專利名稱：圬工塊劈裂組件和劈裂方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及圬工塊的制造。具體來說，涉及在圬工塊上形成裝飾面的設(shè)備和工藝過程。更具體地來說，本發(fā)明涉及用來在圬工塊上形成風(fēng)化的或巖石狀的棱邊的不規(guī)則紋理和外形的設(shè)備和工藝，以及由這種設(shè)備和工藝制成的圬工塊。
背景技術(shù)：
為了美化景觀的目的，已經(jīng)頗為普遍地采用混凝土圬工塊。例如，用這樣的圬工塊來形成擋墻、應(yīng)用范圍從相當(dāng)大的結(jié)構(gòu)到小的樹的圍墻和花園周緣墻?；炷鳞毓K在工廠里快速生產(chǎn)，其外形通常非常均勻。這在某些景觀美化的應(yīng)用中，并非是不理想的特性，但在對用于構(gòu)造墻和其它景觀結(jié)構(gòu)的材料要求有“自然”外貌的許多應(yīng)用中，則這種圬工塊具有缺點。
使混凝土圬工塊做得不均勻，且顯得更加“自然”的一種做法是，采用劈裂工藝在圬工塊上形成一“巖石面”。在這種工藝過程中，如普遍的做法那樣，一經(jīng)充分固化的大型混凝土加工件進(jìn)行劈裂或裂開而形成兩塊。最終形成的兩塊沿劈裂或裂開的面而形成的表面呈現(xiàn)紋理和不規(guī)則形，從而顯得“巖石狀”。這種將一加工件劈裂成兩個圬工塊而在圬工塊的暴露面上形成巖石狀外貌的工藝過程，示于Besser的美國專利第1,534,353號一文中，該專利公開了使用錘和鑿進(jìn)行手工劈裂圬工塊的方法。
劈裂圬工塊的自動化設(shè)備是眾所周知的，且一般包括一由支承臺和相對的液壓致動的劈裂刀片組成的劈裂裝置。在這種應(yīng)用中的劈裂刀片通常是大致磨削成相當(dāng)窄或鋒利刀刃的鋼板。諸刀片通常這樣布置諸刀刃保持與加工件表面垂直的關(guān)系，接觸加工件頂表面和底表面，且諸刀刃互相保持共面的關(guān)系。在操作中，加工件移到支承臺上并介于刀片之間。刀片與工件的頂表面和底表面接觸。不斷增加施加在每片刀片上的力，互相相對地推進(jìn)刀片。隨著刀片上的力的增加，工件一般沿刀片對齊平面劈裂(裂開)。
這些機器對高速加工圬工塊是有效的。它們在圬工塊形成一巖石狀的表面。由這種工藝形成的面，沒有兩塊是相同的，這樣，圬工塊比標(biāo)準(zhǔn)的非劈裂的圬工塊，外貌上更顯得自然。然而，由工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的劈裂工藝形成的表面的棱邊，一般地是嚴(yán)格限定的，即，規(guī)則和“鋒利”的，而圬工塊的非劈裂表面(它們在景觀美化的應(yīng)用中，有時是可見的)是規(guī)則的、“光澤的”和非紋理的，并具有“機制的”外貌。
如果消除圬工塊表面的規(guī)則的、鋒利的棱邊，則這些混凝土圬工塊看起來可顯得更加自然。
在混凝土圬工塊上消除規(guī)則而鋒利棱邊的一個已知的工藝是稱之為翻滾的工藝。在該工藝中，相當(dāng)多的圬工塊裝載入一繞基本水平的軸線轉(zhuǎn)動的鼓形圓筒內(nèi)。圬工塊互相撞擊，敲去鋒利的棱邊，并鑿削圬工塊的棱邊和表面和留下疤痕。該工藝已普遍地用來在混凝土鋪路石上形成風(fēng)化的、“用過的”外觀。這些鋪路石通常是相當(dāng)小的混凝土圬工塊。一般的尺寸是33/4英寸寬，73/4英寸長和21/2英寸厚，其重量約為6磅。
翻滾工藝目前也用于某些擋墻圬工塊，以在圬工塊的表面上形成一風(fēng)化的、較少均勻的外觀。一般來說，使用翻滾工藝具有若干個缺點，尤其是對于擋墻圬工塊的翻滾工藝。一般來說，翻滾工藝是一種成本昂貴的工藝過程。在圬工塊能翻滾之前，圬工塊必須非常結(jié)實。通常的做法是，圬工塊在成形之后，必須靜養(yǎng)護幾周以獲得足夠的強度。這就是說，它們必須組成方塊，通常放在木制的模板上，并從生產(chǎn)線上運走，以保持必要的儲存時間。然后，它們必須輸送到翻滾機，通過翻滾機卸跺，加工，并再次成方塊和堆跺。所有這種“離線”的加工處理相當(dāng)耗費成本。此外，在翻滾機中，圬工塊存在由破碎造成的大量損壞。翻滾機本身相當(dāng)昂貴，并是一需常加維護的設(shè)備。
與鋪路石不同，擋墻圬工塊可具有相當(dāng)復(fù)雜的形狀。在使用中，它們堆疊成層，每一層從下一層均勻縮進(jìn)一距離。擋墻在層間通常還必須具有一定的剪切強度，以抵抗擋墻后的泥土壓力。提供均勻縮進(jìn)和層與層之間的剪切強度的通常做法是，在圬工塊上形成一體的定位件/剪切鍵。通常這些鍵呈唇(突緣)或舌頭和槽的結(jié)構(gòu)。由于擋墻圬工塊的尺寸范圍從相當(dāng)小的圬工塊(例如，大約10磅，且其正面的面積約為1/4平方英尺)到具有正面面積為一個平方英尺重量為一百磅量級的較大的圬工塊，它們也可以做成帶芯的，或具有延伸的尾部。這些復(fù)雜的形狀不能經(jīng)受翻滾的過程。定位件變得敲落掉，而表面殼開裂。其結(jié)果，那些實際經(jīng)受翻滾的擋墻圬工塊往往已呈現(xiàn)非常簡單的形狀，變得相當(dāng)小，且不具有一體的定位件/剪切鍵。相反，它們必須與輔助的銷，夾子或其它的裝置一起使用，以建立后縮和抗剪切。與具有一體的定位件的圬工塊的情形相比，采用這些輔助的銷或夾子使得構(gòu)造擋土墻變得更加困難和成本提高。
消除鋒利的、不規(guī)則的棱邊以及仿造混凝土圬工塊的表面的另一種可選擇方案是使用錘磨型機器。在這種類型的機器中，轉(zhuǎn)動錘或其它的工具撞擊圬工塊的表面，以鑿下其碎片。這種類型的機器通常較為昂貴，并要求有生產(chǎn)線上的空間，這種空間往往在圬工塊工廠內(nèi)難于提供，尤其是那些較老的工廠。如果是在線生產(chǎn)的話，由于工藝過程只能按錘磨機對每個圬工塊操作的速度移動，且圬工塊通常需要被操縱，例如，翻身和/或轉(zhuǎn)動，以撞擊其所有的棱邊，所以，這種方案也會降低生產(chǎn)率。如果錘磨類型的過程是離線實施的話，則形成上述許多關(guān)于翻滾方面的低效性。
因此，要求有這樣的設(shè)備和工藝，它們通過消除由工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的劈裂工藝造成的規(guī)則、鋒利的表面棱邊，對混凝土擋墻圬工塊的表面形成更自然的外貌，具體來說，它們不降低生產(chǎn)流水線，不對流水線添加耗資的設(shè)備，不要求在生產(chǎn)流水線上有額外的空間，不需強的勞動力，當(dāng)加工帶有一體的定位突緣或其它類似構(gòu)造的圬工塊時，它們不具有高的剔除率。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一在模制的加工件上進(jìn)行劈裂操作而形成的圬工塊，該劈裂是借助于具有一劈裂線的圬工塊劈裂器中的至少一個劈裂組件來實施。該至少一個劈裂組件包括設(shè)置在劈裂線的至少一側(cè)的、并在劈裂操作過程中定位成接觸工件的多個突出件。最終形成的圬工塊包括一塊體，它包括一頂表面、一底表面、一在頂表面和底表面之間延伸的前表面、一在頂表面和底表面之間延伸的后表面、以及在前表面和后表面之間的兩側(cè)表面。此外，圬工塊包括一與塊體一體形成的定位突出件，其設(shè)置在圬工塊的頂或底表面上。前表面和頂表面的交界線形成一上邊緣，前表面和底表面的交界線形成一下邊緣，在劈裂操作過程中，由于多個突出件接觸加工件，所以，前表面與上邊緣和下邊緣中的一個的至少一部分呈現(xiàn)為不規(guī)則形。
在一較佳的實施例中，定位突出件較佳地設(shè)置在底表面上。塊體的不規(guī)則邊緣部分仿造成顯得不如嚴(yán)格限定的、規(guī)則的邊緣那樣的鋒利狀，而是恰巧相反，顯現(xiàn)得經(jīng)過風(fēng)化、翻滾或其它的破碎、不規(guī)則和磨損。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一由多個圬工塊形成的擋墻。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一由模制工件形成的圬工塊。該圬工塊包括一塊體，它包括一頂表面、一底表面、一在頂表面和底表面之間延伸的前表面、一在頂表面和底表面之間延伸的后表面、以及在前表面和后表面之間的兩側(cè)表面。由于至少一個通道形成在工件形成模的壁中，所以兩表面中的至少一個表面的一部分形成一種紋理結(jié)構(gòu)。
在本發(fā)明的另一方面，提供一圬工塊，它由一模制的工件經(jīng)受具有一劈裂線的圬工塊劈裂機的劈裂而形成。圬工塊劈裂機包括一第一劈裂組件，其包括設(shè)置在劈裂線的至少一側(cè)上的多個突出件。突出件定位成在劈裂過程中接觸工件，這樣，圬工塊包括由第一劈裂組件形成的至少一個不規(guī)則的劈裂邊緣和表面。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種形成具有至少一個不規(guī)則劈裂邊緣和表面的圬工塊的方法。該方法包括提供一具有一劈裂線的圬工塊劈裂機，被劈裂的圬工工件與該劈裂線對齊，其中，圬工塊劈裂機包括一第一劈裂組件，它包括設(shè)置在劈裂線的至少一側(cè)上的多個突出件。諸突出件定位成在劈裂操作過程中接觸工件。一圬工塊工件位于圬工塊劈裂機中，使工件與劈裂線對齊，利用劈裂組件將工件劈裂成至少兩塊。
在本發(fā)明的另一方面，提供一具有至少一個不規(guī)則的劈裂邊緣和表面的圬工塊，劈裂邊緣和表面是模制工件在一圬工塊劈裂機中劈裂而形成，該劈裂機包括一第一劈裂刀片組件，它具有連接在第一刀片夾持器上的第一劈裂刀片。第一刀片夾持器包括一刀片夾持器表面，該表面背離至少在其一側(cè)的第一劈裂刀片延伸。刀片夾持器的表面設(shè)置成相對于水平方向成一銳角，在劈裂操作過程中，刀片夾持器表面與工件接觸。刀片夾持器表面與工件接觸的結(jié)果，至少部分地造成不規(guī)則的劈裂邊緣和表面。
在本發(fā)明的還有另一方面，提供一用于圬工塊劈裂機中的劈裂組件。該劈裂組件包括一劈裂刀片，以及位于劈裂刀片的至少一側(cè)上的劈裂刀片附近的多個突出件。突出件和刀片在劈裂操作過程中互相之間固定，由此，突出件和刀片在劈裂操作過程中同步移動。
在本發(fā)明的還有另一方面，一形成在至少一個表面上帶有紋理的至少一個圬工塊的模具，其中，多個側(cè)壁形成一其頂和底敞開的模具腔，以允許圬工填料通過其敞開的頂引入到模具腔，并借助于敞開的底排出呈模制圬工塊單元形狀的模制填料。構(gòu)造成槽的至少一個表面形成在該模具的至少一個側(cè)壁上的表面內(nèi)，該槽沿不平行于模具脫模的方向跨越該側(cè)壁的表面延伸。該槽具有約小于0.75英寸的高度和約小于0.50英寸的深度，且槽的至少一部分與壁的頂隔開，其中，形成的距離約大于從側(cè)壁的頂?shù)絺?cè)壁的底之間的距離的40％。此外，設(shè)置有槽的側(cè)壁的總的突出面積與槽的總的突出面積的比約大于2∶1。
在本發(fā)明的還有另一方面，提供具有一工件與其對齊的劈裂線的圬工塊劈裂機，用來將工件至少劈裂成兩塊。該圬工塊劈裂機包括一第一劈裂組件，它包括設(shè)置在劈裂線的至少一側(cè)上的多個突出件。定位諸突出件，在圬工塊劈裂機將工件劈裂成至少兩塊時，使其行進(jìn)入工件，由此，第一劈裂組件促進(jìn)在劈裂塊中的至少一塊上的至少一個不規(guī)則劈裂邊緣和表面的形成。
表征本發(fā)明新穎性的上述的和其它各個優(yōu)點和特征，特別地，由附后的作為本說明書一部分的權(quán)利要求書給以指出。然而，為了更好地理解本發(fā)明，及利用本發(fā)明實現(xiàn)的優(yōu)點和目的，應(yīng)參照形成本說明書的另一部分的諸附圖，以及隨之的描述，其中，介紹本發(fā)明的一優(yōu)選的實施例。
附圖的簡要說明

圖1是使用本發(fā)明的圬工塊劈裂機刀片組件的一圬工塊劈裂機的局部立體圖。
圖2A是根據(jù)本發(fā)明的一劈裂刀片組件的一部分的俯視圖。
圖2B是還顯示以隨機方式定位的各種直徑的突出件的一劈裂刀片組件的一部分的俯視圖。
圖2C是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的劈裂刀片組件的一部分的俯視圖，其中包括隨機地連接和不連接的嵌條的突出件。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的一突出件的另一實施例的側(cè)視圖。
圖4A是根據(jù)本發(fā)明的一突出件的另一實施例的側(cè)視圖。
圖4B是本發(fā)明的一示出變化高度的突出件的另一實施例的側(cè)視圖。
圖5是一劈裂工件(形成兩個圬工塊)的立體圖，該工件利用本發(fā)明的劈裂機刀片組件進(jìn)行劈裂。
圖6是利用本發(fā)明的劈裂機刀片組件進(jìn)行劈裂的一圬工塊的俯視圖。
圖7是圖6所示的圬工塊的正視圖。
圖8是頂劈裂機刀片組件的另一實施例的局部剖視端面圖。
圖9是底劈裂機刀片組件的另一實施例的局部剖視端面圖。
圖10是圖9的底劈裂機刀片組件的一部分的俯視圖，其中顯示相對于一工件的諸突出件的布置。
圖11是底劈裂機刀片組件的另一實施例的局部剖視端面圖。
圖12是根據(jù)本發(fā)明的一夾具組件和圖11的底劈裂機刀片組件的一部分的俯視圖，其中顯示相對于一工件的諸突出件的另一種布置。
圖12A是包含在圖12中的線12A內(nèi)的部分的分解圖。
圖13是用來形成圖12所示的工件的一模具組件的俯視圖。
圖14是一圬工塊的立體圖，它是利用圖8和11中所示類型的頂和底劈裂機刀片組件將一工件劈裂而成的。
圖15是圖14中的圬工塊的仰視圖。
圖16是圖14的圬工塊的側(cè)視圖。
圖17是根據(jù)本發(fā)明已劈裂的一圬工塊的另一實施例的立體圖。
圖18示出根據(jù)本發(fā)明已劈裂的由不同尺寸塊體構(gòu)成的一墻。
圖19是一模具壁的正視圖，其中，一單一的水平的槽或通道已在靠近壁底的壁上切出。
圖20是圖19所示的模具壁沿線20-20截取的剖視圖，以顯示槽的橫截面。
圖21是一料斗和打漩填料顏色的隔板的俯視圖。
圖22是一模具壁的正視圖，其中，多個淺的對角槽或通道已沿與水平相交一角度的方向在壁中被切出。
圖22A是圖22所示的模具壁沿線22A-22A截取的剖視圖，以顯示槽的橫截面。
圖23是一模具壁的正視圖，其中，一單一的水平的槽或通道已在靠近壁底的壁上被切出。
圖23A是圖23所示的模具壁沿線23A-23A截取的剖視圖，以顯示槽的橫截面。
圖24是一模具壁的正視圖，其中，多個淺的對角槽或通道已沿與水平相交45°角度的方向在壁中被切出，以提供一“十字形”的圖案。
圖25是一模具壁的剖視圖，示出多個在模具壁中切出的水平槽或通道的橫截面，槽從靠近模具壁的底部向靠近模具壁的頂部延伸。
圖26是顯示V形槽的橫截面的模具壁的剖視圖。
圖27是一模具的一壁的正視圖，其中，已切出一蜿蜒的槽或通道。
具體實施例方式
現(xiàn)將注意力引導(dǎo)到諸附圖上來，其中，相同的零件若干個視圖中用相同的標(biāo)號指示。在圖1中，部分地示出一根據(jù)本發(fā)明修改的傳統(tǒng)的圬工塊劈裂機，特別顯示圬工塊劈裂機組件10。通常，適于實施本發(fā)明的圬工塊劈裂機可由位于密歇根州的Holland的Lithibar Co.和其它的設(shè)備制造商處購得。尤其是Lithibar Co.的6386型被用來實施本發(fā)明。圬工塊劈裂機組件10通常包括一支承臺11，以及相對的第一和第二劈裂刀片組件12和22。第一劈裂刀片組件12定位在圬工塊劈裂機10的底部，且如圖所示包括一從刀片夾持器15突出的劈裂刀片14，以及定位在刀片夾持器15上的靠近刀片的兩側(cè)的多個突出件16。在該例子中，突出件16通常是圓柱形鋼制件，具有倒圓的或子彈頭形的末端。第一劈裂刀片組件12適于通過在支承臺11上的一開口向上移動，以與工件接觸，并通過該開口向下移動，這樣，下一個工件可定位在劈裂機上。
本發(fā)明可用于通過任何種工藝過程模制或形成的任何種圬工塊，這其中包括公開在1998年10月27日公布的美國專利第5,827,015號，1991年5月21日公布的美國專利第5,017,049號，以及1998年1月20日公布的美國專利第5,709,062號。
從圖1中還可看到一上部或第二劈裂刀片組件22。該第二劈裂刀片組件22包括一劈裂刀片24和位于刀片24兩側(cè)的多個突出件26。第二劈裂刀片組件可通過一刀片夾持器28固定在機器的頂板30上。從圖1中可看到位于圬工塊劈裂機內(nèi)的工件40(用虛線表示)處于待劈裂的位置。
如圖2A所示，劈裂刀片組件12通常包括定位在靠近刀片14并在刀片14的兩側(cè)的多個突出件16。如圖所示，在刀片第一側(cè)的諸突出件16與在刀片的第二側(cè)的諸突出件16’形成錯位的關(guān)系。在刀片兩側(cè)的諸突出件根據(jù)操作者的意圖也可對齊。
如圖2B所示，突出件16也可在無劈裂刀片的情況下使用。突出件16也可在直徑或周緣(如未倒圓)上變化，并隨機地放置在劈裂組件12上。根據(jù)在劈裂圬工塊內(nèi)形成的效果，可采用規(guī)則或不規(guī)則的間隔來形成突出件16的多個有序或隨機的圖形。
圖2C示出本發(fā)明的另一實施例，其中，嵌條16″連接在組件12和22中的一個或兩個上。如圖所示，這些嵌條可以隨機的次序構(gòu)成，并跨越組件12的表面處于未連接狀態(tài)。本發(fā)明采用約4英寸長的鋼板焊接到組件上，以提供多個部分連接的約2英寸高的突出件16″。以此來實施本發(fā)明。
在使用劈裂刀片的劈裂組件中，例如劈裂刀片14，24，諸劈裂刀片以共面的關(guān)系布置，這樣，以大致垂直的關(guān)系接觸工件40的底和頂表面。劈裂刀片14(及同樣的劈裂刀片24)形成如圖2A所示的一劈裂線SL，工件40與劈裂線對齊以實施劈裂。當(dāng)不使用劈裂刀片時，如圖2B所示，工件40仍與劈裂線SL對齊，劈裂線顯示為大致通過組件12的中心延伸。在任何種情況中，圬工塊劈裂機傳統(tǒng)地具有一劈裂線SL，其由劈裂刀片(當(dāng)使用時)形成，工件與其對齊以實施劈裂。
如圖1，2A和2B所示，突出件16和16’可具有一倒圓形。然而，突出件的形狀也可以是錐體形，立方體，或在突出件的頂表面上具有一個或多個尖端突出。在圖2A，2B和2C中，工件40的相對位置還是以虛線輪廓表示。
一般來說，諸突出件可具有約1/2至11/4英寸的直徑；且可借助于焊接，螺釘或其它合適的方法連接到刀片組件上。突出件的高度可以約為11/4英寸，并根據(jù)劈裂在圬工塊中形成的效果來變化，或短于或高于約3/4英寸。用螺紋或螺釘來連接突出件(見圖8，9和11)使突出件的高度易于調(diào)整。
突出件和刀片的相對高度也可視根據(jù)本發(fā)明由工件劈裂的圬工塊所要形成的效果來變化。具體來說，如圖3所示，刀片14的相對高度可小于突出件16的相對高度?；蛘?，如圖4A所示，刀片24的相對高度可大于突出件26的相對高度。例如，我們已發(fā)現(xiàn)，對于第一劈裂刀片組件12，X可在低于或超出第一刀片14的約1/8英寸至3/8英寸的范圍內(nèi)。對于第二劈裂刀片22，X’可在超出多個突出件26的高度的約1/16英寸至1/8英寸的范圍內(nèi)。
如圖2A所示的那些突出件16已被發(fā)現(xiàn)，在直徑約為11/4英寸時是有效的，當(dāng)使用刀片14時，則在第一或下組件12中，具有低于刀片約1/8英寸的高度，在第二或上組件22中，具有低于刀片24約1/8英寸的高度?？偠灾?，在下組件12或上組件22的任一個上的突出件的高度，可相對于沿相對于刀片的頂?shù)娜我环较虻牡镀叨?設(shè)刀片的頂為0)上或下變化約3/8英寸。
在操作中，工件40通常對中在圬工塊劈裂機內(nèi)，并根據(jù)如圖1，和2A，B和C所見的已知的實踐，與劈裂線SL對齊。然后，致動圬工塊劈裂機，致使相對的第一和第二劈裂刀片組件12，22會聚并撞擊工件40。在操作中，第一和第二劈裂刀片組件可在任何地方從約1/4英寸至1英寸行進(jìn)到工件的頂和底表面內(nèi)。然后，工件40實施劈裂，如圖5所示，導(dǎo)致在對應(yīng)的塊體42和44的劈裂邊緣46a，46b和46a’，46b’上形成不均勻或不規(guī)則的圖形。如圖所示，工件40被劈裂成一分為二。然而，在本發(fā)明的范圍內(nèi)，可將工件劈裂成兩個以上的塊體。在本發(fā)明的范圍內(nèi)，還可將工件劈裂成一有用的圬工塊和無用的塊體。
突出件16，26行進(jìn)入工件的距離可通過調(diào)整在圬工塊劈裂機上的限位開關(guān)來改變，接著又改變劈裂組件作用的液壓。一般來說，劈裂組件作用在圬工塊上的壓力，約在從600psi至1000psi的范圍內(nèi)，較佳地是約在750至800psi之間。
正如本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員將會理解的那樣，劈裂機可包括相對的液壓致動的側(cè)刀組件(未示出)，它們以與相對的頂和底組件相同的時間和相同的方式撞擊在圬工塊上。突出件16，26也可用來補充或替代側(cè)刀的作用，下面將參照圖12予以介紹。例如，可使用類似于圖8所示的上劈裂刀片24的側(cè)刀。
劈裂之后(見圖6和7)仔細(xì)檢查圬工塊44顯示在圬工塊44的前面的、劈裂開的、不規(guī)則的表面47上形成擴大的腐蝕點。對于所示的圬工塊44，第一和第二刀片組件12和22分別包括突出件16和26。因而，在圬工塊44的上和下對應(yīng)表面52和54的交界處，在圬工塊44的前面的、劈裂開的表面47的上和下邊緣46a，46b上形成下陷48和50。
下陷48和50的大小，或腐蝕點遠(yuǎn)大于由傳統(tǒng)劈裂刀片形成的大小，且其通過改變突出件16和26的起伏度(高度和大小)產(chǎn)生，并可相對于刀片的高度和厚度而改變。在本發(fā)明的一個實施例中，圬工塊可在無刀片14和24的情況下，僅用一排或多排突出件16進(jìn)行劈裂。
參照圖8和9，分別示出頂劈裂刀片組件22’和底劈裂刀片組件12’的另一些實施例。業(yè)已發(fā)現(xiàn)，其上具有突出件16，26的更大的刀片組件12’，22’形成更加理想的圬工塊表面外貌。刀片組件12’，22’包括具有刀片14’，24’的刀片夾持器15’，28’，刀片14’，24’分別包括中心切割刃21，31。刀片夾持器15’，28’包括從刀片14’，24’向外延伸的表面19，29。切割刃21，31形成工件將沿其劈裂的劈裂線。表面19，29以相當(dāng)小的角度離刀片14’，24’延伸，這樣，在劈裂的過程中，當(dāng)?shù)镀M件會聚時，表面19，29將與工件的劈裂邊緣接觸。這種接觸以一種不規(guī)則的方式，破碎，鑿開，仿形或柔和劈裂邊緣，仿形的效果可按要求，通過將突出件放置在表面19，29上得以提高。表面19，29較佳地與水平方向夾角α約為介于0°和30°之間，最好是約為23°。
刀片組件12’，22’包括可調(diào)整和可移動的突出件16，26。這樣，通過改變突出件的數(shù)量，位置，間隔和高度，可使用同樣的刀片組件來劈裂不同的圬工塊外形。突出件16，26較佳地旋入到對應(yīng)的有螺紋的開孔中，以便于調(diào)整，但也可使用其它的高度調(diào)整方法。然而，在劈裂加工的過程中，突出件，刀片和刀片夾持器互相之間保持固定的關(guān)系，由此，當(dāng)?shù)镀瑠A持器移動時，與刀片和刀片夾持器相關(guān)的突出件與之同步地移動。
在本實施例中的突出件16，26較佳地由碳化物的硬質(zhì)合金材料制成。此外，突出件16，26的頂表面呈鋸齒狀，該表面包括呈西洋跳棋盤圖形的許多錐體。諸如上述形狀的突出件可由密歇根州的Fraser的Fairlane Products Co.購得。應(yīng)該理解的是，還可使用各種其它的突出件頂表面的形狀。突出件頂表面的高度較佳地是低于刀片14’，24’的切割刃21，31一距離X’，最好是低于0.040英寸。如上所述，對于其它的實施例，在本發(fā)明的原理范圍內(nèi)，突出件還可進(jìn)一步向下延伸，或在刀片頂以上的某距離。所示突出件約為3/4英寸直徑，每英寸具有10螺紋的齒距，以及約1.50英寸的長度。介于約0.50和1.0英寸之間的直徑被認(rèn)為是較佳的。從劈裂過程中進(jìn)入螺紋的松散的圬工塊材料，結(jié)合劈裂撞擊的垂直力，被認(rèn)為足以將突出件鎖定在某位置上。然而，在劈裂過程中，可使用其它的機構(gòu)來相對于刀片將突出件鎖定到位。
從描述中可以了解到，刀片14’，24’和突出件16，26在劈裂過程中是易磨損的部位。突出件16，26的可移動的安裝，則允許突出件因這種磨損而按要求移去和更換。較佳地是，刀片14’，24’是可拆卸和可更換的，這樣，當(dāng)?shù)镀p時，它們可按要求進(jìn)行更換。刀片14’，24’可通過任何種傳統(tǒng)的可拆卸的緊固技術(shù)來固定到對應(yīng)的刀片夾持器15’，28’上，例如，用螺栓連接刀片和刀片夾持器，如圖11所示，對于刀片14’，使各刀片可拆卸地設(shè)置在對應(yīng)的刀片夾持器中的槽25內(nèi)。
較佳的頂?shù)镀M件22’約為2.5英寸寬(在刀片夾持器28’的側(cè)壁28a，28b之間測得)。突出件26垂直地從表面29延伸，因此，以某一角度撞擊工件。
較佳的底刀片組件12’約為4.0英寸寬(在刀片夾持器15’的側(cè)壁15a，15b之間測得)。突出件16從臺肩23向上在表面19的相對兩側(cè)延伸。這種結(jié)構(gòu)破裂更多的材料，并使最終的劈裂圬工塊形成更多倒圓的巖石狀的頂棱邊(由于工件形成“唇形張開”的方向，以使工件平躺在最終圬工塊的將形成的上表面上，所以工件在劈裂過程中，通常是倒置或“唇形張開”)。
較佳的底刀片組件12’還包括可調(diào)整和可拆卸的突出件16，如圖11和12所示，它們從表面19向上延伸。在該實例中，突出件16垂直于表面19延伸，并以某個角度撞擊工件。從表面19向上延伸的突出件16，以及從臺肩23向上延伸的突出件可以是不同的大小(如圖11所示)，或如圖12所示可以是相同的大小。
刀片夾持器15’的表面19上的突出件16的角度，以及刀片夾持器28’的表面29上的突出件26的角度，允許突出件16，26以圓鑿方式切削入工件，并主要地破開靠近最終圬工塊的底部和頂部邊緣的材料，然而，不破開太多的材料。如下面參照圖12所詳細(xì)介紹的，在頂?shù)镀M件已開始其劈裂動作之后，底刀片組件通常接觸工件。頂?shù)镀M件的初始劈裂動作可在底刀片組件12’之前迫使工件的最終劈裂塊互相分離，而傾斜的突出件16可完成其全部的劈裂動作。在刀片夾持器15’表面23上的垂直突出件16有助于將劈裂塊保持就位，以使傾斜的突出件16能完成其劈裂動作。垂直的突出件16還破開靠近最終圬工塊的底部邊緣的劈裂塊的部分。因此，在底刀片夾持器15’上的傾斜的和垂直的突出件16共同作用來形成在最終圬工塊上的倒圓的底邊緣，而在刀片夾持器28’上的傾斜的突出件26用來形成在最終圬工塊上的倒圓的頂邊緣。
在操作中，利用上述的同樣的切割深度和液壓，圖8和11的刀片組件較佳地共同用來劈裂工件。應(yīng)予理解的是，底刀片組件可用于頂部，而頂?shù)镀M件可用于底部。
現(xiàn)參照圖10，根據(jù)圖9的一刀片組件12’顯示為撞擊工件58的位置。工件58包括其將導(dǎo)致的圬工塊的小部分60，中間部分62和大部分64。突出件16較佳地放置在刀片夾持器15’上的適當(dāng)位置上，以在工件劈裂時形成三個塊體60，62，64。例如，突出件16可位于如圖10所示的位置。圖8的上刀片組件可與圖9的刀片組件聯(lián)合使用，以劈裂工件58，除了它們緊靠由切割刃31所限定的劈裂線SL之外，圖8的頂?shù)镀M件具有相同定向的突出件。這樣，在劈裂過程中，在最終的圬工塊上形成更多的、倒圓的、巖石狀的棱邊。
刀片夾持器15’，28’上的突出件的定位可結(jié)合模具形狀進(jìn)行，模具在預(yù)定的地方預(yù)制好工件58，以便更好地實現(xiàn)倒圓的、巖石狀的角。例如，用來形成如圖10所示的工件58的模具的壁，可包括合適的外形部分，以在工件58內(nèi)形成有外形的區(qū)域59a，59b，59c。當(dāng)工件58劈裂時，有外形的區(qū)域59a，59b，59c促使倒圓的、巖石狀的角的形成。關(guān)于用來形成工件58的模具結(jié)構(gòu)的其它信息可參閱2000年10月19日提出的美國待批專利申請第09/691,931號，本文援引其全部內(nèi)容以供參考。
現(xiàn)參照圖12，夾具組件70連同用于形成一對根據(jù)本發(fā)明的圬工塊的較佳的工件68一起示于圖中。根據(jù)圖11的底劈裂刀片組件12’，較佳地與圖8的頂劈裂刀片組件聯(lián)合使用，以劈裂工件68，底劈裂刀片組件12’也相對于工件68示于圖中。圖12A更詳細(xì)地示出包含在圖12的線12A之內(nèi)的部分。為清晰起見，工件68用虛線示出。
使用夾具組件70來幫助劈裂某種類型的較大的圬工塊單元。它通過安裝頭71安裝在劈裂機的現(xiàn)存的側(cè)刀圓柱上。構(gòu)造橡膠靴形物72以與對應(yīng)的工件68的外表面一致。各個夾具組件70如箭頭所示，橫向地移進(jìn)和移出，以從兩邊夾住工件68。在較佳的設(shè)計中，組件70約為3.0英寸高，而橡膠靴形物72是50-100的肖氏硬度。由液壓缸施加的壓力與上和下刀片的壓力相同。
這種夾具組件的一個有利之處在于，改進(jìn)由一底劈裂刀片組件形成的倒圓棱邊的形成。一工件68沿生產(chǎn)線由定位桿80作用按箭頭所示方向移動。在劈裂過程中，當(dāng)工件68的后部被桿80頂住時，前部可自由向前移動。許多劈裂機具有一劈裂作用，在頂?shù)镀M件已接觸到工件的頂部之后，底刀片組件移動而與工件接觸。頂?shù)镀M件的初始切割動作可開始向前移動到前部，然后，底刀片組件才具有機會用突出件16和/或表面19在前塊體上充分形成倒圓的棱邊。底刀片組件也可提升工件68，但由于眾多的原因，這種做法是不理想的。在劈裂過程中，通過將工件68保持在一起，可防止這些問題。
如圖12和12A所示，夾具組件70可有選擇性包括突出件16。突出件16較佳地位于略在工件68的頂和底邊緣內(nèi)(對每個夾具組件70有四個突出件)，這樣，當(dāng)它們撞擊在工件68的側(cè)面上時，將形成更多的倒圓的圬工塊的角。組件70也可包括包含在其中心腔73內(nèi)的側(cè)刀，側(cè)刀具有如上所述的鈍刀片，以形成劈裂圬工塊的倒圓的、巖石狀的側(cè)棱邊。在側(cè)刀的后邊，有必要包括一強度合適的彈簧，以從夾具和側(cè)刀得到所要求的作用力。
較佳的工件68還在預(yù)定的位置形成具有特定形狀的區(qū)域74，75，76，77，以更好地獲得倒圓的、巖石狀的角。例如，用來形成圖12中的工件68的模具的諸壁可包括合適的形狀，以在工件68(見圖12A)內(nèi)形成有特定形狀的區(qū)域74-77。有特定形狀的區(qū)域74-77，在工件68劈裂時有助于形成倒圓的、巖石狀的角。有特定形狀的區(qū)域74-77較佳地從工件的底表面到頂表面延伸至工件的整個高度。
有特定形狀的區(qū)域74-75最充分地示于圖12A?？梢岳斫獾氖?，有特定形狀的區(qū)域76-77與有特定形狀的區(qū)域74-75相同，但位于工件68的相對側(cè)。有特定形狀的區(qū)域各包括半徑為R的凸出部分78和過渡到工件68的側(cè)表面內(nèi)的直線部分79。一旦工件68被劈裂時，選擇有特定形狀的區(qū)域的形狀，以在塊體上達(dá)到滿意的弧形的角。選用下列的數(shù)值，已達(dá)到滿意的結(jié)果半徑R約為1.0英寸，介于凸出部分78和直線部分79的交點與突出件16的邊緣之間的距離d1約為0.25英寸，介于凸出部分78和直線部分79的交點與突出件16的中心之間的距離d2約為0.563英寸，凸出部分74，75的最靠近兩點之間的距離d3約為0.677英寸。也可使用其它的尺寸，視所尋求的最終結(jié)果而定。
圖13示出用來形成工件68的模具84。該模具84設(shè)置有兩個模具腔86a，86b，以允許同時形成一對工件68，最終形成四個塊體。也可使用形成較多或較少數(shù)量的工件的其它模具結(jié)構(gòu)。在每個模具腔里的模具84的諸壁包括區(qū)域88-91，它們的形狀分別在工件68上產(chǎn)生有特定形狀的區(qū)域74-77。
圖14-16示出由劈裂過程形成的圬工塊100，它是分別利用圖11和8的劈裂組件12’和22’在工件68上形成的。圬工塊100包括一塊體，該塊體有一大致平的頂表面102，一大致平的底表面104，側(cè)表面106，108，一前表面110和一后表面112。詞“頂”和“底”是指劈裂后、以及在劈裂過程中圬工塊從其唇形張開方向倒置之后的圬工塊的表面102，104。此外，圬工塊100的前表面110通過弧形部分114，116與側(cè)表面106，108連接。由于工件上的有特定形狀的區(qū)域74-77，弧形部分114，116具有約為1.0英寸的半徑。此外，由于突出件16定位在圖12所示的刀片組件12’上，以及同樣地，突出件26定位在刀片組件22’上，圬工塊100在弧形部分114，116處的上左和右的角與下左和右角，在劈裂的過程中移動。
弧形部分114，116起作若干種用途。首先，它們與前表面以鋒利的角度相交于側(cè)邊的圬工塊相比，它們對圬工塊呈現(xiàn)更加倒圓、自然的外貌。第二，在鋒利傾斜的圬工塊的情形中，由這里所述的劈裂刀片組件產(chǎn)生的劈裂/仿形動作可破開角的大的部分，這在擋墻中可形成相當(dāng)顯著的縫隙。經(jīng)常尋求擋墻中的相鄰圬工塊之間的接觸，以起作為用于諸如可滲出擋墻的泥土之類的回填材料的圬工塊，同樣尋求消除一般認(rèn)為會減損擋墻外貌的相鄰圬工塊之間的間隙。如果不采用適當(dāng)?shù)姆婪?，例如，在墻后放置過濾織物，則墻后的細(xì)微的泥土將終究滲出擋墻?；⌒尾糠?14，116的使用顯得將角的破碎最大程度地減小到可接受的程度，當(dāng)諸圬工塊堆疊起來形成一擋墻時，以保持與在同一層內(nèi)的相鄰圬工塊的更好的接觸或鄰接表面。
在圖14-16的圬工塊中，頂和底表面102，104不必是完全的平面，但它們必須構(gòu)造成這樣當(dāng)它們層層堆壘時，相鄰層的圬工塊的頂和底一般保持互相平行。此外，每個圬工塊的前表面110比后表面112寬，這是通過朝向后表面收斂的側(cè)表面106，108中的至少一個，較佳地是兩個側(cè)表面，得以實現(xiàn)。這種結(jié)構(gòu)允許構(gòu)造內(nèi)側(cè)弧形的擋墻。也可這樣設(shè)想側(cè)表面106，108可從相距前表面110的某一位置起始，開始收斂。這使相鄰的圬工塊在前面略后處鄰接，這又意味著，墻后的細(xì)微材料更少可能可通過墻面滲出。這樣的圬工塊形示于圖17。
圬工塊的前表面110具有一不規(guī)則的、巖石狀的紋理。此外，由于在劈裂刀片組件12’上的突出件16，26的緣故，前表面110的上邊緣118和下邊緣120也呈不規(guī)則。其結(jié)果，前表面110和邊緣118，120提供一不規(guī)則的、巖石狀的外貌。此外，當(dāng)從側(cè)邊觀看時，全部的前表面110從頂?shù)降茁晕⒌箞A。邊緣118，120也倒圓。
圖14和15還示出弧形部分114，116，以及具有略微紋理的側(cè)表面106，108的至少一部分。略微紋理是利用一水平槽或通道來實現(xiàn)的，水平槽形成在模具諸壁上，其位置是工件和最終圬工塊上所要求的輕微紋理的地方。
圖19示出了圖13中的模具84的模具壁117的一部分，它具有設(shè)置在壁上的靠近壁底的大致水平的通道或槽119。圖20是示出通道119的形狀的模具壁117的剖面圖。模具壁117對應(yīng)于輕微紋理化的圬工塊的諸表面中的一個，例如，側(cè)表面106。通道119示為沿壁117的一部分延伸，在此情形中，工件的對應(yīng)表面的僅一部分將發(fā)生輕微的紋理化。然而，如果輕微紋理要求沿整個對應(yīng)表面，則通道119可沿壁117的整個長度延伸。
通道119的橫截面顯示為矩形。然而，也可采用其它的形狀，例如，半圓形(見圖23和23A)，V形(見圖26)，或耳形，也可采用多槽或通道(見圖22，22A，24和25)。這些多槽或通道在模具壁上可具有相同的或不同的高度。諸通道可大致平行于模具的底(見圖25)，或它們可以是歪斜的(見圖22)，或甚至于是諸如蜿蜒的非直線的(見圖27)?？刹捎檬中螆D案(見圖24)。槽可部分地或全部地跨模具壁延伸。出于目前尚未理解的原因，某些通道圖案(例如，十字形)在最終的圬工塊單元的表面上趨于重復(fù)或鏡象對稱，當(dāng)圬工塊單元組合成一擋墻或其它結(jié)構(gòu)時，它會產(chǎn)生有趣的視覺效果。
圖19和20中的通道119較佳地具有約為0.50英寸的高度，約0.060英寸的深度，且通道119在離壁117的底約0.090英寸處開始。除了通道形狀之外，可利用其它的通道尺寸，在其最終產(chǎn)生的輕微紋理中有所變化。
例如，圖22是模具壁200的前視圖，其中，多個淺的對角槽或通道以與水平方向交約30°的夾角，切割在壁上。參照圖22A，通道的典型尺寸是約為0.25英寸的寬度G，約為0.03英寸的深度D，以及約為0.25英寸的通道之間的間距S?；蛘撸刍蛲ǖ揽梢耘c水平方向交約45°的夾角，切割在壁上，約為0.5英寸的寬度G，約為0.03英寸的深度D，以及約為0.50英寸的間距S。圖22A是示于圖22中的模具壁200的剖面圖，示出諸槽的淺的、矩形的橫截面。
圖23是模具壁200的前視圖，其中，單一的、水平的槽或通道被切割在靠近壁底的壁上。半圓形截面的通道的合適的尺寸可以是約為0.375英寸的直徑(圖23A中的尺寸G)，且通道在壁底的約0.1英寸內(nèi)?；蛘撸ǖ赖慕孛婵梢允蔷匦?。
圖24是模具壁200的前視圖，其中，多個對角的槽或通道以與水平方向交約45°的夾角，切割在壁上，以提供一“十字形”圖案。通道具有約為0.5英寸的寬度，約為0.03英寸的深度，以及約為0.5英寸的間距。
圖25是模具壁的剖視圖，其中，多個水平的槽或通道被切割在靠近壁底的壁上，從靠近模具壁的底延伸到靠近模具壁的頂。通道具有約為0.1875英寸的寬度，約為0.09英寸的深度，以及離壁底約0.050英寸起始的約為0.1875英寸的間距。
圖26是模具壁的剖視圖，其中，單一的、水平的槽或通道被切割在靠近壁底的壁上。通道較佳地具有約為0.500英寸的寬度，約為0.020英寸的深度，以及從模具的底起始約為0.050英寸。通道具有V形橫截面。
圖27示出模具壁上的蜿蜒的槽或通道。
圖22-27所示的通道可與圖19中的模具壁117一起使用，除了被用于模具84的其它壁上，以及被用于其它圬工塊單元模具的壁上，例如，用于磚塊模具的模具壁。較佳的結(jié)構(gòu)是靠近模具壁的底邊緣上形成一單一的、淺的、水平的通道。所謂“淺的”是指通道(見圖22A)寬度G對通道的最大深度D的比至少約為1∶1，且通常大于1∶1(例如，至少約為2∶1)。
業(yè)已發(fā)現(xiàn)，當(dāng)模制的工件從模具中排出時，所提供的通道119造成模制工件對應(yīng)表面的紋理化。盡管不希望與任何的理論相聯(lián)系，但可以相信，在模制的過程中，用來形成工件的某些填料暫時地留駐在通道119內(nèi)。這被稱之為“通道填料”。當(dāng)壓縮和模制的填料從模具腔中排出時，這通道填料開始被模具腔內(nèi)的工件的運動打擾或中斷，造成通道填料對抗工件的移動表面而翻滾或滾動，對工件賦予輕微粗糙的紋理。在工件從模具排出的過程中，當(dāng)工件經(jīng)過通道時，通道填料似乎可能不斷地被改變/補充。不管機構(gòu)如何，移動的工件的表面在此過程中，留下輕微的粗糙的紋理。借助于一單一的通道或一系列通道，即可達(dá)到這種效果，諸通道中的至少一個傾斜于(較佳的是垂直于)工件從模具脫出的方向。這一點十分重要，這樣，人們在對應(yīng)的圬工塊表面上不只形成一個垂直的條紋或一系列垂直條紋。
選擇各通道的深度和高度以對所實施的應(yīng)用提供優(yōu)化或理想的表面紋理，對填料考慮混合設(shè)計，其中包括集料和分布。業(yè)已注意到的是，如果通道太大，在圬工塊的制造過程中，有些大的集料可保持在通道內(nèi)，而保持在通道內(nèi)的較大的集料可造成工件面的刻痕，這樣，當(dāng)觀察最終的圬工塊或其它的圬工塊單元(通常是不要求的結(jié)果)時，這種刻痕是很明顯的。
對于大多數(shù)應(yīng)用，業(yè)已發(fā)現(xiàn)，通道的高度(例如，圖22A的尺寸G)將約小于0.75英寸，且通常約小于0.6英寸。從大約0.15至0.6英寸的通道的高度特別有效。通道的深度(圖22A的尺寸D)通常約小于0.5英寸，往往約小于0.35英寸。約0.1至0.25英寸的深度特別顯得理想。一般來說，如果通道做得較寬，它也應(yīng)較淺，這樣，通道填料的量就不太大，且大的集料將不會保持在通道內(nèi)。當(dāng)圬工塊單元從模具腔中排出時，留在通道內(nèi)的任何通道填料將趨于跌落出通道，特別在模具振動的過程中。從這個意義上來說，該較佳的模具設(shè)計是自凈的，因此不必為清理壓實的填料而中斷生產(chǎn)。由于通道做得較淺，所以，填料在一次又一次的循環(huán)中不會被保持在通道中而變硬。這種情況是不理想的，且會有損所要求目標(biāo)的實現(xiàn)，理想的目標(biāo)是有新鮮的、未固化的軟的填料，抵靠從模具腔排出的混凝土圬工塊單元的移動表面而翻滾或滾動。
如圖23所示，壁具有高度H和寬度W，其總的突出表面面積等于H×G。以類似的方式，具有高度G的通道的總的突出表面面積等于G×W。對于量度有多少通道已被用于模具壁的表面，H×G被G×W除而得到的比是有用的量度。在實踐中，模具壁的總的突出面積對通道的總的突出面積的比通常約大于2∶1，且較佳地約為大于4∶1。大約10-50∶1的比例通常是較優(yōu)的。這意味著，僅用少量的通道，即可獲得所要求的表面紋理。這可簡化模具的結(jié)構(gòu)。對于許多應(yīng)用來說，較佳地采用位于壁的下邊緣或底的約0.5英寸(通常約小于0.1英寸)內(nèi)的一單一水平的通道，并大致完全跨越壁延伸。
一般來說，諸通道中的至少一個通道，間隔壁頂?shù)木嚯x大于從壁的頂?shù)降椎木嚯xH的40％，較為通常的做法是，諸通道中的至少一個通道，位于壁的中點(H的50％)或低于壁的中點。將諸通道中的至少一個通道，進(jìn)一步向下放置(例如，至少向下60％，且較佳地至少為75％)，則對于大多數(shù)的應(yīng)用，將提供更理想的表面紋理。從這一點來說，由于位于最下通道下方的模制工件的表面不受通道作用的影響，并保持其自然的表面光潔，所以，通道的位置可確定工件上的紋理從何處開始。在要求實現(xiàn)工件大部分全對應(yīng)的表面的表面紋理的情形中，至少一個通道應(yīng)盡可能放置在靠近壁底的地方。通常，這將在壁底的大約0.1英寸的范圍內(nèi)。相反，沿壁向上移動最低的通道，將導(dǎo)致模制工件表面的一部分紋理化，而一部分將不紋理化。對于某些應(yīng)用來說，這種裝飾的外觀(部分紋理化和部分光滑表面)是理想的。
此外，通道可在其長度上變化高度和/或深度，這可導(dǎo)致工件的對應(yīng)表面上不同的表面紋理效果，對于某些應(yīng)用來說，這是理想的裝飾外觀。
在模具壁上采用通道或槽，可用來生產(chǎn)輕的、樸素或細(xì)膩的紋理表面的圬工塊，以及磚、鋪路石和其它的模制圬工塊單元。這種紋理的實現(xiàn)不使用突出的唇形物、壁上突起，或花格(可見美國專利3,940,229；5,078,940；5,217,630；5,879,603；和6,113,379)，但這些特征可用來補充上述的作用。然而，與薄的突出唇形物相關(guān)的快速磨損的諸問題可盡量地減少，因為這會由于頭部的不對準(zhǔn)而造成突出的唇形物的損壞。此外，通道可設(shè)置在模具的、包括非平面表面的其它形狀的表面上。
關(guān)于實現(xiàn)紋理的模具和模具上的槽或通道的進(jìn)一步細(xì)節(jié)，可參閱美國待批專利申請系列第09/691,931號和第09/691,898號，每篇專利均在2000年10月19日提出，本文援引其全部內(nèi)容以供參考。
較佳地，至少弧形部分114，116和側(cè)表面106，108的前部是輕度紋理化。這一點是重要的，因為當(dāng)諸圬工塊堆壘在擋墻上時，由突出件16，26形成的不規(guī)則性可暴露出圬工塊側(cè)邊的諸部分。這些側(cè)表面的紋理具有掩飾圬工塊暴露部分的制造外貌的效果。如果不采用紋理，則圬工塊的通常光滑的、略有光澤的側(cè)邊看起來，很有制造痕跡。較佳的做法是，沿大約3.0至8.0英寸的圬工塊的每側(cè)形成紋理，并在每個弧形部分和每個側(cè)表面的一部分(從一12英寸長的圬工塊的前表面量得)上延伸。然而，在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以構(gòu)思，在更多的側(cè)表面上形成紋理，而不是只在其前部上，包括所有的側(cè)表面，并紋理到后表面112。
用來形成圬工塊100的材料較佳地是進(jìn)一步增加天然、風(fēng)化的巖石狀外貌的混合材料。如在本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)所熟知的，用來制造圬工塊、磚、鋪路石以及諸如此類的砌塊的填料，包括諸如沙、礫石的骨料、水泥和水。填料可包含浮石、石英巖、鐵燧巖以及其它的天然的或人造的填料。它們也可包含諸如彩色顏料和化學(xué)品之類的添加劑，以改進(jìn)耐水性、固化強度以及諸如此類的性能。各種成分的比例和材料類型及篩的外形，可在本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)中選擇，且經(jīng)常根據(jù)當(dāng)?shù)乜晒┰牧稀⒆罱K出品的技術(shù)要求，以及所使用的機器的類型來選擇。
較佳地，用來形成圬工塊100的填料被構(gòu)造形成混合色，由此，劈裂的圬工塊100的最終前表面110具有雜色斑點的外貌，這樣，圬工塊的前面模擬天然石料或巖石。例如，如圖14所示，前表面110具有由多種顏色122，124形成的斑點的外貌。為了改變斑點雜色的外貌，可添加一種或多種添加的顏色。然而，在不要求斑點雜色外貌的情形中，可混合使用單一顏色的填料或天然的骨料。
當(dāng)要尋求雜色斑點的外貌時，用來形成工件以及產(chǎn)品圬工塊的填料，利用一分開的、位于模具上方的重力料斗和供料箱引入到模具中，這些料斗和供料箱都可以是本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)熟知的設(shè)備。圖21示出一料斗170和一隔板172的俯視圖，隔板安裝在料斗170內(nèi)，以有助于形成填料內(nèi)顏色的漩渦。隔板172跨料斗170的寬度延伸，隔板172的邊緣可活動地設(shè)置在料斗上的通道174，176內(nèi)，以便移動隔板172。隔板172還在料斗170內(nèi)垂直延伸。
隔板172包括一擋板結(jié)構(gòu)178，它的用途是，當(dāng)填料顏色倒入料斗170時，隨機地分配各填料顏色。各填料顏色是單獨地倒入料斗，而隔板172隨機地將各填料顏色分配到先前倒入料斗內(nèi)的任何材料中。在料斗上的供料箱的抽吸作用隨填料排入到供料箱而進(jìn)一步促使填料中各種顏色的隨機分配。此外，本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)已知的一種攪拌柵格設(shè)置在供料箱內(nèi)，用來夷平填料。攪拌柵格的作用還促使形成填料內(nèi)的顏色的漩渦。
然后，帶有隨機分布的或漩渦的顏料的填料從供料箱傳送到模具內(nèi)以形成工件。一旦工件被劈裂開時，則填料內(nèi)的打漩的顏料，在圬工塊100的前表面上形成雜色斑點的外貌。由板172形成的漩渦，供料箱的抽吸作用，以及攪拌柵格均是隨機的，這樣，在各個工件內(nèi)的打漩的顏料，以及在各個圬工塊的最終的雜色斑點的外貌，對于各個工件和形成的圬工塊來說，一般是各不相同的。此外，前表面的雜色斑點的外貌變化，視工件被劈裂開的位置而定，因為工件內(nèi)的打漩的顏料是隨機的。
一用來形成雜色斑點外貌的、使用三種顏料混合的填料成分的實例(按重量為基礎(chǔ))示于如下灰色(1/2批料) 木炭色(1/2批料) 棕色(1/2批料)沙2500 25002500鉛彈 1000 10001000水泥 275 275 275飛塵 100 100 100添加劑RX-901 19盎斯 RX-901 19盎斯RX-901 19盎斯顏料無顏料添加黑色330 3.75Ibs.紅1105.10Ibs黑3305.10IbsRX-901是由Grace Products生產(chǎn)，它是用來消除氫氧化鈣或“自由石灰”通過圬工塊的表面滲出的主要的風(fēng)化控制劑。
其它可使用的填料成分，同樣視圬工塊前表面所要求的雜色斑點外貌而定，上面列出的成分僅僅是作為示例。例如，也可使用兩種顏色的填料。
一旦填料已配置好，它被輸送到圬工塊成型機中，并引導(dǎo)入普通形式的模具內(nèi)。圬工塊成型機形成“新鮮的”、未固化的工件，然后，輸送到一固化區(qū)域，工件在那里變硬并達(dá)到一定程度的最終強度。經(jīng)過合適的固化時間之后，工件從干燥爐中取出，并被引入到如上所述的合適的劈裂工位，在那里工件被劈裂成各個塊體。圬工塊從劈裂工位輸送到收方工位，在那里，它們在木制貨盤上組合成運輸?shù)姆襟w。然后，貨盤好的方體輸送到庫存堆棧，以等待運輸?shù)戒N售點貨工作現(xiàn)場。
圬工塊100還包括一定位唇形物或突緣126，它一體地形成在靠近后表面112的底表面上，較佳地是形成在后表面112的一部分上。唇形物126為由諸圬工塊100形成的擋墻建立一均勻的縮進(jìn)，并提供一定的抗剪切力能力。在較佳的結(jié)構(gòu)中，唇形物126從圬工塊100的一側(cè)連續(xù)到另一側(cè)，唇形物126也不需與后表面112毗鄰。也可使用不同形式的突出件，它對于定位圬工塊來說，起到與唇形物126相當(dāng)?shù)淖饔谩?br> 示于圖14-16的圬工塊形狀是較佳的。然而，在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以構(gòu)思利用上述的概念，其中，包括在其它形狀的圬工塊上，由突出件16，26形成的不規(guī)則邊緣，和/或側(cè)表面的紋理，和/或前表面的雜色斑點外貌。此外，圬工塊100可以形成有內(nèi)部的空隙以減小圬工塊100的重量。
例如，圖17示出一圬工塊150，它設(shè)置有帶有不規(guī)則的邊緣152a，152b的不規(guī)則的前表面152，側(cè)表面154，156(在圖16中，僅有一個側(cè)表面154，其上的紋理是可見的)的一部分上的紋理，以及前表面152的雜色斑點的色彩。同樣的圬工塊100，全部的側(cè)表面154，156，以及后表面158，可以實施紋理。圬工塊150分別利用圖11和8的劈裂組件12’和22’，較佳地由一工件實施劈裂。圬工塊150的總體形狀與美國專利5,82,015的圖1-3中公開的形狀相似。其它的圬工塊形狀也可設(shè)置有一個和多個這樣的特征。
在該優(yōu)選的實施例中，圬工塊100是一對圬工塊中的一個，成對的圬工塊是由如圖12中的工件68那樣的工件劈裂而成，采用的劈裂刀片組件是如圖8和11所示的類型。形成不同尺寸的圬工塊，可通過減小或放大生產(chǎn)該圬工塊的工件的大小來實現(xiàn)。然而，如上所述，參照圖10，可先形成工件58，然后，劈裂成三個不同大小的圬工塊，每一塊類似于圬工塊100。此外，在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以這樣構(gòu)思諸圬工塊100中的一單一的塊可由一工件形成，在劈裂之后，工件除形成圬工塊100之外還形成廢的塊體。
圖18示出由三個不同大小的圬工塊構(gòu)造的擋墻，其中每個圬工塊具有類似于圬工塊100的外形。
如滿足于在前表面上僅設(shè)置有一個不規(guī)則的棱邊，則可有許多例子。因此，在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以這樣構(gòu)思可利用上述的單一的劈裂組件，來劈裂一工件。此外，一個劈裂組件可具有僅設(shè)置在劈裂線的一側(cè)的諸突出件。
上述的技術(shù)規(guī)格，實例和數(shù)據(jù)對制造和使用本發(fā)明的組成成分提供完整的描述。由于在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的前提下，可作出本發(fā)明的許多實施例，所以本發(fā)明立足于其后所附的權(quán)利要求書。
權(quán)利要求
1.一由劈裂操作形成的圬工塊，通過在具有一劈裂線的圬工塊劈裂機上的至少一個劈裂組件對一模制的工件實施該操作，該至少一個劈裂組件包括設(shè)置在劈裂線的至少一側(cè)上的多個突出件，并在劈裂的過程中，定位成與工件接觸，該圬工塊包括一塊體，它包括一頂表面、一底表面、一在頂表面和底表面之間延伸的前表面、一在頂表面和底表面之間延伸的后表面、以及在前表面和后表面之間的兩側(cè)表面；一與圬工塊一體形成的定位突出件，其設(shè)置在圬工塊的頂或底表面上；前表面和頂表面的交界線形成一上邊緣，前表面和底表面的交界線形成一下邊緣；在劈裂操作過程中，由于多個突出件接觸工件，所以，前表面與上邊緣和下邊緣中的一個的至少一部分呈現(xiàn)為不規(guī)則形。
2.如權(quán)利要求1所述的圬工塊，其特征在于， 圬工塊劈裂機包括一帶有多個突出件的第二劈裂組件，第二劈裂組件設(shè)置在第一劈裂組件的突出件的劈裂線的同一側(cè)，其中，在劈裂的過程中，由于多個突出件與工件接觸，所以，圬工塊的上邊緣的至少一部分和下邊緣的至少一部分是不規(guī)則的。
3.如權(quán)利要求1所述的圬工塊，其特征在于，至少一個不規(guī)則的上邊緣或下邊緣是倒圓的。
4.如權(quán)利要求1所述的圬工塊，其特征在于，由于至少一個通道設(shè)置在工件成形模具的側(cè)壁內(nèi)，所以，諸側(cè)壁中的至少一個側(cè)壁的一部分具有紋理。
5.如權(quán)利要求4所述的圬工塊，其特征在于，由于多個通道設(shè)置在工件成形模具的側(cè)壁內(nèi)，所以，諸側(cè)壁中的每個側(cè)壁的一部分具有紋理。
6.如權(quán)利要求4所述的圬工塊，其特征在于，至少一個側(cè)表面的紋理部分位于前表面的附近。
7.如權(quán)利要求4所述的圬工塊，其特征在于，至少一個側(cè)表面的紋理部分位于整個側(cè)表面。
8.如權(quán)利要求1所述的圬工塊，其特征在于，還包括一將前表面與諸側(cè)表面中的至少一個側(cè)面連接的弧形部分。
9.如權(quán)利要求1所述的圬工塊，其特征在于，還包括將前表面與兩個側(cè)表面連接的諸弧形部分。
10.如權(quán)利要求9所述的圬工塊，其特征在于，由于多個通道設(shè)置在形成工件成形模具的諸壁內(nèi)，所以，所述諸弧形部分中的每個弧形具有紋理。
11.如權(quán)利要求1所述的圬工塊，其特征在于，前表面是雜色斑點的。
12.如權(quán)利要求11所述的圬工塊，其特征在于，雜色斑點是通過形成圬工塊的材料中的多種顏料形成的。
13.如權(quán)利要求1所述的圬工塊，其特征在于，定位突出件包括一定位唇形物。
14.如權(quán)利要求1所述的圬工塊，其特征在于，如從側(cè)面觀看的話，前表面是倒圓的。
15.如權(quán)利要求1所述的圬工塊，其特征在于，突出件是圓柱形的形狀。
16.如權(quán)利要求15所述的圬工塊，其特征在于，突出件具有倒圓的端部。
17.如權(quán)利要求15所述的圬工塊，其特征在于，突出件具有不規(guī)則的端部。
18.如權(quán)利要求15所述的圬工塊，其特征在于，突出件的直徑介于約0.5至1.25英寸之間。
19.如權(quán)利要求1所述的圬工塊，其特征在于，突出件包括嵌條。
20.如權(quán)利要求1所述的圬工塊，其特征在于，突出件呈錐體形。
21.如權(quán)利要求1所述的圬工塊，其特征在于，劈裂組件包括與劈裂線對齊的劈裂刀片，其中，所述突出件具有一定位在刀片頂?shù)纳戏交蛳路郊s3/8英寸位置的尖端。
22.一種由根據(jù)權(quán)利要求1所述的多個圬工塊形成的擋墻。
23.如權(quán)利要求22所述的擋墻，其特征在于，使用多個不同尺寸的圬工塊。
24.一由模制的工件形成的圬工塊，它包括一塊體，它包括一頂表面、一底表面、一在頂表面和底表面之間延伸的前表面、一在頂表面和底表面之間延伸的后表面、以及在前表面和后表面之間的兩側(cè)表面。其中，由于至少一個通道設(shè)置在工件成形模具的側(cè)壁內(nèi)，所以，所述諸表面中的至少一個表面的一部分是紋理的。
25.如權(quán)利要求24所述的圬工塊，其特征在于，由于劈裂工件的結(jié)果，前表面是不規(guī)則的，由于至少一個通道設(shè)置在工件成形模具的每個側(cè)壁內(nèi)，所以，每個側(cè)表面的至少一部分具有紋理。
26.如權(quán)利要求25所述的圬工塊，其特征在于，紋理化的側(cè)表面部分靠近前表面。
27.如權(quán)利要求25所述的圬工塊，其特征在于，紋理化的側(cè)表面部分是整個側(cè)表面。
28.如權(quán)利要求24所述的圬工塊，其特征在于，由于一個通道設(shè)置在工件成形模具的后壁內(nèi)，所以，后表面具有紋理。
29.一由一模制的工件形成的圬工塊，工件在具有一劈裂線的圬工塊劈裂機中被劈裂，所述圬工塊劈裂機包括一包含有設(shè)置在劈裂線的至少一側(cè)上的多個突出件的第一劈裂組件，所述突出件定位成在劈裂操作過程中接觸工件，由此，圬工塊包括由所述第一劈裂組件形成的至少一個不規(guī)則的劈裂邊緣和表面。
30.如權(quán)利要求29所述的圬工塊，其特征在于，圬工塊劈裂機包括一與第一劈裂組件相對的第二劈裂組件，其中，所述第二劈裂組件包括多個突出件，它們定位成在劈裂操作過程中接觸工件，由此，圬工塊包括成對的、相對的不規(guī)則的邊緣。
31.如權(quán)利要求29所述的圬工塊，其特征在于，由于一個通道設(shè)置在工件成形模具的壁內(nèi)，所以，圬工塊的一表面包括一紋理部分。
32.如權(quán)利要求31所述的圬工塊，其特征在于，紋理部分位于靠近圬工塊的前表面的圬工塊的一側(cè)表面上。
33.如權(quán)利要求29所述的圬工塊，其特征在于，還包括一個一體地形成在圬工塊的底表面上的定位凸出部分。
34.如權(quán)利要求33所述的圬工塊，其特征在于，定位凸出部分包括一唇形物。
35.如權(quán)利要求29所述的圬工塊，其特征在于，不規(guī)則的劈裂表面是雜色斑點的。
36.如權(quán)利要求35所述的圬工塊，其特征在于，雜色斑點是通過形成圬工塊的材料中的多種顏料形成的。
37.一種形成具有至少一個不規(guī)則的劈裂邊緣和表面的方法，它包括提供一具有一待劈裂的圬工塊工件與其對齊的劈裂線的圬工塊劈裂機，所述圬工塊劈裂機包括一包含有設(shè)置在劈裂線的至少一側(cè)上的多個突出件的第一劈裂組件，所述突出件定位成在劈裂操作過程中接觸工件；將一圬工工件定位在圬工塊劈裂機內(nèi)，以使工件與劈裂線對齊；以及利用第一劈裂組，將工件劈裂成至少兩塊。
38.如權(quán)利要求37所述的方法，其特征在于，還包括提供帶有一第二劈裂組件的圬工塊劈裂機的步驟，第二劈裂組件與第一劈裂組件相對，且操作中與其一致，第二劈裂組件包括設(shè)置在第一劈裂組件的突出件的劈裂線的同一側(cè)上的多個突出件，所述突出件定位成在劈裂操作過程中接觸工件，由此，圬工塊包括成對的、相對的不規(guī)則的劈裂邊緣。
39.如權(quán)利要求38所述的方法，其特征在于，第一和第二劈裂組件設(shè)置有多個設(shè)置在劈裂線的各側(cè)的突出件。
40.一種具有至少一個不規(guī)則的劈裂邊緣和表面的圬工塊，當(dāng)一模制的工件在圬工塊劈裂機中被劈裂時，形成不規(guī)則的劈裂邊緣和表面，劈裂機包括一具有連接在第一刀片夾持器上的第一劈裂刀片的第一劈裂刀片組件，第一刀片夾持器包括一刀片夾持器表面，它背離在其至少一側(cè)上的第一劈裂刀片延伸，刀片夾持器表面相對于水平方向成一銳角設(shè)置，且刀片夾持器表面在劈裂操作過程中可與工件接觸，不規(guī)則的劈裂邊緣和表面至少部分是由于刀片夾持器表面與工件接觸的結(jié)果。
41.如權(quán)利要求40所述的圬工塊，其特征在于，圬工塊劈裂機包括與第一劈裂刀片組件相對的第二劈裂刀片組件，其中，第二劈裂刀片組件包括與第二刀片夾持器連接的第二劈裂刀片，第二刀片夾持器包括一刀片夾持器表面，它背離在其至少一側(cè)上的第二劈裂刀片延伸，第二刀片夾持器的刀片夾持器表面相對于水平方向成一銳角設(shè)置，且第二刀片夾持器的刀片夾持器表面在劈裂操作過程中與工件接觸，圬工塊包括成對的、相對的不規(guī)則的劈裂邊緣，這至少部分由第一和第二刀片夾持器的刀片夾持器表面與工件的接觸而造成。
42.如權(quán)利要求41所述的圬工塊，其特征在于，第一和第二刀片夾持器的刀片夾持器表面的銳角約介于0°和30°之間。
43.一用于圬工塊劈裂機中的劈裂刀片組件，包括一劈裂刀片；以及定位在劈裂刀片至少一側(cè)的、在所述劈裂刀片附近的多個突出件，在劈裂操作過程中，所述突出件和所述劈裂刀片相對保持固定，由此，所述突出件和所述刀片在劈裂操作過程中同步地移動。
44.如權(quán)利要求43所述的劈裂刀片組件，其特征在于，還包括定位在所述劈裂刀片的各側(cè)上的多個突出件。
45.如權(quán)利要求44所述的劈裂刀片組件，其特征在于，所述劈裂刀片連接在刀片夾持器上，刀片夾持器包括背離其各側(cè)上的劈裂刀片延伸的一表面，該諸表面各以與水平方向成一銳角地設(shè)置，所述突出件安裝在所述表面上。
46.如權(quán)利要求43所述的劈裂刀片組件，其特征在于，所述突出件相對于所述劈裂刀片可調(diào)整。
47.如權(quán)利要求43所述的劈裂刀片組件，其特征在于，所述突出件是圓柱形的形狀。
48.如權(quán)利要求47所述的劈裂刀片組件，其特征在于，所述突出件具有倒圓的端部。
49.如權(quán)利要求47所述的劈裂刀片組件，其特征在于，所述突出件具有不規(guī)則的端部。
50.如權(quán)利要求47所述的劈裂刀片組件，其特征在于，所述突出件具有約介于0.5至1.25英寸的直徑。
51.如權(quán)利要求43所述的劈裂刀片組件，其特征在于，所述突出件包括嵌條。
52.如權(quán)利要求43所述的劈裂刀片組件，其特征在于，所述突出件是錐體形狀。
53.如權(quán)利要求43所述的劈裂刀片組件，其特征在于，所述突出件具有一尖端，它位于所述劈裂刀片的頂?shù)纳戏交蛳路郊s3/8英寸的位置。
54.一用來形成在至少一個表面上帶有紋理的至少一個圬工塊的模具，其特征在于a)多個側(cè)壁，它們形成其頂端和底端敞開的模具腔，以允許圬工填料通過敞開的頂端引入到模具腔中，且通過敞開的底端排出呈模制的圬工塊形狀的模制填料；b)至少一個表面紋理通道，它形成在所述諸側(cè)壁的至少一個側(cè)壁的面上，所述通道沿不平行于脫模的方向跨越所述側(cè)壁的面延伸，所述通道具有約小于0.75英寸的高度和約小于0.50英寸的深度，且所述通道的至少一部分與壁頂隔開，其中，形成一距離，該距離比從側(cè)壁的頂?shù)絺?cè)壁的底之間的距離約大40％；以及c)設(shè)置有通道的所述側(cè)壁的全部突出面積對所有通道的全部突出面積的比約大于2∶1。
55.一種用來將工件劈裂成至少兩塊的、具有一工件與其對齊的劈裂線的圬工塊劈裂機，它包括一第一劈裂組件，第一劈裂組件包括設(shè)置在劈裂線的至少一側(cè)上的多個突出件，所述諸突出件這樣定位當(dāng)工件通過圬工塊劈裂機被劈裂成至少兩塊時，所述突出件行進(jìn)入工件，由此，所述第一劈裂組件在至少一個劈裂的塊體上促使形成至少一個不規(guī)則的劈裂邊緣和表面。
全文摘要
一由一工件在圬工塊劈裂組件中被劈裂而形成的圬工塊，劈裂組件使用多種突出件中的任何一種來補充或代替劈裂刀片的作用，以劈裂和表面處理該工件。最終形成的圬工塊具有提供圬工塊風(fēng)化外貌的特征。
文檔編號B28D1/22GK1541153SQ01817665
公開日2004年10月27日 申請日期2001年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月19日
發(fā)明者R·J·謝雷爾, R J 謝雷爾, D·M·拉克魯爾斯, 拉克魯爾斯, M·J·霍根, 霍根, G·C·博爾斯, 博爾斯, J·J·約翰遜, 約翰遜 申請人:安可墻壁體系股份有限公司