專利名稱：制造屋面瓦的方法和制造所述屋面瓦的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分所述的制造屋面瓦的方法，以及根據(jù)權(quán)利要求16的前序部分所述的制造所述屋面瓦的裝置。
背景技術(shù)：
在斜屋面的情形中，屋面的主要部分是用平屋面瓦進(jìn)行覆蓋的。然而，為了鋪蓋某 些屋面部分和滿足特殊的技術(shù)功能，平屋面瓦的安裝需與附件瓦相組合使用。附件瓦例如 是準(zhǔn)備安裝在屋脊和尖脊區(qū)域的屋脊和尖脊起始瓦以及斜脊蓋瓦(hip cap)。反之，從技術(shù) 功能上講，屬于附件瓦的是擋雪瓦、排氣瓦和豎立瓦。由于附件瓦與平屋面瓦相比具有顯著 復(fù)雜的幾何形狀，所以，平屋面瓦和附件瓦的制造顯得非常地不同。平屋面瓦的制造是使用擠壓模制法，諸如德國(公開)專利申請DE 35 22846 Al 中所描述的。這里，將新鮮水泥放到連續(xù)循環(huán)的底模帶上，并借助于成型軋輥將新鮮水泥壓 入底模內(nèi)，從而產(chǎn)生壓實的新鮮混凝土的連續(xù)條帶，其橫截面外形對應(yīng)于將來生成的平屋 面瓦的外形。隨后，切割該連續(xù)條帶，使得每個底模承載單個模制的平屋面瓦的坯料。盡管 擠出模制法能確保有效地制造平屋面瓦，但由于借助于軋輥和底模的成形不能提供具有橫 向于擠壓方向延伸的輪廓的平模制的屋面瓦坯料，僅可生產(chǎn)出簡單的幾何形狀。然而，許多 附件瓦需要如此的橫向于擠壓方向延伸的輪廓。一種允許成形有較大自由度的替代方法是EP 1 106 281 Bl所描述的芯注入法， 其中，借助于壓縮空氣將具有滯后固化特性的模制材料注射到芯盒內(nèi)，隨后從其中取出。為 了注射模制材料，該芯盒基本上垂直于待成形物體的縱向方向定位并大致旋轉(zhuǎn)到水平方向 以便取出該模制物體。EP 1 106 281 Bl中所描述的模制材料可以是新鮮混凝土，由此，本 發(fā)明可應(yīng)用于屋面瓦的制造。在實踐中，附件瓦是用手工制造的，這種手工方法既費時又費錢。屋脊和尖脊起始 瓦是使用兩部件的模制箱進(jìn)行制造的，其中，下半部模制箱形成屋脊或尖脊起始瓦的底側(cè)， 而上半部模制箱形成屋脊或尖脊起始瓦的上側(cè)。在手工地將新鮮混凝土置入下半部之后， 將上半部模制箱放置在下半部上并壓住它。其后發(fā)生新鮮混凝土的夯實現(xiàn)象，由此，將模制 箱放置到振動臺上。根據(jù)在振動臺上的停留時間，新鮮混凝土的夯實產(chǎn)生不同的結(jié)果，這 樣，屋脊和尖脊起始瓦相對于其解凍循環(huán)阻力而變化。生產(chǎn)擋雪瓦、排氣瓦和豎立瓦的方法非常相似。在擋雪瓦的生產(chǎn)中，首先用新鮮混 凝土形成一用作為擋雪阻擋件的肋，隨后，將該肋的尾端區(qū)域粘結(jié)到平屋面瓦的頂側(cè)上。豎 立瓦的生產(chǎn)通過預(yù)先加工包括爬升臺階的支架并將其粘結(jié)到屋面瓦上來進(jìn)行。對于排氣瓦 的生產(chǎn)，在平屋面瓦的中心處切割出排氣開口，其后，用單獨生產(chǎn)的排氣罩覆蓋該開口，以 阻止雨水滲入。為此目的，將排氣罩粘結(jié)在平屋面瓦的頂側(cè)上。如此附件瓦中的粘結(jié)連接 呈現(xiàn)出機(jī)械強度的弱點，其傾向于形成開裂。通過水分的滲透，就有可能發(fā)生霜凍爆裂，從 而進(jìn)一步減弱粘結(jié)的連接。在外力作用下，例如，屋面工在檢查過程中行走在屋面上，這就 有使粘結(jié)連接的部分(擋雪的阻擋肋、支架、排氣罩)與平屋面瓦脫離的危險。由于平屋面瓦和連接部分是分開制造的，所以它們顏色涂敷也是彼此獨立地進(jìn)行的。因此，平屋面瓦的 顏色和連接部分的顏色有變化，使得完成的附件部分呈現(xiàn)不均勻的外觀。即使對完成的附 件瓦進(jìn)行附加的顏色涂敷，也不能生產(chǎn)出美觀上無缺陷的外觀。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明要解決這樣的問題，即提供一種方法和一種裝置，它們切實可行地實 施更經(jīng)濟(jì)的附件屋面瓦的生產(chǎn)，并同時提高所生產(chǎn)的附件結(jié)構(gòu)瓦的質(zhì)量。本發(fā)明所要解決的問題根據(jù)專利權(quán)利要求1和16的特征來解決。因此本發(fā)明涉及借助于射芯機(jī)(裝置)來生產(chǎn)屋面瓦的方法。這里，提供一種芯 盒，芯盒包括其內(nèi)部中的模具載體。通過芯盒的注入開口，新鮮混凝土被引入芯盒內(nèi)。芯盒 通過設(shè)置在模具載體內(nèi)的至少一個篩網(wǎng)噴嘴進(jìn)行排氣。從芯盒中取出芯盒內(nèi)產(chǎn)生的屋面 瓦，并將屋面瓦傳送到切割裝置，那里，切割掉屋面瓦突出出來的毛刺。根據(jù)本發(fā)明，新鮮混凝土通過壓縮空氣撞擊以高的動能射入或注射入射芯機(jī)的模 制箱內(nèi)，用來生產(chǎn)附件瓦，由此獲得比在振動臺上進(jìn)行傳統(tǒng)的新鮮混凝土夯實的過程顯著 高的壓實。由于新鮮混凝土有較高程度的壓實，所以，附件瓦具有較小的孔隙率，由此有較 高的解凍循環(huán)阻力(根據(jù)DIN EN 490，按照DIN EN 491測試)。由于接納新鮮混凝土的模制箱的內(nèi)腔對應(yīng)于完工的附件瓦，所以，可產(chǎn)生整體性 的附件瓦。分開地制造平屋面瓦和連接部分并費時地進(jìn)行粘結(jié)則變得多余了，因此，附件瓦 也不再有減弱的粘結(jié)連接。在注射步驟之后，模制箱可從射芯機(jī)中取出并進(jìn)行拆卸。隨后，附件瓦從模制箱中 取出，并立即傳送到涂敷工位，以在尚未固化的附件瓦的仍然濕的新鮮混凝土上進(jìn)行顏色 的涂敷。該過程被稱之為濕涂敷。諸如前面所述，由于平屋面瓦和連接部分是分開進(jìn)行顏色 涂敷的，不可避免地會有顏色差異，在如此工藝中就避免了顏色差異。此外，濕涂敷允許著 色劑與附件瓦表面有最佳的交聯(lián)，著色劑在傳統(tǒng)工藝中是一種聚合物的散布著色劑，這樣， 顏色的涂敷達(dá)到了提高的粘結(jié)力和持久的耐用性。對于附件瓦美學(xué)的外觀，單次的顏色涂 敷就足夠了。


現(xiàn)將結(jié)合附圖來解釋本發(fā)明的若干實施例，并在下面作進(jìn)一步詳細(xì)解釋。附圖 中圖1示出附件瓦生產(chǎn)裝置的示意圖；圖2示出射芯機(jī)的側(cè)視圖，使芯盒位于圖1所示裝置內(nèi)；圖3示出圖2所示射芯機(jī)的前視圖，沿方向B觀察芯盒；圖4示出再加壓單元；圖5示出注射器單元的分解圖；圖6示出設(shè)置在根據(jù)圖1的接納裝置內(nèi)的兩個切割工具；圖7示出根據(jù)圖1的裝置中的顏色涂敷裝置；圖8示出設(shè)置在圖7的顏色涂敷裝置內(nèi)的噴濺腔室的俯視圖；圖9示出通過圖3中所示芯盒的截面C-C，其帶有根據(jù)圖3的射芯機(jī)的一部分；
圖10示出圖9所示芯盒的分解圖；圖11示出根據(jù)圖10的芯盒的另一不同視圖；圖12示出圖10所示芯盒一變體的分解圖；圖13示出根據(jù)圖12的芯盒的另一不同視圖；圖14示出圖10所示芯盒另一變體的分解圖。
具體實施例方式圖1示意地示出制造附件瓦的裝置1。下面將結(jié)合圖1來描述制造附件瓦的方法。 裝置1包括四個筒倉2至5，其中，儲存著用來制造新鮮混凝土混合物的各種組分。筒倉2 裝有顏料和添加劑，筒倉3裝有幾種顆粒大小分布曲線的沙粒，筒倉4裝有水泥，以及筒倉5 裝有集料。筒倉2至5通過螺旋輸送機(jī)6至9連接到稱重和計量裝置10，以使各種組分可 從筒倉2至5供應(yīng)到稱重和計量裝置10。稱重和計量裝置10還連接到設(shè)置有關(guān)閉閥11的 水管12，通過該水管可獲得混合新鮮混凝土混合物所需的水。稱重和計量裝置10的一部分 是計算單元，其中儲存了用于新鮮混凝土混合的配方，利用該計算單元可驅(qū)動螺旋輸送機(jī)6 至9和關(guān)閉閥11。稱重和計量裝置10可以此方式根據(jù)該配方來組合個別的組分并通過饋 送管路13將它們供應(yīng)到混合器14。對混合器14首先供應(yīng)固體組分，隨著混合過程的啟動， 開始添加液體組分、水和添加劑。各種組分在混合器14內(nèi)徹底地混合大約三分鐘。該混合物具有如下的成分-沙(型號0/3，生產(chǎn)商CWS)45至75wt%(質(zhì)量百分比)，特別首選為54. 13wt%,-沙(型號0.5/2，生產(chǎn)商CWS)0至24wt%，特別首選為11.4wt%，-石英砂(型號L55，生產(chǎn)商Quarzwerke)0至30wt%，特別首選為5.7wt%，-水泥(型號CEM II 52·5，生產(chǎn)商Holcim)18至25wt%，特別首選為20·89wt%，-添加劑(型號61，生產(chǎn)商MCBauchemie) 0. 2至1. 4wt %，特別首選為 0. 47wt%,-添加劑(型號BWA22，生產(chǎn)商MC Bauchemie)0. 2至0. 8wt %，特別首選為 0. 38wt%,-著色劑(型號花崗巖，生產(chǎn)商Lanxess)0.3至l.Owt %，特別首選為0.5wt%。新鮮混凝土混合物的有效時間近似為20分鐘。超過此時間其加工特性會減弱， 可對產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生不良影響。因此，該有效時間是混合多個組分物質(zhì)和其可加工性結(jié)束兩 者之間的時間，即物質(zhì)仍可“從混合罐中取出”和可加工的時間間隔。該有效時間的結(jié)束通 常由粘性顯著上升而表現(xiàn)出來，這阻止了進(jìn)一步的加工。因此建議每次只生產(chǎn)大約50至 IOOkg少量的新鮮混凝土，這些量可以迅速地被用掉。所生產(chǎn)的新鮮混凝土從混合器14輸 送到一提取輸送帶15，并從輸送帶將新鮮混凝土供應(yīng)到射芯機(jī)16。該射芯機(jī)16將在圖2 至5中作較詳細(xì)地描述。在射芯機(jī)16中可見一豎立的芯盒17。該17由第一盒部分19 (所 謂的上芯盒19)和第二盒部分18 (所謂的下芯盒18)組成。芯盒的細(xì)節(jié)將在圖9至14中 進(jìn)行描述。新鮮混凝土注入到芯盒17內(nèi)通過壓縮空氣的沖撞而發(fā)生。通過送入空氣流，由 此將新鮮混凝土轉(zhuǎn)換為壓縮空氣和混凝土顆粒的兩相混合物?；炷令w粒通過噴射開口 (這里未可見)被空氣流夾帶到芯盒17內(nèi)，那里，混凝土顆粒由于其高的動能而被結(jié)實地壓實。高度的壓實導(dǎo)致附件瓦有近似為16%至18%的孔隙率或體積密度(根據(jù)DIN 52102 測得)，這提供給附件瓦以高的解凍循環(huán)阻力。為了注入新鮮混凝土，壓縮空氣壓力應(yīng)至少 為4X105Pa。最佳結(jié)果在近似為6X105Pa至10X105Pa的壓力下獲得。該壓力應(yīng)至少保持 一秒鐘，然而，不大于五秒鐘。壓力最好保持一至三秒鐘。使用液壓提升缸，在注射過程之后，將填充的芯盒17下降到射芯機(jī)16內(nèi)。由于新 鮮混凝土在芯盒17的注射開口區(qū)域內(nèi)壓實得不夠嚴(yán)實，所以，位于噴射通道內(nèi)的新鮮混凝 土必須借助于再加壓單元進(jìn)行再加壓。該再加壓單元將在圖4和5中進(jìn)行描述。機(jī)械手單 元20從射芯機(jī)16中取出填充的芯盒17，并通過沿箭頭21方向的第一轉(zhuǎn)動運動將填充的芯 盒17傳送到操作工位22。在操作工位22中執(zhí)行幾個程序步驟，這將在下面進(jìn)行描述。操作工位22包括第一接納裝置23，機(jī)械手單元20將填充的芯盒17放置到該第 一接納裝置23內(nèi)。放置好之后，機(jī)械手單元20氣動地釋放上芯盒19和下芯盒18。從圖1 中可見如此釋放的芯盒由第一下芯盒24和第一上芯盒25組成。第一下芯盒24在這里顯 示有一位于第一接納裝置23內(nèi)的注射的附件瓦26。第一上芯盒25由機(jī)械手單元20提升 并移入第二接納裝置27內(nèi)。這里，第一上芯盒25已經(jīng)下降到第二下芯盒上，在圖1中未可 見，模具載體已由操作人員28放置到該第二下芯盒內(nèi)。機(jī)械手單元20閉鎖第一上芯盒25 與第二下芯盒，由此，形成第二芯盒29，機(jī)械手單元20執(zhí)行沿箭頭30所示方向的第二轉(zhuǎn)動 運動，可將第二芯盒29輸送到射芯機(jī)16。在將附件瓦26從位于第一接納裝置23內(nèi)的第一下芯盒24中取出之前，使用切割 裝置從附件瓦26上切去附件瓦26首和尾區(qū)域上的毛刺。這些切割裝置將在圖6中詳細(xì)地 作描述。切割過程之后，位于模具載體上的附件瓦26用手工從第一下芯盒24中取出，并放 置到傳送器裝置31上，該傳送器裝置31將附件瓦26傳輸?shù)筋伾糠笱b置32以便進(jìn)行濕 涂敷。為了確保高的模制精度，在每隔兩個注射過程之后，需清潔下芯盒和上芯盒。一般 來說，注射過程的長度是45秒。使用壓縮空氣射流或水蒸汽射流來完成清潔。此外，涂敷 脫模劑來避免附件瓦粘在芯盒內(nèi)。作為脫模劑來說，例如可采用生物油，施加量最好近似為 lg。該種涂敷工作可用手工或機(jī)器來完成。在顏色涂敷裝置32中有附件瓦33，其已由傳送器裝置31運輸?shù)絿姙R腔室34內(nèi) 并定位在可移動噴嘴結(jié)構(gòu)下方。由于附件瓦(見于俯視圖中)僅與模具載體部分地交迭， 所以，模具載體的非覆蓋區(qū)域借助于模板掩罩起來，以使模具載體不被著色劑污染(圖7和 8)。一旦模板已定位，可移動噴嘴結(jié)構(gòu)就在附件瓦的全部外形上移動，其中，涂敷聚合物的 散布著色劑。著色劑量在這里每塊附件瓦至少為15g。由于壓實的附件瓦的新鮮混凝土仍 然潮濕，所以，在聚合物的散布著色劑和附件瓦表面之間獲得特別良好的交聯(lián)，由此，產(chǎn)生 持久的涂層。在涂敷過程終止之后，用傳送器裝置31再次從噴濺腔室34中取出附件瓦33， 以使它手工地被傳送到干燥腔室臺車35上。一旦附件瓦裝滿了干燥腔室臺車35，臺車就被驅(qū)動到干燥腔室36內(nèi)，附件瓦在那 里駐留6至10小時的時間并在45°至60°之間的溫度下進(jìn)行固化。為達(dá)到完全的水合作 用，在固化過程中以規(guī)律的時間間隔向干燥腔室36供應(yīng)水蒸汽，這如箭頭37所示。由此， 空氣的相對濕度保持在65至90%的范圍內(nèi)。駐留時間結(jié)束時，附件瓦具有足夠高的堅固 度，可允許附件瓦與模具載體脫離。
由于如此制造的附件瓦包括整體上僅一種材料，所以，附件瓦到處具有相同的表 面質(zhì)量。現(xiàn)在最好用手工方法從模具載體(所謂的貨盤)中脫卸出固化的附件瓦。附件瓦 與模具載體的這種脫卸被稱之為脫模。附件瓦從模具載體中脫模之后，附件瓦可被傳送到 其它的工作工位，圖1中未予示出，比如移送到包裝工位。圖2示出包括有主部件40以及提升缸41的射芯機(jī)16。主部件40和提升缸41兩 者都設(shè)置在底座54上。主部件40由機(jī)器立柱42、中心部分43以及缸44組成。用作為計 量元件的連接元件45位于缸44上方，該連接元件連接缸44和漏斗46。連接元件45由此 通過環(huán)47與缸44相連，通過凸緣48與漏斗46相連。此外，從圖2中可見，連接元件45包括開關(guān)元件49。注射單元50設(shè)置在缸44的 下部。該注射單元50由注射頭51和注射板52組成。機(jī)器立柱42設(shè)置在底板53上，該底 板與底座54固定地連接。夾緊裝置55設(shè)置在機(jī)器立柱42上以便固定住芯盒56。該夾緊 裝置55基本上由兩個相對臂組成，臂的一端連接到機(jī)器立柱42，其另一端包括位于關(guān)節(jié)上 的固定鉗口。在圖2中僅可見一個臂58，該臂的一端連接到機(jī)器立柱42，其另一端包括設(shè) 置在關(guān)節(jié)57上的固定鉗口 59。芯盒56在這里被保持在夾緊裝置55的兩個固定鉗口之間。 兩個固定鉗口通過關(guān)節(jié)可移動地設(shè)置在臂上。芯盒56設(shè)置在提升缸41的支承板60上。該支承板60位于錨固在底板62上的 缸61上。提升缸41可借助于液壓力沿箭頭63和64的方向移動。這樣，就可沿著朝向注 射單元50的方向移動支承板60上的芯盒56，或?qū)⑿竞?6移離該注射單元。中心部分43 和機(jī)器立柱42各經(jīng)過導(dǎo)管65至67 (例如，管道)連接到一由電動機(jī)68驅(qū)動的泵裝置69。 在泵裝置67上可看到兩個壓力計70、71。借助于該泵裝置69，可通過導(dǎo)管65至67將壓縮 空氣供應(yīng)到射芯機(jī)16，或從射芯機(jī)16中再將空氣抽出。如圖2中所示，導(dǎo)管65經(jīng)過帽72 與中心部分43連接。導(dǎo)管65至67包括入口閥和排出閥，然而，這里未予示出。圖3示出圖2所示射芯機(jī)16沿方向B觀看的前視圖。又可看到設(shè)置在底座54上 的主部件40和提升缸41。主部件40由機(jī)器立柱42、中心部分43和缸44組成。還可見漏 斗46，其通過凸緣48與連接元件45連接。該連接元件45包括開關(guān)元件49，其例如可以是 輪子或桿。在圖3中，該開關(guān)元件49形成為輪子。注射單元50設(shè)置在缸44的下端，注射 單元50由下部75、中心部分76和上部77組成。注射頭51通過上部77與缸44相連。注 射板52位于下部75上。該注射板52通過連接元件(這里未示出)連接到注射頭51。該 注射頭51還通過連接元件附連到缸44上。這些連接元件在圖3中也不可見。夾緊裝置55 固定住包括上芯盒78和下芯盒79的芯盒56。該夾緊裝置55包括固定鉗口 59、80，它們通 過關(guān)節(jié)57、81可移動地設(shè)置在臂58、82上。此外，在圖3中還可見再加壓單元83，其包括側(cè)向地設(shè)置在機(jī)器立柱42上的延伸 部分(梁)86，氣動缸87設(shè)置在該延伸部分上。氣動缸87包括活塞桿89，其沿箭頭84、85 的方向可移動，可轉(zhuǎn)動的壓靠滾輪90插在活塞桿的自由端上。移動帶有設(shè)置在其上的壓靠 滾輪90的活塞桿89，來沿箭頭84的方向，即，沿芯盒56的方向進(jìn)行再加壓。隨后，壓靠滾 輪90在芯盒56的前側(cè)上滾動，由此，注射開口區(qū)域內(nèi)的新鮮混凝土被壓實。然而，在圖3 中該注射開口不可見。圖4再次詳細(xì)地示出圖3中所示的再加壓單元83。圖中可見延伸部分86，氣動缸 87借助于安裝件88、91設(shè)置在該延伸部分86上。在氣動缸87上設(shè)置有活塞桿89，活塞桿的自由端上有一縫隙，壓靠滾輪90可插入到該縫隙中。設(shè)置在活塞桿89縫隙內(nèi)的壓靠滾 輪90借助于連接元件97可轉(zhuǎn)動地固定。該連接元件97例如可以是銷子。圖4中該縫隙 未可見。如圖4所示，壓靠滾輪90可實施為如刷子那樣的圓柱形式。圖5示出注射單元50的分解圖。注射單元50包括用于插入件120的接納器119 以及兩個板形的元件121、122。接納器119和插入件120形成注射頭51，而兩個板形的元 件121、122形成注射板52。接納器119包括環(huán)形的第一凸緣123，其借助于緊固元件附連 到射芯機(jī)16的缸44(參見圖3)。錐形的中心部分76設(shè)置在該環(huán)形的第一凸緣123下方。 鄰接該中心部分76的是框架形的凸緣128，若干個連接元件129至134插入到該框架形凸 緣128內(nèi)。在圖5中還可見插入件120，其可用設(shè)置在板狀部分144上的上部145引入到接納 器119的開口 146內(nèi)。插入件120包括兩個互連部分147、148。這些部分147、148借助于 連接元件149至152彼此連接在一起。若干個開口 153至156位于下部板形部分144內(nèi)。 插入件120較佳地由硬金屬組成。板形元件121包括位于其中心內(nèi)的開口 157。設(shè)置有開口 158至161的邊界帶162 圍繞該開口 157。開口 157的該邊界帶162被框架163圍繞，該框架163也設(shè)置有若干個開 口 164至167。與框架163相比，邊界帶162較薄，這樣，該邊界帶162形成插入件120的板 形部分144的支承板表面，而框架163形成接納器119的支承表面。插入件120隨后擱置 在邊界帶162上，以使開口 153至156精確地位于開口 158至161上方。板形元件122在其中心高臺135內(nèi)具有開口 136，來自射芯機(jī)16的混凝土通過該 開口 136可到達(dá)芯盒。該開口 136因此是注射單元50的開口。元件122包括帶有若干個 連接元件138至143的邊緣部分137，這些連接元件138至143可配合到板形元件121的開 口 158至161和上面的插入件120的開口 153至156內(nèi)，由此，元件121、122和插入件120 彼此牢固地連接在一起。將接納器119放置在板形元件121上，并將連接元件129至134引入到框架163 的開口 164至167內(nèi)，由此形成注射單元50。因此，注射單元50可簡單地從射芯機(jī)16的缸 44中移出并可被拆卸開。注射單元50的維護(hù)因此變得簡單。圖6示出操作工位22的根據(jù)圖1的接納裝置23的細(xì)節(jié)，此時沿方向A進(jìn)行觀看。 下芯盒24位于該接納裝置23內(nèi)，使設(shè)置在其上的附件瓦26位于支承表面170上。圖6中 所示的附件瓦26是排氣瓦。由于上芯盒和下芯盒之間有分隔線，所以，附件瓦26具有毛刺。 至少在附件瓦26的頭端邊緣和尾端邊緣185、186上的毛刺必須從附件瓦26中除去。為此目的，兩個切割裝置171、172設(shè)置在接納裝置23的側(cè)邊，每個切割裝置分別 包括切割工具184和196。切割工具184、196是不同的結(jié)構(gòu)，以使加工頭端邊緣185的切割 工具184實施簡單的直線切割，而加工尾端邊緣186的切割工具196在直線切割過程中附 加地執(zhí)行對切割邊緣的壓實。切割裝置171具有可移動的軌道175，其可通過提升裝置176沿箭頭173、174方向 移動。在軌道175上可見設(shè)置在輪子上的滑架177，其可沿箭頭178、179方向移動。滑架 177例如如圖6所示具有四個輪子，其中，兩個輪子在任何情形中都是彼此相對，這樣在圖6 中僅可見輪子180、181?；?77連接到驅(qū)動機(jī)構(gòu)182，滑架177借助于該驅(qū)動機(jī)構(gòu)可在軌 道175上沿箭頭178、179方向移動。
滑架177的端部處設(shè)置有可拆卸的插入件183，用于可更換的切割工具184。利用 該切割工具184可除去附件瓦26的頭端邊緣185上的毛刺。為此目的，通過滑架177沿箭 頭179方向的運動，切割工具184精確地定位在粘結(jié)在附件瓦26上的毛刺必須要被切去的 位置上方。隨后，帶有設(shè)置在其上的滑架177的軌道175沿箭頭174方向下降。切割工具 184穿透新鮮混凝土的端部，從而從附件瓦26中合適地切去該混凝土端部。通過滑架177 沿箭頭178方向的移動，從附件瓦26中切去的新鮮混凝土從下芯盒24中取走。切割裝置172具有類似于切割裝置171的結(jié)構(gòu)設(shè)置。在切割裝置172的情形中， 沿箭頭187、188方向移動的滑架189設(shè)置在軌道190上。該滑架189包括多個輪子，其中 僅有兩個輪子191、192可以看見，因為未可見的另兩個輪子正好相對地定位?；?89與 驅(qū)動機(jī)構(gòu)193連接，滑架189借助于該驅(qū)動機(jī)構(gòu)可沿箭頭187和188方向移動。在滑架189面向接納裝置23(圖1)的端部上，設(shè)置有提升裝置194，可拆卸的切 割工具196借助于插入件195緊固在該提升裝置上。借助于該提升裝置194，切割工具196 可沿箭頭197、198方向移動。通過滑架189沿箭頭188方向的移動，切割下的新鮮混凝土從附件瓦26中取走并 被推離下芯盒24。兩個切割裝置171、172最好同步地操作。一旦從下芯盒24中移去新鮮 混凝土后，兩個切割裝置171、172如圖6所示地移回到初始位置。盡管在圖6中僅示出切割裝置的兩個變體，但其它的變體也是可行的。這里唯一 重要的是，特殊切割裝置171、172的切割工具184、196可沿水平方向和垂直方向移動，例 如，水平方向是分別沿箭頭178、179和187、188的方向，垂直方向是分別沿箭頭173、174和 197、198的方向。由此，在切割過程中，切割工具184、196也壓靠在附件瓦26上，然后它們才從下芯 盒24中移去切割下的新鮮混凝土，切割裝置171、172也用來對附件瓦進(jìn)行再加壓。圖7示出顏色涂敷裝置32，其中，附件瓦33 (這里是排氣瓦)準(zhǔn)備用聚合物的分散 著色劑進(jìn)行涂敷。圖中可見向頂部敞開的噴濺腔室34，緊鄰噴濺腔室設(shè)置機(jī)械手單元200， 其包括噴嘴結(jié)構(gòu)231。該噴嘴結(jié)構(gòu)231可借助于機(jī)械手單元200在噴濺腔室34內(nèi)移動。機(jī) 械手單元200通過計算單元(圖7中未示出)被驅(qū)動，各種附件瓦的輪廓被儲存在該計算 單元內(nèi)。這樣，可循著附件瓦26輪廓來引導(dǎo)噴嘴結(jié)構(gòu)231，以便進(jìn)行最佳的著色劑涂敷。由 于該機(jī)械手單元是從市場采購的型號(由美國俄亥俄州費厄菲爾德市(Fairfiled)的KC 機(jī)器人公司(KC Robotics)出品的型號Fanuc S12)，所以省略對該機(jī)械手單元200的詳細(xì) 描述。關(guān)于機(jī)械手單元，還可參考A. Redford和E. Lo所著的“Montageroboter (安裝機(jī)械 手)，，一文，1992年VCH出版社出版。位于模具載體232上的附件瓦33已通過傳送器裝置31傳送到噴濺腔室34內(nèi)。圖 中可見噴濺腔室34的后壁233以及兩個側(cè)壁234、235和底部236。傳送器裝置31由設(shè)置 在輪子上的T形滑架237組成，其中，在圖7中僅可見輪子238、239。這些輪子238、239設(shè) 置在軌道240、241上，使得滑架237可被驅(qū)動到噴濺腔室34內(nèi)和從其中出來。在軌道240、 241不進(jìn)一步延伸的位置設(shè)置了阻擋桿260。該阻擋桿260可實施為塊體。帶有通孔243 的蓋罩242用作滑架237的引導(dǎo)元件。支承板244位于該滑架237上，帶有設(shè)置在其上的 附件瓦33的模具載體232位于該支承板上。此外，可以看見平行于蓋罩237兩側(cè)延伸的壁245、246。在這些壁的各個上前端上設(shè)置有用于鉸接桿249、250的軸承。圖7中僅可見其中的兩個軸承247、248。在鉸接桿 249,250上各設(shè)置兩個蓋子251、252，它們一起形成模板253。該模板253用來掩罩未擱置 有附件瓦的模具載體232的區(qū)域。然而，附件瓦33不被模板253掩罩。蓋子251、152分別 通過腹板254、255與特殊的鉸接桿249和250連接。帶有設(shè)置在其上的蓋子251、252的鉸 接桿249、250，通過未示出的驅(qū)動器可分別沿箭頭256、257和258、259方向移動。該運動同 步地發(fā)生，例如，當(dāng)蓋子252沿箭頭259方向移動時，蓋子251沿箭頭257方向移動，或當(dāng)蓋 子252沿箭頭258方向移動時，蓋子251沿箭頭256方向移動。如果附件瓦33現(xiàn)用聚合物的分散著色劑進(jìn)行涂敷，則蓋子251沿箭頭256方向移 動，而蓋子252沿箭頭258方向移動。一旦模板253掩罩住模具載體232的未被附件瓦覆 蓋的區(qū)域，則機(jī)械手單元200可執(zhí)行借助于噴嘴結(jié)構(gòu)231進(jìn)行的著色劑涂敷。模板253掩罩住模具載體232的未被附件瓦33覆蓋的區(qū)域的狀態(tài)也顯示在圖7 中。該狀態(tài)中的模板用附圖標(biāo)記253’表示，而設(shè)置在腹板254’、255’上的蓋子分別用附圖 標(biāo)記251，禾口 252，表示。圖8示出如圖7所示的著色劑涂敷裝置32的噴濺腔室34的俯視圖。為簡明起見， 噴濺腔室34的壁233至235和帶有噴嘴結(jié)構(gòu)231的機(jī)械手單元200未在圖8中示出。然 而，可以看到這樣的狀態(tài)，其中，模板253’幾乎完全地掩罩住模具載體232的未被附件瓦33 覆蓋的區(qū)域。然而，模具載體232的該區(qū)域最好完全地被模板253’掩罩住。還可見傳送器裝置31，其具有帶通孔243的蓋罩242。設(shè)置在蓋罩242下方的軌 道240、241也可見。阻擋桿260設(shè)置在由軌道240、241形成的該軌道線的末端。至少部分 地交疊蓋罩242的壁245和246，分別包括軸承248、261和247、262，其中分別設(shè)置有鉸接 桿 249 和 250。圖9是通過設(shè)置在圖3中的注射單元50上的芯盒56的截面C_C。然而，僅可見注 射單元50中的帶有開口 136的板形元件122 (參見圖5)。為簡明起見，未示出注射單元50 的其余部分。芯盒56的上芯盒78在背離下芯盒79的那側(cè)上具有若干個支撐件270至272。還 可見與支撐件270至272相連的側(cè)壁273。下芯盒79也包括若干個與側(cè)壁277相連的支撐 件274至276。此外，下芯盒79具有突出部278以及凹口 279。模具載體280擱置在下芯 盒79的突出部278上。模具載體280包括兩個腹板281、282，其中，一個腹板281包圍下芯 盒79的突出部278，而另一個腹板282配合到凹口 279內(nèi)。模具載體280由此固定地設(shè)置 在下芯盒79上。在模具載體280和上芯盒78的缺口 283之間可看到噴射通道284，該通道 在模具載體280的腹板281和注射板52的開口 136的區(qū)域內(nèi)具有最大的寬度。該寬度標(biāo) 注為終止邊緣285。圖9還示出銑出區(qū)域286，當(dāng)混凝土注射到噴射通道284內(nèi)時，空氣可 通過區(qū)域286跑逸掉。由此，壓實的混凝土可積聚在噴射通道284和終止邊緣285內(nèi)。由 于積聚在終止邊緣285和銑出區(qū)域286上的混凝土在附件瓦上形成毛刺，所以，借助于切割 裝置171、172來切割掉，如圖6中所述。此外，在銑出區(qū)域286附近，設(shè)置篩網(wǎng)噴嘴287作為下芯盒79的一部分。該篩網(wǎng) 噴嘴287包括若干個開口 288至291，當(dāng)混凝土注射到開口內(nèi)時，空氣可通過開口從芯盒56 中跑逸掉。盡管圖9中的篩網(wǎng)噴嘴287具有若干個開口 288至291，但對于此噴嘴也可只有單
11個開口。然而，如此的變體未予示出。篩網(wǎng)噴嘴287的至少一個開口必須具有如此的直徑，該直徑使得空氣而不是混凝 土可離開芯盒56。應(yīng)該理解到，篩網(wǎng)噴嘴287也可設(shè)置在下芯盒79上，或者篩網(wǎng)噴嘴可由 下芯盒79也可由上芯盒78來形成。篩網(wǎng)噴嘴可設(shè)置在噴射通道的端部上，或在噴射通道的側(cè)面。由于篩網(wǎng)噴嘴導(dǎo)致 在附件瓦上出現(xiàn)排氣斑痕，所以篩網(wǎng)噴嘴應(yīng)這樣設(shè)置在芯盒內(nèi)，相對于附件瓦來說，篩網(wǎng)噴 嘴設(shè)置在它們一旦安裝好之后就不再可被看到的區(qū)域內(nèi)。除了篩網(wǎng)噴嘴之外，還可采用銑 出區(qū)域。銑出區(qū)域的橫截面小于混凝土顆粒的直徑，以使這些顆粒不能跑出芯盒之外。然 而，這樣的銑出區(qū)域在圖9中未予示出。圖10示出圖9中所示芯盒56的分解圖，然而，順時針方向轉(zhuǎn)過了 90度。板形元 件122在圖10中未予示出。上芯盒78、下芯盒79以及帶有突出部292的模具載體280又 可被看見。篩網(wǎng)噴嘴設(shè)置在該突出部292上，圖10中的篩網(wǎng)噴嘴可見兩個篩網(wǎng)噴嘴293、 294。篩網(wǎng)噴嘴293、294用作為這樣的開口，當(dāng)混凝土注入到芯盒56內(nèi)時，下芯盒79和模 具載體280之間的空氣可從這些開口中跑逸掉。由于篩網(wǎng)噴嘴293、294僅具有小的篩網(wǎng)直 徑，所以，混凝土幾乎不可能進(jìn)到下芯盒79和模具載體280之間。通過設(shè)置在模具載體280 上的這些篩網(wǎng)噴嘴293、294，附件瓦295下方的空氣可跑逸掉。圖10中所示的附件瓦295是尖脊起始瓦。清楚可見的是，該附件瓦295具有一形 狀，其對應(yīng)于模具載體280的突出部292的形狀。此外，可以看到側(cè)壁273、296至298。這 些側(cè)壁273、296至298橫跨一由若干個支撐件300至304組成的結(jié)構(gòu)299彼此連接。盡管 也可構(gòu)思出其它的結(jié)構(gòu)299，但結(jié)構(gòu)必須始終要構(gòu)造成結(jié)構(gòu)可承受混凝土通過芯引入而 注入到芯盒56的注射通道284內(nèi)時產(chǎn)生的高壓和高溫。然而，在圖10中注射通道284未 可見。下芯盒79包括下部305，上部306設(shè)置在該下部上。突出部278設(shè)置在該上部306 上，該突出部包括有凹口 279。該突出部278這樣形成，使模具載體280可以精確的配合安 置在突出部上。下芯盒79的下部305還包括若干個開口 307至311，上芯盒78的連接元件 可引入到這些開口內(nèi)，其中，僅上芯盒78的連接元件312至314可見。此外，還可見的是下 部305內(nèi)的銑出區(qū)域286。當(dāng)新鮮混凝土注射時，空氣可經(jīng)過該銑出區(qū)域286從芯盒56通 過篩網(wǎng)噴嘴287跑逸。篩網(wǎng)噴嘴也可設(shè)置在壁297或273上。也可提供若干個篩網(wǎng)噴嘴。圖11示出圖10所示芯盒56的另一視圖，尤其是，該圖是從下面斜向觀看的視圖。 又可見上芯盒78、下芯盒79和模具載體280，它們形成芯盒56。芯盒56的下芯盒79包括 一結(jié)構(gòu)315，該結(jié)構(gòu)的構(gòu)造類似于上芯盒78的結(jié)構(gòu)299的構(gòu)造。這里，側(cè)壁316至319也通過支撐件320至322彼此連接。如結(jié)構(gòu)299 —樣，該結(jié) 構(gòu)315對于芯盒56也用來承受混凝土注射時所產(chǎn)生的溫度和壓力。通過兩個腹板281、282， 模具載體280以精確的配合放置到突出部278上。然而，突出部278在圖11中不可見。還 可見兩個篩網(wǎng)噴嘴323、324。還可見連接元件312至314、325、326，它們用來牢固地連接上 芯盒78和下芯盒79。此外，還示出混凝土注入到芯盒56的注射通道284內(nèi)時所形成的附 件瓦295。圖12示出圖10所示芯盒56的變體的分解圖。該芯盒330由下芯盒331、上芯盒 332和模具載體333組成。用該芯盒330生產(chǎn)的附件瓦334是斜脊蓋瓦。與芯盒56的下芯盒79相同，芯盒330的該下芯盒331也包括位于下芯盒331的側(cè)壁336至339之間的結(jié)構(gòu) 335。該結(jié)構(gòu)335也用于芯盒330來承受高壓和高溫。上芯盒332包括連接塊340至344， 上芯盒332借助于連接塊可牢固地連接到下芯盒331。模具載體333包括下部區(qū)域內(nèi)的腹 板，其中，只有腹板345和346可見。還可見模具載體333的上部347和上芯盒332的缺口
348。上部347可設(shè)置在該缺口348內(nèi)。在此情形中，上部347距離于缺口 348，使得這里面 還形成注射通道，這樣，當(dāng)將混凝土注入到芯盒330內(nèi)時，可形成附件瓦334，上部347和缺 口 348之間的距離精確地產(chǎn)生瓦的形狀和大小。此外在圖12中，有設(shè)置在上芯盒332上的帶有多個開口 350至353的篩網(wǎng)噴嘴
349。開口350至353的使得空氣而不是混凝土可從芯盒330中跑逸。盡管圖12中的開口 350至353形成為狹槽，但它們也可具有其它不同的形狀。例如，可以構(gòu)思篩網(wǎng)噴嘴349具 有圓形開口。然而，也可構(gòu)思開口的直徑大得也可讓混凝土通過該開口。在此情形中，例如 有必要在開口中設(shè)置一個篩網(wǎng)或格柵，使得混凝土不可離開芯盒330。作為在第一實施例中闡述的實例，可以將篩網(wǎng)噴嘴349設(shè)置在下芯盒331上，或上 芯盒332上以及下芯盒331上。圖13示出根據(jù)圖12的芯盒330的另一視圖。這里，芯盒330已經(jīng)轉(zhuǎn)動，使得該視 圖不朝向上芯盒332底側(cè)的方向。上芯盒332包括若干個壁355至358，結(jié)構(gòu)354位于諸壁 之間。該結(jié)構(gòu)354也由若干個互連的支撐件359至363組成，它們使壁355至358彼此相 連。結(jié)構(gòu)354也用于芯盒330來承受混凝土注入過程中它所面臨的高溫和高壓。如同上芯 盒78那樣，該上芯盒332也包括若干個連接元件，上芯盒332利用該些連接元件可與下芯 盒331連接。然而，在圖13中，僅可見連接元件340至342。為引入上芯盒332的連接元件 340至342，下芯盒331包括若干個連接部位364至369。下芯盒331中的銑出區(qū)域370也 可見。此外，下芯盒331包括突出部371，其中引入若干個凹口 372至375。模具載體333 的腹板可引入到這些凹口 372至375內(nèi)，使得模具載體333牢固地設(shè)置在下芯盒331上。在圖13中，還可看到模具載體333 (也如模具載體280那樣)包括篩網(wǎng)噴嘴376 至378。這些篩網(wǎng)噴嘴376至378也用于這樣的目的當(dāng)混凝土注入到芯盒330內(nèi)時，使介 于模具載體333和下芯盒331的突出部371之間的空氣能夠跑逸。圖14示出圖10中所示芯盒56的另一變體的分解圖。該芯盒400還是由下芯盒 401和上芯盒402及模具載體403組成。此外還示出附件瓦404。用該芯盒400生產(chǎn)的附 件瓦404是排氣瓦。下芯盒401還包括一帶有若干個位于壁410至413之間的支撐件406至409的結(jié) 構(gòu) 405。模具載體403在其底側(cè)上包括若干個腹板414至417，它們可配合到設(shè)置在下芯盒 401上的突出部的凹口內(nèi)。然而，在圖14中未示出突出部和凹口。設(shè)置在下芯盒401上的 篩網(wǎng)噴嘴也未可見。上芯盒402包括缺口 418，當(dāng)芯盒400進(jìn)行組裝時，模具載體403至少 部分地設(shè)置在該缺口內(nèi)。缺口 418和模具載體403之間設(shè)置有噴射通道，混凝土可注入到 該通道內(nèi)而形成附件瓦404。此外上芯盒402包括若干個連接元件419至423以及開口 424、425，上芯盒402通 過這些元件和開口可牢固地與下芯盒401連接。上芯盒402包括類似于下芯盒401的結(jié)構(gòu) 405的帶有若干個支撐件的結(jié)構(gòu)，然而，該結(jié)構(gòu)在圖14中未可見。
應(yīng)該理解到，圖10至14中所示的結(jié)構(gòu)299、315、335、354和405也可具有不同的 形狀。如果提供這樣的芯盒，其由如此的材料組成，或具有能承受混凝土注入過程中所產(chǎn)生 的高壓和高溫的如此的形狀，則也可省略如此的結(jié)構(gòu)。所示的位于下芯盒的突出部上的凹口也可以不同方式實施。由此根據(jù)圖10至14可以看到，通過芯盒的變化，例如，特別是突出部278、371形狀的變化、設(shè)置在其上的模具載體280、333、403的變化，以及上芯盒78、332、402缺口的變 化等，可以生產(chǎn)出絕大多數(shù)不同形狀的附件瓦。甚至可生產(chǎn)屋面裝飾物。
權(quán)利要求
用來借助于射芯機(jī)裝置和包括模具載體的芯盒來生產(chǎn)屋面瓦的方法，其特征在于如下的步驟a)將至少兩種組分放置到混合器(14)內(nèi)，其中一種組分是水，另一組分是水泥，并將所述至少兩種組分混合形成新鮮混凝土；b)借助于壓縮空氣，通過所述芯盒(17、29、56、330、400)的注射開口將所述新鮮混凝土填充到該芯盒(17、29、56、330、400)內(nèi)；c)通過設(shè)置在所述模具載體(233、333、403)上的至少一個篩網(wǎng)噴嘴(293、294、324、323、376、377、378)對所述芯盒(17、29、56、330、400)進(jìn)行排氣；d)從所述芯盒(17、29、56、330、400)中取出在所述芯盒(17、29、56、330、400)內(nèi)形成的所述屋面瓦，并將所述屋面瓦傳送到切割裝置(171、172)，在所述切割裝置(171、172)處，切割掉所述屋面瓦(26、33、295、334、404)突出部分。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述屋面瓦(26、33、295、334、404)是附件瓦。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，對沙、水、水泥、顏料和添加劑進(jìn)行計量并供 應(yīng)到混合器(14)。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，供應(yīng)到所述混合器內(nèi)的是45至75襯％的 沙(型號0/3)，0至24wt%的沙(型號O. 5/2)，0至30襯％的石英砂(型號L55)，18至 25wt%的水泥(型號CEM II 52.5)，0.2至1.4胃1%的添加劑(型號？1( 61)，0. 2至0. 8wt% 的添加劑(型號BWA 22)，以及0. 3至1. 0襯％的著色劑(型號花崗巖)。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，供應(yīng)到所述混合器內(nèi)的是54.13wt%的沙 (型號0/3) ,11.4wt%的沙(型號0. 5/2)，5. 7wt%的石英砂(型號L55)，20. 89wt%的水泥 (型號CEM II 52.5)，0.47wt%&添加劑(型號FK 61)，0· 添加劑(型號BWA 22)， 以及0. 5襯％的著色劑(型號花崗巖)。
6.如權(quán)利要求3至5中一項所述的方法，其特征在于，首先向所述混合器(14)供應(yīng)的 是固體，而在混合過程開始時，向所述混合器(14)供應(yīng)的是液體組分。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述壓縮空氣的壓力至少為4XIO5Pa,較佳 地為 6 X IO5Pa 至 10 X IO5Pa0
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述壓縮空氣在所述芯盒上作用1至5秒。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在提供芯盒(17、29、56、330、400)之前，將脫 模劑涂敷到下芯盒(18、24、331、401)和上芯盒(19、25、332、402)上，還涂敷到所述模具載 體(233,333,403)上。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在排氣過程中，空氣通過設(shè)置在所述芯盒 (17、29、56、330、400)上的至少一個篩網(wǎng)噴嘴(287、349)跑逸掉。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在切割過程中，所述屋面瓦(26、33、295、 334,404)被再加壓。
12.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在切割過程之后，所述屋面瓦(26、33、295、 334,404)設(shè)置有外涂層。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述屋面瓦(26、33、295、334、404)設(shè)置有 著色劑涂層。
14.如權(quán)利要求12和13所述的方法，其特征在于，在涂敷之后，所述屋面瓦(26、33、 295,334,404)在至少40°C和至少65%的空氣濕度下在干燥腔室內(nèi)進(jìn)行固化。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述屋面瓦(26、33、295、334、404)在所述 干燥腔室內(nèi)駐留6至10小時。
16.用于生產(chǎn)屋面瓦的裝置，其中，該裝置包括射芯機(jī)裝置以及包含有模具載體的芯 盒，其特征在于如下顯著的特征a)提供有用來生產(chǎn)新鮮混凝土的混合器(14)，其中，該新鮮混凝土包括至少水和水泥 的組分；b)所述芯盒(17、29、56、330、400)包括注射開口；c)提供有切割裝置(171、172)，所述切割裝置(171、172)切割掉所述屋面瓦(26、33、 295,334,404)的突出部分。
全文摘要
本發(fā)明涉及借助于射芯機(jī)裝置來生產(chǎn)屋面瓦的方法。芯盒包括其內(nèi)部中的模具載體。通過芯盒的注入開口，新鮮混凝土被引入芯盒內(nèi)。芯盒通過設(shè)置在模具載體內(nèi)的至少一個篩網(wǎng)噴嘴進(jìn)行排氣。從芯盒中取出芯盒內(nèi)產(chǎn)生的屋面瓦，并將屋面瓦傳送到切割裝置，那里，切割掉屋面瓦突出出來的毛刺。
文檔編號B28B11/18GK101808787SQ200880104067
公開日2010年8月18日 申請日期2008年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月11日
發(fā)明者B·博姆, P·喬瓦尼埃茲 申請人:莫尼技術(shù)中心有限公司