专利名称：带有图案的成型制品的模制设备及生产该制品的方法
技术领域：
本发明涉及一种用各种类型的颗粒来生产带有图案的成形制品的模制设备，以及用该模制设备生产带有图案的成形制品比如，带有图案的成形混凝土制品、带有图案的成形人造石头制品、烧结成带有图案的成形陶瓷制品前的粗产品、带有图案的成形陶瓷制品、具有厚涂颜料层的成形制品、成形的塑料制品、带有图案的成形的食品等的方法。
本说明书中所用的术语“颗粒”规定包括三种不同的用词，即particles，grains和granules，它们或者单独使用或者相互结合使用。
到目前为止，在物品，比如铺路用的砌块的部分表面上形成指示人行横道、停车标志或其它这类交通控制标志的图案或者在这些砌块的整个表面上形成某种图案的唯一可采用的方法，是将所说的表面涂刷上某种涂料，比如颜料，或者镶嵌出所希望的图案。
由于涂在铺路用的砌块的部分表面或全部表面上的图案容易受到，例如在这些砌块上行驶的车辆的轮胎的擦磨，所以，这些图案很快就磨损掉，不得不经常隔一段时间重新制作。这项工作所需要的劳动量是相当大的。然而，就通过镶嵌形成图案来说，这项工作自身是麻烦的且非常昂贵。
本发明是鉴于上述情况而做出的，其目的在于提供一种能快速地生产带有图案的成形制品的设备和方法，即使这些带有图案的成形制品受到表面擦磨也不会失去它们的表面图案，而且不会变得难看。
为了实现上述目的，根据本发明的用以生产带有图案的成形制品的模制设备包括一个由限定所要生产的图案边界的至少一个分隔件、以规定间距围绕该分隔件的一个外围框和用以封闭分隔件及外围框上端的一个盖子构成的型模;至少一个用以将颗粒供入由分隔件围成的图案空间的第一供料口;至少一个用以将颗粒供入分隔件和外围框之间的图案空间的第二供料口，以及与第一供料口和第二供料口中至少一个相连的，由压缩空气把颗粒供给图案空间中至少一个空间的进料装置。
在本发明的一种优选形式中，模制设备包括由至少一个限定所要生产的图案边界的分隔件、一个以规定间距围绕该分隔件的外围框和一个用以封闭分隔件及外围框上端的盖子构成的型模;至少一个用以将颗粒供入由分隔件围成的图案空间的第一供料口;至少一个用以将颗粒从分隔件所围成的图案空间吸出的第一抽吸口;至少一个用以将颗粒供入分隔件和外围框之间的图案空间的第二供料口;至少一个用以将颗粒从分隔件和外围框之间的图案空间吸出的第二抽吸口;与第一供料口和第二供料口中至少一个相连的、由压缩空气把颗粒供入图案空间中的至少一个空间的进料装置;以及与第一抽吸口和第二抽吸口中至少一个相连的、用以从图案空间吸出颗粒的抽吸装置。
在本发明的另一个优选形式中，模制设备包括由一个限定所要产生的图案边界的分隔件和一个封闭该分隔件上端的盖子构成的型模;一个用以把颗粒供入由分隔件围成的图案空间的供料口;一个用以把颗粒从分隔件围成的图案空间吸出的抽吸口;与供给颗粒的供料口相连接的进料装置;以及与抽吸口相连的、用以将颗粒从图案空间吸出的抽吸装置。
本发明还提供了一种生产带有图案的成形制品的方法，该方法包括以下步骤将由至少一个限定所要产生的图案边界的分隔件、一个以规定的间距围绕该分隔件的外围框和一个用以封闭分隔件及外围框上端的盖子构成的型模放置在一个基底面上或者一个垫层上;将干燥颗粒供到由分隔件围成的图案空间及分隔件和外围框之间的图案空间把型模从基底面或者垫层上移开;形成一个具有规定图案的颗粒层(course)，以及使颗粒固化成一个整块。
在本发明的一个优选形式中，该方法包括以下步骤把由一个限定所要生产的图案边界的分隔件和一个封闭该分隔件上端的盖子构成的型模放置在一个基底面上或者垫层上;把干燥颗粒供到由分隔件围成的图案空间;将型模从基底面上或者垫层上移去;形成一个具有规定图案的颗粒层(course);以及使颗粒固化成一个整块。
在本发明的另一个优选形式中，该方法包括以下步骤把由至少一个限定所要生产的图案边界的分隔件、一个以规定间距围绕该分隔件的外围框和一个封闭分隔件和外围框上端的盖子构成的型模的敞口侧向下压进一个原有的颗粒层内，该颗粒层在一个基底面上;从分隔件围成的图案空间和分隔件与外围框之间的图案空间中的至少一个空间抽吸原有颗粒层的颗粒;向其内原有的颗粒层颗粒已被抽出的至少一个图案空间供应不同于原有颗粒层的那些颗粒的颗粒;将型模从原有的颗粒层上移去;在原有的颗粒层内形成一个具有规定图案的颗粒层(course);以及使供给的颗粒和原有的颗粒层颗粒固化成一个整块。
在本发明的又一个优选形式中，所说明方法包括以下步骤把由一个限定所要生产的图案边界的分隔件和一个封闭该分隔件上端的盖子构成的型模的敞口侧向下压进在一个基底面上的原有颗粒层内;把原有的颗粒层的颗粒从分隔件围成的图案空间内吸出;向其内原有的颗粒层颗粒已被抽出的该图案空间供应不同于原有颗粒层的那些颗粒的颗粒;把型模从原有的颗粒层上移去;在原有的颗粒层内形成一个具有规定图案的颗粒层;以及使供给的颗粒和原有的颗粒层固化成一个整块。
由于为了生产带有图案的成形制品，本发明用包括了一个限定所要生产的图案的分隔件的型模来形成图案空间，因此，能够以高的速度重复生产成形制品。另外，利用压缩空气把颗粒供到所说的图案空间使得能够几乎瞬间即形成成形的颗粒制品。此外，由于本发明能够通过把型模压入原有的颗粒层，局部地去掉原有的颗粒，然后将其它的颗粒供入抽空了的空间的方式生产带有图案的成形制品，所以，能够用给予的基本材料并添加不同的材料很容易地生产出带有不同图案的成形制品。
本发明的上述和其它特征通过下面结合附图进行的描述会变得显而易见。
图1是用以解释基于本发明的、生产成形制品的设备(即模制设备)的第一种实施例的示意图;
图2是图1所示模制设备上的型模的一个例子的剖视图;
图3是图1所示模制设备上的型模的另一个例子的剖视图;
图4是图1所示模制设备上的型模的又一些例子的透视图;
图5是用以解释模制设备的另一种实施例的一个改进形式的示意图;
图6是图5所示模制设备上的型模的剖视图;
图7是用以解释模制设备的第一种实施例的另一个改进形式的示意图;
图8是图7所示模制设备上的型模的透视图;
图9是用以解释根据本发明的、用以生产成形制品的设备的第二种实施例的示意图;
图10是图9所示模制设备上的型模的透视图;
图11是用以解释模制设备的第二种实施例的一个改进形式的示意图;
图12是图11所示模制设备上的型模的透视图;
图13是用以解释模制设备的第二种实施例的另一个改进形式的示意图;
图14是用以解释模制设备的第二种实施例的再一个改进形式的示意图;
图15是图14所示模制设备上的型模的透视图;
图16是用以解释根据本发明的、用以生产成形制品的设备的第三种实施例的示意图;
图17是用以解释模制设备的第三种实施例的一个改进形式的示意图;
图18是表示图17的模制设备上使用的三种类型的分隔件的示意图;
图19是由本发明生产的成形制品的第一种样品的透视图;
图20是由本发明生产的成形制品的第二种样品的透视图;
图21是由本发明生产的成形制品的第三种样品的透视图;
图22是由本发明生产的成形制品的第四种样品的透视图;
图23是由本发明生产的成形制品的第五种样品的透视图;
图24是由本发明生产的成形制品的第六种样品的透视图;
图25是由本发明生产的成形制品的第七种样品的透视图;
图26是表示图14的模制设备上使用的另一种型模的透视图。
图1～图8图解说明根据本发明生产的带有图案的成形制品的模制设备的第一种实施例。然而，应当明白，基于这个实施例的模制设备并不限于图中所示的那些结构，而是可以构成各种其它的结构形式。图1和图2所示的模制设备用来生产带有星形图案的成形制品。该设备装有一个型模M，型模M由一个高度等于要形成的星形图案层厚度的连续的星形分隔件1、一个围绕分隔件1有相同高度的外围框2和一个封闭分隔件1及外围框2上端的盖子3形成。型模M具有一个进料口5A，用以把颗粒压入星形分隔件1内部的图案空间4A，型模M还具有一个进料口5B，用以把颗粒压入外围框2和星形分隔件1之间的图案空间4B。进料口5A和5B通过供料管6A和6B与压缩空气贮存罐7相连。供料管6A和6B的与型模M相连的那部分是刚性的，而且各自设置一个手动闸门6′。两个供料管的剩余部分由软管或者其它柔性管制成，而且各具有一个连接到从它们的中间位置分出的分枝上的颗粒容器(8A或8B)。在每一个颗粒容器8A和8B的下部，在容器供料口附近，各设置一个与相应的手动闸门6′联动的电动闸门8′。压缩空气储存罐7与一空气压缩机9相连，以便向储存罐7供应压缩空气。盖子3在图案空间4A和4B上方的那些部分制造成具有排气孔10的形式，该排气孔内装有过滤件。
为了生产成形制品，用手移动型模M，将其敞口侧向下放到一个基底面11上(如图2所示)，该基底面可以是一块板或者类似物。之后，将闸门6′和8′打开，以使压缩空气把不同颜色的颗粒材料供到图案空间4A和图案空间4B。当两个图案空间都已经均匀地和完全地充满之后，将所说的闸门关闭。然后，将型模M提高离开基底面11，在其上留下一个具有星形图案和包围该星形图案的背景图案的成形制品S，这两种图案均由规定厚度的颗粒层构成。通过下述方法使得颗粒层固化成一个整块，从而获得最终的成形制品。
以下方法也是可行的在预先在基底面11上形成的具有规定厚度的原有颗粒垫层上形成成形制品S，然后使其与垫层固结在一起，或者在成形制品S的顶部形成一垫层，并使它们固结在一起。
在图1和图2所示的结构形式中，供料口5A和5B设置在盖子3上。然而，如图3所示，也可以代之以把颗粒供料口和供料管设置在分隔件1和外围框2上。另外，分隔件1和外围框2的高度不必一定是相同的，只要分隔件1和外围框2当中之一方或另一方的底部边缘能够紧密地接触基底面11即可。(为了简便起见，有关电路系统驱动电动闸门的装置等等将不作介绍)。
如图4所示，也能够把型模M的分隔件1和外围框2与撑条2′固定在一起，并使盖子3相对于型模M是可连接的或可拆卸的。就这种结构形式来说，通过有选择地把盖子3固定到装有不同形状的分隔件1的外围框2上，则能够构造出不同的型模M，所说的不同形状的分隔件1如图4中所示的星形、月牙形和太阳形分隔件。这种结构形式使得在基底面11上可能形成有希望厚度的各种各样图案的成形制品。在图4所示的情况下，盖子3和外围框2之间的连接是通过在外围框2的上边缘处设置一法兰盘2a，并把盖子3放置到法兰盘2a上，使其周边与法兰盘2a的周边对齐，然后用螺母和螺栓把盖子3和外围框2固定在一起而实现的。然而，实现盖子3和外围框2之间的可连接的/可拆卸的关系的结构并不限于此，可以用磁性连接或各种其它方式代替之。在任何情况下，为了确保与分隔件1和外围框2的上边缘紧密密封，最好是在盖子3的下表面上附着一层或者覆盖一层橡胶、海绵、各种类似橡胶的塑料中的任意一种或者类似物。此外，可以把透气的无纺材料或类似材料的垫子附着到盖子3的下面来代替排气孔10的设置，以便与分隔件和外围框产生接触，因此，夹在盖子和分隔件及外围框的上边缘之间的那部分垫子既起过滤件的作用又起排气孔的作用。
如图4所示，星形和月牙形的分隔件1是连续的，而太阳形的分隔件1则具有不连续的部分1′。当颗粒在被供到外围的图案空间4B之前，先被供到由具有不连续部分1′的分隔件1限定的图案空间4A时，它们会通过不连续的部分1′吹出而进入图案空间4B。这样可象征太阳的耀斑、模糊的云团边缘等。
图5和图6示出了图1所示的模制设备的第一种实施例的一个改进形式。与图4所示的情况类似的是，型模M的分隔件1和外围框2用撑条2′固定在一起，盖子3制成可从型模M上拆卸下来的形式。设有电动闸门8′的颗粒容器8A直接安装在盖子3上，并与盖子的供料口5A连通，以便将颗粒供到由分隔件1限定的图案空间4A。供料管12的一端与设置在盖子3上的供料口5B相连，以便将颗粒供到图案空间4B。供料管12的上述这一端设有一电动闸门12′，而它的另一端则与安装在颗粒容器8B下端的一个泵P相连。泵P与电动闸门12′的开/关动作同步地运行，且由一个压缩空气储存罐7向其供应压缩空气，而压缩空气储存罐7内的压缩空气由空气压缩机9供给。
固定在盖子3上的颗粒容器8A被安装成可相对于一桥形支架14左、右(Y方向)移动并可竖直地移动的形式，而桥形支架14可沿着导轨13前、后(X方向)移动。因此，颗粒容器8A能够在XY系统的范围内被随意地定位。在X方向上在其动程的一端，由一个较大的颗粒容器15向其补充颗粒。此外，还可以将盖连接到一个整体的分隔和外围框部件上或自该部件上折卸下来。颗粒容器8B、泵P、压缩空气储存罐7以及空气压缩机9均设置在轨道13的外面。
对于这种结构来说，可以按以下两种方法中的任意一种来组成型模。一种是，将分隔和外围框部件与盖子3分离开，并放置在将要在其上形成图案的一个基底面(一块薄板或类似物)上，并将支承在XY支架上的盖子和颗粒容器降低，落在所说部件上，以便盖子从顶部封住图案空间4A和4B。另一种是，将所说部件安装到盖子的下面，并将所得到的型模放到基底面11上想要在那里形成图案的位置处。然后，不管那种情况，都要将电动闸门8′打开，以便把颗粒从颗粒容器8A直接供入图案空间4A，与此同时，图案空间4B由泵P和压缩空气以高密度供给的颗粒均匀地和完全地充满。然后，把电动闸门8′和12′关闭，并把型模从基底面11上移去，在基底面11上留下一个由规定厚度的颗粒层构成的带有图案的成形制品S。通过下面描述的方法使得颗粒层固化成一个整块，从而获得各种各样的最终成形制品。(为了简便起见，有关型模的连接/脱离机构、闸门和桥形支架的驱动机构等等将不作介绍)。
另外，通过用不同结构的分隔件，比如图4所示的星形、月牙形和太阳形分隔件来进行上述作业，能够生产出如图5所示的带有各种各样图案的成形制品。
在这种情况下，当颗粒的供料动作完成之后，分隔件1和外围框2分别从基底面11上移去(为了确保颗粒容器8A不借助于压缩空气就能够把颗粒供到图案空间4A，仅在图案空间4B上设置排气孔10即可)。
图7和图8示出了图1所示模制设备的第一种实施例的另一个改进形式。在这种情况下，型模M用来形成图8所示描绘的景象的成形制品S。该型模由分隔件1、一个与分隔件1等高的矩形边框2和一个盖子3组成，所有这些构件形成一个整体。盖子3上设有四个供料口5A、5B、5C和5D，用以分别向由分隔件和外围框限定的四个图案空间4A、4B、4C和4D供应颗粒。这些供料口通过供料管16A、16B、16C、和16D与一个压缩空气储存罐7相连。在这些供料管的中间位置各设有电动阀门16′，而且在这些电动阀门16′的附近设有颗粒容器8A、8B、8C和8D，这些颗粒容器从供料管上分枝出去。每一个颗粒容器都设有电动闸门8′。压缩空气储存罐7由空气压缩机9供应压缩空气。由分隔件、外围框和盖子构成的型模M，被支承在一个可竖直地移动的臂17上，以便将其放到基底面上或者从基底面上移去。表示山脉和其雪帽的那两个分隔件是连续的构件，而表示云彩的那个分隔件是前面所述的不连续的分隔件。盖子3上与供料口有关的位置处设有排气孔10，每一个排气孔都装有过滤件。
为了生产成形制品，把由整体形成的分隔件、外围框和盖子构成的型模M侧朝下放置在基准面上，并把各个颗粒容器的电动闸门8′打开，以便压缩空气把不同颜色的颗粒送进图案空间4A～4D。当所有的图案空间都已经均匀地、完全地充满时，把闸门关闭。然后把型模M提高离开基底面11，在基底面11上留下一个具有景象图案的成形制品S，该景象图案包括棕色的山、白雪、白云和蓝天，所有这些都由规定厚度的颗粒层形成。通过使颗粒层固化为一个整块的办法，能够获得最终的成形制品。(为了简便起见，有关闸门、阀、臂等的驱动机构将不作介绍)。
图9-15图示了根据本发明的、用以生产带有图案的成形制品的模制设备的第二种实施例。然而，应当明白，基于这一实施例的模制设备并不局限于附图所示的那些结构，而是可以构成各种其它的结构形式。图9和图10所示的模制设备用来生产带有星形图案的成形制品。该模制设备装有一个型模M，型模M包括一连续的星形分隔件1，该分隔件的高度等于要形成的星形图案层的厚度;一个同样高度的、稍稍大一些的星形外围框2，该外围框以规定的间距围绕着分隔件1;以及一个整体地连接分隔件1和外围框2并将分隔件1和外围框2上端封闭的盖子3。型模M具有一个用以将颗粒供到星形分隔件1内部的那个图案空间4A的供料口5A;一个用以将颗粒吸出图案空间4A的抽吸口18A;一个用以将颗粒供到外围框和分隔件之间的图案空间4B的供料口5B;以及一个用以将颗粒从图案空间4B吸出的抽吸口18B。两个供料口5A和5B通过供料管6A和6B与一压缩空气罐7相连。供料管6A和6B的与型模M相连的那部分是刚性的，而且各设有一个手动闸门6′。供料管的其余部分由软管或者其它柔性管制成，且各具有一个连接到从它们的中间位置分出的分枝上的颗粒容器(8A或8B)。在每一个颗粒容器8A和8B的下部，在容器供料口的附近设有一个与有关的手动闸门6′联动的电动闸门8′。空气储存罐7与一空气压缩机9相连，以便向空气储存罐供应压缩空气。抽吸口18A和18B通过抽吸管19A和19B与一个吸气器20相连。在盖子3上面对图案空间4A和4B的位置处设有排气孔10，每个排气孔都装有过滤件。
为了生产成形制品，用手把具有分隔件1、外围框2、盖子3、供料口5A和5B以及抽吸口18A和18B的型模M提起，并把敞口侧朝下放到薄板或者别的基底面11上。打开闸门6′和8′，以便压缩空气把不同颜色的颗粒供到图案空间4A和4B。当图案空间已经均匀地、完全地充满时，关闭闸门。然后，把型模M提高离开基底面11，留下一个由规定厚度的颗粒层构成的、具有图9所示星形图案的星形成形制品S。于是，可通过合适的方法使颗粒层固化成一个整块，从而获得由一个大星和套在其内的不同颜色的一个小星组成的各种最终成形制品。(为了简便起见，有关电路系统、用以驱动电动闸门的驱动装置等不再作介绍。)图11和12示出了图9所示的模制设备的第二种实施例的一个改进形式。在这种情况下，型模M由三个星形分隔件1、一个以规定间距围绕上述三个星形分隔件1的矩形外围框2和一个整体地连接分隔件1及外围框2的盖子3构成。型模M与三根供料管21A相连，每根供料管各设有一电动闸门21′，以便将颗粒供到星形分隔件1.内部的图案空间4A;与三根抽吸管22A相连，以便将颗粒从图案空间4A内吸出;与两条供料管21B相连，以便将颗粒供到外围框和分隔件之间的图案空间4B;以及与两条抽吸管22B相连，以便将颗粒从图案空间4B内抽出。带有用以将颗粒供到图案空间4A的电动闸门21′的三根供料管21A是可伸长的，而且连接到位于型模M上方的一个颗粒容器8A上。用于图案空间4B的那两根供应管21B与一空气储存罐7相连，在供料管的中间位置上设有一个电动闸门21″，而且，在供料管电动闸门21″邻近的一个分枝上连接有一颗粒容器8B。空气储存罐7与一空气压缩机9相连，以便向空气储存罐7供应压缩空气。抽吸管22A和22B与一吸气器20相连。由分隔件、外围框和盖子构成的且与供料管和抽吸管相连的型模M，被一桥状支架14支承，且可与颗粒容器8A一起沿着该桥状支架14横向移动。盖子3能够在颗粒容器8A下方的空间内垂直移动，且桥状支架14横跨一个起基底面11作用的带式输送机35。在盖子3的图案空间4B上方的一个位置处设置了排气孔10，其内装有过滤件。
为了生产成形制品，把型模M的敞口侧向下放到基底面11上。把电动闸门21′打开，以便将颗粒从颗粒容器8A直接供入三个图案空间4A，与此同时，图案空间4B由压缩空气送来的不同颜色的颗粒均匀地和完全地充满。然后，把闸门关闭，把型模M从基底面上移开，则在基底面上留下一个由规定厚度的颗粒层构成的、具有如图11示出的、由三个封闭星星构成的成形制品S。通过使颗粒层固化成一个整块的办法，可获得最终的成形制品。(为简便起见，有关用以驱动闸门和带式输送机的以及横向和竖直地移动型模M的机构等不再作解释)
当分隔件1具有如同前面实施例中的不规则周边时，例如，除了考虑到来自供料口的颗粒流量而设置排气孔10外，最好在盖子3上设置一些辅助流量调节板，和/或根据需要增加供料口的数量。
图13示出了图9所示模制设备的第二种实施例的另一个改进形式，在这一改进形式中，三个不同类型的型模M-Ⅰ、M-Ⅱ和M-Ⅲ以120°的间隔装在一个转动体23上，该转动体的放置轴线处在水平面内，三个型模的分隔件1，例如，按图4所示的方式制成星形、月牙形和太阳形。转动体23可转动地支承在一根水平梁24上，水平梁24适合由马达或类似装置驱动着竖直移动。转动体23适合被一单向电机或类似装置驱动以120°的间隔间歇地转动。
在这一模制设备中，转动体23转动，一直转到型模M-Ⅰ、M-Ⅱ和M-Ⅲ中的与想要生产的成形制品上的图案相应的那个型模，比如，型模M-Ⅱ垂直指向下，从上方面对基底面11时为止。然后，把水平梁24降低，以便把型模M-Ⅱ放到基底面11上，之后，利用压缩空气把不同颜色的颗粒供到分隔件内部的图案空间4A和分隔件1和外围框2之间的图案空间4B。其结果是，型模M-Ⅱ在基底面11上形成了具有月牙图案的成形制品S。
为了保证能够把不同颜色的颗粒有选择地供到每一种型模的图案空间4A和4B，以及保证能够把包含在这些图案空间内的颗粒吸出去，供料管21A的一端和抽吸管22A的一端要与每一个型模的图案空间4A相连，而供料管21B的一端和抽吸管22B的一端要与每一个型模的图案空间4B相连。转动体23绕一根静止的中心轴25转动，一个转换式轴套插在中心轴25和转动体23之间，并与转动体23一起转动。三对供料管21A和21B的另一端以及三对抽吸管22A和22B的另一端，以120°的间隔围绕转换轴套连接。来自一个吸气管20的主抽吸管26和来自一个空气储存罐7的主供应管27均连接到中心轴25的端面上。主供应管27穿过一个管线式混合器(line mixer)28，并与一个颜料容器29相连，颜料容器29上安装有电动闸门29′并盛有可分别供应的四种不同的基本颗粒颜料(黑、红、蓝和黄)，在该颜料容器29的上游侧的主供应管线上还设有颗粒容器30，该颗粒容器上装有电动闸门30′。空气储存罐7与一空气压缩机9相连，以便向该空气储存罐7供应压缩空气。在型模的盖子上面对图案空间4A和4B的位置处设有排气孔，每个孔都装有过滤件。分隔件和外围框的下边缘由橡胶或者其它能够同基底面11紧密接触的材料制造。
转动体23的中心轴25的外表面上设有两个用以把主供应管27与型模的图案空间4A和4B连通的阀口和两个用以把主抽吸管26与型模的图案空间4A和4B连通的阀口。转换轴套与转动体23作为一体一起绕中心轴25转动，因此，当一个型模，比如，型模M-Ⅱ笔直朝下时，只有型模M-Ⅱ的供料管21A和21B及抽吸管22A和22B与中心轴25上的阀口连通，而当其它的型模，比如，型模M-Ⅰ(或者M-Ⅲ)笔直面朝下时，只有型模M-Ⅰ(或者M-Ⅲ)的供料管21A和21B及抽吸管22A和22B与上述的阀口连通。为了确保各自的管子能够打开和关闭，每个型模的供料管21A和21B都设有电动闸门21′，而它们的抽吸管22A和22B则都设有电动闸门22′。
为了生产成形制品，转动转动体23，使得三个型模中之一笔直指向下，之后，将水平臂24降低，以使型模的敞口侧抵靠在基底面11上。然后，把供料闸门21′、30′和29′打开，以允许压缩空气把图案空间4A和4B均匀地和完全地充满颗粒，这些颗粒或者是原样的或者是通过与颜料混合所得到的不同颜色的颗粒。然后，关闭闸门，并把型模从基底面上移开，在基底面上便留下一个由规定厚度的颗粒层构成的、具有星星、月亮、太阳或其它所希望的图案的成形制品S。(为简便起见，有关用以驱动横梁、闸门、阀和类似部件的驱动机构等不再作解释)。
图14和图15示出了图9所示的模制设备的第二种实施例的又一个改进形式。在这一改进形式中，型模M用来生产景象图案。该型模M由外围框2、固定在外围框2上的分隔件1和一可拆卸的盖子3构成。与图7所示的情况类似，在分隔件1和外围框2之间也是形成四个图案空间4A、4B、4C和4D。盖子3上设有四个用以把颗粒供到四个图案空间的供料口5A、5B、5C和5D，还设有四个用以把颗粒自所说空间抽出的抽吸口18A、18B、18C和18D。供料口通过供料管16A、16B、16C和16D与一空气储存罐7相连。各供料管在其中间位置处各设有一个电动阀门16′，而且各具有一个连接到在阀门附近的一个分枝上的颗粒容器8A、8B、8C和8D。空气储存罐7与一空气压缩机9相连，以便向空气储存罐供应压缩空气。抽吸口通过抽吸管19A、19B、19C和19D与一吸气器20相连，在吸气器20附近的一段公用抽吸管上，设置了一个电动闸门19′。由分隔件1、外围框2、盖子3、供料口5A-5D和抽吸口18A-18D构成的型模M，被支承在机械手31的一个臂32上，借助此臂，可把型模放到基底面11上或者从基底面11上移开。表示山和其雪帽的那些分隔件是连续的构件，而表示云彩的那个分隔件则是不连续的。在盖子3的对应于图案空间的位置处设有排气孔10，每一排气孔都装有过滤件。
为了生产成形制品，把型模M放到基准面上并把供料闸门8′和16′打开，以允许压缩空气把不同颜色的颗粒供到图案空间4A～4D。当所有的图案空间都均匀地、完全地充满之后，把所说的闸门关闭。结果，获得一个由规定厚度的颗粒层形成的、具有类似于图8中的图案的成形制品S(为简便起见，有关连接脱离机构，阀门、闸门和机械手的驱动机构等不再作描述。)图16～18图示了根据本发明的、用以生产带有图案成形制品的模制设备的第三种实施例。然而，应当明白，根据这一实施例的模制设备并不局限于图中所示的结构形式，而是也可以构成各种其它的结构形式。图16所示的模制设备用来生产带有星形图案的成形制品。该模制设备安装了一个型模M，型模M包括一连续的星形分隔件1，它的高度等于要生产的星形图案层的厚度;一个与分隔件1整体形成的并封闭分隔件1上端的盖子3;一个制作在盖子3上的、用以将颗粒从图案空间4A内吸出的抽吸口18A。一个颗粒容器8安装到盖子3上，其借助于一个手动闸门8′直接与供料口5A相连，抽吸口18A通过一根抽吸管19A与一吸气管20相连，在抽吸口邻近的抽吸管19A上设有一手动闸门19′。盖子3上设有排气孔10，孔内装有过滤件。
用手把具有分隔件、盖子、供料口和抽吸口的型模M与颗粒容器一起提起，然后把型模的敞口侧朝下放到一块薄板或者其它这类基底面11上。然后，将手动闸门8′打开，以允许颗粒从颗粒容器8内流出，填充图案空间。最后，将型模移开，在基底面上留下一个星形的制品S。
当以这种方式使用模制设备时，最好是根据颗粒的静止角来倾斜分隔件的侧壁。
在另外一种操作方式中，是把型模M敞口侧朝下放到一个预先形成的原有颗粒层上。然后，把型模压进所说的颗粒层内，同时打开电动闸门19′，于是，在型模内部的颗粒随着型模进入颗粒层而被吸出。当图案空间内已经没有颗粒时，把手动闸门8′打开，以便将颗粒容器8内的颗粒供到图案空间。当型模被移开之后，得到一个嵌在原有颗粒层内的星形制品S。
图17和18示出了图16所示的模制设备的第三种实施例的改进形式。在这一改进形式中，所用的型模M具有一个可从分隔件1上拆卸下来的盖子3，使得能够把从星星、月亮、太阳和其它图案当中选择出的分隔件安装到盖子3下面，这一点类似于前面结合附图4所解释的情况。盖子3上设有用以把颗粒供到分隔件内部的供料口和用以把颗粒从分隔件内部吸出的抽吸口。供料口通过一根供料管6与一空气储存罐7相连，在供料管的靠近供料口的地方装有一个电动闸门6′，而且，还具有一个连接到从供料管的中间位置分出的分枝上的颗粒容器8。空气储存罐7与一空气压缩机9相连，以便向罐7供应压缩空气。抽吸口通过一根抽吸管19与一吸气器20相连，在抽吸管的靠近抽吸口的地方装有一个电动闸门19′。盖子3上设有排气孔10，孔内装有过滤件，排气孔10还具有一个调节止回阀37，以便在吸气和排气期间调节空气流量。盖子的下表面和分隔件的配合区域由橡胶38或者能够确保紧密接触的其它材料制成。
具有分隔件、供料口和抽吸口的型模M，被安装在一个处于XY平台34的上方的40上，以便能够转动和垂直移动。将一块薄片或者类似物铺在由XY平台的上表面所构成的基底面上，并将型模M的敞口侧朝下放到薄片上。然后，把供料闸门6′和8′打开，以允许压缩空气把颗粒供到分隔件的内部。当分隔件的内部已经被颗粒均匀地和完全地充满时，把所说的闸门关闭。然后，把型模从基底面上提起，在基础面上留下一个由规定厚度的颗粒层形成的、具有星形图案或者其它与所用的分隔件的图案相一致的图案的成形制品S。
如果需要，分隔件的侧壁也可以根据颗粒的静止角而倾斜。然而，由于使用连续的分隔件，使得能够通过提高压力来压实颗粒，所以，在根据图17的结构形式中，倾斜程度只需要象脱去型模所要求的那么大即可。在另外的操作方式中，是把型模M的敞口侧朝下放到预先形成的原有颗粒层上。然后，在抽吸口的闸门19′打开的情况下，把型模M压入颗粒层，因此，随着型模进入颗粒层，型模内部的颗粒被吸出。当图案空间里没有了颗粒时，把闸门6′和8′打开，以便把颗粒从颗粒容器8送进图案空间。当把型模移开之后，便会获得一个镶嵌在颗粒层内的星形制品S。
其它的分隔件1可以保持在XY平台34的一端，并通过平台的移动，把分隔件移动到可更换使用的位置(为简便起见，有关用以驱动闸门和平台以及用以垂直移动型模的一些机构等不再作介绍)。
虽然各种机构都能够用来实现盖3和分隔件之间的接合和脱离，然而，最好是制成钢质的分隔件，并使用磁力或类似的措施，以便于它的定位和移走。这种方案还有利于自动化。(为简便起见，有关接合/脱离机构，振动器，用以驱动闸门和臂的装置等不再作介绍。)成形之后，成形制品S可以照它的原样固化，或者也可以盖上一个垫层，并与其一起固化。
虽然前面介绍了本发明的若干实施例，但是，本发明并不局限于所描述的结构形式。例如，分隔件1和外围框2并不局限于星星、月亮和太阳结构，而是可以具有与所要生产的图案一致的各种其它形状。分隔件1可以是连续的或者是不连续的，如果是不连续的，则可以使用各种形状的元件，比如，细棒、小片、波纹片和螺旋状片。另外，如图11和12所示，可以同时使用表示多个图案的分隔件，以便赋予同一个制品多个图案。外围框不必一定是连续的。在生产所希望的图案时，在不产生问题的情况下，它可以是切开的和不连续的。只要以所完成的图案的厚度为基准确定分隔件和外围框的高度就行了。它们不必一定是等高的。所要求的只是，它们中之一的下边缘能够与基底面紧密接触。不管是分隔件的底边还是外围框的底边与基底面的紧密接触，都要与所生产的图案相称。
为了便于型模的脱模以及防止图案因崩解而分裂，在型模既具有分隔件又具有外围框的情况下的外围框;或者在型模只具有分隔件的情况下的分隔件，能够根据颗粒的静止角而给与倾斜。
在分隔件和外围框中至少之一制成可从盖子上拆卸下来的形式的情况下，究竟哪个构件制成可拆卸的形式，这要根据所要生产的成形制品来作决定。就便于提高生产率而言，整个型模可以制成可拆卸的形式。
就分隔件、外围框和盖子的材料来说，可以使用金属、陶瓷、塑料、橡胶、木材、纺织品、无纺织物或类似材料。为了建立清晰地界定的图案空间，最好是把某种能够保持紧密接触的材料放入基底面与分隔件和外围框的下边缘之间;以及分隔件和外围框的上边缘与盖子的下表面之间。另外，分隔件和外围框可以部分地或者全部地用弹性材料比如塑料、橡胶、合成橡胶等制造。这样是有好处的，因为这类材料的弹性在这些部件与基底面相接触时有助于垂直定位，而且，还保证建立清晰界定的图案空间。通过用透气的或者透液的材料比如，无纺织物、纺织品或纸作为基底面，则能够建立一个透气的或透液的基底面39。这样是最好的，因为它提高了接触的紧密度，帮助防止排气孔和过滤件的错位，促进结实的和均匀的成形制品的形成，而这些作用的结果是，有助于避免供应到分隔件和外围框之间的材料丧失其形状。
在颗粒的供应过程中，安装在排气孔10内的过滤件起一个排气过滤件的作用，以防止颗粒散布到外部，而在抽吸过程中，它起一个进气过滤件的作用。它可以设置在盖子上、外围框上或者被供以颗粒材料的基底面上，且最佳位置要根据设备的生产率及要形成的图案来确定。从清洁和搬运的观点来看，把过滤件安装在置于盖子上的排气孔内是有益的。就过滤元件的材料来说，可以使用无纺织物、纺织物、纸、棉花或类似材料。过滤件最好制成可分离的形式，这样，如果出现阻塞现象，则可以更换它。盖子上最好安装一个振动器，用于过滤件的清洁。当设有抽吸口时，在图案空间空着的时候，过滤件可通过施加负压来清洁。最好是在排气孔的上部或者外侧安装一个止回阀37，该止回阀在供料期间具有大的开口，而在抽吸期间则具有小的开口。这样是有好处的，因为，在颗粒的供应期间，空气能够以高的速率排出，这样可以提高用颗粒填充图案空间所采用的速度;而在抽吸期间，颗粒的抽吸和除去能够更顺利地进行。
供料口和抽吸口可以设置在盖子上，或者象图3所示的那样直接设在分隔件或者外围框上。为了便于说明，前面的实施例都是在具有最小数量的供料口和抽吸口的情况下解释的，最小数量的供料口和抽吸口是形成图案所必要的。但是，如果各个图案空间都具有大的面积，或者，如果分隔件是不规则的形状，则应当根据来自供料口或抽吸口的颗粒的流量来设置排气孔，供料口和抽吸口的数量应当根据需要而增加。另外，当各个图案空间都具有大的面积或者分隔件呈不规则的形状时，最好是根据需要，在盖子等上设置一些辅助的流量调节板。
如果颗粒是在一脉动输送力的作用下输送的或者型模是振动的，则能够更均匀地实现颗粒的供应。当把分隔件或者外围框从一个颗粒层上取出时，通过在脱模的过程中振动型模，则能够实现整齐的脱模。在盖子上安装一个振动器，则能够更均匀地供应颗粒，以便实现分隔件和外围框的更整齐脱模，而且更容易清洁过滤件。如果需要的话，其它部件上也可以安装振动器。
基底面可以由薄片、传送带、平板或者其它能够把型模放在其上的任何东西构成。它可以是一台双作用压力机或类似机器的底板，一个具有底板并安装在一台带式传送机上的框，或者一个循环表面，比如一个带式输送机。另外，颗粒层可以照它的原样或者翻转过来之后放在纸板上、薄片上或者起基底面作用的类似物品上。
用以打开和关闭闸门和阀门的装置，可以是手动型的、电动型的、气动型的或液压型的。所用的类型和它们的安装位置，可以根据所要求的供应和抽吸排除功能来确定。用以把盖子连接到外围框和分隔件上以及把盖子从外围框和分隔件上拆卸下来的装置，可以是磁性类的、粘结型的、夹持型的、螺纹型的、插接型的或挂钓型的。压缩空气可以或者照它的原样使用或者与泵或其它这类装置结合使用。当它与泵结合使用时，压缩空气可以供应到泵的排气侧、进气侧或者内部，最好是从空气排气部位、摩擦部位或类似部位供应到上述各处，因为空气能够以高的密度放出，所要求的空气的总量是小的，而且颗粒能够慢慢地供应。模制设备的所有实施例可以进一步安装上各种辅助装置，比如，振动器，静电消除器等。
改变型模的高度和形状以及控制所供应的颗粒量，能够随意改变颗粒层的厚度，而改变分隔件则能够在连续的清晰的轮廓线和弥散的(模糊的)轮廓线之间变换。与颗粒供应、抽吸控制以及连续的颜料混合器的使用连同起来，这就能够形成各式各样的、复杂的和精致的图案。模制设备的全部结构形式并不局限于图1～18所示的例子。例如，除了图15所示的有关节的机械手31之外，还能够使用各种其它的定位装置，包括例如，平行移动定位装置，直角坐标定位装置，直角坐标机械手，柱面坐标机械手或者极坐标机械手。还可以把机械手与计算机结合起来使用，以便使用多个型模，形成复合的图案并提高生产率。例如，还可以在设备上安装多个型模，如图13所示。另外，模制设备可以同颗粒层组合形成装置，比如，同滚压型(squeegee)颗粒层形成装置联合起来，或者同一个当其在型模上方滑动时供应颗粒的滑动供料箱联合起来，或者同一个具有狭长喷嘴的供料箱联合起来，或者同一个旋转供料器联合起来，或者同一个使用了循环的蜂窝状带或类似物的装置联合起来，或者同一个循环的堆积带联合起来。这些装置能够用来填充和衬托遗留部分，或者，特别是当与第三种实施例结合时，用来铺设预先形成的颗粒层。另外，通过压力输送的应用，可以实现速度的提高，又因为可以使用管子，所需要的空间减小。因此，本发明可以同现有的涉及速度和空间问题的设备有益地结合起来，以低的成本获得各种类型的成形制品生产设备，而且具有短的生产启动时间。
当用根据本发明的第一种实施例的模制设备生产图19所示的成形制品时，要用于把图1和图2所示的设备的型模M拾起，并将敞口侧朝下放到框36的底板(基底面)上，把闸门6′和8′打开，把黄色的颗粒供入分隔件内部的图案空间4A，把白色的颗粒供入分隔件1和外围框2之间的图案空间4B。然后，把型模移开，在基底面11上留下一个由颗粒构成的、具有一以白色为背景的黄色星形图案的成形制品S。前述操作被重复执行，比如九次之后，对基底面的剩余部分用手工或者其它方法供应上白色颗粒。例如，如果用图1和2所示的没有改进的设备把颗粒向剩余区域供应，那么，关闭供应黄色颗粒供料管6A的闸门，只有白色颗粒由供料管6B供应到框的剩余空间。当这项工作完成之后，如果需要的话，可把一个垫层盖上，并使颗粒固化成一个整块。因分隔件的移去而留下的任何痕迹，通过颗粒的倒塌而消除干净。在使用图4和图5所示设备的情况下，使用星形分隔件，或者象在图6所示的设备的情况下那样在XY机架上操作型模，或者把分隔件和分离的外围框预先放在一个基底面上，然后把携带在XY机架上的盖紧密地连接到分隔件和外围框上。然后，把黄色颗粒供到分隔件内部的图案空间4A，把白色颗粒供到分隔件和外围框之间的图案空间4B。
为了使用根据本发明的第一种实施例的模制设备生产图20所示的成形制品，首先，例如，把图4所示的具有星形分隔件1的外围框2接合到盖子3上，然后把如此构成的型模M敞口侧朝下放到框36的底板(基底面)上，此后，把闸门打开，以便把黄色颗粒供到图案空间4A，把白色颗粒供到图案空间4B。然后，把型模M从基底面上移开，在基底面上留下一个具有一以白色为背景的黄星成形制品。接下来，首先用月牙型分隔件替换上述星形分隔件，然后，用太阳形分隔件替换，并重复上面所述的操作，以便在基底面上获得一个具有一以白色为背景的黄色月亮的成形制品和一个具有一以白色为背景的红色太阳的成形制品。然后，只要用手工或其它方法将基底面的剩余部分供应白色颗粒就可以了。例如，如果用图1所示的没有改进的设备向剩余区域供应颗粒，那么，关闭供应黄色或红色颗粒的供料管6A的闸门，只有白色颗粒被供到框36的剩余空间。如果需要的话，把一垫层盖上，并使颗粒固化。因分隔件的脱模所留下的任何痕迹，通过颗粒的塌陷来消除干净。通过以下方法也能够形成成形制品把连接成一个整体的分隔件和外围框预先放到基底面上，把携带在XY机架上的一个盖紧紧地接合到分隔件和外围框上，将颗粒供到图案空间4A和4B，用磁力或类似措施分别取出分隔件和外围框，然后，让颗粒固化。在这种情况下，因为太阳形分隔件是不连续的，所以，通过首先把红色颗粒先供到图案空间4A，以使它们从不连续的部分处流出，则能够生产一个带有耀斑的太阳图案。由于星形和月牙形分隔件是连续的，所以，颗粒可以首先供应到图案空间4A和图案空间4B中的任何一个。
为了使用根据本发明的第二种实施例的模制设备生产图20所示的成形制品，使用图4所示的星形、月牙形和太阳形分隔件1运行的图13的设备。由于根据图13的设备的管线式混合器(line mixer)28能够连续地混合颜料，所以，能够对每一个星星、月亮和太阳图案赋予细微的变化。当使用一台具有抽吸口的模制设备生产成形制品而生产时却不使用抽吸时，可以把抽吸口打开，以便清洁过滤件。
在前面任何一种情况下，都能够用在一台双作用压力机下方的压力板作为基底面，在一个或多个带有图案的成形制品业已在该压板上形成之后，用压力机将它们压成固体块。另外，还可以首先使多个带有图案的成形制品固化成一大块，然后，把它们切成一个个的制品。
为了使用根据第二种实施例的模制设备生产图21所示的带有图案的成形制品，要预先在框36的底板(基底面)上形成一个颗粒层33，在抽吸口19B的闸门19′打开的情况下，把图9和10所示的型模M压入所说的颗粒层，因此，随着型模进入颗粒层，进入外围框和分隔件之间的图案空间4B的颗粒被吸气器20吸走。当型模与底板接触时，把闸门19′关闭而把闸门6′打开，从而把不同颜色的颗粒从颗粒容器8B经由供料管6B供到图案空间4B。然后，把闸门6′关闭，把型模从颗粒层33中取出。
同样地，把图9和10所示的型模M在抽吸口19A和19B的闸门都打开的情况下压入颗粒层，以便随着型模进入颗粒层而把进入图案空间4A和4B的颗粒用吸气器20吸出，然后，把供料管6A和6B的闸门6′都打开，以便把不同颜色的颗粒从颗粒容器8A和8B填充到图案空间4A和4B，这样能够生产出图22所示的带有图案的成形制品。
通过把图11和图12所示的型模M压入预先在框36的底板(基底面)上形成的颗粒层33，并且随着型模进入颗粒层，只把进入三个星形分隔件内部的图案空间4A的那些颗粒吸出，并用不同颜色的颗粒填充图案空间4A，或者，另一方面，同时把进入外边图案空间4B的颗粒也吸出，并也用不同颜色的颗粒填充图案空间4B，则能够生产出图23所示的带有图案的成形制品。
通过把图13的型模M-Ⅰ压入预先在框36的底板(基底面)上形成的颗粒层33，以及，随着型模进入颗粒层，把进入星形分隔件内的图案空间4A的那些颗粒用一吸气器20经由抽吸管26抽出(不用抽出进入图案空间4B的那些颗粒)，供应不同颜色的颗粒来填充图案空间4A，此后，把型模M-Ⅱ压入颗粒层33，并随着型模进入颗粒层用吸气器20把进入图案空间4A和4B的颗粒抽出，然后，用不同颜色的颗粒填充这两个图案空间，则能够生产出图24所示的带有图案的成形制品。
通过下面步骤能够生产出具有类似于图8所示的那样景象图案的成形制品把图14和15所示的型模在闸门19′打开的情况下压入预先在框36的底板(基底面)上形成的颗粒层33，随着型模进入颗粒层，用一吸气器20把进入图案空间4A～4D的颗粒抽出，当型模的下边缘接触到基底面时，把供料闸门打开，以允许压缩空气把颗粒供进图案空间，关闭供料闸门，移开型模，在剩余的颗粒层33内留下所希望的图案(见图15)。
为了使用根据第三种实施例的模制设备生产图25所示的成形制品，把图16所示设备的型模敞口侧朝下放到预先铺设在框内的一个白色颗粒层上的期望位置上，在手动操作的抽吸口闸门19′打开的情况下把型模压入颗粒层，当分隔件已抵达基底面且图案空间已空时，把闸门19′关闭而把手动操纵的供料闸门8′打开，从而把黄色颗粒供到图案空间。然后，把供料口关闭，把型模移开，在基底面上留下一个由规定厚度的黄色颗粒层构成的并镶嵌在一个白色颗粒背景内的成形制品。当这些操作重复执行四次时，完成图案形成工作。然后，如果需要的话，把一个垫层盖上，让颗粒固化。因分隔件的移去而留下的任何痕迹，通过颗粒的塌陷而消除干净。在刚刚描述的这种情况下，或者当用低压空气进行供料时，可把图案空间内的颗粒抽出达到原有颗粒层的中间深度，然后，通过把颗粒供应到空着的空间而形成一个图案。为了用图17的模制设备生产图25所示的成形制品，使用星形分隔件，通过移动XY平台以及升高和降低型模，在预先形成于框内的白色颗粒层中生产出所说的图案。在图17的设备的情况下，也可以把分隔件预先放到基底面上。
图26示出了借助于根据本发明的第三种实施例的模制设备，用以生产景象图案的型模M。与图15的型模M所不同的是，表示天空的那个图案空间4B没有设置供料口或抽吸口。因此，整个设备的结构可以是在图14的设备中去掉与图案空间4B有关的供料管和抽吸管以及与去掉的供料管连接的颗粒容器之后所剩下的那个结构。虽然这个设备也能够同一个底部密封了的外围框一起使用，然而，现在将只描述在传送带的上表面起基底面作用的配置下使用该设备的情况。
把一个外围框36单独地放在一个传送机上，把它的内部填充上颗粒，以形成一颗粒层33。操纵机械手31将盖子3直接放到外围框的顶部，在抽吸闸门19′打开的情况下，把安装在盖子3下面的分隔件1压入颗粒层33。随着分隔件1的前进，进入图案空间4A、4C和4D的那些颗粒被吸气器20吸出。当分隔件1的下边缘接触到基底面时，把闸门19′关闭而把供料闸门6′和8′打开，以便让压缩空气把颗粒均匀和完全地填充图案空间4A、4C和4D。然后，把供料闸门关闭，把部件(unit)从基底面上移开，于是，在保留在基底面上的颗粒层33内形成一个规定厚度的景象图案。换句话说，与图案空间4A、4C和4D相应的图案部分，是由从颗粒容器8A、8C和8D供应的颗粒形成的，而与图案空间4B相应的图案是由从最初起就是颗粒层33的一部分的那些颗粒构成的。
前面所描述的成形制品或者照它们形成时的原样固化，或者在铺了一垫层之后固化。在用首先吸出然后再供应颗粒的方法生产成形制品的情况下，最好是用基本材料作为预先在基底面上形成的颗粒层的材料，然后，把吸出去的基本材料在添加了颜料，比如色料、染料、金属或其它矿物质或者添加了例如岩石或陶瓷的和种各样的粉末或颗粒中的任何一种之后，作为图案材料重新使用。这样做的好处是，能够使连续生产出的制品颜色方面差异微小，而且，还意味着必须预先向设备供应的材料仅仅是颜料。
在所有情况下，用以生产图案的模制设备和方法都可以自由选择。通过把不同的设备与各种各样的图案形成方法结合在一起，能够生产出具有除了前述那些之外的其它各种各样图案的成形制品。另外，即便生产具有一个图案而且是相同图案的成形制品，也能够以各种不同的方式来生产。因此，在模制设备和图案形成方法的选择方面有相当大的选择性。在任何场合下，通过控制所供应的颗粒的数量以及如果并联使用了抽吸的话，也控制抽吸量，总能生产出良好界定的图案。就作为基底面的材料来说，最好是使用橡胶、泡沫材料、纸、无纺织物或者其它稍微疏松的或有弹性的材料。这是因为，当把模制设备的型模压到由这样的材料形成的基底面上时，这样的材料的松密度或弹性能够吸收基底面与分隔件和外围框之间的振动，而振动的吸收又能使型模易于在垂直方向上定位。另外，由于分隔件能够更清楚地界定图案空间，因此，可以形成更清晰的图案轮廓线。通过用弹簧或者由橡胶等制成的弹性体压下型模，或者通过把纤维、细绳或其它这类弹性材料附着到分隔件的接触面上，也能够获得类似的效果。在所有的实施例中，每一个排气孔最好都设置一个过滤件，过滤元件可以由无纺织物、纺织物、纸等制成。止回阀(单向阀)在抽吸和排气的动作过程中调节空气的流量，而且最好用来实现排气流畅并靠抽吸提高颗粒的排出率。在所有的实施例中，最好使用把有色物，比如，色料或染料添加到基础材料中后所得到的颗粒材料，因此，可通过连续的颜料混合而生产出彩色图案。象在染色时那样，最好从较浅的颜色到较深的颜色这么个顺序进行，因为这样可减轻颜料的掺混现象。在所有的结构方案中，最好赋予型模振动，因为这样做能够更均匀地供进颗粒，而且，通过促进在分隔件被取出的那些区域颗粒的倒塌，能够形成更致密的成形制品。
在本发明的方法中，使用干燥颗粒材料在基底面上形成颗粒层。尽管在干燥之后，材料可能已经吸收了水、油、润滑-粘结剂、溶剂、凝固剂或增塑剂中的一种或多种，但它并不与水、油、润滑-粘结剂、溶剂、凝固剂或增塑剂拌合，而是处于一种很快适合于干燥粉化的状态，以便向基底面供应。另一方面，构成垫层的材料可以是干燥的或者是用水、油、润滑-粘结剂、溶剂、凝固剂和增塑剂中的一种或多种湿润了的材料。另外，金属板、木板、水泥板、玻璃板、陶瓷板、纸片、无纺织物的薄片、纺织物薄片、编织物薄片或塑料薄膜等都可以用作垫层。在这种情况下，板或片起基底面的作用。另外，任何其它原有的成形制品也可以用作在其上形成图案层并让图案层与其固结在一起的基底面。
要供应的材料彼此可以是不同的，这取决于要生产的成形制品。另外，在成品状态下，要求它们在颜色、光泽、纹理等方面彼此不同。
在生产混凝土成形制品时，图案层材料是干燥的，而且主要由水泥粉、树脂或它们的混合物组成，另外，还可以包括颜料和细的集料二者中的至少一种。用作垫层的材料主要由水泥粉、树脂或水泥粉与树脂的混合物组成，混合物中还含有细的集料，而且，如果需要的话，还可含有颜料以及粗的集料，而且，如果需要的话，还可含有颜料以及粗的集料和各种纤维中的至少一种。垫层材料可以象图案材料那样也是干燥的，或者是与水等拌合所获得的水泥浆。
图案层材料和垫层材料都还可以包括木屑，以作为粗集料或细集料，可以进一步包括与此混合的破碎的或粉碎的花岗岩，破碎的或粉碎的大理石，炉渣，反光的颗粒，无机空心体比如、“Shirasu”气球，陶瓷颗粒，生陶瓷、金属、矿石或其它物质。它们也可以含有作为添加剂的凝固和硬化促进剂，防水剂，发泡剂等。所说的各种合用的纤维包括金属纤维、碳纤维、合成纤维、玻璃纤维等。
把所有的材料都供应给型模，并让它们凝固成一个整块。另一方法是，当材料已经供给之后，要将水供到型模内部的所有地方，以使材料在型模内固结成一个整块。如果垫层用湿材料，那么，供给的水量要视湿材料中含水的情况而适当减少。当用金属板、木板、水泥板、玻璃板、陶瓷板、纸片、无纺织物片、纺织物片或编织物片作为垫层时，例如，可以让它与图案层整体地凝固。用热融性材料，比如，沥清可以生产出含沥清的水泥成形制品。
在生产人造石成形制品时，图案层材料和垫层材料可以由，例如，岩石颗粒、陶瓷颗粒、生陶瓷颗粒、玻璃颗粒、塑料颗粒、木屑或金属颗粒制成，而且，如果认为需要的话，还可混以颜料和/或凝固剂，以便粘结混合物。凝固剂主要是水和水泥粉的混合物，水泥粉、树脂和水的混合物，或者树脂、水和溶剂的混合物，还可以含有岩石颗粒、陶瓷颗粒、生陶瓷颗粒、玻璃颗粒和塑料颗粒中的一种或多种，而且，如果认为需要的话，还可混以颜料或色料以及与此掺混了的各种颗粒、各种纤维、各种混合剂以及各种添加剂。所说的各种颗粒包括炉渣颗粒、烟尘和细的反光物质。所说的各种纤维包括金属丝、碳纤维、合成纤维和玻璃纤维。所说的各种混合剂和添加剂包括防腐剂、凝固和固化剂、延迟剂、防水剂、膨胀剂、水还原剂、流化剂以及类似物质。
如果需要加强含有上述材料的凝固材料的粘着性，则可将这些材料喷洒以水、溶剂或表面处理剂，或浸泡在水、溶剂或表面处理剂中。
通过抽真空处理、离心处理或其它这类处理，把凝固剂喷洒到相邻的颗粒之间，或者通过用集料和凝固剂的混合物作垫层材料，则能够使所有上述那些材料在模型等之内凝固成一个整块。当把金属板、木板、水泥板、玻璃板、陶瓷板、纸片、无纺织物片、纺织物片、编织物片或塑料薄膜用作垫层时，可让图案层与所述垫层凝固成一整体。
为了生产陶瓷成形制品或陶瓷成形制品的未烧结的生产品，作为图案层的干燥材料，主要是粘土颗粒、岩石颗粒、玻璃颗粒、生陶瓷颗粒、精制陶瓷颗粒和釉料颗粒当中的一种或多种，它们中添加与不添加颜料或色料都可以。该材料可以是这样的材料，即在干燥之后已经吸附了一些水分或者被添加了一种润滑-粘结剂，但它们并没有同润滑-粘结剂或水拌合，而且是处于很快适合于粉化的状态。垫层的材料主要由粘土颗粒、岩石颗粒、玻璃颗粒、生陶瓷颗粒和精制陶瓷颗粒当中的一种或多种构成，另外，还可添加颜料和色料。在成品状态下，要求垫层在颜色、光泽和纹理等方面与图案层不同，而且，可以象图案层那样也是干燥的或者是通过与水或润滑-粘结剂拌合而湿润了的。另外，图案层材料和垫层材料中任意一方还可含有与其相混合的无机空心体，比如“Shirasu”气球，和陶瓷颗粒、金属颗粒或矿物颗粒，还可添加作为添加剂的各种发泡剂、防流化剂、悬浮剂、润滑剂、粘结剂和粘着促进剂。
通过下面措施使供应到型模等内的材料凝固成一个整块不添加或者添加使材料可塑的预定量的水或润滑-粘结剂，并对整个混合物施加压力，以导致它们凝固。把凝固后的整块从型模等内取出，作为粗产品。对粗产品加以烧结，获得陶瓷成形制品。另一方法是，通过加热，把供进一个耐火定形器(Setter)或类似型模的材料熔化或融合，以便获得一个整块，把该整块从定形器中取出。在搪瓷、彩色玻璃或水晶玻璃成形制品的情况下，要把图案的材料铺在金属板上、玻璃板上或陶瓷板上，通过加热使它们熔化，以便与板制成一体。
生产具有一厚涂层(impasto layer)的成形制品时，所用的图案层干燥材料是各种粉化了的涂料(paint)，而垫层材料是金属、木材、水泥或陶瓷的板或类似物。所说的各种粉化了的颜料包括丙烯酸树脂、聚酯树脂、丙烯酸-聚酯混合树脂、氟树脂和其内添加有色料或颜料的类似树脂。将图案层材料铺放在作为垫层的板上，并通过加热使其熔化和融合，以使两层粘合在一起。在把两层粘合在一起时，可把压力施加到层上。结果是，能够获得一种其上具有厚涂层的板。
在生产塑料成形制品时，作为图案层的干燥材料主要由各种塑料颗粒构成，可以另外含有颜料或色料。所说的材料还可以含有增塑剂或者溶剂，但它们并不与增塑剂或溶剂拌合，而是处于一种很快适宜于粉化的状态。垫层材料可以是干燥的，或者是通过与增塑剂或溶剂拌合而湿润了的。上述的各种塑料包括聚乙烯、尼龙、聚丙烯、聚碳酸酯、缩醛、聚苯乙烯、环氧树脂、氯乙烯、天然橡胶、合成橡胶、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、氧化聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、氟树脂以及其热塑塑料和热固树脂。如果认为需要的话，图案层材料和垫层材料都可以含有发泡剂、抗氧化剂、热稳定剂、桥连剂、其它添加剂和无机材料的颗粒等。所有这些材料通过加热而熔化或融合成一个整块，如果需要加压的话，要在加热的同时施加压力。用这种方法能够生产出带有图案的发泡苯乙烯成形制品、带有图案的成形浴缸或者塑料地板砖等。在这种情况下，两个层可以与金属、木材、水泥或陶瓷的板或者纸、无纺织物、编织物、纺织物或塑料的薄片结合起来。
在生产糖果饼干或其它成形食品时，图案层的干燥材料主要由小麦、大米、土豆、豆类、玉米和糖当中一种或多种的颗粒组成，而且还可含有调味品和香料。该材料中还可含有食用油或者水，但它们并不与食用油或水拌合，而是处于一种很快适合于粉化的状态。垫层材料可以象图案层材料那样是干燥的，也可以是掺混以食用油或水而湿润了的。如果认为需要的话，图案层材料和垫层材料都可以进一步包含发泡剂和其它添加剂。把所有的材料供进型模等，并让它们自己凝固，或者通过添加水或油为它们增塑的办法来引起它们凝固成一整块。对整块进行加压处理，然后将它从型模中取出，获得一粗产品。然后将该粗产品予以烘烤。另一方法，是把所有的材料在型模等之内烘烤。用这种方法，能够生产出各种带有图案的焙烤的糖果饼干。通过使用加热可熔化的材料的颗粒，比如巧克力等的颗粒，并通过加热来熔化和融合这类颗粒，则能够生产出加热可熔化的带有图案的成形制品。
能够应用于本发明的材料并不限于本文中作为例子所列出的那些材料，而各种其它材料也可以使用，这要根据想要生产的成形制品而定。另外，通过把在成品状态下性质、颜色、光泽、纹理等不相同的各种各样的材料结合起来，则能够扩大所能生产的带有图案的成形制品的范围。例如，通过用造型砂或金属粉末来作材料，能够生产出铸模或带有图案的烧结金属成形制品。
在用以生产任何一种带有图案的成形制品的方法中，当把材料供应到基底面上时，最好是施加振动，以确保材料的顺利移动。另外，通过用刷子或梳子摩擦图案的不同种类材料之间的边界部分，或者把一股气流或水流施加到图案的不同种类材料之间的边界部分，则能够使图案层、图案模糊化。
此外，通过在基底面或者图案层上设置一个无纺织物的或者其它吸水或吸油材料的垫子，则任何过量的水、油、润滑-粘结剂、增塑剂、或溶剂都能够供应到任何缺乏它们的地方，以便均匀地把它们分散在成形制品中。其结果是，在表面上的水(辅助剂)与水泥(树脂)的比率变小，这意味着成形制品的整体强度提高了。当在压力下成形一个制品的过程中使用透气的垫子时，排气作用加强，能获得致密的制品。在正让图案层和衬层凝固成一个整体的制品的时候，通过对两层中的一层或两层都施加振动或压力，则得到的整体制品变得致密，而且强度也得以改善。制品可以用长纤维、短纤维、金属丝网或加强钢筋来予以加强，这些材料可以在两个层的层内或者插在两层之间。那种用通过薄片制造法或挤压成形法所得到的制品或者用各种板或薄片中的任何一种作为垫层的方法适合于生产包括建筑墙板和楼板、壁纸和地板砖等在内的各种制品。原有混凝土制品的表面可以用作基底面。在这种情况下，要把图案层的材料卸到混凝土的表面上，并让它们与原有混凝土制品固结成一体。
在根据本发明的生产成形制品的方法中，通过用一种可变形的垫子作为基底面或者使用一种局部或普通可变形的型模，则能够生产具有弯曲的最终表面的成形制品。
就重复地生产一种厚的图案来说，传统的方法需要使用许多个备用的型模，这样才能实现快速生产，而且，在把材料往型模里填装的时候还需要使用遮护板或类似装置。相反，本发明的方法能够快速地生产而无需使用遮护板或类似物。另外，由于无需将许多个备用的型模和分隔件安装在一起，因此，能够重复生产各种图案，达到一个高的完美程度。此外，由于通过更换型模可生产各种形状，所以，本发明既适合于小面积的成形制品的生产，也适合于大面积的成形制品的生产。另外，当使用压缩空气时，能够减小在型模附近的用以向型模供应颗粒的必要部件的尺寸。这样容易把本发明结合进具有空间小这一限制的现有设备。例如，通过把本发明结合进一台现有的双作用压力机或类似机器，能够很容易地获得一种压缩的带有图案的成形制品生产机。由于用压缩空气把材料供进图案空间，所以，几乎瞬间就生产出成形制品。另外，那种通过把颗粒从原有的一个颗粒层的规定区域抽出，然后用别的颗粒填补空着的区域来生产成形制品的方法能够加速生产，这是因为颗粒的原有层可以用作成品的一部分。再者，通过采用把颜料添加到抽吸出的颗粒或添加到预先供应给设备的基本颗粒内的方法，则容易实现连续的色彩变换。
借助于这些生产方法，能够轻而易举地生产混凝土成形制品，人造石成形制品，尚未烧结成陶瓷成形制品的粗产品，带有图案的成形陶瓷制品，厚涂层(impasto)的成形制品，塑料成形制品，以及成形食品，其中包括糖果饼干，在其部分或全部表面上形成有规定厚度的图案。因此，带有图案的成形制品在良好的环境下能保持它们的图案，甚至当遭受表面磨蚀时仍能保持它们的图案。由于图案层是由各种干燥材料结合构成的，材料由于它们自身的倒塌作用而能够被致密地填充，不会有任何空隙，而且，相邻材料之间的边界能够被精确地表现出来，因此，形成的图案非常清晰。
另外，还能够在已经填充了颗粒之后，在填充的颗粒之间的边界处或者整个的确实地弄乱所填充的颗粒。这样做能够生产出类似大理石或其它种类天然石头的成形制品。
不管是在生产陶瓷成形制品用的未烧结的粗制品的情况下，还是在生产陶瓷成形制品的情况下，都能够通过混合绝缘材料、导体材料、半导体材料、介电的、压电的元件材料、磁性物质等当中的至少两种，轻而易举地生产出各种各样的电器元件、电路、天线等。
另外，当把生产出的制品用作建筑板的时候，由于即使在斜切之后板仍保持它的图案，因此，能够实现切割处理而不会有任何限制。
权利要求
1.一种用于生产带有图案的成形制品的模制设备，它包括由至少一个限定所要生产的图案的边界的分隔件、一个以规定的间距围绕该分隔件的外围框和一个用以封闭分隔件及外围框上端的盖子构成的型模；至少一个用以将颗粒供入由分隔件围成的图案空间的第一供料口；至少一个用以将颗粒供入分隔件和外围框之间的图案空间的第二供料口；以及与所说的第一供料口和第二供料口中的至少一个相连的以便用压缩空气把颗粒供入至少一个所说的图案空间的进料装置。
2.一种用以生产带有图案的成形制品的模制设备，它包括由至少一个限定所要生产的图案的边界的分隔件、一个以规定的间距围绕该分隔件的外围框和一个用以封闭分隔件及外围框上端的盖子构成的型模;至少一个用以将颗粒供入由分隔件围成的图案空间的第一供料口;至少一个用以将颗粒从由分隔件围成的图案空间吸出的第一抽吸口;至少一个用以将颗粒供入分隔件和外围框之间的图案空间的第二供料口;至少一个用以将颗粒从由分隔件围成的图案空间吸出的第二抽吸口;与所说的第一供料口和第二供料口中的至少一个相连的以便用压缩空气把颗粒供入所说至少一个图案空间的进料装置;以及，与所说的第一抽吸口和第二抽吸口中的至少一个相连的、以便将颗粒从所说的图案空间抽出的抽吸装置。
3.一种用以生产带有图案的成形制品的模制设备，它包括由一个限定所要生产的图案的边界的分隔件和一个用以封闭该分隔件上端的盖子构成的型模;一个用以将颗粒供入由分隔件围成的图案空间的供料口;一个用以将颗粒从由分隔件围成的图案空间吸出的抽吸口;一个与供料口相连的用以供应颗粒的进料装置;以及一个与抽吸口相连的用以将颗粒从所说的图案空间吸出的抽吸装置。
4.根据权利要求1或2所述的模制设备，其特征是，第一供料口和第二供料口设置在盖子上。
5.根据权利要求1或2所述的模制设备，其特征是，第一供料口设置在分隔件上。
6.根据权利要求1或2所述的模制设备，其特征是，第二供料口设置在外围框上。
7.根据权利要求2或3所述的模制设备，其特征是，抽吸口设置在盖子上。
8.根据权利要求2或3所述的模制设备，其特征是，抽吸口设置在分隔件上。
9.根据权利要求3所述的模制设备，其特征是，供料口设置在盖子上。
10.根据权利要求3所述的模制设备，其特征是，供料口设置在分隔件上。
11.根据权利要求1～3中任意一项所述的模制设备，其特征是，型模上设有至少一个排气孔，排气孔内装有过滤件。
12.根据权利要求11所述的模制设备，其特征是，过滤件是由无纺布制成的。
13.根据权利要求11所述的模制设备，其特征是，过滤件是由纺织布制成的。
14.根据权利要求11所述的模制设备，其特征是，过滤件是用纸制成的。
15.根据权利要求11所述的模制设备，其特征是，排气孔安装有止回阀。
16.根据权利要求1或2所述的模制设备，其特征是，分隔件和外围框是相连的。
17.根据权利要求16所述的模制设备，其特征是，分隔件和外围框可折卸地安装到盖子上。
18.一种生产带有图案的成形制品的方法，它包括以下步骤把由至少一个限定所要生产的图案的边界的分隔件、一个以规定的间距围绕该分隔件的外围框和一个用以封闭分隔件及外围框上端的盖子构成的型模放在一个基底面上;将干燥的颗粒供到由分隔件围成的图案空间及分隔件和外围框之间的图案空间;将型模从基底面上移开;形成一个具有规定图案的颗粒层;以及使得颗粒固化成一个整块。
19.一种生产带有图案的成形制品的方法，它包括以下步骤把由一个限定所要生产的图案的边界的分隔件、一个以规定间距围绕该分隔件的外围框和一个用以封闭分隔件及外围框上端的盖子构成的型模放在一垫层上;把干燥的颗粒供入由分隔件所围成的图案空间及分隔件和外围框之间的图案空间;把型模从垫层上移开;在垫层上形成一个具有规定图案的颗粒层，以及使得颗粒与垫层固化成一整块。
20.一种生产带有图案的成形制品的方法，它包括以下步骤把由一个限定所要生产的图案的边界的分隔件和一个封闭该分隔件上端的盖子构成的型模放在一个基底面上;把干燥颗粒供入由分隔件围成的图案空间;把型模从基底面上移开;形成一个具有规定图案的颗粒层;以及使得颗粒固化成一个整块。
21.一种生产带有图案的成形制品的方法，它包括以下步骤把由一个限定所要生产的图案的边界的分隔件和一个封闭该分隔件上端的盖子构成的型模放在一个垫层上;把干燥颗粒供入由分隔件围成的图案空间;把型模从垫层上移开;在垫层上形成一个具有规定图案的颗粒层，以及使得颗粒同垫层固化成一个整块。
22.一种生产带有图案的成形制品的方法，它包括以下步骤把由至少一个限定所要生产的图案的边界的分隔件、一个以规定间距围绕该分隔件的外围框和一个封闭该分隔件及外围框上端的盖子构成的型模敞口侧朝下压到预先设置在基底面上的一个原有颗粒层内;从由分隔件围成的图案空间和分隔件与外围框之间的图案空间中至少一个空间内吸出原有颗粒层的颗粒;向其内原有的颗粒层颗粒已被抽吸掉的至少一个图案空间供应不同于原有颗粒层的那些颗粒的颗粒;把型模从原有的颗粒层上移开;在原有颗粒层内形成一个具有规定图案的颗粒层;以及使得供应的颗粒和原有的颗粒层固化成一个整块。
23.一种生产带有图案的成形制品的方法，它包括以下步骤把由一限定所要生产的图案的边界的分隔件和一封闭该分隔件上端的盖子构成的型模敞口侧朝下压进预先设置在基底面上的一个原有的颗粒层内;把由分隔件围成的图案空间内原有的颗粒层颗粒吸出去;向其内原有的颗粒层颗粒已被抽出的该图案空间供应不同于原有颗粒层的那些颗粒的颗粒;把型模从原有的颗粒层上移开;在原有颗粒层内形成一个具有规定图案的颗粒层;以及使得供应的颗粒和原有的颗粒层固化成一个整块。
24.根据权利要求18、20、22和23中任意一项所述的方法，其特征是，把具有规定图案的颗粒层铺以一个垫层，并使其与垫层固化成一个整块。
25.根据权利要求18、19、20、21、22和23中任意一项所述的方法，其特征是，用压缩空气把颗粒供到图案空间。
26.根据权利要求22或23所述的方法，其特征是，把抽吸出去的颗粒染色并供应到图案空间。
27.根据权利要求18、20、22、或23所述的方法，其特征是，基底面是一透气的或透液的垫子。
28.根据权利要求18、20、22或23所述的方法，其特征是，基底面是一吸液的垫子。
全文摘要
一种生产带有图案的成型制品的模制设备，它包括由至少一个限定所要生产的图案的边界的分隔件、一个以规定间距围绕该分隔件的外围框和一个封闭分隔件及外围框上端的盖子构成的型模；至少一个用以向由分隔件围成的图案空间供应颗粒的供料口；至少一个用以把颗粒从该图案空间吸出去的抽吸口；至少一个用以把颗粒供入分隔件和外围框之间的图案空间的供料口；至少一个用以把颗粒从该图案空间吸出去的抽吸口；用压缩空气向至少一个所说的图案空间供应颗粒的进料装置；以及用以把颗粒从图案空间内吸出去的抽吸装置。
文档编号C08J5/00GK1100024SQ94103250
公开日1995年3月15日 申请日期1994年2月18日 优先权日1993年2月19日
发明者内田宏之, 大贯光洋, 渡边秀男 申请人:Cca株式会社