生产多层板的方法、相关的 设备及由该设备得到的多层板 应用领域
本发明涉及一种生产各种成形板或平板等多层板的方法，用于这些多层板生产的相关设备及由该设备得到的多层板，如相应的各独立权利要求中所述。
本发明适合于在房屋建筑领域中应用的各种多层板的生产，这些成形多层板在房屋建筑领域中主要作为提供面罩或覆盖物的组合式构件用。
各种多层板还可以适用于其它领域，例如象各种家具或附件。
现有技术
现有技术涉及各种组合式板，这些组合式板用来覆盖各种大面积例如象各种仓库屋顶、工业建筑、学校等。
与一些传统的覆盖物如各种瓦块、平瓦等相比，这些组合式板成本较低、安装更快，具有更好的机械性能，如重量、良好地抗震性、及耐各种大气因素作用等。而且，这些板能得到极复杂的形状，并且能覆盖各种极陡的斜面。
目前，这些组合式板都是用金属例如铜、镀锌钢板或不锈钢、铝等制造，或是用其它材料如各种合成树脂、或者还有纤维水泥或石棉水泥制造。
用各种合成树脂制造的板更轻和更耐腐蚀，它们的热导率较低，更容易加工，并且在外观和精加工方面呈现更大的多样性。
用纤维水泥或石棉水泥制成的各种板是以Eternit、Amiantit、Solonit、Fibronit等商品名称出售，这些板的缺点是，随着时间的推移，它们失去其原有的紧密性，并且将它们含有的矿质纤维逸出到周围环境中。
各种大气因素的长期作用、温度差、由风、酸雨和植物微生物繁殖所引起的浸蚀，从长远观点来看都会引起这些板降低品质。
目前，有合适的法规，该法规强制处理以石棉水泥制造的覆盖物，以便消除蔓延成各种石棉纤维和粉尘的环境，此种环境对人体特别有害。
在各种处理技术中，有一种为目前技术水平所熟知的技术，利用该技术将用各种合成热塑性树脂制成的覆盖板加到纤维水泥板或石棉板的顶面上。这些树脂通常包括增强的聚酯、聚氯乙烯(PVC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或其它类似化合物。
除了省去以前存在的屋顶覆盖物之外，这些合成树脂板也用作制造新覆盖物的主要建筑构件。
这些板通常是用一种挤塑法或是利用共挤塑法生产，挤塑法是采用单一种类的材料，而共挤塑法是采用一些具有不同基底的材料，以便得到多层。
在此后一种情况下，目前技术水平包括例如各种板或面板，这些板或面板包括至少一个内层，该内层具有支承和刚性功能，而各个外层具有一种覆盖功能，因此提供了一种有美感的外观和很高的耐大气因素作用的性能。
为了使多层板更坚硬，并形成将雨水输送到排水沟的强制路线，这些多层板被加工成形为具有象一种波浪形、或回纹形或别的形状。
在目前技术水平已知的各种生产方法中，各种板是在挤塑或共挤塑步骤期间，用一个具有一些模唇的挤塑机头直接成形，这些模唇具有一个呈该板所希望形状的出口。
按照另一种技术，各个板在挤塑机的下游用上胶成形辊成形，该上胶成形辊直接安放在挤压机头的出口处。
在这两种情况下，各板都是在热塑化材料还没有进行热、尺寸和化学上稳定时成形的。
这意味着在各种多层板的全部表面上，各板的总厚度和/或单块板的厚度都不是均匀的；因此，在某些区域，该板没有所要求的特性，并因此更脆和更易受各种大气因素损伤。此外，因为是在热塑化材料还没有完全稳定时进行成形的，所以，各层相互贴着滑动并产生表面张力，该表面张力使生产的各板具有不规则和不连续的表面。
在某些区段，特别是如果各外层具有有限厚度的话，就产生一些裂纹、裂缝或微陷坑。这些裂纹、裂缝或微陷坑使得各内层太靠近表面，并且这些裂纹、裂缝或微陷坑常常不适合暴露于各种大气因素中。各板本身在结构上也变弱。
为了克服这个缺点，常常必须使各个单层超过厚度尺寸，但这会引起生产成本、板的重量增加，也会产生适应性和其它问题。
另一个缺点是由热应力所引起的早期磨损，各个上胶成形辊易遭受到该热应力，因为它们的位置处于挤塑机头的出口处。这种早期磨损影响成形板，并在各表面层上产生压窝效应，因此各内层显露出来。
在某些应用中，例如在食品工业和纺织工业的建筑物上的屋顶覆盖物中，面向建筑物内部的这层用一层非织造织物，或其它类似或相当材料覆盖住，以便防止凝聚的水滴形成，此凝聚的水滴会沾污在这些建筑物中制造的产品。
目前，非织造织物层用胶水与各覆盖层相关联，从长远观点来看，这包括不良的粘合，并且因此该非织造织物层与覆盖板不再粘着。
此外，当多层板已经稳定化，并处于一不同的生产操作步骤时，附着该非织造织物板；这造成生产成本和生产时间增加。
本申请人已经设计、试验并实施了本发明，来克服现有技术的一些缺点，并得到另一些优点。
发明概述
本发明在相应的独立权利要求中陈述和说明，而从属权利要求描述了主要实施例思想的变型方案。
本发明的目的是提供一种生产多层板(无论它们是平坦的、或波动的或任何所希望的形状)的方法，该方法能够供给高质量的产品，并且是在有限的生产时间内完成。
本发明的再一个目的是提供一种生产设备，该设备是高效、实用的，并且能使本发明中所包括的所有生产步骤自动化。
本发明还有另一个目的是生产各种具有优良机械性能和高质量的多层板，如：对于应力和各种破坏性因素的高结构阻力和表面阻力，轻便、亮度、所有各层的均匀厚度，各层之间的粘合、没有裂缝、微裂纹、微陷坑、表面张力等。
在按照本发明的各板中，各内层没有完全示出，各外表面没有皱纹，并且没有各种粉状微粒或类似物逸出到大气中。
每一层都可以是单组分或多组分类型。
至少在一种多组分层的情况下，每一层都可以用一双级共挤塑机，通过挤塑法得到，因而它能省去许多通常是在挤塑之前进行的操作，如干燥或脱气等。
各层用一给料装置放在一起，然后在一挤塑装置中经受加热和热塑作用，该挤塑装置具有一个带一些平模唇的共挤塑机头。
一个连续并呈平坦表面的多层从共挤塑机头中出来，然后送到一压延装置，该压延装置包括至少一对稳定圆柱体。
由于稳定圆柱体的作用，所以从压延装置出来的平坦多层板具有一均匀的厚度。各层被稳定并成为完美的粘合，它们具有一良好美感的外观、正确的温度，及所希望的稠度和刚度。
此外，由于该板的平面性，所以在各层之间不产生皱折效应，因而在各外层中不产生微裂纹。
至少在波动板和/或成形板的情况下，按照本发明，从压延装置出来的平坦多层板被输送到一个装置，该装置包括许多个成形辊，该板在这里进行热调整并成形。
热调整和成形装置将多层板加热到适当温度和/或将其保持此适当温度下，用于塑性变形，并且还将所希望的形状压到该板上。
按照本发明，板可以在纵向和/或横向方向上成形，并且可以具有波浪形，回纹、混合形或具有其它形状。
当成形多层板离开热调整和成形装置时，将该板冷却，或许在各边缘处修整，然后输送到一个用于剪切到应有尺寸的装置。
各多层板(也许是成形多层板)在剪切到应有尺寸后，然后将它们自动地卸下并聚集在合适的存贮表面例如象码垛盘或类似物上。
按照一个变型方案，在热调整和成形装置的上游，有一个涂布装置，该涂布装置通过简单的热粘合操作，使一个附加层与该多层板相关联，该附加层由用于保护、精整、装饰或其它用途的材料，例如象非织造织物、人造革或其它类似材料制成。
按照一第一实施例，附加层在挤塑装置和压延装置之间的一个中间位置处同平板相关联。
按照另一个实施例，附加层在压延装置和热调整与成形装置之间的一个中间位置处同平板相关联。
按照本发明，附加层的涂布装置包括至少一个直接加热的圆柱体和/或一个与加热装置协同工作，该加热装置适合将多层板的温度升高到一个温度，该温度适合不需要添加剂便可施加保护层和/或装饰层。
按照本发明，多层板包括至少两层。
在本发明的优选实施例中，有至少三层：一个中间结构层和两个外层，这两个外层分别是上层和下层。
中间结构层在机械上和化学上高度稳定；按照一个变型方案，中间层装有填充料和/或增强材料。
各外层对机械应力都高度稳定，尤其是上层具有保证高抗老化和抗各种恶化因素的功能；上层还必须具有高的亮度和光泽。
在本发明的一个实施例中，各外层厚度比中间层小。
按照本发明的第一实施例，下层用抗冲击聚氯乙烯(PVC)制成，因此该表面是平滑的并具有令人愉快的美感外观。
按照一个变型方案，下表面用聚碳酸酯(PC)、或高密度聚乙烯(PEHD)，或聚丙烯(PP)制成。
按照本发明的一个实施例，中间层用聚氯乙烯制成，该聚氯乙烯中也许加有半发泡材料或是装满填充材料和/或增强材料。
按照一个变型方案，中间层用高密度聚乙烯(PEHD)或聚丙烯(PP)制成。
按照另一个变型方案，中间层由几个有差别的层制成，每一层其特征在于有一种不同的装料或一些材料。
对在中间层中使用的增强、填充和/或减重材料来说，可以用碳酸钙(CaCO3)、粉状软木，木屑、颗粒状谷物，矿质纤维或玻璃纤维和/或其它类似材料。
按照本发明的一个实施例，上层用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)制成；这种材料除了高度稳定之外，还具有一种良好的美学品质，因为它具有一个有光泽的表面，并且还可以用任何所希望的色调着色，该色调可以是透明的，也可以是不透明的(烟色)。
按照一个变型方案，上层用聚碳酸酯(PC)、或抗冲击聚氯乙烯(PVC)、或是以聚丙烯(PP)或再以丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)制成。
对附图的简要说明
各附图作为一种非限制性的例子给出，并示出本发明的某些优选实施例如下：
图1示出按照本发明的方法方框图；
图2示出按照如图1所示的方法，一种生产多层板的设备侧视图；
图3示出如图2所示设备的平面图；
图4示出一种按照本发明的成形多层板的实施例；
图5是图4中局部A的放大图；
图6示出图5的一个变型方案；
图7示出图5的另一个变型方案；
图8是图2中的一个变型方案的局部视图；
图9是图2中另一个变型方案的局部视图；
附图说明
在按照本发明的方法10中，各种原材料12a和任何特殊产品或添加剂一起，首先在一个混合装置13中混合并均化，该方法10在图1中以方框图形式示出，并且在如图2和3所示的设备11中完成，各种原材料12a取颗粒体、晶体、粉体或液体形式，上述特殊产品或添加剂用来制造成型多层板15的中间层18b。
当生产各种平的多层板时，热调整和成形装置21可以从设备11中移出。
在这种情况下，混合装置13包括一个涡轮混合机。
接着，为了消除在混合装置13中产生的热量，将各种混合好的原材料12a放在一冷却装置14中冷却。
将已经混合、均化并冷却了的各种原材料12a输送到各料斗16中，该料斗16与挤塑机17a相关联，在这种情况下，挤塑机17a包括一个双级挤塑机，中间层18b由该双级挤塑机得到。
挤塑机17a与两台侧向挤塑机17b和17c协同动作，以便分别得到上层18c和下层18a，这两台挤塑机17b和17c由各自的原材料12b和12c供料。
当生产各种平的多层板时，热调整和成形装置21可以从设备11中移出。
在这种情况下，在与挤塑机17b协同动作时，有一个去湿装置35，并且还有一个齿轮式容积计量泵38和一个过滤装置37。
各挤塑机17a、17b和17c集中在一个加料装置36上，在该加料装置36处，将各层18a、18b和18c叠加并热塑化，同时产生一个平的多层板115，然后将该多层板115输送到一个具有一些平模唇的挤塑机头19上。
然后，将这样生产的平板115输送到一个压延装置20上，在这种情况下，该压延装置包括三个叠加的圆柱体120，一块平板215由该圆柱体120出来。
压延装置20的各圆柱体120完成对平板115进行高精度表面精整的作用，该平板115作为一块平板215出来，此平板215对热、化学和尺寸上完全是稳定的。在整个表面上各层18的总厚度，以及各个层的单层厚度都是均匀的；这保证了各层18之间一种完美的粘合，并且也保证了所希望的刚度和稠度。
然后，将这样稳定过的平板215进给至一个热调整和成形装置21上，该热调整和成形装置21包括许多个成形辊22，这些成形辊22与加热装置23结合。
加热装置23使平板215达到一个适合成形的温度，和/或使该平板215保持在该温度下，以便各成形辊22能很容易完成这个操作。
在这种情况下，各成形辊22在各板215上压印一个纵向波形，并且从热调整和成形装置21中出来的各板315具有图4，5和6中所示的类型。
按照一种变型方案，各成形辊22在各板215上压印一个横向波形。
按照另一种变型方案，各成形辊压印一种图7所示那种类型的回纹形状。此外，其它类型的形状，或一种混合型形状也可以得到，但此处未示出。
然后，在一滑动表面24上将成型板315冷却(自然冷却或强制冷却)，并且通过一个牵引装置25将该成型板315向一个装置输送，以修整各边缘26。该装置还适合回收边角料。
然后，通过一第二牵引装置27将成型板315牵引到一个装置，用于剪切到应有尺寸28，在这种情况下，该装置是盘式横向切割机。
这样得到的各成形板15在一个传送皮带29上向一个卸料装置30输送，在这种情况下，该卸料装置将各板15堆垛在例如码垛盘上。
在图4、5和7中所示的情况下，多层板15包括三层18，它们分别是下层18a、中层18b和上层18c。
在图10和11中，多层板15是平的类型并由两层构成：在图11中的下层18a和中间层18b，在图10中的上层18c和中间层18b。
在本发明的一个实施例中，下层18a和上层18c的厚度都在0.15和0.25mm之间，而中间层18b的厚度在1.5至4mm之间。
在本发明的优选实施例中，对具有两层、三层或三层以上的平板和成型板来说，下层18a用抗冲击聚氯乙烯(PVC)制造。
按照一个变型方案，下层18a装满填充料和/或增强材料，例如象碳酸钙(CaCO3)。按照另一个变型方案，下层18a用聚碳酸酯(PC)或高密度聚乙烯(PEHD)制造。
在平板情况下，可将一个双层粘合薄膜加到下层18a上。这使得该板能堆垛在垂直或水平壁上，例如供作下面地板或下面墙壁用。
中间层18b用聚氯乙烯(PVC)制造，该聚氯乙烯中加一种可能半发泡的材料、外加一些填充料如软木、木屑、谷粒类或其它材料、和/或装满各种增强材料例如象碳酸钙(CaCO3)、各种矿质陶瓷或纤维玻璃或其它材料。
按照一种变型方案，中间层18b用高密度聚乙烯(PEHD)或聚丙烯(PP)制造。
按照另一种变型方案，中间层18b装满增强材料或填充料，它们占总重量的百分比在45％和70％之间。
在图12所示的变型方案中，中间层18b再细分成两个下面层，分别是118b和218b，每一层都以不同的装料(在材料和/或品质方面)，和/或不同的材料为特征。
在本发明的一个实施例中，上层18c用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)制造。
按照另一些实施例，上层18c用聚碳酸酯(PC)或抗冲击聚氯乙烯(PVC)或聚丙烯(PP)或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)或高密度聚乙烯(PEHD)制造。
按照再一个实施例，上层18c用一种三聚氰胺薄膜制造，该三聚氰胺薄膜通过粘合与中间层18b结合；三聚氰胺保证有高的表面电阻。
在图6所示的变型方案中，通过简单的热粘合，将一个由非织造织物制的附加层18d加到成型板15的下层18a上。
在图8中，由非织造织物制的附加层18d在压延步骤之前，与从共挤塑机头19出来的平板115的下层18a连接；这种连接是通过一个涂布装置34在压延装置20的上游完成的，该涂布装置34包括至少两个反向对置的圆柱体32。
在图9所示的变型方案中，连接是在从压延装置20中出来的平板215上完成的；涂布装置134包括加热装置33，该加热装置33将下层18a加热到一合适的温度，用于连接到非织造织物31上。
按照一种变型方案，至少下层18a的加热是通过圆柱体32来完成的，该圆柱体32都装备有它们自己的加热装置。