專利名稱：處理和加固石塊和石板的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種利用可硬化樹脂處理和加固天然石塊和天然石板的 裝置和方法，具體地，用于修復它們的結構缺陷和用于制造各種類型的組 合面板，在該組合面板中天然石連接到其它石板、片材、網狀物或不同種 材料制成的面板，用于形成各種類型的組合面板。
背景技術：
除了具有裝飾和美學價值，大理石、花崗巖、條紋石和石頭等天然石 通常在抗壓強度方面具有最佳的物理和技術特性，它們是耐用材料，常常 適用于完美的拋光，但是偶爾會有牽引阻力，并且常常有結構缺陷。大理石、花崗巖、條紋石和其它石頭的石塊是通過使用不同的開采系 統從采石場開采，前述開采系統的目的是獲得具有規則且方形的石塊。然 而，除了采石場的開采活動外，許多天然石普遍具有結構缺陷，例如裂紋、 裂痕和裂縫，之后這些缺陷出現在單個開采的石塊中，并且因此出現在從 石塊獲得的所有半成品和成品中。在下面的工作步驟中，具有規則和方形的石塊通常在多刀片架上切割 成片材，同時用金剛石圓盤機器切割成粗石塊，以便直接獲得小的標準形 式石塊。材料缺陷影響從原材料到制成品的整個傳輸活動，同時也對制造、 材料安裝和通常使用時的維護等以后的活動產生負面影響。經歷數百萬年地殼變化、因而具有不確定和不可控結構特性的天然原 材料的最相關結果是它難以適用于工業批量制造。事實上，在石頭輸送活 動中，缺乏工業加工的基礎收益和成本的確定；結果的可編程控制；具 有一致品質標準的重復性制造。同樣的產品的測試更容易受到主觀影響， 自然整個活動局限于手工模式，工作人員以不同工作步驟處理材料。顯然， 需要連續人工監視的制造結構必須限于能夠直接控制的小公司或^f究所。制造機器的工業和加工石頭的工廠起初注重提高和加速石頭加工的主要活動，例如用多刀片框或金剛石盤機器鋸切石板，用于小尺寸制造品， 以便于表面拋光或打磨平滑。然而，如同悖論，在加工中總是越來越多地 發現材料的結構問題，這破壞了性能。為了提高工作速度，這些工廠要求 提供最完好的材料，可是直到在仔細打磨它們的表面之前，才發現需要加 強和加固，以及修復石板，最近數十年來，原材料的結構檢査已經是整個 石頭部門檢査的首要目的，優先考慮修復問題石板。正是為了鋸切這種不 可粘結和損傷的石板，甚至石板不分成許多切頭以便然后修復它們，如果 能夠解決該問題，或部分地解決該問題。從機器制造商和加工天然石的工 廠的角度考慮，這種活動是沒有效率的，然而，允許建造和出售非常昂貴 的襯墊，把石板單獨地裝載在襯墊中，在它們的最后部分上設置網和在可 見表面上涂覆樹脂，即需要用于該目的的襯墊和高成本的表面加工。總是根據這樣的哲學，之后，開始使用樹脂涂層襯墊，用于閉合花崗 巖表面微孔，還用于實現完美的石板，其不需要后部加強網，以便允許更 好的拋光。樹脂涂覆襯墊用于瓦和小大理石和花崗巖，盡管越來越少這樣 用。由于此原因，工業制造商和工廠完全忽視了石塊加固的問題，把這些 檢査任務留給鋸切石塊的人員。根據這樣的引導，多年來廣泛傳播的首要的基部方案膠粘石塊的一個 或更多表面，以使一個或更多個石塊表面上凸出的裂紋通過橋接物連接， 以避免裂紋打開或延伸到單獨的石板。另一個技術是用玻璃纖維涂覆一個 或更多個石塊表面，并且通過刷或噴涂來施加可硬化樹脂。另一個技術是 建造由木板形成的石塊包容盒，然后圍繞石塊向盒內注射可硬化樹脂，以 降低填充材料的平均成本。更近來，已經執行完全的石塊襯墊，通過把石 塊插入閉合的塑料袋中，在圍繞石塊注入液態可硬化樹脂之前該塑料袋中 具有特定真空程度，然后，保持該真空直至樹脂硬化。所有這些布置的目的是圍繞問題石板的周圍形成包容框。然而，這種 包容框不總是成功的，結果部分石板鋸裂，分成了碎片或沒有棱角。每個 系統具有它的支撐體，顯然，所有這些系統具作為強的支撐體的修復襯墊。 對于這些問題的一些更理性的研究已經進行，并且提出了一些專利。所有 這些方法都使用真空和壓差以強迫引導樹脂進入石塊缺陷中， 一些方法使 用正壓提高滲透性。第一公知的專利是70年遞交的意大利專利No. 1.027.222。根據該 專利公開的內容，石塊包裹到柔性容器中，容器頂部開口并且浸入箱中， 在箱中注入油。箱設置有上部周邊墊，在該墊上密封放置一蓋，該蓋配備 有真空泵。之后執行真空，樹脂注入石塊上表面，并且能夠通過去除或注 入油來改變液面。 一旦破壞真空，注入的空氣把樹脂擠壓進石塊裂紋和結 構斷裂中。在樹脂硬化后，從箱取出除油，和取出石塊并進行鋸切。試驗 結果很好，但是從實用的角度看，它的缺陷是明顯的由于使用大量油， 該方法很臟，石塊制備工作量大，由于需要在現場放置油直至樹脂硬化， 因此該方法生產能力差。還進行其它努力，例如使用金屬容器或圍繞石塊組裝模板。由于石塊 的尺寸變化很大，需要使石塊成方形，需要拆卸和重新組裝模板，更換或 清洗，在每個處理中，水平和豎直石板之間的每個連接上需要墊圈，這導 致加工工作強度大，不能夠實現工業化。專利文獻EP-A-0 962 430解決了該問題，通過在高壓鍋中注入空氣， 當真空破壞時，便石塊支撐注入石塊上的樹脂的液壓和加工期間出現的壓 力。液體-氣體密封涂層膠粘到石塊上，適當地隔離連接到石塊的多個凸 起，這允許樹脂自由地圍繞它流動。該方法的缺陷是需要平面石塊表面， 在該表面上膠粘包容片，難以保證基部、周邊和邊緣部分的封閉緊密性， 需要數次使用膠粘劑連接殼到石塊，為了實現密封性。專利文獻WO-A-02/002480公開一種更容易和更合理的方法，由于它必須膠粘形成為樹脂密封織物的隔離物，同時通過水密封殼包括石塊的基 部和四壁，該水密封殼通過堅固的結構保持在適當位置，該堅固的結構緊 固到平臺上，該平臺用于支撐和輸送石塊。問題仍為要保證石塊具有平面 表面，在該情況下，不因為它們需要在上面膠粘隔離物，而是因為石塊和 容器之間的分界面之間的縫隙越大消耗的樹脂越多。為了限制樹脂消耗到 最大量，利用幾厘米后的材料板覆蓋石塊上表面，該材料板的重量大于樹 脂，并且涂覆有樹脂不能粘附的塑料。板的功能是把樹脂僅集中在周邊環上，幾厘米寬，因而允許更好程 度地控制而沒有浪費，即使石塊上表面不完美地平整。具有4m2平面表面 的石塊，其在滲透終了時覆蓋一厘米液體樹脂，然而，浪費了 40公斤高成本樹脂。因為石塊的沒有覆蓋樹脂的表面部分引起操作失敗，這難以保證上平面表面精確地平整，因此，顯然，通過在周邊上集中厚度等于8-9 厘米的樹脂來檢查樹脂是重要的，但是在小的表面部分上，因此允許更容 易和安全地檢查樹脂液面和較小消耗。此外，作為石板，已經進行了許多修復研究。專利文獻EP-A-0 344 619提出在真空下在高壓鍋中制造多個石板， 同時用加強材料加強該石板并且在單個過程中結構性地修復它們。該過程 的缺陷是需要手動操作插入加強和分離板，和根據不同的石塊尺寸適配 不同的容器。專利文獻US-A-5 226 402公開一種薄加強板的真空制造方法，通過 在結構上重疊已鋸切的石板到要獲得的厚度的兩倍，框架刀片用于把石板 切割成兩部分，在兩個板表面之間設置隔離片和加強片。節距調節的控制 儀器和隔離構件允許在石塊中組裝石板，石板中心之間的距離等于框架刀 片；然后組裝的石塊閉合在模板中，該模板的壁是板支撐結構，各種模板 元件之間具有真空密封墊圈。在旋轉90。后，模板插入高壓鍋中用于真空 滲透。在滲透用的樹脂己硬化后，石塊從模板移除并且用多刀片框鋸切， 該多刀片框具有對應于刀片位置的中間板平面，在周邊分離切割后，形成 兩個薄加強板，通過使裂紋邊緣與樹脂橋接來修復該薄加強板。該方法的 缺陷是操作困難，需要大量勞動力，而且，模板難以適應于包裝的石板 的尺寸。在專利文獻WO-A-02/060836中，同樣，通過填充穿過板或從一個表 面凸出的所有裂紋，進行板的中心修復，這能夠在高壓鍋中的多個并排放 置的石板上進行，用于形成多層石塊，這些層通過樹脂不能粘附的片相互 分離，并且具有樹脂密封內部板網。與上述廣泛使用的石板修復和加強襯 墊相反，它在許多工作臺處依序處理單個石板，在單個操作中同時處理多 個并排放置的石板。事實上，該方法執行整個石板厚度上的中心修復，同 時內線處理局限于用玻璃網加強石板后表面和裝飾地在可見表面上涂覆 樹脂涂層，利用平滑或拋光操作加工表面。石板厚度上的裂紋仍然張開并 且僅在表面的附近用薄樹脂膜使其閉合和不可見。在實際中，石板是破損 的和保持破損的石板，這樣處理只是沒有人看見它破損。在上市、輸送和切割成所需形式中，將會出現分裂的問題。僅后面的網把它們保持在一起， 這有助于膠粘來修復。上述發明還進一步允許制造組合材料，該組合材料由兩個或更多個元 件一體形成，該組合材料具有的特性超個多個單獨元件的特性總和。現今， 石頭基組合材料的制造仍然是手工的，具有高成本，使得它們局限于機會 市場，同時，從技術的角度來看，它們的品質不總是可接受的，容易出現 不可控制的平面扭曲和不能保證經久耐用。近來的專利方法的技術結果是 好的，但是制造方法復雜，并且需要高成本工具，這需要提高和簡化，同 時需要降低單位制造成本。然而，排除使用液體-氣體密封模板外，這些 方法具有經濟和技術上的重要優點，在基部分離石塊和沿具有液體-氣體 密封片的豎直壁與結構分離，這能夠適用于不同石塊尺寸和用于抵抗注入 樹脂的液壓。與使用當前使用的襯墊單個地加強和修改石板相比，該方法 還實現顯著減少彌散在環境中的揮發物質。發明內容因此，本發明的目的是解決現有技術的上述問題，因此提出一種利用 可硬化樹脂處理和加固石塊和石板的系統，該系統能夠容易和經濟地使 用，其可采用相同投資物和工廠用于各種目的，其特別注重工業化、環境 和成本。此外，本發明的一個目的是提供一種方法，該方法能夠容易和經濟地 處理和加固石塊和石板，并且減少和極好地控制樹脂消耗量。本發明的另一個目的是提供一種系統和方法，其允許加固具有缺陷結 構的天然石塊和并排放置以便形成多層石塊的具有缺陷的天然石板，該天 然石板連接到板或薄輕板、其它片的網或其它材料的板，以便形成組合材 料，其不需要把石塊包容在剛性框架中，僅在它的基部和周邊用片包容， 并且盡可能考慮石塊上表面上的樹脂消耗，而不需要平整它的上表面，并 且允許修復相對不成形的石塊，而不需要仔細地使它們成方形。根據以下說明，利用權利要求1中公開的處理和加固石塊和石板的系 統能夠獲得本發明的上述和其它目的和優點。此外，利用權利要求27中公開的處理和加固石塊和石板的方法能夠獲得本發明的上述和其它目的和優點。從屬權利要求是本發明的優選實施 例和各種變化。


參考附圖并通過一些優選實施例的說明，本發明將更清楚，前述實施 例是非限制性實例。圖1顯示在發明的加工步驟中，單塊石塊或由重疊板組成的石塊的立體圖；圖2a顯示在發明的加工步驟中，系統的前視圖；圖2b顯示圖2a中的系統的詳細剖視圖；圖3a顯示圖2a的系統的側視圖；圖3b顯示圖3a的系統的詳細剖視圖；圖4顯示本發明的系統的元件的前視圖。
具體實施方式
如前所述，有利地，本發明能夠用于填充和加固單塊天然石塊和由多 個石板組成的石塊，前述多個石板根據要獲得的產品自由組合，結果，下 文設計了不同實例，為了一致，用術語"石塊"進行統稱。根據以下的說明，本發明將變得更清楚，本發明的系統和方法允許獲得不同的石塊制備品，但是具有相同的過程——外部所有突出的破損被修復的開采石塊；——所有厚度修復的、具有或不具有后加固網的、且厚度為兩厘米以上的結構缺陷材料的石板；一一背部用玻璃或炭網或其它纖維或多孔鋼板或網加固的薄天然石 板，以便增加石板撓曲強度；石板能夠由健康的石材制成，或甚至由初始 具有缺陷但修復的石材制成；當需要減小重量時，任何修復的石材石塊能 夠鋸成厚度為10 mm、 7 mm或5 mm的石板；——具有傳統厚度或輕薄的組合石板，其中石頭連接到結構蜂窩板、 玻璃、層狀安全玻璃和其它非石頭板，同時修復石板上出現的缺陷；——形成石塊的多層組合石塊，其中石材板連接到其它板或許多其它石頭或非石頭材料，之后該石塊能夠沿垂直于板組裝平面的平面鋸切成 板。參考附圖，本發明的系統10包括——至少一個液體-氣體密封片2，用于形成石塊1的包容殼3;優選 地，片2還必須是柔性的和可變形的；——至少一個樹脂可浸透層，該樹脂可浸透層設置在石塊1和片2之 間，適用于在石塊1和片2之間產生距離，通過該樹脂可浸透層，樹脂能 夠容易地流通；該樹脂可浸透層可通過玻璃纖維網或其它材料制的許多重 疊層實現。可選地，該樹脂可浸透層能夠利用圖4顯示的樹脂可浸透通道 片4實現，該樹脂可浸透通道片4由非粘性材料制成并且在側面上配備有 互連通道的網絡4a，該互連通道的網絡4a鄰接到石塊1上并適用于在石 塊1的任何部分上以很小的壓降獲得樹脂；顯然，網絡4a的形狀和設計 能夠任意變化，假設通道能夠不是擠壓和壓平在石塊1上和用于使樹脂通 過的通道的工作部分適于保證樹脂的自由流動。此外，系統10能夠包括 一個或更多個玻璃層或加強網層(未顯示)以確保周邊加強框，這些層設 置在通道片4和石塊1之間的四個側面上，該四個側面與下面的和公知的 鋸切平面垂直，與石塊1包括的石板垂直。可能地，在處理獲得最終組合 石塊的多層石塊l的處理中，能夠使用不粘附樹脂的隔離層，該隔離層設 置在石塊1的單獨的石頭層之間；——至少一個閉合總管20，優選地閉合總管20抵靠在石塊1上并且 通過樹脂可滲透層和/或通道片4的孔與石塊1連通，閉合總管20包括中 心主體5和蓋6，閉合總管20適用于把片2的邊緣固定在它的外部或內 部，以便通過中心主體5的內部體積部分來限定樹脂箱，和當包容殼3 內產生真空時實現液體-氣體密封的包容殼3。具體地，如圖2b和3b所 示，片2的上邊緣包裹在中心主體5的外部，優選地實現平均直徑和高度 為幾十厘米的管，并且在中心主體5的厚度上朝內向后彎曲，可能的話切 割掉多余部分，以便蓋6放置在中心主體5上，蓋6堵塞它并保證液體-氣體密封。優選地，中心主體5由樹脂不能粘附的材料制成，并且能夠形 成稍微的錐形形狀，該錐形形狀的下部直徑較大，以便不受加工結束時保 留在它內部的硬化樹脂的影響。由中心主體5和蓋6組成的閉合總管20還進一步配備有連接裝置，該連接裝置適用于使包容殼3的內部與至少一 個壓力控制導管(未顯示)、連接到以便在所述包容殼3內產生真空的第 一真空泵21的至少一個導管15、和包容殼3內的破壞真空的至少一個空 氣注入導管19連接。所述閉合總管20還配備有用于密封通過至少一個樹 脂供應導管17的裝置，該至少一個樹脂供應導管17通過樹脂存儲、調節 和混合裝置(未顯示)供應。蓋6的上側上配備有第一觀測臺7a，通過該 第一觀測臺7a能夠觀看閉合總管20內的過程；此外，能夠在閉合總管20 內提供第一照明裝置23，例如光纖。可選地或除了第一觀測臺7a和第一 照明裝置23外，閉合總管20能夠配備有與樹脂存儲、調節和混合裝置協 作的樹脂的液面25的至少一個液面傳感器8，以便當閉合總管20內的樹 脂降低低于一定安全液面時，驅動供應樹脂。液面傳感器8能夠是兩個或 三個以保證即使一個傳感器出毛病時仍可正常工作。如果液面傳感器8 用于自動樹脂控制和供應時，它們將放置在安全液面處，該安全液面比石 塊1的最上部分高幾厘米，以便樹脂能夠完全覆蓋石塊。如果一個人通過 第一觀測臺7a和照明裝置23手動和觀測地操作時，通過許多厚度(例如 兩厘米)來限定正確的樹脂液面25，樹脂液面25位于中心主體5內并以 下面的厚度重疊..安全樹脂的液面25能夠容易地通過沒有被樹脂覆蓋的 一個或兩個厚度來定位；——高壓鍋13，其適用于降壓和承受正壓，高壓鍋13的內部設置有 石塊1的支撐臺11，石塊1被包覆在樹脂可滲透層和片2中；這種支撐臺 11能夠配備有滾輪車14a，在電動的情況下，該滾輪車14a適用于沿導 軌14b滑動，以便允許高壓鍋13內的石塊l容易地傳輸；具體參考圖l， 請注意，石塊1、單塊石塊la或組合或重疊的石板lb之間可放置隔離層， 并且被通道片4包裹和放置在支撐臺ll上，在支撐臺11的基部設置片2， 能夠通過彈性墊，片2圍繞石塊1的豎直表面放置并且上邊緣與閉合總管 20連接，實現包容殼3與高壓鍋13的外部環境的隔離。高壓鍋13還能 夠配備有第二觀測臺7b，例如放置在中心的上限值處，以便與第一觀測臺 7a對應并允許視覺觀測閉合總管20內的過程，可能的話，借助第二照明 裝置(未顯示)的照明，例如至少一個外部燈。為了使閉合總管20的連 接裝置與它們相關的導管連接， 一旦石塊1放置在支撐臺11上，就被輸送到高壓鍋13內，高壓鍋13能夠配備有至少一個移動服務法蘭9或在 高壓鍋13主體中的直通密封開口 (未顯示)。參考圖2a,顯示放置在高 壓鍋13內的石塊1的前視圖，顯示高壓鍋13的門13a打開，并且樹脂 供應導管17通過移動服務法蘭9和通過閉合總管20的密封通過裝置，并 插入到包容殼3的內部，優選插到石塊1的基部，連接到第一真空泵21 的導管15通過高壓鍋13主體中獲得的密封開口。圖3a顯示門13a關閉 的圖2a的高壓鍋13的側視圖。本發明還涉及通過前述系統10利用可硬化樹脂處理和加固天然石塊 和石板的方法。具體地，根據本發明的方法，通過使用真空和正壓在石塊 1的結構缺陷中強迫地注入可硬化樹脂，用于加固采石石塊，在該石塊中 內部裂紋與石塊的六個表面中的一個連通，并且用于修復裂紋、裂縫和結 構斷裂，這能夠在并排放置的組成多層石塊的石板中發現，它們之間具有 沿分界面延伸的間隙并且等同于采石石塊的裂紋，能夠在單獨層之間插入 隔離層，樹脂不能夠粘附到該隔離層上，并且把這種天然石板連接到加強 片和網或其它天然石或其它材料的平板，因此組成多層單塊石塊，之后該 多層單塊石塊能夠沿垂直于組成它的石板的垂直平面分成石板。此外，本 發明的方法允許生產輕的組合材料，該組合材料由具有薄材料和加強網或 其它石材或包括結構面板的其它支撐材料的石板組成，相互連接它們，而 在石塊中沒有隔離層，與作為裝飾品的相同類型或不同類型的石材的石板 的裝配平面垂直地鋸切石塊。具體地，本發明的方法包括如下步驟a)加熱石塊1至預加熱溫度，以便獲得熱物質，當石塊1在高壓鍋13 中處于負壓下時，其允許完美地干燥石塊l，因而避免存在水的裂縫中形 成冰，具體地，石塊1能夠加熱直至石塊內部達到大約等于15-20° C的預加熱溫度。在處理多層石塊1時，不妨假設組成石塊1的石板在組裝到 石塊中之前加熱到高于預加熱溫度，優選地加熱到50-60° C，從而使得 當組裝時損失的溫度等于傳入石塊內部的數量相同。可利用任何公知的適 用于該功能的裝置來實現該加熱，例如長時間駐留在熱空氣爐中，該熱空 氣爐包圍用于單塊石塊的石塊，或者石板在隧道式烤爐中。能夠利用電、 天然氣或GPL燃燒器或其它燃燒器來加熱。b) 在支撐臺11上放置液體-氣體密封的片2，用于形成包容殼3;c) 在片2上放置石塊1，能夠在它們之間插入樹脂可滲透隔離層，該 樹脂可滲透隔離層的尺寸等于石塊1的基部或多層石板的尺寸；對于多層 石塊1的情況，在組裝石塊l之前，第一石板放置在片2上或隔離層上， 能夠使石板與其它材料和/或要獲得的本產品的隔離片交替；d) 在石塊1的四個豎直表面周圍和石塊1的上面設置樹脂可滲透層；e) 沿石塊1的表面放置樹脂供應導管17，優選地樹脂供應導管17 的出口靠近石塊l基部；f) 提起石塊1的豎直表面周圍的液體-氣體密封片2，并且把片2的 上邊緣包裹到閉合總管20上，用于實現包容殼3;具體地，把片2的上 邊緣包裹在中心主體5的外部，用于作為樹脂箱，并且在中心主體的厚度 上向內彎曲，之后能夠切割多余部分，蓋6放置在其上。然后，當包容殼 3中產生真空時該蓋6擠壓中心主體5邊緣，以這種方式擠壓插入閉合總 管20中的片的上邊緣的折疊端，之后使包容殼3的內部物與高壓鍋13 環境分離；g) 把上面放置石塊1的支撐臺11放進高壓鍋13內，并且連接高壓 鍋13外部的各種導管，這些導管通過移動服務法蘭9或高壓鍋13主體 中獲得的密封開口離開閉合總管20;h) 使樹脂供應導管17通過閉合總管20的密封通過裝置，并且把導 管17連接到樹脂存儲、調節和混合裝置；i) 通過第一真空泵21和導管15在具有液體-氣體密封片2的包容殼 3中產生真空，液體-氣體密封片2擠壓在石塊1上。在該步驟中，高壓鍋 13的門能夠打開以便允許檢查包容殼3的逐漸吸氣，如果石塊1具有規 則形狀并且沒有能夠損壞擠壓在石塊上的液體-氣體密封片的特別不規則 的地方。可選地，也能夠在高壓鍋13中產生真空，檢查壓力差減小值， 包容殼3更加逐漸平緩地吸附在石塊1上；當在包容殼3內產生真空時， 逐漸降低的壓力產生的減小的蒸氣壓允許完全的材料干燥。基于該目的， 一旦達到真空，等待必要時間，用于彎曲去除石塊中存在的水。對于干燥 石塊，真空程度必須達到零，但是，在殘留壓力為10/15毫巴數量級下， 能夠正確地執行樹脂進入包容石塊1的包容殼3的操作；j)在包容殼3內已經達到期望壓力后，通過樹脂供應導管17從樹脂 存儲、調節和混合裝置向包容殼3的內部注射流體狀態的樹脂。能夠假設樹脂能夠適當地著色，以便使石塊1修復與被處理材料的顏色兼容；k)由于沒有空氣，當注入石塊中的樹脂自由填充所有中空空間并且 凸出到中心主體5達到液面傳感器8位置或事先建立的厚度范圍所確定的 安全液面時，通過樹脂的液面25上方的空氣注入導管19，在閉合總管20 中注入空氣，從而破壞包容殼3內部的真空，并且開始石塊l的滲透；空 氣施加推力，強迫樹脂噴射進所有結構斷裂中和石塊1下方的開放噴射通 道，同時一旦低于確定的安全液面就供應樹脂；1)通過空氣壓力導管，利用公知的壓力控制儀器的信號，檢査高壓 鍋13和包容殼3內的壓差，并且通過手動控制閥或適當的公知自動控制 裝置驅動的閥進行操作，用于使包容殼3內的壓力低于高壓鍋13內環境 壓力，獨立于門13a關閉或打開，相對于石塊1的高度和中心主體5中的 樹脂液面限定的噴射樹脂的液壓，包容殼3內的壓力至少低100毫巴；必 須在整個加工過程中保持該壓差；m)為了這些目的，當真空已經破壞時，包容殼內部達到一個壓力值， 該壓力值仍與注入樹脂的液壓力施加的推力相一致，此時，如果之前門是 打開的，則需要關閉高壓鍋13的門，并且通過至少一個空氣壓縮機27 給高壓鍋13加壓，以便保持包容殼3的內部和外部之間的壓力差。如果 加工開始時高壓鍋13是關閉的，則調節包容殼3和高壓鍋13內的壓力， 以便保持足夠的壓差以便抵抗液壓推力，包容殼3的內部壓力總低于外部 壓力；n)完成包容殼中的真空破壞，直至達到大氣壓值，并且壓縮機27在 高壓鍋中產生過壓以便保持壓差；o)繼續增加包容殼3和高壓鍋13中的壓力，直至達到能夠安全地 達到的最大壓力，該最大壓力能夠等于6巴或更大， 一直檢查和保持包容 殼3內的壓力低于高壓鍋13內的壓力，以便增加樹脂推力和把樹脂注入 較小的相關裂紋和結構斷裂中；p)在已經達到最大壓力程度之后，并且讓壓力以最大推力作用在樹 脂液面25上，以便完成滲透，通過把包容殼3的內部返回到大氣壓，逐漸地和并行地降低高壓鍋13和包容殼3內的壓力，并且保持壓差直至樹脂硬化或至少直至樹脂凝固，以便放置樹脂泄漏； q)拆卸各種導管；r)從高壓鍋13提取石塊1。樹脂硬化能夠在高壓鍋外部完成，以便 從包容殼取出內容物；為了更快速地釋放高壓鍋13，用于處理以下石塊， 可選地，能夠在高壓鍋13中注入熱空氣以便加速樹脂固化到至少凝固程 度;快速釋放高壓鍋的優選方案是在已排放壓力后再次在包容殼3中產生 真空，并保持壓差，然后在大氣壓下取回高壓鍋13，打開高壓鍋門，并 且把包容殼3連接到第二個獨立的真空泵(未顯示)，并從高壓鍋13取出 石塊l，第二真空泵一直保持工作直至樹脂硬化。通過把石塊插入循環空 氣爐中能夠加速硬化；s) —旦已經完成樹脂硬化，從包裹石塊的片2和樹脂可滲透層釋放 石塊l,以及從加工中使用的任何其它支撐結構釋放石塊l。單塊石塊l 將被毫無問題地鋸切成均勻的薄板。對于多層石塊l，連接石板的硬化樹 脂制成的周邊框架必須被去除，以便之后利用具有吸盤的板從石塊分離它 們，之后對它們的表面進行修整。相對現有技術，本發明的系統IO和方法具有以下新穎性特點——中心主體5的內部體積限定的樹脂箱放置在石塊1的上方，閉合 液體-氣體密封片2，液體-氣體密封片2完全地包裹石塊1;——通過該樹脂箱，能夠總是保持樹脂液面25高于石塊1的上表面 的更凸出部分的上部，從而使得樹脂完全地包裹石塊。因此，不再必要平 整上表面和在石塊1上大量噴射樹脂來避免從石塊1凸出的未覆蓋碎片在 真空破壞或過壓下吸收空氣(這會導致滲透失敗)。當石塊1的表面不夠 平整到能夠把閉合總管20放置在上面時，或具有超出閉合總管20通過 升高樹脂安全液面25的補償能力的石塊1朝上凸起時，能夠使用閉合總 管20的至少一個支撐墊(未顯示)，支撐墊適用于在石塊1的上表面上形 成閉合總管20的支撐平面，以便于閉合總管20以最方便的程度放置在上 面；即例如，支撐墊能夠由石膏或水泥或泡沫聚氨酯制成；——包容石塊l的包容殼3和高壓鍋13限定兩個不同的和獨立的環 境，這兩個環境能夠連通以便使包容殼3內的壓力在每個步驟中都低于高壓鍋13內的壓力，用于抵消注入包容殼3內的樹脂的液壓和把片2處處 (包括石塊上表面)擠壓在石塊1上，因此，去除了現有技術的包容結構， 同時樹脂消耗量降低到必要量。此外，本發明的上述方法簡單快速，并且在工作時間內能夠重復許多 次。元件和耗材經濟。該方法對操作人員和環境都安全，并且不產生危險 廢物。通過泵從箱向閉合回路中的熱調節和混合裝置中輸送液態樹脂，直 至到達包容石塊的包容殼內，沒有氣體釋放到環境中。使用系統10或執 行方法的操作人員不會與樹脂直接物理接觸。因此，本發明公開了一種通 用和獨特的處理系統和方法，其允許修復與外部連通的所有石塊結構缺陷 和中心修復石板，能夠實現制造組合材料的制造方法，在該組合材料中， 石頭與其它材料制成一體。
權利要求
1.一種系統(10)，用于利用可硬化樹脂處理和加固單塊或包括多個石頭層的多層石塊(1)，特別用于修復所述石塊的結構缺陷或用于制造各種類型的組合面板，其中所述天然石是結構修復的并且連接到其它石頭層或片或網或不同材料制的面板，用于形成組合面板，其特征在于，所述系統包括至少一個液體-氣體密封片(2)，所述至少一個液體-氣體密封片(2)適用于形成石塊(1)的包容殼(3)；至少一個樹脂可滲透層，所述至少一個樹脂可滲透層設置在所述石塊(1)和所述片(2)之間，適用于在所述石塊(1)和所述片(2)之間產生距離，所述樹脂能夠通過該樹脂可滲透層流動；至少一個閉合總管(20)，所述閉合總管(20)包括中心主體(5)和蓋(6)，所述閉合總管(20)配備有連接裝置和通過樹脂存儲、調節和混合裝置供應的至少一個樹脂供應導管(17)的密封通過裝置，所述連接裝置適用于使所述包容殼(3)的內部與至少一個壓力控制導管、連接到第一真空泵(21)的至少一個導管(15)、所述包容殼(3)內的至少一個空氣注入導管(19)連接；和高壓鍋(13)，所述高壓鍋(13)的內部設置有所述石塊(1)的至少一個支撐臺(11)，所述石塊(1)包覆在所述樹脂可滲透層和所述片(2)中。
2. 根據權利要求l的系統(IO)，其特征在于所述片(2)是柔性的且 可變形的。
3. 根據權利要求1的系統(IO)，其特征在于所述可滲透層由多個 重疊的玻璃纖維網層組成。
4. 根據權利要求1的系統(IO)，其特征在于所述可滲透層是可滲透所述樹脂的通道片(4)，所述通道片(4)由非粘性材料制成并且在側面上 配備有互連通道網絡(4a)，以便抵靠在所述石塊(1)上并且適用于把所 述樹脂帶到所述石塊(1)的每個部分。
5. 根據權利要求1的系統(IO)，其特征在于包括至少一個玻璃層 或加強網，所述至少一個玻璃層或加強網適用于設置在所述通道片(4)和所述石塊(l)之間，用于產生周邊加強框。
6. 根據權利要求1的系統(IO)，其特征在于包括多個隔離層，所 述樹脂不能粘附到所述多個隔離層，所述多個隔離層設置在所述多層石塊 (l)的所述單個石頭層之間。
7. 根據權利要求1的系統(IO)，其特征在于所述閉合總管(20)適用于把所述片(2)的上邊緣固定在閉合總管的內部，以便通過所述中心主 體(5)的內部體積部分來限定用于所述樹脂的箱，以及實現液體-氣體密封 的所述包容殼(3)。
8. 根據權利要求7的系統(10)，其特征在于所述片(2)的所述上邊 緣包裹所述中心主體(5)的外部并且在所述中心主體(5)的厚度上朝內 向后彎曲，用于在上面放置所述蓋(6)。
9. 根據權利要求1的系統(IO)，其特征在于所述中心主體(5)由 所述樹脂不能粘附到上面的材料制成。
10. 根據權利要求1的系統(IO)，其特征在于所述中心主體(5) 具有錐形形狀。
11. 根據權利要求1的系統(IO)，其特征在于所述蓋(6)的上側上配備有第一觀測臺(7a)。
12. 根據權利要求1的系統(IO)，其特征在于所述閉合總管(20) 配備有所述包容殼(3)的所述內部的第一照明裝置(23)。
13. 根據權利要求12的系統(IO)，其特征在于所述照明裝置(23) 是光纖。
14. 根據權利要求1的系統(IO)，其特征在于所述閉合總管(20) 配備有與所述樹脂存儲、調節和混合裝置協作的所述樹脂的液面(25)的至 少一個液面傳感器(8h
15. 根據權利要求1的系統(IO)，其特征在于所述閉合總管(20) 配備有用于檢查所述樹脂的所述液面(25)的多個重疊厚度。
16. 根據權利要求l的系統(IO)，其特征在于所述支撐臺(ll)配備 有滾輪車(14a)，所述滾輪車(14a)適于沿所述高壓鍋(13)內的軌道(14b) 滑動。
17. 根據權利要求1的系統(IO)，其特征在于所述滾輪車(14a)是電動的。
18. 根據權利要求1的系統(IO)，其特征在于所述高壓鍋(13)配備有與所述第一觀測臺(7a)對應的第二觀測臺(7b)。
19. 根據權利要求1的系統(IO)，其特征在于所述高壓鍋(13)配 備有用于連接所述導管的至少一個移動服務法蘭(9)。
20. 根據權利要求1的系統(IO)，其特征在于所述高壓鍋(13)配 備有用于通過所述導管的密封開口。
21. 根據權利要求l的系統(IO)，其特征在于所述樹脂是著色的。
22. 根據權利要求1的系統(IO),其特征在于所述中心主體(5)的內部體積限定用于所述樹脂的箱，所述箱放置在所述石塊(1)上方， 閉合所述片(2)，所述片(2)完全地包裹所述石塊(1)。
23. 根據權利要求22的系統(IO)，其特征在于通過所述箱，能夠 保持所述樹脂的所述液面(25)高于所述石塊(1)的上表面的更突出的部 分的上部，從而使得所述樹脂完全包裹所述石塊(1)。
24. 根據權利要求22的系統(10)，其特征在于包容所述石塊(1) 的所述包容殼(3)和所述高壓鍋(13)限定兩個不同的并且獨立的環境， 這兩個環境能夠連通以便使所述包容殼(3)內的壓力低于所述高壓鍋 (13)內的壓力，用于抵消插入所述包容殼(3)內的所述樹脂的液壓和把所 述片(2)處處擠壓在所述石塊(1)上。
25. 根據權利要求1的系統(IO)，其特征在于所述閉合總管(20) 放置在所述石塊(1)的上表面的上方。
26. 根據權利要求25的系統(IO)，其特征在于包括所述閉合總管 (20)的至少一個支撐墊，所述支撐墊適用于在所述石塊(l)的所述上表面上形成所述閉合總管(20)的支撐平面，所述支撐平面比所述上表面的至 少一個凸起更高。
27. —種利用前述權利要求中的任一系統(10)處理和加固天然石塊 和石板的方法，其特征在于，包括如下步驟-a) 加熱所述單塊石塊(l)或所述石板至預加熱溫度；b) 在所述支撐臺(11)上放置所述液體-氣體密封的片(2),在所述片 (2)上放置可滲透所述樹脂的所述可滲透材料層；c) 在所述片(2)上放置所述石塊(1)或裝配組成所述石塊(1)的所述 石板；d) 在所述石塊(1)的四個豎直表面周圍和所述石塊(1)的上面設置所 述樹脂可滲透層；e) 沿所述石塊(1)的一個表面放置所述樹脂供應導管(17);f) 提起所述石塊(1)的豎直表面周圍的所述液體-氣體密封片(2)， 并且把片(2)的上邊緣包裹到所述閉合總管(20)上，用于制作所述包容殼 (3);g) 把所述支撐臺(ll)放置在所述高壓鍋(13)內，并且通過所述移動 服務法蘭(9)或所述密封開口連接所述導管；h) 使所述樹脂供應導管(17)通過所述閉合總管(20)的所述密封通過 裝置，并且把所述導管(17)連接到所述樹脂存儲、調節和混合裝置；i) 通過所述第一真空泵(21)和所述導管(15)在所述包容殼(3)中產生真空；j)通過所述樹脂供應導管(17)從所述樹脂存儲、調節和混合裝置向 所述包容殼(3)內噴射流體狀態的所述樹脂；k)通過所述樹脂的所述液面(25)上方的所述空氣注入導管(19)，在 所述閉合總管(20)中注入空氣，從而破壞所述包容殼(3)內部的真空，并 且開始所述石塊(1)的滲透；1)通過所述空氣壓力導管檢查所述高壓鍋(13)和所述包容殼(3) 內的壓差，通過手動控制閥或自動控制裝置驅動的閥進行操作，用于保持 所述包容殼(3)內的壓力低于所述高壓鍋(13)內的壓力；m)通過至少一個空氣壓縮機(27)給高壓鍋(13)加壓；n)在所述高壓鍋(13)中產生過壓；o)增加所述包容殼(3)和所述高壓鍋(13)中的壓力，保持所述包容 殼(3)內的壓力低于所述高壓鍋(13)內的壓力；p)在達到最大壓力程度之后，并且讓所述壓力以最大推力作用在所 述樹脂液面(25)上，以便完成滲透，通過把所述包容殼(3)返回到大氣壓， 逐漸地和并行地降低所述高壓鍋U3)和所述包容殼(3)內的壓力，并且 保持所述壓差直至所述樹脂硬化或至少直至所述樹脂凝固；q)拆卸所述導管；r)從所述高壓鍋(13)提取所述石塊(1);s)從所述片(2)和所述樹脂可滲透層釋放所述石塊(1)，其中所述樹 脂可滲透層不是由玻璃網片組成的。
28. 根據權利要求27的方法，其特征在于所述單塊石塊(l)內的 所述預加熱溫度為大約15-20° C。
29. 根據權利要求27的方法，其特征在于在組裝石板形成所述多 層石塊(1)之前，所述石板內的所述預加熱溫度為大約50-60° C。
30. 根據權利要求27的方法，其特征在于所述過壓能夠達到所述 高壓鍋(13)的設計值。
31. 根據權利要求27的方法，其特征在于除了所述噴射樹脂施加 的液壓外，所述壓差等于至少ioo毫巴。
32. 根據權利要求27的方法，其特征在于在所述步驟p)期間或之 后，包括在所述高壓鍋(13)中注入熱空氣步驟，以便加速所述樹脂的凝 固。
33. 根據權利要求27的方法，其特征在于在所述步驟p)之后，包 括在所述包容殼(3)中產生真空的步驟，和之后把所述包容殼(3)連接到 第二獨立的真空泵并從所述高壓鍋(13)提取所述石塊(1)，所述第二真空 泵一直保持工作直至所述樹脂硬化。
全文摘要
公開了一種系統(10)，用于利用可硬化樹脂處理和加固單塊或包括多個石頭層的多層石塊(1)，特別用于修復所述石塊的結構缺陷或用于制造各種類型的組合面板，其中所述天然石是結構修復的并且連接到其它石頭層或片或網或不同材料制的面板，用于形成組合面板，所述系統包括至少一個液體-氣體密封片(2)，所述至少一個液體-氣體密封片(2)適用于形成石塊(1)的包容殼(3)；至少一個樹脂可滲透層，所述至少一個樹脂可滲透層設置在所述石塊(1)和所述片(2)之間，適用于在所述石塊(1)和所述片(2)之間產生距離，所述樹脂能夠通過該樹脂可滲透層流動；至少一個閉合管(20)，所述閉合管(20)包括中心主體(5)和蓋(6)，所述閉合管(20)配備有連接裝置，該連接裝置適用于使所述包容殼(3)的內部與至少一個壓力控制導管、連接到第一真空泵(21)的至少一個導管、所述包容殼(3)內的至少一個空氣注入導管(19)、和通過樹脂存儲、調節和混合裝置供應的至少一個樹脂供應導管(17)的密封通過裝置連接；和高壓鍋(13)，所述高壓鍋(13)的內部設置有所述石塊(1)的至少一個支撐臺(11)，所述石塊(1)包覆在所述樹脂可滲透層和所述片(2)中。還公開了一種利用前述系統(10)處理和加固天然石塊和石板的方法。
文檔編號C04B41/48GK101331097SQ200680047307
公開日2008年12月24日 申請日期2006年5月10日 優先權日2005年11月3日
發明者朱塞彼帕·馬羅科 申請人:Geo公司