DE69418116T2

DE69418116T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines gemusterten Formkörpers

Info

Publication number: DE69418116T2
Application number: DE69418116T
Authority: DE
Inventors: Mituhiro Onuki; Hiroshi Uchida; Hideo Watanabe
Original assignee: CCA Inc
Current assignee: CCA Inc
Priority date: 1993-08-24
Filing date: 1994-08-23
Publication date: 1999-09-09
Anticipated expiration: 2014-08-24
Also published as: ES2131640T3; ATE179356T1; US5622664A; EP0642899A1; DE69418116D1; KR950005477A; EP0642899B1; JPH0768518A

Description

Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung, von gemusterten Formkörpern bei Anwendung eines Luftstromreglers, insbesondere ein derartiges Verfahren für die Herstellung von gemusterten Formkörpern aus Beton, gemusterten Formkörpern aus Betonstein, gemusterten Rohprodukten für das Sintern zu keramischen Formkörpern, gemusterten keramischen Formkörpern, gemusterten Formkörpern aus Metall, gemusterten Formkörpern aus Impasto, gemusterten Formkörpern aus Kunststoff, gemusterten Formkörpern aus Lebensmitteln und dergleichen und eine Vorrichtung zur Herstellung von gemusterten Formkörpern.
Bis jetzt war die einzige vorhandene Möglichkeit, einen Teil einer Fläche, wie beispielsweise von Pflastersteinen, mit einem Muster zu versehen, das einen Fußgängerüberweg, ein Stoppzeichen oder ein anderes derartiges Verkehrszeichen zeigt, oder die gesamte Fläche der Steine mit einem Muster zu versehen, das Bemalen der Fläche mit einem Anstrichmaterial, wie beispielsweise Farbe, oder das Einlegen des gewünschten Musters.
Da die auf einen Teil oder die gesamte Fläche der Pflastersteine gemalten Muster einem Abrieb ausgesetzt sind, wie beispielsweise durch das Schuhwerk der Fußgänger, die auf den Steinen laufen, und die Reifen der Fahrzeuge, die darüber hinwegfahren, nutzen sie sich schnell ab und müssen in häufigen Zeitabständen erneuert werden. Der für diese Arbeit benötigte Arbeitsaufwand ist beträchtlich. Wo das Muster durch Einlegen gebildet wird, ist die Arbeit selbst beschwerlich und sehr kostspielig.
Das GB 2215266 A offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines gemusterten Körpers, bei dem zuerst ein Rahmen ("Biskuit-Schneidvorrichtung") in eine Teilchenschicht eingesetzt werden muß, und danach können die Teilchen aus dem Rahmen herausgezogen und durch anderes Material ersetzt werden. Daher wird das hergestellte Muster vollständig durch den Rahmen bestimmt, und der Herstellungsvorgang umfaßt die Schritte des Einsetzens und Entfer nens des Rahmens zusätzlich zum Entfernen der gewünschten Teilchen.
Das EP 0611639 A, das ein früheres Prioritätsdatum aufweist als das der vorliegenden Anmeldung, das aber nach dem Prioritätsdatum der vorliegenden Anmeldung veröffentlicht wurde, offenbart ebenfalls ein Verfahren, bei dem ein Rahmen (Form) in eine Teilchenschicht eingesetzt werden muß. Die hergestellten Muster werden durch den Rahmen bestimmt.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens und einer Vorrichtung zur Herstellung verschiedener Arten von gemusterten Formkörpern mit Oberflächenmustern, die durch Musterschichten von vorgeschriebener Dicke gebildet werden, durch Verwendung eines Luftstromreglers und vorzugsweise Anwendung einer Computersteuerung.
Entsprechend einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines gemusterten Formkörpers bereitgestellt, das folgende Schritte aufweist: Bilden einer Schicht aus trockenen Teilchen auf einer Grundfläche; Entfernen eines Teils der trockenen Teilchenschicht auf der Grundfläche in Übereinstimmung mit dem zu bildenden Muster, wodurch ein Hohlraum in der trockenen Teilchenschicht gebildet wird; Füllens des Hohlraumes mit einer anderen Art von trockenen Teilchen; und Zulassen, daß sich alle Teilchen zu einer zusammenhängenden Masse verfestigen,
wobei das Verfahren durch Anwendung eines Luftstromreglers gekennzeichnet ist, der eine oder beide von einem Saugkanal und einem Blaskanal aufweist, um mindestens einen Parameter unter Luftdruck, Luftströmungsmenge, Luftströmungsgeschwindigkeit, Luftstromrichtung, Luftstrompulsation, Luftstromunterbrechung, Saugkanalgröße, Blaskanalgröße, Saugkanalposition und Blaskanalposition zu steuern, um dadurch zu bewirken, daß der Luftstrom den Teil der trockenen Teilchenschicht entfernt und den Hohlraum entsprechend dem Muster in der trockenen Teilchenschicht bildet.
Entsprechend einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zur Herstellung eines gemusterten Formkörpers bereitgestellt, die Folgendes aufweist: eine Einrichtung für das Entfernen eines Teils einer Schicht aus trockenen Teilchen, die auf einer Grundfläche gebildet wird, um einen Hohlraum in der trockenen Teilchenschicht in Übereinstimmung mit einem zu bildenden Muster zu bilden; und eine Einrichtung für das Füllen des Hohlraumes mit einer anderen Art von trockenen Teilchen,
wobei die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, daß die Einrichtung für das Bilden des Hohlraumes ein Luftstromregler ist, der eine oder beide von einem Saugkanal und einem Blaskanal aufweist, um zu bewirken, daß ein Luftstrom auf die trockene Teilchenschicht wirkt, und der angeordnet ist, um mindestens einen Parameter unter Luftdruck, Luftströmungsmenge, Luftströmungsgeschwindigkeit, Luftstromrichtung, Luftstrompulsation, Luftstromunterbrechung, Saugkanalgröße, Blaskanalgröße, Saugkanalposition und Blaskanalposition zu steuern, um dadurch den Hohlraum entsprechend dem Muster zu bilden.
Daher verwendet das Verfahren zur Herstellung eines gemusterten Formkörpers entsprechend der Erfindung einen Luftstromregler, der mit einem Saugkanal und/oder Blaskanal ausgestattet ist, und der Computer steuert mindestens einen Parameter unter Druck, Strömungsmenge, Strömungsgeschwindigkeit, Stromrichtung, Strompulsation und Stromunterbrechung der Luft, die dem Saugkanal oder Blaskanal zugeführt wird, der Saugkanalgröße, der Blaskanalgröße, der Saugkanalposition und der Blaskanalposition, wodurch es möglich wird, gemusterte Formkörper mit hoher Genauigkeit in der Masse herzustellen.
Die vorangehend angeführten und weiteren Ziele, charakteristischen Merkmale und Vorteile der Erfindung werden den Fachleuten aus der Beschreibung der Erfindung ersichtlich, die hierin nachfolgend mit Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen vorgelegt wird.
Es zeigt
Fig. 1(a) eine perspektivische Darstellung, die ein erstes Beispiel eines Formkörpers zeigt, der nach der Erfindung hergestellt wird,
Fig. 1(b) eine perspektivische Darstellung eines Typs des Saugkanals, der bei dieser Erfindung eingesetzt wird,
Fig. 2(a) eine Schnittdarstellung, die den Saugkanal aus Fig. 1(b) zeigt, der eingesetzt wird, um einen Hohlraum in einer Teilchenschicht zu bilden,
Fig. 2(b) eine Schnittdarstellung, die den Hohlraum zeigt, der in der Teilchenschicht gebildet wird,
Fig. 2(c) eine Schnittdarstellung, die den Hohlraum zeigt, der mit einer anderen Art von Teilchen gefüllt wird,
Fig. 3(a) eine Schnittdarstellung, die einen Hohlraum zeigt, der durch Einsetzen eines Saugkanals in eine Teilchenschicht gebildet wird,
Fig. 3(b) eine Schnittdarstellung, die den Hohlraum zeigt, der in der Teilchenschicht gebildet wird,
Fig. 3(c) eine Schnittdarstellung, die den Hohlraum zeigt, der mit einer anderen Art von Teilchen gefüllt wird,
Fig. 4(a) eine Schnittdarstellung, die einen Hohlraum zeigt, der in einer Teilchenschicht gebildet wird, wobei ein Saugkanal verwendet wird, der mit einer Einfassung ausgestattet ist,
Fig. 4(b) eine Schnittdarstellung, die den Hohlraum zeigt, der in der Teilchenschicht gebildet wird,
Fig. 4(c) eine Schnittdarstellung, die den Hohlraum zeigt, der mit einer anderen Art von Teilchen gefüllt wird,
Fig. 5(a) eine Schnittdarstellung, die einen Hohlraum zeigt, der in einer Teilchenschicht gebildet wird, wobei ein Saugkanal verwendet wird, der mit einer Einfassung und einem Entlüftungsrohr ausgestattet ist,
Fig. 5(b) eine Schnittdarstellung, die den Hohlraum zeigt, der in der Teilchenschicht gebildet wird,
Fig. 5(c) eine Schnittdarstellung, die den Hohlraum zeigt, der mit einer anderen Art von Teilchen gefüllt wird,
Fig. 6(a) eine perspektivische Darstellung, die ein zweites Beispiel eines Formkörpers zeigt, der nach der Erfindung hergestellt wird,
Fig. 6(b) eine perspektivische Darstellung eines Typs des Blaskanals, der mit einer Einfassung ausgestattet ist, und der bei dieser Erfindung verwendet wird,
Fig. 7(a) eine Schnittdarstellung, die einen Hohlraum zeigt, der in einer Teilchenschicht durch den Blaskanal aus Fig. 6(b) gebildet wird, der tief in die Teilchenschicht eingesetzt wird,
Fig. 7(b) eine Schnittdarstellung, die den Hohlraum zeigt, der in der Teilchenschicht gebildet wird,
Fig. 7(c) eine Schnittdarstellung, die den Hohlraum zeigt, der mit einer anderen Art von Teilchen gefüllt wird,
Fig. 8(a) eine Schnittdarstellung, die einen Hohlraum zeigt, der in einer Teilchenschicht durch einen Blaskanal gebildet wird, der über der Teilchenschicht angeordnet wird,
Fig. 8(b) eine Schnittdarstellung, die den Hohlraum zeigt, der in der Teilchenschicht gebildet wird,
Fig. 8(c) eine Schnittdarstellung, die den Hohlraum zeigt, der mit einer anderen Art von Teilchen gefüllt wird,
Fig. 9(a) eine Schnittdarstellung, die einen Hohlraum zeigt, der in einer Teilchenschicht durch einen Blaskanal gebildet wird, der bis zu einer geringen Tiefe in die Teilchenschicht eingesetz wird,
Fig. 9(b) eine Schnittdarstellung, die den Hohlraum zeigt, der in der Teilchenschicht gebildet wird,
Fig. 9(c) eine Schnittdarstellung, die den Hohlraum zeigt, der mit einer anderen Art von Teilchen gefüllt wird,
Fig. 10(a) eine Schnittdarstellung, die einen Hohlraum zeigt, der in einer Teilchenschicht durch einen Blaskanal mit Einfassung gebildet wird, der in die Teilchenschicht eingesetzt wird,
Fig. 10(b) eine Schnittdarstellung, die eine weitere Bildung des Hohlraumes bei Bewegung der Einfassung des Blaskanals zeigt,
Fig. 10(c) eine Schnittdarstellung, die den Hohlraum zeigt, der in der Teilchenschicht gebildet wird,
Fig. 10(d) eine Schnittdarstellung, die den Hohlraum zeigt, der mit einer anderen Art von Teilchen gefüllt wird,
Fig. 11(a) eine perspektivische Darstellung, die ein drittes Beispiel eines Formkörpers zeigt, der nach der Erfindung hergestellt wird,
Fig. 11(b) eine perspektivische Darstellung, die einen Saugkanal und einen Blaskanal zeigt, die bei dieser Erfindung eingesetzt werden,
Fig. 12 (a) eine Schnittdarstellung, die einen Hohlraum zeigt, der in einer Teilchenschicht durch einen Saugkanal und einen Blaskanal gebildet wird, die parallel angeordnet sind,
Fig. 12(b) eine Schnittdarstellung, die den Hohlraum zeigt, der in der Teilchenschicht gebildet wird,
Fig. 12(c) eine Schnittdarstellung, die den Hohlraum zeigt, der mit einer anderen Art von Teilchen gefüllt wird,
Fig. 13 (a) eine Schnittdarstellung, die einen Hohlraum zeigt, der in einer Teilchenschicht durch einen Saugkanal und einen Blaskanal gebildet wird, der mit Bezugnahme zum Blaskanal geneigt ist,
Fig. 13(b) eine Schnittdarstellung, die den Hohlraum zeigt, der in der Teilchenschicht gebildet wird,
Fig. 13(c) eine Schnittdarstellung, die den Hohlraum zeigt, der mit einer anderen Art von Teilchen gefüllt wird,
Fig. 14(a) eine Schnittdarstellung, die einen Hohlraum zeigt, der in einer Teilchenschicht durch einen Saugkanal und einen Blaskanal gebildet wird, der innerhalb des Saugkanals angeordnet ist,
Fig. 14(b) eine Schnittdarstellung, die den Hohlraum zeigt, der in der Teilchenschicht gebildet wird,
Fig. 14(c) eine Schnittdarstellung, die den Hohlraum zeigt, der mit einer anderen Art von Teilchen gefüllt wird,
Fig. 15 (a) eine Schnittdarstellung, die einen Hohlraum zeigt, der in einer Teilchenschicht durch einen Blaskanal und einen Saugkanal gebildet wird, der innerhalb des Blaskanals angeordnet ist,
Fig. 15(b) eine Schnittdarstellung, die den Hohlraum zeigt, der in der Teilchenschicht gebildet wird,
Fig. 15(c) eine Schnittdarstellung, die den Hohlraum zeigt, der mit einer anderen Art von Teilchen gefüllt wird,
Fig. 16(a) eine perspektivische Darstellung, die ein erstes Beispiel eines Endanschlages zeigt,
Fig. 16(b) eine perspektivische Darstellung, die ein zweites Beispiel eines Endanschlages zeigt,
Fig. 16(c) eine perspektivische Darstellung, die ein drittes Beispiel eines Endanschlages zeigt,
Fig. 16(d) eine perspektivische Darstellung, die ein viertes Beispiel eines Endanschlages zeigt,
Fig. 16(e) eine perspektivische Darstellung, die ein fünftes Beispiel eines Endanschlages zeigt,
Fig. 17 eine perspektivische Darstellung, die ein erstes Beispiel einer Formvorrichtung zeigt, die das Blasen anwendet,
Fig. 18 eine schematische Darstellung für das Erklären der Funktionsweise eines Luftstromreglers der Formvorrichtung aus Fig. 17,
Fig. 19 eine perspektivische Darstellung, die ein zweites Beispiel einer Formvorrichtung zeigt, die das Blasen anwendet,
Fig. 20(a) eine schematische Darstellung für das Erklären, wie der Luftstromregler der Formvorrichtung aus Fig. 19 funktioniert, wenn ein Schieber eines Teilchenzuführbehälters geschlossen wird,
Fig. 20(b) eine schematische Darstellung für das Erklären, wie der Luftstromregler der Formvorrichtung aus Fig. 19 funktioniert, wenn der Schieber des Teilchenzuführbehälters offen ist,
Fig. 21 eine schematische Darstellung für das Erklären der Funktionsweise eines weiteren Beispieles des Luftstromreglers,
Fig. 22 eine perspektivische Darstellung, die ein erstes Beispiel einer Formvorrichtung zeigt, die das Saugen anwendet,
Fig. 23 eine schematische Darstellung für das Erklären der Funktionsweise eines ersten Beispieles des Luftstromreglers der Formvorrichtung, die das Saugen anwendet,
Fig. 24(a) eine schematische Darstellung für das Erklären, wie ein zweites Beispiel des Luftstromreglers der Formvorrichtung, die das Saugen anwendet, funktioniert, wenn ein Schieber eines Teilchenzuführbehälters geschlossen ist und die Zufuhr von Luft beginnt,
Fig. 24(b) eine schematische Darstellung für das Erklären, wie der Luftstromregler aus Fig. 24(a) funktioniert, wenn der Schieber offen ist,
Fig. 24(c) eine schematische Darstellung für das Erklären, wie der Luftstromregler aus Fig. 24(a) funktioniert, wenn sowohl der Schieber als auch ein Verlängerungsrohr eines Luftzuführungsrohres geschlossen sind,
Fig. 24(d) eine schematische Darstellung für das Erklären, wie der Luftstromregler aus Fig. 24(a) funktioniert, wenn sowohl der Schieber als auch das Verlängerungsrohr geschlossen sind und die Zufuhr von Luft abgeschaltet ist,
Fig. 25 eine schematische Darstellung für das Erklären der Funktionsweise eines dritten Beispieles des Luftstromreglers der Formvorrichtung, die das Saugen anwendet,
Fig. 26 eine schematische Darstellung für das Erklären der Funktionsweise eines ersten Beispieles des Luftstromreglers der Formvorrichtung, die das Saugen und Blasen anwendet,
Fig. 27 eine schematische Darstellung für das Erklären der Funktionsweise eines zweiten Beispieles des Luftstromreglers der Formvorrichtung, die das Saugen und Blasen anwendet,
Fig. 28 eine schematische Darstellung für das Erklären der Funktionsweise eines dritten Beispieles des Luftstromreglers der Formvorrichtung, die das Saugen und Blasen anwendet,
Fig. 29 (a) eine schematische Darstellung, die ein erstes Beispiel der Anordnung eines Saugkanals, eines Blaskanals und eines Teilchenzuführungskanals zeigt,
Fig. 29(b) eine schematische Darstellung, die ein zweites Beispiel der Anordnung eines Saugkanals, eines Blaskanals und eines Teilchenzuführungskanals zeigt,
Fig. 29(c) eine schematische Darstellung, die ein drittes Beispiel der Anordnung eines Saugkanals, eines Blaskanals und eines Teilchenzuführungskanals zeigt,
Fig. 30 (a) eine schematische Darstellung, die ein erstes Beispiel eines Saugkanals, eines Blaskanals und eines Teilchenzuführungskanals zeigt, die in einer Dreifachrohrkonstruktion angeordnet sind,
Fig. 30(b) eine schematische Darstellung, die ein zweites Beispiel eines Saugkanals, eines Blaskanals und eines Teilchenzuführungskanals zeigt, die in einer Dreifachrohrkonstruktion angeordnet sind,
Fig. 30(c) eine schematische Darstellung, die ein drittes Beispiel eines Saugkanals, eines Blaskanals und eines Teilchenzuführungskanals zeigt, die in einer Dreifachrohrkonstruktion angeordnet sind,
Fig. 30(d) eine schematische Darstellung, die ein viertes Beispiel eines Saugkanals, eines Blaskanals und eines Teilchen zuführungskanals zeigt, die in einer Dreifachrohrkonstruktion angeordnet sind,
Fig. 30(e) eine schematische Darstellung, die ein fünftes Beispiel eines Saugkanals, eines Blaskanals und eines Teilchenzuführungskanals zeigt, die in einer Dreifachrohrkonstruktion angeordnet sind,
Fig. 30(f) eine schematische Darstellung, die ein sechstes Beispiel eines Saugkanals, eines Blaskanals und eines Teilchenzuführungskanals zeigt, die in einer Dreifachrohrkonstruktion angeordnet sind,
Fig. 31 (a) eine schematische Darstellung, die ein erstes Beispiel eines Saugkanals und eines Teilchenzuführungskanals, die iri einer Doppelrohrkonstruktion angeordnet sind, und eines Blasrohres zeigt, das innerhalb des inneren Rohres angeordnet ist,
Fig. 31(b) eine schematische Darstellung, die ein zweites Beispiel eines Saugkanals und eines Teilchenzuführungskanals, die in einer Doppelrohrkonstruktion angeordnet sind, und eines Blasrohres zeigt, das innerhalb des inneren Rohres angeordnet ist,
Fig. 31 (c) eine schematische Darstellung, die ein erstes Beispiel eines Saugkanals und eines Teilchenzuführungskanals, die in einer Doppelrohrkonstruktion angeordnet sind, und eines Blasrohres zeigt, das innerhalb des äußeren Rohres angeordnet ist,
Fig. 31(d) eine schematische Darstellung, die ein zweites Beispiel eines Saugkanals und eines Teilchenzuführungskanals, die in einer Doppelrohrkonstruktion angeordnet sind, und eines Blasrohres zeigt, das innerhalb des äußeren Rohres angeordnet ist,
Fig. 31 (e) eine schematische Darstellung, die ein erstes Beispiel eines Saugkanals und eines Teilchenzuführungskanals, die in einer Doppelrohrkonstruktion angeordnet sind, und eines Blasrohres zeigt, das außerhalb des äußeren Rohres angeordnet ist,
Fig. 31(f) eine schematische Darstellung, die ein zweites Beispiel eines Saugkanals und eines Teilchenzuführungskanals, die in einer Doppelrohrkonstruktion angeordnet sind, und eines Blasrohres zeigt, das außerhalb des äußeren Rohres angeordnet ist,
Fig. 32(a) eine perspektivische Darstellung, die einen anderen Typ von Saugkanal zeigt, der mit einer Blende ausgestattet ist,
Fig. 32(b) eine perspektivische Darstellung, die einen noch weiteren Typ des Saugkanals zeigt, der mit einer Einfassung ausgestattet ist, die in Form eines U-förmigen Rahmens ausgebildet ist, der einen nach unten gerichteten Kanal aufweist,
Fig. 32(c) eine perspektivische Darstellung, die einen noch weiteren Typ des Saugkanals zeigt, der mit einer Einfassung ausgestattet ist, die dort herum drehbar angeordnet ist,
Fig. 33(a) eine perspektivische Darstellung, die ein erstes Beispiel eines Saugkanals und eines Blaskanals zeigt,
Fig. 33(b) eine perspektivische Darstellung, die ein zweites Beispiel eines Saugkanals und eines Blaskanals zeigt,
Fig. 33(c) eine perspektivische Darstellung, die ein drittes Beispiel eines Saugkanals und eines Blaskanals zeigt,
Fig. 34(a) eine perspektivische Darstellung, die ein erstes Beispiel einer Vielzahl von Saugkanälen und Blaskanälen in einer Blockanordnung zeigt,
Fig. 34(b) eine perspektivische Darstellung, die ein zweites Beispiel einer Vielzahl von Saugkanälen und Blaskanälen in einer Blockanordnung zeigt.
Die vorangehend erwähnten Erfinder meldeten eine Erfindung unter dem Titel "Verfahren zur Herstellung eines gemusterten Formkörpers" (Europäische Patentanmeldung Nr. 93301270.0 (Veröffentlichungs-Nr. EP-A-0558247) entsprechend der Japanischen Patentanmeldung Nr. 4-73221) zum Patent an. Die EP-Anmeldung Nr. 93301270.0 wurde vor der vorliegenden Anmeldung eingereicht, wurde aber nach dem Prioritätsdatum der vorliegenden Anmeldung veröffentlicht.
Die vorliegende Erfindung verbessert die frühere Erfindung, indem sie mit einem Luftstromregler für die Zuführung und das Entfernen von Teilchen versehen ist, der, indem eine Verbindung mit einem Computer ermöglicht wird, beträchtlich die Herstellung von unterschiedlich gemusterten Formkörpern erleichtert. Genauer gesagt, das Verfahren zur Herstellung von gemusterten Formkörpern bei Verwendung eines Luftstromreglers entsprechend dieser Erfindung ermöglicht die Herstellung von Formkörpern mit einer breiten Vielzahl von Mustern, indem irgendwelche von verschieden ausgeführten Luftstromreglern eingesetzt werden, die mit einem Saugkanal und/oder einem Blaskanal ausgestattet sind, und indem mindestens ein Parameter unter Luftdruck, Luftströmungsmenge, Luftströmungsgeschwindigkeit, Luftstromrichtung, Luftstrompulsation, Luftstromunterbrechung, Saugkanalgröße, Blaskanalgröße, Saugkanalposition und Blaskanalposition gesteuert wird. Während im Interesse der Kürze die folgende Beschreibung auf die in den Fig. 1-15 gezeigten Muster begrenzt wird, ist die Erfindung ebenfalls in der Lage, eine große Vielzahl von anderen Formen herzustellen. Fig. 1(a) zeigt ein Beispiel eines Formkörpers, der mit dem Buchstaben B gemustert ist, der in Punkten ausgedrückt wird; die Fig. 2-5 zeigen Beispiele für die Bildung eines Hohlraumes bei Verwendung eines Luftstromreglers mit einem Saugkanal; Fig. 6 zeigt ein Beispiel eines Formkörpers, der mit einer Bergszene gemustert ist, die von einer Fotografie erhalten wurde; die Fig. 7-10 zeigen Beispiele für die Bildung eines Hohlraumes bei Verwendung eines Luftstromreglers mit einem Blaskanal; Fig. 11 zeigt ein Beispiel eines Formkörpers, der mit alphabetischen Buchstaben gemustert ist, die in Vollinien ausgedrückt werden; und die Fig. 12-15 zeigen Beispiele für die Bildung eines Hohlraumes bei Verwendung eines Luftstromreglers mit sowohl einem Saugkanal als auch einem Blaskanal.
Der hierin durchgehend benutzte "Luftstromregler" wird durch eine Vorrichtung definiert, die für die Bildung von Hohlräumen in einer Teilchenschicht durch die Wirkung des Saugens und/oder des Blasens mit einem Saugkanal und/oder einem Blaskanal ausgestattet ist.
Obgleich die Teilchen für die Herstellung einer Teilchenschicht auf einer Grundfläche und die Teilchen, die in den Hohlraum/die Hohlräume, der in der Teilchenschicht gebildet wird, eingefüllt werden, trocken sind, können sie eine oder mehrere Substanzen absorbiert haben, zu denen Wasser, Öl, Gleitmittel-Bindemittel, Lösungsmittel, Abbindemittel oder Weichmacher gehören, wenn sie nicht mit Wasser, Öl, Gleitmittel-Bindemittel, Lösungsmittel, Abbindemittel oder Weichmacher geknetet werden und sich in einem Zustand befinden, in dem sie leicht für eine Zuführung zerkleinert werden können.
Die Punkte, die das Muster des Formkörpers in Form des Buchstabens B zusammensetzen, wie in Fig. 1(a) gezeigt wird, weisen alle die gleiche Größe auf. Dieser Formkörper kann in Übereinstimmung mit der Erfindung bei Verwendung irgendeines Luftstromreglers gebildet werden, der einen von einem Saugkanal und einem Blaskanal aufweist oder beide. Im Interesse der Kürze wird die Erklärung jedoch auf den Fall beschränkt, wo die Hohlräume bei Verwendung eines Luftstromreglers gebildet werden, der mit dem Saugkanal 11 ausgestattet ist, wie in Fig. 1 (b) gezeigt wird. Fig. 2 zeigt ein Beispiel, bei dem der Saugkanal 11 über einer trockenen Teilchenschicht 1 für das Absaugen von Teilchen aus einem ausgewählten Teil davon angeordnet ist. Luft strömt durch einen halbkugelförmigen Bereich, der zum Saugkanal zentriert ist (Fig. 2(a)), wodurch ein halbkugelförmiger Hohlraum 4 in der Teilchenschicht gebildet wird (Fig. 2(b)). Der Hohlraum 4 wird danach mit einer anderen Art von Teilchen 2 gefüllt (Fig. 2(c)), wonach die gleichen Schritte für die Herstellung zusätzlicher Hohlräume im Muster des Buchstabens B wiederholt werden. In diesem Fall erreicht der Hohlraum nicht den Boden der Teilchenschicht, sondern wird auf halbem Weg unterbrochen. Obgleich der Hohlraum so gebildet werden kann, daß er vollständig durch die Teilchenschicht hindurchgeht, indem die Saugkraft erhöht wird, während die Größe des Saugkanals konstant gehalten wird, wird der resultierende Hohlraum infolge der verstärkten Ausbreitung des Luftstromes, die durch die Erhöhung der Saugkraft hervorgerufen wird, viel größer werden als der Durchmesser des Saugkanals. Fig. 3 zeigt ein Beispiel, bei dem das Saugen der Teilchen durchgeführt wird, indem der Saugkanal 11 bis nahe der Grundfläche am Boden der trockenen Teilchenschicht 1 eingesetzt wird. Wie in den Fig. 3(a) und 3(b) gezeigt wird, bildet der Luftstrom in diesem Fall einen kegelförmigen Hohlraum 4 in der Form eines Kegelstumpfes, der als ein Kreis auf der Grundfläche beginnt und sich nach oben zur Oberfläche der Teilchenschicht hin ausdehnt. In diesem Fall kann die Größe und Form des gebildeten Hohlraumes gesteuert werden, indem ein regulierbarer Saugkanal mit einem veränderlichen Durchmesser verwendet wird, indem nur die Saugkraft erhöht wird, oder indem die Position des Saugkanals zwischen dem oberen und unteren Bereich der Teilchenschicht verändert wird. Fig. 4 zeigt ein Beispiel, bei dem das Ende des Saugkanals 11 mit einer scheibenartigen Einfassung 13 ausgestattet ist. Eine Anzahl von Entlüftungslöchern 14 mit Durchmessern kleiner als der des Saugkanals 11 wird in dem Abschnitt der Einfassung 13 gebildet, die dem Saugkanal 11 am nächsten ist, so daß die Einfassung 13 in der Lage ist, den Luftstrom um den Saugkanal 11 herum zu steuern, indem der größte Teil des Luftstromes blockiert wird aber eine geringe Luftmenge durch die Entlüftungslöcher 14 strömen darf. Im veranschaulichten Beispiel ist der Saugkanal 11 mit der Einfassung 13 über der Teilchenschicht 1 für das Absaugen von Teilchen daraus angeordnet. Da die luft, die durch die Entlüftungslöcher 14 strömt, zuerst nach unten gelangt, bevor sie in den Saugkanal 11 aufsteigt, kann der stumpfförmige Hohlraum mit einem kleineren Kegelwinkel als im Fall der Fig. 3 gebildet werden. Wenn die Anordnung aus Fig. 4 verwendet wird, bevorzugt man, daß das Saugen in einzelnen Stößen durchgeführt wird, so daß die Luft durch die Entlüftungslöcher nach unten und danach nach oben in den Saugkanal in einem deutlich abgegrenzten Muster strömen wird. Das ermöglicht die Herstellung eines Hohlraumes, der sich von der oberen zur unteren Fläche der Teilchenschicht erstreckt. Fig. 5 zeigt ein Beispiel, bei dem der Saugkanal 11 mit einer scheibenartigen Einfassung 13 versehen ist, und bei dem ein Entlüftungsrohr 15 mit einem Durchmesser, der kleiner ist als der des Saugkanals 11, in der Einfassung in Kontakt mit dem Saugkanal angeordnet ist. Im veranschaulichten Fall ist der Saugkanal 11 mit der Einfassung 13 und dem Entlüftungsrohr 15 über der Teilchenschicht 1 für ein Absaugen von Teilchen daraus angeordnet. Bei dieser Anordnung, da der Luftstrom durch das Entlüftungsrohr 15 gebündelt wird, erfolgt eine noch deutlichere Abgrenzung als im Fall der Fig. 4, wodurch die Wand des Hohlraumes 4 so ausgebildet werden kann, daß sie fast vertikal ist. Wie im Fall der Fig. 4, bevorzugt man wiederum, daß das Saugen in einzelnen Stößen durchgeführt wird, um einen deutlich abgegrenzten Strom zu sichern, der die Größe der Spannung minimiert, die die restliche Teilchenschicht erfährt, und daher die Bildung eines reinen Hohlraumes 4 sichert. Da der deutlich abgegrenzte Luftstrom durch das Entlüftungsrohr und das stoßweise Saugen verhindern, daß der Druck auf die Wand des Hohlraumes übermäßig negativ wird, kann die Wand des Hohlraumes so gebildet werden, daß sie fast vertikal ist.
Eine der Anordnungen aus den Fig. 2-5 kann benutzt werden, um den Buchstaben B durch wiederholtes Durchführen der Schritte des Bildens der Hohlräume 4 bei Anwendung des im vorangehenden Text beschriebenen Verfahrens und des Füllens der gebildeten Hohlräume mit einer anderen Art von Teilchen 2 herzustellen (wie in den Fig. 2 (c), 3 (c), 4 (c) und 5 (c) gezeigt wird). Nachdem der Formkörper, der als eine gemusterte trockene Teilchenschicht gebildet wird, fertiggestellt ist, wird er zu einer zusammenhängenden Masse verfestigt, entweder so wie er ist, oder nachdem er geglättet oder mit einer Trägerschicht bedeckt wurde. Obgleich die Hohlräume 4 am besten mit der anderen Art von Teilchen 2 gefüllt werden, unmittelbar nachdem sie gebildet wurden, ist es ebenfalls möglich, sie eine bestimmte Zeit später zu füllen, wenn die Hohlräume mit Flächen gebildet werden, die unter einem Winkel geneigt sind, der dem Böschungswinkel der Teilchen gleicht, oder wenn die Gefahr des Einfallens anderweitig beseitigt wurde. Das Einfüllen der Teilchen kann mittels irgendeines von verschiedenen Verfahren nach dem bisherigen Stand der Technik durchgeführt werden, die das Füllen von Hand umfassen. Es ist ebenfalls möglich, das Füllen durchzuführen, indem eine Teilchenzuführvorrichtung verwendet wird, die mit dem Luftstromregler integriert ist. Insbesondere kann der Teilchenzuführungskanal nahe des oder integriert mit dem Saugkanal oder dem Blaskanal angeordnet und durch ein Rohr mit Teilchen versorgt werden, das mit einem Ausgangsmaterialbehälter verbunden ist, oder er kann mit Teilchen von einem Zuführungsbehälter versorgt werden, der direkt über dem Zuführungskanal angeordnet ist.
Fig. 6(a) zeigt einen Formkörper, der mit einer Bergszene gemustert ist, die von einer Fotografie erhalten wurde und aus Punkten von unterschiedlichen Größen gebildet wird. Dieser Formkörper kann in Übereinstimmung mit der Erfindung gebildet werden, indem irgendein Luftstromregler verwendet wird, der einen von einem Saugkanal und einem Blaskanal aufweist oder beide. Im Interess der Kürze wird die Erklärung jedoch auf den Fall beschränkt werden, wo die Hohlräume bei Vewendung eines Luftstromreglers gebildet werden, der mit einem schmalen Blaskanal 12 (Fig. 6(b)) ausgestattet ist, dessen Länge größer ist als die Dicke der trockenen Teilchenschicht, die auf der Grundfläche gebildet wird. Fig. 7 zeigt ein Beispiel, bei dem Luft aus dem Blaskanal 12 geblasen wird, nachdem er bis nahe der Grundfläche am Boden der trockenen Teilchenschicht 1 eingesetzt wurde, die in einer Form 3 hergestellt wird. Die Luft, die aus dem Blaskanal 12 geblasen wird, steigt längs des Rohres des Blaskanals 12 (Fig. 7(a)) nach oben und bildet einen zylindrischen Hohlraum 4 in der Teilchenschicht, dessen Durchmesser nur etwas größer ist als der des Blaskanals 12 (Fig. 7(b)). Da der Luftstrom durch die Wand der Teilchenschicht 1 eingeengt wird, ergibt sich ein sauberer nach oben gerichteter Verlauf, und er erzeugt einen schmalen zylindrischen Hohlraum. Da die Luft einen geeigneten positiven Druck auf die Wand des Hohlraumes ausübt, weist der gebildete schmale zylindrische Hohlraum 4 eine vertikale Wand auf, die nicht einfällt (obgleich der Grad, in dem das zutrifft, von der Beschaffenheit der Teilchen abhängt). Der Durchmesser des gebildeten zylindrischen Hohlraumes kann durch Verändern der Größe des Blaskanals 12 oder durch Verändern der Strömungsgeschwindigkeit der geblasenen Luft, während die Größe des Blaskanals konstant gehalten wird, verändert werden. Fig. 8 zeigt ein Beispiel, bei dem das Blasen der Teilchen durchgeführt wird, indem der Blaskanal 12 über der oberen Fläche der Teilchenschicht 1 angeordnet ist. Wie aus einem Vergleich von Fig. 7(a) und Fig. 8(a) gesehen werden kann, bildet bei der gleichen Luftströmungsgeschwindigkeit und dem gleichen Blaskanal der in diesem Fall erzeugte Luftstrom einen zylindrischen Hohlraum 4 mit einem größeren Durchmesser als dem, der nach dem Verfahren aus Fig. 7 gebildet wird. Im Fall der Fig. 8(a) gräbt sich der Luftstrom, der aus der Einengung des schmalen Rohres befreit wird, und der eine Ausbreitung aufweist, bis eine Stabilität erreicht ist, fortschreitend in die Teilchenschicht 1 ein, indem deren Teilchen weggeblasen werden. Zu Beginn dieses Vorganges, da der Strom nicht durch eine Wand der Teilchenschicht eingeengt wird, ist der Durchmesser des gebildeten Hohlraumes 4 viel größer als der im Fall der Fig. 7. Die Größe und Form des Hohlraumes können gesteuert werden, indem ein Blaskanal verwendet wird, der hinsichtlich der Größe verändert werden kann, oder indem die Strömungsgeschwindigkeit, usw. der geblasenen Luft gesteuert wird. Fig. 9 (a) zeigt ein Beispiel, bei dem Luft mit der gleichen Strömungsgeschwindigkeit aus dem gleichen Blaskanal geblasen wird, der bis zum mittleren Bereich der Teilchenschicht 1 eingesetzt wurde. Dieses Verfahren liegt in der Mitte zwischen jenen in den Fig. 7 und 8 veranschaulichten und erzeugt einen zylindrischen Hohlraum 4 mit einer Größe, etwa in der Mitte zwischen denen der gleichen Figuren. Obgleich der Luftstrom durch die Wand der Teilchenschicht eingeengt wird, zeigt er ebenfalls einen gewissen Freiheitsgrad, der für die Herstellung eines Hohlraumes 4 von dazwischenliegender Größe verantwortlich ist. Daraus wird man verstehen, daß es möglich ist, die Größe, Form, usw. des hergestellten Hohlraumes nur durch Verändern der Position des Blaskanals zwischen dem oberen und unteren Bereich der Teilchenschicht zu steuern, ohne daß entweder die Größe des Blaskanals oder die Strömungsgeschwindigkeit der geblasenen Luft verändert werden. Fig. 10(a) zeigt eine Ausführung, bei der der Blaskanal 12 aus Fig. 7 mit einer scheibenartigen Einfassung 13 ausgestattet ist, die vertikal längs des Blaskanals 12 bewegt werden kann und dazu dient, den Luftstrom abzulenken. Beim veranschaulichten Verfahren wird zuerst ein schmaler zylindrischer Hohlraum 4 bei Anwendung des Verfahrens aus Fig. 7(a) gebildet (Fig. 10(a)). Als nächstes wird die den Luftstrom ablenkende Einfassung 13 leicht abgesenkt, wie in Fig. 10(b) gezeigt wird, um so einen nach oben aufgeweiteten kegelförmigen Bereich über dem schmalen zylindrischen Hohlraum zu bilden. Es wird daher möglich, einen Böschungswinkel über dem zylindrischen Hohlraum zu bilden. Das Steuern des Luftstromes an der Oberseite der vertikalen Wand des Hohlraumes ermöglicht auf diese Weise, daß eine Fläche 5 mit einem Böschungswinkel gebildet wird, was vorteilhaft ist, weil die resultierende Stabilisierung des Hohlraumes gegen ein Einfallen einen größeren Freiheitsbereich beim Auswählen des Verfahrens und des Zeitpunktes des Einfüllens der Teilchen bereitstellt.
Jede beliebige der Anordnungen aus den Fig. 7-10 kann benutzt werden, um die Bergszene durch ein wiederholtes Durchführen der Schritte des Bildens der Hohlräume 4 bei Anwendung des Verfahrens, das im vorangegangenen Text beschrieben wird, und des Füllens der gebildeten Hohlräume mit einer anderen Art von Teilchen 2 herzustellen (wie in den Fig. 7(c), 8(c), 9(c) und 10(d) gezeigt wird). Nachdem der Formkörper, der als eine gemusterte trockene Teilchenschicht gebildet wird, fertiggestellt ist, wird er zu einer zusammenhängenden Masse verfestigt, entweder so wie er ist, oder nachdem er geglättet oder mit einer Trägerschicht bedeckt wurde. Obgleich die Hohlräume 4 am besten mit der anderen Art von Teilchen 2 gefüllt werden, unmittelbar nachdem sie gebildet wurden, ist es ebenfalls möglich, sie eine bestimmte Zeit später zu füllen, wenn die Hohlräume mit Flächen 5 gebildet werden, die unter einem Winkel geneigt sind, der dem Böschungswinkel der Teilchen gleicht, oder wenn die Gefahr des Einfallens der Hohlräume, die das Muster bilden, anderweitig beseitigt wurde. Das Einfüllen der Teilchen kann mittels irgendeines von verschiedenen Verfahren nach dem bisherigen Stand der Technik durchgeführt werden, die das Füllen von Hand umfassen. Es ist ebenfalls möglich, das Füllen durchzuführen, indem eine Teilchenzuführvorrichtung verwendet wird, die mit dem Luftstromregler integriert ist. Insbesondere kann der Teilchenzuführungskanal nahe des oder integriert mit dem Saugkanal oder dem Blaskanal angeordnet und durch ein Rohr mit Teilchen versorgt werden, das mit einem Ausgangsmaterialbehälter verbunden ist, oder er kann mit Teilchen von einem Zuführungsbehälter versorgt werden, der direkt über dem Zuführungskanal angeordnet ist.
Fig. 11(a) zeigt einen Formkörper, der mit alphabetischen Buchstaben gemustert ist, die in Vollinien ausgedrückt werden. Dieser Formkörper kann in Übereinstimmung mit der Erfindung gebildet werden, indem ein Luftsromregler verwendet wird, der einen von einem Saugkanal und einem Blaskanal aufweist oder beide. Im Interesse der Kürze wird die Erklärung jedoch auf den Fall beschränkt, wo die Hohlräume bei Verwendung eines Luftstromreglers gebildet werden, der mit sowohl einem Saugkanal 11 als auch einem Blaskanal 12 ausgestattet ist, wie in Fig. 11(b) gezeigt wird. Fig. 12 zeigt ein Beispiel, bei dem ein Luftstromregler mit einem Saugkanal 11 und einem benachbarten Blaskanal 12 mit kleinerem Durchmesser als der Saugkanal auf der oberen Fläche einer trockenen Teilchenschicht 1 angeordnet ist und das Blasen und Saugen der Luft gleichzeitig durchgeführt werden. Luft wird aus dem Blaskanal 12 in das Innere der Teilchenschicht 1 geblasen, und nachdem sie eine U-Wendung gemacht hat, wird sie in den Saugkanal 11 gesaugt. Der größte Teil der Luft, die in den Saugkanal 11 strömt, ist Luft, die aus dem Blaskanal 12 geblasen wird, und wenig Luft strömt aus seiner unmittelbaren Umgebung in den Saugkanal 11. Durch Steuern der Saugkraft und der Menge, Geschwindigkeit, Richtung, usw. der geblasenen Luft, ist es daher möglich, einen deutlich abgegrenzten U-förmigen Strom zu erzeugen. Während die entfernten Teilchen durch diesen Strom mitgerissen werden, werden der Saugkanal 11 und der Blaskanal 12 über die Oberfläche der Teilchenschicht 1 im Muster der zu bildenden Buchstaben so bewegt, daß eine mit vertikalen Wänden versehene Rinne gebildet wird, wie in Fig. 12(a) gezeigt wird. Damit der Luftdruck an den Wänden der Rinne in geeigneter Weise positiv ist, muß vorzugsweise ein Gleichgewicht bewirkt werden, und um die Bildung einer kontinuierlichen Rinne mit vertikalen Wänden zu sichern, muß der Druck davor bewahrt werden, daß er noch negativer wird als erforderlich (obgleich der Grad, in dem die Wände vertikal gehalten werden können, ebenfalls von der Beschaffenheit der Teilchen abhängt). Die Breite, Form und dergleichen des gebildeten rinnenartigen Hohlraumes können durch Verändern der Größe des Blaskanals und/oder des Saugkanals, der Strömungsgeschwindigkeit der geblasenen Luft, während die Größe des Blaskanals und des Saugkanals konstant gehalten werden, durch Verändern der Saugkraft oder durch Verändern anderer derartiger Parameter verändert werden. Außerdem können Flächen mit dem Böschungswinkel im oberen Abschnitt des rinnenartigen Hohlraumes dadurch hergestellt werden, daß eine Steuerung des Ausbreitens des Luftstromes in der Nähe des Saugkanals durchgeführt wird. Das Steuern des Luftstromes an der Oberseite der vertikalen Wand des rinnenartigen Hohlraumes, um so Flächen mit dem Böschungswinkel zu bilden, zeigt das vorteilhafte Ergebnis des Stabilisierens der Teilchenschicht und liefert als solches einen größeren Freiheitsbereich hinsichtlich des Auswählens des Verfahrens und des Zeitpunktes des Einfüllens der Teilchen. Fig. 13 zeigt ein Beispiel, bei dem ein Luftstromregler, der dem aus Fig. 12 gleicht, bei dem aber der Blaskanal 12 etwas vom Saugkanal getrennt und so ausgeführt ist, daß Luft unter einem Winkel geblasen wird, so angeordnet wird, daß sein Saugkanal 11 und Blaskanal 12 auf der gleichen Höhe wie im Fall der Fig. 12 sind, nämlich, daß der Saugkanal und der Blaskanal auf der oberen Fläche der trockenen Teilchenschicht 1 angeordnet sind. Wenn das Blasen und Saugen bei dieser Anordnung durchgeführt werden, passiert der Luftstrom längs eines keilartigen Weges, der unter einem Winkel vom Blaskanal 12 nach unten verläuft, und er gelangt dann nach oben in den Saugkanal 11 (Fig. 13(a)). Wie in Fig. 13(b) gezeigt wird, weist der gebildete Hohlraum einen trapezförmigen Aufbau mit einer geneigten Wand auf der Seite des Blaskanals 12 und einer vertikalen Wand auf der Seite des Saugkanals auf, gegenüberliegend vom Blaskanal. Wo ein Linienmuster, wie beispielsweise das aus Fig. 11(a), mittels dieses Verfahrens gebildet werden soll, ist es vorteilhaft, den Saugkanal 11 vorn und den Blaskanal 12 hinten anzuordnen. Das ist der Fall, weil im Verlauf des Bildens des Hohlraumes die Teilchen, die von der Wand in der Richtung der Vorwärtsbewegung mittels der Luft entfernt werden, die aus dem Blaskanal hinten geblasen wird, gleichzeitig durch den Saugkanal vorn angesaugt werden, wodurch sich der gebildete Hohlraum unter einem positiven Druck befindet und nicht unnötigerweise einem negativen Druck unterworfen wird. Im Ergebnis dessen kann ein reiner Hohlraum bei hohem Wirkungsgrad gebildet werden. Fig. 14 zeigt ein Beispiel, bei dem der Luftstromregler mit einem schmalen Blaskanal 12 ausgestattet ist, der von der Mitte eines Saugkanals 11 um eine beträchtliche Länge nach unten vorsteht, und aus dem Blaskanal 12 wird Luft geblasen, nachdem der Blaskanal 12 in den unteren Abschnitt der Teilchenschicht 1 eingesetzt wurde. Bei dieser Anordnung ist es möglich, die Luft auf einen feinen Strom zu reduzieren. Der rinnenartige Hohlraum 4, der in diesem Fall erzeugt wird, wird daher schmaler, als wenn das Verfahren aus Fig. 12 oder 13 zur Anwendung kommt. Wegen der zentralen Positionierung des Blaskanals 12 ist die Anordnung in geeigneter Weise in der Lage, sich in irgendeiner Richtung vorwärtszubewegen. Durch ein weiteres Einbauen der vertikal beweglichen scheibenartigen Einfassung 13, die in Fig. 10 gezeigt wird, wird es außerdem möglich, die Form der Rinne durch Benutzung der Einfassung, um den Luftstrom abzulenken, zu verändern. Fig. 15 zeigt ein Beispiel, das eine Doppelrohrkonstruktion anwendet, bei der der Blaskanal 12 ein pfannkuchenartiges Element ist, das den Saugkanal 11 einschließt. Die Luft, die aus dem Blaskanal 12 geblasen wird, bildet einen pfannkuchenartigen Vorhang, der in Richtung der Mitte konvergiert, während sie in Richtung des Bodenabschnittes der Teilchenschicht 1 fortschreitet, wo sie eine U-Wendung macht und danach in den Saugkanal 11 gesaugt wird. Die Konvergenz dieses Stromes kann durch Verstärken der Saugkraft relativ zur Stärke der geblasenen Luft intensiviert werden. Das erzeugt eine entsprechende Konvergenz in der Rinne.
Jede beliebige der Anordnungen aus den Fig. 12-15 kann benutzt werden, um Buchstaben des Alphabetes durch Bilden von rinnenartigen Hohlräumen 4 in vorgeschriebenen Formen bei Anwendung des Verfahrens, das im vorangegangenen Text beschrieben wird, und danach des Füllens der in verschiedenen Größen und Formen gebildeten Hohlräume mit einer anderen Art von Teilchen 2 herzustellen (wie in den Fig. 12 (c), 13 (c), 14 (c) und 15 (c) gezeigt wird). Nachdem der Formkörper, der als eine gemusterte trockene Teilchenschicht gebildet wird, fertiggestellt ist, wird er zu einer zusammenhängenden Masse verfestigt, entweder so wie er ist, oder nachdem er geglättet oder mit einer Trägerschicht bedeckt wurde. Obgleich die Hohlräume am besten mit der anderen Art von Teilchen gefüllt werden, unmittelbar nachdem sie gebildet wurden, ist es ebenfalls möglich, sie eine bestimmte Zeit später zu füllen, wenn die Hohlräume mit Flächen gebildet werden, die den Böschungswinkel aufweisen, oder wenn die Gefahr des Einfallens der Hohlräume, die das Muster bilden, anderweitig beseitigt wurde. Das Einfüllen der Teilchen kann mittels irgendeines von verschiedenen Verfahren nach dem bisherigen Stand der Technik durchgeführt werden, die das Füllen von Hand umfassen. Es ist ebenfalls möglich, das Füllen durchzuführen, indem eine Teilchenzuführvorrichtung verwendet wird, die mit dem Luftstromregler integriert ist. Insbesondere kann der Teilchenzuführungskanal nahe des oder integriert mit dem Saugkanal oder dem Blaskanal angeordnet und durch ein Rohr mit Teilchen versorgt werden, das mit einem Ausgangsmaterialbehälter verbunden ist, oder er kann mit Teilchen von einem Zuführungsbehälter versorgt werden, der direkt über dem Zuführungskanal angeordnet ist.
Bei jeder beliebigen Anordnung ist es möglich, irgendeinen der unterschiedlich ausgeführten Luftstromregler zu verwenden und verschiedene Muster herzustellen, indem mindestens ein Parameter unter Luftdruck, Luftströmungsmenge, Luftströmungsgeschwindigkeit, Luftstromrichtung, Luftstrompulsation, Luftstromunterbrechung, Saugkanalgröße, Blaskanalgröße, Saugkanalposition und Blaskanalposition verändert wird. Jede Art von Muster kann ungehindert hergestellt werden, welches Verfahren auch immer gewünscht wird.
Der Durchmesser der einzelnen Saugkanäle und/oder Blaskanäle sollte vorzugsweise nicht größer sein als das Doppelte der Dicke der Teilchenschicht. Feine Blas- und Saugkanäle werden für die Herstellung von feinen Mustermerkmalen bevorzugt. Ein besonders deutlich abgegrenzter Strom kann erhalten werden, indem der Durchmesser des Blaskanals gleich der oder kleiner als die Dicke der Teilchenschicht ausgeführt wird. Für das Erhalten von gut ausgerichteten Luftströmen und das Sichern der Bildung von deutlich abgegrenzten Hohlräumen wird außerdem bevorzugt, daß das Blaskanalrohr und das Entlüftungsrohr Längen aufweisen, die nicht kleiner sind als das 3-fache ihrer Durchmesser, so daß die zugeführte Luft zu einem laminaren Strom ausgebildet werden kann. Im Hinblick auf den Zweck der Einfassung wird sie vorzugsweise mit einem Entlüftungsrohr oder Entlüftungsrohren für die Bildung eines laminaren Stromes versehen.
Die mit dem Saugen in Beziehung stehenden Parameter, die für das Steuern des Luftstromes reguliert werden, umfassen die Größe des Saugkanals, die vertikale Position des Saugkanals, die Saugstärke (Strömungsmenge, Strömungsgeschwindigkeit und Druck), die Unterbrechung oder Pulsation des Saugens, die Richtung des Saugens, den Grad des Wirbelstromes, der durch das Saugen erteilt wird, das Positionieren, usw. einer Einfassung, usw. und die Größe, Länge und Form des Entlüftungsrohres (der Entlüftungsrohre), usw. Die mit dem Blasen in Beziehung stehenden Parameter, die für das Steuern des Luftstromes reguliert werden, umfassen die Größe des Blaskanals, die vertikale Position des Blaskanals, die Blasstärke (Strömungsmenge, Strömungsgeschwindigkeit und Druck), die Unterbrechung oder Pulsation des Blasens, die Richtung des Blasens, den Grad des Wirbelstromes, der durch das Blasen erteilt wird, und das Positionieren, usw. einer Einfassung, usw. Das Rohr, das den Saugkanal mit einer Saugpumpe verbindet, und das Rohr, das den Blaskanal mit einem Verdichter verbindet, können mit Reglern und/oder anderen Arten von Steuerventilen ausgestattet werden, die für das Steuern des Luftstromes außerhalb des Saugkanals und des Blaskanals gesteuert werden können. Anderenfalls können die Steuersignale für die Regler und anderen Steuerventile, die Steuersignale für die Saugpumpe, den Verdichter und dergleichen und die Steuersignale für die Positionierungsvorrichtungen und dergleichen in einem Computer oder einem verteilten Steuersystem integriert verarbeitet und gehandhabt werden. Das wird dadurch bevorzugt, daß es die Bildung von Hohlräumen mit reinen (regelmäßigen) Querschnitten, Hohlräumen mit unregelmäßigen Querschnitten oder irgendeiner anderen Art von Hohlraum, j e nach Wunsch, ermöglicht.
Damit der Luftdruck an der Wand des Hohlraumes in geeigneter Weise positiv ist, muß vorzugsweise ein Gleichgewicht eingerichtet werden, und um die Bildung eines Loches oder einer kontinuierlichen Rinne mit vertikalen Wänden zu sichern, muß davor bewahrt werden, daß der Druck noch negativer wird als erforderlich (obgleich der Grad, in dem die Wände vertikal gehalten werden können, ebenfalls von der Beschaffenheit der Teilchen abhängt). In dem Fall, wo das Blasen durchgeführt wird, indem der Blaskanal auf der Oberfläche der Teilchenschicht angeordnet ist, um einen feinen und deutlich abgegrenzten Hohlraum zu bilden, bevorzugt man, daß das Blasen nicht mit einem konstanten Druck von Beginn an durchgeführt wird, sondern beginnt mit einem niedrigen Druck und erhöht danach den Druck, wenn der zu bildende Hohlraum hinsichtlich Größe und Form fertiggestellt wurde, wodurch seine Wand in der Lage ist, den Druck auszuhalten, und wenn durch den Luftstrom ein U-Wendeverlauf eingerichtet wurde. Die gleiche Steuerung des gesamten Vorganges sollte vorzugsweise ebenfalls in dem Fall durchgeführt werden, wo das Blasen und Saugen in Verbindung durchgeführt werden, da das die Bildung von deutlich ausgebildeten Hohlräumen sichert. Wenn das Saugen angewandt wird, um einen negativen Druck zu verleihen, ist es im Fall der Bildung von punktartigen Hohlräumen zu bevorzugen, daß die Verarbeitung in kurzen, stoßartigen Perioden durchgeführt wird, weil das das Einfallen infolge des Einströmens von Umgebungsluft verhindert, und im Fall der Linienarbeit ist es zu bevorzugen, daß die Geschwindigkeit der Linienbildung erhöht wird, weil das den negativen Druck minimiert, der an irgendeiner Stelle angewandt wird.
Im Fall der Linienarbeit ist es vorteilhaft, den Saugkanal vorn und den Blaskanal hinten anzuordnen. Das ist der Fall, weil die Wand in der Richtung der Vorwärtsbewegung durch die Luft zusammenfällt, die aus dem Blaskanal hinten geblasen wird, so daß sich der gebildete Hohlraum unter einem positiven Druck befindet und nicht unnötigerweise dem negativen Druck unterworfen wird. Im Ergebnis dessen kann ein sauberer Hohlraum bei hohem Wirkungsgrad gebildet werden. Gleichermaßen ist es im Fall dessen, daß nur das Saugen angewandt wird, zu bevorzugen, daß die Linie gebildet wird, indem der Entlüftungskanal, das Entlüftungsrohr oder ein anderes Entlüftungselement hinten und der Saugkanal vorn angeordnet sind, so daß der Hohlraum nicht dem unnötigen negativen Druck ausgesetzt wird, nachdem er gebildet wurde.
Der Böschungswinkel wird durch Steuern des Luftstromes gebildet. Genauer gesagt, der erforderliche Aufbau erfolgt zum Zeitpunkt des Anhebens des Saugkanals aus der eingesetzten Position oder durch Vergrößern der Größe eines veränderlichen Saugkanals, oder der Böschungswinkel wird durch Auswählen der Größe einer Einfassung reguliert. Das Bilden einer Fläche mit dem Böschungswinkel zeigt das vorteilhafte Ergebnis der Stabilisierung der Teilchenschicht und stellt als solches einen größeren Freiheitsbereich hinsichtlich des Auswählens des Verfahrens und des Zeitpunktes des Einfüllens der Teilchen bereit.
Eine Einfassung kann vorzugsweise für eine breite Vielzahl von Zwecken verwendet werden, wie beispielsweise für das Regulieren der Größe des gebildeten Hohlraumes, das Verhindern des Einströmens von Umgebungsluft und daher das Ermöglichen der vollen Ausnutzung der Spannung, die durch die Luft, die durch die Entlüftungskanäle strömt, erzeugt wird, und das Erzeugen eines Luftstromes für die Bildung eines Böschungswinkels. Die Einfassung muß nicht die im vorangegangenen Text beschriebene scheibenartige Form aufweisen, sondern kann elliptisch oder dreieckig sein oder einen herabhängenden Aufbau mit einer Querschnittsform wie ein umgekehrter Buchstabe U zeigen. Außerdem muß sie nicht in der Form eines Flansches vorhanden sein, sondern kann statt dessen ein Vollkörper sein, und sie kann entweder weich oder hart sein. Außerdem kann sie direkt am Saugkanal oder am Blaskanal befestigt sein, oder sie kann so befestigt sein, daß die Länge des Saugrohres oder des Blasrohres durch vertikales Bewegen der Einfassung reguliert werden kann.
Zum Zeitpunkt des Einfüllens einer anderen Art von Teilchen in einen Hohlraum, der in der Teilchenschicht 1 gebildet wird, kann ein richtig fertiggestelltes Muster gesichert werden, indem Endanschläge 6 an den Anfangs-, End- und Abzweigungspunkten des Musters eingesetzt werden, wie in Fig. 16 (a) gezeigt wird, und indem sie entfernt werden, nachdem das Muster fertiggestellt ist.
Während die Endanschläge 6 in Fig. 16(a) als H-förmig gezeigt werden, sind sie nicht auf diese Form begrenzt und können verschiedene andere Formen des Aufbaus zeigen, wie in den Fig. 16 (b) -16 (e) gezeigt wird.
Als Grundfläche ist die Verwendung der Bodenplatte einer Form oder alternativ einer, Tafel, eines Bandes, einer Platte oder dergleichen, der Bodenplatte einer Doppelwirkungs- oder anderen Presse, der Bodenplatte einer Form, die auf einem Förderer angeordnet ist, oder eines Förderbandes oder einer anderen derartigen endlosen Fläche möglich. Die Teilchenschicht kann auf einer Platte, Tafel oder einer anderen derartigen Grundfläche angeordnet werden, entweder wie sie ist oder umgedreht. Obgleich irgendeine Art von Material für die Grundfläche verwendet werden kann, bevorzugt man die Verwendung von nichtgewebtem Stoff, Gewebe, Papier oder dergleichen. Das ist der Fall, weil die. Teilchen in der Lage sind, sich in die Unregelmäßigkeiten derartiger Materialien einzufügen, und das zeigt das Ergebnis des Stabilisierens der Bodenfläche der Teilchenschicht.
In allen Fällen können verschiedene Ausführungen von Luftstromreglern in der gewünschten Position auf der Teilchenschicht angeordnet werden, entweder von Hand oder durch Verwendung eines Roboters oder einer anderen derartigen Maschine. Wenn es erforderlich ist, kann außerdem eine Einfassung oder ein anderes derartiges Hilfselement am Saugkanal oder am Blaskanal befestigt werden, Vibratoren und andere derartige Hilfsvorrichtungen können installiert werden, und der Zuführungskanal einer Teilchenzuführvorrichtung kann zusammen mit dem Saug- und Blaskanal bereitgestellt werden.
Der Luftstromregler, der für die Bildung von gemusterten Formkörpern entsprechend dieser Erfindung verwendet wird, kann nach Wunsch konstruiert werden. Während es möglich ist, verschiedene Verfahren mit verschiedenen Anordnungen für die Konstruktion eines breiten Bereiches von unterschiedlichen Luftstromreglern zu kombinieren, wird die Erklärung im Interesse der Kürze auf jene beschränkt, die in den Fig. 17-31 gezeigt werden.
Der Luftstromregler, der in Fig. 17 gezeigt wird, zeigt einen Blaskanal 12, der über einen Schlauch mit einem einstellbaren Regler 21 verbunden ist, der wiederum mittels eines Schlauches mit einem Luftverdichter 22 verbunden ist, der als Luftquelle dient. Der Blaskanal 12 wird von einem Roboter 23 getragen und kann positionsmäßig innerhalb eines XYZ-Koordinatensystems gesteuert werden, und er kann ebenfalls richtungsabhängig gesteuert werden (durch Kippen). Der Regler, der Verdichter und der Roboter werden als Ganzes durch Steuersignale von einem Computer 24 gesteuert. Dieser Luftstromregler kann bei der Herstellung von Formkörpern mittels der Verfahren aus den Fig. 7, 8, 9, usw. eingesetzt werden, aber die Zuführung der anderen Art von Teilchen zu den gebildeten Hohlräumen muß separat von Hand oder mittels einer bestimmten anderen Vorrichtung durchgeführt werden. Im Fall der Herstellung eines Formkörpers mittels des Verfahrens aus Fig. 10 wird eine vertikal bewegliche scheibenartige Einfassung 13 am Blaskanal 12 befestigt, wie in Fig. 18 gezeigt wird.
Der Luftstromregler, der in Fig. 19 gezeigt wird, weist einen mit einem Schieber versehenen Teilchenzuführungsbehälter 25 auf, der unmittelbar über einem Blaskanal 12 angeordnet ist. Der Blaskanal 12 ist mittels eines Schlauches über ein motorbetriebenes Ventil 38 mit einem einstellbaren Regler 21 verbunden, der wiederum mit einem Luftverdichter 22 verbunden ist, der als Luftquelle dient. Der Blaskanal 12 ist an einem brückenartigen Rahmen 26 montiert, der in der X- und Y-Richtung beweglich ist, und der mit Bezugnahme auf den Rahmen 26 vertikal beweglich ist. Der Regler, der Verdichter und der Roboter werden als Ganzes durch Steuersignale von einem Computer 24 gesteuert. Der Teilchenzuführungsbehälter 25, der am Rahmen 26 montiert ist, kann mit Teilchen von einem Ausgangsmaterialbehälter 27 versorgt werden, wenn er an einem Ende des Rahmens 26 positioniert ist. Da in diesem Luftstromregler das Zuführungsrohr vom Teilchenzuführungsbehälter 25 funktioniert, um den Luftstrom abzulenken, kann der Luftstromregler nicht nur bei den Verfahren aus den Fig. 7, 8 und 9 verwendet werden, sondern ebenfalls beim Verfahren aus Fig. 10. Außerdem wird, wie in Fig. 20(a) gezeigt wird, ein Teil der Luft, die anderenfalls zum Blaskanal 12 zugeführt würde, durch einen Abzweig abgeleitet und direkt auf den Boden eines Schiebers 25' des Teilchenzuführungsbehälters 25 geblasen. Wenn der Schieber des Zuführungsbehälters offen ist, wie in Fig. 20(b) gezeigt wird, werden die Teilchen im Zuführungsbehälter durch den Luftstrom fließfähig gemacht, wodurch sie leichter fallen können. Infolge dieser Anordnung können die Teilchen 2 den Hohlräumen 4 durch kurzzeitiges Öffnen und Schließen des Schiebers 25' zugeführt werden. Da es dieses Verfahren ermöglicht, einen Hohlraum 4 zu bilden und ihn danach mit den Teilchen 2 zu füllen, ohne daß irgendeine Positionierungsvorrichtung bewegt wird, ermöglicht es den Dauerbetrieb und verbessert in starkem Maß den Betriebswirkungsgrad. Wenn dieses Verfahren bei der Bildung des Hohlraumes angewandt wird, das nicht das Einsetzen des Blaskanals oder des Saugkanals in die Teilchenschicht 1 einschließt, wird es außerdem möglich, Muster ohne Berühren der Teilchenschicht herzustellen, was bei der Herstellung von gemusterten Formkörpern ideal ist. Fig. 21 zeigt ein Beispiel, bei dem Luft direkt in den Bereich des Teilchenzuführungsbehälters 25 oberhalb des Schiebers 25' über ein Steuerventil 28 abgezweigt wird, und der Blaskanal an der Seite des Zuführungskanals angeordnet wird. Das Steuerventil 28 wird geöffnet, wenn der Schieber für das Einfüllen der Teilchen geöffnet wird.
Im Luftstromregler, der in Fig. 22 gezeigt wird, ist ein lokaler Regler 29, der mit einem Mikrocomputer ausgestattet ist, unmittelbar über einem Saugkanal 11 vorhanden. Der Saugkanal 11 ist mittels eines Schlauches mit einer Saugpumpe 30 verbunden, die bei Benutzung des lokalen Reglers 29 frei gesteuert werden kann. Der Saugkanal 11, der den lokalen Regler 29 umfaßt, wird während der Bildung der Hohlräume in der Hand gehalten. Die Zuführung der anderen Art von Teilchen zu den gebildeten Hohlräumen muß separat von Hand oder mittels einer bestimmten anderen Vorrichtung durchgeführt werden. Dieser Luftstromregler unterscheidet sich von jenen aus Fig. 17 und 19 hauptsächlich durch seinen einfachen Aufbau.
Fig. 23 zeigt ein weiteres Beispiel eines Luftstromreglers, der mit einem Saugkanal 11 ausgestattet ist. Das Saugen wird mittels eines Saugstrahlabschnittes 32 bewirkt, der sich unmittelbar über dem Saugkanal befindet und mittels eines Luftzuführungsrohres 31 gebildet wird. Ein mit einem Schieber versehener Teilchenzuführungsbehälter 25 ist mit dem Saugrohr an einer Stelle oberhalb des Saugstrahlabschnittes 32 verbunden, und eine flanschartige Einfassung 13 ist um den Saugkanal 11 herum für das Begrenzen des Luftstromes vorhanden. Die Einfassung ist mit einem Entlüftungsrohr 15 ausgestattet. Das System wird als Ganzes mittels eines Computers oder dergleichen gesteuert, der die Steuersignale eines Luftverdichters 22 für das Zuführen von Luft zum Saugstrahlabschnitt 32, einen einstellbaren Regler 21 und ein motorbetriebenes Ventil 38, die zwischen dem Saugstrahlabschnitt 32 und dem Luftverdichter 22 angeordnet sind, einen Schieber 25' und eine Positionierungsvorrichtung (nicht gezeigt) verarbeitet.
Fig. 24 zeigt ein Beispiel eines Luftstromreglers, der einen Saugkanal 11 und unmittelbar oberhalb des Saugkanals 11 einen Saugstrahlabschnitt 32 aufweist, der Teilchen anstelle eines Ventils benutzt. Ein Luftzuführungsrohr 31 ist für das Zuführen von Luft zum Saugstrahlabschnitt 32 vorhanden, und ein Teilchenzuführungsbehälter 25 für das Zuführen einer anderen Art von Teilchen zur Teilchenschicht ist mit einem Zwischenabschnitt des Luftzuführungsrohres 31 über einen Schieber 25' verbunden. Ein motorbetriebenes Ventil 38, ein einstellbarer Regler 21 und ein Luftverdichter 22 sind stromaufwärts vom Teilchenzuführungsbehälter 25 vorhanden und mittels eines Schlauches in der vorangehend erwähnten Reihenfolge verbunden. Wie in Fig. 24(a) gezeigt wird, wird der Schieber 25' des Teilchenzuführungsbehälters 25 geschlossen, und die Zufuhr von Luft beginnt. Wenn der Schieber 25' geöffnet wird, wie in Fig. 24(b) gezeigt wird, trägt die Luft die Teilchen 2 weg, die aus dem Teilchenzuführungsbehälter 25 fallen. Sobald die Teilchen weggetragen sind, wenn der Schieber geschlossen ist, die Zufuhr von Luft aber fortgesetzt wird, werden die Teilchen 2, die weggetragen wurden, in ein Verlängerungsrohr 31' gelangen, das mit einem Filter ausgestattet ist, wie in Fig. 24 (b) gezeigt wird. Da die Teilchen durch den Filter gestoppt werden, sammeln sie sich im Verlängerungsrohr 31' an und verstopfen dieses. Wenn das Verlängerungsrohr 31' verstopft wird, beginnt der Saugstrahlabschnitt 32 zu funktionieren, und, wie in Fig. 24(c) gezeigt wird, werden Teilchen der Teilchenschicht unmittelbar unter dem Saugrohr abgesaugt und entfernt, um einen Hohlraum 4 in der Teilchenschicht 1 zu bilden. Wenn die Zufuhr von Luft im Anschluß an die Bildung des Hohlraumes 4 unterbrochen wird, werden die Teilchen 2, die das Verlängerungsrohr 31' verstopfen (die von einer anderen Art gegenüber jenen der Teilchenschicht 1 sind), nicht mehr länger in das Verlängerungsrohr 31' gedrückt und fallen durch das Saugrohr nach unten, um den Hohlraum 4 unmittelbar unter dem Saugkanal 11 zu füllen, wie in Fig. 24(d) gezeigt wird. Ein Muster wird durch Wiederholen dieser Schritte gebildet. Alternativ kann der Eintritt des Verlängerungsrohres 31' mit einem Ventil oder einem Schieber für dessen Öffnen und Schließen versehen werden. Das ermöglicht, daß der Luftstrom zwangläufig verändert wird, daß das Einfüllen der Teilchen verzögert wird, oder daß man es mit der Situation aufnehmen wird, wo, wie es bei bestimmten Arten von Teilchen geschehen kann, das Verlängerungsrohr 31' nicht vollständig verstopft werden kann, so daß Luft weiterhin vom Filter austritt. Das System wird als Ganzes durch einen Computer oder dergleichen gesteuert, der die Steuersignale für den Luftverdichter für die Saugstrahlvorrichtung, den dazwischen angeordneten einstellbaren Regler, den Schieber des Zuführungsbehälters und eine Positionierungsvorrichtung (nicht gezeigt) verarbeitet.
Fig. 25 zeigt ein weiteres Beispiel eines Luftstromreglers mit einem Saugkanal 11. Ein Teilchenzuführungsbehälter 25 ist unmittelbar oberhalb des Saugkanals 11 vorhanden und damit über einen Schieber 25' verbunden. Eine Luftdüse 34 ragt in den Saugkanal 11 unmittelbar unter dem Schieber 25' hinein, um Luft nach oben zu blasen. Wenn der Schieber 25' geöffnet ist, verstärkt die Luft, die von dieser Düse in den Teilchenzuführungsbehälter 25 geblasen wird, die Fließfähigkeit der Teilchen 2 im Teilchenzuführungsbehälter 25, wodurch sie leichter fallen können. Ein Saugrohr 35, das mit einer Saugpumpe verbunden ist, ist so ausgeführt, daß es vom Saugkanal 11 unter einem Winkel abzweigt, der den Luftstrom nicht behindert. Bei der veranschaulichten Ausführung ist eine Einfassung 13, die mit einer Entlüftungsöffnung 14 ausgestattet ist, am unteren Ende des Saugkanals vorhanden. Wie an früherer Stelle erklärt wird, ist die Bereitstellung dieser Einfassung jedoch wahlfrei. Das System wird als Ganzes durch einen Computer oder dergleichen gesteuert, der die Steuersignale für die Saugpumpe, den Schieber, einen Regler (nicht gezeigt) und eine Positionierungsvorrichtung (nicht gezeigt) verarbeitet.
Fig. 26 zeigt ein Beispiel eines Luftstromreglers, der sowohl einen Blaskanal 12 als auch einen Saugkanal 11 aufweist. Ein Teilchenzuführungsbehälter 25 ist unmittelbar über dem Saugkanal 11 vorhanden und damit über einen Schieber 25' verbunden.
Gleichermaßen wie bei der Anordnung in Fig. 25 ragt eine Luftdüse 34 in den Saugkanal 11 unmittelbar unter dem Schieber 25' hinein, um Luft nach oben zu blasen, damit die Teilchen 2 fließfähig gemacht werden und leichter fallen können. Ein Saugrohr 35, das mit einer Saugpumpe verbunden ist, ist so ausgeführt, daß es vom Saugkanal 11 unter einem Winkel abzweigt, der den Luftstrom nicht behindert. Ein Blaskanal 12 ist an der Seite des Saugkanals 11 vorhanden, um Luft unter einem Winkel nach unten zu blasen. Der Blaskanal 12 ist mit der gleichen Luftquelle wie die Luftdüse 34 verbunden. Das System wird als Ganzes durch einen Computer oder dergleichen gesteuert, der die Steuersignale für den Schieber, eine Saugpumpe (nicht gezeigt), einen Regler (nicht gezeigt) und eine Positionierungsvorrichtung (nicht gezeigt) verarbeitet.
Fig. 27 zeigt ein weiteres Beispiel eines Luftstromreglers, der sowohl einen Blaskanal 12 als auch einen Saugkanal 11 aufweist. Während der Aufbau im allgemeinen der gleiche ist wie der, der in Fig. 26 gezeigt wird, weicht die Anordnung darin ab, daß der Blaskanal 12 nicht an der Seite des Saugkanals angeordnet ist, sondern in seiner Mitte in einer Doppelrohrkonstruktion. Luft wird aus der Mitte der Doppelrohrkonstruktion nach unten geblasen und durch ihren peripheren Bereich abgesaugt. Das System wird als Ganzes durch einen Computer oder dergleichen gesteuert, der die Steuersignale für den Schieber, einen Regler (nicht gezeigt), eine Saugpumpe (nicht gezeigt) und eine Positionierungsvorrichtung (nicht gezeigt) verarbeitet.
Fig. 28 zeigt ein weiteres Beispiel eines Luftstromreglers, der sowohl einen Blaskanal 12 als auch einen Saugkanal 11 aufweist.
Der Blaskanal 12 umschließt vollständig den Saugkanal 11 in einer Doppelrohrkonstruktion. Luft, die von einem Luftverdichter durch einen einstellbaren Regler zugeführt wird, wird aus dem peripheren Bereich der Doppelrohrkonstruktion nach unten geblasen und in der Mitte abgesaugt. Ein Luftzuführungsrohr 31 ist mit dem Rohr des Saugkanals 11 verbunden, um einen Saugstrahlabschnitt 32 zu bilden. Das stromaufwärts gelegene Ende des Luftzuführungsrohres 31 ist mittels eines einstellbaren Reglers mit einem Luftverdichter verbunden, und die Saugstrahlvorrichtung ist mit einem Teilchenzuführungsbehälter 25, der einen Schieber 25' aufweist, und einem Abzugsrohr 36 verbunden. Die Saugstrahlvorrichtung und der Blaskanal sind jeweils mit einem einstellbaren Regler ausgestattet, und das System wird als Ganzes durch Steuern dieser Regler und des Schiebers 25' gesteuert.
Fig. 29 zeigt ein weiteres Beispiel eines Luftstromreglers, der sowohl einen Blaskanal 12 als auch einen Saugkanal 11 aufweist. Die Anordnung wird durch Positionieren eines Teilchenzuführungskanals hinten mit Bezugnahme auf die Richtung der Vorwärtsbewegung für Linienarbeiten in geeigneter Weise ausgeführt. Im Interesse der Einfachheit wird die Erklärung auf die Reihenfolge begrenzt, in der der Blaskanal 12, der Saugkanal 11 und der Teilchenzuführungskanal 37 angeordnet werden. Andere Dinge, wie beispeilsweise der Winkel des Blaskanals, ob und wie er durch einen Regler gesteuert wird, ob der Saugkanal mit einer Saugstrahlvorrichtung oder mit einer separaten Saugpumpe verbunden ist, und ob die andere Art von Teilchen direkt von einem Zuführungsbehälter zugeführt oder mittels Luft befördert wird, können nach Wunsch ermittelt werden, um zahlreiche Kombinationen von Anordnung und Verfahren zu erhalten, von denen eine jede durch Auswahl der Höhe, usw. des Blaskanals, Saugkanals und Zuführungskanals weiter abgewandelt werden kann. Nur drei typische Anordnungen von Blaskanal, Saugkanal und Zuführungskanal werden veranschaulicht. In Fig. 29(a) ist der Saugkanal 11 relativ zur Richtung der Vorwärtsbewegung vorn, und der Blaskanal 12 und der Teilchenzuführungskanal 37 sind dahinter ausgerichtet. In Fig. 29(b) ist der Blaskanal 12 relativ zur Richtung der Vorwärtsbewegung vorn, und der Saugkanal 11 und der Teilchenzuführungskanal 37 sind dahinter ausgerichtet. In Fig. 29(c) ist ein erster Blaskanal 12 vorn, und der Saugkanal 11, ein zweiter Blaskanal 12 und der Teilchenzuführungskanal 37 sind dahinter ausgerichtet. Die Steuerung wird in Übereinstimmung mit den steuerbaren Parametern der entsprechenden Anordnungen durchgeführt, und da der Hohlraum kontinuierlich mit der anderen Art von Teilchen unmittelbar nach der Bildung gefüllt werden kann, kann die Linienarbeit mit hohem Wirkungsgrad durchgeführt werden.
Fig. 30 zeigt Ausführungen, bei denen der Blaskanal 12, der Saugkanal 11 und der Teilchenzuführungskanal 37 in einer Dreifachrohrkonstruktion mit einem im Inneren, einem in der Mitte und einem auf der Außenseite ausgebildet sind. Genauer gesagt, Fig. 30 (a) zeigt eine Ausführung, bei der der Teilchenzuführungskanal 37 im Inneren, der Blaskanal 12 in der Mitte und der Saugkanal 11 auf der Außenseite ist; Fig. 30(b) zeigt eine Ausführung, bei der der Teilchenzuführungskanal 37 im Inneren, der Saugkanal 11 in der Mitte und der Blaskanal 12 auf der Außenseite ist; Fig. 30(c) zeigt eine Ausführung, bei der der Saugkanal 11 im Inneren, der Blaskanal 12 in der Mitte und der Teilchenzuführungskanal 37 auf der Außenseite ist; Fig. 30(d) zeigt eine Ausführung, bei der der Saugkanal 11 im Inneren, der Teilchenzuführungskanal 37 in der Mitte und der Blaskanal 12 auf der Außenseite ist; Fig. 30(e) zeigt eine Ausführung, bei der Blaskanal 12 im Inneren, der Teilchenzuführungskanal 37 in der Mitte und der Saugkanal 11 auf der Außenseite ist; und Fig. 30 (f) zeigt eine Ausführung, bei der der Blaskanal 12 im Inneren, der Saugkanal 11 in der Mitte und der Teilchenzuführungskanal 37 auf der Außenseite ist.
Fig. 31 zeigt Ausführungen, bei denen der Saugkanal 11 und der Teilchenzuführungskanal 37 in einer Doppelrohrkonstruktion ausgebildet sind, die mit dem Blaskanal 12 versehen ist. Fig. 31(a) zeigt eine Ausführung, bei der der Teilchenzuführungskanal 37 im Inneren, der Saugkanal 11 auf der Außenseite und der Blaskanal 12 im Inneren des Teilchenzuführungskanals 37 vorhanden ist; Fig. 31(b) zeigt eine Ausführung, bei der der Saugkanal 11 im Inneren, der Teilchenzuführungskanal 37 auf der Außenseite und der Blaskanal 12 im Inneren des Saugkanals 11 vorhanden ist; Fig. 31 (c) zeigt eine Ausführung, bei der der Teilchenzuführungskanal 37 im Inneren, der Saugkanal 11 auf der Außenseite und der Blaskanal 12 im Inneren des Saugkanals 11 vorhanden ist; Fig. 31 (d) zeigt eine Ausführung, bei der der Saugkanal 11 im Inneren, der Teilchenzuführungskanal 37 auf der Außenseite und der Blaskanal 12 im Inneren des Teilchenzuführungskanals 37 vorhanden ist; Fig. 31(e) zeigt eine Ausführung, bei der der Teilchenzuführungskanal 37 im Inneren, der Saugkanal 11 auf der Außenseite und der Blaskanal 12 außerhalb des Saugkanals 11 vorhanden ist; und Fig. 31(f) zeigt eine Ausführung, bei der der Saugkanal 11 im Inneren, der Teilchenzuführungskanal 37 auf der Außenseite und der Blaskanal 12 außerhalb des Teilchenzuführungskanals 37 vorhanden ist.
Da die vorangegangenen Ausführungen ermöglichen, daß die Hohlraumbildung und die Teilchenzuführung kontinuierlich durchgeführt werden, ermöglichen sie das Austauschen der Teilchen durch eine andere Art von Teilchen mit hohem Wirkungsgrad. Außerdem sind sie für die Herstellung von Punktmustern richtig ausgelegt und können ebenfalls für Linienarbeit benutzt werden. Im Interesse der Einfachheit wurde die Erklärung auf die Anordnung des Blaskanals 12, des Saugkanals 11 und des Teilchenzuführungskanals 37 beschränkt. Andere Dinge, wie beispielsweise der Winkel des Blaskanals, ob und wie er mittels eines Reglers gesteuert wird, ob der Saugkanal mit einer Saugstrahlvorrichtung oder mit einer separaten Saugpumpe verbunden ist, und ob die andere Art von Teilchen direkt von einem Zuführungsbehälter zugeführt oder mittels Luft befördert wird, können jedoch nach Wunsch ermittelt werden, um zahlreiche Kombinationen von Anordnung und Verfahren zu erhalten, von denen jede durch Auswahl der Höhe, usw. des Blaskanals, Saugkanals und Zuführungskanals weiter abgewandelt werden kann. Die Steuerung wird in Übereinstimmung mit steuerbaren Parametern der entsprechenden Ausführungen durchgeführt, und da die Hohlräume kontinuierlich mit der anderen Art von Teilchen unmittelbar nach der Bildung gefüllt werden können, kann die Musterbildung mit hohem Wirkungsgrad durchgeführt werden.
Irgendeine der Ausführungen kann bei unterschiedlich ausgeführten Saugkanälen, Blaskanälen, Entlüftungsrohren, Einfassungen und anderen Hilfselementen angewandt werden, und kann außerdem mit dem Zuführungskanal einer Teilchenzuführvorrichtung und anderen Hilfsvorrichtungen und dergleichen kombiniert werden. Daher kann der Luftstromregler in jeder gewünschten Weise konstruiert werden. Er ist keinesfalls auf die veranschaulichten Beispiele beschränkt, sondern kann in unterschiedlicher Weise durch Kombination mit verschiedenen Verfahren ausgeführt werden.
Als Material für den Saugkanal, Blaskanal, das Entlüftungsrohr, die Einfassung und dergleichen können beispielsweise Metall, keramisches Material, Kunststoff, Gummi, Papier, Holz, nicht- gewebter Stoff, Gewebe oder dergleichen verwendet werden. Die Formen des Saugkanals, Blaskanals, Entlüftungsrohres, der Einfassung und dergleichen können frei ausgewählt werden.
Beispielsweise können der Saugkanal und der Blaskanal für die Bildung der einzelnen Punkte als Sterne, Herzen oder irgendwelche von unterschiedlichen anderen Formen ausgeführt werden. Außerdem zeigen der Saugkanal, Blaskanal, das Entlüftungsrohr, die Einfassung und dergleichen vorzugsweise eine veränderliche Ausführung. Beispielsweise können Anordnungen, die die Veränderung des Durchmessers, der Breite, Form oder dergleichen gestatten, verwendet werden, wie aus dem Saugkanal ersichtlich ist, der mit einer Blende 16 ausgestattet ist, wie in Fig. 32(a) gezeigt wird. Ein weiteres Beispiel wird in Fig. 32(b) gezeigt, bei dem eine Einfassung zu einem U-förmigen Rahmen ausgebildet ist, dessen Kanal nach unten gerichtet ist. Anderenfalls kann eine Einfassung 13 drehbar um den Saugkanal 11 oder den Blaskanal 12 herum angeordnet werden, wie in Fig. 32(c) gezeigt wird. In diesem Fall kann die Einfassung 13 die Luft aufhalten, die von hinten oder nach hinten mit Bezugnahme auf die Richtung strömt, in der sich der Saugkanal 11 oder der Blaskanal vorwärtsbewegt, um den Saug- oder Blaswirkungsgrad des Saugkanals oder des Blaskanals 12 zu verbessern. Die Einfassung 13, die in Fig. 32 gezeigt wird, folgt ungehindert in der Richtung, in der sich der Saugkanal oder Blaskanal vorwärtsbewegt und kann vorteilhafterweise verwendet werden, um den Luftstrom in der Nähe des zu bildenden Hohlraumes zu bündeln, und um die Bildung eines reinen Hohlraumes zu sichern. Sie kann ebenfalls bei Ausführungen zur Anwendung kommen, die sowohl den Saugkanal als auch den Blaskanal aufweisen, wie in den Fig. 11, 14, 15, usw. gezeigt wird.
Außerdem müssen der Saugkanal, Blaskanl und Zuführungskanal nicht einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen, sondern können statt dessen, wie in Fig. 33 gezeigt wird, Querschnitte aufweisen, die kreuzförmig oder polygonal sind. Der Durchmesser der einzelnen Saugkanäle und/oder Blaskanäle sollte vorzugsweise nicht größer als das Doppelte der Dicke der Teilchenschicht 1 sein. Feine Blas- und Saugkanäle werden für die Herstellung von feinen Mustermerkmalen bevorzugt. Ein besonders deutlich abgegrenzter Strom kann erhalten werden, indem der Durchmesser des Blaskanals gleich der oder kleiner als die Dicke der Teilchenschicht ausgeführt wird. Für das Erhalten von richtig ausgerichteten Luftströmen und das Sichern der Bildung von deutlich abgegrenzten Hohlräumen bevorzugt man außerdem, daß das Blaskanalrohr und das Entlüftungsrohr Längen aufweisen, die nicht kleiner sind als das 3-fache ihrer Durchmesser, so daß die zugeführte Luft zu einem laminaren Strom ausgebildet werden kann. Im Hinblick auf den Zweck der Einfassung wird sie vorzugsweise mit einem Entlüftungsrohr oder Entlüftungsrohren für die Bildung eines laminaren Stromes versehen.
Während ein einzelner Saugkanal oder Blaskanal ausreicht, ist es ebenfalls möglich, mehrere Kanäle bereitzustellen, die linear oder in einer Matrix angeordnet sind, wie in Fig. 34 gezeigt wird. Indem die angeordneten Kanäle durch einen Computer für die direkte Musterherstellung steuerbar ausgeführt wurden, ist es möglich, eine hohe Produktivität zu erreichen, während eine freie Musterabwandlung und die Herstellung von verschiedenen kom plizierten und sehr raffinierten Mustern ermöglicht werden.
Die mit dem Saugen in Beziehung stehenden Parameter, die für das Steuern des Luftstromes reguliert werden, umfassen die Größe des Saugkanals, die vertikale Position des Saugkanals, die Saugstärke (Strömungsmenge, Strömungsgeschwindigkeit und Druck), die Unterbrechung oder Pulsation des Saugens, die Richtung des Saugens, den Grad des Wirbelstromes, der durch das Saugen erteilt wird, das Positionieren, usw. einer Einfassung, usw. und die Größe, Länge und Form des Entlüftungsrohres (der Entlüftungsrohre), usw., während die mit dem Blasen in Beziehung stehenden Parameter, die für das Steuern des Luftstromes reguliert werden, die Größe des Blaskanals, die vertikale Position des Blaskanals, die Blasstärke (Strömungsmenge, Strömungsgeschwindigkeit und Druck), die Unterbrechung oder Pulsation des Blasens, die Richtung des Blasens, den Grad des Wirbelstromes, der durch das Blasen erteilt wird, und das Positionieren, usw. einer Einfassung, usw., umfassen. Das Rohr, das den Saugkanal mit einer Saugpumpe verbindet, und das Rohr, das den Blaskanal mit einem Verdichter verbindet, können mit Reglern und/oder anderen Arten von Steuerventilen ausgestattet werden, die für das Steuern des Luftstromes außerhalb des Saugkanals und des Blaskanals direkt betätigt werden können. Anderenfalls können die Steuersignale für die Regler und anderen Steuerventile, die Steuersignale für die Saugpumpe, den Verdichter und dergleichen und die Steuersignale für die Positionierungsvorrichtungen und dergleichen in einem Computer oder einem verteilten Steuersystem integriert verarbeitet und gehandhabt werden. Das wird dadurch bevorzugt, daß es die Bildung von Hohlräumen mit reinen (regelmäßigen) Querschnitten, Hohlräumen mit unregelmäßigen Querschnitten oder irgendeiner anderen Art von Hohlraum, j e nach Wunsch, ermöglicht. Die Erfindung kann mit verschiedenen frei wählbaren Steuerverfahren kombiniert werden. Es ist möglich, nur eine Art von steuerbarem Parameter zu steuern oder mehrere Arten gleichzeitig zu steuern. Verschiedene Anordnungen sind zusätzlich zu jenen möglich, die im vorangegangenen Text beschrieben werden. Im Fall eines Mehrfachrohrsystems, wie beispielsweise in den Kanalanord nungen, Mehrfachrohrkonstruktionen und Mehrfachkanalanordnungen, die in den Fig. 29, 30, usw. gezeigt werden, kann das Steuersignal für den Zuführungskanal gleichzeitig verarbeitet werden, wodurch es ermöglicht wird, die entfernten Teilchen durch eine andere Art von Teilchen auszutauschen, indem sie fast gleichzeitig mit dem Entfernen eingefüllt werden. Der Wirkungsgrad des Füllens kann ebenfalls durch Anwendung von Druck auf der Zuführungsseite für ein wirksames Austauschen der Teilchen verbessert werden.
Als Grundfläche ist die Verwendung der Bodenplatte einer Form oder alternativ einer Tafel, eines Bandes, einer Platte oder dergleichen, der Bodenplatte einer Doppelwirkungs- oder anderen Presse, der Bodenplatte einer Form, die auf einem Förderer angeordnet ist, oder eines Förderbandes oder einer anderen derartigen endlosen Fläche möglich. Die Teilchenschicht kann auf einer Platte, Tafel oder einer anderen derartigen Grundfläche angeordnet werden, entweder wie sie ist oder umgedreht. Es reicht aus, die Kombination auszuwählen, die für die Fertigung der Vorrichtung am leichtesten anzuwenden ist.
Die Grundfläche wird vorzugsweise aus nichtgewebtem Stoff, Gewebe, Papier oder einem bestimmten anderen Material gebildet, das eine Luftdurchlässigkeit, Flüssigkeitsdurchlässigkeit und/oder Flüssigkeitsabsorptionseigenschaft zeigt. Der Vorteil derartiger Materialien ist, daß sie, da sie das Entweichen der mitgerissenen Luft und das Entfernen der überschüssigen Flüssigkeit begünstigen, dabei helfen, die Festigkeit und Gleichmäßigkeit des Formkörpers zu sichern.
Bei jeder beliebigen Form des Aufbaus kann die Vorrichtung mit einer Formeinrichtung für die Teilchenschicht, wie beispielsweise einer Auftragswalzenformvorrichtung für die Schicht, oder mit einem verschiebbaren Zuführungsbehälter, der Teilchen zuführt, während er über die Form gleitet, einem Zuführungsbehälter mit einer Schlitzdüse, einer rotierenden Zuführvorrichtung, einer Vorrichtung, die ein endloses Wabenband oder dergleichen oder ein endloses mit Vorsprüngen und Borsten versehenes Band oder dergleichen verwendet, kombiniert werden.
Bei jeder beliebigen Form des Aufbaus können die Positionierung des Saugkanals, Blaskanals, usw. in der X-, Y- und Z-Richtung und das Neigen des Saugkanals, Blaskanals, usw. entweder manuell oder durch Einsatz irgendwelcher unterschiedlicher Positionierungsmechanismen gesteuert werden, wie beispielsweise des in Fig. 17 gezeigten Roboters, des in Fig. 19 gezeigten brückenartigen Rahmens oder eines XY-Tisches, eines Parallelverbindungssystems, eines kartesischen Koordinatensystems, eines Roboters auf der Basis kartesischer Koordinaten, eines Gelenkkoordinatenroboters, eines Roboters auf der Basis von Zylinderkoordinaten, eines Roboters auf der Basis von Polarkoordinaten oder dergleichen. Wenn erforderlich, können außerdem der Saugkanal, Blaskanal, usw. mit Vibratoren und verschiedenen Hilfsvorrichtungen, Hilfselementen und dergleichen ausgestattet werden.
Bei jeder beliebigen Form des Aufbaus kann das freie Ende einer Formvorrichtung für die Teilchenschicht, das an der Grenze zwischen einer Rutsche und einem Förderer oder dem Übertragungsabschnitt einer Fördervorrichtung angeordnet ist, als die Grundfläche verwendet werden, und der Saugkanal und/oder Blaskanal können in dieser Position für das Bilden der Hohlräume gleichzeitig mit der Schichtbildung oder dem Übertragungsvorgang angeordnet werden. Dieses Verfahren ermöglicht die Herstellung von endlosen Mustern.
Die Verwendung von verschiedenen Endanschlägen, wie in Fig. 16 gezeigt wird, an den Anfangs-, End- und Abzweigstellen des Musters sichert eine saubere Fertigstellung der Form an diesen Stellen. Die Formen der Endanschläge sind nicht auf jene begrenzt, die gezeigt werden, und sie können wunschgemäß für das Erhalten von verschiedenen sauber fertiggestellten Ausführungen der Anfangs-, End- und Abzweigstellen verändert werden. Vorzugsweise werden die Endstücke in die Vorrichtung eingebaut, um in der Nähe des Saugkanals oder Blaskanals vertikal beweglich zu sein, so daß sie für eine Benutzung, wenn erforderlich, abgesenkt werden können.
Das Verfahren, das für das Füllen der gebildeten Hohlräume mit Teilchen zur Anwendung kommt, ist nicht speziell begrenzt. Das Füllen kann von Hand vorgenommen werden, oder, wie in den Fig. 29, 30, 31, usw. gezeigt wird, können die Teilchen durch einen Teilchenzuführungskanal 37, der integriert mit dem Saugkanal 11 und dem Blaskanal 12 bereitgestellt wird, eingefüllt werden, oder, wie in den Fig. 20, 23, usw. gezeigt wird, können sie durch einen Saugkanal 11 oder einen Blaskanal 12 eingefüllt werden, die doppelt als Teilchenzuführungskanal 37 funktionieren. Die Teilchen können entweder zum Zuführungskanal durch ein Rohr, das mit einem Ausgangsmaterialbehälter verbunden ist, zugeführt werden, oder sie können direkt dem Zuführungskanal durch einen Schieber vom Teilchenbehälter zugeführt werden, der unmittelbar über dem Zuführungskanal angeordnet ist. Die Vorrichtung kann außerdem mit einer kontinuierlichen Farbmischvorrichtung kombiniert werden, um zu ermöglichen, daß die einzelnen Hohlräume mit Teilchen von unterschiedlicher Farbe gefüllt werden.
Jede beliebige Form des Aufbaus kann in Kombination mit verschiedenen Arten von Pressen verwendet werden. Beispielsweise ist es möglich, die Pressenplatte unter einer Doppelwirkungspresse als die Grundfläche zu verwenden, und, nachdem ein gemusterter Formkörper auf der Pressenplatte gebildet wurde, ihn zu einer festen Masse mit der Presse zu pressen. Da keine Notwendigkeit für einen Kontakt mit der Teilchenschicht besteht, ist es außerdem ebenfalls möglich, die Walzfläche einer Walzenpresse als die Grundfläche zu verwenden. Außerdem ist es möglich, zuerst zu veranlassen, daß eine Vielzahl von gemischten Formkörpern als ein großer verfestigt und später in einzelne Körper zerschnitten wird.
Beim Verfahren der vorliegenden Erfindung wird trockenes Teilchenmaterial für das Bilden einer Schicht auf der Grundfläche verwendet. Obgleich das Material trocken ist, kann es eine oder mehrere Substanzen absorbiert haben, zu denen Wasser, Öl, Gleitmittel-Bindemittel, Lösungsmittel, Abbindemittel und Weichmacher gehören, wenn es nicht mit Wasser, Öl, Gleitmittel- Bindemittel, Lösungsmittel, Abbindemittel oder Weichmacher geknetet wurde und sich in einem trockenen Zustand befindet, in dem es für die Zuführung zur Grundfläche leicht pulverisiert werden kann. Andererseits kann das Material, aus dem die Trägerschicht gebildet wird, entweder trocken oder mit einer oder mehreren Substanzen befeuchtet sein, zu denen Wasser, Öl, Gleitmittel-Bindemittel, Lösungsmittel, Abbindemittel und Weichmacher gehören. Anderenfalls kann eine Platte aus Metall, Holz, Zement, Glas oder Keramik oder ein Blatt Papier, eine Lage nichtgewebter Stoff, Gewebe, Gewirke, Kunststoff, usw. als die Trägerschicht eingesetzt werden. In diesem Fall dient die Platte oder das Blatt bzw. die Lage als die Grundfläche. Außerdem können irgendwelche anderen vorhandenen Formkörper als eine Grundfläche eingesetzt werden, auf der eine Schicht gebildet wird, die gemeinsam damit verfestigt wird.
Die zuzuführenden Materialien können voneinander in Abhängigkeit vom herzustellenden Formkörper abweichen. Anderenfalls wird gefordert, daß sie im fertigen Zustand voneinander hinsichtlich Farbe, Glanz, Struktur und dergleichen abweichen.
Bei der Herstellung eines Formkörpers aus Beton ist das Schichtmaterial trocken und besteht hauptsächlich aus Zementpulver, Harz oder einer Mischung davon und kann zusätzlich mindestens eine der Substanzen umfassen, zu denen ein Pigmentfarbstoff und feine Zuschlagstoffe gehören. Das Material für eine Trägerschicht besteht hauptsächlich aus Zementpulver, Harz oder einer Mischung von Zementpulver und Harz, wobei die Mischung außerdem einen feinen Zuschlagstoff enthält und, wenn erforderlich, zusätzlich einen Pigmentfarbstoff und mindestens eine der Substanzen, zu denen grobe Zuschlagstoffe und verschiedene Arten von Fasern gehören. Die Trägerschicht kann entweder trocken sein, wie das Schichtmaterial, oder sie kann in der Form einer Betonaufschlämmung vorliegen, die durch Kneten mit Wasser, usw. erhalten wurde.
Sowohl die Materialien für die Schicht als auch das Material für die Trägerschicht kann zusätzlich Holzspäne als Zuschlagstoffe oder feine Zuschlagstoffe umfassen, und sie können außerdem damit in Mischung zerkleinerten oder pulverisierten Granit, zerkleinerten oder pulverisierten Marmor, Schlacke, lichtreflektierende Teilchen, anorganische Hohlkörper, wie beispielsweise Shirasu-Kugeln, Teilchen aus keramischem Material, neukeramischem Material, Metall, Erz oder anderen Substanzen umfassen. Sie können ebenfalls als Zusatzmittel einen Erstarrungs- und Härtungsbeschleuniger, ein Feuchtigkeitssperrmittel, ein Treibmittel und dergleichen enthalten. Die vorangehend erwähnten verschiedenen Arten von einsetzbaren Fasern umfassen Metallfasern, Kohlenstoffasern, synthetische Fasern, Glasfasern und dergleichen.
Alle Materialien werden einer Form, usw. zugeführt und dürfen sich zu einer zusammenhängenden Masse verfestigen. Anderenfalls wird, nachdem das Material zugeführt wurde, eine vorgeschriebene Wassermenge allen Abschnitten des Inneren der Form, usw. zugeführt, wodurch die Materialien zu einer zusammenhängenden Masse innerhalb der Form, usw. verfestigt werden. Wenn ein feuchtes Material für die Trägerschicht verwendet wird, wird die zugeführte Wassermenge im Hinblick auf das im feuchten Material enthaltene Wasser reduziert. Wenn eine Platte aus Metall, Holz, Zement, Glas oder Keramik oder ein Blatt Papier, eine Lage nichtgewebter Stoff, Gewebe oder Gewirke beispielsweise als Trägerschicht eingesetzt wird, kann zugelassen werden, daß sie sich mit der Schicht zu einer zusammenhängenden Masse verfestigt. Ein Formkörper aus asphalhaltigem Beton kann hergestellt werden, indem ein durch Wärme schmelzbares Material eingesetzt wird, wie beispielsweise Asphalt.
Bei der Herstellung eines Formkörpers aus Betonstein können die trockenen Materialien für die Schicht beispielsweise aus mindestens einer der Substanzen bestehen, zu denen Gesteins teilchen, keramische Teilchen, neukeramische Teilchen, Glasteilchen, Kunststoffteilchen, Holzspäne und Metallteilchen gehören, und sie können, wenn es für erforderlich gehalten wird, außerdem mit einem Pigmentfarbstoff, usw. gemischt werden. Das Material für die Trägerschicht kann ebenfalls beispielsweise aus mindestens einer der Substanzen bestehen, zu denen Gesteinsteilchen, keramische Teilchen, neukeramische Teilchen, Glasteilchen, Kunststoffteilchen, Holzspäne und Metallteilchen gehören, und es kann, wenn es für erforderlich gehalten wird, außerdem mit einem Pigmentfarbstoff, usw. gemischt werden. Das Material für die Trägerschicht kann entweder trocken oder feucht sein. Das feuchte Material für die Trägerschicht enthält ein Abbindemittel. Das Abbindemittel, das im feuchten Material für die Trägerschicht enthalten ist, oder ein Abbindemittel für das Verfestigen der trockenen Materialien für die Schicht und/oder das trockene Material für die Trägerschicht besteht hauptsächlich aus einer Mischung von Zementpulver und Wasser, einer Mischung von Zementpulver, Harz und Wasser, einer Mischung von Harz und Wasser, einer Mischung von Harz und Lösungsmittel oder einer Mischung von Harz, Wasser und Lösungsmittel und kann außerdem Teilchen von mindestens einer Substanz enthalten, zu denen Gestein, keramische Materialien, neukeramische Materialien, Glas und Kunststoff gehören, und es kann, wenn es für erforderlich gehalten wird, mit einem Pigmentfarbstoff oder Farbstoff geknetet werden und mit verschiedenen Arten von Teilchen, verschiedenen Arten von Fasern, verschiedenen Arten von Mischsubstanzen und verschiedenen Arten von Zusatzmitteln gemischt werden. Die verschiedenen Arten von Teilchen umfassen Teilchen aus Schlacke, Flugasche und feinen lichtreflektierenden Substanzen. Die verschiedenen Arten von Fasern umfassen Metallfasern, Kohlenstoffasern, synthetische Fasern und Glasfasern. Die verschiedenen Arten von Mischsubstanzen und Zusatzmitteln umfassen Mittel für das Bewirken einer Schwundbeständigkeit, Erstarrungs- und Abbindebeschleuniger, Verzögerungsmittel, Feuchtigkeitssperrmittel, Treibmittel, Wasserreduziermittel, Mittel für das Bewirken einer Fließfähigkeit, und dergleichen.
Für das Verbessern des Haftvermögens des Abbindemittels mit den vorangehend erwähnten trockenen Materialien können die trockenen Materialien mit Wasser, Lösungsmittel oder einem Oberflächenbehandlungsmittel besprüht oder darin getaucht werden, werden aber nicht mit Wasser, Lösungsmittel oder Oberflächenbehandlungsmittel geknetet, und befinden sich in einem Zustand, in dem sie leicht pulverisiert werden können.
Alle Materialien können zu einer zusammenhängenden Masse innerhalb einer Form, usw. verfestigt werden, indem eine Vakuum-Saugbehandlung, eine Zentrifugalbehandlung oder eine andere derartige Behandlung für das Verteilen des Abbindemittels zwischen den benachbarten Teilchen angewandt oder eine Mischung aus einem Zuschlagstoff und einem Abbindemittel als Material für die Trägerschicht eingesetzt wird. Wenn eine Platte aus Metall, Holz, Zement, Glas oder Keramik oder ein Blatt Papier, eine Lage nichtgewebter Stoff, Gewirke, Gewebe oder ein Kunststoff als die Trägerschicht verwendet wird, kann gestattet werden, daß sich die Schicht damit zusammenhängend verfestigt.
Für die Herstellung eines keramischen Formkörpers oder des Rohproduktes für einen keramischen Formkörper sind die trockenen Materialien für die Schicht hauptsächlich Teilchen von einer oder mehreren Substanzen, zu denen Ton, Gestein, Glas, neukeramische, feinkeramische Materialien und Glasur gehören, mit oder ohne Zugabe eines Pigmentfarbstoffes oder Farbstoffes. Obgleich die Materialien trocken sind, können sie Materialien sein, die etwas Wasser absorbiert haben, oder denen ein Gleitmittel-Bindemittel hinzugegeben wurde, wenn sie nicht mit dem Gleitmittel-Bindemittel oder Wasser geknetet wurden, und sich in einem Zustand befinden, in dem sie leicht pulverisiert werden können. Das Material für die Trägerschicht besteht hauptsächlich aus Teilchen aus einer oder mehreren Substanzen, zu denen Ton, Gestein, Glas, neukeramische und feinkeramische Materialien gehören, und können zusätzlich einen Pigmentfarbstoff und einen Farbstoff enthalten. Es wird gefordert, daß die Trägerschicht im fertigen Zustand von der Schicht hinsichtlich Farbe, Glanz, Struktur und dergleichen abweicht, und daß sie entweder gleichermaßen wie die Schicht trocken sein kann oder durch Kneten mit Wasser oder einem Gleitmittel-Bindemittel befeuchtet wird. Außerdem können entweder die Materialien für die Schicht oder das Material für die Trägerschicht weiter mit anorganischen Hohlkörpern, wie beispielsweise Shirasu-Kugeln, und Teilchen aus keramischem Material, Metall oder Erz gemischt werden, und es können verschiedene Arten von Schaumbildnern, Mitteln zur Verhinderung der Fließfähigkeit, obenschwimmende Mittel, Gleitmittel, Bindemittel und Adhäsionsbeschleuniger als Zusatzmittel hinzugefügt werden.
Die einer Form, usw. zugeführten Materialien dürfen sich zu einer zusammenhängenden Masse verfestigen oder werden dazu veranlaßt, ohne Zugabe oder unter Zugabe einer vorgegebenen Wassermenge oder Menge eines Gleitmittels-Bindemittels, um sie zu erweichen, und durch Anwendung von Druck auf die resultierende Mischung. Die verfestigte zusammenhängende Masse wird aus der Form, usw. entfernt und als Rohprodukt eingesetzt. Das Rohprodukt wird gesintert, um einen keramischen Formkörper zu erhalten. Anderenfalls werden die Materialien, die einem feuerfesten Einsatzbehälter oder einer ähnlichen Form zugeführt werden, durch Erhitzen geschmolzen oder verschmolzen, um eine zusammenhängende Masse zu erhalten, und die zusammenhängende Masse wird aus dem Einsatzbehälter herausgenommen. Im Fall eines Formkörpers aus Emaille, gefärbtem Glas oder kristallinem Glas wird das Material für die Schicht auf eine Platte aus Metall, Glas oder keramischem Material gebracht, teilweise entfernt, um einen Hohlraum zu bilden, dem vertieften Abschnitt wird ein anderes trockenes Material zugeführt, und es wird durch Erhitzen geschmolzen oder verschmolzen, um mit der Platte ein Ganzes zu bilden.
Bei der Herstellung eines Rohproduktes, das zu einem Formkörper aus Metall gesintert werden soll, sind die trockenen Materialien für die Schicht hauptsächlich Teilchen von einer oder mehreren Substanzen, zu denen Metalle und Legierungen gehören, und sie können, wenn es für erforderlich gehalten wird, außerdem mit einem Gleitmittel gemischt werden. Obgleich die Materialien trocken sind, können sie Materialien sein, die das Gleitmittel absorbiert haben, wenn sie nicht mit dem Gleitmittel geknetet werden, und sich in einem Zustand befinden, in dem sie leicht pulverisiert werden können. Die Materialien für die Trägerschicht bestehen hauptsächlich aus Teilchen aus einer oder mehreren Substanzen, zu denen Metalle und Legierungen gehören, und sie können entweder trocken sein oder durch Kneten mit einem Gleitmittel befeuchtet werden.
Beispiele für hierin verwendete Gleitmittel umfassen Zinkstearat und andere Gleitmittel. Die trockenen Materialien für die Schicht oder die Materialien für die Trägerschicht können außerdem ein Bindemittel und andere Zusatzmittel enthalten.
Alle Materialien werden einer Hauptform, usw. zugeführt, darin gepreßt und aus dieser herausgenommen, um das Rohprodukt für einen Formkörper aus Metall zu erhalten. Das Ausgangsmaterial wird zu einem Formkörper aus Metall gesintert. Der Formkörper aus Metall kann hergestellt werden, indem alle Materialien auf eine Tafel aus Metall, Glas, keramischem Material, usw. gebracht werden, ein Druck auf das resultierende Verbundmaterial angewandt wird, um eine zusammenhängende Masse des Rohproduktes zu erhalten, und die zusammenhängende Masse gesintert wird.
Die trockenen Materialien für die Schicht, die bei der Herstellung eines Formkörpers eingesetzt werden, der eine Impasto- Schicht aufweist, sind verschiedene Arten von pulverisierter Farbe, und das Material für die Trägerschicht ist eine Platte, Tafel oder dergleichen aus Metall, Holz, Zement oder keramischem Material. Die verschiedenen Arten der pulverisierten Farbe umfassen Acrylharz, Polyesterharz, Acryl-Polyester-Hybridharz, Fluorharz und ähnliche Harze, denen ein Pigmentfarbstoff oder Farbstoff zugesetzt wurde. Die Materialien für die Schicht werden auf die Platte, Tafel, usw. als eine Trägerschicht gebracht, einem Hohlraum wird ein anderes trockenes Material zugeführt, durch Erhitzen wird geschmolzen und verschmolzen, und es wird eingebrannt, um alle Schichten miteinander zu verbinden. Beim Verbinden aller Schichten miteinander kann ein Druck auf die Schichten angewandt werden. Im Ergebnis dessen ist es möglich, eine Platte, Tafel, usw. zu erhalten, die eine Impasto-Schicht darauf aufweist.
Bei der Herstellung eines Formkörpers aus Kunststoff bestehen die trockenen Materialien für die Schicht hauptsächlich aus Teilchen von verschiedenen Arten von Kunststoffen, und sie können außerdem einen Pigmentfarbstoff oder einen Farbstoff enthalten. Die Materialien können ebenfalls einen Weichmacher oder ein Lösungsmittel enthalten, aber sie werden nicht mit einem Weichmacher oder Lösungsmittel geknetet und befinden sich in einem Zustand, in dem sie leicht pulverisiert werden können. Das Material für die Trägerschicht kann entweder trocken sein, oder es kann durch Kneten mit einem Weichmacher oder Lösungsmittel befeuchtet werden. Die verschiedenen Arten von Kunststoffen umfassen Polyethylen, Nylon, Polypropylen, Polycarbonat, Acetal, Polystyrol, Epoxid, Vinylchlorid, Naturkautschuk, synthetischen Kautschuk, Acrylnitril-Butadien-Styrol, Polypropylenoxid, Ethylen-Vinylacetat-Copolymeres, Fluorharz und andere thermoplastische und duroplastische Harze. Sowohl die Materialien für die Schicht als auch das Material für die Trägerschicht können, wenn es für erforderlich gehalten wird, einen Schaumbildner, ein Antioxidationsmittel, einen Thermostabilisator, ein Brückenbildungsmittel, andere Zusatzmittel und Teilchen aus anorganischen Materialien und dergleichen enthalten. Alle Materialien werden durch Erhitzen zu einer zusammenhängenden Masse geschmolzen oder verschmolzen, während ein Druck darauf angewandt wird, wenn erforderlich. Bei diesem Verfahren ist es möglich, einen gemusterten Formkörper aus Schaumstyrol, eine gemusterte, geformte Badewanne oder Fußbodenfliesen aus Kunststoff, usw. herzustellen. In diesem Fall können die Schichten mit einer Platte aus Metall, Holz, Zement, keramischem Material oder einem Blatt Papier, einer Lage nichtgewebtem Stoff, Gewirke, Gewebe oder Kunststoff verbunden werden.
Bei der Herstellung von Süßwaren oder anderen geformten Lebensmitteln bestehen die trockenen Materialien für die Schicht hauptsächlich aus Teilchen aus einer oder mehreren Substanzen, zu denen Weizen, Reis, Kartoffeln, Bohnen, Getreide und Zucker gehören, und sie können zusätzlich Gewürze enthalten. Die Materialien können ebenfalls Öl, Wasser, usw. enthalten, werden aber nicht mit Öl, Wasser, usw. geknetet und befinden sich in einem Zustand, in dem sie leicht pulverisiert werden können. Das Material für die Trägerschicht kann entweder trocken sein, gleichermaßen wie die Materialien für die Schicht, oder es kann durch Kneten mit Öl, Wasser, usw. befeuchtet werden. Sowohl die Materialien für die Schicht als auch das Material für die Trägerschicht können, wenn es für erforderlich gehalten wird, außerdem ein Treibmittel und andere Zusatzmittel enthalten. Alle Materialien werden der Form, usw. zugeführt, und dürfen sich verfestigen oder werden zur Verfestigung veranlaßt, ohne Zugabe oder unter Zugabe von Wasser, Öl, usw., damit sie zu einer zusammenhängenden Masse erweicht werden. Die zusammenhängende Masse wird gepreßt und danach aus der Form, usw. entfernt, um ein Rohprodukt zu erhalten. Das Rohprodukt wird danach gebacken. Anderenfalls werden alle Materialien innerhalb der Form, usw. gebacken. Bei diesem Verfahren ist es möglich, verschiedene gemusterte, gebackene Süßwaren, usw. herzustellen. Es ist ebenfalls möglich, einen gemusterten Formkörper herzustellen, der durch Erhitzen geschmolzen wird, wie beispielsweise einen gemusterten Formkörper aus Schokolade, usw., indem Teilchen des Materials verwendet werden, das durch Erhitzen geschmolzen wird, wie beispielsweise Schokolade, usw., und indem die Teilchen durch Erhitzen geschmolzen und verschmolzen werden.
Die Materialien, die bei der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden können, sind nicht auf jene begrenzt, die hierin als Beispiele erklärt werden, und verschiedene andere Materialien können ebenfalls in Abhängigkeit vom herzustellenden Formkörper eingesetzt werden. Außerdem kann der Bereich der gemusterten Formkörper, die hergestellt werden können, durch Kombinieren verschiedener Materialien vergrößert werden, die im fertigen Zustand hinsichtlich der Eigenschaften, Farbe, des Glanzes, der Struktur und dergleichen abweichen. Wenn die vorangehend beschriebenen Verfahren gemeinsame Schritte aufweisen, können verschiedene Arten von Materialien miteinander kombiniert werden. Beispielsweise, da sowohl das Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers aus Metall als auch das Verfahren zur Herstellung eines keramischen Formkörpers einen gemeinsamen Sinterschritt erfordern, werden Metallteilchen und keramische Teilchen zusammen eingesetzt, um ein Muster zu bilden, wodurch Cloisonné-Ware hergestellt werden kann. Die Materialien, die beim Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers aus Beton eingesetzt werden, und jene, die beim Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers aus Betonstein eingesetzt werden, können ebenfalls zusammen eingesetzt werden.
Beim Verfahren zur Herstellung irgendwelcher gemusterter Formkörper ist es wünschenswert, eine Schwingung anzuwenden, wenn die Materialien auf die Grundfläche gebracht werden, um eine gleichmäßige Bewegung der Materialien zu sichern. Außerdem kann durch Reiben mit einer Bürste oder einem Kamm oder Anwenden eines Luftstrahles oder Wasserstrahles auf den Grenzabschnitt zwischen den verschiedenen Arten von Materialien für die Schicht das Muster unscharf gemacht werden.
Indem auf der Grundfläche oder der Materialschicht eine Matte aus nichtgewebtem Stoff, Papier oder einem anderen wasser- oder ölabsorbierenden Material bereitgestellt wird, kann außerdem jegliche überschüssige Menge an Wasser, Öl, Gleitmittel-Bindemittel, Weichmacher oder Lösungsmittel einem Abschnitt zugeführt werden, dem es daran mangelt, um diese gleichmäßig im Formkörper zu verteilen. Im Ergebnis dessen wird das Verhältnis von Wasser (Hilfsmittel) in der Oberfläche zum Zement (Harze) klein, und das bedeutet, daß die Festigkeit des Formkörpers als ganzer verbessert wird. Wenn eine luftdurchlässige Matte bei der Bildung eines Körpers unter Druck eingesetzt wird, wird die Entgasung verbessert, um einen dichten Körper zu erhalten. Dadurch, daß eine von Materialschicht und Trägerschicht oder beide in Schwingung versetzt oder gepreßt werden, wenn sich die zwei Schichten zu einem zusammenhängenden Körper verfestigen dürfen, wird der erhaltene zusammenhängende Körper dicht und hinsichtlich der Festigkeit verbessert. Der Körper kann mit langen Fasern, kurzen Fasern, Drahtnetzen oder Bewehrungsstäben verstärkt werden, indem diese in oder zwischen die zwei Schichten eingesetzt werden. Das Verfahren, bei dem ein Körper, der nach dem Verfahren der Folienherstellung oder dem Extrudierverfahren erhalten wurde, oder irgendwelche verschiedenen Platten oder Tafeln als Trägerschicht eingesetzt werden, ist für die Herstellung von verschiedenen Körpern anwendbar, die architektonische Platten und Tafeln, Wandtafeln und Fliesen umfassen. Die Oberfläche eines vorhandenen Betonkörpers kann als die Grundfläche verwendet werden. In diesem Fall werden die Materialien für die Materialschicht auf der Betonfläche abgelegt und verfestigt, um mit dem vorhandenen Betonkörper einen zusammenhängenden Körper zu bilden.
Beim Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers entsprechend dieser Erfindung ist es möglich, einen Formkörper mit einer gebogenen fertigen Fläche herzustellen, indem eine verformbare Matte als Grundfläche eingesetzt oder eine teilweise oder allseits verformbare Form verwendet wird.
Die Erfindung ermöglicht das Ausdrücken eines Fotobildes in der Form von Punkten oder Linien ohne Verwendung einer Hilfsform, eines Zellenkörpers, eines Borstenkörpers oder irgendeiner anderen derartigen Trennvorrichtung oder eines Trennelementes. Da Punkte und Linien von unterschiedlicher Größe und Form frei ohne Einsetzen eines Saugkanals oder Blaskanals in die Teilchenschicht hergestellt werden können, ist es außerdem möglich, das Hochgeschwindigkeits-Scanning bei der Musterherstellung anzuwenden. Da der Teil des Musters, der dem Untergrund entspricht, auf der Grundfläche vorher gebildet wird, so daß dessen einzelne Musterabschnitte nicht einzeln gefüllt werden müssen, wird außerdem das Ausmaß der Füllarbeit, usw., das erforderlich ist, in starkem Maß reduziert, und die Produktivität wird erhöht. Eine sehr hohe Produktivität wird außerdem durch die Tatsache gesichert, daß die gebildeten Hohlräume mit hoher Geschwindigkeit und hohem Wirkungsgrad mittels eines Luftstromes gefüllt werden können. Da die Erfindung nicht die Verwendung von Hilfsrahmen, Zellenkörpern, Borstenkörpern oder dergleichen als Trennvorrichtungen oder Trennelemente erfordert, zeigen sich die Besonderheiten derartiger Elemente (wie beispielsweise die sechseckige Bemusterung, die durch ein Wabentrennelement hervorgerufen wird) nicht im Produkt, so daß die Muster natürlich ausgedrückt werden können. Die Erfindung versetzt daher in die Lage, Muster herzustellen, die der Handschrift ähneln, und wenn sie zur Anwendung kommt, um Gehweg- oder Fußwegfliesen herzustellen, die mit Landkarten, Richtungen oder dergleichen gemustert sind, ist sie in der Lage, ein Produkt zu erzeugen, das gegen Abrieb beständig und für das Auge wohltuend ist.
Als ein weiteres ihrer Ergebnisse ermöglicht die Erfindung die Bildung von Hohlraummustern in wahllos gemischten Teilchen" schichten und ermöglicht als solche die Herstellung von Mustern innerhalb eines verschiedenfarbigem Untergrundes. Außerdem kann im Fall des zentrifugierten Betons, da die Teilchenschicht zuerst gebildet werden kann und die Hohlräume danach gebildet und gefüllt werden können, um das Muster herzustellen, und außerdem die Bildung und das Füllen der Hohlräume von der Oberfläche der Schicht aus durchgeführt werden können, das Muster leicht hergestellt werden, selbst während einer Schnelldrehung. Da die Erfindung kraft ihres Funktionsprinzips die Bemusterung einer Teilchenschicht ungeachtet ihrer Größe gestattet, kann außerdem in Verbindung mit einem Endlosförderer oder dergleichen für die einfache Herstellung von kontinuierlichen gemusterten Formkörpern gearbeitet werden.
Die Anwendung der Computersteuerung ermöglicht die direkte Herstellung von Mustern, das Erreichen eines hohen Wirkungsgrades der Produktion und das Abwandeln der Muster nach Belieben. Durch Steuern von mindestens einem Parameter unter Luftdruck, Luftströmungsmenge, Luftströmungsgeschwindigkeit, Luftstromrichtung, Luftstrompulsation, Luftstromunterbrechung, Saugkanalgröße, Blaskanalgröße, Saugkanalposition und Blaskanalposition ist es möglich, feine Unterschiede hinsichtlich des Luftstromes zu erzeugen, der für das Bilden von fein gestalteten Hohlräumen benötigt wird, und daher gemusterte Formkörper mit verschiedenen komplizierten und raffinierten Mustern herzustellen.
Mittels dieser Verfahren zur Herstellung ist es möglich, daß Formkörper aus Beton, Formkörper aus Betonstein, Rohprodukte für das Sintern zu keramischen Formkörpern, Formkörper aus Keramik, Formkörper aus Metall, Formkörper aus Impasto, Formkörper aus Kunststoff und geformte Lebensmittel, die Süßwaren umfassen, leicht hergestellt werden, die jeweils ein Muster von vorgeschriebener Dicke aufweisen, das auf einem Teil oder der gesamten Oberfläche dieser gebildet wurde. Daher kann der ausgezeichnete Zustand der Muster der gemusterten Formkörper aufrechterhalten werden, selbst wenn sie einem Abrieb der Oberfläche ausgesetzt sind. Da die Musterschicht durch eine Kombination von verschiedenen Arten von trockenen Materialien gebildet wird, können die Materialien infolge ihres Nachfallens ohne irgendwelche Zwischenräume dicht gefüllt werden, und die Grenzen zwischen den benachbarten Materialien können genau ausgedrückt werden. Das gebildete Muster ist daher sehr deutlich geschnitten.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines gemusterten Formkörpers, das folgende Schritte aufweist: Bilden einer Schicht aus trockenen Teilchen (1) auf einer Grundfläche; Entfernen eines Teils der trockenen Teilchenschicht auf der Grundfläche in Übereinstimmung mit dem zu bildenden Muster, wodurch ein Hohlraum (4) in der trockenen Teilchenschicht gebildet wird; Füllen des Hohlraumes mit einer anderen Art von trockenen Teilchen (2); und Zulassen, daß sich alle Teilchen zu einer zusammenhängenden Masse verfestigen,

wobei das Verfahren durch Anwendung eines Luftstromreglers gekennzeichnet ist, der eine oder beide von einem Saugkanal (11) und einem Blaskanal (12) aufweist, um mindestens einen Parameter unter Luftdruck, Luftströmungsmenge, Luftströmungsgeschwindigkeit, Luftstromrichtung, Luftstrompulsation, Luftstromunterbrechung, Saugkanalgröße, Blaskanalgröße, Saugkanalposition und Blaskanalposition zu steuern, wodurch bewirkt wird, daß der Luftstrom den Teil der trockenen Teilchenschicht entfernt und den Hohlraum entsprechend dem Muster in der trockenen Teilchenschicht bildet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, das außerdem einen Schritt des Bedeckens der trockenen Teilchenschicht mit einer Trägerschicht aufweist, nachdem der Hohlraum mit einer anderen Art von trockenen Teilchen gefüllt wurde und bevor zugelassen wird, daß sich die Teilchen zu einer zusammenhängenden Masse verfestigen.

3. Verfahren zur Herstellung eines gemusterten Formkörpers nach Anspruch 1, bei dem der Hohlraum durch den Saugkanal gebildet wird, wobei sein Ende über der trockenen Teilchenschicht angeordnet ist.

4. Verfahren zur Herstellung eines gemusterten Formkörpers nach Anspruch 1, bei dem der Hohlraum durch den Saugkanal gebildet wird, wobei sein Ende in die trockene Teilchenschicht eingesetzt ist.

5. Verfahren zur Herstellung eines gemusterten Formkörpers nach Anspruch 1, bei dem der Hohlraum durch den Saugkanal und den Blaskanal gebildet wird, die vertikal über der trockenen Teilchenschicht angeordnet sind.

6. Verfahren zur Herstellung eines gemusterten Formkörpers nach Anspruch 1, bei dem der Hohlraum durch den Saugkanal, der vertikal über der trockenen Teilchenschicht angeordnet ist, und den Blaskanal, der unter einem Winkel über der trockenen Teilchenschicht angeordnet ist, gebildet wird.

7. Verfahren zur Herstellung eines gemusterten Formkörpers nach Anspruch 1, bei dem der Hohlraum durch den Saugkanal und den Blaskanal gebildet wird, wobei der Blaskanal innerhalb des Saugkanals angeordnet ist.

8. Verfahren zur Herstellung eines gemusterten Formkörpers nach Anspruch 7, bei dem der Hohlraum gebildet wird, wobei der Blaskanal in die trockene Teilchenschicht eingesetzt ist.

9. Verfahren zur Herstellung eines gemusterten Formkörpers nach Anspruch 1, bei dem der Hohlraum durch den Saugkanal und den Blaskanal gebildet wird, wobei der Saugkanal innerhalb des Blaskanals angeordnet ist.

10. Vorrichtung zur Herstellung eines gemusterten Formkörpers, die folgendes aufweist: eine Einrichtung für das Entfernen eines Teils einer Schicht aus trockenen Teilchen, die auf einer Grundfläche gebildet wird, um einen Hohlraum in der trockenen Teilchenschicht in Übereinstimmung mit einem zu bildenden Muster zu bilden; und eine Einrichtung für das Füllen des Hohlraumes mit einer anderen Art von trockenen Teilchen,

wobei die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, daß die Einrichtung für das Bilden des Hohlraumes ein Luftstromregler ist, der eine oder beide von einem Saugkanal (11) und einem Blaskanal (12) aufweist, um zu bewirken, daß ein Luftstrom auf die trockene Teilchenschicht wirkt, und der angeordnet ist, um mindestens einen Parameter unter Luftdruck, Luftströmungsmenge, Luftströmungsgeschwindigkeit, Luftstromrichtung, Luftstrompulsation, Luftstromunterbrechung, Saugkanalgröße, Blaskanalgröße, Saugkanalposition und Blaskanalposition zu steuern, um dadurch den Hohlraum entsprechend dem Muster zu bilden.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, die außerdem eine Einrichtung aufweist, die bewirkt, daß sich die Schicht aus trockenen Teilchen und der anderen Art von Teilchen zu einer zusammenhängenden Masse verfestigt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10, die außerdem eine Einfassung (13) aufweist, die am Umfang des Saugkanals für das Steuern des Luftstromes um den Saugkanal herum vorhanden ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 10, die außerdem eine Einfassung aufweist, die am Umfang des Blaskanals für das Steuern des Luftstromes um den Blaskanal herum vorhanden ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 10, die außerdem eine Einfassung aufweist, die für das Steuern des Luftstromes um sowohl den Saugkanal als auch den Blaskanal herum vorhanden ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 12, bei der die Einfassung scheibenartig und vertikal längs des Saugkanals beweglich ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 13, bei der die Einfassung scheibenartig und vertikal längs des Blaskanals beweglich ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 14, bei der die Einfassung scheibenartig und vertikal längs sowohl des Saugkanals als auch des Blaskanals beweglich ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 12, bei der die Einfassung ein im wesentlichen U-förmiger Rahmen ist, der einen nach unten gerichteten Kanal aufweist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 13, bei der die Einfassung ein im wesentlichen U-förmiger Rahmen ist, der einen nach unten gerichteten Kanal aufweist.

20. Vorrichtung nach Anspruch 14, bei der die Einfassung ein im wesentlichen U-förmiger Rahmen ist, der einen nach unten gerichteten Kanal aufweist.

21. Vorrichtung nach Anspruch 12, bei der die Einfassung um den Saugkanal herum drehbar ist.

22. Vorrichtung nach Anspruch 13, bei der die Einfassung um den Blaskanal herum drehbar ist.

23. Vorrichtung nach Anspruch 14, bei der die Einfassung um sowohl den Saugkanal als auch den Blaskanal herum drehbar ist.

24. Vorrichtung nach Anspruch 12, bei der die Einfassung außerdem ein Entlüftungsrohr (15) aufweist.

25. Vorrichtung nach Anspruch 13, bei der die Einfassung außerdem ein Entlüftungsrohr aufweist.

26. Vorrichtung nach Anspruch 14, bei der die Einfassung außerdem ein Entlüftungsrohr aufweist.