防排水一体板成型机、防排水一体板及其成型工艺

摘要

本发明公开了一种防排水一体板、成型机与成型工艺，机架上设置有第一凹辊、凸辊、第二凹辊及镜面辊，凸辊分别与第一凹辊、第二凹辊相对滚动，镜面辊与第二凹辊相对滚动。本发明的排水层基板从第一挤出机头挤出，定型后随即跟随第二凹辊转至底部，与第二挤出机头刚挤出成型的防水层直接融合，通过调整第二凹辊与镜面辊之间的间隙以施加一定的压力进行压合且压光，从而使得排水层与防水层合二为一，空心凸台既具有良好的强度，而且其底面开口被防水层所封闭，即使凸台破裂漏水，也仍有防水层防止渗漏；基板与融合的防水层具有双层厚度，更加增加了其强度与防水性。

说明书

技术领域

本发明涉及建筑工程部件成型设备技术领域，尤其是一种防排水一体板成型机、防排水一体板及其成型工艺。

背景技术

排水工程广泛应用于建筑工程、交通工程、园林工程及市政工程等。其中广泛使用塑料排水板。塑料排水板是在塑胶基板经过吸塑制成凸台，相邻凸台之间的空间构成排水通道，铺设地面、土壤或岩层等基面上以防止水分下渗。本发明人的中国发明专利2011103758741公开了一种排水板成型机，所成型的排水板为常见的单层结构，但由于排水板的成型厚度（例如为了省料厚度较薄）、材质（例如为了降低成本使用混料）、工作环境（例如使用在砂岩地区容易割破塑料层）以及塑料老化等影响，所以会发生破裂，尤其容易出现在凸台部，因为凸台部凸出在外且需要承载受力，故更容易受到破坏；一旦破坏后就会发生渗水漏水，出现漏点。实际施工时还需要在土壤等基底表面铺设沥青防水层，以达到防水效果。

中国实用新型专利2019213530377---一种自粘式防水层一体化排水板尝试将沥青材质的防水卷材熔融在排水板底部形成一体，在铺设时再采用喷灯燃具热熔排水板最下方的防水卷材，热熔时的温度应控制使防水卷材表面融化但不流淌为宜，然后一边热熔一边向前滚铺。这种方式实际上仅仅是简单复合了排水板与沥青层，但施工时同样工作量巨大，且难以控制喷灯燃烧效果，同时排水板上的凸台也会软化变形丧失承载力，严重时甚至会烧穿排水板，因此仍然具有一定缺陷。

发明内容

本申请人针对现有排水板成型存在的上述缺点，提供一种结构合理的防排水一体板成型机、防排水一体板及其成型工艺，同时具备良好的排水与防水效果，降低产线投入成本及库存成本。

本发明所采用的技术方案如下：

一种防排水一体板成型机，机架上设置有第一凹辊、凸辊、第二凹辊及镜面辊，凸辊分别与第一凹辊、第二凹辊相对滚动，镜面辊与第二凹辊相对滚动；

第一凹辊的辊面上开设若干第一凹腔，第二凹辊的辊面上开设若干第二凹腔，凸辊的辊面上对应布置若干凸粒，凸粒分别与第一凹腔及第二凹腔对应配合；镜面辊的辊面为光滑面。

作为上述技术方案的进一步改进：

凸辊与第一凹辊相汇处位于第一挤出机头一侧；凸辊、第二凹辊与镜面辊依次布置，第二凹辊与镜面辊的相汇处位于第二挤出机头一侧。

凸辊、第一凹辊的中心连线，与凸辊、第二凹辊、镜面辊的中心连线呈正交设置，凸辊、第二凹辊、镜面辊上下并排布置。

第一凹辊、凸辊、第二凹辊及镜面辊的中心轴处于同一水平面；或第二凹辊及镜面辊的中心轴处于同一水平面，第一凹辊及凸辊的中心连线与第二凹辊及镜面辊的中心连线之间的夹角β大于90°、小于180°。

凸辊上基板的包裹弧的圆心角α大于等于180°，包裹弧的弧长大于等于πr。

第二挤出机头正对第二凹辊与镜面辊相汇处；或者第二挤出机头基于相汇处朝镜面辊偏移水平距离d。

第二凹辊或镜面辊内设置有加热结构，加热温度范围为30-80℃。

第二凹辊的外侧设置有热风枪，并对基板底面加热，加热温度范围为200-400℃。

第二凹辊与镜面辊相汇处的外侧设置有热熔胶膜卷的卷膜辊。

第二凹辊外侧设置有加热板，距第二凹辊一定距离，工作时加热区域部分覆盖工作时绕卷的排水层；所述加热板为弧形，布置于第二凹辊外靠近凸辊的上半侧。

第一凹辊、凸辊、镜面辊两端部的支座上分别设有滑块，机架上对应设置滑轨，滑块可滑移地设置在第二滑轨上；第一凹辊、凸辊、镜面辊可以由直线驱动机构带动滑移，实现两辊间间隙的调整；第一凹腔与第二凹腔的孔径相当、均大于凸粒的外径；凸粒外表面与第一凹腔/第二凹腔内表面之间的径向间距与基板的厚度相当、或大于基板的厚度；镜面辊与第二凹辊之间的间隙小于基板与防水层厚度之和。

第一凹辊通过传动机构与电机联接；第一凹辊、凸辊、第二凹辊及镜面辊分别通过齿轮配合传递扭矩；机架上设置有导向辊，导向辊通过传动机构与电机联接。

机架底部相对的两侧设置有若干滚轮，滚轮通过传动机构与电机联接，滚轮的外周具有轮齿；车间的地面上对应设置有轨道，轨道的开设若干滚齿；滚轮的轮齿与轨道的滚齿配合。

一种使用上述防排水一体板成型机进行的防排水一体板的成型工艺，包括以下步骤：

I、第一挤塑机挤塑成型平面基板；

II、基板进入第一凹辊与凸辊之间，成型出空心凸台；

III、基板与凸台构成排水层，从凸辊转移至第二凹辊；

IV、第二挤塑机挤塑成型平面防水层，与排水层一起进入第二凹辊与镜面辊之间，防水层与排水层的基板底面在一定压力下相融合，形成防排水一体板。

作为上述技术方案的进一步改进：

在防水层与基板底面融合前对基板底面进行加热。

一种使用上述防排水一体板成型机生产的防排水一体板，排水层包括基板与空心凸台，防水层与基板底面熔融为一体并封闭凸台的底部开口，排水层与防水层在挤塑成型时一体融合。

作为上述技术方案的进一步改进：

凸台内具有外围高中间低的“火山口”状的压入部，各凸台之间为排水层与防水层的熔合平板层。

压入部的最大厚度T

压入部的最小厚度T

压入部的平均厚度T大于熔合平板层的厚度t。

排水层与防水层之间粘接有热熔胶层。

本发明的有益效果如下：

本发明的排水层基板从第一挤出机头挤出，真空吸附成型出凸台冷却定型后随即跟随第二凹辊转至底部，与第二挤出机头刚挤出成型的防水层直接融合，此时基板及防水层均处于温度较高的软化状态下、二者顺利熔合，更通过调整第二凹辊与镜面辊之间的间隙以施加一定的压力进行压合且压光，从而使得排水层与防水层合二为一，空心凸台既具有良好的强度，而且其底面开口被防水层所封闭，即使凸台破裂漏水，也仍有防水层防止渗漏；基板与融合的防水层具有双层厚度，更加增加了其强度与防水性。本发明的防排水一体板在施工时可以无需再铺设沥青层或防水卷材，防水层已经能充分保证了与沥青层等同的防水效果，因此可以直接铺设在基面上。

本发明的基板与防水层熔接前、跟随第二凹辊转动经历了一定的冷却时间，加热板仅对基板的底面加热，同时基板的凸台保留在在第二凹腔内逐渐冷却，即此期间兼顾了基板底面的加热保温及凸台冷却，既保证底面保持在较高温度水平的情况下与防水层顺利熔合，也使得凸台有时间与空间进行冷却，避免凸台发生变形，保证了凸台的成型稳定性与强度。

本发明防水层直接挤出成型即进行熔合，不需要再单独生产、收卷，节省了单独生产所需的生产、收卷等设备，节约了设备成本，也节约了产线空间，降低了对生产车间的空间要求，进而降低了产线的投入成本；而且防水层不需要再成卷备用，也不需要再预留相应的库存空间，降低了库存成本。

本发明的第一凹辊、凸辊、镜面辊通过支座的滑移运动调整径向距离，从而实现与不同厚度的基板、防水层相匹配，灵活适用于各种规格的排水板，适用范围广；通过调整径向距离还可以调整基板与防水层的压合力，提高熔合的牢固度，提高排水板的可靠性。可调整底座也使成型机与挤塑机之间的距离可调，保证产品的生产质量，有利于设备的维护。

附图说明

图1为本发明第一实施例的立体图。

图2为图1中A部的放大图。

图3为本发明第一实施例的前视图。

图4为图3的B-B截面剖视图，图中箭头所示为各辊的转动方向。

图5为图4中C部的放大图。

图6为图4中D部的放大图。

图7为图4中E部的放大图。

图8为图3的左视图。

图9为本发明第二实施例的结构示意图。

图10为本发明第三实施例的结构示意图。

图11为防排水一体板的结构示意图。

图12为图11中F部的放大图。

图13为防排水一体板另一实施例的结构示意图。

图中：1、机架；2、第一凹辊；21、第一凹腔；3、凸辊；31、凸粒；4、第二凹辊；41、第二凹腔；5、镜面辊；6、导向辊；7、加热板；8、轨道；81、滚齿；9、滚轮；91、轮齿；10、主动轮；11、一级从动轮；12、二级从动轮；13、三级从动轮；14、第一支座；15、第一滑块；16、第一滑轨；17、第二支座；18、第二滑块；19、第二滑轨；20、第三支座；26、第三滑块；22、第三滑轨；23、第四支座；24、第一挤出机头；25、第二挤出机头；27、热风枪；28、卷膜辊；100、基板；101、凸台；102、进入点；103、脱离点；104、包裹弧； 200、防水层；201、压入部；300、热熔胶膜；400、熔合平板层。

具体实施方式

下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。

第一实施例：

如图1、图3、图4、图8所示，本发明的机架1相对两侧具有竖直的支撑板，两支撑板之间水平设置有相互平行的第一凹辊2、凸辊3、第二凹辊4及镜面辊5（又称光辊）。第一凹辊2位于凸辊3的后侧，两者中心轴位于同一水平面；第二凹辊4、镜面辊5从上至下依次布置在凸辊3的正下方，三者的中心轴位于同一垂直面上；凸辊3、第一凹辊2的中心连线，与凸辊3、第二凹辊4、镜面辊5的中心连线呈正交设置。第一凹辊2的圆周表面上阵列开设若干第一凹腔21，第二凹辊4的圆周表面上阵列开设若干第二凹腔41，凸辊3的圆周表面上对应阵列布置若干凸粒31，凸粒31分别与第一凹腔21及第二凹腔41配合；凸粒31顶面与第一凹腔21/第二凹腔41底面之间的径向间距与基板100的厚度相当、或大于基板100的厚度，确保凸粒31在基板100上冲压出的凸台101高度满足要求；第一凹腔21与第二凹腔41的孔径相当、均大于凸粒31的外径，凸粒31外表面与与第一凹腔21/第二凹腔41内表面之间的径向间距与基板100的厚度相匹配、或大于基板100的厚度，确保基板100被凸粒31顺利压入第一凹腔21/第二凹腔41的同时，具有较小的压入阻力，更利于凸台101的成型。镜面辊5的圆周表面为光滑面，镜面辊5与第二凹辊4之间的间隙小于基板100与防水层200厚度之和，保证基板100与防水层200顺利复合成一体。

如图1所示，第一凹辊2通过传动机构与电机联接，第一凹辊2上套设主动轮10，凸辊3上套设一级从动轮11，第二凹辊4上套设二级从动轮12，镜面辊5上套设三级从动轮13，主动轮10、一级从动轮11、二级从动轮12及三级从动轮13均为齿轮，分别通过齿轮配合传递扭矩；工作时，电机通过传动机构带动第一凹辊2转动，并通过齿轮传动依次带动凸辊3、第二凹辊4、镜面辊5转动，如图4所示，第一凹辊2与凸辊3之间、凸辊3与第二凹辊4之间、第二凹辊4与镜面辊5之间各自分别进行相对滚动。

如图4至图7所示，第一挤塑机（非本专利结构）的第一挤出机头24设置在第一凹辊2与凸辊3的相汇处上方，第一挤塑机通过第一挤出机头24挤出基板100，基板100从第一凹辊2与凸辊3的相汇处连续不断地进入二者的配合部位，凸辊3上的凸粒31将基板100的相应部位压入第一凹辊2的第一凹腔21内，同时利用凸辊3上的真空吸附机构进行吸塑成型，从而在基板100上成型出阵列布置的若干底面开放的空心凸台101；此时即成型出包括基板100与凸台101一体的排水板结构，本专利中定义为排水层。凸辊3带着成型后的排水层一起转动至与第二凹辊4的配合部位，凸粒31与第二凹腔41配合时，将排水层的凸台101转移入第二凹腔41内，并将凸台101保持陷入在第二凹腔41内跟随第二凹辊4一起转动至与镜面辊5的汇合部位；第二凹辊4转动的过程使凸台101获得了一定的冷却时间，有利于提高凸台101的成型稳定性与强度，避免凸台101发生变形。第二挤塑机（非本专利结构）的第二挤出机头25设置在第二凹辊4与镜面辊5的相汇处一侧，第二挤塑机通过第二挤出机头25挤出防水层200，防水层200从第二凹辊4与镜面辊5的相汇处连续不断进入汇合部位，与第二凹辊4带下来的排水层的基板100底面进行熔融并复合成一体。第二凹辊4绕带有排水层一侧的外侧、距离第二凹辊4一定距离设置有弧形的加热板7，加热板7布置于第二凹辊4外靠近凸辊3的上半侧，加热板7的加热区域部分覆盖工作时绕卷的排水层，加热板7对排水层的基板100的底面进行保温或加热，利于基板100与防水层200顺利进行熔合，此时排水层的凸台101保留在第二凹腔41内，第二凹腔41对凸台101起到保护的作用，避免凸台101由于加热板7的加热作用进一步升温，利于提高排水层的凸台101的成型稳定性，避免凸台101发生变形。

如图1、图8所示，第一凹辊2的两端部具有第一支座14，第一支座14与电机联接，第一支座14的底面固定有第一滑块15，机架1上对应设置第一滑轨16，第一滑块15可滑移地设置在第一滑轨16上，第一支座14可以由电机带动沿第一滑轨16前后滑移，对第一凹辊2与凸辊3的径向距离径向调整。凸辊3的两端部具有第二支座17，第二支座17与电机连接，第二支座17的侧面固定有第二滑块18，机架1上对应设置第二滑轨19，第二滑块18可滑移地设置在第二滑轨19上，第二支座17可以由电机带动沿第二滑轨19上上下滑移，对凸辊3与第二凹辊4的径向距离径向调整。镜面辊5的两端部具有第三支座20，第三支座20与电机连接，第三支座20的侧面固定有第三滑块26，机架1上对应设置第三滑轨22，第三滑块26可滑移地设置在第三滑轨22上，第三支座20可以由电机带动沿第三滑轨22上下滑移，对镜面辊5与第二凹辊4的径向距离径向调整。第二凹辊4的两端部具有第四支座23，第四支座23通过紧固件固定在机架1上。本实施例的第一凹辊2、凸辊3、镜面辊5通过支座的滑移运动调整径向距离，从而实现与不同厚度的基板100、防水层200相匹配，灵活适用于各种规格的排水板，适用范围广；通过调整径向距离还可以调整基板100与防水层200的压合力，提高熔合的牢固度，提高排水板的可靠性。在其他实施例中，第一凹辊2、凸辊3、镜面辊5也可以通过其他直线驱动机构带动实现滑移，实现径向距离的调整。

如图4所示，机架1上、位于镜面辊5的后下侧设置有导向辊6，导向辊6通过传动机构与电机联接；工作时，电机通过传动机构带动导向辊6转动，将复合成一体的防排水板输送至下一工艺段。

如图1、图2所示，车间的地面上沿排水板的输送方向平行设置有两根轨道8，轨道8的上表面均匀开设若干滚齿81；机架1底部相对的两侧对应轨道8分别设置有若干滚轮9，滚轮9的外周具有轮齿91，滚轮9的轮齿91与轨道8的滚齿81配合；滚轮9通过传动机构与电机联接，电机通过传动机构可以带动滚轮9转动，实现在轨道8上行走，对设备的位置进行调整。

本发明实际使用时，基板100从第一挤出机头24挤出，经第一凹辊2与凸辊3吸塑成型为排水层后，跟随凸辊3转至与第二凹辊4的配合部位，在凸辊3与第二凹辊4配合时转绕到第二凹辊4上，随第二凹辊4转至第二凹辊4与镜面辊5的汇合部位；防水层200从第二挤出机头25挤出、与排水层于第二凹辊4与镜面辊5的汇合部位熔合；熔接复合成一体的排水板经由导向辊6输送至下一工艺段。

第二实施例：

如图9所示，本实施例中，第一凹辊2、凸辊3、第二凹辊4及镜面辊5水平并排布置，四辊的中心轴处于同一水平面，四辊两两相互之间的相汇处也处于同一水平面上。

第一挤出机头24垂直设置在第一凹辊2与凸辊3的相汇处正上方、竖直向下朝第一凹辊2与凸辊3的相汇处挤出基板100；基板100进入第一凹辊2与凸辊3相汇处的进入点102，在基板100上成型出阵列布置的若干底面开放的空心凸台101；进入点102与脱离凸辊3与第二凹辊4相汇处的脱离点103之间的弧段为包裹在凸辊3上的包裹弧104，此时，包裹弧104的圆心角α为180°，包裹弧104的弧长L为πr（r为凸辊3的半径，弧长L等于凸辊3的半圆周弧长），相对于第一实施例，本实施例的包裹弧104的圆心角更大，弧长更长，基板100成型后在凸辊3上行进的行程更长，停留的时长更长，即基板100在凸辊3上获得了更长的定型行程与时间，更利于基板100上空心凸台101的定型，降低基板100从凸辊3上脱离后的收缩率，提高基板100的成型稳定性与强度。

第二挤出机头25垂直设置在第二凹辊4与镜面辊5的相汇处正上方、竖直向下朝向第二凹辊4与镜面辊5的相汇处挤出防水层200；第二凹辊4与镜面辊5水平排布，利于防水层200垂直流延，防水层200垂直流延更利于与基板100交汇与热熔复合，可以提高复合后的平整度，第二挤出机头25正对第二凹辊4与镜面辊5的相汇处，可以使防水层200垂直进入相汇处，更利于基板100与防水层200复合，提高基板100与防水层200的粘合强度。

本实施例中，第二凹辊4及镜面辊5内分别设置有加热结构，分别对第二凹辊4、镜面辊5的辊面进行加热，辊面的加热温度范围控制在30-80℃；对第二凹辊4的辊面加热可以防止基板100的凸台101收缩而滞留在第二凹腔41内、从而造成内卡的现象；对镜面辊5的辊面加热有利于防水层200挤出后与基板100交汇与热熔复合，提高复合后的粘合强度，复合效果更好。

为了提高复合效果，使基板100与防水层200更好地进行熔合，本实施例在第二凹辊4外侧设置有热风枪27，通过热风枪27对基板100的底面进行加热，加热的温度范围控制在200-400℃，热风枪27的温度根据基板100的线速度决定，线速度慢则热风枪27温度较低，线速度快则热风枪27温度较高；热风枪27的风速也是可控的，通过变频调节风量。

针对厚度较薄的基板100与防水层200，为了进一步提高二者的剥离强度，本实施例还可以在第二凹辊4与镜面辊5相汇处的外侧设置卷膜辊28用于放置热熔胶膜卷，热熔胶膜卷将热熔胶膜300放送至第二凹辊4与镜面辊5相汇处、基板100与防水层200之间，通过热熔后粘接在基板100与防水层200之间，提高粘结强度。

第三实施例：

如图10所示，与第二实施例不同的是，本实施例的第二凹辊4及镜面辊5水平布置，第一凹辊2、凸辊3斜向上偏移一定角度布置，即第一凹辊2及凸辊3的中心连线与第二凹辊4及镜面辊5的中心连线之间的夹角β大于90°、小于180°，此时，基板100在凸辊3上的包裹弧104的圆心角α大于180°、小于270°，弧长L大于πr、小于1.5πr，包裹弧104的圆心角进一步增大，弧长进一步加长，更有利于基板100上的空心凸台101尽可能时间长地保留在凸辊3上的凸粒31上，避免过早脱离后的收缩，有利于提高基板100的成型稳定性与强度。

本实施例中，第二挤出机头25基于第二凹辊4与镜面辊5相汇处朝镜面辊5偏移水平距离d，d的范围50-200mm，第二挤出机头25朝镜面辊5偏移，其挤出的防水层200先流向镜面辊5辊面上结晶后，再紧随镜面辊5的旋转进入相汇处进行复合，防水层200在镜面辊5上获得一定的结晶时间，初步结晶后再与基板100进行热复合，平整度更高。

防排水一体板实施例一：

如图11、图12所示，采用上述设备成型的防排水一体成型板，包括基板100与凸台101的排水层与防水层200一体熔合，防水层200顶面与基板100底面熔融为一体、并对凸台101的底部开口进行封闭，基板100与防水层200熔合后，在各凸台101之间形成熔合平板层400，熔合平板层400厚度t为基板100厚度t

防排水一体板实施例二：

如图13所示，增加热熔胶层膜的设备成型的防排水一体成型板，在排水层与防水层200之间还粘接有一层热熔胶膜300，提高了成型板的剥离强度，也提高了防水板的寿命与可靠性。

以上描述是对本发明的解释，不是对本发明的限定，在不违背本发明精神的情况下，本发明可以作任何形式的修改。例如略微调整四个辊筒的布置位置、角度，或者将本发明横放布置等方式，只要能达到将防水层与排水层复合成一体的目的即可。