JP2015057326A - Production and processing of slab - Google Patents

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JP2015057326A JP2014210807A JP2014210807A JP2015057326A JP 2015057326 A JP2015057326 A JP 2015057326A JP 2014210807 A JP2014210807 A JP 2014210807A JP 2014210807 A JP2014210807 A JP 2014210807A JP 2015057326 A JP2015057326 A JP 2015057326A
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cutting
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cement
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サドラー,ウィリアム,アレクサンダー,ジェームズ
Alexander James Sadler William
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ABBY & PRIDE Pty Ltd
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ABBY & PRIDE Pty Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a process and a product improving the problem that chipping of a product in cutting regarding production of a slab and a tile and the breakage thereof occur, and a large quantity of wastes is produced.SOLUTION: Provided is a method for cutting a material slab 2 including cutting a slab 2 using a cutting tool 5 vibrated at the prescribed frequency of ultrasonic waves when material lies in a solidified state. In the method for cutting the material slab 2, the slab material 2 is made of cement, the cement material is installed into a flask 1 and is thereafter cured till it is made into a semi-solidified state, and the semi-solidified state is the one in which the cement material is sufficiently cured so that the slab 2 can be separated without deforming the material during the operation of the cutting tool 5 or after its operation.

Description

本発明は、全体的に、スラブ製品およびその製造方法に関する。   The present invention generally relates to slab products and methods of manufacturing the same.

現在、タイルなどのセメント製品を小さな個別の型枠内で製造する工程は、過去50年間に用いられてきた作製方法と実質的には同じままであり、依然として世界中で普及している。   Currently, the process of manufacturing cement products, such as tiles, in small individual molds remains substantially the same as the fabrication methods used in the past 50 years and is still prevalent throughout the world.

しかしながら、過去20年にわたり、タイル作製が進展した結果、近代的な建築および内装の流行および傾向に対応して、大幅に現代的な外観を備えたタイルになってきている。   However, over the last two decades, the development of tile making has resulted in tiles with a much more modern look in response to the trends and trends in modern architecture and interiors.

現在、市販されているセメントスラブ製品は、典型的にはセメント、珪砂、大骨材片(または粗骨材片)、減水剤および水を含む混練物から作製される。大骨材片は、塊を作り上げるために含まれ、そのサイズは、約3mmから10mmまたはこれよりも大きいサイズまで様々であってよい。大骨材片としてストーンチップがしばしば使用される。減水剤は、ポリカルボン酸エーテルポリマーをベースとする流動化剤とすることができる。   Currently, cement slab products that are commercially available are typically made from a kneaded mixture containing cement, quartz sand, large aggregate pieces (or coarse aggregate pieces), a water reducing agent and water. Large aggregate pieces are included to make up the mass, and their sizes can vary from about 3 mm to 10 mm or larger. Stone chips are often used as large aggregate pieces. The water reducing agent can be a fluidizing agent based on a polycarboxylic acid ether polymer.

タイル作製に使用される材料の強度は、比較的最近になって向上してきており、大理石または花崗岩のスラブに似た、単一で大きく薄いスラブからタイルを作製することが可能になり、これを切断して所望のサイズの正方形または長方形のタイルを作製することができる。   The strength of the materials used to make tiles has improved relatively recently, making it possible to make tiles from a single large thin slab, similar to a marble or granite slab. It can be cut to produce square or rectangular tiles of the desired size.

大型のスラブは、個別の型枠内で形成され、その後、振動工程に供される。これによって、最も細かい粒子が型枠底に移動する。スラブは、型枠の表面の形または形状になる。これは、「脱型直後(off−form)」の材料として知られている。   Large slabs are formed in individual molds and then subjected to a vibration process. As a result, the finest particles move to the mold bottom. The slab becomes the shape or shape of the surface of the formwork. This is known as a “off-form” material.

このような作製方法により、正方形および/または長方形のタイルのサイズおよび厚みのバリエーションに幅広い柔軟性を持たせることが可能になった。単一のスラブからタイルを切断することにより、サイズの異なる正方形および/または長方形のタイルの作製が可能になり、これは、以前は小さい個別の型枠内で作製されていたことである。作製に柔軟性があることで、タイルをクライアントの要望通りのサイズにすることができ、大がかりな再加工を施したり、多数の様々なサイズの型枠を在庫に保有したりすることはない。その上、精巧な機械加工により、より正確かつ良好にタイルを仕上げることができる。   Such a manufacturing method has made it possible to give a wide flexibility to variations in the size and thickness of square and / or rectangular tiles. Cutting tiles from a single slab allows the creation of square and / or rectangular tiles of different sizes, which were previously made in small individual molds. The flexibility in fabrication allows the tiles to be sized as desired by the client, without extensive rework or holding a large number of different sized forms in stock. In addition, it is possible to finish tiles more accurately and better by elaborate machining.

上記の利点に加えて、大型のスラブを小型のタイルに切断することには、大きい形式のスラブに本来備わっている自然な美観の質が保たれるという利点がある。分離したとき、小さくなったタイルは独特の外観になり、この外観によって、壁および床などの大きい面を小さくなったタイルで覆ったときに見た目の印象が向上する。   In addition to the above advantages, cutting large slabs into smaller tiles has the advantage of maintaining the natural aesthetic quality inherent in large types of slabs. When separated, the smaller tiles have a unique appearance that improves the visual impression when large surfaces such as walls and floors are covered with smaller tiles.

材料を混練した後、この材料を大きい型枠の中に打ち込み、混練物をその場で振動させる。流体を添加して結合工程を活性化させる混練では、混練物を型枠に打設し、スラブを型枠から取り外せる十分な程度まで養生する。混練物を熱に供することによって結合工程を開始する乾燥混練では、混練物を型枠内に打設し、加圧する。乾燥混練は、通常、融点が比較的高い樹脂を含み、十分な熱が印加されると、樹脂は溶解し、乾燥混練中に残った材料を一緒に結合させる。型枠内の材料を冷却すると、液状樹脂になり、スラブを型枠から取り出すことができる。   After kneading the material, this material is driven into a large mold and the kneaded product is vibrated on the spot. In the kneading in which the fluid is added to activate the bonding step, the kneaded product is placed on the mold and cured to a sufficient extent that the slab can be removed from the mold. In dry kneading, in which the kneaded product is subjected to heat to start the bonding step, the kneaded product is placed in a mold and pressurized. Dry kneading usually includes a resin with a relatively high melting point, and when sufficient heat is applied, the resin dissolves and bonds the materials remaining during dry kneading together. When the material in the mold is cooled, it becomes a liquid resin and the slab can be taken out of the mold.

型枠は、一般に、切断前に材料が凝固して硬化できる場所に保管される。スラブを十分に養生して材料を切断するまでの、湿潤混練したスラブの保管期間は、約1から4週間である。   The formwork is typically stored in a location where the material can solidify and cure prior to cutting. The storage period of the wet-kneaded slab is about 1 to 4 weeks until the slab is fully cured and the material is cut.

自然に養生した大型スラブの場合、十分に硬化すると、脱型、積層して養生する。洋上には、養生工程の方法および有効性に応じて最大4週間かかることがある。   In the case of a large slab that has been naturally cured, when it is sufficiently cured, it is demolded, laminated and cured. Offshore can take up to 4 weeks depending on the method and effectiveness of the curing process.

当然ながら、切断工程の前にスラブ材を十分な時間養生できるようにするには、打設したスラブを打設ラインから保管領域まで移動させる必要がある。一般に、スラブは、型枠から取り外した後はフレームに残り、養生するためにパッケージングされる。これには、製造工程を中断し、養生するためにスラブを保管する十分な保管スペースを設ける必要がある上に、スラブを型枠から取り外し、養生するために保管場所に設置することに関わる、手動による集中工程を必要とする。   Of course, in order to allow the slab material to be cured for a sufficient time before the cutting process, it is necessary to move the slab placed from the placement line to the storage area. Generally, the slab remains in the frame after removal from the formwork and is packaged for curing. This involves interrupting the manufacturing process and providing sufficient storage space to store the slab for curing, as well as removing the slab from the formwork and installing it in the storage location for curing. Requires manual intensive process.

スラブは、厚みを校正してからタイル状に切断される。切断後、タイルを「調整」してより正確な側面を作製し、タイルのエッジを面取りまたは研削加工し、通常切断工程で生じるチッピング損傷を解消する。その後、個々のタイルは、洗浄、乾燥およびパッキングなどの工程を経てから販売用に発送される。   The slab is cut into tiles after calibrating the thickness. After cutting, the tile is “tuned” to create more accurate sides, and the edges of the tile are chamfered or ground to eliminate chipping damage that normally occurs during the cutting process. Thereafter, the individual tiles are subjected to processes such as washing, drying and packing before being shipped for sale.

切断工程およびこれに続く作業は、一般には連続した自動生産ラインで行われる。   The cutting process and subsequent operations are generally performed on a continuous automatic production line.

その結果、セメントまたはコンクリートのタイルを、大理石、花崗岩および/または磁器のタイルと同じように並置し、設置することができる。さらに、このようにして加工されたタイルは、一般に、設置状態の質がより高くなる。   As a result, cement or concrete tiles can be juxtaposed and placed in the same way as marble, granite and / or porcelain tiles. Furthermore, the tiles processed in this way generally have a higher quality of installation.

しかしながら、現在のタイルの作製方法は、多くの重大な課題を抱えている。   However, current methods for producing tiles have many significant challenges.

例えば、スラブの加工(切断、校正、エッジの研削加工および/または調整)は、一般に、切断刃などのダイヤモンド切断工具、校正具などを使用して行われる。   For example, slab processing (cutting, calibration, edge grinding and / or adjustment) is generally performed using a diamond cutting tool such as a cutting blade, a calibration tool, and the like.

極めて硬い材料であるスラブを切断するとき、切断部のエッジは、様々な程度のチッピングに供され、粗いエッジになる。さらに、スラブおよび/またはタイルは、切断および校正工程でひび割れが入ったり破損したりしがちである。応力は、特にセメントスラブまたはタイルが最も弱い角で、チッピングおよび破損をもたらすことがある。チッピング、ひび割れおよび/または破損は、損失となるか、あるいは損傷を受けた材料を修復する必要性が生じることがある。これは、コストがかかると同時に時間がかかるおそれがある。   When cutting a slab, which is a very hard material, the edges of the cut are subjected to various degrees of chipping and become rough edges. Furthermore, slabs and / or tiles are prone to cracking and breaking during the cutting and proofing process. Stress can cause chipping and breakage, especially at the weakest corners of cement slabs or tiles. Chipping, cracking and / or breakage can result in loss or the need to repair damaged material. This can be costly and time consuming.

もう1つの欠点は、加工が困難であり、チッピング、ひび割れおよび/または破損による損失を改善するために、熟練のオペレータによるケアを必要とする点である。このような熟練のオペレータにはコストがかかり、スラブからのタイル作製は、時間がかかり、作製工程を中断するものである。   Another disadvantage is that processing is difficult and requires care by a skilled operator to improve losses due to chipping, cracking and / or breakage. Such skilled operators are costly and tile production from slabs is time consuming and interrupts the production process.

校正工程および切断工程の後、スラブ製品は、一般に、完全に養生するために再び保管されるが、この養生には、製品を設置目的地へ発送する前に、制御した環境でさらに3から4週間の保管が必要である。最終的な養生のためにスラブ製品をさらに保管するには、追加の取り扱いコストおよび保管コストがかかる。   After the calibration and cutting steps, the slab product is generally stored again for complete curing, which requires an additional 3 to 4 in a controlled environment before shipping the product to the installation destination. Weekly storage is required. Further storage of slab products for final curing requires additional handling and storage costs.

現在の作製技術におけるその他の欠点には、切断用の高価な設備(ダイヤモンド工具および大型資本設備など)の必要性、高いエネルギーコスト(例えば電気)、およびスラブを製品に加工する過程で消費される大量の水などがある。校正装置に$400,000以上のコストがかかることも珍しくなく、切断ラインを含めると約$700,000から百万ドルかかると予想される。   Other drawbacks in current fabrication techniques are the need for expensive equipment for cutting (such as diamond tools and large capital equipment), high energy costs (eg electricity), and the process of processing slabs into products There is a lot of water. It is not uncommon for a calibration device to cost over $ 400,000, and including a cutting line is expected to cost about $ 700,000 to $ 1 million.

切断工程および校正工程も同じく、大量の廃棄物が生じる結果となり、この廃棄物は、切断工程および校正工程の過程で材料が除去される際にできるものである。そのため、廃棄物を、水を再利用する前に、加工に使用した水から分離しなければならない。分離した廃棄物を、回収し、処理し、処分しなければならず、これは手間がかかり、かつ/またはコストがかかることがある。この点に関して、水濾過システムのコストは、約$100,000から$200,000であると予想される。さらに、ほとんどの設備は多目的電源を必要とするため、設備全体の電気エネルギー消費にかかる運転コストは、一般に膨大である。   The cutting and calibrating processes also result in a large amount of waste that can be generated as material is removed during the cutting and calibrating processes. Therefore, the waste must be separated from the water used for processing before the water is reused. The separated waste must be collected, processed and disposed of, which can be laborious and / or costly. In this regard, the cost of the water filtration system is expected to be approximately $ 100,000 to $ 200,000. Furthermore, since most facilities require a multipurpose power source, the operating cost for the electrical energy consumption of the entire facility is generally enormous.

小型タイルまたはモザイク片を切断するとき、ダイヤモンド切断刃が切断のたびに材料の3mmから5mmを除去するため、切断工程は、特に損失が多くなることがある。スラブから多くのタイルを作製する場合、切断工程の過程で除去される材料の総量は膨大である。   When cutting small tiles or mosaic pieces, the cutting process can be particularly lossy because the diamond cutting blade removes 3 to 5 mm of material each time it is cut. When producing many tiles from a slab, the total amount of material removed during the cutting process is enormous.

現存の工程が抱える問題により、小型タイル、モザイク片、および湾曲したまたは四角形以外のその他の形状をしたタイルは、あまりにも問題が多いと考えられている。モザイク片の場合、現在の作製方法では、通常材料の約50%から60%が廃棄になるため、40%から50%の生産高しか生じない。これは主に、比較的小さいタイルを作製する切断工程の結果として相当量の材料が廃棄される上に、このタイルが損傷を受ける率が高いことによるものである。残念ながら、タイルのサイズが比較的小さいことにより、タイルがスラブから分離する際にタイルが動いて振動するために、チッピング率が上昇してしまうのだが、これと比較して大きいタイルは、重さが重いために分離中にそれほど動くことがない。   Due to problems with existing processes, small tiles, mosaic pieces, and tiles with other shapes other than curved or square are considered too problematic. In the case of mosaic pieces, current production methods typically yield about 40% to 50% yield because about 50% to 60% of the normal material is discarded. This is mainly due to the high rate of damage to the tiles as well as a significant amount of material is discarded as a result of the cutting process to produce relatively small tiles. Unfortunately, the relatively small size of the tiles increases the chipping rate because the tiles move and vibrate when the tiles separate from the slab. Because it is heavy, it does not move much during separation.

さらに、プラスターボードなど、その他のタイプのスラブ材料の切断に問題が生じることがある。なぜなら、このような材料は、一般に、製造後の硬い状態で切断されるからである。通常、スラブおよびタイルの作製工場の準備はコストのかかる事業であり、計画、準備、建設および設置時間を多く要する。工場の床は、特定の目的に構築された重設備を収容するために特別に適応させたものでなければならず、プラントごとに、水から廃棄物を回収し分離し処理するための排水システムおよび廃水タンクが必要である。上記のすべての欠点に加えて、特別目的の排水システムを備えた工場の建設自体が、膨大なコストがかかるものであり、それ故に製造施設の設立に障害となっている。   In addition, problems may occur in cutting other types of slab material, such as plasterboard. This is because such materials are generally cut in a hard state after manufacture. Typically, the preparation of a slab and tile production plant is a costly business and requires a lot of planning, preparation, construction and installation time. Factory floors must be specially adapted to accommodate heavy equipment built for specific purposes, and drainage systems for collecting, separating and treating waste from water for each plant And a wastewater tank is needed. In addition to all the above drawbacks, the construction of a factory with a special purpose drainage system itself is very costly and therefore hinders the establishment of a manufacturing facility.

現在の工程で作製されるタイルは、エッジが粗く、かつ/またはタイルの側面または表面に大骨材片が見えることが原因で、モザイク、カウンタートップ、キッチンアイランドおよび/または家具等の製作などの用途には適していない。現時点では、これらの用途に対する問題がより少ないと考えられている他の材料を使用することが好ましい。   The tiles produced in the current process have rough edges and / or the appearance of large pieces of aggregate on the side or surface of the tile, such as the production of mosaics, countertops, kitchen islands and / or furniture etc. Not suitable for use. At the present time, it is preferred to use other materials that are considered less problematic for these applications.

スラブおよびタイルの作製には、少なくともさらにもう1つの欠点があり、それは、製品の屈曲力が高いという点である。屈曲力が高いと、タイルに入ったひび割れが容易には見えず、製品がしかるべき場所に設置されてから初めて明らかになる可能性があるという欠点がある。これによって、設置済みのタイルなどの製品を、コストをかけて取り換える必要が生じることがある。   The production of slabs and tiles has at least one further drawback, which is that the product has a high bending force. If the bending force is high, there is a disadvantage that the cracks in the tile cannot be easily seen and may be revealed only after the product is installed in an appropriate place. This may require costly replacement of installed tiles and other products.

ひび割れは、製品が強い衝撃を受けた場合であっても、容易には見えない。このようなひび割れは、粗骨材片の入り組んだ構造が製品の材料を一緒に保持しようとするため、容易には見えないのである。   Cracks are not easily visible even when the product is subjected to a strong impact. Such cracks are not easily visible because the intricate structure of coarse aggregate pieces tries to hold the product material together.

このようにして作製されたスラブおよびタイルに取って代わる製品が、天然石材である。しかしながら、天然石材は、変動要素を多く備えており、これを制御することは困難である。石材は、柔らかすぎる、硬すぎる、多孔すぎる、または石目が多すぎるために、特定の目的には不便となることがある。さらに、このような材料は、美観の点で顧客にとって魅力的ではない、または特定の用途には適していないことがある。   A product that replaces slabs and tiles produced in this way is natural stone. However, natural stone has many variables and is difficult to control. Stone can be inconvenient for certain purposes because it is too soft, too hard, too porous, or too grainy. Furthermore, such materials may not be attractive to customers in terms of aesthetics or may not be suitable for a particular application.

スラブおよびタイルの作製に関わる上記の欠点の1つ以上を少なくとも改善する工程および製品を提供することが、本発明の目的である。   It is an object of the present invention to provide a process and product that at least ameliorates one or more of the above-mentioned drawbacks associated with slab and tile fabrication.

本明細書に引用した任意の先行技術(prior artまたはprior art techniques)の参照は、これらの参照が、本明細書で特許請求した本発明の技術の関連分野における当業者の一般知識の一部を形成することを認識するものでも提示するものでもなく、そのようなものであると考えてはならない。   References to any prior art (prior art or prior art techniques) cited herein are part of the general knowledge of one of ordinary skill in the relevant arts of the present invention claimed herein. It is not something that recognizes or presents, and should not be considered as such.

1つの態様では、本発明は、材料スラブを切断する方法であって、材料が半凝固状態のときに、所定振動数で振動する切断工具を用いてスラブを切断することを含む方法を提供する。   In one aspect, the present invention provides a method for cutting a material slab comprising cutting a slab using a cutting tool that vibrates at a predetermined frequency when the material is in a semi-solid state. .

1つの実施形態では、スラブ材料は、セメント質であり、構成材料は、セメント、および混ぜ合わせた混合物の粒子サイズが振動切断工具を用いて材料を切断できるほど十分に小さいその他の材料を含む。セメント材は、型枠の中に打設され、その後、半凝固状態になるまで養生され、十分に養生されたら、それにより切断工具の動作中か動作後のいずれかに材料が変形することなく、切断工具でスラブを小さい断片に分離する(またはスラブから材料を除去する)ことができる。   In one embodiment, the slab material is cementitious and the constituent materials include cement and other materials whose particle size of the blended mixture is sufficiently small that the material can be cut using a vibration cutting tool. The cement material is placed in the mold, then cured until it is semi-solidified, and when fully cured, it does not deform the material either during or after operation of the cutting tool. The slab can be separated into small pieces (or material removed from the slab) with a cutting tool.

1つの実施形態では、振動切断工具の所定振動数は、超音波振動数である。この振動数は、スラブの構成材料に最適となるように調整または選択されることができる。   In one embodiment, the predetermined frequency of the vibration cutting tool is an ultrasonic frequency. This frequency can be adjusted or selected to be optimal for the constituent material of the slab.

1つの実施形態では、切断工具は、ロボットアームに取り付けられる直線刃であり、このアームを操作する制御システムの管理下で操縦される。刃は、通常、実質的に水平に配置されたスラブを切断するために実質的に垂直に配置されるが、このような立体的構成が刃とスラブとの間に存在する必要はない。例えば、スラブは、角度をつけて配置されてもよいし、さらに、刃は、タイルを面取りできるように、またはタイルに斜めのエッジを作れるように、スラブに対して角度があってもよい。   In one embodiment, the cutting tool is a straight blade attached to a robot arm and is maneuvered under the control of a control system that operates the arm. The blades are typically arranged substantially vertically to cut a slab that is arranged substantially horizontally, but such a three-dimensional configuration need not exist between the blade and the slab. For example, the slab may be placed at an angle, and further, the blade may be angled relative to the slab so that the tile can be chamfered or a beveled edge can be created in the tile.

もう1つの実施形態では、切断工具は、所望の輪郭を作るために使用できる湾曲刃である。   In another embodiment, the cutting tool is a curved blade that can be used to create a desired profile.

切断工具は、必ずしも刃に限定されることはなく、他の実施形態では、切断工具には、材料の薄層を除去するための研磨装置または往復切断工具などがある。   The cutting tool is not necessarily limited to a blade, and in other embodiments, the cutting tool may include a polishing device or a reciprocating cutting tool for removing a thin layer of material.

輪郭は、機能目的を果たす、または単に美的効果を出すものとすることができる。この点に関しては、新しく面白い形をした床および壁のタイルに対して、市場の需要が増加傾向にある。革新的な製品に対する需要に応えて、タイルに複雑な表面装飾を加えるために高解像度のデジタル印刷技術が使用されるようになってきており、本発明は、現在入手可能な主力の種類である正方形および/または長方形のタイルとは異なる美観に対する需要を満たすのに特に適している。   The contour can serve a functional purpose or simply have an aesthetic effect. In this regard, market demand is increasing for new and interestingly shaped floor and wall tiles. In response to the demand for innovative products, high resolution digital printing technology is being used to add complex surface decorations to tiles, and the present invention is the main type currently available. It is particularly suitable to meet the demand for aesthetics different from square and / or rectangular tiles.

一実施形態では、スラブ材は、セメント質であり、構成材料は、大骨材を含んでおらず、このようにしないと、大骨材は、切断工具が材料を通過するために切断工具の通過を妨げ、かつ/または材料の分裂または波打ちを引き起こしてしまう。セメント材を型枠の中に打設した後、十分に養生した状態である半凝固状態になるまで養生し、切断工具でスラブをより小さい断片に分離する(またはスラブから材料を除去する)ことができ、切断工具の作業後に材料の状態が変形することはない。   In one embodiment, the slab material is cementitious and the component material does not include large aggregates; otherwise, the large aggregates will be removed from the cutting tool as the cutting tool passes through the material. Prevents passage and / or causes material splitting or waviness. After placing the cement material in the formwork, curing it until it is fully cured, separating the slab into smaller pieces (or removing material from the slab) with a cutting tool And the state of the material does not change after working the cutting tool.

もう1つの実施形態では、スラブは、押出成形した磁器である。磁器製スラブは、モノコトゥラ(monocottura)(1回焼成した)タイルまたはビコトゥラ(bicottura)(2回焼成した)タイルの作製を目的とするものとすることができる。この場合、2回焼成した(または予備焼きした)どのようなスラブ材も、スラブの含水量を減少させるために行う最初の焼成または焼き工程で、スラブ材が振動切断工具で切断できなくなる程度にまで硬化することはない。   In another embodiment, the slab is an extruded porcelain. Porcelain slabs may be intended for the production of monocotura (fired once) tiles or bicotura (fired twice) tiles. In this case, any slab material that has been fired twice (or pre-fired) is such that the slab material cannot be cut with a vibration cutting tool in the first firing or baking process performed to reduce the moisture content of the slab. Will not cure until.

本発明のさらに別の実施形態では、スラブは、前述したものと同様の物理的特徴を備えるケイ酸または石灰質の細骨材料に対する結合剤として作用する、ポリエステル樹脂またはポリマーを含む合成石である。直線刃などの超音波切断工具を用いた切断(通常はロボットアームまたはCNC機械で操作される)を行うのは、加圧および振動の後だが材料の加熱/養生の前である。この点に関して、材料は、1つ以上の振動切断工具を用いて切断され、要望通りのサイズおよび形状にされることができる。乾燥材料は、加圧後の状態にあるときがこの特定の材料の半凝固状態であり、材料の切断は、この状態で行う。   In yet another embodiment of the invention, the slab is a synthetic stone comprising a polyester resin or polymer that acts as a binder to silicic acid or calcareous fine bone materials with physical characteristics similar to those described above. Cutting with an ultrasonic cutting tool such as a straight blade (usually operated with a robotic arm or CNC machine) is performed after pressing and vibration but before heating / curing of the material. In this regard, the material can be cut using one or more vibratory cutting tools and sized and shaped as desired. The dry material is in a semi-solid state of this particular material when in a state after pressurization, and the material is cut in this state.

次に、材料は、炉に設置され、この炉内で樹脂結合剤が作用し、乾燥材料が結合する。焼成工程が完了すると、冷却された材料は、相当強い衝撃にも耐え得る極めて硬い材料である。   Next, the material is placed in a furnace in which the resin binder acts and the dry material binds. When the firing process is complete, the cooled material is a very hard material that can withstand a fairly strong impact.

もう1つの実施形態では、型枠は、切断工具が型枠に与えることがある切断損傷を吸収するための材料の犠牲層を備える。材料の犠牲層(モールドライニング)は、材料を型枠の中に打設する(加圧する)前に施され、脱型する際に切断工程の後に取り外されることができる。モールドライニングは、型枠表面に生じる摩耗を低減し、日々の洗浄および/またはメンテナンス要件を低減し、それによって損失および/またはコストを低減し、かつ/またはスラブ製品の品質を向上させるものとなる。   In another embodiment, the mold comprises a sacrificial layer of material to absorb the cutting damage that the cutting tool can impart to the mold. The sacrificial layer of material (mold lining) is applied before the material is cast (pressed) into the mold and can be removed after the cutting process when demolding. Mold lining will reduce wear on the mold surface, reduce daily cleaning and / or maintenance requirements, thereby reducing losses and / or costs and / or improving the quality of slab products. .

もう1つの実施形態では、材料は、石膏を含む。この実施形態では、スラブは、ライナーボードをさらに含んでもよい。ライナーボードを半凝固状態の材料と共に切断し、現在の作製方法では今のところ入手できないライナーボードの形状および/またはサイズを生み出してもよい。   In another embodiment, the material includes gypsum. In this embodiment, the slab may further include a liner board. The linerboard may be cut with the semi-solid material to produce a linerboard shape and / or size that is not currently available with current fabrication methods.

もう1つの態様では、本発明は、振動切断工具、および命令を格納するメモリに作動的に接続されたマイクロプロセッサを備える切断装置を提供する。切断工具の位置は、格納されている命令によって決定され、前記マイクロプロセッサは、格納されている命令を実行し、このようにして制御システムを、振動切断工具が半凝固状態にある材料のスラブを通過するように管理する。   In another aspect, the present invention provides a cutting device comprising a vibration cutting tool and a microprocessor operatively connected to a memory storing instructions. The position of the cutting tool is determined by stored instructions, and the microprocessor executes the stored instructions, thus causing the control system to slab the material in which the vibration cutting tool is in a semi-solid state. Manage to pass.

もう1つの態様では、本発明は、本発明による切断装置を制御する命令を格納した、コンピュータ可読媒体を備える製造物を提供する。   In another aspect, the present invention provides an article of manufacture comprising a computer readable medium having stored thereon instructions for controlling a cutting device according to the present invention.

もう1つの態様では、本発明は、本発明の方法によるスラブ製品を提供する。   In another aspect, the present invention provides a slab product according to the method of the present invention.

「養生する(cure)」という用語は、「凝固する(set)」という用語に代替可能であることがわかるであろう。また、「半凝固(semi−set)」という用語は、「半可塑性(semi−plastic)」または「半硬化(semi−hardened)」と事実上ほぼ同じ意味であることもわかるであろう。   It will be appreciated that the term “cure” can be substituted for the term “set”. It will also be appreciated that the term “semi-set” has virtually the same meaning as “semi-plastic” or “semi-hardened”.

本発明による切断工程の実施形態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows embodiment of the cutting process by this invention. 脱型する際に、アレイを直線に切断して正方形または長方形のタイルからなるアレイにした材料スラブの斜視図である。この図では、説明のために型枠壁を省略している。FIG. 3 is a perspective view of a material slab that is cut into a straight line to form an array of square or rectangular tiles when demolding. In this figure, the formwork wall is omitted for explanation. 上面へのチッピング損傷を回避するため、または設計上の目的で、タイルの側壁を傾斜させてこの側壁で個々のタイルを支持するために実施された、角度をつけた切断部を示す材料スラブの斜視図である。In order to avoid chipping damage to the top surface, or for design purposes, a material slab showing angled cuts carried out by tilting the side wall of the tile and supporting the individual tile on this side wall It is a perspective view. アレイを湾曲状に切断して円形タイルからなるアレイにした材料スラブの斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of a material slab in which the array is cut into a curved shape into an array of circular tiles. 図4のスラブの4B−4Bの平面に沿った断面図であり、円形タイルの側壁を傾斜させ、角度をつけた切断部の詳細を示す図である。FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the plane 4B-4B of the slab of FIG. 4 and shows details of the angled cut with the side walls of the circular tile tilted and angled. 様々なスラブ製品のうちの1つの断面図であり、本発明の実施形態により振動切断工具を用いて形成できる可能性のある輪郭を示す。FIG. 6 is a cross-sectional view of one of various slab products, showing a contour that may be formed using a vibration cutting tool according to embodiments of the present invention. 様々なスラブ製品のうちの1つの断面図であり、本発明の実施形態により振動切断工具を用いて形成できる可能性のある輪郭を示す。FIG. 6 is a cross-sectional view of one of various slab products, showing a contour that may be formed using a vibration cutting tool according to embodiments of the present invention. 様々なスラブ製品のうちの1つの断面図であり、本発明の実施形態により振動切断工具を用いて形成できる可能性のある輪郭を示す。FIG. 6 is a cross-sectional view of one of various slab products, showing a contour that may be formed using a vibration cutting tool according to embodiments of the present invention. 様々なスラブ製品のうちの1つの断面図であり、本発明の実施形態により振動切断工具を用いて形成できる可能性のある輪郭を示す。FIG. 6 is a cross-sectional view of one of various slab products, showing a contour that may be formed using a vibration cutting tool according to embodiments of the present invention. 様々なスラブ製品のうちの1つの断面図であり、本発明の実施形態により振動切断工具を用いて形成できる可能性のある輪郭を示す。FIG. 6 is a cross-sectional view of one of various slab products, showing a contour that may be formed using a vibration cutting tool according to embodiments of the present invention. 様々なスラブ製品のうちの1つの断面図であり、本発明の実施形態により振動切断工具を用いて形成できる可能性のある輪郭を示す。FIG. 6 is a cross-sectional view of one of various slab products, showing a contour that may be formed using a vibration cutting tool according to embodiments of the present invention.

以下の考察はすべて、特定の実施形態を記載しているものの、性質上は例示であり、限定するものではないことに注意されたい。   It should be noted that all of the following considerations describe specific embodiments, but are exemplary in nature and not limiting.

本発明は、タイル(内装、外装、床および壁;従来のタイプおよび代替タイプのタイル);壁(内装用と外装用の両方)のモザイク(床モザイクなど)用の舗装被覆材;キッチンベンチトップ;キッチンカウンタ、キッチンベンチ、キッチンアイランド;テーブルトップ;scott systemsなどのティルトアップパネル用の一体型キャスト製品;繊維を含む製品などの付属品を任意に備える、カーテンウォールおよび外装用被覆材、;絶縁タイル;スラブ市場向けのその他のスラブ製品;家具;屋根用タイルまたはスラブおよび/またはその他の適切な用途向けのタイルなど、より小さい製品に分離することができるスラブの製造に関する。   The present invention relates to tiles (interior, exterior, floor and wall; conventional and alternative types of tiles); paving coverings for walls (both interior and exterior) mosaics (such as floor mosaics); kitchen bench tops Kitchen counters, kitchen benches, kitchen islands; table tops; integral cast products for tilt-up panels such as scott systems; curtain walls and exterior coverings, optionally with accessories such as products containing fibers; insulation Tiles; other slab products for the slab market; furniture; manufacturing of slabs that can be separated into smaller products such as roof tiles or slabs and / or tiles for other suitable applications.

セメント材を含むスラブの作製方法の一例は、セメント、細骨材料、微細骨材料および水を混練するステップを含む。細骨材料および/または微細骨材料は、砂を含むケイ酸質材料とすることができる。さらに、セメント混練物は、砕骨材料および/または粉体を含むこともでき、この場合の砕骨材料は、砂であってもよい。   An example of a method for producing a slab containing a cement material includes a step of kneading cement, a fine bone material, a fine bone material, and water. The fine bone material and / or the fine bone material may be a siliceous material including sand. Furthermore, the cement kneaded material can also contain osteoclast material and / or powder, and the osteoclast material in this case can be sand.

セメント混練物の含水量を低減するため、減水作用のある流動化剤を添加することができ、この流動化剤はポリカルボン酸エーテルポリマーとすることができる。減水作用のある流動化剤の量は、セメント混練物の約1から5重量%の間とすることができる。例えば、セメント混練物のセメント含有量が100キログラムとすると、減水作用のある流動化剤の量は、約1キログラムから5キログラムの間とすることができる。減水作用のある流動化剤を使用した場合の水セメント比は、約0.26とすることができる。   In order to reduce the water content of the cement kneaded product, a fluidizing agent having a water reducing action can be added, and the fluidizing agent can be a polycarboxylic acid ether polymer. The amount of fluidizing agent having a water reducing action can be between about 1 and 5% by weight of the cement kneaded product. For example, if the cement content of the cement kneaded product is 100 kilograms, the amount of water-reducing fluidizing agent can be between about 1 kilogram and 5 kilograms. The water-cement ratio when using a fluidizing agent having a water reducing action can be about 0.26.

セメントと細骨材料と微細骨材料の比は、2:2:1とすることができる。例えば、セメント混練物は、セメントを100キログラム、細骨材料を100キログラムおよび微細骨材料を50キログラム含むことができる。さらに、セメント混練物が砕骨材料または粉体のいずれかを含む実施形態では、セメントと細骨材料と微細骨材料と砕砂/または粉体の比は、10:10:5:2とすることができる。例えば、セメント混練物は、セメントを100キログラム、細骨材料を100キログラム、微細骨材料を50キログラムおよび砕骨材または粉体を20キログラム含むことができる。   The ratio of cement, fine bone material and fine bone material can be 2: 2: 1. For example, a cement mix can include 100 kilograms of cement, 100 kilograms of fine bone material, and 50 kilograms of fine bone material. Further, in an embodiment in which the cement kneaded material includes either a crushed material or a powder, the ratio of cement, fine bone material, fine bone material and crushed sand / powder is 10: 10: 5: 2. Can do. For example, a cement mix can include 100 kilograms of cement, 100 kilograms of fine bone material, 50 kilograms of fine bone material and 20 kilograms of aggregate or powder.

当然ながら、最適な結果を生み出す任意の混練物の正確な材料比は、材料の質および適性、ポリカルボン酸系混和剤の質ならびに混練装置の効率に左右されるであろう。   Of course, the exact material ratio of any kneaded product that will produce optimal results will depend on the quality and suitability of the material, the quality of the polycarboxylic acid admixture and the efficiency of the kneading equipment.

さらに別の実施形態では、セメント混練物は、酢剤および/またはエタノール(緩衝液)を含むことができ、これは、セメント混練物の空気含有量を低減するために含まれる。セメント混練物に含有される空気は、気泡の形態とすることができ、酢剤および/またはエタノールがセメント混練物の気泡含有量を低減するようになっている。酢剤および/またはアルコールとセメントの比は、約0.075とすることができる。   In yet another embodiment, the cement mix can include vinegar and / or ethanol (buffer), which is included to reduce the air content of the cement mix. The air contained in the cement kneaded product can be in the form of bubbles, and the vinegar and / or ethanol reduces the bubble content of the cement kneaded product. The ratio of vinegar and / or alcohol to cement can be about 0.075.

材料は、湿潤状態のコンシステンシーになるまで混練される。混練時間は、約3から5分とすることができる。   The material is kneaded until wet consistency is achieved. The kneading time can be about 3 to 5 minutes.

セメント混練物を混練した後、材料を型枠に打ち込んでセメントスラブを作製する。型枠の形状およびサイズは、様々なものであってよく、アルミニウム、スチール、材木、プラスチックおよび/またはアクリルなどの様々な材料からできたものであってよい。1つの実施形態では、型枠は、ガラス製である。   After kneading the cement kneaded material, the material is driven into a mold to produce a cement slab. The shape and size of the formwork may vary and may be made from a variety of materials such as aluminum, steel, timber, plastic and / or acrylic. In one embodiment, the formwork is made of glass.

切断機材が型枠の表面を損傷することがあるため、型枠と共に材料の犠牲層(またはモールドライナー)を使用して、型枠への損傷を防止するまたは少なくとも低減することができる。モールドライナーは、脱型工程の後に廃棄するまたは取り換えることができ、プラスチック、ワックスペーパーまたは切断工具を使用してスラブを切断する際に生じることがある型枠表面への損傷を防止するのに適した任意の材料で形成することができる。   Since the cutting equipment can damage the surface of the mold, a sacrificial layer of material (or mold liner) can be used with the mold to prevent or at least reduce damage to the mold. The mold liner can be discarded or replaced after the demolding process and is suitable for preventing damage to the formwork surface that may occur when cutting slabs using plastic, wax paper or cutting tools Any material can be used.

切断工具による型枠への損傷を防止するほか、モールドライナーは、型枠内に打設される材料からも型枠表面を保護する。この点に関して、モールドライナーは、スラブ製品を脱型した後に型枠表面を洗浄する必要性をなくす。型枠表面を洗浄する必要性を省くことで、このようにしなければこの作業のために負担することになる時間およびコストがなくなる。また、型枠表面に対する損傷および任意の材料の配置をなくすことにより、型枠から製造されたスラブ製品の外観に一貫性が保たれる。   In addition to preventing damage to the mold by the cutting tool, the mold liner also protects the mold surface from the material cast in the mold. In this regard, the mold liner eliminates the need to clean the mold surface after removing the slab product. By eliminating the need to clean the mold surface, there is no time and cost that would otherwise be incurred for this operation. Also, by eliminating damage to the mold surface and the placement of any material, the appearance of the slab product made from the mold remains consistent.

セメント混練物は、型枠内にあるとき、セルフレベリングすることができる。セルフレベリングは、セメント混練物から空気および気泡が抜けるため、継続して約2分から6分かかることがある。混練物から空気の約80%から95%が、手を加えないセルフレベリング工程の過程で抜けると予想される。   The cement kneaded product can be self-leveling when in the mold. Self-leveling may take about 2 to 6 minutes continuously as air and air bubbles escape from the cement kneaded product. About 80% to 95% of the air from the kneaded product is expected to escape during the self-leveling process.

空気および気泡をさらに減らすには、セメント混練物の入った型枠を軽く振動させることによって達成できる。空気および気泡が実質的にセメント混練物の表面に出てこないようになるまで、セメント混練物を振動させることができる。この点に関して、軽い振動は、約3から10秒間とすることができる。いずれにしても、混合物が振動を必要とする程度は、セメント材からスラブを作製する以前の方法と比較して大幅に低下する。振動が必要とされる程度が低下することで、作製工程における重大な変動要素が実質的に減少する。当然ながら、作製工程における任意の変動要素を減少させると、その工程からできる製品の品質および複製性を向上させる効果がある。   Further reduction of air and air bubbles can be achieved by gently shaking the mold containing the cement kneaded mixture. The cement kneaded product can be vibrated until air and air bubbles do not substantially emerge on the surface of the cement kneaded product. In this regard, the light vibration can be about 3 to 10 seconds. In any case, the degree to which the mixture requires vibration is greatly reduced compared to previous methods of making slabs from cement material. By reducing the degree to which vibration is required, significant variables in the fabrication process are substantially reduced. Naturally, reducing any variable in the manufacturing process has the effect of improving the quality and duplication of the product produced by that process.

セメント混練物のレベリングおよび振動に続いて、実質的に半凝固(または実質的に半硬化)状態になるまでセメント混練物を凝固させる。半凝固状態になったとき、セメントスラブをタイルまたはその他の所望の製品に切断することができる。半凝固状態で、セメント材を、所定振動数で振動するナイフまたは鋭利な工具などの切断工具を用いて切断することができる。   Following leveling and vibration of the cement kneaded product, the cement kneaded product is solidified until it is substantially semi-solidified (or substantially semi-cured). When in the semi-solid state, the cement slab can be cut into tiles or other desired products. In the semi-solid state, the cement material can be cut using a cutting tool such as a knife or sharp tool that vibrates at a predetermined frequency.

所定振動数は、超音波振動数とすることができ、この振動数は、20kHzから40kHzの範囲とすることができる。超音波切断工具は、ハンドヘルドタイプであってもよいし、あるいはコンピュータ制御した自動切断機など、自動化した機械に組み入れられてもよい。   The predetermined frequency can be an ultrasonic frequency, which can be in the range of 20 kHz to 40 kHz. The ultrasonic cutting tool may be handheld or incorporated into an automated machine, such as a computer controlled automatic cutting machine.

超音波振動数で振動している刃を使用することで、切断する際に刃にくっつくセメント材がごくわずかになるまたは実質的になくなるはずである。これによって、刃を洗浄する必要がなくなり、切断工程の過程でスラブから除去されるセメント材がわずかになるまたは実質的になくなるはずである。当然ながら、これは、切断工程の過程で滑らかに分離せずに、スラブ材が分裂したり波打ちができたり、あるいは変形したりすることがないように、補佐することにもなる。   By using a blade that vibrates at an ultrasonic frequency, there should be very little or no cement material sticking to the blade when cutting. This eliminates the need to clean the blade and should eliminate or substantially eliminate the cement material that is removed from the slab during the cutting process. Of course, this also helps to prevent the slab material from splitting, wavy, or deforming without being smoothly separated during the cutting process.

図1に示すように、セメントスラブ(2)を、型枠(1)内に形成でき、切断デバイス(5)に適合する刃(4)などの切断工具を用いて切断することができる。切断デバイス(5)は、超音波切断デバイスとすることができる。   As shown in FIG. 1, a cement slab (2) can be formed in a mold (1) and can be cut using a cutting tool such as a blade (4) that is compatible with a cutting device (5). The cutting device (5) can be an ultrasonic cutting device.

刃(4)は、セメントスラブ(2)を所望の形状に切断する。図1に示した例示的実施形態では、切断部(3)は、不規則な形状をしており、湾曲した形状である。スラブは、半凝固状態にある間に切断されるため、切断部(3)は、湾曲線および鋭利な角を含む多くの異なる形状であってもよい。これは、スラブから一部を取り除いてキッチンベンチトップとして使用し、この部分に続けてシンクまたはタップウェアを合わせるなど、湾曲形状が必要な場合に特に有用である。   The blade (4) cuts the cement slab (2) into a desired shape. In the exemplary embodiment shown in FIG. 1, the cutting part (3) has an irregular shape and a curved shape. Since the slab is cut while in the semi-solid state, the cut (3) may have many different shapes including curved lines and sharp corners. This is particularly useful when a curved shape is required, such as removing a portion from the slab and using it as a kitchen bench top followed by a sink or tapware.

図1は、下地7、モールドライニングを形成する材料層9および型枠保持壁10を含む、型枠の様々な他の構成要素も示している。下地7は、打設材料に表面を向けていなければならず、「脱型直後の製品(off−form)」を作る型枠に使用するのに許容されるものである。図1の実施形態では、下地7は、打設材料に対して極めて一様な表面を向けているガラスシートである。   FIG. 1 also shows various other components of the mold, including the substrate 7, the material layer 9 forming the mold lining, and the mold retaining wall 10. The base 7 must have its surface facing the casting material and is acceptable for use in a mold making a “off-form”. In the embodiment of FIG. 1, the substrate 7 is a glass sheet that has a very uniform surface facing the casting material.

切断工具4から下地7を保護するため、下地7の表面にモールドライニング9を施す。図1の実施形態では、モールドライニング9を、工具を用いて下地7に施し、モールドライニング9と下地7との間のいかなる空気も実質的に除去されるようにする。   In order to protect the base 7 from the cutting tool 4, a mold lining 9 is applied to the surface of the base 7. In the embodiment of FIG. 1, the mold lining 9 is applied to the substrate 7 using a tool so that any air between the mold lining 9 and the substrate 7 is substantially removed.

ライニング9を施した後、保持壁10を形成する。図1の実施形態では、保持壁10を、可鍛性かつ速乾性のアクリル材で形成する。凝結すると、壁10は、比較的柔らかく可鍛性のある状態で残るため、容易に取り外すことができる。   After the lining 9 is applied, the holding wall 10 is formed. In the embodiment of FIG. 1, the holding wall 10 is formed of a malleable and quick-drying acrylic material. Once set, the wall 10 remains relatively soft and malleable and can be easily removed.

超音波切断工具は、半凝固状態のセメント材を切断できる薄刃とすることができる。さらに、材料の切断は、1分当たり約4メートルから8メートルまたはこれ以上の割合で行うことができる。   The ultrasonic cutting tool can be a thin blade capable of cutting a semi-solid cement material. In addition, the material can be cut at a rate of about 4 to 8 meters or more per minute.

セメント材を、実質的に半凝固状態に養生し、その後、セルフレベリングおよび/または振動を行う。この養生工程部分は、摂氏約21度の室温で約30分から1時間とすることができる。これよりも高い室温では、養生時間が加速することがある。セメントスラブの切断は、セメント材を型枠の中に打ち込んだ後であればいつ行ってもよいが、セメント材を平らにしなければならず、空気および/または気泡を排出および/または除去できるようにし、セメント材を、半凝固状態になるように十分に養生しなければならないことを理解することが重要である。   The cement material is cured to a substantially semi-solid state, followed by self-leveling and / or vibration. This curing process portion can be about 30 minutes to 1 hour at room temperature of about 21 degrees Celsius. Higher room temperatures may accelerate the curing time. The cement slab may be cut at any time after the cement material is driven into the formwork, but the cement material must be flattened so that air and / or air bubbles can be discharged and / or removed. It is important to understand that the cement material must be sufficiently cured to be in a semi-solid state.

セメント材については、切断機をセメント材に当てることによって、また、材料を切断したときにこの材料が変形せず、かつ/または切断部の上もしくは周囲に一体となって融合しないことを確認することによって、切断に対する適性を評価することができる。   For cement material, ensure that the material does not deform and / or fuse together on or around the cut by applying a cutting machine to the cement material and when the material is cut Thus, the suitability for cutting can be evaluated.

セメントスラブは半凝固状態のときに切断されるため、硬化状態の材料を切断するダイヤモンド鋸刃を使用する必要がある以前の切断方法と比較して、セメント材にかかる応力が実質的に低減されることがわかるであろう。セメント材にかかる応力が低減される結果、セメントスラブのチッピングおよび破損はなくなる、または少なくとも実質的に低減されるはずである。さらに、本発明の切断工程の過程で切断工具に接着するセメント材は、実質的にない。   Because cement slabs are cut when in the semi-solid state, the stress on the cement material is substantially reduced compared to previous cutting methods that require the use of a diamond saw blade to cut the hardened material. You will understand. As a result of the reduced stress on the cement material, chipping and breakage of the cement slab should be eliminated or at least substantially reduced. Furthermore, there is substantially no cement material that adheres to the cutting tool in the course of the cutting process of the present invention.

セメントスラブは、様々なサイズおよび形状をしたタイルに切断されてもよい。形状には、湾曲形状および円形状などがあってよく、タイルは、鋭利な角を有するものに作製されてもよい。   The cement slab may be cut into tiles of various sizes and shapes. The shape may include a curved shape and a circular shape, and the tile may be made to have a sharp corner.

図2には、保持壁または下地およびモールドライニングのないスラブを示している。しかしながら、図2は、2本の長手方向の直線切断部(14および16)および多数の横断方向の直線切断部(18、20、22および24)で切断された材料スラブ12を示し、その結果、スラブ12は、15枚の別々の正方形または長方形のタイル製品に切断されている。   FIG. 2 shows a slab without a retaining wall or substrate and mold lining. However, FIG. 2 shows the material slab 12 cut with two longitudinal straight cuts (14 and 16) and a number of transverse straight cuts (18, 20, 22 and 24), the result of which is shown in FIG. The slab 12 is cut into 15 separate square or rectangular tile products.

当然ながら、振動切断工具を使用して、打設したスラブの上面に対して実質的に垂直ではなく、角度をつけてスラブ材を切断してもよい。   Of course, a vibration cutting tool may be used to cut the slab material at an angle rather than substantially perpendicular to the top surface of the slab placed.

図3には、保持壁、下地またはモールドライニングのないスラブ26を、再度示している。しかしながら、図3は、長手方向の切断部(28、30)および4本の横断方向の切断部(31、32、33および34)を有するスラブ26を示し、それぞれの識別された長手方向の切断部には、スラブ26の表面に対して角度をつけて配置された振動ナイフの刃が2箇所通過している。例えば、長手方向の切断部28は、実際に、振動ナイフの刃が別々の2箇所を通過しているため、逆「V」字型の切断部ができている。型枠から取り外された個々のスラブ製品は、個々のスラブ製品の表面に対して傾斜した壁を有することになる。図2のスラブ12からできた個々のタイルと比較して、図3のスラブ26からできた個々のタイルは、エッジが傾斜した壁を有することになり、この壁は、図2に示すスラブ12からできたタイル製品と比較して、タイルの上面(打設されたスラブの底面)のチッピングに対してより高い耐性を有するようになる。   In FIG. 3, the slab 26 without the retaining wall, underlayer or mold lining is again shown. However, FIG. 3 shows a slab 26 having longitudinal cuts (28, 30) and four transverse cuts (31, 32, 33 and 34), each identified longitudinal cut. Two blades of a vibrating knife arranged at an angle with respect to the surface of the slab 26 pass through the part. For example, the cutting section 28 in the longitudinal direction is actually an inverted “V” -shaped cutting section because the blade of the vibrating knife passes through two separate locations. Individual slab products removed from the formwork will have walls that are inclined relative to the surface of the individual slab products. Compared to the individual tiles made from the slab 12 of FIG. 2, the individual tiles made of the slab 26 of FIG. 3 will have walls with sloped edges, which walls are shown in FIG. Compared with tile products made from the above, it has a higher resistance to chipping on the top surface of the tile (the bottom surface of the slabs placed).

関連技術分野の当業者には、半凝固状態のスラブを振動切断工具を用いて切断することで、現在のスラブ製品の製造方法と比較して、著しく高い柔軟度が得られることが理解されるであろう。例えば、図4Aには、様々な形状のスラブ製品を描いたスラブの図を示している。この点に関して、個々のスラブ製品は、円形、三角形および菱形などの様々な形状をしている。これらの製品はそれぞれ、壁が傾斜したスラブから切断されることができ、この特定の例では、本発明によって得られる柔軟度が明確に示されている。なぜなら、どのような時点であっても、特定の製造要件に応じて、単一のスラブから様々な異なる形状のスラブ製品を生み出すことができるからである。   Those skilled in the related art will understand that cutting a semi-solid slab with a vibration cutting tool provides significantly higher flexibility compared to current methods of manufacturing slab products. Will. For example, FIG. 4A shows a slab diagram depicting slab products of various shapes. In this regard, individual slab products have various shapes such as circles, triangles and diamonds. Each of these products can be cut from a slab with inclined walls, and in this particular example, the flexibility provided by the present invention is clearly demonstrated. This is because a variety of different shaped slab products can be produced from a single slab at any point in time, depending on the specific manufacturing requirements.

さらに、図4Aに示したスラブ36には、現在の作製方法では製造が非常に困難な、または少なくとも、相当量の廃棄物を出すことなく製造することが困難な、形状および構造であるスラブ製品が含まれている。例えば、ダイヤモンド鋸刃を用いてスラブから菱形タイルを切断することは困難であるという点で、菱形タイルは、特に珍しいものである。この点に関して、ダイヤモンド切断刃を用いた切断工程の過程でタイルに与えられる物理的応力により、一般に、タイルの壁同士の交差が鋭角を規定する点で、菱形タイルの領域にチッピングの形態での損傷を生じることになるため、現在の作製方法で菱形タイルを作製することは非常に困難である。   Furthermore, the slab 36 shown in FIG. 4A has a slab product that is shaped and structured that is very difficult to manufacture with current manufacturing methods, or at least difficult to manufacture without producing significant amounts of waste. It is included. For example, rhombus tiles are particularly unusual in that it is difficult to cut a rhombus tile from a slab using a diamond saw blade. In this regard, the physical stress applied to the tile in the course of the cutting process using a diamond cutting blade generally results in chipping in the area of the rhombus tile in that the intersection of the tile walls defines an acute angle. It would be very difficult to make rhombus tiles with current production methods because they would cause damage.

このような理由から、湾曲形状および/または尖った部分のあるタイルを製造する手法は、高圧のウォータージェットを使用してスラブから特定の所望形状を切断するものである。しかしながら、この手法は、タイルのようなスラブ製品を作製するにあたり商業的に実行不可能にする多くの欠点を備えている。一般に、タイルを作製するこの手法は、特別な要求またはプレミアム価格が予想される1つのデザインのみに対して使用されているにすぎない。   For this reason, a technique for producing curved tiles and / or pointed tiles is to cut a specific desired shape from the slab using a high pressure water jet. However, this approach has a number of disadvantages that make it commercially impractical for making slab products such as tiles. In general, this approach of making tiles is only used for one design where special demands or premium prices are expected.

図4Aを見ればわかるように、本発明のこの実施形態による、スラブから特定形状のスラブ製品を切断することに対して可能な柔軟度は、振動切断工具の位置および通過を制御する能力によって制限されるだけである。一実施形態では、振動切断工具は、ロボットアームまたはCNC機械によって制御され、どのような特定の作製要求に対しても、スラブから切断されるスラブ製品の形状および/または構造を規定する適切な制御プログラムを選択することが必要なだけである。   As can be seen in FIG. 4A, the degree of flexibility possible for cutting a particular shaped slab product from a slab according to this embodiment of the invention is limited by the ability to control the position and passage of the vibration cutting tool. It is only done. In one embodiment, the vibration cutting tool is controlled by a robotic arm or CNC machine and appropriate controls defining the shape and / or structure of the slab product to be cut from the slab for any particular production requirement. It is only necessary to select a program.

制御システムは、切断工具がスラブを通過する経路を決定し、スラブの任意の領域に対して特別な切断工具の選択も制御できる。制御システムは、マイクロプロセッサ、およびロボットアームを制御する命令コードを格納するためのメモリデバイスを備える。命令コードは、CD−ROM、DVD−ROM、半導体メモリ、またはハードディスクなどの情報キャリアに、確実に組み入れられることができる。このようなコンピュータプログラム製品は、データ処理装置に対し、本明細書に記載の1つ以上の動作を実行させることができる。メモリは、本明細書に記載の1つ以上の方法行為をプロセッサに実施させる1つ以上のプログラムを符号化することができる。さらに、本明細書に記載の主題を、様々な機械を使用して実施することができる。   The control system can determine the path that the cutting tool passes through the slab and can also control the selection of special cutting tools for any region of the slab. The control system includes a microprocessor and a memory device for storing instruction codes for controlling the robot arm. The instruction code can be reliably incorporated into an information carrier such as a CD-ROM, DVD-ROM, semiconductor memory, or hard disk. Such a computer program product can cause a data processing device to perform one or more operations described herein. The memory may encode one or more programs that cause the processor to perform one or more method actions described herein. Further, the subject matter described herein can be implemented using a variety of machines.

上記の実装に対して選択した態様、特徴および構成要素は、メモリに格納されているものとして説明している。しかしながら、装置および/またはシステムのすべてまたは一部は、本方法を実装するための論理回路(コンピュータ実行可能命令など)を含め、多様な機械またはコンピュータ可読媒体上に格納され、これらに分配され、またはこれらから読み出されることができる。媒体には、ハードディスク、フラッシュメモリ、フロッピーディスク、または今後開発されるものなどのストレージデバイスなどがあってよい。論理回路は、一過性または一過性ではない信号に符号化されることもでき、この信号は、発信元から発信先へ伝播する際に論理回路を符号化する。   The aspects, features and components selected for the above implementation are described as being stored in memory. However, all or part of the apparatus and / or system may be stored on and distributed over a variety of machines or computer-readable media, including logic circuitry (such as computer-executable instructions) for implementing the method, Or they can be read from. The medium may include a hard disk, a flash memory, a floppy disk, or a storage device such as a future development. The logic circuit can also be encoded into a signal that is transient or not transient, and this signal encodes the logic circuit as it propagates from the source to the destination.

装置および/またはシステムを実装する論理回路は、ハードウェアおよびソフトウェアの任意の組み合わせを含むことができ、両者は、実装によって幅広く異なっていてもよい。例えば、プロセッサを、マイクロプロセッサ、またはマイクロコントローラ、DSP、特定用途の集積回路(ASIC)、離散論理回路、またはその他のタイプの回路もしくは論理回路の組み合わせとして実装することができる。同じように、メモリは、DRAM、SRAM、フラッシュメモリまたはその他の任意のタイプのメモリとすることができる。装置および/またはシステムの機能性は、複数のコンピュータシステムに分配されてもよい。パラメータ、データベース、およびその他のデータ構造は、別々に格納され管理されることができ、単一のメモリまたはデータベースに組み込まれることができ、あるいは多くの異なる方法で論理的かつ物理的に整理されることができる。記載した論理回路のいずれも、単一プログラムの一部であるプログラムを用いて、別々のプログラムとして実装されるか、あるいはいくつかのメモリプロセッサに分配されることができる。論理回路は、ダイナミックリンクライブラリ(DLL)、アプリケーションプログラミングインターフェース(API)、またはその他のライブラリなど、ソフトウェアライブラリの中に整理されることができる。   The logic circuitry that implements the devices and / or systems can include any combination of hardware and software, and both may vary widely depending on the implementation. For example, the processor may be implemented as a microprocessor or microcontroller, DSP, application specific integrated circuit (ASIC), discrete logic circuit, or other type of circuit or combination of logic circuits. Similarly, the memory can be DRAM, SRAM, flash memory or any other type of memory. Device and / or system functionality may be distributed across multiple computer systems. Parameters, databases, and other data structures can be stored and managed separately, can be embedded in a single memory or database, or logically and physically organized in many different ways be able to. Any of the described logic circuits can be implemented as separate programs or distributed to several memory processors using a program that is part of a single program. The logic circuitry can be organized in a software library, such as a dynamic link library (DLL), application programming interface (API), or other library.

図4Aのスラブ36で規定されるスラブ製品はそれぞれ、傾斜壁を有し、これは図4Bにも示しており、図4Bは、線4B−4Bで規定されスラブの上面に対して直角にスラブ36を通って延びる平面を通る断面の平面図である。   Each slab product defined by slab 36 of FIG. 4A has an inclined wall, which is also shown in FIG. 4B, which is defined by line 4B-4B and slab perpendicular to the top surface of the slab. FIG. 6 is a plan view of a cross section through a plane extending through 36.

図4Bでは、スラブ36は、スラブ36から切断された2つの円形タイル(38、40)を有する。円形タイル38および40を規定するためにスラブ36に円形切断部を付与した上で、振動切断刃を、スラブ36の上面に対して角度をつけて配置し、スラブ36から傾斜壁を有する円形タイル38および40を切断した。それぞれの円形タイル38および40の傾斜壁を、図4Bに切断部42、44、46および48として示している。   In FIG. 4B, the slab 36 has two circular tiles (38, 40) cut from the slab 36. A circular tile having a circular cut in the slab 36 to define the circular tiles 38 and 40 and having an oscillating cutting blade angled with respect to the top surface of the slab 36 and having an inclined wall from the slab 36. 38 and 40 were cut. The inclined walls of each circular tile 38 and 40 are shown as cuts 42, 44, 46 and 48 in FIG. 4B.

柔軟度が高いスラブから異なる形状のタイル製品を切断することに加え、本発明により、図3、図4Aおよび図4Bに示した傾斜壁のほか、様々な輪郭を有するスラブ製品を生成することも可能になる。この点に関して、図5Aから図5Fには、様々なスラブ製品の輪郭を示している。   In addition to cutting tile products of different shapes from highly flexible slabs, the present invention can also produce slab products with various contours in addition to the inclined walls shown in FIGS. 3, 4A and 4B. It becomes possible. In this regard, FIGS. 5A through 5F show the outlines of various slab products.

図5Aには、図3に示すスラブから脱型したような傾斜壁を有するスラブ製品を示し、傾斜壁の角度は、水平面から約80度である。前述したように、傾斜壁を有するタイルを生成することにより、壁と上面との交点(50)でのタイルへのチッピング損傷に対する耐性が増したタイルになる。しかしながら、本発明は、所望の輪郭を有するタイルまたはスラブ製品の作製に対して極めて高い柔軟度を提供するものである。   FIG. 5A shows a slab product having an inclined wall that has been removed from the slab shown in FIG. 3, and the angle of the inclined wall is about 80 degrees from the horizontal plane. As described above, producing a tile having an inclined wall results in a tile that is more resistant to chipping damage to the tile at the intersection (50) of the wall and the top surface. However, the present invention provides a very high degree of flexibility for the production of tiles or slab products having a desired contour.

例えば、図5Bは、一方の端部の壁が垂直面から約45度傾斜しているスラブ製品を示す。この種の輪郭は、壁のコーナーをマイターカットしたエッジで被覆して、同様の輪郭をした2枚の壁タイルが壁のコーナーで共に隣接できるように使用する壁タイル向けに特に有用であり、これによって壁のコーナー付近に比較的連続して敷設したタイルの外観を形成する。   For example, FIG. 5B shows a slab product with one end wall inclined about 45 degrees from the vertical plane. This type of contour is particularly useful for wall tiles where the wall corners are covered with miter-cut edges so that two similarly contoured wall tiles can be adjacent together at the wall corners, This forms the appearance of tiles laid relatively continuously near the corners of the wall.

このほか、図5Bに示す輪郭は、階段の踏み板を製造する場合に有用となることがあり、この場合、マイターカットしたエッジは、階段の蹴上げ板を形成する同様の輪郭をした別のスラブ製品と隣接するように使用される。   In addition, the contour shown in FIG. 5B may be useful when manufacturing a stair tread, in which case the miter cut edge is another slab product with a similar contour that forms a stair lift plate. Used to be adjacent.

この点に関して、本発明により図5Cに示す輪郭を生成することも可能であり、この輪郭も、階段の踏み板に使用することができ、この場合の輪郭は、一般に「Bull Nose(丸い角)」と呼ばれ、輪郭が丸く、万一使用者が転倒して階段の踏み板の丸くなった表面に衝撃を与えても、階段の使用者に対する安全上のリスクが軽減される。当然ながら、図5Cに示す輪郭を生み出す際には、丸いまたは湾曲した振動ナイフの刃の形態である振動切断デバイスを使用することが好ましい。さらに、図5Cに示すような輪郭を生み出す際には、振動切断工具をスラブ製品のエッジに沿って何度も往復させて所望の輪郭を生成し、切断工具を連続的に通過させることで除去されるスラブ材の量を比較的少なくする必要があることがある。   In this regard, it is also possible to generate the contour shown in FIG. 5C according to the present invention, which can also be used for the stair tread, in which case the contour is generally “Bull Nose”. It is said that the safety risk for the user of the stairs is reduced even if the user falls and gives an impact to the rounded surface of the step board of the stairs. Of course, it is preferred to use a vibration cutting device in the form of a round or curved oscillating knife blade in producing the profile shown in FIG. 5C. Furthermore, when creating a contour as shown in FIG. 5C, the vibration cutting tool is reciprocated along the edge of the slab product many times to create the desired contour and removed by passing the cutting tool continuously. It may be necessary to reduce the amount of slab material that is produced.

図5Dには、エッジを面取りしたタイルの輪郭を示している。さらに、図5Eは、エッジに段を付したタイルを示しており、これは、有用でありかつ/または所望の美的効果を生み出すことができる。図5Eに示す輪郭の場合、振動切断工具をスラブ製品のエッジに沿って何度も往復させる必要があることがあり、さらに、このようなエッジの輪郭を生み出す際には、切断工程の過程または切断工程後のいずれかでスラブ材を除去し、振動切断工具がスラブ材をさらに必要なだけ切断できるように十分な使用可能スペースを設けて、所望の輪郭を生み出す必要があることがある。   FIG. 5D shows the outline of a tile with chamfered edges. Further, FIG. 5E shows tiles with stepped edges, which can be useful and / or produce the desired aesthetic effect. In the case of the contour shown in FIG. 5E, it may be necessary to reciprocate the vibration cutting tool many times along the edge of the slab product, and further to create such an edge contour, It may be necessary to remove the slab material either after the cutting process and provide sufficient usable space to allow the vibration cutting tool to cut the slab material as much as necessary to create the desired contour.

図5Fには、さらに別のスラブ製品の輪を示しており、この特定の事例では、振動切断工具は、筒状または略筒状デバイスの形態であって、鋭利なエッジがこの筒状または略筒状デバイスの周縁に沿って延びる形態を取ることができる。   FIG. 5F shows yet another slab product wheel, in this particular case, the vibration cutting tool is in the form of a cylindrical or substantially cylindrical device, with a sharp edge in this cylindrical or substantially cylindrical shape. It can take the form extending along the periphery of the tubular device.

図5Aから図5Fに示した任意の輪郭またはすべての輪郭に対して、図示した輪郭が、スラブ製品のそれぞれのエッジでスラブ製品を切断することによって生み出されるように、幅がおおよそ所望のものである型枠を生み出すことが好ましいかもしれない。これは特に、図5C、図5D、図5Eおよび図5Fに示した輪郭の場合にあてはまり、この場合の輪郭は、打設されたスラブの底面として形成されるタイルの上面から延びていることが求められる。これらの場合、スラブを半凝固状態になるまで養生すると、振動切断工具を使用して可鍛性のアクリル材で形成された保持壁を取り外し、スラブ材のエッジを露出させ、振動切断工具が入れるようにして所望のエッジの輪郭を生み出すことができる。この特定の方法を達成する本発明の一実施形態では、型枠の保持壁および任意の余分な材料を切断し、切り取ってスラブ製品のエッジを形成するとき、スラブから不要な材料を分離する切断工程の過程または切断工程の後のいずれかで、除去したい材料を除去することができる。スラブ材の除去は、切断デバイスおよび切断工具を操縦するロボットアームを用いて達成してもよい。   For any or all of the contours shown in FIGS. 5A-5F, the width is approximately as desired so that the illustrated contour is produced by cutting the slab product at each edge of the slab product. It may be preferable to create a formwork. This is especially true in the case of the contours shown in FIGS. 5C, 5D, 5E and 5F, where the contours may extend from the top surface of the tile formed as the bottom surface of the cast slab. Desired. In these cases, when the slab is cured until it is semi-solidified, the vibration cutting tool is used to remove the retaining wall formed of malleable acrylic material, expose the edge of the slab material, and the vibration cutting tool is inserted Thus, a desired edge contour can be generated. In one embodiment of the present invention that accomplishes this particular method, the cutting that separates unwanted material from the slab when cutting the mold retaining wall and any excess material and cutting it to form the edge of the slab product. The material to be removed can be removed either during the process or after the cutting process. Removal of the slab material may be accomplished using a robotic arm that steers the cutting device and cutting tool.

しかしながら、本発明の他の実施形態では、スラブを打設し、最初の養生工程を開始すると、打設スラブの上面に手を加えて、この打設スラブの上面をスラブ製品の上面として許容できる見栄えにする。この点に関して、打設スラブの上面をこすったり磨いたりして、スラブ製品に適切な表面にすることができる。このような表面がスラブ製品の上面として許容されるものである場合は、図5Bから図5Fに示した輪郭を生み出すことは、製造が幾分容易である。   However, in another embodiment of the present invention, when the slab is placed and the initial curing process is started, the top surface of the placement slab can be allowed to be used as the top surface of the slab product by modifying the top surface of the placement slab. Make it look nice. In this regard, the top surface of the cast slab can be rubbed or polished to provide a suitable surface for the slab product. If such a surface is acceptable as the top surface of a slab product, it is somewhat easier to produce the contours shown in FIGS. 5B-5F.

半凝固状態である間にセメントスラブを切断すると、ダイヤモンド工具などの高価な切断設備の使用を必要とせず、切断時間が削減される。また、切断に必要な水量は、実質的に低減されるか、あるいは全面的になくすことができる。これには、以前はコストのかかる処理および/または処分が必要であった廃水が、ほとんどまたはまったく産出されないという新たな利点がある。   Cutting the cement slab while in a semi-solid state does not require the use of expensive cutting equipment such as a diamond tool and cuts the cutting time. Also, the amount of water required for cutting can be substantially reduced or eliminated entirely. This has the new advantage that little or no wastewater has been produced that previously required costly treatment and / or disposal.

実質的に半凝固状態である間にセメントスラブを切断すると、以前の切断方法と比較して消費エネルギーが大幅に減る。上記の利点の多くは、作製コストの削減にもつながる可能性がある。これは特に、モザイクタイル(すなわち比較的小寸法のタイル)の場合にあてはまることである。現在、ダイヤモンド鋸刃を使用してスラブからモザイクタイルを切断する際に生じる損失は、膨大である。そのため、モザイクタイルはプレミアム価格になる。なぜなら、現在許容されている方法を使用して作製過程で生じる損失の割合は、作製過程の損傷および鋸刃によって除去される材料が原因で、50%から60%にものぼることがあるからである。モザイクタイル作製に対する平均生産高が40%から50%であることに伴い、モザイクタイルには破格の高値が付けられているため、モザイクタイルは建物の建築にはほとんど使用されていない。   Cutting the cement slab while in a substantially semi-solid state significantly reduces energy consumption compared to previous cutting methods. Many of the above advantages can also lead to reduced manufacturing costs. This is especially true in the case of mosaic tiles (ie, tiles with relatively small dimensions). Currently, the loss that occurs when cutting a mosaic tile from a slab using a diamond saw blade is enormous. As a result, mosaic tiles have a premium price. This is because the percentage of loss that occurs during the fabrication process using currently accepted methods can range from 50% to 60% due to damage in the fabrication process and the material removed by the saw blade. is there. Mosaic tiles are rarely used in building construction, as the average yield for making mosaic tiles is between 40% and 50%, as mosaic tiles are given exceptional prices.

当然ながら、本発明のシステムおよび方法を使用してモザイクタイルを作製すると、ダイヤモンド鋸刃を用いてスラブからザイクタイルを切断するのと比較して、仮想的に損失のない(または少なくとも実質的に損失の少ない)より高い生産高になる。   Of course, making mosaic tiles using the systems and methods of the present invention is virtually lossless (or at least substantially lossless) compared to cutting a zyctile from a slab using a diamond saw blade. (Higher output).

セメントスラブを打設して、厚みが約3mmから6mmであるスラブ製品を作ってもよい。これには、新規かつ革新的な製品を生み出す可能性がある。   A cement slab may be cast to produce a slab product having a thickness of about 3 mm to 6 mm. This has the potential to create new and innovative products.

さらに、加工過程で製品に生じる応力が少なくなる結果、材料を実質的により強くすることができる。同じく、これによって、製品を設置する最中にコーナーが破損するなどの問題を少なくすることができる。   Further, the material can be substantially strengthened as a result of less stress on the product during the processing. Similarly, this can reduce problems such as breakage of corners during product installation.

このほか、セメント材の作製に大骨材片を使用しないため、ひび割れ(ヘアラインクラックなど)の進行が遅いことに関連する設置後の問題が減る可能性がある。   In addition, since a large aggregate piece is not used for producing a cement material, there is a possibility that problems after installation related to slow progress of cracks (hairline cracks, etc.) may be reduced.

細材料および/または微細材料は、石灰石、花崗岩または大理石を含んでいてもよい。セメント混練物には、これらの材料のいくつかもしくはすべての組み合わせまたはその他のケイ酸質材料を含めてもよい。   The fine material and / or fine material may comprise limestone, granite or marble. The cement mix may include some or all combinations of these materials or other siliceous materials.

セメントスラブに対して、厚みの一貫性を評価および/または校正することもできる。所望の厚みよりも厚い(高い)セメントスラブの任意の領域を、除去することができる。除去は、切断工具として作用するチーズおろしタイプのデバイスで実行することができる。しかしながら、セメントスラブの厚みを評価および/もしくは校正するため、ならびに/またはより厚いスラブの領域から材料を除去するための任意の要件は、本発明によるスラブの作製方法により実質的に最小限に抑えられるか、あるいはなくなるはずであることがわかるであろう。   Thickness consistency can also be evaluated and / or calibrated for cement slabs. Any area of the cement slab that is thicker (higher) than desired can be removed. Removal can be performed with a cheese grated type device that acts as a cutting tool. However, any requirement to evaluate and / or calibrate the thickness of the cement slab and / or remove material from the thicker slab area is substantially minimized by the method of making a slab according to the present invention. You will see that it should be done or gone.

厚みを平坦にするために、厚みを評価および/もしくは校正し、ならびに/またはセメント材を除去することは、スラブをタイルの形に切断する前または後に行うことができる。しかしながら、セメント材の評価および/または除去は、セメントスラブが半硬化(半凝固)状態にある間に行い、これによって、製品が受ける応力は、硬化した製品と比較して少なくなる。   To flatten the thickness, evaluating and / or calibrating the thickness and / or removing the cement material can be done before or after cutting the slab into tiles. However, the evaluation and / or removal of the cement material is performed while the cement slab is in a semi-cured (semi-solidified) state, thereby reducing the stress experienced by the product compared to the cured product.

セメントスラブを切断した後、タイルを約20から24時間保管し、これによってタイルなどの製品をさらに硬化させる。タイルは硬化するため、型枠から取り外すことができる。   After cutting the cement slab, the tile is stored for about 20 to 24 hours, thereby further curing the product, such as a tile. As the tile hardens, it can be removed from the formwork.

代替実施形態では、本発明を使用して、プラスターボードを作製することができる。この実施形態では、プラスターボードを型枠内で作製でき、この場合、プラスターボードのライナーボードの第1の面を型枠内に設置し、プラスター材(石膏など)を型枠の中で第1のライナーボードの上に打設し、その後、プラスターボードのライナーボードの第2の面をプラスター材の上に設置して、ライナーボードの間にプラスター材を挟む「サンドイッチ」を形成する。   In an alternative embodiment, the present invention can be used to make a plasterboard. In this embodiment, the plasterboard can be produced in the mold, in which case the first surface of the linerboard of the plasterboard is placed in the mold and the plaster material (such as plaster) is the first liner in the mold. The second side of the plasterboard liner board is then placed on the plaster material to form a “sandwich” that sandwiches the plaster material between the liner boards.

次に、プラスター材が半凝固状態にある間に、所定振動数で振動する刃を用いてプラスターボードを切断する。この刃は、ライナーボードの第1の面および第2の面も切断する。   Next, the plaster board is cut using a blade that vibrates at a predetermined frequency while the plaster material is in a semi-solid state. The blade also cuts the first side and the second side of the linerboard.

このように、形状が様々なプラスターボードを形成することも可能であり、プラスター材が完全に、または実質的に完全に凝固したときにプラスターボードを切断するのであれば、これらの形状を形成することは実質的にさらに困難になる   In this way, it is also possible to form plasterboards of various shapes, and if the plasterboard is cut when the plaster material is completely or substantially completely solidified, it is not possible to form these shapes. Practically even more difficult

本発明は、様々な利点を具現化し、特に、既存の工程と比較して、効率的かつ低コストのスラブ製品の製造を可能にするものである。例えば、半凝固状態のスラブ材を切断することにより、ダイヤモンド刃を用いてスラブを切断する際の応力および衝撃に十分耐え得る程度までスラブを硬化させるようにする必要がなくなる。これには、打設から切断までのスラブの加工に介入する必要がなくなる上に、現在の製造工程で通常使用されている混練および校正/切断用の高価な設備を設ける必要性も省かれるという二重の利点がある。   The present invention embodies various advantages and, in particular, enables the manufacture of slab products that are efficient and low cost compared to existing processes. For example, by cutting a semi-solidified slab material, it is not necessary to harden the slab to the extent that it can sufficiently withstand the stress and impact when cutting the slab using a diamond blade. This eliminates the need to intervene in the processing of the slab from casting to cutting, and eliminates the need for expensive equipment for kneading and calibration / cutting that is normally used in current manufacturing processes. There are double advantages.

さらに、切断工程の過程でスラブから除去される材料の量を低減する、または仮想的になくすことによって、製造工程で、余分な材料を捕捉して切断面から取り去るための水を使用する必要がなくなる。これによって、水濾過設備および通常このようなシステムに必要な継続的メンテナンスに対する必要性もなくなる。   In addition, the manufacturing process must use water to capture and remove excess material from the cut surface by reducing or virtually eliminating the amount of material removed from the slab during the cutting process. Disappear. This also eliminates the need for water filtration equipment and the ongoing maintenance usually required for such systems.

大型の重量設備に対する必要性、または排水および処理システムに対する必要性が省かれることにより、特別目的で建設された施設でスラブ製品を製造する必要がなくなる。これとは対照的に、本発明によるスラブ製品の製造であれば、スラブ材の半凝固状態での切断を達成するために必要な設備を収容できるどのような施設でも実施することができる。この点に関して、このような設備を動作させるための電力消費は、現在必要なものよりも実質的に少ない。さらに、打設工程の後すぐに切断工程を実行できるようにすることで、養生のためにスラブを一時的に保管することで生じる集中的な手動操作がなくなり、切断してよい時間までスラブを保管する必要性もなくなる。   By eliminating the need for large heavy equipment or for drainage and treatment systems, it is no longer necessary to produce slab products in specially constructed facilities. In contrast, the production of a slab product according to the invention can be carried out in any facility that can accommodate the equipment necessary to achieve a semi-solid cutting of the slab material. In this regard, the power consumption for operating such equipment is substantially less than what is currently required. In addition, by enabling the cutting process to be performed immediately after the placing process, there is no intensive manual operation caused by temporarily storing the slab for curing, and the slab can be cut until it can be cut. There is no need for storage.

セメントスラブまたはプラスターボード以外の材料スラブを作製する際に上記の方法を適用できることが、当業者には理解されるであろう。   One skilled in the art will appreciate that the above method can be applied in making material slabs other than cement slabs or plasterboards.

いくつかの例示的実施形態を説明したが、このような実施形態は、単なる説明にすぎず、本発明を制限するものではないこと、また、本発明は、ここで説明した特定の設計および構成に限定されないことは理解されるべきである。なぜなら、上記の段落に記載したものに加えて、その他の様々な変更、組み合わせ、省略、修正および入れ替えが可能だからである。当業者は、本発明の範囲および精神を逸脱しないかぎり、上記の実施形態の様々な適応例および修正例を構成できることがわかるであろう。したがって、添付の特許請求の範囲において、本明細書に具体的に記載した内容以外の方法で本発明を実施できることは理解されるべきである。   While several exemplary embodiments have been described, such embodiments are merely illustrative and are not intended to limit the invention, and the invention is not limited to the specific designs and configurations described herein. It should be understood that the invention is not limited to. This is because various other changes, combinations, omissions, corrections and replacements are possible in addition to those described in the above paragraph. Those skilled in the art will recognize that various adaptations and modifications of the above embodiments can be made without departing from the scope and spirit of the invention. Therefore, it is to be understood that, within the scope of the appended claims, the invention may be practiced otherwise than as specifically described herein.

Claims (23)

材料スラブを切断する方法であって、前記材料が半凝固状態にあるときに、所定振動数で振動する切断工具を用いて前記スラブを切断することを含む、方法。   A method of cutting a material slab, comprising cutting the slab with a cutting tool that vibrates at a predetermined frequency when the material is in a semi-solid state. 前記スラブ材は、セメント質であり、構成材料は、セメント、および混ぜ合わせた混合物の粒子サイズが振動切断工具を用いて材料を切断できるほど十分に小さいその他の材料を含む、請求項1に記載の方法。   The slab material is cementitious and the constituent material includes cement and other materials whose particle size of the blended mixture is small enough to cut the material using a vibration cutting tool. the method of. 前記セメント材は、型枠の中に打設され、その後、半凝固状態になるまで養生され、該状態は、前記切断工具の動作中か動作後のいずれかに前記材料が変形することなく、前記切断工具で前記スラブを分離することができるほど十分に養生された状態である、請求項2に記載の方法。   The cement material is placed in a mold and then cured until it is in a semi-solid state, which is without deformation of the material either during or after operation of the cutting tool, The method according to claim 2, wherein the slab is sufficiently cured to be separated by the cutting tool. 前記スラブ材は、セメント質ではなく、混練後の構成材料は、比較的乾燥しており、前記混合物は、前記スラブを切断する前に前記材料を半凝固状態にするために型枠の中で加圧され加熱される、請求項1に記載の方法。   The slab material is not cementitious and the components after kneading are relatively dry and the mixture is placed in a mold to bring the material into a semi-solid state prior to cutting the slab. The method of claim 1, wherein the method is pressurized and heated. 前記スラブ材は、石膏であり、前記石膏のスラブ材は、セルロース材でライニングされ、両方ともが、前記石膏材が半凝固状態にある間に前記切断工具を用いて切断される、請求項1に記載の方法。   The slab material is gypsum, the gypsum slab material is lined with a cellulose material, and both are cut using the cutting tool while the gypsum material is in a semi-solid state. The method described in 1. 前記振動切断工具の前記所定振動数は、超音波振動数である、請求項1〜5のうちいずれか一項に記載の方法。   The method according to claim 1, wherein the predetermined frequency of the vibration cutting tool is an ultrasonic frequency. 前記振動数は、前記スラブの前記構成材料に最適となるように選択されることができる、請求項1〜6のうちいずれか一項に記載の方法。   The method according to claim 1, wherein the frequency can be selected to be optimal for the constituent material of the slab. 前記切断工具は、刃である、請求項1〜7のうちいずれか一項に記載の方法。   The method according to claim 1, wherein the cutting tool is a blade. 前記切断工具は、湾曲刃である、請求項1〜7のうちいずれか一項に記載の方法。   The method according to claim 1, wherein the cutting tool is a curved blade. 前記切断工具は、マイクロプロセッサおよび命令を格納するためのメモリを備える制御システムの管理下で操縦され、その結果、前記切断工具の位置および動きは、前記マイクロプロセッサが実行する前記格納された命令によって決定される、請求項1〜9のうちいずれか一項に記載の方法。   The cutting tool is maneuvered under the control of a control system comprising a microprocessor and a memory for storing instructions, so that the position and movement of the cutting tool depends on the stored instructions executed by the microprocessor. 10. A method according to any one of claims 1 to 9, which is determined. 半凝固状態にある前記スラブ材は、実質的に水平に配置され、前記切断工具は、前記振動刃が前記スラブ材を通過して該スラブ材を所望の位置で切断するように、制御システムの管理下で操縦される直線刃である、請求項1〜10のうちいずれか一項に記載の方法。   The slab material in a semi-solid state is disposed substantially horizontally, and the cutting tool includes a control system such that the vibrating blade passes through the slab material and cuts the slab material at a desired position. The method according to claim 1, wherein the method is a straight blade that is steered under control. 前記刃は、前記材料スラブの表面に対して垂直ではなく角度をつけて配置され、これによって前記スラブの部分を角度のある切断部で分離できるようにする、請求項10または11に記載の方法。   12. A method according to claim 10 or 11, wherein the blades are arranged at an angle rather than perpendicular to the surface of the material slab, so that portions of the slab can be separated by angled cuts. . 材料スラブを切断する際に、複数の切断工具が使用され、最も適切な切断工具は、前記材料スラブの特定の範囲に対する切断要件に応じて選択される、請求項1〜12のうちいずれか一項に記載の方法。   A plurality of cutting tools are used in cutting a material slab, the most appropriate cutting tool being selected according to the cutting requirements for a specific range of the material slab. The method according to item. 前記材料スラブの切断は、前記材料スラブの任意の1つ以上の表面から薄い材料層を除去することを含む、請求項1〜13のうちいずれか一項に記載の方法。   14. A method according to any one of the preceding claims, wherein cutting the material slab comprises removing a thin material layer from any one or more surfaces of the material slab. 前記スラブ材は、セメント質であり、前記型枠は、可鍛性材料を塗布した下地から形成され、これによって型枠壁を形成して打設されたスラブ材を前記型枠内に保持し、前記可鍛性材料は、前記スラブ材を半凝固状態で切断する過程で、前記振動切断工具によって切断されることができる、請求項1〜14のうちいずれか一項に記載の方法。   The slab material is cementitious, and the formwork is formed from a base coated with a malleable material, thereby forming a formwork wall to hold the slab material placed in the formwork. The method according to claim 1, wherein the malleable material can be cut by the vibration cutting tool in a process of cutting the slab material in a semi-solid state. 請求項1〜15のうちいずれか一項に記載の方法による材料スラブから分離されたスラブ製品。   A slab product separated from a material slab by the method according to any one of claims 1-15. 振動切断工具、マイクロプロセッサおよび該マイクロプロセッサに作動的に接続され命令を格納するメモリを備え、前記切断工具の位置は、前記格納された命令によって決定され、前記マイクロプロセッサは、前記格納された命令を実行し、これによって前記制御システムを管理して前記振動切断工具を半凝固状態にある材料スラブに通過させる、切断装置。   A vibration cutting tool, a microprocessor, and a memory operatively connected to the microprocessor for storing instructions, the position of the cutting tool is determined by the stored instructions, and the microprocessor is configured to store the stored instructions A cutting device for controlling the control system to pass the oscillating cutting tool through a semi-solidified material slab. 前記制御システムは、前記切断工具の振動数を選択する、請求項17に記載の切断装置。   The cutting apparatus according to claim 17, wherein the control system selects a frequency of the cutting tool. 前記制御システムは、前記切断工具を振動させる超音波振動数を選択する、請求項18に記載の切断装置。   19. The cutting device according to claim 18, wherein the control system selects an ultrasonic frequency for vibrating the cutting tool. 前記制御システムは、前記材料スラブの切断に最適な振動数を選択するように動作可能である、請求項18に記載の切断装置。   19. The cutting device of claim 18, wherein the control system is operable to select an optimal frequency for cutting the material slab. 前記制御システムは、直線刃および湾曲刃を含む複数の切断工具から選択されるように動作可能である、請求項17〜20のうちいずれか一項に記載の切断装置。   21. A cutting device according to any one of claims 17 to 20, wherein the control system is operable to be selected from a plurality of cutting tools including straight blades and curved blades. 前記切断工具は、前記スラブの表面に垂直ではなく角度をつけて材料スラブを切断するように動作可能である、請求項17〜21のうちいずれか一項に記載の切断装置。   22. A cutting device according to any one of claims 17 to 21, wherein the cutting tool is operable to cut a material slab at an angle rather than perpendicular to the surface of the slab. コンピュータ可読媒体を備え、請求項17〜22のうちいずれか一項に記載の切断装置を制御する命令を前記媒体に格納させた、製造物。   23. A product comprising a computer readable medium, wherein instructions for controlling the cutting device according to any one of claims 17 to 22 are stored in the medium.
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