CN1038784A - 由石料等建筑材料块制造加强镶板的方法 - Google Patents

Abstract

一种制造加强镶板的方法，将建筑材料多刀切割，形成局部加工料块，它包括一系列由缝隙分开的平行初始板，由料块的未割部分相连接。将固化流体填充物引入缝隙中使之固化。再沿着初始板中间平面透过整个深度第二次多刀切割，制出一对沿底部相连接的成品板。除固化流体填充物外，还将固体加强材料引入缝隙中，保持与成品板连接。另一方面，分离层也被插放到缝隙中。然后整饰成品板的棱边，除去固化物和底部，制出一对独立镶板，至少其中之一被加强。

Description

本发明涉及一种由建筑材料块制造镶板的方法，其中，将料块进行多刀切割，以便形成一块局部加工料块，它由一系列平行初始板构成，平行初始板由缝隙分开，并且由在料块的相应一个面上的料块本身或其底部的未割部分相连接，接着将可固化的流体填充物引入缝隙中，然后将填充物留下或使其固化，最后，将料块沿着各初始板的中间平面，在料块的整个范围内进行第二次多刀切割，以便将初始板在厚度方向上分割开，制造出一对沿着其一边由底部的相应部分相连接的成品板。

在本发明的通篇说明书及权利要求书中，所谓建筑材料，不是指大理石或花岗岩之类的天然石料，就是指人造材料，例如，以天然石碎屑为基的密聚体等合成材料，再造大理石等。

第一段中所述方法已为美国专利US-A-4，177，789及其它相应的外国文件所公知。

该文件描述了一种使用多刀架来锯割一块大理石、花岗岩或类似石料的料块以制造非常薄的薄板的方法。在该方法中，照原来样子割成“梳状”的料块是借助于第一次多刀切割、利用多刀架来制成的，该料块包括多个由缝隙分隔开的初始板。然后将间隔料插放到缝隙中。在该已知方法中所使用的最佳间隔料是一种固化的流体填充物，特别是一种聚氨酯泡沫塑料。然后使流体填充物在缝隙内固化，以形成固体间隔料。

在间隔料固化之后，该公知方法使用同一个多刀架来锯割以进行第二次切割。第二次切割沿着各初始板的中间平面透过方块的整个深度进行，最好在其厚度方向上将它们切成两半。在第二次切割期间，已经在缝隙中固化的间隔料可防止初始板的破裂。

在该操作完成之后，该公知方法制造出多个由一对薄板和介于其间的固化树脂芯构成的夹层板，该对薄板的一侧由一个相应于料块底部的部分相连接。该料块底部的部分在第一次锯割时未被锯割。

在一种情况下，这些夹层板要进行外部精整，然后进行整饰工作以将成品板分开。

在某些场合下，该同一夹层板本身能够构成镶板，其两对侧面有装饰的外表面。但是，由于形成芯子的树脂不具有高的机械特性，它们的结构强度是很低的。

本发明的第一个目的是提供一种方法，可使上述这种夹层板增加机械强度，使之适合用作一种具有有效承载特性的结构镶板。

为实现该目的，在本发明的方法中，除了固化的流体填充物之外，还将试图与至少一个成品板保持连接的固态加强材料引入缝隙之中。

根据本发明，可以将玻璃纤维之类的纤维材料予先混合在流体填充物中，将它们作为固态加强材料。

也可以将厚度小于缝隙本身宽度的一块薄板或板料作为各缝隙中的固态加强材料。插放到各缝隙中的板料可由一块或多块在整个缝隙中伸展的薄板构成;也可由多条带子组成，它们在缝隙的长度方向或高度方向上侧边对侧边和棱边对棱边地放置。

上述这些薄板或板料可以是金属板，或多孔的金属板。也可以是丝网。还可以是玻璃纤维或其类似物的织物或毡，或塑料层压制品、石棉水泥等。

根据这一构思，在第二次切割后，就可以从料块直接获得多个夹层板，它们由于由芯子构成的加强件而得到加强。每个夹层板在进行表面精整和边缘整饰之后，就具有两个装饰面，构成了一块既有装饰性又有结构特性，即有机械强度的镶板。后一特性是由于由芯子构成的加强件造成的。因此，可以制造出例如用于建筑物外覆面的加强镶板，其厚度和重量比传统覆盖面板的要小得多，但具有更大的机械强度。

在由文件US-A-4，177，789所公知的方法中，用作间隔料的树脂具有与石料粘接的性质，可保证料块再次成为单块以适应第二次切割。夹层板的两块成品板就这样由间隔料连接在一起。为从夹层板获得两块独立的薄成品板，将其公共部分用切割除去，然后进行树脂芯的中间切割。最后，将芯子的剩余树脂通过精整操作从成品板的相应面上除去。

由于这些板非常薄，大约只有5mm厚，它们在精整过程中易于破裂，并且，如果它们没有加强件，它们自身不具备某些应用方面所需要的机械强度。在公知方法的一个实施方案中，相应加强层，也可以是隔热层或吸声层，被施加到夹层板的外表面上以加强之。这些施加的层可以由例如一块或多块树脂浸渍玻璃纤维板组成。

如果不需要加强特性，该公知方法的覆层可以由玻璃丝毛、膨胀材料等来构成。

将覆层施加到单独夹层板的表面上，需要一定费用，这是希望加以减少的。

本发明的另一个目的直接利用与文件US-A-4，177，789相似的方法来制造由一块薄装饰板构成的镶板，该薄装饰板被加强以便得到高的机械特性，但这种方法不需要在其后施加加强覆层。

根据本发明，为实现该目的，可将具有与固化填充物脱开这一性质的分离层也插入缝隙中。将成品板的边缘进行整饰，沿周边除去固化产物，并且切去底部的部分，从而制造出一对分开的镶板，至少其中一块被加强。

在本发明的一种实施方案中，可以将至少一块加强板和分离层插放到各缝隙中。

在另一种实施方案中，可以将一对加强板插放到各缝隙之中，两加强板中间插有分离层。

插入缝隙中的分离层可由一块板料构成。

构成分离层的板料可以是柔性材料，在加强板被插放到缝隙之前，将该板料施放到加强板或多个加强板之一的需要分离的面上。

分离板料的型式可以是大致刚性的镶板，将其和加强板或多个加强板一起插放到缝隙中。

分离层也可以是一种流体产品，将它予先喷洒在加强板或多个加强板之一上面。

在一种有重要意义的实施方案中，加强板或至少两块加强板中之一可以是玻璃板。

本发明的这一构思克服了这样一种偏见：即在两块板没有藉助树脂之类的固化材料芯紧密连接的情况下，初始板的中央切割不能够安全无破裂地进行。在文件US-A-4，177，789中，还建议使用砂之类松散材料来作为间隔料。用这种松散材料进行试验，得到无价值的结果，即，在第二次切割期间，板的破裂达到不可接受的比例。这就得出了上述偏见。

但是，意想不到的是，业已发现，当缝隙在同一时间内填以加强材料和可固化的填充物，特别是填塞材料的结构间隙的树脂的时候，实际上并不需要将两相邻初始板紧密连接在一起来防止它们在第二次切割时的震裂。在这一基础上，如果将分离层或板插放到填充料中间，在第二次切割完成并精整之后，就可直接获得复合板或镶板，并且它们已经被提供加强件。而根据公知方法，加强件必须在分开的操作过程中施加。根据本发明，该分开操作可以避免，大大节省成本。

在说明书中将参照附图说明最佳的加强材料。在各种的可能性中，有重要意义的是使用玻璃板或其它透明材料来作为加强材料的一种。这样就有可能制造出如文件US-A-4，640，850中所描述的那种板，但所使用的方法要比该文件所述方法经济得多。

本发明的其它特征和优点，由下面的通过非限定性实例所提供的几种最佳实施方案的详细说明中就可以变得更加清楚。这些说明是参照附图来进行的。附图图面简单说明如下：

图1是一个料块的透视图，该料块将按照本发明方法来进行第一次切割;

图2是进行第一次切割后的料块的类似透视图;

图3是准备灌注固化树脂的同一料块的透视图;

图4是将插件插放到料块的第一次切割所形成的缝隙中的状况的局部剖视图;

图5是准备第二次切割的料块的侧视图;

图6是类似于图5的视图，显示第二次切割完成后的情况;

图7是第二次切割完成后制造出来的夹层板之一的侧视图;

图8是夹层板的放大剖视图，显示其根据最佳实施方案的内部构造;

图9是图8所示夹层板进行整饰工作情况的透视图;

图10是完成图9所示整饰工作后两块薄加强板的分离情况的侧视图;

图11至14是与图5的状况相应的局部剖视图，通过实例显示在第一次切割后，插放到缝隙中的插件的各种构造。

图1显示一块料块10，它可以是任何石料或其它种材料。例如天然大理石或花岗岩;或者一块再造石料，如参考文件US-A-4，092，393中所描述的那些材料。

首先对料块10进行第一次切割。该第一次切割最好是按文件US-A-4，177，789的教导来进行的锯割，该文件必须涉及以作参考。这种锯割是用卧式多刀架来实现，其刀片示于12。

在第一次锯割时，将料块10安放在平台13上，也可以安放在卡车的载货平台上。最好在料块10和平台13之间放置一块木料或其它材料的可锯割的一次性使用板14。

各刀片12中心之间的距离可以例如大致为20至25mm。

如图2所示，通过第一次锯割，料块10上锯出若干锯口或垂直缝隙16，每条缝隙各与一个刀片12相应。刀片12在料块10中向下移动至离底面的高度为h处，h大致为2-5cm。这样就制造出一块局部加工料块，由一系列被缝隙16分开的平行初始板18组成，它们在料块10的相应底面处靠料块本身的未锯部分20互相连接。

另一方面，如文件US-A-4，177，789中所述，可将料块10的底部埋在固化的粘接材料中，后者将完成未锯部分20的功能。在这种情况下，第一次锯割在料块的整个深度上进行。

第一次锯割之后，仍由平台13支承并且其间插放有板14的料块10，就如图3所示那样被封闭在模子22之中。模子22由四个例如是钢制的连续侧壁24和端壁26构成。这四个壁24和26靠连续的液密和气密缝彼此之间并且与平台13互相密封。其内面用脱膜材料进行处理。另一方面，也可以将两端壁26与第一次锯割得到的初始板18的两相应垂直边粘接起来。在该情况下，两端壁26必须由木材、薄金属板甚至玻璃之类的一次性使用材料制成，因为它肯定会与料块10一起经受第二次锯割。下文将详述第二次锯割。

侧壁24最好用肋条（未示）加固，并在料块两侧互相固定，并且在足够数量的位置处与平台13固定住，以便承受灌注液体所产生的流体静推力和在灌注过程中可能发生的暂时的压力突变，使之不致产生显著的变形。这在下文将再提及。

四个壁24、26的高度超出料块10高度若干厘米，以便在灌注液体输入至最高水位后，对料块的全部灌注形成足够的储量。

灌注操作按照文件US-A-4，013，809的教导进行。

具体地说，图3所示装置在开始时要进行料块10的干燥和予热，以便排除第一次切割后浸透其材料的水份。

在干燥和予热之后，将固体加强材料插入各缝隙16之中。

如图4所示，该加强材料的形式可以是各种刚性插件，下文参照图11至14描述其实例。

现在不用考虑其制造材料、厚度及结构型式，只要说将这些插件插入到由第一次锯割产生的缝隙中去就够了，并且根据情况的不同，这些插件可以由下列方式构成：

一整块板，其表面的两方向的尺寸基本上与缝隙16的相同;

一水平带，其水平方向尺寸基本上与料块10的纵向尺寸相同，它们一个在另一个之上地插放到缝隙16之中;

一垂直带，其垂直尺寸基本上与料块的高度相同，互相并排地插放到缝隙16之中。

此外，放置在各缝隙16中的插件28的总厚度必须总是小于各缝隙的总宽度，以便不仅能进行插放工作，而且能够使灌注液体很好地渗透到缝隙16之内并且湿润其内的材料。

图4显示周边间隔件30，插件28的设置靠间隔件保持在缝隙中间，并在插件和初始板18的表面之间留下小空间32。

举例来说，初始板18的厚度S1可以是20mm，缝隙16如前述那样其宽度S2为5mm，而插件28的厚度S3是4mm，这样，插件28和两初始板之间各留下一个空间32，其宽度S4为0.5mm。

一旦插件28已经如图4中最左侧插件那样放置在缝隙16的底部，这样制备的料块10就进行灌注处理。

灌注是按照文件US-A-4，013，809的教导在热压器内进行的，详情请参考该文件。

为简明起见，在本说明书中用术语“树脂”来表示能够固化的任何适当的液体产品。但是，双组分合成树脂（环氧树脂、聚酯树脂等等）作为固化的流体填充物更为理想。

但是，灌注树脂的特性在于，在或长或短的时间内，它靠内部化学变化进行固化，完成化学变化后，使它：

一与所占据空间的所有壁牢固粘接，脱模层除外;

一获得的机械强度特性基本上可和与之接触的石料或其它材料的机械强度特性相比。

根据一种最佳实施方案，如文件US-A-4，092，393所述，灌注树脂的引进是靠适当的配料系统从上方注入制备的空间内的。采用该方法，石料被彻底干燥，而液体树脂在引进的时候被除气。

配料系统应保证所有装有插件28的缝隙16能最均匀地充填，以避免在一个缝隙和另一个缝隙之间暂时形成看得出的压力差，因它能导致初始板18的破裂。

当料块10埋入的液头有若干厘米时，停止输入灌注液体。

在另一种实施方案中，液体树脂的底注，即由底下灌注受到重视。底注有重要意义，因为在某种情况下，它可免去在热压器中的真空处理。在底注过程中，存在于各缝隙16中的空气被向上推，其抽气出现的问题比从上方注入树脂时要少。

当石料足够致密，使树脂（通过灌注）浸透到材料体的小空间中去成为不需要时，或者当提供的插件28的种类和构造使其整个外露表面在引入填充树脂的阶段能够很好的湿润时，现行的灌注可以省去。

然而在多数情况下，这些条件并不具备，因为石料几乎不可避免地存在瑕庇、间隙等，以致有效灌注是必需的。这种灌注按照文件US-A-4，013，809的教导进行，即在热压器内在液态树脂固化前对其施加过压力，迫使其占据材料体中的全部空穴（间隙、裂纹或其它瑕庇）。

如文件US-A-4，013，809所述，过压力可简单的包括将热压器的内部环境压力返回至大气压力，使树脂的自由表面处产生压力差。

在我们继续描述第二次切割或锯割之前，将先提及灌注树脂方法的另一实施方案。

在相应于文件US0A04，177，789的教导的该实施方案中，料块自身被用作模子。当料块是花岗岩或某些其它石料，并可以用不带钻石刀片的称作填充架（filing    frame）的刀架来锯割时，该实施方案是有利的。该填充架的刀片迅速磨损，每次锯割操作都要更换。当料块自身作为模子时，只需要在更换刀片时将刀片组的两端刀片卸下，以便从第一次锯割可获得一个料块，其两侧边是由比其它初始板厚度更大的初始板构成的。该两容纳壁并不是废料，因为在第二次锯割时仍可变换成普通板。

两厚板起模子的容纳壁的作用。为完成模子，需要停止第一次锯割，使缝隙底部下面的料厚可与两侧壁厚度相匹配。料块一模子在加上如图3中标号26所示的两端壁之后就完成了。此外，将例如木制的框架装配在料块上缘周围，起容纳缝隙上方多余树脂的箱体之用。

采用填充架，由于刀片的磨损，第一次锯割所产生的缝隙的底部，至少其中部不可避免地会有剩余材料。该剩余材料的境况与未锯底部20相应，它如下文所述，其后将被除去。根据该观点，即使底部20的材料被认为是一种损失，这种损失被认为是理所当然的，不应被视作是对排除模子这种方案的一种反效果。

如图5所示，在树脂固化之后，料块10就制成了，其中缝隙16充满了芯子28和树脂，这些树脂充满了图4中所示的空间32。

如图5所示，将复合料块10重新放置在多刀架之下，其相对于刀片12的横向位置被微调，直至刀片12处于初始板18中间予定平面的相应位置上。中间平面可以是中心平面，因此当刀片12其后向下移动时，初始板18得出两块等厚的成品板。另一个方面，中间平面可以不是中心平面，从而制造出两块不等厚度的成品板。

料块10的两侧边在第二次锯割期间最好用支座34支承住，避免最外侧初始板18a的破裂，最外侧初始板18a通常都比其它板薄。

如图6和7所示，第二次锯割完成之后，制造出夹层板36，每个夹层板36由一对靠底部20的相应部分40相连接的成品板38构成。

夹层板36可以在表面精整和棱边多余树脂的整饰工作之后进行使用。底部40甚至可以不除去。

如果夹层板36按现状使用，它构成一块镶板，其两面层有装饰性外观，还包括一层提供高机栈性能的加强芯子28。在这种情况下，芯子28甚至可以不由刚性插件构成，而是可以简单地由玻璃纤维之类的固态纤维增强材料综合在树脂中构成。要不然，芯子是由插板28构成，其结构类似于图11至13中所显示的结构。

在本发明的另一实施方案中，插件包括有分离层。

图8显示一块含有插件28的夹层板36。将插件28与两块成品板38粘接的树脂层示于42。插件28包括将其分成两半的中央分离层44。该分离层44可由一块相对树脂具脱开特性的薄板料来构成，例如聚乙烯板等。另一方面，分离层44也可以是一层有效脱开材料，例如硅油等，喷洒在插件28两半部的配合面上。

分离层44也可以例如靠胶接配置在插件28的一个面或另一个面上。

图9显示用锯整饰的操作过程，藉此将夹层板的底部40及其棱边的多余部分除去。完成该操作之后，如图10所示，两块成品板38分离开，不致产生任何麻烦。每块成品板各由芯子28的相应部分加强。在分离层是由薄板构成的情况下，拆下的分离层同样标以代号44。

图11至14显示相应于图4情况的插件28的结构的各种实例。树脂层同样标以代号42，而分离层同样标以代号44。当需要的带夹层结构的镶板是如图7所示的镶板36时，分离层44被省去。

在图11中，插板28是由两块例如石棉水泥板、胶木板或其它适当材料等加强板46和分离材料构成的。

在图12中，插件28包含两层可由丝网、金属薄板、多孔金属板或其它适当材料等构成的加强层48，以及由前述材料制成的板46。在适当的材料之中，可以提及的有树脂浸渍织物和玻璃纤维毡等等。

在图13所示的下一种情况中，加强层48形成一个弯成U形的单板元件的部分，其中装有两加强板46，还可能中间插有分离层44。

U形单板元件的位于缝隙16底部并且在图9所示操作中被切去的横向部分，标以代号50。加强层48的U形结构对于丝网和薄金属板是很方便的。

图14显示一种更有意义的实施方案。在该实施方案中，插件包含一块在分离层或板44一侧的透明玻璃板52。最好使用兼有高机械强度的厚度最小的玻璃板。最小厚度为3mm。对于宽度为5mm的缝隙，只可能在每个缝隙中插放一块玻璃板52。在这种情况下，插件28是由填塞物构成的，它包含玻璃板52、分离层44（聚乙烯板、硅油等）以及可由玻璃纤维丝网54等构成的加强层54。

在两块成品板分离之后，从每块夹层板可得到两块镶板56（图10）。其中一块包括一块石料成品板，由玻璃纤维丝网54等加强;另一块包括一块类似的板，由玻璃板52加强。

不用说，也可以使用包括两块薄透明玻璃板的插件28，或者将缝隙16制成更大宽度，来容纳两块例如3mm厚的玻璃板，以便从每个夹层板中获得两块带有透明玻璃保护表面的薄石料的镶板。

这种板过去是用一种比较复杂的方法来获得的，该方法在文件US-A-4，640，850中有所描述。采用该方法，一块透明玻璃板借助于一块聚乙烯醇缩丁醛板加到一块石料板上。

采用如图14所示但包括两块透明玻璃板的芯子28，可以获得复合板或镶板，其质量和由公知方法制出的复合板或镶板的质量相同，但成本更低。在如图14所示的实施方案中，灌注料在各玻璃板和面对着的石板之间起粘接剂的作用。当灌注料在灌注阶段在真空下注入，并且其后在不存在空气之下被压缩，灌注树脂完全彻底湿润该两个板料。如果它是充分透明和无色的，石料表面的每个最小细节的成象通过折射传输到玻璃表面上，其美学上的结果与抛光石料所能获得的结果相同，由充填固化树脂引起的表面缺陷不再可见。得到耐久性的玻璃板将保持其表面外观长时间不变。

此外，玻璃板对薄石板构成非常好的加强层，在大多数应用中，使镶板不需要其背面上的其它加强层。

前面所描述的插件28的各种实施方案只是简单的实例，它们的结构留给本领域专业技术人员的技术知识和愿望去解决。

因此，料块的各缝隙16中能够填以插件，各个缝隙中的插件可以不同，以便一方面制造出加强的夹层板，另一方面制造出不同种类的薄加强镶板。

Claims (20)

1、一种由建筑材料的料块(10)制造镶板的方法，其中将料块(10)进行多刀切割，以便形成一块局部加工料块，它由一系列被缝隙(16)分开并且被在料块的相应一个面上的料块本身或其底部的未割部分(20)相连接的平行初始板(18)构成，接着将可固化的流体填充物(32)引入缝隙中，然后将填充物留下或使其固化，最后将料块沿着各初始板(18)的中间平面在料块(10)的整个范围内进行第二次多刀切割，以便将初始板在厚度方向上分割开，制造出一对沿着其一边由底部(20)的相应部分(40)相连接的成品板(30)，其特征在于除了固化的流体填充物(42)之外，还将试图与至少一个成品板(38)保持连接的固态加强材料(28)引入缝隙(18)中。

2、根据权利要求1的方法，其特征在于具有相对于固化填充物脱开性质的分离层（44）也被插入缝隙中，成品板（38）的边缘被整饰，以便沿周边除去固化产物（42），以及切去底部（20）的部分（40），从而制造出一对分开的镶板，至少其中一块被加强。

3、根据权利要求1或2的方法，其特征在于将玻璃纤维之类的纤维材料予先混合在流体填充物（42）中，将它们作为固态加强材料。

4、根据权利要求1或2的方法，其特征在于厚度小于缝隙本身宽度的一块薄板或板材（28;46;48）被作为在各缝隙（16）中的固态加强材料。

5、根据权利要求4的方法，其特征在于插放到各缝隙（16）中的板料是由一块或多块在整个缝隙中伸展的薄板（46）构成的。

6、根据权利要求4的方法，其特征在于插放在各缝隙（16）中的薄板或板料（28;46;48）是由多条带子组成的，它们在缝隙（16）的长度方向或高度方向上侧边对侧边和棱边对棱边地放置。

7、根据权利要求5或6的方法，其特征在于薄板或板料（46）是金属板。

8、根据权利要求7的方法，其特征在于金属板是多孔的金属板。

9、根据权利要求5或6的方法，其特征在于板料（46）是丝网。

10、根据权利要求5或6的方法，其特征在于板料（46）是玻璃纤维或其类似物的织物或毡。

11、根据权利要求5或6的方法，其特征在于薄板或板料（46）是塑料层压制品。

12、根据权利要求5或6的方法，其特征在于薄板或板料（46）是石棉水泥。

13、根据权利要求2至12中任一项的方法，其特征在于至少将一块加强板（46;48;52;54）和分离层（44）插放到各缝隙（16）中。

14、根据权利要求13的方法，其特征在于将一对加强板（46;48;52;54）插放到各缝隙（16）之中，两加强板中间插有分离层（44）。

15、根据权利要求13或14的方法，其特征在于分离层（44）是由一块板料构成的。

16、根据权利要求15的方法，其特征在于构成分离层（44）的板料是柔性材料，在加强板被插放到缝隙（16）之前，将该板料施放到加强板或多个加强板（46;48;52;54）之一的需要分离的面上。

17、根据权利要求15的方法，其特征在于分离板料（44）的型式是大致刚性的镶板，将其和加强板或多个加强板（46;48;52;54）一起插放到缝隙（16）中。

18、根据权利要求13或14的方法，其特征在于分离层（44）是一种流体产品，将它予先喷洒在加强板或多个加强板（46;48;52;54）之一上面。

19、根据权利要求13至18中任一项的方法，其特征在于加强板或至少两块加强板中之一是玻璃板。

20、一种按照前述权利要求中任一项的方法制造的加强镶板。

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