CN108136631B - 制造模制产品的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种制造模制产品、例如建造板的方法，并且具体而言但不排他地涉及制造板，该板包括被设置到聚合物层中的天然石材或岩石。该制造如本文中所述的模制产品的方法包括至少一个物品被设置到聚合物层中，随后将至少一个物品和颗粒含铁材料放置在容器中，使得物品或者每一个物品的至少一部分嵌入在颗粒含铁材料中，将聚合物材料引入到容器中以形成模制产品，和从容器移除模制产品。

Description

制造模制产品的方法
技术领域
本发明涉及制造模具产品、例如建造板的方法，并且具体而言但不排他地，涉及制造包括设置到聚合物层中的天然石料或岩石的板。该板可以与其它类似的板一起使用，以对建筑物或结构包层，并且还可以包括边缘形成件以促进板间接合。
背景技术
天然石料是用于住宅等的常见装饰表面。然而，雇佣熟练石匠铺设石料的成本通常过高。
一种提倡的解决方案是提供其形状和颜色形成为提供天然石料外观的模制板。然而，许多人不喜欢使用人工材料。
另一种解决方案是使用环氧树脂将石片联结在一起。该方案具有石料预形成的优点，但是通常仍然需要昂贵的预包层供应和安装、砂浆粘合剂、并且雇佣石匠或瓦工来安装石料。预形成石料通常以相对较小的单位售卖，这意味着能够在过程之间看到大量接头。
在说明书中对任何现有技术的参考都不且不应当被认为承认或者通过任何形式表示现有技术在任何国家形成公知领域的一部分。
目的在于提供一种建造板和/或一种制造板的方法和/或一种制造模制产品的方法，以实现克服或缓解现有的该等板或方法的问题，或者至少给公众提供有用的选择。
通过下文仅通过举例方式给出的描述，本发明的其它目的可变得显而易见。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供一种制造模制产品的方法，该模制产品包括被设置到聚合物层中的至少一个物品，该方法包括以下步骤：
i)将至少一个物品和颗粒含铁材料放置在容器中，使得物品或者每一个物品的至少一部分嵌入在颗粒含铁材料中；
ii)将聚合物材料引入到容器中以形成模制产品；和
iii)从容器移除模制产品。
优选地，将聚合物材料引入到容器中的步骤包括将容器放置到模具中。
优选地，容器包括模具。
优选地，在引入聚合物材料之前将容器放置到模具中。
优选地，能够在引入聚合物材料之前将容器转移或倒置到模具中。
优选地，该方法包括在将至少一个物品放置在容器中的步骤之前以期望的图案或位置将至少一个物品放置在模板上的步骤。
优选地，将颗粒含铁材料引入到容器中的步骤包括在容器下方定位或激活磁性源的步骤，以将装饰元件嵌入到颗粒含铁材料中。
优选地，将颗粒含铁材料引入到容器中的步骤包括使容器振动的步骤。
优选地，该方法包括将多个物品定位在容器中，该方法还包括在将聚合物材料引入到容器中的步骤之前将间隔材料定位在至少两个相邻的物品之间的步骤。
优选地，该方法包括在将聚合物材料引入到容器中的步骤之前将拉伸构件定位在物品之上的步骤。
优选地，拉伸构件粘合到物品。
优选地，拉伸构件包括多个缆线和/或网。
优选地，该方法包括在将颗粒含铁材料引入到容器中的步骤和将聚合物材料引入到容器中的步骤之间将至少一个物品加热至35-50℃之间。
优选地，网包括至少一个固定装置。
优选地，模制产品是建造板。
优选地，物品是装饰元件。
优选地，颗粒含铁材料包括铁砂。
优选地，在模具下方定位或激活磁性源的步骤包括激活电磁铁的步骤。备选地，在模具下方定位或激活磁性源的步骤包括在模具下方移动磁性材料的步骤。
优选地，该模具是闭合模具。
优选地，将聚合物材料引入到模具中的步骤包括将聚合物材料注射到模具中的步骤。备选地，将聚合物材料引入到模具中的步骤包括将聚合物材料倒入或喷入到模具中的步骤。
优选地，聚合物材料包括聚氨酯。
优选地，填充材料包括玻璃纤维、玻璃片、短切无捻粗纱、云母、石英、碳酸钙、硅砂、砂石或氧化铝中的一种或多种。
根据本发明的进一步的方面，提供一种制造模制产品的方法，该模制产品包括被设置到聚合物层中的至少一个物品，该方法包括以下步骤：
i)将至少一个物品放置在容器中并且将颗粒含铁材料引入到容器中，使得物品或者每一个物品的至少一部分嵌入在颗粒含铁材料中；或者
ii)将颗粒含铁材料引入到容器中并且将至少一个物品放置到容器中，使得物品或者每一个物品的至少一部分嵌入在颗粒含铁材料中；
该方法还包括以下步骤：
iii)在容器下方定位或激活磁性源；
iv)将聚合物材料引入到容器中；和
v)从容器移除产品。
根据本发明的进一步的方面，提供一种制造模制产品的方法，该模制产品包括被设置到聚合物层中的至少一个物品，该方法包括以下步骤：
i)将至少一个物品嵌入在设置于模具中的颗粒含铁材料床中；
ii)在模具下方定位或激活磁性源；
iii)将聚合物材料引入到模具中；和
iv)从容器移除产品。
优选地，模制产品是建造板。
优选地，物品是装饰元件。
优选地，颗粒含铁材料包括铁砂。
优选地，在模具下方定位或激活磁性源的步骤包括激活电磁铁的步骤。备选地，在模具下方定位或激活磁性源的步骤包括在模具下方移动磁性材料的步骤。
优选地，该模具是闭合模具。
优选地，将聚合物材料引入到模具中的步骤包括将聚合物材料注射到模具中的步骤。备选地，将聚合物材料引入到模具中的步骤包括将聚合物材料倒入或喷入到模具中的步骤。
优选地，聚合物材料包括聚氨酯。
优选地，填充材料包括硅砂。
优选地，填充材料包括玻璃纤维。
在一个实施例中，该方法包括将背衬层定位在至少一个装饰元件之上的步骤，并且该方法包括通过聚合物材料来填充背衬层和至少一个装饰元件之间的空隙空间。
优选地，背衬层设置有拉伸构件，并且至少一个固定装置连接到拉伸构件。
优选地，拉伸构件的第一部分连接到背衬层并且第二部分未连接到背衬层。
优选地，该方法包括在将聚合物材料引入到模具中的步骤之前，在材料已凝固或固化时将拉伸构件的第二部分和至少一个固定装置定位成使得拉伸构件的第二部分嵌入在聚合物材料中的步骤。
优选地，拉伸构件包括网。
优选地，背衬层包括键控部分，该键控部分的形状形成为在聚合物材料已凝固或固化时提供聚合物材料和背衬层之间的机械连接。
优选地，背衬层的密度比聚合物材料的密度大。
优选地，背衬层的密度基本是聚合物材料的密度的两倍。
优选地，背衬层包括第二聚合物材料。
优选地，第二聚合物材料包括聚氨酯。
优选地，该方法包括通过将第二聚合物材料引入到背衬层模具中和凝固第二聚合物材料来形成背衬层的步骤。
优选地，形成背衬层的步骤包括将拉伸构件的第一部分嵌入在背衬层中的步骤。
优选地，至少一个装饰元件包括石料或岩石。
优选地，该方法还包括将边缘形成件模制成模制产品的一个或多个边缘。
优选地，边缘形成件包括舌或凹槽。
根据本发明的另一个方面，提供一种通过本发明的第一方面或第二方面的方法生产的建造板。
本发明还可以被广义地描述成在于本申请的说明书中参照或表示的部件、元件和特征，单独地或以所述部件、元件或特征中的两个或更多个的任何或所有组合的共同地，并且在本文中提到的在本发明相关的现有领域中具有已知等同形式的特定整数时，该等已知等同形式被视为如同单独阐述那样地结合在本文中。
根据本发明的进一步的方面，基本如本文中参照附图描述了建造板和/或制造建造板的方法。
通过下文以本发明可能实施例的例子给出的描述，应当通过其所有的创新方面考虑的本发明的进一步的方面将变得显而易见。
附图说明
图1是根据本发明一个实施例的建造板的主视图。
图2是模板的俯视图，其中多个装饰元件被布置于该模板的顶部上。
图3是容器的透视图。
图4是定位在磁铁上方的图3的容器的剖视图，其中装饰元件就位。
图5是容器和装饰元件的俯视图，其中网被布置就位。
图6是图5中所示的装饰元件的剖面侧视图。
图7示出了被存储于支架中的多个容器预形成件。
图8示出了模具，其中三个预形成件就位。
图9是根据本发明的另一个实施例的建造板的主视图。
图10是图9的板的剖面侧视图。
图11是板的主视图，其中为了清楚起见去除了装饰元件和第二层。
图12是图9的板的端视图。
图13是位于模具中的背衬层的剖面侧视图。
图14是第二模具的剖面侧视图，其中装饰元件被布置于砂床中。
图15是图14的模具的剖面侧视图，其中背衬层被布置就位。
图16是聚合物材料已被注射到图7的模具中之后模具的剖面侧视图。
图17是根据本发明实施例的舌榫形成件的剖面侧视图。
具体实施方式
首先参照图1，根据本发明方法制造的建造板大体由箭头100表示。板100包括被设置到背衬层2中的至少一个、并且更优选地多个装饰元件1，如下文进一步描述的。
下文描述了制造建造板100的方法的一个实施例。
首先参照图2，在第一步骤中，装饰元件1以所需的图案被布置于模板3上。装饰元件1被优选地设置成面朝上。
在优选实施例中，装饰元件1仅仅被放置于模板3上，并且不通过任何方式被固定于模板3。
接下来参照图3，示出了容器4。容器4具有凹入部5，该凹入部5具有与模板3成镜像的轮廓。容器4还优选地设置有位于容器的相对侧上的凸缘6。
一旦装饰元件1已经被布置成合适的图案，容器4被放置于模板3之上，使得凹入部5配合到装饰元件1之上。凹入部5的深度小于装饰物2的深度，并且因此容器4能够相对于装饰元件1被紧密保持。模板3和容器4随后被倒置，使得装饰元件1位于容器4的内侧并且模板3被移除。在该过程中大体保持装饰元件1的布置，但是可能需要对装饰元件进行小幅度重新排列。
接下来参照图4，诸如颗粒含铁材料之类的颗粒磁性材料、例如铁砂被刷入到位于相邻装饰元件1之间、以及位于装饰元件1和容器4侧面之间的空间中。在一个实施例中，容器4随后在添加颗粒含铁材料之前被定位成邻近或位于磁铁7之上，但是在其它实施例中，可以省略该步骤。
在该过程中，容器4(和磁铁7(如果使用的话))可以振动。通过该过程，装饰元件1在颗粒含铁材料8中嵌入到预定深度，与装饰元件在成品板100中从背衬层2突出的量相对应。诸如可凝固或可模制材料之类的间隔材料、例如油灰9也可以被放置在相邻的装饰物1之间，以便保持其相对间隔。这可以有助于在装饰元件1被设置到聚合物基质中之前保持装饰元件1之间的相对间隔，并且还可以有助于在使用板时减少“蠕变”。
接下来参照图5，拉伸构件(在一个例子中被设置成网10的形式)被布置于装饰元件1之上或周围。在一个实施例中，可移除框架(未示出)可以被放置于容器之上，以有助于对准网。拉伸构件可以备选地包括一个或多个长度的材料，例如条或缆或线。在优选实施例中，多个具有基本“L”形的固定装置11附接到网10并且间隔开，以便配合在位于装饰元件1之间的空间中。网10可以通过合适的粘合剂或油灰连接到装饰元件1的后部，以便将其保持就位直到形成聚合物基质。现在可以移除可移除框架(如果使用的话)。在该状态下，该组件可以被称为预形成件。图5中所示的包括装饰元件的剖面侧视图更具体地提供于图6中。
接下来，容器4可以被预热到35-50℃，接着直接移动到下文描述的注塑阶段，或者可以在上文描述的过程用于填充一个或多个其它容器时存储该容器4。在一个实施例中，在注塑阶段之前，多个容器4被存储在合适的支架12中，如图7中所示。备选地，多个容器能够被压缩放置在输送带(未示出)上，以在需要时控制过程的生产速度/灵活性。在优选实施例中，在注射步骤之前，通过将预形成件存储于大约35-50℃的温度下过夜或者最少5小时来对其进行加热。
接下来参照图8，模具大体由箭头13表示。工具13具有至少一个、并且更优选地多个凹入部14，每一个凹入部14的形状都形成为接收容器4。
模具13被布置成使得具有合适形状的磁铁(或电磁铁)被设置于每一个凹入部14下方，或者至少那样的磁铁能够在需要时被放置于该位置处。
在一些实施例中，板100的侧边缘的形状形成为具有底切。工具13可以设置有形成底切的滑动侧部16，并且该滑动侧部16能够被抽入到工具的壁中，以允许在板100一旦形成时就被从工具移除。备选地，单独的插入件(未示出)可以在需要时用于形成底切。
在将聚合物材料注射到模具中之前，插入件(如果设有的话)和盖17的内侧可以打蜡。
当磁铁15就位并通电时，聚合物(通常是反应注射成型(RIM)或增强反应注射成型(RRIM)聚氨酯)被注射到模具腔中。由磁铁15产生的磁场的存在保证了颗粒材料保持就位，并且不被聚合物的注射干扰。
一旦聚合物已凝固或固化至充分的程度，滑动部分16(如果设有的话)就被抽出并且盖打开。提升装置、例如液压油缸(未示出)将容器4和板100从凹入部14提升。
随后从容器4移除板100，磁铁15优选地仍然就位/激活。在该阶段保持磁铁激活保证了颗粒材料从板100的面下落到容器4中。
磁铁15随后可以被断电/移除并且成品板可以移动至热控环境(例如大约35-50℃下)保持所需时段，直到凝固或固化过程完成。
在单独的插入件用于使底切成形的实施例中，略微不同的过程可以用于将板从工具移除。
此处，盖17仅打开小量、例如15mm，并且颗粒材料相对于板的面振动。盖随后完全打开并且移除插入件，之后板移动至热控环境。
在另一个实施例(未示出)中，装饰元件可以被直接放置到容器4中，而不是首先被放置于模板上。颗粒含铁材料可以在装饰元件之前或之后被引入到容器中。在该实施例中，模具可以限定容器，而不是容器可从模具被移除。
首先参照图9至12，根据本发明的第二实施例的建造板大体由箭头101表示。
板101包括连接到第二层22的背衬层21。多个装饰元件1嵌入在第二层22中。
拉伸构件、通常是网10连接到背衬层21。网10设置有至少一个固定装置11、更具体地多个固定装置11。
在优选实施例中，背衬层和第二层由聚合物材料、优选地聚氨酯泡沫形成。在图示实施例中，网10的第一部分23嵌入在背衬层21中，并且网的第二部分24嵌入在第二层22中，如下文进一步描述的。固定装置11也优选地嵌入在第二层22中。
网10的第一部分23优选地在背衬层21的顶部处或其附近嵌入在背衬层21中。
第二层22优选地设置有至少一个键控部分25，该键控部分25有助于防止背衬层21和第二层22在板101的平面中的相对移动，并且优选地还有助于防止将背衬层21与第二层22分离。在优选实施例中，每一个键控形成件25都可以与设置于背衬层21中的开孔26的向内锥形部分相接合。
接下来参照图13至17，描述制造板101的方法。
首先参照图13，通过将合适的聚合物材料注射到模具20中来制备背衬层21。模具20优选地设置有合适的空隙形成件27，以形成上文所述的开孔26。图14中示出了第二模具28的剖面侧视图，其中装饰元件1被放置于铁砂床8中。
网10优选地定位成使得第一部分23位于背衬层的材料内，并且第二部分24被保持成不具有聚合物材料。
接下来参照图15，模具28部分地填充有颗粒含铁材料、优选地铁砂8。一个或多个装饰元件1以期望的图案被放置于模具28中。装饰元件1被按压或固定到铁砂床中，使得每一个装饰元件1的下表面29(成品板的前表面)被遮盖于铁砂8的表面下方。
接下来参照图16，当装饰元件1就位时，背衬层21定位在模具28内侧。网10跨过装饰元件1的上表面30定位并且固定装置11定位在装饰元件1之间。
当背衬层21、网10和固定装置11就位时，磁性源15(通常是电磁铁)在模具28下方被激活。在备选实施例中，一个或多个永磁铁在模具28下方移动就位。
当磁性源15被激活(或移动就位时，视情况而定)，液体聚合物材料被注射到位于背衬层21和装饰元件1之间的空隙空间中，以形成板的第二层22(见图16)。一旦聚合物材料已凝固或固化时，能够将板101从模具移除。
在另一个实施例(未示出)中，装饰元件1可以在背衬层21定位在模具28中之前连接到网10(例如通过使用合适的粘合剂)。这可以通过允许相对于模具远程地进行确定装饰元件布局的相对耗时过程来提高生产力。
在优选实施例中，用于第二层22的聚合物材料可以是聚氨酯泡沫。在优选实施例中，用于第二层22的泡沫的密度小于用于背衬层21的泡沫的密度。在一个实施例中，背衬层的材料基本是第二层所用的材料的密度的两倍。第二层可以包括诸如硅砂和/或玻璃纤维之类的低密度填料，以降低其密度。
接下来参照图17，示出了根据本发明实施例的两个相邻板102之间的接头的放大横截面图。接头形成件可以用于通过上文所述的任何方法形成的板中。
每一个板102都包括诸如舌形成件31之类的边缘形成件。舌形成件31设置于板102的一侧上，并且还优选地设置于一端处。舌形成件31适于与诸如互补凹槽形成件32之类的另一个边缘形成件相接合，该互补凹槽形成件32也设置于板102的与舌形成件31相对的侧面上、并且位于板的相对端处。在一个实施例中，能够提供边缘形成件，以保证围绕该板以及其它类似的板的外周的完全重叠。
舌形成件31包括凹入部分33。凹入部分33优选地充分凹入，以容纳螺钉紧固件的头部。在优选实施例中，凹入部分凹入得足够深，以起到毛细断裂的作用。在一个例子中，凹入部分基本凹入4mm。
尖端34设置于舌部分31的端部处。尖端34优选地呈薄凸起肋的形式，该薄凸起肋沿舌31向下延伸板的边缘。薄尖端34在板由于热膨胀延伸时可压缩，并且还在安装板时降低了相邻板之间的摩擦并且使颗粒污染物的干扰最小化，否则该等颗粒污染物干扰可能结合到接头中并且防止板平滑定位。
凹槽32优选地设置有膨胀嘴形部35，以便有助于使一个板的舌31与使用中的另一个板的凹槽部分32相接合。在优选实施例中，舌形成件31可以设置有浅槽36，以有助于在板被紧固至衬底时定位紧固件的端部。
接头构型可以与上文所述的板100、101中的任一个一起使用。
本领域技术人员将领会，上文所述的模制方法可以用于制造除了建造板之外的产品。此外，除了纯粹装饰元件之外的任何合适的物品都可以嵌入在砂中并且由此被结合到模制产品中。模制产品可以提供诸如墙板之类的板，该等板可以与其它类似的板一起组装以形成用于建筑或类似结构的诸如装饰包层之类的覆盖物。
除非上下文另有明确要求，贯穿说明书和权利要求，词语“包括”等将被理解成包含性含义，而非排他或穷尽的含义，即“包括但不限于”的含义。
当在上文的描述中参照本发明的具有已知等同形式的特定部件或整数时，该等等同形式如同单独阐述那样地结合在本文中。
尽管已通过举例的方式并且参照其可能的实施例描述了本发明，但是应当理解，可以在不偏离本发明的精神或范围的情况下对其进行改型或改进。

Claims (27)

1.一种制造作为模制产品的建筑板的方法，所述模制产品包括至少一个物品，其中所述物品为装饰元件被设置到聚合物层中，所述方法包括：用颗粒含铁材料对容器进行部分填充；
将所述至少一个物品放置在所述容器中，使得所述物品或者每一个物品的至少一部分嵌入在所述颗粒含铁材料中至预定深度，使得所述物品或每个物品的一个表面被掩盖于所述颗粒含铁材料的一个表面之下；
将拉伸构件定位在所述物品之上或周围；
将聚合物材料引入到所述容器中以形成所述模制产品；和
从所述容器移除所述模制产品。
2.根据权利要求1所述的方法，其中将所述聚合物材料引入到所述容器中包括将所述容器放置到模具中。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述容器包括模具。
4.根据权利要求1所述的方法，还包括在将所述至少一个物品放置在所述容器中之前以期望的图案或位置将所述至少一个物品放置在模板上。
5.根据权利要求1所述的方法，还包括与所述容器相邻定位或激活磁性源，以将至少一个物品嵌入到所述颗粒含铁材料中。
6.根据权利要求5所述的方法，其中定位或激活所述磁性源包括激活电磁铁。
7.根据权利要求1所述的方法，还包括在引入所述聚合物材料之前使所述容器振动。
8.根据权利要求1所述的方法，还包括将多个物品定位在所述容器中，所述方法还包括在将所述聚合物材料引入到所述容器中的步骤之前将间隔材料定位在至少两个相邻的物品之间。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述间隔材料包括玻璃纤维、玻璃片、短切无捻粗纱、云母、石英、碳酸钙、硅砂、砂石或氧化铝中的一种或多种。
10.根据权利要求9所述的方法，还包括步骤将所述拉伸构件粘合到所述物品。
11.根据权利要求10所述的方法，其中所述拉伸构件包括多个缆线和/或网。
12.根据权利要求10所述的方法，其中所述拉伸构件包括网，并且其中至少一个固定支架附接到网，并且每个固定支架间隔开以便配合装配在所述装饰元件之间的空间中。
13.根据权利要求1所述的方法，还包括步骤在将所述聚合物材料引入到所述容器中之前加热所述至少一个物品。
14.根据权利要求13所述的方法，还包括将所述聚合物材料引入到所述容器中，通过将所述聚合物材料注射到所述容器中。
15.一种制造作为模制产品的建筑板的方法，所述模制产品包括至少一个物品，其中所述物品为装饰元件被设置到聚合物层中的至少一个物品，所述方法包括：
将至少一个物品嵌入在设置于容器中的颗粒含铁材料床中至预定深度，使得所述物品或每个物品的一个表面被掩埋在所述颗粒含铁材料的一个表面之下；
将拉伸构件定位在至少一个所述物品之上或周围，
在所述容器下方定位或激活磁性源，
将聚合物材料引入到所述容器中，和
从所述容器移除所述产品。
16.根据权利要求15所述的方法，在所述容器下方定位或激活磁性源的步骤包括激活电磁铁。
17.根据权利要求15所述的方法，将所述聚合物材料引入到所述容器中的步骤包括将所述聚合物材料注射到所述容器中。
18.根据权利要求15所述的方法，还包括步骤将背衬层定位在至少一个所述物品之上，并且通过所述聚合物材料来填充所述背衬层和至少一个所述物品之间的空隙空间。
19.根据权利要求18所述的方法，所述背衬层包括所述拉伸构件，并且至少一个固定装置连接到所述拉伸构件。
20.根据权利要求19所述的方法，其中所述背衬层包括键控部分，所述键控部分的形状形成为在所述聚合物材料已凝固或固化时提供所述聚合物材料和所述背衬层之间的机械连接。
21.根据权利要求20所述的方法，其中所述背衬层的密度比所述聚合物材料的密度大。
22.根据权利要求21所述的方法，所述背衬层通过将第二聚合物材料引入到背衬层模具中和凝固所述第二聚合物材料来形成。
23.根据权利要求18所述的方法，所述拉伸构件的第一部分连接到所述背衬层并且第二部分不连接到所述背衬层。
24.根据权利要求23所述的方法，在步骤将所述聚合物材料引入到所述容器中之后，还包括步骤将拉伸构件的第二部分和至少一个固定装置定位成使得在所述聚合物材料已凝固或固化时所述拉伸构件的第二部分嵌入在所述聚合物材料中。
25.根据权利要求23所述的方法，所述拉伸构件的第一部分嵌入在所述背衬层中。
26.根据权利要求15所述的方法，还包括将边缘形成件模制成所述模制产品的一个或多个边缘。
27.根据权利要求26所述的方法，其中所述边缘形成件包括舌或凹槽。
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