制造护墙砖块的方法.pdf

一种建造墙体砖块的方法及其一种模型箱。该墙体砖块的设计最大限度地利用了模型箱。与已有技术的砖块相比，该方法生成具有较大表面面积的前表面的墙体砖块。这些砖块具有多出三分之一的前表面面积。这导致墙体的建造速度更快以及建造顺序更快。该制造砖块的方法使能充分利用模型空间和材料，导致更高的产量和/或更高的日平方英尺总产量。

1.  一种用于制造第一和第二墙体砖块的模型箱，包括：
相对的第一和第二端部横档以及相对的第一和第二侧部横档，两端部横档和两侧部横档共同形成一模型腔，第一和第二端部横档间隔开一距离d1，第一和第二侧部横档间隔开一小于距离d1的距离d2；以及
一分隔板，该分隔板具有与第一端部横档连接的一第一端和与第二端部横档连接的一第二端，该分隔板将模型腔分隔成用于形成第一砖块的一第一模型部分和用于形成第二砖块的一第二模型部分。

2.  一种用于制造第一和第二墙体砖块的模型箱，包括：
相对的第一和第二端部横档以及相对的第一和第二侧部横档，两端部横档和两侧部横档共同形成一模型腔，第一和第二端部横档间隔开一距离d1，第一和第二侧部横档间隔开一小于距离d1的距离d2；以及
一分隔板，该分隔板具有与第一端部横档连接的一第一端和与第二端部横档连接的一第二端，该分隔板将模型腔分隔成用于形成第一砖块的一第一模型部分和用于形成第二砖块的一第二模型部分，第一模型部分被构造成使第一砖块的一前表面毗邻于第一侧部横档而形成，第二模型部分被构造成使第二砖块的一前表面毗邻于第二侧部横档而形成。

3.  如权利要求2所述的模型箱，其特征在于，距离d1为大约24英寸(61cm)，距离d2为大约18英寸(45.7cm)。

4.  如权利要求3所述的模型箱，其特征在于，该模型箱具有由一距离d3限定的厚度，其中距离d3小于距离d2。

5.  如权利要求4所述的模型箱，其特征在于，距离d3为8英寸(20.3cm)。

6.  一种用于制造第一和第二墙体砖块的模型箱，包括：
相对的第一和第二端部横档以及相对的第一和第二侧部横档，两端部横档和两侧部横档共同形成一模型腔，第一和第二端部横档间隔开一距离d1，第一和第二侧部横档间隔开一小于距离d1的距离d2；以及
一分隔板，该分隔板具有与第一端部横档连接的一第一端和与第二端部横档连接的一第二端，该分隔板将模型腔分隔成用于形成第一砖块的一第一模型部分和用于形成第二砖块的一第二模型部分，第一模型部分被构造成使第一砖块的一前表面毗邻于第一侧部横档而形成，第二模型部分被构造成使第二砖块的一前表面毗邻于第二侧部横档而形成，分隔板的形状被设置成非平面构形，从而沿基本上与第一侧部横档垂直的一直线在第一侧部横档和分隔板之间测得的最大第一砖块深度大于d2/2，而沿基本上与第二侧部横档垂直的一直线在第二侧部横档和分隔板之间测得的最大第二砖块深度大于d2/2。

7.  一种制造墙体砖块的方法，包括：
提供具有相对的第一和第二端部横档以及相对的第一和第二侧部横档的一模型箱，两端部横档和两侧部横档共同形成一模型腔，第一和第二端部横档间隔开一距离d1，第一和第二侧部横档间隔开一小于距离d1的距离d2；
将模型腔分隔成用于形成一第一砖块的一第一模型部分和用于形成一第二砖块的一第二模型部分，第一模型部分被构造成使第一砖块的一前表面毗邻于第一侧部横档而形成，第二模型部分被构造成使第二砖块的一前表面毗邻于第二侧部横档而形成；
对第一和第二模型部分填充所需的砖块材料；以及
将砖块材料从第一模型部分取下以形成第一砖块，以及，将砖块材料从第二模型部分取下以形成第二砖块，第一砖块具有沿基本上与第一侧部横档垂直的一直线在第一侧部横档和分隔板之间测得的、大于d2/2的最大深度，而第二砖块具有沿基本上与第二侧部横档垂直的一直线在第二侧部横档和分隔板之间测得的、大于d2/2的最大深度。

8.  一种制造墙体砖块的方法，包括：
提供具有相对的第一和第二端部横档以及相对的第一和第二侧部横档的一模型箱，两端部横档和两侧部横档共同形成一模型腔，第一和第二端部横档间隔开一距离d1，第一和第二侧部横档间隔开一小于距离d1的距离d2；
将模型腔分隔成用于形成一第一砖块的一第一模型部分和用于形成一第二砖块的一第二模型部分，第一模型部分被构造成使第一砖块的一前表面毗邻于第一侧部横档而形成，第二模型部分被构造成使第二砖块的一前表面毗邻于第二侧部横档而形成；
对第一和第二模型部分填充所需的砖块材料；以及
将砖块材料从第一模型部分取下以形成第一砖块，以及，将砖块材料从第二模型部分取下以形成第二砖块，第一和第二砖块的诸前表面各自具有一大致等于d1的长度。

9.  一种制造墙体砖块的方法，包括：
提供具有相对的第一和第二端部横档以及相对的第一和第二侧部横档的一模型箱，两端部横档和两侧部横档共同形成一模型腔，第一和第二端部横档间隔开一距离d1，第一和第二侧部横档间隔开一小于距离d1的距离d2；
将一分隔板连接在第一和第二端部横档之间以将模型腔分隔成用于形成一第一砖块的一第一模型部分和用于形成一第二砖块的一第二模型部分，第一模型部分被构造成使第一砖块的一前表面毗邻于第一侧部横档而形成，第二模型部分被构造成使第二砖块的一前表面毗邻于第二侧部横档而形成；
对第一和第二模型部分填充所需的砖块材料；以及
将砖块材料从第一模型部分取下以形成第一砖块，以及，将砖块材料从第二模型部分取下以形成第二砖块。

10.  一种制造墙体砖块的方法，包括：
提供具有相对的第一和第二端部横档以及相对的第一和第二侧部横档的一模型箱，两端部横档和两侧部横档共同形成一模型腔，第一和第二端部横档间隔开一距离d1，第一和第二侧部横档间隔开一小于距离d1的距离d2；
将一分隔板连接在第一和第二端部横档之间以将模型腔分隔成用于形成一第一砖块的一第一模型部分和用于形成一第二砖块的一第二模型部分，第一模型部分被构造成使第一砖块的一前表面毗邻于第一侧部横档而形成，第二模型部分被构造成使第二砖块的一前表面毗邻于第二侧部横档而形成，分隔板为非平面并具有一第一模型表面和一第二模型表面，第一砖块的一后表面毗邻于第一模型表面而形成，第二砖块的一后表面毗邻于第二模型表面而形成，分隔板被构造成第一和第二砖块的诸后表面在它们形成于模型腔中时彼此叠合；
对第一和第二模型部分填充所需的砖块材料；以及
将砖块材料从第一模型部分取下以形成第一砖块，以及，将砖块材料从第二模型部分取下以形成第二砖块。

11.  一种墙体砖块，包括：
一前部，该前部包括相反的顶面和底面、相反的诸侧面以及一前表面，该前表面具有与诸侧面之间的距离相等的一长度以及与顶面和底面之间的距离相等的一高度；以及
至少一个腿部，该至少一个腿部从前部沿反向于前表面的一方向伸出并具有一后表面，前表面和后表面之间的距离组成一最大砖块深度，该至少一个腿部被放置成当将包括第一砖块和第二砖块的多块砖块包起来用以运输时可将该第一和第二砖块放置在一共用平面上，它们的前表面朝着相反的方向，而第一砖块的至少一个腿部与第二砖块的至少一个腿部互相叠合，从而第一和第二砖块在该共用平面上占用小于前表面的长度和砖块最大深度的乘积的两倍的面积。

12.  一种墙体砖块，包括：
一前部，该前部包括相反的顶面和底面、相反的诸侧面以及一前表面，该前表面具有与诸侧面之间的距离相等的一长度以及与顶面和底面之间的距离相等的一高度；以及
至少一个腿部从前部沿反向于前表面的一方向伸出并具有一后表面，该至少一个腿部被放置成当一墙体由层与层之间偏移大约前表面的长度的一半的多层砖块形成时在每层砖块中的诸腿部垂直对准。

制造护墙砖块的方法
技术领域
本发明涉及护墙砖块以及制造这些砖块的方法。
背景技术
存在有大量用于建造护墙的方法和材料。这样的方法包括使用天然石块、浇铸混凝土、砌石、以及景观木料或铁路枕木。近年来，干式堆砌(即不使用灰浆而建造)的分段混凝土护墙已成为在建造护墙中被广泛接受的产品。这样的产品之所以流行是由于它们可批量生产，因此相对较廉价。它们结构可靠、简单且安装费用相对较低，并将混凝土的耐久性和各种建筑装饰的美观相结合。
需要用这样的砖块来快速地建造一护墙，且不需要有特定技能的劳动力。建造一护墙的效率通过确定一堵墙的前表面建造得有多快来衡量。显然，这取决于砖块的尺寸和堆砌该砖块的难易程度。
在已有技术中，标准的做法是使用尺寸类似的模型箱来制造不同类型的砖块。例如一个标准尺寸的盒子具有约18英寸×24英寸(约45.7mm×约61mm)的模制面积，并生产约8英寸(20.3mm)厚的砖块。图1A示出了在模型箱M中的护墙砖块B1。这个砖块相对于一位于中心的垂直对称面对称。砖块B1具有多个销孔PH、销子容纳腔PC以及两个芯子C1和C2。诸侧部通常从砖块的前部向后部会聚。在形成砖块之后将废弃部分W除去，从而生成前表面F。将该部分分离下来以形成一粗糙表面。图1A中的砖块一次制造一块，因此每个循环的产量为一平方英尺(1英尺²或929cm²)前表面。该砖块的一般重量为110磅(50kg)。
图1B和1C中示出了其它在模型箱M中的已有技术的砖块。该砖块与WO02/101157(MacDonald等人)中所描述的类似。这种砖块也有与砖块B1的类似之处，它相对于一位于中心的对称面对称。砖块B2具有多个销孔PH、销子容纳腔PC以及芯子C。较佳地，诸砖块形成为使前表面F具有粗糙的外观。砖块B2在一模型箱中一次制造两块。这很好地利用了模型空间，每个制造循环生产一大约两平方英尺(1858cm²)的前表面。图1B示出了砖块可一次形成两块并在后表面处分开。在这个情况下，砖块的前表面由饰纹元件T饰以纹理，该饰纹元件在将砖块从模型箱中取出时与前表面接触。图1C示出了在前表面F处模制在一起的诸砖块。在固化后，将这些砖块的前表面分离或分开。将这样的砖块分开是用于形成所需的表面外观。当以这种方式制造时，每块砖块具有约一平方英尺(1英尺²或929cm²)的前表面。这样，每一循环的产量为两英寸²前表面。这种砖块的典型重量为大约85磅(38.6kg)。
在其模型箱M中的已有技术砖块的第三个类型在图1D中示出。砖块B3为矩形砖，显示该砖块具有两个芯子或腔室C。砖块的长度方向通常用于形成墙体的表面。这样，这类砖块生成大约24英寸长的有用前表面，而不是砖块B1和B2中18英寸长的表面。表面面积(对于同样厚度的砖块，即约8英寸厚)大约比砖块B1或B2的表面面积大33％。然而，这种砖块重大约250磅(113.6kg)，必须用机械手段才能安放到位。
因此，在本领域中仍需要能充分利用一模型箱的空间同时又生成具有较大前表面面积的砖块的墙体砖块。
发明内容
本发明是制造一墙体砖块的一种模型箱和一种方法，该方法最大限度地利用模型箱，并生成具有一较大面积前表面的砖块，该砖块重量轻且在建造墙体时易于搬运。这导致墙体的建造速度更快以及建造顺序更快，因为对于每块砖块来说，前表面的面积比本领域中已知的砖块要大。制造砖块的方法使能充分利用模型空间和材料，导致更高的产量和/或更高的英尺²/天的总产量。
在一个方面，本发明是一种用于制造第一和第二墙体砖块的模型箱，它包括：相对的第一和第二端部横档以及相对的第一和第二侧部横档，端部横档和侧部横档共同形成一模型腔，第一和第二端部横档间隔开一距离d1，第一和第二侧部横档间隔开一小于距离d1的距离d2；以及，一分隔板，该分隔板具有与第一端部横档连接的一第一端和与第二端部横档连接的一第二端，该分隔板将模型腔分隔成用于形成第一砖块的一第一模型部分和用于形成第二砖块的一第二模型部分。
在另一方面，本发明是一种用于制造第一和第二墙体砖块的模型箱，它包括：相对的第一和第二端部横档以及相对的第一和第二侧部横档，端部横档和侧部横档共同形成一模型腔，第一和第二端部横档间隔开一距离d1，第一和第二侧部横档间隔开一小于距离d1的距离d2；以及，一分隔板，该分隔板具有与第一端部横档连接的一第一端和与第二端部横档连接的一第二端，该分隔板将模型腔分隔成用于形成第一砖块的一第一模型部分和用于形成第二砖块的一第二模型部分，第一模型部分被构造成第一砖块的一前表面毗邻于第一侧部横档而形成，第二模型部分被构造成第二砖块的一前表面毗邻于第二侧部横档而形成。
在另一方面，本发明是一种用于制造第一和第二墙体砖块的模型箱，它包括：相对的第一和第二端部横档以及相对的第一和第二侧部横档，端部横档和侧部横档共同形成一模型腔，第一和第二端部横档间隔开一距离d1，第一和第二侧部横档间隔开一小于距离d1的距离d2；以及，一分隔板，该分隔板具有与第一端部横档连接的一第一端和与第二端部横档连接的一第二端，该分隔板将模型腔分隔成用于形成第一砖块的一第一模型部分和用于形成第二砖块的一第二模型部分，第一模型部分被构造成使第一砖块的一前表面毗邻于第一侧部横档而形成，第二模型部分被构造成使第二砖块的一前表面毗邻于第二侧部横档而形成，分隔板的形状被设置成非平面结构，从而沿基本上与第一侧部横档垂直的一直线在第一侧部横档和分隔板之间测量的最大第一砖块深度大于d2/2，而沿基本上与第二侧部横档垂直的一直线在第二侧部横档和分隔板之间测量的最大第二砖块深度大于d2/2。
在另一方面，本发明是一种制造墙体砖块的方法，它包括：提供具有相对的第一和第二端部横档以及相对的第一和第二侧部横档的一模型箱，端部横档和侧部横档共同形成一模型腔，第一和第二端部横档间隔开一距离d1，第一和第二侧部横档间隔开一小于距离d1的距离d2；将模型腔分隔成用于形成一第一砖块的一第一模型部分和用于形成一第二砖块的一第二模型部分，第一模型部分被构造成使第一砖块的一前表面毗邻于第一侧部横档而形成，第二模型部分被构造成使第二砖块的一前表面毗邻于第二侧部横档而形成；对第一和第二模型部分填充所需的砖块材料；以及，将砖块材料从第一模型部分取下以形成第一砖块，以及，将砖块材料从第二模型部分取下以形成第二砖块，第一砖块具有沿基本上与第一侧部横档垂直的一直线在第一侧部横档和分隔板之间测量的、大于d2/2的最大深度，而第二砖块具有沿基本上与第二侧部横档垂直的一直线在第二侧部横档和分隔板之间测量的、大于d2/2的最大深度。
在另一方面，本发明是一种制造墙体砖块的方法，它包括：提供具有相对的第一和第二端部横档以及相对的第一和第二侧部横档的一模型箱，端部横档和侧部横档共同形成一模型腔，第一和第二端部横档间隔开一距离d1，第一和第二侧部横档间隔开一小于距离d1的距离d2；将模型腔分隔成用于形成一第一砖块的一第一模型部分和用于形成一第二砖块的一第二模型部分，第一模型部分被构造成使第一砖块的一前表面毗邻于第一侧部横档而形成，第二模型部分被构造成使第二砖块的一前表面毗邻于第二侧部横档而形成；对第一和第二模型部分填充所需的砖块材料；以及，将砖块材料从第一模型部分取下以形成第一砖块，以及，将砖块材料从第二模型部分取下以形成第二砖块，第一和第二砖块的诸前表面各自具有一大致等于d1的长度。
在另一方面，本发明是一种制造墙体砖块的方法，它包括：提供具有相对的第一和第二端部横档以及相对的第一和第二侧部横档的一模型箱，端部横档和侧部横档共同形成一模型腔，第一和第二端部横档间隔开一距离d1，第一和第二侧部横档间隔开一小于距离d1的距离d2；将一分隔板连接在第一和第二端部横档之间以将模型腔分隔成用于形成一第一砖块的一第一模型部分和用于形成一第二砖块的一第二模型部分，第一模型部分被构造成使第一砖块的一前表面毗邻于第一侧部横档而形成，第二模型部分被构造成使第二砖块的一前表面毗邻于第二侧部横档而形成；对第一和第二模型部分填充所需的砖块材料；以及，将砖块材料从第一模型部分取下以形成第一砖块，以及，将砖块材料从第二模型部分取下以形成第二砖块。
在另一方面，本发明是一种制造墙体砖块的方法，它包括：提供具有相对的第一和第二端部横档以及相对的第一和第二侧部横档的一模型箱，端部横档和侧部横档共同形成一模型腔，第一和第二端部横档间隔开一距离d1，第一和第二侧部横档间隔开一小于距离d1的距离d2；将一分隔板连接在第一和第二端部横档之间以将模型腔分隔成用于形成一第一砖块的一第一模型部分和用于形成一第二砖块的一第二模型部分，第一模型部分被构造成使第一砖块的一前表面毗邻于第一侧部横档而形成，第二模型部分被构造成使第二砖块的一前表面毗邻于第二侧部横档而形成，分隔板呈非平面并具有一第一模型表面和一第二模型表面，第一砖块的一后表面毗邻于第一模型表面而形成，第二砖块的一后表面毗邻于第二模型表面而形成，分隔板被构造成当第一和第二砖块的诸后表面形成于模型腔中时它们彼此叠合；对第一和第二模型部分填充所需的砖块材料；以及，将砖块材料从第一模型部分取下以形成第一砖块，以及，将砖块材料从第二模型部分取下以形成第二砖块。
在另一方面，本发明是一种墙体砖块，它包括一前部，该前部包括相反的顶面和底面、相反的诸侧面以及一前表面，该前表面具有一与诸侧面之间的距离相等的长度以及一与顶面和底面之间的距离相等的高度。至少一个腿部从前部沿反向于前表面的一方向伸出并具有一后表面，前表面和后表面之间的一距离组成一最大砖块深度。该至少一个腿部被放置成当将包括第一砖块和第二砖块的多块砖块包起来用以运输时，可将该第一和第二砖块放置在一共用平面上，它们的前表面朝着相反的方向，而第一砖块的至少一个腿部与第二砖块的至少一个腿部互相叠合，从而第一和第二砖块在该共用平面上占用小于前表面的长度和砖块深度的乘积的两倍的面积。
在另一方面，本发明是一种墙体砖块，它包括一前部，该前部包括相反的顶面和底面、相反的诸侧面以及一前表面，该前表面具有一与诸侧面之间的距离相等的长度以及一与顶面和底面之间的距离相等的高度。至少一个腿部从前部沿反向于前表面的一方向伸出并具有一后表面，该至少一个腿部被放置成当一墙体由层与层之间偏移为大约前表面的长度一半的多层砖块形成时，在每层砖块中的诸腿部垂直对准。
图1A是用于第一种已有技术砖块的模型箱结构的平面图。图1B是用于第二种已有技术砖块的第一种模型箱结构的平面图。图1C是用于第二种已有技术砖块的第二种模型箱结构的平面图。图1D是用于第三种已有技术砖块的模型箱结构的平面图。
图2是在一模型箱中的本发明砖块结构的平面图。
图3是本发明的砖块的立体图。
图4A是图2所示砖块的俯视图，而图4B是其仰视图。
图5A和5B是图2所示砖块的侧视图。
图6是图2所示砖块的后视图。
图7是示出了将图2所示砖块堆砌起来的立体图。
图8A是本发明的另一种砖块的立体图，而图8B是其俯视图。
图9是本发明的另一种砖块的立体图。
图10是图9所示砖块的俯视图。
图11是本发明的另一种砖块的立体图。
图12是一对图11所示砖块接合时的俯视图。
图13A和13B是一排包括图9和11所示砖块的诸砖块的局部俯视图。
图14是由图9和11所示砖块建造的一砖墙的局部视图。
图15A是本发明的另一种砖块的俯视立体图。
图15B是堆砌起来的多个图15A所示砖块的俯视图。
图16是图15A所示砖块的侧视图。
图17是本发明的另一种砖块的俯视图。
图18是本发明的两块其它种类砖块的俯视图。
图19A和19B是一砖块的局部剖切图，它们示出了销钉在销孔中的放置。
图20A和20B是由本发明的砖块建造的墙体的横截面图。
图21是用来形成本发明的砖块的模型箱的立体图。
图22A是图21所示模型箱的平面图，它示出了分隔板；图22B是分隔板的平面图，其中模型箱和砖块用虚线表示。
在本申请中，“上”和“下”指砖块在一护墙中的方位。下表面面朝下，即将它放置成面向地面。在一护墙的形成中，将一排砖块放下，形成一层。通过将一块砖块的下表面放在另一块的上表面上，从而将第二层放在第一层顶部。
本发明的砖块可由一种粗糙的、不受天气影响的材料制成，比如混凝土，在墙体建造在室外时尤其如此。其它合适的材料包括塑料、加固纤维以及其它任何适于用在模制墙砖中的材料。砖块的表面可以是光滑的或具有粗糙的外观，比如天然石块的表面。这些砖块形成在一模型中，且如在本领域中所知的，在其表面上可以形成各种纹理。
在以下的附图中示出了数种实施例。在一个实施例中，本发明是一种砖块，它包括具有两个从其伸出的腿部的一前部。这两个腿部各自具有一芯子和一后部，且每个后部的后表面为砖块的后部。诸芯子是可选的，且它们的位置可以不同。诸腿部不对称地位于砖块上。诸腿部具有限定芯子的面积的诸边，且诸腿部侧壁通常从前向后会聚。
在另一个实施例中，除了诸腿部之一以直角与前部连接以外，本发明为一种类似于上述砖块的砖块。这种砖块适用于形成一拐角部结构(cornerstructure)。
在另一个实施例中，本发明是一种砖块，该砖块具有一个从前表面伸出的腿部，在该前表面处该腿部位于前表面的一侧。
在另一个实施例中，本发明是一种具有多个曲线形腿部的砖块，所有的腿部从前表面伸出。
本发明的砖块可设置有用于与毗邻层中的砖块连接的一连接装置。该连接装置可包括诸销孔和销钉容纳腔。在一第二或顶部砖块中的诸腔室容纳放入一第一或底部砖块的一销孔中的一销钉的头部。或者，可在这种砖块的底面上设置被构造成用来容纳放入一下部砖块中的一销孔中的一销钉的头部的一沟渠结构。砖块的前表面可以个据需要而不同。
此处的砖块设计的优点是这些砖块提供较好的结构稳定性，且其前表面最大而使用的材料最少。不仅易于搬运这些砖块，而且对砖块的制造可充分利用空间和材料，这可在例如图22A和22B中看出，这将在下面进一步讨论。通过在一个模型中形成一对匹配的砖块来制造砖块，该模型被设计成第一砖块上的一个或多个腿部与第二砖块上的一个或多个腿部交织或叠合。这样，这些砖块嵌合在一起。砖块前表面的长度通常为大约从砖块的前部到腿部的后表面的距离的两倍。已发现：这可使所使用的模型空间的体积最大。在运输砖块的时候，以这种方式模制的砖块有优势，因为砖块是以相同的叠合或嵌套的结构从模型中取出、用货盘装运和运送的。这种叠合结构占用较少的空间，且与用传统方式模制的砖块相比更易搬运。砖块的深度(即从前表面到后表面的距离)要大于模型箱深度的一半。然而，应该理解：在本发明的范围中可以使用其它的长度或尺寸关系。
这种砖块设计使砖块的前表面面积最大，同时又使砖块的重量最小。其结果是使制造商在每一次制造或模制循环中可以制成更大的墙面面积，且可用给定的原材料得到更大的墙砖产量，同时又生产其结构节省空间且易于搬运和运输的砖块。墙体安装工人可在每次放置一块砖块时安装更大的墙体表面面积，且与已有技术中具有较小前表面的砖块相比这些砖块并不比它们更重，或者只是稍重些。
将本发明的砖块与比如图1A到1D所示的已有技术的砖块相比较是有用的。图2示出了在一个模型箱中的本发明的砖块100。可将该图直接与图1A到1D相比较。所示出的模型箱是本行业中的标准尺寸，约为18英寸×24英寸，生成厚度约8英寸的砖块。砖块100每块重95磅(43.2kg)。砖块的前表面(F)为模型箱长度的尺寸，即约24英寸。这样，这块砖块具有比图1A到1C所示已有技术的砖块的表面面积(18英寸×8英寸，144英寸²或1英尺²)更大的表面面积(24英寸×8英寸，192英寸²或1.33英尺²)。这相当于前表面面积增加33％。但重量仅增加大约11％，从85磅增加到95磅(从38.6kg到43.2kg)，这仍是可搬运的重量。
此外，由于一次可制造两块所发明的砖块，因此可认识到更加重要的制造优势。这样，一次生产周期产生2.66英尺²(2470cm²)前表面面积。将这与已有技术砖块B1的1英尺²、已有技术砖块B2的2英尺²和已有技术砖块B3的1.33英尺²相比。此外，在对于本发明的砖块的所有情况下，模型箱的能力达到最大或至少得到显著提高。
在附图中示出了本发明的砖块的各种实施例。
图3到7示出了砖块100。图8A到8B示出了砖块100a，除了砖块100a具有的圆角且销孔更少以外，该砖块与砖块100基本类似。类似的结构部分将用同样的标号来表示。砖块100具有平行的顶面102和底面103。前表面104具有毗邻于砖块顶部和侧部的可任选的倾面或斜面108，以提供所需的外观。表面104的长度由拐角部106和107之间的距离来限定。两个腿部120和130从前部110伸出。虽然芯子121和131延伸入前部110，但它们主要还是位于腿部中。应该注意：图中所示诸芯子的形状是便于制造的形状，然而，也可以采用任意适用的形状。腿部120和130分别延伸到后部124和134，分别具有后表面125和135。
前表面104以及后表面125和135各自从顶面102向底面103延伸，如图6所示。面102和103之间的距离形成砖块的厚度。
腿部120和130由空隙140分开。每个腿部120和130各自具有两个侧壁122、123和132、133。这些侧壁通常从砖块的前部向后部会聚。侧壁从顶面102向底面103延伸。在一个优选实施例中，腿部120和130被放置成当将砖块一块叠在另一块顶部的时候，一块砖块的一个腿部被放置在下层砖块中的一个腿部上面，形成一顺砖砌合样式(running bondpattern)。需要将诸腿部对准，因为这可增加墙体的稳定性，并可加入延伸通过芯子和毗邻腿部之间空隙的垂直加固或填充材料。
图5A示出了砖块100的侧部111，图5B示出了砖块100的侧部113。侧部111包括腿部侧壁122和后部124的诸侧面以及前部110的侧部。如图5B所示的侧部113包括腿部侧壁133和后部134的诸侧面以及前部110的侧部。
前部110(图3)包括前表面104，且还包括销孔112、114、115和116以及销钉容纳腔117和118(图4A)。
应该注意的是：如图3所示的芯子形状为便于制造的形状，但可也采用任何适合的形状。芯子用来减少砖块重量。当制造一块砖块时，一芯子从顶部到底部呈锥形，以便于将砖块从模子中脱出，正如熟悉本领域技术的人员所知的那样。诸芯子是可选的，但由于它们减少了制造砖块所需的材料，因此是需要的，而且由于重量通常是限制一次可运输多少块砖块的因素，因此这些芯子允许运输更多的砖块。此外，较轻重量的砖块对于那些在建造墙体时搬运砖块的人来说更加方便。另外，腿部和空隙的尺寸和形状可以不同。
销钉容纳腔117和118沿砖块的前部位于任意需要的位置并可具有任意所需的形状。腔室的设置同销孔115和116一起可用于在一砖墙中形成一顺砖砌合样式。销钉容纳腔可从砖块的顶部延伸到底部(这有助于使砖块重量最小)，或只是部分地向砖块底部延伸。然而，它们也可为砖块中的凹部而非通道。
销孔112、114、115和116从顶面102向底面103延伸。这些孔可为锥形，以便于将成形元件从模制好的砖块中取出。这些销孔的尺寸被设置成用来容纳诸如一销钉的连接件。该销钉可为带凸肩的销钉，在这种情况下，销孔沿砖块的厚度方向直径可相同，或者销孔可为斜截的，以使无头销钉的一部分位于砖块的表面之上。下面将进一步描述各种销钉。
图7中示出诸砖块100以一顺砖砌合样式堆砌。这些砖块被构造成上部砖块的后部放在下部砖块后部的至少一部分上。最优地，一块砖块的一个腿部放在一下方砖块的腿部上。这增加了由这些砖块形成的墙体的稳定性并增强砖块之间的摩擦连接。
图8A和8B中的砖块100a与砖块100类似，具有从腿部120和130延伸出的曲线形后部124a和134a。由于便于从模型中将砖块取出，因此通常更需要曲线形状。
图9和10示出了砖块的另一个实施例。除了在砖块的前部没有斜面以外，砖块200与图3到8中的砖块100和100a类似。没有呈倒角的边缘和拐角部使砖块的顶部和底部可以互换，即如果将砖块200反过来，它就是另一砖块的镜像。相反，在建造一护墙的时候，如果需要在一个以上的方向上使用砖块的话，就需要另外制造砖块100的镜像。
图9和10示出了具有平行的顶面202和底面203的砖块200。表面204的长度由拐角部206和207之间的距离来限定。两个腿部220和230从前部210伸出。虽然芯子221和231延伸进入前部210，但它们主要还是位于腿部中。腿部220和230分别伸向后部224和234，分别具有后表面225和235。前表面204以及后表面225和235各自从顶面202向底面203延伸。面202和203之间的距离形成砖块的厚度。
腿部220和230由空隙240分开。每个腿部220和230各自具有两个侧壁222、223和232、233，这些侧壁通常从砖块的前部向后部会聚。砖块侧壁211和213从顶面202向底面203延伸。销孔215和216以及销钉容纳腔217和218位于砖块的前部。
图11和12示出了本发明的砖块的另一个实施例，图12示出了砖块是如何形成接合对的。图13A、13B和14示出了一层砖块和一堵墙体中的砖块300和砖块200。砖块300与砖块200类似，但腿部之一在砖块的前部和后部处形成直角。由于在砖块的前部没有斜面，该砖块可用于任何方向，即底面和顶面可以互换。
砖块300具有平行的顶面302和底面303。表面304在拐角部306和307之间延伸。两个腿部320和330从前部310伸出。虽然芯子321和331延伸进入前部310，但它们主要还是位于腿部中。腿部320和330分别伸向后部324和334，分别具有后表面325和335。前表面304以及后表面325和335各自从顶面302向底面303延伸。面302和303之间的距离形成砖块的厚度。
腿部320和330由空隙340分开。个腿部320和330分别具有两个侧壁322、323和332、333。腿部侧壁322以直角与前部和后部324连接。因此，侧部311与前表面304和后表面325垂直。侧部313与砖块200中的侧部213基本类似。侧壁332和333通常从砖块的前部向后部会聚。诸侧壁从顶面302向底面303延伸。销孔315和316以及销钉容纳腔317和318位于砖块的前部。
图13A和13B示出了用于建造墙体的一层砖中的砖块200和300。图13A示出了砖层980，其中使用砖块300作为图11和12所示方向的拐角砖。在图13B中将砖块300翻转，该图示出了砖层981。在建造墙体时砖层980和981会毗邻，从而墙体会具有偏移或顺砖砌合形式。
图14示出了由这两种类型砖块形成的墙体985。
图15A和15B示出了另一种砖块的实施例，其中没有销钉容纳腔，且砖块的前部设置有沟渠。图15A和15B示出了砖块400的顶部和底部立体图。在图15A中，显示砖块在制造时的方向，即底面朝上，而图16示出了该砖块的侧视图，销孔和芯子以虚线表示。图15B示出了砖块与其它砖块互相堆砌起来。
砖块400具有平行的顶面402和底面403。前表面404在呈倒角的拐角部406和407之间延伸，并具有呈倒角的顶边408。两个腿部420和430从前部410伸出。虽然芯子421和431延伸进入前部410，但它们主要还是位于腿部中。腿部420和430分别伸向后部424和434，分别具有后表面425和435。前表面404以及后表面425和435各自从顶面402向底面403延伸。面402和403之间的距离形成砖块的厚度。
腿部420和430由空隙440分开。个腿部420和430分别具有两个侧壁422、423和432、433，这些侧壁通常向后部会聚。侧部411包括侧壁422侧面以及前部410的侧部，并具有复杂的几何形状。类似地，侧部413包括侧壁433侧面以及前部410的侧部，并具有复杂的几何形状。侧壁432和433通常从砖块的前部向后部会聚。这些侧壁从顶面402向底面403延伸。
图15B示出了砖块400的顶部立体图，示出了有两个销孔。销孔415a、415b、416a和416b位于砖块的前部。一组销孔(例如415a和415b)在与砖块400的前表面基本垂直的一平面上对准；同一个平面通过芯子(例如芯子421)。然而，应该注意到的是：销孔的位置可个据需要而不同。沟渠444在底面上靠近前表面处延伸砖块的整个长度。沟渠444被构造成用来容纳从下方的砖块中的销孔延伸而来的销钉。图15B还示出后部424置于下方的砖块的后部434之上。诸后部的这一一致性增加了墙体的稳定性。
图16以虚线表示诸销孔，并示出了从顶部向底部延伸的销孔416a和416b，虽然可以注意到穿过砖块厚度的通道通常从底部向顶部呈锥形(如所制造的)以便于将模型元件拆除，但在图中它们的直径基本相等。图16还显示销孔112、114、115和116416a在沟渠444中开口。这种类型的销孔与带凸肩的销钉一起使用，销钉的头部位于沟渠之中。
本发明的砖块的另一个实施例显示在图17中。该砖块与上述实施例中的砖块类似并具有相应类似的元件，没有对该砖块的每一个元件标注标号。砖块500具有从前部510向后部524延伸的腿部520。腿部520包括两侧壁522和523，它们同前部和后部连接在一起，形成芯子521。该芯子是可选的，但最好采用，因为它可生成重量较轻的砖块。
销孔515和516以及销钉容纳腔517和518位于砖块的前表面附近。图17显示可在模型中形成一对砖块，从而使模型的空间最大。砖块500的较方便的尺寸是前表面为大约24英寸(60.1cm)宽和8英寸(20.3cm)高。前部的深度为大约4英寸(10.1cm)，而腿部520的深度为大约8英寸(20.3cm)。
砖块600和700在图18中显示为一接合对，且为了清楚起见，显示为从其在模型中的位置中移动分开。具有三个腿部(620、630、680)的一块砖块和具有四个腿部(720、730、780、790)的另一块砖块形成了一接合对。每个腿部具有一芯子(分别是621、631、681以及721、731、781和791)。砖块600上设置有销孔(615a/615b、616a/616b)以及在砖块的底面上延伸经过砖块整个长度的沟渠644。类似地，砖块700上设置有销孔(715a/715b、716a/716b)以及在砖块的底面上延伸经过砖块整个长度的沟渠744。诸腿部具有曲线形状。砖块600的诸腿部以相等间距从前部伸出，将砖块基本分成三部分。
图18示出了具有这一曲线形状的砖块可以接合对的形式生成，从而使模型空间最大，而每块砖块所需的材料最少。
不管砖块的实施例情况如何，均可以采用各种结构的销钉，在图19A和19B中示出了其中的两种。如果需要使用直销钉，则销孔应为锥形或斜截的，从而销钉不会滑到砖块的底部。这样，如图19A所示，销钉840在砖块100的销孔116中。在沿砖块的厚度方向的大约中点处销孔有一锥度。
图19B示出了在平直部分854上连接有头部852的销钉850。头部852靠在砖块400的顶面上。销孔416b沿砖块的厚度其直径基本一样。
图20A示出了一墙体的截面视图，其中诸砖块是一个叠砌在另一个顶上，由销钉850互相锁定，销钉850置于前一个销孔815中。头部852适配进入上一砖块的底面上的沟渠中(例如砖块400中的沟渠444)。这种布置产生基本垂直的墙体。图20B示出了一墙体，该墙体中，诸砖块通过将销钉置于下方砖块的后一个销孔中而逐个后退。出于外观和结构稳定的原因，通常需要主动的后退。
图21、22A和22B示出了模型箱900，它具有第一和第二相对的端部横档902以及第一和第二相对的侧部横档904。第一和第二端部横档间隔开一距离d1，第一和第二侧部横档间隔开一距离d2。距离d2小于距离d1。第三距离d3是模型箱的高度并形成砖块的厚度。模型箱座在一底板上(未示出)。底板、端部横档和侧部横档共同形成砖块模制于其中的一腔室。为了形成本发明的砖块，通过安装分隔板950来准备模型箱。分隔板由此形成模型腔中的第一和第二模型部分。该板较佳地由钢材机加工形成所需的形状和尺寸，并在两端与每个侧部横档螺栓连接。图22A示出了用螺栓955螺栓连接在模型箱900中的分隔板。图22B中分隔板，螺栓、模型箱和砖块用虚线表示。
用于诸芯子、销孔和销钉容纳腔的诸形成元件(未示出)悬挂在模型箱上方，将混凝土混合料注入模型箱中。振动模型箱来使混凝土混合料压紧以使它固化。然后可在将底板抽掉后，用压在砖块上的一起模板(strippingshoe)或起模头将砖块压出模型箱并脱离分隔板和诸形成元件。将起模板设计成可通过所有的形成元件和分隔板以便于将砖块取出。随后，通常由一传动带来将底板上的砖块移动到一烤箱中，在那里被加热固化。
通常，诸砖块以与制造时相同的朝向运输。这是所希望的，因为每一次搬运步骤都会增加砖块的成本。这产生了本发明的另一个所需的特征。由于砖块是以叠合的结构制造的，因此它们形成紧凑和有效的包装，这便于搬运且所需的运输空间也较小。
通过在将砖块移出模型时，在刚将其移出模型之后或在固化之后对表面进行处理，可在砖块的前表面上设置所需的外观或图案。如熟悉本领域技术的人员所知的那样，可使表面外观光滑、带条纹、成型、带凹槽、有棱纹、经喷沙处理或有裂痕。如所述的，在这个模制工艺中可包括倒角或其它边缘细部，或者可在固化后，以熟悉本领域技术的人员所知方法对砖块进行处理，以使边缘圆滑。希望具有裂缝或裂开的外观，因为这样表面就具有天然石块的外观了。可以使用机械装置来在砖块固化后对它的表面进行处理，且这样对于生成天然石块的外观很有效。这样的装置在共同受让的共同待审批美国专利申请公开物2003-0214069(申请号为10/150484，于2002年5月17日提交)中有所描述，其内容已被结合于此作为参考。
虽然附图中所生成的实施例可以有任何所需的尺寸，砖块100通常具有一例如(如图3到8所示)约8英寸(20.3cm)的厚度(即面102和103之间的距离)以及一约24英寸(60.1cm)的长度(即从拐角部20a到拐角部21a的距离)。长度由模型箱的距离d1决定。
上述那些具有约24英寸(60.1cm)长度、约12英寸(30.5)宽度(即从前表面到后表面)以及约8英寸(20.3cm)厚度的砖块，它们的重量约为95磅(43.2kg)。这转换为每平方英尺的前表面上约60磅(27.3kg)的重量。当将该砖块放在护墙中时，这是便于使用的重量，并且与已有技术的砖块相比更易于搬运。这样，在单位重量中具有更大的前表面面积方面这些砖块优于已有技术的砖块。
本发明的砖块在用于建造墙体时效率较高，因为比已有技术砖块的表面尺寸大的表面尺寸在建造一墙体时增加大约1/3的面积。
虽然此处已经详细描述了具体的实施例，但这些实施例只是用于说明的目的，并不限定权利要求的范围。特别是，可以构想对本发明进行多种替换、替代和修改而不背离由权利要求所限定的本发明的精神实质和范围。例如，在具有了此处所解揭示的知识以后，相信对于熟悉本领域技术的人员来说，对材料的选择或对某些表面相交处的形状和夹角的变化只是常识。