CN101331097A - 处理和加固石块和石板的方法和装置 - Google Patents

Abstract

公开了一种系统(10)，用于利用可硬化树脂处理和加固单块或包括多个石头层的多层石块(1)，特别用于修复所述石块的结构缺陷或用于制造各种类型的组合面板，其中所述天然石是结构修复的并且连接到其它石头层或片或网或不同材料制的面板，用于形成组合面板，所述系统包括：至少一个液体－气体密封片(2)，所述至少一个液体－气体密封片(2)适用于形成石块(1)的包容壳(3)；至少一个树脂可渗透层，所述至少一个树脂可渗透层设置在所述石块(1)和所述片(2)之间，适用于在所述石块(1)和所述片(2)之间产生距离，所述树脂能够通过该树脂可渗透层流动；至少一个闭合管(20)，所述闭合管(20)包括中心主体(5)和盖(6)，所述闭合管(20)配备有连接装置，该连接装置适用于使所述包容壳(3)的内部与至少一个压力控制导管、连接到第一真空泵(21)的至少一个导管、所述包容壳(3)内的至少一个空气注入导管(19)、和通过树脂存储、调节和混合装置供应的至少一个树脂供应导管(17)的密封通过装置连接；和高压锅(13)，所述高压锅(13)的内部设置有所述石块(1)的至少一个支撑台(11)，所述石块(1)包覆在所述树脂可渗透层和所述片(2)中。还公开了一种利用前述系统(10)处理和加固天然石块和石板的方法。

Description

处理和加固石块和石板的方法和装置

技术领域

本发明涉及一种利用可硬化树脂处理和加固天然石块和天然石板的装置和方法，具体地，用于修复它们的结构缺陷和用于制造各种类型的组合面板，在该组合面板中天然石连接到其它石板、片材、网状物或不同种材料制成的面板，用于形成各种类型的组合面板。

背景技术

除了具有装饰和美学价值，大理石、花岗岩、条纹石和石头等天然石通常在抗压强度方面具有最佳的物理和技术特性，它们是耐用材料，常常适用于完美的抛光，但是偶尔会有牵引阻力，并且常常有结构缺陷。

大理石、花岗岩、条纹石和其它石头的石块是通过使用不同的开采系统从采石场开采，前述开采系统的目的是获得具有规则且方形的石块。然而，除了采石场的开采活动外，许多天然石普遍具有结构缺陷，例如裂纹、裂痕和裂缝，之后这些缺陷出现在单个开采的石块中，并且因此出现在从石块获得的所有半成品和成品中。

在下面的工作步骤中，具有规则和方形的石块通常在多刀片架上切割成片材，同时用金刚石圆盘机器切割成粗石块，以便直接获得小的标准形式石块。材料缺陷影响从原材料到制成品的整个传输活动，同时也对制造、材料安装和通常使用时的维护等以后的活动产生负面影响。

经历数百万年地壳变化、因而具有不确定和不可控结构特性的天然原材料的最相关结果是它难以适用于工业批量制造。事实上，在石头输送活动中，缺乏工业加工的基础：收益和成本的确定；结果的可编程控制；具有一致品质标准的重复性制造。同样的产品的测试更容易受到主观影响，自然整个活动局限于手工模式，工作人员以不同工作步骤处理材料。显然，需要连续人工监视的制造结构必须限于能够直接控制的小公司或研究所。

制造机器的工业和加工石头的工厂起初注重提高和加速石头加工的主要活动，例如用多刀片框或金刚石盘机器锯切石板，用于小尺寸制造品，以便于表面抛光或打磨平滑。然而，如同悖论，在加工中总是越来越多地发现材料的结构问题，这破坏了性能。为了提高工作速度，这些工厂要求提供最完好的材料，可是直到在仔细打磨它们的表面之前，才发现需要加强和加固，以及修复石板，最近数十年来，原材料的结构检查已经是整个石头部门检查的首要目的，优先考虑修复问题石板。正是为了锯切这种不可粘结和损伤的石板，甚至石板不分成许多切头以便然后修复它们，如果能够解决该问题，或部分地解决该问题。从机器制造商和加工天然石的工厂的角度考虑，这种活动是没有效率的，然而，允许建造和出售非常昂贵的衬垫，把石板单独地装载在衬垫中，在它们的最后部分上设置网和在可见表面上涂覆树脂，即需要用于该目的的衬垫和高成本的表面加工。

总是根据这样的哲学，之后，开始使用树脂涂层衬垫，用于闭合花岗岩表面微孔，还用于实现完美的石板，其不需要后部加强网，以便允许更好的抛光。树脂涂覆衬垫用于瓦和小大理石和花岗岩，尽管越来越少这样用。由于此原因，工业制造商和工厂完全忽视了石块加固的问题，把这些检查任务留给锯切石块的人员。

根据这样的引导，多年来广泛传播的首要的基部方案胶粘石块的一个或更多表面，以使一个或更多个石块表面上凸出的裂纹通过桥接物连接，以避免裂纹打开或延伸到单独的石板。另一个技术是用玻璃纤维涂覆一个或更多个石块表面，并且通过刷或喷涂来施加可硬化树脂。另一个技术是建造由木板形成的石块包容盒，然后围绕石块向盒内注射可硬化树脂，以降低填充材料的平均成本。更近来，已经执行完全的石块衬垫，通过把石块插入闭合的塑料袋中，在围绕石块注入液态可硬化树脂之前该塑料袋中具有特定真空程度，然后，保持该真空直至树脂硬化。

所有这些布置的目的是围绕问题石板的周围形成包容框。然而，这种包容框不总是成功的，结果部分石板锯裂，分成了碎片或没有棱角。每个系统具有它的支撑体，显然，所有这些系统具作为强的支撑体的修复衬垫。对于这些问题的一些更理性的研究已经进行，并且提出了一些专利。所有这些方法都使用真空和压差以强迫引导树脂进入石块缺陷中，一些方法使用正压提高渗透性。

第一公知的专利是70年递交的意大利专利No.1.027.222。根据该专利公开的内容，石块包裹到柔性容器中，容器顶部开口并且浸入箱中，在箱中注入油。箱设置有上部周边垫，在该垫上密封放置一盖，该盖配备有真空泵。之后执行真空，树脂注入石块上表面，并且能够通过去除或注入油来改变液面。一旦破坏真空，注入的空气把树脂挤压进石块裂纹和结构断裂中。在树脂硬化后，从箱取出除油，和取出石块并进行锯切。试验结果很好，但是从实用的角度看，它的缺陷是明显的：由于使用大量油，该方法很脏，石块制备工作量大，由于需要在现场放置油直至树脂硬化，因此该方法生产能力差。

还进行其它努力，例如使用金属容器或围绕石块组装模板。由于石块的尺寸变化很大，需要使石块成方形，需要拆卸和重新组装模板，更换或清洗，在每个处理中，水平和竖直石板之间的每个连接上需要垫圈，这导致加工工作强度大，不能够实现工业化。

专利文献EP-A-0962430解决了该问题，通过在高压锅中注入空气，当真空破坏时，使石块支撑注入石块上的树脂的液压和加工期间出现的压力。液体-气体密封涂层胶粘到石块上，适当地隔离连接到石块的多个凸起，这允许树脂自由地围绕它流动。该方法的缺陷是：需要平面石块表面，在该表面上胶粘包容片，难以保证基部、周边和边缘部分的封闭紧密性，需要数次使用胶粘剂连接壳到石块，为了实现密封性。

专利文献WO-A-02/002480公开一种更容易和更合理的方法，由于它必须胶粘形成为树脂密封织物的隔离物，同时通过水密封壳包括石块的基部和四壁，该水密封壳通过坚固的结构保持在适当位置，该坚固的结构紧固到平台上，该平台用于支撑和输送石块。问题仍为要保证石块具有平面表面，在该情况下，不因为它们需要在上面胶粘隔离物，而是因为石块和容器之间的分界面之间的缝隙越大消耗的树脂越多。为了限制树脂消耗到最大量，利用几厘米后的材料板覆盖石块上表面，该材料板的重量大于树脂，并且涂覆有树脂不能粘附的塑料。

板的功能是把树脂仅集中在周边环上，几厘米宽，因而允许更好程度地控制而没有浪费，即使石块上表面不完美地平整。具有4m²平面表面的石块，其在渗透终了时覆盖一厘米液体树脂，然而，浪费了40公斤高成本树脂。因为石块的没有覆盖树脂的表面部分引起操作失败，这难以保证上平面表面精确地平整，因此，显然，通过在周边上集中厚度等于8-9厘米的树脂来检查树脂是重要的，但是在小的表面部分上，因此允许更容易和安全地检查树脂液面和较小消耗。

此外，作为石板，已经进行了许多修复研究。

专利文献EP-A-0344619提出在真空下在高压锅中制造多个石板，同时用加强材料加强该石板并且在单个过程中结构性地修复它们。该过程的缺陷是：需要手动操作插入加强和分离板，和根据不同的石块尺寸适配不同的容器。

专利文献US-A-5226402公开一种薄加强板的真空制造方法，通过在结构上重叠已锯切的石板到要获得的厚度的两倍，框架刀片用于把石板切割成两部分，在两个板表面之间设置隔离片和加强片。节距调节的控制仪器和隔离构件允许在石块中组装石板，石板中心之间的距离等于框架刀片；然后组装的石块闭合在模板中，该模板的壁是板支撑结构，各种模板元件之间具有真空密封垫圈。在旋转90°后，模板插入高压锅中用于真空渗透。在渗透用的树脂已硬化后，石块从模板移除并且用多刀片框锯切，该多刀片框具有对应于刀片位置的中间板平面，在周边分离切割后，形成两个薄加强板，通过使裂纹边缘与树脂桥接来修复该薄加强板。该方法的缺陷是：操作困难，需要大量劳动力，而且，模板难以适应于包装的石板的尺寸。

在专利文献WO-A-02/060836中，同样，通过填充穿过板或从一个表面凸出的所有裂纹，进行板的中心修复，这能够在高压锅中的多个并排放置的石板上进行，用于形成多层石块，这些层通过树脂不能粘附的片相互分离，并且具有树脂密封内部板网。与上述广泛使用的石板修复和加强衬垫相反，它在许多工作台处依序处理单个石板，在单个操作中同时处理多个并排放置的石板。事实上，该方法执行整个石板厚度上的中心修复，同时内线处理局限于用玻璃网加强石板后表面和装饰地在可见表面上涂覆树脂涂层，利用平滑或抛光操作加工表面。石板厚度上的裂纹仍然张开并且仅在表面的附近用薄树脂膜使其闭合和不可见。在实际中，石板是破损的和保持破损的石板，这样处理只是没有人看见它破损。在上市、输送和切割成所需形式中，将会出现分裂的问题。仅后面的网把它们保持在一起，这有助于胶粘来修复。

上述发明还进一步允许制造组合材料，该组合材料由两个或更多个元件一体形成，该组合材料具有的特性超个多个单独元件的特性总和。现今，石头基组合材料的制造仍然是手工的，具有高成本，使得它们局限于机会市场，同时，从技术的角度来看，它们的品质不总是可接受的，容易出现不可控制的平面扭曲和不能保证经久耐用。近来的专利方法的技术结果是好的，但是制造方法复杂，并且需要高成本工具，这需要提高和简化，同时需要降低单位制造成本。然而，排除使用液体-气体密封模板外，这些方法具有经济和技术上的重要优点，在基部分离石块和沿具有液体-气体密封片的竖直壁与结构分离，这能够适用于不同石块尺寸和用于抵抗注入树脂的液压。与使用当前使用的衬垫单个地加强和修改石板相比，该方法还实现显著减少弥散在环境中的挥发物质。

发明内容

因此，本发明的目的是解决现有技术的上述问题，因此提出一种利用可硬化树脂处理和加固石块和石板的系统，该系统能够容易和经济地使用，其可采用相同投资物和工厂用于各种目的，其特别注重工业化、环境和成本。

此外，本发明的一个目的是提供一种方法，该方法能够容易和经济地处理和加固石块和石板，并且减少和极好地控制树脂消耗量。

本发明的另一个目的是提供一种系统和方法，其允许加固具有缺陷结构的天然石块和并排放置以便形成多层石块的具有缺陷的天然石板，该天然石板连接到板或薄轻板、其它片的网或其它材料的板，以便形成组合材料，其不需要把石块包容在刚性框架中，仅在它的基部和周边用片包容，并且尽可能考虑石块上表面上的树脂消耗，而不需要平整它的上表面，并且允许修复相对不成形的石块，而不需要仔细地使它们成方形。

根据以下说明，利用权利要求1中公开的处理和加固石块和石板的系统能够获得本发明的上述和其它目的和优点。

此外，利用权利要求27中公开的处理和加固石块和石板的方法能够获得本发明的上述和其它目的和优点。从属权利要求是本发明的优选实施例和各种变化。

附图说明

参考附图并通过一些优选实施例的说明，本发明将更清楚，前述实施例是非限制性实例。

图1显示在发明的加工步骤中，单块石块或由重叠板组成的石块的立体图；

图2a显示在发明的加工步骤中，系统的前视图；

图2b显示图2a中的系统的详细剖视图；

图3a显示图2a的系统的侧视图；

图3b显示图3a的系统的详细剖视图；

图4显示本发明的系统的元件的前视图。

具体实施方式

如前所述，有利地，本发明能够用于填充和加固单块天然石块和由多个石板组成的石块，前述多个石板根据要获得的产品自由组合，结果，下文设计了不同实例，为了一致，用术语“石块”进行统称。

根据以下的说明，本发明将变得更清楚，本发明的系统和方法允许获得不同的石块制备品，但是具有相同的过程：

——外部所有突出的破损被修复的开采石块；

——所有厚度修复的、具有或不具有后加固网的、且厚度为两厘米以上的结构缺陷材料的石板；

——背部用玻璃或炭网或其它纤维或多孔钢板或网加固的薄天然石板，以便增加石板挠曲强度；石板能够由健康的石材制成，或甚至由初始具有缺陷但修复的石材制成；当需要减小重量时，任何修复的石材石块能够锯成厚度为10mm、7mm或5mm的石板；

——具有传统厚度或轻薄的组合石板，其中石头连接到结构蜂窝板、玻璃、层状安全玻璃和其它非石头板，同时修复石板上出现的缺陷；

——形成石块的多层组合石块，其中石材板连接到其它板或许多其它石头或非石头材料，之后该石块能够沿垂直于板组装平面的平面锯切成板。

参考附图，本发明的系统10包括：

——至少一个液体-气体密封片2，用于形成石块1的包容壳3；优选地，片2还必须是柔性的和可变形的；

——至少一个树脂可浸透层，该树脂可浸透层设置在石块1和片2之间，适用于在石块1和片2之间产生距离，通过该树脂可浸透层，树脂能够容易地流通；该树脂可浸透层可通过玻璃纤维网或其它材料制的许多重叠层实现。可选地，该树脂可浸透层能够利用图4显示的树脂可浸透通道片4实现，该树脂可浸透通道片4由非粘性材料制成并且在侧面上配备有互连通道的网络4a，该互连通道的网络4a邻接到石块1上并适用于在石块1的任何部分上以很小的压降获得树脂；显然，网络4a的形状和设计能够任意变化，假设通道能够不是挤压和压平在石块1上和用于使树脂通过的通道的工作部分适于保证树脂的自由流动。此外，系统10能够包括一个或更多个玻璃层或加强网层(未显示)以确保周边加强框，这些层设置在通道片4和石块1之间的四个侧面上，该四个侧面与下面的和公知的锯切平面垂直，与石块1包括的石板垂直。可能地，在处理获得最终组合石块的多层石块1的处理中，能够使用不粘附树脂的隔离层，该隔离层设置在石块1的单独的石头层之间；

——至少一个闭合总管20，优选地闭合总管20抵靠在石块1上并且通过树脂可渗透层和/或通道片4的孔与石块1连通，闭合总管20包括中心主体5和盖6，闭合总管20适用于把片2的边缘固定在它的外部或内部，以便通过中心主体5的内部体积部分来限定树脂箱，和当包容壳3内产生真空时实现液体-气体密封的包容壳3。具体地，如图2b和3b所示，片2的上边缘包裹在中心主体5的外部，优选地实现平均直径和高度为几十厘米的管，并且在中心主体5的厚度上朝内向后弯曲，可能的话切割掉多余部分，以便盖6放置在中心主体5上，盖6堵塞它并保证液体-气体密封。优选地，中心主体5由树脂不能粘附的材料制成，并且能够形成稍微的锥形形状，该锥形形状的下部直径较大，以便不受加工结束时保留在它内部的硬化树脂的影响。由中心主体5和盖6组成的闭合总管20还进一步配备有连接装置，该连接装置适用于使包容壳3的内部与至少一个压力控制导管(未显示)、连接到以便在所述包容壳3内产生真空的第一真空泵21的至少一个导管15、和包容壳3内的破坏真空的至少一个空气注入导管19连接。所述闭合总管20还配备有用于密封通过至少一个树脂供应导管17的装置，该至少一个树脂供应导管17通过树脂存储、调节和混合装置(未显示)供应。盖6的上侧上配备有第一观测台7a，通过该第一观测台7a能够观看闭合总管20内的过程；此外，能够在闭合总管20内提供第一照明装置23，例如光纤。可选地或除了第一观测台7a和第一照明装置23外，闭合总管20能够配备有与树脂存储、调节和混合装置协作的树脂的液面25的至少一个液面传感器8，以便当闭合总管20内的树脂降低低于一定安全液面时，驱动供应树脂。液面传感器8能够是两个或三个以保证即使一个传感器出毛病时仍可正常工作。如果液面传感器8用于自动树脂控制和供应时，它们将放置在安全液面处，该安全液面比石块1的最上部分高几厘米，以便树脂能够完全覆盖石块。如果一个人通过第一观测台7a和照明装置23手动和观测地操作时，通过许多厚度(例如两厘米)来限定正确的树脂液面25，树脂液面25位于中心主体5内并以下面的厚度重叠：安全树脂的液面25能够容易地通过没有被树脂覆盖的一个或两个厚度来定位；

——高压锅13，其适用于降压和承受正压，高压锅13的内部设置有石块1的支撑台11，石块1被包覆在树脂可渗透层和片2中；这种支撑台11能够配备有滚轮车14a，在电动的情况下，该滚轮车14a适用于沿导轨14b滑动，以便允许高压锅13内的石块1容易地传输；具体参考图1，请注意，石块1、单块石块1a或组合或重叠的石板1b之间可放置隔离层，并且被通道片4包裹和放置在支撑台11上，在支撑台11的基部设置片2，能够通过弹性垫，片2围绕石块1的竖直表面放置并且上边缘与闭合总管20连接，实现包容壳3与高压锅13的外部环境的隔离。高压锅13还能够配备有第二观测台7b，例如放置在中心的上限值处，以便与第一观测台7a对应并允许视觉观测闭合总管20内的过程，可能的话，借助第二照明装置(未显示)的照明，例如至少一个外部灯。为了使闭合总管20的连接装置与它们相关的导管连接，一旦石块1放置在支撑台11上，就被输送到高压锅13内，高压锅13能够配备有至少一个移动服务法兰9或在高压锅13主体中的直通密封开口(未显示)。参考图2a，显示放置在高压锅13内的石块1的前视图，显示高压锅13的门13a打开，并且树脂供应导管17通过移动服务法兰9和通过闭合总管20的密封通过装置，并插入到包容壳3的内部，优选插到石块1的基部，连接到第一真空泵21的导管15通过高压锅13主体中获得的密封开口。图3a显示门13a关闭的图2a的高压锅13的侧视图。

本发明还涉及通过前述系统10利用可硬化树脂处理和加固天然石块和石板的方法。具体地，根据本发明的方法，通过使用真空和正压在石块1的结构缺陷中强迫地注入可硬化树脂，用于加固采石石块，在该石块中内部裂纹与石块的六个表面中的一个连通，并且用于修复裂纹、裂缝和结构断裂，这能够在并排放置的组成多层石块的石板中发现，它们之间具有沿分界面延伸的间隙并且等同于采石石块的裂纹，能够在单独层之间插入隔离层，树脂不能够粘附到该隔离层上，并且把这种天然石板连接到加强片和网或其它天然石或其它材料的平板，因此组成多层单块石块，之后该多层单块石块能够沿垂直于组成它的石板的垂直平面分成石板。此外，本发明的方法允许生产轻的组合材料，该组合材料由具有薄材料和加强网或其它石材或包括结构面板的其它支撑材料的石板组成，相互连接它们，而在石块中没有隔离层，与作为装饰品的相同类型或不同类型的石材的石板的装配平面垂直地锯切石块。

具体地，本发明的方法包括如下步骤：

a)加热石块1至预加热温度，以便获得热物质，当石块1在高压锅13中处于负压下时，其允许完美地干燥石块1，因而避免存在水的裂缝中形成冰，具体地，石块1能够加热直至石块内部达到大约等于15-20℃的预加热温度。在处理多层石块1时，不妨假设组成石块1的石板在组装到石块中之前加热到高于预加热温度，优选地加热到50-60℃，从而使得当组装时损失的温度等于传入石块内部的数量相同。可利用任何公知的适用于该功能的装置来实现该加热，例如长时间驻留在热空气炉中，该热空气炉包围用于单块石块的石块，或者石板在隧道式烤炉中。能够利用电、天然气或GPL燃烧器或其它燃烧器来加热。

b)在支撑台11上放置液体-气体密封的片2，用于形成包容壳3；

c)在片2上放置石块1，能够在它们之间插入树脂可渗透隔离层，该树脂可渗透隔离层的尺寸等于石块1的基部或多层石板的尺寸；对于多层石块1的情况，在组装石块1之前，第一石板放置在片2上或隔离层上，能够使石板与其它材料和/或要获得的本产品的隔离片交替；

d)在石块1的四个竖直表面周围和石块1的上面设置树脂可渗透层；

e)沿石块1的表面放置树脂供应导管17，优选地树脂供应导管17的出口靠近石块1基部；

f)提起石块1的竖直表面周围的液体-气体密封片2，并且把片2的上边缘包裹到闭合总管20上，用于实现包容壳3；具体地，把片2的上边缘包裹在中心主体5的外部，用于作为树脂箱，并且在中心主体的厚度上向内弯曲，之后能够切割多余部分，盖6放置在其上。然后，当包容壳3中产生真空时该盖6挤压中心主体5边缘，以这种方式挤压插入闭合总管20中的片的上边缘的折叠端，之后使包容壳3的内部物与高压锅13环境分离；

g)把上面放置石块1的支撑台11放进高压锅13内，并且连接高压锅13外部的各种导管，这些导管通过移动服务法兰9或高压锅13主体中获得的密封开口离开闭合总管20；

h)使树脂供应导管17通过闭合总管20的密封通过装置，并且把导管17连接到树脂存储、调节和混合装置；

i)通过第一真空泵21和导管15在具有液体-气体密封片2的包容壳3中产生真空，液体-气体密封片2挤压在石块1上。在该步骤中，高压锅13的门能够打开以便允许检查包容壳3的逐渐吸气，如果石块1具有规则形状并且没有能够损坏挤压在石块上的液体-气体密封片的特别不规则的地方。可选地，也能够在高压锅13中产生真空，检查压力差减小值，包容壳3更加逐渐平缓地吸附在石块1上；当在包容壳3内产生真空时，逐渐降低的压力产生的减小的蒸气压允许完全的材料干燥。基于该目的，一旦达到真空，等待必要时间，用于弯曲去除石块中存在的水。对于干燥石块，真空程度必须达到零，但是，在残留压力为10/15毫巴数量级下，能够正确地执行树脂进入包容石块1的包容壳3的操作；

j)在包容壳3内已经达到期望压力后，通过树脂供应导管17从树脂存储、调节和混合装置向包容壳3的内部注射流体状态的树脂。能够假设树脂能够适当地着色，以便使石块1修复与被处理材料的颜色兼容；

k)由于没有空气，当注入石块中的树脂自由填充所有中空空间并且凸出到中心主体5达到液面传感器8位置或事先建立的厚度范围所确定的安全液面时，通过树脂的液面25上方的空气注入导管19，在闭合总管20中注入空气，从而破坏包容壳3内部的真空，并且开始石块1的渗透；空气施加推力，强迫树脂喷射进所有结构断裂中和石块1下方的开放喷射通道，同时一旦低于确定的安全液面就供应树脂；

l)通过空气压力导管，利用公知的压力控制仪器的信号，检查高压锅13和包容壳3内的压差，并且通过手动控制阀或适当的公知自动控制装置驱动的阀进行操作，用于使包容壳3内的压力低于高压锅13内环境压力，独立于门13a关闭或打开，相对于石块1的高度和中心主体5中的树脂液面限定的喷射树脂的液压，包容壳3内的压力至少低100毫巴；必须在整个加工过程中保持该压差；

m)为了这些目的，当真空已经破坏时，包容壳内部达到一个压力值，该压力值仍与注入树脂的液压力施加的推力相一致，此时，如果之前门是打开的，则需要关闭高压锅13的门，并且通过至少一个空气压缩机27给高压锅13加压，以便保持包容壳3的内部和外部之间的压力差。如果加工开始时高压锅13是关闭的，则调节包容壳3和高压锅13内的压力，以便保持足够的压差以便抵抗液压推力，包容壳3的内部压力总低于外部压力；

n)完成包容壳中的真空破坏，直至达到大气压值，并且压缩机27在高压锅中产生过压以便保持压差；

o)继续增加包容壳3和高压锅13中的压力，直至达到能够安全地达到的最大压力，该最大压力能够等于6巴或更大，一直检查和保持包容壳3内的压力低于高压锅13内的压力，以便增加树脂推力和把树脂注入较小的相关裂纹和结构断裂中；

p)在已经达到最大压力程度之后，并且让压力以最大推力作用在树脂液面25上，以便完成渗透，通过把包容壳3的内部返回到大气压，逐渐地和并行地降低高压锅13和包容壳3内的压力，并且保持压差直至树脂硬化或至少直至树脂凝固，以便放置树脂泄漏；

q)拆卸各种导管；

r)从高压锅13提取石块1。树脂硬化能够在高压锅外部完成，以便从包容壳取出内容物；为了更快速地释放高压锅13，用于处理以下石块，可选地，能够在高压锅13中注入热空气以便加速树脂固化到至少凝固程度；快速释放高压锅的优选方案是在已排放压力后再次在包容壳3中产生真空，并保持压差，然后在大气压下取回高压锅13，打开高压锅门，并且把包容壳3连接到第二个独立的真空泵(未显示)，并从高压锅13取出石块1，第二真空泵一直保持工作直至树脂硬化。通过把石块插入循环空气炉中能够加速硬化；

s)一旦已经完成树脂硬化，从包裹石块的片2和树脂可渗透层释放石块1，以及从加工中使用的任何其它支撑结构释放石块1。单块石块1将被毫无问题地锯切成均匀的薄板。对于多层石块1，连接石板的硬化树脂制成的周边框架必须被去除，以便之后利用具有吸盘的板从石块分离它们，之后对它们的表面进行修整。

相对现有技术，本发明的系统10和方法具有以下新颖性特点：

——中心主体5的内部体积限定的树脂箱放置在石块1的上方，闭合液体-气体密封片2，液体-气体密封片2完全地包裹石块1；

——通过该树脂箱，能够总是保持树脂液面25高于石块1的上表面的更凸出部分的上部，从而使得树脂完全地包裹石块。因此，不再必要平整上表面和在石块1上大量喷射树脂来避免从石块1凸出的未覆盖碎片在真空破坏或过压下吸收空气(这会导致渗透失败)。当石块1的表面不够平整到能够把闭合总管20放置在上面时，或具有超出闭合总管20通过升高树脂安全液面25的补偿能力的石块1朝上凸起时，能够使用闭合总管20的至少一个支撑垫(未显示)，支撑垫适用于在石块1的上表面上形成闭合总管20的支撑平面，以便于闭合总管20以最方便的程度放置在上面；即例如，支撑垫能够由石膏或水泥或泡沫聚氨酯制成；

——包容石块1的包容壳3和高压锅13限定两个不同的和独立的环境，这两个环境能够连通以便使包容壳3内的压力在每个步骤中都低于高压锅13内的压力，用于抵消注入包容壳3内的树脂的液压和把片2处处(包括石块上表面)挤压在石块1上，因此，去除了现有技术的包容结构，同时树脂消耗量降低到必要量。

此外，本发明的上述方法简单快速，并且在工作时间内能够重复许多次。元件和耗材经济。该方法对操作人员和环境都安全，并且不产生危险废物。通过泵从箱向闭合回路中的热调节和混合装置中输送液态树脂，直至到达包容石块的包容壳内，没有气体释放到环境中。使用系统10或执行方法的操作人员不会与树脂直接物理接触。因此，本发明公开了一种通用和独特的处理系统和方法，其允许修复与外部连通的所有石块结构缺陷和中心修复石板，能够实现制造组合材料的制造方法，在该组合材料中，石头与其它材料制成一体。

Claims (33)

1.一种系统(10)，用于利用可硬化树脂处理和加固单块或包括多个石头层的多层石块(1)，特别用于修复所述石块的结构缺陷或用于制造各种类型的组合面板，其中所述天然石是结构修复的并且连接到其它石头层或片或网或不同材料制的面板，用于形成组合面板，其特征在于，所述系统包括：

至少一个液体-气体密封片(2)，所述至少一个液体-气体密封片(2)适用于形成石块(1)的包容壳(3)；

至少一个树脂可渗透层，所述至少一个树脂可渗透层设置在所述石块(1)和所述片(2)之间，适用于在所述石块(1)和所述片(2)之间产生距离，所述树脂能够通过该树脂可渗透层流动；

至少一个闭合总管(20)，所述闭合总管(20)包括中心主体(5)和盖(6)，所述闭合总管(20)配备有连接装置和通过树脂存储、调节和混合装置供应的至少一个树脂供应导管(17)的密封通过装置，所述连接装置适用于使所述包容壳(3)的内部与至少一个压力控制导管、连接到第一真空泵(21)的至少一个导管(15)、所述包容壳(3)内的至少一个空气注入导管(19)连接；和

高压锅(13)，所述高压锅(13)的内部设置有所述石块(1)的至少一个支撑台(11)，所述石块(1)包覆在所述树脂可渗透层和所述片(2)中。

2.根据权利要求1的系统(10)，其特征在于：所述片(2)是柔性的且可变形的。

3.根据权利要求1的系统(10)，其特征在于：所述可渗透层由多个重叠的玻璃纤维网层组成。

4.根据权利要求1的系统(10)，其特征在于：所述可渗透层是可渗透所述树脂的通道片(4)，所述通道片(4)由非粘性材料制成并且在侧面上配备有互连通道网络(4a)，以便抵靠在所述石块(1)上并且适用于把所述树脂带到所述石块(1)的每个部分。

5.根据权利要求1的系统(10)，其特征在于：包括至少一个玻璃层或加强网，所述至少一个玻璃层或加强网适用于设置在所述通道片(4)和所述石块(1)之间，用于产生周边加强框。

6.根据权利要求1的系统(10)，其特征在于：包括多个隔离层，所述树脂不能粘附到所述多个隔离层，所述多个隔离层设置在所述多层石块(1)的所述单个石头层之间。

7.根据权利要求1的系统(10)，其特征在于：所述闭合总管(20)适用于把所述片(2)的上边缘固定在闭合总管的内部，以便通过所述中心主体(5)的内部体积部分来限定用于所述树脂的箱，以及实现液体-气体密封的所述包容壳(3)。

8.根据权利要求7的系统(10)，其特征在于：所述片(2)的所述上边缘包裹所述中心主体(5)的外部并且在所述中心主体(5)的厚度上朝内向后弯曲，用于在上面放置所述盖(6)。

9.根据权利要求1的系统(10)，其特征在于：所述中心主体(5)由所述树脂不能粘附到上面的材料制成。

10.根据权利要求1的系统(10)，其特征在于：所述中心主体(5)具有锥形形状。

11.根据权利要求1的系统(10)，其特征在于：所述盖(6)的上侧上配备有第一观测台(7a)。

12.根据权利要求1的系统(10)，其特征在于：所述闭合总管(20)配备有所述包容壳(3)的所述内部的第一照明装置(23)。

13.根据权利要求12的系统(10)，其特征在于：所述照明装置(23)是光纤。

14.根据权利要求1的系统(10)，其特征在于：所述闭合总管(20)配备有与所述树脂存储、调节和混合装置协作的所述树脂的液面(25)的至少一个液面传感器(8)。

15.根据权利要求1的系统(10)，其特征在于：所述闭合总管(20)配备有用于检查所述树脂的所述液面(25)的多个重叠厚度。

16.根据权利要求1的系统(10)，其特征在于：所述支撑台(11)配备有滚轮车(14a)，所述滚轮车(14a)适于沿所述高压锅(13)内的轨道(14b)滑动。

17.根据权利要求1的系统(10)，其特征在于：所述滚轮车(14a)是电动的。

18.根据权利要求1的系统(10)，其特征在于：所述高压锅(13)配备有与所述第一观测台(7a)对应的第二观测台(7b)。

19.根据权利要求1的系统(10)，其特征在于：所述高压锅(13)配备有用于连接所述导管的至少一个移动服务法兰(9)。

20.根据权利要求1的系统(10)，其特征在于：所述高压锅(13)配备有用于通过所述导管的密封开口。

21.根据权利要求1的系统(10)，其特征在于：所述树脂是着色的。

22.根据权利要求1的系统(10)，其特征在于：所述中心主体(5)的内部体积限定用于所述树脂的箱，所述箱放置在所述石块(1)上方，闭合所述片(2)，所述片(2)完全地包裹所述石块(1)。

23.根据权利要求22的系统(10)，其特征在于：通过所述箱，能够保持所述树脂的所述液面(25)高于所述石块(1)的上表面的更突出的部分的上部，从而使得所述树脂完全包裹所述石块(1)。

24.根据权利要求22的系统(10)，其特征在于：包容所述石块(1)的所述包容壳(3)和所述高压锅(13)限定两个不同的并且独立的环境，这两个环境能够连通以便使所述包容壳(3)内的压力低于所述高压锅(13)内的压力，用于抵消插入所述包容壳(3)内的所述树脂的液压和把所述片(2)处处挤压在所述石块(1)上。

25.根据权利要求1的系统(10)，其特征在于：所述闭合总管(20)放置在所述石块(1)的上表面的上方。

26.根据权利要求25的系统(10)，其特征在于：包括所述闭合总管(20)的至少一个支撑垫，所述支撑垫适用于在所述石块(1)的所述上表面上形成所述闭合总管(20)的支撑平面，所述支撑平面比所述上表面的至少一个凸起更高。

27.一种利用前述权利要求中的任一系统(10)处理和加固天然石块和石板的方法，其特征在于，包括如下步骤：

a)加热所述单块石块(1)或所述石板至预加热温度；

b)在所述支撑台(11)上放置所述液体-气体密封的片(2)，在所述片(2)上放置可渗透所述树脂的所述可渗透材料层；

c)在所述片(2)上放置所述石块(1)或装配组成所述石块(1)的所述石板；

d)在所述石块(1)的四个竖直表面周围和所述石块(1)的上面设置所述树脂可渗透层；

e)沿所述石块(1)的一个表面放置所述树脂供应导管(17)；

f)提起所述石块(1)的竖直表面周围的所述液体-气体密封片(2)，并且把片(2)的上边缘包裹到所述闭合总管(20)上，用于制作所述包容壳(3)；

g)把所述支撑台(11)放置在所述高压锅(13)内，并且通过所述移动服务法兰(9)或所述密封开口连接所述导管；

h)使所述树脂供应导管(17)通过所述闭合总管(20)的所述密封通过装置，并且把所述导管(17)连接到所述树脂存储、调节和混合装置；

i)通过所述第一真空泵(21)和所述导管(15)在所述包容壳(3)中产生真空；

j)通过所述树脂供应导管(17)从所述树脂存储、调节和混合装置向所述包容壳(3)内喷射流体状态的所述树脂；

k)通过所述树脂的所述液面(25)上方的所述空气注入导管(19)，在所述闭合总管(20)中注入空气，从而破坏所述包容壳(3)内部的真空，并且开始所述石块(1)的渗透；

1)通过所述空气压力导管检查所述高压锅(13)和所述包容壳(3)内的压差，通过手动控制阀或自动控制装置驱动的阀进行操作，用于保持所述包容壳(3)内的压力低于所述高压锅(13)内的压力；

m)通过至少一个空气压缩机(27)给高压锅(13)加压；

n)在所述高压锅(13)中产生过压；

o)增加所述包容壳(3)和所述高压锅(13)中的压力，保持所述包容壳(3)内的压力低于所述高压锅(13)内的压力；

p)在达到最大压力程度之后，并且让所述压力以最大推力作用在所述树脂液面(25)上，以便完成渗透，通过把所述包容壳(3)返回到大气压，逐渐地和并行地降低所述高压锅(13)和所述包容壳(3)内的压力，并且保持所述压差直至所述树脂硬化或至少直至所述树脂凝固；

q)拆卸所述导管；

r)从所述高压锅(13)提取所述石块(1)；

s)从所述片(2)和所述树脂可渗透层释放所述石块(1)，其中所述树脂可渗透层不是由玻璃网片组成的。

28.根据权利要求27的方法，其特征在于：所述单块石块(1)内的所述预加热温度为大约15-20℃。

29.根据权利要求27的方法，其特征在于：在组装石板形成所述多层石块(1)之前，所述石板内的所述预加热温度为大约50-60℃。

30.根据权利要求27的方法，其特征在于：所述过压能够达到所述高压锅(13)的设计值。

31.根据权利要求27的方法，其特征在于：除了所述喷射树脂施加的液压外，所述压差等于至少100毫巴。

32.根据权利要求27的方法，其特征在于：在所述步骤p)期间或之后，包括在所述高压锅(13)中注入热空气步骤，以便加速所述树脂的凝固。

33.根据权利要求27的方法，其特征在于：在所述步骤p)之后，包括在所述包容壳(3)中产生真空的步骤，和之后把所述包容壳(3)连接到第二独立的真空泵并从所述高压锅(13)提取所述石块(1)，所述第二真空泵一直保持工作直至所述树脂硬化。

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