终覆层元件100的几何形状被预定。
106.这种时间间隔可在覆层元件的设计步骤期间基于其特定尺寸和几何特征来确定。
107.影响复合结构硬化所需的时间并在设计步骤中考虑的进一步参数是例如环境温度、湿度水平、可能地入射在表面上的太阳辐射、局部热源。
108.如上文所提到的,在本发明的优选实施例中,有可能限定和产生覆层元件100的区域,这些区域部分地缺乏水泥混合物3以便获得其表面的渗透性来使光和/或空气和/或水通过,以实现覆层元件100的例如作为光扩散系统和/或声学控制系统、气候控制元件屏蔽或遮蔽、遮阳太阳能屏蔽的使用,或再次在外立面、隔板、建筑和室内设计元件的覆层系统中的使用。
109.例如,图5a中的附属覆层元件100具有透明性和/或半透明性的特征,以便允许由放置在覆层元件后面的光源200生成的光通过。图5b中的覆层元件4具有能够吸收以受抑制方式反射的声波400的表面。图5c中的附属覆层元件100具有不带水泥混合物3的区域101,且因此以便允许由放置在覆层元件后面的风扇300生成的空气通过。图5f中的附属覆层元件100具有外表面4,以便反射由放置在覆层元件前面的光源200生成的光。
110.图5d中的附属覆层元件100包括嵌入复合结构中的发射信号103的传感器102。根据不同的实施例,传感器可以是各种类型并且能够经由无线电或者经由横穿或嵌入附属覆层元件中的线来接收和/或传输信号。
111.图6示出了经成形以覆盖汽车仪表板的附属覆层元件100,而图7示出了用于椅子的覆层元件100。
112.如所提到的,在从支撑元件(2或20)移除处于流体状态的水泥混合物3的步骤期间或在通过提供按区域区分的倾倒材料来引入水泥混合物3的步骤期间,可实现透明性和/或半透明性的各种效果。此外,在保持复合结构3与形成装置相关联的步骤期间,有可能适当
地移动后者以便在设计步骤中在事先识别的合适区域中产生水泥混合物浓度的不均匀性。最后,有可能借助于局部操作(诸如例如,通过借助于入射到支撑元件2的外表面上的流体(例如,空气或其他气体或液体)射流来填平或移除材料)在支撑元件2中移除处于液体状态的水泥混合物3的一部分。此处,有利地提供了以下情况:通过在设计步骤中事先评估要保留的表面的部分(特别地,设置有装饰元件的那些)来仅部分地施加可移除层9,以便允许流体在由可移除层9本身保持自由的部分中容易流动。
113.通过调节水泥混合物3的量和分布,有可能控制覆层元件100的半透明性和/或透明性;还可根据支撑元件2的几何形状来设计半透明性和/或透明性值。
114.该方法进一步提供:一旦水泥基复合结构已凝固,就移除先前施加在第一外表面4上的可移除层9。这种操作既可在水泥基复合结构与形成装置相关联时执行,又可在装置自身的复合结构移除之后执行。
115.在进一步的优选实施例中,该方法包括:在与形成装置的关联的步骤期间并且在实施复合结构1的凝固之前,借助于开口8产生该复合结构1的连续性的中断。可根据切口和/或孔根据各种几何形状以各种可能的尺寸产生这种开口8,同时保持覆层元件100的结构完整性。因此,可通过在成形步骤中局部修改可能地施加到织物的压缩和拉伸动作来管理孔或切口的所得尺寸。沿着先前切割的织物的表面局部增加拉伸动作有助于其切割瓣片(flap)的分离。减少这种局部拉伸动作使其尺寸减小。这种操作既可在引入混合物之前又可在其之后实施,并且在硬化步骤之前实施。两个动作都有助于修改物品的最终形状。图5e和图5g示出了两个实施例,其中,附属覆层元件100具有限定开口8的切口,以便允许分别由放置在覆层元件后面的风扇300以及光源200生成的空气和光通过。
116.在进一步的优选实施例中,在将混合物引入到三维织物/支撑元件中的步骤之后并且在硬化步骤之前,可获得对材料的不连续钻孔。在这种步骤中,可例如有利地借助于流体射流(例如,空气流或水流)来获得局部和不连续透明性,该流体射流由喷嘴发射以便对支撑元件的表面4、5中的一者或多者进行雕刻,这有利地允许选择性地移除处于流体状态的水泥混合物的一部分。因此,这种实施例允许对间隔物元件的先前填充有水泥流体的互连腔进行局部和选择性排空(emptying)。因此,在纬线和经线之间的空间处实施局部排空。不发生在支撑元件表面的整体上的这种移除允许产生具有带有像素化效果的随机、广泛或预定图案的半透明部分,这些图案以几何形状为特征并且以纬线和经线的特征为特征。
117.另外,在制作过程结束时,附属覆层元件100的表面可经受进一步的表面处理,这些表面处理易于改善其外观和/或获得特定的表面特征。这种处理例如可以是涉及覆层元件自身的外表面的部分的着色、填平、平滑、涂覆的操作。
118.根据作为本发明目的的方法,有可能根据表面来制作附属覆层元件100,所述表面是平面的,具有单曲线或双曲线的,直至存在或不存在开口8的复杂表面。
119.根据本发明制作的附属覆层元件100是自支撑的但不是结构性的。可获得的厚度大于1 mm且小于30 mm。在优选实施例中,覆层元件100的厚度具有从1 mm至20 mm的可变值;甚至更优选地,具有从3 mm至14 mm的可变值。
120.根据本发明的附属覆层元件100可具有多种有利的用途,诸如例如制作建筑或设计表面。
121.如所提到的,还有可能获得具有如下各者的覆层元件:点光源,例如借助于引入光
元件;和/或漫射光源,例如通过在制作步骤中控制覆层元件的透明性,且然后准备光系统,该光系统被定位成靠近覆层元件自身的非可见部分和/或在覆层元件自身中或在第一外表面4后面(诸如例如,在图5a和图5g中示出)或在前面,使得覆层元件具有使入射到其上的光反射的功能(如例如在图5f中示出)。
122.进一步可能的用途是制作用于声学控制的表面:通过在制作步骤中制作特定形状的第一外表面4和/或布置其特定纬线,可修改附属覆层元件100的声学性质。
123.第一外表面4还可用作气候控制表面,即有可能控制附属覆层元件100的渗透性以便将其与放置在它后面的通风系统联接,因此获得集成气候控制系统,如例如在图5c和图5e中所示;替代地,附属覆层元件100可放置在加热/冷却系统前面。
124.在可能的实施例中,还有可能将合适的传感器定位在支撑元件2中(如例如在图5d中所示),或者定位在其后部部分中以便允许感测信息以及可能地随后实施动作;以这种方式,有可能实现将附属覆层元件100用作“感测-致动”表面。
125.因此设想的本发明易于进行几种修改和变型,所有这些修改和变型全部都落入由所附权利要求限定的保护范围内。
126.例如,在参考图8和图9的上文所图示的实施例中,将附属覆层元件形成在形成装置中,在水泥结构已凝固之后,将它从形成装置移除。这允许重复使用形成装置来制作其他附属覆层元件。然而,在其他实施例中,形成装置是不可重复使用的元件,例如保持集成在附属覆层元件中的元件,例如目的是在结构上集成面板的框架。
127.最后,所有细节都可以替换为其他技术上等效的元件。实际上,在不脱离所附权利要求的保护范围的情况下,可取决于特定的实施需求而使用任何材料以及还有任何可能的形状和尺寸。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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