专利名称：热塑性建筑砖的制作方法
技术领域：
本发明涉及新型热塑性建筑砖，特别是由聚碳酸酯树脂制成的透明或半透明建筑砖。此建筑砖可以是中空的，并且适用于墙的构筑，特别是装饰性墙的构筑，本发明的一个特点是此种墙是可移动的，没有特殊的构筑要求，即不象玻璃或其它塑料砖要求用胶接剂或灰浆粘结。
用于建筑装饰性墙或其它用途墙的塑料砖正变得越来越普及。这些塑料砖是已知的，并且有专利涉及塑料砖的各种类型及用塑料砖进行墙体构筑的各种设计。属于塑料砖领域的几篇专利包括U.S.4,632,589、U.S.4,891,925、U.S.4,793,104和U.S.5,033,245。
与玻璃砖相比，塑料砖便宜，容易制造，并且提供更吸引人的积木式墙体构筑，包括装饰性的内墙和外墙。塑料建筑砖与传统的玻璃建筑相比有许多优势，例如它们重量更轻，有更好的耐冲击性，通常有更好的光学透明度，通常制造成本较低，在塑料砖中更容易结合进一些装饰性细节，允许将一种咬合系统作为塑料砖的一部分。
以上的一些专利包括U.S.P4,891,925和5,033,245，公开了一些塑料砖。U.S专利4,891,925公开了一种塑料砖，备有专门的互连手段，不需要用砂浆或粘合剂来实现砖与砖之间的粘结。这专利的塑料砖被一种跨接件连在一起，这种跨接件通过调节能嵌进两块相邻砖的凹槽内，使塑料砖互连而形成一种一体的平直墙体构造。但是，一待隔墙建起来之后，该专利使用水泥薄浆，(第3栏54-55行)。要用水泥薄浆将砖面间的空隙抹上。将两块砖面之间凹陷的间隔凸起盖住。
U.S.P.5,033,245涉及装饰性建筑砖，这些砖通常由许多半砖沿接缝结合在一起，构成一种中空砖。其外表面可以涂一种透明的，耐磨损，耐化学品和/或耐紫外线的涂料罩面。这些砖组装并粘合在一起(第3栏1-10行)，使用的粘合剂如RTV(室温固化)硅酮，或其它可用来代替普通灰浆的粘合剂(第1栏29-32行)。
已开发出一种独特而优异的塑料砖式样，它具有卡入(snap-click-in)或咬合(snap-fit)的互锁手段。这些独特的塑料砖通常基本上由两个相同的半砖构成一个单元。墙可以象自己动手工程(do-it yourselfprojeet)一样建造起来；有高度的美感；有好的隔音性，特别是聚碳酸酯模塑砖；并且具备建筑造形的可能性，即这些砖可以彼此摆成一定角度，这样就可建成水平方向或垂直方向的弧形墙。用本发明的砖建成的墙不是固定的墙，而可以被认为是可搬动的墙。这样，在建筑物内筑墙可以不需要建筑许可证。由于本文公开的建筑砖的独特性，用本发明的砖筑成的墙可以组装，拆卸和再组装。
简单而言，本申请的发明包括热塑性树脂模塑砖，这种砖借助互锁凸缘将相邻的两块砖连接在一起。
图1(a)和(b)是带和不带纹理表面的本发明热塑性砖的示意图。
图2(a)和(b)是相邻热塑性砖的连结手段的俯视图，图中详图A和B是放大图。
图3(a),(b)和(c)是表示本发明热塑性砖的各种锁定位置的俯视图。
图4(a)和(b)剖面图显示与型材的连接方式(即最下面一排热塑性砖连到地板上，顶部一排连到天花板上)。
用本发明的热塑性砖建墙时，砖正面和背面可垂直放置。砖是一种中空的热塑性砖，其四边都有凸缘。此砖是沿着与砖的正面和背面平行的中央平面对称的。除了正面和背面，砖的每面还有两个凸缘。内凸缘位于相邻的两个面，而外凸缘位于另外两个相邻的面。一块砖的两个外凸缘与一块相邻砖的两个内凸缘相互咬合。当把两块砖连结在一起时，互联的两块砖从正视图看处于相同的摆放位置，从而使两块砖的两个相邻外凸缘方向一致。这样，砖不仅从底部连到顶部而且沿横向也连在一起，从而构成一堵墙。四块砖聚在一起构成的角由两个相邻的外凸缘遮盖住。当砖连在一起时，外凸缘将构成一个平齐而完美的表面。
每一个凸缘有一个外表面和一个内表面。全部凸缘包括一对内凸缘和一对外凸缘。如前所述，内凸缘位于相邻的两个侧面，而外凸缘位于另外两个相邻的侧面。每个凸缘都带有互锁手段，它们被模塑成凸缘和塑料砖的一部分。互手段可以选自各种不同的互锁手段，可以包括凹槽，凸棱，舌榫和榫槽，或任何能使砖咬合在一起并在制砖过程中作为砖的一部分模塑成型的互锁手段。
关于互锁手段，外凸缘的互锁手段在其内表面，而内凸缘的互锁手段的其外表面。
在本发明的一种实施方案中，希望外凸缘的外表面上带有纹理。此纹理是任何一种可在塑料砖模塑过程中塑造到该表面上的纹理，可以包括线条，或者皮革样，或者颗粒状等。这样一种纹理面有利于在筑墙过程中砖的定向，即在组装好的一面墙中，砖外凸缘的有纹理外表面取向一致。另外，在将塑料砖的两个半块组装成一个整块砖的过程中，纹理也提供方向指示。而且，外凸缘的纹理面往往遮住透明或半透明砖的内部景象。
采用多种如上所述的互锁手段，砖与砖之间可以有多种相对位置。俯视时砖的纵行间可以构成角度，从而可以沿两个方向构成一堵弧形的墙。互锁手段的尺寸和构造及在凸缘上的距离可以决定用本发明热塑性砖建成的墙的曲率半径。
现在进一步详细描述本发明的附图，其中画出了一种由热塑性树脂制成的新颖独特的建筑砖。在本发明的实施中，采用的热塑性树脂可以是透明的，半透明的或添加了颜料的热塑性树脂。通常，可透光的或透明的热塑性树脂是优选的。热塑性砖的制备可采用注塑成型，真空成型，热成型，吹塑成型或任何其它能制造本发明的热塑性砖的模塑方法。
本发明的热塑性砖可以被制成由至少基本上相同的两半组成的配对。接缝一般刚好位于两个相对的外表面的中间并与其平行。砖通常是长方形的或正方形的，如果需要也可以带有圆角。每个半砖可以包括整体模塑成的连续的边壁，沿砖侧表面的周围连成一周，并向其内延伸至自由内边缘，从而构成接缝部分。接缝可以是舌槽连结或仅仅是将两半粘在一起，以使两半结合或组装在一起之后形成中空部分。随后将砖的内部密封，使外部物质无法进入，或者备有通气孔使湿气能够扩散到大气中。
关于附图，图1(a)示意了本发明的砖2，它备有就地模塑成型的外凸缘4和内凸缘6。图1展示称为凸棱8的互锁手段的实施方案。凸棱8被模塑成型在外凸缘4的内侧10上或内凸缘6的外侧12上。表面14是砖2的正面，砖2还有一个相对的同样的表面14(未表示出来)。侧面16构成砖2的边缘侧面。在此实施方案中，接缝线18是将两部分焊接或结合在一起的结果，而通气孔21允许湿气或其中气态物质扩散到大气中。
图1(b)同样是图1(a)所示砖2的示意图。只是在本实施方案中外凸缘4上有线条型纹理面5。其它所有部分与图1(a)中所表示的相同。
图2(a)是单块砖的俯视图，显示出外凸缘4和内凸缘6。图2(b)是将砖连结在一起的连结手段部分的俯视图，包括有凸棱8的外凸缘4、有凸棱8的内凸缘6和砖2的接缝线18，示意图2(a)所示砖的局部A的放大图，和一块相邻砖的局部B的放大图。尽管只表示了一块砖，但每块砖基本上是相同的。
图3(a),(b)和(c)示意了两块相邻砖的连结。图3(a)是平直墙，此处外凸缘4和内凸缘6的凸棱8咬合连结，不需要灰浆或粘合剂。图3(b)表示两块相邻的砖2和砖20如何构成一堵弧形的墙，即在砖2和砖20的一边，只将外凸缘4的凸棱8的一部分与内凸缘6的凸棱咬合，而在砖2和砖20的另一边，外凸缘4的凸棱8与内凸缘6的凸棱则完全咬合。图3(c)表示出构成弧形墙的另一种接合方式，即在砖2和砖20的一边，外凸缘4的凸棱8与内凸缘6一边的凸棱咬合较少，而在砖2和砖20的另一边。外凸缘4的凸棱8与内凸缘6的凸棱基本上完全咬合。
图4(a)是一种实施方案的剖视图，示意了本发明的热塑性砖2构成的墙的顶排的连结方式，例如到天花板线的一排的连结，以便使天花板处的墙体各侧面变得完美。连接手段22包括狭缝24，在此实施方案中，外凸缘4插进狭缝24内。狭缝24的侧面26为墙在天花板处提供装饰作用。图4(a)还表示出接缝18。
图4(b)表示在地板处的连结本发明的热塑性砖墙的方式，以便给墙在地板线的各侧面加上修饰。连结手段28把砖2的内凸缘6包容于其中，使得凸棱8咬合进连结手段28的凹槽30内，从而使砖2固定到连结手段28上。图4(b)还表示出接缝18。
虽然图4(a)和(b)展示的是天花板4(a)和地板4(b)的连结手段，但它们也可以颠倒过来，即天花板连结手段用作地板连结手段而地板连结手段用作天花板连结手段。这些连结方式也可用于任何其它非墙或天花板的结构框架中。
在本发明的实施中，凸缘和凸缘上的互锁部分是在热塑性砖模塑工艺的一个操作步骤中模塑成型的。互锁手段可以是如前所述的任何结构的，例如凹槽，或舌与凹槽，或凸棱，或任何其它能在相邻砖凸缘上的结合部位形成咬合或紧密结合的手段。
在本发明的热塑性砖的模塑过程中，如前所述的任何模塑方法都可采用。模塑方法对本发明的实施是不重要的。热塑性砖备有作为其凸缘一部分的互锁手段才是本发明的根本特征，这样，砖可以仅仅通过凸缘上互锁手段的咬合而连结在一起。通过在此公开的独特的手段，本发明的砖可以连结成平直的或弧形的墙，而不需要灰浆或粘合剂。于是，墙可以容易地建起，并可同样容易地拆除，这个过程可靠自己动手并且除砖以外不需要其它建筑材料，如水泥，粘合剂等。
本发明的砖还可以在其表面带有一层涂层。涂料通常是透明涂层，也可以是耐磨损或防划伤涂层，或者是耐紫外涂层，丙烯酸涂层，阻燃涂层，或其它能满足耐磨损，耐化学品等目的涂层。涂料的涂布通常作为辅助操作，采用如流涂、浸涂、喷涂、辊涂等方法将涂料施于热塑性基材上。这些涂料包括聚硅氧烷，硅胶填充聚硅氧烷，耐紫外丙烯酸涂料等，但不局限于这些。
因为本发明的热塑性砖比玻璃砖有更好的耐冲击性能，因而它们更经得起故意破坏，如投掷石头，瓶子等。因此，这些砖可以安装在以前被认为不安全或危险的地区。
本发明的热塑性砖是建筑砖，由热塑性树脂模塑制成。比热塑性砖包括中空的(多边形的)长方形的三维热塑性树脂砖，砖上附有连接手段，用以将两块或多块砖连结在一起构成墙而不需要粘接材料，还包括两个相对的基本上平坦的外表面，该二外表面由垂直于所述二相对基本平坦表面的边壁段隔开并沿周边连接起来，所说的平坦外表面的每个面各边上都有凸缘，凸缘沿所述平坦外表面向外延伸到至少部分填满码砖建墙时两块相邻砖间形成的精确空隙。据说的凸缘包括外凸缘和内凸缘，其中每个平坦表面有两个相邻的外凸缘和两个相邻的内凸缘。所说的外凸缘有从一个平坦外表面朝内的互锁咬合手段，而所说的内凸缘有从同一平坦外表面朝外的互锁咬合手段，使得有朝内互锁手段的外凸缘与内凸缘上朝外的互锁手段啮合，以便固定并咬合到相邻的一块砖上，构成墙的一部分。
任何可模塑的热塑性树脂都可用于模塑成本发明的热塑性砖。该树脂可以包括芳香碳酸酯均聚物，共聚物，碳酸酯聚合物；烷基对苯二甲酸酯聚合物，如聚对苯二甲酸丁二醇酯；聚烯烃如聚丙烯；和其它高聚物或其共混物。本发明的热塑性砖可以是透明的，半透明的或不透明的。优选的热塑性树脂是芳香聚碳酸酯树脂，模塑成型后基本上是透明的。
尽管从前面说明的内容来看本发明可能有许多改进或变化，但应该明白它们都在所附的权利要求书的范围内。
权利要求
1．一种建筑用模塑成型热塑性树脂砖，包括中空的长方形热塑性树脂砖，该砖备有凸缘，在凸缘上有咬合型互锁手段，用于将至少两块所说的砖结合在一起而不需要用粘合剂，该砖包括两个相对的基本平坦的外表面，这两个外表面被垂直于二所述相对的基本平坦的外表面的围墙段隔开并沿周边连结在一起；每个相对的基本平坦的外表面有四个凸缘，它是作为热塑性砖的边的一部分整体模塑成型的；每个凸缘有一个内表面和一个外表面，凸缘与该砖的外表面对齐并向外延伸至至少部分填满当码放上至少两块所述砖作为墙体的一部分时一对相邻的砖之间形成的精确空隙，该四个凸缘基本上包括两个外凸缘和两个内凸缘，每个基本平坦的外表面有两个相邻的外凸缘和两个相邻的内凸缘，该外凸缘在其内表面备有朝内的互锁咬合手段，而该内凸缘在其外表面备有朝外的互锁咬合手段，使得备有朝内的互锁手段的外凸缘与相邻砖的备有朝外的互锁手段的内凸缘啮合，以便与相邻砖固定并咬合在一起从而构成墙的一部分。
2．权利要求1的建筑砖，其中在凸缘上的互锁手段是凸棱。
3．权利要求1的建筑砖，其中在凸缘上的互锁手段是舌榫与榫槽，一种凸缘上有榫槽，而相邻砖的凸缘上有舌榫，从而通过舌槽互锁而结合在一起。
4．权利要求1的建筑砖，其中砖是透明的。
5．权利要求1的建筑砖，其中砖是由芳香聚碳酸酯树脂模塑成的。
6．权利要求1的建筑砖，其中砖在其四周的边壁段至少有一个通气孔。
7．权利要求1的建筑砖，其中外凸缘的外表面上带有纹理。
8．一种包括权利要求1的建筑砖的墙。
9．权利要求8的墙，其中墙是弧形的。
10．权利要求1的建筑砖，其中至少一个外表面上带有涂层。
11．权利要求10的建筑砖，其中涂层是耐磨损的透明涂层。
12．一种制备权利要求1的建筑砖的方法，包括下列步骤模塑好一块砖的两块基本上相同的半砖，将两个半砖固定地结合在一起构成权利要求1的建筑砖。
13．权利要求12的方法，其中两块半砖被焊接在一起从而形成一条接缝。
14．权利要求11的方法，其中两块半砖被粘合在一起从而形成一条接缝。
全文摘要
一种热塑性建筑砖,包括由热塑性树脂如芳香聚碳酸酯树脂模塑成的中空砖。该砖备有模塑成的从该砖外表面向外延伸的凸缘。该凸缘在其内侧备有互锁手段,如凸棱,以便与相邻砖的相应外凸缘连结。该互锁手段不需要水泥灰浆或粘合剂来将凸缘结合在一起。该砖可用于建造平直墙或弧形墙。
文档编号E04B2/02GK1208802SQ9811838
公开日1999年2月24日 申请日期1998年8月18日 优先权日1997年8月19日
发明者R·吉星, G·J·科伊, B·R·沃尔斯莱, C·S·莫伊纳特 申请人:通用电气公司