CN1039208C - 生产带图案的成型制品的方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种生产带图案成型制品的方法，包括如下步骤：在基底表面上形成一干颗粒层；使用具有一个吸气口或一个吹风口或既具有吸气口又具有吹风口的空气流控制器以产生空气流，并通过在空气压力，空气流量，空气流速，空气流动方向，空气流脉动，空气流的周期性，吸气口尺寸，吹风口尺寸，吸气口位置和吹风口位置这些参数中至少一个的控制下除去颗粒的一部分，而在干颗粒层中形成一个空腔；在该空腔中填入一种不同类型的干颗粒；使颗粒凝固成为一个整块。以及实施这种方法的设备。

Description

生产带图案的成型制品的方法和装置

本发明涉及一种用空气流控制器生产带图案的成形制品的方法，更具体地说涉及生产带图案的混凝土成形制品，带图案的人造石成形制品，用于烧结成陶瓷成形制品的带图案的原料产品，带图案的陶瓷成形制品，带图案的金属成形制品，带图案的厚涂成形制品，带图案的塑料成形制品，带图案的成形食物等的方法，以及用于生产带图案的成形制品的装置。

到目前为止，为了在例如铺设的街道的一部分表面上设置指示人行横道、停止标记或其它交通控制标记的图案，或者在街道的整个表面上设置图案，唯一的方法是用例如油漆的涂料涂敷表面或嵌入所需图案。

由于涂敷到铺设街道的部分或全部表面上的图案暴露于例如来自在街道上行走的行人的鞋以及在街道上行驶的车辆的车轮的磨损，它们迅速地被磨损掉并需要定期重新涂敷。这种工作量是相当大的。而当嵌入图案时，这种工作本身就是麻烦和费钱的。

本发明的一个目的是提供一种用于通过使用空气流控制器和计算机控制来生产具有由预定厚度的图案层形成的表面图案的各种类型的带图案成形制品的方法和装置。

为达到此目的，本发明提供了一种生产带图案的成形制品的方法，包括如下步骤：在基底表面上形成一层干的颗粒；使用具有一个吸气口或一个吹风口或既具有吸气口又具有吹风口的空气流控制器以产生空气流，并通过在空气压力，空气流量，空气流速，空气流方向，空气流的脉动，空气流的周期性，吸气口尺寸，吹风口尺寸，吸气口位置和吹风口位置这些参数中至少一个的控制下除去颗粒的一部分，而在干颗粒层中形成一个空腔；在空腔中填入一种不同类型的干颗粒，并使颗粒形成一个整块。

本发明还提供了一种生产带图案成形制品的装置，它包括：设置在形成于基底表面上的干颗粒层之上的具有一个空气流控制器的空腔形成装置，该空气流控制器有至少一个吸气口和一个吹风口并产生空气流以在空气压力，空气流量，空气流速，空气流方向，空气流的脉动，空气流的周期性，吸气口尺寸，吹风口尺寸，吸气口位置和吹风口位置这些参数中至少一个的控制下通过除去颗粒的一部分而在干颗粒层中形成一个空腔；以及用于向形成的空腔中供入一种不同类型的颗粒的装置。

因而根据本发明的生产带图案成形制品的方法使用具有一个吸气口和/或一个吹风口的空气流控制器，并用计算机控制空气压力，气流量，流速，流动方向，供至吸气口或吹风口的空气的流动的脉动和流动的周期性，吸气口尺寸，吹风口尺寸，吸气口位置和吹风口位置这些参数中至少一个，从而可高精度地大批量生产带图案的成形制品。通过下面参照附图对本发明的描述，本发明的上述和其它目的、特征和优点对于本领域的技术人员来说将变得明显，附图中；

图1(a)为本发明生产的成形制品的第一个实例的透视图；

图1(b)为本发明中使用的吸气口的一种类型的透视图；

图2(a)为一截面视图，示出使用图1(b)中所示吸气口在颗粒层中形成一个空腔的情形；

图2(b)为示出形成于颗粒层中的空腔的截面图；

图2(c)为示出填充有一种不同类型颗粒的空腔的截面图；

图3(a)为一截面图，示出通过将吸气口插入颗粒层中而形成空腔；

图3(b)为示出形成于颗粒层中的空腔的截面图；

图3(c)为示出填充有一种不同类型颗粒的空腔的截面图；

图4(a)为一截面图，示出通过使用一装备有一套盘的吸气口而在颗粒层中形成的空腔；

图4(b)为示出形成于颗粒层中的空腔的截面图；

图4(c)为示出填充有一种不同类型颗粒的空腔的截面图；

图5(a)为截面图，示出通过使用一装备有一套盘和一通气管的吸气口而在颗粒层中形成的空腔；

图5(b)为示出形成于颗粒层中的空腔的截面图；

图5(c)为示出填充有一种不同类型颗粒的空腔的截面图；

图6(a)为本发明生产的成形制品的第二个实例的透视图；

图6(b)为本发明中使用的装备有一套盘的吹风口的一种类型的透视图；

图7(a)为截面视图，示出通过将图6(b)中所示的吹风口深深地插入颗粒层中而在颗粒层中形成的空腔；

图7(b)为示出形成于颗粒层中的空腔的截面图；

图7(c)为示出填充有一种不同类型颗粒的空腔的截面图；

图8()为一截面图，示出通过位于颗粒层之上的吹风口在颗粒层中形成的空腔；

图8(b)为示出形成于颗粒层中的空腔的截面图；

图8(c)为示出填充有一种不同类型颗粒的空腔的截面图；

图9(a)为一截面图，示出通过将一吹风口插入颗粒层中一较浅的深度而形成于颗粒层中的空腔；

图9(b)为示出形成于颗粒层中的空腔的截面图；

图9(c)为示出填充有一种不同类型颗粒的空腔的截面图；

图10(a)为一截面图，示出通过将带套盘的吹风口插入颗粒层中而形成于颗粒层中的空腔；

图10(b)为示出通过吹风口的套盘的移动进一步形成空腔的截面图；

图10(c)为形成于颗粒层中的空腔的截面图；

图10(d)为其中填充有一种不同类型的颗粒的空腔的截面图；

图11(a)为示出本发明生产的成形制成的第三个实例的透视图；

图11(b)为用于本发明中的吸气口和吹风口的透视图；

图12(a)为由平行设置的吸气口和吹风口形成于颗粒层中的空腔的截面图；

图12(b)为示出形成于颗粒层中的空腔的截面图；

图12(c)为其中填充有一种不同类型颗粒的空腔的截面图；

图13(a)为截面图，示出由吸气口和相对于吸气口倾斜的吹风口形成于颗粒层中的空腔；

图13(b)为示出形成于颗粒层中的空腔的截面图；

图13(c)为其中填充有一种不同类型颗粒的空腔的截面图；

图14(a)为一截面图，示出由吸气口和置于吸气口内的吹风口形成于颗粒层中的空腔；

图14(b)为示出形成于颗粒层中的空腔的截面图；

图14(c)为其中填充有不同类型颗粒的空腔的截面图；

图15(a)为一截面图，示出由一吹风口和一置于吹风口内的吸气口形成于颗粒层中的空腔；

图15(b)为示出形成于颗粒层中的空腔的截面图；

图15(c)为其中填充有不同类型的颗粒的空腔的截面图；

图16(a)为端部止挡件的第一个实例的透视图；

图16(b)为端部止挡件的第二个实例的透视图；

图16(c)为端部止挡件的第三个实例的透视图；

图16(d)为端部止挡件的第四个实例的透视图；

图16(e)为端部止挡件的第五个实例的透视图；

图17为示出利用吹气的成形装置的第一个实例的透视图；

图18为说明图17中所示成形装置的气流控制器的操作的示意图；

图19为示出利用吹气的成形装置的第二个实例的透视图；

图20(a)为说明当颗粒供料桶的闸门关闭时，图19中所示的成形装置的气流控制器如何操作的示意图；

图20(b)为说明当颗粒供料桶的闸门打开时，图19中所示的成形装置的气流控制器如何操作的示意图；

图21为说明气流控制器的另一实例如何操作的示意图；

图22为利用吸气的成形装置的第一个实例的透视图；

图23为说明利用吸气的成形装置的气流控制器的第一个实例的操作的示意图；

图24(a)为说明当颗粒供料桶的出口关闭而供入空气开始时，利用吸气的成形装置的空气流控制器如何操作的示意图；

图24(b)为说明当闸门打开时，图24(a)所示的气流控制器如何操作的示意图；

图24(c)为说明当闸门和供气管的延伸管都关闭时，图24(a)所示的气流操制器如何操作的示意图；

图24(d)为说明当闸门和延伸管都关闭并且切断空气供应时，图24(a)所示的气流控制器如何操作的示意图；

图25为说明利用吸气的成形装置的空气流控制器的第三个实例如何操作的示意图；

图26为说明利用吸气和吹气的成形装置的气流控制器的第一个实例如何操作的示意图；

图27为说明利用吸气和吹气的成形装置的气流控制器的第二个实例如何操作的示意图；

图28为说明利用吸气和吹气的成形装置的气流控制器的第三个实例如何操作的示意图；

图29(a)为示出吸气口，吹风口和颗粒供料口的设置的第一个实例的示意图；

图29(b)为示出吸气口，吹风口和颗粒供料口的设置的第二个实例的示意图；

图29(c)为示出吸气口，吹风口和颗粒供料口的设置的第三个实例的示意图；

图30(a)为示出设置成三重管结构的吸气口，吹风口和颗粒供料口的第一个实例的示意图；

图30(b)为示出设置成三重管结构的吸气口，吹风口和颗粒供应口的第二个实例的示意图；

图30(c)为示出设置成三重管结构的吸气口，吹风口和颗粒供应口的第三个实例的示意图；

图30(d)为示出设置成三重管结构的吸气口，吹风口和颗粒供料口的第四个实施例的示意图；

图30(e)为示出设置成三重管结构的吸气口，吹风口和颗粒供料口的第五个实施例的示意图；

图30(f)为示出设置成三重管结构的吸气口，吹风口和颗粒供料口的第六个实施例的示意图；

图31(a)为示出设置成双管结构的吸气口和颗粒供料口以及设置在内管内的吹风管的第一个实例的示意图；

图31(b)为示出设置成双管结构的吸气口和颗粒供料口以及设置在内管内的吹风管的第二个实例的示意图；

图31(c)为示出设置成双管结构的吸气口和颗粒供料口以及设置在外管内的吹风管的第一个实例的示意图；

图31(d)为示出设置成双管结构的吸气口和颗粒供料口以及设置在外管内的吹风管的第二个实例的示意图；

图31(e)为示出设置成双管结构的吸气口和颗粒供料口以及设置在外管外侧的吹风管的第一个实例的示意图；

图31(f)为示出设置成双管结构的吸气口和颗粒供料口以及设置在外管外侧的吹风管的第二个实例的示意图；

图32(a)为示出装备有一隔板的另一种类型的吸气口的透视图；

图32(b)为示出装备有套盘的每一种类型的吸气口的透视图，其中套盘形成为槽朝下的U形框架；

图32(c)为示出装备有一可绕其转动的套盘的再一种类型的吸气口的透视图；

图33(a)为示出吸气口和吹风口的第一个实例的透视图；

图33(b)为示出吸气口和吹风口的第二个实例的透视图；

图33(c)为示出吸气口和吹风口的第三个实例的透视图；

图34(a)为示出组装为一排的多个吸气口和吹风口的第一个实例的透视图；

图34(b)为示出组装为一排的多个吸气口和吹风口的第二个实例的透视图。

本申请的发明人先前曾申请一个相应于日本专利申请No.4-73221的发明名称为“生产带图案成形制品的方法”的发明专利申请(中国专利申请No.93101570)。

本发明对前面的发明进行了改进，它提供有一个用于颗粒供应和去除的气流控制器，并可与一计算机相连，以便于生产各种带图案的成形制品。更具体地说，根据本发明的使用气流控制器的生产带图案成形制品的方法通过使用各种结构的装备有一吸气口和/或一吹风口的气流控制器中的任何一种并通过控制空气压力，空气流量，空气流速，空气流动方向，空气流的脉动，空气流的周期性，吸气口尺寸，吹风口尺寸，吸气口位置和吹风口位置这些参数中的至少一个参数可生产带有范围很广的各种图案的成形制品。为简洁起见，下面的描述仅限于图1-15中所示图案，本发明还能生产大量的其它形式的图案。图1(a)示出成形制品的一个实例，其中的图案为用网点表示的字母B。图2-5示出用具有吸气口的气流控制器形成空腔的例子。图6示出图案为从照片上产生的山景的成形制品的一个例子。图7-10示出用具有吹风口的气流控制器形成空腔的例子。图11示出图案用连续线条表示的字母的成形制品的例子。图12-15示出使用既具有吸气口又具有吹风口的气流控制器形成空腔的例子。

这里使用的气流控制器“定义为一种具有一吸气口和/或一吹风口，用于通过吸和/或吹的作用在颗粒层中形成空腔的装置。

尽管用于在基底表面上形成颗粒层的颗粒和填充入形成于颗粒层中的空腔中的颗粒均为干的，它们可吸收水油、润滑—粘结剂，溶剂，凝固剂或填塑剂(如果它们未与水油润滑—粘结剂，溶剂、凝固剂或填塑剂揉合)中的一种或多种，并处于一种用于供应易破碎的状态。

形成图1(a)中所示成形制品的字母B图案的圆点均为相同的尺寸。这种成形制品可根据本发明使用任何一种具有吸气口和吹风口中的一个或两者均具有的气流控制器来形成。然而，为简单起见，下面的说明仅限于使用装备有如图1(b)所示的吸气口11的气流控制器来形成空腔的情形。图2示出一个例子，其中吸气口11位于干的颗粒层1之上，以从所选定的部分吸起颗粒。空气流过一位于吸气口中心的半球形区域(见图2(a))，从而在颗粒层中形成一半球形空腔4(图2(b))。然后在空腔4中填入不同类型的颗粒图2(c)。然后重复上述相同步骤以生产组成字母B图案中的其它空腔。这时，空腔并不到达颗粒层的底部而是中途停住。尽管保持吸气口尺寸恒定的同时通过增加吸气力可形成完全穿过颗粒层的空腔，但这样产生的空腔将比吸气口的直径大得多，这是因为增加吸气力将增加空气流的分散。图3示出将吸气口11插至接近位于干的颗粒层1的基底表面而进行吸取颗粒的一个例子。如图3(a)和3(b)所示，在这种情况下，空气流形成一截头圆锥形的渐缩的空腔4，它从基底表面上的一个圆圈开始向上扩胀到颗粒层的表面。这时，通过使用具有可变直径的可调节的吸气口，仅仅增加吸气力或改变吸气口设在颗粒层上下区域之间的位置可控制形成的空腔的尺寸和形状。图4示出吸气口小的尖端安装有一盘状套盘13的一个例子。在邻近吸气口的套盘13中形成有许多直径小于吸气口11直径的通气孔14，从而套盘13通过阻挡大部分的空气流而允许小量的空气流过通气孔14而控制吸气口11周围的空气流。在图中所示例子中，带套盘13的吸气口11位于颗粒层片上方以吸取颗粒。由于穿过通气孔14的空气在升入吸气口11中之前先向下走，从而形成锥度比图3所示空腔小的锥形空腔。当使用如图4所示的设置时，最好以不连续的脉冲进行吸气，从而空气将以严格限定的图案向下流过通气孔然后向上进入吸气口中。这样可产生一种从颗粒层的上表面延伸至下表面空腔。图5示出一个例子，其中吸气口11设有一盘形套盘13，并且一个直径小于吸气口11直径的通气管15设置于与吸气口相接触的套盘上。在图示情形中，带套盘13和通气管15的吸气口11位于颗粒层1之上方以吸取颗粒。在这种设置中，由于空气流被通气管15集中，它比图4中所示情形限定得更为严格，从而空腔4的壁可形成为几乎垂直。在图4中所示情形中，最好也以不连续的脉冲进行吸气，以保证一成严格限定的空气流，从而使传给剩下的颗粒层的应力最小并确保形成平滑整齐的空腔4。由于成严格限定的空气流穿过通气管以及脉动吸气防止空腔壁上的压力变得过多地为负值，因而可使空腔的壁形成为几乎垂直。

通过重复用上述方法形成空腔4和在形成的空腔中填充不同类型的颗粒2(如图2(c)，3(c)，4(c)和5(c)所示)，可用图2-5中所示的任何一种设置产生字母B。在形成为带图案的干的颗粒层的成形制品完成后，可使其在该状态或在其被抛光后或在覆盖一背衬层后凝结为一个整块。尽管最好在空腔4形成后立即填入不同类型的颗粒2，但如果空腔的表面形成为倾斜一等于颗粒的休止角的角度或如果塌陷的危险被消除时，也可过一些时间再填入。颗粒的填入可由现有技术中的各种方法进行，色括手工填充。也可以用与气流控制器成整体的颗粒供料器来充填颗粒。特别是，颗粒供料口设置在吸气口或吹风口的附近或与它们成整体，并从与料库桶相连的管或从直接置于供料口上方的供料桶供送来颗粒。

图6(a)示出一用从一相片制成的由各种尺寸的网点构成的山景图案的成形制品。该成形制品可以按照本发明用带有一吸气口和一吹风口中的一个或两个的气流控制器来制成。但是，为简单起见，只解释下面的情况，也就是用装有一细长的吹风口12(图6(b))的气流控制器来形成空腔，该吹风口的长度比在基底表面上形成的干颗粒层的厚度大。图7示出一实例，其中在把吹风口12插入到在一模框3中制成的干颗粒层1的底部接近基底表面处后，从吹风口12中吹出空气。从吹风口12吹出的空气沿着吹风口12的管壁上升(图7(a))，在颗粒层中形成直径比吹风口12的直径稍大的一圆柱形空腔4(图7(b))。由于空气流为颗粒层1的壁所限制，它流成一完全向上的轨迹，产生一细长的圆柱形空腔。由于空气对空腔的壁施加适当的正压，该细长的圆柱形空腔4具有浸有凹陷部分的垂直壁(虽然该垂直程度实际上与颗粒的性质有关)。改变吹风口12的尺寸或者保持吹风口尺寸不变而改变吹出空气的流速可使形成的圆柱形空腔的直径改变。图8示出一实例，其中用放在颗粒层1的上表面上方的吹风口12来对颗粒吹气。比较图7(a)和图8(a)可知，用同样的气流速度及吸风口，图8的实例中形成的空腔的直径比用图7的方法得到的空腔的直径大。在图8(a)的情况下，气流不受细长管的限制，它扩散开直到达到平衡，通过吹开颗粒层1的颗粒而逐渐深入到颗粒中。在过程的开始时，由于气流不受颗粒层壁的限制，形成的空腔4的直径比图7的情况中的空腔4的直径大。通过使用可变尺寸的吹风口或控制气流的流速可以控制形成空腔的形状和大小。图9(a)示出一实例，其中气流用插入到颗粒层1的中部的与上两例同样的吹风口及用同样的风速来吹出空气。这情况是介于图7和图8之间的中间，产生的空腔4的尺寸也是介于上两图的空腔尺寸的中间。虽然在该实例中，气流被颗粒层的壁所限制，但仍有一定的自由度，这就造成得到中间尺寸的空腔小。由此可以明白可以通过只改变使吹风口处于颗粒层的上部或下部区而不改变吹风口的尺寸或气流的流速就可以控制产生的空腔的形状、尺寸等。图10(a)示出一实施例，其中图7的吹风口12装上一盘形的套盘13，它可沿吹风口12外壁上下移动，用来使气流折散。在所述的方法中，先用图7(a)的方法形成细长圆柱形空腔4(图10(a))，然后把折射气流的套盘13降下(如图10(b)所示)以便在细长圆柱形空腔上部形成向上扩口的锥形区。这样可在圆柱形空腔上部形成一休止角。以这样方式控制在空腔垂直壁的顶部的气流可以形成有休止角的表面5，它很有利，因为产生使空腔不易凹进的稳定性可提供在选择充填颗粒的方法和时间方面有更大的自由度。

通过用上述方法反复形成空腔4和用不同的颗粒2充填形成的空腔的步骤(如图7(c)，8(c)，9(c)和10(d)所示，可用上述图7-10中任一方法来制造山景。在由带图案的干颗粒层构成的成形制品完成后，即可在该状态下或抛光后或用背层覆盖起来后被凝固成一整块。虽然最好内腔4在形成后立即用不同类型的颗粒2充填，但是如果形成的空腔有以等于颗粒休止角的角度倾斜的表面5或者消除了形成图案的空腔凹陷的危险，也可以在稍后的时间充填颗粒。充填颗粒可以用各种现有技术的方法，包括用手充填颗粒。也可以用与气流控制器成整体的颗粒装料器来进行充填颗粒。更特别地，颗粒供料口可以设置在吸气口或吹风口附近，或与它们成整体，或者可以通过与一料库桶连结的管子供应颗粒，或从直接置于供料口上方的颗粒桶供应颗粒。

图11(a)示出带有由连续线示出的用英文字母组成图案的成形制品。该成形制品能按照本发明用带有一吸气口和一吹风口中的一个或两个的任意气流控制器来形成。但是，为简单起见，只说明使用装有如图11(b)所示的一吸气口11和一吹风口12的气流控制器来形成空腔的情况。图12示出一实例，其中在干颗粒层1的上表面放置一个带有一吸气口11及一置于其附近的直径比其小的吹风口12的气流控制器，同时进行吸气及吹风。空气从吹风口12吹入颗粒层1的内部，经一U形转弯，吸入吸气口11。流进吸气口11的空气大部分是由吹风口12吹出的，少量的空气是由其近旁的环境中吸入的。因此通过控制吸气力及吹出空气的量、速度、方向等可以产生一清楚地限定的U形气流。随着要移去的颗粒卷在该气流中，吸气口口11及吹风口12在颗粒层1的表面以要形成的字母的图案移动，以产生有垂直壁的槽如图12(a)所示。最好建立起平衡使气压对着槽壁是恰当地正值，并且为了保证形成具有垂直壁的连续槽，压力应保持不再变得比要求的低(虽然壁能保持垂直还取决于颗粒的本性)。通过改变吹风口和/或吸气口的尺寸或保持吹风口和吸气口的尺寸而改变流速；或改变吸气力或其它参数可改变槽形内腔的宽度、形状等。另外，通过控制使在吸气口附近气流扩张可在槽形内腔的上部产生体止角。控制槽形内腔上部气流以形成带休止角的表面有稳定颗粒层的有利效果，因此在选择充填颗粒的方法和时间方面提供了更大的自由度。图13示出一实例，其中气流控制器与图12的类似，但是吹风口12稍微与吸气口分开并且两者夹以一角度，吸气口11与吹风口12设在如图12的情况下的同样高度，也就是吸气口11与吹风口12设在干颗粒层1的上表面。当用这种装置进行吹风及吸气时，气流沿楔形轨迹从吹风口12以一角度往下吹，然后向上流入吸气口11中(图13(a))。如图13(b)所示，所形成的空腔有梯形的形状，在吹风口12一侧有一斜壁及在与吹风口12相对的吸气口一侧有一垂直壁。在要用这种方法形成如图11(a)所示的线样图案时，最好把吸气口11放在前方而把吹风口12放在后面。这是因为在形成内腔的过程中，由设在后面的吸风口吹出的空气沿送进方向从壁上移下的颗粒同时被设在前方的吸气口吸进，因此所形成的内腔处于正压下，而不会受到负压。这样，能以高效率形成干净整齐的内腔。图14示出一实例，其中气流控制器装有从吸气口11的中心往下凸出一段适当长度的吹风口12，在吹风口插入颗粒片1的下部后从吹风口12吹出空气。用这种装置，可把空气缩成一细流。这种情况下产生的槽形内腔4比用图12和图13的方法所产生的内腔更窄。由于吸风口12位于中心部分，该装置可方便地沿任意方向前进。进一步装上可垂直移动的盘形套盘13(如图10所示)，通过使用套盘13使气流折射可改变槽的形状。图15是具体体现一个双管结构的实例，其中吹风口12是一包住吸气口11的面包圈形元件。从吹风口12吹出的空气形成一面包圈形空气帘，随着它朝颗粒层1的底部前进而朝中心收敛，在底部空气流作U形转弯，再被吸入吸气口11中。通过相对吹出的空气的强度而增加吸气力能增强气流的收敛，这造成相应的槽的收敛。

图12-15的任一装置可通过用上述方法形成所要求形状的槽形内腔4，然后用不同类型的颗粒2充填具各种尺寸及形状的内腔(如图12(c)，13(c)，14(c)和15(c)所示)用来制出英文字母等图案。在由模型的干颗粒构成的成形制件完成后，在此该状态下或抛光后，或用背层覆盖起来后，它被凝固成一整块。虽然空腔最好在它们形成后立即用不同类型的颗粒充填起来，但是如果形成的空腔有休止角的表面或者消除了形成的图案空腔凹陷的危险，也可以在稍后的时间充填颗粒。充填颗粒可以用各种现有技术的方法，包括用手充填颗粒。也可以用与气流控制器成整体的颗粒装料器来充填颗粒。更特别地，颗粒供料口可设置在吸气口或吹风口附近，或与它们成整体，或者可以通过与一料库桶连结的管子供应颗粒或从直接置于供料口上方的颗粒桶供应颗粒。

在任何一种装置中，可以使用各种形状的气流控制器和通过改变气压、气流速率、气流速度、气流方向、气流的脉动、气流周期性、吸气口尺寸、吹风口尺寸、吸气口位置和吹风口位置中至少一个参数来产生各种图案。可以用要求的任一种方法来自由地制造任意类型的图案。

单个吸气口和/或吹风口的直径最好不大于颗粒层厚度的两倍。对于产生细的图案特点最好用细的吹风口和吸气口。使吹风口的直径等于或小于颗粒层的厚度，可以得到特别清楚地限定的气流。为了得到很直的气流和保证形成清楚地限定的空腔，最好使吹风口的管子和吸气口的管子长度不小于它们直径的三倍，使所供入的空气可形成层流。考虑到套盘的目的，最好设有形成层流的一个或多个通风管。

用来控制气流可调节的与吸气有关的参数包括吸气口的尺寸、吸气口的垂直位置、吸气强度(流率、流速和压力)，吸气的周期性或脉动，吸气的方向，套盘的定位等，和吸气管的尺寸，长度和形状等。为控制气流可调节的与吹风有关的参数包括吹风口的尺寸、吹风口的垂直位置、吹风强度(流率、流速和压力)，吹风的周期性或脉动、吹风的量、由吹风赋予的涡流量和套盘的定位等。把吸气口与吸气泵连接起来的管子和把吹风口与压缩机连接起来的管子可装备调节器和/或其它类型的控制阀，可以控制它们来控制吸气口和吹风口外面的气流。为外，调节器和其它控制阀的控制信号、吸气泵、压缩机等的控制信号、和定位装置等的控制信号可以整体地在一个计算机或一分配控制系统中处理。最好，它可使空腔有清楚的(规则的)断面，或有不规则的断面，或有其它要求形成的空腔。

最好建立起平衡使气压对着槽壁是恰当的正值，为了保证形成具有垂直壁的孔或连续槽，压力应保持不再变得比要求的低(虽然壁能保持垂直还取决于颗粒的本性)。在把吸风口置于颗粒层表面来进行吹风的情况下，为了产生细而清楚限定的空腔，最好在开始时不以固定压力来吹风，而是在低压下开始，在形成的内腔具有形状及尺寸可以使它的壁抵抗气压，和当气流已经形成一U形弯转，可以增加气压。在把吹风及吸气结合起来进行时，也可以用同样的总的过程控制，因为它保证了清楚地限定的空腔。当用吸气来产生负压，在形成网点形的空腔的情况下，最好在短的脉冲状周期中进行处理，因为这可防止由于吸入周围空气而造成凹陷，而在线状的情况下最好增加形成线的速度因为这样可减少在任一点施加负压。

在制出线状空腔的情况下，最好把吸气孔放在前方而把吹风口放在后面。这是因为沿前进方向的壁被设在后面的吹风口吹出的空气剥落，这样形成的空腔是处在正压下，不会不必要地经受负压。结果，可以以高效率形成一整齐的空控。类似地，在只使用吸气的情况下，最好把通气口、通气管或其它的通气元件设在后面和把吸气口设在前方以便使空腔形成后不使其暴露在不必要的负压下。

通过控制气流可形成休止角。更具体地，可以在把吸气口从插入位置提起时或者通过扩大可变的吸气口的尺寸来形成要求的形状。或者可通过选定套盘的尺寸来调节休止角。形成有休止角的表面可以有稳定颗粒层的有利效果，这样对选择充填颗粒的方法及时间有更大的自由度。一个套盘最好被用于很多目的，如调整形成空腔的尺寸，防止周围空气流入，这样可完全地利用流过通气口的空气产生的应力，及产生形成休止角的气流。套盘不一定要有如上所述的圆盘状，它可以是椭圆形的或三角形的，或者是截面形状为倒U形的下垂形。另外，它不必要成凸缘形，而可以是一实心体，可以是软的或硬的。另外，套盘可直接装到吸气口或吹风口上，或者装成可使吸气管及吹风管的长度可通过垂直移动套盘而进行调节。

在把不同类的颗粒2充填到颗粒层1中形成的内腔中时，通过在图案的起始点、终点及分叉点插上端部止挡6(如图16(a)所示)，并在完成图案后移去它们可保证得到很光滑的图案。

虽然端部止挡6在图16(a)中示出为H型，但是它们并不限于这种形状，而可以有各种其它形状，如图16(b)-16(e)所示。

基底面可以用横框、薄片、带、板等的底板或用双向作用或其它类型的压机的底板、或用放在传送装置、或传送带或其它循环表面上的模框的底板。颗粒层可以放在板、薄片或其它类型的基底面上，无论正放或倒放。虽然任何类型的材料可用作基底材料，最好用无纺织物、纺织物、纸等。因为颗粒可与这些材料的不平度相配合，这就有使颗粒层的底面稳定的效果。

在所有情况下，各种类型的气流控制器可用手工操作或用机器人或其它机器放置在颗粒层上的要求的位置上。另外，如果需要的话，可以在吸气口或吹风口上装上套盘或其它辅助元件，可以装上震动器或其它辅助装置，还可以与吸气口及吹风口一起设置颗粒供料器的供料口。

按照本发明的用于形成带图案的成形制品的气流控制器可以按要求设计，虽然可以把多种方法与多种设置结合起来设计宽范围的不同的气流控制器，为简单起见，下面只对图17-31所示的实例予以说明。

在图17中所示的气流控制器有一吹风口12，它通过一软管与控制调节器21相连，该调节器21又依次通过软管与用作空气源的空气压缩机22相连。吹风口12由机器人23支撑着，可以在XYZ座标系内作位置控制，还可以通过倾斜作方向控制。调节器、压缩机及机器人由计算机24输出的控制信号整体控制。该气流控制器可用于用图7、8、9等的方法制造成形制品，但是把不同类的颗粒充填到形成的空腔中必须用手或其它装置另外进行。在用图10的方法制造成形制品的情况下，把可垂直移动的盘形套盘13装在吹风口12上，如图18所示。

图19所示的气流控制器有一直接位于吹风口12上方的带闸门的颗粒供料桶25。吹风口12由软管通过一电动阀38与一控制调节器21相连，该调节器又依次与用作气源的空气压缩机22相连。吹风口12装在桥形框架26上，框架26可沿XY方向移动，而吹风口又可相对框架26作垂直移动。调节器、压缩机及机器人由计算机24的控制信号整体控制。颗粒供料桶25在置于框架26一端时可从一料库桶27装入颗粒。由于在气流控制器中，供料桶25伸出的供料管操作使气流折射，这种气流控制器不仅用在图7、8、9的方法中，也用在图10的方法中。另外，如图20(a)所示，要供送到吹风口12的空气中的一部分转向通过一分支并且直接吹在颗粒供料桶25的闸门25′的底部。当供料桶25的闸门打开，如图20(b)所示，在供料桶中的颗粒被气流流态化，使它们容易落下去。由于这种设置，通过瞬间打开及关闭闸门25可把颗粒2供送到空腔4中。由于这个方法可先形成一个空腔然后用颗粒2充填其中而不要移动任何定位装置，它可以连续操作并大大地改善了操作效率。另外，当这个方法用在形成空腔时，不要把吹风口及吸气口插入到颗粒层1中，因此可以不接触颗粒层而制造出图案，这在制造带图案的成形制品中是很理想的。图21示出一实例，其中空气通过控制阀28被直接分支流入颗粒供料桶25在闸门25′上方的区域，而吹风口定位在供料口的侧旁。当闸门打开时控制阀28打开以便充填颗粒。

在如图22所示的气流控制器中，在吸气口11的上方设置一个配有微机的位置控制器29。吸气口11通过软管与一抽气泵30相连，该泵30可通过使用位置控制器29来自由地控制。在形成空腔时，吸气口11以及位置控制器29握在手中。把不同类型的颗粒充入空腔中要用手或其它装置另外进行。这种气流控制器与图17-19的控制器的主要不同点是其结构简单。

图23示出带有吸气口11的气流控制器的另一实例。由一个喷吸段32来产生吸气，喷吸段32位于吸气口的紧接上方并由供气管31构成。在喷吸段32的上方一位置装有一带闸门的颗粒供料桶25与吸气管相连。在吸气口11外面套有一法兰形的套盘13用来限制气流。该套盘13上装有一通气管15。该系统整体由计算机之类的装置控制，由它们处理供送空气到喷吸段32的空气压缩机22，一可控制调节器、设在喷吸段32和空气压缩机22之间的电动阀38，一个闸门及一定位装置(未示出)的控制信号。

图24示出一实例，其中气流控制器有吸气口1，和在吸气口紧上方的一个喷吸段，它用颗粒代替一个阀。设有一供气管31供送空气到喷吸段32，一个把不同类的颗粒送入颗粒层中的颗粒供料桶25通过一闸门25′与供气管31的中间部分相连。在颗粒供料桶25的上游依次设有一电动阀38、一控制调节器21和一空气压缩机22。如图24(a)所示，颗粒供料桶25的闸门25′是关着的，这时供送空气。当闸门25′打开时，如图24(b)所示，空气流把颗粒供料桶25中落下的颗粒带走。一当颗粒带走，如果闸门关闭但继续供送空气，则被带走的颗粒2将进入装有过滤器的延伸管31′，如图24(b)所示。由于颗粒被过滤器挡住，它们积累起来并堵住延伸管31′。当延伸管31′被堵住，喷吸段32开始起作用，如图24(e)所示，直接在吸气口下方的颗粒层的颗粒被吸起，并在颗粒层1中形成空腔4。在形成空腔4后切断供气，堵住延伸管的颗粒2(它们是与颗粒层1不同类的颗粒)不再推入延伸管31′中，而掉落通过吸气口11充填在吸气口11下的空腔4，如图24(d)所示。反复上述步骤就形成了图案。或者，延伸管31′的进口也可设置阀或闸门来使它打开或关闭。这使得可以强制的变气流，延迟颗粒的充填，或应付在某些类型颗粒的情况下会发生的情况，也就是延伸管31′不能完全堵住而使空气继续从过滤器漏走的情况。这种系统是由计算机之类整体地控制，用它们处理喷吸器的空气压缩机、位于中间的控制调节器、供料桶的闸门和一定位装置(未示出)的控制信号。

图25示出带有吸气口11的气流控制器的另一实施例。在吸气口11的上方设置一个颗粒供料桶25，它通过一闸门25′与吸气口11相连。有一空气喷嘴34伸入吸气口11中，伸向紧靠闸门25′的下方以便向上吹气。当闸门25′打开时，以喷嘴吹入颗粒供料桶25中的空气促使颗粒供料桶25中的颗粒2流态化，使它们更容易掉落。从吸气口11以一不妨碍气流的角度分支出一与抽气泵相连的吸气管35。在所述的实施例中，在吸气口11的底端装有一个套盘13，它开有一通气孔14。但是，如前所述，设置这种套盘是任选的。该系统由计算机之类整体控制，它们处理抽气泵、闸门、调节器(未示出)和一定位装置(未示出)的控制信号。

图26示出带有吹风口12和吸气口11的气流控制器的一个实例。在吸气口11的紧上方设有一颗粒供料器25，它通过一闸门25′与吸气口相连。类似于图25的装置，一个空气喷嘴伸入吸气口11中，伸向紧靠闸门25′的下方，以便向上吹气，使颗粒2流态化，而使它们更易掉落。从吸气口11以不妨碍气流的角度分支出一个与轴气泵相连的吸气管35。一吹风口12设置在吸气口11的侧面，以一角度向下吹气。吹风管12与空气喷嘴34同样的气源相连。该系统由计算机之类整体控制，处理闸门、抽气泵(未示出)、调节器(未示出)及定位装置(未示出)的控制信号。

图27示出带有吹风口12和吸气口11的气流控制器的另一个实例。虽然其结构总的来说与图26的相同，但不同点在于吹风口12并不设置在吸气口11的一侧，而是设置在一个双管结构的中央。空气从双管结构的中央吹下，从其周围区域吸入。该系统由计算机之类整体控制处理闸门、调节器(未示出)、抽气泵(未示出)和定位装置(未示出)的控制信号。

图28示出带有吹风口12和吸气口11的气流控制器又一个实例。吹风口12把吸气口11完全包在一个双管结构中。通过控制调节器仅空气压缩机供入的空气从双管结构的周围区域往下吹，而在中央部分吸入。与吸气口11的管连着一供气管31，构成一喷吸段32。供气管31的上游端通过一控制调节器与空气压缩机相连，喷吸段32与带闸门25′的颗粒供料桶25及排气管36相连。喷吸段及吹风口各装设一个控制调节器，该系统通过控制这些调节器及闸门25′而进行整体控制。

图29示出带有吹风口12及吸气口11的气流控制器的又一实例。该装置通过把颗粒供料口37放置在相对前进方向的后面可适宜于作直线加上。为简单起见，只对以吹风口12，吸气口11及颗粒供料口37的顺序设置作说明。其它因素，如吹风口设置角度、它是不是以及如何由调节器控制、吸气口与喷吸段相连或与一另外的抽气泵相连、另一类型的颗粒直接由供料桶中供送或由气流传送都可以按要求决定而得到很多的装置及方法的组合。各种装置及方法还能进一步通过吹风口、吸气口及供料管的高度等来作改型变化。这里只说明吹风口、吸气口及供料口三种典型的安排。在图29(a)中，吸气口位于相对前进方向最前面，在后面是吹风口12及供料口37。在图29(b)中，吹风口12设置在相对前进方向的最前面，后面是吸气口11及供料口37。在图29(c)中，最前面设置第一吹风口12，紧接着是吸气口11，第二吹风口12及颗粒供料器37排在后面。控制是按照各装置的控制参数进行，由于在形成空腔后可连续充填不同类型的颗粒，因此能够高效率地完成线状加工。

图30示出的实施例中，吹风口12、吸气口11及颗粒供料口37形成一三重管结构，其中一个在里面，一个在中间，一个在外面。更具体地说，图30(a)的实施例中颗粒供料口37位于最里面，吹风口12处于中间，而吸气口11在外面。图30(b)的实施例中，颗粒供料口37位于最里面，吸气口在中间，而吹风口12在最外面。图30(c)的实施例中，吸气口11在最里面，吹风口12在中间，颗粒供料口37在外面。图30(d)的实施例中，吸气口11在里面，颗粒供料口37在中间，吹风口12在最外面。图30(e)的实施例中吸风口12在中间。颗粒供料口37在中间，吸气口11在外面。图30(f)的实施例中，吹风口12在里面，吸气口11在中间，颗粒供料口37在外面。

图31表示一些其吸气口11和颗粒供料口37为双管结构的实施例，在这种结构中设有吹风口12。图31(a)表示一个实施例，其中颗粒供料口37在里面，吸气口11在外面且吹风口12设在颗粒供料口37之中；图31(b)表示一个实施例，其中吸气口11在里面，颗粒供料口37在外面且送风口12设在吸气口11之中，图31(c)表示一个实施例，其中颗粒供料口37在外面，吸入口11在里面且吹风口12设在吸气口11之外；图31(d)表示一个实施例，其中吸气口11在里面，颗粒供料口37在外面且吹风口12设在颗粒供料口37之中；图31(e)表示一个实施例，其中颗粒供料口37在里面，吸气口11在外面且吹风口12设在吸气口11之外；图31(f)表示一个实施例，其中吸气口11在里面，颗粒供料口37在外面且吹风口12设在颗粒供料口37之外。

由于上述实施例可以连续地进行空腔形成和颗粒供入，故可高效地以另一种颗粒代替这些颗粒。另外，这些实施例很适于产生网点图案且亦适于线条版。为简明起见，仅描述吹风口12，吸气口11和颗粒供料口37的布置。但是其它方面，诸如吹风口角度是否和如何用一个调整器来控制；吸气口是否与一个喷射器相连或与一个单独的吸气器相连；是否从一个供料箱直接供入其它类型的颗粒或由空气传输都可以根据需要来确定以获得多种配置和方法的组合，这些组合中的每一种均可通过选择吹风口、吸气口和供料口的高度等予以改变。根据各实施例的可控参数进行控制且由于可在形成空腔之后立即用不同类型的颗粒对其进行充填，因而可高效地进行图案形成。

这些实施例中的任一种均可用于各种形状的吸气口、吹风口、通气管、套盘和其它辅助件，另外还可以与一个颗粒喂料器的供料口和其它辅助装置和类似物相结合。因此可以任意的所希望的方式设计气流控制器。这决不限制于图示的实施例，而可以通过结合不同的方法以各种方式将其构成。

例如可以将金属、陶瓷、塑料、橡胶、纸、木材、无纺织物、纺织品或类似物用作吸气口、吹风口、通气管、套盘和类似物的材料。吸气口、吹风口、通气管、套盘及类似物的形状可以自由选择。例如，吸气口和吹风口可以设置成用以形成星、心或各种其它形状之一的单独的网点。此外，吸气口、吹风口、通气管、套盘和类似物最好为可变化的形式。例如，可以使用允许直径、宽度、形状或类似物变化的配置，这一点可以从带有图32(a)所示膜片16的吸气口看出。图32(b)表示另一种实施例，其中将套盘制成U形的框，且其通道向下。另外，如图32(c)所示，套盘13可转动地绕吸气口11或吹风口12设置。这样，套盘13即可阻挡从吸气口11或吹风口前进方向之后或朝向该方向之后的空气流以便增加吸气口或吹风口12的抽吸或吹风效率。图32中所示的套盘13自由地跟随吸气口或吹风口前进的方向并可有利地将气流聚集在正在形成的空腔附近同时保证一个平骨空腔的形成。也可以将其用于如图11、14、15等所示的同时具有吸气口和吹风口的实施例。

另外，如图33所示，吸气口、吹风口和供料口的截面不必一定是圆的，它可以是十字形或多边形。单独的吸气口和/或吹风口的直径最好不大于颗粒层1厚度的两倍。对于生产细小的图案特征以细的吹风和吸气口为宜。使吹风口的直径等于或小于颗粒层的厚度可以获得一种特别严格限定的气流。为获得很好校直的气流并保证形成严格限定的空腔，吹气管和通气管的长度最好不小于其直径的三倍，这样可使供入的空气形成层流。考虑到套盘的用途，为了形成层流最好设置一个通气管或多个通气管。

在一个吸气口或吹风口不够时，如图34所示可以设置线性排列或矩阵式的多个口。为直接生成图案在进行可由计算机控制的口的排布时，由于可以进行自由图案改变并可生成各种复合的和很复杂的图案因而可以获得高的生产率。

为控制气流而调整的与吸气有关的参数，参数包括吸气口的尺寸、吸气口的垂直位置、吸气强度(流量、流速和压力)、吸气的周期性或脉动、吸气方向，由于吸气所形成的紊流量、套盘等的位置之类以及通气管等的尺寸、长度和形状；而为控制气流而调整的涉及吹风的参数包括吹风口的尺寸、吹风口的垂直位置、吹风强度(气流量、流速和压力)、吹风的周期性或脉动、吹风的方向、由吹风所形成的紊流的量、套盘等的定位等等。将吸气口与抽气机相连接的管子和将吹风口与压缩机相连的管子可以具有一些调节器和/或其它类型的控制阀，可以直接操作这些装置以便控制吸气口和吹风口之外的气流。另外，用于调节器和其它控制阀的控制信号、用于吸气器和压缩机等的控制信号和用于定位装置等的控制信号可以在一台计算机中或一个分配控制系统予以整体处理和管理。特别可用于按照要求形成带整齐(规则的)截面空腔、带不规则截面的空腔或其它类型的空腔。本发明可以与各种可自由选择控制的方法相结合。仅控制一种类型的可控参数或同时控制几种类型都是可能的。除上述之外的多种布置都是可用的。在一种多管系统中，例如在如图29，30等所示的在吸气和吹风口的排布、多管结构和多口布置中，可以同步地处理用于供料口的控制信号，这样通过几乎与清除颗粒同步地充入不同类型的颗粒即可以所充入的颗粒来代替被清除掉的颗粒。通过在供料侧施加压力从而强制性地替换这些颗粒也可以改善填充效率。

可以用一种模框的底面或片材、带、板或类似物作为基面，也可以用一个放在运输机、或皮带运输机或其它的环形表面上的型材的底面作为基面。可以将颗粒层放在一块板、片板或其它基面上当它们正放或倒放时。安装本装置时最容易进行这种组合的选择。

基面最好由无纺布、纺织布、纸或一些表现出透气性、透液性和/或吸液性能的其它材料制成。这些材料的优点是由于它们有助于促进排出所带的空气并除去多于的水份，因而有助于保证所形成的制品的强度和均匀性。

在任一种结构形式中，该装置可以与颗粒层形成装置相结合，这种颗粒层形成装置例如可以是一种橡皮滚子型颗粒层形成装置或带有在滑过模框时供入颗粒的滑动供料罐；一种带有狭长喷嘴的供料桶；一种旋转供料器；一种采用封闭蜂窝状皮带或类似物或采用封闭的带突起纵毛的皮带或类似物的装置。

在任一种结构形式中，吸气口、吹风口等在X、Y、Z方向上的定位以及吸气口和吹风口的倾斜等均可或人工使用诸多定位机构之一种而加以控制，所述定位机构可以是如图17所示的机器人，如图19所示的桥状框，或一个XY台，一种平行连杆系统、一种笛卡儿坐标系统、一种笛卡儿坐标机器人、一种铰接坐标机器人、一种圆柱坐标机器人、一种极坐标机器人或类似物。此外，如有必要，还可为吸气口、吹风口等装设振捣器和各种辅助装置、辅助件和类似物。

在任一种结构形式中，处在一个滑槽和一台运输机或一种运输装置的转运段之间边界上的颗粒层形成装置的自由端均可用作基面，且可将吸气口和/或吹风口可设在在颗粒层形成和传输运作的同时形成空腔的位置上。此方法可以制成无穷的图案。

采用前面如图16所示的各种端部止挡，图案的端部和分叉点即可在这些点上确保图形清晰。端部止挡的形状并不局限于图中所示的那些，且可按要求将其形状改变以便获得各种清晰的结构轮廓的开始、结束和分叉点，最好将其端部制成使该装置可在吸气口或吹风口附近垂直移动，这样在使用中需要时可将其降低。

用颗粒填充所形成的空腔的方法并未特别加以限制。这种充填可以用手工或如图29、30、31等所示的那样，可通过整体地设在吸气口11和吹风口12上的颗粒供料口37而将颗粒填入，或如图20，23所示的那样，通过兼做颗粒供料口37的吸气口11或吹风口12充填入颗粒。可以通过一根与颗粒料库桶相连的管子将颗粒供入供料口，也可以通过一个紧靠供料口之上设在颗粒料库桶上的闸门将颗粒直接供入供料口。该装置还可以进一步和一台连续色料搅拌器相结合，用以向单独的空腔中填入不同颜色的颗粒。

任一种结构形式均可用于与各种类型的压力机相结合。例如，可以将双向作用压力机下面的压力板作为基面，在压力板上制成一个带图案的成型制品之后，用压力将其压成坚硬的块。另外，由于不必与颗粒层相接触，因此也可以将滚压机的辊子表面作为基面。还可以先使许多带图案的成型制品先凝结成一个较大的制品，然后再将其切成单独的制品。

在本发明的方法中，用于颗粒材料在基面上形成一干颗粒层。虽然这种材料是干的，假如没有将其与水、油、润滑粘接剂、溶剂、凝结剂或增塑剂相混合且为了供至基面在干的状态下很容易粉化的话，则其可能已经吸收了水、油、润滑粘接剂、溶剂、凝结剂和增塑剂中之一或多种。另一方面，形成背层的材料可以是干的，或者由于带有水、油、润滑粘接剂、溶剂、凝结剂和增塑剂中的一种或多种而是湿的。另外，可以将一个金属的、木质的、水泥的、玻璃或陶瓷的板或一层纸、无纺织品、纺织品、编织品、塑料等的片料作为背层。在此情况下，是以这种板或片料作为基面。另外，任何其它现有的成形制品均可用作基面，用以形成与其凝结在一起的颗粒层。

所采用的材料根据所要生产的成型制品而异。另外，作为最终的产品，要求它们在颜色、光泽、纹理和类似的方面各有差异。

在混凝土成型制品的生产中，颗粒层材料是干的且主要由水泥粉、树脂及其混合物组成，且还可包括至少一种颜料和细的填料。用作背层的材料主要包括水泥粉、树脂或水泥粉和树脂的混合物，这种混合物还进一步包括一种细的填料，如有必要还另外含有颜料和一种粗的填料或各种类型的纤维。背层材料可以象颗粒层材料那样是干的或是一种与水等混合的混凝土砂浆的形式。

用作颗粒层的材料和用作背层的材料还可包含作为填料或细填料的木屑，还可以进一步包含搅拌在一起的研磨或粉化的花岗岩、研磨或粉化的大理石、矿渣、反光颗粒、无机中空体，例如斯拉索球形瓶(Shirasu  balloons)、陶瓷颗粒、新陶瓷、金属、矿石或其它物质。作为添加剂，还可以包含凝结和养护助催化剂、防水剂、膨胀剂和类似物。上述各种类型的可用纤维包括金属纤维、碳纤维、合成纤维、玻璃纤维和类似物。

所有这些材料都供入一个模子中并使其成为一个整体团块。在已经供入材料之后，将上面已描述的水量供入该模子内部的各个部分中，如此使这些材料在模子中形成一个整体。若以湿的材料作为背层，侧应视湿材料中的含水量而减少供入的水量。当以金属、木材、混凝土、玻璃或陶瓷板或一层纸、无纺织物、纺织品、或编织品作为背层时，例如亦可与层成为一体。使用热融材料如沥青可以制成一种含沥青的混凝土成形制品。

在人造石成形制品的生产中，作为颗粒层的干材料例如可以是岩石颗粒、混凝土颗粒、新陶瓷颗粒、玻璃颗粒、塑料颗粒、木屑和金属颗粒中的一种，根据已知的要求还可进一步与一种颜料相混合。用作背层的材料也可以至少由岩石材料、混凝土颗粒、新陶瓷颗粒、玻璃颗粒、塑料颗粒、木屑和金属颗粒之一组成，根据已知的要求还可进一步与一种颜料等相结合。用作背层的材料可以是干的或是湿的。包含在用作背层湿材料中的凝结剂或用于凝结用作层的干材料和/或用作背面的干材料的凝结剂主要由水泥粉和水的混合物、水泥粉、树脂和水的混合物、树脂和水的混合物、树脂和溶剂的混合物或树脂、水和溶剂的混合物组成，还可以进一步包含岩石、陶瓷、新陶瓷、玻璃和塑料中至少一种的颗粒，根据已知的要求可以与一种颜料或色料相搅拌并已经与各种类型的颗粒、各种类型的纤维、各种类型的混合剂和添加剂相混合。各种类型的颗粒包括矿渣颗粒、飞灰和细的反光物。各种类型的混合剂和添加剂包括抗收缩剂、凝结促进剂、延迟剂、防水剂、膨胀剂、减水剂、流化剂及其类似物。

为提高凝结剂与前述干材料的粘接性，可对干材料喷水、溶剂或表面处理剂，或将其浸入上述物质中，但不可将其上述物质搅拌，且是处于可迅速粉化的状态中。

可以通过真空抽吸处理、离心处理或其它的用于将凝结剂分散在相邻颗粒之间的这类处理，或使用一种填料和凝结剂的混合物作为用作背层的材料来将所有的材料置入一个模子等物中凝结成一个整体。在将金属、木、混凝土、玻璃或陶瓷板或一层纸、无纺织物、编织物、纺织品或塑料作为背层时，允许颗粒层与上述物品凝结成一体。

为生产陶瓷成形制品或陶瓷成形制品的半成品时，作为颗粒层的干材料主要是粘土、岩石、玻璃、新陶瓷、细陶瓷和其中带或不带颜料或色料的瓷釉中一种或多种的颗粒。虽然这些材料是干的，但如果没有将其与润滑粘结剂或水搅拌它们也可以已经吸收了一些水份或已经加入了一些润滑粘结剂并且处于可迅速粉化的状态。用作背层的材料主要由粘土、岩石、玻璃、新陶瓷和细陶瓷的颗粒中的一种或多种所组成，也可以再包含一种颜料和一种色料。作为成品，要求背层与颗粒层在颜色、光泽、纹理和类似方面不同，且可以与颗粒层类似是干的或经与水或一种润滑粘结剂相搅拌而是湿的。另外，或者是用作颗粒层的材料或者是用作背层的材料还可以进一步已经与诸如斯拉索球形瓶(Shirasu balloom)之类的无机中空体和陶瓷、金属或矿石的颗粒相混合且其中可能已经加有作为添加剂的各种类型的发泡剂、防流化剂、漂浮剂、润滑剂、粘结剂和粘性促进剂。

供入模子等中的材料在添加或不添加使其塑性化的预定量的水或润滑粘结剂并对最终混合物施加一个压力的情况下凝结成一个整体。将所形成的整体从该模子中取出并用作一种半成品。对这种半成品进行烧结从而得到一种陶瓷成形制品。另外，通过加热将填入耐火材料的成型容器或类似模子中的材料熔化或融溶从而得到一个整体，并将其从模子中取出。在珐琅、着色玻璃或晶化玻璃的情况下，将用作颗粒层的材料铺在一块金属，玻璃或陶瓷板上，去除一部分以形成空腔，在槽缝部分中填入另一种干材料，再加热使其熔化或融溶从而使其与板成为一体。

在生产将被烧成一种金属成形制品的半成品时，用作颗粒层的干材料主要是一种或多种金属和合金的颗粒，且可能已经根据已知的要求与一种润滑剂相混合。虽然这些材料是干的，假如其未与润滑剂相混合并处于可迅速粒化的状态中的话则它的可能是已经吸收了润滑剂。用作背层的材料主要由一种或多种金属和合金的颗粒组成且或者是干的或者由于与润滑剂相搅拌而是湿的。

在此所用润滑剂的例子包括硬脂酸锌或其它润滑剂。用作颗粒层的材料或用作背层的材料还可以进一步包括一种粘接剂或其它添加剂。

将所有的材料倒入一个主模框或类似物中，在其中压缩再从中取出即可得到一种金属成形制品的半成品。将其烧结成一种金属成形制品。将所有的材料放在一块金属、玻璃、陶瓷等的板上，加压成一种最终的复合材料从而获得一种整体的半成器并对这种整体团块进行烧结亦可制成一种金属成形制品。

生产具有厚涂层成形制品所用的颗粒层的干材料是各种类型的粉末状涂料，用作背层的材料是一块板、层或金属、木材、混凝土或陶瓷的类似物。各种类型的粉末状涂料包括丙烯酸树脂、聚脂树脂、丙烯酸-聚脂混合树脂、氟化树脂和其中加入颜料的类似树脂。将用作颗粒层的材料放在作为背层的板、片料等物之上，在空腔中加入其它类型的干材料，通过加热使其熔化和融溶，对其进行烘干使所有的层结在一起。在将所有的层结在一起时，可在这些层上施加压力。结果即是获得其上涂有厚涂层的板、片料等物。

在一种塑料成形制品的生产中，用作颗粒层的干材料主要由各种类型的塑料颗粒组成且还可包含一种颜料或色料。这些材料也可以包含一种增塑剂或溶剂，但并不与其搅拌在一起且处于可迅速粉化的状态。用作背层的材料可以是干的或者是经与增塑剂或溶剂相搅拌而是湿的。各种类型的增塑剂包括聚乙烯、尼龙、聚丙烯、聚碳酸脂、聚苯乙烯、醛缩醇、环氧树脂、氯乙烯、天然橡胶、合成橡胶、ABS橡胶、聚丙烯氧化物、乙烯乙酸乙烯脂共聚物、氟化树脂和其它热塑性和热固性的树脂。用于颗粒层的材料和用于背层的材料可以根据已知的要求包含发泡剂、防氧化剂、热稳定剂、搭接剂、其它添加剂和无机材料颗粒及类似物。通过加热使所有的材料熔化或融溶成一个整体团块，如有必要，同时加压。利用这种方法，可以制成发泡苯乙烯带图案的成形制品、一个带图案的成形澡盆或一种塑料地板砖等。此时，叠层可以与金属、木、混凝土、陶瓷的板或一层纸、无纺织物、编织物、纺织品或塑料相结合。

在生产糖果或其它成形的食品时，用作颗粒层的材料主要由小麦、稻子、土豆、豆子、玉米和糖中的一种或多种的颗粒组成，还可以加入一些调味品和香料。这些材料还可以包括油、水等等，但未与油、水等搅拌且处于可迅速粉化的状态。用作背层的材料可以与用颗粒层的材料相似是干的或是与油、水等混合是湿的。用作颗粒层的材料和用作背层的材料可根据已知要求还包括膨胀剂和其它添加剂。将所有材料置入一个模子等物中，在不加或加水、油等的情况下允许或使得这些材料凝结成一个整体的团块。压缩该团块然后将其从模子中取出，由此制得一种半成品，再烘烤这种半成品。另外，在模子中烘烤所有的材料。利用这种方法可以制成各种各样带图案的烘烤的糖果等。采用通过加热熔化的颗粒材料，如巧克力等，并通过加热使这些颗粒熔化和融溶还可以制成通过加热熔化的带图案的成形颗粒，如带图案的巧克力成形制品。

可在本发明中使用的材料并不局限于已经作为例子在本文中所例举的那些，根据要生产的成形制品可以采用各种其它材料。另外，可以生产的带图案的成形制品的范围可以通过结合各种在最终产品的特性、颜色、光泽、纹理和类似方面有差异的材料而得以扩大。在上述方法相互之间具有许多一样步骤时，即可将不同种类的材料相互结合。例如，因为用于生产一种金属成型制品的方法和用于生产一种陶瓷成形制品的方法都要求一个共同的烧结步骤，因而可以将金属颗粒和陶瓷颗粒一起使用以便形成一种图案，由此可以制成景泰蓝物品。在用于生产一种混凝土成形制品的方法中所用的材料以及那些在生产一种人工石成形制品的方法中所用的材料可以一起使用。

在用于生产任一种带图案的成形制品的方法中，在将材料送至基面上时希望有一种振动以保证材料的平稳运动。另外，通过用刷子或梳子在用作颗粒层的不同类型的材料之间的边界处摩擦或在此处喷气或水，可以使图案模糊。

另外，通过在基面上或在颗粒层材料上铺设一层无纺织物、纸或其它的吸收水或油的物质的网，可将任何过量的水、油、润滑粘结剂、凝结剂或溶剂供至任何缺少上述过量物质的部分以便使其在成形制品中均匀分布。这样，基面中的水(辅助剂)对水泥(树脂)的比率变小，这意味着作为一个整体的成形制品的强度提高。当在压力下在一个制品的形成中采用一张透气的网时，排气增强从而获得一件致密的制品。在将颗粒层和背层制成一个整体制品时通过对其中的一层或对两层施加振动或压缩，则获得的整体制品变得致密且在强度方面得致改善。也可用长纤维、短纤维、线网或加强杆插入两层之间或之中来对制品进行加强。用于由层制法或挤压模铸法或以任一种板或层作用为背层来制取一种制品的方法可用于包括建筑壁板和建筑板、墙壁层和瓷砖在内的各种制品的生产。现有的混凝土制品的表面可作为基面。此时，将作为材料层的材料填充于该混凝土表面上并与现有混凝土制品成为一个整体。

在根据本发明的生产成形制品的方法中，用一种可变形的网作为基面或使用局部或整体可变形的模子可以制成一种具有弯曲的最终表面的成形制品。

利用本发明，可以将一张摄制的图像的网点或线的形式表现出来，而不必使用辅助模子、方格体、带毛的物体或任一种其它分切器或分隔件。此外，由于不必把一个吸气口或一个吹风口插入在颗粒层中就可以自由地制成不同尺寸和形状的点和线，因此在图案生产中可以采用高速扫描。另外，由于与背景相对应的图案部分是有利地在基面上形成的，因而就不必单独填充其单独的图案部分，这样所需充填工作的量大大减少且生产率得以提高。可以以气流高速高效地填充所形成的空腔这一事实进一步保证了非常高的生产率。由于本发明并不要求使用辅助模子、方格体、带毛的物体或其它类似的分切器和分隔件，所以这种分切件和分隔件的特性(例如，由一个多边形分割件所产生的六角形图案)就不会在产品中显露出来，这样就能自然地表现图案。因此，本发明能够制成类似手写的图案，并且在用于生产带地图、方向或类似物的人行道瓷砖时可以制出一种耐磨并悦目的产品。

作为其另一种效果，本发明能够在随机混合的颗粒层中形成空腔图案，因而可在杂色的背景中形成图案。另外，对于高心混凝土，由于可以先形成颗粒层，然后在形成并填充空腔以形成图案，所以空腔的形成填充可以从颗粒层的表面进行，因而即使是在高速旋转期间也可以很容易地制成图案。此外，由于本发明的工作原理使其可以不考虑尺寸来在颗粒层上构图，因此为简单的连续生产带图案的成形制品本发明可以用于与一台环形运输机或类似机械一起工作。

使用计算机控制可以直接产生图案，并获得高的生产率且可随意改变图案。通过对空气压力、气流速度、气流速率、气流方向、气流周期性、气流脉动、吸气口尺寸、吹风口尺寸、吸气口和吹风口位置中的至少一个参数予以控制，即可在用于形成细小结构形状空腔所需的气流中形成细微的差别，并可生成具有各种复杂精细图案的带图案成形制品。

利用这些生产方法，可以很容易地生产出混凝土成形制品，人工石成形制品，用于烧成陶瓷成形制品的半成品，陶瓷成形制品，金属成形制品，厚涂层成形制品，塑料成形制品和包括糖果在内的成形食品，其中的每一种均具有在其局部或全部表面上形成的预定厚度的图案。因此，即使是其表面受到磨损，这种带图案的成形制品仍可维持其图案处于极佳的状态。由于是将各种类型的干材料混合形成这种图案层，因而由于塌陷作用所致使这些材料可以被致密地充填而不会带有会被精细地表现出来的处于相邻材料之间的任何裂隙和边界。所形成的图案是非常清晰的。

Claims (26)

1.一种生产带图案成形制品的方法，包括如下步骤：在基底表面上形成一干颗粒层；使用具有一个吸气口或一个吹风口或既具有吸气口又具有吹风口的空气流控制器以产生空气流，并通过在空气压力，空气流量，空气流速，空气流动方向，空气流脉动，空气流的周期性，吸气口尺寸，吹风口尺寸，吸气口位置和吹风口位置这些参数中至少一个的控制下除去颗粒的一部分，而在干颗粒层中形成一个空腔；在该空腔中填入一种不同类型的干颗粒；使颗粒凝固成为一个整块。

2.根据权利要求1的方法，其特征在于还包括一个步骤，即在空腔中填入另一种类型的干颗粒之后并在使颗粒凝固为一个整块之前在干颗粒层上覆盖一背层。

3.根据权利要求1的方法，其特征在于，通过把吸气口的尖端置于干颗粒层之上方而形成空腔。

4.根据权利要求1的方法，其特征在于，通过将吸气口的尖端插入干颗粒层而形成空腔。

5.根据权利要求1的方法，其特征在于，通过垂直地置于颗粒层之上方的吸气口和吹风口而形成空腔。

6.根据权利要求1的方法，其特征在于，通过使吸气口垂直地位于干颗粒层之上并使吹风口与干颗粒层成一角度地位于上方而形成空腔。

7.根据权利要求1的方法，其特征在于，通过吸气口和位于吸气口内的吹风口除去干颗粒层中的一部分，以形成空腔。

8.根据权利要求1的方法，其特征在于，通过插入干颗粒层中的吹风口形成空腔。

9.根据权利要求1的方法，其特征在于，通过吹风口和位于吹风口内的吸气口除去干颗粒层中的一部分，以形成空腔。

10.用于生产带图案成形制品的装置，包括：

具有位于形成于基底表面上的干颗粒层之上的气流控制器的空腔形成装置，气流控制器具有至少一个吸气口和一个吹风口以产生空气流，并通过在空气压力，空气流量，空气流速，空气流动方向，空气流脉动，空气流的周期性，吸气口尺寸，吹风口尺寸，吸气口位置和吹风口位置这些参数中至少一个的控制下除去颗粒的一部分而在干颗粒层中形成一个空腔；和

用于将不同类型的颗粒供入形成的空腔中的装置。

11.根据权利要求10的装置，其特征在于它还包括使干颗粒层和不同类型的颗粒凝结成整块的装置。

12.根据权利要求10的装置，其特征在于，它还包括设置于吸气口周围的套盘，以控制围绕吸气口的空气流。

13.根据权利要求10的装置，其特征在于，它还包括一设置于吹风口周围的套盘，以控制围绕吹风口的空气流。

14.根据权利要求10的装置，其特征在于，它还包括一套盘，用于控制吸气口和吹风口周围的空气流。

15.根据权利要求12的装置，其特征在于，套盘为盘状并可沿吸气口垂直移动。

16.根据权利要求13的装置，其特征在于，套盘为盘状，并可沿吹风口垂直移动。

17.根据权利要求14的装置，其特征在于，套盘为盘状，并可沿吸气口和吹风口垂直移动。

18.根据权利要求12的装置，其特征在于，套盘为具有朝向下方的槽的U形框架。

19.根据权利要求13的装置，其特征在于，套盘为具有朝向下方的槽的U形框架。

20.根据权利要求14的装置，其特征在于，套盘为具有朝向下方的槽的U形框架。

21.根据权利要求12的装置，其特征在于，套盘可绕吸气口转动。

22.根据权利要求13的装置，其特征在于，套盘可绕吹风口转动。

23.根据权利要求14的装置，其特征在于，套盘可绕吸气口和吹风口转动。

24.根据权利要求12的装置，其特征在于，套盘还包括一通气管。

25.根据权利要求13的装置，其特征在于，套盘还包括一通气管。

26.根据权利要求14的装置，其特征在于，套盘还包括一通气管。

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