專利名稱：用于輕型建筑材料混合物的生產(chǎn)控制過程的系統(tǒng)和方法和輕型磚的自動化生產(chǎn)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多孔輕型建筑材料，更具體地，本發(fā)明涉及輕型建筑材料，包括輕
型混凝土，的生產(chǎn)系統(tǒng)和方法，用于生產(chǎn)多孔輕型墻磚、人行道磚和其他建筑材料，系統(tǒng)包 括一混合器，其能夠?qū)㈩A(yù)混合的砂漿與聚合化學(xué)催化劑的泡沫狀混合物混合，和一控制單 元，用于控制和監(jiān)視使用的材料，以及它們的測定量。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有的用于生產(chǎn)輕型混合物來模制多孔墻磚、人行道磚和其他建筑產(chǎn)品的系統(tǒng) 中，材料的混合是人工進(jìn)行的，在用量上和混合物的均勻度上控制不精確。
在現(xiàn)有的一種用于生產(chǎn)多孔墻磚的方法中，使用大型混合器來首先生產(chǎn)一鋁基泡 沫狀混合物，例如鋁酸一f丐及f丐鋁石，其可以含有水泥，也可以不包含。該混合物還包括石 灰/硅化鈣，反應(yīng)生成固體混合物來切割成磚形。之后該磚在蒸氣爐中在約20(TC下和約 10bar的壓力下烘烤8小時(shí)，包括逐步上升溫度的2個(gè)小時(shí)和逐步降低溫度的2個(gè)小時(shí)。之 后烘烤過的磚用可保存濕度的材料如塑料包裝，并放置進(jìn)行冷卻大約24個(gè)小時(shí)。該方法是 耗能工藝，并且由于易碎和開裂導(dǎo)致成品率低。 在現(xiàn)有的另一種用于生產(chǎn)多孔墻磚的方法中，使用大型混合器(通常有9m3)來首 先生產(chǎn)一水泥泡沫混合物，將其倒入用于生產(chǎn)單個(gè)磚的獨(dú)立模具中。將肥皂添加到混合物 中以在混合物中形成氣泡，從而降低重量。該方法在例如，混合物的均勻度、氣泡的數(shù)量和 水溫上不控制。通常對混合物取樣來測量特定的混合物重量。該系統(tǒng)成品率低并且經(jīng)濟(jì)效 益低。 磚的強(qiáng)度由其他事項(xiàng)來決定，比如用于加工磚的水量和氣泡的體積和密度。通常 的，現(xiàn)有的系統(tǒng)采用每100Kg水泥用50升水。使用的水量決定了混合物的硬化反應(yīng)率。
因而還需要下面優(yōu)點(diǎn)的輕型建筑材料的生產(chǎn)系統(tǒng)，在養(yǎng)護(hù)/硬化處理中使用更少 的水，從而加工出更堅(jiān)硬的磚。 還需要下面優(yōu)點(diǎn)的輕型建筑材料，包括輕型混凝土，的生產(chǎn)系統(tǒng)，用于生產(chǎn)多孔輕 型墻磚、人行道磚和其他建筑材料，該系統(tǒng)包括一混合器，能夠?qū)㈩A(yù)混合的砂漿與聚合物化 學(xué)催化劑的泡沫狀混合物混合，和一控制單元用于控制和監(jiān)視使用的材料和工藝，以及它 們的測定量。 因而還需要具有下面優(yōu)點(diǎn)的用于將輕型建筑材料的即用混合物大規(guī)模加工成即 運(yùn)的多孔輕型墻磚的自動化生產(chǎn)線，通過控制的自動化系統(tǒng)來生產(chǎn)全新的輕型建筑材料。
術(shù)語"養(yǎng)護(hù)(curing)"，在混凝土建筑材料，包括輕型混凝土的范疇中，是指混凝土 中的水泥與水在一定時(shí)間發(fā)生反應(yīng)的過程，增加混凝土的強(qiáng)度和硬度。水泥與水反應(yīng)產(chǎn)生 熱量，不能超過70°C ，以免成型的混凝土開裂。需要指出的是，粉煤灰也可以與水反應(yīng)，若將 粉煤灰加到水泥中，粉煤灰可以降低混凝土中的含水量，也能夠維持早期強(qiáng)度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的基本原理包括提供用于生產(chǎn)輕型建筑材料的系統(tǒng)和方法，包括輕型混凝
土，用于生產(chǎn)多孔輕型墻磚、人行道磚和其他建筑材料，該系統(tǒng)包括一混合器，能夠?qū)㈩A(yù)混 合的砂漿和聚合物化學(xué)催化劑的泡沫狀混合物混合，和一控制單元用于控制和監(jiān)視工序和 使用的材料以及其測定量。 基于本發(fā)明的教導(dǎo)，這里提供一種用于生產(chǎn)輕型建筑材料的即用混合物的系統(tǒng)， 該系統(tǒng)包括 (a) —個(gè)或多個(gè)裝有固體建筑材料的容器；
(b) —用于移動該固體建筑材料的裝置； (c) —個(gè)或多個(gè)裝有添加劑材料的容器，它們可控地添加到所述輕型建筑材料的
即用混合物中；(d)水供應(yīng)子系統(tǒng)； (e)壓力空氣供應(yīng)單元； (f) —泡沫管； (g)—加濕單元； (h)—主混合器；禾口 (i) —電腦控制單元， 其中預(yù)定量的所述固體建筑材料被混合并推壓入所述加濕單元和預(yù)定量的水注 入所述加濕單元中，并且其中所述固體建筑材料和所述水通過所述加濕單元混合在一起， 從而生成具有控制濕度的濕砂漿； 其中預(yù)定量的所述添加劑材料被注入所述泡沫管，并且預(yù)定量和壓力的空氣被推 入所述泡沫管中，和其中所述添加劑材料和所述空氣通過所述泡沫管混合在一起，從而生 成具有控制量和大小的氣泡的控制泡沫； 其中預(yù)定量的所述濕砂漿和預(yù)定量的所述控制泡沫被推入所述主混合器中從而 生成具有控制溫度、控制特定重量和基本均勻質(zhì)地的所述輕型建筑材料的即用混合物。
該固體建筑材料從下面組分中選擇，包括水泥、粉煤灰、地沙和其他固體建筑材 料或它們的混合物。 該添加劑材料從下面組分中選擇，包括水泥硬化催化劑材料、清潔劑、聚合物和 其他添加劑材料。在本發(fā)明的實(shí)施例中，其中一個(gè)聚合物添加劑是丁苯橡膠(SBR)。在本發(fā) 明的實(shí)施例中，其中 一個(gè)水泥硬化催化劑材料是氯化鈣。 該控制單元能夠?qū)崿F(xiàn)所述輕型建筑材料的即用混合物的生產(chǎn)完全自動化，控制多 個(gè)系統(tǒng)參數(shù)，其中參數(shù)從如下組中選擇，包括一個(gè)或多個(gè)容器中的材料的量，引入加濕單 元的水的溫度和流量，引入泡沫管的水的溫度和流量，推入泡沫管的空氣的壓力和體積，每 種固體建筑材料的體積和流量，每種添加劑材料的體積和流量，濕砂漿的體積和流量，控制 泡沫的體積和流量。 本發(fā)明的一個(gè)方面是提供一種清潔劑，其能夠在輕型建筑材料的即用混合物中形 成氣泡。該水供應(yīng)子系統(tǒng)包括一水箱和/或帶加熱裝置的水存儲裝置，其中水加熱裝置所 使用的加熱能量由如下組進(jìn)行收集，包括電能、太陽能、燃料、其他任何能量源。需要指出 的是向系統(tǒng)供應(yīng)水的水箱能夠被任何水源替代。
7
在本發(fā)明的實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)材料成分從后期混合容器添加到從主混合器流 出的輕型建筑材料的混合物中。通常，該后期混合容器裝有纖維，其添加到多孔混合物中， 例如聚丙烯纖維。 本發(fā)明還教導(dǎo)了 ，該控制單元還控制用于將輕型建筑材料的即用混合物加工成輕 型建筑磚的磚生產(chǎn)線。該生產(chǎn)線包括第一工位用于放置一托盤；第二工位用于組裝基本上 為平行六面體的模具，并且其中托盤設(shè)置在模具的底部，從而基本上將模具的底部密閉；第 三工位用于向模具填注輕型建筑材料的即用混合物；第四工位，其通常包括多個(gè)子工位，用 于輕型建筑材料的即用混合物完成養(yǎng)護(hù)處理，使輕型建筑材料硬化成為硬化平行六面體的 輕型建筑體；第五工位用于從硬化平行六面體的輕型建筑體上拆卸模具；第六工位用于將 硬化平行六面體的輕型建筑物體切割成輕型建筑磚；和最后工位用于將托盤和輕型建筑磚 一起從生產(chǎn)線上取下。優(yōu)選地，該生產(chǎn)線還包括一包裝工位使用包裝材料將輕型建筑磚包 裝，使磚進(jìn)行最后的養(yǎng)護(hù)處理。該生產(chǎn)線還包括一裝置用于在所述第二工位組裝模具；另一 或同一裝置用于在第五工位拆卸模具；另一或同一裝置用于將拆卸的模具從第五工位傳送 到第二工位；和一裝置用于在最后工位將托盤連同已包裝/未包裝的輕型建筑磚從生產(chǎn)線 上取下。 在本發(fā)明的實(shí)施例中，第二工位和第三工位合并，其中向模具填注輕型建筑材料 的即用混合物在模具的組裝之后進(jìn)行。 在本發(fā)明的實(shí)施例中，第四工位是一個(gè)或多個(gè)工位用于控制輕型建筑材料的養(yǎng)護(hù) 處理。 在本發(fā)明的實(shí)施例中，第六工位是一個(gè)或多個(gè)工位用于切割該硬化平行六面體輕 型建筑體。 本發(fā)明的一方面是提供一種基本平行六面體模具，其包括四個(gè)壁；一用于在第二 工位組裝模具時(shí)將四個(gè)壁鎖定在一起，從而基本密閉四個(gè)壁的裝置；和一用于在第五工位 拆卸模具時(shí)將四個(gè)壁解鎖，而無需損壞硬化平行六面體輕型建筑體的裝置。優(yōu)選地，模具組 裝和拆卸裝置是同一裝置，是移動的起重機(jī)。優(yōu)選地，該起重機(jī)還用于將拆卸的模具從第五 工位傳送到第二工位。 本發(fā)明的一方面是控制單元還控制用來硬化該輕型建筑材料的養(yǎng)護(hù)過程，以防止 輕型建筑磚開裂，和控制每個(gè)工位上的動作的流程。 本發(fā)明的一方面是提供一種多孔輕型墻磚的生產(chǎn)方法，其在硬化過程中使用較少 的水，從而生產(chǎn)出更堅(jiān)固的磚。通常，該方法只需要使用現(xiàn)有技術(shù)用于生產(chǎn)多孔輕型墻磚的 系統(tǒng)中所使用的大約一半的水量。較少地使用水基本上可以降低運(yùn)行本發(fā)明用于模制多孔 墻磚的輕型混合物的系統(tǒng)所需的能量。 在生產(chǎn)線上的工位的總數(shù)量，包括子工位，根據(jù)生產(chǎn)的輕型建筑磚的體積來設(shè)計(jì)。


對這里給出的如下附圖進(jìn)行詳細(xì)可以完全理解本發(fā)明，附圖僅以示例的方式給 出，因而并不能限制本發(fā)明，附圖如下 圖1示出了一種基于本發(fā)明實(shí)施例的，用于生產(chǎn)輕型建筑材料的即用均勻混合物 的系統(tǒng)；
圖2示出了控制圖1所示系統(tǒng)的固體建筑材料的子系統(tǒng)； 圖3示出了控制圖1所示系統(tǒng)的添加劑材料的子系統(tǒng)； 圖4示出了用于將圖1所示的系統(tǒng)的固體建筑材料和添加劑材料混合的主混合器； 圖5示出了基于本發(fā)明實(shí)施例的，用于生產(chǎn)即運(yùn)多孔輕型墻磚的示例生產(chǎn)線； 圖6示出了用于傳送圖5所示生產(chǎn)線生產(chǎn)的輕型磚的示例推車與托盤進(jìn)行組裝； 圖7示出了組裝后的圖6中所示的推車； 圖8示出了基于本發(fā)明實(shí)施例的，用于生產(chǎn)即運(yùn)多孔輕型墻磚的示例模具； 圖9示出了圖8所示模具的壁的鎖定和密閉裝置的示例； 圖10示出了圖8所示模具的俯視圖，模具處在鎖定狀態(tài)； 圖11示出了圖8所示模具的俯視圖，模具處在打開狀態(tài)； 圖12示出了圖8所示模具的AA'截面圖，模具處在鎖定狀態(tài)；禾口 圖13示出了圖8所示模具的BB'截面圖，模具處在打開狀態(tài)。
具體實(shí)施例方式
在詳細(xì)解釋本發(fā)明的實(shí)施例之前，應(yīng)該理解的是本發(fā)明并不局限在本說明書中或所示附圖中列出的結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)以及部件的布置的應(yīng)用。 除非另外定義，所有在這里使用的技術(shù)和學(xué)術(shù)術(shù)語的含義與本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技
術(shù)人員的通常理解相同。這里提供的方法和實(shí)例只是說明性的并非用來進(jìn)行限制。 在本發(fā)明實(shí)施例中，提供了一種用于生產(chǎn)輕型建筑材料的即用混合物的系統(tǒng)。該
系統(tǒng)具有用于混合和控制固體建筑材料的子系統(tǒng)，用于混合和控制添加劑材料的子系統(tǒng)，
生產(chǎn)輕型建筑材料的即用混合物的主混合器，和控制制造過程從而生產(chǎn)輕型建筑材料的即
用混合物的電腦控制單元，該混合物基本均勻并具有可控的特定重量。 現(xiàn)在開始參照附圖。圖1示出了基于本發(fā)明實(shí)施例的混合系統(tǒng)100，其用于生產(chǎn)輕
型建筑材料的即用均勻混合物50。該系統(tǒng)100包括 (a) —個(gè)或多個(gè)裝有固體建筑材料的容器(180， 182， 184， 186); (b) —用來移動該固體建筑材料的裝置； (c) —個(gè)或多個(gè)裝有添加劑材料的容器(130， 134， 160， 165)，添加劑材料可以控
制地被添加到輕型建筑材料的混合物中； (d)水箱120 ; (e)壓力空氣供應(yīng)單元110 ; (f)泡沫管140 ; (g)加濕單元170 ; (h)主混合器150 ;和 (i)電腦控制單元99。 用于混合和控制該固體建筑材料的子系統(tǒng) 在用于混合和控制該固體建筑材料的子系統(tǒng)102中，預(yù)定量的該固體建筑材料被混合并被推入加濕單元170中。同時(shí)，具有控制溫度的預(yù)定量的水，被注入加濕單元170中。之后，固體建筑材料和水通過加濕單元170混合在一起，從而形成具有控制濕度的濕砂漿。
9該濕砂槳之后被傳送到主混合器150中。 參照附圖2，其示出了系統(tǒng)100中的該固體建筑材料子系統(tǒng)102，該子系統(tǒng)102包括一個(gè)或多個(gè)裝有固體建筑材料的容器(180， 182， 184， 186)和一個(gè)用于向主混合器150移動該固體建筑材料的裝置。典型地，容器180裝有基本均勻混合的固體建筑材料，它們是通過移動固體建筑材料的裝置而移動到容器180中的。其他容器(182， 184， 186)裝有各種固體建筑材料，選自如下類水泥、粉煤灰、地沙和其他固體建筑材料、或者它們的混合物。容器(180， 182， 184， 186)通常為筒倉，每個(gè)均在筒倉(180， 182， 184， 186)的底部裝有一裝置(分別為1S1，183，185和187)以從各自的筒倉輸送出控制量的材料。典型地，子系統(tǒng)102是一循環(huán)封閉系統(tǒng)，其具有推壓裝置，例如鼓風(fēng)機(jī)190，其鼓吹空氣(或其他氣體)進(jìn)入管道192，該壓力空氣推動固體建筑材料穿過管道192到達(dá)筒倉180，在那里固體建筑材料被混合成基本均勻的混合物。該壓力空氣穿過返回管道194返回。每個(gè)傳送裝置(181， 183， 185，187)均可通過控制單元99控制固體建筑材料從各自筒倉輸出的量。需要指出的是該鼓風(fēng)機(jī)190僅是給出的一個(gè)示例，可使用其他推壓裝置，例如循環(huán)腔泵(progressive cavitypump)。 該基本均勻的混合物通過傳送裝置181從筒倉180中傳送到加濕單元170中。同時(shí)，具有控制溫度的預(yù)定量的水，通過管道175被注入加濕單元170中。加濕單元170將固體建筑材料與水混合在一起，從而形成濕砂漿，其具有控制濕度和控制溫度。
用于混合和控制添加劑材料生成泡沫的子系統(tǒng) 在用于混合和控制添加劑材料的子系統(tǒng)中，預(yù)定量的添加劑材料注入泡沫管140中并且預(yù)定數(shù)量和壓力的空氣被推入泡沫管140中，從而在那里添加劑材料和空氣通過泡沫管混合在一起，從而形成具有控制數(shù)量和大小的氣泡的控制泡沫。之后該泡沫被傳送進(jìn)主混合器150中。 參照附圖3，其示出了系統(tǒng)100中的添加劑材料子系統(tǒng)104。該子系統(tǒng)104具有一個(gè)或多個(gè)裝有添加劑材料的容器(134， 130， 160， 165)和用于向泡沫管140可控制地注入添加劑材料的裝置。通過帶有控制溫度的水來傳送添加劑材料，該水來自水供應(yīng)子系統(tǒng)106。水供應(yīng)子系統(tǒng)106包括一水箱120、水加熱存儲裝置以及與控制單元99相連的監(jiān)視控制單元，該控制單元99操作地控制由水供應(yīng)子系統(tǒng)106供應(yīng)的水的加熱。該水加熱存儲裝置可以是一個(gè)鍋爐126，或者一個(gè)太陽能系統(tǒng)127，一燃料操作裝置或其他任何能夠存儲和加熱水的裝置。來自水供應(yīng)子系統(tǒng)106的水的加熱是受監(jiān)視的，例如通過傳感器125，同時(shí)來自水供應(yīng)子系統(tǒng)106的水的流動受水流控制單元124控制。需要指出的是水箱120可以被任何水源取代，例如公共自來水供應(yīng)網(wǎng)或其他任何水源。 第一種添加劑是水泥硬化催化劑材料，例如氯化鈣。該水泥硬化催化劑材料添加到水管道部174，使通過管道175注入加濕單元170和通過管道176注入泡沫管140的水優(yōu)選同時(shí)含有該水泥硬化催化劑材料。從容器130中獲取的水泥硬化催化劑材料的量由泵132控制，其通過電腦控制單元99進(jìn)行操作控制。該水泥硬化催化劑材料與流經(jīng)混合器133的水混合，并且控制單元99使用監(jiān)視單元137監(jiān)視水的ra值以及環(huán)境溫度和其他參數(shù)。
其他添加劑材料通常添加到將水注入泡沫管140中的水管道部176處。優(yōu)選地，管道部176與管道部175被中間水箱177分開，這樣可以管道部176和管道部175在不同的內(nèi)部溫度下工作。
第二種添加劑材料是清潔劑材料，例如肥皂，用于形成混合物中的氣泡，從而對生產(chǎn)的輕型建筑材料的即用混合物的特定重量進(jìn)行調(diào)整。從容器160獲取的清潔劑的量由泵161控制，其通過電腦控制單元99進(jìn)行操作控制。 可選擇地，其他添加劑添加到要注入泡沫管140的水混合物中。例如，容器162裝有聚合物，例如丁苯橡膠(SBR)。從容器162中獲取的聚合物的量由單元163控制，其通過電腦控制單元99進(jìn)行操作控制。 可選擇地，其他添加劑添加到要注入泡沫管140的水混合物中，裝在一個(gè)或多個(gè)容器166中，由單元167控制，通過電腦控制單元99進(jìn)行操作控制。 可選擇地，水泥硬化延遲材料也可以添加到水管道174和/或176中以抑制平衡水泥硬化催化劑材料的效果。水泥硬化延遲材料的量由電腦控制單元99進(jìn)行操作控制。
管道174中的水流，將水注入加濕單元170中，由電腦控制單元99使用水流控制單元173和泵171和/或172進(jìn)行操作監(jiān)控。管道176中的水流，將水注入泡沫管140中，由電腦控制單元99使用水流控制單元143和泵142進(jìn)行操作監(jiān)控。 壓力空氣供應(yīng)單元110提供所需的空氣來生成形成泡沫中的氣泡?？諝獾牧鲃佑呻娔X控制單元99使用流動控制單元112進(jìn)行操作監(jiān)控。壓力空氣與含有添加劑材料的水一同注入泡沫管140。 泡沫管140強(qiáng)力注入管道176中含有添加劑材料的水和管道114中的壓力空氣進(jìn)入泡沫穩(wěn)定器148中。均勻的泡沫形成，其中的泡沫化過程由控制單元99監(jiān)控，其中被控制的參數(shù)包括每個(gè)成分的比例和氣泡大小、數(shù)量和密度。
主混合器 參照附圖4，其示出了系統(tǒng)100中的用于將固體建筑材料和添加劑材料混合的主混合器150。主混合器150將由加濕單元170提供的濕砂槳與由泡沫管140提供的泡沫混合在一起，其中濕砂漿與泡沫之間的比率以及將泡沫注入混合器150的壓入混合器150的壓力受控制單元99控制。主混合器150包括一電機(jī)154和一混合機(jī)152，電機(jī)154由控制單元99控制。混合機(jī)152可以由任意機(jī)械裝置實(shí)現(xiàn)，例如一螺旋機(jī)構(gòu)，其將所有成分混合而獲得基本均勻的混合物。主混合器150提供系統(tǒng)所生產(chǎn)的輕型建筑材料的即用混合物50，其基本均勻的并具有控制的特定重量。該特定重量由混合物50中的氣泡總體積控制，其中生成的氣泡越多，混合物50的特定重量/重力就越低。 需要指出的是，濕砂漿與氣泡之間的比率決定輸出混合物50的特定重量/重力，進(jìn)而確定最終產(chǎn)品如多孔輕型墻磚的重量/重力。
用于生產(chǎn)即運(yùn)的輕型墻磚的生產(chǎn)線 圖5示出了基于本發(fā)明的實(shí)施例的，用于生產(chǎn)即運(yùn)的多孔輕型墻磚的一個(gè)示例生產(chǎn)線500。用于生產(chǎn)即運(yùn)的輕型墻磚的生產(chǎn)線500是自動化的，閉環(huán)生產(chǎn)線。即運(yùn)的多孔輕型墻磚是由輕型建筑材料的混合物50加工出來的。該生產(chǎn)線500包括如下位于路徑510上不同位置的工位 (a)第一工位Sl用于設(shè)置托盤； (b)第二工位S2用于組裝基本上為平行六面體的模具300，其中模具300在底部和頂部開口 ，并且托盤200設(shè)置在模具300的底部，從而基本上將模具300的底部密閉；
(c)第三工位S3用于向模具300填注輕型建筑材料的即用混合物50，在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，工位S3和工位S2可以合并，并且用混合物50填注模具300應(yīng)在模具300組裝之后進(jìn)行。 (d)第四工位S4用于輕型建筑材料的即用混合物50完成化學(xué)反應(yīng)，使輕型建筑材料50硬化成為硬化的平行六面體的輕型建筑體60。 (e)第五工位S5用于從硬化的平行六面體的輕型建筑體60上拆卸模具300 ;
(f)第六工位S6用于將硬化的輕型建筑物體60切割成輕型建筑磚；禾口
(g)最后工位S7用于將托盤200和輕型建筑磚一起從生產(chǎn)線500上取下，例如通過叉車20。 生產(chǎn)線的第四工位S4包括一個(gè)或多個(gè)工位用于控制化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而控制輕型建筑材料50的養(yǎng)護(hù)處理。需要指出的是，混合物50的溫度應(yīng)當(dāng)不超過7(TC以防止硬化的輕型建筑材料50開裂。 第五工位具有一個(gè)傳感器，用于測量已到達(dá)的硬化平行六面體輕型建筑體60的
溫度?？刂茊卧?9分析該測量溫度，以確定影響所需的養(yǎng)護(hù)處理的參數(shù)是否改變。如果，
例如，測量的反應(yīng)溫度比預(yù)定閾值溫度高，控制單元99會調(diào)整一個(gè)或多個(gè)如下參數(shù) (a)縮短養(yǎng)護(hù)時(shí)間； (b)降低水的溫度； (c)減少硬化催化劑材料的量； (d)減少水泥的量；和/或 (e)減少粉煤灰的量。 如果，例如，測量的反應(yīng)溫度比預(yù)定閾值溫度低，控制單元99會調(diào)整一個(gè)或多個(gè)如下參數(shù) (a)加長養(yǎng)護(hù)時(shí)間； (b)提高水的溫度； (c)增加水泥硬化催化劑材料的量； (d)增加水泥的量；和/或 (e)增加粉煤灰的量。 因此養(yǎng)護(hù)處理是一收斂過程，可適應(yīng)環(huán)境條件，例如溫度和濕度。
第六工位S6還可以具有一個(gè)或多個(gè)子工位用于切割硬化平行六面體輕型建筑體60。例如，在第一切割工位，在垂直于地面并平行于建筑體的一個(gè)面的方向切割建筑體60 ;在第二切割工位，在垂直于地面并垂直于第一切割工位的切割面的方向切割建筑體60 ;和在第三切割工位，在平行于地面的方向?qū)⒔ㄖw60切薄。 在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，生產(chǎn)線500還具有包裝工位S8用包裝材料將輕型建筑磚包裝。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中用包裝材料包裝輕型建筑磚在生產(chǎn)線500外進(jìn)行。需要指出的是，包裝了的輕型建筑磚70需要存放幾個(gè)小時(shí)用于養(yǎng)護(hù)處理，通常為24小時(shí)。包裝材料可以使用本行業(yè)中使用的任何材料，包括塑料、尼龍和帶有養(yǎng)護(hù)液體的涂布。
裝有或未裝有輕型建筑材料50的模具300、切割或未切割的硬化平行六面體輕型建筑體60和包裝后的輕型建筑磚70，均放置在位于移動裝置上的托盤200上。圖6示出了組裝示例推車250和托盤200用于運(yùn)送在圖5所示生產(chǎn)線500內(nèi)生產(chǎn)的輕型磚，圖7示出了組裝后的示例推車250和托盤200。托盤200的上表面210是基本平坦的和密閉的。典型的模具300上配有一層薄薄的非粘附材料，例如塑料，以防止水從混合物50中滲漏出模 具300。推車250具有移動裝置，例如滾輪270，和用于支承托盤200的結(jié)構(gòu)，例如橫梁260。 優(yōu)選地，推車250還具有一用于鎖緊定位托盤200的裝置，例如部件280。部件280可以包 括斜面使托盤200滑動到位。 生產(chǎn)線500還具有用于在第二工位S2組裝模具的裝置，用于在第五工位S5拆卸 模具300的裝置，用于從工位S5向組裝工位S2傳送分拆的模具300的裝置；和用于在最后 工位S7將托盤連同輕型建筑磚從生產(chǎn)線上取下的裝置。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，用于在 第五工位拆卸模具300的裝置，將分拆的模具300從工位S5傳送到組裝工位S2的裝置，和 在第二工位組裝模具300的裝置，可以合并為一個(gè)帶有起重機(jī)520的裝置，該起重機(jī)具有一 提升下降裝置530。在第五工位S5牽拉模具300使模具300分解，并從而與輕型結(jié)構(gòu)體60 分開。在第二工位S2降下模具300使模具300的壁相互連接成為基本密閉的平行六面體 并同時(shí)與托盤200鎖閉。 優(yōu)選地，生產(chǎn)線500還具有工位SO用于在將分拆的模具300從工位S5取下之后 和將分拆的模具300運(yùn)送到組裝工位S2之后清潔分拆的模具300和/或?qū)⒎植鸬哪＞?00 浸油。 生產(chǎn)線500上的動作和工序由電腦控制單元99控制，其能夠?qū)崿F(xiàn)輕型建筑磚生產(chǎn) 完全自動化。 在本發(fā)明的一實(shí)施例中，生產(chǎn)線500獨(dú)立操作，其建筑材料的即用混合物50從外 部供應(yīng)，并不直接來自生產(chǎn)輕型建筑材料的即用均勻混合物50的系統(tǒng)100。當(dāng)工作在獨(dú)立 模式時(shí)，生產(chǎn)線500具有一獨(dú)立電腦控制單元用于控制生產(chǎn)線500上的所有動作和工序。
用于生產(chǎn)即運(yùn)的多孔輕型墻磚的模具 圖8示出了基于本發(fā)明實(shí)施例的，用于生產(chǎn)即運(yùn)的多孔輕型墻磚的示例模具300。 模具300具有四個(gè)壁310，它們可以根據(jù)模具300的中心軸內(nèi)外移動、鎖定裝置320和具有 垂直桿360的結(jié)構(gòu)350。當(dāng)結(jié)構(gòu)350沿方向355被拉起，垂直桿360與各自的鎖定裝置320 操作解鎖，從而使壁310相對于模具300的中心軸向外移動。當(dāng)結(jié)構(gòu)350沿方向355下降， 垂直桿360與各自的鎖定裝置320操作鎖閉，從而使壁310相對于模具300的中心軸向內(nèi) 移動，并最終連接在一起形成基本密閉的平行六面體。 每個(gè)壁310具有至少一個(gè)鎖定/解鎖裝置320。圖9示出了模具300的壁310的 示例鎖定/解鎖裝置320。鎖定裝置320包括部件324，其固定在壁310的外表面上，一個(gè) 銷328和一個(gè)連接件322，其與結(jié)構(gòu)350的桿360接合。部件324具有一基本上斜置的斜槽 326，槽內(nèi)插有銷328，該銷與連接件322固定。斜槽326的上側(cè)靠近壁310，斜槽326的下 側(cè)相對于斜槽326的上側(cè)較遠(yuǎn)離壁310。 當(dāng)桿360沿向上方向(355)被強(qiáng)力提升時(shí)，結(jié)構(gòu)350向上拉起帶有銷328的連接 件322。銷328在槽326的內(nèi)表面327上施加向外的力，從而驅(qū)動部件324相對于模具300 的中心軸向外移動，并從而驅(qū)動固定著部件324的壁310相對于模具300的中心軸向外移 動。當(dāng)銷328到達(dá)槽326的上端時(shí)，模具300被提起呈打開狀態(tài)。 當(dāng)模具300處在提升位置并處在解鎖狀態(tài)時(shí)，提升裝置530將模具300降下，模具 300到達(dá)平坦堅(jiān)固的上表面。典型地，在生產(chǎn)線500中，模具300到達(dá)通常圍繞托盤200的 推車250的支撐梁260的上表面。當(dāng)?shù)竭_(dá)堅(jiān)固表面之后，結(jié)構(gòu)350的重量將帶有銷328的
13連接件322壓下。銷328在槽326的內(nèi)表面325上施加向內(nèi)的力，從而驅(qū)動部件324相對 于模具300的中心軸向內(nèi)移動，并從而驅(qū)動固定著部件324的壁310相對于模具300的中 心軸向內(nèi)移動。全部四個(gè)壁310移動到一起，連接在一起，從而形成基本密閉的平行六面 體。當(dāng)銷328到達(dá)槽326的底端時(shí)，模具300呈鎖閉狀態(tài)。槽326優(yōu)選不是一個(gè)直線的槽， 而是相對于壁310向內(nèi)弧形彎曲，從而能夠更穩(wěn)定地鎖緊壁310。圖10是模具300的俯視 圖，模具300處在鎖閉狀態(tài)。圖11是模具300的俯視圖，模具300處在打開狀態(tài)。當(dāng)模具 300處在打開狀態(tài)時(shí)，相鄰的壁之間具有縫隙312。圖12是模具300的AA'截面的截面圖， 模具300處在鎖閉狀態(tài)。圖13是模具300的BB'截面的截面圖，模具300處在打開狀態(tài)。
需要指出的是，輕型建筑材料的即用混合物50可用于生產(chǎn)特定重量/重力的，小 于700Kg/m3的墻磚。需要進(jìn)一步指出的是，輕型建筑材料的即用混合物50可用于生產(chǎn)特 定重量/重力小于1600Kg/m3的人行道磚。 在本發(fā)明的實(shí)施例中， 一個(gè)或多個(gè)容器具有傳感器，來測量容器內(nèi)材料的平面高 度，并將測量的平面高度報(bào)告給電腦控制單元99。 在本發(fā)明的實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)材料成分可以從后期混合容器168添加到從混 合器150流出的混合物50中。典型地，后期混合容器168裝有纖維，其添加到混合物50小 孔中，例如，聚丙烯纖維。 以實(shí)施例和實(shí)例的方式描述本發(fā)明，明顯地在相同的是在很多方面進(jìn)行變形。這 樣的變形均被認(rèn)為無法脫離本發(fā)明的精神和范圍，并且所有的修改對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來 說是顯而易見的，均落入權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種用于生產(chǎn)輕型建筑材料的即用混合物的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括(a)一個(gè)或多個(gè)裝有固體建筑材料的容器；(b)一用于移動該固體建筑材料的裝置；(c)一個(gè)或多個(gè)裝有添加劑材料的容器，它們可控地添加到所述輕型建筑材料的即用混合物中；(d)水供應(yīng)子系統(tǒng)；(e)壓力空氣供應(yīng)單元；(f)一泡沫管；(g)一加濕單元；(h)一主混合器；和(i)一電腦控制單元，其中預(yù)定量的所述固體建筑材料被混合并推壓入所述加濕單元和預(yù)定量的水注入所述加濕單元中，并且其中所述固體建筑材料和所述水通過所述加濕單元混合在一起，從而生成具有控制濕度的濕砂漿；其中預(yù)定量的所述添加劑材料被注入所述泡沫管，并且預(yù)定量和壓力的空氣被推入所述泡沫管中，和其中所述添加劑材料和所述空氣通過所述泡沫管混合在一起，從而生成具有控制量和大小的氣泡的控制泡沫；其中預(yù)定量的所述濕砂漿和預(yù)定量的所述控制泡沫被推入所述主混合器中從而生成具有控制特定重量和基本均勻質(zhì)地的所述輕型建筑材料的即用混合物。
2. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述固體建筑材料從下面組分中選擇，包括水泥、 粉煤灰、地沙和其他固體建筑材料。
3. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述裝有固體建筑材料的容器裝有基本均勻的固體 建筑材料的混合物，該固體建筑材料從下面組分中選擇，包括水泥、粉煤灰、地沙和其他固 體建筑材料。
4. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括一鼓風(fēng)機(jī)，其中所述鼓風(fēng)機(jī)推動所述固體建筑材料。
5. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述添加劑材料從下面組分中選擇，包括水泥硬化 催化劑材料、清潔劑、聚合物和其他添加劑材料。
6. 如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中所述聚合物是丁苯橡膠(SBR)。
7. 如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中所述水泥硬化催化劑材料是氯化鈣。
8. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述控制單元實(shí)現(xiàn)所述輕型建筑材料的即用混合物 的生產(chǎn)完全自動化。
9. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述控制單元控制系統(tǒng)的參數(shù)，其中所述參數(shù)從如 下組中選擇，包括一個(gè)或多個(gè)所述容器中的材料的量，引入所述加濕單元的所述水的溫度 和流量，引入所述泡沫管的所述水的溫度和流量，推入所述泡沫管的所述空氣的壓力和體 積，每種所述固體建筑材料的所述體積和流量，每種所述添加劑材料的所述體積和流量，所 述濕砂漿的所述體積和流量，所述控制泡沫的所述體積和流量。
10. 如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中所述清潔劑形成所述輕型建筑材料的即用混合物 中的氣泡。
11. 如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中所述水供應(yīng)子系統(tǒng)包括例如水箱、公共自來水供應(yīng) 網(wǎng)或其他任何水源的水源。
12. 如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，還包括一水存儲加熱裝置。
13. 如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中所述水存儲加熱裝置所使用加熱能量由如下組進(jìn) 行收集，包括電能、太陽能、燃料、其他任何能量源。
14. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括一位于所述主混合器出口處的后期混合容器，其 中所述后期混合容器裝有添加到從所述主混合器流出的混合物中的配料。
15. 如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中所述后期混合容器裝有聚合物，典型地是纖維，例 如聚丙烯纖維。
16. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，還包括(a) 用于將所述輕型建筑材料的即用混合物加工成輕型建筑磚的磚生產(chǎn)線，所述磚生產(chǎn)線包括i) 第一工位用于放置一托盤；ii) 第二工位用于組裝基本上為平行六面體的模具，其中所述模具在底部和頂部開口， 并且其中所述托盤設(shè)置在所述模具的底部，從而基本上將所述模具的底部密閉；iii) 第三工位用于向所述模具填注所述輕型建筑材料的即用混合物；iv) 第四工位用于所述輕型建筑材料的即用混合物完成養(yǎng)護(hù)處理，使所述輕型建筑材 料硬化成為硬化平行六面體的輕型建筑體；v) 第五工位用于從所述硬化平行六面體的輕型建筑體上拆卸所述模具；vi) 第六工位用于將所述硬化平行六面體的輕型建筑物體切割成輕型建筑磚；禾口vii) 最后工位用于將所述托盤和所述輕型建筑磚一起從所述生產(chǎn)線上取下；(b) 用于在所述第二工位組裝所述模具的裝置； (C)用于在所述第五工位拆卸所述模具的裝置；(d) 用于將所述拆卸的模具從所述第五工位傳送到所述第二工位的裝置；禾口(e) 用于在所述最后工位將所述托盤連同所述輕型建筑磚從所述生產(chǎn)線上取下的裝置。
17. —種用于將輕型建筑材料的即用混合物加工成輕型建筑磚的磚生產(chǎn)線，所述磚生 產(chǎn)線包括(a) —控制單元；(b) 第一工位用于放置一托盤；(C)第二工位用于組裝基本上為平行六面體的模具，其中所述模具在底部和頂部開口， 并且其中所述托盤設(shè)置在所述模具的底部，從而基本上將所述模具的底部密閉；(d) 第三工位用于向所述模具填注所述輕型建筑材料的即用混合物；(e) 第四工位用于所述輕型建筑材料的即用混合物完成養(yǎng)護(hù)處理，使所述輕型建筑材 料硬化，成為硬化平行六面體的輕型建筑體；(f) 第五工位用于從所述硬化平行六面體的輕型建筑體上拆卸所述模具；(g) 第六工位用于將所述硬化平行六面體的輕型建筑物體切割成輕型建筑磚；禾口(h) 最后工位用于將所述托盤和所述輕型建筑磚一起從所述生產(chǎn)線上取下；(i) 用于在所述第二工位組裝所述模具的裝置；(j)用于在所述第五工位拆卸所述模具的裝置；(k)用于將所述拆卸的模具從所述第五工位傳送到所述第二工位的裝置；禾口(1)用于在所述最后工位將所述托盤連同所述輕型建筑磚從所述生產(chǎn)線上取下的裝置。
18. 如權(quán)利要求16或17所述的生產(chǎn)線，其中所述第二工位和所述第三工位合并，其中 向所述模具填注所述輕型建筑材料的即用混合物在組裝所述模具之后進(jìn)行。
19. 如權(quán)利要求16或17所述的生產(chǎn)線，其中所述第四工位是一個(gè)或多個(gè)工位用于控制 所述輕型建筑材料的所述養(yǎng)護(hù)處理。
20. 如權(quán)利要求16或17所述的生產(chǎn)線，其中所述硬化平行六面體輕型建筑體的溫度在 所述第五工位進(jìn)行測量，其中所述測量的溫度被傳送到所述控制單元，并且其中所述控制 單元分析所述測量的溫度。
21. 如權(quán)利要求20所述的生產(chǎn)線，其中當(dāng)所述測量的溫度在預(yù)定閾值溫度以上時(shí)，所 述控制單元執(zhí)行以下步驟中的至少一個(gè)(a) 縮短養(yǎng)護(hù)時(shí)間；(b) 降低水的溫度；(c) 減少硬化催化劑材料的量；(d) 減少水泥的量；禾口(e) 減少粉煤灰的量。
22. 如權(quán)利要求20所述的生產(chǎn)線，其中當(dāng)所述測量的溫度在預(yù)定閾值溫度以下時(shí)，所 述控制單元執(zhí)行以下步驟中的至少一個(gè)(a) 加長養(yǎng)護(hù)時(shí)間；(b) 提高水的溫度；(C)增加水泥硬化催化劑材料的量；(d) 增加水泥的量；禾口(e) 增加粉煤灰的量。
23. 如權(quán)利要求16或17所述的生產(chǎn)線，其中所述第六工位是一個(gè)或多個(gè)工位用于切割 所述硬化平行六面體輕型建筑體。
24. 如權(quán)利要求16或17所述的生產(chǎn)線，還包括一用于包裝所述輕型結(jié)構(gòu)磚的工位。
25. 如權(quán)利要求16或17所述的生產(chǎn)線，其中所述控制單元實(shí)現(xiàn)所述輕型建筑磚的生產(chǎn) 完全自動化。
26. 如權(quán)利要求16或17所述的系統(tǒng)，其中所述基本上為平行六面體的模具包括(a) 四個(gè)壁;(b) —用于在所述第二工位組裝所述模具時(shí)將所述四個(gè)壁鎖定在一起，從而基本密閉 所述四個(gè)壁的裝置；禾口(c) 一用于在所述第五工位拆卸所述模具時(shí)將所述四個(gè)壁解鎖，而無需損壞所述硬化 平行六面體輕型建筑體的裝置。
27. 如權(quán)利要求16或17所述的系統(tǒng)，其中所述用于在所述第二工位組裝所述模具的裝 置是一起重機(jī)。
28. 如權(quán)利要求16或17所述的系統(tǒng)，其中所述用于在所述第五工位拆卸所述模具的裝置是一起重機(jī)。
29. 如權(quán)利要求16或17所述的系統(tǒng)，其中所述用于將所述拆卸的所述模具從所述第五 工位傳送到所述第二工位的裝置是一起重機(jī)。
30. 如權(quán)利要求16或17所述的系統(tǒng)，其中所述用于在所述第二工位組裝所述模具的裝 置，和所述用于在所述第五工位拆卸所述模具的裝置，和所述用于將所述拆卸的所述模具 從所述第五工位傳送到所述第二工位的裝置是同一裝置。
31. 如權(quán)利要求16或17所述的系統(tǒng)，其中所述用于在所述第二工位組裝所述模具的裝 置，和所述用于在所述第五工位拆卸所述模具的裝置均由所述控制單元控制。
32. 如權(quán)利要求16或17所述的生產(chǎn)線，其中用于硬化所述輕型建筑材料的所述養(yǎng)護(hù)處 理是由所述控制單元控制的。
33. 如權(quán)利要求16或17所述的生產(chǎn)線，其中所述控制化學(xué)反應(yīng)用于硬化所述輕型建筑 材料以防止所述輕型建筑磚開裂。
34. 如權(quán)利要求16或17所述的生產(chǎn)線，其中每個(gè)所述工位上動作的流程由所述控制單 元控制。
35. 如權(quán)利要求16或17所述的生產(chǎn)線，其中根據(jù)生產(chǎn)的輕型建筑磚的體積來設(shè)計(jì)工位 的數(shù)量。
全文摘要
提供一種用于生產(chǎn)輕型建筑材料的即用混合物的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括一用于混合和控制固體建筑材料的子系統(tǒng)，一用于混合和控制添加劑材料的子系統(tǒng)，生產(chǎn)輕型建筑材料的即用混合物的主混合器，以及一電腦控制單元，其控制生產(chǎn)過程并從而使生產(chǎn)的輕型建筑材料的即用混合物基本均勻并具有可控的特定重量。本發(fā)明還提供了一種生產(chǎn)即運(yùn)的多孔輕型墻磚的自動化生產(chǎn)線，其由該電腦控制單元控制。
文檔編號B28B1/50GK101743104SQ200880024376
公開日2010年6月16日 申請日期2008年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月14日
發(fā)明者基爾拔特·戈?duì)枴べe·努努 申請人:基爾拔特·戈?duì)枴べe·努努