專利名稱：處理和加固石塊和石板的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用可硬化樹脂處理和加固天然石塊和天然石板的 裝置和方法，具體地，用于修復(fù)它們的結(jié)構(gòu)缺陷和用于制造各種類型的組 合面板，在該組合面板中天然石連接到其它石板、片材、網(wǎng)狀物或不同種 材料制成的面板，用于形成各種類型的組合面板。
背景技術(shù)：
除了具有裝飾和美學(xué)價值，大理石、花崗巖、條紋石和石頭等天然石 通常在抗壓強度方面具有最佳的物理和技術(shù)特性，它們是耐用材料，常常 適用于完美的拋光，但是偶爾會有牽引阻力，并且常常有結(jié)構(gòu)缺陷。大理石、花崗巖、條紋石和其它石頭的石塊是通過使用不同的開采系 統(tǒng)從采石場開采，前述開采系統(tǒng)的目的是獲得具有規(guī)則且方形的石塊。然 而，除了采石場的開采活動外，許多天然石普遍具有結(jié)構(gòu)缺陷，例如裂紋、 裂痕和裂縫，之后這些缺陷出現(xiàn)在單個開采的石塊中，并且因此出現(xiàn)在從 石塊獲得的所有半成品和成品中。在下面的工作步驟中，具有規(guī)則和方形的石塊通常在多刀片架上切割 成片材，同時用金剛石圓盤機器切割成粗石塊，以便直接獲得小的標準形 式石塊。材料缺陷影響從原材料到制成品的整個傳輸活動，同時也對制造、 材料安裝和通常使用時的維護等以后的活動產(chǎn)生負面影響。經(jīng)歷數(shù)百萬年地殼變化、因而具有不確定和不可控結(jié)構(gòu)特性的天然原 材料的最相關(guān)結(jié)果是它難以適用于工業(yè)批量制造。事實上，在石頭輸送活 動中，缺乏工業(yè)加工的基礎(chǔ)收益和成本的確定；結(jié)果的可編程控制；具 有一致品質(zhì)標準的重復(fù)性制造。同樣的產(chǎn)品的測試更容易受到主觀影響， 自然整個活動局限于手工模式，工作人員以不同工作步驟處理材料。顯然， 需要連續(xù)人工監(jiān)視的制造結(jié)構(gòu)必須限于能夠直接控制的小公司或^f究所。制造機器的工業(yè)和加工石頭的工廠起初注重提高和加速石頭加工的主要活動，例如用多刀片框或金剛石盤機器鋸切石板，用于小尺寸制造品， 以便于表面拋光或打磨平滑。然而，如同悖論，在加工中總是越來越多地 發(fā)現(xiàn)材料的結(jié)構(gòu)問題，這破壞了性能。為了提高工作速度，這些工廠要求 提供最完好的材料，可是直到在仔細打磨它們的表面之前，才發(fā)現(xiàn)需要加 強和加固，以及修復(fù)石板，最近數(shù)十年來，原材料的結(jié)構(gòu)檢査已經(jīng)是整個 石頭部門檢査的首要目的，優(yōu)先考慮修復(fù)問題石板。正是為了鋸切這種不 可粘結(jié)和損傷的石板，甚至石板不分成許多切頭以便然后修復(fù)它們，如果 能夠解決該問題，或部分地解決該問題。從機器制造商和加工天然石的工 廠的角度考慮，這種活動是沒有效率的，然而，允許建造和出售非常昂貴 的襯墊，把石板單獨地裝載在襯墊中，在它們的最后部分上設(shè)置網(wǎng)和在可 見表面上涂覆樹脂，即需要用于該目的的襯墊和高成本的表面加工?？偸歉鶕?jù)這樣的哲學(xué)，之后，開始使用樹脂涂層襯墊，用于閉合花崗 巖表面微孔，還用于實現(xiàn)完美的石板，其不需要后部加強網(wǎng)，以便允許更 好的拋光。樹脂涂覆襯墊用于瓦和小大理石和花崗巖，盡管越來越少這樣 用。由于此原因，工業(yè)制造商和工廠完全忽視了石塊加固的問題，把這些 檢査任務(wù)留給鋸切石塊的人員。根據(jù)這樣的引導(dǎo)，多年來廣泛傳播的首要的基部方案膠粘石塊的一個 或更多表面，以使一個或更多個石塊表面上凸出的裂紋通過橋接物連接， 以避免裂紋打開或延伸到單獨的石板。另一個技術(shù)是用玻璃纖維涂覆一個 或更多個石塊表面，并且通過刷或噴涂來施加可硬化樹脂。另一個技術(shù)是 建造由木板形成的石塊包容盒，然后圍繞石塊向盒內(nèi)注射可硬化樹脂，以 降低填充材料的平均成本。更近來，已經(jīng)執(zhí)行完全的石塊襯墊，通過把石 塊插入閉合的塑料袋中，在圍繞石塊注入液態(tài)可硬化樹脂之前該塑料袋中 具有特定真空程度，然后，保持該真空直至樹脂硬化。所有這些布置的目的是圍繞問題石板的周圍形成包容框。然而，這種 包容框不總是成功的，結(jié)果部分石板鋸裂，分成了碎片或沒有棱角。每個 系統(tǒng)具有它的支撐體，顯然，所有這些系統(tǒng)具作為強的支撐體的修復(fù)襯墊。 對于這些問題的一些更理性的研究已經(jīng)進行，并且提出了一些專利。所有 這些方法都使用真空和壓差以強迫引導(dǎo)樹脂進入石塊缺陷中， 一些方法使 用正壓提高滲透性。第一公知的專利是70年遞交的意大利專利No. 1.027.222。根據(jù)該 專利公開的內(nèi)容，石塊包裹到柔性容器中，容器頂部開口并且浸入箱中， 在箱中注入油。箱設(shè)置有上部周邊墊，在該墊上密封放置一蓋，該蓋配備 有真空泵。之后執(zhí)行真空，樹脂注入石塊上表面，并且能夠通過去除或注 入油來改變液面。 一旦破壞真空，注入的空氣把樹脂擠壓進石塊裂紋和結(jié) 構(gòu)斷裂中。在樹脂硬化后，從箱取出除油，和取出石塊并進行鋸切。試驗 結(jié)果很好，但是從實用的角度看，它的缺陷是明顯的由于使用大量油， 該方法很臟，石塊制備工作量大，由于需要在現(xiàn)場放置油直至樹脂硬化， 因此該方法生產(chǎn)能力差。還進行其它努力，例如使用金屬容器或圍繞石塊組裝模板。由于石塊 的尺寸變化很大，需要使石塊成方形，需要拆卸和重新組裝模板，更換或 清洗，在每個處理中，水平和豎直石板之間的每個連接上需要墊圈，這導(dǎo) 致加工工作強度大，不能夠?qū)崿F(xiàn)工業(yè)化。專利文獻EP-A-0 962 430解決了該問題，通過在高壓鍋中注入空氣， 當真空破壞時，便石塊支撐注入石塊上的樹脂的液壓和加工期間出現(xiàn)的壓 力。液體-氣體密封涂層膠粘到石塊上，適當?shù)馗綦x連接到石塊的多個凸 起，這允許樹脂自由地圍繞它流動。該方法的缺陷是需要平面石塊表面， 在該表面上膠粘包容片，難以保證基部、周邊和邊緣部分的封閉緊密性， 需要數(shù)次使用膠粘劑連接殼到石塊，為了實現(xiàn)密封性。專利文獻WO-A-02/002480公開一種更容易和更合理的方法，由于它必須膠粘形成為樹脂密封織物的隔離物，同時通過水密封殼包括石塊的基 部和四壁，該水密封殼通過堅固的結(jié)構(gòu)保持在適當位置，該堅固的結(jié)構(gòu)緊 固到平臺上，該平臺用于支撐和輸送石塊。問題仍為要保證石塊具有平面 表面，在該情況下，不因為它們需要在上面膠粘隔離物，而是因為石塊和 容器之間的分界面之間的縫隙越大消耗的樹脂越多。為了限制樹脂消耗到 最大量，利用幾厘米后的材料板覆蓋石塊上表面，該材料板的重量大于樹 脂，并且涂覆有樹脂不能粘附的塑料。板的功能是把樹脂僅集中在周邊環(huán)上，幾厘米寬，因而允許更好程 度地控制而沒有浪費，即使石塊上表面不完美地平整。具有4m2平面表面 的石塊，其在滲透終了時覆蓋一厘米液體樹脂，然而，浪費了 40公斤高成本樹脂。因為石塊的沒有覆蓋樹脂的表面部分引起操作失敗，這難以保證上平面表面精確地平整，因此，顯然，通過在周邊上集中厚度等于8-9 厘米的樹脂來檢查樹脂是重要的，但是在小的表面部分上，因此允許更容 易和安全地檢查樹脂液面和較小消耗。此外，作為石板，已經(jīng)進行了許多修復(fù)研究。專利文獻EP-A-0 344 619提出在真空下在高壓鍋中制造多個石板， 同時用加強材料加強該石板并且在單個過程中結(jié)構(gòu)性地修復(fù)它們。該過程 的缺陷是需要手動操作插入加強和分離板，和根據(jù)不同的石塊尺寸適配 不同的容器。專利文獻US-A-5 226 402公開一種薄加強板的真空制造方法，通過 在結(jié)構(gòu)上重疊已鋸切的石板到要獲得的厚度的兩倍，框架刀片用于把石板 切割成兩部分，在兩個板表面之間設(shè)置隔離片和加強片。節(jié)距調(diào)節(jié)的控制 儀器和隔離構(gòu)件允許在石塊中組裝石板，石板中心之間的距離等于框架刀 片；然后組裝的石塊閉合在模板中，該模板的壁是板支撐結(jié)構(gòu)，各種模板 元件之間具有真空密封墊圈。在旋轉(zhuǎn)90。后，模板插入高壓鍋中用于真空 滲透。在滲透用的樹脂己硬化后，石塊從模板移除并且用多刀片框鋸切， 該多刀片框具有對應(yīng)于刀片位置的中間板平面，在周邊分離切割后，形成 兩個薄加強板，通過使裂紋邊緣與樹脂橋接來修復(fù)該薄加強板。該方法的 缺陷是操作困難，需要大量勞動力，而且，模板難以適應(yīng)于包裝的石板 的尺寸。在專利文獻WO-A-02/060836中，同樣，通過填充穿過板或從一個表 面凸出的所有裂紋，進行板的中心修復(fù)，這能夠在高壓鍋中的多個并排放 置的石板上進行，用于形成多層石塊，這些層通過樹脂不能粘附的片相互 分離，并且具有樹脂密封內(nèi)部板網(wǎng)。與上述廣泛使用的石板修復(fù)和加強襯 墊相反，它在許多工作臺處依序處理單個石板，在單個操作中同時處理多 個并排放置的石板。事實上，該方法執(zhí)行整個石板厚度上的中心修復(fù)，同 時內(nèi)線處理局限于用玻璃網(wǎng)加強石板后表面和裝飾地在可見表面上涂覆 樹脂涂層，利用平滑或拋光操作加工表面。石板厚度上的裂紋仍然張開并 且僅在表面的附近用薄樹脂膜使其閉合和不可見。在實際中，石板是破損 的和保持破損的石板，這樣處理只是沒有人看見它破損。在上市、輸送和切割成所需形式中，將會出現(xiàn)分裂的問題。僅后面的網(wǎng)把它們保持在一起， 這有助于膠粘來修復(fù)。上述發(fā)明還進一步允許制造組合材料，該組合材料由兩個或更多個元 件一體形成，該組合材料具有的特性超個多個單獨元件的特性總和?，F(xiàn)今， 石頭基組合材料的制造仍然是手工的，具有高成本，使得它們局限于機會 市場，同時，從技術(shù)的角度來看，它們的品質(zhì)不總是可接受的，容易出現(xiàn) 不可控制的平面扭曲和不能保證經(jīng)久耐用。近來的專利方法的技術(shù)結(jié)果是 好的，但是制造方法復(fù)雜，并且需要高成本工具，這需要提高和簡化，同 時需要降低單位制造成本。然而，排除使用液體-氣體密封模板外，這些 方法具有經(jīng)濟和技術(shù)上的重要優(yōu)點，在基部分離石塊和沿具有液體-氣體 密封片的豎直壁與結(jié)構(gòu)分離，這能夠適用于不同石塊尺寸和用于抵抗注入 樹脂的液壓。與使用當前使用的襯墊單個地加強和修改石板相比，該方法 還實現(xiàn)顯著減少彌散在環(huán)境中的揮發(fā)物質(zhì)。發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)的上述問題，因此提出一種利用 可硬化樹脂處理和加固石塊和石板的系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠容易和經(jīng)濟地使 用，其可采用相同投資物和工廠用于各種目的，其特別注重工業(yè)化、環(huán)境 和成本。此外，本發(fā)明的一個目的是提供一種方法，該方法能夠容易和經(jīng)濟地 處理和加固石塊和石板，并且減少和極好地控制樹脂消耗量。本發(fā)明的另一個目的是提供一種系統(tǒng)和方法，其允許加固具有缺陷結(jié) 構(gòu)的天然石塊和并排放置以便形成多層石塊的具有缺陷的天然石板，該天 然石板連接到板或薄輕板、其它片的網(wǎng)或其它材料的板，以便形成組合材 料，其不需要把石塊包容在剛性框架中，僅在它的基部和周邊用片包容， 并且盡可能考慮石塊上表面上的樹脂消耗，而不需要平整它的上表面，并 且允許修復(fù)相對不成形的石塊，而不需要仔細地使它們成方形。根據(jù)以下說明，利用權(quán)利要求1中公開的處理和加固石塊和石板的系 統(tǒng)能夠獲得本發(fā)明的上述和其它目的和優(yōu)點。此外，利用權(quán)利要求27中公開的處理和加固石塊和石板的方法能夠獲得本發(fā)明的上述和其它目的和優(yōu)點。從屬權(quán)利要求是本發(fā)明的優(yōu)選實施 例和各種變化。


參考附圖并通過一些優(yōu)選實施例的說明，本發(fā)明將更清楚，前述實施 例是非限制性實例。圖1顯示在發(fā)明的加工步驟中，單塊石塊或由重疊板組成的石塊的立體圖；圖2a顯示在發(fā)明的加工步驟中，系統(tǒng)的前視圖；圖2b顯示圖2a中的系統(tǒng)的詳細剖視圖；圖3a顯示圖2a的系統(tǒng)的側(cè)視圖；圖3b顯示圖3a的系統(tǒng)的詳細剖視圖；圖4顯示本發(fā)明的系統(tǒng)的元件的前視圖。
具體實施方式
如前所述，有利地，本發(fā)明能夠用于填充和加固單塊天然石塊和由多 個石板組成的石塊，前述多個石板根據(jù)要獲得的產(chǎn)品自由組合，結(jié)果，下 文設(shè)計了不同實例，為了一致，用術(shù)語"石塊"進行統(tǒng)稱。根據(jù)以下的說明，本發(fā)明將變得更清楚，本發(fā)明的系統(tǒng)和方法允許獲得不同的石塊制備品，但是具有相同的過程——外部所有突出的破損被修復(fù)的開采石塊；——所有厚度修復(fù)的、具有或不具有后加固網(wǎng)的、且厚度為兩厘米以上的結(jié)構(gòu)缺陷材料的石板；一一背部用玻璃或炭網(wǎng)或其它纖維或多孔鋼板或網(wǎng)加固的薄天然石 板，以便增加石板撓曲強度；石板能夠由健康的石材制成，或甚至由初始 具有缺陷但修復(fù)的石材制成；當需要減小重量時，任何修復(fù)的石材石塊能 夠鋸成厚度為10 mm、 7 mm或5 mm的石板；——具有傳統(tǒng)厚度或輕薄的組合石板，其中石頭連接到結(jié)構(gòu)蜂窩板、 玻璃、層狀安全玻璃和其它非石頭板，同時修復(fù)石板上出現(xiàn)的缺陷；——形成石塊的多層組合石塊，其中石材板連接到其它板或許多其它石頭或非石頭材料，之后該石塊能夠沿垂直于板組裝平面的平面鋸切成 板。參考附圖，本發(fā)明的系統(tǒng)10包括——至少一個液體-氣體密封片2，用于形成石塊1的包容殼3;優(yōu)選 地，片2還必須是柔性的和可變形的；——至少一個樹脂可浸透層，該樹脂可浸透層設(shè)置在石塊1和片2之 間，適用于在石塊1和片2之間產(chǎn)生距離，通過該樹脂可浸透層，樹脂能 夠容易地流通；該樹脂可浸透層可通過玻璃纖維網(wǎng)或其它材料制的許多重 疊層實現(xiàn)?？蛇x地，該樹脂可浸透層能夠利用圖4顯示的樹脂可浸透通道 片4實現(xiàn)，該樹脂可浸透通道片4由非粘性材料制成并且在側(cè)面上配備有 互連通道的網(wǎng)絡(luò)4a，該互連通道的網(wǎng)絡(luò)4a鄰接到石塊1上并適用于在石 塊1的任何部分上以很小的壓降獲得樹脂；顯然，網(wǎng)絡(luò)4a的形狀和設(shè)計 能夠任意變化，假設(shè)通道能夠不是擠壓和壓平在石塊1上和用于使樹脂通 過的通道的工作部分適于保證樹脂的自由流動。此外，系統(tǒng)10能夠包括 一個或更多個玻璃層或加強網(wǎng)層(未顯示)以確保周邊加強框，這些層設(shè) 置在通道片4和石塊1之間的四個側(cè)面上，該四個側(cè)面與下面的和公知的 鋸切平面垂直，與石塊1包括的石板垂直。可能地，在處理獲得最終組合 石塊的多層石塊l的處理中，能夠使用不粘附樹脂的隔離層，該隔離層設(shè) 置在石塊1的單獨的石頭層之間；——至少一個閉合總管20，優(yōu)選地閉合總管20抵靠在石塊1上并且 通過樹脂可滲透層和/或通道片4的孔與石塊1連通，閉合總管20包括中 心主體5和蓋6，閉合總管20適用于把片2的邊緣固定在它的外部或內(nèi) 部，以便通過中心主體5的內(nèi)部體積部分來限定樹脂箱，和當包容殼3 內(nèi)產(chǎn)生真空時實現(xiàn)液體-氣體密封的包容殼3。具體地，如圖2b和3b所 示，片2的上邊緣包裹在中心主體5的外部，優(yōu)選地實現(xiàn)平均直徑和高度 為幾十厘米的管，并且在中心主體5的厚度上朝內(nèi)向后彎曲，可能的話切 割掉多余部分，以便蓋6放置在中心主體5上，蓋6堵塞它并保證液體-氣體密封。優(yōu)選地，中心主體5由樹脂不能粘附的材料制成，并且能夠形 成稍微的錐形形狀，該錐形形狀的下部直徑較大，以便不受加工結(jié)束時保 留在它內(nèi)部的硬化樹脂的影響。由中心主體5和蓋6組成的閉合總管20還進一步配備有連接裝置，該連接裝置適用于使包容殼3的內(nèi)部與至少一 個壓力控制導(dǎo)管(未顯示)、連接到以便在所述包容殼3內(nèi)產(chǎn)生真空的第 一真空泵21的至少一個導(dǎo)管15、和包容殼3內(nèi)的破壞真空的至少一個空 氣注入導(dǎo)管19連接。所述閉合總管20還配備有用于密封通過至少一個樹 脂供應(yīng)導(dǎo)管17的裝置，該至少一個樹脂供應(yīng)導(dǎo)管17通過樹脂存儲、調(diào)節(jié) 和混合裝置(未顯示)供應(yīng)。蓋6的上側(cè)上配備有第一觀測臺7a，通過該 第一觀測臺7a能夠觀看閉合總管20內(nèi)的過程；此外，能夠在閉合總管20 內(nèi)提供第一照明裝置23，例如光纖?？蛇x地或除了第一觀測臺7a和第一 照明裝置23外，閉合總管20能夠配備有與樹脂存儲、調(diào)節(jié)和混合裝置協(xié) 作的樹脂的液面25的至少一個液面?zhèn)鞲衅?，以便當閉合總管20內(nèi)的樹 脂降低低于一定安全液面時，驅(qū)動供應(yīng)樹脂。液面?zhèn)鞲衅?能夠是兩個或 三個以保證即使一個傳感器出毛病時仍可正常工作。如果液面?zhèn)鞲衅? 用于自動樹脂控制和供應(yīng)時，它們將放置在安全液面處，該安全液面比石 塊1的最上部分高幾厘米，以便樹脂能夠完全覆蓋石塊。如果一個人通過 第一觀測臺7a和照明裝置23手動和觀測地操作時，通過許多厚度(例如 兩厘米)來限定正確的樹脂液面25，樹脂液面25位于中心主體5內(nèi)并以 下面的厚度重疊..安全樹脂的液面25能夠容易地通過沒有被樹脂覆蓋的 一個或兩個厚度來定位；——高壓鍋13，其適用于降壓和承受正壓，高壓鍋13的內(nèi)部設(shè)置有 石塊1的支撐臺11，石塊1被包覆在樹脂可滲透層和片2中；這種支撐臺 11能夠配備有滾輪車14a，在電動的情況下，該滾輪車14a適用于沿導(dǎo) 軌14b滑動，以便允許高壓鍋13內(nèi)的石塊l容易地傳輸；具體參考圖l， 請注意，石塊1、單塊石塊la或組合或重疊的石板lb之間可放置隔離層， 并且被通道片4包裹和放置在支撐臺ll上，在支撐臺11的基部設(shè)置片2， 能夠通過彈性墊，片2圍繞石塊1的豎直表面放置并且上邊緣與閉合總管 20連接，實現(xiàn)包容殼3與高壓鍋13的外部環(huán)境的隔離。高壓鍋13還能 夠配備有第二觀測臺7b，例如放置在中心的上限值處，以便與第一觀測臺 7a對應(yīng)并允許視覺觀測閉合總管20內(nèi)的過程，可能的話，借助第二照明 裝置(未顯示)的照明，例如至少一個外部燈。為了使閉合總管20的連 接裝置與它們相關(guān)的導(dǎo)管連接， 一旦石塊1放置在支撐臺11上，就被輸送到高壓鍋13內(nèi)，高壓鍋13能夠配備有至少一個移動服務(wù)法蘭9或在 高壓鍋13主體中的直通密封開口 (未顯示)。參考圖2a,顯示放置在高 壓鍋13內(nèi)的石塊1的前視圖，顯示高壓鍋13的門13a打開，并且樹脂 供應(yīng)導(dǎo)管17通過移動服務(wù)法蘭9和通過閉合總管20的密封通過裝置，并 插入到包容殼3的內(nèi)部，優(yōu)選插到石塊1的基部，連接到第一真空泵21 的導(dǎo)管15通過高壓鍋13主體中獲得的密封開口。圖3a顯示門13a關(guān)閉 的圖2a的高壓鍋13的側(cè)視圖。本發(fā)明還涉及通過前述系統(tǒng)10利用可硬化樹脂處理和加固天然石塊 和石板的方法。具體地，根據(jù)本發(fā)明的方法，通過使用真空和正壓在石塊 1的結(jié)構(gòu)缺陷中強迫地注入可硬化樹脂，用于加固采石石塊，在該石塊中 內(nèi)部裂紋與石塊的六個表面中的一個連通，并且用于修復(fù)裂紋、裂縫和結(jié) 構(gòu)斷裂，這能夠在并排放置的組成多層石塊的石板中發(fā)現(xiàn)，它們之間具有 沿分界面延伸的間隙并且等同于采石石塊的裂紋，能夠在單獨層之間插入 隔離層，樹脂不能夠粘附到該隔離層上，并且把這種天然石板連接到加強 片和網(wǎng)或其它天然石或其它材料的平板，因此組成多層單塊石塊，之后該 多層單塊石塊能夠沿垂直于組成它的石板的垂直平面分成石板。此外，本 發(fā)明的方法允許生產(chǎn)輕的組合材料，該組合材料由具有薄材料和加強網(wǎng)或 其它石材或包括結(jié)構(gòu)面板的其它支撐材料的石板組成，相互連接它們，而 在石塊中沒有隔離層，與作為裝飾品的相同類型或不同類型的石材的石板 的裝配平面垂直地鋸切石塊。具體地，本發(fā)明的方法包括如下步驟a)加熱石塊1至預(yù)加熱溫度，以便獲得熱物質(zhì)，當石塊1在高壓鍋13 中處于負壓下時，其允許完美地干燥石塊l，因而避免存在水的裂縫中形 成冰，具體地，石塊1能夠加熱直至石塊內(nèi)部達到大約等于15-20° C的預(yù)加熱溫度。在處理多層石塊1時，不妨假設(shè)組成石塊1的石板在組裝到 石塊中之前加熱到高于預(yù)加熱溫度，優(yōu)選地加熱到50-60° C，從而使得 當組裝時損失的溫度等于傳入石塊內(nèi)部的數(shù)量相同。可利用任何公知的適 用于該功能的裝置來實現(xiàn)該加熱，例如長時間駐留在熱空氣爐中，該熱空 氣爐包圍用于單塊石塊的石塊，或者石板在隧道式烤爐中。能夠利用電、 天然氣或GPL燃燒器或其它燃燒器來加熱。b) 在支撐臺11上放置液體-氣體密封的片2，用于形成包容殼3;c) 在片2上放置石塊1，能夠在它們之間插入樹脂可滲透隔離層，該 樹脂可滲透隔離層的尺寸等于石塊1的基部或多層石板的尺寸；對于多層 石塊1的情況，在組裝石塊l之前，第一石板放置在片2上或隔離層上， 能夠使石板與其它材料和/或要獲得的本產(chǎn)品的隔離片交替；d) 在石塊1的四個豎直表面周圍和石塊1的上面設(shè)置樹脂可滲透層；e) 沿石塊1的表面放置樹脂供應(yīng)導(dǎo)管17，優(yōu)選地樹脂供應(yīng)導(dǎo)管17 的出口靠近石塊l基部；f) 提起石塊1的豎直表面周圍的液體-氣體密封片2，并且把片2的 上邊緣包裹到閉合總管20上，用于實現(xiàn)包容殼3;具體地，把片2的上 邊緣包裹在中心主體5的外部，用于作為樹脂箱，并且在中心主體的厚度 上向內(nèi)彎曲，之后能夠切割多余部分，蓋6放置在其上。然后，當包容殼 3中產(chǎn)生真空時該蓋6擠壓中心主體5邊緣，以這種方式擠壓插入閉合總 管20中的片的上邊緣的折疊端，之后使包容殼3的內(nèi)部物與高壓鍋13 環(huán)境分離；g) 把上面放置石塊1的支撐臺11放進高壓鍋13內(nèi)，并且連接高壓 鍋13外部的各種導(dǎo)管，這些導(dǎo)管通過移動服務(wù)法蘭9或高壓鍋13主體 中獲得的密封開口離開閉合總管20;h) 使樹脂供應(yīng)導(dǎo)管17通過閉合總管20的密封通過裝置，并且把導(dǎo) 管17連接到樹脂存儲、調(diào)節(jié)和混合裝置；i) 通過第一真空泵21和導(dǎo)管15在具有液體-氣體密封片2的包容殼 3中產(chǎn)生真空，液體-氣體密封片2擠壓在石塊1上。在該步驟中，高壓鍋 13的門能夠打開以便允許檢查包容殼3的逐漸吸氣，如果石塊1具有規(guī) 則形狀并且沒有能夠損壞擠壓在石塊上的液體-氣體密封片的特別不規(guī)則 的地方?？蛇x地，也能夠在高壓鍋13中產(chǎn)生真空，檢查壓力差減小值， 包容殼3更加逐漸平緩地吸附在石塊1上；當在包容殼3內(nèi)產(chǎn)生真空時， 逐漸降低的壓力產(chǎn)生的減小的蒸氣壓允許完全的材料干燥?；谠撃康模?一旦達到真空，等待必要時間，用于彎曲去除石塊中存在的水。對于干燥 石塊，真空程度必須達到零，但是，在殘留壓力為10/15毫巴數(shù)量級下， 能夠正確地執(zhí)行樹脂進入包容石塊1的包容殼3的操作；j)在包容殼3內(nèi)已經(jīng)達到期望壓力后，通過樹脂供應(yīng)導(dǎo)管17從樹脂 存儲、調(diào)節(jié)和混合裝置向包容殼3的內(nèi)部注射流體狀態(tài)的樹脂。能夠假設(shè)樹脂能夠適當?shù)刂?，以便使石塊1修復(fù)與被處理材料的顏色兼容；k)由于沒有空氣，當注入石塊中的樹脂自由填充所有中空空間并且 凸出到中心主體5達到液面?zhèn)鞲衅?位置或事先建立的厚度范圍所確定的 安全液面時，通過樹脂的液面25上方的空氣注入導(dǎo)管19，在閉合總管20 中注入空氣，從而破壞包容殼3內(nèi)部的真空，并且開始石塊l的滲透；空 氣施加推力，強迫樹脂噴射進所有結(jié)構(gòu)斷裂中和石塊1下方的開放噴射通 道，同時一旦低于確定的安全液面就供應(yīng)樹脂；1)通過空氣壓力導(dǎo)管，利用公知的壓力控制儀器的信號，檢査高壓 鍋13和包容殼3內(nèi)的壓差，并且通過手動控制閥或適當?shù)墓詣涌刂?裝置驅(qū)動的閥進行操作，用于使包容殼3內(nèi)的壓力低于高壓鍋13內(nèi)環(huán)境 壓力，獨立于門13a關(guān)閉或打開，相對于石塊1的高度和中心主體5中的 樹脂液面限定的噴射樹脂的液壓，包容殼3內(nèi)的壓力至少低100毫巴；必 須在整個加工過程中保持該壓差；m)為了這些目的，當真空已經(jīng)破壞時，包容殼內(nèi)部達到一個壓力值， 該壓力值仍與注入樹脂的液壓力施加的推力相一致，此時，如果之前門是 打開的，則需要關(guān)閉高壓鍋13的門，并且通過至少一個空氣壓縮機27 給高壓鍋13加壓，以便保持包容殼3的內(nèi)部和外部之間的壓力差。如果 加工開始時高壓鍋13是關(guān)閉的，則調(diào)節(jié)包容殼3和高壓鍋13內(nèi)的壓力， 以便保持足夠的壓差以便抵抗液壓推力，包容殼3的內(nèi)部壓力總低于外部 壓力；n)完成包容殼中的真空破壞，直至達到大氣壓值，并且壓縮機27在 高壓鍋中產(chǎn)生過壓以便保持壓差；o)繼續(xù)增加包容殼3和高壓鍋13中的壓力，直至達到能夠安全地 達到的最大壓力，該最大壓力能夠等于6巴或更大， 一直檢查和保持包容 殼3內(nèi)的壓力低于高壓鍋13內(nèi)的壓力，以便增加樹脂推力和把樹脂注入 較小的相關(guān)裂紋和結(jié)構(gòu)斷裂中；p)在已經(jīng)達到最大壓力程度之后，并且讓壓力以最大推力作用在樹 脂液面25上，以便完成滲透，通過把包容殼3的內(nèi)部返回到大氣壓，逐漸地和并行地降低高壓鍋13和包容殼3內(nèi)的壓力，并且保持壓差直至樹脂硬化或至少直至樹脂凝固，以便放置樹脂泄漏； q)拆卸各種導(dǎo)管；r)從高壓鍋13提取石塊1。樹脂硬化能夠在高壓鍋外部完成，以便 從包容殼取出內(nèi)容物；為了更快速地釋放高壓鍋13，用于處理以下石塊， 可選地，能夠在高壓鍋13中注入熱空氣以便加速樹脂固化到至少凝固程 度;快速釋放高壓鍋的優(yōu)選方案是在已排放壓力后再次在包容殼3中產(chǎn)生 真空，并保持壓差，然后在大氣壓下取回高壓鍋13，打開高壓鍋門，并 且把包容殼3連接到第二個獨立的真空泵(未顯示)，并從高壓鍋13取出 石塊l，第二真空泵一直保持工作直至樹脂硬化。通過把石塊插入循環(huán)空 氣爐中能夠加速硬化；s) —旦已經(jīng)完成樹脂硬化，從包裹石塊的片2和樹脂可滲透層釋放 石塊l,以及從加工中使用的任何其它支撐結(jié)構(gòu)釋放石塊l。單塊石塊l 將被毫無問題地鋸切成均勻的薄板。對于多層石塊l，連接石板的硬化樹 脂制成的周邊框架必須被去除，以便之后利用具有吸盤的板從石塊分離它 們，之后對它們的表面進行修整。相對現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的系統(tǒng)IO和方法具有以下新穎性特點——中心主體5的內(nèi)部體積限定的樹脂箱放置在石塊1的上方，閉合 液體-氣體密封片2，液體-氣體密封片2完全地包裹石塊1;——通過該樹脂箱，能夠總是保持樹脂液面25高于石塊1的上表面 的更凸出部分的上部，從而使得樹脂完全地包裹石塊。因此，不再必要平 整上表面和在石塊1上大量噴射樹脂來避免從石塊1凸出的未覆蓋碎片在 真空破壞或過壓下吸收空氣(這會導(dǎo)致滲透失敗)。當石塊1的表面不夠 平整到能夠把閉合總管20放置在上面時，或具有超出閉合總管20通過 升高樹脂安全液面25的補償能力的石塊1朝上凸起時，能夠使用閉合總 管20的至少一個支撐墊(未顯示)，支撐墊適用于在石塊1的上表面上形 成閉合總管20的支撐平面，以便于閉合總管20以最方便的程度放置在上 面；即例如，支撐墊能夠由石膏或水泥或泡沫聚氨酯制成；——包容石塊l的包容殼3和高壓鍋13限定兩個不同的和獨立的環(huán) 境，這兩個環(huán)境能夠連通以便使包容殼3內(nèi)的壓力在每個步驟中都低于高壓鍋13內(nèi)的壓力，用于抵消注入包容殼3內(nèi)的樹脂的液壓和把片2處處 (包括石塊上表面)擠壓在石塊1上，因此，去除了現(xiàn)有技術(shù)的包容結(jié)構(gòu)， 同時樹脂消耗量降低到必要量。此外，本發(fā)明的上述方法簡單快速，并且在工作時間內(nèi)能夠重復(fù)許多 次。元件和耗材經(jīng)濟。該方法對操作人員和環(huán)境都安全，并且不產(chǎn)生危險 廢物。通過泵從箱向閉合回路中的熱調(diào)節(jié)和混合裝置中輸送液態(tài)樹脂，直 至到達包容石塊的包容殼內(nèi)，沒有氣體釋放到環(huán)境中。使用系統(tǒng)10或執(zhí) 行方法的操作人員不會與樹脂直接物理接觸。因此，本發(fā)明公開了一種通 用和獨特的處理系統(tǒng)和方法，其允許修復(fù)與外部連通的所有石塊結(jié)構(gòu)缺陷 和中心修復(fù)石板，能夠?qū)崿F(xiàn)制造組合材料的制造方法，在該組合材料中， 石頭與其它材料制成一體。
權(quán)利要求
1.一種系統(tǒng)(10)，用于利用可硬化樹脂處理和加固單塊或包括多個石頭層的多層石塊(1)，特別用于修復(fù)所述石塊的結(jié)構(gòu)缺陷或用于制造各種類型的組合面板，其中所述天然石是結(jié)構(gòu)修復(fù)的并且連接到其它石頭層或片或網(wǎng)或不同材料制的面板，用于形成組合面板，其特征在于，所述系統(tǒng)包括至少一個液體-氣體密封片(2)，所述至少一個液體-氣體密封片(2)適用于形成石塊(1)的包容殼(3)；至少一個樹脂可滲透層，所述至少一個樹脂可滲透層設(shè)置在所述石塊(1)和所述片(2)之間，適用于在所述石塊(1)和所述片(2)之間產(chǎn)生距離，所述樹脂能夠通過該樹脂可滲透層流動；至少一個閉合總管(20)，所述閉合總管(20)包括中心主體(5)和蓋(6)，所述閉合總管(20)配備有連接裝置和通過樹脂存儲、調(diào)節(jié)和混合裝置供應(yīng)的至少一個樹脂供應(yīng)導(dǎo)管(17)的密封通過裝置，所述連接裝置適用于使所述包容殼(3)的內(nèi)部與至少一個壓力控制導(dǎo)管、連接到第一真空泵(21)的至少一個導(dǎo)管(15)、所述包容殼(3)內(nèi)的至少一個空氣注入導(dǎo)管(19)連接；和高壓鍋(13)，所述高壓鍋(13)的內(nèi)部設(shè)置有所述石塊(1)的至少一個支撐臺(11)，所述石塊(1)包覆在所述樹脂可滲透層和所述片(2)中。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l的系統(tǒng)(IO)，其特征在于所述片(2)是柔性的且 可變形的。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)(IO)，其特征在于所述可滲透層由多個 重疊的玻璃纖維網(wǎng)層組成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)(IO)，其特征在于所述可滲透層是可滲透所述樹脂的通道片(4)，所述通道片(4)由非粘性材料制成并且在側(cè)面上 配備有互連通道網(wǎng)絡(luò)(4a)，以便抵靠在所述石塊(1)上并且適用于把所 述樹脂帶到所述石塊(1)的每個部分。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)(IO)，其特征在于包括至少一個玻璃層 或加強網(wǎng)，所述至少一個玻璃層或加強網(wǎng)適用于設(shè)置在所述通道片(4)和所述石塊(l)之間，用于產(chǎn)生周邊加強框。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)(IO)，其特征在于包括多個隔離層，所 述樹脂不能粘附到所述多個隔離層，所述多個隔離層設(shè)置在所述多層石塊 (l)的所述單個石頭層之間。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)(IO)，其特征在于所述閉合總管(20)適用于把所述片(2)的上邊緣固定在閉合總管的內(nèi)部，以便通過所述中心主 體(5)的內(nèi)部體積部分來限定用于所述樹脂的箱，以及實現(xiàn)液體-氣體密封 的所述包容殼(3)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7的系統(tǒng)(10)，其特征在于所述片(2)的所述上邊 緣包裹所述中心主體(5)的外部并且在所述中心主體(5)的厚度上朝內(nèi) 向后彎曲，用于在上面放置所述蓋(6)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)(IO)，其特征在于所述中心主體(5)由 所述樹脂不能粘附到上面的材料制成。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)(IO)，其特征在于所述中心主體(5) 具有錐形形狀。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)(IO)，其特征在于所述蓋(6)的上側(cè)上配備有第一觀測臺(7a)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)(IO)，其特征在于所述閉合總管(20) 配備有所述包容殼(3)的所述內(nèi)部的第一照明裝置(23)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12的系統(tǒng)(IO)，其特征在于所述照明裝置(23) 是光纖。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)(IO)，其特征在于所述閉合總管(20) 配備有與所述樹脂存儲、調(diào)節(jié)和混合裝置協(xié)作的所述樹脂的液面(25)的至 少一個液面?zhèn)鞲衅?8h
15. 根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)(IO)，其特征在于所述閉合總管(20) 配備有用于檢查所述樹脂的所述液面(25)的多個重疊厚度。
16. 根據(jù)權(quán)利要求l的系統(tǒng)(IO)，其特征在于所述支撐臺(ll)配備 有滾輪車(14a)，所述滾輪車(14a)適于沿所述高壓鍋(13)內(nèi)的軌道(14b) 滑動。
17. 根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)(IO)，其特征在于所述滾輪車(14a)是電動的。
18. 根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)(IO)，其特征在于所述高壓鍋(13)配備有與所述第一觀測臺(7a)對應(yīng)的第二觀測臺(7b)。
19. 根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)(IO)，其特征在于所述高壓鍋(13)配 備有用于連接所述導(dǎo)管的至少一個移動服務(wù)法蘭(9)。
20. 根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)(IO)，其特征在于所述高壓鍋(13)配 備有用于通過所述導(dǎo)管的密封開口。
21. 根據(jù)權(quán)利要求l的系統(tǒng)(IO)，其特征在于所述樹脂是著色的。
22. 根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)(IO),其特征在于所述中心主體(5)的內(nèi)部體積限定用于所述樹脂的箱，所述箱放置在所述石塊(1)上方， 閉合所述片(2)，所述片(2)完全地包裹所述石塊(1)。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22的系統(tǒng)(IO)，其特征在于通過所述箱，能夠 保持所述樹脂的所述液面(25)高于所述石塊(1)的上表面的更突出的部 分的上部，從而使得所述樹脂完全包裹所述石塊(1)。
24. 根據(jù)權(quán)利要求22的系統(tǒng)(10)，其特征在于包容所述石塊(1) 的所述包容殼(3)和所述高壓鍋(13)限定兩個不同的并且獨立的環(huán)境， 這兩個環(huán)境能夠連通以便使所述包容殼(3)內(nèi)的壓力低于所述高壓鍋 (13)內(nèi)的壓力，用于抵消插入所述包容殼(3)內(nèi)的所述樹脂的液壓和把所 述片(2)處處擠壓在所述石塊(1)上。
25. 根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)(IO)，其特征在于所述閉合總管(20) 放置在所述石塊(1)的上表面的上方。
26. 根據(jù)權(quán)利要求25的系統(tǒng)(IO)，其特征在于包括所述閉合總管 (20)的至少一個支撐墊，所述支撐墊適用于在所述石塊(l)的所述上表面上形成所述閉合總管(20)的支撐平面，所述支撐平面比所述上表面的至 少一個凸起更高。
27. —種利用前述權(quán)利要求中的任一系統(tǒng)(10)處理和加固天然石塊 和石板的方法，其特征在于，包括如下步驟-a) 加熱所述單塊石塊(l)或所述石板至預(yù)加熱溫度；b) 在所述支撐臺(11)上放置所述液體-氣體密封的片(2),在所述片 (2)上放置可滲透所述樹脂的所述可滲透材料層；c) 在所述片(2)上放置所述石塊(1)或裝配組成所述石塊(1)的所述 石板；d) 在所述石塊(1)的四個豎直表面周圍和所述石塊(1)的上面設(shè)置所 述樹脂可滲透層；e) 沿所述石塊(1)的一個表面放置所述樹脂供應(yīng)導(dǎo)管(17);f) 提起所述石塊(1)的豎直表面周圍的所述液體-氣體密封片(2)， 并且把片(2)的上邊緣包裹到所述閉合總管(20)上，用于制作所述包容殼 (3);g) 把所述支撐臺(ll)放置在所述高壓鍋(13)內(nèi)，并且通過所述移動 服務(wù)法蘭(9)或所述密封開口連接所述導(dǎo)管；h) 使所述樹脂供應(yīng)導(dǎo)管(17)通過所述閉合總管(20)的所述密封通過 裝置，并且把所述導(dǎo)管(17)連接到所述樹脂存儲、調(diào)節(jié)和混合裝置；i) 通過所述第一真空泵(21)和所述導(dǎo)管(15)在所述包容殼(3)中產(chǎn)生真空；j)通過所述樹脂供應(yīng)導(dǎo)管(17)從所述樹脂存儲、調(diào)節(jié)和混合裝置向 所述包容殼(3)內(nèi)噴射流體狀態(tài)的所述樹脂；k)通過所述樹脂的所述液面(25)上方的所述空氣注入導(dǎo)管(19)，在 所述閉合總管(20)中注入空氣，從而破壞所述包容殼(3)內(nèi)部的真空，并 且開始所述石塊(1)的滲透；1)通過所述空氣壓力導(dǎo)管檢查所述高壓鍋(13)和所述包容殼(3) 內(nèi)的壓差，通過手動控制閥或自動控制裝置驅(qū)動的閥進行操作，用于保持 所述包容殼(3)內(nèi)的壓力低于所述高壓鍋(13)內(nèi)的壓力；m)通過至少一個空氣壓縮機(27)給高壓鍋(13)加壓；n)在所述高壓鍋(13)中產(chǎn)生過壓；o)增加所述包容殼(3)和所述高壓鍋(13)中的壓力，保持所述包容 殼(3)內(nèi)的壓力低于所述高壓鍋(13)內(nèi)的壓力；p)在達到最大壓力程度之后，并且讓所述壓力以最大推力作用在所 述樹脂液面(25)上，以便完成滲透，通過把所述包容殼(3)返回到大氣壓， 逐漸地和并行地降低所述高壓鍋U3)和所述包容殼(3)內(nèi)的壓力，并且 保持所述壓差直至所述樹脂硬化或至少直至所述樹脂凝固；q)拆卸所述導(dǎo)管；r)從所述高壓鍋(13)提取所述石塊(1);s)從所述片(2)和所述樹脂可滲透層釋放所述石塊(1)，其中所述樹 脂可滲透層不是由玻璃網(wǎng)片組成的。
28. 根據(jù)權(quán)利要求27的方法，其特征在于所述單塊石塊(l)內(nèi)的 所述預(yù)加熱溫度為大約15-20° C。
29. 根據(jù)權(quán)利要求27的方法，其特征在于在組裝石板形成所述多 層石塊(1)之前，所述石板內(nèi)的所述預(yù)加熱溫度為大約50-60° C。
30. 根據(jù)權(quán)利要求27的方法，其特征在于所述過壓能夠達到所述 高壓鍋(13)的設(shè)計值。
31. 根據(jù)權(quán)利要求27的方法，其特征在于除了所述噴射樹脂施加 的液壓外，所述壓差等于至少ioo毫巴。
32. 根據(jù)權(quán)利要求27的方法，其特征在于在所述步驟p)期間或之 后，包括在所述高壓鍋(13)中注入熱空氣步驟，以便加速所述樹脂的凝 固。
33. 根據(jù)權(quán)利要求27的方法，其特征在于在所述步驟p)之后，包 括在所述包容殼(3)中產(chǎn)生真空的步驟，和之后把所述包容殼(3)連接到 第二獨立的真空泵并從所述高壓鍋(13)提取所述石塊(1)，所述第二真空 泵一直保持工作直至所述樹脂硬化。
全文摘要
公開了一種系統(tǒng)(10)，用于利用可硬化樹脂處理和加固單塊或包括多個石頭層的多層石塊(1)，特別用于修復(fù)所述石塊的結(jié)構(gòu)缺陷或用于制造各種類型的組合面板，其中所述天然石是結(jié)構(gòu)修復(fù)的并且連接到其它石頭層或片或網(wǎng)或不同材料制的面板，用于形成組合面板，所述系統(tǒng)包括至少一個液體-氣體密封片(2)，所述至少一個液體-氣體密封片(2)適用于形成石塊(1)的包容殼(3)；至少一個樹脂可滲透層，所述至少一個樹脂可滲透層設(shè)置在所述石塊(1)和所述片(2)之間，適用于在所述石塊(1)和所述片(2)之間產(chǎn)生距離，所述樹脂能夠通過該樹脂可滲透層流動；至少一個閉合管(20)，所述閉合管(20)包括中心主體(5)和蓋(6)，所述閉合管(20)配備有連接裝置，該連接裝置適用于使所述包容殼(3)的內(nèi)部與至少一個壓力控制導(dǎo)管、連接到第一真空泵(21)的至少一個導(dǎo)管、所述包容殼(3)內(nèi)的至少一個空氣注入導(dǎo)管(19)、和通過樹脂存儲、調(diào)節(jié)和混合裝置供應(yīng)的至少一個樹脂供應(yīng)導(dǎo)管(17)的密封通過裝置連接；和高壓鍋(13)，所述高壓鍋(13)的內(nèi)部設(shè)置有所述石塊(1)的至少一個支撐臺(11)，所述石塊(1)包覆在所述樹脂可滲透層和所述片(2)中。還公開了一種利用前述系統(tǒng)(10)處理和加固天然石塊和石板的方法。
文檔編號C04B41/48GK101331097SQ200680047307
公開日2008年12月24日 申請日期2006年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月3日
發(fā)明者朱塞彼帕·馬羅科 申請人:Geo公司