利用刮具生產帶圖案定形製品的方法

2023-10-08 16:42:49 2

專利名稱：利用刮具生產帶圖案定形製品的方法
技術領域：
本發明涉及一種使用刮具生產下列製品的方法，這些製品包括帶圖案的水泥定形製品，帶圖案的人造石料定形製品，用於燒結成陶瓷定形製品的帶圖案的生坯，帶圖案的陶瓷定形製品，帶圖案的金屬定形製品，帶圖案的原塗定形製品，帶圖案的塑料定形製品，帶圖案的定形食品以及其它這類帶圖案的定形製品。
到目前為止，只有用提供部分表面的方法來獲得，諸如帶有一圖案表明行人穿馬路，停步標記或其它此類交通標記的鋪面磚表面或用提供全部表面的方法來獲得，諸如用塗層材料諸如漆印到表面的帶圖案的鋪面磚或鑲嵌所要圖案的鋪面磚。
因為印在部分表面或全部表面上圖案的鋪面磚暴露在外而被來自行人走路時的鞋以及汽車駛過磚面的輪胎所磨損，圖案很快磨平且須在頻繁時間間隔內加以修補，此工作牽涉的工時相當可觀，若圖案用鑲嵌成形則此加工十分麻煩而且成本昂貴。
本發明人以前建議的方法可容易地生產各種形式的帶圖案定形製品，該帶圖案定形製品不會失去其表面圖案，也不會變得模糊不清即使當它暴露在外而表面磨損時也是如此。該方法包括採用至少一個從對應於所表達圖案的輔助模中選取的材料的固定裝置(在日本專利申請公開No.4—105903，No.5—38707，No.5—38708和No.5—238767)，一由以鄰接方式設置的具有設定高度的圓柱間隔體構成的間隔模(在日本專利申請公開No.4—140104，No.4—139083，No.5—847157和No.5—847147)以及一由密集的直立凸起構成的直立模(在日本專利申請No.4—345803，No.5—324068，No.5—237816和No.5—237821)。
本發明人還提出過一種生產帶圖案的定形製品的方法，此方法包括以下步驟在一基面上形成一幹顆粒層；根據所要顯示的圖案，移動一個位於所述基面上方預定位置的刮具，由此刮掃所述幹顆粒層；用另一種不同的幹顆粒填充由此而成形的型腔；和讓所述顆粒固結定形成一個整體塊(日本專利申請No.5—229642和國際專利申請No.PCT/JP94/01397)。
本發明的目的是提供一種快速且方便生產可精確顯現的各種圖案，如由各種厚度的線條構成的圖案的定形製品的方法。發明的公開本發明提供了一種生產帶圖案的定形製品的方法，此方法包括以下步驟在一基面上形成至少兩個疊置的不同幹顆粒的料層；根據所要顯現的圖案，運動一個位於所述基面上方預定位置的刮具，以刮掃至少最下面的料層；讓上部料層的幹顆粒坍落到由此成形出的一個型腔中；並且，隨著所有顆粒或者在最上部料層的頂面被整平或被鋪設一基背層之後，讓所有顆粒固結定形成一整體塊。
本發明還提供這樣一種生產帶圖案的定形製品的方法，此方法包括以下步驟在一基面上形成至少兩個疊置的不同幹顆粒的料層；根據所要顯現的圖案，運動一個位於所述基面上方預定位置的刮具，以便刮掃至少最下面的料層，並與此同時利用吸力去除至少最下面的料層的顆粒；讓上部料層的幹顆粒坍落到由此成形出的一個型腔中，從而在最下面的料層的底面上顯現出所述圖案；並且，隨著所有顆粒或在最上部料層的頂面被整平或被鋪設一基背層之後，讓所有顆粒固結定形成一整體塊。
這樣，利用這種方法——在一基面上形成至少兩個疊置的不同幹顆粒的料層；根據所要顯現的圖案運動一個刮具，以便刮掃疊置的料層中的最下面的料層；讓上部料層的幹顆粒坍落到由此成形出的一個型腔中，從而在最下面的料層的底面上顯現出所述圖形；並且，讓所有顆粒固結定形成一整體塊；就可以製成具有所需厚度的線條圖案。另外，由於構成圖案的材料是事先以料層的方式設置在基面上的，所以填充材料的操作被省去了，這樣就可獲得高生產率。附圖的說明

圖1是表示利用本發明方法生產出的定形製品的第一個實例的透視圖。
圖2(a)是表示用於本發明方法中的刮具的第一個實例的透視圖。
圖2(b)是表示刮具的第二個實例的透視圖。
圖3是表示為生產圖1所示的定形製品如何使刮具運動的平面圖。
圖4(a)是表示用圖2(a)所示的刮具以圖3所示的方法成形的一個型腔的截面圖。
圖4(b)是表示一個上部料層的顆粒已經坍落到圖4(a)所示的型腔中的截面圖。
圖5(a)是表示用圖2(b)所示的刮具以圖3所示的方法成形出的一個型腔的截面圖。
圖5(b)是表示一個上部料層的顆粒已經坍落到圖5(a)所示的型腔中的截面圖。
圖6是表示利用本發明方法生產出的定形製品的第二實施例的透視圖。
圖7(a)是表示一個形成在一個下部料層的部分表面上的上部料層的截面圖。
圖7(b)是表示一個形成在一個下部料層的整個表面上的上部料層的截面圖。
圖8(a)是表示用於本發明方法中的刮具的第三實例的透視圖。
圖8(b)是表示刮具的第四實例的透視圖。
圖9(a)是表示用圖8(a)所示的刮具以圖6所示的方法成形的一個型腔的截面圖。
圖9(b)是表示上部料層的顆粒已坍落到圖9(a)所示的型腔中的截面圖。
圖10(a)是表示用圖8(b)所示的刮具以圖6所示的方法成形出的一個型腔的截面圖。
圖10(b)是表示上部料層的顆粒已坍落到圖10(a)所示的型腔中的截面圖。
圖11(a)是表示用於本發明方法中的刮具的第五實例的透視圖。
圖11(b)是表示刮具的第六實例的透視圖。
圖12是表示利用本發明生產出的定形製品的第三實列的透視圖。
圖13(a)是表示用於本發明方法中的刮具的第七實例的透視圖。
圖13(b)是表示如何使用13(a)所示的刮具運動的截面圖。
圖14(a)是表示用於本發明方法中的刮具的第八實例的透視圖。
圖14(b)是表示如何使圖14(a)所示的刮具運動的截面圖。
圖15(a)是表示用於本發明方法中的刮具的第九實例的透視圖。
圖15(b)是表示刮具的第十實例的透視圖。
圖15(c)是表示圖15(b)所示刮具的側視圖。
圖16(a)是表示用於本發明方法中的刮具的第十一實例的透視圖。
圖16(b)是表示圖16(a)所示刮具的第一種運動方式的截面圖。
圖16(c)是表示圖16(a)所示刮具的第二種運動方式的截面圖。
圖17是表示利用本發明方法生產出的定形製品的第四實例的透視圖。
圖18是表示用於本發明方法中的刮具的第十二實例的透視圖。
圖19是表示如何表現圖17所示定形製品的圖案的說明圖。
圖20(a)是表示一個用於表現圖17所示定形製品的圖案的輔助導向件的透視圖。
圖20(b)是表示如何用圖20(a)所示的輔助導向件表現圖案的說明圖。
圖21是表示利用本發明方法生產出的定形製品的第五實例的透視圖。
圖22是表示利用本發明方法生產出的定形製品的第六實例的透視圖。
圖23是表示用於表現圖21或22所示的定形製品上的圖案的刮具的第十三實例的透視圖。
圖24是表示利用本發明方法生產出的定形製品的第七實例的透視圖。
圖25(a)是表示用於表現圖24所示的定形製品上的圖案的刮具的第十四實例的透視圖。
圖25(b)是表示如何用圖25(a)所示的刮具表現出圖案的說明圖。
圖26是表示用於本發明方法中的帶吸口的刮具的第一實例的透視圖。
圖27(a)是表示利用圖26所示的帶吸口的刮具成形出的一個型腔的截面圖。
圖27(b)是表示上部料層的顆粒已坍落到圖27(a)所示的型腔中的截面圖。
圖28是表示利用本發明方法生產出的定形製品的第八實例的透視圖。
圖29是表示用於本發明方法中的帶吸口的刮具的第二實例的透視圖。
圖30(a)是表示利用圖29所示的帶吸口的刮具成形的型腔的截面圖。
圖30(b)是表示上部料層的顆粒已坍落到圖30(a)所示的型腔中的截面圖。
圖31是表示用於本發明方法中的帶吸口的刮具的第三實例的透視圖。
圖32(a)是表示利用圖31所示的帶吸口的刮具成形的型腔的截面圖。
圖32(b)是表示中間料層的顆粒已坍落到圖32(a)所示的型腔中的截面圖。
圖33(a)是表示利用圖31所示的帶吸口的刮具成形的型腔的截面圖。
圖33(b)是表示上部料層的顆粒已坍落到圖33(a)所示的型腔中的截面圖。
圖34是表示利用本發明方法生產出的定形製品的第九實例的透視圖。
圖35是表示用於表現圖34所示的定形製品的圖案的刮掃/抽吸頭(以下簡稱刮吸頭)的第一實例的透視圖。
圖36是表示如何運動圖35所示的刮吸頭的刮具件的說明圖。
圖37(a)是表示由圖35所示的刮吸頭的刮具件刮動的顆粒的截面圖。
圖37(b)是表示利用圖35所示的刮吸頭的吸管吸除圖案構形中的顆粒而形成的型腔的截面圖。
圖37(c)是表示顆粒填充圖37(b)所示的型腔的截面圖。
圖38是表示利用本發明方法生產出的定形製品的第十實例的透視圖。
圖39是表示用於表現圖38所示的定形製品的圖案的刮吸頭的第二實例的透視圖。
圖40是表示用於表現圖38的線B—B′上的圖案的圖39所示的刮吸頭的截面圖。
圖41(a)、(b)、(c)和(d)是分別表示用於本發明方法中的端擋的四個實例的透視圖。
圖42(a)、(b)、(c)和(d)是分別表示用於本發明方法中的刮具的四個實例的透視圖。
圖43(a)、(b)和(c)是分別表示用於本發明方法中的刮具的另外實例的透視圖。
圖44是表示用於本發明方法中的活動刮具的第一實例的透視圖。
圖45(a)和(b)是分別表示用於本發明方法中的活動刮具的第二和第三實例的透視圖。
圖46是表示用於本發明方法中的活動刮具的第四實例的透視圖。
圖47(a)是表示用於本發明方法中的活動刮具的第五實例的運動情況的平面圖。
圖47(b)是表示圖47(a)所示刮具的透視圖。
圖47(c)是表示用於本發明方法中的活動刮具的第六實例的運動情況的平面圖。
圖47(d)是表示圖47(c)所示的刮具的透視圖。
圖48(a)是表示用於本發明方法中的一個三角形刮具的透視圖。
圖48(b)是表示圖48(a)所示刮具的運動情況的平面圖。
圖48(c)是沿圖48(b)中線Y—Y截取的截面圖。
圖48(d)是表示在顆粒料層上顯示的圖案的平面圖。
圖49是表示用於本發明方法中連續生產帶圖案的定形製品的設備的主要部分的截面圖。
圖50是表示圖49所示設備的主要部分的透視圖。
圖51(a)是表示用於本發明方法中的一種帶吸口的刮具的透視圖。
圖51(b)是表示圖51(a)所示刮具的主要部分的平面圖。
圖51(c)是表示用於本發明方法中的帶吸口的刮具的另一實例的透視圖。
圖51(d)是表示圖51(c)所示刮具的主要部分的平面圖。實施本發明的最佳方式雖然，為了方便起見，下面將僅針對圖1—51所示的例子進行描述，但本發明能夠通過改變刮具的形狀和運動來顯示各種圖案。圖1表示了具有箭頭圖案的定形製品的一個實例，圖6表示了具有一筆畫圖案的定形製品的一個實例，圖12表示了具有用斑點顯示字母B的圖案的定形製品的一個實例，圖17表示了帶有圓圈圖案的定形製品的一個實例，圖21和22表示了帶有橢圓形(或長圓形)圖案的定形製品的實例，而圖24表示了帶有閃電圖案的定形製品的一個實例。
儘管用於在基面上形成下部顆粒料層的顆粒和用於在下部顆粒料層上形成上部顆粒料層的顆粒都是幹的，但它們也可以是吸收了水、油、潤滑—結合劑、溶劑、凝固劑和增塑劑中的一種或多種，只要它們不與水、油、潤滑—結合劑、溶劑、凝固劑和增塑劑中的任何一種揉和(或成團)，並且適於在供料之前粉化。
圖1示出了一種具有兩個不同顆粒料層的定形製品16，在此圖中，下料層11被表示成上表面，並具有由上料層10的顆粒形成的箭頭圖案18。箭頭的一側由寬度不變的粗線a表現，另一側用一從細到粗的線b來表現。這種定形製品可由本發明的第一種方法生產，此方法包括使用圖2(a)所示的刮具20—它具有與薄刮板21相連的細長杆22，以其刮板21刮動疊置料層的與基面接觸的下料層11的顆粒，同時使細長杆22不刮動但卻隨著刮板21在上料層10中運動，由此形成一個型腔；並讓上料層10的顆粒坍落到此型腔中，從而顯示一個圖案。下面將結合圖3和4對此做更詳細的描述。在一基面12上先形成幹顆粒的下料層11，然後在下料層上形成與下料層顆粒不同顆粒的上料層10，以獲得兩個料層。將刮具20在圖3所示的位置A下插到下料層中直至刮具的下邊緣到達基面12。此時，刮板21的上端位置稍高於下料層的上表面，而細長杆22從上料層10的上表面穿出。然後刮具朝著B1位置以45°角向上直線運動。由於刮板21的表面是傾斜的，所以在刮具運動時，刮板的右邊垂直切割位於其左邊前面的下料層11中的顆粒。因此，如圖4(a)所示，刮板的表面將所刮動的下料層的顆粒向上推到刮具左側的壟中，而上料層10疊蓋於此壟上，與此同時，在刮板前進方向的後面尾跡中形成一個型腔。然後，由於顆粒的坍落作用，未被刮動的上料層10的顆粒填充此型腔17，如圖4(b)所示，由此形成一個圖案。然後，刮具20在圖3所示的位置A重新插入，並朝著B2位置沿曲線向下運動。在此運動過程中，刮具相對於前進方向的角度從平行開始逐漸增大。這樣，如上所述的那樣，刮板沿一個方向刮動下料層的顆粒，在下料層中形成一個型腔，該型腔有一個窄的近點A，並隨著逼近B2位置而變寬。允許上料層的顆粒坍落到此型腔中，以便在下料層的下表面上顯示圖1所示的圖案。然後隨著將顆粒整平或在整平之後(包括用與上料層相同的顆粒充填上料層中的凹陷)，讓顆粒固結定形成一整體塊，並且需要的話，鋪放一基背層。在圖3所示的實施例中，使用了具有薄刮板21和細長杆的刮具20，而且刮板相對於前進方向的角度是變化的，以改變線條的粗細。然而，對線條寬度的顯示並不局限於此實施例，可以通過改變刮具的形狀和材料，以及改變刮具與基面間的接觸角，來呈現出各種線條寬度。儘管為了簡化說明而提到將刮具重插到A點並朝B2位置運動，但取而代之的例如也可將刮具從B1運動到B2位置。一個可利用的事實是，如果在刮具朝一個規定位置運動時不給薄刮板設定一個相對於前進方向的角度，則就不會表現出圖案。由於刮具是薄板，所以它能從點A運動到點B3，而不會颳走顆粒和形成任何圖案。當使用高度大於兩顆粒料層總厚度的薄刮具23以上述方式進行工作時，如圖2(b)所示，隨著下料層11和上料層10的顆粒被沿一個方向向上犁起而形成壟坡，就形成了一個型腔，如圖5(a)所示。通過利用適當的措施使刮具振動或攏集上料層，使上料層的顆粒坍落到此型腔中，從而顯示出一個圖案(見圖5(b))。這樣，通過改變刮具的形狀和材料，以及通過改變基面和刮具間的接觸角等，就可改變線條的寬度。如果下料層11和上料層10都被刮動的話，通過利用適當的措施使刮具振動或攏集上料層，就可讓上料層的顆粒塌入並填充所述型腔內。因此，在這種情況下，向刮具施加振動，或在刮具附近或直接在刮具上提供輔助的攏集(湊集)件，是十分有效的措施。
用於刮動顆粒的刮具部分的高度可以等於或稍大於下料層11的厚度。當使用帶細長杆的刮具來刮動下料層而不刮動上料層時，最好使用於刮動下料層的刮具部分稍高於下料層的厚度，因為這能呈現出整齊的圖案。儘管帶或不帶細長杆的刮具的總高度可以等於或大於上、下料層的總厚度，但是為了便於操縱，最好使刮具的總高度稍高於料層的總厚度，這裡所用的刮具的含義包括能進行耙、犁、挖等類似動作的器具。
圖6表示了一種定形製品16，其上成形有一圖案18，此圖案由一寬度一致的單劃線條構成，製品的後側鋪設有一基背層13。這種製品是利用圖8(a)所示的刮具20按第一發明方法來製成的，該刮具20包括一個旋轉安裝在一根軸25上的U形刮板24。一幹顆粒下料層11形成在一基面12上，在要形成圖案的下料層的部分上，形成一由不同種顆粒構成的上料層10，以獲得部分雙層複合材料。然後將U形刮板24在圖6的點A插入該雙層部分中，直到刮板24的下邊接觸到基面12。此時，軸25從上料層10向上伸出。當刮具沿著所要形成的圖案運動時，使U形刮板的凹面部分朝向前方，U形刮板24則一邊繞軸25轉動，一邊前進，以便只刮動下料層的顆粒(如圖9(a)所示)，在每側形成壟，並且上料層的顆粒被堆置在所形成的壟上。通過刮具的運動，在刮具的尾跡中形成一個型腔，如圖9(b)所示，未被刮動的上料層的顆粒可坍落到此型腔中。結果，在下料層的底面上，形成一具有均勻寬度的線條圖案，如圖6所示。然後，隨著或者在這些顆粒的上表面被整平和/或被鋪設一基背層13(如果需要的話)之後，讓這些顆粒固結定形成一個整體塊。當使用具有高度大於上、下料層總厚度的U形刮板的刮具(如圖8(b)所示)以上述相同的方式操作時，U形刮板刮動上下料層的顆粒，在每側形成壟，並形成一個型腔17，如圖10(a)所示。通過向刮具施加振動，或利用一個適當的裝置攏集上料層，使上料層的顆粒塌陷到型腔17中(見圖10(b))，由此在下料層11的底面上形成同樣的線條圖案。在圖9、圖10等所示的情況下，都可使用這種刮具20——它具有一個與之成一體的攏集件26，此攏集件可象U形刮板一樣轉動，如圖11(a)或11(b)所示。當使用這種刮具來處理例如圖7(b)所示的疊置的下料層11和上料層10時，是十分方便的，因為攏集件將相當於被颳走的顆粒量的料層顆粒攏集起來，使這些顆粒填入型腔中，由此能夠連續地刮動、攏集和翻起顆粒。
當所要颳走的顆粒量較大，而且在要表現出具有交叉點的圖案而需要重刮已經刮過的部分時，使刮具從一個將成為交叉點的點作向前和向後運動，例如從圖6所示的點18a運動到點18b和18c，然後使刮具通過朝相反方向運動而要劃出的線與已經劃出的線在點18b和18c相連，這樣就能顯現出清晰的圖案。另外，將圖41所示的端擋插到刮動後所要形成的交叉點處，以便在刮動其餘部分時支撐該交叉部分，這樣做也是很有利的。
在此實例中，所形成的線條寬度是恆定的。然而並不局限於此，通過改變刮具的形狀和材料，以及刮具相對於基面的接觸角等，就可獲得各種線條寬度。
圖12所示的定形製品包括依次疊置的一白色料層、一紅色料層和一藍色料層，它帶有在白色料層上以斑點形式顯現的字母「B」的圖案，這些斑點交替地由紅和藍色料層的顆粒構成。這種定形製品是使用圖13(a)和14(a)所示的刮具按第一發明方法來成形的，先在基面12上依次形成下部白色料層11、中間紅色料層14和上部藍色料層15，然後刮動下部白色料層11的顆粒。圖13(a)和14(a)所示的刮具20A和20B都是圓筒形的，每個刮具都有一個半圓筒形的刮面27，刮面27它位於刮具在下部白色料層11中運動的部分上，其頂端靠在基面上。該刮具部分的背面是敞開的。圖13(a)所示的刮具20A在刮面27的同一側有一缺口28，該缺口位於刮具在中間紅色料層14中運動的部分上，在缺口28上方，刮具還具有一個用於刮動上部藍色料層的部分。因此，利用這種結構，通過將刮具的頂端靠到基面上，並使刮面27面對前進方向在疊置的料層中運動刮具，就可將下部白色料層11和上部藍色料層15的顆粒刮到相反側，以形成型腔；與此同時，從缺口28流入圓筒的中間料層的紅色顆粒，經刮面27的敞開的背面進入在下部白色料層11中形成的型腔，如圖13(b)所示，由此在下部白色料層的底部形成一紅色線條圖案。
如圖14(a)所示的刮具20B具有一個位於在上部藍色料層15中運動的部分上的刮面27，一個成形在刮面同一側上的缺口29，和一個成形在刮面27和缺口29之間的用於刮動中間紅色料層14的部分。因此，利用這種結構，通過使刮具的頂端靠在基面12上，並使刮面27面對前進方向地在疊置的料層中運動刮具，就可將下部白色料層11和中間紅色料層14的顆粒刮到相反側，以形成型腔；與此同時，由缺口29流入圓筒的上層藍色料層的顆粒，經刮面27背面的開口進入在下部白色料層11中表成的型腔，如圖14(b)所示，由此在下部白色料層的底面上形成一藍色的線條圖案。在圖12所示的定形製品中，圖13(a)所示的刮具20A首先插到點A1並朝點B1運動，以形成一個紅色斑點狀的線條圖案；然後將圖14(a)所示的刮具20B插到點A2並朝點B2運動，以形成一藍色的斑點狀線條圖案。以這種方式，從點A3—B3到點A14—B14，就交替地形成紅色的和藍色的斑點狀線條圖案，從而做為一個整體顯現出字母「B」的圖案。一旦完成了這個圖案，則隨著或者在上部料層15被整平和/或鋪設上一基背層(需要的話)之後，讓全部料層固結定形成為一整體塊。需注意的是，在圖13(a)和14(b)中省去了用於保持刮具的部分。
在圖12的實例中，斑點是通過直線移動圓筒形刮具20A和20B顯示出來的，但並不局限於此。例如，斑點也可這樣表示出來大幅度運動刮具，以劃出一個圓或自一中心點引出的螺旋形。在任何情況下，斑點的大小將取決於刮具的運動量。或者，取而代之，可以使用包括有一支承體30和多個集成的刮具20A的部件以形成整個字母「B」，如圖15(a)所示。此時，字母「B」的圖案可一次成形，並且，當該部件振動時，在下部料層中形成的型腔可由中間和上部料層的紅色和藍色顆粒的坍落作用而被這兩種色顆粒一次充填。在圖15(b)和15(c)所示的實例中，支承體30具有以斑點狀的方式設置的7行7列(7×7)刮具20和以同樣方式設置的上部保持架31，保持架31用於拉起和收存不用的刮具。以這種方式，所需數量的刮具被用於形成圖案，而不用的刮具則被提起或向上拉入上部保持架中。
圖16(a)示出了刮具的另一個實例，此刮具包括一個下部32、一個豎直地成形在該下部上端的細長支承軸33和一個可垂直運動地裝配在該支承軸上的圓柱體34，下部32具有較大的寬度和對應於下料層11的厚度的高度。在使用時，將圓柱體34保持在上部位置，利用下部32和圓柱體34分別刮動下料層11和上料層10，以形成型腔；與此同時，未經軸33刮動的中間料層14的紅色顆粒可坍落到在下料層中形成的型腔中(見圖16(b))。當將圓柱體34保持支承在下部32上方時，利用下部和圓柱體分別刮動下料層和中間料層，以形成型腔；與此同時，上部藍色料層15的藍色顆粒可坍落到在下部的白色料層11中形成的型腔中(見圖16(c))。以這種方式，就可以在下料層的底面上顯示出紅色和藍色線條圖案。
圖17示出了一種呈現出寬度均勻的麵包圈狀環形圖案的定形製品。這種製品是利用刮具20按第一發明方法成形的，此刮具20具有圖2(a)或2(b)所示的薄刮板，或具有圖18所示的彎曲的刮板35。在作為基面12的模子的底板上，形成兩個不同種顆粒料層。下料層的顆粒按照圖1所示的方法受到曲面刮動。為了保證起點和終點間連接部的整齊收尾，最好在開始刮動之前將圖41所示的端擋50插到顆粒料層中。具體地說，如圖19所示，刮具20插到點A。在此處，刮具的一端靠在端擋50上，並使該端沿著端擋轉動到點A′；然後一次刮動顆粒直到點B′，並使該端沿著端擋轉到點B，從而讓上料層的顆粒落到由此成形的環形型腔中。另一種方法包括在形成料層之前設置一環形輔助導板51，或將該導板插到已形成的料層中，該導板具有一端擋50，導板的高度基本上等於或大於料層的總高；使用具有曲面刮板35的刮具20，刮板35的曲率與導板51的曲率相同，如圖18所示；將刮具插到點A，以便在下料層中沿著導板運動，並讓刮具的一端靠在端擋50上，如圖20(b)所示；使刮具的所述一端沿著端擋運動到點A′，而使刮具的另一端靠在導板上；使刮具沿著導板一直運動到點B′，其間不改變它與導板的接觸角；再將刮具的一端沿著端擋從點B′運動到點B，從而讓上料層的顆粒落入由此形成的型腔中；最後將刮具和輔助導板從顆粒料層中取出。隨著料層的上表面被整平和如果需要的話被鋪設一基背層，或者在這之後，使形成環形圖案的幹顆粒的所有料層固結定形成一整體塊。利用輔助導板51，即使用手工，也能容易地描繪出清晰的圓形。以上述相同的方式，可以容易地顯示出其它任何圖案。雖然上述圖案是通過刮動多個料層的最下部料層11(它與基面接觸，如圖4所示)而顯示出來的，但是也可以利用其高度對應於上、下料層總厚度的刮具，通過同時刮動上下料層而顯示圖案，如圖5所示。
圖21和22表示出兩種定形製品16，每個都帶有一橢圓形圖案18。這些製品可利用刮具20按圖4或圖5所示的方法生產，此刮具20由板條製成橢圓形，如圖23所示。刮具的高度設計成或者僅能刮動下料層，或者能同時刮動上、下料層。圖21表示了一個實例，其中，插入料層的刮具沿圖23所示的橢圓長軸方向(箭頭A)作往復運動，而在下料層中形成型腔。在圖22所示的情況下，刮具繞一安裝在橢圓中心的軸36轉過5°(如箭頭B所示)，以便在下料層中形成型腔。讓上料層的顆粒坍落到每個型腔中，以構成具有帶圖案的下料層的顆粒料層。這些料層以與前述實例相同的方式固結定形。
圖24表示了具有閃電圖案18的定形製品。此製品可利用刮具20按圖4或圖5所示的方法製成，此刮具20由兩個鋸齒形(Z字形)彎折成閃電形的相同的金屬條(或帶)37和37構成。刮具的高度設計成或者只能刮動下料層11，或者能同時刮動上、下料層。如圖25(b)所示，刮具插到在基面上形成的幹顆粒料層中，並且通過運動使兩刮條彼此分開。通過讓上料層的顆粒填入由於刮具運動而在下料層中形成的型腔中來形成一個圖案。之後，所有的料層固結定形成一個定形製品。
利用刮具20按第二發明方法可制出具有圖1所示的箭頭圖案18的定形製品16，此刮具20具有一薄刮板21和一抽吸裝置40；薄刮板21的高度與位於上料層下面的下料層的厚度基本相同，如圖26和27所示；抽吸裝置40具有一個與刮板連為一體的圓筒形吸口41和一個設置在吸口附近的細長的通氣管42(如果需要的話)。將刮板21在圖3所示的點A插入由兩種不同幹顆粒疊置在基面12(它是一個模子的底板)上而形成的上、下料層10和11，直至刮板的下端靠在基面上，使得刮板的上端基本上位於與下料層厚度等高的位置上，並使吸口41也位於此位置且從上料層向上伸出(見圖27(a))，並通過一條連接管連到抽吸裝置；使刮具20以45°角向上沿直線朝點B1運動(請見圖3)。在此情況下，刮具相對於前進方向的角度保持恆定(此例中為45°)。隨著刮具前進，刮具的一邊垂直地切割下料層的顆粒，在另一側刮削下的多餘的顆粒利用經吸口41和連接管43引來的抽吸裝置40的吸力而被移去。因此，與第一發明不同的是，在刮具的另一邊不形成壟，刮具兩邊的形狀基本相同，刮具在其前進方向的後面的尾跡中留出型腔。其結果是，如圖27(b)所示，具有刮板划過的下表面的上料層的顆粒就可坍落到所形成的型腔17中。此後，以與第一發明相同的方式，再將刮板21插到圖3所示的點A，以45°角向下沿曲線朝點B2運動，以形成一型腔。讓上料層的顆粒填入此型腔中，從而在下料層11的下表面上呈現出一個圖案。隨著料層上表面被整平，或需要的話被鋪設一基背層，或者在這之後，使料層固結定形成一整體塊。刮具和吸口的形狀及其組合方式並不僅限於此例。可視情況採用各種形狀和組合。這裡，刮具的含義包括可以從事耙、犁、挖等類似動作的器具。
圖28示出了一種定形製品，其上形成有線條寬度均勻的一筆劃圖案，它與圖6所示的類似，但其起始點與圖6中的不同。此製品可利用圖29所示的刮具20按第二發明方法生產。如圖29和30所示，此刮具20包括一個U形刮板24和一個設置在該可轉動的刮板下端上方的吸口41，刮板24的高度稍大於位於幹顆粒上料層下面的下料層的厚度，若需要的話，在吸口附近還設有一通氣管42。將U形刮板24在圖28中的點A處插入由兩種不同幹顆粒疊置在基面(它是一個模子的底板)上而形成的上、下料層10和11，直至刮板的下端碰到基面上；然後利用基面上方的吸口41的吸力將該點處的下料層的顆粒移去，並使刮板朝點B運動，以劃出一螺旋形圖案。在此情況下，通過使U形刮板的U形部分面朝前進方向，就可勾劃出寬度恆定的線條。隨著刮具前進，下料層的顆粒被刮削，在每側形成壟，如圖30(a)所示。通過刮具的運動，在刮具前進的尾跡中就形成一型腔17，如圖30(b)所示，未受到刮削的上料層的顆粒就可落到該型腔中。然後隨著或者在料層的上表面被整平和被鋪設一基背層若需要的話)之後，使顆粒固結定形成一整體塊。當使用吸口41由點A至點B連續地進行抽吸時，即使是基面具有較大的不平度，未被颳走的顆粒也能被乾淨地吸去，從而確保了所顯示的圖案的清晰度。完成的圖案具有圓滑的起點A和終點B，如圖28所示。在此例中，所形成的線條的寬度是恆定的。然而並不局限於此。通過改變刮具的形狀和材料，以及刮具相對於基面上接觸角等，就可獲得各種線條寬度。刮具的運動速度和用於吸除顆粒的抽吸強度都要控制到所需合適程度。
圖12所示的定形製品可按第二發明方法，利用由杆38和抽吸裝置40的吸口41組成的刮具來生產。將全部由於顆粒構成的白色的下料層11、紅色的中間料層14和藍色的上料層15依次疊置在基面上；然後，以與第一發明相同的方式，先將杆38插到圖12中的點A1，如圖32所示；然後在維持抽吸裝置40開動的狀態下，使杆38朝點B1運動。其結果是，上料層的藍色顆粒由吸力吸除，而白色的下料層11和紅色的中間料層14被刮動(見圖32(a))。通過刮具的運動，在刮具的尾跡中形成一型腔；通過施加振動或攏集顆粒，使中間料層的紅色顆粒落入該型腔中，從而在下料層的底面上形成紅班點狀的圖案(見圖32(b))。此後，再將杆38插到點A2，並將其朝點B2運動。此時，如果抽吸裝置停止工作，則下、中間和上料層的顆粒都被刮動(見圖33(a))，以便在前進的刮具的尾跡中形成型腔。通過施加振動或攏集顆粒，使上料層的藍色顆粒由於塌陷作用而填充到在下料層中形成的型腔中，由此在下料層15的底面上形成藍色斑點狀圖案(見圖33(b))。以這種方式，從點A3—B3到點A14—B14，就可交替地形成紅色和藍色斑點狀圖案，從而整體上表現出一個字母「B」的圖案。在完成圖案之後，隨著或者在料層的上表面被整平和被鋪設一基背層(若需要的話)之後，使料層固結定形成一整體塊。也可以利用一個支承件(如一個板件)與多個刮削件的組合來作為刮具，而且，通過給這種刮削件組合附加各種輔助件或配件，就可以採用各種顯示圖案的方法和各種利用塌陷作用的填充方法。在圖12所示的實例中，斑點狀圖案是通過直線運動刮具而形成的。然而，也可以通過大幅度運動刮具，使刮具劃出一個圓或從一中心點出發的螺旋形運動，來獲得斑點狀圖案。在這種情況下，斑點的大小取決於刮具的運動量。
圖34表示了一種帶有圖案18的定形製品，圖案18表現的是象毛筆書寫的中文字「一」。在此例中，黑色的中文字形成在位於黑色基背層上的白色表面料層中，而且用於表現中文字的顆粒與基背層顆粒是同種的。這種製品可按第二發明方法，利用圖35所示的刮吸頭來製成。該刮吸頭包括一對可轉動的吸口41、一對對稱的流線形刮件39(其高度稍大於要被刮削的下料層的厚度，或稍大於下料層和上料層10的總厚度)、一個支承件44、7根吸管45和可開閉的閥門。刮件39連到吸口41的下端，它們能相互分離，並能相互靠近，直到它們彼此抱攏，象合攏的手掌一樣。在支承件44用於支承吸口，使它們能單獨地側向運動。7根吸管45支承在支承件44上，它們能單獨地垂直運動。所述閥門設置在吸口和吸管之間，同時位於吸口和一抽吸裝置之間。如圖36和37所示，首先在基面上形成白色顆粒的下料層11，然後在下料層上形成黑色顆粒的上料層10。之後，將處於合攏手掌狀的流線形刮件39，39插到位置A—A′，在此狀態下，利用帶有刮件的吸口41，41的吸力將此插入位置處的顆粒(可以是下上料層之一或兩者的顆粒)吸去。其結果是，讓位於合攏手掌狀刮件39，39外側的上料層的黑色顆粒塌落到由吸除作用而形成的型腔中，以形成圖案的初步構形。此後，吸口停止抽吸，將位於位置A—A′處的合攏手掌狀刮件彼此分開，且轉動吸口41，41以改變刮件的角度，以便符合所要呈現的構形。將刮件移動到位置B—B′，進而到位置C—C′，如圖36所示，從而讓上料層的黑色顆粒落入到在刮件尾跡中形成的型腔中。緊接著，降低設置在支承件上的必備的吸管45，以吸除位於由刮件形成的圖案構形內的上、下料層的顆粒，從而形成一個型腔(見圖37(a)，37(b))。在此情況下，如圖35所示，7根必備的吸管45下降到靠近基面，以產生吸力。然後，如圖37(c)所示，由吸除作用而形成的型腔用與上料層黑色顆粒相同的黑色顆粒10填充，以便在下料層的底面上形成中文字的圖案。隨著或者在料層上表面被整平和被鋪設一基背層(如果需要的話)之後，使最終的顆粒固結定形成一整體塊。刮具的形狀、吸口的形狀、刮削過程和吸除過程並不局限於此。可採用各種形狀和過程來表現出高精度的圖案，包括毛筆手寫字。
圖38表示了一種定形製品，它帶有鳥的翅膀邊緣部分的圖案，它包括一個白色的上料層、一個黑色的下料層和一個部分地貫穿上、下料層總厚度的黃色料層，在白色的上料層中呈現出黑色圖案。下料層的顆粒與構成黑色圖案的顆粒種類相同。這種定形製品可以按第二發明方法，利用圖39所示的刮吸頭來製成。該刮吸頭包括一個支承件44、7根吸管45、7根軸22、方形刮件21(21a，21b，21c，21d，21e，21f，21g)和可在吸管和一抽吸裝置間獨立開、閉的閥門。7根吸管45排成一行並連接到支承件上，以便它們能獨立地垂直運動。7根軸22可轉動地和可垂直運動地分別沿著7根吸管的側面連到支承件上。方形刮件21分別連到相應軸的下端，其高度稍大於下料層的厚度，這樣它們可通過軸的運動而移到吸管下端的上方和下方，並且當它們位於吸管下方時可藉助於軸的轉動而轉動。在白色顆粒的下料層11和黑色顆粒的上料層10形成在基面12上之後，使刮吸頭就位，讓所有刮件運動到吸口下方並插在圖38中的預定起始位置A—A′，直到它們到達基面，此時它們各自的一個側面朝著前進方向。將刮吸頭從位置A—A′運動到位置C—C′，同時使刮件轉動並恢復到它們原來的姿態，由此讓上料層的黑色顆粒落入到下料層的刮件尾跡中形成的型腔中(其方式與圖1所示的相同)，以呈現出黑色斑點狀圖案。刮吸頭一向前運動，刮件21a就逐漸地轉動約10°，然後恢復到其原來的姿態，以呈現出第一個小斑點圖案I。稍後，同一刮件又逐漸轉動約30°，然後再恢復到其原來的姿態，以呈現出下一個斑點狀圖案II。再稍後，同一刮件再逐漸轉動約45°，而且只要刮吸頭運動一小段距離，該刮件就升起到相關的吸口的下端上方，以顯示出下一個圖案III。與此同時，位於刮件21a一側的吸管下降並插到顆粒料層中，且相關的閥門開啟，從插入位置開始抽吸。隨著刮吸頭的前進，上、下料層的顆粒被吸走，從而形成一型腔，利用適當的方法以黃色顆粒填充此型腔，以顯示出一個圖案。當刮件21a在最初刮削位置已轉動約10°時，刮件21b下降，並且以和刮件21a相同的方式進行操作，以呈現出圖案I、II和III。然後，位於刮板21b一側的吸管下降，並吸走上、下料層的顆粒，以形成一型腔，再用黃色顆粒填充此型腔。以這種方式，刮件21a、21b、……21f和21g彼此以一小段延時(時滯)相繼陸續插入下料層的顆粒中，且逐漸轉動並恢復到其原來的姿態，以整體上看輕微錯位的方式呈現出圖案I，II和III。而且，與此同時，各吸管以一小段延時下降，逐個吸除上、下料層的顆粒，以形成型腔，該型腔再由黃色顆粒填充。填充黃色顆粒可在最後步驟中同時進行。下面結合圖40來說明是如何表現上述圖案的，圖40是在位置B—B′的截面圖。在刮件21a和21b的位置，吸管45下降並吸走顆粒。刮件21c在約45°的位置上刮削顆粒。刮件21d設置成使其一個側面朝向刮吸頭的前進方向。刮件21e在約30°的位置上刮削顆粒。刮件21f設置成使其一個側面朝向刮吸頭的前進方向，因此它一直向前而不刮動顆粒。刮件21g在約10°的位置上刮削顆粒。在完全顯示出鳥的翅膀邊緣部分的圖案以後，隨著顆粒上表面被整平和，如果需要的許，被鋪設一基背層，或者在這些操作之後，使顆粒固結定形成一整體塊。刮具的形狀、吸管的形狀、刮削過程和吸除過程並不局限於此。為表現各種圖案，可採用各種形狀和程序。
在所有實例中，可以選擇利用何種刮具和利用刮具與基面材料和輔助器具的組合來表現出圖案，包括上述的各種圖案都能表現出來。刮削的含義包括耙、犁、挖等類似動作。利用這些動作的組合，更能顯示出各種圖案。
可以使用各種形狀、各種材料和各種組合的刮具。製成刮具的材料包括金屬、陶瓷、塑料、橡膠、紙、木材、非紡織物、紡織物和其它材料，只要能刮削顆粒即可。由於刮具要靠在基面上，因此為了表現出輪廓分明的圖案，希望採用能相互緊密接觸的刮具材料和基面材料的組合。
儘管刮具的高度可以等於或大於下料層的厚度，但為了易於操縱，最好使包括一細長支承件的整個刮具稍高於上、下料層的總厚度。
刮具可具有簡單的形狀，如圖2和31所示的，或是方形、彎曲形、V形或U形，或是圖42所示的裙形或弓形，或是圖23所示的橢圓形，以及圖13和14所述的圓筒形，當然還有其它形狀，包括圖43所示的三角形和星形結構，以及圖13和14所示的帶缺口的構形。刮具可由設置成一排或矩陣形式的可摺疊的多根杆件構成，或採取圖15(b)和15(c)所示的結構形式，使得不用的杆能被縮起，而只用那些所需的杆。圖15(a)所示的刮具具有一支承件，此支承件與形狀對應於所要表現的圖案的多個刮件連為一體。在這種情況下，例如，該圖案可一下表現出來，而且如果向刮件和支承件施加振動，那麼上料層的顆粒就會高效率地一下子塌陷並填充所形成的型腔。因此，這個實例是所希望的，因為它的生產率高。
在讓顆粒塌陷到和填充到僅通過刮削下料層而在下料層中形成的型腔的情況下，以及在讓顆粒塌陷到和填充通過同時刮削上、下料層而在下料層中形成的型腔的情況下，最好攏集上料層或對其施加振動，以便使上料層的不同種顆粒由於其塌陷作用而填充下料層中的型腔。在讓顆粒塌陷到並填充通過同時刮削上、下料層而在下料層中形成的型腔的情況下最好在刮具的周圍設置攏集件，或使攏集件與刮具連成一體，如圖11所示。上料層設置在下料層的整個上表面的情況下(如圖7(b)所示)，使用帶有攏集件的刮具可以使所攏集的顆粒量對應於所刮削的顆粒量，並可使攏集到的顆粒塌陷到和填充下料層中的型腔，這樣就可以連續地刮削、攏集(湊集)和耙平顆粒。這樣就可實現高效率。攏集件的形狀不限於圖示的那些形狀，其它各種形狀的攏集件都可使用。最好給刮具和支承刮具的支承件加裝一個振動器，以用於向刮具施加振動。這樣做，隨著刮具的前進，顆粒的塌陷過程進行得更有效。在上述任何情況下，作為應急的需要，最好給刮具裝備各種輔助部件、輔助器具和輔助裝置。
在所有這些情況下，通過改變刮具相對於其前進方向的角度或改變刮具與基面間的接觸角，就可顯示出各種厚度的線條圖案。
各種類型的刮具都可使用，其中包括圖44所示的寬度可變型刮具，圖45所示的後部開口可變型刮具，以及圖46和圖47(a)—47(d)所示的那些刮具——其中刮具的兩塊板能彼此靠近和分離，並且能改變方向。此外，刮具、它的支承件、以及第二發明中的吸口及其支承件，可由形狀記憶合金或形狀記憶塑料製成，從而它們的形狀可根據溫度的變化而改變。刮具的另一個例子是一個如圖48(a)所示的三角管件，它的高度基本上等於下料層的厚度。此刮具在點A插入上、下料層，並朝點B運動。這樣，在點A進入管件的下料層的顆粒被移到點B，從而形成一型腔，該型腔由於上料層顆粒的塌陷作用而被這種顆粒填充，由此在管件的後面和外面呈現出一個圖案，如圖47(b)、47(c)和47(d)所示。然而，並不局限於此，其它各種形狀的刮具和機構也可適用。
單個使用或以排或矩陣形式使用的刮具，可由計算機直接控制來形成圖案。最好使用這樣一種結構其中，能對刮具的角度和速度加以控制，以便能自由地改變或修改圖案。這將可以製作出複雜、精緻的圖案。使用圖41(a)至41(d)所示的端擋50來引導刮具運動的起點、交叉點和終點，就可以製做出具有整齊的起點、交叉點和終點的圖案。在所有實例中，通過改變用於保護起點、交叉點和終點的端擋的形狀，就可以顯現出各種形狀的起點、交叉點和終點。最好將端擋結合到一個裝置中，使它們能在刮具附近垂直運動，這樣當需要用時就使端擋降下。
對基面來說，可使用一個模子的底板，或薄板、帶、墊板等類型的底板，也可使用雙作用或其它型式的壓力機的底板，置於一輸送機或皮帶輸送機或其它類型的環形表面上的模子的底板。隨著基面處於原位或倒轉，將顆粒料層鋪置在由墊板、薄板等構成的基面上。
雖然基面可由任何材料構成，但最好使用便於滑動的材料，如玻璃、陶瓷、塑料和金屬等，這類材料能夠使刮具更能徹底地颳走顆粒。
作為基面材料，還可優選使用橡膠、泡沫材料、紙、無紡織物、紡織物或其它有些疏鬆或彈性的材料。這是因為，當刮具壓到由這類材料構成的基面上時，這類材料的疏鬆或彈性能吸收基面和刮板間的遊隙，並能確保刮具在高度方向上的預備定位，因此能使刮具更好地起作用並獲得更清晰的圖線。與此類似的效果也可用下述方式得到；利用彈簧或由橡膠等製成的彈性體壓緊整個刮具或刮具的一部分，或將絲線、繩索或其它彈性材料附連到刮具所接觸的基面部分。在這種情況下，也最好使用打滑的基面材料，因這種材料能使刮具更徹底地颳走顆粒。
用作基面材料的無紡織物、紡織物、紙等，最好是透氣、透液和吸液的，這樣有助於脫泡，從而除去多餘的液體，並確保成形出的製品具有均勻的強度。
在所有實例中，幹顆粒料層可由各種方法形成，例如用刮板型(squeeges tyre)料層形成法，或用滑動供料槽，或用帶有開縫噴嘴的供料槽、或用旋轉供料器，或採用密集蜂窩體或林立體(projec-fion bristling body)。
就用於形成兩或多個料層的方法來說，與基面接觸的下料層是利用上述方法形成的，即用刮板型料層成形法，或用滑動供料槽、帶有開縫噴嘴的供料槽、旋轉供料器，或利用密集蜂窩體或林立體；而第二或上料層是利用部分料層成形法或整個料層成形法而形成的。可以預先或緊跟在刮削動作之前實施部分料層成形法。通過在刮具的近旁設置一顆粒供給口或使顆粒供給口與刮具成為一體，來構成一簡單的裝置，它可確保緊在刮削開始之前實施部分料層成形法，以連續地形成部分料層。這樣做易於實現自動化和高生產率。在上料層部分地設置在下料層上的情況下，較為有利的是可將帶色的顆粒供到一個必需的部分，並且可以改變顆粒的顏色和材質。在上料層整個設置在下料層上的情況下，較為有利的是可以讓刮具以高速運動，提高了在料層形成之後表現圖案的自由度，並且可提高生產率。
在所述的任何實施例中，刮削操作可由手工或各種機器人、定位裝置和其它機械裝置來完成，例如其中包括平行連杆定位裝置、直角坐標定位裝置、直角坐標機器人、關節(鉸接)坐標機器人、圓柱坐標機器人和極坐標機器人。如果需要的話，這些機械裝置均可裝備各種輔助器具、輔助部件、輔助裝置，等等。
在任何結構中，可以使用位於雙向作用壓力機下面的壓板作為基面，在圖案形成在壓板上以後，顆粒可由壓力機壓成一整塊。此外，還可以先將多個帶圖案的定形製品製成一個大的整塊，以後再將它切成多個單個製品。
可用下述方式顯示圖案在一輸送機等類似機械上以連續的方式形成至少兩層料層，用刮具在下料層中形成型腔，並利用上料層、顆粒的塌陷作用以這種顆粒填充該型腔。圖49和50示出了用於實現上述過程的模製設置。用於構成上、下料層為兩種顆粒，故從兩個料鬥46和47供到用作基面的環形輸送機的上表面上，這樣它們在相互平行的流料槽48′和49′處疊置。刮具20設置在下料層的流料槽的下端，以刮削下料層的顆粒，從而成形出一型腔。利用來自上料層的流料槽的上料層顆粒的塌陷作用，以上料層顆粒填充所形成的型腔。結果是，獲得了一長條形的帶狀圖案的定形製品。然而將此長條切成預定的長度段，並讓其固結定形，進而再將已定形的具有預定長度的段切成各個製品。
在第二發明中，由於刮削後留下的大量顆粒被馬上吸除，所以能獲得帶有清晰圖案的優良製品。在這種情況下，如果要使刮鏟的顆粒量較大，則大量滯留於交叉點等部位的顆粒不會構成任何妨礙。另外，如果基面具有很大的不平度，那麼沒有被颳走的顆粒能被乾淨地除掉，從而表現出清晰的圖案。如圖28所示，起點和終點能整齊地形成。在表現類似於毛筆手寫圖案時(如圖34所示)，以及在表現具有大面積不同顏色的斑點等的圖案和具有100％的變色部分的圖案時，可以很容易地顯示出構成複雜的清晰的圖案，其措施是利用吸力清除由於顆粒的塌陷作用而填充型腔所顯示出來的圖案以外的所有部分。在所有這些情況下，可以採用刮具與吸口的任何組合，包括圖35所示的例子，圖39所示的具有互相排成列的多個刮具和吸口的例子，圖51(a)所示的具有至少一個吸口41和多個圍繞吸口設置的刮具20的例子，以及如圖51(d)所示的具有一個支承件44和多個設置成矩陣形的刮具20和吸口41的例子。另外，當需要時，如圖26和29所示的通氣管(吹氣管)42可設置在吸口的一側，以便在進行抽吸的同時施加通風或吹風，以增強抽吸效率。以這種方式，由多個刮具、一條通風管和一條吸管構成的組合可以表達出各種高級圖案，包括毛筆書寫體。
在所有這些結構中，顆粒的塌陷作用程度最好以如下方法控制；利用壓力輕輕地壓住顆粒，改變顆粒的大小分布，使顆粒稍稍溼潤，或用其它適當的措施。通過以這種方式控制顆粒的流動性，就能顯示出更清晰的圖案。
在上述所有情況下，當允許上料層的顆粒塌陷入在下料層中形成的型腔時，上料層的上表面就是其中形成的一凹陷坑，該凹陷坑通過平整上料層的上表面或用顆粒填充而消失。用來填充此凹陷坑的顆粒可以是與下料層同種的顆粒，也可以是與上料層同種的顆粒，或者是不同於上、下料層的顆粒。此顆粒的種類可根據所要顯示的圖案來選擇。
在生產水泥定形製品時，料層材料是幹的，而且主要由水泥粉、樹脂或其混合物構成，並可附加地包括顏料和細骨料中的至少一種。用於基背層的材料主要由水泥粉、樹脂或其混合物構成；該混合物還包含有一種細骨料，而且如果需要的話，還附加地含有一種顏料以及粗骨料和各種纖維中的至少一種。基背材料既可以象粗骨料一樣是幹的，也可以為通過與水等混合而成的混凝土泥漿的形式。
用於料層和基背層的材料都可附加地含有木屑作為骨料或細骨料，還可進一步攪拌進粉碎或粉化的花崗石、大理石、熔渣、反光顆粒、無機空心體——如錫拉蘇中空球(Shirasu bolloon)，陶瓷顆粒，新型陶瓷顆粒，金屬顆粒，礦石顆粒或其它物質顆粒。作為添加物質，它們包含有凝固硬化促進劑，防水劑，膨脹劑等。上述各種可用的纖維包括金屬纖維、碳素纖維、合成纖維、玻璃纖維等。
將所有材料都供入一模子等類似物中，並讓它們固結成一整塊。或者，在將材料供入後，將定量的水加到模子內部的所有部分，從而使這些材料在模子中固結成一整塊。如果基背層採用了溼的材料，則要根據溼材料中所含的水分來降低供水量。當構成基背層的材料為金屬板、木板、水泥板、玻璃板或陶瓷板，或紙片、無紡織物片或紡織物片時，例如，可讓基背層與料層固結成一體。使用瀝青這樣的熱熔材料就能制出瀝青混凝土定形製品。
在生產人造石定形製品時，用於料層和基背層的材料例如可由下列至少一種物料構成巖石顆粒、陶瓷顆粒、新型陶瓷顆粒、玻璃顆粒、塑料顆粒、木屑和金屬顆粒，而且如果需要的話，還可混入顏料等。所加的用於固結骨料的定形劑主要由水泥粉和水的混合物，水泥粉、樹脂和水的混合物，樹脂和水的混合，樹脂和溶劑的混合物，或樹脂、水和溶劑的混合物構成；並且還可以另外含有下列至少一種顆粒巖石、陶瓷、新型陶瓷、玻璃和塑料；而且如果需要的話，還可混入顏料或染色劑，以及混入各種顆粒、各種纖維、各種混合劑和各種添加劑。所述的各種顆粒包括熔渣顆粒、飛灰和細小的反光物質。所述的各種纖維包括金屬纖維、碳纖維、合成纖維和玻璃纖維。所述各種混合劑和添加劑包括防縮劑、凝結硬化促進劑、延遲劑、防水劑、膨脹劑、減水劑、流化劑，等等。
為了增加定形劑與上述乾料的附著力，可向乾料噴灑或浸漬水、溶劑或表面處理劑。
利用空吸處理、離心處理或其它的用於使定形劑分散到相鄰顆粒間的處理方法，或通過使用骨料和定形劑的混合物作為基背層的材料，就可使所有材料在模子中定形成一整體塊。當構成基背層的材料為金屬板、木板、水泥板、玻璃板或陶瓷板，或為紙片、無紡織物片、紡織物片或塑料片時，可讓料層與之固結成一體。
為了生產陶瓷定型製品或其生坯，用於層料的乾料主要是加有或不加有顏料或染色劑的粘土顆粒、巖石顆粒、玻璃顆粒、新型陶瓷顆粒、細陶瓷和瓷釉顆粒中的一種或多種。雖然這種材料是幹的，但也可是吸收了一些水或加入了一些潤滑—結合劑，只要這種材料不與這們捏合併處於適於粉化的狀態即可。用於基背層的材料主要由下列一種或多種顆粒構成粘土顆粒、巖石顆粒、玻璃顆粒、新型陶瓷顆粒和細陶瓷；還可附加地含有顏料或染色劑。在成品狀態，要求基背層與料層在顏色、光澤、紋理等方面不同，而且基背層或者類似於料層是幹的，或是通過與水或潤滑—結合劑混合而成溼的。此外，構成料層或基背層的材料可進一步混有無機空心體，如錫拉蘇空心球，陶瓷顆粒、金屬顆粒或礦石顆粒，並可以作為添加物加入各種發泡劑、防流化劑、清液劑、潤滑劑、結合劑和促粘劑。
供到模子管中的材料，在加入或不加預定量的水或潤滑結合劑以使材料塑化並向最終的混合物施加壓力後，被定形成一個整塊。然後將這個整塊從模子中取出，並作為生坯。對生坯進行燒結，即可獲得陶瓷定形製品。另一種方法是，對供入耐火定形模或類似模子中的材料通過加熱進行熔化或熔合，以得到一個整塊，然後將此整塊從模子中取出。或者，將已呈圖案顆粒的料層鋪設到一金屬板、玻璃板或陶瓷板上，然後對之加熱熔化或熔合，使其與板形成一體。利用上述任一種方法可以生產出瓷釉、彩色玻璃或水晶玻璃的有圖案的定形製品或類似的有圖案的定形製品。
在生產用於燒結成金屬定形製品的生坯時，構成料層的乾料主要是金屬和合金顆粒中的一種或多種，如果需要，也可混入潤滑劑。雖然這種材料是幹的，但也可以讓它吸收一些潤滑劑並處於適於粉化的狀態。構成基背層的材料主要由金屬和合金顆粒中的一種和多種構成，它既可以是幹的，也可以通過混合潤滑劑而成溼的。
這裡所用的潤滑劑的例子包括硬脂酸鋅或其它潤滑劑。用於料層或基背層的乾料還可含有結合劑和其它添加劑。
所有材料被供入主模等中，在模中被壓實，然後從模中取出，即得到用於生產金屬定形製品的生坯。然後，將生坯燒結成金屬定形製品。也可以這樣生產金屬定形製品，將所有材料供到金屬板、玻璃板、陶瓷板等類似板上，向最終混合物加壓，從而得到整塊生坯，然後燒結此生坯。
在生產具有厚塗彩飾層的定形製品時，用於料層的乾料是各種粉狀塗料，而構成基背層的材料是金屬、木材、水泥或陶瓷製的板或薄片。所說的各種粉狀塗料包括加有顏料或染色劑的丙烯酸樹脂、聚酸樹脂、丙烯酸—聚酯混合樹脂、氟樹脂或類似的樹脂。構成料層的圖案材料鋪設在用作基背層的板或片等上，然後對其加熱和燒焙，使其熔化和熔合，以將各層結合成一體。在使各層結合起來的過程中，可對各層施加壓力。其結果是，可以獲得具有厚塗彩飾層的板或薄片等。
在生產塑料定形製品時，用於料層的乾料主要由各種塑料顆粒構成，並且可附加地含有顏料或染色劑。這種材料還可含有增塑劑或溶劑，但並不與它們捏合而處於適於粉化的狀態。用一基背層的材料既可以是幹的，也可以通過與增塑劑或溶劑混合而成為溼的。所說的各種塑料包括聚乙烯、尼龍、聚丙烯、聚碳酸酯、乙縮醛、聚苯乙烯、環氧樹脂、氯乙烯、天然橡膠、合成橡膠、丙烯腈—丁二烯一苯乙烯共聚物(ABS)、聚苯醚(PPO)、ECA、氟樹脂和其它熱塑塑料和熱定形樹脂。如果需要的話，用於料層和基背層的材料都可含有發泡劑、防氧化劑、熱穩定劑、搭接劑、其它添加劑和無機物顆粒等。利用加熱使所有材料熔化或熔合成一整塊，此時若需要的話可向材料施加壓力。利用這種方法，可以生產出發泡苯乙烯的帶圖案的定形製品、塑料的帶圖案的定形浴盆或地板貼磚，等等。在這種情況下，各層可與下列材料結合金屬板、木板、水泥板、陶瓷板，或紙片、無紡織物片、針織物片、紡織物片或塑料片。
在生產糖果或其它定形食品時，用於料層的乾料主要由麥粒、米粒、土豆顆粒、豆粒、穀粒和糖粒中的一種或多種構成，還可附加地含有調質和調味品，也可含有油、水等，但並不與油、水等捏合而處於適於粉化的狀態。用於基背層的材料既可以象料層的材料一樣為幹的，也可以通過與油、水等混合而成為溼的。如需要的話，用於料層和基背層的材料都還可含有膨脹劑和其它添加劑。將所有材料供入模子等，通過加入或不加用於塑化的水、油等，讓或使這些材料凝固定形為一整塊。對此整塊加壓，然後將它從模子中取出，即得到生坯，然後對生坯進行烘焙。另一種方法是，在模子等中對所有材料進行烘焙。利用這種方法，就可以生產出帶各種圖案的烘製的糖果等。也可生產出受熱熔化的帶圖案的定形製品，例如帶圖案的巧克力定形製品等它是利用受熱熔化的材料如巧克力顆粒製成的，通過加熱來熔化和熔合這種顆粒。
可用於本發明的材料並不限於上面做為例子提出的那些，其它各種材料都可被使用，這完全取決於所要生產的定形製品，另外，所能生產出的帶圖案的定形製品的品種範圍，可以通過組合各種材料而得以擴增，使它們在成品狀態時的性質、顏色、光澤、紋理等方面有所區別。例如，將鑄造砂子和金屬顆粒組合起來使用，就能生產出鑄鐵製品和燒結的金屬定形製品。
在用於生產任何帶圖案的定形製品的方法中，在向基面供料時，希望提供振動，以確保材料平穩運動。另外，利用刷子或梳子摩擦料層的不同種類材料間的分界部分，或向這部分提供氣流或水流，可以使圖案變得模糊。
此外，通過在基面或料層上設置一層無紡織物、紙或其它吸水或吸油材料，就可以將多餘的水、油、潤滑—結合劑、增塑劑或溶劑供給到缺乏這些物質的部位上，從而使這些物質均勻地分散在整個定形製品中。其結果是，表面中的水(輔助劑)與水泥(樹脂)的比率變小了，這意味著定形製品的整體強度提高了。如果在某一製品的加壓成形過程中使用了透氣墊，則增強了脫氣作用，從而可獲得密實的製品。在讓料層和基背層固結成一整體製品時，通過振動或施壓於料層和基背層這一或兩者，就可使所獲得的整體製品變得密實、強度更高。這種製品還可藉助長纖維、短纖維、絲網或加強筋來加強，只要將這些材料插入上述兩層或兩層之間即可。如果把由薄板製造法或擠出模製法生產出的產品或其它任何種類的板或片用作基背層的話，就可以生產出包括建築鑲板和木板、牆板和貼面磚在內的各種製品。現有的混凝土製品的表面可被作用為基面。在這種情況下，將構成料層的材料鋪設在該混凝土表面上，使之與現有的混凝土製品固結定形為一體。
利用本發明，可以自由地顯示出各種寬度線條圖案，從極細的圖線到醒目粗線。例如，如果要呈現出個人籤名手跡的圖案，用現有技術的方法很難顯示出極細的線條，只能得到形象生硬的圖案，而用本發明的方法就能自然地呈現出一個精細的圖案。因此，籤名及類似物以及毛筆書寫體可作為所要表現的圖案。此外，象用畫筆一筆繪成的圖畫也能整齊地表達出來。另外，象那種具有逐漸變細的線條的脈絡性圖形也能被表示出來。從技術角度講，本發明的方法有可能做到使顯示出的線條的最小寬度基本等於所用顆粒的直徑。因此，本發明能容易地生產出帶有地圖、路標等的人行道或鋪面磚，以往要生產這些產品既費力又費錢，而用本發明即使進行單件生產費用也不貴。
本發明的另一種效果是，由於首先形成底層和圖案料層，所以在每個圖案都較小的情況下，生產率得以提高，這是因為小型圖案可以通過刮削圖案顆粒的一氣呵成的操作就可制出，而不必進行專門的圖案裝填，因此大大減少了所需的裝填等工作的工作量。通過向顆粒施加振動或攏集顆粒，可以很容易地利用顆粒的塌陷作用來填充型腔。即使是在每個圖案的面積較大的情況下，由於對顯示圖案最為重要的構形部分已由於顆粒的塌陷作用而被填充，所以只要用顆粒填充其餘的型腔就行了，這樣就可使生產率高而且能表現出複雜的圖案。在部分料層成形的情況下，可容易地改變顆粒的顏色和種類，只要上料層按照所要刮削的顆粒量形成即可，而無需考慮其形狀，這樣就提高了生產率。在整個料層成形的情況下，刮削操作可自由地進行，且裝填工作量減小了，從而提高了生產率。通過使用圖13所示的或類似的刮具，和通過向顆粒施加振動而利用顆粒的塌陷作用一次性地填充所形成的型腔來顯示出圖案，這可進一步提高生產率。
作為另一種效果，本發明能在型腔在任意混合的顆粒料層形成後進行刮削，這樣就能在複雜的背景中制出圖案。如果有兩種任意混合的顆粒料層，那麼由於顆粒的塌陷作用就可以在複雜背景中形成複雜混合的圖案。另外，在用離心混凝土時，由於能先形成多個顆粒層，然後再刮削顆粒形成圖案，所以，即使採用高速轉動，也能容易地制出圖案。利用這種方法，能容易地在一個圓筒等的表面上制出圖案。
可用計算機對製做圖案直接進行控制，以實現高生產率和自由修改圖案。通過控制刮具等的角度和速度，就能生產出具有複雜、精緻圖案的定形製品。
本發明的這些生產方法可以簡單地生產出混凝土定形製品、人造石料定形製品、用於燒結成陶瓷定形製品的生坯、陶瓷定形製品、金屬定形製品、厚塗彩飾定形製品、塑料定形製品和包括糖果在內的定形食品，每個定形製品的部分或整個表面上帶有圖案。即使是當這些帶圖案的定形製品經受表面磨損時，也能保持它們的圖案處於良好狀態。由於圖案層是由各種乾材料的組合物構成的，所以，由於這些材料的塌陷作用，它們可密實地裝填而不留空隙，並且相鄰材料間的分界線可被精細地呈現出來，從而構成清晰的圖案。
權利要求
1.一種生產帶圖案的定形製品(16)的方法，它包括以下步驟在一個基面(12)上形成至少兩個疊置的由不同幹顆粒構成的料層(10、11)；根據所要顯示的圖案(18)運動一個位於所述基面上方預定位置的刮具(20)，能至少刮削最下部料層；讓上部的料層的幹顆粒(10)坍陷到由此成形出的型腔(17)中，從而在所述最下部料層的底面上顯示出所述圖案(18)；以及隨著所有顆粒或者在最上部料層的頂面被整平或被鋪設一基背層(13)之後，使所有顆粒固結定形成一整體塊。
2.一種生產帶圖案的定形製品(16)的方法，它包括以下步驟在一個基面(12)上形成至少兩個疊置的由不同幹顆粒構成的料層(10，11)；根據所要顯示的圖案(18)運動一個位於所述基面上方預定位置的刮具(20)，能至少刮削最下部料層，與此同時，利用吸力吸除至少最下部料層的顆粒；讓上部料層的幹顆粒(10)坍陷到由此成形的型腔(17)中，從而在所述最下部料層的底面上顯示出所述圖案18)；以及隨著所有顆粒或者在最上部料層的頂面被整平或被鋪設一基背層(13)之後，使所有顆粒固結定形成一整體塊。
全文摘要
一種生產混凝土、人造石、陶瓷、金屬和塑料等定形製品(16)的方法，該製品的部分或整個表面上帶有精緻、美麗的圖案，圖案成型在預定厚度的圖案層中。製品(16)是這樣生產的在一基面(12)上形成至少兩個疊置的由不同幹顆粒構成的料層；根據要表現的圖案(18)運動一個位於基面上方預定位置的刮具(20)，能至少刮削最下部料層；讓上部料層的幹顆粒(10)在坍陷作用下坍落到由此成型的型腔(17)中，從而在最下部料層的底面上顯示出圖案(18)；隨著所有顆粒或者在最上部料層的頂面被整平或被鋪設一基背層(13)之後，使所有顆粒固結定形成一整體塊。
文檔編號B28B1/30GK1121338SQ94191780
公開日1996年4月24日 申請日期1994年12月21日 優先權日1993年12月21日
發明者內田宏之, 大貫光洋, 渡邊秀男 申請人:Cca株式會社