CN103286848A - 用于制备复合透水砖的设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于制备复合透水砖的设备，其中，该设备包括成型装置和位于该成型装置下游的切断装置，所述成型装置包括内部形成有型腔(11)的壳体(10)、设置在所述型腔(11)内且与驱动装置(20)相连的挤出杆(30)、底料斗(41)和位于该底料斗(41)下游的面料斗(42)，所述底料斗(41)和所述面料斗(42)均与所述型腔(11)相连通。本发明所述的用于制备复合透水砖的设备结构简单，操作容易。并且，所述成型装置的壳体内的型腔不易变形，获得的复合透水砖坯外形、尺寸精确。通过切断装置能够获得具有不同长度的复合透水砖，不需更换设备。
Description
技术领域
本发明涉及复合型建筑材料制造领域，具体地，涉及一种用于制备复合透水砖的设备。
背景技术
CN 1966861 A中公开了一种复合透水砖，该复合透水砖包括透水表层和透水基层，透水表层和透水基层紧密结合为一体；透水表层和透水基层中分别包含有骨料和对骨料起到粘结作用的包覆骨料的粘结剂。该复合透水砖具有节约能源、成本低、耐候性好、长期透水效率高、高强度等优点。在制造所述复合透水砖时，可以将透水表层和透水基层一次复合成型，也可以分别制造出透水表层和透水基层，然后通过如粘结等方式将两者复合在一起，也可以先制造出透水表层和透水基层中的一者，然后在其上形成另一者。利用这三种方法成型所述复合透水砖时，需要两套成型设备同时工作，工序比较复杂。
CN 201824450 U中公开了一种用于制备复合透水砖的成型机，该成型机包括：机架和设置于该机架上的模压装置和振实装置，所述模压装置包括压头和控制所述压头压力的压力缸，所述振实装置上设有复合透水砖模具，该复合透水砖模具置于所述模压装置的下方，其中：所述模具设置有多个型腔，所述模压装置上设有多个同所述型腔位置一一对应的压头和压力缸。
但是，利用上述成型机制备不同规格的复合透水砖时，需要配备大量具有不同型腔的模盒、模盒固定外框以及压头，而且更换模盒繁琐，影响生产效率。并且，利用上述成型机时，模盒容易磨损变形，无法保证生产的复合透水砖的外形和尺寸。
因此，如何方便地制造外形、尺寸准确的复合透水砖成为本领域亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于制备复合透水砖的设备，该设备能够方便地制造外形、尺寸准确的复合透水砖。
为了实现上述目的，本发明提供一种制备复合透水砖的设备，其中，该设备包括成型装置和位于该成型装置下游的切断装置，所述成型装置包括内部形成有型腔的壳体、设置在所述型腔内且与驱动装置相连的挤出杆、底料斗和位于该底料斗下游的面料斗，所述底料斗和所述面料斗均与所述型腔相连通。
优选地，所述型腔沿长度方向分为三部分：与所述底料斗相对应的第一部分、该第一部分与所述面料斗的上游侧之间的第二部分和该第二部分与所述型腔的出口之间的第三部分，所述第一部分和所述第三部分的高度均大于所述第二部分的高度。
优选地，所述挤出杆为螺旋挤出杆。
优选地，所述成型装置包括变速机构，该变速机构连接在所述挤出杆和所述驱动装置之间。
优选地，所述底料斗和/或所述面料斗内设置有螺旋布料机构。
优选地，所述螺旋布料机构包括螺旋杆，该螺旋杆从所述底料斗的一侧延伸至该底料斗的另一侧；和/或所述螺旋杆从所述面料斗的一侧延伸至该面料斗的另一侧。
优选地，所述螺旋杆的纵轴方向垂直于所述型腔的长度方向。
优选地，所述螺旋布料机构包括多个平行设置的所述螺旋杆。
优选地，所述成型装置包括机架，所述壳体设置在所述机架上，且所述壳体与所述机架的上表面共同围成所述型腔。
优选地，该设备包括切割平台，该切割平台设置在所述型腔的出口的下游侧，且所述切割平台的上表面与所述机架的上表面平齐，所述切断装置设置在所述切割平台上。
优选地，所述切断装置包括切断频率可调节的切砖机。
优选地，所述切砖机包括切割部和用于控制该切割部的控制部。
优选地，所述切割部包括链锯或砂轮片。
本发明所述的用于制备复合透水砖的设备结构简单，操作容易。通过底料斗向壳体内的型腔中添加底料，通过面料斗向壳体内的型腔中添加面料，并利用挤出杆挤出底料和面料能够得到结构致密的复合透水砖坯，并且，所述成型装置的壳体内的型腔不易变形，获得的复合透水砖坯外形、尺寸精确。通过切断装置能够获得具有不同长度的复合透水砖，不需更换设备。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明所述的设备的示意图；
图2是本发明所述的设备在成型复合透水砖时的示意图；和
图3是图1中的设备中的成型装置的底料斗和该底料斗中的螺旋杆中的示意图。
附图标记说明
10 壳体 11 型腔
20 驱动装置 30 挤出杆
41 底料斗 42 面料斗
50 螺旋杆 60 变速机构
70 切割平台 80 机架
11a 第一部分 11b 第二部分
11c 第三部分 41a 透水基层
42a 透水表层
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本发明中，“底料”是指用于成型复合透水砖的透水基层的材料，“面料”是指用于成型复合透水砖的透水表层的材料。
如图1所示，本发明提供一种制备复合透水砖的设备，其中，该设备包括成型装置和位于该成型装置下游的切断装置，所述成型装置包括内部形成有型腔11的壳体10、设置在型腔11内且与驱动装置20相连的挤出杆30、底料斗41和位于该底料斗41下游的面料斗42，底料斗41和面料斗42均与型腔11相连通。
本发明中所述的复合透水砖包括透水表层和透水基层，透水表层和透水基层紧密结合为一体，透水表层和透水基层中分别包括含有骨料和粘结骨料的粘结剂，所述透水表层中的粘结剂中包括亲水性粘结剂。这种复合透水砖能够保持良好的透水性，并且，所述复合透水砖的砖体表面致密，不易被损坏。
在利用本发明所提供的设备制备所述复合透水砖的方法包括以下步骤：
步骤一：制备形成所述透水表层42a的面料和形成所述透水基层41a的底料；
步骤二：将所述底料通过底料斗41添加至成型装置的型腔11内，利用该型腔11内的挤出杆30将所述底料挤压至位于所述底料斗41的下游的面料斗42处，然后将所述面料通过所述面料斗42添加至所述型腔11内的所述底料的上方，并利用所述挤出杆30将所述底料和所述面料挤出，以获得具有所述透水表层42a和所述透水基层41a的复合透水砖坯；
步骤三：利用切断装置切断所述复合透水砖坯，以获得所述复合透水砖。
当然，将复合透水砖坯切断后还需要对得到的复合透水砖进行固化，这里不再赘述。
如图1和图2所示，优选地，型腔11沿长度方向分为三部分：与底料斗41相对应的第一部分11a、该第一部分11a与面料斗42的上游侧之间的第二部分11b和该第二部分11b与型腔11的出口之间的第三部分11c，第一部分11a和第三部分11c的高度均大于第二部分11b的高度。
当底料从底料斗41的出口进入第一部分11a后，挤出杆30推动底料朝向第二部分11b移动，在底料进入第二部分11b后，底料变得致密，并且具有一定的形状，随着挤出杆30的继续挤出，底料从第二部分11b进入第一部分11a，此时，面料落在所述底料的上表面和第三部分11c的顶部之间的空隙内。通过调整第二部分11b和第三部分11c之间的高度差可以控制面料的厚度(即，复合透水砖的透水表层的厚度)。
与CN 201824450U中公开的成型机相比，本发明所述的用于制备复合透水砖的设备的优势在于：第一，该设备利用挤出杆和壳体即可成型所述复合透水砖，结构简单，容易实现。第二，壳体10内部的型腔11不易变形，获得的复合透水砖形状、尺寸较为精确，并且，在制备宽度、厚度相同但长度不同的复合透水砖时，无需更换设备，只需调节切断复合透水砖坯的频率即可实现，例如，本发明所提供的成型装置可以用于生产300*300*50、300*150*50和300*600*50三种不同规格的复合透水砖而无需更换设备。第三，利用挤出成型获得的复合透水砖结构致密，不易损坏；第四，利用挤出得到的复合透水砖的透水表层和透水基层结合紧密。
在本发明中，所述复合透水砖的面料和所述复合透水砖的底料可以分别包括骨料和粘结骨料的粘结剂，所述面料的粘结剂中至少包括亲水性粘结剂。利用上述材料制备获得的复合透水砖固化成型后，骨料之间形成无数相互贯通的亲水性毛细管。当雨水等洒落在亲水性透水材料的表面时，雨滴迅速润湿毛细管壁，管中液面将呈凹形，形成的弯曲液面将产生向下的附加压力，在所述附加压力和液体自身重力的合力作用下，雨水沿这些贯通的毛细管迅速渗入地下。
在本发明中，所述骨料可以为天然石英砂、人造石英砂、粉煤灰、冶炼废渣之一或其任意组合，最有为石英砂，尤其是沙漠中的石英砂。上述类型的骨料均具有较优异的透水性。并且，面料的粘结剂中包括亲水性粘结剂，能够提高所述复合透水砖的透水性。
优选地，所述面料中的亲水性粘结剂为亲水性树脂粘结剂，所述面料中的骨料的颗粒粒径为0.05mm至2mm。从而能够保证所述复合透水砖的砖体表面的致密、透水，有效提高透水性。所述亲水性树脂粘结剂可以为环氧树脂、聚氨酯和丙烯酸树脂中的一种或几种；上述环氧树脂、聚氨酯和丙烯酸树脂中的分子侧链含有足够亲水性的羧酸盐、磺酸盐、铵盐、羟基或主链含有非离子型亲水链段。从而能够保证复合透水砖的转体表面致密、透水，从而有效提高透水性，而且，该透水性的提高并不靠大空隙透水。
进一步优选地，面料中的骨料的颗粒粒径为0.05mm至0.85mm，从而提高复合透水砖的透水表层的毛细管渗水能力，不容易被灰尘堵死。
为了降低所述复合透水砖的成本，优选地，所述底料中的粘结剂包括水泥。为了增强复合透水砖的透水基层的透水性能，优选地，形成所述透水基层的所述底料中的骨料的颗粒粒径为2mm至10mm。
为了提高所述复合透水砖的透水基层的透水性能，优选地，所述底料中的粘结剂还可以包括亲水性粘结剂的树脂类粘结剂，同样地，形成所述透水基层的所述底料中的骨料的颗粒粒径为2mm至10mm。
并且，为了降低所述复合透水砖的成本，优选地，所述面料中的骨料可以为石英砂。进一步优选地，所述石英砂为选自沙漠中的风积沙。
在本发明中，挤出杆30可以为螺旋挤出杆，也可以是其他形式的挤出杆。当然，优选地，为了使所述成型装置结构紧凑，挤出杆30可以形成为螺旋挤出杆，在这种情况下，驱动装置20可以为电机。驱动装置20带动挤出杆30转动，挤出杆30即可推动型腔11内的透水砖原料朝向型腔11内的物料朝向型腔11的出口移动。当然，挤出杆30和驱动装置20还可以具有其他形式，只要能够将型腔11内的底料和面料挤出即可。
当驱动装置20为电机等转速较高的设备时，所述成型装置还可以包括变速机构60，该变速机构60连接在挤出杆30和驱动装置20之间，从而使挤出杆30的转速低于驱动装置20的转速。如图1和图2中所示，变速机构60可以为齿轮变速箱。为了简化所述成型装置的结构，所述变速机构60可以设置为一级减速，即，变速机构60包括直径不同的两个直齿轮，直径较小的齿轮与与驱动装置20的输出轴相连，直径较大的齿轮与挤出杆30相连。
挤出杆30的挤出速度根据所述底料和面料的粘度的不同而不同，可以利用变速机构60调节挤出杆30的转速，以使所述成型装置适于挤出具有不同粘度的底料和面料。通常，当挤出杆30为螺旋挤出杆时，在利用本发明所述的装置制备上述复合透水砖时，挤出杆30的转速为可以为80r/min至200r/min。
通常，底料和面料都具有一定的粘度，为了使底料和/或面料均匀地进入型腔11内部并在该型腔11内分布均匀，优选地，底料斗41和/或面料斗42内设置有螺旋布料机构。即，可以仅在底料斗41内设置螺旋布料机构，也可以仅在面料斗42内设置螺旋布料机构，还可以同时在底料斗41和面料斗42内设置螺旋布料机构。优选地，如图1和图2中所示，底料斗41和面料斗42中均设置有螺旋布料机构。该螺旋布料机构由设置在底料斗41和面料斗42外部的驱动装置(如，电机)所驱动。将底料添加至底料斗41中，并将面料添加至面料斗42中之后，启动螺旋布料机构，从而使底料和面料均匀地进入型腔11内部。
优选地，如图3所示，所述螺旋布料机构包括螺旋杆50。当底料斗41内设置有螺旋布料机构时，该螺旋布料机构的螺旋杆50从底料斗41的一侧延伸至该底料斗41的另一侧；当面料斗42内设置有螺旋布料机构时，该螺旋布料机构的螺旋杆50从面料斗42的一侧延伸至该面料斗42的另一侧。当螺旋布料机构开启时，螺旋杆50绕自身轴线转动，从而将添加在底料斗41内的底料打散，从而使该底料均匀地进入型腔11的第一部分11a中。
优选地，螺旋杆50的纵轴方向垂直于料斗40的纵轴。进一步优选地，螺旋杆50的纵轴垂直于型腔11的长度方向。
同样地，为了使底料和/或面料能够均匀地进入型腔11内部，所述螺旋布料机构包括多个平行设置的螺旋杆50。如图1和图2中所示，底料斗41和面料斗42中均设置有一对互相平行的螺旋杆50。
为了便于所述成型装置的设置，优选地，所述用于制备复合透水砖设备还可以包括机架80，所述成型装置设置在机架80上，且壳体10与机架80的上表面共同围成型腔11。当复合透水砖的下表面(即，所述底料与机架80的下表面相接触的表面)为平面时，机架80的上表面可以形成为平面；当复合透水砖的下表面具有预定形状(例如，凹槽)时，可以预先在机架80的上表面上设置与复合透水砖的下表面向匹配的形状。
优选地，本发明所述的用于制备复合透水砖的设备还可以包括切割平台70，该切割平台70设置在型腔11的出口的下游侧，且该切割平台70的上表面与机架80的上表面平齐。并且，切割平台70的上表面应当形成为与机架80与型腔11相对应的部分的具有相同的结构。即，当机架80与型腔11相对应的部分为平面时，切割平台70的上表面也应当设置为平面；当机架80与型腔11相对应的部分形成有预定结构时，切割平台70的上表面上也应当形成有与之相同的结构。当机架80从型腔11内挤出的复合透水砖坯可以直接延伸至切割平台70上，然后利用切断装置对其进行切割，以获得具有预定尺寸的复合透水砖。切割平台70可以与机架80形成为一体，也可以不形成为一体。
为了获得具有预定长度的复合透水砖，可以将型腔11中挤出的具有透水表层42a和透水基层41a的复合透水砖坯后，在利用切断装置对其进行切割。并且，可以根据需要调整复合透水砖的长度。
为了实现复合透水砖制备过程的自动化，优选地，所述切断装置包括切断频率可调节的切砖机。切断装置可以设置在切割平台70上，当所述成型装置中挤出的复合透水砖坯到达切砖机的位置时，切砖机能够根据需求将复合透水砖坯切割成长度一定的复合透水砖。
为了便于控制所述切砖机的切断频率，优选地，所述切砖机可以包括切割部和用于控制该切割部的控制部。在本发明中，所述控制部用于控制所述切割部的启动或停止。
一般，所述成型装置的挤出速度为30mm/s，因此，优选地，所述切断装置的切断频率在5s-1至20s-1之间调节，从而生产具有不同长度的复合透水砖。当切断频率为5s-1时(即，每5秒切割一次)时，可以制备长度为150mm的复合透水砖，当切割频率为10s-1(即，每10秒切割一次)时，可以制备长度为300mm的复合透水砖，当切割频率为20s-1(即，每20秒切割一次)时，可制备长度为600mm的复合透水砖。
优选地，所述切割部可以为链锯或砂轮片。控制部可以为PLC控制器，通过PLC控制器控制链锯或砂轮片的切割频率。
本发明所述的用于制备复合透水砖的设备结构简单，操作容易。通过底料斗向壳体内的型腔中添加底料，通过面料斗向壳体内的型腔中添加面料，并利用挤出杆挤出底料和面料能够得到结构致密的复合透水砖坯，并且，所述成型装置的壳体内的型腔不易变形，获得的复合透水砖坯外形、尺寸精确。通过切断装置能够获得具有不同长度的复合透水砖，不需更换设备。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (13)
1.一种用于制备复合透水砖的设备，其特征在于，该设备包括成型装置和位于该成型装置下游的切断装置，所述成型装置包括内部形成有型腔(11)的壳体(10)、设置在所述型腔(11)内且与驱动装置(20)相连的挤出杆(30)、底料斗(41)和位于该底料斗(41)下游的面料斗(42)，所述底料斗(41)和所述面料斗(42)均与所述型腔(11)相连通。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述型腔(11)沿长度方向分为三部分：与所述底料斗(41)相对应的第一部分(11a)、该第一部分(11a)与所述面料斗(42)的上游侧之间的第二部分(11b)和该第二部分(11b)与所述型腔(11)的出口之间的第三部分(11c)，所述第一部分(11a)和所述第三部分(11c)的高度均大于所述第二部分(11b)的高度。
3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述挤出杆(30)为螺旋挤出杆。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的设备，其特征在于，所述成型装置包括变速机构(60)，该变速机构(60)连接在所述挤出杆(30)和所述驱动装置(20)之间。
5.根据权利要求1至3中任意一项所述的设备，其特征在于，所述底料斗(41)和/或所述面料斗(42)内设置有螺旋布料机构。
6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述螺旋布料机构包括螺旋杆(50)，该螺旋杆(50)从所述底料斗(41)的一侧延伸至该底料斗(41)的另一侧；和/或所述螺旋杆(50)从所述面料斗(42)的一侧延伸至该面料斗(42)的另一侧。
7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述螺旋杆(50)的纵轴方向垂直于所述型腔(11)的长度方向。
8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述螺旋布料机构包括多个平行设置的所述螺旋杆(50)。
9.根据权利要求1至3中任意一项所述的设备，其特征在于，该设备包括机架(80)，所述成型装置设置在所述机架(80)上，且所述壳体(10)与所述机架(80)的上表面共同围成所述型腔(11)。
10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，该设备包括切割平台(70)，该切割平台(70)设置在所述型腔(11)的出口的下游侧，且所述切割平台(70)的上表面与所述机架(80)的上表面平齐，所述切断装置设置在所述切割平台(70)上。
11.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述切断装置包括切断频率可调节的切砖机。
12.根据权利要求11所述的设备，其特征在于，所述切砖机包括切割部和用于控制该切割部的控制部。
13.根据权利要求12所述的设备，其特征在于，所述切割部包括链锯或砂轮片。
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