CN101223023A - 用于制造聚结石材或类似于石头的材料的板片或块体形式的物品的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

为了制造聚结石材或类似于石头的材料的板片或块体形式的物品,在成一条线且沿着传送带(12)相隔一定距离布置的搅拌器(18a,b,c)中制备单混合物,每个搅拌器在所述传送带上沉积单混合物层,该单混合物层布置在由紧上游的搅拌器沉积的混合物之上,形成复合混合物,该复合混合物然后在轴向偏置的位置被进给到设有均匀化装置的转动支承件(24)中,然后在除气步骤之后被送到真空振动压实部段。在每个搅拌器和下方的带之间插入有压碎装置(32)以控制各混合物中的结块的尺寸。设想用于在复合混合物的制备周期之间清洁传送带(12)的上表面(12a)和压碎装置(32)的装置(34)。

Description

用于制造聚结石材或类似于石头的材料的板片或块体形式的物品的方法和i殳备技术领域本发明涉及聚结石材或类似于石头的材料的物品、尤其是其形式为大 尺寸板片或块体的物品的制造。背景技术近年来,工业上已经开发和建立了用于制造板片或块体形式的物品的 技术,所*片或块体由聚结石材或类似于石头的材料形成,所述物品的 特征在于各种有利的性质,包括可制造待锯成板片的大块体(尺寸约为3.1 X1.4X0.9米)或直接制造大尺寸(大约3.2X1.6米)以及较小厚度(几 厘米)的板片,使得它们适用于形成建筑物的内部和外部地面和覆层以及 装修部件。其次,这些物品在外观、尤其是将保持可见的表面方面非常均匀,这 些性质在从天然石块(例如大理石、花岗岩、斑岩等)锯下的板片中很难得到。第三,这些聚结材料物品可以由剩余的碎石材、即在执行从采石场取 出石材块体的操作后本来没用了的材料制得,因此不但在原料成本而且在 环境影响方面都具有明显的优越性。所述技术主要设想:(a) 制备主要包括一种或多种石头或类似于石头的粒状材料以及 粘结剂的初始混合物,所述粒状材料具有选定的颗粒尺寸;(b) 将这种混合物的具有预定厚度的层沉积到临时支承件的表面 上并随后以类似的支承件覆盖该混合物层,或沉积到模具中;(C) 真空振动压实步骤,在此步骤中,混合物层在已经形成预定真空的环境中经受挤压机的作用并同时使混合物层进行预定频率的振动;(d)与得到的粗略成型的物品的硬化有关的最终步骤,此步骤的工 艺主务农赖于粘结剂的性质。在所述技术中,可以使用无机粘结剂,尤其是水泥基类型的,在此情 况下使用典型的用于水泥基物品的工艺来执行硬化步骤。可选地,可以使用由有机硬化树脂组成的粘结剂,在此情况下使用众 所周知的用于合成树脂的工艺,通常借助于催化剂和可利用热量的促进剂 的组合作用,来执行粗略成型板片的硬化。有关于用于制造这两种类型的板片状物品的方法和设备的更详细的信 息应参见以下文献:涉及使用有机粘结剂的欧洲专利No.786,325和 No.1,027,205以及涉及无机粘结剂的意大利专利申请No.TV2004000103。意大利专利No.l,181,570说明了这种类型的一种方法和设备,并且设 想初始混合步骤也在真空下进行。意大利专利No.1,242,777又说明了 一种用于制备石材或陶瓷材料的混 合物的方法和设备,尤其涉及在将至少两种基本混合物进给到上述支承件 或用于真空振动压实步骤的模型/模板(formwork)之前对它们进行组合 和/或着色,所述至少两种基本混合物由于包含在混合物中的骨料的性质而 互不相同。具体地,这两种或多种混合物以分层的形式沉积在转动的环形容器上 彼此隔开的部位处。环形容器的速度使得当混合物落在环状物上时它们形 成彼此叠置的层。优选地,使用转动桨叶或固定叶片进行均匀化操作并确保相继沉积的 层的最佳的组成,随后将得到的最终混合物传送到振动压实步骤。所有这些技术都尤其旨在制造尽可能与天然石材相似的板片形式的物 品,所述材料在为花岗岩的情况下具有不同的颜色,特别是具有聚合晶体 的特征性的外观。实际上,在观察一块花岗岩板片、尤其是经过最后加工 并因此光滑和光亮的板片时,可注意到该板片是怎样经常具有颜色和尺寸不同的三种或更多种成分的。随着可能应用的发展需要使用各种混合物,也就是说,在数字上超过 三种,但是必须将它们相互组合以具有上述的相同的混合特征。这主要意味着每种混合物必须形成与其它混合物的条紋或紋理交替的 条紋或紋理,除了沿着在相互接触的区域中的小区段外这些混合物没有任 何混合。在这种情形中,很难采用在已提及的意大利专利No.1,242,777中说明 的构型,因为很难或甚至物理上不可能将每种混合物布置在适合于将它们 自己的混合物供应到转动的环形支承件的位置上。发明内容本发明的主要目的是以工业上有利的方式解决这个特定的问题,并且 有助于和自动地进行混合物运输和传送系统的清洁操作。通过一种使用前述方法借助于由多种彼此叠置的单混合物(single mix)组成的复合混合物(multiple mix )来制造板片形式的物品的方法和 设备来实现该目的。更具体地,根据本发明的方法设想如下步骤:将每种混合物的层以这 种方式相继沉积到传送表面上,即,每个层布置在紧邻的前一层的上面, 形成多层或复合混合物结构;将复合混合物进给到容器或支承件中,该容 器或支承件优选地为在已提及的意大利专利No.l,242,777中说明的类型, 其具有环形构型,以受控的速度转动;从所述转动容器中排出的最终混合 物在进行已提及的真空振动压实步骤和硬化步骤之前被传送以进行除气步 骤。根据本发明的设备设想支承传送带的框架、转动容器或支承件,该传 送带的上表面相继地安置在多个搅拌器中的每个搅拌器的排出口下方,在 每个搅拌器内制备单色的单混合物,以便从每个搅拌器逐步排出的混合物 的层布置在由紧邻的前一搅拌器沉积的混合物层的上面,形成分层的或复 合混合物结构,该转动容器或支承件优选地具有环形构型,在该转动容器或支承件内在相对于所述支承件的转动轴线轴向偏置的位置排出所述复合 混合物以生成环形堆积物,所述复合混合物受到与所述支承件成一体的均 匀化装置的作用,通常借助于转动桨叶或叶片的作用从所述转动支承件排 出的混合物在行进到真空振动压实部段和硬化部段之前可选地被进给到除 气部段。在本发明的优选实施例中,在每个搅拌器的排出口和用于形成复合混 合物的传送带之间以这样的方式设置有压碎装置或团块破碎装置,即,使 得在搅拌器中形成的混合物的任何团块减小到受控的尺寸。所述压碎装置通常包括成对的逆向转动的具有连续表面的圆筒或柱形罩(cage),该圆筒或柱形罩具有可调节的速度和轴间距,例如在美国专 利No.5,174,823和国际专利申请No.W003086634以及意大利专利申请 No.TV2004A000118中所述的那些。以这种方式不但可以确保沉积在带上的各种混合物具有尺寸受控的结 块,而且还可以逐个搅拌器并且因而逐个单种混合物地改变结块的尺寸。由此可以得到特别的美学效果,特别地,能够以非常高的精确性再造/ 复制石材例如花岗岩,在花岗岩中不同颜色的结晶通常具有不同的尺寸。优选地,压碎装置安装成使得能从对应的搅拌器的下方拔出,从而,该压碎装置,或者在圆筒上设置刮板,在分配给用于制备单种混合物的期 间内,该刮板分离任何残余混合物,致使其落到传送带上,然后借助于所 述传送带的反向转动将残余混合物从传送带排放到接收盘或容器内。出到转动支承件中的端部相对的端部处配备有清洁刷,该清洁刷优选地与 合适的溶剂源一一例如刷毛浸入其中的盘一一相连接。在此情况下,也利用制备单混合物的步骤进行清洁操作,在该清洁操 作过程中使传送带与被溶剂弄湿的刷子相接触地緩慢位移。以这种方式确保传送带在每个复合混合物制备周期开始时免于结壳, 否则的话结壳会导致污染待制备的复合混合物。同时,更容易修改生产以得到具有不同颜色的复合混合物并因此得到具有不同美学性质的板片形式 的物品。附图说明从下面参照附图对通过非限制性示例给出的优选实施例的详细说明中,本发明的具体特征和优点将更清楚。在附图中:图1是用于制备所述复合混合物的设备部段的俯视平面图; 图2是图1所示的部段的示意性侧视图;以及 图3是转动的环形容器的详细视图。具体实施方式首先参见图1和2,其示出用于制备复合混合物的设备部段,该复合 混合物包括至少两种并且优选地多于两种单色的单混合物。总体以附图标记10表示的设备的主框架支承环绕的传送带12,该传 送带12以传统方式配备有马达驱动的致动辊14以及传动辊16,以便传送 带的上部区段12a以受控的速度沿图l和2中箭头F所示的方向移动。沿着传送带12的纵轴以预定的间隔安装有具有水平或倾斜轴线或优 选地具有竖直轴线的类型的搅拌器18 (a, b, c),例如在意大利专利申 请No.TV2005A000020中描述和说明的搅拌器。从图2可以容易地理解, 第一混合物20a^皮从第一搅拌器18a排出并且沉积在传送带12的上部区段 12a的表面上,形成预定厚度(通常几厘米)的层。传送带的位移将已经被混合物20a覆盖的表面部分移到第二搅拌器 18b的排出口的对面,在该第二搅拌器18b内制备有第二单色混合物20b 并将该第二单色混合物以层的形式排出到先前的混合物之上。然后由搅拌 器18c提供的层20c沉积到层20b之上。为了得到上述结果,显然,搅拌 器的出料门根据传送带的速度依照明确的程序逐步打开一定的量,以<更从 排出到带表面上的混合物的前端到尾端总是在带上形成多层组合物。均匀分层的复合混合物22到达传送带12的下游端(马达驱动的辊14位于该处)并且通过重力被进给到转动支承件24中。正如已经提及的,在本发明的优选实施例中,使从每个搅拌器18排出 的单混合物经过压碎机或团块破碎装置32 (a, b, c),该压碎机或团块 破碎装置包括两个具有连续表面的相对的并且逆向转动的圆筒,在该两个 圆筒之间可调节地限定有用于混合物的狭缝,所述狭缝对应于存在于每种 混合物中的结块的预定尺寸。正如已经提及的,可以使用在意大利专利申请No.TV2002A000044中 说明和要求保护的团块破碎装置一一其配备有用于调节滚筒的转速和距离 并因此调节上述尺寸的装置,或在意大利专利申请No.TV2004A000118中 说明的装置。也很显然,以这种方式可以独立于其它混合物来调节每种单混合物中 的结块或团块的尺寸,导致加工期间很大的灵活性以及因此最终制品的美 学特征。因此,沉积在传送带12上的单混合物是从每个装置32排出的混合物。 优选地,每个装置32—一如果其为由具有连续表面的圆筒组成的类型 一一都具有与^目连接的刮板,该刮板作用在每个滚筒上以便在制备单种 混合物的过程中一一在此过程中传送带12和装置32都不活动一一可以进 行滚筒表面的清洁,使滚筒转动以便刮板将仍然附着在滚筒表面的残余混 合物分离。残余物落到传送带12的表面上,该传送带例如可以沿与箭头F相反 的方向致动以便将上述残余物传送到上游,直到残余物落入接收箱或接收 盘中。在传送带12的该上游端即对应于传动辊16的端部优选地连接有包括 刷子34的清洁装置,该刷子34的刷毛被浸入容纳有助于残余混合物和在 前面的周期中在带12的上表面形成的结壳从带12的表面分离的溶剂的箱 36中。以这种方法确保了在一个生产周期和另一个生产周期之间完美地清洁 带12,同时4吏得不但可以避免污染在下个周期中生产的物品,而且可以快速且不需要手工清洁操作地改变产品类型,即,切换到在颜色特征和/或结 块尺寸方面不同的单种混合物的其它类型和组合。如图3所示,在相对于转动轴线26轴向偏置的位置处将复合混合物 22进给到转动支承件24中,导致复合混合物的环形布置并且受到桨叶或 叶片28的均匀化作用,如在已经提及的意大利专利No.1,242,777中详细解 释的那样。得到的准备好以预定厚度的层的形式沉积在临时支承件上或模具中以 进行真空振动压实步骤的混合物从转动容器24排出到传送带30上并且可 选地通过一除气部段,该除气部段可以是在意大利专利申请 No.TV2005A000068中说明的类型。值得注意的是,除气部段只用于块体形式的物品;在板片的情形中, 考虑到混合物层的厚度减小直接在真空振动压实步骤之前的成形室内进行 除气步骤。使用根据本发明的方法和设备,可以工业地制造具有迄今为止 不可能达到的美学和/或彩色效果的板片或块体,得到不同混合物在不混合 情况下的交互布置(inter-positioning)(使得它们保持其特性一一尤其是 其彩色特性)。此外,使用根据本发明的方法和设备,可以实现板片或块体的工业生 产,其美学外观不会从一个生产周期到另一个生产周期发生改变,因为可 充分地限定用于制备单种混合物的组分和过程以及设备的操作条件,例如 传送带12的位移速度、每个搅拌器18的排出速度、压碎装置的孔口或速 度以及转动支承件24的转速,以确保最终产品的一致性。应当理解,在所附权利要求的范围内可以对上述内容作出并且可以设 想概念上和机械上等价的修改和变型。具体地,所述设备的结构使得可以将大量的搅拌器18连接到传送带 12上,将每个搅拌器分配给一种特定的单混合物,从而,如果要求得到具 有不同美学特征的板片或块体的有计划的/程序化的(programmed )生产, 为每种复合混合物组分22 (对应于每种类型的板片)预先确定将要使用的 搅拌器以及已提及的操作条件就足够了 。同样,在上述说明中,参考了复合混合物制备之后的除气步骤,但是 也可以设想使用于复合混合物的制备的设备部段本身保持在真空下,该真在混合物中的空气。

Claims (12)

1.用于制造板片或块体形式的物品的方法,该方法设想制备主要包括一种或多种石头或类似于石头的具有选定颗粒尺寸的粒状材料以及粘结剂的初始混合物;将这种混合物的具有预定厚度的层沉积到临时支承件表面上并随后以类似的支承件覆盖该混合物,或沉积到模具中;真空振动压实步骤;以及与得到的粗略成型的物品的硬化有关的最终步骤,所述初始混合物包括至少两种单混合物,所述方法的特征在于,有计划地将每种单混合物的层相继沉积到传送带表面上,使得每个层布置在紧邻的前一层之上,形成多层或复合混合物结构,并且将所述复合混合物进给到以受控的速度转动的容器或支承件中,当从所述转动支承件排出后,最终混合物形成环形的堆积物并被传送到已提及的真空振动压实步骤和随后的硬化步骤。
2. 根据权利要求l所述的方法,其特征在于,在经历已提及的真空 振动压实步骤和随后的硬化步骤之前,所述最终混合物被传送以经历除气
3. 根据权利要求l所述的方法,其特征在于,在沉积到所述传送带 上之前,使每种单混合物经过安置在每个搅拌器排出口的压碎装置或团块 破碎装置,以调节单种混合物的团块或结块的尺寸。
4. 根据权利要求l所述的方法,其特征在于,在一个混合周期与下
5. 根据权利要求4所述的方法,其特征在于,通过用刷清理传送带 的上表面和溶剂的同时作用来进行所述清洁。
6. 根据权利要求l所述的方法,其特征在于,在一个混合周期与下 一个混合周期之间进行所述团块破碎装置的清洁。
7. 根据前述权利要求所述的方法,其特征在于,在所述搅拌器内制 备单种混合物的过程中进行所述包括清洁传送带(12)和所述团块破碎装置(32)的滚筒的操作。
8. 用于制备用以制造板片形式的物品的混合物的设备,包括框架、 多个用于制备单混合物的搅拌器(18)、传送带(12)、具有均匀化装置 的转动容器或支承件(24),所述传送带的上表面(12a)相继地安置在每 个搅拌器的排出口的下方,以l更从每个搅拌器排出的混合物(20)的层布 置在由紧邻的前一搅拌器沉积的混合物的层之上,形成多层或复合混合物 结构,在所述转动容器或支承件内所述复合混合物沉积在相对于所述支承 件的转动轴线轴向偏置的位置中以形成环形堆积物,离开所述转动支承件 的混合物被进给到真空振动压实部段和随后的硬化部段。
9. 根据权利要求8所述的用于制造板片形式的物品的设备,其特征 在于,所述设备包括安置在真空振动压实部段和随后的硬化部段上游的除 气部段。
10. 根据权利要求8所述的设备,其特征在于,在每个搅拌器(18) 的排出口和传送带(12)的上表面(12a)之间设置有团块破碎装置或压碎 机装置(32a, b, c),所述装置具有用于调节经过所述装置的混合物的团 块或结块的尺寸的结构。
11. 根据权利要求8所述的设备,其特征在于,在传送带(12)的一 个端部安装有清洁装置,该清洁装置包括与传送带的上表面(12a)接触的 刷子,所述刷子与溶剂源相接触。
12. 根据权利要求10所述的设备,其特征在于,所述压碎机装置设 置有与各个滚筒的表面协同工作的刮板。
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