专利名称：生产加花成型制品的方法
技术领域：
本发明涉及一种生产加花成型制品的方法，所说的成型制品包括成型混凝土制品、成型人造石料制品如铺设人行道、道路、墙壁、建筑业的天花板和地板用的砌块和类似物，以及成型陶瓷制品如砌铺面砖、墙贴面砖、瓷制品、烧结石料、玻璃、防火材料和其它建筑材料等。
提供带有加花标志如人行横道、交叉路口停止或别的交通控制标志的砌块铺设表面的传统方法是以期望的花样将油漆涂到表面上或是用别的材料以希望的花样镶嵌到该表面上。此外，陶瓷材料的加花总是用转印、印刷或镶嵌等方式进行的。
由于涂在砌块表面上的花样因裸露而受到行人鞋底和/或车辆轮胎的摩擦，因此，这些花样很快就会磨掉而必须周期地重涂，故劳动力和材料费用耗费是相当高的，在由镶嵌方式形成加花时，工作麻烦，成本很高。
本发明的目的是提供一种易于生产加花成型制品的方法，使制品在裸露而经受摩擦的情况下仍能保持其加花鲜艳醒目。
为完成发明目的，本发明提供了一种加花成型制品的生产方法，本方法分下列步骤将一个其形状适于制作花样的辅助模置于一个成形成型制品的主模内的预定位置而构成一个加花模;将能构成花样的干料填入加花模的一个模腔内;将形成成型件基础部分的骨料放入未填满花样干料的余下的加花模空间内，取走辅助模，使花样材料和骨料填入主模固化为成型制品;将成型制品从加花模中取出;视需要而定，也可将上述成型制品进行烧结。
当主要是由水泥和/或树脂组成的花样材料和骨料填入加花模并借助它们含有的水分而固化成一个整体时，人们就得到了加花成型混凝土制品。
当主要是由粒料组成的花样材料和骨料填入加花模中并使用固化材料使之固化成一个整体时，就得到了加花人造石料制品。
将主要由烧结材料组成的骨料和花样材料充入加花模，经加压形成料坯，将料坯从模中取出后再进行烧结时，人们就获得加花成型陶瓷制品。
由于根据本发明的方法制成的加花成型制品的花样可制成想要的任意厚度，制品的花样不会因成型制品经受磨擦、碰撞而磨掉。此外，如上所说，辅助模放入主模而构成加花模，这样就使易容地生产非常复杂的加花成型制品成为可能。
参考附图进行解释后，本发明的上述优点以及其它优点将会显得更加清楚。所说附图如下。
图1是根据本发明的方法生产的加花成型制品(与三个相似制品一起的)第一个实施例立体图。
图2是根据本发明的方法生产的加花成型制品(与三个相似制品一起的)第二个实例立体图。
图3是生产图1-2所示类型成型制品的主模和辅助模的平面图。
图4是图3所示辅助模的立体图。
图5是根据本发明的方法生产的加花成型制品第三个实施例的立体图。
图6是用于生产图5所示制品的主模和辅助模的平面图。
图7是图6所示辅助模的立体图。
图8是生产图1所示制品的模型剖视图。
图9是可可生产图2所示制品的模型剖视图。
图10是生产图2所示制品的另一个模型剖视图。
图11是生产图5所示制品的模型剖视图。
图12是一个生产成型制品的模型剖视图，其中所用模子的底部具有一块厚垫板。
图13是另一个生产成型制品的模型剖视图，其所用模子的底部具有一厚垫板。
图14是一个生产成型制品的模型剖视图，其所用模子的底部具有带一些朝上的销子的一块薄板。
图15是一个生产成型制品的模型剖视图，其所用模子的底部具有一块带丝状物的薄板。
图16是一个根据本发明方法生产圆柱形制品用的模子的立体图，用以表明用花样材料和骨料填充后的状态。
图17表明骨料填入图16中的主模中凝结后的状况。
图18表明将凝结后的骨料用模子滚卷成一圆筒形制品后的立体图。
图19是根据本发明方法的另一个实施例生产的圆筒形制品的立体图。
图20是根据本发明的另一个实施例生产的圆筒形制品的立体图。
图21是根据图20所示方法生产的一个圆筒形产品的立体图。
图22是一个表明根据本发明生产具有下凹形轮廓的成型制品的方法步骤分解立体图。
图23是一个生产图22所示制品的模型的剖视图。
图24是根据本发明的顶盖瓦形成型制品生产方法的步骤分解立体图。
图25是一个生产图24所示制品的模型的剖视图。11图1及2和5分别表示根据本发明的第1-3实施例生产的加花成型制品。图1和图2表明的是四个成型制品配合产生一个交通控制标志的实例。图5表示了其上有一花样的单个成型制品实例。
图1所示的成型制品由等厚的花样部份2和基部3组成。花样部份2显露在成型制品面的一特定位置上。如以后会详细说明的那样，这种成型制品是通过以预定厚度的花样材料充填到安放于主模4(见图3和4)中的辅助模5中和将同样厚度的主骨料填充到辅助模外的模腔中而生产的。在生产图2所示制品时，花样部份显露在成型制品正表面的一个特定位置上，而此制品的背面仅是由基部3构成的。因而，位于花样部份2下面附近的基部3的那部份相对来说是薄的，而基部3的其余部份就较厚。如以后会说明的那样，图2所示成型制品是通过将规定厚度的花样材料填充入放于主模内的辅助模中和将主骨料填充入主模型腔内的余下空间(包括辅助模外的型腔)中而生产的。
在图5所示的成型制品中，花样部份2显露在整个正面上，而制品的背面是由基部3组成的，基部3在正面上没有显露部份。如在后面会提到的那样，这种制品是通过将相同预定厚度的花样材料填充入置于主模内的辅助模和辅助模之外的一部份中然后再用主骨料将主模的余下空间填充满而生产的。这两种材料在制造本发明的这类产品时的填充顺序可以自由选择。
图1、2及5所示的成型制品，它们的花样部份2部份或整个地布满其正面部份，通过将与所企求的花样相适应的辅助模5置于主模4内，然后用干的花样材料填充入相应于花样部份2的加花模具的那部份和用主骨料填充相应于基部3的那一部份型腔，就可以制作这类成型制品。图4表明了生产图1和2所示制品的辅助模5，图3展示了此种安放在主模内的辅助模的平面视图。图7展示了生产图5所示成型制品的辅助模5，图6表明了安装在主模内的这种辅助模的平面视图。
在生产混凝土成型制品时，填充入由主模4和辅助模5组成的加花模具的预定的型腔部份中的花样材料是水泥粉、树脂或两者之混合物，而且还可以至少额外添加一种颜料和细粒填料。虽然这种材料在干燥之后可以吸一些湿汽，但它不能与水混合，而且在填充以前，还处于一种易于弄成粉末的状态。另一方面，这种混凝土骨料是一种由水泥粉末、树脂或这两者之混合物组成，并可加入一些细粒填料。在制成的制品中，骨料在颜色、光泽、纹理以及类似的其它方面与花样材料能区别开来是必要的，为此，在必要时主骨料可以加些颜料和放些粗填料或可用于制品的各种纤维材料。这种骨料可以是一种干燥后可以吸收一些湿汽、但却不能与水混合、在填充前易于碾成细粒的材料。此外，这种材料也可以是由水混合而得到的一种混凝土浆。除了上述组份之外，如有必要，花样材料和骨料两者还可以混合一种或多种粉碎的花岗石、大理石、矿渣、陶瓷片、微小的能反射光的碎粒或类似物。它们也可以加入凝结固化催化剂、防水剂、膨胀剂及类似物中的一种或多种。上述的可使用的纤维包括金属纤维、炭纤维、合成纤维、玻璃纤维及类似物。
现在介绍用上述的花样材料和骨料生产一种加花成型混凝土制品的方法。辅助模5可由金属、塑料、橡胶、木材、纸、无纺纤维布或其它类似的不溶于水的材料的薄板制作。为了使之能从主模中取出，辅助模5不仅在其顶部而且还在其底部设置开口。
为了生产图1所示形状的成型制品，将干的红色花样材料9R填充入置于主模4内的辅助模5的制成T形的模腔5a中，将干的兰色花样材料9B填充入两个扇形模腔5b内，然后将干的或湿的骨料10填充入辅助模5外的模腔中。如图8所示，全部材料填充入模中的厚度是一样的，它们可以任何企望的次序填充，一旦材料填充完毕，将辅助模从主模中取出。如果放的是干骨料，就再将与主、辅模中材料的水泥或树脂总量预定比例的水添加到主模内部中去。加入的水用来使花样材料9R、9B和骨料10凝固成一个整体的混凝土成型制品。如果填充入的是湿骨料，不再加水，凭借骨料中已含有的水份也可取得上述同样的效果。材料凝固后，就将主模4拆去。
如图9所示，为生产如图2所示的成型制品，将干的花样材料9R、9B加入到辅助模的模腔5a和5b中，并使其厚度小于欲制的成型制品的总厚度，然后将干或湿的骨料10以预定厚度填充入辅助模外的模腔中及花样材料9R、9B的顶部，然后将辅助模拆去。如果用的是干骨料，就将水添加到全部填充入的材料中以使它们凝固成一个整体成型制品，然后将其从模中取出。如果用的是湿材料，借助于材料中所含水份，不加水也可取得与加水的同样效果。此外，如图10所示，一薄层骨料10可以先填充入整个加花模中，然后再将预定厚度的花样材料9R、9B加填到辅助模的模腔5a和5b中去，最后再将骨料10填充入辅助模5外的模腔内。然后再将辅助模取走，将水加添到填充的材料内，使干材料凝固。如果用的是湿骨料，可凭借骨料内含的水使之凝固成整体。
如图11所示，为生产图5所示的成型制品，将代表覆盖在山顶上的白雪的干的白色花样材料9W填充入辅助模5的一个模腔5c中，将代表山坡的干的棕色花样材料填充入辅助模5的另一模腔5d中，将代表海洋的兰色干花样材料填充入模腔5e中，将代表天空的天兰色干料9S填充入辅助模5外的模腔中。所有这些材料填充的厚度小于最终成型制品的厚度。接着将其总量可确保获得的成型制品能达到预定厚度的干或湿骨料10填充入整个加花模腔内。当然，干或湿的骨料10可以先填充整个加花模腔内，然后再将干花样材料填充入模腔5c、5d和5e及辅助5外的模腔内。接着，就将预定量的水加到整个模腔内以使填充入的材料凝固成一个整体成型制品。如用的是湿骨料，虽不加水，但借助于骨料内含的水份也可获得同样的凝固效果。
由上述工艺制成的成型制品的强度可以通过在填充材料之前先在加花模内放置加强材料来提高。为此面可使用的增强材料有金属纤维丝、别的材料纤维丝、钢条，网板、可延展的金属及各种绳、线。先铺一层骨为(或花样材料)，在所填充的材料上再铺一种或多种上述的加强纤维料层，然后再在顶层铺设有加强材料的前述的填充材料花样材料或(填充骨料)，这种措施可以防止上、下两层填充材料间的错移，而且也可增加花样部份与基部间的粘结强度。
在上述的任何一种生产方法中，一旦全部花样材料都填充完毕，就可以在骨料填入之前或之后将辅助模5从主模中取走，只要辅助模的取出工作不会降低成形的花样质量。例如在图8所示的情况中，如果在填充花样材料9R和9B之后就立即将辅助模取走，花样就会散掉，所以辅助模是在其外的型腔中填充骨料10之后才取走的。在图9的情况中，辅助模是在花样材料9R、9B和骨料10全部填充到同一厚度之后，或者骨料10又填充到原先已填入的材料顶部之后才被取走的。在图10所示的情况中，辅助模是在花样材料9R、9B和骨料10全部填放之后才取走的，如图11所示情况中，则可在花样材料9S、9W、9Br和9B已全部填完后或在这些填充入的材料顶部又填入骨料10之后才将辅助模取出的。辅助模取走后，辅助模5的隔板5′(5′两边可以都是花样材料，也可以其一侧是花样材料，另一侧是骨料)分隔的填充材料填入并填满辅助模取走后造成的空间。在取辅助模时，最好将辅助模、主模之一或两者，用振荡器或超声波振动之，因为这一措施可以促使材料的塌落促使将抽出辅助模抽走而形成的空腔部份填满。由于同样的原因，在辅助模取走之后的材料凝固期间内，最好用加压装置将全部填入材料加压。
如已介绍过的那样，在使用干骨料时，要将与含在骨料和花样材料内的水泥或树脂总量成预定比例的水加入整个模内。就加水而言，为了更好调整不同材料区域间的移动，在其它区域之先，可先给一特定区域加些水。在使用湿骨料时，因为花样材料的加湿主要是靠骨料中所含的水份，因此，骨料中的含水量事先必须根据骨料材料本身及花样材料的需要，加以适量调整。如骨料10的含水量不足以使花样材料湿透，可以对花样材料另加一些水。
在辅助模5的高度(深度)只要与填充其内的花样材料厚茺相等就足够了的情况下，通常方便的是使辅助模5做到到突伸至主模4顶面之上，以便于将之从主模中取出，其情况如附图中所示。
在上述实施例中，将辅助模5描述成是由一种不溶于水的材料制作的。然而，使用干胶片(wafer)或别的水溶性材料制作的辅助模也是可能的。在用水溶性材料辅助模5时，因它在主模4内定位时能溶解，故无需在底部开口。使用水溶性材料辅助模制作混凝土成型制品的方法基本上与上述的使用不溶性辅助模的方法是一样的。唯一的不同就是辅模不必从主模内取出，因为此辅助模可由添加的水或含在材料中的水份溶解掉，从而使由辅助模5的隔板(其两边可以都是花样材料或其一侧是花样材料，另一侧是骨料)隔开的那些材料填入并填满因溶掉辅助模而产生的空腔。为促使这种塌陷作用，可以对填充入的材料振动或/和加压。
如果辅助模要在最初阶段就溶解掉，这种要求可以通过在花样材料填充完毕之后立即对这花样材料中加水来实现，然后接着再填充骨料。在这种情况中，如果用的是干骨料，那末在填充骨料之后再对其中所加的水量要小于在别的情形中所加的量。如果用的是湿骨料，其内所含的水量应相应地减少。如果打算在花样材料填充入水溶性材料的辅助模之前先填充湿骨料，那将辅助模溶去应花费相对较长的一段时间，否则，在花样材料填入之前辅助模有溶掉的倾向。
由于辅助模是溶解在主模内的，因而无需将其取走，因此，最好将其做其高度等于填入其内的花样材料的厚度，也就无需使辅助模突伸出主模的顶面。
在生产混凝土成型制品的上述任一种方法中，填充料可以较高的密度充填，并可将加花模放在一个振动台上，在填充花样材料和骨料时使加花模振动而使填充料更加细密。
在图12所示的情况中，一个厚的、可压缩的无纺布材料或类似物的垫板6铺在主模4的底部，辅助模放在垫板6上，将膨胀剂加到要填入辅助模的一种或多种干花样材料9R、9B和要填入辅助模5外的模腔中的骨料中(在本例中膨胀剂是加入花样材料9R和9B中的)。在凝固期间，含有膨胀剂的填充入的材料膨胀并压缩垫板6，其结果是成型制品的花样部分或骨料部份会突升到成型制品的通常表面之上，使花样部份有立体观。在讲述的这个实例中，主模4顶部是敞开的，一种更为突出的立体效果可以通过给主模顶部加一个重盖以确保材料的膨胀作用主要在沿垫板6指示的方向上出现这一措施来获得。而且，如使用吸水材料制作的垫板6，垫板会将多余的水吸收，其功效是确保不同材料中的含水量是均匀的，由此而可改善成型制品成品的强度。
图12和13所示方式生产的产品与图8实施例方式生产的产品相似，故也可采用类似的技术而得到相似于图9和图11所示方式生产的产品，而且还能带有立体观的花样。在图1所述情况中，由于花样材料是填充于先填充入的骨料上面的，故即使不用厚垫板，如靠在花样材料中使用膨胀剂就可能使花要部份突出于该成型制品的其它表面。在这种情况，也可以通过在放入辅助模之前先将一个吸水性垫板先铺放于主模底部而使成型制品的强度得到改善。
本发明不仅可用于上述的块状加花成型制品，而且也可用于通过将混凝土加花成型制品粘接于现有混凝土表面上而对其表面加以修改饰的方法中，下面对这一方法进行介绍。
按图3或图6，通过将垫板6置于无底的主模4的方式构成的加花模放置于待修饰的混凝土面上。以与上述实施例使用的相似方式将干花样混凝土料和骨料放入加花模的指定的模腔内，将加花模从混凝土面上取走后，施加与花样材料和骨料中所含水泥或树脂总量成预定比例的水于填料中。这水用于使填充料与混凝土而凝固并粘接成一整体。
在水加到填充材料内之后，但在材料凝固之前就可以取走加花模。当然，仅取走辅助模5也是可以的。如辅助模5是由干胶或其它水溶性材料制作的，那它通常可用加水来溶解掉，这就无取走它的必要了。
在要修饰垂直的混凝土墙面时，花样混凝土料和骨料先填充入底部封闭的加花模中，将适量的水加入料中，如有必要，就部份不用模制，然后或者在料填充入加花模时，或在加花模取走之后，将填入的料压在修饰的墙面上，并用适当的装置将这种状态维持到它们凝固并与墙面粘拉在一起为止。
加花模可以在水加入到填充入模腔的材料之后但在材料凝固之前取走，当然也可以只取走辅助模5，如辅助模5是由干胶或其它水溶材料制作的，通常可以加水将其溶解掉，从而无需将它取走。除了主模4是塞入现有的墙壁面上的缝隙中的情况之外，将加花混凝土成型制品粘接在该墙壁上的工作必须通过将主模4夹持在一个地方直至混凝土材凝固为止这一措施来完成。这一方法提供了修饰圆柱形，波纹形以及其它非平表面的简单方法。
在成型制品是由陶瓷材料制作时，作为一个例子，干花样材料可以是粘土、岩屑、岩粒、玻璃屑、玻璃粒等之一或多种，其内可以加也可以不加着色剂或颜料。“屑”一词本文指其直径不大于几毫米的粒子，而“粒”一词指直径为几毫米至约10毫米的颗粒，这种材料可以是干燥后能吸收一些水的或可以附加一些粘结剂/润湿剂的材料，但是它不能与水或润滑/粘结剂混合并且在填充前是处于能被易于粉碎的状态的。骨料，作为一个实例，也可以是由粘土、岩屑、岩粒、玻璃屑、玻璃粒中的一种或多种材料，其内可以加也可以不加着色剂或颜料。在最终制成品中，骨料的颜色、光泽、纹理或类似性状均要与花样材料不同。骨料的材料可以是一种干燥后能吸收一些水份的或可以加一些润滑剂/粘结剂的材料，但它们不能与水或润滑剂/粘结剂混合，并且在填充前是处于一种易于被粉碎状态的。此外，但它们也可以是于其内添加水或润滑剂而制成的湿材料。除了上述的组份以外，如有必要，花样材料和骨料两者也可以在其内掺混入陶瓷粒或粉料、金属粒或粉料以及其它材料，而且还可以含有一种或多种润滑剂、粘结剂和其它添加剂。
用于连结上述花样材料和骨料的辅助模可以由陶瓷、橡胶、木材、纸、无纺织布或其它不溶于水或别的溶剂的材料制作，而且它不仅在其顶部，而且也在其底部开口以便于将其从主模中取出。
为了制作图1所示成型制品的料坯，将一种烧结后变成红色的干花样材料9R填充入置于主模4内的辅助模5的被隔开的T型模腔5a内，将一种烧结后能变兰的干花样料9B放入2个扇形模腔5b内，然后将干或湿的骨料10填充入辅助模5外的模腔内。如图8所示，全部材料都填充成同一厚度，而且可以任何顺序将它们填充。在完成填充作业后，将辅助模从主模中取出。
在这一实施例中，通过使用烧结后能成半透明的花样材料可以得到具有半透明花样部份的陶瓷成型制品。
如图9所示，为了得到制造图2所示成型制品的料坯，将干花样料9R和9B填充入辅助模5的模腔5a和5b中并使其填充厚度小于制作该成型制品的料坯的总厚度，然后将骨料10以预定的厚度填充入辅助模5外的模腔中及花样材料9R及9B的顶部。然后将辅助模取走。如图10所示，也可先将一薄层骨料填充入整个加花模内，接着将花样材料9R和9B填充入辅助模5的模腔5a和5b中并达到一预定厚度，最后再将辅助模5外的模腔填充入一预定厚度的骨料10，然后取走辅助模5。
如图11所示，为了生产制作图5所示成型制品的料坯，将烧结后变成代表覆盖于山顶的白雪的白色的干花样材料9W填充入辅助模5的模腔5c中，将烧结后能变成代表山坡的棕色的干花样料9Br填充入模腔5d中，将烧结后能变成适于表示海洋的兰色的干花样材料9B填充入模腔5e中，并将烧结后能变为适于代表天空的天兰色干花样料9S填充入辅助模5外的模腔内。所有这些材料填充的厚度均小于此成型制品的坯料的厚度。然后，将干或湿的4骨料10以其能得到预定厚度的坯料的量填充入整个加花模内。当然，骨料10也可以首先填充到整个加花模内，然后再将干花样材料9W、9Br、9B和9S分别填充入辅助模5的模腔5c、5d、5e及辅助模外的型腔中。然后再将辅助模5从主模中取出。
在上述的任一种生产方法中，一旦所有花样材料都填充完成后，就可将辅助模5从主模中取出，既可以在骨料10填充之前，也可在骨料填充之后进行，只要辅助模是在不会使形成的花样质量变差的阶段中被取出的。例如，在图8所示情况中，如果在花样材料9R、9B一填充好就立即将辅助模5取走，花样就会塌落，因此取模工作是在将骨料10填充入辅助模5外的模腔中后才进行的。在图9所示情况中，辅助模5可在花样材料9R、9B及骨料10全都填充到同一厚度后取走。或者，也可在又将骨料10填充到先填入的材料上面后再将辅助模取走。在图10所示情况中，辅助模是在花样材料9R、9B及骨料10全都填充完毕后才取走的。在图11所示情况中，辅助模既可以在填充了所有花样材料9S、9W和9B之后又可在这些花样材料之上填充了骨料之后取走。辅助模取走时，由辅助模5的隔板5′分隔开的材料(在5′部份两侧的既可以都是花样材料，也可以一侧是花样材料，另一侧是骨料)填入取走辅助模后留下的空间并将之填满。在取出辅助模或两者之一振动，以调整充填材料的塌落作用并促进填满由取走辅助模而造成的空间。出于与上同一考虑，在取走辅助模后、填充的材料凝固期间，可以用压力装置对全部填充的材料施加压力。
在使用干骨料时，可以在主模内的所有填充料添加适当的水或润滑剂/粘结剂，所添加的量以符合压制料坯对该成份的含量要求。为了控制不同部份填充的材料间的移动或出于别的类似目的，可将水或润滑剂/添加剂先加到特定的部位中去。
在使用湿骨料时，如其内的水或润滑剂/粘结剂的含量高于需要值，这多余的含量可以加到干花样材料中去。若骨料10和花样材料中含的水或润滑剂/粘结剂量不够，当然可以另加一些到这些材料中去。
在辅助模5已经取走，而且花样材料和骨料含有压料坯所需的水或润滑/粘结剂时，就将主模中的两种填入料压制成制作陶瓷成型制品的料坯。将料坯从主模中取出然后将之加热到烧结成陶瓷整体成型制品所需的温度。在烧结料坯前，其内的水或润滑/粘结剂成份可加以调整，和/或给坯料上釉。
如辅助模是由干胶或其它水溶性材料制作的，此模就会溶解掉，因为此模无需除去，故无需在其顶部和底部开口，而且可封闭其底部。
利用水溶性材料制作的辅助模生产如图1，2或5所示的陶瓷成型制品的方法基本上与上述的使用水溶性辅助模的实施例用的方法一样，唯一的不同点是，由于辅助模可能被含在填入料中的水或润滑/粘结剂溶解掉而使由辅助模隔板分隔开的材料(其两侧可以都是花样材料，也可以其一侧是花样材料，另一侧是骨料)填入并填满由溶解掉了辅助模而产生的空间，故无需将辅助模从主模中取出。为了促进这种塌陷作用，可以使填入料经受振动和/或加压。
如果期望辅助模在初期就溶解掉，这可以通过在完成填充花样材料工作后就立即对这一部添加水或润滑/粘结剂，接着再填充骨料这一措施来实现。在此情况下，如使用干骨料，则在骨料填充入模后再向其中添加的水或润滑/粘结剂的量要小于在别的情况中所加的量。如果使用湿骨料，其中所含的水或润滑/粘结剂量也照例要减小。如想在填充花样材料之前先填充湿骨料，在这里要使用一种由溶于水或润滑剂/粘结剂的材料制作的、使其溶化掉要求相对更长一些时间的辅助模，否则在花样材料填充完成之前，辅助模就有溶解掉的可能。
由于辅助模是溶解在主模内的，从而无需将其取出，故最好使此模的高度与要填充入其内的花样材料厚度相同。因此，无需使此模突伸到主模表面上。
在上述的任何一种陶瓷成型制品的生产方法中，填充的料可以较高的密度填充，而且可以将加花模置于振动平台上并使之在凝固填充花样材料和骨料期间内振动，从而使填充的材料更加紧实。在图12所示的情况中，一个厚的、由无纺织布或类似物制作的可压缩垫板6铺设于主模4的底部，而将辅助模5置于垫板6的顶面上。由于这种安排，垫板6会吸收多余的水和润滑剂/粘结剂，其功效在于可确保各部份填充料之含水和润滑剂/粘结剂量均匀，由此而促使加压期间使填充的料排气以增强料坯的成型和模塑性能。
以图12和13所示方式生产的料坯与图8所示实施例生产的料坯是相似的，因此采用相似的技术生产与以图9和11所示方式生产的相似产品也是可能的。从另一方面来说，在图10所示的情况中，花样材料可以加到先加入的骨料10的顶面上，一块吸水或油的垫板可以铺设在料坯的顶面上或主模的底部上。这样就能确保填充的不同材料中的水和润滑剂/粘结剂含量维持均匀一致，并促使填充的材料在压制其间排气，从而使料坯的成型性和模塑性能得到改善。
当成型制品是由人造石料制作时，作为一个例子，用作干花样材料的料粒可以由一种或多种金属、石子、岩石、陶瓷、玻璃、塑料、木材和别的类似材料的片状或粒状物构成，其中可以加也可以不加着色剂。这种材料也可是一种能吸一些水和附加一些溶剂的材料，但它不能与水或这种溶剂混合，且是处于一种使容易被粉碎和易加到模腔中的状态中。
作为一个例子，用作骨料的料粒可以是一种或多种石子岩石、陶瓷、玻璃和塑料的片状或粒状物，其内可以可以加也可以不加着色剂或染料，在其制成品中，要求它的颜色、光泽、纹理和其它类似性状均不同于花样材料。
作为一种使填充入加花模中的花样材料和骨料粒凝固的材料，它可以是水泥粉和水、水泥粉、树脂和水或树脂和水或溶剂的混合物。此外，这些混合物的任何一种都可以在其内掺混一种或几种岩石、陶瓷、玻璃和塑料粉。如果要求，所述凝固材料中还可以掺混入任何种粉、粒、纤维和/或任何添加(物)剂。
上述的粉和粒料包括矿渣、煤灰、细的光反射颗粒或别的类似物质的粉和粒料。适用的纤维有金属纤维、炭纤维、合成纤维、玻璃纤维及类似的物质。适用的添加剂有防缩剂、凝结和固化剂、抑制剂、防水剂、膨胀剂、缩水剂、液化剂及其类似物。
如果需要加强凝固材料对花样材料粒和骨料粒的粘附能力，可以将水、溶剂或表面处理剂喷洒在花样材料粒和骨料粒上，或者将其浸泡于前面列举的任一溶液中。
为了利用花样粒料和骨料粒料生产成型人造石块，可将红色花样粒料9R填充入置于主模4内的辅助模5内隔开的T形模腔5a中，将兰色花样粒料9B填充于两扇形模腔5b内，并将骨料粒10填充入辅助模5外的模腔中。如图8所示，所有填入料均填充成同样的厚度，而且它们可以以任何顺序填充入模。完成填料工作后，将本辅助模从主模取出，然后将凝固材料填充入料粒间的空隙中以促使粒料凝固成整体成型制品，在填入料凝固之后，就可将整体的成型制品从主模4中取出。
如图9所示，为了生产图2所示的制品，将花样粒料9R和9B填充入模腔5a和5b，使其厚度小于此制成品的总厚度，接着将骨料10所预定的厚度填充入辅助5外的模腔中及花样粒料9B、9R的顶面上。然后将辅助模5取走并将凝固材料填充入各填充料粒间的空隙内以使粒料凝固成一整体制成品。当然，也可如图10所示，先将一薄层骨料粒10铺设于加花模的整个底部，然后在辅助模2的模腔5a和5b内填充上预定厚度的花样粒料9R和9B，最后再将骨料在辅助模5外的模腔中填充到一预定的厚度。然后将辅助模从主模中取走并将凝固材料充填到各料粒间的空隙处以促使粒料凝固成一整体成型制品。
如图11所示，为了生产如图5所示的制成品，将表示覆盖于山顶上的白雪的白花样粒料9W填充入辅助模5的模腔5c中，将表示山坡的棕色花样粒料5Br填充入模腔5d中，将表示海洋的兰色花样粒料9B填充入辅助模腔5e中，并将表示天空的天兰色花样粒料9S填充入辅助模5外的模腔中。上述所有的粒料全部填充总厚度小于其制成品的厚度。接着将骨料粒10以保证获得希望厚度的制成品的量再填充入加花模内。当然，骨料粒10也可以先填充入整个加花模内，接着再将花样粒料9W、9Br9B和9S分别填充入模腔5c、5d和5e内及辅助模5外的模腔中。然后将辅助模5从主模中取出并将凝固材料填充入各料粒间的空隙处，以使粒料凝固成一个整体成型制品。
在上述的任何一种生产方法中，一旦全部花样粒料填充工作完成，就可在骨料10填充入之前或之后将辅助模5从主模中取走。只要取出辅助模5的工作是在形成的花样质量不会变坏的那个阶段上进行的。例如，在图8所示情况中，如果一将花要粒料9B、9R填充完毕就立即取走辅助模，花样就会塌毁，故取出工作是在骨料粒10已填充入辅助模1外的模腔后才进行的。在图9所示情况中，辅助模5可以在花样粒料9R、9B和骨料粒10全都填充到同一厚度后，或在骨料粒已填充到先填充入的粒料的顶部之后取出。在图10所示情况中，辅助模是在花样粒料9R、9B和骨料粒10充填完成后才取走的，而在图11所示情况中，辅助模既可以在完成花样粒料9S、9W、9Br和9S的填充工作之后或在骨料粒又填充入上述粒料顶部以后取出。辅助模取走时，由辅助模5的隔板分隔开的粒料(既可以两侧都是花样粒料，也可以一侧是花样粒料，另一侧是骨料粒料)就填入并填满由取走辅助模而产生的空隙。在取走辅助模时，最好利用振动器或超声波使辅助模和主模或两者之一振动，以促使粒料的塌陷作用，因而能利于对因抽出辅助模隔板而造成的空间的填充。出于同样的考虑，在取走辅助后粒料凝固期间，最好使用加压装置对全部粒料加压。
对所有粒料间的空隙填充凝固剂的工作可以用真空充填法来进行。而且也可以于其它各部份之前先对特定的区域内的粒料填充凝固剂，以便调整各部份粒料间的移动。还可以根据凝固材料的流动性，使用事先掺和了凝固材料的骨料粒。虽然辅助模的高度(深度)等于填充入其内的花样粒料厚度就可以了，但更方便的作法是，使辅助模5的高度做得能使之足以突出于主模4的顶面，从而使之易于从主模中取出，其情况如附图所示。
在生产上述成型制品的方法中，辅助模是设定为由非溶解性材料制作的。然而边可以使用由干胶或其它溶剂可溶解的材料制作的辅助模，在这样的情况中，辅助模由凝固材料溶掉，因而可将其底部封闭。
由于辅助模是在其内填充入花样粒料和骨料粒后才溶解掉的，故无需再将其取出。除了这点不同外，使用可溶性辅助模生产成型制品的方法基本是与使用不溶性辅模的上述实施中的生产方法是一样的。辅助模溶解时，由辅助模的隔板分隔开的料粒(可以两则都是花样料粒，也可以一侧是花料粒，另一侧是骨料粒)就填入并填满由辅助模的溶解而产生的空间。为了促进这种塌陷作用，可以使粒料经受振动或对之加压。
如期望辅助模在早期就溶解掉，可以通过在花样粒料充填完成之后即将凝固材料施加于上，然后再填充骨料粒。在此种情况中，随后再填充的凝固材料要相应减少。如果期望在花样粒料之前就填充预先掺有凝固材料的骨料粒，可使用一种由将其溶化掉需要相对较长一段时间的可溶性材料制作的辅助模，否则，在花样粒料填充完成之前，辅助模就可能溶化掉。
由于辅助模能溶解于主模内，而无需将其取走，故最好将辅助模的高度制作得与其内填充的花样粒料厚度一样。此外，亦无需使辅助模突伸出主模的上表面。
在上述的生产人造石料成型制品的方法中，粒料可以较高的密度填充入模，并可通过将加花模置于振动工作台上使之在填充花样粒料和骨料粒期间经受振动，以使全部粒料更加紧密。在图12所示的情况中，一块厚的，可压缩的、由无纺织布或类似材料制作的垫板6的顶面上。将膨胀剂添加到一种或多种已填充入辅助模5中的干花样材料9R和9B和已填入辅助模5外模腔中的骨料粒10之中(在所说的实例中，膨胀剂只施加于花样粒料9R和9B中)。在凝固期间，含有膨胀剂的粒料膨胀并压缩垫板6。其结果是，在制造品中相应于添加膨胀剂的花样部份或骨料粒部份就会突出于其余部份表面。在所说的这个实例中，主模4的顶部是敞口的，但更为突出的立体效果可以通过用一个重盖将主模4的顶部覆盖而确保粒料的膨胀主要出现在垫板6的方向这一措施来实现。此外，如果用一种能吸收水或油的材料制作的垫板6，那么垫板就会吸收多余的水或溶剂，其功效是可以确保各种不同材料内的含水量维持一致，由此而可使成型制品的强度得以改善。
以图12和13所示方式生产的人造石料制品是与图8所示实施例生产的相似的，因此，采用相似的技术以获得与图9和11所示方式生产的相似产品也是可能的。在图10所示情况中，由于花样粒料9R和9B是填充于先填入的骨料粒10的顶部的，因此即使不用厚垫板，而是例如通过将膨胀材料掺入填充到花样料粒间空隙处的凝固剂中，也可以使成品的花样部份突出到其余表面之上。在这同一情况中，可以借将能吸油或水的垫板于安放辅助模之前铺设于主模底部这一措施来改善此成型制品的强度。
在上述逐个说明的生产混凝土、陶瓷或人造石料的成型制品的任方法中，如图14和15所示在主模4底部先铺设一块带有销或突出物7′的薄板7或带有杆的、突伸出的或固定的丝状物、桩或环8′的薄板8，然后再于其上安放辅助模是很好处的。当花样材料9R、9B和骨料10分别填入各自的模腔中时，这些料就会被销或突出物7′或丝状物、环或桩8′定位。其结果是，使填充料在完成凝固前经受振动或类似作用期间内不会移动，这样就能确保不同的花样材料之间及花样材料9R和9B与骨料10之间的鲜明的界限。
可在薄板上设置由在不同填充的料凝固时可以溶解掉的材料制作的销、突出物、环、桩或丝状物，因而无需再设法将它们从薄板上除去。使用可溶性或不溶性薄板是根据材料必须保留的比例来决定的。
一种使用上述材料制作的加花模，生产不同于块状的其它形状成型制品的方法，结合附图16-25介绍如下。
图16-18介绍一种生产圆筒状成型制品的实施例。主模是由一个用天然橡胶、合成橡胶或类似物制作的可变形外架11和一个用金属塑料薄板、纸、无纺织布、编织布即纺织布、橡胶薄板或类似物制作的、可以卷起的薄底板12组成。外架11安放在薄底板12的上面，辅助模5安放在由外架11围成的区域内的预定位置上。将干花样材料9R和9B填充入辅助模5内，然后再将骨料10填充入辅助模外的模腔中(见图16)。待这两种填充料凝结而成为可以变形的状态时，就将一块类似于薄底板12的可以卷曲的辅助板13盖在外架11的加料区上(见图17)。由外架11围住的两种填入的夹在薄底板12和辅助板13的两个侧面间的材料随同外架11一起卷起(图18)。在完全凝固之前，已填入的两种材料一直维持卷起状态。由此可得到在所期望的部位上具有花样部分的圆筒状成型制品(如果使用陶瓷材料，在此得到的是以后可烧结成加花成型制品的料坯)。
在图19所示的实例中，花样材料和骨料是以与图16所示的同样方式填充的。在它们凝结而进入可变形状态之后，将其绕在与制成品内部形状相配的模14上(圆柱状成型制品其内部形状一般是圆形的)并在其凝固成一个圆柱状成型制品之前一直保持其卷绕状态。在这种情况中，由于在外架11之内花样材料9R、9B及骨料10的上侧是裸露的，且与模14的外表面接触，所以辅助板13可省去，如使用多边形模14，就能生产具有多边形截面形状的柱状产品。
在图18和19所示的卷绕方法中，在圆柱面架11首尾两端接触时，在相同地方骨料首、尾边缘就形成一个空腔。解决这个问题的一种方法是使外架的首尾两端稍微重复搭接一点，从而使在接缝处形成两层骨料。另外一种办法是将外架11的首、尾边切去，以使骨料的裸露的首缘贴接而防止在接缝处产生空隙。
以一种类似的方式，通过将花样材料9R、9B和骨料10以图16所示方式填充入加花模4内，在填和的料因凝结而进入可变形状态后，拆去外架11(情况如图20所示)，然后与放入到与圆柱状成型制品的内部形状配合的、并有法兰15′于其两端的模15内的薄底板12一起将已凝结的料卷起，凝结的料凝固之前，一直维持其卷起状等步骤(如图21所示)也可以生产圆柱状成型制品。在图19所示情况中，外架11的内部长度当然应当做得与模15的外圆周面一样长，而将其宽度做得与模15的两上法兰15′间的距离一样。在这种方式中，也可以省去辅助薄板13，而且通过使用多边形模15，还可以生产具有多边形截面的柱状成型制品。
虽然以上是有关生产圆柱成型制品的描述，但通过使加花模局部或整体变形而生产出圆柱状以外的其它成型制品也是可能的。
例如，通过将花样材料9R、9B和骨料10填入图16所示的加花模中，然后将此制成物置于图22所示的、其上表面有充有凝胶17的一个凹部16的下模18中，然后用一个带有凸部19的上模20压向制成物，其下表面就被推向凹部16，由此可制成带下凹部的成型制品。在这种情况下，由于变形的只是加花模的一部分，即底薄板12的一部分，因此外架11无需可变形的。向凹部16充以凝胶的目的是使薄底板12位于凹部16之上的部分保持平整，直到用上模20施加压力。在用上模20施压的初始阶段，随着底板12和其上的材料进入凹部16中，凝胶就沿凹部16的上缘溢出。此外，下模18可用粘土或其它可塑性材料制作，在这种情况下，由于可塑性材料的下模可以用上模加压而下陷成凹部16，故无需使用凝胶17。
而且，顶盖瓦状成型制品也可以用将花样材料9R、9B和骨料10填充入图16的示出的加花模来制作。其具体作法如下将上述加花模及制成物如图24所示置于具有一升高、降底起伏的上表面的下模21上，然后用一个可塑性平板22(见图25)从上向下压，使加花模及其内的两种填充料均随下模21的轮廓变形。在这个实例中，使外架11及置于底部上的薄底板12构成主模4也是可以的。通过使用配备有可变形底部的外架11，也可以使用其底部封闭的主模4。
在以上述方式进行主模的部份或全部变形的生产中，如果辅助模也是可变形的，即使它是不溶性的，那在主模变形之后取走辅助模也是可以的。然而，如果辅助模既不能变形又不能溶解掉，那末它必须在主模变形之前就被取走。当然，若辅助模是水溶性的，那只要在辅助模已开始溶化后再使主模变形就够了。
在根据图8-10所示的实施例介绍中，均称干花样材料9R和9B是填充入辅助模中的。但本发明不仅限于此种方式。通过将干花样材料填充入辅助模内的仅某些模腔中，然后再将干或湿的骨料填充入加花模的余下的模腔中也是可以进行成型制品生产的。
而且，花样材料和骨料的填充不一定需用人力进行，也能用一种自动装置来进行，这就使填充材料能够以一种精美的点线状花样(方式)填充。
另外，也可以在花样材料和骨料在加花模中凝固过程中用压力机对其施加一定压力，也能在填充材料和/或制品取出时对辅助模和主模或两者之一用振动器或超声波施加振动。
使用如图12和13所示的那类吸水或油的垫板是很有好处的。垫板从含有过多的水、润滑剂/粘接剂和溶剂的部份中将之吸出并将之供应给缺少它们的那一部份中去，这样就可保证这些成份在整个制品中的含量均匀一致，并能减低表面水(溶剂)对水泥(树脂)的比例，从而在加压期间利于排出气体。这样就能使产品的外观更美。
如上述介绍，本发明使得可以容易地生产加花混凝土成型制品、加花陶瓷成型制品、或加花人造石料成型制品，它们均可带有突出于制品的局部或整个表面的花样部份。由于花样多是成型在成型制品表面下一定深度中，因此即使由于括擦而一部份材料从制品表面上除去时，花样也不会磨掉或变得难看。本发明还使得先生产出一个厚的成型制品然后将它切成多个具有相同花样的薄成型制品也成为可能。
通过将干花样材料填充入置于主模内的辅助模和/或辅助模外的模腔中而形成花样部份时，花样材料能以任何不希望的空隙的密实状态填充入模。而且，花样材料和骨料填入并填满由取出或溶掉辅助模而产生的空间，从而使花样部份和基部之间有清晰的交线，并且使花样作为一个整体有清楚的分界线。从另一方来说，在花样材料和骨料均填充入加花模中而且辅助模已经取出之后，在这两类材料的分界线处(如通过搅拌)搅乱它们的分界线或使之混成一个整体也是能做到的。采用这种措施使之可能生产类似大理石或别种天然石料的成型制品。另外，通过适当选择填充入的每层材料的颗粒尺寸和填充比例，可能获得多孔透水的花样部份，通过适当选择填充入的每层骨料的颗粒尺寸和填充比例，可能获得多孔透水的基部;通过适当选择花材料和骨料的颗粒尺寸和填充比例也能得到多孔透水的成型制品。
而且，如果不小心将花样材料填充错位置的话，由于这种材料填充入模中时是干的，因而能够借助于真空吸尘器一类的设备将它们抽吸并除去，这种错误是很容易补救的。
权利要求
1.一种生产加花成型制品的方法，有如下步骤将具有适合成型花样形状的辅助模置于用于制作成型制品的主模内的预定位置而构成一个加花模；将构成花样的干花样材料填充入加花模中的一个预定模腔中；将构成成型制品的基部的骨料填充入还没有被加花材料填充满的加花模的其余模腔中；取出辅助模；使已填充入加花模中的花样材料和骨料凝固成成型制品；将成型制品从主模中取出。
2.一种如权利要求1所述方法，其特征在于，花样材料至少是从水泥粉和树脂中选择出的一种;骨料至少是水泥粉或树脂与细填充料的混合物中选出的一种;而成型制品是混凝土成型制品。
3.一种如权利要求1所述的方法，其特征在于，花样材料至少是水泥粉或树脂与颜料和细填料的混合物中的一种;骨料至少是水泥粉或树脂与细填料混合物中的一种;成型制品是一种混凝土成型制品。
4.一种如权利要求2或3所述的方法，其特征在于，已填充入加花模中的花样材料和骨料是通过加水于其内而使之凝固为成型制品的。
5.一种如权利要求4所述方法，其特征在于，辅助模是由水溶性材料制作的，而且是由加入到花样材料和骨料中的水溶解掉的。
6.一种如权利要求2或3所述方法，其特征在于，骨料至少是水泥粉或树脂与细填料的含水混合物中的一种;而且骨料和花样材料是由含在骨料中的水份使之凝固为成型制品的。
7.一种如权利要求6所述方法，其特征在于，辅助模是由水溶性材料制作的，且是由骨料中所含的水份将其溶解掉的。
8.一种如权利要求2或3所述方法，其特征在于，将混凝土成型制品粘结于现有的混凝土表面上。
9.一种如权利要求1所述方法，其特征在于，花样材料是一种填充粒料;骨料也是一种填充粒料;已填入加花模中的这两种填充料靠将凝固材料填充入填充料间的间隙而使之凝固成成型制品;这种成型制品是一种人造石料成型制品。
10.一种如权利要求9所述方法，其特征在于，辅助模是由可溶性材料制作的，并由含于凝固材料中的溶剂将其溶去。
11.一种如权利要求1所述方法，其特征在于，花样材料至少是粘土、岩屑、岩粒、玻璃屑、玻璃粒、瓷轴屑中的一种;骨料至少是粘土、岩粒、岩屑、玻璃粒、玻璃屑中的一种;将已填充入的花样材料和骨料压成料坯;将料坯从加花模中取出并将之烧结成陶瓷成型制品。
12.一种如权利要求1所述方法，其特征在于，花样材料至少是粘土、岩屑、岩粒、玻璃屑、玻璃粒和瓷釉粉之中的一种与至少是颜料和上色剂之一的混合物;骨料至少是粘土、岩屑、岩粒、玻璃屑、玻璃粒之中的一种将已填充入的这两种料压成料坯，将料坯加花模中取出并将之烧结成陶瓷成型制品。
13.如权利要求1所述方法，其特征在于，花样材料至少是粘土、岩屑、岩粒、玻璃屑、玻璃粒和瓷釉屑中的一种;骨料至少是粘土、岩屑、岩粒、玻璃屑、玻璃粒之一与至少是颜料和着色剂之一的混合物;将填充入的以上两种填充料加压成料坯;将料坯从加花模中取出并将之烧结成陶瓷成型制品。
14.一种如权利要求1所述方法，其特征在于，花样材料至少是粘土、岩屑、岩粒、玻璃屑、玻璃粒、瓷釉屑之一与至少是颜料和着色剂之一的混合物;将填充入的上述两种材料加压成料坯;将料坯从加花模中取出并将之烧结成陶瓷成型制品。
15.一种如权利要求11至14之一所述方法，其特征在于，是在填入的骨料和花样材料中含有水份的情况下将之加压成料坯的。
16.一种如权利要求11-14之一所述方法，其特征在于，是在已填充入的骨料和花样中含有润滑剂/粘结剂的状态下将之压成料坯的。
17.一种如权利要求15所述方法，其特征在于，辅助模是由可溶性材料制作的，并且由含有于骨料和花样材料中的水份将其溶去。
18.一种如权利要求16所述方法，其特征在于，辅助模是由可溶性材料制作的，并且由含于骨料和花样材料中的润滑剂、粘接剂将其溶去。
19.一种如权利要求1所述方法，其特征在于，辅助模及主模均由可变形材料制作。
20.一种如权利要求19所述方法，其特征在于，可变形材料是天然橡胶，含成橡胶和可塑性材料中之一种。
21.一种如权利要求1所述方法，其特征在于，主模在其底部上配置一块其内表面上有销或突出物的薄板，辅助模就安放于薄板的顶面上。
22.一种如权利要求1所述方法，其特征在于，主模在其底部上配置一块其内表面上有插入的或固接的或由内表面突起的丝状物、环或桩的薄板，辅助模就安放在薄板的顶面上。
全文摘要
一种生产加花成型制品的方法分下列步骤将一个有适合制作花样形状的辅助模置于成型制品的主模内的预定位置组成加花模；将用于构成花样的干料填充入加花模的一个预定模腔中；将构成成型制品的基础部的骨料填充入加花模中尚未被花样材料填满的其余模腔；取出辅助模，使已填充入加花模中的花样材料和骨料凝固成型制品；从主模中取出成型制品；如有必要，再烧结这成型制品。
文档编号B44F9/04GK1060430SQ91109290
公开日1992年4月22日 申请日期1991年8月27日 优先权日1990年8月27日
发明者内田宏之, 大贯光洋, 渡边秀男 申请人:Cca株式会社