用于计量纤维并将纤维添加到水泥基质中的系统及方法

文档序号:4227486阅读:298来源:国知局
专利名称:用于计量纤维并将纤维添加到水泥基质中的系统及方法
技术领域
本发明涉及用作建筑材料的人造砾岩生产领域,尤其涉及用于人造砾岩エ业生产的机器和系统的领域。 本发明已经特别针对用于计量纤维并且将纤维添加到水泥基质中的系统及方法进行了开发。
背景技术
现今作为建筑材料的人造砾岩的生产通过具有自动化生产管理系统的集中式设备或现场设备进行。砾石的组分与砾石必须满足的要求紧密联系,并且不得不考虑到很多參数,诸如机械强度、耐久性、可加工性、浇注方法、熟化过程等等。对由金属和合成材料制成的纤维进行计量并且将该纤维添加到仍处于流态的建筑材料(例如混凝土、灰浆或水泥)中也是已知的。这些纤维的添加使得可改变和改善材料的技术特性,同时解决例如水泥砾岩或石灰基产品的整个范围的典型问题。特别地,还已知的是在容器(例如袋)中提供合成纤维,以使得熟练的操作人员可根据打算提供的成品所具有的性质而将预定量的这些纤维直接添加到水泥基质中。这种已知方法的其中ー个缺点在于下述事实添加到基质中的纤维的量未必总是被正确计量,尤其是在该量不等于上面提到的一个袋的容量或者是该袋容量的若干倍的情况下。必须使用容纳在另ー个袋中的一部分纤维将缺少的纤维量加入基质中。计算这个量是非常复杂的,并且最終取决于执行该操作的操作人员的经验和能力。另ー个缺点在于下述事实操作人员必须将纤维直接添加到混凝土生产设备或用于分配混凝土的料链斗式运输机中,在这两种情况下,操作人员不得不測量能够完成该操作的重要高度(considerable heights)。

发明内容
本发明的目的是通过提供一种系统和方法来解决现有技术中的缺点,该系统和方法能够在不危及操作人员安全的情况下以精确的方式计量纤维并将纤维添加到水泥基质中。本发明的另ー个目的是提供ー种用于计量纤维并将纤维添加到水泥基质中的系统和方法,该系统和方法可进行远程致动、控制和机械操作,以将操作人员的手动作业量降低到最少。本发明的另ー个目的是提供一种能够有效地计量精确量的纤维并将该精确量的纤维添加到水泥基质中的系统和方法,其制造容易且经济、实用可靠、安装简单、需要很少或不需要维护。为了实现上述目的,本发明包括ー种用于计量纤维并将纤维添加到水泥基质中的系统和方法,它们属于在本说明书的前文所描述的类型并且具有在所附权利要求书中列出的特征。


根据下面參考附图给出的本发明的优选实施例的详细描述,本发明的其它特征和优点将变得更清楚,所述附图仅通过非限制性实例的形式提供,附图中图I是本发明系统的轴测视图;图2是本发明的纤维供应装置的放大视图;图3是形成图I系统的一部分的纤维供应装置内部的局部视图;图4是图I系统的另一个实施例的轴测视图。
具体实施方式

在附图中,用数字I标示ー种用于计量纤维并将纤维添加到用于水泥基质制备设备的水泥基质中的系统,该水泥基质制备设备例如但不限于混凝土混合设备27。用于计量并添加纤维的系统I包括供应装置3,该供应装置以预定的量和时间供给加强成分,特别是供给用于水泥基质的加强纤維。如图2中详细示出的,供应装置3包括容器,该容器优选但不限于是在优先方向上伸长的大致圆筒形的罐33。罐33包括圆筒形壁58、位于ー个端部处的底部壁34和位于相对端部处的顶部开ロ 35。支脚44被固定到底部壁34以将罐33稳固地保持在竖立位置。顶部开ロ 35可由罩盖37随意封闭。根据ー个特别有利的实施例,用于计量和添加纤维的系统I还包括输送装置,该输送装置例如是龙门起重机48,用于在操作中将纤维包和/或纤维箱8输送到罐33,以使得可执行通过顶部开ロ 35将纤维装载到罐中的操作。如图3所示,在供应装置3的罐33中设有搅拌器。该搅拌器优选但非限制性地包括转子55,该转子具有与中心毂57连接的ー个或多个径向叶片56。毂57与罐33的底部壁34接合,并被连接到例如电机的驱动器装置(为了易于说明,未示出),该驱动器装置设计成能使转子55旋转。根据ー个特别有利的实施例,转子55的一个或多个叶片56直接地或者经由固定到叶片56上的突出部59与罐33的底部34接触,以便在操作中有效地处理存在于底部壁34上的纤维。供应装置3还包括传感器装置,该传感器装置例如但不排他地是布置在罐33的圆筒形壁58上的传感器45。根据ー个特别有利的实施例,传感器45布置在离开底部壁34的预定距离处,使得传感器45可检测到何时在罐33中存在预定量的纤维,以防止在用于计量和添加纤维的系统I的运行过程中罐33完全变空。传感器45可以是接近传感器或光学传感器或者能够检测到材料在罐33中的存在性的任何已知类型的传感器,而不会因此背离本发明的范围。在底部壁34的外周部上设有沿优先方向伸长的开ロ 39。面向开ロ 39的具有U形截面的板60在罐33的外部固定到底部壁34上。沿优先方向伸长的腔室设在板60的内部并且容纳用于取出纤维的出料装置,例如螺杆出料装置38,该螺杆出料装置连接到能够使螺杆转动的致动器装置(例如电机61)。板60的腔室与带凸缘的管9连通,该带凸缘的管形成用于容纳在腔室中的纤维的出ロ。作为ー个替代方案,供应装置包括单根带凸缘的管9,该带凸缘的管固定到罐33的底部34,且沿优先方向延伸并相对底部壁34位于外部。在带凸缘的管9的上表面设有尺寸和形状对应于开ロ 39的尺寸和形状的槽。带凸缘的管9被固定到罐33,以使得槽布置在开ロ 39的位置处,从而获得与图3所示配置相同的配置。用于计量和添加纤维的系统I还包括输送装置5,该输送装置特别地设计成用于将从供应装置输出的加强纤维输送到水泥基质制备设备。根据本发明的一个特征,输送装置5相对于周围环境是隔离的并且是封闭的,并且尤其能够使纤维在内部通过它们,而不会遭受到大气介质的作用。本发明的用于计量和添加纤维的系统因此特别适用于合成纤维(例如聚丙烯纤维),该合成纤维具有非常低的重量,可能使它们特别容易飘浮。如图I所示,输送装置5包括管道(例如管29)和用于移动纤维的移动装置,纤维在该管道内通过,该移动装置例如但不排他地是布置在管29内的输送螺杆31。通过致动器装置(例如但不排他地是电机15)使得输送螺杆31转动。根据本发明的一个特别有利的特征,管29和输送螺杆31均由为它们提供柔性的材料制成,并且因此适合不同的操作条件和配置。输送装置5包括入口 7和出口 17,该入口连接到供应装置,尤其是连接到带凸缘的管9的出口,出口 17优选但非排他地定位于高于入口 7的位置处。输送装置5的入口7和出口 17的这种配置使得可能容易且快速地将纤维输送到比地面高度高的高度。这是特别有利的,出于根据符合逻辑的操作和/或生产原因,特别地,混凝土通常在混凝土贮仓(silo)的顶部处或者在混凝土搅拌器中进行制备。用于计量和添加纤维的系统I还包括计量单元19,该计量单元连接到输送装置5的出口 17,并且设计成从输送装置5接收纤维并以预定的量计量这些纤維。计量单元19包括收集装置(例如容器),该收集装置优选为料斗21,用于收集置于用于制备水泥基质的设备的材料入ロ附近的预定量的纤维。料斗21设置有与设备的材料入口连接的开ロ,该开ロ可随意地被遮挡板23闭合。料斗21优选但非排他地具有在3千克到4千克之间的负载容量。计量单元还包括称量装置(例如称重単元),该称量装置设计成測量容纳在料斗21中的纤维的重量。计量单元19还包括用于选择性地打开料斗21的装置,例如气动、液压、电动或者任何其它类型的致动器装置,它们使得在使用时可选择性地将遮挡板23布置在打开位置与闭合位置之间,反之亦然。当遮挡板23处于闭合位置时,从输送装置5输送到料斗21中的纤维被收集在料斗中,而当遮挡板23处于打开位置时,料斗21中的纤维被排放到设备的材料入口。料斗21优选以直接方式连接到用于制备水泥基质的设备(例如混凝土混合设备27),使得从料斗21排放出的纤维可被直接添加到水泥基质中。作为ー个替代方案,料斗21可通过连接装置25 (例如另外的管道)连接到设备。纤维供应装置(尤其是出料螺杆38的致动器装置61)、输送装置(尤其是输送螺杆31的致动器装置15)和计量单元(尤其是称重单元以及遮挡板23的致动器装置)均被连接到处理和控制装置,该处理和控制装置设计成在使用时总体控制系统的操作,尤其是调节纤维的计量和将纤维添加到水泥基质中。
根据图I中示出的实施例的用于计量和添加纤维的系统I的操作方法包括以下步骤通过供应装置3供应预定量的纤维;通过保持这些纤维与外界环境隔离的输送装置(尤其是通过包括至少ー个管道29的输送装置)将所述预定量的纤维从供应装置3输送到预定位置,尤其是输送到纤维基质生产系统。
更详细地说,在盖37已经被打开之后,容纳在袋和/或箱8中的纤维被以预定的量供应到罐33中。将纤维从袋和/或箱8转移出来的操作通过手动或者通过龙门起重机48执行。供应到罐33中的纤维通过使转子55旋转而搅动,以防止纤维在所述罐33中出现不期望的积聚。在罐33中移动的纤维落到底部壁34上,然后经过开ロ 39进入板60的腔室中。纤维然后由于出料螺杆38的转动而从腔室中转移到带凸缘的管9。纤维通过输送螺杆31从带凸缘的管9输送出来,该输送螺杆31通过在管29中转动而将纤维从入ロ 7转移到出口 17,然后以预定的流动速率转移到料斗21。当输送螺杆31运行时,遮挡板23被布置在闭合位置,使得纤维可被收集在料斗21中。收集在料斗21中的纤维由于称重単元的运行而以预定的时间间隔进行称重,该称重单元将重量信息传递给处理和控制装置。当称重単元检测到对应于期望量的纤维的重量时,处理和控制装置停止输送螺杆31的转动和从供应装置的纤维供应,打开遮挡板23,以使得这些量的纤维可从料斗21转移到混凝土混合设备27。在系统I的运行过程中,当罐33中纤维的量下降到预定的最小量时,最小料位传
感器45发出电信号。该电信号表明另ー些量的纤维需要被供应到罐33中,从而允许计量添加系统I继续工作。參考图4,根据用于计量和添加纤维的系统I的另ー个实施例,供应装置包括计量装置50。计量装置50由料斗50形成,该料斗包含大致螺旋形的振动台52和设置在料斗51的顶点处的用于供应纤维的出ロ 53。计量装置还包括致动器装置62,该致动器装置在使用时能够使料斗51振动。管道11布置在出口 53的下游并且又与收集装置13 (例如小容器)连通。收集装置13连接到输送装置5的入口 7。根据图4示出的计量装置50的ー种变型,出口 53与输送装置5的入口 7直接连通。图3所示的其余部件对应于图I的部件且具有相同的附图标记,尽管为了參考目的示出,但未进行更详细的描述。同样,在这个实施例中,料斗52的致动器装置62、输送螺杆31的致动器装置15、称重单元以及遮挡板23的致动器装置被连接到处理和控制装置,该处理和控制装置设计成总体地管理该系统,以便调节对纤维的计量和将纤维添加到水泥基质中。在图4所示的实施例的用于计量和添加纤维的系统I中,在这种情况下,纤维还通过将袋和/或箱清空到计量装置50的料斗51中进行装载。由于振动台52的振动作用,料斗51中的纤维松开,并以预定的量经由出口 53供应。从出ロ 53供应的纤维经过管道11并被收集在小容器13中。纤维然后通过输送装置5的输送螺杆31从小容器13中取出,并且以与在图I中的系统I相同的方式添加到水泥基质中。当然,本发明的原理仍然是一祥的,相对于那些所描述和所示出的实施例和结构细节,可以对这些实施例和结构细节作出广泛的改变,而不会因此背离本发明的范围。
权利要求
1.ー种用于计量纤维并将纤维添加到水泥基质中的系统,所述系统包括用于供应纤维的供应装置(3)和用于输送纤维的输送装置(5),所述输送装置设计成在使用时将纤维从所述供应装置(3)输送到水泥基质,所述输送装置(5)相对于周围环境是封闭的。
2.根据权利要求I所述的系统,其特征在于,所述系统还包括纤维计量単元(19),所述纤维计量単元设计成在使用时以预定的量和时间来计量用于水泥基质的纤维,所述纤维计量単元(19)布置在所述输送装置(5)的下游。
3.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,所述纤维计量单元(19)包括收集装置(21)和用于称量纤维的称量装置,所述收集装置设计成在使用时收集预定量的纤维,所述称量装置设计成在使用时称量所述收集装置中的纤维的量。
4.根据权利要求3所述的系统,其特征在于,所述收集装置包括容器(21),所述容器设有由遮挡板(23)闭合的出口,所述遮挡板能随意地在闭合位置与打开位置之间运动,在所述闭合位置中,所述纤维保持在所述容器(21)中。
5.根据权利要求I所述的系统,其特征在于,所述供应装置(3)包括传感器装置(45),所述传感器装置在使用时指示预定量的纤维在供应装置(3)中的存在性。
6.根据权利要求I所述的系统,其特征在于,所述输送装置(5)包括管道(29)以及入ロ(7)、出口(17)和用于移动纤维的移动装置,所述移动装置设计成在使用时将所述纤维从输送装置(5)的入口(7)移动到输送装置的出口 (17)。
7.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,所述输送装置(5)的出口(17)定位于比输送装置(5)的入口(7)高的高度处。
8.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,所述移动装置包括输送螺杆(31)。
9.ー种用于计量纤维并将纤维添加到水泥基质中的方法,所述方法包括以下步骤 a)通过供应装置(3)供应预定量的纤维, 其特征在于,所述方法还包括以下步骤 b)将这些预定量的纤维从供应装置(3)输送到预定位置,同时保持这些纤维与周围环境隔离。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述方法还包括以下步骤 c)计量用于水泥基质的预定量的纤维。
全文摘要
一种用于计量纤维并将纤维添加到水泥基质中的系统,该系统包括用于供应纤维的供应装置(3)和用于输送纤维的输送装置(5),该输送装置设计成在使用时将纤维从供应装置(3)输送到水泥基质。该输送装置(5)相对于周围环境是封闭的。本发明还涉及一种计量纤维并将纤维添加到水泥基质中的方法,该方法包括以下步骤通过供应装置(3)供应预定量的纤维,将这些预定量的纤维从供应装置(3)输送到预定位置,同时保持这些纤维与周围环境隔离。
文档编号B65G53/00GK102686375SQ201080043394
公开日2012年9月19日 申请日期2010年7月23日 优先权日2009年8月6日
发明者F·费拉约洛 申请人:奥菲奇内·马卡费里股份公司
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