DE69412051T2

DE69412051T2 - Verfahren zur Herstellung eines gemusterten Formkörpers

Info

Publication number: DE69412051T2
Application number: DE69412051T
Authority: DE
Inventors: Mituhiro Kiryu-Shi Gunma-Ken Onuki; Hiroshi Ashikaga-Shi Tochigi-Ken Uchida; Hideo Ashikaga-Shi Tochigi-Ken Watanabe
Original assignee: CCA Inc
Current assignee: CCA Inc
Priority date: 1993-12-21
Filing date: 1994-12-20
Publication date: 1998-12-03
Anticipated expiration: 2014-12-21
Also published as: KR100216660B1; PH31143A; CN1127184A; CN1041608C; ATE168923T1; CA2138566A1; AU8166594A; TW374060B; KR950017128A; DE69412051D1; AU695676B2; JPH07179100A; ES2119974T3; US5540871A; EP0659526B1; EP0659526A1

Description

Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von gemusterten Formkörpern, insbesondere ein solches Verfahren zur Herstellung von gemusterten Betonformkörpern, gemusterten Kunststeinformkörpern, gemusterten Rohprodukten zum Sintern zu Keramikformkörpern, gemusterten Keramikformkörpern, gemusterten Metallformkörpern, gemusterten Impastoformkörpern, gemusterten Kunststofformkörpern, gemusterten geformten Lebensmitteln und dergleichen, wobei eine Luftstrom-Regeleinrichtung verwendet wird.
Bis jetzt ist die einzige Art, die zum Versehen eines Teils einer Oberfläche, wie von Pflasterklötzen, mit einem Muster, das einen Fußgängerüberweg, ein Stoppzeichen oder ein anderes solches Verkehrszeichen anzeigt, oder zum Versehen der gesamten Oberfläche der Klötze mit einem Muster zur Verfügung gestanden hat, die Oberfläche mit einem Überzugsmaterial wie Farbe zu bemalen oder das gewünschte Muster einzulegen.
Da die auf einen Teil oder die ganze Oberfläche von Pfla sterklötzen gemalten Muster einem Abrieb wie von dem Schuhwerk der Fußgänger, die auf den Klötzen laufen, und der Reifen der Fahrzeuge, die über sie fahren, ausgesetzt sind, nutzen sie schnell ab und müssen in regelmäßigen Abständen erneuert werden. Die Mühe, die in diese Arbeit investiert wird, ist be trächtlich. Wo das Muster durch Einlegen hergestellt wird, ist die Arbeit selbst mühselig und sehr kostspielig.
Die gegenwärtigen Erfinder schlugen früher ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung verschiedener Arten von gemusterten Forinkörpern mit Oberflächenmustern vor, die durch Musterlagen vorgeschriebener Dicke gebildet werden, durch Anwendung einer Luftstrom-Regeleinrichtung und Computersteuerung (Europäische Patentanmeldung Nr. 94306199.4 (=EF-A-0642899), die der Japanischen Fatentanmeldung Nr. 5-229643 entspricht).
Die vorliegende Erfindung ist eine Verbesserung des obigen Verfahrens, und weist als seine Aufgabe ein Verfahren zur leichten und bei hoher Geschwindigkeit stattfindenden Herstellung von Formkörpern auf, die ein komplexes und sehr hochentwickeltes Muster einer vorgeschriebenen Dicke aufweisen.
Die Erfindung stellt ein Verfahren zur Herstellung eines gemusterten Formkörpers bereit, das die Schritte aufweist: Bilden von mindestens zwei unterschiedlichen Lagen von Trockenteilchen, die eine Basisoberfläche überziehen; Verwendung einer Luftstrom-Regeleinrichtung, die entweder einen Ansauganschluß oder eine Blasanschluß oder sowohl einen Ansauganschluß als auch einen Blasanschluß aufweist, um einen Luftstrom zu bewirken, um eine Aushöhlung, die einem Musterausdruck entspricht, in mindestens einer unteren Trockenteilchenlage zu bilden, durch Entfernen eines Abschnitts der unteren Trockenteilchen lage unter Steuerung mindestens eines Parameters unter dem Luftdruck, der Luftstrommenge, der Luftstromgeschwindigkeit, der Luftstromrichtung, dem Luftstrompulsieren, der Luftstromunterbrechung, der Ansauganschlußabmessung, der Blasanschlußabmessung, der Ansauganschlußposition und der Blasanschlußpo sition; Einfallenlassen von Teilchen einer oberen Trockenteilchenlage oder einer unterschiedlichen Art von Trockenteuchen in die Aushöhlung und Abbinden der Teilchen zu einer integralen Masse, entweder so wie sie sind oder nachdem sie geglättet werden oder nachdem sie mit einer Unterstützungslage überzogen werden. Folglich weist das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines gemusterten Formkörpers das Bilden mindestens zweier unterschiedlicher Lagen von Trockenteilchen auf einer Basisoberfläche und Verwendung einer Luftstrom-Regeleinrichtung auf, die mit einem Ansauganschluß und/oder Blasanschluß ausgestattet ist, wodurch es leicht möglich wird, ein komplexes Muster wie ein photographiertes Bild in der Form von Punkten oder Linien ohne Verwendung spezieller Glieder auszudrücken. Zusätzlich müssen, da das Material des Abschnitts, der dem Hintergrund entspricht und das Material des Abschnitts, der dem Muster entspricht, beide im voraus auf der Basisoberfläche gebildet werden&sub1; für individuelle Muster keine Materialien zugeführt werden, so daß die Produktivität beträchtlich erhöht wird.
Diese Erfindung wird Fachleuten aus der Beschreibung der Erfindung deutlich werden, die im folgenden unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen gegeben wird. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht, die ein erstes Bei spiel eines erfindungsgemäß hergestellten Formkörpers zeigt.
Fig. 2(a) eine Schnittansicht, die die zusammengesetzte Teilchenlage zeigt.
Fig. 2(b) eine Schnittansicht, die die zusammengesetzte Lage mit einer teilweisen oberen Lage zeigt.
Fig. 2(c) eine perspektivische Ansicht, die ein erstes Beispiel eines Ansauganschlusses zeigt.
Fig. 2(d) ein perspektivische Ansicht, die ein zweites Beispiel eines Ansauganschlusses zeigt.
Fig. 3 (a) bis 3 (d) Schnittansichten, die eine erste Abfolge zei gen, die verwendet wird, um ein Punktmuster auf einem Formkörper zu bilden.
Fig. 4(a) bis 4(d) Schnittansichten, die eine zweite Abfolge zeigen, die verwendet wird, um ein Punktmuster auf einem Formkörper zu bilden.
Fig. 5(a) bis 5(d) Schnittansichten, die eine dritte Abfolge zeigen, die verwendet wird, um ein Punktmuster auf einem Formkörper zu bilden.
Fig. 6(a) eine perspektivische Ansicht, die ein zweites Beispiel eines erfindungsgemäß hergestellten Formkörpers zeigen.
Fig. 6(b) eine perspektivische Ansicht, die ein drittes Beispiel eines Ansauganschlusses zeigen.
Fig. 6(c) eine perspektivische Ansicht, die ein viertes Beispiel eines Ansauganschlusses zeigen.
Fig. 7(a) eine Vorderansicht des Ansauganschlusses der Fig. 6(b).
Fig. 7(b) und7(c) diebildungeinesblauenlinienmusters, wobei der Ansauganschluß der Fig. 7(a) verwendet wird.
Fig. 8(a) eine Vorderansicht des Ansauganschlusses der Fig. 6(b).
Fig. 8(b) und 8(c) Bildung eines roten Linienmusters, wobei der Ansauganschluß der Fig. 8(a) verwendet wird.
Fig. 9(a) eine perspektivische Ansicht, die ein fünftes Beispiel eines Ansauganschlusses zeigt.
Fig. 9(b) und 9(c) die Bildung eines blauen Musters, wobei der Ansaugabschnitt der Fig. 9(a) verwendet wird.
Fig. 10(a) eine perspektivische Ansicht, die ein sechstes Beispiel eines Ansauganschlusses zeigt.
Fig. 10(b) und 10(c) die Bildung eines blauen Musters, wobei der Ansauganschluß der Fig. 10(a) verwendet wird.
Fig. 11 eine perspektivische Ansicht, die ein siebentes Beispiel eines Ansauganschlusses zeigt.
Fig. 12(a) und 12(b) die Bildung eines Musters dicker Linien, wobei der Ansauganschluß der Fig. 11 verwendet wird.
Fig. 13(a) und 13(b) die Bildung eines Musters dünner Linien, wobei der Ansauganschluß der Fig. 11 verwendet wird.
Fig. 14(a) eine perspektivische Ansicht, die ein drittes Beispiel eines erfindungsgemäß hergestellten Formkörpers zeigt.
Fig. 14(b) eine perspektivische Ansicht, die ein erstes Beispiel eines Blasanschlusses zeigt.
Fig. 14(c) ein perspektivische Ansicht, die ein zweites Beispiel eines Blasanschlusses zeigt.
Fig. 15(a) bis 15(d) Schnittansichten, die eine Abfolge zeigen, die verwendet wird, um ein feines Muster zu bilden, wobei der Blasanschluß der Fig. 14(b) verwendet wird.
Fig. 16(a) bis 16(d) Schnittansichten, die eine Abfolge zeigen, die verwendet wird, um ein ausgedehntes Muster zu bilden, wobei der Blasanschluß der Fig. 14(b) verwendet wird.
Fig. 17(a) bis 17(d) Schnittansichten, die eine Abfolge zeigen, die verwendet wird, um ein Muster mittlerer Dicke zu bilden, wobei der Blasanschluß der Fig. 14(b) verwendet wird.
Fig. 18(a) bis 18(e) Schnittansichten, die eine Abfolge zeigen, die verwendet wird, um ein Muster zu erzeugen, das durch Teilchen der oberen Lage und einer unterschiedlichen Art von Teilchen gebildet wird, wobei der Blasanschluß der Fig. 14(b) verwendet wird.
Fig. 19(a) eine perspektivische Ansicht, die ein erstes Beispiel einer Form mit einer perforierten Basisoberfläche (Bodenplatte) zeigt.
Fig. 19(b) eine perspektivische Ansicht, die ein zweites Beispiel einer Form mit einer perforierten Basisoberfläche (Bodenplatte) zeigt.
Fig. 20(a) bis 20(c) eine Abfolge, die verwendet wird, um ein Muster durch Blasen von unten und Verwenden der Form der Fig. 19(a) zu bilden.
Fig. 21 eine perspektivische Ansicht, die ein drittes Beispiel einer Form mit einer perforierten Basisoberfläche (Bodenplatte) zeigt.
Fig. 22(a) bis 22(c) eine Abfolge, die verwendet wird, um ein Muster durch Blasen von unten und Verwenden der Form der Fig. 21 zu bilden.
Fig. 23 eine Schnittansicht, die eine Musteraushöhlungsbildung durch Blasen von unten und Verwenden der Form der Fig. 19 oder Fig. 21 und einer Maske zeigt.
Fig. 24(a) eine perspektivische Ansicht, die eine drittes Beispiel eines Blasanschlusses zeigt.
Fig. 24(b) eine Schnittansicht des Blasanschlusses der Fig. 24(a).
Fig. 25(a) bis 25(c) eine Abfolge, die verwendet wird, um ein blaues Linienmuster zu bilden, wobei der Blasanchluß der Fig. 24 verwendet wird.
Fig. 26(a) bis 26(c) eine Abfolge, die verwendet wird, um ein rotes Linienmuster zu bilden, wobei der Blasanschluß der Fig. 24 verwendet wird.
Fig. 27(a) eine perspektivische Ansicht, die ein viertes Beispiel eines erfindungsgemäß hergestellten Formkörpers zeigt.
Fig. 27(b) eine perspektivische Ansicht, die ein erstes Beispiel einer Luftstrom-Regeleinrichtung zeigt, in der der Ansauganschluß und der Blasanschluß ein einziger Aufbau sind.
Fig. 27(c) eine perspektivische Ansicht, die ein zweites Beispiel einer Luftstrom-Regeleinrichtung zeigt, in der der Ansauganschluß und der Blasanschluß eine einziger Aufbau sind.
Fig. 28(a) bis 28(d) eine Musterbildung, wobei die Luftstrom- Regeleinrichtung der Fig. 27(b) verwendet wird.
Fig. 29(a) und 29(b) Schnittansichten, die die Bildung einer flachen Aushöhlung in der oberen Schicht der zusammengesetzten Lage zeigen, wobei die Luftstrom-Regeleinrichtung der Fig. 27(b) verwendet wird.
Fig. 30(a) und 30(b) Schnittansichten, die die Bildung einer flachen Aushöhlung in der oberen Schicht der zusammengesetzten Lage zeigen, wobei die Luftstrom-Regeleinrichtung der Fig. 27(c) verwendet wird.
Fig. 31(a) bis 31(d) eine Abfolge einer Musterbildung, wobei die Luftstrom-Regeleinrichtung der Fig. 27(c) verwendet wird.
Fig. 32(a) bis 32(d) eine Abfolge einer Musterbildung, wobei ein drittes Beispiel einer Luftstrom-Regeleinrichtung verwendet wird, in der der Ansauganschluß und der Blasanschluß ein einziger Aufbau sind.
Fig. 33(a) bis 33(d) eine Abfolge einer Musterbildung, wobei ein viertes Beispiel einer Luftstrom-Regeleinrichtung verwendet wird, in der der Ansauganschluß und Blasanschluß ein einziger Aufbau sind.
Fig. 34 eine perspektivische Ansicht der Luftstrom-Regeleinrichtung der Fig. 33 (a).
Fig. 35(a) eine perspektivische Ansicht, die ein fünftes Beispiel eines erfindungsgemäß hergestellten Formkörpers zeigt.
Fig. 35(b) eine Draufsicht des Formkörpers der Fig. 35(a).
Fig. 35(c) eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung, die Teilchenansaugen und -Blasen nutzt, um das Muster auf dem Formkörper der Fig. 35(a) zu bilden.
Fig. 36(a) und 36 (b) eine Abfolge, die verwendet wird, um den Teil des Musters des Formkörpers der Fig. 35(b) zu bilden, der durch eine Linie A-A' angezeigt wird, wobei die Vorrichtung der Fig. 35(c) verwendet wird.
Fig. 37(a) bis 37(c) eine Abfolge, die verwendet wird, um den Teil des Musters des Formkörpers der Fig. 35(b) zu bilden, der durch eine Linie B-B' angezeigt wird, 10 wobei die Vorrichtung der Fig. 35(c) verwendet wird.
Fig. 38(a) und 38 (b) eine Abfolge, die verwendet wird, um den Teil des Musters des Formkörpers der Fig. 35(b) zu bilden, der durch eine Linie C-C', angezeigt wird, wobei die Vorrichtung der Fig. 35(c) verwendet wird.
Fig. 39(a) eine perspektivische Ansicht, die ein sechstes Beispiel eines erfindungsgemäß hergestellten Formkörpers zeigt.
Fig. 39(b) eine perspektivische Ansicht einer Luftstrom-Regeleinrichtung, die verwendet wird, um ein Muster auf dem Formkörper der Fig. 39(a) zu bilden.
Fig. 40(a) bis 40(c) eine Abfolge, die verwendet wird, um den Teil des Musters des Formkörpers der Fig. 39(a) zu bilden, der durch eine Linie B-B', wobei die Vorrichtung der Fig. 39(b) verwendet wird.
Fig. 41(a) eine perspektivische Ansicht, die ein erstes Beispiel eines Ansauganschlusses (Blasanschlusses) zeigt.
Fig. 41(b) eine perspektivische Ansicht, die ein zweites Beispiel eines Ansauganschlusses (Blasanschlusses) zeigt.
Fig. 41(c) eine perspektivische Ansicht, die ein drittes Beispiel eines Ansauganschlusses (Blasanschlusses) zeigt.
Fig. 42 eine perspektivische Ansicht, die einen Ansauganschluß zeigt, der mit einer Membran versehen ist.
Fig. 43(a) eine perspektivische Ansicht, die Mehrfach-Ansauganschlüsse (Blasanschlüsse) zeigt, die in einer Linie angeordnet sind.
Fig. 43(b) eine perspektivische Ansicht, die Mehrfach-Ansauganschlüsse (Blasanschlüsse) zeigt, die in einer Matrix angeordnet sind.
Fig. 44(a) bis 44(g) perspektivische Ansichten verschiedener Endanschläge.
Fig. 45 eine Darstellung einer Punktmusterbildung, wobei ein Roboter, ein Computer und ein Blasanschluß verwendet werden.
Fig. 46 eine Darstellung einer Punktmusterbildung, wobei ein Rahmen, der in die X- und Y-Richtungen beweglich ist, ein Computer und eine Luftstrom-Regeleinrichtung verwendet werden, in der der Ansauganschluß und Blasanschluß ein einziger Aufbau sind.
Das Verfahren zur Herstellung gemusterter Formkörper, das die vorliegende Erfindung ausführt, wobei die Luftstrom-Regeleinrichtung verwendet wird, die durch den gegenwärtigen Erfinder in einer früheren Patentanmeldung, der Japanischen Patentanmeldung Nr. 5-229643, (=EF-A-0042899) vorgeschlagen worden ist, macht es möglich, detaillierte, diverse Muster durch Bilden mindestens zweier unterschiedlicher überlagerter Lagen von Trockenteilchen auf einer Basisoberfläche und Verwendung der Luftstrom-Regeleinrichtung, um eine Aushöhlung in mindestens der unteren Trockenteilchenlage und Beladen der Aushöhlung mit Trockenteilchen aus der oberen Trockenteilchenlage oder einer unterschiedlichen Art von Trockenteilchen auszudrücken. Durch Verwendung einer von verschiedenen Arten der Luftstrom-Regeleinrichtung, und mindestens eines Parameters unter dem Luftdruck, der Luftstrommenge, der Luftstromgeschwindigkeit, der Luftstromrichtung, dem Luftstrompulsieren, der Luftstromunterbrechung, der Ansauganschlußabmessung, der Blasanschlußabmessung, der Ansauganschlußposition und der Blasanschlußposition, und Variieren des Teilchenlage-Bildungsverfahren und der Art der Teilchen und dergleichen, macht es das Verfahren dieser Erfindung möglich, verschiedene Muster zu erzeugen. Fig. 1 zeigt ein Beispiel eines Formkörpers, der mit dem durch Punkte ausgedrückten Buchstaben B gemustert ist, die Figuren 2-5 zeigen Beispiele der Aushöhlungsbildung zur Herstellung des gemusterten Formkörpers der Fig. 1, wobei eine Luftstrom-Regeleinrich tung verwendet wird, die einen Ansauganschluß aufweist, Fig. 6 zeigt ein Beispiel eines Formkörpers, der mit durch Linien ausgedrückten Buchstaben gemustert ist, die Figuren 7-10 zeigen eine Aushöhlungsbildung zur Herstellung des gemusterten Formkörpers der Fig. 6(a), wobei eine Luftstrom-Regeleinrichtung verwendet wird, die einen Ansauganschluß aufweist, Fig. 14(a) zeigt an Beispiel eines Formkörpers, der mit einer Gebirgsszene gemustert ist, die aus einer Photographie hergestellt wird, und die Figuren 15-18 zeigen an Beispiel der Aushöhlungsbildung zur Herstellung des gemusterten Formkörpers der Fig. 14(a), wobei eine Luftstrom-Regeleinrichtung verwendet wird, die einen Blasanschluß aufweist. Zur Einfachheit betrifft die Erläuterung hauptsächlich Ansauganschluß- und Blasanschlußanordnungen, so daß in einigen Fällen Sauggebläse, Verdichter-Regeleinrichtungen, Anordnungseinrichtungen und andere solche Einrichtungen nicht dargestellt werden.
Obwohl die Teilchen zur Herstellung einer Teilchenlage auf einer Basisoberfläche entweder trocken sein können oder eines oder mehrere von Wasser, Öl, Schmier-Haftmittel, Lösungsmittel, Abbindemittel oder Weichmacher absorbiert haben, sind sie nicht mit Wasser, Öl, Schmier-Haftmittel, Lösungsmittel, Abbindemit tel oder Weichmacher durchgeknetet und befinden sich in einem trockenen Zustand, der leicht zur Zufuhr zertrümmert wird.
Fig. 1 zeigt einen Formkörper, der ein durch Punkte in einer 7-mal-7-Matrix gebildetes B-Muster aufweist, in dem die Punkte alle von der gleichen Größe sind und durch rote Teilchen einer oberen Lage 13 von Trockenteilchen auf einer weißen unteren Lage 12 von unterschiedlichen Trockenteilchen zusammengesetzt sind, die zur Oberflächenschicht geworden sind. Dieser Formkörper kann gemäß dem Verfahren der Erfindung gebildet werden, wobei irgendeine Luftstrom-Regeleinrichtung verwendet wird, die einen Ansauganschluß oder einen Blasanschluß oder beides aufweist. Um die Erläuterung zu vereinfachen, wird jedoch die Beschreibung unter Bezugnahme auf den Fall gemacht werden, wo die Aushöhlungen unter Verwendung einer Luftstrom-Regeleinrichtung gebildet werden, die mit dem in Fig. 2(c) gezeigten Ansauganschluß 21 ausgestattet ist. Eine zusammengesetzte Lage 11 wird aus einer unteren Lage 12 aus weißen Teilchen auf einer Basisoberfläche gebildet, wie der Bodenplatte einer Form 18, die durch eine obere Lage 13 aus roten Teilchen (Fig. 2(a)) überzogen wird. Wie in Fig. 3(a) gezeigt, wird der Ansauganschluß 21 so einge fügt, daß er sich der Basisoberfläche 10 am Boden der zusammengesetzten Lage nähert, um Aushöhlungen durch Einsaugen von Teilchen aus den oberen und unteren Lagen 13 und 12 zu bilden. Wie in Fig. 3(b) gezeigt, bildet der Luftstrom eine spitz zulaufende Aushöhlung 15 in der Form eines konischen Kegelstump fes, der als ein Kreis an der Basisoberfläche beginnt und sich nach oben zur Oberfläche der zusammengesetzten Lage ausdehnt.
In diesem Fall kann die Größe und Form der gebildeten Aushöhlung durch Verwendung eines einstellbaren Ansauganschlusses mit einem variable Durchmesser lediglich durch Steigern der Saugkraft oder durch Variieren der Position des Ansauganschlusses zwischen den oberen und unteren Bereichen der zusammengesetzten Lage gesteuert werden. Fig. 4(a) zeigt ein Beispiel, in dem die Spitze des Ansauganschlusses 21 mit einem scheibenförmigen Rand 22 versehen ist. Mehrfache Ventilationslöcher 23 von Durchmessern, die kleiner als jener des Ansauganschlusses 21 sind, sind in dem Abschnitt des Randes 22 gleich neben dem Ansauganschluß 21 ausgebildet, um den Strom der Luft rund um den Ansauganschluß 21 zu steuern, indem der größte Teil des Luftstromes gesperrt wird, es jedoch einer kleinen Menge von Luft erlaubt wird, durch die Ventilationslöcher 14 zu strömen. In dem dargestellten Beispiel ist der Ansauganschluß mit dem Rand über der oberen Oberfläche der oberen Teilchenlage angeordnet. Da die Luft, die durch die Ventilationslöcher 23 strömt, zuerst nach unten geht, bevor sie in den Ansauganschluß aufsteigt, kann die kegelstumpfförmige Aushöhlung 15 mit einem kleineren Verjüngungswinkel gebildet werden, als im Fall der Aushöhlung der Fig. 3. Im Fall dieser Anordnung ist es vorzuziehen, das Saugen in diskreten Impulsen durchzuführen, so daß die Luft durch die Ventilationslöcher nach unten strömen wird und dann nach oben in den Ansauganschluß in einem scharf definierten Muster, was es möglich macht, die Aushöhlung 15 zu erzeugen, die sich von der oberen Oberfläche der oberen Teilchenlage zur Basisoberfläche erstreckt. Fig. 5(a) zeigt ein weiteres Saugbeispiel, in dem der Ansauganschluß 21 mit einem scheibenförmigen Rand 22 versehen ist, und ein Abzugsrohr 24 eines Durchmessers, der kleiner als jener des Ansauganschlusses 22 ist, ist am Rand in Kontakt mit dem Ansauganschluß angeordnet. Da in dieser Anordnung der Luftstrom durch das Abzugsrohr 24 gebündelt ist, wird er noch schärfer definiert, als in der Aushöhlung der Fig. 4, wodurch die Wand der Aushöhlung 15 so gebildet werden kann, daß sie fast vertikal ist. Wie im Fall der Fig. 4, ist es wieder vorzuziehen, das Saugen in diskreten Impulsen durchzuführen, um einen scharf definierten Strom sicherzustellen, der den Betrag der Belastung minimiert, die der verbleibenden Teilchenlage vermittelt wird, und so eine Bildung einer sauberen Aushöhlung sicherstellt. Da der scharf definierte Luftstrom durch das Abzugsrohr und das pulsierende Saugen verhindern, das der Druck auf die Wand der Aushöhlung übermäßig negativ wird, kann die Wand der Aushöhlung so gebildet werden, daß sie fast vertikal ist.
Irgendeine der Anordnungen der Figuren 3-5 kann verwendet werden, um den in Fig. 1 gezeigten Buchstaben B durch wiederholtes Durchführen der Schritte zur Herstellung von Punktaushöhlungen 15 einer vorgeschrieben Form in der untere Lage unter Verwendung des obigen Verfahrens und Beladen jeder Aushöhlung mit Teilchen 13' von der oberen Lage 13 mittels z.B. Anwenden von Schwingungen auf die oberen Lage 13 oder Kratzen von Teilchen von der oberen Lage 13 in die Aushöhlungen 15 herzustellen. Wie in Fig. 2(d) gezeigt, kann ein drehbar am Ansauganschluß 21 befestigtes Kratzglied 41 verwendet werden, um kontinuierlich Teilchen von, relativ zur Beförderungsrichtung leicht hinter den gebildeten Aushöhlungen, hineinzukratzen. Nachdem das Mu ster so gebildet worden ist, wird es zu einer integralen Masse abgebunden, entweder so, wie es ist oder nachdem es geglättet wird (einschließlich durch Verwendung derselben Teilchen wie jene der oberen Lage, um Aushöhlungen bündig mit der oberen Oberfläche auszufüllen), und nachdem es falls notwendig auch mit einer Unterstützungslage überzogen wird.
Fig. 6(a) zeigt ein Beispiel eines Formkörpers, der mit Buchstaben des Alphabets gemustert ist, die durch durchgehende Linien ausgedrückt werden, die unter Verwendung einer Luftstrom-Regeleinrichtung gebildet werden, die mit einem Ansauganschluß ausgestattet ist. In diesem Fall werden in der untere Lage 12 der weißen Oberfläche die Buchstaben "abc" durch Verwendung einer blauen Zwischenlage 14 und "def" durch Verwendung der roten oberen Lage 13 ausgedrückt. Wie durch Fig. 6(b) gezeigt, wird, um dies zu bilden, eine Luftstrom-Regeleinrichtung verwendet, die einen Ansauganschluß 21 aufweist, der auf einer Seite eine Öffnung 25 aufweist, die an der Spitze des Anschlusses anfängt und sich über eine Entfernung erstreckt, die gleich der Dicke der drei Lagen ist. Der Ansauganschluß 21 ist auch mit eine C-förmigen Glied 42 mit erweitertem Durchmesser versehen, das am Ansauganschluß 21 vertikal beweglich ist und eine Führungsplatte 42' an jedem Ende derselben aufweist. Die zusammengesetzte Lage 11 wird aus drei Lagen von Trockenteilchen gebildet: einer unteren Lage 12 weißer Teilchen auf der Basisoberfläche, einer blauen Zwischenlage 14 und einer roten oberen Lage 13. Mit dem zur Höhe der roten oberen Lage 13 hochbewegten Glied mit erweitertem Durchmesser 42, wie in Fig. 7(a) gezeigt, wird an der Stelle, an der der Buchstabe "a" begonnen wird, der Ansauganschluß 21 nach unten in die zusammengesetzte Lage 11 eingeschoben, bis er die Basisoberfläche berührt. Der Ansauganschluß wird dann in dem Muster der Buchstaben bewegt, während er Teilchen einsaugt, bis der Buchstabe "c" vollendet ist. Die Kombination des Teilcheneinsaugens durch die weite Reichweite der roten oberen Lage 13 durch die Führungsplatten 42' und der begrenzten Reichweite der Öffnung 25 erzeugt die Aushöhlung 15, in der der untere Teil durch die Zwischenlage 14' blauer Teilchen gefüllt wird, um dadurch ein blaues Muster in der weißen unteren Lage 12 (Fig. 7(c)) zu bilden. Unter Bezugnahme auf die Figuren 8(a) und 8(b), erzeugt durch Bewegen des Gliedes 42 mit erweitertem Durchmesser zur Höhe der blauen Zwischenlage 14 und Einschieben des Ansauganschlusses 21 nach unten zur Basisoberfläche an der Stelle, an der der Buchstabe "d" beginnt, und dann Bewegen des Ansauganschlusses in dem Muster der Buchstaben, während Teilchen eingesaugt werden, bis der Buchstabe "f" vollendet ist, die Kombination des Teilcheneinsaugens durch die weite Reichweite der Zwischenlage 14 und die begrenzte Reichweite der untere Lage 12 und oberen Lage 13 durch die Öffnung 25 die Aushöhlung 15, in der der untere Teil durch die roten Teilchen 13' der oberen Lage gefüllt wird, um dadurch ein rotes Muster in der weißen unteren Lage 12 zu bilden. Auf diese Art werden "abc" und "def" in durchgehenden Linien ausgedrückt. Wie in Fig. 6(c) gezeigt, kann ein drehbar am Ansauganschluß 21 befestigtes Kratzglied 41 verwendet werden, um kontinuierlich Teilchen von leicht hinter den gebildeten Aushöhlungen hineinzukratzen. Wenn die gemusterte Teilchenlage so gebildet ist, wird sie zu einer integralen Masse abgebunden, wie im Fall der Fig. 1, entweder so wie sie ist oder nachdem sie geglättet wird, und nachdem sie falls notwendig auch mit einer Unterstützungslage überzogen wird.
Es kann eine Luftstrom-Regeleinrichtung 20 verwendet werden, die einen Ansauganschluß einer unterschiedlichen Form aufweist. In den Figuren 9(a) und 10(a) ist zum Beispiel ein Rand 26 in der Form eines rechteckig bearbeiteten umgekehrten Buchstaben U am Ansauganschluß 21 befestigt. In Fig. 9(a) ist die Länge des Randes 26 geringfügig größer als die Dicke der unteren Lage 12, während in Fig. 10(a) die Länge des Randes 26 geringfügig größer als die kombinierte Dicke der unteren Lage 12 und der Zwischenlage 14 ist. Das Teilchenabsaugen wird durchgeführt, während jeder in die zusammengesetzte Lage 11 eingeschobene Rand herunter zur Basisoberfläche 10 bewegt wird. Im Fall des in Fig. 9 (a) gezeigten Randes befinden sich die Zwischenlage und obere Lage über dem Rand und so werden nur die Teilchen der unteren Lage weggesaugt, um so eine Aushöhlung 15 zu bilden, in die Teilchen der Zwischenlage 14 und oberen Lage 13 fallen, wodurch das Muster durch die roten Teilchen 14' der Zwischenlage 14 in der weißen unteren Lage 12 ausgedrückt wird. Im Fall des in Fig. 10(a) gezeigten Randes befindet sich die untere Lage 12 über dem Rand, so daß nur Teilchen der Zwischenlage 14 und un teren Lage 12 weggesaugt werden, um so die Aushöhlung 15 zu bilden, wodurch das Muster in der weißen untere Lage 12 durch die blauen Teilchen 13' der oberen Lage 13 ausgedrückt wird, die in die Aushöhlung 15 fallen.
In der in Fig. 11 gezeigten Anordnung wird eine Saugdüse 27, die einen rechtwinkligen Querschnitt und eine schräge Düsenöffnung aufweist, in die zusammengesetzte Lage 11 eingeschoben, bis die Düse die Basisoberfläche 10 berührt, wie in Fig. 12(a) gezeigt, und die Düse wird dann bewegt, während Teilchen von der unteren Lage 12 weggesogen werden. Durch Steuern der .20 Relativgeschwindigkeit der Saugdüse und der Saugkraft, so daß Teilchen der oberen Lage durch Absaugen nicht entfernt werden, kann eine Aushöhlung in der unteren Lage 12 hinter der Düse relativ zur Richtung des Düsenvorschubs gebildet wird, in die Teilchen der oberen Lage 13' strömen, wodurch ein Muster in der unteren Lage 12 durch Teilchen der oberen Lage 13 (Fig. 12(b)) ausgedrückt wird.
Durch Bewegen der Saugdüse 27, während die lange Seite der Düse auf 90 Grad zur Richtung des Vorschubs gehalten wird (Fig. 12 (a)), werden Teilchen der untere Lage 12 im wesentlichen ver tikal zur Breite der Düse entfernt, wobei eine Aushöhlung bezüglich der Vorschubrichtung hinter der Düse gebildet wird, in die Teilchen der oberen Lage 13' fallen, wodurch sie ein breites Muster bilden. Eine schlanke Kurve kann durch Entfernen von Teilchen aus der unteren Lage 12 ausgedrückt werden (Fig. 13 (a)), während die lange Seite der Düse auf null Grad relativ zur Vorschubrichtung gehalten wird, wodurch bezüglich der Vorschubrichtung hinter der Düse eine Aushöhlung gebildet wird, die eine Breite aufweist, die kleiner als die Breite der Düse 27 ist, die sich mit Teilchen der oberen Lage 13' füllt. Während so durch Bilden einer roten oberen Lage 13 und einer blauen Zwlschenlage 14 über der gesamten Fläche der einer weißen unteren Lage 12 "abc" in rot und "def" in blau ausgedrückt werden kann, kann dies auch unter Verwendung der in Fig. 2(b) gezeigten Anordnung erreicht werden, in der eine rote oder blaue Lage auf einer weißen unteren Lage nur an jenen Abschnitten gebildet wird, wo die Buchstaben ausgedrückt werden sollen. Ob Lagen über die gesamte Fläche oder nur über einen Teil gebildet werden, wird entsprechend dem entschieden, was gewünscht wird.
Folglich ist, indem die Dicke der Linie, die ausgedrückt wird, durch Verwendung einer rechteckigen Saugdüse 27 und Andem des Winkels, der die lange Seite der Düse bildet, bezüglich der Vorschubrichtung variiert werden kann, die Linienbreite nicht darauf beschränkt, so ausgedrückt zu werden, sondern kann auch auf verschiedene andere Arten, wie durch Andern der Form oder des Materials der Saugdüse, und der Position und des Win kels der Düse relativ zur Basisoberfläche ausgedrückt werden. Fig. 14(a) zeigt ein Beispiel eines Formkörpers, der mit einer Gebirgsszene gemustert ist, die aus einer Photographie hergestellt wird, wobei Punkte verschiedener Größen verwendet werden. Dieser Formkörper kann dem erfindungsgemäßen Verfahren gebildet werden, wobei jede Luftstrom-Regeleinrichtung verwendet werden kann, die entweder einen Ansauganschluß oder einen Blasanschluß oder sowohl einen Ansauganschluß als auch einen Blasanschluß aufweist. Im Interesse der Kürze wird jedoch die Erläuterung auf den Fall beschränkt, wo die Aushöhlungen unter Verwendung einer Luftstrom-Regeleinrichtung 20 gebildet werden, die mit einem schlanken, in Fig. 14(b) gezeigten Blasanschluß 28 ausgestattet ist, der länger als die Dicke der zusammengesetzten Lage ist. Die zusammengesetzte Lage besteht aus einer oberen Lage 13 von schwarzen Trockenteilchen, die auf eine untere Lage 12 von weißen Trockenteilchen auf einer Basisoberfläche 10 gelegt werden. Unter Bezugnahme auf Fig. 15, wird der Blasanschluß 28 eingeschoben, um sich der Basisoberfläche 10 am Boden der zusammengesetzten Lage zu nähern, und Luft wird aus dem Anschluß geblasen, um Teilchen der beiden Lagen zu entfernen, um dadurch eine Aushöhlung zu bilden. Die aus dem Blasanschluß 28 geblasene Luft steigt längs des Rohres des Blasanschlusses 28 auf, und bildet eine zylindrische Aushöhlung 15 in der zusammengesetzten Teilchenlage, deren Durchmesser nur geringfügig größer als jener des Blasanschlußrohres ist. Da der Luftstrom durch die Teilchenwand der zusammengesetzten Lage eingeengt wird, folgt er einer reinen nach oben gerichteten Lage und erzeugt eine schlanke, scharf definiert zylindrische Aushöhlung. Da die Luft einen geeigneten positiven Druck auf die Wand der Aushöhlung ausübt, weist die schlanke zylindrische Aushöhlung 15 eine rein vertikale Wand auf, die nicht zusammenbricht, obwohl dies auch von der Natur der Teilchen abhängen kann. Der Durchmesser der zylindrischen Aushöhlung, die gebildet wird, kann durch Variieren der Abmessung des Blasanschlusses 28 oder Konstanthalten der Abmessung des Blasanschlusses und Variieren der Strömmungsgeschwindigkeit der geblasenen Luft 30 usw. variiert werden. Fig. 16 zeigt ein Beispiel, in dem das Blasen der Teilchen mit dem über der oberen Oberfläche der oberen Teilchenlage 12 angeordneten Blasanschluß 28 durchgeführt wird. Wie zu sehen ist, bildet der erzeugte Luftstrom für dieselbe Luftstrorngeschwindigkeit und denselben Blasanschluß in diesem Fall eine zylindrische Aushöhlung 15 eines sehr viel größeren Durchmessers als jenem, der durch das Verfahren der Fig. 15 gebildet wird. Das heißt, der von der Einengung des schlanken Rohrs befreite Luftstrom, der sich ausgebreitet hat, bis er ein Gleichgewicht erreicht hat, gräbt sich zunehmend durch Wegblasen der Teilchen nach unten. Am Anfang dieses Prozesses ist, da der Strom nicht durch eine Teilchenlagenwandeingeengt wird, der Durchmesser der gebildeten Aushöhlung 15 sehr viel größer als jener im Fall der Fig. 15. Die Größe und Form der Aushöhlung kann durch Verwendung eines Blasanschlusses, der in seinen Abmessungen variiert werden kann, oder durch Steuern der Strömungsmenge usw. der geblasenen Luft gesteuert werden. Fig. 17 zeigt ein Beispiel, in dem Luft mit derselben Strömungsgeschwindigkeit aus demselben Blasanschluß geblasen wird, der in den mittleren Bereich der zusammengesetzten Lage 11 eingeschoben ist. Dieses Verfahren liegt in der Mitte zwischen jenen, die in den Figuren 15 und 16 dargestellt werden, und erzeugt eine zylindrische Aushöhlung 15 einer Größe, die etwa in der Mitte zwischen jenen derselben Figuren liegt. Während der Luftstrom durch die Wand der Teilchenlagen eingeengt wird, weist er auch einen gewisses Maß an Freiheit auf, was der Grund für die Erzeugung einer Aushöhlung 15 einer Zwischengröße ist. Daraus wird zu entnehmen sein, daß es möglich ist, die Größe, Form usw. der erzeugten Aushöhlung lediglich durch Variieren der Position des Blasanschlusses zwischen den oberen und unteren Schichten der zusammengesetzten Lage zu steuern, ohne entweder die Größe des Blasanschlusses oder die Strömungsmenge der geblasenen Luft usw. zu variieren. Fig. 18 zeigt eine Luftstrom-Regeleinrichtung 20, in der der Blasanschluß 28 mit einem scheibenförmigen Rand 22 ausgestattet ist, der vertikal längs des Blasanschlusses 28 bewegt werden kann und dazu dient, den Luftstrom abzulenken. In dem dargestellten Verfahren ist der Rand 22 hochge zogen, um ihn von der oberen Oberfläche der oberen Lage zu trennen, und es wird zuerst eine schlanke zylindrische Aushöhlung unter Verwendung des Verfahrens der Fig. 15 (Fig. 18(a)) gebildet. Danach wird der Rand 22 nach unten in die Nähe der oberen Oberfläche der oberen Lage 13 gebracht und es wird Luft aus dem Blasanschluß geblasen, um einen nach oben konisch erweiterten spitz zulaufenden Bereich über der schlanken zylindrischen Aushöhlung zu bilden (Figuren 18(b) und (c)). Eine Steuerung des Luftstroms am oberen Teil der vertikalen Wand, um die Aushöhlung auf diese Art zu erweitern, ermöglicht es in Fällen, wo die obere Lage den Ausdruck eines Musters behindert (Fig. 18(d)), daß Teilchen der oberen Lage rund um die Aushöhlung herum entfernt werden und andere Teilchen 17 verwendet werden, um die Aushöhlung zu beladen.
Jede der Anordnungen der Figuren 15-18 kann verwendet werden, um die Gebirgsszene durch wiederholtes Durchführen der Schritte des Bildens von Punktaushöhlungen 15 einer vorgeschrieben Form, der Verwendung des im vorhergehenden beschriebenen Verfahrens und Beladen der gebildeten Aushöhlungen mit dem Teilchen 13' der oberen Lage oder mit einer unterschiedli chen Art von Teilchen 17 zu erzeugen. Nachdem das Muster vollendet ist, wird es zu einer integralen Masse abgebunden, entweder so wie es ist oder nachdem es geglättet wird oder, falls erforderlich, nachdem es mit einer Unterstützungslage überzogen wird. Wie in Fig. 14(c) gezeigt, kann eine Luftstrom-Regeleinrichtung 20, die ein Kratzglied 41 aufweist, das drehbar am Blasanschluß 28 befestigt ist, verwendet werden, um kontinuierlich Teilchen der oberen Lage geringfügig hinter dem gebildeten Aushöhlungen hineinzukratzen.
Muster können unter Verwendung einer Anordnung gebildet werden, in der, wie in Fig. 19(a) gezeigt, die gesamte Oberfläche einer Bodenplatte einer Form 1, die die Basisoberfläche 10 bildet, mit Löchern 2 perforiert ist, die kleiner als die Teilchen sind, oder wie in Fig. 19(b) gezeigt, nur die Musterabschnitte perforiert sein können. Eine untere Lage 12 von weißen Teilchen wird auf dieser Basisoberfläche 10 angeordnet und mit einer oberen Lage 13 von schwarzen Teilchen überzogen, und wie in Fig. 20 gezeigt, wird dann der Blasanschluß 28 verwendet, um Teilchen der oberen und unteren Lagen durch Blasen von Luft von unter der Bodenplatte nach oben zu entfernen, wobei eine Aushöhlung 15 gebildet wird, in die Teilchen der oberen Lage 13' gerüttelt oder gekratzt werden, um das Muster zu bilden. Wie in Fig. 21 gezeigt, kann eine luftdurchlässige Bahn oder Matte 3 aus Vlies oder Netzwerkmaterial als die Basisoberfläche 10 verwendet werden, durch die Luft aus einem Blasanschluß 2-8 nach oben geblasen wird, der unter der Bahn oder Matte 3 angeordnet ist, um Teilchen der oberen und unteren Lagen 13 und 12 zu entfernen. Im Falle dieser Anordnung wird zum Beispiel eine untere Lage 12 aus weißen Teilchen auf einer Basisoberfläche aus Vlies angeordnet und mit einer oberen Lage 13 von schwarzen Teilchen überzogen, und der Blasanschluß 28 wird dann verwendet, um Teilchen der oberen und unteren Lagen durch Blasen von Luft von unter dem Vlies nach oben zu entfernen, wodurch in der zusammengesetzten Lage Aushöhlungen 15 gebildet werden, in die Teilchen der oberen Lage 13' gerüttelt oder gekratzt werden, um ein Muster zu erzeugen. Im Falle beider Figuren 20 und 22 wird, nachdem das Muster gebildet worden ist, es zu einer integralen Masse abgebunden, entweder so wie es ist oder nachdem es auch mit einer Unterstützungslage überzogen worden ist, oder die Teilchen werden abgebunden, nachdem eine Bahn oder dergleichen verwendet wird, um eine neue Basisoberfläche zu bilden, auf der die zusammengesetzte Teilchenlage umgedreht wird.
Im Falle sowohl der Fig. 20 als auch der Fig. 22, kann die Anordnung der Fig. 23 verwendet werden, in der eine durchlässige Maske verwendet wird, um die Basisoberflächenperforationen oder einen Teil der durchlässigen Bahn oder Matte 3 oder dergleichen abzuschließen, die in dem Mustergebiet angeordnet ist, und Teilchen beider Lagen durch Luft entfernt werden, die nach oben aus einen Blasanschluß 28 geblasen wird&sub1; der darunter angeordnet ist, um dadurch eine Aushöhlung 15 zu bilden. Deshalb wird es durch Verwendung einer schlitzförmigen Blasanschlußdüse, die länger als einen Seite der Basisoberfläche 10 ist, und Bewegen der Düse in die Richtung der anderen Seite der Basisoberfläche möglich, die Teilchen mit guter Effizienz zu entfernen.
Die Figuren 24(a) und (b) zeigen ein weiteres Beispiel einer Luftstrorn-Regeleinrichtung 20, die verwendet wird, um die Buchstaben "abc" in einer durchgehenden blauen Linie und die Buchstaben "def" in einer durchgehenden roten Linie in einem weißen Hintergrund auszudrücken, wie in Fig. 6 gezeigt. Die Luftstrom- Regeleinrichtung 20 weist ein Ausströmrohr 29, ein Unterstützungsrohr 30, das zentral von oben nach unten in die obere Hälfte des Ausströmrohrs hineinragt, an dem es durch radiale Arme 31 befestigt ist, und das einen nach unten ausziehbaren Blasanschluß 28 hält, und einen scheibenförmigen Rand 22 auf, der vertikal längs des Äußeren des Ausströmrohrs 29 bewegt werden kann. Die Position des unteren Endes des Blasanschlusses 28, der nach unten aus dem Ausströmrohr 29 herausragt und die vertikale Position des Randes 22 können wie gewünscht eingestellt werden.
In dieser Anordnung, die aus einer unteren Lage 12 weißer Trockenteilchen auf einer Basisoberfläche 10 besteht, die durch eine blaue Zwischenlage 14 und eine rot oberen Lage 13 überzogen ist, um die Buchstaben "abc" mit einer durchgehenden Linie in blau auszudrücken, ist der Rand 22 zwischen der oberen Oberfläche der Zwischenlage 14 und der unteren Oberfläche der oberen Lage 13 angeordnet, und der Blasanschluß 28 wird zu der Position auf der Basisoberfläche eingeschoben, an der der Buchstabe "a" begonnen wird. Das Ende des Ausströmrohrs 29 wird zwischen der oberen Oberfläche der unteren Lage und der unteren Oberfläche der Zwischenlage angeordnet. Indem dann Luft aus dem Blasanschluß 28 eingeblasen wird, während die Luftstrom-Regeleinrichtung 20 von der Position des Buchstaben "a" zur Position bewegt wird, an der der Buchstabe "c" vollendet wird, werden weiße Teilchen aus der unteren Lage aus dem Ausströmrohr 29 zusammen mit der Luft ausgestoßen, wobei die Aushöhlung 15 erzeugt wird. Blaue Teilchen 14' aus der Zwischenlage 14 fallen dann in die Aushöhlung 15, wobei sie "abc" erzeugen, das in blau in die untere Oberfläche der weißen unteren Lage 12 (Fig. 25(b)) geschrieben wird. Nach dem Durchgang des Randes 22 fallen die Teilchen 13' der oberen Lage, die durch den Rand gehalten wurden, in die in der Zwischenlage (Fig. 25(c)) gebildete Vertiefung.
Um die Buchstaben "def" zu erzeugen, wird die Länge des Blasanschlusses 28, der aus dem Ausströmrohr 29 hervorsteht, erhöht und der Blasanschluß 28 zu der Stelle auf der Basisoberfläche eingeschoben, an der der Buchstabe "d" beginnt. Der Rand 22 und das Ende des Ausströmrohrs 29 werden auf der roten oberen Lage 13 angeordnet. Indem dann Luft aus dem Blasanschluß 28 ge blasen wird, während die Luftstrom-Regeleinrichtung 20 von der Position des Buchstaben "d" zur Position bewegt wird, an der der Buchstabe "f" vollendet wird, werden Teilchen aus den drei Schichten der zusammengesetzten Lage aus dem Ausströmrohr 29 zusammen mit der Luft ausgestoßen, wobei sie die Aushöhlung 15 bilden. Die roten Teilchen der oberen Lage werden in die Aushöhlung gerüttelt oder gekratzt, um die Buchstaben "def" zu erzeugen, die in rot auf der unteren Oberfläche der weißen unteren Lage 12 ausgedrückt werden. Nachdem die gemusterte Teilchenlage so gebildet worden ist, wird sie zu einer integralen Masse abgebunden, wie im Fall der Fig. 1, entweder so wie sie ist oder nachdem sie geglättet wird, und nachdem sie auch falls erforderlich mit einer Unterstützungslage überzogen wird. Ein schlankes Aushöhlungsmuster kann durch Entfernen von Teilchen unter Verwendung des Blasanschlusses 28 gebildet werden, der zur Basisoberfläche eingeschoben wird, wenn sowohl der Rand 22 auf der roten oberen Lage 13 angeordnet ist, als auch wenn er zwischen der oberen Lage 13 und der Zwischenlage 14 angeordnet ist. Ein Aushöhlungsmuster mit größeren Durchmesser kann erzeugt werden, indem der Blasanschluß von der Basisoberfläche nach oben bewegt wird.
Fig. 27 zeigt einen Forinkörper, der eine vierlagige Struktur aufweist. Es gibt eine weiße Oberflächenlage, die mit den Buchstaben "abc" in blau und "def" in rot gemustert ist, rote und blaue Unterlagen 13 und 14 und eine Unterstützungslage 16. Dieser Formkörper kann dem erfindungsgemäßen Verfahren der durch Verwendung einer Luftstrom-Regeleinrichtung 20 gebildet werden, die entweder einen Ansauganschluß 21 oder einen, in Fig. 2(c) und Fig. 14(b) gezeigten Blasanschluß 28 aufweist. Jedoch wird hier die Erläuterung unter Bezugnahme auf Aushöhlungen gegeben werden, die unter Verwendung einer Luftstrom-Regeleinrichtung 20 gebildet werden, die sowohl mit einem Ansauganschluß als auch einem Blasanschluß ausgestattet ist. Fig. 28(a) zeigt eine dreilagige Anordnung, die durch Legen einer unteren Lage weißer Teilchen 12 auf eine Basisoberfläche 10 gefolgt von einer blauen Teilchenzwischenlage 14 und einer oberen Lage 13 roter Teilchen gebildet wird. Eine Luftstrom-Regeleinrichtung, die einen Ansauganschluß 21 und einen benachbarten Blasanschluß 28 eines kleineren Durchmessers als der Ansauganschluß aufweist, ist an der oberen Oberfläche der oberen Lage 13 angeordnet und wird bewegt, während Luft durch einen Blasanschluß 28 geblasen wird und Luft durch den Ansauganschluß 21 angesaugt wird. Es wird Luft aus dem Blasanschluß 28 in das Innere der Teilchenlagen geblasen und wird unter Ausführung einer Drehung um einhunderachtzig Grad in den Ansauganschluß 21 gesaugt. Der größte Teil der Luft, die in den Ansauganschluß 21 strömt, ist Luft, die aus dem Blasanschluß 28 geblasen wird, wobei wenig Luft in den Ansauganschluß 21 aus der Umgebung des Ansauganschlusses strömt. Folglich ist es möglich, einen scharf definierten U-förmigen Strom durch Steuern der Saugkraft und der Menge, Geschwindigkeit und Richtung usw. der geblasenen Luft zu erzeugen. Da die entfernten Teilchen durch diesen Strom mitgezogen werden, werden der Ansauganschluß 21 und der Blasanschluß 28 über die Oberfläche der Teilchenlage in dem Muster der Buchstaben bewegt, die gebildet werden sollen, wobei sie eine Aushöhlung 15 mit vertikalen Wänden erzeugen, wie in Fig. 28(b) gezeigt. Es sollte vorzugsweise ein Gleichgewicht aufgebaut werden, um dem Luftdruck gegen die Wände der Rille geeignet positiv zu machen, und um die Bildung einer durchgehenden Aushöhlung mit vertikalen Wänden sicherzustellen, sollte der Druck davon abgehalten werden, noch negativer als notwendig zu werden, obwohl dies auch von der Natur der Teilchen abhängt. Die Breite, Form und dergleichen der so gebildeten Aushöhlung, können durch Variieren der Abmessung des Blasanschlusses und/oder der Ansauganschluß, oder durch Variieren der Strömungsgeschwindigkeit des geblasenen Luft variiert werden, während die Abmessungen des Blasanschlusses und des Ansauganschlusses konstant gehalten werden, oder der Luftstrom kann schärfer oder gemäßig ter durch Variieren der Saugkraft oder dergleichen gemacht werden. Überdies ermöglicht es das Anordnen des Randes 22, wie in Fig. 18 gezeigt, um den Luftstrom in der Nähe des Ansauganschlusses aufzuweiten, daß, wenn notwendig, Teilchen 13' aus der oberen Lage im oberen Teil der Aushöhlung (Fig. 28(c)) ent femt werden können, und andere Teilchen 16 verwendet werden, um die Aushöhlung (Fig. 28(d)) zu beladen. Im Fall der Fig. 29 kann zum Beispiel der Luftstrom aufgeweitet werden, um nur Teilchen der oberen Lage durch Absenken einer Ablenkplatte 32 vor dem Blasanschluß 28, die die Richtung des Luftstroms ändert, zu entfernen. Fig. 30 zeigt ein Beispiel, in dem der Blasanschluß 28 geschlossen ist, so daß Teilchen der oberen Lage nur durch Absaugen entfernt werden. Jedoch ist einzusehen, daß diese Beispiele nicht begrenzend sind, und daß es andere Anordnungen gibt, die verwendet werden können. Zum Beispiel kann der Luft strom am oberen Teil der vertikalen Wand der Aushöhlung 15 so gesteuert werden, daß er einen Abschnitt der oberen Lage entfernt, und die rote der oberen Lage 13 zur oberen Oberfläche durch Entfernen von Teilchen der Zwischenlage 14 gemacht werden kann, und in jenem Zustand eine Aushöhlung bildet, die von der oberen Lage zur Basisoberfläche reicht und durch rote Teilchen der oberen Lage beladen wird, um dadurch ein rotes Muster auszudrücken. So ermöglicht Ändern der oberen Lage durch Entfernung von Teilchen, daß ein Muster ausgedrückt wird, das eine unterschiedliche Art von Materialien verwendet, und daß Lagen gebildet werden, die eine unterschiedliche Art von Teilchen verwenden.
Eine Luftstrom-Regeleinrichtung&sub1; die einen Ansauganschluß 21 und einen angrenzenden Blasanschluß 28 eines kleineren Durchmessers als der Ansauganschluß aufweist, ist an der oberen Oberfläche der oberen Lage 13 angeordnet und wird bewegt, wäh rend Luft durch den Blasanschluß 28 geblasen wird und Luft durch den Ansauganschluß 21 angesogen wird. Fig. 31 zeigt ein Beispiel, in dem eine Luftstrom-Regeleinrichtung, mit seinem Ansauganschluß 21 und Blasanschluß 28 auf derselben Höhe wie im Fall der Fig. 28 angeordnet ist, d.h. mit dem Ansauganschluß 21 und Blasanschluß 28 an der oberen Oberfläche der oberen Lage 13 angeordnet ist, wobei der Blasanschluß 28 geringfügig vom Ansauganschluß 21 getrennt und angepaßt ist, um Luft mit einem Winkel zu blasen. Wenn Blasen und Saugen mit dieser Anordnung durchgeführt werden, geht der Luftstrom längs eines keilartigen Weges, der sich vorn Blasanschluß 28 nach unten und dann nach oben in den Ansauganschluß 21 neigt. Die so gebildete Aushöhlung weist eine trapezoidale Konfiguration mit einer geneigten Wand auf der Seite des Blasanschlusses 28 und eine vertikale Wand auf der Seite des Ansauganschlusses 21 gegenüber vom Blasanschluß 28 auf. Wo ein Linienmuster unter Verwendung der Luftstrom-Regeleinrichtung der Fig. 28 gebildet werden soll, ist es vorteilhaft, den Ansauganschluß 21 vorn und den Blasanschluß 28 hinten anzuordnen. Dies ist so, da beim Vorgang des Bildens der Aushöhlung die Teilchen, die von der Wand in der Vorschubrichtung durch die Luft entfernt werden, die aus dem Blasanschluß an der Hinterseite geblasen werden, durch den Ansauganschluß an der Vorderseite eingesogen werden, wodurch die gebildete Aushöhlung unter positivem Druck steht und nicht unnötigerweise negativem Druck ausgesetzt wird. Als Ergebnis kann eine saubere Aushöhlung mit hoher Effizienz gebildet werden. Fig. 32 zeigt ein Beispiel, in dem die Anordnung mit einem schlanken Blasanschluß 28 ausgestattet ist, der nach unten aus der Mitte eines Ansauganschlusses 21 um eine beträchtliche Länge vorsteht, und Luft aus dem Blasanschluß 28 geblasen wird, nachdem der Blasanschluß 28 in die unteren Teilchenlage 12 eingeschoben worden ist. Mit dieser Anordnung ist es möglich, die Luft zu einem feinen Strom zu reduzieren. Die in diesem Fall erzeugte Aushöhlung ist folglich enger als dann, wenn das Verfahren der Fig. 28 oder 29 verwendet wird. Aufgrund der zentralen Anordnung des Blasanschlusses 28 ist die Anordnung praktischerweiser in der Lage, in jede Richtung vorzurücken. Indem ferner der vertikal bewegliche scheibenförmige Rand 22 eingebaut wird, so wie in der in Fig. 14(b) gezeigten Anordnung, wird es auch möglich, die Form der Aushöhlung durch Verwendung des Randes, um den Luftstrom abzulenken, zu variieren. Fig. 33 zeigt ein Beispiel, das eine in Fig. 34 gezeigte Doppelrohrstruktur einsetzt, in der der Ansauganschluß 21 innerhalb eines ringförmigen Blasanschlusses 28 angeordnet ist. Die aus dem Blasanschluß 28 geblasene Luft bildet eine wulstförmige Hülle, die zur Mitte hin zusammenläuft, wenn sie zum Bodenabschnitt der zusammengesetzten Teilchenlage fortschreitet, wo sie eine Drehung um einhunderachtzig Grad macht und dann in dem Ansauganschluß 21 gesogen wird. Das Zusammenlaufen dieser Strömung kann durch Steigern der Saugkraft relativ zur Stärke der geblasenen Luft intensiviert werden. Dies erzeugt ein entsprechendes Zusammenlaufen in der Aushöhlung 15, die erzeugt wird.
Jede der Anordnungen der Figuren 28, 31, 32 und 33 kann verwendet werden, um Buchstaben des Alphabets durch Bilden von Aushöhlungen 15 mit vorgeschriebenen Querschnitten durch Verwendung der jeweiligen im vorhergehenden beschriebenen Verfahren und dann Beladen der in verschiedenen Größen und Formen gebildeten Aushöhlungen mit den roten Teilchen 13' der oberen Lage 13 zu erzeugen. Nachdem das Muster so gebildet ist, wird es zu einer integralen Masse abgebunden, entweder so wie es ist oder nachdem es geglättet wird oder nachdem es falls erforderlich auch mit einer Unterstützungslage überzogen wird.
Das Beispiel eines Formkörpers, der mit einer Gebirgsszene gemustert wird, die aus einer in Fig. 14 gezeigten Photographie hergestellt wird, wird unter Verwendung einer Luftstrom-Regeleinrichtung gebildet, die sowohl einen Ansauganschluß als auch einen Blasanschluß aufweist. Dieses Muster kann durch Einsetzen irgendeiner Luftstrorn-Regeleinrichtung erzeugt werden, die mit verschieden konf igurierten Ansauganschluß- und Blasanschlußaufbauten ausgestattet ist. Jedoch zur Kürze wird die Erläuterung sich auf den Fall konzentrieren, wo die Aushöhlungen unter Verwendung einer Luftstrom-Regeleinrichtung 20 gebildet werden, die mit der in Fig. 34 gezeigten Doppelrohrstruktur ausgestattet ist, in der der Ansauganschluß 21 innerhalb des Blasanschlusses 28 angeordnet ist. Diese Anordnung besteht aus einer unteren Lage 12 von weißen Teilchen, die auf einer Basisoberfläche 10 ausgebildet ist und durch eine oberen Lage 13 von roten Teilchen überzogen wird, wie in Fig. 2(a) gezeigt. Fig. 31(a) zeigt ein Beispiel, in dem der Blasanschluß 28 und Ansauganschluß 21 über dem oberen Teil der oberen Lage 13 angeordnet sind und bewegt werden, während Luft, die aus dem Blasanschluß 28 geblasen wird, in einer Drehung um einhunderachtzig Grad strömt und in den Ansauganschluß 21 gesaugt wird, wobei sie Teilchen mit sich führt, die aus den oberen und unteren Lagen entfernt worden sind. Dies erzeugt eine vorgeschriebene Aushöhlung 15, in die Teilchen der oberen Lage 13' durch Kratzen oder Rütteln der Teilchen geladen werden, wodurch sie das Muster der Photographie bilden. Das so gebildete Teilchenmuster wird zu einer integralen Masse abgebunden, entweder so wie es ist oder nachdem es geglättet wird oder nachdem es falls erforderlich auch mit einer Unterstützungslage 16 überzogen wird.
Fig. 35(a) zeigt ein Beispiel eines Formkörpers, der mit einem schwarzen pinselgemalten Zeichen (dem Chinesischen Zei chen für "1") auf einem weißen Grund gemustert ist. In diesem Fall ist die Bodenoberfläche eine schwarze Lage, die aus denselben schwarzen Teilchen gebildet wird, die verwendet werden, um das Zeichen zu bilden. Dieses Muster wird unter Verwendung der in Fig. 35(c) gezeigten Luftstrom-Regeleinrichtung 20 gebildet. Die Luftstrom-Regeleinrichtung 20 ist mit Blas/Ansauganschlüssen 33 versehen, die sich aus zwölf kleinen Blasanschlüssen 28 zusammensetzen, die um einen Ansauganschluß 21 angeordnet sind. Die Blasanschlüsse 28 sind jeweils über einzelne Steuerventile 35 mit einem Luftverdichter 34 verbunden, und der Ansauganschluß 21 ist mit einem steuerbaren Sauggebläse 36 verbunden. Die Steuerventile 35 und das Sauggebläse 36 werden durch einen Mikrocomputer 37 gesteuert, der nahe dem Blas/Ansauganschlüssen 33 angeordnet ist. Es wird eine zusammengesetzte Lage gebildet, die aus einer Basisoberfläche besteht, auf die eine untere Lage weißer Teilchen 12 gelegt wird, und eine obere Lage 13 aus schwarzen Trockenteilchen wird auf die untere Lage 12 gelegt. Wie in Fig. 36 gezeigt, werden die Blas/Ansauganschlüsse 33 über der oberen Lage 13 an einer vorgeschriebenen Stelle angeordnet, an der das Muster begonnen werden soll. Um damit zu beginnen, wird Luft, die aus einem Blasanschluß 28 geblasen wird, abgesaugt, und die Zahl der verwendeten Blasanschlüsse wird stufenweise einer nach dem anderen erhöht, um Teilchen zu entfernen, während die Luftstrom-Regeleinrichtung, wie in Fig. 35(b) gezeigt, von A-A' zu B-B' bewegt wird. An der Position B-B' werden Teilchen weggesaugt, wobei Luft verwendet wird, die durch die sechs Blasanschlüsse 28 auf der bezüglich der Vorschubrichtung hinteren Seite (Fig. 37) geblasen wird. Der Vorschub fährt zu C-C' fort, w-hrend die Anzahl der blasenden Blasanschlüsse entsprechend der Form des Zeichens variiert wird. Die Zeichenmusteraushöhlungsbildung wird am C-C'-Abschnitt beendet, an welcher Stelle Teilchen entfernt werden, wobei Luft verwendet wird, die aus nur einem Blasanschluß geblasen wird, dem bezüglich der Vorschubrichtung vordersten (Fig. 38). Die so gebildete Aushöhlung, wird mit schwarzen Teilchen 13' beladen, die von der oberen Lage gekratzt oder gerüt telt werden. Jeder Teil der Aushöhlung, der übrigbleibt, wird beladen, wobei dieselben schwarzen Teilchen wie jene der oberen Lage (Fig. 37) verwendet werden. Das so gebildete Teilchenmuster wird zu einer integralen Masse abgebunden, entweder so wie es ist oder nachdem es geglättet wird, oder falls erforderlich, nachdem es mit einer Unterstützungslage 16 überzogen wird. Was diese Anordnung betrifft, können sogar feinere Muster, die durch feine Änderungen der Luftströme gebildet werden, durch Verwendung einer Luftstrom-Regeleinrichtung erzeugt werden, die so konf iguriert ist, daß die Position und Richtung jedes Blas anschlusses frei geändert werden kann.
Fig. 39(a) zeigt einen Formkörper mit einem schwarzen und goldenen Muster, das die Spitze des Flügels eines Vogels darstellt. Diese Anordnung ist aus einer schwarzen Bodenlage zusammengesetzt, die mit demselben Material gebildet wird, das für die schwarze Flügelspitze verwendet wird, und enthält eine Lage eines goldenen Materials, das teilweise vertikal verbunden ist. Dieser Formkörper kann erfindungsgemäß durch Verwendung einer Luftstrom-Regeleinrichtung gebildet werden, die mit sieben Ansauganschlüssen 21a bis 219 versehen ist, die in einer Linie angeordnet sind, die dem Muster entspricht, von denen jeder mit fünf Luftblasanschlüsse 28 an jeder Seite versehen ist, was eine Gesamtheit von 35 Blasanschlüssen pro Seite oder 70 Blasanschlüsse insgesamt ausmacht. Jeder dieser 70 Blasanschlüsse ist einzeln mit einer Druckguelle über ein Steuerventil verbunden, und jeder der Ansauganschlüsse 21a bis 21g ist mit einem Sauggebläse über ein Steuerventil verbunden. Der Blas/Ansauganschlußaufbau wird durch einen Mehrgelenkroboter gehalten, und die Luftstrom-Regeleinrichtung weist einen Computer auf, der die Steuerventile der 70 Blasanschlüsse und sieben Ansauganschlüsse und den Roboter steuert. Es wird eine zusammengesetzte Lage gebildet, die aus einer unteren Lage weißer Teilchen 12 auf einer Basisoberfläche und einer oberen Lage 13 von schwarzen Teilchen auf der unteren Lage 12 besteht. Die Blas/Ansauganschlüsse werden über der oberen Lage 13 an einer vorgeschrieben Stelle (AA') angeordnet, an der das Muster be gonnen werden soll. Zuerst wird ein Ansauganschluß 21a, der einer Musterreihe I entspricht, aktiviert, während zur selben Zeit die fünf Blasanschlüsse 28 auf der Rückseite des Ansauganschlusses 21a bezüglich der Vorschubrichtung aktiviert werden, wobei eine Aushöhlung 15 durch Teilchen aus den oberen und unteren Lagen gebildet wird, die im Strom der Luft aus dem Blasanschluß mitgezogen werden, die in den Ansauganschluß (Fig. 4) gesaugt wird. Wenn die Blas/Ansauganschlüsse von A-A' in Richtung C-C' fortfahren, um das Muster zu bilden, wird zuerst Luft aus dem mittleren Blasanschluß, und dann auch aus dem Blasan schluß auf jeder Seite des mittleren Blasanschlusses für eine Gesamtheit von drei Blasanschlüssen, dann nur aus dem mittleren Blasanschluß geblasen, und dann wird der Blasanschluß gesperrt. Die so gebildete Aushöhlung wird mit schwarzen Teilchen beladen, die aus der oberen Lage gekratzt oder gerüttelt werden, um dadurch das erste schwarze blattförmige Muster O der Reihe I zu bilden. Um die Aushöhlung für das nächste, geringfügig größere, blattförmige schwarze Muster P zu bilden, wird Luft zuerst aus dem mittleren Blasanschluß geblasen, dann wird der Blasanschluß auf jeder Seite des mittleren Blasanschlusses hinzugefügt, und dann werden alle fünf Blasanschlüsse aktiviert, dann nur die mittleren drei Blasanschlüsse, dann nur der mittlere Anschluß, und zuletzt wird der mittlere Anschluß gesperrt. Die Muster und P der Reihen I bis VII sind an einem vorgeschrieben versetzten Abstand so angeordnet, daß, wenn die Aushöhlung für das Muster O der Reihe II dazwischen durch die Bildung des Musters O der Reihe I gebildet wird, die Ansauganschlüsse und Blasanschlüsse auf dieselbe Art wie für die Reihe II betrieben werden können. So werden, bezüglich der Linie B-B' in Fig. 39(a) weiße und schwarze Teilchen auf den oberen und unteren Lagen durch die Saug- und Blasanschlüsse entfernt, die für die Reihen I, II und III verwendet werden, ohne die Ansauganschlüsse (21d und 21f) und Blasanschlüsse zu aktivieren, die für die Musterreihen IV und VI verwendet werden. Für die Reihe V werden der Ansauganschluß 21e und fünf Blasanschlüsse zur Aushöhlungsbildung des Musters P betrieben. Für die Reihe VII werden der Ansauganschluß 219 und drei Blasanschlüsse zur Aushöhlungsbildung des Musters O betrieben. Die Aushöhlungen der Muster O und P werden unter Verwendung von schwarzen Teilchen 13' beladen, die von der oberen Lage gekratzt werden, und wenn diese Teilchen nicht ausreichen, werden sie ergänzt, wobei dieselbe Art von schwarzen Teil chen verwendet wird. Die Aushöhlung 15' an der Grundseite des Flügels wird mit goldenen Teilchen beladen, um das Muster auszudrücken. Nachdem das Muster so gebildet wird, wird es zu einer integralen Masse abgebunden, entweder so wie es ist oder nachdem es geglättet wird oder nachdem es falls erforderlich mit einer Unterstützungslage 16 überzogen wird. Was diese Anordnungbetrifft, können sogar feinere Muster, die durch feine Änderungen der Luftströme gebildet werden, durch Verwendung einer Luftstrom-Regeleinrichtung erzeugt werden, die so konfiguriert ist, daß die Position und Richtung jedes Blasanschlusses frei geändert werden kann.
In jeder der Anordnungen ist es möglich, verschiedene Muster zu erzeugen, durch Verwendung irgendeiner von verschieden konf igurierten Luftstrom-Regeleinrichtungen und durch Variieren mindestens eines Parameters unter dem Luftdruck, der Luftstrommenge, der Luftstromgeschwindigkeit, der Luftstromrich tung, dem Luftstrompulsieren, der Luftstromunterbrechung, der Ansauganschlußabmessung, der Blasanschlußabmessung, der Ansauganschlußposition und der Blasanschlußposition, und auch durch Variieren des Verfahrens, das verwendet wird, um mehr als zwei Lagen zu bilden. Jede Art von Muster kann frei, auf welche Art es auch immer gewünscht, ausgedrückt werden.
In jeder der Anordnungen können Teilchenlagen durch verschiedene Verfahren gebildet werden, z.B. einem Rakel-Lagenbildungsverfahren, oder durch Verwendung eines gleitenden Zufuhrtanks, oder durch eines Verwendung eines Zufuhrtanks mit einer geschlitzten Düse, oder eines Drehaufgebers, oder durch Einsetzen eines dichten Zellkörpers, eines Borstenkörperbandes oder dergleichen.
Zur Bildung von mehr als zwei Teilchenlagen, kann die untere Lage, die in Kontakt mit der Basisoberfläche steht, durch ein Rakel-Lagenbildungsverfahren, einem gleitenden Zufuhrtankverfahren, einem Verfahren, das einen Zufuhrtank mit einer geschlitzten Düse verwendet, einem Drehaufgeberverfahren, oder einem Verfahren, das einen dichten Zellkörper, ein Borstenkörperband oder dergleichen verwendet, gebildet werden. Auch können die oberen Lagen über einen Teil einer untere Lage, wie in Fig. 2(b) gezeigt, oder über die gesamte Oberfläche gebildet werden. Eine Lagenbildung über einen Teil der Fläche kann durch Bilden von Lagenabschnitten im voraus an der erforderlichen Stelle durchgeführt werden, oder dies kann unmittelbar vor der Teilchenentfernung geschehen. Diese teilweise Lagenbildung un mittelbar vor der Teilchenentfernung wird vorzugsweise unter Verwendung eines Teilchenzufuhranschlusses durchgeführt, der nahe oder integral mit dem Ansauganschluß oder dem Blasanschluß der Luftstrom-Regeleinrichtung ausgebildet ist. Die Vorrichtung ist einfach, kann für einen kontinuierliche Lagenbildung verwendet werden und die Anordnung kann leicht automatisiert werden, was eine hohe Produktivität liefert.
Die mit dem Absaugen in Beziehung stehenden Parameter, die zur Steuerung des Luftstrom geregelt werden, schließen die Abmessung des Ansauganschlusses, die vertikale Position des Ansauganschlusses, die Saugintensität (Strömungsmenge, Strömungsgeschwindigkeit und Druck), die Unterbrechung oder das Pulsieren des Saugens, die Richtung des Saugens, den Betrag der Wirbelströmung, der durch das Saugen verursacht wird, die Anordnung usw. eines Randes, und die Abmessung, Länge und Form der Ventilationslöcher ein. Die mit dem Blasen in Beziehung stehenden Parameter, die zur Steuerung des Luftstrom geregelt werden, schließen die Abmessung des Blasanschlusses, die vertikale Position des Blasanschlusses, die Blasintensität (Strömungsmenge, Strömungsgeschwindigkeit und Druck), die Unterbrechung oder das Pulsieren des Blasens, den Betrag der Wirbelströmung, der durch das Blasen verursacht wird, und die Anordnung usw. eines Randes ein. Das Rohr, das den Ansauganschluß mit einem Sauggebläse verbindet, und das Rohr, das den Blasanschluß mit einem Verdichter verbindet, können mit Reglern und anderen Arten von Steuerventilen ausgestattet sein, die zur Steuerung der Strömung von Luft außerhalb des Ansauganschlusses und des Blasanschlusses gesteuert werden. Andernsfalls können die Steuersignale für die Regler und weitere Steuerventile, die Steuersignale für das Sauggebläse, den Verdichter und dergleichen und die Steuersignale für Positioniervorrichtungen und dergleichen integral in einem Computer oder einem verteilten Steuersystem verarbeitet und verwaltet werden. Dies ist dahingehend vorzuziehen, daß es ermöglicht, daß Aushöhlungen mit regelmäßigen Abschnitten, Aushöhlungen mit unregelmäßigen Abschnitten oder jede andere Art von Aushöhlung wie gewijnscht gebildet werden.
Die Erfindung kann mit verschiedenen frei wählbaren Steuerungsverfahren kombiniert werden. Es ist möglich, nur eine Art eines steuerbaren Parameters zu steuern oder mehrere Arten gleichzeitig zu steuern. Verschiedene Anordnungen sind zusätzlich zu den im vorhergehenden beschriebenen möglich.
Vorzugsweise sollte ein Gleichgewicht aufgebaut werden, um den Luftdruck gegen die Wand der Aushöhlung geeignet positiv zu machen, und zum Sicherstellen der Bildung eines Loches oder einer durchgehenden rillenförmigen Aushöhlung mit vertikalen Wänden sollte der Druck davon abgehalten werden, noch negativer als notwendig zu werden, obwohl dies auch von der Natur der Teilchen abhängt. Im Fall, wo das Blasen mit dem an der Oberfläche der Teilchenlagen angeordneten Blasanschluß zur Herstellung einer feinen und scharf definierten Aushöhlung durchgeführt wird, ist es vorzuziehen, das Blasen nicht von Anfang an bei einem festen Druck durchzuführen, sondern es bei einem niedrigen Druck zu beginnen und dann den Druck zu steigern, wenn die Aushöhlung, die gebildet wird, zur einer Größe und Form vollendet ist, die es ihrer Wand ermöglicht, Druck zu widerstehen, und wenn ein Drehungsvorgang um einhunderachtzig Grad durch den Luftstrom aufgebaut worden ist. Dieselbe Gesamtprozeßsteuerung sollte vorzugsweise auch in dem Fall durchgeführt werden, wo Blasen und Saugen in Kombination durchgeführt werden, da dies die Bildung von scharf gebildeten Aushöhlungen sicherstellt. Wenn Saugen verwendet wird, um einen negativen Druck zu vermitteln, ist es im Fall des Bildens von punktartigen Aushöhlungen vorzuziehen, die Bearbeitung in kurzen, impulsartigen Perioden durzuführen, da dies verhindert, daß Aushöhlungen infolge des Einströmens der umgebenden Luft zusammenfallen, und im Fall eines Linienwerks vorzuziehen, die Geschwindigkeit der Linienbildung zu steigern, da die den negativen Druck minimiert, der an irgendeiner Stelle ausgeübt wird.
Im Fall eines Linienwerks ist es vorteilhaft, den Ansauganschluß vorn und den Blasanschluß hinten anzuordnen. Dies ist so, weil die Wand in die Vorschubrichtung durch die Luft niedergerissen wird, die hinten aus dem Blasanschluß geblasen wird, so daß die gebildete Aushöhlung unter positivem Druck steht und nicht unnötigerweise einem negativen Druck ausgesetzt wird. Als Ergebnis kann eine saubere Aushöhlung mit hoher Effizienz gebildet werden. Annlich ist es im Fall einer Verwendung nur des Absaugens vorzuziehen, die Linie mit dem Abzugsanschluß, dem Abzugsrohr oder einem anderen Abzugsglied, das hinten angeordnet ist, und dem Ansauganschluß, der vorn angeordnet ist, zu bilden, um die Aushöhlung keinem unnötig negativen Druck auszusetzen, nachdem sie gebildet ist.
Der Durchmesser der einzelnen Ansauganschlüsse oder Blasanschlüsse sollte vorzugsweise nicht größer als das doppelte der Dicke der Teilchenlagen sein. Feine Blas- und Ansauganschlüsse sind zur Herstellung von feinen Mustermerkinalen vorzuziehen. Eine besonders scharf definierte Strömung kann erhalten werden, indem der Durchmesser des Blasanschlusses gleich oder kleiner als die Dicke der Teilchenlage gemacht wird. Zum Erhalten von gut ausgerichteten Luftströmen und Sicherstellen der Bildung scharf definierter Aushöhlungen, ist es ferner für das Ansauganschlußrohr, das Blasanschlußrohr und Abzugsrohr vorzuziehen, daß sie Längen aufweisen, die nicht kleiner als das dreifache ihrer Durchmesser sind. In Hinblick auf den Zweck des Randes, ist er vorzugsweise mit einem Abzugsrohr oder Abzugrohren versehen.
Während ein einzelner Ansauganschluß oder Blasanschluß ausreicht, ist es auch möglich, Mehrfachanschlüsse vorzusehen, die linear in einer Reihe, wie in Fig. 39(b) gezeigt, oder in einer Matrix angeordnet sind. Indern die in einer Reihe angeordneten Anschlüsse durch einen Computer zur direkten Musterherstellung steuerbar gemacht werden, ist es möglich, eine hohe Produktivität zu erzielen, während es eine freie Mustermodifikation und die Herstellung von verschiedenen komplexen und hochentwickelten Mustern ermöglicht. Wenn ein Muster einen Pinselstrich, wie im Fall des Formkörpers der Fig. 35(a) ausdrückt, oder wie in Fig. 39(a) gezeigt, eine Farbe stufenweise Punkt für Punkt geändert wird, bis die Farbe zu einer völlig unterschiedlichen Farbe geändert worden ist, wobei ein einziges Muster mit einer großen Fläche erzeugt wird, können Muster, die komplexe Umrisse aufweisen, sauber und leicht durch Verwendung von Saugen oder Blasen ausgedrückt werden, um den gesamten mittleren Abschnitt zu entfernen, der beladen worden ist, und nur den Musterumrißabschnitt übrig zu lassen. In einem solchen Fall ist es möglich, verschiedene Kombinationen von Ansauganschlüsse und Blasanschlüssen wie die mehrfachen linearen Reihen von Ansauganschlüssen und Blasanschlüssen, die in den Figuren 39(b) und 43(a) gezeigt werden, die Anordnung der Fig. 35(c), in der ein oder mehrere Ansauganschlüsse innerhalb eines Kreises von Mehr fachblasanschlüssen angeordnet ist, oder die Konfiguration der Fig. 43(b) zu verwenden, in der Mehrfach-Ansauganschlüsse und/oder Blasanschlüsse in einer Matrix angeordnet sind.
Ein Rand, wie der Rand 22 oder 26, kann vorzugsweise für verschiedene Zwecke verwendet werden, wie für das Einstellen der Größe der gebildeten Aushöhlung, das Verhindern des Einströmens der umgebenden Luft und folglich für das Ermöglichen der vollständigen Nutzung der Belastung, die durch die Luft erzeugt wird, die durch die Abzugsanschlüsse strömt, und Erzeugung eines Luftstroms zur Bildung eines Schüttwinkels. Der Rand braucht keine im vorhergehenden beschriebene scheibenförmige Form aufzuweisen, sondern kann elliptisch oder dreieckig sein, oder kann eine herunterhängende Konfiguration mit einer Querschnittsform wie ein umgekehrter Buchstabe U aufweisen, wie in den Figuren 9 und 10 gezeigt. überdies muß er nicht unter Verwendung von Platten gebildet werden, die parallel angeordnet sind, oder eben sind, sondern kann stattdessen ein fester Körper sein und kann entweder weich oder hart sein. Zusätzlich kann der Rand direkt am Ansauganschluß oder am Blasanschluß befestigt sein oder so befestigt sein, daß die Länge des Saugrohrs oder des Blasrohrs eingestellt werden kann, indem der Rand vertikal bewegt wird.
Als Material für dem Ansauganschluß, den Blasanschluß, das Abzugsrohr, den Rand und dergleichen kann zum Beispiel Metall, Keramik, Kunststoff, Gummi, Papier, Holz, Vlies, Webstoff oder dergleichen verwendet werden. Die Formen des Ansauganschlusses, Blasanschlusses, Abzugsrohres, Randes und dergleichen können frei gewählt werden. Fig. 41 zeigt einige Beispiele der verschiedenen Formen, die für den Ansauganschluß und den Blasanschluß verwendet werden können. Beispiele von Formen, die erwähnt werden können, schließen guadratische und dreieckige Rohre und runde und elliptische Zylinder ein, oder die Anschlüsse können zum Bilden der einzelnen Punkte als Sterne, Herzen oder irgendeine von verschiedenen anderen Formen konfiguriert sein. überdies sind der Ansauganschluß, der Blasanschluß, das Abzugsrohr, der Rand und dergleichen vorzugsweise von einer variablen Art. Zum Beispiel können Anordnungen, die es gestat ten, daß der Durchmesser, die Breite, Form oder dergleichen variiert wird, verwendet werden, so wie der in Fig. 42 gezeigte, mit einer Membran 38 versehene Ansauganschluß, die in Fig. 24 gezeigten ausdehnbaren Anordnungen und die Anordnung der Fig. 27 (c), in der der Blaswinkel variiert werden kann. Wenn Ansauganschlüsse oder Blasanschlüsse in einer Linie oder Matrix angeordnet sind, können Anschlüsse so angeordnet werden, daß sie zurückgeklappt oder gehoben werden können, um es zu ermöglichen, daß nur die erforderlichen Anschlüsse verwendet werden. Mögliche Formen, Anordnungen und Strukturen sind nicht auf das obige begrenzt, sondern schließen verschieden andere Formen und Konfigurationen ein. Ansauganschlüsse, Blasanschlüsse, Abzugsanschlüsse, Ränder und dergleichen und ihre Halteglieder können variabel gemacht werden, indem sie unter Verwendung von Formerinnerungsmetallen oder Kunststoffen gebildet werden, die ihre Form ändern, wenn die Temperatur variiert wird. überdies ist es vorzuziehen, wenn eine Luftstrom-Regeleinrichtung verwendet wird, die Mehrfachblasanschlüsse aufweist, wie die, die in den Figuren 35(c) und 39(b) gezeigt wird, die Luftstrom-Regeleinrichtung so zu konfigurieren, daß die Position und Richtung je des Blasanschlusses frei verändert werden kann, um dadurch feine Einstellungen an der Luftstromrichtung und Position usw. vorzunehmen, was es ermöglicht, daß feine Muster gebildet werden.
Kratzen oder Rütteln können zum Beladen einer Aushöhlung mit Teilchen der oberen Lage verwendet werden, sowohl wenn die zu füllende Aushöhlung in der unteren Lage gebildet wird, als auch wenn die Aushöhlung durch Entfernen von Teilchen aus sowohl der unteren als auch oberen Lage gebildet wird. Vorzugsweise wird das Füllen einer Aushöhlung, die durch Entfernen von Teilchen aus sowohl der oberen als auch der untere Lage gebildet wird, durch Befestigen eines Rüttlers oder Kratzgliedes 41 nahe oder integral mit dem Ansauganschluß oder dem Blasanschluß der Luftstrom-Regeleinrichtung durchgeführt (Fig. 2(c), 6(c) und 27(c)).
Die Verwendung von verschiedenen in Fig. 44 gezeigten End anschlägen 43 am Anfang, am Ende und an den Verbindungen des Musters stellt ein sauberes Finish der Form an diesen Punkten sicher. Die Formen der Endanschläge sind nicht auf die gezeigten beschränkt und können wird gewünscht zum Erhalten von verschiedenen sauber ausgeführten Anfangs-, Verbindungs- und Endpunktkonfigurationen variiert werden. Vorzugsweise sind die Endstücke in die Vorrichtung eingebaut, um in der Umgebung des Ansauganschlusses oder Blasanschlusses vertikal beweglich zu sein, so daß sie, wenn benötigt, zum Gebrauch abgesenkt werden können, um die Anfangspunkt-, die Verbindungs- und Endpunktkonfigurationen zu schützen und ein sauberes Finish sicherzustellen.
Es ist möglich, als Basisoberfläche die Bodenplatte einer Form oder, alternativ, eine Bahn, ein Band, Tafel oder dergleichen, die Bodenplatte einer doppelwirkenden oder anderen Art von Presse, die Bodenplatte einer Form, die auf einem Förderer angeordnet ist, oder einen Bandförderer oder eine andere solche Endlosoberfläche zu verwenden. Die Teilchenlage kann auf einer Tafel, Bahn oder anderen solchen Basisoberfläche entweder so wie sie ist oder umgedreht angeordnet werden. Wenn eine Basis oberfläche zur Verwendung mit einer Luftstrom-Regeleinrichtung ausgewählt wird, sollte eine Basisoberfläche entsprechend dem Gegenstand, der geformt wird, und wie leicht die Basisoberfläche mit der Vorrichtung kombiniert werden kann, ausgewählt werden.
Obwohl jede Art von Material für die Basisoberfläche ver wendet werden kann, ist es vorzuziehen, Vlies, Webstoff, Papier oder dergleichen zu verwenden. Dies ist so, da die Teilchen fähig sind, in die Unregelmäßigkeiten solcher Materialien zu passen, und dies die Wirkung des Stabilisierens der Bodenoberfläche der Teilchenlage hat. Es ist auch vorzuziehen, daß das Vlies, der Webstoff, das Papier oder dergleichen, das für die Basisoberfläche verwendet wird, gasdurchlässig, flüssigkeitsdurchlässig, und auch flüssigkeitsaufnehmend ist, da dies die Entlüftung unterstützt, wodurch überschüssige Flüssigkeit entfernt und sichergestellt wird, daß Formkörper von einer einheitlichen Stärke ist.
In jeder der Anordnungen kann die Positionierung des Ansauganschlusses, Blasanschlusses usw. in die X-, Y- und Z-Richtungen und die Neigung des Ansauganschlusses, Blasanschlusses usw. entweder manuell oder durch die Verwendung irgendeiner von verschiedenen Positioniereinrichtungen, wie des in Fig. 45 gezeigten Roboters 44 und des in Fig. 46 gezeigten torförmigen Rahmens 45, oder einer XY-Tabelle oder dergleichen gesteuert werden. Falls erforderlich, können der Ansauganschluß, der Blasanschluß usw. mit Rüttlern und verschiedenen Hilfseinrich tungen, Hilfsgliedern und dergleichen ausgestattet werden.
Das heißt, an den Computer 39 sind der Roboter 44, der torförmige Rahmen 45, der Luf tverdichter 34, der Regler 34', die Saugvorrichtung 36 und der Einlauf des Ansauganschlusses 21 alle angeschlossen, um die Position des Roboters 44 oder des torförmigen Rahmens 45, die Richtung und Position des Ansauganschlusses 21 und/oder des Blasanschlusses 28, dem Druck des Luftverdichters 34, den Betrieb des Reglers 34' und den Betrieb des Einlaufs des Ansauganschlusses 21 zu steuern.
In jeder der Anordnungen kann das freie Ende einer Teilchenlagenbildungsvorrichtung, das an der Grenze zwischen einer Rutsche und einem Förderer angeordnet ist, oder der Übertragungsabschnitt einer Fördervorrichtung als die Basisoberfläche verwendet werden, und der Ansauganschluß und/oder Blasanschluß kann an dieser Position zum gleichzeitigen Bilden der Aushöhlungen mit der Lagenbildung oder dem Übertragunsvorgang angeordnet sind. Dieses Verfahren ermöglicht die Herstellung von endlosen Mustern. Ein kontinuierlicher Farbmischer kann eingebaut werden, um unterschiedlich gefärbte Materialien für jeden gebildeten Lageabschnitt zu liefern.
Jeder der Anordnungen kann in Kombination mit verschiedenen Arten von Pressen verwendet werden. Zum Beispiel ist es möglich, eine Druckplatte unter einer doppelwirkenden Presse als Basisoberfläche zu verwenden und nachdem ein gemusterter Formkörper auf der Druckplatte gebildet worden ist, ihn mit der Presse zu einer festen Masse zu pressen. Überdies ist es auch möglich, da es kein Bedürfnis nach einen Kontakt mit der Teilchenlage gibt, die Walzenoberfläche einer Walzenpresse als Basisoberfläche zu verwenden. Zusätzlich ist es möglich, zuerst zu bewirken, daß mehrere gemusterte Formkörper zu einem großen abbinden, und sie später in einzelne Körper zu schneiden.
Im Fall jeder der Anordnungen ist es vorzuziehen, den Grad des Einstürzens der Teilchen einzustellen, da das Ergebnis eine sauberere Musterbildung ist. Dies kann durch geeignetes Bearbeiten der Teilchen geschehen, um die Teilchenfluidität zu steuern. Die Teilchenfluidität kann zum Beispiel durch leichte Kompression einer Lage von Teilchen gemäßigt werden. Der Grad des Einstürzens kann auch durch Variieren der Teilchengrößenverteilung, oder durch geringfügiges Anfeuchten der Teilchen eingestellt werden.
Jede Art von Teilchen kann verwendet werden, um jede Aushöhlung zu füllen, die folgend an das Einstürzen der oberen Lage verbleibt. Folglich können dieselben Teilchen wie jene der untere Lage oder oberen Lage verwendet werden, oder Teilchen, die sich von den Teilchen der oberen oder untere Lage unterscheiden. Die Teilchen können entsprechend dem Muster ausgewählt werden, das ausgedrückt werden soll.
In jedem Fall erzeugt das Bewirken, daß Teilchen der oberen Lage in eine Aushöhlung der untere Lage fallen, eine Aushöhlung in der oberen Oberfläche der oberen Lage. Es können Teilchen verwendet werden, um diese Aushöhlung zu füllen und die obere Oberfläche zu glätten. Auch in diesem Fall können dieselben Teilchen wie jene der unteren Lage oder oberen Lage für diesen Zweck, oder Teilchen verwendet werden, die sich von den Teilchen der oberen oder untere Lage unterscheiden. Die Teilchen können entsprechend dem Muster ausgewählt werden, das ausgedrückt werden soll.
Im Verfahren der vorliegende Erfindung werden mindestens zwei Arten von Trockenteilchenmaterialien verwendet, um auf der Basisoberfläche zwei Lagen, eine über der anderen, zu bilden.
Obwohl das Material trocken ist, kann es eines oder mehrere von Wasser, Öl, Schmier-Haftmittel, Lösungsmittel, Abbindemittel und Weichmacher, wenn es nicht mit Wasser durchgeknetet wird, Öl, Schmier-Haftmittel, Lösungsmittel, Abbindemittel oder Weichmacher aufgenommen haben, und befindet sich in einem trokkernen Zustand, in dem es einer Pulverisierung zur Zufuhr auf die Basisoberfläche leicht zugänglich ist. Andererseits kann das Material, aus dem die Unterstützungsschicht gebildet wird, entweder trocken oder mit einem oder mehreren von Wasser, Öl, Schmier-Haftmittel, Lösungsmittel, Abbindemittel und Weichmacher naß sein.
Bei der Herstellung eines Betonformkörpers ist das Lagematerial trocken und besteht hauptsächlich aus Zementpulver, Kunstharz oder einer Mischung aus Zementpulver und Kunstharz und kann zusätzlich mindestens eines von einem Pigment und feinen Zuschlagstoffen einschließen. Das Material für eine Unterstützungsschicht besteht hauptsächlich aus Zementpulver, Kunstharz oder einer Mischung von Zementpulver und Kunstharz, wobei die Mischung ferner einen feinen Zuschlagstoff enthält und, falls notwendig, zusätzlich ein Pigment und mindestens einen von groben Zuschlagstoffen und verschiedenen Arten von Fasern enthält. Das Unterstützungsmaterial kann entweder wie das Lagematerial trocken oder in der Form eines Betonbreis sein, der durch Kneten mit Wasser usw. erhalten wird.
Sowohl die Materialien für die Lage und das Material für die Unterstützungsschicht können zusätzlich Holzspäne als Zuschlagstoffe oder feine Zuschlagstoffe aufweisen und können ferner damit gemischt zerkleinerten oder pulverisierten Granit, zerkleinerten oder pulverisierten Marmor, Schlacke, lichtreflektierende Teilchen, anorganische Hohlkörper wie Shirasu-Ballons, Teilchen aus Keramik, Neukeramik, Metall, Erz oder andere Substanzen aufweisen. Sie können auch als Zusätze einen Erstarrungs- und Aushärtungspromotor, ein linprägniermittel, ein Blähmittel und dergleichen enthalten. Die vorher erwähnten verschiedenen Arten von verwendbaren Fasern schließen Metallfasern, Kohlefasern, synthetische Fasern, Glasfasern und dergleichen ein.
Alle Materialien werden einer Form usw. zugeführt, und man läßt sie zu einer integralen Masse abbinden. Andernfalls wird, nachdem das Material zugeführt worden ist, eine vorgeschriebene Menge Wasser allen Abschnitten des Inneren der Form usw. zugeführt, wodurch die Materialien zu einer integralen Masse innerhalb der Form usw. abbinden, Wenn ein nasses Material für die Unterstützungsschicht verwendet wird, wird die Menge des zugeführten Wassers in Hinblick auf das Wasser, das in dem nassen Material enthalten ist, reduziert. Wenn zum Beispiel eine Platte aus Metall, Holz, Zement, Glas oder Keramik oder eine Bahn aus Papier, Vlies, Webstoff oder Maschenwaren als Unterstützungsschicht verwendet wird, kann man sie integral mit der Lage abbinden lassen. Ein Asphaltbetonformkörper kann unter Verwendung eines thermischen Verschmelzungsmaterials wie Asphalt erzeugt werden.
Bei der Herstellung eines Kunststeinformkörpers, können die Materialien für die Lage oder die Unterstützungsschicht zum Beispiel aus mindestens einem von Steinteilchen, Keramikteilchen, Neukeramikteilchen, Glasteilchen, Kunststoffteilchen, Holzspänen und Metallteilchen zusammengesetzt sein und können wenn das als notwendig befunden wird, ferner damit ein Pigment usw. vermischt haben.
Ein Abbindemittel zum Abbinden der Materialien für die Lage und die Unterstützungsschicht besteht hauptsächlich aus einer Mischung aus Zementpulver und Wasser, einer Mischung aus Zementpulver, Kunstharz und Wasser, einer Mischung aus Kunstharz und Wasser, einer Mischung aus Kunstharz und Lösungsmittel, oder einer Mischung aus Kunstharz, Wasser und Lösungsmittel und kann ferner Teilchen aus mindestens einem aus Stein, Keramik, Neukeramik, Glas und Kunststoff enthalten und kann, wenn es für notwendig befunden wird, mit einem Pigment oder Färbemittel durchgeknetet werden und hat damit verschiedene Arten von Teil chen, verschiedene Arten von Fasern, verschiedene Arten von Mischmitteln und verschiedene Arten von Zusätzen gemischt. Die verschiedenen Arten von Teilchen schließen Teilchen aus Schlacke, Flugasche und feine lichtreflektierende Substanzen ein. Die verschiedene Arten von Fasern schließen Metallfasern, Kohlefasern, synthetische Fasern und Glasfasern ein. Die ver schiedene Arten von Mischmitteln und Zusätzen schließen Schrumpfschutzmittel, Erstarrungs- und Abbindepromotoren, Verzögerungsmittel, Imprägniermittel, Blähmittel, wasserreduzierende Mittel, fluidisierende Mittel und dergleichen ein.
Zum Steigern der Klebewirkung des Abbindemittels mit den oben erwähnten Materialien können die Materialien mit Wasser, Lösungsmittel oder oberflächenaktiven Mittel besprüht oder darin eingetaucht werden.
Alle der Materialien können zu einer integralen Masse innerhalb einer Form usw. durch eine Vakuumabsaugbehandlung, Zentrifugierbehandlung oder eine andere solche Behandlung zum Verbreiten des Abbindemittels zwischen benachbarten Teilchen oder durch Verwendung einer Mischung eines Zuschlagstoffes und eines Abbindemittels als Material für die Unterstützungsschicht abgebunden werden. Wenn eine Platte aus Metall, Holz, Zement, Glas oder Keramik oder eine Bahn aus Papier, Vlies, Maschenwaren, Webstoff oder Kunststoff als Unterstützungsschicht verwendet wird, läßt man die Lage integral damit abbinden.
Zur Herstellung eines Keramikformkörpers oder des Rohprodukts für einen Keramikformkörper, sind die trockenen Materialien für die Lage hauptsächlich Teilchen aus einen oder mehreren aus Ton, Stein, Glas, Neukeramik, Feinkeramik und Glasur mit oder ohne einem dazu hinzugefügten Pigment oder Färbemittel. Obwohl die Materialien trocken sind, können sie welche sein, die etwas Wasser aufgenommen haben oder mit einem Schmier-Haft mittel versetzt worden sind, wenn sie nicht mit dem Schmier- Haftmittel oder Wasser durchgeknetet sind, und befinden sich in einem Zustand, in dem sich einer Pulverisierung leicht zugänglich sind. Das Material für die Unterstützungsschicht ist hauptsächlich aus Teilchen aus einem oder mehreren aus Ton, Stein, Glas, Neukeramik und Feinkeramik zusammengesetzt und kann zusätzlich ein Pigment und ein Färbemittel enthalten. Im fertigen Zustand ist es erforderlich, daß sich die Unterstützungsschicht von der Lage in Farbe, Glanz, Textur und dergleichen unterscheidet und kann entweder ähnlich zu der Lage trocken sein, oder durch Kneten mit Wasser oder einem Schmier-Haftmittel naß gemacht werden. Zusätzlich können entweder die Materialien für die Lage oder das Material für die Unterstützungsschicht ferner damit anorganische Hohlkörper wie Shirasu-Ballons und Teilchen aus Keramik, Metall oder Erz gemischt haben und dazu verschiedene Arten von Schaumbildnern, Fluidisierungsverhinderungsmittel, Schwimmittel, Schmiermittel, Bindemittel und Bindepromotoren als Zusatzstoffe hinzugefügt haben kann.
Man läßt die in eine Form usw. zugeführten Materialien zu einer integralen Masse ohne Hinzufügen oder durch Hinzufügen einer vorherbstimmten Menge Wasser oder Schmier-Haftmittel, um sie zu plastifizieren, und Anwenden von Druck auf die sich ergebende Mischung abbinden oder bewirkt dies. Die abgebundene integrale Masse wird aus der Form usw. entfernt und als ein Rohprodukt verwendet. Das Rohprodukt wird gesintert, um einen Keramikformkörper zu erhalten. Andernfalls werden die in einen feuerfesten Abbinder oder einer ähnlichen Form zugeführten Materialien durch Erwärmen flüssig gemacht oder geschmolzen, um eine integrale Masse zu erhalten, und die integrale Masse wird aus dem Abbinder entfernt. Im Fall eines Formkörpers aus Email, Farbglas oder Kristallglas wird das Material für die Lage auf eine Platte aus Metall, Glas oder Keramik gelegt, und durch Erwärmen geschmolzen oder flüssig gemacht, um mit der Platte integral gemacht zu werden.
Beim Herstellen eines Rohprodukts, das zu einem Metallformkörper gesintert werden soll, sind die trockenen Materialien für die Lage hauptsächlich Teilchen eines oder mehrerer aus Metallen und Legierungen und können, wenn es für notwendig befunden wird, ferner damit ein Schmiermittel gemischt haben. Obwohl die Materialien trocken sind, können sie welche sein, die das Schmiermittel aufgenommen haben, wenn sie nicht mit dem Schmiermittel durchgeknetet sind, und befinden sich in einem Zustand, in dem sich einer Pulverisierung leicht zugänglich sind. Die Materialien für die Unterstützungsschicht sind hauptsächlich aus Teilchen von einem oder mehreren von Metallen und Legierungen zusammengesetzt und können entweder trocken sein oder durch Kneten mit einem Schmiermittel naß gemacht werden. Beispiele des hierin verwendeten Schmiermittels schließen Zinkstearat und andere Schmiermittel ein. Die trockenen Materialien für die Lage oder die Materialien für die Unterstützungsschicht können ferner ein Bindemittel und andere Zusätze enthalten.
Alle der Materialien werden in einer Hauptform usw. zugeführt, darin gepreßt und daraus entfernt, um das Rohprodukt für einen Metallformkörper zu erhalten. Das Rohmaterial wird in einen Metallformkörper gesintert. Ein Metallformkörper kann durch Zuführen aller Materialien auf einen Bahn aus Metall, Glas, Keramik, usw., Anwenden von Druck auf das sich ergebende Komposit, um eine integrale Masse des Rohprodukts zu erhalten, und Sintern der integralen Masse erzeugt werden.
Die trockenen Materialien für die verwendete Lage bei der Herstellung eines Formkörpers, der eine Impasto-Schicht auf weist, sind verschiedene Arten von Pulverfarbe, und das Material für die Unterstützungsschicht ist eine Platte, Bahn oder dergleichen aus Metall, Holz, Zement oder Keramik. Die verschiedenen Arten aus Pulverfarbe, schließen Acrylkunstharz, Polyesterkunstharz, Acrylpolyesterhybridkunstharz, Fluorkunstharz und ähnliche Kunstharze ein, die ein Pigment oder Färbemittel dazu hinzugefügt haben. Die Materialien für die Lage werden auf die Platte, Bahn, usw. als eine Unterstützungsschicht gelegt, durch Erwärmen verflüssigt und geschmolzen und zusammengebacken, um alle Schichten miteinander zu vereinigen. Beim Vereinigen aller Schichten miteinander, kann Druck auf die Schichten ausgeübt werden. Als Ergebnis ist es möglich, eine Platte, Bahn, usw. zu erhalten, die eine Impasto-Schicht darauf aufweist.
Beim Herstellen eines Kunststofformkörpers sind die trokkenen Materialien für die Lage hauptsächlich aus Teilchen aus verschiedenen Arten von Kunststoffen zusammengesetzt und können zusätzlich ein Pigment oder ein Färbemittel enthalten. Die Materialien können auch einen Weichmacher oder Lösungsmittel enthalten, werden aber nicht mit einem Weichmacher oder Lösungsmittel durchgeknetet und befinden sich in einem Zustand, in dem sie einer Pulverisierung leicht zugänglich sind. Das Material für die Unterstützungsschicht kann entweder trocken sein oder durch Kneten mit einem Weichmacher oder Lösungsmittel naß gemacht werden. Die verschiedenen Arten von Kunststoffen schließen Polyethylen, Nylon, Polypropylen, Polycarbonat, Acetal, Polystyrol, Epoxid, Vinylchlorid, Naturkautschuk, synthetischen Kautschuk, Acrylonitril-Butadienstyrol, Polypropylenoxid, Ethylen-Vinylacetatcopolymer, Fluorkunstharz und andere Thermokunststoffe und wärmeaushärtende Kunstharze auf. Sowohl die Materialien für die Lage als auch das Material für die Unter stützungsschicht können, wenn es für notwendig befunden wird, einen Schaumbildner, ein oxidationsverhinderndes Mittel, einen thermischen Stabilisator, ein Überbrückungsinittel, andere Zusätze und Teilchen aus anorganischen Materialien und dergleichen enthalten. Alle Materialien werden zu einer integralen Masse durch Erwärmen flüssig gemacht oder geschmolzen, während falls notwendig Druck darauf ausgeübt wird. Mit diesem Verfahren ist es möglich&sub1; einen gemusterten Formkörper aus geschäumten Styrol, eine gemustert gestaltete Badewanne oder Bodenfliesen aus Kunststoff, usw. herzustellen. In diesem Fall können die Schichten mit einer Platte aus Metall, Holz, Zement, Keramik oder einer Bahn aus Papier, Vlies, Maschenwaren, Webstoff oder Kunststoff vereinigt sein.
Bei der Herstellung von Süßwaren oder anderen geformten Lebensmitteln sind die trockenen Materialien für die Lage hauptsächlich aus Teilchen von einem oder mehreren aus Weizen, Reis, Kartoffel, Bohne, Korn und Zucker zusammengesetzt und können zusätzlich Gewürze und Würze enthalten. Die Materialien können auch Öl, Wasser, usw. enthalten, werden jedoch nicht mit Öl, Wasser, usw. durchgeknetet und befinden sich in einem Zustand, in dem sie einer Pulverisierung leicht zugänglich sind. Das Material für die Unterstützungsschicht kann entweder trocken sein, ähnlich zu den Materialien für die Lage, oder können durch Kneten mit Öl, Wasser, usw. naß gemacht werden. Sowohl die Materialien für die Lage als auch das Material für die Unterstützungsschicht kann, wenn es für notwendig befunden wird, ferner ein Blähmittel und andere Zusätze enthalten. Alle Materialien werden einer Form usw. zugeführt, und man läßt sie zu einer integralen Masse ohne Hinzufügen oder durch Hinzufügen von Wasser, Öl, usw., um sie zu einer integralen Masse plastifizieren, abbinden oder bewirkt dies. Die integrale Masse wird gepreßt und dann aus der Form, usw. entfernt, um ein Rohprodukt zu erhalten. Das Rohprodukt wird dann gebacken. Andernfalls werden alle der Materialien innerhalb der Form usw. gebacken. Mit diesem Verfahren ist es möglich, verschiedene gemusterte gebackene Süßwaren usw. herzustellen. Es ist auch möglich, einen gemusterten Formkörper herzustellen, der durch Erwärmen geschmolzen wird, wie einen gemusterten Schokoladenformkörper usw., durch Verwendung von Teilchen des durch Erwärmen geschmolzenen Materials, wie Schokolade usw., und Verflüssigen und Schmelzen der Teilchen durch Erwärmen.
Die Materialien, die in der vorliegenden Erfindung verwen det werden können, sind nicht auf jene beschränkt, die als Beispiele hierin bekannt gegeben werden, und verschiedene andere Materialien können ebenfalls abhängig von dem Formkörper verwendet werden, der erzeugt werden soll. Überdies kann der Bereich von gemusterten Formkörpern, die erzeugt werden können, durch Kombinieren verschiedener Materialien vergrößert werden, die sich im fertigen Zustand in ihren Eigenschaften, Farbe, Glanz, Textur und dergleichen unterscheiden. Wenn Gießereisand und Metallpulver als Materialien verwendet werden, kann ein Formgehäuse und eine gemustert gesintertes Metall erzeugt werden.
In dem Verfahren zur Herstellung jedes der gemusterten Formkörper ist es wünschenswert, Schwingungen anzuwenden, wenn die Materialien auf die Basisoberfläche zugeführt werden, um eine glatte Bewegung der Materialien sicherzustellen. Ferner kann durch Reiben mit einer Bürste oder Kamm oder Anwenden eines Strahls aus Luft oder Wasser auf den Grenzabschnitt zwischen den unterschiedlichen Arten von Materialien für die Lage das Muster verwischt werden.
Zusätzlich kann durch Vorsehen einer Matte aus Vlies, Papier oder anderem wasser- oder ölaufnehmenden Material auf der Basisoberfläche oder der Materiallage jede überschüssige Menge Wasser, Öl, Schmier-Haftmittel, Weichmacher oder Lösungsmittel jedem Abschnitt zugeführt werden, den es an ihnen mangelt, um sie gleichmäßig in dem Formkörper zu verteilen. Als Ergebnis wird das Verhältnis des Wassers (Hilfsmittel) in der Oberfläche zum Zement (Kunstharzen) klein und dies bedeutet, daß die Festigkeit des Formkörpers als ganzes gesteigert wird. Wenn bei der Bildung eines Gegenstandes unter Druck eine luftdurchlässige Matte verwendet wird, wird das Entgasen gesteigert, um einen dichten Gegenstand zu erhalten. Durch Rütteln oder Pressen der Materiallage oder der Unterstützungsschicht oder beider, wenn man die beiden Schichten zu einem integralen Gegenstand abbinden läßt, wird der erhaltene integrale Gegenstand dicht und wird in seiner Festigkeit verbessert. Der Gegenstand kann mit langen Fasern, kurzen fasern, Drahtnetzen oder Verstärkungsstäben verstärkt werden, indem diese in oder zwischen die beiden Schichten eingefügt werden. Das Verfahren der Verwendung eines Gegenstandes, der durch das Bahnherstellungsverfahren oder Spritzgußverfahren oder irgendeiner von verschiedenen Platten oder Bahnen als Unterstützungsschicht erhalten wird, ist auf die Herstellung von verschiedenen Gegenständen, einschließlich architektonischen Platten und Tafeln, Wandbahnen und Fliesen anwendbar. Die Oberfläche eines vorhandenen Betongegenstandes kann als Basisoberfläche verwendet werden. In diesem Fall werden die Materialien für die Materiallage auf die Betonoberf läche aufgebracht und abgebunden, um integral mit dem vorhandenen Betongegenstand zu werden.
Die Erfindung macht es möglich, ein photographiertes Bild in der Form von Punkten oder Linien ohne Verwendung einer Hilfsform, eines Zellkörpers, eines Borstenköpers oder irgendeines anderen Teilers oder Unterteilungsgliedes auszudrücken. Da überdies Punkte und Linien unterschiedlicher Größe und Form frei erzeugt werden können, ohne einen Ansauganschluß oder Blasanschluß in die Teilchenlage einzufügen, ist es möglich, eine Hochgeschwindigkeitsabtastung bei der Musterherstellung zu verwenden. Zusätzlich wird, da das Material des Hintergrundabschnitts und das Material des Musterabschnitts beide im voraus auf die Basisoberfläche gelegt werden, so daß ein Einzelbeladen für jedes Muster nicht erforderlich ist, der Betrag des verbundenen Beladungsarbeit usw. bedeutend vermindert und die Produktivität gesteigert. Zusätzlich wird das Beladen der gebildeten Aushöhlung unter Verwendung von Rütteln oder durch Kratzen der Teilchen der oberen Lage leicht erreicht. Da die Erfindung den Gebrauch von Hilfsrahmen, Zellkörpern, Borstenköper oder dergleichen als Teiler oder Unterteilungsglieder nicht benötigt, zeigen sich die Eigentümlichkeiten solcher Glieder, wie die he xagonale Musterung, die durch ein wabenförmiges Unterteilungsglied zum Beispiel erzeugt wird, nicht in dem Produkt, wodurch es ermöglicht wird, daß Muster natürlicher ausgedrückt werden. Die Erfindung ist so in der Lage, Muster zu erzeugen, die Handschriften ähneln, und ist fähig, wenn sie verwendet wird, um Gehsteig- oder Straßenfliesen herzustellen, die mit Karten, Richtungen oder dergleichen gemustert sind, ein Produkt herzustellen, das widerstandsfähig gegen Abrieb und dem Auge angenehm ist.
Als eine weitere dieser Wirkungen, ermöglicht die Erfindung die Bildung von Aushöhlungsmusters in zufällig gemischten Teilchenlagen und macht es als solche möglich, Muster innerhalb eines gefleckten Hintergrundes herzustellen. Ferner kann im Fall von zentrifugierten Beton das Muster selbst während einer Hochgeschwindigkeitsrotation leicht erzeugt werden, da die Teil chenlage zuerst gebildet werden kann und die Aushöhlungen, um das Muster zu erzeugen, danach gebildet und beladen werden können, und überdies die Bildung und Beladung der Aushöhlungen von der Oberfläche der Lage durchgeführt werden können. Zusätzlich kann, da mittels ihres Arbeitsprinzips die Erfindung das Mustern einer Teilchenlage unabhängig von ihrer Größe gestattet, sie in Verbindung mit einem Endlosförderer oder dergleichen zur einfachen Herstellung von kontinuierlich gemusterten Formkörpern angewendet werden.
Muster können direkt aus einen Computer erzeugt werden, was eine hohe Herstellungseffizienz liefert und die Fähigkeit, das Muster nach belieben zu verändern. Durch Steuern mindestens eines Parameters unter dem Luftdruck, der Luftstrommenge, der Luftstromgeschwindigkeit, der Luftstromrichtung, der Form, die durch den Strom der Luft beschrieben wird, dem Luftstrompulsieren, der Luftstromunterbrechung, der Ansauganschlußabmessung, der Blasanschlußabmessung, der Ansauganschlußposition und der Blasanschlußposition ist es möglich, feine Unterschiede im Luftstrom zu erzeugen, der zum Bilden fein konfigurierter Aushöhlungen benötigt wird, und so gemusterte Formkörper mit verschiedenen komplexen und hochentwickelten Mustern mit hoher Geschwindigkeit zu erzeugen.
Diese Herstellungsverfahren machen es möglich, leicht Betonformkörper, Kunststeinformkörper, Rohprodukte zum Sintern zu Keramikformkörpern, Keramikformkörper, Metall formkörper, Impastoformkörper, Kunststofformkörper und geformte Lebensmittel, einschließlich Süßwaren herzustellen, die jeweils ein Muster einer vorgeschriebenen Dicke aufweisen, das auf einem Teil oder deren ganzen Oberfläche ausgebildet ist. Daher können die gemusterten Formkörper ihr Muster in einer ausgezeichneten Verfassung erhalten, selbst wenn einem Oberf lächenabrieb ausgesetzt sind. Das die Musterschicht durch eine Kombination von verschiedenen Arten von trockenen Materialien gebildet wird, können die Materialien, infolge ihrer eigenen Einsinkwirkung ohne irgendwelche Lücken dicht beladen werden, und die Begrenzungen zwischen angrenzenden Materialien können peinlich genau ausgedrückt werden. Das gebildete Muster ist folglich sehr klar geschnitten.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines gemusterten Formkörpers, das die Schritte aufweist: Bilden mindestens zweier unterschiedlicher Lagen (12, 13) von Trockenteilchen, die eine Basisoberfläche überziehen (10); Verwendung einer Luftstrom-Regeleinrichtung (20), die entweder einen Ansauganschluß (21) oder einen Blasanschluß (28) oder sowohl einen Ansauganschluß (21) als auch einen Blasanschluß (28) aufweist, um zu bewirken, daß ein Luftstrom eine Aushöhlung (15), die einem Musterausdruck in mindestens einer unteren Trockenteilchenlage (12) entspricht, durch Entfernen eines Abschnitts der unteren Trockenteilchenlage unter Steuerung mindestens eines Parameters unter dem Luftdruck, der Luftstrommenge, der Luftstromgeschwindigkeit, der Luftstromrichtung, dem Luftstrompulsieren, der Luftstromunterbrechung, der Ansauganschlußabrnessung, der Blasanschlußabmessung, der Ansauganschlußposition und der Blasanschlußposition bildet; Einfallenlassen von Teilchen einer oberen Trockenteilchenlage (13) in die Aushöhlung und Abbinden der Teilchen zu einer integralen Masse.

2. Verfahren zur Herstellung eines gemusterten Formkörpers nach Anspruch 1, wobei Teilchen der oberen Trockenteilchenlage (13) in die Aushöhlung einfallen gelassen werden, die obere Oberfläche geglättet wird, und die Teilchen zu einer integralen Masse abgebunden werden.

3. Verfahren zur Herstellung eines gemusterten Formkörpers nach Anspruch 1, wobei unterschiedliche Teilchen der Aushöhlung zugeführt werden, und die Teilchen zu einer integralen Masse abgebunden werden.

4. Verfahren zur Herstellung eines gemusterten Formkörpers nach Anspruch 1, das ferner die Schritte aufweist: Zuführen derselben Teilchen wie die Teilchen der oberen Lage in eine Aushöhlung, die in der oberen Lage als Folge davon, daß die Teilchen der oberen Lage in die Aushöhlung in der unteren Lage einfallen, gebildet wird, Glätten der oberen Oberfläche der oberen Lage und Abbinden aller Teilchen zu einer integralen Masse.

5. Verfahren zur Herstellung eines gemusterten Formkörpers nach Anspruch 1, wobei Teilchen der oberen Trockenteilchenlage in die Aushöhlung einfallen gelassen werden, eine Unterstützungsschicht (16) bereitgestellt wird und die Teilchen zu einer integralen Masse abgebunden werden.

6. Verfahren zur Herstellung eines gemusterten Formkörpers nach Anspruch 2, das ferner den Schritt aufweist: Bereitstellen auf der oberen Oberfläche, nachdem die obere Oberfläche geglättet worden ist, einer Unterstützungsschicht (16), so daß sie integral mit den Teilchen ist.

7. Verfahren zur Herstellung eines gemusterten Formkörpers nach Anspruch 3, das ferner den Schritt aufweist: Bereitstellen auf der oberen Oberfläche, nachdem die unterschiedlichen Teilchen der Aushöhlung zugeführt worden sind, einer Unterstützungsschicht (16), so daß sie integral mit den Teilchen ist.

8. Verfahren zur Herstellung eines gemusterten Formkörpers nach Anspruch 4, das ferner den Schritt aufweist: Bereitstellen auf der oberen Oberfläche, nachdem die obere Oberfläche geglättet worden ist, einer Unterstützungsschicht (16), so daß sie integral mit dem Teilchen ist.