專利名稱：建筑構(gòu)件、用于制造該建筑構(gòu)件的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及建筑構(gòu)件的制造，特別是由可硬化組合物和纖維制成的建筑構(gòu)件的制造方法，以及為了實(shí)現(xiàn)該方法以及上述建筑構(gòu)件所需的裝置。本發(fā)明對于用于公寓建筑物、工廠廠房、電梯、排水管等的模件的制作非常有用。
GB2,155,389公開了一種制作混凝土排水管的方法，包括將碎纖維鋼筋混凝土的泥漿涂覆到水平或豎直旋轉(zhuǎn)的心軸上。
這種已知方法的缺點(diǎn)是，即使是浸漬聚合物的纖維，在切碎的過程中也會(huì)形成未保護(hù)的末端，而上述末端容易遭受到混凝土泥漿中含有的強(qiáng)堿的破壞作用。
另外，上述方法制成的產(chǎn)品中，可能會(huì)有微小的裂紋，這些微小的裂紋會(huì)降低產(chǎn)品的機(jī)械抵抗力。
同樣熟知的還有聚合物管道的制造方法(見前蘇聯(lián)著作者證書第1,549,773，CI.B 29 C 53/56)，其可以作為本發(fā)明的最接近現(xiàn)有技術(shù)。這種方法包括將纏繞有礦物填充物的可硬化組合物以及纖維層(玻璃繩)的層涂覆到旋轉(zhuǎn)的心軸(模板)上，重復(fù)上述的操作，涂覆連續(xù)的層，最后干燥(硬化)并從心軸上取下獲得的產(chǎn)品。
盡管上述方法在制造聚合物管道方面有一定的優(yōu)勢。但是其缺陷是利用該方法制造的建筑構(gòu)件強(qiáng)度不足，因?yàn)槔w維的涂覆是在連續(xù)長度方向進(jìn)行，因此在建筑構(gòu)件中會(huì)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。
GB專利第1,497,834，CI.B 29 G 23/12公開了一種用水泥混凝土混合以及玻璃纖維制造建筑構(gòu)件的裝置，其也可以作為本發(fā)明的最接近現(xiàn)有技術(shù)，該裝置包括旋轉(zhuǎn)安裝的心軸，具有纖維的繞線架，用于用樹脂浸漬纖維的裝置，拉伸纖維的牽引裝置，以及制作纖維的裝置。
考慮到該裝置是沿著水平軸排列的，因而特別適用于用樹脂浸漬纖維的情況，在用水泥型組合物浸漬纖維時(shí)則特別不合適，因?yàn)閿y帶水泥組合物的纖維會(huì)下垂，并且從心軸脫落。最好的可能情況是，該裝置只能涂覆一層水泥組合物，其第二層仍會(huì)脫落。
已知有多種由可硬化組合物和纖維制成的建筑構(gòu)件，例如，通過將用于強(qiáng)化水泥混凝土泥漿的碎纖維噴灑到旋轉(zhuǎn)心軸上，從而制成的排水管(見GB第2,155,389)。
RU2,102,240，CI.B 32 B 13/02公開了另一種包括泡沫塑料芯的建筑構(gòu)件(復(fù)合板)，泡沫塑料芯的兩側(cè)覆蓋有砂漿(可硬化組合物)的強(qiáng)化層。該構(gòu)件通常是磚的形式，該形式在超載和較寬的溫度范圍內(nèi)使用時(shí)會(huì)有一定的局限性。
因此，本發(fā)明的目的是在可硬化組合物和纖維的建筑構(gòu)件的生產(chǎn)過程中，通過提供生產(chǎn)上述建筑構(gòu)件的方法以及實(shí)現(xiàn)該方法的裝置來消除上述缺陷，該方法和裝置能夠?qū)⒖捎不M合物和纖維均勻地涂覆在心軸上，從而使最后產(chǎn)品具有良好的機(jī)械性能，工人工作條件安全，以及可獲得能夠用于超載和較寬溫度范圍的建筑構(gòu)件。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種用于制造可硬化組合物和纖維的建筑構(gòu)件的改進(jìn)方法，包括將至少一層可硬化組合物和一層纖維涂覆到旋轉(zhuǎn)的心軸上；重復(fù)上述步驟，涂覆連續(xù)各層；然后干燥并從心軸上取下最后產(chǎn)品。其特征是纖維在整個(gè)心軸的高度方向涂覆到事先制造的多孔纖維上，將可硬化組合物在整個(gè)心軸的高度方向垂直于心軸表面涂覆。
根據(jù)權(quán)利要求2，所采用的纖維最好是天然纖維，例如，那些原始的植物或者動(dòng)物(纖維)。
根據(jù)權(quán)利要求3，在可硬化組合物層和纖維的多孔織物層之間可加入一層質(zhì)輕、保暖、和/或隔音、以及形成結(jié)構(gòu)(structure-forming)的材料，例如，聚氨酯泡沫。
該方法可以均勻地涂覆可硬化組合物和纖維，以及獲得具有均質(zhì)表面的最后產(chǎn)品，同時(shí)降低了微觀裂紋形成的可能性，以及提高了最后產(chǎn)品的質(zhì)量和強(qiáng)度。
另外本發(fā)明的新穎之處在于使用天然纖維，這樣降低了在干燥和炎熱的天氣狀況下生產(chǎn)該最后產(chǎn)品的成本。
進(jìn)一步的改進(jìn)措施在于，當(dāng)涂覆到心軸上時(shí)，在可硬化組合物層和纖維層之間放置一層質(zhì)輕、保暖、和/或隔音、以及形成結(jié)構(gòu)的材料，例如，聚氨酯泡沫。這樣，能提高最后產(chǎn)品的機(jī)械強(qiáng)度以及和工作特性。
本發(fā)明的目的還在于，提供了一種實(shí)現(xiàn)上述方法的裝置，包括帶有驅(qū)動(dòng)裝置的旋轉(zhuǎn)平臺(tái)；安裝到平臺(tái)上的具有法蘭的心軸；具有纖維的繞線架；用于將纖維浸漬聚合物的裝置；干燥浸漬后纖維的裝置；用于拉伸纖維的裝置；用于涂覆可硬化組合物的裝置，該裝置還進(jìn)一步裝備有制作多孔織物的裝置，上述裝置具有垂直的織布機(jī)的形式，包括用于紗線的梭子；以及用于設(shè)置具有纖維的繞線架的多級(jí)轉(zhuǎn)臺(tái)。心軸可以壓縮，法蘭可以移動(dòng)，用聚合物浸漬纖維的裝置是豎直的圓柱體形式，該圓柱體具有兩排沿圓柱體縱軸方向的、徑向相對的孔，涂覆可硬化組合物的裝置固定到可在垂直的支架上移動(dòng)的滑座上，該裝置還包括導(dǎo)向裝置，在導(dǎo)向裝置上加裝有用于供給可硬化組合物的帶噴嘴的軟管，固定噴嘴的裝置與心軸的表面始終垂直，并與其等距，該裝置固定到可以擺動(dòng)的導(dǎo)向裝置，以及配重上。
根據(jù)權(quán)利要求5，固定用以供給可硬化組合物的噴嘴的裝置與心軸的表面始終垂直，并等距分布，該裝置的形狀是平面等邊三角形，等邊三角形的兩個(gè)邊用剛性材料的板條制成，板條的一端相互連接并固定在可以擺動(dòng)的導(dǎo)向裝置上，板條的另一端設(shè)置有球形區(qū)段，而三角形的第三條邊由帶孔的剛性材料的板條形成，上述的孔與用于供給可硬化組合物的噴嘴相適應(yīng)，上述三角形的第三條邊以噴嘴不超過三角形的外形尺寸外的方式來固定。
這樣設(shè)計(jì)的裝置能夠制造出等壁厚、表面均質(zhì)、機(jī)械強(qiáng)度和使用性能提高了的建筑構(gòu)件。
本發(fā)明的目的就是最終能提供一種由可硬化組合物和纖維制成的盒形截面形式的建筑構(gòu)件，上述截面具有圓形的相對面，上述建筑構(gòu)件包括位于可硬化組合物和纖維的層之間的一層質(zhì)輕、保暖、和/或隔音、以及形成結(jié)構(gòu)的材料，例如，聚氨酯泡沫。
根據(jù)權(quán)利要求7，該建筑構(gòu)件包括多孔纖維形式的纖維。
該構(gòu)件能夠防止各層的相對移動(dòng)，因此，構(gòu)件能夠應(yīng)用在超載和較寬溫度范圍的情況下。
以下將參照附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，其中

圖1示出了用可硬化組合物和纖維來制造建筑構(gòu)件的裝置的全視圖；以及圖2示出了用于固定供給可硬化組合物的噴嘴的裝置，該裝置與心軸表面始終垂直，并等距分布。
所要求的方法如下完成單絲纖維或多孔纖維形式的纖維(例如玻璃纖維)，用聚合物(如，丙烯酸樹脂)預(yù)先浸漬并干燥，之后涂覆到心軸上，該心軸之前涂覆有可硬化組合物層(如水泥混凝土泥漿，各種可硬化樹脂等)。在可硬化組合物硬化之前，在整個(gè)心軸的全部高度方向，多孔結(jié)構(gòu)的纖維涂覆到可硬化組合物層上。纖維絲數(shù)量的選擇取決于最后產(chǎn)品的規(guī)定尺寸，0.5到1.0cm的單個(gè)平行纖維絲之間的所需距離，或0.5cm×0.5cm到1.0cm×1.0cm的纖維的所需網(wǎng)眼尺寸。在多孔結(jié)構(gòu)纖維涂覆到心軸表面之后，再在纖維上涂覆一層可硬化組合物，可硬化組合物的涂覆方向與心軸表面垂直。此時(shí)由可硬化組合物和纖維組成的第一層的形成就完成了。在可硬化組合物硬化之前，在先前的可硬化組合物層上涂覆一層多孔結(jié)構(gòu)的纖維，從而形成各連續(xù)層，然后再涂覆一層可硬化組合物。層數(shù)取決于最后產(chǎn)品所需的壁厚。最后一層完成以及可硬化組合物部分硬化之后，將最后產(chǎn)品從心軸上取下，使其完全硬化。
為了獲得具有較好的機(jī)械抵抗力，以及隔熱、和/或隔音性能的建筑構(gòu)件，在可硬化組合物和纖維形成的層之間至少應(yīng)設(shè)置一層質(zhì)輕、保暖、和/或隔音、以及形成構(gòu)件的材料，例如，聚氨酯泡沫。
用于制造由可硬化組合物和纖維制成的建筑構(gòu)件的裝置(圖1)包括裝配有可拆卸法蘭2的可壓縮心軸1；心軸安裝到具有驅(qū)動(dòng)裝置(未顯示)的旋轉(zhuǎn)平臺(tái)3上；纖維纏繞在上面的繞線架4設(shè)置在多級(jí)轉(zhuǎn)臺(tái)5上；拉伸纖維的裝置6；用聚合物浸漬纖維的裝置7，該裝置為豎直圓柱體的形式，圓柱體具有兩排沿其縱軸方向徑向相對設(shè)置的孔；裝置8用于干燥聚合物浸漬的纖維；裝置9用于制造多孔纖維，該裝置的形式是垂直的織布機(jī)，織布機(jī)包括有用于紗線的梭子；以及用于涂覆可硬化組合物的裝置，該裝置固定到可在垂直支架11上移動(dòng)的滑座10上，滑座還包括導(dǎo)向裝置12，該導(dǎo)向裝置加裝有帶噴嘴13的軟管，用來供給可硬化組合物，固定噴嘴的裝置14始終與心軸表面垂直，并且等距，固定噴嘴的裝置固定到可擺動(dòng)的導(dǎo)向裝置上，以及配重15上。裝置14(見圖2)的形狀是平面等邊三角形，等邊三角形的兩個(gè)邊16由剛性材料的板條制成，板條的一端相互連接并固定到可以擺動(dòng)的導(dǎo)向裝置12上，板條的另一端設(shè)置有是球形區(qū)段17，而三角形的第三條邊由帶孔的剛性材料的板條形成，上述孔與用于供給可硬化組合物的噴嘴13相適應(yīng)，上述三角形的第三條邊以噴嘴不超過三角形的外形尺寸外的方式來固定。
裝置運(yùn)行如下。
首先將可硬化組合物，例如水泥混凝土泥漿涂覆到具有可拆卸法蘭2的心軸1上，該心軸通過設(shè)置在裝置14上的噴嘴13安裝到旋轉(zhuǎn)平臺(tái)3上，并借助于軟管與壓縮氣體源以及裝有水泥混凝土泥漿的容器(未示出)相連接。導(dǎo)向裝置12和滑座10沿著垂直支架11可上下移動(dòng)，因此能夠在可拆卸法蘭2之間的心軸1的整個(gè)高度方向上涂覆水泥混凝土泥漿。裝置14固定在可以擺動(dòng)的導(dǎo)向裝置12上，使得噴嘴13始終與心軸表面垂直，并且與其等距，因而能夠確保在旋轉(zhuǎn)的、形狀復(fù)雜的心軸表面均勻涂覆水泥混凝土泥漿，而配重15可確保球形區(qū)段17能始終與旋轉(zhuǎn)心軸的表面接觸。可以選擇安裝有心軸1的旋轉(zhuǎn)平臺(tái)3的轉(zhuǎn)速，以及導(dǎo)向裝置12固定在其上的滑座10的速度，以便確保在法蘭2之間的心軸1的整個(gè)高度方向連續(xù)地和均勻地涂覆水泥混凝土泥漿。在涂完第一層的水泥混凝土泥漿之后，在水泥混凝土泥漿固化之前，通過用于拉緊纖維的第三裝置6將多孔結(jié)構(gòu)纖維運(yùn)送并固定到心軸，多孔結(jié)構(gòu)纖維由來自設(shè)置在多級(jí)轉(zhuǎn)臺(tái)5上的繞線架4中的纖維制成，該纖維通過用于拉緊纖維的第一裝置6，該纖維在用于浸漬纖維的裝置7中用聚合物浸漬，在用于干燥浸漬纖維的裝置8中干燥，然后通過用于拉緊纖維的第二裝置6，并供給到用于制造多孔纖維的裝置9中，該裝置9是垂直的織布機(jī)形式，并具有用于紗線的梭子。如上所述，在纏繞一層多孔纖維之后，上述的層再涂覆水泥混凝土泥漿。裝置運(yùn)行直到最后產(chǎn)品的壁厚達(dá)到要求。在運(yùn)轉(zhuǎn)結(jié)束，以及水泥混凝土泥漿部分硬化之后，壓縮心軸將最后產(chǎn)品從其上取下，此時(shí)法蘭2成為該最后產(chǎn)品的整體部分，因此也從心軸上取下。
根據(jù)上述方法，運(yùn)用上述裝置制造出的所稱的建筑構(gòu)件，在水泥混凝土泥漿完全硬化后可以按其設(shè)計(jì)的目的使用。
取決于心軸最初的形狀和尺寸，以及壁厚，以及是否使用質(zhì)輕、保暖、和/或隔音、以及形成構(gòu)件的材料，例如聚氨酯泡沫，所獲得的建筑構(gòu)件可用于公共工程、商務(wù)大樓、家用建筑、以及住宅建筑如私人小型別墅和多層住宅。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)應(yīng)該指出的是，使用該種建筑構(gòu)件建造的達(dá)到四層的建筑物，可以自承重，也就是，不需要使用另外的承重構(gòu)件，這樣就在很大程度上降低了房屋的造價(jià)。
此外，該建筑構(gòu)件還可以用來制造水管，包括那些壓力型的，發(fā)射塔，電梯，各種用途的貯存器，以及大直徑的隧道過道。
因此，制造由可硬化組合物和纖維組成的建筑構(gòu)件的方法，實(shí)現(xiàn)該方法以及上述類型的建筑構(gòu)件的裝置，能夠消除一些現(xiàn)有技術(shù)所熟知的缺陷，因而能夠提高最后產(chǎn)品的質(zhì)量。
權(quán)利要求
1.一種制造可硬化組合物和纖維的建筑構(gòu)件的方法，包括將至少一層可硬化組合物和一層纖維涂覆到旋轉(zhuǎn)的心軸上，重復(fù)上述步驟，涂覆連續(xù)的各層，干燥以及將最后產(chǎn)品從所述心軸上取下，其特征在于所述纖維在所述心軸的整個(gè)高度方向涂覆到預(yù)先制作的多孔結(jié)構(gòu)，而所述可硬化組合物的涂覆方向與所述纖維的涂覆方向垂直。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于所述纖維使用天然纖維，例如原始植物或動(dòng)物的纖維。
3.根據(jù)權(quán)利要求1到2中任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于在所述可硬化組合物和所述纖維的層之間設(shè)置一層質(zhì)輕、保暖、和/或隔音、以及形成結(jié)構(gòu)的材料，例如，聚氨酯泡沫。
4.一種為了實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述的方法的裝置，包括具有驅(qū)動(dòng)裝置的旋轉(zhuǎn)平臺(tái)，具有法蘭的心軸安裝在所述平臺(tái)上，具有纖維的繞線架，用聚合物組份浸漬所述纖維的裝置，用于干燥所述浸漬纖維的裝置，用于拉伸所述纖維的裝置，以及涂覆所述可硬化組合物的裝置，其特征在于所述裝置進(jìn)一步包括用于制造多孔纖維的裝置，所述用于制造所述多孔纖維的裝置是垂直織布機(jī)的形式，包括用于紗線的梭子；用于設(shè)置具有所述纖維的繞線架的多級(jí)轉(zhuǎn)臺(tái)；可以壓縮的心軸，可以拆卸的法蘭；用于用聚合物浸漬所述纖維的裝置是垂直圓柱體的形式，所述圓柱體具有兩排沿所述圓柱體的縱軸方向、徑向相對設(shè)置的孔；用于涂覆所述可硬化組合物的裝置固定到可在垂直支架上移動(dòng)的滑座上，以及包括導(dǎo)向裝置，所述導(dǎo)向裝置加裝有用于供給所述可硬化組合物的帶噴嘴的軟管，固定所述噴嘴的裝置與所述心軸表面始終垂直，并等距分布，所述裝置固定到可以擺動(dòng)的所述導(dǎo)向裝置上，以及配重上。
5.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于所述固定用以供給可硬化組合物的噴嘴的裝置是平面等邊三角形的形式，所述裝置始終與所述心軸表面垂直，并等距分布，所述三角形的兩個(gè)邊用剛性材料的板條制成，所述板條的一端相互連接固定在可以擺動(dòng)的所述導(dǎo)向裝置上，所述板條的另外一端設(shè)置有球形區(qū)段，而所述三角形的第三條邊由帶孔的剛性材料的板條制成，所述孔與供給所述可硬化組合物的噴嘴相適應(yīng)，所述三角形的所述第三條邊以所述噴嘴不超過三角形的外形尺寸外的方式來固定。
6.一種由可硬化組合物和纖維組成的建筑構(gòu)件，其特征在于所述建筑構(gòu)件是由可硬化組合物和纖維制成的盒形截面的形式，所述截面具有圓形的相對面，所述建筑構(gòu)件在所述可硬化組合物和所述纖維的層之間包括一層質(zhì)輕、保暖、和/或隔音、以及形成結(jié)構(gòu)的材料，例如，聚氨酯泡沫。
7.根據(jù)權(quán)利要求7所述的建筑構(gòu)件，其特征在于所述建筑構(gòu)件中包含的纖維是多孔纖維的形式。
全文摘要
本發(fā)明涉及由可硬化組合物和纖維制成的建筑構(gòu)件的制造方法。本發(fā)明的方法包括將至少一層上述可硬化組合物和一層纖維涂覆到旋轉(zhuǎn)的心軸上，然后重復(fù)上述步驟，涂覆連續(xù)的各層，干燥并從心軸上取下最后產(chǎn)品。纖維沿著上述心軸的整個(gè)高度方向涂覆在預(yù)先制成的多孔纖維上，涂覆可硬化組合物的方向與涂覆纖維的方向垂直。上述發(fā)明能夠制造用于住宅建筑、工業(yè)建筑、電梯、和排水管等的模件。
文檔編號(hào)B28B21/64GK1551819SQ02817421
公開日2004年12月1日 申請日期2002年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月5日
發(fā)明者亞歷山大·亞歷山德羅維奇·格雷費(fèi)尼茨, 亞歷山大 亞歷山德羅維奇 格雷費(fèi)尼茨 申請人:亞歷山大·亞歷山德羅維奇·格雷費(fèi)尼茨, 亞歷山大 亞歷山德羅維奇 格雷費(fèi)尼