专利名称：用于轻型建筑材料混合物的生产控制过程的系统和方法和轻型砖的自动化生产系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种多孔轻型建筑材料，更具体地，本发明涉及轻型建筑材料，包括轻
型混凝土，的生产系统和方法，用于生产多孔轻型墙砖、人行道砖和其他建筑材料，系统包 括一混合器，其能够将预混合的砂浆与聚合化学催化剂的泡沫状混合物混合，和一控制单 元，用于控制和监视使用的材料，以及它们的测定量。
背景技术：
在现有的用于生产轻型混合物来模制多孔墙砖、人行道砖和其他建筑产品的系统 中，材料的混合是人工进行的，在用量上和混合物的均匀度上控制不精确。
在现有的一种用于生产多孔墙砖的方法中，使用大型混合器来首先生产一铝基泡 沫状混合物，例如铝酸一f丐及f丐铝石，其可以含有水泥，也可以不包含。该混合物还包括石 灰/硅化钙，反应生成固体混合物来切割成砖形。之后该砖在蒸气炉中在约20(TC下和约 10bar的压力下烘烤8小时，包括逐步上升温度的2个小时和逐步降低温度的2个小时。之 后烘烤过的砖用可保存湿度的材料如塑料包装，并放置进行冷却大约24个小时。该方法是 耗能工艺，并且由于易碎和开裂导致成品率低。 在现有的另一种用于生产多孔墙砖的方法中，使用大型混合器(通常有9m3)来首 先生产一水泥泡沫混合物，将其倒入用于生产单个砖的独立模具中。将肥皂添加到混合物 中以在混合物中形成气泡，从而降低重量。该方法在例如，混合物的均匀度、气泡的数量和 水温上不控制。通常对混合物取样来测量特定的混合物重量。该系统成品率低并且经济效 益低。 砖的强度由其他事项来决定，比如用于加工砖的水量和气泡的体积和密度。通常 的，现有的系统采用每100Kg水泥用50升水。使用的水量决定了混合物的硬化反应率。
因而还需要下面优点的轻型建筑材料的生产系统，在养护/硬化处理中使用更少 的水，从而加工出更坚硬的砖。 还需要下面优点的轻型建筑材料，包括轻型混凝土，的生产系统，用于生产多孔轻 型墙砖、人行道砖和其他建筑材料，该系统包括一混合器，能够将预混合的砂浆与聚合物化 学催化剂的泡沫状混合物混合，和一控制单元用于控制和监视使用的材料和工艺，以及它 们的测定量。 因而还需要具有下面优点的用于将轻型建筑材料的即用混合物大规模加工成即 运的多孔轻型墙砖的自动化生产线，通过控制的自动化系统来生产全新的轻型建筑材料。
术语"养护(curing)"，在混凝土建筑材料，包括轻型混凝土的范畴中，是指混凝土 中的水泥与水在一定时间发生反应的过程，增加混凝土的强度和硬度。水泥与水反应产生 热量，不能超过70°C ，以免成型的混凝土开裂。需要指出的是，粉煤灰也可以与水反应，若将 粉煤灰加到水泥中，粉煤灰可以降低混凝土中的含水量，也能够维持早期强度。
发明内容
本发明的基本原理包括提供用于生产轻型建筑材料的系统和方法，包括轻型混凝
土，用于生产多孔轻型墙砖、人行道砖和其他建筑材料，该系统包括一混合器，能够将预混 合的砂浆和聚合物化学催化剂的泡沫状混合物混合，和一控制单元用于控制和监视工序和 使用的材料以及其测定量。 基于本发明的教导，这里提供一种用于生产轻型建筑材料的即用混合物的系统， 该系统包括 (a) —个或多个装有固体建筑材料的容器；
(b) —用于移动该固体建筑材料的装置； (c) —个或多个装有添加剂材料的容器，它们可控地添加到所述轻型建筑材料的
即用混合物中；(d)水供应子系统； (e)压力空气供应单元； (f) —泡沫管； (g)—加湿单元； (h)—主混合器；禾口 (i) —电脑控制单元， 其中预定量的所述固体建筑材料被混合并推压入所述加湿单元和预定量的水注 入所述加湿单元中，并且其中所述固体建筑材料和所述水通过所述加湿单元混合在一起， 从而生成具有控制湿度的湿砂浆； 其中预定量的所述添加剂材料被注入所述泡沫管，并且预定量和压力的空气被推 入所述泡沫管中，和其中所述添加剂材料和所述空气通过所述泡沫管混合在一起，从而生 成具有控制量和大小的气泡的控制泡沫； 其中预定量的所述湿砂浆和预定量的所述控制泡沫被推入所述主混合器中从而 生成具有控制温度、控制特定重量和基本均匀质地的所述轻型建筑材料的即用混合物。
该固体建筑材料从下面组分中选择，包括水泥、粉煤灰、地沙和其他固体建筑材 料或它们的混合物。 该添加剂材料从下面组分中选择，包括水泥硬化催化剂材料、清洁剂、聚合物和 其他添加剂材料。在本发明的实施例中，其中一个聚合物添加剂是丁苯橡胶(SBR)。在本发 明的实施例中，其中 一个水泥硬化催化剂材料是氯化钙。 该控制单元能够实现所述轻型建筑材料的即用混合物的生产完全自动化，控制多 个系统参数，其中参数从如下组中选择，包括一个或多个容器中的材料的量，引入加湿单 元的水的温度和流量，引入泡沫管的水的温度和流量，推入泡沫管的空气的压力和体积，每 种固体建筑材料的体积和流量，每种添加剂材料的体积和流量，湿砂浆的体积和流量，控制 泡沫的体积和流量。 本发明的一个方面是提供一种清洁剂，其能够在轻型建筑材料的即用混合物中形 成气泡。该水供应子系统包括一水箱和/或带加热装置的水存储装置，其中水加热装置所 使用的加热能量由如下组进行收集，包括电能、太阳能、燃料、其他任何能量源。需要指出 的是向系统供应水的水箱能够被任何水源替代。
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在本发明的实施例中，一个或多个材料成分从后期混合容器添加到从主混合器流 出的轻型建筑材料的混合物中。通常，该后期混合容器装有纤维，其添加到多孔混合物中， 例如聚丙烯纤维。 本发明还教导了 ，该控制单元还控制用于将轻型建筑材料的即用混合物加工成轻 型建筑砖的砖生产线。该生产线包括第一工位用于放置一托盘；第二工位用于组装基本上 为平行六面体的模具，并且其中托盘设置在模具的底部，从而基本上将模具的底部密闭；第 三工位用于向模具填注轻型建筑材料的即用混合物；第四工位，其通常包括多个子工位，用 于轻型建筑材料的即用混合物完成养护处理，使轻型建筑材料硬化成为硬化平行六面体的 轻型建筑体；第五工位用于从硬化平行六面体的轻型建筑体上拆卸模具；第六工位用于将 硬化平行六面体的轻型建筑物体切割成轻型建筑砖；和最后工位用于将托盘和轻型建筑砖 一起从生产线上取下。优选地，该生产线还包括一包装工位使用包装材料将轻型建筑砖包 装，使砖进行最后的养护处理。该生产线还包括一装置用于在所述第二工位组装模具；另一 或同一装置用于在第五工位拆卸模具；另一或同一装置用于将拆卸的模具从第五工位传送 到第二工位；和一装置用于在最后工位将托盘连同已包装/未包装的轻型建筑砖从生产线 上取下。 在本发明的实施例中，第二工位和第三工位合并，其中向模具填注轻型建筑材料 的即用混合物在模具的组装之后进行。 在本发明的实施例中，第四工位是一个或多个工位用于控制轻型建筑材料的养护 处理。 在本发明的实施例中，第六工位是一个或多个工位用于切割该硬化平行六面体轻 型建筑体。 本发明的一方面是提供一种基本平行六面体模具，其包括四个壁；一用于在第二 工位组装模具时将四个壁锁定在一起，从而基本密闭四个壁的装置；和一用于在第五工位 拆卸模具时将四个壁解锁，而无需损坏硬化平行六面体轻型建筑体的装置。优选地，模具组 装和拆卸装置是同一装置，是移动的起重机。优选地，该起重机还用于将拆卸的模具从第五 工位传送到第二工位。 本发明的一方面是控制单元还控制用来硬化该轻型建筑材料的养护过程，以防止 轻型建筑砖开裂，和控制每个工位上的动作的流程。 本发明的一方面是提供一种多孔轻型墙砖的生产方法，其在硬化过程中使用较少 的水，从而生产出更坚固的砖。通常，该方法只需要使用现有技术用于生产多孔轻型墙砖的 系统中所使用的大约一半的水量。较少地使用水基本上可以降低运行本发明用于模制多孔 墙砖的轻型混合物的系统所需的能量。 在生产线上的工位的总数量，包括子工位，根据生产的轻型建筑砖的体积来设计。
对这里给出的如下附图进行详细可以完全理解本发明，附图仅以示例的方式给 出，因而并不能限制本发明，附图如下 图1示出了一种基于本发明实施例的，用于生产轻型建筑材料的即用均匀混合物 的系统；
图2示出了控制图1所示系统的固体建筑材料的子系统； 图3示出了控制图1所示系统的添加剂材料的子系统； 图4示出了用于将图1所示的系统的固体建筑材料和添加剂材料混合的主混合器； 图5示出了基于本发明实施例的，用于生产即运多孔轻型墙砖的示例生产线； 图6示出了用于传送图5所示生产线生产的轻型砖的示例推车与托盘进行组装； 图7示出了组装后的图6中所示的推车； 图8示出了基于本发明实施例的，用于生产即运多孔轻型墙砖的示例模具； 图9示出了图8所示模具的壁的锁定和密闭装置的示例； 图10示出了图8所示模具的俯视图，模具处在锁定状态； 图11示出了图8所示模具的俯视图，模具处在打开状态； 图12示出了图8所示模具的AA'截面图，模具处在锁定状态；禾口 图13示出了图8所示模具的BB'截面图，模具处在打开状态。
具体实施例方式
在详细解释本发明的实施例之前，应该理解的是本发明并不局限在本说明书中或所示附图中列出的结构的细节以及部件的布置的应用。 除非另外定义，所有在这里使用的技术和学术术语的含义与本发明所属领域的技
术人员的通常理解相同。这里提供的方法和实例只是说明性的并非用来进行限制。 在本发明实施例中，提供了一种用于生产轻型建筑材料的即用混合物的系统。该
系统具有用于混合和控制固体建筑材料的子系统，用于混合和控制添加剂材料的子系统，
生产轻型建筑材料的即用混合物的主混合器，和控制制造过程从而生产轻型建筑材料的即
用混合物的电脑控制单元，该混合物基本均匀并具有可控的特定重量。 现在开始参照附图。图1示出了基于本发明实施例的混合系统100，其用于生产轻
型建筑材料的即用均匀混合物50。该系统100包括 (a) —个或多个装有固体建筑材料的容器(180， 182， 184， 186); (b) —用来移动该固体建筑材料的装置； (c) —个或多个装有添加剂材料的容器(130， 134， 160， 165)，添加剂材料可以控
制地被添加到轻型建筑材料的混合物中； (d)水箱120 ; (e)压力空气供应单元110 ; (f)泡沫管140 ; (g)加湿单元170 ; (h)主混合器150 ;和 (i)电脑控制单元99。 用于混合和控制该固体建筑材料的子系统 在用于混合和控制该固体建筑材料的子系统102中，预定量的该固体建筑材料被混合并被推入加湿单元170中。同时，具有控制温度的预定量的水，被注入加湿单元170中。之后，固体建筑材料和水通过加湿单元170混合在一起，从而形成具有控制湿度的湿砂浆。
9该湿砂桨之后被传送到主混合器150中。 参照附图2，其示出了系统100中的该固体建筑材料子系统102，该子系统102包括一个或多个装有固体建筑材料的容器(180， 182， 184， 186)和一个用于向主混合器150移动该固体建筑材料的装置。典型地，容器180装有基本均匀混合的固体建筑材料，它们是通过移动固体建筑材料的装置而移动到容器180中的。其他容器(182， 184， 186)装有各种固体建筑材料，选自如下类水泥、粉煤灰、地沙和其他固体建筑材料、或者它们的混合物。容器(180， 182， 184， 186)通常为筒仓，每个均在筒仓(180， 182， 184， 186)的底部装有一装置(分别为1S1，183，185和187)以从各自的筒仓输送出控制量的材料。典型地，子系统102是一循环封闭系统，其具有推压装置，例如鼓风机190，其鼓吹空气(或其他气体)进入管道192，该压力空气推动固体建筑材料穿过管道192到达筒仓180，在那里固体建筑材料被混合成基本均匀的混合物。该压力空气穿过返回管道194返回。每个传送装置(181， 183， 185，187)均可通过控制单元99控制固体建筑材料从各自筒仓输出的量。需要指出的是该鼓风机190仅是给出的一个示例，可使用其他推压装置，例如循环腔泵(progressive cavitypump)。 该基本均匀的混合物通过传送装置181从筒仓180中传送到加湿单元170中。同时，具有控制温度的预定量的水，通过管道175被注入加湿单元170中。加湿单元170将固体建筑材料与水混合在一起，从而形成湿砂浆，其具有控制湿度和控制温度。
用于混合和控制添加剂材料生成泡沫的子系统 在用于混合和控制添加剂材料的子系统中，预定量的添加剂材料注入泡沫管140中并且预定数量和压力的空气被推入泡沫管140中，从而在那里添加剂材料和空气通过泡沫管混合在一起，从而形成具有控制数量和大小的气泡的控制泡沫。之后该泡沫被传送进主混合器150中。 参照附图3，其示出了系统100中的添加剂材料子系统104。该子系统104具有一个或多个装有添加剂材料的容器(134， 130， 160， 165)和用于向泡沫管140可控制地注入添加剂材料的装置。通过带有控制温度的水来传送添加剂材料，该水来自水供应子系统106。水供应子系统106包括一水箱120、水加热存储装置以及与控制单元99相连的监视控制单元，该控制单元99操作地控制由水供应子系统106供应的水的加热。该水加热存储装置可以是一个锅炉126，或者一个太阳能系统127，一燃料操作装置或其他任何能够存储和加热水的装置。来自水供应子系统106的水的加热是受监视的，例如通过传感器125，同时来自水供应子系统106的水的流动受水流控制单元124控制。需要指出的是水箱120可以被任何水源取代，例如公共自来水供应网或其他任何水源。 第一种添加剂是水泥硬化催化剂材料，例如氯化钙。该水泥硬化催化剂材料添加到水管道部174，使通过管道175注入加湿单元170和通过管道176注入泡沫管140的水优选同时含有该水泥硬化催化剂材料。从容器130中获取的水泥硬化催化剂材料的量由泵132控制，其通过电脑控制单元99进行操作控制。该水泥硬化催化剂材料与流经混合器133的水混合，并且控制单元99使用监视单元137监视水的ra值以及环境温度和其他参数。
其他添加剂材料通常添加到将水注入泡沫管140中的水管道部176处。优选地，管道部176与管道部175被中间水箱177分开，这样可以管道部176和管道部175在不同的内部温度下工作。
第二种添加剂材料是清洁剂材料，例如肥皂，用于形成混合物中的气泡，从而对生产的轻型建筑材料的即用混合物的特定重量进行调整。从容器160获取的清洁剂的量由泵161控制，其通过电脑控制单元99进行操作控制。 可选择地，其他添加剂添加到要注入泡沫管140的水混合物中。例如，容器162装有聚合物，例如丁苯橡胶(SBR)。从容器162中获取的聚合物的量由单元163控制，其通过电脑控制单元99进行操作控制。 可选择地，其他添加剂添加到要注入泡沫管140的水混合物中，装在一个或多个容器166中，由单元167控制，通过电脑控制单元99进行操作控制。 可选择地，水泥硬化延迟材料也可以添加到水管道174和/或176中以抑制平衡水泥硬化催化剂材料的效果。水泥硬化延迟材料的量由电脑控制单元99进行操作控制。
管道174中的水流，将水注入加湿单元170中，由电脑控制单元99使用水流控制单元173和泵171和/或172进行操作监控。管道176中的水流，将水注入泡沫管140中，由电脑控制单元99使用水流控制单元143和泵142进行操作监控。 压力空气供应单元110提供所需的空气来生成形成泡沫中的气泡。空气的流动由电脑控制单元99使用流动控制单元112进行操作监控。压力空气与含有添加剂材料的水一同注入泡沫管140。 泡沫管140强力注入管道176中含有添加剂材料的水和管道114中的压力空气进入泡沫稳定器148中。均匀的泡沫形成，其中的泡沫化过程由控制单元99监控，其中被控制的参数包括每个成分的比例和气泡大小、数量和密度。
主混合器 参照附图4，其示出了系统100中的用于将固体建筑材料和添加剂材料混合的主混合器150。主混合器150将由加湿单元170提供的湿砂桨与由泡沫管140提供的泡沫混合在一起，其中湿砂浆与泡沫之间的比率以及将泡沫注入混合器150的压入混合器150的压力受控制单元99控制。主混合器150包括一电机154和一混合机152，电机154由控制单元99控制。混合机152可以由任意机械装置实现，例如一螺旋机构，其将所有成分混合而获得基本均匀的混合物。主混合器150提供系统所生产的轻型建筑材料的即用混合物50，其基本均匀的并具有控制的特定重量。该特定重量由混合物50中的气泡总体积控制，其中生成的气泡越多，混合物50的特定重量/重力就越低。 需要指出的是，湿砂浆与气泡之间的比率决定输出混合物50的特定重量/重力，进而确定最终产品如多孔轻型墙砖的重量/重力。
用于生产即运的轻型墙砖的生产线 图5示出了基于本发明的实施例的，用于生产即运的多孔轻型墙砖的一个示例生产线500。用于生产即运的轻型墙砖的生产线500是自动化的，闭环生产线。即运的多孔轻型墙砖是由轻型建筑材料的混合物50加工出来的。该生产线500包括如下位于路径510上不同位置的工位 (a)第一工位Sl用于设置托盘； (b)第二工位S2用于组装基本上为平行六面体的模具300，其中模具300在底部和顶部开口 ，并且托盘200设置在模具300的底部，从而基本上将模具300的底部密闭；
(c)第三工位S3用于向模具300填注轻型建筑材料的即用混合物50，在本发明的优选实施例中，工位S3和工位S2可以合并，并且用混合物50填注模具300应在模具300组装之后进行。 (d)第四工位S4用于轻型建筑材料的即用混合物50完成化学反应，使轻型建筑材料50硬化成为硬化的平行六面体的轻型建筑体60。 (e)第五工位S5用于从硬化的平行六面体的轻型建筑体60上拆卸模具300 ;
(f)第六工位S6用于将硬化的轻型建筑物体60切割成轻型建筑砖；禾口
(g)最后工位S7用于将托盘200和轻型建筑砖一起从生产线500上取下，例如通过叉车20。 生产线的第四工位S4包括一个或多个工位用于控制化学反应，进而控制轻型建筑材料50的养护处理。需要指出的是，混合物50的温度应当不超过7(TC以防止硬化的轻型建筑材料50开裂。 第五工位具有一个传感器，用于测量已到达的硬化平行六面体轻型建筑体60的
温度。控制单元99分析该测量温度，以确定影响所需的养护处理的参数是否改变。如果，
例如，测量的反应温度比预定阈值温度高，控制单元99会调整一个或多个如下参数 (a)縮短养护时间； (b)降低水的温度； (c)减少硬化催化剂材料的量； (d)减少水泥的量；和/或 (e)减少粉煤灰的量。 如果，例如，测量的反应温度比预定阈值温度低，控制单元99会调整一个或多个如下参数 (a)加长养护时间； (b)提高水的温度； (c)增加水泥硬化催化剂材料的量； (d)增加水泥的量；和/或 (e)增加粉煤灰的量。 因此养护处理是一收敛过程，可适应环境条件，例如温度和湿度。
第六工位S6还可以具有一个或多个子工位用于切割硬化平行六面体轻型建筑体60。例如，在第一切割工位，在垂直于地面并平行于建筑体的一个面的方向切割建筑体60 ;在第二切割工位，在垂直于地面并垂直于第一切割工位的切割面的方向切割建筑体60 ;和在第三切割工位，在平行于地面的方向将建筑体60切薄。 在本发明的优选实施例中，生产线500还具有包装工位S8用包装材料将轻型建筑砖包装。在本发明的另一实施例中用包装材料包装轻型建筑砖在生产线500外进行。需要指出的是，包装了的轻型建筑砖70需要存放几个小时用于养护处理，通常为24小时。包装材料可以使用本行业中使用的任何材料，包括塑料、尼龙和带有养护液体的涂布。
装有或未装有轻型建筑材料50的模具300、切割或未切割的硬化平行六面体轻型建筑体60和包装后的轻型建筑砖70，均放置在位于移动装置上的托盘200上。图6示出了组装示例推车250和托盘200用于运送在图5所示生产线500内生产的轻型砖，图7示出了组装后的示例推车250和托盘200。托盘200的上表面210是基本平坦的和密闭的。典型的模具300上配有一层薄薄的非粘附材料，例如塑料，以防止水从混合物50中渗漏出模 具300。推车250具有移动装置，例如滚轮270，和用于支承托盘200的结构，例如横梁260。 优选地，推车250还具有一用于锁紧定位托盘200的装置，例如部件280。部件280可以包 括斜面使托盘200滑动到位。 生产线500还具有用于在第二工位S2组装模具的装置，用于在第五工位S5拆卸 模具300的装置，用于从工位S5向组装工位S2传送分拆的模具300的装置；和用于在最后 工位S7将托盘连同轻型建筑砖从生产线上取下的装置。在本发明的优选实施例中，用于在 第五工位拆卸模具300的装置，将分拆的模具300从工位S5传送到组装工位S2的装置，和 在第二工位组装模具300的装置，可以合并为一个带有起重机520的装置，该起重机具有一 提升下降装置530。在第五工位S5牵拉模具300使模具300分解，并从而与轻型结构体60 分开。在第二工位S2降下模具300使模具300的壁相互连接成为基本密闭的平行六面体 并同时与托盘200锁闭。 优选地，生产线500还具有工位SO用于在将分拆的模具300从工位S5取下之后 和将分拆的模具300运送到组装工位S2之后清洁分拆的模具300和/或将分拆的模具300 浸油。 生产线500上的动作和工序由电脑控制单元99控制，其能够实现轻型建筑砖生产 完全自动化。 在本发明的一实施例中，生产线500独立操作，其建筑材料的即用混合物50从外 部供应，并不直接来自生产轻型建筑材料的即用均匀混合物50的系统100。当工作在独立 模式时，生产线500具有一独立电脑控制单元用于控制生产线500上的所有动作和工序。
用于生产即运的多孔轻型墙砖的模具 图8示出了基于本发明实施例的，用于生产即运的多孔轻型墙砖的示例模具300。 模具300具有四个壁310，它们可以根据模具300的中心轴内外移动、锁定装置320和具有 垂直杆360的结构350。当结构350沿方向355被拉起，垂直杆360与各自的锁定装置320 操作解锁，从而使壁310相对于模具300的中心轴向外移动。当结构350沿方向355下降， 垂直杆360与各自的锁定装置320操作锁闭，从而使壁310相对于模具300的中心轴向内 移动，并最终连接在一起形成基本密闭的平行六面体。 每个壁310具有至少一个锁定/解锁装置320。图9示出了模具300的壁310的 示例锁定/解锁装置320。锁定装置320包括部件324，其固定在壁310的外表面上，一个 销328和一个连接件322，其与结构350的杆360接合。部件324具有一基本上斜置的斜槽 326，槽内插有销328，该销与连接件322固定。斜槽326的上侧靠近壁310，斜槽326的下 侧相对于斜槽326的上侧较远离壁310。 当杆360沿向上方向(355)被强力提升时，结构350向上拉起带有销328的连接 件322。销328在槽326的内表面327上施加向外的力，从而驱动部件324相对于模具300 的中心轴向外移动，并从而驱动固定着部件324的壁310相对于模具300的中心轴向外移 动。当销328到达槽326的上端时，模具300被提起呈打开状态。 当模具300处在提升位置并处在解锁状态时，提升装置530将模具300降下，模具 300到达平坦坚固的上表面。典型地，在生产线500中，模具300到达通常围绕托盘200的 推车250的支撑梁260的上表面。当到达坚固表面之后，结构350的重量将带有销328的
13连接件322压下。销328在槽326的内表面325上施加向内的力，从而驱动部件324相对 于模具300的中心轴向内移动，并从而驱动固定着部件324的壁310相对于模具300的中 心轴向内移动。全部四个壁310移动到一起，连接在一起，从而形成基本密闭的平行六面 体。当销328到达槽326的底端时，模具300呈锁闭状态。槽326优选不是一个直线的槽， 而是相对于壁310向内弧形弯曲，从而能够更稳定地锁紧壁310。图10是模具300的俯视 图，模具300处在锁闭状态。图11是模具300的俯视图，模具300处在打开状态。当模具 300处在打开状态时，相邻的壁之间具有缝隙312。图12是模具300的AA'截面的截面图， 模具300处在锁闭状态。图13是模具300的BB'截面的截面图，模具300处在打开状态。
需要指出的是，轻型建筑材料的即用混合物50可用于生产特定重量/重力的，小 于700Kg/m3的墙砖。需要进一步指出的是，轻型建筑材料的即用混合物50可用于生产特 定重量/重力小于1600Kg/m3的人行道砖。 在本发明的实施例中， 一个或多个容器具有传感器，来测量容器内材料的平面高 度，并将测量的平面高度报告给电脑控制单元99。 在本发明的实施例中，一个或多个材料成分可以从后期混合容器168添加到从混 合器150流出的混合物50中。典型地，后期混合容器168装有纤维，其添加到混合物50小 孔中，例如，聚丙烯纤维。 以实施例和实例的方式描述本发明，明显地在相同的是在很多方面进行变形。这 样的变形均被认为无法脱离本发明的精神和范围，并且所有的修改对于本领域技术人员来 说是显而易见的，均落入权利要求的保护范围。
权利要求
一种用于生产轻型建筑材料的即用混合物的系统，该系统包括(a)一个或多个装有固体建筑材料的容器；(b)一用于移动该固体建筑材料的装置；(c)一个或多个装有添加剂材料的容器，它们可控地添加到所述轻型建筑材料的即用混合物中；(d)水供应子系统；(e)压力空气供应单元；(f)一泡沫管；(g)一加湿单元；(h)一主混合器；和(i)一电脑控制单元，其中预定量的所述固体建筑材料被混合并推压入所述加湿单元和预定量的水注入所述加湿单元中，并且其中所述固体建筑材料和所述水通过所述加湿单元混合在一起，从而生成具有控制湿度的湿砂浆；其中预定量的所述添加剂材料被注入所述泡沫管，并且预定量和压力的空气被推入所述泡沫管中，和其中所述添加剂材料和所述空气通过所述泡沫管混合在一起，从而生成具有控制量和大小的气泡的控制泡沫；其中预定量的所述湿砂浆和预定量的所述控制泡沫被推入所述主混合器中从而生成具有控制特定重量和基本均匀质地的所述轻型建筑材料的即用混合物。
2. 如权利要求1所述的系统，其中所述固体建筑材料从下面组分中选择，包括水泥、 粉煤灰、地沙和其他固体建筑材料。
3. 如权利要求1所述的系统，其中所述装有固体建筑材料的容器装有基本均匀的固体 建筑材料的混合物，该固体建筑材料从下面组分中选择，包括水泥、粉煤灰、地沙和其他固 体建筑材料。
4. 如权利要求1所述的系统，还包括一鼓风机，其中所述鼓风机推动所述固体建筑材料。
5. 如权利要求1所述的系统，其中所述添加剂材料从下面组分中选择，包括水泥硬化 催化剂材料、清洁剂、聚合物和其他添加剂材料。
6. 如权利要求5所述的系统，其中所述聚合物是丁苯橡胶(SBR)。
7. 如权利要求5所述的系统，其中所述水泥硬化催化剂材料是氯化钙。
8. 如权利要求1所述的系统，其中所述控制单元实现所述轻型建筑材料的即用混合物 的生产完全自动化。
9. 如权利要求1所述的系统，其中所述控制单元控制系统的参数，其中所述参数从如 下组中选择，包括一个或多个所述容器中的材料的量，引入所述加湿单元的所述水的温度 和流量，引入所述泡沫管的所述水的温度和流量，推入所述泡沫管的所述空气的压力和体 积，每种所述固体建筑材料的所述体积和流量，每种所述添加剂材料的所述体积和流量，所 述湿砂浆的所述体积和流量，所述控制泡沫的所述体积和流量。
10. 如权利要求5所述的系统，其中所述清洁剂形成所述轻型建筑材料的即用混合物 中的气泡。
11. 如权利要求5所述的系统，其中所述水供应子系统包括例如水箱、公共自来水供应 网或其他任何水源的水源。
12. 如权利要求11所述的系统，还包括一水存储加热装置。
13. 如权利要求12所述的系统，其中所述水存储加热装置所使用加热能量由如下组进 行收集，包括电能、太阳能、燃料、其他任何能量源。
14. 如权利要求1所述的系统，还包括一位于所述主混合器出口处的后期混合容器，其 中所述后期混合容器装有添加到从所述主混合器流出的混合物中的配料。
15. 如权利要求14所述的系统，其中所述后期混合容器装有聚合物，典型地是纤维，例 如聚丙烯纤维。
16. 如权利要求l所述的系统，还包括(a) 用于将所述轻型建筑材料的即用混合物加工成轻型建筑砖的砖生产线，所述砖生产线包括i) 第一工位用于放置一托盘；ii) 第二工位用于组装基本上为平行六面体的模具，其中所述模具在底部和顶部开口， 并且其中所述托盘设置在所述模具的底部，从而基本上将所述模具的底部密闭；iii) 第三工位用于向所述模具填注所述轻型建筑材料的即用混合物；iv) 第四工位用于所述轻型建筑材料的即用混合物完成养护处理，使所述轻型建筑材 料硬化成为硬化平行六面体的轻型建筑体；v) 第五工位用于从所述硬化平行六面体的轻型建筑体上拆卸所述模具；vi) 第六工位用于将所述硬化平行六面体的轻型建筑物体切割成轻型建筑砖；禾口vii) 最后工位用于将所述托盘和所述轻型建筑砖一起从所述生产线上取下；(b) 用于在所述第二工位组装所述模具的装置； (C)用于在所述第五工位拆卸所述模具的装置；(d) 用于将所述拆卸的模具从所述第五工位传送到所述第二工位的装置；禾口(e) 用于在所述最后工位将所述托盘连同所述轻型建筑砖从所述生产线上取下的装置。
17. —种用于将轻型建筑材料的即用混合物加工成轻型建筑砖的砖生产线，所述砖生 产线包括(a) —控制单元；(b) 第一工位用于放置一托盘；(C)第二工位用于组装基本上为平行六面体的模具，其中所述模具在底部和顶部开口， 并且其中所述托盘设置在所述模具的底部，从而基本上将所述模具的底部密闭；(d) 第三工位用于向所述模具填注所述轻型建筑材料的即用混合物；(e) 第四工位用于所述轻型建筑材料的即用混合物完成养护处理，使所述轻型建筑材 料硬化，成为硬化平行六面体的轻型建筑体；(f) 第五工位用于从所述硬化平行六面体的轻型建筑体上拆卸所述模具；(g) 第六工位用于将所述硬化平行六面体的轻型建筑物体切割成轻型建筑砖；禾口(h) 最后工位用于将所述托盘和所述轻型建筑砖一起从所述生产线上取下；(i) 用于在所述第二工位组装所述模具的装置；(j)用于在所述第五工位拆卸所述模具的装置；(k)用于将所述拆卸的模具从所述第五工位传送到所述第二工位的装置；禾口(1)用于在所述最后工位将所述托盘连同所述轻型建筑砖从所述生产线上取下的装置。
18. 如权利要求16或17所述的生产线，其中所述第二工位和所述第三工位合并，其中 向所述模具填注所述轻型建筑材料的即用混合物在组装所述模具之后进行。
19. 如权利要求16或17所述的生产线，其中所述第四工位是一个或多个工位用于控制 所述轻型建筑材料的所述养护处理。
20. 如权利要求16或17所述的生产线，其中所述硬化平行六面体轻型建筑体的温度在 所述第五工位进行测量，其中所述测量的温度被传送到所述控制单元，并且其中所述控制 单元分析所述测量的温度。
21. 如权利要求20所述的生产线，其中当所述测量的温度在预定阈值温度以上时，所 述控制单元执行以下步骤中的至少一个(a) 縮短养护时间；(b) 降低水的温度；(c) 减少硬化催化剂材料的量；(d) 减少水泥的量；禾口(e) 减少粉煤灰的量。
22. 如权利要求20所述的生产线，其中当所述测量的温度在预定阈值温度以下时，所 述控制单元执行以下步骤中的至少一个(a) 加长养护时间；(b) 提高水的温度；(C)增加水泥硬化催化剂材料的量；(d) 增加水泥的量；禾口(e) 增加粉煤灰的量。
23. 如权利要求16或17所述的生产线，其中所述第六工位是一个或多个工位用于切割 所述硬化平行六面体轻型建筑体。
24. 如权利要求16或17所述的生产线，还包括一用于包装所述轻型结构砖的工位。
25. 如权利要求16或17所述的生产线，其中所述控制单元实现所述轻型建筑砖的生产 完全自动化。
26. 如权利要求16或17所述的系统，其中所述基本上为平行六面体的模具包括(a) 四个壁;(b) —用于在所述第二工位组装所述模具时将所述四个壁锁定在一起，从而基本密闭 所述四个壁的装置；禾口(c) 一用于在所述第五工位拆卸所述模具时将所述四个壁解锁，而无需损坏所述硬化 平行六面体轻型建筑体的装置。
27. 如权利要求16或17所述的系统，其中所述用于在所述第二工位组装所述模具的装 置是一起重机。
28. 如权利要求16或17所述的系统，其中所述用于在所述第五工位拆卸所述模具的装置是一起重机。
29. 如权利要求16或17所述的系统，其中所述用于将所述拆卸的所述模具从所述第五 工位传送到所述第二工位的装置是一起重机。
30. 如权利要求16或17所述的系统，其中所述用于在所述第二工位组装所述模具的装 置，和所述用于在所述第五工位拆卸所述模具的装置，和所述用于将所述拆卸的所述模具 从所述第五工位传送到所述第二工位的装置是同一装置。
31. 如权利要求16或17所述的系统，其中所述用于在所述第二工位组装所述模具的装 置，和所述用于在所述第五工位拆卸所述模具的装置均由所述控制单元控制。
32. 如权利要求16或17所述的生产线，其中用于硬化所述轻型建筑材料的所述养护处 理是由所述控制单元控制的。
33. 如权利要求16或17所述的生产线，其中所述控制化学反应用于硬化所述轻型建筑 材料以防止所述轻型建筑砖开裂。
34. 如权利要求16或17所述的生产线，其中每个所述工位上动作的流程由所述控制单 元控制。
35. 如权利要求16或17所述的生产线，其中根据生产的轻型建筑砖的体积来设计工位 的数量。
全文摘要
提供一种用于生产轻型建筑材料的即用混合物的系统。该系统包括一用于混合和控制固体建筑材料的子系统，一用于混合和控制添加剂材料的子系统，生产轻型建筑材料的即用混合物的主混合器，以及一电脑控制单元，其控制生产过程并从而使生产的轻型建筑材料的即用混合物基本均匀并具有可控的特定重量。本发明还提供了一种生产即运的多孔轻型墙砖的自动化生产线，其由该电脑控制单元控制。
文档编号B28B1/50GK101743104SQ200880024376
公开日2010年6月16日 申请日期2008年3月27日 优先权日2007年5月14日
发明者基尔拔特·戈尔·宾·努努 申请人:基尔拔特·戈尔·宾·努努