专利名称：挤出式薄壁筒及其制造方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及现浇空心板成孔用薄壁筒，即挤出式薄壁筒，及其制造方法和设备。
本发明的目的是提供一种挤出式薄壁筒、制造方法和设备，其采用有别于上述现有技术的材料作为其原料的构成，使用新型的制作方法来生产，以期达到既使构件坚固，与混凝土结合好，又使筒的工艺简便，可以机械化生产，生产率高，从而大大降低成本。
生产所述挤出式薄壁筒的方法，其特征是由以下步骤组成①在搅拌器中加适量水搅拌基料；②将所述短玻璃纤维丝均匀送入上述搅拌器，一起搅拌；③将上述获得的混合料送入挤出机料斗；④由挤出机将上述混合料挤到薄壁筒成形模中成形成筒体。
上述生产步骤的所述第②步中短玻璃纤维丝可以是由鼓风搅拌混合于空气中，由送风机送入所述搅拌器，玻璃纤维的掺入量由送风量控制。可以增设第五步⑤切割成形的筒体到要求的长度。和第六步⑥将上述成形筒体进行养生。在第⑤步之后或第⑤⑥步之间可增加在上述筒体两端口内衔接事先制作完成的所述封头板的步骤。
本发明薄壁筒在成形中的原料混合体是有可塑性的胶凝体，因此适合于采用机械压出式的模型成形法生产，即在挤出成形设备中将使用的原料挤入筒体模型中成形。
制造所述挤出式薄壁筒的挤出成形设备，其特征是由纤维输送部、基料输送部、搅拌部、挤出部、成形模具组成；所述基料输送部将构成基料的各组分混合加适量的水所成基料输送到所述搅拌部；所述纤维输送部其输出口通到所述搅拌部，将所述短玻璃玻璃纤维丝均匀混入该基料；所述搅拌部通过进料口，接受原料，作机械搅拌，搅拌部出料口接入所述挤出部的进料斗；所述挤出部将原料加压推进，挤入装在挤出部前端的成形模，成形模的出口是成形的筒体。
上述设备的所述纤维输送部为鼓风式，包括鼓风混合室，在混合室内纤维丝由鼓风搅拌混合于空气中，由送风机送入所述搅拌部，玻璃纤维的掺入量由送风量控制。所述纤维输送部内还可设置纤维切断器，将纤维切断到需要的长度。上述设备的搅拌部可设称重秤，控制原料量。在上述成形模的出口处前方可设托料架作为运送初凝的成形筒体的轨道，其和挤出部交接处可设切割器，对刚成形推出的初凝筒体切割到需要长度。在上述托料架之前方还可设养生室对成形的筒体进行养生，例如蒸汽养生。
本发明的薄壁筒完全具备优异性能，硬度大，强度高，表面光滑，精确度好，成型规范，吸水性小，管壁既固若坚果而又薄如纸筒，使其空间容积相应增加，减轻建筑自重；整体现浇结构力大，有较大的抗震性；用于楼板时做到楼面为平板无明梁，实现大跨度、大空间，可任由使用者间隔居室而不必顾及楼面承载问题，改善使用功能；封闭效果良好；防火性能超群，减少火灾隐患；和混凝土有良好结合力。
薄壁筒的制造方法及设备使其制作过程可以机械化，摆脱了已有技术的手工卷玻璃布及涂布粘结剂等费时费力操作，生产率大大提高，从而生产成本大幅度降低。
图2为制造本发明薄壁筒的实施例总体布置图。
图3为图2中纤维输送部的图。
图4为图2中挤出部的图。
图5为图4挤出部中螺杆推进器的放大图。
图6(a)为图2中的切割器的图。图(b)为图(a)的右视图。
图7为图2中的托料架的图。
所述薄壁筒的制作过程如下切割成要求长度的短玻璃纤维丝在混合室中，被用鼓风机鼓入空气吹起、搅和，并洒入搅拌粉煤灰，硫铝酸盐水泥，砂子等基料和适量的水的搅拌器内，并继续搅拌，然后送到挤出设备的料斗内，挤出设备将混合好的原料加压挤到设在挤出设备前端的成形模内，在成形模前端出口已形成的初凝的筒体被挤出，切割器按要求长度切成薄壁筒体，再在两管端塞入已制成的封头板件，构成和筒体衔接的封闭的薄壁筒，送入养生室作蒸汽养生。
封头板形状和所配合筒体内腔一致或为圆角多边形，可以常规方法制造，也可以用本发明上述筒体一样的方法制造不必赘述。
第二实施例类似于以上第一实施例，是一种直径400mm、壁厚8mm的管子，除了用铁铝酸盐水泥代替硫铝酸盐水泥外，基料的比例是粉煤灰、铁铝酸盐水泥、砂各占总重量的30％、35％、35％，玻璃纤维丝掺入量为1.0。
用本发明方法和材料可以制作的薄壁筒可达直径100-1000mm，壁厚12mm以下。小直径筒的玻纤丝用量可减少直到零，大直径筒则取高值。列举的各种用料比例内的其他例子不再一一列举。
现在描述制造本发明薄壁筒的设备的实施例。
图2是所述实施例的总体布置图，本实施例是一种挤出成形设备，其基本构成包括图中的纤维输送部1，基料输送部2，搅拌部3，挤出部4，成形模5。本例的成形设备在上述基本构成外还设有切割器6，托料架7及蒸汽养生室8。
现在参见图3，纤维输送部1为一个箱体11，其下部中央的轴13上设纤维切断器12，供切断玻璃纤维丝到所需要长度；所述切断器为圆轮式，包括定轮和相对定轮转动的动轮，多个刀片设在轮的幅向，相邻两幅向的刀片间有间隙，可供纤维丝通过，在定、动刀片相剪切时将在刀口间的玻璃纤维丝束切短到5-100mm长度，而最适当的长度范围则为10-50mm，切成的短纤维丝长可根据原料玻璃丝束长度通过调节动刀片旋转速度来控制。送风机14通过吸风道15将由切断器12切短及搅起的短纤维丝16在混合室与空气混合，经送料管17送出，进入搅拌部3，短玻璃丝均匀地、不断地、如雪片似的落下到搅拌器3内和由基料输送部2送来的基料继续搅拌混合成所需的胶凝混合物原料。掺入的玻璃纤维丝数量可以由送风量大小控制。
基料输送部2包括一盛料箱体，由称重装置(未图示)将除玻璃纤维丝以外的粉煤灰、硫铝酸盐水泥或铁铝酸盐水泥，及砂子等基料，分别称重送入，并由输送带送入搅拌部3。搅拌部3是一个机械搅拌装置，将来自基料输送部2的基料喷淋适量水后在这里搅拌均匀，同时洒落由纤维输送部1来的短玻璃纤维丝，将其一并搅拌在内，成为待用原料。
现在参看图4，图4表示了
图1中的挤出部4，挤出部4包括作为动力源的电动机41，经减速机构42，带动轴43旋转，本例中挤出部是一种螺旋推进式挤出机构，轴43上带螺旋推出器46在外壳44内转动，其螺旋推出器46将由搅拌部3输送到挤出部4进料斗48的原料向前推进，为了在推进原料过程增加压力，推出器46的桨叶461布置成使螺距从进料处的后端向出料口的前端逐步减小(参看图5)。增压推进的原料在前端经固定盘47送到设在挤出部前部的成形模5的内模51和外模53之间。
为了运送成形后的筒体，在成形模前方设托料架7，参见图7，图7是一种适合圆形筒体71的架75，在成形后的筒体下方两侧轴向设多对滚柱73，方便筒体移动前进。
本例在托料架7和成形模5之间设切割器6，参见图6，它由手柄61、转盘62、定套63及设在盘62和套63之间的、装在刀片轴66上的圆形刀片65组成，刀片轴66及刀片65由动力机(未示出)带动旋转，手柄61带着转盘62回转，刀片轴66将沿套63上的导轨面64移动，使刀片随之向中心移动，切入筒体，如图6虚线所示，到达导轨面64的底部而使刀片65不能再向中心移动为止，以后手柄61继续转动转盘62，将连同套63、刀片65一起作周向移动，在移动的过程中刀片切割筒体。由于本结构方案使用圆周上均布三个刀片，故手柄只需转过1/3周长即可完成切割工作，而且三点切割，对筒体受力平衡。
在托料架7的前方尽头处是蒸汽养生室，已成形切割完成的筒体将被在这里作养生手续。此后，筒体生产工作完成。
上述挤出部的螺旋推进机构可以用液压机构代替，液压机构已为人熟悉，不再赘述。
权利要求
1.一种挤出式薄壁筒，由筒体和封闭筒体两端管口的封头板组成，其特征是所述筒体由粉煤灰、硫铝酸盐水泥或铁铝酸盐水泥中的一种、砂子为基料，加适量水，掺入短玻璃纤维丝后复合成型而成；上述各种构成的材料中基料部分的粉煤灰、水泥、砂子的组分按总重量比例为粉煤灰(20-30)％、水泥(30-60)％、砂子(30-45)％，较好的值分别为(25-30)％、(30-40)％、(30-40)％；所述短玻璃纤维丝掺入量以筒体展开的表面积计算为每平方米(0-2.0)千克。
2.根据权利要求1所述薄壁筒，其特征是所述玻璃纤维丝长度为5-100mm；其中较好的范围为10-50mm。
3.根据权利要求1所述薄壁筒，其特征是所述封头板用和所述筒体同样的材料或熟砼料制造，其形状相同于所述筒体内腔或是和其匹配的圆角多边形。
4.根据权利要求1-3中任一个所述薄壁筒，其特征是所述筒体形状为方形、椭圆、梯形及其它多边形中的任一种。
5.制造如权利要求1或2所述挤出式薄壁筒的方法，其特征是由以下步骤组成①在搅拌器中加适量水搅拌基料；②将所述短玻璃纤维丝均匀送入上述搅拌器，一起搅拌；③将上述获得的混合料送入挤出机料斗；④由挤出机将上述混合料挤到薄壁筒成形模中成形成筒体。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征是所述第②步中短玻璃纤维丝系由鼓风搅拌混合于空气中，由送风机送入所述搅拌器，玻璃纤维的掺入量由送风量控制。
7.制造权利要求1或2所述挤出式薄壁筒的挤出成形设备，其特征是由纤维输送部、基料输送部、搅拌部、挤出部、成形模具组成；所述基料输送部将构成基料的各组分混合加适量的水所成基料输送到所述搅拌部；所述纤维输送部其输出口通到所述搅拌部，将所述短玻璃纤维丝均匀混入该基料；所述搅拌部通过进料口，接受原料，作机械搅拌，搅拌部出料口接入所述挤出部的进料斗；所述挤出部将原料加压推进，挤入装在挤出部前端的成形模，成形模的出口是成形的筒体。
8.根据权利要求7所述的成形设备，其特征是所述纤维输送部为鼓风式，包括鼓风混合室，在混合室内纤维丝由鼓风搅拌混合于空气中，由送风机送入所述搅拌部，玻璃纤维的掺入量由送风量控制。
9.根据权利要求8所述的成形装置，其特征是所述纤维输送部内设纤维切断器，供切断纤维丝到所需要长度；所述切断器为圆轮式，包括定轮和相对定轮转动的动轮，多个刀片设在所述定、动轮的幅向，相邻两幅向的刀片间有间隙，可供纤维丝通过，在定、动刀片相剪切时切断在刀口间的纤维丝。
10.根据权利要求7所述的成形装置，其特征是所述成形模出口前方设成形筒体切割器，供按需要长度切断成形筒体之用；所述切割器是均布在筒体圆周上三处的旋转圆刀片，所述旋转刀片轴沿筒体圆周移动，切割所述筒体。
全文摘要
由筒体和封闭筒体两端管口的封头板组成的挤出式薄壁筒，由粉煤灰、硫铝酸盐水泥或铁铝酸盐水泥、砂子为基料，分别按总重量比例(20－30)％、(30－60)％、(30－45)％，加适量水，掺入短玻璃纤维丝后复合成形而成。其制造方法为将混合的原料通过挤出机在成形模中加压挤出成形。其成形设备由纤维输送部、基料输送部、搅拌部、挤出部、成形模具组成。本发明的薄壁筒硬而薄，强度高，表面光滑，成形精确，吸水性小。制造方法及设备使其制作过程可以机械化，摆脱手工操作，生产率高，生产成本降低。
文档编号C04B28/02GK1427128SQ0114433
公开日2003年7月2日 申请日期2001年12月17日 优先权日2001年12月17日
发明者朱春瀛, 王本淼, 刘喜平 申请人:王本淼