CN105835228B - 用于制备人造石成型品的设备 - Google Patents

Abstract

一种用于制备人造石成型品的设备，包含一个搅拌舱、一个震动舱、一个抽气装置及一个流体注入装置。该搅拌舱包括一个搅拌舱本体、一个搅拌腔室及一个搅拌控温空间。该震动舱包括一个震动舱本体、一个震动腔室及至少一个震动控温空间，该震动腔室可关断地与该搅拌腔室连通。本发明设备于制备人造石成型品过程中，其搅拌及震动步骤的温度皆能维持于特定范围内，所以原料性质不易改变，进而不会有原料流动性变差、原料混合后至开始固化的时间发生误差等问题。

Description

用于制备人造石成型品的设备

技术领域

本发明涉及一种用于制备成型品的设备，特别是涉及一种用于制备人造石成型品的设备。

背景技术

人造石是由天然矿物(如陶瓷、玻璃等)或混凝土与聚合树脂组份做为原料所制得的非天然石材，现今已成为生活中各种家庭设备或建筑设施所选用的材料。

现有已有多种制备人造石成型品的设备，所述设备通常是先将天然矿物(如陶瓷、玻璃等)或混凝土与聚合树脂组份混合搅拌，再经震动及常温固化后制得。然而，用于制备人造石成型品的原料常会因温度变化而改变原有材料性质，此外，现有设备于制备过程中，搅拌及震动步骤的温度易受外在环境或设备运转所产生废热的影响而大幅改变，导致无法维持温度于特定范围内，进而影响原料性质改变，同时产生如原料流动性变差、原料混合后至开始固化的时间发生误差等问题。

因此，如何改良现有用于制备人造石成型品的设备，使其制备过程中的搅拌及震动步骤的温度皆能维持于特定范围内，已成为目前致力研究的目标。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于制备人造石成型品的设备。该用于制备人造石成型品的设备于制备过程中，其搅拌及震动步骤的温度皆能维持于特定范围内。

本发明用于制备人造石成型品的设备，包含一个搅拌舱、一个震动舱、一个抽气装置及一个流体注入装置。

该搅拌舱用于搅拌原料，且包括一个搅拌舱本体、一个由该搅拌舱本体所围绕界定并用于容置原料的搅拌腔室，及一个形成于该搅拌舱本体内部并围绕该搅拌腔室的搅拌控温空间。

该震动舱用于震动原料，且包括一个震动舱本体、一个由该震动舱本体所围绕界定并用于容置原料的震动腔室，及至少一个形成于该震动舱本体内部并围绕该震动腔室的震动控温空间，该震动腔室可关断地与该搅拌腔室连通。

该抽气装置用于抽除气体，且分别可关断地与该搅拌腔室及该震动腔室连通。

该流体注入装置用于注入流体，且分别与该搅拌控温空间及该震动控温空间连通。

本发明的有益效果在于：该搅拌舱具有围绕该搅拌腔室的该搅拌控温空间及该震动舱具有围绕该震动腔室的该震动控温空间；又，由于该流体注入装置分别能注入流体于该搅拌控温空间及该震动控温空间内，促使该搅拌控温空间及该震动控温空间各自形成一层流体层，而能避免外在环境或设备运转所产生废热影响到该搅拌腔室及该震动腔室内的环境温度，更使得本发明设备于制备人造石成型品过程中，其搅拌及震动步骤的温度皆能维持于特定范围内，所以原料性质不易改变，进而不会有原料流动性变差、原料混合后至开始固化的时间发生误差等问题。

以下将就本发明内容进行详细说明：

较佳地，该搅拌舱本体具有一个搅拌内壁及一个搅拌外壁，该搅拌内壁围绕界定出该搅拌腔室，该搅拌内壁与该搅拌外壁围绕界定出该搅拌控温空间。

较佳地，该震动舱本体具有一个基座及一个可脱离地设置于该基座上的外盖，该基座与该外盖围绕界定出该震动腔室，该震动舱还包括两个震动控温空间，所述震动控温空间分别位于该基座内部及该外盖内部并相配合围绕该震动腔室。

较佳地，本发明用于制备人造石成型品的设备还包含一个用于连通该搅拌腔室与该震动腔室的伸缩管路。更佳地，本发明用于制备人造石成型品的设备还包含分别设置于该伸缩管路上的一个出料关断阀及一个进料关断阀，该出料关断阀邻近该搅拌舱，该进料关断阀邻近该震动舱。

较佳地，该震动舱还包括一个设置于该震动腔室内且用于容置该原料的原料模具。

较佳地，该震动腔室设置于该搅拌腔室下方。

附图说明

图1是一个示意图，说明本发明用于制备人造石成型品的设备的一个较佳实施例；

图2是一个示意图，说明本发明用于制备人造石成型品的设备的较佳实施例的使用状态。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。

在本发明被详细描述之前，应当注意在以下的说明内容中，类似的组件是以相同的编号来表示。

本发明将就以下实施例来作进一步说明，但应了解的是，该实施例仅为例示说明之用，而不应被解释为本发明实施的限制。

参阅图1，本发明用于制备人造石成型品的设备的一个较佳实施例，在制备人造石成型品的过程中，其搅拌及震动步骤的温度皆能维持于特定范围内。该用于制备人造石成型品的设备包含一个搅拌舱1、一个震动舱2、一个伸缩管路3、一个出料关断阀31、一个进料关断阀32、一个抽气装置4、一个流体注入装置5、一个搅拌动力源6、一个震动动力源7及一个震动台8。

该搅拌舱1用于搅拌原料，包括一个搅拌舱本体11、一个搅拌腔室12、一个搅拌控温空间13、一个搅拌进料口14及一个搅拌出料口15。该搅拌腔室12是由该搅拌舱本体11所围绕界定并用于容置原料。该搅拌控温空间13形成于该搅拌舱本体11内部并围绕该搅拌腔室12且用于容置流体10。该搅拌进料口14可封闭地连通该搅拌腔室12与外界且形成于该搅拌舱本体11上，原料可借由该搅拌进料口14由外界进入该搅拌腔室12内。该搅拌出料口15与该搅拌进料口14相反设置并形成于该搅拌舱本体11上，于该搅拌腔室12内的原料可通过该搅拌出料口15自该搅拌腔室12流出。此外，该搅拌舱本体11具有一个搅拌内壁111及一个搅拌外壁112，该搅拌内壁111围绕界定出该搅拌腔室12，该搅拌内壁111与该搅拌外壁112围绕界定出该搅拌控温空间13。

该震动舱2位于该搅拌舱1下方并设置于该震动台8上且用于震动原料。该震动舱2包括一个震动舱本体21、一个震动腔室22、至少一个震动控温空间23、一个震动进料口24及一个原料模具25。该震动腔室22是由该震动舱本体21所围绕界定并用于容置原料。该震动控温空间23是形成于该震动舱本体21内部并围绕该震动腔室22且用于容置流体10。该震动腔室22设置于该搅拌腔室12下方，且可关断地与该搅拌腔室12连通。该震动进料口24形成于该震动舱本体21上，原料可通过该震动进料口24流进该震动腔室22内。该原料模具25设置于该震动腔室22内及该震动进料口24下方，且能用于容置原料。此外，该震动舱本体21具有一个基座211及一个可脱离地设置于该基座211上的外盖212，该基座211与该外盖212围绕界定出该震动腔室22。在本实施例中，该震动舱2包括两个震动控温空间23，所述震动控温空间23分别位于该基座211内部及该外盖212内部并相配合围绕该震动腔室22。需特别说明，该震动控温空间23可依该震动舱本体21的形式来调整其数量，该震动舱2可以只包括一个震动控温空间23，该震动舱2也可以包括三、四或五个以上的震动控温空间23。

该伸缩管路3用于连通该搅拌腔室12与该震动腔室22，并分别与该搅拌出料口15及该震动进料口24连接。该出料关断阀31及该进料关断阀32分别设置于该伸缩管路3的两端。该出料关断阀31邻近该搅拌舱1并能控制该搅拌腔室12内的原料由该搅拌出料口15流入该伸缩管路3内，该进料关断阀32邻近该震动舱2并能控制原料由该伸缩管路3浇铸于该原料模具25内。

该抽气装置4分别可关断地与该搅拌腔室12及该震动腔室22连通，且包括一个真空汞41、一个真空管路42、一个第一真空关断阀43、一个第二真空关断阀44、两个解除真空关断阀45及两个真空计46。该真空汞41通过该真空管路42分别与该搅拌腔室12及该震动腔室22连通，并能用于抽除该搅拌腔室12、该震动腔室22及该伸缩管路3内的气体，使该搅拌腔室12、该震动腔室22及该伸缩管路3呈现负压(压力较佳为1cmHg以下)状态。该第一真空关断阀43、该第二真空关断阀44、所述解除真空关断阀45及所述真空计46分别设置于该真空管路42上。该第一真空关断阀43位于该真空汞41与该搅拌腔室12间，用于控制该真空汞41与该搅拌腔室12的连通。该第二真空关断阀44位于该真空汞41与该震动腔室22间，用于控制该真空汞41与该震动腔室22的连通。该其中一个解除真空关断阀45位于该真空汞41与该第一真空关断阀43间，该另一个解除真空关断阀45位于该真空汞41与该第二真空关断阀44间，所述解除真空关断阀45皆可用于控制外界与该真空管路42的连通，打开其中一个解除真空关断阀45，即可使外界气体先进入该真空管路42后，再进入该搅拌腔室12、该震动腔室22及该伸缩管路3内，以解除负压状态。该其中一个真空计46设置于该第一真空关断阀43及该搅拌腔室12间，该另一个真空计46设置于该第二真空关断阀44及该震动腔室22间，所述真空计46分别可用于量测该搅拌腔室12与该震动腔室22内的压力大小。需特别说明，该抽气装置4可以只包括一个解除真空关断阀45，该抽气装置4也可以包括三、四或五个以上的解除真空关断阀45。

该流体注入装置5分别与该搅拌控温空间13及该震动控温空间23连通且用于注入流体10至该搅拌控温空间13及该震动控温空间23内，该流体注入装置5所注入的流体可为气体或液体。特别说明的是，气体可为经压缩脱水后的干燥空气，但不限于此；液体可为自来水、工业专用冷却液或工业专用冷却油，但不限于此。在本实施例中，该流体注入装置5包括一个邻近该搅拌控温空间13的第一流体注入器51及另一个邻近该震动控温空间23的第二流体注入器52。

该搅拌动力源6设置于该搅拌舱1上，并提供该搅拌舱1于搅拌原料时的动力源。该震动动力源7设置于该震动台8上，并能提供动力源给该震动台8，使该震动台8能进行上下震动，同时连动该震动舱2进行上下震动。

需特别说明，本实施例所使用的原料较佳为包含(a)矿物粒料及(b)聚合树脂组份。以下分别针对矿物粒料及聚合树脂组份进行详细说明。

(a)矿物粒料：

该矿物粒料是先依需求选择三种彼此相同、部分相同或完全不同的矿物材料，并将该三种矿物材料分别制成三种具有不同粒径大小的粒状物(粗粒径：4～10mm；中粒径：0.2～4mm；细粒径：小于0.2mm)，再依需求选择特定比例并混合该三种粒状物后，即可制得该矿物粒料。该矿物材料为天然矿物(石材、陶瓷、玻璃等)或混凝土。

(b)聚合树脂组份：

该聚合树脂组份包括环氧树脂(A剂)、如聚酰胺的聚胺类化合物(B剂)及稀释剂，由于该A剂的环氧基会和该B剂的胺基产生化学反应，促使该聚合树脂组份从液态转变为固态，因而该聚合树脂组份具有能黏结物体的特性。该稀释剂则是用于减缓该A剂与该B剂因剧烈反应造成大量气泡产生及高温的状况，同时可降低该聚合树脂组份的黏度，以提高所制得人造石成型品的精密度及结构完整性。而需提及的是，本实施例的该B剂的较佳制程温度范围为21～25℃，若于该温度范围外，则易改变该B剂的原有材料性质，导致后续于制备人造石成型品的过程中会产生如原料流动性变差、原料混合后至开始固化的时间发生误差等问题。

本发明用于制备人造石成型品的设备于制备人造石成型品时，是根据下述方法的步骤完成(请参阅图2)。

步骤(1)：由该流体注入装置5的第一流体注入器51注入该流体10至该搅拌控温空间13以及由该第二流体注入器52注入该流体10至该震动控温空间23内，使该搅拌控温空间13及该震动控温空间23形成一层流体层。

步骤(2)：将该原料9由该搅拌进料口14置于该搅拌腔室12内。

步骤(3)：先分别打开该第一真空关断阀43、该第二真空关断阀44及该进料关断阀32，启动该真空汞41进行抽气，使该搅拌腔室12、该震动腔室22及该伸缩管路3处于负压状态后(压力较佳降至1cmHg以下)后，停止抽气。

步骤(4)：关闭该第一真空关断阀43、该第二真空关断阀44及该进料关断阀32后，于该搅拌腔室12内搅拌原料9。需特别说明，在步骤(3)及步骤(4)中，该搅拌腔室12、该震动腔室22及该伸缩管路3除了可同时进行抽气外，也可分开进行抽气，例如可以先打开该第一真空关断阀43，并对该搅拌腔室12进行抽气至呈负压状态后，关闭该第一真空关断阀43，再开启该第二真空关断阀44及该进料关断阀32，对该震动腔室22及该伸缩管路3进行抽气至呈负压状态后，关闭该第二真空关断阀44及该进料关断阀32。

步骤(5)：启动该震动台8的震动功能，使该震动舱2进行上下震动，同时开启该出料关断阀31及该进料关断阀32，使该经步骤(4)搅拌后的原料9能经该伸缩管路3浇铸于该原料模具25内，待原料9填充于该原料模具25后，持续震动该震动舱2至原料9开始固化前(即开始固化的时间)。

步骤(6)：待震动停止后，开启所述解除真空关断阀45，解除该搅拌腔室12、该震动腔室22及该伸缩管路3的负压状态，使于该原料模具25内且经震动后的原料9于常温常压下进行养生固化，至其完全固化后，即制得该人造石成型品。

由于注入该搅拌控温空间13与该震动控温空间23内的该流体10，会形成一层流体层，并将该搅拌腔室12及该震动腔室22与外在环境或设备运转所产生废热隔离，使本发明设备于制备过程中，其搅拌及震动步骤的温度皆能维持于特定范围内，因此原料性质不易改变，解决现有设备于制备人造石成型品时，会因原料受温度变化而改变原有材料性质，导致原料流动性变差、原料混合后至开始固化的时间发生误差等问题。

需特别说明的，本实施例于搅拌及震动原料9时，该搅拌舱1及该震动舱2的温度(即流体10的温度)较佳需控制于21～25℃间，以避免聚合树脂组份的该B剂因温度变化而改变原有材料性质；且该搅拌舱1、该震动舱2及该伸缩管路3的压力较佳需控制于1cmHg以下，如此可避免原料9的该矿物粒料与该聚合树脂组份在搅拌过程中，会掺杂气体于其中，造成后续所制得的人造石成型品内部结构产生孔洞缺陷，弱化该成型品的结构强度与稳定性，同时也可避免原料9由该搅拌舱1浇铸于该原料模具25的过程中，该原料模具25内的残存气体会压缩于原料9与该原料模具25间，造成所制得的人造石成型品结构产生成型误差。

另外，本实施例于该搅拌舱1搅拌原料9时，搅拌频率设定较佳为60Hz，搅拌时间较佳为7分钟[步骤(4)]；于该震动舱2震动原料9时，振动频率设定较佳为60Hz，震动时间较佳为10分钟[步骤(5)]。特别值得一提的是，通过震动可促进浇铸于该原料模具25内的原料9能均匀填充于该原料模具25内部，同时原料9的矿物粒料也会因振动而于该原料模具25内彼此交互堆栈填补，有助于降低后续制得的人造石成型品内部结构的孔洞体积，使其结构更加致密，进而增加结构强度与稳定性。

综上所述，由于该搅拌舱1具有围绕该搅拌腔室12的该搅拌控温空间13及该震动舱2具有围绕该震动腔室22的该震动控温空间23，此外，由于该流体注入装置5分别能注入流体10于该搅拌控温空间13及该震动控温空间23内，使本发明设备于制备过程中，其搅拌及震动步骤的温度皆能维持于特定范围内，所以原料性质不易改变，进而不会有原料流动性变差、原料混合后至开始固化的时间发生误差等问题，所以确实能达成本发明的目的。

以上所述，仅为本发明的实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即大凡依本发明权利要求及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明涵盖的范围。

Claims (7)

1.一种用于制备人造石成型品的设备，其特征在于：所述用于制备人造石成型品的设备包含：

一个搅拌舱，用于搅拌原料，且包括一个搅拌舱本体、一个由该搅拌舱本体所围绕界定并用于容置原料的搅拌腔室，及一个形成于该搅拌舱本体内部并完全围绕该搅拌腔室四周围的搅拌控温空间；

一个震动舱，用于震动原料，且包括一个震动舱本体、一个由该震动舱本体所围绕界定并用于容置原料的震动腔室，及至少一个形成于该震动舱本体内部并完全围绕该震动腔室四周围的震动控温空间，该震动腔室可关断地与该搅拌腔室连通；

一个抽气装置，用于抽除气体且分别可关断地与该搅拌腔室及该震动腔室连通；及

一个流体注入装置，用于注入流体且分别与该搅拌控温空间及该震动控温空间连通。

2.根据权利要求1所述用于制备人造石成型品的设备，其特征在于：该搅拌舱本体具有一个搅拌内壁及一个搅拌外壁，该搅拌内壁围绕界定出该搅拌腔室，该搅拌内壁与该搅拌外壁围绕界定出该搅拌控温空间。

3.根据权利要求1所述用于制备人造石成型品的设备，其特征在于：该震动舱本体具有一个基座及一个可脱离地设置于该基座上的外盖，该基座与该外盖围绕界定出该震动腔室，该震动舱还包括两个震动控温空间，所述震动控温空间分别位于该基座内部及该外盖内部并相配合围绕该震动腔室。

4.根据权利要求1所述用于制备人造石成型品的设备，其特征在于：所述用于制备人造石成型品的设备还包含一个用于连通该搅拌腔室与该震动腔室的伸缩管路。

5.根据权利要求4所述用于制备人造石成型品的设备，其特征在于：所述用于制备人造石成型品的设备还包含分别设置于该伸缩管路上的一个出料关断阀及一个进料关断阀，该出料关断阀邻近该搅拌舱，该进料关断阀邻近该震动舱。

6.根据权利要求1所述用于制备人造石成型品的设备，其特征在于：该震动舱还包括一个设置于该震动腔室内且用于容置该原料的原料模具。

7.根据权利要求1所述用于制备人造石成型品的设备，其特征在于：该震动腔室设置于该搅拌腔室下方。