Способ изготовления плит из блока строительного материала Советский патент 1993 года по МПК B28D1/00 

Изобретение относится к способам изготовления плит из блока строительного материала, например камня,

Цель изобретения - повышение прочности и декоративности получаемых плит,

На фиг. 1 представлен вид блока, который должен быть подвергнут первому резанию по способу согласно изобретению; на фиг. 2 - то же,: после первого резания; на фиг. 3 - вид блока, подготовленного для розлива застывающей смолы; на фиг. 4 - частичное поперечное сечение, которое показывает стадию введения вставок в разрывы, образованные в блоке посредством первого резания; на фиг, 5 - торцовой вид блока, подготовленного для второго резания; на фиг, 6 - то же, при завершении второго резания; на фиг. 7 - торцовой вид одной из многослойных структур, созданной при завершении второго резания; на фиг. 8 - поперечное сечение многослойной структуры в увеличенном масштабе, показывающее ее внутреннюю конструкцию согласно предпочтительному варианту осуществления; на фиг. 9 - вид в перспективе, который показывает многослойную

структуру, подвергаемую обрезочной операции; на фиг. 10 - торцовой вид, который показывает отделение двух тонких усиленных плит при завершении обрезки; на фиг. 11-14 - частичные поперечные сечения,- соответствующие стадии фиг. 5, на которых посредством примера показаны различные конструкции вставок, вводимых в разрывы после первой резки.

Способ осуществляется следующим образом.

Блок 1 может состоять из какого-либо . камня или материала другого типа. Например, материалом может быть природный мрамор или гранит, либо он может представлять собой блок из составного каменного материала.

Блок 1 прежде всего подвергается пер- вому резанию. Это первое резание предпочтительно представляет собой распиловку. Эта распиловка осуществляется горизонтальной многоножевой рамой, ножи которой обозначены позицией 2.

В течение первой распиловки блок 1 покоится на платформе 3, которая может представлять собой грузовую платформу

k/.

о© о

XI

ю

xj

СО

грузового автомобиля или может оставаться на этой грузовой платформе. Невозвратная доска 4 из древесины или другого материала, которая может быть распилена, предпочтительно вставляется между блоком 1 и платформой 3.

Расстояние между центрами ножей 2 может составлять, например, 20-25 см.

Как показано на фиг. 2, несколько разрезов или вертикальных разрывов 5 выполнено в блоке 1 посредством первой .распиловки, при этом каждый из них соответствует одному из ножей 2. Последние перемещаются вниз в блок 1 на высоту h порядка 2-5 см от нижней стороны. Таким образом получается частично обработанный блок, который образован рядом предварительно подготовленных параллельных плит б, отделенных разрывами 5 и взаимосвязанных с нижней стороной блока 1, нераспиленной частью 7 самого блока.

Основание блока такого, как блок 1, может быть внедрено в застывший связующий материал, предназначенный для выполнения функции нераспиленной части 7, В этом случае первая распиловка выполняется на всю глубину блока.

После первой распиловки блок 1, все еще удерживаемый платформой 3 с помещенной в промежутке доской 4, заключается в форму 8, как показано на фиг. 3. Форма 8 образована четырьмя непрерывными сторонами и торцовыми стенками 9 и 10, например, из стали. Эти стенки уплотняются относительно друг друга и относительно платформы 3 вдоль непрерывных непроницаемых газами и жидкостью швов. Их внутренние стороны обрабатываются разъединяющим материалом. Однако, как вариант, торцовые стенки 10 могут быть приклеены к соответствующим вертикальными кромкам предварительно подготовленных плит 6, получаемых в результате первой распиловки, в этом случае торцовые стенки 10 должны быть образованы невозвратным материалом, таким как древесина, тонкий листовой металл или даже стекло, поскольку предполагается, что он подвергается вторичной распиловке.

Стенки 9 предпочтительно усиливаются ребрами и жестко крепятся друг к другу у боковых сторон блока 1, а также к платформе Зу значительного количества точек, чтобы оказывать сопротивление как гидравлическому удару, создаваемому пропитывающей жидкостью, так и внезапным мгновенным изменениям давления, которые могут иметь место в течение пропитки без заметной деформации.

Высота четырех стен 9 и 10 превышает высоту блока 1 на несколько сантиметров, так что он образует достаточный резерв для общей пропитки блока после введения пропитывающей жидкости до максимального уровня.

Далее осуществляется пропитка. Узел согласно фиг, 3 вначале подвергается операции осуществления и предварительного нагрева блока 1, чтобы удалить воду, которая пропитывает его материал после первой резки.

После сушки и предварительного нагревания твердый усиливающий материал вво5 дится в разрывы 5. Как показано на фиг. 4, этот усиливающий материал выполнен в виде жестких вставок 11, которые могут быть различного типа.

Достаточно сказать, что, опуская рас0 смотрение материала или материалов, из которых они изготовлены, их толщину и тип конструкции, эти вставки вводятся в разрывы 5, создаваемые первой распиловкой, и в зависимости от обстоятельств могут быть

5 образованы:

цельными листами с размерами поверхности, фактически равными размерам разрывов 5 в обоих направлениях;

горизонтальными полосами с горизон0 тальными размерами, фактически равными продольным размерам блока 1, вставленными в разрывы 5 одна над другой;

вертикальными полосами с вертикальными размерами, фактически равными вы5 соте блока, вставленными в разрывы 5 одна за другой. ..

Кроме того, полная толщина вставок 11, расположенных в каждом разрыве 5, всегда должна быть меньше, чем толщина самого

0 разрыва, чтобы обеспечить возможность не только операции введения, но и хорошего проникновения пропитывающей жидкости внутрь разрывов 5 и увлажнения имеющегося материала.

5 На фиг. 4 показаны периферийные промежуточные детали обозначенные позицией 12, которыми снабжены вставки 11, чтобы удержать их по центру в разрывах 5, оставляя небольшое пространство 13 между

0 вставками и сторонами предварительно подготовленных плит 6.

Например, предварительно подготовленные плиты -6 могут иметь толщину Sj порядка 20 мм, разрывы 5, как уже указыва5 лось, могут иметь ширину Sa порядка 5 мм, а вставки 11 могут иметь толЩину S3 порядка 4 мм, при этом оставляя соответствующие пространства 13 шириной $4 порядка 0,5 мм между вставками 11 и предварительно подготовленными плитами 6.

Как только вставки 11 располагаются у донной части разрывов 5, подобно левосторонней вставке на фиг, 4, выполняется пропиточная обработка подготовленного таким образом блока 1.

Пропитка осуществляется в автоклаве.

Для простоты термин смола будет использоваться в настоящем описании для указания какого-либо приемлемого жидкого продукта, который может застывать. Тем не менее двухкомпонентные синтетические смолы (эпоксидные смолы, полиэфирные смолы и другие) предпочтительны в качестве застывающего жидкого заполняющего продукта. Однако пропитывающая смола имеет характерную особенность, заключающуюся в том, что в течение более продолжительного или более короткого времени она застывает посредством внутреннего химического преобразования, которое при его завершении приводит

к прочному прилипанию к всем стенкам занятого пространства за исключением разъединяющих слоев;

к достижению характеристик механиче- ской прочности, фактически сопоставимых с характеристиками камня или другого материала, с которым она находится в соприкосновении.

Согласно предпочтительному варианту осуществления пропитывающая смола вводится посредством разлива в подготовленное, пространство сверху с помощью соответствующей распределительной системы, В случае этого способа каменный мз- териал повсеместно осушается и жидкая смола дегазируется во время ее введения.

Распределительные системы таковы, чтобы обеспечить максимальную равномерность заполнения всех разрывов 5, содер- жащих вставки 11, чтобы избежать временного образования ощутимой разности давлений между одним и другим разрывом, что могло бы привести к поломке предварительно подготовленных плит 6. Введение пропитывающей жидкости заканчивается, когда блок 1 погружается на несколько сантиметров под верхний уровень жидкости.

В одном из вариантов осуществления предусматривается донный розлив жидкой смолы, т.е. снизу. Донный розлив представляет интерес, поскольку в определенных случаях он позволяет избежать обработку в условиях вакуума в автоклаве. В течение донного розлива воздух, который имеется в каждом разрыве .5, принудительно идет вверх с меньшими проблемами в отношении его удаления, чем в случае розлива смолы сверху.

Проводимая пропитка может не выполняться, когда каменный материал достаточно компактен для проникновения смолы в небольшие пространства в теле материала (посредством пропитки) и когда созданы вставки 11 такого типа и структуры, чтобы обеспечить хорошее увлажнение всей доступной поверхности на стадии введения наполняющей смолы. Однако в большинстве случаев эти условия не имеют места, поскольку каменный материал почти неизбежно имеет трещины, пустоты и т.д., при этом проводимое насыщение необходимо. Это насыщение достигается посредством ударного сверхдавления на жидкую смолу в автоклаве перед ее застыванием, что заставляет ее занимать все полости (промежутки, разломы или другие пустоты) в теле материала.

Сверхдавление может просто представлять собой возврат внутренней атмосферы автоклава к атмосферному давлению с последующей разностью давления на свободной поверхности смолы.

В варианте осуществления способа сам блок используется в качестве формы. Этот вариант обеспечивает преимущество, когда блок выполнен из гранита или некоторых других каменных материалов, которые могут быть распилены рамами, известными как распиловочные рамы, которые не имеют алмазных ножей. В распиловочных рамах ножи быстро изнашиваются и заменяются при каждой распиловочной операции. Когда сам блок используется в качестве формы, необходимо лишь удалить торцовые ножи из набора при замене ножей, чтобы получить при первой распиловке блок, боковые стороны которого образованы предварительно подготовленными плитами большей толщины, чем другие плиты. Удерживающие стенки не являются идущим в отходы материалом, поскольку они могут быть преобразованы в обычные плиты в течение второй распиловки.

Более толстые плиты действуют в качестве удерживающих, стенок формы. Чтобы завершить создание формы, необходимо остановить первую распиловку таким образом, чтобы толщина материала под донными частями разрывов была сравнима с толщиной боковых стенок. Образование блока-формы завершается установкой торцовых стенок, которые на фиг. 3 обозначены позицией 10. Кроме того, рама, например, из древесины, установленная вокруг верх-, него края блока, действует в качестве резер- вуара для удержания избыточного количества смолы над разрывами.

При использовании распиловочной рамы донные части разрывов, создаваемые при первой распиловке, неизбежно содержат избыточный материал по меньшей мере в центре вследствие износа ножей. Этот избыточный материал располагается в соответствии с нераспиленным основанием 7 блока, которое позднее удаляется, как описано ниже. С этой точки зрения, если материал основания 7 может рассматриваться как потери, эти потери следует считать допустимыми и они не должны рассматривать- ся как отрицательный эффект при исключении формы.

После того как смола застыла, как показано на фиг. 5, образуется блок 1, в котором разрывы 5 полностью заполнены сердцевиной 11 и смолой, которой полностью заполнены пространства 13 на фиг. 4.

Как показано на фиг. 5. композиционный блок 1 вновь поставлен под многоножевую раму и его поперечное положение по отношению к ножам 2 микрометрически регулируется до тех пор, пока ножи 2 не будут расположены в соответствии с заранее определенными промежуточными плоскостями предварительно подготовленных плит б. Промежуточными плоскостями могут быть срединные плоскости, при этом предварительно подготовленные плиты 6 создают две конечные плиты равной толщины, когда ножи 2 впоследствии перемещаются вниз. Как вариант, промежуточные плоскости могут и не быть серединными плоскостям, при этом образуются две конечные плиты различной толщины.

Боковые стороны блока 1 в течение второй распиловки удерживаются опорами 14, чтобы избежать поломки самых внешних предварительно подготовленных плит 6 а, которые обычно тоньше других плит.

Как показано на фиг. 6 и 7, при завершении второй распиловки создаются многослойные структуры 15, каждая из которых образована парой конечных плит 16, соединенных соответствующей частью 17 основания 7. Многослойные структуры 15 могут быть использованы после того, как выполнена отделка их поверхности и обрезка избыточной смолы по краям. Основание даже может не удаляться.

Если многослойная структура 15 предназначена для использования, она образует панель с двумя поверхностями, имеющими декоративный внешний вид, и включает в себя усиливающую сердцевину, которая придает ей хорошие механические свойства. В этом случае вставка 11 даже может и не быть образована жесткой вставкой, а просто - твердым волокнистым усиливающим материалом, например стекловолокном, включенным в смолу. В ином случае сердцевина образуется вставкой 11, имеющей конструкцию, подобную конструкции,

представленной на фиг. 11-13.

В альтернативном варианте осуществления изобретения вставки включают в себя сепараторный слой.

На фиг. 8 представлена многослойная

структура 15, которая содержит вставку 11. Слои смолы, которые связывают вставку 11 с двумя конечными плитами 16, обозначены позицией 18. Вставка 11 включает в себя центральный сепараторный слой 19, кото5 рый делит ее на две половины. Этот сепараторный слой 19 может состоять из тонкого листа материала, имеющего разъединяю щие свойства по отношению к смоле, например, из листа полиэтилена. Как вариант,

0 сепараторный слой 19 может представлять собой слой существующего разъединяющего материала, такого как кремниевое масло, распределенного по сопрягаемым поверхностям двух половин вставки 11.

5 Сепараторный слой 19 также может располагаться, например, путем приклеивания к одной или другой стороне вставки 11.

На фиг. 9 представлена выполняемая пилой обрезочная операция, при которой

0 основание 17 многослойной структуры и остаток ее краев удаляются. При завершении этой операции две конечные плиты 6 Отделяются без оказания какого-либо сопротивления, как показано на фиг. 10. Каждая из

5 них усилена соответствующей частью сердцевины 11. Отдельный сепараторный слой - слой 19 в том случае, при котором этот слой образован листом.

На фиг. 11-14 представлены различные

0 примеры конструкции вставок 11 при условиях, которые соответствуют фиг. 4. Когда требуются панели с многослойной структурой, подобной панели 15 на фиг. 7, сепараторный слой 19 не применяется.

5 На фиг. 11 вставка 11 образована двумя усиливающими листами или плитами 20, которые могут быть выполнены, например, из асбоцемента, огнеупорной пластмассы или другого приемлемого материала, а также се0 параторным материалом.

На фиг. 12 вставка 11 включает в себя два усиливающих слоя 21, которые могут состоять из проволочной сетки, листового металла, перфорированного листового ме5 талла либо другого приемлемого материала, а также плиты 20 из упомянутых материалов. Среди материалов, которые следует считать приемлемыми, можно упомянуть пропитанные смолой ткани и войлоки из стекловолокна и т.п.

В последнем случае, который показан на фиг, 13, усиливающие слои 21 образуют часть единого листового элемента, который изогнут в U-образную часть единого листового элемента, который изогнут в U-образную форму и в который установлены усиливающие плиты или листы 20 с возможностью расположения между ними сепараторного слоя 19.

Поперечная часть U-образной формы, которая располагается в донной части раз- рыва 5 и удаляется посредством операции, показанной на фиг. 9, обозначена позицией 22. U-образное расположение усиливающих слоев 21 также может быть приемле- мым для проволочной сетки и тонкого листового металла.

На фиг. 14 показан вариант осуществления, представляющий значительный интерес. В этом варианте вставка включает в себя прозрачный лист из стекла 23 с одной стороны сепараторного слоя или листа 19, Предпочтительно, чтобы использовались листы из стекла, имеющие минимальную толщину, совместимую с хорошей мехами- ческой прочностью. Эта минимальная толщина составляет 3 мм, В случае разрывов 5 шириной порядка 5 мм можно ввести в каждый разрыв только один лист из стекла 23. В этом случае вставка 11 образована паке- том, который включает в себя лист из стекла 23, сепараторный слой 19 (полиэтиленовый лист, кремниевое масло и т.д.) и усиливающий слой 24, который может быть образован тонкой сеткой 24 из стекловолокон или чего-либо подобного. .

После отделения двух конечных плит из каждой слоистой структуры получаются две панели 25 (фиг. 10), одна из которых содержит конечную плиту из каменного материа- ла, усиленную тонкой сеткой из стекловолокна 24 или чего-либо подобного, а другая содержит подобную плиту, усиленную листом из стекла 23.

Естественно, можно использовать вставки 11, содержащие два более тонких листа из прозрачного стекла, либо образовать разрывы 16 большей ширины для захождения в них двух листов из стекла, например, порядка 3 мм, чтобы получить из каждой многослойной структуры две панели из тонкого каменного материала с защитными поверхностями из прозрачного стекла.

Пластины этого типа были ранее пол- учены посредством довольно сложного способа. При этом способе лист из прозрачного стекла налагался на плиту из каменного материала посредством листа из поливинил- бутурала.

В случае сердцевины 11, например, такой, которая представлена на фиг. 14, содержащей два листа из прозрачного стекла, получаются композитные плиты или панели, которые имеют такое же качество, что и плиты, полученные известным способом, но имеющие значительно меньшую стоимость. В варианте осуществления, например, представленном на фиг. 14, пропитывающий материал действует в качестве клеящего вещества между каждым стеклянным листом и каменной плитой, обращенной к нему. Когда он вводится в условиях вакуума и после этого сжимается при отсутствии воздуха на стадии пропитки, пропитывающая смола полностью и повсеместно увлажняет два материала. Если она достаточно прозрачна и бесцветна, отражение каждой мельчайшей детали поверхности каменного материала передается преломлением к поверхности стекла с результатом в отношении эстетики, идентичным результату, который может быть получен полировкой каменного материал: дефекты поверхности, заполненные застывшей смолой, более не видимы. Стекло при условии придания ему долговечности будет в течение весьма длительного времени сохранять нетронутым этот внешний вид поверхности.

Кроме того, стекло образует достаточно хороший усиливающий слой для тонкой каменной плиты; что делает излишним выполнение какого-либо иного усиления на противоположной стороне панели для большинства случаев применения.

Описанные и представленные варианты осуществления вставок являются просто примерами и их конструкция обуславлива-. ется техническими знаниями и пожеланиями специалистов в этой области.

При этом разрывы 5 блока, наряду с иными случаями могут быть заполнены вставками, которые отличаются от одного разрыва к другому, с тем чтобы создать усиленную многослойную структуру с одной стороны и тонкие усиленные панели различного вида с другой стороны.

Формула изобретения

1. Способ изготовления плит из блока строительного материала, содержащий разрезку блока пилами на ряд параллельных плит с общим основанием, введение в пропилы твердеющего жидкого наполнителя с последующей повторной разрезкой блока по плитам до основания с образованием сдвоенных плит и обрезку их по общему основанию с разделением сдвоенных плит, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности и декоративности получаемых плит, перед введением твердеющего наполнителя в блок по всей площади пропила устанавливают с зазором усиливающий элемент.

2. Способ по п. 1,отличающийся тем, что усиливающий элемент выполняют с разделительным слоем, обладающим разобщающими свойствами, присущими затвердевшему наполнителю.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что разделительный слой выполняют в форме гибкого листового материала.

4. Способ по п.2, отличающийся тем, что разделительный слой представляет собой жесткую панель.

5. Способ по п. 2, отличающийся тем, что разделительный слой представляет собой жидкий продукт.

6. Способ по п. 2, отличающийся тем, что разделительный слой выполнен в виде листовых пластин из стекла.

7. Способ по п. 1,отличающийся тем, что в твердеющий жидкий наполнитель дополнительно вводят стекловолокно.

8. Способ поп. 1, отличающийс я тем, что усиливающий элемент выполняют по крайней мере из двух листов или пластин,

9. Способ по п. 1,отличающийся

тем, что усиливающий элемент выполнен из

листового металла, или перфорированного

металлического листа, или металлической

сетки.

10. Способ по п. 1,отличающийся тем, что усиливающий элемент выполнен из стеклоткани, или стекловойлока, или асбестоцемента.

11. Способ по п. 1,отличающийся тем, что усиливающий элемент выполнен из пластикового слоистого матери- ала.

Назначение: изготовление плит из блоков строительного материала. Сущность изобретения: блок распиливают на ряд параллельных плит не до конца с введением в пропил твердеющего материала с усиливающим элементом, а затем распиловкой по плитам до основания и обрезкой основания получают плиты с декоративной поверхностью. 10 з.п. ф-лы. 14 ил.

Фиг г

фиг/f

tpu&IZ

Составитель Е, Булеков Редактор С. КулаковаТехред М.Моргентал Корректор М. Куль

Заказ 1391Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул.Гагарина, 101