具體地,本發(fā)明涉及一種用于對包括石或類石材料和粘合樹脂的混合物進行真空振動壓縮的設備。
混合物的真空振動壓縮使用具有振動壓頭的壓力機,該振動壓頭位于適合于處于具有非常低的殘余壓力值,在5-40mbar的范圍中的真空條件下的環(huán)境中。
在真空振動壓縮過程中,通常使用由紙片形成的載體(support)或由橡膠織物制成的非剛性(彈性體)模具。彈性體模具通常包括設置有凸起邊緣的底部和通常不成形的片材,以用于覆蓋容納在底部內部的混合物。
關于該技術的另外信息可以在以下專利中獲得:IT 1242778、IT 1259130和IT 1401385。
如已知的,真空振動壓縮過程中所包含的步驟包括:
1)第一步驟,其中將帶有混合物的載體輸送到振動壓縮區(qū)內;
2)其中將載體和混合物插入所謂的“鐘形物(bell)”內的步驟,在該鐘形物內隨后產生具有在5-40毫巴范圍內的殘余壓力的真空。
3)一旦達到真空狀態(tài),壓力機壓頭下降到混合物上,并且壓頭的振動被激活;
4)一旦振動壓縮步驟已經完成,大氣壓力值在鐘形物內恢復;以及
5)最后,在預先升起鐘形物之后,從振動壓縮區(qū)取出帶有壓實的混合物的載體。
如本領域技術人員已知的,用于制造這種類型的板坯的方法均包括預先執(zhí)行的步驟,例如混合物的制備,以及之后執(zhí)行的步驟,例如板坯的硬化,以及隨后的表面機加工。
這些步驟將不進一步詳細描述,因為它們是本領域技術人員公知的,并且還因為它們不形成本發(fā)明的特定主題。
這種類型的振動壓縮設備雖然廣泛地建造和使用,但并不是沒有缺點。
特別地,已經注意到,不必要的時間和能量被使用以便在每個振動-壓縮循環(huán)之后在鐘形物內建立真空條件以及恢復大氣狀況。
在每個振動-壓縮循環(huán)之后,決定真空條件的恢復速度的主要因素如下:
-壓力機鐘形物的高內部容積;
-所用真空泵的特性,以及特別是它們的功率;和
-將在鐘形物內形成的真空的值。
關于壓力機鐘形物的內部容積,其基本上取決于待生產的板坯的尺寸。板坯還可具有相當大的尺寸,例如3.6m×2.1m的表面積,這導致鐘形物內部的約2m3的總容積。
因此,即使使用高功率真空泵,通常在鐘形物內提供真空需要的時間可以例如在20和30秒之間變化。
然后混合物必須保持在所達到的壓力值足夠的時間以實現(xiàn)所需的脫氣。該步驟可以例如具有在幾秒和幾十秒之間變化的持續(xù)時間。
在這些步驟期間,還沒有激活使用壓力機壓頭的振動壓縮,使得除了上述時間之外,還必須增加振動壓縮步驟所需的另外的時間,例如在40和60秒之間。
接著,必須考慮的是,振動壓縮的板坯必須從鐘形物中抽出并且又必須首先暴露于大氣壓力,并且該步驟可以持續(xù)例如3和10秒之間。
將單次中間步驟的時間加在一起,可以注意到,完整壓實循環(huán)的時間超過110秒,并且可以達到且甚至超過160秒。
因此,本發(fā)明的目的是至少部分地解決現(xiàn)有技術的缺點。
本發(fā)明的第一任務是提供一種用于振動壓縮混合物的設備,其使得可以實現(xiàn)循環(huán)時間的顯著減少,并且因此可以實現(xiàn)設備的生產率的增加。
本發(fā)明的第二任務是提供一種用于混合物的振動壓縮的設備,其能夠實現(xiàn)與鐘形物內部的真空條件的連續(xù)恢復相關聯(lián)的能量消耗的顯著降低。
本發(fā)明的另一任務是提供一種用于壓實混合物的方法,其使得可以實現(xiàn)循環(huán)時間的顯著減少和與能量消耗相關的成本的顯著降低。
該目的和任務通過根據(jù)權利要求1的設備和根據(jù)權利要求11的方法來實現(xiàn)。
因此,已經產生的想法是提供一種用于對布置在載體上的混合物進行真空振動壓縮的設備,該設備包括壓力機,壓力機設置有適合于使壓力機壓頭振動的振動裝置。該壓力機設置有真空鐘形物,該真空鐘形物具有入口開口和出口開口,帶有待壓實混合物的載體穿過該入口開口被引入,帶有已壓實的混合物的載體穿過該出口開口被輸送出。
該設備包括與鐘形物內部流體連通的至少一個真空泵,用于在鐘形物內產生給定的真空值。
進入室設置在鐘形物的進入側,以及離開室設置在鐘形物的離開側。
進入室設置有第一開口和第二門,該第一開口用于帶有混合物的載體的進入,可以用第一門可控地關閉和打開,該第一門適合于防止進入室的外部和內部之間的流體連通,該第二門設置在鐘形物的進入側,并且適合于防止進入室和鐘形物內部之間的流體連通。
離開室設置有第三門以及第二開口,第三門在鐘形物的離開側,適合于防止鐘形物內部和離開室之間的流體連通,該第二開口用于排出帶有壓實的板坯的載體,第二開口可以使用第四門可控地關閉和打開,第四門適合于防止離開室的外部和內部之間的流體連通。
進入室和離開室連接到真空產生工具。
還已經設計了用于使載體傳送穿過室的裝置。
此外,還已經開發(fā)了一種使用上述設備對布置在載體上的混合物進行真空振動壓縮的方法,所述方法包括以下步驟:
a)將帶有混合物的載體插入進入室內并關閉第一門;
b)在第一門和第二門關閉的情況下在進入室內產生給定的真空值;
c)打開第二門并將所述載體插入已經存在預定的真空值的鐘形物內;
d)關閉第二開口并在第二門和第三門關閉的情況下對混合物進行真空振動壓縮;
e)一旦振動壓縮已經完成,打開第三門,并且將帶有壓實的板坯的載體傳送到已經存在預定真空值的離開室中;
f)關閉第三門,恢復離開室內的大氣壓力;和
g)打開第四門并排出帶有板坯的載體。
本發(fā)明的其它特征特點是從屬權利要求的主題。
參照附圖,參照通過非限制性例證的方式提供的多個應用示例,本發(fā)明的特征特點和優(yōu)點將更清楚地顯現(xiàn),在附圖中:
圖1以示意性形式示出了在兩種不同操作條件下的壓力機的橫截面視圖,其中在左手側壓頭升高并且在右手側壓頭下降并且板坯被壓實;
圖2類似于圖1,然而,除了壓頭之外,鐘形物也被升起;
圖3和圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的設備在兩個不同操作步驟期間的兩個縱向剖視圖;以及
圖5-8以示意形式示出了根據(jù)本發(fā)明的設備的一些部件的多個較大比例的視圖。
在附圖中,附圖標記12表示根據(jù)本發(fā)明的設備,用于真空振動壓縮設置在載體上的混合物。
如上所述,圖1示出了穿過用于真空振動壓縮的壓力機14的橫截面。
壓力機14包括壓制表面16和壓力機壓頭18,壓力機壓頭18可以通過移動工具20朝向或遠離壓制表面16移動。
移動工具20可包括例如四個油壓缸,該四個油壓缸在其外邊緣附近連接到壓力機壓頭18。
移動工具20的類型和操作原理將不進一步描述,因為其本身對本領域技術人員來說是已知的,并且因為它們不構成本發(fā)明的特定主題。
壓力機壓頭18設置有振動裝置22,振動裝置22可以被可控地操作,以促使壓頭18振動。
振動裝置22,因為它們本身是本領域技術人員已知的,因此也不將進一步描述。
壓力機14包括真空鐘形物24,在下文中也稱為鐘形物24。根據(jù)可能的實施方案,鐘形物24可以包括側壁26和部分地覆蓋其內產生真空的區(qū)域的上外周凸緣(upper peripheral rim)28。其余的上部覆蓋可以通過壓頭18實現(xiàn),壓頭18經由密封元件30與外周凸緣28接觸。
從圖3中所示的縱向截面可以注意到,在側壁26的橫向部分32、34上設置有入口開口36和出口開口38。
在運行狀態(tài)期間,鐘形物24的側壁26放置在壓制表面16上。有利地,密封件40可以布置在側表面26和壓制表面16之間,以便防止沿著周界在鐘形物內部和外部之間的流體連通。
然而,當鐘形物24放置在壓制表面16上時,鐘形物24的內部經由入口開口36和出口開口38是可進入的。
根據(jù)本發(fā)明的可能的實施方案,鐘形物24可以通過壓力機壓頭18相對于壓制表面16升高,如圖2中可看出的。為此目的,壓力機壓頭18可包括突出的外周凸緣42,外周凸緣42適合于超過壓力機壓頭18的一定升高高度與鐘形物24的上外周凸緣28接合。接合發(fā)生的高度大于壓力機壓頭18升高的高度,以便插入載體。然后鐘形物可以向上移位,使得為操作者創(chuàng)建進出通道,以便進行維護或清潔操作。
根據(jù)本發(fā)明的可能的實施方案,可以在壓力機壓頭18和鐘形物24之間,特別是在突出的外周凸緣42和鐘形物24之間設置另外的密封件。有利地,因此可以在鐘形物和壓力機壓頭之間形成室,并且該室可以處于壓力下(例如具有可調節(jié)的氣動壓力),以便在振動期間調節(jié)壓頭對混合物的壓制力。
進入室44設置在入口開口36的區(qū)域中,并且離開室46設置在出口開口附近。
進入室44設置有用于載體與混合物一起進入的第一開口48,第一開口48可以利用第一門50可控地關閉和打開。第一門50適合于防止進入室44的外部和內部之間的流體連通。
進入室44還設置有可以可控地關閉和打開的第二門52。第二門52適合于防止進入室和鐘形物24內部之間的流體連通,或者允許帶有混合物的載體從進入室到鐘形物內部的通過。第二門52設置在入口開口36附近。
離開室46設置有可以可控地關閉和打開的第三門54。第三門54適合于防止鐘形物24的內部和離開室46之間的流體連通,或者允許帶有壓實的板坯的載體從鐘形物24內部到離開室46的通過。第三門54布置在出口開口38的區(qū)域中。
離開室46還設置有開口56,開口56可以用第四門58可控地關閉和打開。第四門58適合于防止離開室46的內部與外部之間的流體連通,并允許載體與壓實的板坯一起離開。
進入室44和離開室46可以設置有相關聯(lián)的真空泵(未示出)。根據(jù)可能的替代實施方案,可以提供單個真空發(fā)生設備,以便供應鐘形物24和進入室44和離開室46,所述設備設置有本身已知的截止閥。
根據(jù)本發(fā)明的可能實施方案,門50、52、54、58在打開位置和關閉位置之間豎直地可滑動??梢栽O想門的其它實施方案,其中它們可以在頂部或以某種其它方式鉸接。
圖5和圖6分別示出了處于打開位置和關閉位置的第四門58的可能構造。門可以包括元件60,元件60在設有用于模具通過的窗口64的盒形元件62內豎直滑動,該窗口64可以通過滑動元件60打開和關閉。第一門50可以具有完全類似于第四門58的結構設計的結構設計。
窗口64的邊緣可以設置有指向滑動元件60的周界密封件66,以便防止滑動元件60和盒形元件62之間的流體連通。有利地,密封件66可以是可膨脹型的,如圖5和圖6所示,圖5和圖6分別示出了處于打開狀態(tài)和關閉狀態(tài)的門。
密封件66可以是單個密封件,并且因此具有對應于窗口的形式的形式,或者可以由分離的元件組成。
門的滑動元件60的運動可以通過對本領域技術人員而言本身已知的致動器68來實現(xiàn)。
因此,門的關閉可以通過將滑動元件朝向盒形元件的底部降低并且隨后通過密封件的膨脹來進行。
在圖7和8中示出了第三門54的可能實施方案,其中再現(xiàn)了與第一和第四門相同的部分。還可以提供完全類似于密封件66的第二周界密封件70,以用于確保離開室46的邊緣和鐘形物24之間的密封作用。特別地,密封件在鐘形物24的圍繞出口開口46的側表面和離開室46的圍繞相應窗口的表面之間起作用。第二門52可以具有完全類似于第三門54的結構設計的結構設計。
替代實施方案也是可能的,其中鐘形物的外部結構形成具有相應的進入室和離開室的單個主體,因此不需要在這兩個元件之間的密封。
移動工具72、74用于在根據(jù)本發(fā)明的設備內部移動載體。
根據(jù)本發(fā)明的可能的實施方案,移動工具73、74包括:
-第一移動工具72,用于將載體13從外部移位到進入室44,且然后移位到鐘形物24的內部;和
-第二移動工具74,用于將載體13從鐘形物24內部移位到離開室24,且然后移位到外部。
第一移動工具和第二移動工具72、74可各自包括設有適合于在軌道78上行進的輪子76的托架(carriage)。
托架可以在每一側包括側向夾持器80,側向夾持器80適合于夾持設置在載體的每個側表面上的翼片82。有利地,翼片82在垂直于設備內的載體13的前進運動方向的方向上突出。根據(jù)本發(fā)明的該實施方案,側向夾持器80因此適合于在垂直于載體的前進運動方向的方向上夾持突出翼片。
為了進行移位,一旦已經夾持翼片,托架使載體與它們的內容物一起移動,而不使它們升高,使得它們在設備的用作支撐元件的底部上滑動,載體和它們的內容物不具有任何固有的剛性。
現(xiàn)在將僅參考振動壓縮步驟詳細描述根據(jù)本發(fā)明的設備的操作原理,因為該方法中的其它步驟可以以本領域技術人員已知的方式進行,并且在任何情況下它們不構成本發(fā)明的特定主題。
使用根據(jù)本發(fā)明的設備12對包含在載體內的混合物進行真空振動壓縮的方法包括以下步驟:
a)將帶有混合物的載體插入進入室44內并關閉第一門50;
b)在第一門和第二門50、52關閉的情況下在進入室44內產生給定的真空值;
c)打開第二門52并將載體與混合物一起插入已經存在預定的真空值的鐘形物24內;
d)關閉第二門52并且在第二門和第三門52、54關閉的情況下執(zhí)行混合物的真空振動壓縮;
e)一旦振動壓縮已經完成,打開第三門54并將帶有壓實的板坯的載體傳送到已經存在預定真空值的離開室46中;
f)關閉第三門54,恢復離開室46內的大氣壓力;和
g)打開第四門58并排出帶有板坯的載體。
優(yōu)選地,為了執(zhí)行用于生產板坯的連續(xù)循環(huán),可能的是,在第二門和第三門52、54閉合的情況下執(zhí)行振動壓縮的步驟期間,打開第一門50,以用于定位帶有將在進入室44內部被壓實的混合物的載體。
同時,可以設想打開第四門58,以便在離開室46內卸載包含壓實混合物的載體。
此外,如上所述,在根據(jù)本發(fā)明的設備中,連續(xù)地保持鐘形物24內部的真空狀態(tài)是可能的。
以這種方式,因此可以避免為了將鐘形物循環(huán)地暴露于真空條件和大氣壓力所浪費的時間。值得注意的是,由于振動壓縮鐘形物的上游和下游的進入室和離開室的小體積,還可能減少所使用的能量的量。
還值得注意的是,另一個優(yōu)點是進入室44已經處于真空條件下,使得已經脫氣的混合物被插入鐘形物24內部。然后可以立即降低壓力機壓頭,并執(zhí)行混合物的振動壓縮。
本領域技術人員為了滿足特定需求可對上面描述的實施方案做出修改和/或用等同部件替代所描述的部件,而不會因此偏離所附權利要求的范圍。