专利名称：生产装饰性模制件的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及建筑领域。更具体地说，本发明涉及生产(建筑用)装饰性模制件的方法和和设备。
背景技术：
建筑模制件装饰性的零件，用来能给表面提供一定的体积，为墙壁添加美学价值，并为所有各种类型的结构提供其它要素。尽管建筑模制件在很大程度上用于室内结构和室外结构，后者要求使用抗变质的材料，它们预期要曝露于雨雪和阳光，以及更普遍的风化侵蚀。由于上述原因，在这种类型的室外模制件的结构中，通常会用到例如水泥之类的材料。与此相对照，室内装饰用的建筑模制件允许使用各种各样的材料，例如木材、石膏、塑料等，其它材料不在此一一列举。
建筑模制件的可以看得见和外露的部分通常被加以修饰或精整，以呈现一种令人喜欢的外貌，在这当中，光滑而均匀的表面通常被视作首选的精加工。
然而，室外建筑模制件施工的传统方法包括在工地现场制造这些模制件，所使用的技术包括采用木模并向木模内浇注混凝土，并且使用长柄耙来拌匀混合物，从而在现场制成模制件，这些模制件也将在同一个地方进行安装。
最近，由于其耗时少，容易施工，可涂的发泡聚苯乙烯的使用已经取代了这些方法。
特别是，对于在现场制作的聚苯乙烯模制件，其典型的方法包括把聚苯乙烯型材装接到外墙，放上一段玻璃纤维网格，然后用某种合适的材料涂覆。这项工作在抹刀或托板的帮助下手工完成。这种方法的局限性在于所施用的涂层的厚度通常是不均匀的，呈现出一种不规则的修整纹理。此外，模制件的转角和轮廓会在需要直轮廓的地方出现了一段弯曲的修整，这是由于使用通常用到的刷子和托板技术造成的。所有这些，导致模制件通常呈现出质量低劣的外观之外，还缺乏足够的普通抗力，并且因此容易出现裂缝和破裂的倾向，此外，为生产室外模制件所描述的所有方法都要求强化和专业的手工技巧。正因为这种模制件的制作要求经验和手工劳作特殊技能，它们价格昂贵、无货可供，实际上不可能为普通公众所使用。
最近，在这方面所采用的方法和设备似乎已经倾向于自动操作和改善聚苯乙烯制件(例如用作建筑模制件的聚苯乙烯制件)的涂覆工艺过程。其中加拿大专利CA 2,184,205和美国专利U.S.6,206,965所描述的方法和设备较为突出。
该加拿大专利披露了一种把某种涂层施用于工件表面的方法和设备。在所述的方法中，准备涂覆的工件滑过一个开式涂覆筒，利用涂覆材料本身的特性和重量把涂覆材料粘附到该工件上。该工件被引导和移动到一个工作台项上，在电动侧板的作用下，把它引进设有与工件的形状相匹配的仿形入口端口的涂覆筒内，此外，类似地还设有一个形状与工件的形状相匹配的出口端口，但其成比例地以合适的方式比工件的尺寸大一些，以保证工件的尺寸与出口端口的尺寸之差对应于涂层的厚度。
美国专利U.S.6,206,965基本上使用相同原理的涂覆筒，其差别在于这个专利的涂覆筒是闭式的，而且它利用受控的压力条件来提供材料；此外，工件是在一个位于工作台的水平部分的输送带的作用下被移动的。
如果该工艺过程中的各个关键方面得到仔细考虑，即对准备涂覆的工件、涂覆筒的入口端口和出口端口之间的尺寸的精度保持控制，则加拿大专利CA 2,184,205和美国专利U.S.6,206,965中披露的方法和设备将会相对较好地工作；维持工件运动的恒定，没有竖直或水平的变化；并且维持涂覆材料的合适的恒定性和可使用性。然而，这些设备和方法存在一些缺点它们的多功能性比较差，因为两者都是单向的，并且每台设备，每个操作周期只设计用于提供单个型号或形状的模制件。
尽管前面在技术领域中已经作过描述，但仍然存在对一种用于以商业规模和低成本生产供室内用和室外用的建筑模制件的需要，这些模制件应当可以由非熟练工人完成安装，具有多功能性、多产性、可靠性、并且操作简便。
发明内容
本发明是一种用于有效地涂覆由不同的材料制成的工件的方法和设备，本发明的设备可以在同一时间涂覆几个具有相同形状或不同形状的工件，从而与先前的工艺技术相比，可以获得较高的产量(每台设备在单位时间内生产出更多的模制件)和较高的多功能性(同时生产不同型号的模制件)。在本发明中，术语“工件”一词指原材料和中间产品，其在运行通过本发明的设备和方法之后，生产出一个装饰性模制件。
本发明的设备(29)包括一个调平台(1)，调平台具有一个低摩擦表面(2)，并且对湿度有较高的抵抗能力。在调平台(1)的低摩擦表面(2)上，设置了一块矩形的导向板条(4)，最好采用一种具有较高抗力和耐用的材料制成。
导向板条(4)安装在锁紧槽(6)中，锁紧槽互相平行，并且与调平台(1)平齐地以合适的方式嵌入，以保证导向板条(4)可以容易地安装在锁紧槽(6)内和从锁紧槽(6)内拆出。把导向板条(4)放进锁紧槽(6)内的操作是利用锁紧装置(5)完成的，该锁紧装置可以手动操作，以便快速安装或拆除导向板条(4)。
准备涂覆的工件(24)必须通过切割或模制预先起槽，在该工件(24)的扁平部分形成一个导向装置开口(25)。该导向装置开口(25)的尺寸应当适当地相应于导向板条(4)的尺寸，以保证当该工件(24)被放在导向板条(4)上时，两个组件完全匹配，并且当在该工件(24)的其中一个侧端(3)水平施压时，允许在该工件(24)在导向板条(4)上准确地移动，这些侧端产被竖直切割出来的。
本发明的设备(29)通过一块与导向板条(4)交叠一小段距离(最好为几毫米)的托板(10)移动准备涂覆的工件(24)。当把该准备涂覆的工件(24)放在这一导向板条(4)上时，该准备涂覆的工件(24)的末端(30)之一与该托板(4)的侧面之一接触，两侧面扁平，并且互相竖直平行(41)。利用一个支臂(9)把托板(10)固定到一个驱动系统(7)。该驱动系统(7)可以是机电式的、气动式的、或机电—气动组合式的，并且离开高坪台(1)的低摩擦表面(2)。
由一名操作人员把驱动系统(7)激活。操作人员快捷地把准备涂覆的工件(24)放在导向板条(4)上，并且立即激活驱动系统(7)的起动控制器件(8)。驱动系统(7)把该准备涂覆的工件(24)移动，而工件(24)又把一个先前放置的准备涂覆的工件推向一个挤压筒(11)，该挤压筒内部装有涂覆材料(27)先前放置的准备涂覆的工件(42)是此时已完全被涂覆并离开挤压筒(11)的工件，而准备涂覆的工件(24)则是刚刚放置的工件，它部分放在挤压筒(11)内，把挤压筒(11)的入口腔体(13)和出口腔体(14)密封，这样一来，半液态的涂覆材料(27)就不会在挤压筒(11)内溅出。
当结束前一个阶段时，您可以选择把托板(10)重新设置到其原先的位置来把另一个要供送的准备涂覆的工件(24)放进同一个挤压筒(11)，并且使用单个挤压筒(11)继续执行生产过程；您也可以决定使用一个设有双挤压筒(11和45)的双向系统。在该双向系统中，操作人员把另一个准备涂覆的工件(24)放置在同一块导向板条(4)上，但此时是放置在该托板(10)的另一侧，从而向后启动一个新的行程，把另一对准备涂覆的工件(24)移向一个第二挤压筒(45)，放在第一个挤压筒(11)的对侧。准备涂覆的工件(24、42和46)的形状可以与第一个的形状相同，也可以不同。本发明的设备(29)显著地提高了生产率，因为一名有一定经验的经过训练的操作人员，可以把两个或多个准备涂覆的工件(24)(具体取决于准备涂覆的工件(24)的尺寸)放置两块或多块导向板条(4)上，这样一来，在每个行程中，就可以向挤压筒(11和45)同时供送两个或多个准备涂覆的工件(24、42和46)。本发明的设备(29)的另一个巨大的优点是，两个挤压筒(11和45)可以互相独立地工作，因而当其中一个挤压筒(11或45)为了任何改动而需要变更时，或当启动另一个型号的准备涂覆的工件(24)的生产时，本发明的设备(29)不必停止下来。
本发明的设备(29)的挤压筒(11和45)由一个开式抽屉构成，这些抽屉设有两个平行对齐的腔体，从而形成挤压筒(11和45)，其形状或轮廓对应于准备涂覆的工件(24、42和46)。
入口腔体(13)的腔体壁外段具有一个与准备涂覆的工件(24)的形状相关的成比例的较大的形状，随着入口(13)的腔体壁横移，该开关逐渐变小，直到工件到达入口腔体(13)的腔体壁的内段，该段的尺寸与准备涂覆的工件(24)的尺寸完全相同。这一特点导致准备涂覆的工件(24)被外段接受，并且当在其运行期间变得不均匀或失准时，本发明的设备(29)在工件(24)进入挤压筒(11)的瞬时修复这种不均匀或失准。
然而，涂覆材料的厚度(52)是由具有一个成比例等于准备涂覆的工件(24)的形状或轮廓的出口腔体(14)决定的，但会根据所要求的涂覆材料的厚度(52)增加。包括挤压筒(11)的入口腔体(13)和出口腔体(14)可以被移动和重新放置，具体基于在本发明的设备(29)运行期间，所需要的入口腔体(13)和出口腔体(14)的数目，以及所要求的形状。
在本发明的设备(29)的一个具体实施方案中，可以通过对挤压筒(11)加以修正来在准备涂覆的工件(24)上获得某一厚度、精整和增强。这种具体实施包括给挤压筒(11)添加一个中间腔体(17)，从而为涂覆材料(27和36)形成两个独立的贮库(35)，这样可以允许工件(24)同时用两种不同的材料涂覆。
把涂覆材料供送到挤压筒(11)内的任务是由一台供料泵(18)执行的，该泵把涂覆材料(27)移过供料管道(20)。涂覆材料(27)的流量是由供料速度(37)决定的，而速度则是由供料泵中的一个电动机调节器(21)控制的。涂覆材料(27)被供送进入挤压筒(11)内的供料速度(37)将根据准备涂覆的工件(24)的尺寸和数目来决定。
由于其涂覆材料(27)的供送能力以及驱动系统(7)的运行速度的设定，本发明的设备(29)允许使用具有各种各样不同特性的涂覆材料(27)。因此，该设备可以处理不同的密度、粘度和涂覆材料(27)的其它特性，从而可以在建筑模制件涂覆期间，获得完全符合指定要求的特有的外观效果和性质。
本发明的关于涂覆建筑模制件的方法包括下列步骤1.确定涂覆材料的流量；2.把准备涂覆的工件放在调平台上；3.把准备涂覆的工件移入挤压筒内；4.涂覆该工件；5.干燥已涂覆的工件。
本发明的工艺过程的第一阶段包括确定贮存在挤压筒(11)中的涂覆材料(27)的体积流量，以及其手动或自动供料方式。在实际使用中，手动供料方式通常用于执行工艺过程的预备任务，而一旦达到一系列操作条件之后，即改变为自动供料方式。然而，任何供料控制方式都是有效的。
本发明的工艺过程的第二阶段包括把事先起槽的准备涂覆的工件(24)放进调平台(1)的导向板条(4)内部，必须注意让其定位完全和准备涂覆的工件(24)的导向装置开口(25)以及让该工件(24)移动到其上的导向板条(4)匹配。在这个阶段中，必须把准备涂覆的工件(24)以合适的方式安装，以保证准备涂覆的工件(30)的其中一端与托板(10)的其中一侧接触。
本发明的工艺过程的第三个阶段，包括通过激活驱动系统(7)来把准备涂覆的工件(24)移进挤压筒(11)内，驱动系统移动准备涂覆的工件(24)，用托板(10)来推动它，托板(10)就是与准备涂覆的工件(24)的其中一端(30)发生接触的部分。在运送期间，准备涂覆的工件(24)由入口腔体(13)接受，该入口腔体具有基于准备涂覆的工件(24)的形状的喇叭形，从而把准备涂覆的工件(24)与挤压筒(11)的各腔体对齐。
本发明的工艺过程的第四个阶段包括用涂覆材料(27)对准备涂覆的工件(24)进行涂覆，这种涂覆是通过让准备涂覆的工件(24)通过挤压筒(11)，让涂覆材料(27)恰当地粘附到准备涂覆的工件(24)的外露表面上来实现的。
本发明的工艺过程的第五个阶段是干燥刚刚被涂覆的工件，为此可以使用多种可供选择的方法。其中第一种方法是，水平地把已涂覆的和在干燥车上，这种车是专门为此而设计的，可以在涂覆材料(27)老化的过程中放置已涂覆的工件。
干燥阶段的另一个具体实施方案包括通过让离开挤压筒的已涂覆的工件连续移动来实现生产过程的连续性，在这一方案中，使用输送带来接受已涂覆的工件，并且把它们立即送到干燥炉，工件在干燥炉经受加速干燥过程，然后继续被运送到精整阶段和包括阶段。
图1是本发明的最简单的具体实施方案中的设备的一个普通透视图，该具体实施方案使用一个挤压筒操作，单个工件在其中被供送，准备在一个步骤中进行涂覆。利用单种涂覆材料在该挤压筒内对工件进行涂覆。
图2是本发明的设备的一个透视图，使用两个挤压筒操作，单个工件被引入其中准备在一个步骤中进行涂覆。图中表示出该设备对两个不同型号的准备涂覆的工件进行操作，在一个例子中，只给工件粘上一种涂覆材料，而在另一个例子中，则给工件粘上两种不同类型的涂覆材料图3是本发明的设备一个透视图，该设备使采用一种双挤压筒方式操作，在其中一个挤压筒中，供送三个准备在一个步骤中进行涂覆的工件，使用一种涂覆材料；而在另一个挤压筒中，则供送一个准备在一个步骤中进行涂覆的工件，使用两种涂覆材料图4是本发明的设备的挤压筒的一个侧面剖视图，说明入口腔体和出口腔体的装配，以及压力传感器的位置。
图5是本发明的设备的一个侧面剖视图，说明入口腔体、出口腔体、中间腔体的装配，以及压力传感器的位置。
图6是本发明的设备的一个侧视图，说明主要组件之间的彼此相对位置。
图7是本发明的设备的挤压筒、下摩擦表面的一个侧面剖视图，以及本发明的设备的锁紧槽和导向板条的一个细部图。
图8是本发明的设备的挤压筒的一个侧面剖视图，该挤压筒可以接受三个准备在一个步骤中涂覆的工件。此外还给出了挤压筒锁紧装置的一个细部图。
图9是建筑模制件的一个剖视图，说明其各个主要部分，并清楚地说明准备涂覆的工件的导向装置开口。
图10是本发明的设备的驱动系统，说明把准备涂覆的工件引进每个挤压筒内的双向运动。
图11是本发明的设备的挤压筒的一个侧面剖视图和透视图，显示了入口腔体、出口腔体和中间腔体；并说明了其在一个步骤中接受一个准备涂覆的工件的能力。
图12是工件准备涂覆两种涂覆材料时，本发明的设备的挤压筒的一个侧面剖视图。
具体实施例方式
本发明解决了在事先切割或模制的不同材料的制件的涂覆过程中，过去的工艺所采用的方法和设备在多功能性和低生产率方面所存在的局限性的问题。在这个问题中，聚苯乙烯材料制件由于重量轻，容易操作，占有特别重要的地位。工件被涂覆一种粘附在其上的面漆。发明的方法和设备用于执行以商业规模生产的，用作建筑模制件的工件的涂覆任务会更为有效和简单。按照设计，这种建筑用模制件是由在安装这种类型的产品的行业中技能较差的人员进行操作和安装的。所得到的经过涂覆的工件上具有经过涂覆的装饰性表面部分，适宜曝露于室内或室外各种条件或风雨侵蚀；这种工件还具有未经涂覆的表面部分，可以粘接到合适的表面上。
本发明的方法和设备设计用于有效地涂覆用不同材料制成的工件，例如聚苯乙烯工件，通常(但并非一定)事先在这种工件上粘上了玻璃纤维网格，而且在网格本身上已经涂施了粘合剂。本发明的设备和工艺的部分优点在于，在一个操作周期中涂覆一个或多个具有不同形状的工件的可能性，从而允许在同一个时间使用一台设备生产多种模制件，并且与目前的工艺技术中采用的涂覆设备和方法相比，提供了更强的多功能性。
关于附图1、2、3、4、5和6，本发明的设备(29)包括如下组件a)调平台(1)，包括一个低摩擦表面(2)、独立的设定装置(3)一块或多块导向板条(4)、导向板条锁紧装置(5)、以及一个或多个锁紧槽(6)；b)驱动系统(7)，包括该驱动系统的起动控制器件(8)、以及一个支臂(9)和一块托板(10)；c)一个或两个挤压筒(11)，包括该挤压筒的锁紧装置(12)、入口腔体(13)、出口腔体(14)和腔体锁紧装置(15)，当执行双涂覆时，挤压筒构成一个中间腔体(17)；d)供料泵(18)，包括一台供料泵电动机(19)、供料管道(20)、供料泵调节器(21)、该泵的手动激活/去活控制器件(22)、以及压力传感器(23)。
图1说明了本发明的一种更基本的具体实施方案中的设备(29)，该设备有一个单挤压筒(11)、一种涂覆材料(27)、以及一个准备补涂覆的工件(24)的供送。
然而，在图2中，本发明的设备(29)有一个双挤压筒(11)，双重供送涂覆材料(27、36)，并把准备涂覆的工件(24)供送到每个挤压筒(11)内。
参照图3，本发明的设备(29)被画出有一个双挤压筒(11)、双重供送涂覆材料(27、36)和三重供送准备涂覆的工件(24)。
本发明的设备(29)由一个调平台(1)构成，该调平台具有低摩擦表面(2)，并且具有抗湿能力。调平台(1)应当具有足够的承重能力和稳定性，可以支承附接其上的各个构件的重量，并且能够在生产过程中支承材料的重量。调平台的支脚设有独立的水平调整装置(3)，以方便和保证调平。至于这种调平台(1)的结构，则最好采用金属材料，例如铝和钢制成。然而，这种组件的材料的另一种具体实施方案包括木材。
在图7中，在调平台(1)的摩擦表面(2)上画出了锁紧槽(6)，预期均匀地放置在调平台(1)的表面的上方，放置的方式必须保证导向板条(4)可以通过锁紧装置(5)容易地被安装到锁紧槽(6)和从锁紧槽(6)拆出，可以手动操作，从而快速地安装或拆卸导向板条(4)。在这个首选具体实施方案中，导向板条采用矩形的形状，其尺寸范围是高1厘米至2厘米，宽0.5至1厘米，最好使用具有高抗力和坚固耐用的材料制成。导向板条(4)被以合适的方式放置，以保证它与调平台(1)的水平表面平行交叠。
图8表明了当需要多重供送到挤压筒(11)内时，互相平行对齐的多块导向板条(4)的具体实施方案的情形。图8表明了具有多种形状的入口腔体(13)和出口腔体(14)的具体实施方案，每种形状对应于每块导向板条(4)。准备涂覆的工件(24)必须事先开槽，以便通过一种切割工艺或模制工艺在准备涂覆的工件(24)的扁平区域(26)上设置一个导向装置开口(25)。必须指出，准备涂覆的工件(24)的扁平区域(26)不涂施涂覆材料(27)，因为这个区域将要粘附到建筑模制件(28)(最终产品)准备在其上放置的表面上。
图2说明相应于那些导向板条(4)的导向装置开口(25)的尺寸，这些尺寸应当以合适的方式安排，以保证当准备涂覆的工件(工件)被放置在导向板条(4)上时，两个组件之间的配合互相匹配，并且允许当水平推动其竖直切出的侧端(30)之一时，工件(24)能在导向板条(4)上准确移动。
图10解释了本发明的设备与过去的工艺技术的设备之间的差别。过去的工艺技术让工件在位于任一侧或低于调平台处的行走带上移动，而本发明的设备(29)使用一块与导向板条(4)重叠一小段距离(40)的托板(10)，重叠的距离最好为几个厘米，并且在把准备涂覆的工件(24)放在这块导向板条(4)上时，工件的其中一端与托板(10)的其中一侧接触，两侧竖直平行，并且扁平(41)使用过去的构型时，托板(10)与支承它的工件(24)的侧端(30)的大部分接触。这块托板(10)被一根支臂(9)固定到一个驱动系统(7)。这个驱动系统(7)可以是机电式的、气动式的、或机电-气动组合式的；并且离开调平台(1)的低摩擦表面(2)。
操作人员可以通过把准备涂覆的工件(24)放在导向板条(4)上来激活驱动系统(7)。而在准备涂覆的工件(24)被放在导向板条(4)上之后，驱动系统(7)的手动或脚踏起动控制器件(8)也被激活。驱动系统(7)移动新放上的准备涂覆的工件(24)，而该工件则移动在先前的操作阶段放上的另一个类似的工件(42)。
这个准备涂覆的工件(42)是在行程(43)中离开挤压筒(11)的，被完全涂覆的工件，而准备涂覆的工件(24)，即刚刚被部分地放进挤压筒(11)内的工件，它以合适的方式密封入口腔体(13)和出口腔体(14)，以保证装在挤压筒(11)内的半液态的涂覆材料(27)不会溅出。
在结束前一阶段的操作时，您可以选择让托板(10)回到(44)其先前的位置，以便把另一个准备涂覆的工件(24)放回到同一个挤压筒(11)内，然后利用一个单挤压筒(11)继续产生过程，或者，您也可以决定使用一个高能双挤压筒(45)的双向系统。在这个双向系统中，操作人员把另一个准备涂覆的工件(46)放在同一块导向板条(4)上，但此时是放在托板(47)的另一个面上，从而开始一个新的逆向行程(44)，把其它成对的准备涂覆的工件(46)移向第二个挤压筒(45)，放在第一个的对侧。必须指出，这些准备涂覆的工件(46)的形状可以与第一个工件相同，也可以不同。这样一来，本发明的设备(29)在同一个调平台(1)上，在同一块导向板条(4)上，使用同一个驱动系统(7)，用一个双挤压筒(11和45)工作。可以这样做是因为，驱动系统(7)能够以一种双向方式(43和44)工作，从而允许同时生产不同型号的建筑模制件，与过去的工艺技术相比较，提供了两倍的生产多功能性，过去的工艺技术单向操作，在一个生产周期内生产单一类型的建筑模制件。
图3说明了本发明的设备(29)如何显著地提高了生产率，因为一名经过训练的，具有一定经验的操作人员，根据准备涂覆的工件(24)的尺寸，可以把两个准备涂覆的工件(24)放在两块或多块导向板条(4)上。考虑到先前的调整，同样的托板(10)可以同时把两个或多个准备涂覆的工件(24)引入同一个挤压筒(45)中。这项调整的得益显著地提高了效率，以及本发明的设备(29)的生产率。与之相比较，过去的工艺技术无法提供任何一种选项，包括一个双挤压筒(11和45)，或把两个工多个准备涂覆的工件(24)引进到挤压筒(11和45)内的可能性，因为它们是单向设备，只用单个挤压筒工作。
本发明的设备(29)的另一个巨大的优点是，两个挤压筒(11和45)各自独立地工作，因而当为了进行任何改动，或为了开始生产另一种型号的准备涂覆的工件生产而需要更换挤压筒(11和45)时，本发明的设备(29)不会停止生产过程。当然，与单向操作，并且采用单个箱，而与为更换形状或准备涂覆的工件(24)的型号时需要全面停机的设备相比，这种特点使本发明的设备(29)获得了较高的效率和生产率。
图11给出了本发明的设备的挤压筒(11)的一个剖视图，这个挤压筒由一个开式抽屉构成，该抽屉设有一个入口腔体(13)、一个出口腔体(14)、以及一个称为中间腔体(17)的第三选用腔体；平行对齐，并且包括挤压筒(11)，其形状对应于准备涂覆的工件(24)的形状。
图12说明了其外形比准备涂覆的工件(48)的外形大的入口腔体(13)腔体壁的外区，当该工件通过入口腔体(13)时，其尺寸变小，直至到达入口腔体(49)腔体壁的内区为止，在这一区域的尺寸与准备被涂覆的工件(24)的尺寸完全相同。这种特性是为了保证在行程(50)之后变得不均匀或失调时(这可能是由于操作人员把准备涂覆的工件(24)放在导向板条(4)时放得太快引起的)，准备涂覆的工件(24)能被外部接受，本发明的设备(29)本身可以在准备涂覆的工件(24)移向挤压筒(11)来到入口时调整水平状况(51)。进行了这种调整之后，在工件之间的对齐保证了涂覆件(24)和挤压筒(11)之间的对齐，从而保证了涂覆材料(27)的厚度的均匀性。
然而，涂覆材料(52)的理想厚度是由出口腔体(14)决定的，出口腔体位于外部，其形状成比例地等于准备涂覆的工件的轮廓(24)，但根据涂覆材料(52)的厚度相应增加。提及的厚度首选具体实施方案在1毫米到7毫米范围内。
此外，出口腔体的内轮廓(53)大于出口腔体(54)的外轮廓，满足准备涂覆的工件(55)与出口腔体(14)之间的一个角度。这个角度导致在准备涂覆的工件(24)移动期间，涂覆材料(27)在涂覆过程的最后退出阶段产生一个环形运动(31)，这一运动有利于表面的光滑均匀性(32)。
在图8中，给出了经过改良的挤压筒(11)的另一个剖视图，可以看出其与三重轮廓的腔体(57)配合使用。为了移走这些腔体，并给其重新定位，采用了腔体锁紧装置(15)，从而保证了这些腔体(57)的正确定位。低摩擦表面(2)包括固定开口(34)，挤压筒锁紧装置(12)就放置在固定开口(34)上，而挤压筒锁紧装置(12)可以用手操作，而不必使用专用工具，从而缩短了用另一个挤压筒更换挤压筒(11)的时间。
图12说明了本发明的一个具体实施方案的设备(29)，该设备由这样一个可以挤压筒构成，其可以通过给挤压筒(11)增加一个中间腔体(17)来进行修正，从而获得准备涂覆的工件的某一厚度、表面精整和增强，增加中间腔体后为涂覆材料(27)形成了两个独立的贮库(35)，可以让准备涂覆的工件(24)同时用两个不同的材料(27和36)进行涂覆。
通过该出口腔体(14)的同样的调整，一个成比例地大一些的中间腔体(17)预先放置在准备涂覆的工件(24)的轮廓上。这种增加必须适当地小于出口腔体(14)的增加，以保证允许第二涂覆(36)具有一个与出口腔体(14)的尺寸和中间腔体(17)的尺寸之差相关的相等厚度。利用这个具体实施方案，模制件的涂覆层获得了一些新的特点，因为涂覆材料是组合的(275 36)，它们具有不同的特点。
材料特性技术工艺的行家知道，同时使用两种不同的涂覆材料获得一种涂层的可能性会带来极大的好处，因为例如它们可以按这样的方式获得，一个涂层为具有较高抗冲击能力的某种涂覆材料(27)的底漆，而涂覆材料(36)的第二涂层则提供对风雨侵蚀具有较高抵抗能力的精细和光滑的特性。
在图10中，可以看到包括本发明的设备(29)的驱动系统(7)，在其中，该驱动系统(7)的行程(距离)可以容易地与准备涂覆的工件(24)的尺寸配合。作为通常的做法，并且考虑到本发明的设备(29)的长度和驱动系统(7)的长度，准备涂覆的工件的长度可以在0.50米到2米的范围之内。通常，准备涂覆的工件(24)的长度为1.22米，因此，这个尺寸允许容易地在商业磅秤中包括和装卸建筑模制件。
在图2中，可以看到本发明的设备(29)的情形，由供料泵(18)推动涂覆材料(27)通过供送管道(20)，朝着挤压筒向其供送涂覆材料(27)。这种供送可以采用两种方式来执行第一种方式是自动方式，使用了一个压力传感器(23)(见图11)，用于调节挤压筒(11)的内压，这个传感器被向下调整到压力的最大值和一个预定的最小值，从而实现供料泵(18)的激活。第二种方式是手动方式，由一名操作人员执行。当看到挤压筒(11)内的涂覆材料(27)的最高料位和最低料位时，通过挤压筒(11)最高处的开口，通过泵(22)的手动操纵的控制器件激活或去活供料泵(18)。
涂覆材料(27)的流量是由供送速度(37)(见图12)决定的，而供送速度(37)则是由一个供送泵电动机器(21)控制的。向挤压筒供送涂覆材料(27)的供送速度(37)的确定将取决于准备涂覆的工件的尺寸和数目。
由于其涂覆材料(27)的供送能力以及驱动系统(7)的运行速度，本发明的设备(29)允许使用具有各种各样不同特性的涂覆材料(27)。通过在上文说明的方法，该设备可以处理不同的密度、粘度和涂覆材料(27)的其它特性，从而可以在建筑模制件涂覆期间，获得完全符合指定要求的特有的性质和外观。
在配制涂覆材料(27)时，特别强调它们的配制包括水泥、不同类型的砂、聚合物、以及化学添加剂，以便能获得您规定的特性。一种在所有涂覆材料配制中通常希望得到的特性是，对准备涂覆的工件(24)的粘力一旦形成时具有这样的特点在同一个建筑模制件发生变质之前，涂覆材料(27)不可能与准备涂覆的工件(24)分离。作为在涂覆材料(27)中包含的一个选用特性是，在最后的外观中没有气泡，形成光滑而均匀的表面。然而，本发明的设备(29)可以使用不同的材料，而且您可以根据在涂覆时所要求的特性来配制涂覆材料(27)，有可能获得从光滑而均匀表面到多孔和不规则的，模拟石头外观的终饰。
正如在前段提到的那样，本发明还涉及一个允许为事先切割或模制的工件的涂覆过程提供较高的多功能性和效率的方法，与现有的以商业规模生产建筑模制件的工艺技术所使用的方法相比较，利用这个方法可以获得较高的生产率，并且因而降低了生产成本。本发明的方法与这种工艺技术的原有方法之间的主要差别，包括本方法的优点，在于能够使用双挤压筒(11和45)双向操作，当沿着一个方向操作本发明的设备(29)时，每个挤压筒获得供料；当使用一个可以同时移动两个或多个准备涂覆的工件(24、42和46)的驱动系统(7)工作时，可以采用能倍增对这些挤压筒(11和45)的供料选用能力；此外，当同一工件(24)通过挤压筒(11)时，除了使用两种材料(27和36)涂覆的选项之外，这种方法还具有连续操作的能力，当更换准备涂覆的工件(24、42和46)的型号而需要进行必要的更换操作时，无需完全停止其操作。
这种涂覆装饰性模制件的方法包括如下多个阶段1.确定涂覆材料的流量；2.准备涂覆的工件在调平台的定位；3.准备涂覆的工件朝着挤压筒移动；4.涂覆该工件；
5.干燥已涂覆的工件。
本发明的工艺过程的第一阶段包括确定贮存在挤压筒(11)中的涂覆材料(27)的体积流量，以及其手动或自动供料方式。
在本发明的设备(29)的操作过程中，必须根据所确定的进入挤压筒(11)内的涂覆材料(27)的体积流量给挤压筒(11)恒定地供料。而这一体积流量取决于准备涂覆的工件(24)的尺寸和轮廓的形成，以及在每一个步骤中准备涂覆的工件(24)的数目。引入挤压筒内的工件的尺寸和数目越大，则供送到挤压筒(11)内的涂覆材料(27)的体积流量越大。这种方法允许供料泵(18)选择其供料以自动方式执行，或使用一个手动控制器件来执行。在手动控制的情形中，控制方法包括驱动该手动控制器件来激活或去活泵(22)，从而使供料泵(18)投入操作，进而促使涂覆材料(27)以一定的流量体积流入。供料泵(18)是由一台供料泵电动机(19)和一个供料泵电动机调节器(21)驱动的。
在采用自动方法的情形中，当关断或启用压力传感器(24)时，通过利用一个安装在挤压筒(11)下部的附件来进行自动调节，具体取决于其在挤压筒(11)的下部中所达到的涂覆材料(27)的最大压力和最小压力的水平。
在实际使用中，手动供料方式通常用于执行工艺过程的预备任务，而一旦达到一系列操作条件之后，即改变为自动供料方式。然而，任何供料控制方式都是有效的。
本发明的工艺过程的第二阶段包括把事先起槽的准备涂覆的工件(24)放进调平台(1)的导向板条(4)内部，必须注意让其定位完全对应于准备涂覆的工件(24)的导向装置开口(25)以及让该工件(24)移动到其上的导向板条(4)。在这个阶段中，必须把准备涂覆的工件(24)以合适的方式安装，以保证准备涂覆的工件(30)的其中一端与托板(10)的其中一侧接触。根据执行本发明的工艺过程的这个具体实施方案，其操作可以是单向的(朝着单个方向给单个挤压筒(11)供料)，也可以是双向的(朝着两个相反的方向给两个挤压筒(11和45)供料)，并且让一个或多个准备涂覆的工件(24、42和46)在一个步骤中供送。所说明的阶段由一名操作人员立即执行，在保证准备涂覆的工件(24、42和46)正确定位之后，他将启动让工件移动的阶段。
本发明的工艺过程的第三个阶段，包括把准备涂覆的工件(24)向着挤压筒(11)移动，这种移动可以通过激活驱动系统(7)来实现，驱动系统把准备涂覆的工件(24)与托板(10)一起移动，托板(10)就是与准备涂覆的工件(24)的其中一端(30)发生接触的部分。在运送期间，准备涂覆的工件(24)由入口腔体(13)接受，该入口腔体是包括挤压筒(11)的同一个腔体，提供了准备涂覆的工件(24)的轮廓一个扩宽的形式，以这种方式把准备涂覆的工件(24)与挤压筒(11)的各腔体对齐。
本发明的工艺过程的第四个阶段包括对准备涂覆的工件(24)进行涂覆，这种涂覆则包括让准备涂覆的工件(24)通过挤压筒(11)，让涂覆材料(27)恰当地粘附到准备涂覆的工件(24)的外露表面上。由于您对涂覆材料(27)以及准备涂覆的工件的表面所规定的物理特性，上述操作得以实现。所生成的涂层的厚度是通过挤压筒(11)的入口腔体(13)的尺寸与出口腔体(14)尺寸之差获得的厚度，入口腔体(13)的轮廓和尺寸与准备涂覆的工件(24)的轮廓和尺寸完全相类似，出口腔体(14)则具有一个成比例的较大的尺寸。采用这种方法时，最重要的是在正被涂覆的工件(24)、挤压筒(11)、入口腔体(13)和出口腔体(14)之间实现正确的对齐，因为涂层的尺寸的均匀性取决于精度。
本发明的工艺过程的第五个阶段是干燥刚刚被涂覆的工件，为此可以使用多种可供选择的方法。其中一种方法是，水平地把已涂覆的和在干燥车上，这种车是专门为此而设计的，可以在涂覆材料(27)老化的过程中放置已涂覆的工件。采用这种选用方法时，最好让已涂覆的工件以受控的温度和湿度维持在一个区域内，以便为涂覆材料(27)的老化提供理想的条件。这些条件取决于所使用的涂料的类型。这些条件有多种多样，从理想的水泥基涂料条件，到100％聚合物基涂料的条件；这就是为什么在每种情形中都有各种不同的条件的原因。干燥区域的准备可以在一个室内以较慢的干燥条件进行。在室内条件下，热和湿度的自然条件不会发生较大的变化，这使得这种干燥过程成本很低，但进程较慢。干燥区域的准备也可以在温度和湿度变化较大的条件下进行，包括使用水蒸汽来加速老化过程。在后一类情形中，要求干燥车采用抗湿能力较强的材料制成。
干燥阶段的另一个具体实施方案包括通过让离开挤压筒(11)的已涂覆的工件连续移动来实现生产过程的连续性，在这一方案中，使用输送带来接受已涂覆的工件，并且把它们立即送到干燥炉，工件在干燥炉经受加速干燥过程，然后继续被运送到精整阶段和包装阶段。
不管哪一种具体实施方案的方便性都是基于所使用的涂料的类型，以及所要求的自动化程度和生产速度的。必须指出，当准备涂覆的工件(24)在同一天内进行涂覆、干燥、为加标签做好准备工作、加标签以及包装时，使用这种方法，可以达到的每天生产时间的水平。
基于前面的披露，已经说明本发明的目的描述了一些具体实施方案和细节，众所周知，这些具体实施方案的各种不同形式的变动和修正对于熟悉这行工艺技术的人士都将是显而易见的，因而仍然属于本发明的专利权限范围。
权利要求
1.一种生产装饰性模制件的设备，其特征在于，该设备包括a)一个调平台；b)一个驱动系统；c)一个或多个挤压筒；以及d)一台供料泵。
2.根据权利要求1所述的一种生产装饰性模制件的设备，其特征在于所述的调平台包括一个低摩擦表面、独立的高度调整装置、一块或多块导向板条、导向板条的锁紧装置，以及一个或多个锁紧槽。
3.根据权利要求1所述的一种生产装饰性模制件的设备，其特征在于所述的驱动系统包括该驱动系统的起动控制件、一个支臂和一块托板。
4.根据权利要求1所述的一种生产装饰性模制件的设备，其特征在于所述的挤压筒包括挤压筒锁紧装置、一个入口腔体、一个出口腔体、以及腔体锁紧装置。
5.根据权利要求4所述的一种生产装饰性模制件的设备，其特征在于包括两个挤压筒、以及一个中间腔体。
6.根据权利要求1所述的一种生产装饰性模制件的设备，其特征在于所述的供料泵包括一台供料泵电动机、供料管道、一个供料泵电动机调节器、供料泵的一个手动激活/钝化控制器件、以及一个压力传感器。
7.根据权利要求1所述的一种生产装饰性模制件的设备，其特征在于包括一个让准备涂覆的工件被供送到其中的挤压筒。
8.根据权利要求1所述的一种生产装饰性模制件的设备，其特征在于包括一个让准备涂覆的工件被供送到其中的双挤压筒。
9.根据权利要求1所述的一种生产装饰性模制件的设备，其特征在于包括一个让两个或多个准备涂覆的工件被供送到其中的双挤压筒。
10.根据权利要求2所述的一种生产装饰性模制件的设备，其特征在于所述的锁紧槽位于与调平台的表面相距一个小距离处，从而可以利用导向板条锁紧装置容易地把导向板条安装到锁紧槽上，或从锁紧槽拆出。
11.根据权利要求2所述的一种生产装饰性模制件的设备，其特征在于当需要向挤压筒内多重送料时，其中的导向板条与其它导向板条彼此平行对齐。
12.根据权利要求2所述的一种生产装饰性模制件的设备，其特征在于所述事前切割或模制而成的工件被预先起槽，以产生一个导向装置开口中，其尺寸相应于导向板条的尺寸，以便让两个组件互相匹配，并且允许工件移动。
13.根据权利要求3所述的一种生产装饰性模制件的设备，其特征在于所述的托板与导向板条重叠一小段距离，并且当把准备涂覆的工件放在导向板条上时，它与准备涂覆的工件的一个末端接触，并在托板的其中一侧，提供支撑。
14.根据权利要求3所述的一种生产装饰性模制件的设备，其特征在于所述的托板利用一个支臂装接到驱动系统。
15.根据权利要求3所述的一种生产装饰性模制件的设备，其特征在于所述的驱动系统是机电式的、气动式的、或机电一气动组合式的，并且离开调平台的低摩擦表面。
16.根据权利要求1所述的一种生产装饰性模制件的设备，其特征在于所述的挤压筒相互独立地工作。
17.根据权利要求4所述的一种生产装饰性模制件的设备，其特征在于所述的挤压筒由一个开式抽屉构成，该抽屉设有一个入口腔体、一个出口腔体、以及一个称为中间腔体的第三选用腔体；该腔体平行对齐，其形状相应于准备涂覆的工件的形状。
18.根据权利要求4所述的一种生产装饰性模制件的设备，其特征在于所述的入口腔体壁的外区具有成比例的比准备涂覆的工件大的形状，当通过入口腔体壁时，工件的尺寸逐渐变小，直至到达入口腔体壁的内区，这个区域的尺寸与准备涂覆的工件的尺寸完全相同，这种调整器用于修整不均匀物体。
19.根据权利要求18所述的一种生产装饰性模制件的设备，其特征在于在工件进入挤压筒的入口处设置装置以消除工件不均匀性，保证准备涂覆的工件和挤压筒之间的对齐，从而提供了涂覆材料厚度的均匀性。
20.根据权利要求4所述的一种生产装饰性模制件的设备，其特征在于所述的出口腔体决定了涂覆材料的厚度。
21.根据权利要求5所述的一种生产装饰性模制件的设备，其特征在于所述的中间腔体在挤压筒内部为涂覆材料形成两个贮库，允许工件同时用两个不同的材料进行涂覆。
22.一种使用权利要求1所述的设备生产装饰性模制件的方法，其特征在于包括如下步骤(1)确定涂覆材料的流量；(2)把准备涂覆的工件放在调平台上；(3)把准备涂覆的工件移入挤压筒内；(4)涂覆该工件；(5)干燥已涂覆的工件。
23.根据权利要求22所述的一种生产装饰性模制件的方法，其特征在于其中用以确定贮存在挤压筒中的涂覆材料的体积流量的步骤取决于准备涂覆的工件的尺寸和形状的形成，以及在单个步骤中准备涂覆的工件数目。
24.根据权利要求23所述的一种生产装饰性模制件的方法，其特征在于其中用以确定涂覆材料的体积流量的步骤可以自动执行，也可以利用供料泵的一个手动控制器件执行。
25.根据权利要求22所述的一种生产装饰性模制件的方法，其特征在于其中放在调平台的导向板条上的预先起槽的准备涂覆的工件要求与该工件移至其上的导向板条全面匹配，以便该准备涂覆的工件的其中一端与托板的其中一侧接触。
26.根据权利要求22所述的一种生产装饰性模制件的方法，其特征在于其中准备涂覆的工件向挤压筒内移动是通过激活驱动系统来实现的，驱动系统促使工件被托板移动，并被入口腔体所接受。
27.根据权利要求22所述的一种生产装饰性模制件的方法，其特征在于其中工件的涂覆是通过让准备涂覆的工件通过挤压筒，并且让涂覆材料恰当地粘附到工件的外露表面上来实现的。
28.根据权利要求27所述的一种生产装饰性模制件的方法，其特征在于其中所形成的涂层的厚度对应于挤压筒的入口腔体的尺寸与出口腔体的尺寸之差，入口腔体的形状和尺寸与准备涂覆的工件完全一样，而出口腔体的形状和尺寸则成比例地大一些，该尺寸差对应于所要求的涂层厚度。
29.根据权利要求22所述的一种生产装饰性模制件的方法，其特征在于其中已涂覆的工件的干燥步骤可以从下列做法中选取(1)为了涂覆材料的老化过程把已涂覆的工件水平放置；以及(2)利用接受已涂覆的工件的输送带来把工件直接送到一个干燥炉。
30.根据权利要求22所述的一种生产装饰性模制件的方法，其特征在于其中第二个准备涂覆的工件移入挤压筒内的运动促使第一个先前放置的准备涂覆的工件移动，并在完全被涂覆的状态下挤压筒，而第二个准备涂覆的工件则部分留在该挤压筒内，密封挤压筒的入口腔体和出口腔体，使得容留在挤压筒内的涂覆材料不会溅出。
31.根据权利要求30所述的一种生产装饰性模制件的方法，其特征在于当其中的托板退回到其初始位置以便把另一个准备涂覆的工件放进同一个挤压筒内时，运动是单向的，并且在使用单个挤压筒的情况下继续执行生产过程。
32.根据权利要求30所述的一种生产装饰性模制件的方法，其特征在于其中采用一个双挤压筒，当把另一个准备涂覆的工件在托板的另一侧放置在同一块导向板条上时，运动是双向的，这种双向运动会向相反的方向启动一个新的行程，把另一对准备涂覆的工件移入放置在第一个挤压筒的对侧的一个第二挤压筒内。
33.根据权利要求32所述的一种生产装饰性模制件的方法，其特征在于其中的准备涂覆的工件具有不同类型的模制件。
全文摘要
本发明涉及一种生产装饰性模制件方法和设备，以使用各种不同类型的涂覆材料，特别是以聚苯乙烯为原料，连续生产通用的、多功能的建筑装饰模制件。本发明的设备包括一个调平台，准备涂覆的工件放置在调平台上，与一块或多块导向板条对齐，并且由一个双向驱动系统移动。各工件被引入一个挤压筒内，涂覆材料在其中按照所需要的厚度粘附到工件上。本发明的设备和方法具备下列优点(1)较高的多功能性；(2)生产效率高，能获得较高的产量；(3)这种方法和设备在任何一个挤压筒的准备时间(更换型号)时，可以继续工作；(4)工件可以在同一个时段内根据需要被涂覆一种或两种涂覆材料。
文档编号B29C39/10GK1544228SQ20041005969
公开日2004年11月10日 申请日期2004年6月17日 优先权日2003年6月17日
发明者乔治·恩瑞克·赛亚哥·埃斯达, 乔治 恩瑞克 赛亚哥 埃斯达, 拉伯瑞 瓦尔兹, 瑞卡多·拉伯瑞·瓦尔兹 申请人:克拉扎工业公司