JP4119493B2 - セメントモルタル成形品の成形装置およびその成形方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はセメントモルタル成形品の成形装置およびその成形方法に関し、例えば建築資材に使用する屋根瓦、外壁パネル、内壁パネルや土木資材に使用するセメントモルタル成形品を加圧成形するのに最適に使用される。
【０００２】
【従来の技術】
従来、屋根瓦、建築の外壁パネル、内壁パネル等のセメントモルタル成形品を圧縮成形し、搾水する場合の成形装置には、例えば図４に示すものがあった。
すなわち、真空ポンプＰ′等の吸引手段に接続された複数の搾水孔９″を下型１４に対向する上型１の下面の成形面１ａに設け、且つプレス用の第１のシリンダ２によって下型１４に対して上下方向に移動可能に設けられるとともに移送用の第２のシリンダ１０によって水平方向に移動可能に設けた上型１と、前記下型１４の外周に型枠用の第３のシリンダ１６にて摺動可能に設けた型枠１５とで金型を形成し、第４のシリンダ２０によって移動可能になる原料投入板１９を設けた構造である。
【０００３】
そしてセメントモルタル成形品を加圧成形するのには、先ずシリンダ２０を駆動して原料投入板１９を可動することにより、前記下型１４と、前記型枠１５とで囲まれる成形空間部１８内にセメントモルタルの原料Ｇを投入する。次いでプレス用のシリンダ２を駆動することにより上型１を下型１４に対して下方向に移動し、成形空間部１８内に投入された原料Ｇを加圧、成形する。この際、吸引手段によって下型１４と、型枠１５と、上型１とで囲まれる成形空間部１８内を吸引し、減圧することにより真空状態にしながら原料Ｇを加圧し、搾水孔９″を通じて搾水をし、加圧成形品としてのセメントモルタル成形品Ａ′を成形する。
【０００４】
その後、プレス用の第１のシリンダ２を駆動することにより下型１４に対して上型１を上昇し、次いでシリンダ１６を駆動して型枠１５を下型１４に対して降下する。そして、移送用のシリンダ１０を駆動することにより、吸引手段によってセメントモルタル成形品Ａ′は上型１に吸引された状態で水平方向に移送され、その後受台１２に載置されることにより、セメントモルタル成形品Ａ′の運搬と離型とが行われる。
【０００５】
図５に示すものは上型１の下方の成形面１ａに凹凸部１ｂを設けることにより、上型１と下型１４との加圧により成形されるセメントモルタル成形品Ａ′が、表面にタイル模様等の複雑な模様を形成した建築資材としての外壁パネル等を加圧成形する場合である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら図４に示す上記従来のセメントモルタル成形品の成形装置においてセメントモルタル成形品Ａ′を加圧成形する場合に、上型１と、下型１４と、型枠１５とで囲まれる成形空間部１８内は、プレス用のシリンダ２による原料Ｇへの加圧の進行状態にかかわらず、上型１と、下型１４とによって原料Ｇを加圧し、成形する当初から離型に到るまで、一様に吸引手段により減圧して高真空にされることにより原料Ｇから真空吸引孔５を通じて搾水を行うものである。
従って原料Ｇに水分が充分な量、含まれている加圧成形当初においては、一度に多量に吸引手段によって搾水が行われるが、ある程度の原料Ｇへの加圧が進行すると、それ以上、搾水は緩慢になり、その搾水量も少量になる。
しかもプレス用のシリンダ２は、上型１と下型１４との加圧当初から加圧終わりまで、一様に高圧力で運転されることになり、不経済になっていた。
【０００７】
また図４に示す上記成形装置は、セメントモルタル成形品Ａ′が上型１と下型１４とにより加圧成形されると、上型１と下型１４との成形面１ａ，１４ａにセメントモルタルが付着し易いので、離型時にセメントモルタル成形品Ａ′が上型１または下型１４から容易且つ確実に離型されない。従ってセメントモルタル成形品Ａ′は、綺麗な仕上がり面に形成されず、成形が困難であった。
【０００８】
しかも、上型１と下型１４とによる加圧時に、原料Ｇ中に含まれる空気が、セメントモルタル成形品Ａ′内に残留するので、セメントモルタル成形品Ａ′は構造的に脆弱であり、もろくカケ易いとともに綺麗な仕上面に製品は成形されなかった。
特にセメントモルタル成形品Ａ′の表面に形成される模様が、建築資材に使用される外壁パネルのように、タイル模様等の複雑で緻密な模様である場合には、加圧時にセメントモルタル成形品Ａ′の表面の凹凸部の内部に空気が残存し易くなり、タイル模様となるべき、表面の凹凸面が離型する際に、残留空気によりもろくカケたりして綺麗は仕上がり面のセメントモルタル成形品Ａ′を成形することはできなかった。
【０００９】
そこで本発明は、原料の搾水の実情を考慮して、その進行状況に伴って加圧を行うようになして全体的に搾水時間や脱気時間を短縮化し、経済的で効率的な加圧成形を行い、またセメントモルタル成形品の離型が容易且つ確実に行えるとともに内部に空気が残存せずに綺麗な仕上がり面にて構造堅牢に形成され、製品の歩留りを良くすることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、一方が他方に対して対向して移動可能に設けた上型および下型と、該上型または下型の何れかの外周に摺動可能に設けた型枠と、で囲まれた原料の成形空間部を有する金型が設けられ、前記上型または下型の成形面の少なくとも一方に多数の通孔が設けられ、かつ、前記通孔が吸引手段に接続されたセメントモルタル成形品の成形装置において、
（イ）前記通孔を臨む上型または下型の成形面の全面に前記通孔を覆う脱水布と金網とを重合した通水・通気手段が設けられ、
（ロ）原料の加圧時に前記成形空間部の内圧力を検知する検知手段が設けられ、
（ハ）前記通孔を通じて前記吸引手段により吸引されて前記成形空間部内の内圧力が大気圧に近いか、または、低真空になっている搾水当初では、前記金型内の原料を大気圧により加圧し、そして、
（ニ）前記原料に対する搾水が進行して前記成形空間部の内圧力が高真空の所定圧になるのを前記検知手段が検知すると、該検知手段からの信号により、前記金型内の原料に対する加圧力を増強して前記大気圧より高くするように、制御しながら加圧成形する
ことを特徴とする。
【００１１】
また本発明の請求項２の発明は、上型または下型の一方を他方に移動し、その後、前記上型または下型の何れかの外周に設けた型枠を摺動させて原料を金型の成形空間部内に投入することによりセメントモルタル成形品を加圧成形する方法において、
（ａ）原料の加圧時に、前記上型または前記下型の成形面の少なくとも一方に設けた多数の通孔を臨む前記上型または前記下型の成形面の全面に前記通孔を覆う脱水布と金網とを重合した通水・通気手段を介して吸引手段により前記成形空間部内を吸引しながら、前記成形空間部内の内圧力が大気圧に近いか、または、低真空になっている搾水当初では、前記金型内の原料を大気圧により加圧し、そして、
（ｂ）前記原料に対する搾水が進行して前記成形空間部の内圧力が高真空の所定圧になるのを検知手段が検知すると、前記検知手段からの信号により、前記金型内の原料に対する加圧力を増強して前記大気圧より高くするように、制御しながらセメントモルタル成型品を加圧成形する、
ことを特徴とする。
【００１２】
【作用】
上型と下型とによる原料の加圧成形時に、上型と、下型と、上型または下型の何れか一方に摺動可能な型枠とで囲まれる成形空間部の内圧力を少なくとも上型または下型の成形面の何れかに設けた通孔を介して減圧し、調整しながら検知手段により検知し、上型と下型とによる原料に対する加圧力を高低制御して加圧成形する。
【００１３】
【実施例】
以下、図１乃至図３に従って本発明の一実施例を説明する。
１は上型であり、この上型１は高圧のプレス用のシリンダ２内を昇降自在になるピストン３の下端に設けた上型取付板４の下面に取付けられる。
【００１４】
５は第１の真空吸引孔であり、この真空吸引孔５は上型１内に内部が連通するように設けられ、真空ポンプＰ1 のような吸引手段に接続される。
【００１５】
６は上型１の下面に設けた第１の通水・通気手段であり、この通水・通気手段６は加圧、吸引時に原料Ｇとしてのセメントモルタルが流れ出すのを防止するためと、離型時にセメントモルタル成形品Ａが容易且つ確実に上型１または下型１４に付着することなく円滑に離型するためとから、脱水布７と、この脱水布７に重合される金網８とによって形成される。そしてこの通水・通気手段６は、上型１の下面の成形面１ａに有した多数の第１の通孔９を介して前記真空吸引孔５に連通され、前記吸引手段により吸引される。
【００１６】
１０は前記上型取付板４にピストン１１が接続された移送用のシリンダであり、このシリンダ１０が駆動すると、上型１は略水平方向に移動自在になり、加圧成形後のセメントモルタル成形品Ａを吸着しながら、受台１２まで移動する。そしてこの受台１２は受台用のシリンダ１３によって昇降自在になる。
【００１７】
１４は前記上型１の下方に設けられた下型であり、この下型１４の上面の成形面１４ａには多数の第２の通孔９′を介して第２の真空吸引孔５′に連通され、真空ポンプＰ2 のような吸引手段により吸引される。６′は前記通水・通気手段６と同様構造の第２の通水・通気手段であり、この通水・通気手段６′は通孔９′が臨まれる前記下型１４の上面の成形面１４ａに取付けられる。
【００１８】
１５は下型１４の外周に摺動自在に設けた型枠であり、この型枠１５は型枠用のシリンダ１６内に昇降自在に設けた型枠用のピストン１７によって昇降自在になる。
【００１９】
１８は前記上型１と、前記下型１４と、前記型枠１５とで囲まれる成形空間部であり、この成形空間部１８内に原料Ｇが投入されることにより、原料Ｇは上型１と下型１４とで加圧成形されてセメントモルタル成形品Ａが形成される。
【００２０】
１９は原料投入板であり、この原料投入板１９はシリンダ２０によって駆動され、前記成形空間部１８内へ原料Ｇとしてのセメントモルタルを投入するためのものである。
【００２１】
前記原料Ｇとしては、例えば屋根瓦、建築資材としての外壁パネル、内壁パネル、土木資材としてのブロックや基礎等の成形物を形成するためのセメントモルタルがあげられる。
【００２２】
２１はシリンダ２のピストン３を昇降動作させるための油圧回路であり、この油圧回路２１はオイルタンク２２から前記シリンダ２の入力側２ａ1 に接続される通路２３に設けたパイロット弁２４と、またオイルタンク２２からシリンダ２の出力側２ｂに接続される通路２５に設けた逆止弁２６とにより形成される。
この油圧回路２１はさらに前記シリンダ２の入力側２ａ2 と前記出力側２ｂとに接続される通路２７，２８に設けた切換弁２９と、該切換弁２９に接続されたポンプＰ3 と、ポンプＰ3 を駆動するためのモータＭとから形成される。
３０は前記切換弁２９と前記ポンプＰ3 に接続されたオイルタンクである。
【００２３】
Ｓは上型１と、下型１４と、該下型１４の外周に摺動可能に設けた型枠１５とに囲まれた成形空間部１８内の内圧力を検知するための検知手段としてのセンサーであり、このセンサーＳは成形空間部１８内に設けられ、搾水の進行状況に応じてプレス用のシリンダ２によるセメントモルタル成形品Ａに対する加圧力を制御するために、例えばセンサーＳからの信号によりモータＭを駆動してポンプＰ3を回動し、前記切換弁２９、通路２７を経てオイルタンク３０から前記シリンダ２の入力側２ａ2に油を送込むことにより油圧をかけてセメントモルタル成形品Ａに加圧力をかけるようになっている。またセンサーＳとしては圧力センサーが使用される。
【００２４】
本発明の一実施例は以上の構成からなり、以下関連発明である方法発明の一例を作用とともに工程順に説明する。
先ず第１工程として下型１４に対してその外周の型枠１５を上昇させた状態で、シリンダ２０を駆動することにより、原料Ｇとしてのセメントモルタルを下型１４と型枠１５とによる凹部内に投入する。
【００２５】
次いでパイロット弁２４が開かれてオイルタンク２２から油をプレス用のシリンダ２の入力側２ａ1 に移送することにより、シリンダ２を駆動して上型１を下型１４に対して降下し、上型１と、下型１４と、該下型１４の外周に摺動可能に設けた型枠１５とにより原料Ｇが圧縮されるような成形空間部１８を形成する。
【００２６】
而して真空ポンプＰ1 ，Ｐ2 を駆動し、上型１の下面および下型１４の上面に設けた第１、第２の通水・通気手段６，６′の脱水布７と金網８、さらには上型１の下面および下型１４の上面に設けた通孔９，９′とを通じて加圧時に原料Ｇから押出される水分は、真空ポンプＰ1 ，Ｐ2 によって上下から真空吸引孔５，５′により吸引されて搾水が行われる。
【００２７】
このような搾水とともに原料Ｇ中に含まれる空気も上型１と下型１４との成形面１ａ，１４ａに設けた通孔９，９′を通して吸引手段による吸引により搾り取られ、原料Ｇ中に空気が残存するのが防止される。従ってセメントモルタル成形品Ａの表面にタイル模様等の如き凹凸部を有する複雑な模様や緻密な模様を形成する場合に構造的に堅牢になり、表面が綺麗に仕上がる。
【００２８】
しかも通孔９，９′を臨む上型１と下型１４との成形面１ａ，１４ａには脱水布７を有する第１および第２の通水・通気手段６，６′が設けられているので、セメントモルタルが成形空間部１８内から流れ出すのを防止できるとともに後記のように上型１または下型１４からの離型が容易且つ確実になり、セメントモルタル成形品Ａはその表面にカケ等がない綺麗な仕上がり面になる。
【００２９】
この際、成形空間部１８の内圧力は、セメントモルタル成形品Ａを形成すべき原料Ｇに応じて真空ポンプＰ1 ，Ｐ2 の吸引を大気圧から低真空、さらには高真空までの範囲において経時に調整されるが、上型１と下型１４とによるプレス用のシリンダ２の油圧による原料Ｇへの加圧力も成形空間部１８の内圧力の高低の変化による原料Ｇからの搾水状況の変化に応じて制御される。
【００３０】
そして、プレス用のシリンダ２の原料Ｇに対する加圧力は、成形空間部１８内の内圧力が大気圧に近いか、または低真空であって搾水当初である場合には、搾水工程が進行された高真空である場合に較べて高圧力にて原料Ｇに圧力をかけることになる。また搾水工程が進行して成形空間部１８内の内圧力が高真空である場合には、そのピストン３が降下する際の抵抗がなくなり、加圧用シリンダ２の駆動を停止してもピストン３および上型１等の自重によって上型１は下型１４に向かって自然に降下するので、それほど大きなプレス用のシリンダ３からの加圧力を加えなくても原料Ｇとしてのセメントモルタルを充分に加圧してセメントモルタル成形品Ａを形成することができる。
【００３１】
すなわち、上型１と下型１４とに接続した真空ポンプＰ1 ，Ｐ2 を駆動して成形空間部１８の内圧力が真空になり、上型１の下面の通孔９と、下型１４の上面の通孔９′とを通じて搾水が行われる初期の搾水工程時には、パイロット弁２４が開かれてオイルタンク２２からの油がシリンダ２の入力側２ａ1 に供給されることにより、ピストン３が駆動し、上型１が下型１４に向かって移動して原料Ｇを加圧し、成形がなされる。
しかながら原料Ｇからの搾水と、上型１と下型１４とによる原料Ｇへの加圧がある程度進行すると、シリンダ２のピストン３の自重および大気圧による今までの一定の加圧力ではもはやそれ以上の原料Ｇの加圧も進行しなくなる。それ故、搾水にも時間がかかり、非能率的である。
【００３２】
従って成形空間部１８の内圧力が所定圧になると、センサーＳがその圧力を検知し、その信号により切換弁２９の油圧通路の方向が切換わるので、オイルタンク３０内の油はポンプＰ3 に吸引され、切換弁２９を介してシリンダ２の入力側２ａ2 に油が移送されることにより、ピストン３への加圧力は増強され、原料Ｇへの加圧力が増大されて圧縮が効率的に行われる。そして上型１と下型１４とによって原料Ｇから水が押出されて搾水が効率良く行われる。
しかもセンサーＳによる検知からのシリンダ２の駆動時間はタイマーによる設定時間を加減して長短調整できる。
【００３３】
例えば具体的に屋根瓦をセメントモルタルを圧縮して成形する場合には、先ず成形材料を下型１に載せ、プレス用のシリンダ２を駆動し、上型１と型枠５を接触させて真空ポンプ等の吸引により成形空間部１８の空気を排出すると同時に大気圧により加圧する。そして成形空間部１８内の内圧力が略２cm/Hg 程度になり、シリンダ２の圧力によっては搾水がそれ以上、顕著に進行しなくなる場合には、それをセンサーＳによって検知してモータＭを駆動し、ポンプＰ3 を回動する。そして切換弁２９を介してシリンダ２の入力側２ａ2 に油圧タンク３０から油を移送し、ピストン３にて圧縮力が２０〜１００kg/cm2程度に増加され、原料Ｇとしてのセメントモルタルをおよそ３〜２０秒程度、加圧して搾水を続け、セメントモルタル成形品Ａとしての屋根瓦を成形する。
こうして原料Ｇにセメントモルタルを使用して屋根瓦を加圧して成形する場合に、図４に示す従来の装置に較べて搾水工程として全体的におよそ１０〜１５秒ほどに時間が短縮される。
【００３４】
そして原料Ｇへの所望の加圧と搾水とが行われると、型枠用のシリンダ１６が駆動して型枠１５が下型１４から降下し、次いで切換弁２９の油圧通路の方向が切換わることによりポンプＰ3 にてオイルタンク３０から油がシリンダ２の出力側２ｂに供給され、入力側２ａ2 からは油が排出されることにより、ピストン３は上昇し、セメントモルタル成形品Ａの離型が行われる。
この際、上型１と下型１４との通孔９，９′を臨む成形面１ａ，１４ａには、脱水布７を金網８と重合した通水・通気手段６，６′が設けられているので、セメントモルタル成形品Ａは下型１４の通孔９′から圧縮空気を僅かな量、吹き出す等することもあって下型１４に対する離型が容易且つ確実に行なえる。
【００３５】
その後、移送用のシリンダ１０が縮むことにより上型１にセメントモルタル成形品Ａは吸着されたままで受台１２まで水平方向に搬送され、離型が終わる。
この際、真空ポンプＰ2 の駆動は停止されて下型１４によるセメントモルタル成形品Ａへの吸引は止み、上型１によるセメントモルタル成形品Ａによる吸着と運搬とが速やかに行われるようになっている。
【００３６】
上記実施例においては上型１が下型１４に向かって移動する形式のものを代表的な実施例として説明したが、反対に下型１４が上型１に対して移動するものでも良い。また上記実施例とは異なり下型１４に対して型枠１５が上下動するものに代えて上型１に対して型枠１５が上下動するもので金型を形成してもよい。さらには上型１と下型１４との成形面の双方に多数の通孔９，９′および通水・通気手段６，６′を設ける必要はなく、上型１または下型１４の何れか一方の成形面に通孔と通水・通気手段とを設けるものであっても本発明の範囲である。
【００３７】
なお上記実施例においては上型１と下型１４との加圧により真空吸引孔５，５に連通する通孔から搾水する場合を説明したが、必ずしも通孔９，９′は搾水することに使用するのに限らず、加圧成形後にセメントモルタル成形品Ａを吸着し、搬送する場合に使用することもできる。
【００３８】
【発明の効果】
以上のように本発明の請求項１では、一方が他方に対して対向して移動可能に設けた上型および下型と、該上型または下型の何れかの外周に摺動可能に設けた型枠と、で囲まれた原料の成形空間部を有する金型が設けられ、前記上型または下型の成形面の少なくとも一方に多数の通孔が設けられ、かつ、前記通孔が吸引手段に接続されたセメントモルタル成形品の成形装置において、前記通孔を臨む上型または下型の成形面の全面に前記通孔を覆う脱水布と金網とを重合した通水・通気手段が設けられ、原料の加圧時に前記成形空間部の内圧力を検知する検知手段が設けられ、前記通孔を通じて前記吸引手段により吸引されて前記成形空間部内の内圧力が大気圧に近いか、または、低真空になっている搾水当初では、前記金型内の原料を大気圧により加圧し、そして、前記原料に対する搾水が進行して前記成形空間部の内圧力が高真空の所定圧になるのを前記検知手段が検知すると、該検知手段からの信号により、前記金型内の原料に対する加圧力を増強して前記大気圧より高くするように、制御しながら加圧成形するのと、また、請求項２では、上型または下型の一方を他方に移動し、その後、前記上型または下型の何れかの外周に設けた型枠を摺動させて原料を金型の成形空間部内に投入することによりセメントモルタル成形品を加圧成形する方法において、原料の加圧時に、前記上型または前記下型の成形面の少なくとも一方に設けた多数の通孔を臨む前記上型または前記下型の成形面の全面に前記通孔を覆う脱水布と金網とを重合した通水・通気手段を介して吸引手段により前記成形空間部内を吸引しながら、前記成形空間部内の内圧力が大気圧に近いか、または、低真空になっている搾水当初では、前記金型内の原料を大気圧により加圧し、そして、前記原料に対する搾水が進行して前記成形空間部の内圧力が高真空の所定圧になるのを検知手段が検知すると、前記検知手段からの信号により、前記金型内の原料に対する加圧力を増強して前記大気圧より高くするように、制御しながらセメントモルタル成型品を加圧成形するので、原料に対する搾水の進行状況に伴って原料に対する上型と下型とによる加圧成形力を大気圧に近いか、または低真空圧から高真空圧へと、高低制御して全体的に搾水時間や脱気時間を制御できるため、経済的で効率的な加圧成形を行うことができる。また、加圧成形後は吸引手段の吸着により金型の前記成形面にセメントモルタル成形品を吸着して加圧成形位置から運搬を行うことができ、さらには原料の加圧成形後には通水・通気手段を介して前記通孔から圧縮気体をセメントモル成形品に吹き出すことによりセメントモルタル成形品の離型を容易かつ迅速に行うことができ、セメントモルタル成形品を金型への原料投入から、搾水、吸引、加圧成形、成形後の運搬、離型等の各工程を連続して一貫して効率的に成型することができる。
【００３９】
またセメントモルタル成形品の離型が容易且つ確実に行なえるとともに内部に空気が残留せずに綺麗な仕上がり面にて構造堅牢なセメントモルタル成形品が形成され、製品の歩留りは良くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す断面図である。
【図２】同じくセメントモルタル成形品を移送する場合の断面図である。
【図３】同じくセメントモルタル成形品を受台上に載置した状態を示す断面図である。
【図４】従来のセメントモルタル成形品の成形装置の一例を示す断面図である。
【図５】同じく表面に凹凸部を有するセメントモルタル成形品を成形する場合の一例を示す説明的な断面図である。
【符号の説明】
１ 上型
１ａ 成形面
２ シリンダ
３ ピストン
５ 真空吸引孔
５′ 真空吸引孔
６ 通水・通気手段
６′ 通水・通気手段
９ 通孔
９′ 通孔
１４ 下型
１５ 型枠
１８ 成形空間部
Ａ セメントモルタル成形品
Ｇ 原料
Ｐ1 真空ポンプ
Ｐ2 真空ポンプ
【産業上の利用分野】
本発明はセメントモルタル成形品の成形装置およびその成形方法に関し、例えば建築資材に使用する屋根瓦、外壁パネル、内壁パネルや土木資材に使用するセメントモルタル成形品を加圧成形するのに最適に使用される。
【０００２】
【従来の技術】
従来、屋根瓦、建築の外壁パネル、内壁パネル等のセメントモルタル成形品を圧縮成形し、搾水する場合の成形装置には、例えば図４に示すものがあった。
すなわち、真空ポンプＰ′等の吸引手段に接続された複数の搾水孔９″を下型１４に対向する上型１の下面の成形面１ａに設け、且つプレス用の第１のシリンダ２によって下型１４に対して上下方向に移動可能に設けられるとともに移送用の第２のシリンダ１０によって水平方向に移動可能に設けた上型１と、前記下型１４の外周に型枠用の第３のシリンダ１６にて摺動可能に設けた型枠１５とで金型を形成し、第４のシリンダ２０によって移動可能になる原料投入板１９を設けた構造である。
【０００３】
そしてセメントモルタル成形品を加圧成形するのには、先ずシリンダ２０を駆動して原料投入板１９を可動することにより、前記下型１４と、前記型枠１５とで囲まれる成形空間部１８内にセメントモルタルの原料Ｇを投入する。次いでプレス用のシリンダ２を駆動することにより上型１を下型１４に対して下方向に移動し、成形空間部１８内に投入された原料Ｇを加圧、成形する。この際、吸引手段によって下型１４と、型枠１５と、上型１とで囲まれる成形空間部１８内を吸引し、減圧することにより真空状態にしながら原料Ｇを加圧し、搾水孔９″を通じて搾水をし、加圧成形品としてのセメントモルタル成形品Ａ′を成形する。
【０００４】
その後、プレス用の第１のシリンダ２を駆動することにより下型１４に対して上型１を上昇し、次いでシリンダ１６を駆動して型枠１５を下型１４に対して降下する。そして、移送用のシリンダ１０を駆動することにより、吸引手段によってセメントモルタル成形品Ａ′は上型１に吸引された状態で水平方向に移送され、その後受台１２に載置されることにより、セメントモルタル成形品Ａ′の運搬と離型とが行われる。
【０００５】
図５に示すものは上型１の下方の成形面１ａに凹凸部１ｂを設けることにより、上型１と下型１４との加圧により成形されるセメントモルタル成形品Ａ′が、表面にタイル模様等の複雑な模様を形成した建築資材としての外壁パネル等を加圧成形する場合である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら図４に示す上記従来のセメントモルタル成形品の成形装置においてセメントモルタル成形品Ａ′を加圧成形する場合に、上型１と、下型１４と、型枠１５とで囲まれる成形空間部１８内は、プレス用のシリンダ２による原料Ｇへの加圧の進行状態にかかわらず、上型１と、下型１４とによって原料Ｇを加圧し、成形する当初から離型に到るまで、一様に吸引手段により減圧して高真空にされることにより原料Ｇから真空吸引孔５を通じて搾水を行うものである。
従って原料Ｇに水分が充分な量、含まれている加圧成形当初においては、一度に多量に吸引手段によって搾水が行われるが、ある程度の原料Ｇへの加圧が進行すると、それ以上、搾水は緩慢になり、その搾水量も少量になる。
しかもプレス用のシリンダ２は、上型１と下型１４との加圧当初から加圧終わりまで、一様に高圧力で運転されることになり、不経済になっていた。
【０００７】
また図４に示す上記成形装置は、セメントモルタル成形品Ａ′が上型１と下型１４とにより加圧成形されると、上型１と下型１４との成形面１ａ，１４ａにセメントモルタルが付着し易いので、離型時にセメントモルタル成形品Ａ′が上型１または下型１４から容易且つ確実に離型されない。従ってセメントモルタル成形品Ａ′は、綺麗な仕上がり面に形成されず、成形が困難であった。
【０００８】
しかも、上型１と下型１４とによる加圧時に、原料Ｇ中に含まれる空気が、セメントモルタル成形品Ａ′内に残留するので、セメントモルタル成形品Ａ′は構造的に脆弱であり、もろくカケ易いとともに綺麗な仕上面に製品は成形されなかった。
特にセメントモルタル成形品Ａ′の表面に形成される模様が、建築資材に使用される外壁パネルのように、タイル模様等の複雑で緻密な模様である場合には、加圧時にセメントモルタル成形品Ａ′の表面の凹凸部の内部に空気が残存し易くなり、タイル模様となるべき、表面の凹凸面が離型する際に、残留空気によりもろくカケたりして綺麗は仕上がり面のセメントモルタル成形品Ａ′を成形することはできなかった。
【０００９】
そこで本発明は、原料の搾水の実情を考慮して、その進行状況に伴って加圧を行うようになして全体的に搾水時間や脱気時間を短縮化し、経済的で効率的な加圧成形を行い、またセメントモルタル成形品の離型が容易且つ確実に行えるとともに内部に空気が残存せずに綺麗な仕上がり面にて構造堅牢に形成され、製品の歩留りを良くすることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、一方が他方に対して対向して移動可能に設けた上型および下型と、該上型または下型の何れかの外周に摺動可能に設けた型枠と、で囲まれた原料の成形空間部を有する金型が設けられ、前記上型または下型の成形面の少なくとも一方に多数の通孔が設けられ、かつ、前記通孔が吸引手段に接続されたセメントモルタル成形品の成形装置において、
（イ）前記通孔を臨む上型または下型の成形面の全面に前記通孔を覆う脱水布と金網とを重合した通水・通気手段が設けられ、
（ロ）原料の加圧時に前記成形空間部の内圧力を検知する検知手段が設けられ、
（ハ）前記通孔を通じて前記吸引手段により吸引されて前記成形空間部内の内圧力が大気圧に近いか、または、低真空になっている搾水当初では、前記金型内の原料を大気圧により加圧し、そして、
（ニ）前記原料に対する搾水が進行して前記成形空間部の内圧力が高真空の所定圧になるのを前記検知手段が検知すると、該検知手段からの信号により、前記金型内の原料に対する加圧力を増強して前記大気圧より高くするように、制御しながら加圧成形する
ことを特徴とする。
【００１１】
また本発明の請求項２の発明は、上型または下型の一方を他方に移動し、その後、前記上型または下型の何れかの外周に設けた型枠を摺動させて原料を金型の成形空間部内に投入することによりセメントモルタル成形品を加圧成形する方法において、
（ａ）原料の加圧時に、前記上型または前記下型の成形面の少なくとも一方に設けた多数の通孔を臨む前記上型または前記下型の成形面の全面に前記通孔を覆う脱水布と金網とを重合した通水・通気手段を介して吸引手段により前記成形空間部内を吸引しながら、前記成形空間部内の内圧力が大気圧に近いか、または、低真空になっている搾水当初では、前記金型内の原料を大気圧により加圧し、そして、
（ｂ）前記原料に対する搾水が進行して前記成形空間部の内圧力が高真空の所定圧になるのを検知手段が検知すると、前記検知手段からの信号により、前記金型内の原料に対する加圧力を増強して前記大気圧より高くするように、制御しながらセメントモルタル成型品を加圧成形する、
ことを特徴とする。
【００１２】
【作用】
上型と下型とによる原料の加圧成形時に、上型と、下型と、上型または下型の何れか一方に摺動可能な型枠とで囲まれる成形空間部の内圧力を少なくとも上型または下型の成形面の何れかに設けた通孔を介して減圧し、調整しながら検知手段により検知し、上型と下型とによる原料に対する加圧力を高低制御して加圧成形する。
【００１３】
【実施例】
以下、図１乃至図３に従って本発明の一実施例を説明する。
１は上型であり、この上型１は高圧のプレス用のシリンダ２内を昇降自在になるピストン３の下端に設けた上型取付板４の下面に取付けられる。
【００１４】
５は第１の真空吸引孔であり、この真空吸引孔５は上型１内に内部が連通するように設けられ、真空ポンプＰ1 のような吸引手段に接続される。
【００１５】
６は上型１の下面に設けた第１の通水・通気手段であり、この通水・通気手段６は加圧、吸引時に原料Ｇとしてのセメントモルタルが流れ出すのを防止するためと、離型時にセメントモルタル成形品Ａが容易且つ確実に上型１または下型１４に付着することなく円滑に離型するためとから、脱水布７と、この脱水布７に重合される金網８とによって形成される。そしてこの通水・通気手段６は、上型１の下面の成形面１ａに有した多数の第１の通孔９を介して前記真空吸引孔５に連通され、前記吸引手段により吸引される。
【００１６】
１０は前記上型取付板４にピストン１１が接続された移送用のシリンダであり、このシリンダ１０が駆動すると、上型１は略水平方向に移動自在になり、加圧成形後のセメントモルタル成形品Ａを吸着しながら、受台１２まで移動する。そしてこの受台１２は受台用のシリンダ１３によって昇降自在になる。
【００１７】
１４は前記上型１の下方に設けられた下型であり、この下型１４の上面の成形面１４ａには多数の第２の通孔９′を介して第２の真空吸引孔５′に連通され、真空ポンプＰ2 のような吸引手段により吸引される。６′は前記通水・通気手段６と同様構造の第２の通水・通気手段であり、この通水・通気手段６′は通孔９′が臨まれる前記下型１４の上面の成形面１４ａに取付けられる。
【００１８】
１５は下型１４の外周に摺動自在に設けた型枠であり、この型枠１５は型枠用のシリンダ１６内に昇降自在に設けた型枠用のピストン１７によって昇降自在になる。
【００１９】
１８は前記上型１と、前記下型１４と、前記型枠１５とで囲まれる成形空間部であり、この成形空間部１８内に原料Ｇが投入されることにより、原料Ｇは上型１と下型１４とで加圧成形されてセメントモルタル成形品Ａが形成される。
【００２０】
１９は原料投入板であり、この原料投入板１９はシリンダ２０によって駆動され、前記成形空間部１８内へ原料Ｇとしてのセメントモルタルを投入するためのものである。
【００２１】
前記原料Ｇとしては、例えば屋根瓦、建築資材としての外壁パネル、内壁パネル、土木資材としてのブロックや基礎等の成形物を形成するためのセメントモルタルがあげられる。
【００２２】
２１はシリンダ２のピストン３を昇降動作させるための油圧回路であり、この油圧回路２１はオイルタンク２２から前記シリンダ２の入力側２ａ1 に接続される通路２３に設けたパイロット弁２４と、またオイルタンク２２からシリンダ２の出力側２ｂに接続される通路２５に設けた逆止弁２６とにより形成される。
この油圧回路２１はさらに前記シリンダ２の入力側２ａ2 と前記出力側２ｂとに接続される通路２７，２８に設けた切換弁２９と、該切換弁２９に接続されたポンプＰ3 と、ポンプＰ3 を駆動するためのモータＭとから形成される。
３０は前記切換弁２９と前記ポンプＰ3 に接続されたオイルタンクである。
【００２３】
Ｓは上型１と、下型１４と、該下型１４の外周に摺動可能に設けた型枠１５とに囲まれた成形空間部１８内の内圧力を検知するための検知手段としてのセンサーであり、このセンサーＳは成形空間部１８内に設けられ、搾水の進行状況に応じてプレス用のシリンダ２によるセメントモルタル成形品Ａに対する加圧力を制御するために、例えばセンサーＳからの信号によりモータＭを駆動してポンプＰ3を回動し、前記切換弁２９、通路２７を経てオイルタンク３０から前記シリンダ２の入力側２ａ2に油を送込むことにより油圧をかけてセメントモルタル成形品Ａに加圧力をかけるようになっている。またセンサーＳとしては圧力センサーが使用される。
【００２４】
本発明の一実施例は以上の構成からなり、以下関連発明である方法発明の一例を作用とともに工程順に説明する。
先ず第１工程として下型１４に対してその外周の型枠１５を上昇させた状態で、シリンダ２０を駆動することにより、原料Ｇとしてのセメントモルタルを下型１４と型枠１５とによる凹部内に投入する。
【００２５】
次いでパイロット弁２４が開かれてオイルタンク２２から油をプレス用のシリンダ２の入力側２ａ1 に移送することにより、シリンダ２を駆動して上型１を下型１４に対して降下し、上型１と、下型１４と、該下型１４の外周に摺動可能に設けた型枠１５とにより原料Ｇが圧縮されるような成形空間部１８を形成する。
【００２６】
而して真空ポンプＰ1 ，Ｐ2 を駆動し、上型１の下面および下型１４の上面に設けた第１、第２の通水・通気手段６，６′の脱水布７と金網８、さらには上型１の下面および下型１４の上面に設けた通孔９，９′とを通じて加圧時に原料Ｇから押出される水分は、真空ポンプＰ1 ，Ｐ2 によって上下から真空吸引孔５，５′により吸引されて搾水が行われる。
【００２７】
このような搾水とともに原料Ｇ中に含まれる空気も上型１と下型１４との成形面１ａ，１４ａに設けた通孔９，９′を通して吸引手段による吸引により搾り取られ、原料Ｇ中に空気が残存するのが防止される。従ってセメントモルタル成形品Ａの表面にタイル模様等の如き凹凸部を有する複雑な模様や緻密な模様を形成する場合に構造的に堅牢になり、表面が綺麗に仕上がる。
【００２８】
しかも通孔９，９′を臨む上型１と下型１４との成形面１ａ，１４ａには脱水布７を有する第１および第２の通水・通気手段６，６′が設けられているので、セメントモルタルが成形空間部１８内から流れ出すのを防止できるとともに後記のように上型１または下型１４からの離型が容易且つ確実になり、セメントモルタル成形品Ａはその表面にカケ等がない綺麗な仕上がり面になる。
【００２９】
この際、成形空間部１８の内圧力は、セメントモルタル成形品Ａを形成すべき原料Ｇに応じて真空ポンプＰ1 ，Ｐ2 の吸引を大気圧から低真空、さらには高真空までの範囲において経時に調整されるが、上型１と下型１４とによるプレス用のシリンダ２の油圧による原料Ｇへの加圧力も成形空間部１８の内圧力の高低の変化による原料Ｇからの搾水状況の変化に応じて制御される。
【００３０】
そして、プレス用のシリンダ２の原料Ｇに対する加圧力は、成形空間部１８内の内圧力が大気圧に近いか、または低真空であって搾水当初である場合には、搾水工程が進行された高真空である場合に較べて高圧力にて原料Ｇに圧力をかけることになる。また搾水工程が進行して成形空間部１８内の内圧力が高真空である場合には、そのピストン３が降下する際の抵抗がなくなり、加圧用シリンダ２の駆動を停止してもピストン３および上型１等の自重によって上型１は下型１４に向かって自然に降下するので、それほど大きなプレス用のシリンダ３からの加圧力を加えなくても原料Ｇとしてのセメントモルタルを充分に加圧してセメントモルタル成形品Ａを形成することができる。
【００３１】
すなわち、上型１と下型１４とに接続した真空ポンプＰ1 ，Ｐ2 を駆動して成形空間部１８の内圧力が真空になり、上型１の下面の通孔９と、下型１４の上面の通孔９′とを通じて搾水が行われる初期の搾水工程時には、パイロット弁２４が開かれてオイルタンク２２からの油がシリンダ２の入力側２ａ1 に供給されることにより、ピストン３が駆動し、上型１が下型１４に向かって移動して原料Ｇを加圧し、成形がなされる。
しかながら原料Ｇからの搾水と、上型１と下型１４とによる原料Ｇへの加圧がある程度進行すると、シリンダ２のピストン３の自重および大気圧による今までの一定の加圧力ではもはやそれ以上の原料Ｇの加圧も進行しなくなる。それ故、搾水にも時間がかかり、非能率的である。
【００３２】
従って成形空間部１８の内圧力が所定圧になると、センサーＳがその圧力を検知し、その信号により切換弁２９の油圧通路の方向が切換わるので、オイルタンク３０内の油はポンプＰ3 に吸引され、切換弁２９を介してシリンダ２の入力側２ａ2 に油が移送されることにより、ピストン３への加圧力は増強され、原料Ｇへの加圧力が増大されて圧縮が効率的に行われる。そして上型１と下型１４とによって原料Ｇから水が押出されて搾水が効率良く行われる。
しかもセンサーＳによる検知からのシリンダ２の駆動時間はタイマーによる設定時間を加減して長短調整できる。
【００３３】
例えば具体的に屋根瓦をセメントモルタルを圧縮して成形する場合には、先ず成形材料を下型１に載せ、プレス用のシリンダ２を駆動し、上型１と型枠５を接触させて真空ポンプ等の吸引により成形空間部１８の空気を排出すると同時に大気圧により加圧する。そして成形空間部１８内の内圧力が略２cm/Hg 程度になり、シリンダ２の圧力によっては搾水がそれ以上、顕著に進行しなくなる場合には、それをセンサーＳによって検知してモータＭを駆動し、ポンプＰ3 を回動する。そして切換弁２９を介してシリンダ２の入力側２ａ2 に油圧タンク３０から油を移送し、ピストン３にて圧縮力が２０〜１００kg/cm2程度に増加され、原料Ｇとしてのセメントモルタルをおよそ３〜２０秒程度、加圧して搾水を続け、セメントモルタル成形品Ａとしての屋根瓦を成形する。
こうして原料Ｇにセメントモルタルを使用して屋根瓦を加圧して成形する場合に、図４に示す従来の装置に較べて搾水工程として全体的におよそ１０〜１５秒ほどに時間が短縮される。
【００３４】
そして原料Ｇへの所望の加圧と搾水とが行われると、型枠用のシリンダ１６が駆動して型枠１５が下型１４から降下し、次いで切換弁２９の油圧通路の方向が切換わることによりポンプＰ3 にてオイルタンク３０から油がシリンダ２の出力側２ｂに供給され、入力側２ａ2 からは油が排出されることにより、ピストン３は上昇し、セメントモルタル成形品Ａの離型が行われる。
この際、上型１と下型１４との通孔９，９′を臨む成形面１ａ，１４ａには、脱水布７を金網８と重合した通水・通気手段６，６′が設けられているので、セメントモルタル成形品Ａは下型１４の通孔９′から圧縮空気を僅かな量、吹き出す等することもあって下型１４に対する離型が容易且つ確実に行なえる。
【００３５】
その後、移送用のシリンダ１０が縮むことにより上型１にセメントモルタル成形品Ａは吸着されたままで受台１２まで水平方向に搬送され、離型が終わる。
この際、真空ポンプＰ2 の駆動は停止されて下型１４によるセメントモルタル成形品Ａへの吸引は止み、上型１によるセメントモルタル成形品Ａによる吸着と運搬とが速やかに行われるようになっている。
【００３６】
上記実施例においては上型１が下型１４に向かって移動する形式のものを代表的な実施例として説明したが、反対に下型１４が上型１に対して移動するものでも良い。また上記実施例とは異なり下型１４に対して型枠１５が上下動するものに代えて上型１に対して型枠１５が上下動するもので金型を形成してもよい。さらには上型１と下型１４との成形面の双方に多数の通孔９，９′および通水・通気手段６，６′を設ける必要はなく、上型１または下型１４の何れか一方の成形面に通孔と通水・通気手段とを設けるものであっても本発明の範囲である。
【００３７】
なお上記実施例においては上型１と下型１４との加圧により真空吸引孔５，５に連通する通孔から搾水する場合を説明したが、必ずしも通孔９，９′は搾水することに使用するのに限らず、加圧成形後にセメントモルタル成形品Ａを吸着し、搬送する場合に使用することもできる。
【００３８】
【発明の効果】
以上のように本発明の請求項１では、一方が他方に対して対向して移動可能に設けた上型および下型と、該上型または下型の何れかの外周に摺動可能に設けた型枠と、で囲まれた原料の成形空間部を有する金型が設けられ、前記上型または下型の成形面の少なくとも一方に多数の通孔が設けられ、かつ、前記通孔が吸引手段に接続されたセメントモルタル成形品の成形装置において、前記通孔を臨む上型または下型の成形面の全面に前記通孔を覆う脱水布と金網とを重合した通水・通気手段が設けられ、原料の加圧時に前記成形空間部の内圧力を検知する検知手段が設けられ、前記通孔を通じて前記吸引手段により吸引されて前記成形空間部内の内圧力が大気圧に近いか、または、低真空になっている搾水当初では、前記金型内の原料を大気圧により加圧し、そして、前記原料に対する搾水が進行して前記成形空間部の内圧力が高真空の所定圧になるのを前記検知手段が検知すると、該検知手段からの信号により、前記金型内の原料に対する加圧力を増強して前記大気圧より高くするように、制御しながら加圧成形するのと、また、請求項２では、上型または下型の一方を他方に移動し、その後、前記上型または下型の何れかの外周に設けた型枠を摺動させて原料を金型の成形空間部内に投入することによりセメントモルタル成形品を加圧成形する方法において、原料の加圧時に、前記上型または前記下型の成形面の少なくとも一方に設けた多数の通孔を臨む前記上型または前記下型の成形面の全面に前記通孔を覆う脱水布と金網とを重合した通水・通気手段を介して吸引手段により前記成形空間部内を吸引しながら、前記成形空間部内の内圧力が大気圧に近いか、または、低真空になっている搾水当初では、前記金型内の原料を大気圧により加圧し、そして、前記原料に対する搾水が進行して前記成形空間部の内圧力が高真空の所定圧になるのを検知手段が検知すると、前記検知手段からの信号により、前記金型内の原料に対する加圧力を増強して前記大気圧より高くするように、制御しながらセメントモルタル成型品を加圧成形するので、原料に対する搾水の進行状況に伴って原料に対する上型と下型とによる加圧成形力を大気圧に近いか、または低真空圧から高真空圧へと、高低制御して全体的に搾水時間や脱気時間を制御できるため、経済的で効率的な加圧成形を行うことができる。また、加圧成形後は吸引手段の吸着により金型の前記成形面にセメントモルタル成形品を吸着して加圧成形位置から運搬を行うことができ、さらには原料の加圧成形後には通水・通気手段を介して前記通孔から圧縮気体をセメントモル成形品に吹き出すことによりセメントモルタル成形品の離型を容易かつ迅速に行うことができ、セメントモルタル成形品を金型への原料投入から、搾水、吸引、加圧成形、成形後の運搬、離型等の各工程を連続して一貫して効率的に成型することができる。
【００３９】
またセメントモルタル成形品の離型が容易且つ確実に行なえるとともに内部に空気が残留せずに綺麗な仕上がり面にて構造堅牢なセメントモルタル成形品が形成され、製品の歩留りは良くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す断面図である。
【図２】同じくセメントモルタル成形品を移送する場合の断面図である。
【図３】同じくセメントモルタル成形品を受台上に載置した状態を示す断面図である。
【図４】従来のセメントモルタル成形品の成形装置の一例を示す断面図である。
【図５】同じく表面に凹凸部を有するセメントモルタル成形品を成形する場合の一例を示す説明的な断面図である。
【符号の説明】
１ 上型
１ａ 成形面
２ シリンダ
３ ピストン
５ 真空吸引孔
５′ 真空吸引孔
６ 通水・通気手段
６′ 通水・通気手段
９ 通孔
９′ 通孔
１４ 下型
１５ 型枠
１８ 成形空間部
Ａ セメントモルタル成形品
Ｇ 原料
Ｐ1 真空ポンプ
Ｐ2 真空ポンプ
Claims (2)
- 一方が他方に対して対向して移動可能に設けた上型および下型と、該上型または下型の何れかの外周に摺動可能に設けた型枠と、で囲まれた原料の成形空間部を有する金型が設けられ、前記上型または下型の成形面の少なくとも一方に多数の通孔が設けられ、かつ、前記通孔が吸引手段に接続されたセメントモルタル成形品の成形装置において、
（イ）前記通孔を臨む上型または下型の成形面の全面に前記通孔を覆う脱水布と金網とを重合した通水・通気手段が設けられ、
（ロ）原料の加圧時に前記成形空間部の内圧力を検知する検知手段が設けられ、
（ハ）前記通孔を通じて前記吸引手段により吸引されて前記成形空間部内の内圧力が大気圧に近いか、または、低真空になっている搾水当初では、前記金型内の原料を大気圧により加圧し、そして、
（ニ）前記原料に対する搾水が進行して前記成形空間部の内圧力が高真空の所定圧になるのを前記検知手段が検知すると、該検知手段からの信号により、前記金型内の原料に対する加圧力を増強して前記大気圧より高くするように、制御しながら加圧成形する
ことを特徴とするセメントモルタル成形品の成形装置。 - 上型または下型の一方を他方に移動し、その後、前記上型または下型の何れかの外周に設けた型枠を摺動させて原料を金型の成形空間部内に投入することによりセメントモルタル成形品を加圧成形する方法において、
（ａ）原料の加圧時に、前記上型または前記下型の成形面の少なくとも一方に設けた多数の通孔を臨む前記上型または前記下型の成形面の全面に前記通孔を覆う脱水布と金網とを重合した通水・通気手段を介して吸引手段により前記成形空間部内を吸引しながら、前記成形空間部内の内圧力が大気圧に近いか、または、低真空になっている搾水当初では、前記金型内の原料を大気圧により加圧し、そして、
（ｂ）前記原料に対する搾水が進行して前記成形空間部の内圧力が高真空の所定圧になるのを検知手段が検知すると、前記検知手段からの信号により、前記金型内の原料に対する加圧力を増強して前記大気圧より高くするように、制御しながらセメントモルタル成型品を加圧成形する、
ことを特徴とするセメントモルタル成形品の成形方法。
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