CN1541153A - 圬工块劈裂组件和劈裂方法 - Google Patents

圬工块劈裂组件和劈裂方法 Download PDF

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R��J��л�׶�
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D·M·拉克鲁尔斯
M·J·霍根
G·C·博尔斯
Լ��ѷ
J·J·约翰逊
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Abstract

一由一工件在圬工块劈裂组件中被劈裂而形成的圬工块,劈裂组件使用多种突出件中的任何一种来补充或代替劈裂刀片的作用,以劈裂和表面处理该工件。最终形成的圬工块具有提供圬工块风化外貌的特征。

Description

圬工块劈裂组件和劈裂方法
相关申请
本申请是以美国公司安可墙壁体系股份有限公司的名义,在2001年10月19日提出的PCT国际专利申请,本专利指定除美国以外的所有国家。
技术领域
本发明一般涉及圬工块的制造。具体来说,涉及在圬工块上形成装饰面的设备和工艺过程。更具体地来说,本发明涉及用来在圬工块上形成风化的或岩石状的棱边的不规则纹理和外形的设备和工艺,以及由这种设备和工艺制成的圬工块。
背景技术
为了美化景观的目的,已经颇为普遍地采用混凝土圬工块。例如,用这样的圬工块来形成挡墙、应用范围从相当大的结构到小的树的围墙和花园周缘墙。混凝土圬工块在工厂里快速生产,其外形通常非常均匀。这在某些景观美化的应用中,并非是不理想的特性,但在对用于构造墙和其它景观结构的材料要求有“自然”外貌的许多应用中,则这种圬工块具有缺点。
使混凝土圬工块做得不均匀,且显得更加“自然”的一种做法是,采用劈裂工艺在圬工块上形成一“岩石面”。在这种工艺过程中,如普遍的做法那样,一经充分固化的大型混凝土加工件进行劈裂或裂开而形成两块。最终形成的两块沿劈裂或裂开的面而形成的表面呈现纹理和不规则形,从而显得“岩石状”。这种将一加工件劈裂成两个圬工块而在圬工块的暴露面上形成岩石状外貌的工艺过程,示于Besser的美国专利第1,534,353号一文中,该专利公开了使用锤和凿进行手工劈裂圬工块的方法。
劈裂圬工块的自动化设备是众所周知的,且一般包括一由支承台和相对的液压致动的劈裂刀片组成的劈裂装置。在这种应用中的劈裂刀片通常是大致磨削成相当窄或锋利刀刃的钢板。诸刀片通常这样布置:诸刀刃保持与加工件表面垂直的关系,接触加工件顶表面和底表面,且诸刀刃互相保持共面的关系。在操作中,加工件移到支承台上并介于刀片之间。刀片与工件的顶表面和底表面接触。不断增加施加在每片刀片上的力,互相相对地推进刀片。随着刀片上的力的增加,工件一般沿刀片对齐平面劈裂(裂开)。
这些机器对高速加工圬工块是有效的。它们在圬工块形成一岩石状的表面。由这种工艺形成的面,没有两块是相同的,这样,圬工块比标准的非劈裂的圬工块,外貌上更显得自然。然而,由工业标准的劈裂工艺形成的表面的棱边,一般地是严格限定的,即,规则和“锋利”的,而圬工块的非劈裂表面(它们在景观美化的应用中,有时是可见的)是规则的、“光泽的”和非纹理的,并具有“机制的”外貌。
如果消除圬工块表面的规则的、锋利的棱边,则这些混凝土圬工块看起来可显得更加自然。
在混凝土圬工块上消除规则而锋利棱边的一个已知的工艺是称之为翻滚的工艺。在该工艺中,相当多的圬工块装载入一绕基本水平的轴线转动的鼓形圆筒内。圬工块互相撞击,敲去锋利的棱边,并凿削圬工块的棱边和表面和留下疤痕。该工艺已普遍地用来在混凝土铺路石上形成风化的、“用过的”外观。这些铺路石通常是相当小的混凝土圬工块。一般的尺寸是33/4英寸宽,73/4英寸长和21/2英寸厚,其重量约为6磅。
翻滚工艺目前也用于某些挡墙圬工块,以在圬工块的表面上形成一风化的、较少均匀的外观。一般来说,使用翻滚工艺具有若干个缺点,尤其是对于挡墙圬工块的翻滚工艺。一般来说,翻滚工艺是一种成本昂贵的工艺过程。在圬工块能翻滚之前,圬工块必须非常结实。通常的做法是,圬工块在成形之后,必须静养护几周以获得足够的强度。这就是说,它们必须组成方块,通常放在木制的模板上,并从生产线上运走,以保持必要的储存时间。然后,它们必须输送到翻滚机,通过翻滚机卸跺,加工,并再次成方块和堆跺。所有这种“离线”的加工处理相当耗费成本。此外,在翻滚机中,圬工块存在由破碎造成的大量损坏。翻滚机本身相当昂贵,并是一需常加维护的设备。
与铺路石不同,挡墙圬工块可具有相当复杂的形状。在使用中,它们堆叠成层,每一层从下一层均匀缩进一距离。挡墙在层间通常还必须具有一定的剪切强度,以抵抗挡墙后的泥土压力。提供均匀缩进和层与层之间的剪切强度的通常做法是,在圬工块上形成一体的定位件/剪切键。通常这些键呈唇(突缘)或舌头和槽的结构。由于挡墙圬工块的尺寸范围从相当小的圬工块(例如,大约10磅,且其正面的面积约为1/4平方英尺)到具有正面面积为一个平方英尺重量为一百磅量级的较大的圬工块,它们也可以做成带芯的,或具有延伸的尾部。这些复杂的形状不能经受翻滚的过程。定位件变得敲落掉,而表面壳开裂。其结果,那些实际经受翻滚的挡墙圬工块往往已呈现非常简单的形状,变得相当小,且不具有一体的定位件/剪切键。相反,它们必须与辅助的销,夹子或其它的装置一起使用,以建立后缩和抗剪切。与具有一体的定位件的圬工块的情形相比,采用这些辅助的销或夹子使得构造挡土墙变得更加困难和成本提高。
消除锋利的、不规则的棱边以及仿造混凝土圬工块的表面的另一种可选择方案是使用锤磨型机器。在这种类型的机器中,转动锤或其它的工具撞击圬工块的表面,以凿下其碎片。这种类型的机器通常较为昂贵,并要求有生产线上的空间,这种空间往往在圬工块工厂内难于提供,尤其是那些较老的工厂。如果是在线生产的话,由于工艺过程只能按锤磨机对每个圬工块操作的速度移动,且圬工块通常需要被操纵,例如,翻身和/或转动,以撞击其所有的棱边,所以,这种方案也会降低生产率。如果锤磨类型的过程是离线实施的话,则形成上述许多关于翻滚方面的低效性。
因此,要求有这样的设备和工艺,它们通过消除由工业标准的劈裂工艺造成的规则、锋利的表面棱边,对混凝土挡墙圬工块的表面形成更自然的外貌,具体来说,它们不降低生产流水线,不对流水线添加耗资的设备,不要求在生产流水线上有额外的空间,不需强的劳动力,当加工带有一体的定位突缘或其它类似构造的圬工块时,它们不具有高的剔除率。
发明内容
根据本发明的第一方面,提供一在模制的加工件上进行劈裂操作而形成的圬工块,该劈裂是借助于具有一劈裂线的圬工块劈裂器中的至少一个劈裂组件来实施。该至少一个劈裂组件包括设置在劈裂线的至少一侧的、并在劈裂操作过程中定位成接触工件的多个突出件。最终形成的圬工块包括一块体,它包括一顶表面、一底表面、一在顶表面和底表面之间延伸的前表面、一在顶表面和底表面之间延伸的后表面、以及在前表面和后表面之间的两侧表面。此外,圬工块包括一与块体一体形成的定位突出件,其设置在圬工块的顶或底表面上。前表面和顶表面的交界线形成一上边缘,前表面和底表面的交界线形成一下边缘,在劈裂操作过程中,由于多个突出件接触加工件,所以,前表面与上边缘和下边缘中的一个的至少一部分呈现为不规则形。
在一较佳的实施例中,定位突出件较佳地设置在底表面上。块体的不规则边缘部分仿造成显得不如严格限定的、规则的边缘那样的锋利状,而是恰巧相反,显现得经过风化、翻滚或其它的破碎、不规则和磨损。
根据本发明的第二方面,提供一由多个圬工块形成的挡墙。
根据本发明的另一方面,提供一由模制工件形成的圬工块。该圬工块包括一块体,它包括一顶表面、一底表面、一在顶表面和底表面之间延伸的前表面、一在顶表面和底表面之间延伸的后表面、以及在前表面和后表面之间的两侧表面。由于至少一个通道形成在工件形成模的壁中,所以两表面中的至少一个表面的一部分形成一种纹理结构。
在本发明的另一方面,提供一圬工块,它由一模制的工件经受具有一劈裂线的圬工块劈裂机的劈裂而形成。圬工块劈裂机包括一第一劈裂组件,其包括设置在劈裂线的至少一侧上的多个突出件。突出件定位成在劈裂过程中接触工件,这样,圬工块包括由第一劈裂组件形成的至少一个不规则的劈裂边缘和表面。
根据本发明的另一方面,提供一种形成具有至少一个不规则劈裂边缘和表面的圬工块的方法。该方法包括提供一具有一劈裂线的圬工块劈裂机,被劈裂的圬工工件与该劈裂线对齐,其中,圬工块劈裂机包括一第一劈裂组件,它包括设置在劈裂线的至少一侧上的多个突出件。诸突出件定位成在劈裂操作过程中接触工件。一圬工块工件位于圬工块劈裂机中,使工件与劈裂线对齐,利用劈裂组件将工件劈裂成至少两块。
在本发明的另一方面,提供一具有至少一个不规则的劈裂边缘和表面的圬工块,劈裂边缘和表面是模制工件在一圬工块劈裂机中劈裂而形成,该劈裂机包括一第一劈裂刀片组件,它具有连接在第一刀片夹持器上的第一劈裂刀片。第一刀片夹持器包括一刀片夹持器表面,该表面背离至少在其一侧的第一劈裂刀片延伸。刀片夹持器的表面设置成相对于水平方向成一锐角,在劈裂操作过程中,刀片夹持器表面与工件接触。刀片夹持器表面与工件接触的结果,至少部分地造成不规则的劈裂边缘和表面。
在本发明的还有另一方面,提供一用于圬工块劈裂机中的劈裂组件。该劈裂组件包括一劈裂刀片,以及位于劈裂刀片的至少一侧上的劈裂刀片附近的多个突出件。突出件和刀片在劈裂操作过程中互相之间固定,由此,突出件和刀片在劈裂操作过程中同步移动。
在本发明的还有另一方面,一形成在至少一个表面上带有纹理的至少一个圬工块的模具,其中,多个侧壁形成一其顶和底敞开的模具腔,以允许圬工填料通过其敞开的顶引入到模具腔,并借助于敞开的底排出呈模制圬工块单元形状的模制填料。构造成槽的至少一个表面形成在该模具的至少一个侧壁上的表面内,该槽沿不平行于模具脱模的方向跨越该侧壁的表面延伸。该槽具有约小于0.75英寸的高度和约小于0.50英寸的深度,且槽的至少一部分与壁的顶隔开,其中,形成的距离约大于从侧壁的顶到侧壁的底之间的距离的40%。此外,设置有槽的侧壁的总的突出面积与槽的总的突出面积的比约大于2∶1。
在本发明的还有另一方面,提供具有一工件与其对齐的劈裂线的圬工块劈裂机,用来将工件至少劈裂成两块。该圬工块劈裂机包括一第一劈裂组件,它包括设置在劈裂线的至少一侧上的多个突出件。定位诸突出件,在圬工块劈裂机将工件劈裂成至少两块时,使其行进入工件,由此,第一劈裂组件促进在劈裂块中的至少一块上的至少一个不规则劈裂边缘和表面的形成。
表征本发明新颖性的上述的和其它各个优点和特征,特别地,由附后的作为本说明书一部分的权利要求书给以指出。然而,为了更好地理解本发明,及利用本发明实现的优点和目的,应参照形成本说明书的另一部分的诸附图,以及随之的描述,其中,介绍本发明的一优选的实施例。
附图的简要说明
图1是使用本发明的圬工块劈裂机刀片组件的一圬工块劈裂机的局部立体图。
图2A是根据本发明的一劈裂刀片组件的一部分的俯视图。
图2B是还显示以随机方式定位的各种直径的突出件的一劈裂刀片组件的一部分的俯视图。
图2C是根据本发明的另一实施例的劈裂刀片组件的一部分的俯视图,其中包括随机地连接和不连接的嵌条的突出件。
图3是根据本发明的一突出件的另一实施例的侧视图。
图4A是根据本发明的一突出件的另一实施例的侧视图。
图4B是本发明的一示出变化高度的突出件的另一实施例的侧视图。
图5是一劈裂工件(形成两个圬工块)的立体图,该工件利用本发明的劈裂机刀片组件进行劈裂。
图6是利用本发明的劈裂机刀片组件进行劈裂的一圬工块的俯视图。
图7是图6所示的圬工块的正视图。
图8是顶劈裂机刀片组件的另一实施例的局部剖视端面图。
图9是底劈裂机刀片组件的另一实施例的局部剖视端面图。
图10是图9的底劈裂机刀片组件的一部分的俯视图,其中显示相对于一工件的诸突出件的布置。
图11是底劈裂机刀片组件的另一实施例的局部剖视端面图。
图12是根据本发明的一夹具组件和图11的底劈裂机刀片组件的一部分的俯视图,其中显示相对于一工件的诸突出件的另一种布置。
图12A是包含在图12中的线12A内的部分的分解图。
图13是用来形成图12所示的工件的一模具组件的俯视图。
图14是一圬工块的立体图,它是利用图8和11中所示类型的顶和底劈裂机刀片组件将一工件劈裂而成的。
图15是图14中的圬工块的仰视图。
图16是图14的圬工块的侧视图。
图17是根据本发明已劈裂的一圬工块的另一实施例的立体图。
图18示出根据本发明已劈裂的由不同尺寸块体构成的一墙。
图19是一模具壁的正视图,其中,一单一的水平的槽或通道已在靠近壁底的壁上切出。
图20是图19所示的模具壁沿线20-20截取的剖视图,以显示槽的横截面。
图21是一料斗和打漩填料颜色的隔板的俯视图。
图22是一模具壁的正视图,其中,多个浅的对角槽或通道已沿与水平相交一角度的方向在壁中被切出。
图22A是图22所示的模具壁沿线22A-22A截取的剖视图,以显示槽的横截面。
图23是一模具壁的正视图,其中,一单一的水平的槽或通道已在靠近壁底的壁上被切出。
图23A是图23所示的模具壁沿线23A-23A截取的剖视图,以显示槽的横截面。
图24是一模具壁的正视图,其中,多个浅的对角槽或通道已沿与水平相交45°角度的方向在壁中被切出,以提供一“十字形”的图案。
图25是一模具壁的剖视图,示出多个在模具壁中切出的水平槽或通道的横截面,槽从靠近模具壁的底部向靠近模具壁的顶部延伸。
图26是显示V形槽的横截面的模具壁的剖视图。
图27是一模具的一壁的正视图,其中,已切出一蜿蜒的槽或通道。
具体实施方式
现将注意力引导到诸附图上来,其中,相同的零件若干个视图中用相同的标号指示。在图1中,部分地示出一根据本发明修改的传统的圬工块劈裂机,特别显示圬工块劈裂机组件10。通常,适于实施本发明的圬工块劈裂机可由位于密歇根州的Holland的Lithibar Co.和其它的设备制造商处购得。尤其是Lithibar Co.的6386型被用来实施本发明。圬工块劈裂机组件10通常包括一支承台11,以及相对的第一和第二劈裂刀片组件12和22。第一劈裂刀片组件12定位在圬工块劈裂机10的底部,且如图所示包括一从刀片夹持器15突出的劈裂刀片14,以及定位在刀片夹持器15上的靠近刀片的两侧的多个突出件16。在该例子中,突出件16通常是圆柱形钢制件,具有倒圆的或子弹头形的末端。第一劈裂刀片组件12适于通过在支承台11上的一开口向上移动,以与工件接触,并通过该开口向下移动,这样,下一个工件可定位在劈裂机上。
本发明可用于通过任何种工艺过程模制或形成的任何种圬工块,这其中包括公开在1998年10月27日公布的美国专利第5,827,015号,1991年5月21日公布的美国专利第5,017,049号,以及1998年1月20日公布的美国专利第5,709,062号。
从图1中还可看到一上部或第二劈裂刀片组件22。该第二劈裂刀片组件22包括一劈裂刀片24和位于刀片24两侧的多个突出件26。第二劈裂刀片组件可通过一刀片夹持器28固定在机器的顶板30上。从图1中可看到位于圬工块劈裂机内的工件40(用虚线表示)处于待劈裂的位置。
如图2A所示,劈裂刀片组件12通常包括定位在靠近刀片14并在刀片14的两侧的多个突出件16。如图所示,在刀片第一侧的诸突出件16与在刀片的第二侧的诸突出件16’形成错位的关系。在刀片两侧的诸突出件根据操作者的意图也可对齐。
如图2B所示,突出件16也可在无劈裂刀片的情况下使用。突出件16也可在直径或周缘(如未倒圆)上变化,并随机地放置在劈裂组件12上。根据在劈裂圬工块内形成的效果,可采用规则或不规则的间隔来形成突出件16的多个有序或随机的图形。
图2C示出本发明的另一实施例,其中,嵌条16″连接在组件12和22中的一个或两个上。如图所示,这些嵌条可以随机的次序构成,并跨越组件12的表面处于未连接状态。本发明采用约4英寸长的钢板焊接到组件上,以提供多个部分连接的约2英寸高的突出件16″。以此来实施本发明。
在使用劈裂刀片的劈裂组件中,例如劈裂刀片14,24,诸劈裂刀片以共面的关系布置,这样,以大致垂直的关系接触工件40的底和顶表面。劈裂刀片14(及同样的劈裂刀片24)形成如图2A所示的一劈裂线SL,工件40与劈裂线对齐以实施劈裂。当不使用劈裂刀片时,如图2B所示,工件40仍与劈裂线SL对齐,劈裂线显示为大致通过组件12的中心延伸。在任何种情况中,圬工块劈裂机传统地具有一劈裂线SL,其由劈裂刀片(当使用时)形成,工件与其对齐以实施劈裂。
如图1,2A和2B所示,突出件16和16’可具有一倒圆形。然而,突出件的形状也可以是锥体形,立方体,或在突出件的顶表面上具有一个或多个尖端突出。在图2A,2B和2C中,工件40的相对位置还是以虚线轮廓表示。
一般来说,诸突出件可具有约1/2至11/4英寸的直径;且可借助于焊接,螺钉或其它合适的方法连接到刀片组件上。突出件的高度可以约为11/4英寸,并根据劈裂在圬工块中形成的效果来变化,或短于或高于约3/4英寸。用螺纹或螺钉来连接突出件(见图8,9和11)使突出件的高度易于调整。
突出件和刀片的相对高度也可视根据本发明由工件劈裂的圬工块所要形成的效果来变化。具体来说,如图3所示,刀片14的相对高度可小于突出件16的相对高度。或者,如图4A所示,刀片24的相对高度可大于突出件26的相对高度。例如,我们已发现,对于第一劈裂刀片组件12,X可在低于或超出第一刀片14的约1/8英寸至3/8英寸的范围内。对于第二劈裂刀片22,X’可在超出多个突出件26的高度的约1/16英寸至1/8英寸的范围内。
如图2A所示的那些突出件16已被发现,在直径约为11/4英寸时是有效的,当使用刀片14时,则在第一或下组件12中,具有低于刀片约1/8英寸的高度,在第二或上组件22中,具有低于刀片24约1/8英寸的高度。总而言之,在下组件12或上组件22的任一个上的突出件的高度,可相对于沿相对于刀片的顶的任一方向的刀片高度(设刀片的顶为0)上或下变化约3/8英寸。
在操作中,工件40通常对中在圬工块劈裂机内,并根据如图1,和2A,B和C所见的已知的实践,与劈裂线SL对齐。然后,致动圬工块劈裂机,致使相对的第一和第二劈裂刀片组件12,22会聚并撞击工件40。在操作中,第一和第二劈裂刀片组件可在任何地方从约1/4英寸至1英寸行进到工件的顶和底表面内。然后,工件40实施劈裂,如图5所示,导致在对应的块体42和44的劈裂边缘46a,46b和46a’,46b’上形成不均匀或不规则的图形。如图所示,工件40被劈裂成一分为二。然而,在本发明的范围内,可将工件劈裂成两个以上的块体。在本发明的范围内,还可将工件劈裂成一有用的圬工块和无用的块体。
突出件16,26行进入工件的距离可通过调整在圬工块劈裂机上的限位开关来改变,接着又改变劈裂组件作用的液压。一般来说,劈裂组件作用在圬工块上的压力,约在从600psi至1000psi的范围内,较佳地是约在750至800psi之间。
正如本技术领域内的技术人员将会理解的那样,劈裂机可包括相对的液压致动的侧刀组件(未示出),它们以与相对的顶和底组件相同的时间和相同的方式撞击在圬工块上。突出件16,26也可用来补充或替代侧刀的作用,下面将参照图12予以介绍。例如,可使用类似于图8所示的上劈裂刀片24的侧刀。
劈裂之后(见图6和7)仔细检查圬工块44显示:在圬工块44的前面的、劈裂开的、不规则的表面47上形成扩大的腐蚀点。对于所示的圬工块44,第一和第二刀片组件12和22分别包括突出件16和26。因而,在圬工块44的上和下对应表面52和54的交界处,在圬工块44的前面的、劈裂开的表面47的上和下边缘46a,46b上形成下陷48和50。
下陷48和50的大小,或腐蚀点远大于由传统劈裂刀片形成的大小,且其通过改变突出件16和26的起伏度(高度和大小)产生,并可相对于刀片的高度和厚度而改变。在本发明的一个实施例中,圬工块可在无刀片14和24的情况下,仅用一排或多排突出件16进行劈裂。
参照图8和9,分别示出顶劈裂刀片组件22’和底劈裂刀片组件12’的另一些实施例。业已发现,其上具有突出件16,26的更大的刀片组件12’,22’形成更加理想的圬工块表面外貌。刀片组件12’,22’包括具有刀片14’,24’的刀片夹持器15’,28’,刀片14’,24’分别包括中心切割刃21,31。刀片夹持器15’,28’包括从刀片14’,24’向外延伸的表面19,29。切割刃21,31形成工件将沿其劈裂的劈裂线。表面19,29以相当小的角度离刀片14’,24’延伸,这样,在劈裂的过程中,当刀片组件会聚时,表面19,29将与工件的劈裂边缘接触。这种接触以一种不规则的方式,破碎,凿开,仿形或柔和劈裂边缘,仿形的效果可按要求,通过将突出件放置在表面19,29上得以提高。表面19,29较佳地与水平方向夹角α约为介于0°和30°之间,最好是约为23°。
刀片组件12’,22’包括可调整和可移动的突出件16,26。这样,通过改变突出件的数量,位置,间隔和高度,可使用同样的刀片组件来劈裂不同的圬工块外形。突出件16,26较佳地旋入到对应的有螺纹的开孔中,以便于调整,但也可使用其它的高度调整方法。然而,在劈裂加工的过程中,突出件,刀片和刀片夹持器互相之间保持固定的关系,由此,当刀片夹持器移动时,与刀片和刀片夹持器相关的突出件与之同步地移动。
在本实施例中的突出件16,26较佳地由碳化物的硬质合金材料制成。此外,突出件16,26的顶表面呈锯齿状,该表面包括呈西洋跳棋盘图形的许多锥体。诸如上述形状的突出件可由密歇根州的Fraser的Fairlane Products Co.购得。应该理解的是,还可使用各种其它的突出件顶表面的形状。突出件顶表面的高度较佳地是低于刀片14’,24’的切割刃21,31一距离X’,最好是低于0.040英寸。如上所述,对于其它的实施例,在本发明的原理范围内,突出件还可进一步向下延伸,或在刀片顶以上的某距离。所示突出件约为3/4英寸直径,每英寸具有10螺纹的齿距,以及约1.50英寸的长度。介于约0.50和1.0英寸之间的直径被认为是较佳的。从劈裂过程中进入螺纹的松散的圬工块材料,结合劈裂撞击的垂直力,被认为足以将突出件锁定在某位置上。然而,在劈裂过程中,可使用其它的机构来相对于刀片将突出件锁定到位。
从描述中可以了解到,刀片14’,24’和突出件16,26在劈裂过程中是易磨损的部位。突出件16,26的可移动的安装,则允许突出件因这种磨损而按要求移去和更换。较佳地是,刀片14’,24’是可拆卸和可更换的,这样,当刀片磨损时,它们可按要求进行更换。刀片14’,24’可通过任何种传统的可拆卸的紧固技术来固定到对应的刀片夹持器15’,28’上,例如,用螺栓连接刀片和刀片夹持器,如图11所示,对于刀片14’,使各刀片可拆卸地设置在对应的刀片夹持器中的槽25内。
较佳的顶刀片组件22’约为2.5英寸宽(在刀片夹持器28’的侧壁28a,28b之间测得)。突出件26垂直地从表面29延伸,因此,以某一角度撞击工件。
较佳的底刀片组件12’约为4.0英寸宽(在刀片夹持器15’的侧壁15a,15b之间测得)。突出件16从台肩23向上在表面19的相对两侧延伸。这种结构破裂更多的材料,并使最终的劈裂圬工块形成更多倒圆的岩石状的顶棱边(由于工件形成“唇形张开”的方向,以使工件平躺在最终圬工块的将形成的上表面上,所以工件在劈裂过程中,通常是倒置或“唇形张开”)。
较佳的底刀片组件12’还包括可调整和可拆卸的突出件16,如图11和12所示,它们从表面19向上延伸。在该实例中,突出件16垂直于表面19延伸,并以某个角度撞击工件。从表面19向上延伸的突出件16,以及从台肩23向上延伸的突出件可以是不同的大小(如图11所示),或如图12所示可以是相同的大小。
刀片夹持器15’的表面19上的突出件16的角度,以及刀片夹持器28’的表面29上的突出件26的角度,允许突出件16,26以圆凿方式切削入工件,并主要地破开靠近最终圬工块的底部和顶部边缘的材料,然而,不破开太多的材料。如下面参照图12所详细介绍的,在顶刀片组件已开始其劈裂动作之后,底刀片组件通常接触工件。顶刀片组件的初始劈裂动作可在底刀片组件12’之前迫使工件的最终劈裂块互相分离,而倾斜的突出件16可完成其全部的劈裂动作。在刀片夹持器15’表面23上的垂直突出件16有助于将劈裂块保持就位,以使倾斜的突出件16能完成其劈裂动作。垂直的突出件16还破开靠近最终圬工块的底部边缘的劈裂块的部分。因此,在底刀片夹持器15’上的倾斜的和垂直的突出件16共同作用来形成在最终圬工块上的倒圆的底边缘,而在刀片夹持器28’上的倾斜的突出件26用来形成在最终圬工块上的倒圆的顶边缘。
在操作中,利用上述的同样的切割深度和液压,图8和11的刀片组件较佳地共同用来劈裂工件。应予理解的是,底刀片组件可用于顶部,而顶刀片组件可用于底部。
现参照图10,根据图9的一刀片组件12’显示为撞击工件58的位置。工件58包括其将导致的圬工块的小部分60,中间部分62和大部分64。突出件16较佳地放置在刀片夹持器15’上的适当位置上,以在工件劈裂时形成三个块体60,62,64。例如,突出件16可位于如图10所示的位置。图8的上刀片组件可与图9的刀片组件联合使用,以劈裂工件58,除了它们紧靠由切割刃31所限定的劈裂线SL之外,图8的顶刀片组件具有相同定向的突出件。这样,在劈裂过程中,在最终的圬工块上形成更多的、倒圆的、岩石状的棱边。
刀片夹持器15’,28’上的突出件的定位可结合模具形状进行,模具在预定的地方预制好工件58,以便更好地实现倒圆的、岩石状的角。例如,用来形成如图10所示的工件58的模具的壁,可包括合适的外形部分,以在工件58内形成有外形的区域59a,59b,59c。当工件58劈裂时,有外形的区域59a,59b,59c促使倒圆的、岩石状的角的形成。关于用来形成工件58的模具结构的其它信息可参阅2000年10月19日提出的美国待批专利申请第09/691,931号,本文援引其全部内容以供参考。
现参照图12,夹具组件70连同用于形成一对根据本发明的圬工块的较佳的工件68一起示于图中。根据图11的底劈裂刀片组件12’,较佳地与图8的顶劈裂刀片组件联合使用,以劈裂工件68,底劈裂刀片组件12’也相对于工件68示于图中。图12A更详细地示出包含在图12的线12A之内的部分。为清晰起见,工件68用虚线示出。
使用夹具组件70来帮助劈裂某种类型的较大的圬工块单元。它通过安装头71安装在劈裂机的现存的侧刀圆柱上。构造橡胶靴形物72以与对应的工件68的外表面一致。各个夹具组件70如箭头所示,横向地移进和移出,以从两边夹住工件68。在较佳的设计中,组件70约为3.0英寸高,而橡胶靴形物72是50-100的肖氏硬度。由液压缸施加的压力与上和下刀片的压力相同。
这种夹具组件的一个有利之处在于,改进由一底劈裂刀片组件形成的倒圆棱边的形成。一工件68沿生产线由定位杆80作用按箭头所示方向移动。在劈裂过程中,当工件68的后部被杆80顶住时,前部可自由向前移动。许多劈裂机具有一劈裂作用,在顶刀片组件已接触到工件的顶部之后,底刀片组件移动而与工件接触。顶刀片组件的初始切割动作可开始向前移动到前部,然后,底刀片组件才具有机会用突出件16和/或表面19在前块体上充分形成倒圆的棱边。底刀片组件也可提升工件68,但由于众多的原因,这种做法是不理想的。在劈裂过程中,通过将工件68保持在一起,可防止这些问题。
如图12和12A所示,夹具组件70可有选择性包括突出件16。突出件16较佳地位于略在工件68的顶和底边缘内(对每个夹具组件70有四个突出件),这样,当它们撞击在工件68的侧面上时,将形成更多的倒圆的圬工块的角。组件70也可包括包含在其中心腔73内的侧刀,侧刀具有如上所述的钝刀片,以形成劈裂圬工块的倒圆的、岩石状的侧棱边。在侧刀的后边,有必要包括一强度合适的弹簧,以从夹具和侧刀得到所要求的作用力。
较佳的工件68还在预定的位置形成具有特定形状的区域74,75,76,77,以更好地获得倒圆的、岩石状的角。例如,用来形成图12中的工件68的模具的诸壁可包括合适的形状,以在工件68(见图12A)内形成有特定形状的区域74-77。有特定形状的区域74-77,在工件68劈裂时有助于形成倒圆的、岩石状的角。有特定形状的区域74-77较佳地从工件的底表面到顶表面延伸至工件的整个高度。
有特定形状的区域74-75最充分地示于图12A。可以理解的是,有特定形状的区域76-77与有特定形状的区域74-75相同,但位于工件68的相对侧。有特定形状的区域各包括半径为R的凸出部分78和过渡到工件68的侧表面内的直线部分79。一旦工件68被劈裂时,选择有特定形状的区域的形状,以在块体上达到满意的弧形的角。选用下列的数值,已达到满意的结果:半径R约为1.0英寸,介于凸出部分78和直线部分79的交点与突出件16的边缘之间的距离d1约为0.25英寸,介于凸出部分78和直线部分79的交点与突出件16的中心之间的距离d2约为0.563英寸,凸出部分74,75的最靠近两点之间的距离d3约为0.677英寸。也可使用其它的尺寸,视所寻求的最终结果而定。
图13示出用来形成工件68的模具84。该模具84设置有两个模具腔86a,86b,以允许同时形成一对工件68,最终形成四个块体。也可使用形成较多或较少数量的工件的其它模具结构。在每个模具腔里的模具84的诸壁包括区域88-91,它们的形状分别在工件68上产生有特定形状的区域74-77。
图14-16示出由劈裂过程形成的圬工块100,它是分别利用图11和8的劈裂组件12’和22’在工件68上形成的。圬工块100包括一块体,该块体有一大致平的顶表面102,一大致平的底表面104,侧表面106,108,一前表面110和一后表面112。词“顶”和“底”是指劈裂后、以及在劈裂过程中圬工块从其唇形张开方向倒置之后的圬工块的表面102,104。此外,圬工块100的前表面110通过弧形部分114,116与侧表面106,108连接。由于工件上的有特定形状的区域74-77,弧形部分114,116具有约为1.0英寸的半径。此外,由于突出件16定位在图12所示的刀片组件12’上,以及同样地,突出件26定位在刀片组件22’上,圬工块100在弧形部分114,116处的上左和右的角与下左和右角,在劈裂的过程中移动。
弧形部分114,116起作若干种用途。首先,它们与前表面以锋利的角度相交于侧边的圬工块相比,它们对圬工块呈现更加倒圆、自然的外貌。第二,在锋利倾斜的圬工块的情形中,由这里所述的劈裂刀片组件产生的劈裂/仿形动作可破开角的大的部分,这在挡墙中可形成相当显著的缝隙。经常寻求挡墙中的相邻圬工块之间的接触,以起作为用于诸如可渗出挡墙的泥土之类的回填材料的圬工块,同样寻求消除一般认为会减损挡墙外貌的相邻圬工块之间的间隙。如果不采用适当的防范,例如,在墙后放置过滤织物,则墙后的细微的泥土将终究渗出挡墙。弧形部分114,116的使用显得将角的破碎最大程度地减小到可接受的程度,当诸圬工块堆叠起来形成一挡墙时,以保持与在同一层内的相邻圬工块的更好的接触或邻接表面。
在图14-16的圬工块中,顶和底表面102,104不必是完全的平面,但它们必须构造成这样:当它们层层堆垒时,相邻层的圬工块的顶和底一般保持互相平行。此外,每个圬工块的前表面110比后表面112宽,这是通过朝向后表面收敛的侧表面106,108中的至少一个,较佳地是两个侧表面,得以实现。这种结构允许构造内侧弧形的挡墙。也可这样设想:侧表面106,108可从相距前表面110的某一位置起始,开始收敛。这使相邻的圬工块在前面略后处邻接,这又意味着,墙后的细微材料更少可能可通过墙面渗出。这样的圬工块形示于图17。
圬工块的前表面110具有一不规则的、岩石状的纹理。此外,由于在劈裂刀片组件12’上的突出件16,26的缘故,前表面110的上边缘118和下边缘120也呈不规则。其结果,前表面110和边缘118,120提供一不规则的、岩石状的外貌。此外,当从侧边观看时,全部的前表面110从顶到底略微倒圆。边缘118,120也倒圆。
图14和15还示出弧形部分114,116,以及具有略微纹理的侧表面106,108的至少一部分。略微纹理是利用一水平槽或通道来实现的,水平槽形成在模具诸壁上,其位置是工件和最终圬工块上所要求的轻微纹理的地方。
图19示出了图13中的模具84的模具壁117的一部分,它具有设置在壁上的靠近壁底的大致水平的通道或槽119。图20是示出通道119的形状的模具壁117的剖面图。模具壁117对应于轻微纹理化的圬工块的诸表面中的一个,例如,侧表面106。通道119示为沿壁117的一部分延伸,在此情形中,工件的对应表面的仅一部分将发生轻微的纹理化。然而,如果轻微纹理要求沿整个对应表面,则通道119可沿壁117的整个长度延伸。
通道119的横截面显示为矩形。然而,也可采用其它的形状,例如,半圆形(见图23和23A),V形(见图26),或耳形,也可采用多槽或通道(见图22,22A,24和25)。这些多槽或通道在模具壁上可具有相同的或不同的高度。诸通道可大致平行于模具的底(见图25),或它们可以是歪斜的(见图22),或甚至于是诸如蜿蜒的非直线的(见图27)。可采用十字形图案(见图24)。槽可部分地或全部地跨模具壁延伸。出于目前尚未理解的原因,某些通道图案(例如,十字形)在最终的圬工块单元的表面上趋于重复或镜象对称,当圬工块单元组合成一挡墙或其它结构时,它会产生有趣的视觉效果。
图19和20中的通道119较佳地具有约为0.50英寸的高度,约0.060英寸的深度,且通道119在离壁117的底约0.090英寸处开始。除了通道形状之外,可利用其它的通道尺寸,在其最终产生的轻微纹理中有所变化。
例如,图22是模具壁200的前视图,其中,多个浅的对角槽或通道以与水平方向交约30°的夹角,切割在壁上。参照图22A,通道的典型尺寸是:约为0.25英寸的宽度G,约为0.03英寸的深度D,以及约为0.25英寸的通道之间的间距S。或者,槽或通道可以与水平方向交约45°的夹角,切割在壁上,约为0.5英寸的宽度G,约为0.03英寸的深度D,以及约为0.50英寸的间距S。图22A是示于图22中的模具壁200的剖面图,示出诸槽的浅的、矩形的横截面。
图23是模具壁200的前视图,其中,单一的、水平的槽或通道被切割在靠近壁底的壁上。半圆形截面的通道的合适的尺寸可以是约为0.375英寸的直径(图23A中的尺寸G),且通道在壁底的约0.1英寸内。或者,通道的截面可以是矩形。
图24是模具壁200的前视图,其中,多个对角的槽或通道以与水平方向交约45°的夹角,切割在壁上,以提供一“十字形”图案。通道具有约为0.5英寸的宽度,约为0.03英寸的深度,以及约为0.5英寸的间距。
图25是模具壁的剖视图,其中,多个水平的槽或通道被切割在靠近壁底的壁上,从靠近模具壁的底延伸到靠近模具壁的顶。通道具有约为0.1875英寸的宽度,约为0.09英寸的深度,以及离壁底约0.050英寸起始的约为0.1875英寸的间距。
图26是模具壁的剖视图,其中,单一的、水平的槽或通道被切割在靠近壁底的壁上。通道较佳地具有约为0.500英寸的宽度,约为0.020英寸的深度,以及从模具的底起始约为0.050英寸。通道具有V形横截面。
图27示出模具壁上的蜿蜒的槽或通道。
图22-27所示的通道可与图19中的模具壁117一起使用,除了被用于模具84的其它壁上,以及被用于其它圬工块单元模具的壁上,例如,用于砖块模具的模具壁。较佳的结构是靠近模具壁的底边缘上形成一单一的、浅的、水平的通道。所谓“浅的”是指通道(见图22A)宽度G对通道的最大深度D的比至少约为1∶1,且通常大于1∶1(例如,至少约为2∶1)。
业已发现,当模制的工件从模具中排出时,所提供的通道119造成模制工件对应表面的纹理化。尽管不希望与任何的理论相联系,但可以相信,在模制的过程中,用来形成工件的某些填料暂时地留驻在通道119内。这被称之为“通道填料”。当压缩和模制的填料从模具腔中排出时,这通道填料开始被模具腔内的工件的运动打扰或中断,造成通道填料对抗工件的移动表面而翻滚或滚动,对工件赋予轻微粗糙的纹理。在工件从模具排出的过程中,当工件经过通道时,通道填料似乎可能不断地被改变/补充。不管机构如何,移动的工件的表面在此过程中,留下轻微的粗糙的纹理。借助于一单一的通道或一系列通道,即可达到这种效果,诸通道中的至少一个倾斜于(较佳的是垂直于)工件从模具脱出的方向。这一点十分重要,这样,人们在对应的圬工块表面上不只形成一个垂直的条纹或一系列垂直条纹。
选择各通道的深度和高度以对所实施的应用提供优化或理想的表面纹理,对填料考虑混合设计,其中包括集料和分布。业已注意到的是,如果通道太大,在圬工块的制造过程中,有些大的集料可保持在通道内,而保持在通道内的较大的集料可造成工件面的刻痕,这样,当观察最终的圬工块或其它的圬工块单元(通常是不要求的结果)时,这种刻痕是很明显的。
对于大多数应用,业已发现,通道的高度(例如,图22A的尺寸G)将约小于0.75英寸,且通常约小于0.6英寸。从大约0.15至0.6英寸的通道的高度特别有效。通道的深度(图22A的尺寸D)通常约小于0.5英寸,往往约小于0.35英寸。约0.1至0.25英寸的深度特别显得理想。一般来说,如果通道做得较宽,它也应较浅,这样,通道填料的量就不太大,且大的集料将不会保持在通道内。当圬工块单元从模具腔中排出时,留在通道内的任何通道填料将趋于跌落出通道,特别在模具振动的过程中。从这个意义上来说,该较佳的模具设计是自净的,因此不必为清理压实的填料而中断生产。由于通道做得较浅,所以,填料在一次又一次的循环中不会被保持在通道中而变硬。这种情况是不理想的,且会有损所要求目标的实现,理想的目标是有新鲜的、未固化的软的填料,抵靠从模具腔排出的混凝土圬工块单元的移动表面而翻滚或滚动。
如图23所示,壁具有高度H和宽度W,其总的突出表面面积等于H×G。以类似的方式,具有高度G的通道的总的突出表面面积等于G×W。对于量度有多少通道已被用于模具壁的表面,H×G被G×W除而得到的比是有用的量度。在实践中,模具壁的总的突出面积对通道的总的突出面积的比通常约大于2∶1,且较佳地约为大于4∶1。大约10-50∶1的比例通常是较优的。这意味着,仅用少量的通道,即可获得所要求的表面纹理。这可简化模具的结构。对于许多应用来说,较佳地采用位于壁的下边缘或底的约0.5英寸(通常约小于0.1英寸)内的一单一水平的通道,并大致完全跨越壁延伸。
一般来说,诸通道中的至少一个通道,间隔壁顶的距离大于从壁的顶到底的距离H的40%,较为通常的做法是,诸通道中的至少一个通道,位于壁的中点(H的50%)或低于壁的中点。将诸通道中的至少一个通道,进一步向下放置(例如,至少向下60%,且较佳地至少为75%),则对于大多数的应用,将提供更理想的表面纹理。从这一点来说,由于位于最下通道下方的模制工件的表面不受通道作用的影响,并保持其自然的表面光洁,所以,通道的位置可确定工件上的纹理从何处开始。在要求实现工件大部分全对应的表面的表面纹理的情形中,至少一个通道应尽可能放置在靠近壁底的地方。通常,这将在壁底的大约0.1英寸的范围内。相反,沿壁向上移动最低的通道,将导致模制工件表面的一部分纹理化,而一部分将不纹理化。对于某些应用来说,这种装饰的外观(部分纹理化和部分光滑表面)是理想的。
此外,通道可在其长度上变化高度和/或深度,这可导致工件的对应表面上不同的表面纹理效果,对于某些应用来说,这是理想的装饰外观。
在模具壁上采用通道或槽,可用来生产轻的、朴素或细腻的纹理表面的圬工块,以及砖、铺路石和其它的模制圬工块单元。这种纹理的实现不使用突出的唇形物、壁上突起,或花格(可见美国专利3,940,229;5,078,940;5,217,630;5,879,603;和6,113,379),但这些特征可用来补充上述的作用。然而,与薄的突出唇形物相关的快速磨损的诸问题可尽量地减少,因为这会由于头部的不对准而造成突出的唇形物的损坏。此外,通道可设置在模具的、包括非平面表面的其它形状的表面上。
关于实现纹理的模具和模具上的槽或通道的进一步细节,可参阅美国待批专利申请系列第09/691,931号和第09/691,898号,每篇专利均在2000年10月19日提出,本文援引其全部内容以供参考。
较佳地,至少弧形部分114,116和侧表面106,108的前部是轻度纹理化。这一点是重要的,因为当诸圬工块堆垒在挡墙上时,由突出件16,26形成的不规则性可暴露出圬工块侧边的诸部分。这些侧表面的纹理具有掩饰圬工块暴露部分的制造外貌的效果。如果不采用纹理,则圬工块的通常光滑的、略有光泽的侧边看起来,很有制造痕迹。较佳的做法是,沿大约3.0至8.0英寸的圬工块的每侧形成纹理,并在每个弧形部分和每个侧表面的一部分(从一12英寸长的圬工块的前表面量得)上延伸。然而,在本发明的范围内可以构思,在更多的侧表面上形成纹理,而不是只在其前部上,包括所有的侧表面,并纹理到后表面112。
用来形成圬工块100的材料较佳地是进一步增加天然、风化的岩石状外貌的混合材料。如在本技术领域内所熟知的,用来制造圬工块、砖、铺路石以及诸如此类的砌块的填料,包括诸如沙、砾石的骨料、水泥和水。填料可包含浮石、石英岩、铁燧岩以及其它的天然的或人造的填料。它们也可包含诸如彩色颜料和化学品之类的添加剂,以改进耐水性、固化强度以及诸如此类的性能。各种成分的比例和材料类型及筛的外形,可在本技术领域内的技术中选择,且经常根据当地可供原材料、最终出品的技术要求,以及所使用的机器的类型来选择。
较佳地,用来形成圬工块100的填料被构造形成混合色,由此,劈裂的圬工块100的最终前表面110具有杂色斑点的外貌,这样,圬工块的前面模拟天然石料或岩石。例如,如图14所示,前表面110具有由多种颜色122,124形成的斑点的外貌。为了改变斑点杂色的外貌,可添加一种或多种添加的颜色。然而,在不要求斑点杂色外貌的情形中,可混合使用单一颜色的填料或天然的骨料。
当要寻求杂色斑点的外貌时,用来形成工件以及产品圬工块的填料,利用一分开的、位于模具上方的重力料斗和供料箱引入到模具中,这些料斗和供料箱都可以是本技术领域内熟知的设备。图21示出一料斗170和一隔板172的俯视图,隔板安装在料斗170内,以有助于形成填料内颜色的漩涡。隔板172跨料斗170的宽度延伸,隔板172的边缘可活动地设置在料斗上的通道174,176内,以便移动隔板172。隔板172还在料斗170内垂直延伸。
隔板172包括一挡板结构178,它的用途是,当填料颜色倒入料斗170时,随机地分配各填料颜色。各填料颜色是单独地倒入料斗,而隔板172随机地将各填料颜色分配到先前倒入料斗内的任何材料中。在料斗上的供料箱的抽吸作用随填料排入到供料箱而进一步促使填料中各种颜色的随机分配。此外,本技术领域内已知的一种搅拌栅格设置在供料箱内,用来夷平填料。搅拌栅格的作用还促使形成填料内的颜色的漩涡。
然后,带有随机分布的或漩涡的颜料的填料从供料箱传送到模具内以形成工件。一旦工件被劈裂开时,则填料内的打漩的颜料,在圬工块100的前表面上形成杂色斑点的外貌。由板172形成的漩涡,供料箱的抽吸作用,以及搅拌栅格均是随机的,这样,在各个工件内的打漩的颜料,以及在各个圬工块的最终的杂色斑点的外貌,对于各个工件和形成的圬工块来说,一般是各不相同的。此外,前表面的杂色斑点的外貌变化,视工件被劈裂开的位置而定,因为工件内的打漩的颜料是随机的。
一用来形成杂色斑点外貌的、使用三种颜料混合的填料成分的实例(按重量为基础)示于如下:
灰色(1/2批料)           木炭色(1/2批料)         棕色(1/2批料)
沙    2500              2500                    2500
铅弹  1000              1000                    1000
水泥  275               275                     275
飞尘  100               100                     100
添加剂:
RX-901   19盎斯       RX-901  19盎斯            RX-901  19盎斯
颜料:
无颜料添加    黑色330     3.75Ibs.        红110    5.10Ibs
                                          黑330    5.10Ibs
RX-901是由Grace Products生产,它是用来消除氢氧化钙或“自由石灰”通过圬工块的表面渗出的主要的风化控制剂。
其它可使用的填料成分,同样视圬工块前表面所要求的杂色斑点外貌而定,上面列出的成分仅仅是作为示例。例如,也可使用两种颜色的填料。
一旦填料已配置好,它被输送到圬工块成型机中,并引导入普通形式的模具内。圬工块成型机形成“新鲜的”、未固化的工件,然后,输送到一固化区域,工件在那里变硬并达到一定程度的最终强度。经过合适的固化时间之后,工件从干燥炉中取出,并被引入到如上所述的合适的劈裂工位,在那里工件被劈裂成各个块体。圬工块从劈裂工位输送到收方工位,在那里,它们在木制货盘上组合成运输的方体。然后,货盘好的方体输送到库存堆栈,以等待运输到销售点货工作现场。
圬工块100还包括一定位唇形物或突缘126,它一体地形成在靠近后表面112的底表面上,较佳地是形成在后表面112的一部分上。唇形物126为由诸圬工块100形成的挡墙建立一均匀的缩进,并提供一定的抗剪切力能力。在较佳的结构中,唇形物126从圬工块100的一侧连续到另一侧,唇形物126也不需与后表面112毗邻。也可使用不同形式的突出件,它对于定位圬工块来说,起到与唇形物126相当的作用。
示于图14-16的圬工块形状是较佳的。然而,在本发明的范围内可以构思利用上述的概念,其中,包括在其它形状的圬工块上,由突出件16,26形成的不规则边缘,和/或侧表面的纹理,和/或前表面的杂色斑点外貌。此外,圬工块100可以形成有内部的空隙以减小圬工块100的重量。
例如,图17示出一圬工块150,它设置有带有不规则的边缘152a,152b的不规则的前表面152,侧表面154,156(在图16中,仅有一个侧表面154,其上的纹理是可见的)的一部分上的纹理,以及前表面152的杂色斑点的色彩。同样的圬工块100,全部的侧表面154,156,以及后表面158,可以实施纹理。圬工块150分别利用图11和8的劈裂组件12’和22’,较佳地由一工件实施劈裂。圬工块150的总体形状与美国专利5,82,015的图1-3中公开的形状相似。其它的圬工块形状也可设置有一个和多个这样的特征。
在该优选的实施例中,圬工块100是一对圬工块中的一个,成对的圬工块是由如图12中的工件68那样的工件劈裂而成,采用的劈裂刀片组件是如图8和11所示的类型。形成不同尺寸的圬工块,可通过减小或放大生产该圬工块的工件的大小来实现。然而,如上所述,参照图10,可先形成工件58,然后,劈裂成三个不同大小的圬工块,每一块类似于圬工块100。此外,在本发明的范围内可以这样构思:诸圬工块100中的一单一的块可由一工件形成,在劈裂之后,工件除形成圬工块100之外还形成废的块体。
图18示出由三个不同大小的圬工块构造的挡墙,其中每个圬工块具有类似于圬工块100的外形。
如满足于在前表面上仅设置有一个不规则的棱边,则可有许多例子。因此,在本发明的范围内可以这样构思:可利用上述的单一的劈裂组件,来劈裂一工件。此外,一个劈裂组件可具有仅设置在劈裂线的一侧的诸突出件。
上述的技术规格,实例和数据对制造和使用本发明的组成成分提供完整的描述。由于在不脱离本发明的精神和范围的前提下,可作出本发明的许多实施例,所以本发明立足于其后所附的权利要求书。

Claims (55)

1.一由劈裂操作形成的圬工块,通过在具有一劈裂线的圬工块劈裂机上的至少一个劈裂组件对一模制的工件实施该操作,该至少一个劈裂组件包括设置在劈裂线的至少一侧上的多个突出件,并在劈裂的过程中,定位成与工件接触,该圬工块包括:
一块体,它包括一顶表面、一底表面、一在顶表面和底表面之间延伸的前表面、一在顶表面和底表面之间延伸的后表面、以及在前表面和后表面之间的两侧表面;一与圬工块一体形成的定位突出件,其设置在圬工块的顶或底表面上;前表面和顶表面的交界线形成一上边缘,前表面和底表面的交界线形成一下边缘;在劈裂操作过程中,由于多个突出件接触工件,所以,前表面与上边缘和下边缘中的一个的至少一部分呈现为不规则形。
2.如权利要求1所述的圬工块,其特征在于,  圬工块劈裂机包括一带有多个突出件的第二劈裂组件,第二劈裂组件设置在第一劈裂组件的突出件的劈裂线的同一侧,其中,在劈裂的过程中,由于多个突出件与工件接触,所以,圬工块的上边缘的至少一部分和下边缘的至少一部分是不规则的。
3.如权利要求1所述的圬工块,其特征在于,至少一个不规则的上边缘或下边缘是倒圆的。
4.如权利要求1所述的圬工块,其特征在于,由于至少一个通道设置在工件成形模具的侧壁内,所以,诸侧壁中的至少一个侧壁的一部分具有纹理。
5.如权利要求4所述的圬工块,其特征在于,由于多个通道设置在工件成形模具的侧壁内,所以,诸侧壁中的每个侧壁的一部分具有纹理。
6.如权利要求4所述的圬工块,其特征在于,至少一个侧表面的纹理部分位于前表面的附近。
7.如权利要求4所述的圬工块,其特征在于,至少一个侧表面的纹理部分位于整个侧表面。
8.如权利要求1所述的圬工块,其特征在于,还包括一将前表面与诸侧表面中的至少一个侧面连接的弧形部分。
9.如权利要求1所述的圬工块,其特征在于,还包括将前表面与两个侧表面连接的诸弧形部分。
10.如权利要求9所述的圬工块,其特征在于,由于多个通道设置在形成工件成形模具的诸壁内,所以,所述诸弧形部分中的每个弧形具有纹理。
11.如权利要求1所述的圬工块,其特征在于,前表面是杂色斑点的。
12.如权利要求11所述的圬工块,其特征在于,杂色斑点是通过形成圬工块的材料中的多种颜料形成的。
13.如权利要求1所述的圬工块,其特征在于,定位突出件包括一定位唇形物。
14.如权利要求1所述的圬工块,其特征在于,如从侧面观看的话,前表面是倒圆的。
15.如权利要求1所述的圬工块,其特征在于,突出件是圆柱形的形状。
16.如权利要求15所述的圬工块,其特征在于,突出件具有倒圆的端部。
17.如权利要求15所述的圬工块,其特征在于,突出件具有不规则的端部。
18.如权利要求15所述的圬工块,其特征在于,突出件的直径介于约0.5至1.25英寸之间。
19.如权利要求1所述的圬工块,其特征在于,突出件包括嵌条。
20.如权利要求1所述的圬工块,其特征在于,突出件呈锥体形。
21.如权利要求1所述的圬工块,其特征在于,劈裂组件包括与劈裂线对齐的劈裂刀片,其中,所述突出件具有一定位在刀片顶的上方或下方约3/8英寸位置的尖端。
22.一种由根据权利要求1所述的多个圬工块形成的挡墙。
23.如权利要求22所述的挡墙,其特征在于,使用多个不同尺寸的圬工块。
24.一由模制的工件形成的圬工块,它包括:
一块体,它包括一顶表面、一底表面、一在顶表面和底表面之间延伸的前表面、一在顶表面和底表面之间延伸的后表面、以及在前表面和后表面之间的两侧表面。其中,由于至少一个通道设置在工件成形模具的侧壁内,所以,所述诸表面中的至少一个表面的一部分是纹理的。
25.如权利要求24所述的圬工块,其特征在于,由于劈裂工件的结果,前表面是不规则的,由于至少一个通道设置在工件成形模具的每个侧壁内,所以,每个侧表面的至少一部分具有纹理。
26.如权利要求25所述的圬工块,其特征在于,纹理化的侧表面部分靠近前表面。
27.如权利要求25所述的圬工块,其特征在于,纹理化的侧表面部分是整个侧表面。
28.如权利要求24所述的圬工块,其特征在于,由于一个通道设置在工件成形模具的后壁内,所以,后表面具有纹理。
29.一由一模制的工件形成的圬工块,工件在具有一劈裂线的圬工块劈裂机中被劈裂,所述圬工块劈裂机包括一包含有设置在劈裂线的至少一侧上的多个突出件的第一劈裂组件,所述突出件定位成在劈裂操作过程中接触工件,由此,圬工块包括由所述第一劈裂组件形成的至少一个不规则的劈裂边缘和表面。
30.如权利要求29所述的圬工块,其特征在于,圬工块劈裂机包括一与第一劈裂组件相对的第二劈裂组件,其中,所述第二劈裂组件包括多个突出件,它们定位成在劈裂操作过程中接触工件,由此,圬工块包括成对的、相对的不规则的边缘。
31.如权利要求29所述的圬工块,其特征在于,由于一个通道设置在工件成形模具的壁内,所以,圬工块的一表面包括一纹理部分。
32.如权利要求31所述的圬工块,其特征在于,纹理部分位于靠近圬工块的前表面的圬工块的一侧表面上。
33.如权利要求29所述的圬工块,其特征在于,还包括一个一体地形成在圬工块的底表面上的定位凸出部分。
34.如权利要求33所述的圬工块,其特征在于,定位凸出部分包括一唇形物。
35.如权利要求29所述的圬工块,其特征在于,不规则的劈裂表面是杂色斑点的。
36.如权利要求35所述的圬工块,其特征在于,杂色斑点是通过形成圬工块的材料中的多种颜料形成的。
37.一种形成具有至少一个不规则的劈裂边缘和表面的方法,它包括:
提供一具有一待劈裂的圬工块工件与其对齐的劈裂线的圬工块劈裂机,所述圬工块劈裂机包括一包含有设置在劈裂线的至少一侧上的多个突出件的第一劈裂组件,所述突出件定位成在劈裂操作过程中接触工件;
将一圬工工件定位在圬工块劈裂机内,以使工件与劈裂线对齐;以及
利用第一劈裂组,将工件劈裂成至少两块。
38.如权利要求37所述的方法,其特征在于,还包括提供带有一第二劈裂组件的圬工块劈裂机的步骤,第二劈裂组件与第一劈裂组件相对,且操作中与其一致,第二劈裂组件包括设置在第一劈裂组件的突出件的劈裂线的同一侧上的多个突出件,所述突出件定位成在劈裂操作过程中接触工件,由此,圬工块包括成对的、相对的不规则的劈裂边缘。
39.如权利要求38所述的方法,其特征在于,第一和第二劈裂组件设置有多个设置在劈裂线的各侧的突出件。
40.一种具有至少一个不规则的劈裂边缘和表面的圬工块,当一模制的工件在圬工块劈裂机中被劈裂时,形成不规则的劈裂边缘和表面,劈裂机包括一具有连接在第一刀片夹持器上的第一劈裂刀片的第一劈裂刀片组件,第一刀片夹持器包括一刀片夹持器表面,它背离在其至少一侧上的第一劈裂刀片延伸,刀片夹持器表面相对于水平方向成一锐角设置,且刀片夹持器表面在劈裂操作过程中可与工件接触,不规则的劈裂边缘和表面至少部分是由于刀片夹持器表面与工件接触的结果。
41.如权利要求40所述的圬工块,其特征在于,圬工块劈裂机包括与第一劈裂刀片组件相对的第二劈裂刀片组件,其中,第二劈裂刀片组件包括与第二刀片夹持器连接的第二劈裂刀片,第二刀片夹持器包括一刀片夹持器表面,它背离在其至少一侧上的第二劈裂刀片延伸,第二刀片夹持器的刀片夹持器表面相对于水平方向成一锐角设置,且第二刀片夹持器的刀片夹持器表面在劈裂操作过程中与工件接触,圬工块包括成对的、相对的不规则的劈裂边缘,这至少部分由第一和第二刀片夹持器的刀片夹持器表面与工件的接触而造成。
42.如权利要求41所述的圬工块,其特征在于,第一和第二刀片夹持器的刀片夹持器表面的锐角约介于0°和30°之间。
43.一用于圬工块劈裂机中的劈裂刀片组件,包括:
一劈裂刀片;以及
定位在劈裂刀片至少一侧的、在所述劈裂刀片附近的多个突出件,在劈裂操作过程中,所述突出件和所述劈裂刀片相对保持固定,由此,所述突出件和所述刀片在劈裂操作过程中同步地移动。
44.如权利要求43所述的劈裂刀片组件,其特征在于,还包括定位在所述劈裂刀片的各侧上的多个突出件。
45.如权利要求44所述的劈裂刀片组件,其特征在于,所述劈裂刀片连接在刀片夹持器上,刀片夹持器包括背离其各侧上的劈裂刀片延伸的一表面,该诸表面各以与水平方向成一锐角地设置,所述突出件安装在所述表面上。
46.如权利要求43所述的劈裂刀片组件,其特征在于,所述突出件相对于所述劈裂刀片可调整。
47.如权利要求43所述的劈裂刀片组件,其特征在于,所述突出件是圆柱形的形状。
48.如权利要求47所述的劈裂刀片组件,其特征在于,所述突出件具有倒圆的端部。
49.如权利要求47所述的劈裂刀片组件,其特征在于,所述突出件具有不规则的端部。
50.如权利要求47所述的劈裂刀片组件,其特征在于,所述突出件具有约介于0.5至1.25英寸的直径。
51.如权利要求43所述的劈裂刀片组件,其特征在于,所述突出件包括嵌条。
52.如权利要求43所述的劈裂刀片组件,其特征在于,所述突出件是锥体形状。
53.如权利要求43所述的劈裂刀片组件,其特征在于,所述突出件具有一尖端,它位于所述劈裂刀片的顶的上方或下方约3/8英寸的位置。
54.一用来形成在至少一个表面上带有纹理的至少一个圬工块的模具,其特征在于:
a)多个侧壁,它们形成其顶端和底端敞开的模具腔,以允许圬工填料通过敞开的顶端引入到模具腔中,且通过敞开的底端排出呈模制的圬工块形状的模制填料;
b)至少一个表面纹理通道,它形成在所述诸侧壁的至少一个侧壁的面上,所述通道沿不平行于脱模的方向跨越所述侧壁的面延伸,所述通道具有约小于0.75英寸的高度和约小于0.50英寸的深度,且所述通道的至少一部分与壁顶隔开,其中,形成一距离,该距离比从侧壁的顶到侧壁的底之间的距离约大40%;以及
c)设置有通道的所述侧壁的全部突出面积对所有通道的全部突出面积的比约大于2∶1。
55.一种用来将工件劈裂成至少两块的、具有一工件与其对齐的劈裂线的圬工块劈裂机,它包括一第一劈裂组件,第一劈裂组件包括设置在劈裂线的至少一侧上的多个突出件,所述诸突出件这样定位:当工件通过圬工块劈裂机被劈裂成至少两块时,所述突出件行进入工件,由此,所述第一劈裂组件在至少一个劈裂的块体上促使形成至少一个不规则的劈裂边缘和表面。
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