用于形成工程复合石板材的真空振动压机制造技术

一种用来制造复合石板材的真空振动压机施加与常规Breton压机一样多或者更多的振动和压力，同时其重量较轻，制造成本更低，提供更短的压制循环时间，并且需要更少的能耗。作为使整个真空室振动的替代，压机在真空室内包括振动装置，振动装置仅使压制设备振动。作为超过100吨的替代，压机使少于5000磅的设备振动，使用少于25hp而不是100-300hp。在实施例中，真空体积减小块体减小了在真空室内待抽真空的体积。实施例使用螺旋千斤顶和弹簧或气囊提供受控压制力和精确一致的板材厚度。振动可为竖直和/或水平的，线性的和/或圆形的，以及机械和/或超声的。板材可在输送带或辊上的单独托盘中插入和移除。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】一种用来制造复合石板材的真空振动压机施加与常规Breton压机一样多或者更多的振动和压力，同时其重量较轻，制造成本更低，提供更短的压制循环时间，并且需要更少的能耗。作为使整个真空室振动的替代，压机在真空室内包括振动装置，振动装置仅使压制设备振动。作为超过100吨的替代，压机使少于5000磅的设备振动，使用少于25hp而不是100-300hp。在实施例中，真空体积减小块体减小了在真空室内待抽真空的体积。实施例使用螺旋千斤顶和弹簧或气囊提供受控压制力和精确一致的板材厚度。振动可为竖直和/或水平的，线性的和/或圆形的，以及机械和/或超声的。板材可在输送带或辊上的单独托盘中插入和移除。【专利说明】用于形成工程复合石板材的真空振动压机相关申请 本申请要求保护在2011年8月23日提交的美国临时申请N0.61/526, 308的权益，该临时申请以全文引用的方式合并到本文中用于所有目的。
本专利技术涉及复合石板材，并且更特定而言，涉及用来制造复合石板材的振动压机设备。
技术介绍
人造复合石板材和石瓦(其在本文中有时被统称作“石英板材”)自从20世纪80年代中期就开始生产。它们通常包括90-93%石含量，其余7至10%为树脂、色素和添加剂，它们有时被统称作“粘结剂”。最常用的生产人造石板材的方法被统称作“Breton”方法或“Bretonstone”,因为用来制造复合石板材的器械的主供应商为意大利的Breton Spa。特别地，Breton真空振动压机和其复制品在这样的石板材的生产中起到重要作用。图1示出了使用Breton方法用来制造石板材的基本步骤。首先，制备原材料100。通常，这包括制备混合物102，混合物包含约65%的石颗粒，诸如碎石英、花岗岩、镜子和/或玻璃，颗粒大小为0.2mm直至6mm或甚至15mm。还包括约25% “石英粉末” 104，其中术语“石英粉末”通常指一种或多种粉末矿物质，诸如硅石和/或石英，通常为大约小于325目(小于45微米)大小。最后，包括约7%至10%树脂106，通常具有添加剂，诸如催化剂108、色素掺合物110和分散介质。在对原材料进行称重和测量后，它们被运输到混合器112并且混合在一起114。通常，混合器被充填石颗粒，并 且然后添加树脂和色素，并且组合物被混合，直到粒子和颗粒被完全湿润。出于颜色设计目的，可采用两个、三个或更多个混合器，每个混合器具有不同颜色的原材料和色素。这在图2中示出。然后，在混合继续时添加石英粉末。当与树脂组合时，石英粉末形成糊，糊用作石颗粒之间的粘结剂。然后混合材料形成为单个板材116，在橡胶模具中，在金属模具中，或者在纸片上或可用于将形成的板材运输到真空振动压机内的其它合适载体上。在其转移到压机后，形成的板材同时被抽空，振动并且压制118以便压实混合的材料，从混合物移除空气使得在成品板材中并不存在空隙，并且使之平坦。压制的模式和时间也有助于在板材中形成各种材料的所希望的掺合和颜色。混合、掺合和振动的程度和强度全都会影响成品板材的颜色和外观。在压制步骤118中使用的参数的示例可以: ?抽真空到1-100托的压力； ?向压板施加0.01至300psi的向下力； ?施加在约1000-5000rpm频率和0.05mm至2mm振幅的振动；以及 ?继续上述操作20-280秒之间的时间以产生压制的无空隙的板材。在压制了板材后，其 被运输到炉或某些其它位置用于固化120。取决于用来将粒子粘结在一起成为板材的粘合剂(树脂)，固化和硬化过程可在环境温度或高温下发生，并且可需要数分钟直到多个小时。在固化和硬化之后，使板材返回到室温(如果施加了热)。固化的板材然后被研磨和磨光122到所希望的厚度和光洁度，使用类似于用来研磨、校准和然后磨光常规天然花岗岩石板材的技术。最终结果124为成品石英板材，也被称作工程石板材、复合石板材、人造石板材和其它类似的表达。虽然Breton压机和Breton过程是有效的，但存在与Breton型压制器械和过程和其它制造商销售的类似器械和过程相关联的若干缺点。参考图3，Breton压机300包括压机覆盖物/真空室302，压机覆盖物/真空室302也为用于安装到振动板306上并且由气囊308或类似振动支架悬挂的振动马达304的外壳。压机覆盖物302安装到气动柱310上使得其可降低到形成的板材312上，形成的板材312通常到在于压机覆盖物与压机基体316之间运行的输送带314上被运送到压机内。Breton压机300采用较大重量和功率来向形成的板材312同时施加真空、振动和向下压力。压机覆盖物302和所包括的机构304、306、308的重量为约15000磅，并且压机基体316的重量为约30000磅。总体而言，Breton压机300通常重50000至75000磅。此外，其必须被锚固到设置于混凝土地板320下方并且由振动隔离材料322包围的混凝土减振块体318上。块体318近似为大约20’长X 15’宽X 15’深并且重量为另外的100-300吨。而且，通常被成形为矩形盒的钢真空室/压机覆盖物302被构建为较大以耐受真空力和振动的破坏性长期效果。此外，由于形成的板材312定位于栓接到本身重量为30000至40000磅的混凝土块体318的实心基体316上，必须施加巨大振动力(约在1000至5000 rpm下的100至300hp)以使板材适当振动。基本上,为了压制并且振动重量为400-1500磅的石英板材312，需要Breton压机300使重量为50000至75000磅的机构302，316加上其所栓接到的混凝土块体318振动。此外，压缩板材的压板306和用于振动马达的支架308也同样较大。而且，对于Breton压机300而言，每个板材的真空振动循环时间为约70-200秒，这是耗时的，并且Breton制造的压机300的成本为约$6至$7百万美元，这是很昂贵的。因此，需要一种真空振动压机，其能以类似于Breton压机的量施加真空、振动和压力，但具有显著更低的制造成本和振动能量要求，并且具有更短的制造时间。
技术实现思路
一种用来制造复合石板材的真空振动压机向所形成的石英板材施加与常规Breton压机一样多或更多的振动和压力，同时与Breton压机相比，其重量更轻,制造成本更低，提供更短的压制循环时间，并且需要更少的能量消耗来使板材振动。估计本专利技术的压机可以以大约$750，000美元的成本制造。在实施例中，作为具有巨大强度和重量的矩形真空室的替代，本专利技术的压机使用重量轻的圆柱形室，在其内侧悬挂振动机构和板材支承件。与传统的Breton压机不同,本专利技术的真空室并不振动，而是实际上与所有振动隔离。这种方案使得能使用任何类型的设计和/或构造用于真空室，包括重量轻的圆柱形设计，和(若需要)矩形和较大的设计。作为使50，000-75, 000磅压机和其100+吨基体混凝土块体振动(需要100-300hp)的替代，本专利技术的压机仅需要使机械和板材的约3000至5000磅振动，这仅需要约15至 25 hp。压机的振动部分在本文中被称作振动和压制机构(VPM)。VPM为简单的并且轻的，包括振动压制台支承框架或VPT-SF，振动台、压板和压制机构和一个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轻型、能量有效、低成本的真空振动压机，其通过在真空下同时压缩和振动复合石板材而形成所述板材，所述压机包括：真空室；振动台支承框架，其固定于所述真空室内；振动隔离系统，其固定到所述振动台支承框架上；由所述振动隔离系统支承的振动台，所述振动隔离系统提供在所述振动台支承框架与所述振动台之间的至少部分振动隔离；压制机构，其被配置成在所述压制机构与所述振动台之间以1psi与100psi之间的压力压缩板材混合物；以及至少一个振动装置，其被配置成使所述振动台和所述压制机构中的至少一个振动；所述真空室被配置成使得其包围并且在其真空空间内封装所述振动台支承框架、所述振动隔离系统、所述振动台、所述板材混合物和所述压制机构。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯多佛·T·班纳斯，
申请(专利权)人：克里斯多佛·T·班纳斯，
类型：发明
国别省市：美国;US