(57)【要約】【課題】坏土組織の螺旋状の配向を抑制し、ほぼ真っ直ぐな配向となった坏土を口金から円筒状に押し出すことができる押出成形機を提供すること。【解決手段】円筒状の混練室１２に設けられた、羽根１５を備えたスクリュー１４と、スクリュー１４に接続された中玉軸１６と、中玉軸１６に貫通させられた中玉１８と、口金２０と、坏土を円筒状に押し出すための押出口２６とを有する押出成形機１０であって、中玉１８と口金２０とを固定して中玉１８を回転不能にするための固定部材２８と、中玉の後部２２の表面に放射状に設けられた複数の矯正板３６とを備え、矯正板３６が混練室１２の内周面４２付近を欠落したものとした。【選択図】 図１
0003145290.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
円筒状の混練室に設けられた、羽根を備えたスクリューと、前記スクリューの先端に接続された中玉軸と、前記中玉軸に貫通させられた中玉と、口金と、坏土を円筒状に押し出すための押出口とを有する押出成形機であって、
前記中玉の一部と前記口金の一部とを固定して前記中玉を回転不能にするための固定部材と、
軸心に対して前記中玉の後部表面に放射状に設けられた複数の矯正板とを備えるとともに、
前記矯正板が前記混練室の内周面付近を欠落したものであることを特徴とする押出成形機。
【請求項２】
前記矯正板が軸心に向かって前記混練室の内周面より５〜４０ｍｍ欠落したものであることを特徴とする請求項１記載の押出成形機。
【請求項３】
前記矯正板が前記スクリューの羽根の巻き方向と逆方向の向きに配置されたことを特徴とする請求項１又は２記載の押出成形機。
【請求項４】
前記矯正板と前記矯正板の一部が固着された筒体とを有する矯正部材が、前記中玉の後端に着脱自在に設けられたことを特徴とする請求項１、２、又は３記載の押出成形機。
【請求項５】
前記固定部材が坏土を長手方向に切断するためのカッターを有することを特徴とする請求項１、２、３、又は４記載の押出成形機。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、瓦やタイルなどの窯業製品の原料となる坏土の押出成形機に関する。
【背景技術】
【０００２】
この技術分野の従来の装置としては、スクリューを備えるとともに、中玉支持軸と中玉と口金とを有する坏土を押し出すための真空土練機であって、スクリュー軸と中玉支持軸の接合部に中玉軸受ケースが設けられ、この中玉軸受ケースの内部に、剛性が絶縁されるスラストベアリング入りの中玉軸受を設け、中玉軸と中玉が坏土の流れに従って柔軟に動作するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特許第２９９８０７２号公報（第５頁、第１図）
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の装置では、スクリューの回転によって押し出されてくる坏土が、中玉軸受ケースの部分で一部が渦流状態となり、そこで坏土を構成する組織の配向が散乱し、その後、口金の部分で再び配向され、坏土組織が全体的に螺旋状の配向となって押し出されることから、螺旋状に同一方向の組織配向となった筒状の坏土を得ることができた。
【０００５】
このため、後の工程にて、押し出された円筒状の坏土を切開し、平板状のものとし、螺旋状の配向に対して反対方向である溝を備えたロールプレスによって圧廷することにより、螺旋状の配向を、ほぼ真っ直ぐな配向へと矯正することが容易となり、さらに後の工程となる乾燥及び焼成時においても、同一方向の組織配向となっていないことを起因とする歪みやキレなどの発生を抑制することができた。
【０００６】
しかし、従来の装置では、坏土が口金から押し出される際に、坏土組織は同一方向であるものの、全体的に螺旋状の配向にとどまり、ほぼ真っ直ぐな配向になるようには施されていなかった。
このため、坏土組織をほぼ真っ直ぐな配向に施すことについては、専ら、螺旋状の配向に対して反対方向である溝を備えたロールプレスに依存することとなり、製品の製造工程が複雑になるという問題があった。
【０００７】
本考案は、坏土組織の螺旋状の配向を抑制し、ほぼ真っ直ぐな配向となった坏土を口金から円筒状に押し出すことができる押出成形機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１記載の考案は、円筒状の混練室に設けられた、羽根を備えたスクリューと、前記スクリューの先端に接続された中玉軸と、前記中玉軸に貫通させられた中玉と、口金と、坏土を円筒状に押し出すための押出口とを有する押出成形機であって、前記中玉の一部と前記口金の一部とを固定して前記中玉を回転不能にするための固定部材と、軸心に対して前記中玉の後部表面に放射状に設けられた複数の矯正板とを備えるとともに、前記矯正板が前記混練室の内周面付近を欠落したものであることを特徴とするものである。
【０００９】
通常、中玉軸辺りにおいて、スクリューによって押し出される混練室の内周面付近の坏土は、内周面との接触によって摩擦抵抗を受けながら押出口に向かっていく。
一方、それ以外の箇所である中玉軸から内周面付近手前までの坏土は、若干ながら中玉軸との接触があるものの、ほとんど摩擦抵抗を受けることなく、強い圧力にて速い速度で押出口に向かっていく。
したがって、混練室の内周面付近の坏土の圧力は、中玉軸から内周面付近手前までの箇所の坏土の圧力と比べて弱いものとなり、遅い速度で押出口に向かっていくこととなる。
【００１０】
さらに、中玉辺りにおいて、スクリューによって押し出される中玉軸から内周面付近手前までの坏土は、中玉の後部にて、中玉の後部表面及び、中玉の後部表面に放射状に設けられた複数の矯正板との接触によって、摩擦抵抗を受けて圧力と速度とが低下するとともに、坏土が複数の矯正板間を強制的に通過させられることによって、スクリューの回転運動によって生じる坏土組織の螺旋状の配向が、ほぼ真っ直ぐな配向へと矯正されながら押出口に向かっていくこととなる。
【００１１】
一方、中玉の後部辺りにおいて、スクリューによって押し出される混練室の内周面付近の坏土は、中玉の後部や矯正板との接触による摩擦抵抗を受けることがないことから、内周面との接触による摩擦抵抗のみを受けながら遅い速度で押出口に向かっていく。
なお、混練室の内周面付近の坏土が矯正板との接触による摩擦抵抗を受けることがないのは、あえて矯正板が内周面付近を欠落したものであることによるものである。
【００１２】
混練室の内周面付近の坏土は、スクリューの回転運動によってその組織が螺旋状の配向となっているものの、中玉の前部辺りにおいて、ほぼ真っ直ぐな配向となった中玉軸から内周面付近手前までの坏土と接触して圧力を受けることにより、ほぼ真っ直ぐな配向へと矯正されながら押出口に向かっていく。
【００１３】
この時、中玉の表面に沿って軸心から外周方向へと押し出されてくる、中玉軸から内周面付近手前までの坏土の速度は、混練室の内周面付近の坏土の速度とほぼ同じものとなっているため、速度差によって生じる坏土組織の歪みが抑制されることとなる。
【００１４】
さらに、この時、中玉軸から内周面付近手前までの坏土の速度は、混練室の内周面付近の坏土の速度とほぼ同じものとなっているものの、中玉軸から内周面付近手前までの坏土の量は、混練室の内周面付近の坏土の量に比べて多量であることから、混練室の内周面付近の坏土組織の螺旋状の配向が、中玉軸から内周面付近手前までの坏土組織のほぼ真っ直ぐな配向と衝突して圧力を受けることにより、ほぼ真っ直ぐな配向へと矯正されることとなる。
【００１５】
さらに、押出口辺りにおいて、中玉が固定部材によって回転不能に備えられているため、坏土組織のほぼ真っ直ぐな配向となった坏土は、中玉の回転運動によって誘発される螺旋状の配向へと戻されることなく、そのままの状態にて円筒状に押し出されることとなる。
【００１６】
請求項２記載の考案は、請求項１記載の押出成形機であって、前記矯正板が軸心に向かって前記混練室の内周面より５〜４０ｍｍ欠落したものであることを特徴とするものである。
【００１７】
請求項３記載の考案は、請求項１又は２記載の押出成形機であって、前記矯正板が前記スクリューの羽根の巻き方向と逆方向の向きに配置されたことを特徴とするものである。
したがって、スクリューの回転運動によって生じる坏土組織の螺旋状の配向と矯正板とが、互いにほぼ直角に衝突することとなり、これにより、螺旋状の配向が崩壊し、逆の配向へとは変わらないまでも、坏土はほぼ真っ直ぐな配向へと矯正されながら押出口に向かっていく。
【００１８】
請求項４記載の考案は、請求項１、２、又は３記載の押出成形機であって、前記矯正板と前記矯正板の一部が固着された筒体とを有する矯正部材が、前記中玉の後端に着脱自在に設けられたことを特徴とするものである。
したがって、前記中玉の後部表面に対して、放射状に設けられた複数枚の矯正板が着脱自在となる。
【００１９】
請求項５記載の考案は、請求項１、２、３、又は４記載の押出成形機であって、前記固定部材が坏土を長手方向に切断するためのカッターを有することを特徴とするものである。
したがって、スクリューによって口金から押し出される円筒状の坏土は、連続的に、固定部材に備えられたカッターにて長手方向に切断される。
【考案の効果】
【００２０】
請求項１記載の押出成形機は、スクリューによって押し出される際に発生する混練室の内周面付近の坏土と、それ以外の箇所である中玉軸から内周面付近手前までの坏土との速度差によって生じる坏土組織の歪みを抑制することができるとともに、スクリューの回転運動によって生じる坏土組織の螺旋状の配向を抑制してほぼ真っ直ぐな配向へと矯正して、円筒状の坏土を押出口から押し出すことができる。
【００２１】
請求項２記載の押出成形機は、請求項１記載の押出成形機が奏する効果と同様な効果を奏することができる。
【００２２】
請求項３記載の押出成形機は、請求項１又は２記載の押出成形機が奏する効果に加えて、スクリューの回転運動によって生じる坏土組織の螺旋状の配向が、例え強固なものであったとしても、強制的にこれらの配向をほぼ真っ直ぐな配向へと矯正して、円筒状の坏土を押出口から押し出すことができる。
【００２３】
請求項４記載の押出成形機は、請求項１、２、又は３記載の押出成形機が奏する効果に加えて、矯正板が摩耗や変形などによって修理が必要となった際にも、矯正部材のみを交換することにより、容易に修理を行うことができる。
さらに、異なった向きの矯正板を備えたものに容易に変更することができる。
【００２４】
請求項５記載の押出成形機は、請求項１、２、３、又は４記載の押出成形機が奏する効果に加えて、押し出しと同時に、連続的に坏土を長手方向に切断することができるため、別途、切断装置をわざわざ備えることなく、押し出した円筒状の坏土を板状に成形し易くすることができる。
【考案を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本考案の実施の形態を図面に基づき説明する。
本考案の押出成形機１０は、各種窯業製品の原料となる坏土を円筒状に押出成形するためのものである。
【００２６】
押出成形機１０は、円筒状の混練室１２に設けられた、羽根１５を備えたスクリュー１４と、スクリュー１４の先端に接続された中玉軸１６と、中玉軸１６に貫通させられるとともに先端に備えられた中玉１８と、口金２０とが備えられたものである（図１参照）。
なお、スクリュー１４は回転自在となるように、図示しない駆動用モーターに接続されている。
【００２７】
中玉１８の軸方向中心部には、中玉軸１６が中玉１８内を貫通して回転自在となるように、ベアリング２１を備えた貫通孔２３が設けられている。
中玉１８の形状は、中玉軸１６側である後部２２が円錐状に設けられるとともに、口金２０側である前部２４が円柱状に設けられたものである。
【００２８】
なお、中玉１８の形状はこれに限定されるものではなく、後部２２がテーパー状に設けられた多面体からなるものであり、前部２４が近似円柱状に設けられた多面体からなるものであっても良い。
中玉１８と口金２０との輪状の間隙は、坏土を円筒状に押し出すための押出口２６となっている。
【００２９】
押出口２６を垂直方向に跨ぐように、中玉１８と口金２０との間には、中玉１８の上方の一部と口金２０の上方の一部とを一緒に固定して、中玉１８を回転不能にするための固定部材２８が備えられている（図２参照）。
固定部材２８は、中玉１８側に固定された中玉側部材３０と、中玉側部材３０の真上に配置された、口金２０側に固定された口金側部材３２と、一つの薄板状の金属製刃体であるカッター３４とを有するものである。
【００３０】
中玉側部材３０は、一対のＬ形鋼材からなるものであり、カッター３４の下端を両面から挟んで固定するためのものである。
口金側部材３２は、一対のＬ形鋼材からなるものであり、カッター３４の上端を両面から挟んで固定するためのものである。
カッター３４は、円筒状に押し出される坏土の一部を長手方向に連続的に切断するためのものである。
【００３１】
なお、中玉側部材３０と口金側部材３２とは、それぞれ一対のＬ形鋼材からなるものに限定されず、カッター３４を固定できる構造のものであればどのようなものであっても構わない。
また、カッター３４は薄板状の金属製刃体に限定されず、ピアノ線やその他の材質からなる刃体であっても構わないほか、その数も限定されない。
【００３２】
また、固定部材２８は、単に、中玉１８の上方の一部と口金２０の上方の一部とを接続した剛性のある線形部材のみからなるものであっても良い。
その場合にも、中玉１８を回転不能にすることができるとともに、カッター３４を有する場合と比べて切断面がいびつとなるものの、坏土の一部を長手方向に連続的に切断することができる。
【００３３】
中玉１８の後端には、矯正部材４０が着脱自在に設けられている。
矯正部材４０は、軸心に対して放射状に設けられた８枚の矯正板３６と、これら矯正板３６の後端が固着された筒体３８とを有するものである（図１、３参照）。
矯正部材４０を中玉１８の後端に装着した際には、軸心に対して矯正板３６が中玉１８の後部２２の表面に放射状に備えられた状態となる。
【００３４】
さらに、８枚の矯正板３６のすべては、矯正部材４０を中玉１８の後端に装着した際には、混練室１２の内周面４２付近が欠落したものとなるように設けられている。
なお、矯正板３６の枚数はこれに限定されるものではない。
【００３５】
また、内周面４２付近の欠落は、スクリュー１４の回転によって押し出された坏土のうち、内周面４２との接触によって摩擦抵抗を受ける範囲とほぼ同じである、軸心に向かって内周面４２より５〜４０ｍｍの範囲とすることが望ましい。
【００３６】
また、矯正板３６は、矯正部材４０を介して備えるのではなく、中玉１８の後部２２の表面に放射状に直接備えるものとしても良い。
さらに、矯正板３６は、スクリュー１４の羽根１５の巻き方向と逆方向の向きに複数配置されたものとしても良い（図４参照）。
【００３７】
次に、本考案の押出成形機１０の作用を図面に基づき説明する。
まず、中玉軸１６辺りにおいて、スクリュー１４の回転によって押し出された混練室１２の内周面４２付近の坏土は、内周面４２との接触によって摩擦抵抗を受けながら押出口２６に向かって流れていく。
なお、ここでいう内周面４２付近の坏土とは、軸心に向かって内周面４２より５〜４０ｍｍの範囲のものをいう。
【００３８】
この坏土の流れａは、内周面４２付近以外の箇所である中玉軸１６から内周面４２付近手前までの、スクリュー１４の回転によって押し出された坏土の流れｂに比べて圧力が弱いことから、坏土の流れｂに比べて遅い速度で押出口２６に向かっていく（図５参照）。
坏土の流れｂは、若干ながらも中玉軸１６との接触があるものの、ほとんど摩擦抵抗を受けることがないため、スクリュー１４の回転による強い圧力にて押出口２６に向かって流れていく。
【００３９】
そして、坏土の流れｂは、中玉１８辺りにおいて、中玉１８の後部２２の表面と、中玉１８の後部２２の表面に放射状に設けられた８枚の矯正板３６との接触によって、摩擦抵抗を受け、圧力と速度とが低下した坏土の流れｃとなる。
坏土の流れｃは、８枚の矯正板３６間を強制的に通過させられることによって、スクリュー１４の回転運動によって生じる坏土組織の螺旋状の配向が、ほぼ真っ直ぐな配向へと矯正されながら、押出口２６に向かって中玉１８の表面上を流れていく。
【００４０】
なお、スクリュー１４の回転運動によって生じる坏土組織の螺旋状の配向が強固なものである場合には、矯正板３６をスクリュー１４の羽根１５の巻き方向と逆方向の向きとなるように複数備えることにより（図４参照）、坏土組織の螺旋状の配向と矯正板とが、互いにほぼ直角に衝突することとなり、これにより、螺旋状の配向が崩壊し、逆の配向へとは変わらないまでも、坏土はほぼ真っ直ぐな配向へと矯正されながら押出口に向かっていくこととなる。
【００４１】
一方、坏土の流れａは、中玉１８の後部２２辺りにおいても、中玉１８の後部２２や矯正板３６との接触による摩擦抵抗を受けることがないため、内周面４２との接触による摩擦抵抗のみを受けながら、中玉軸１６辺りの速度とほとんど変化することなく、遅い速度で押出口２６に向かっていく。
【００４２】
なお、坏土の流れａが矯正板３６との接触による摩擦抵抗を受けることがないのは、あえて矯正板３６が内周面４２付近を欠落したものとなっていることによるものである。
そして、坏土の流れａは、スクリュー１４の回転運動によって、その組織が螺旋状の配向となっているものの、中玉１８の前部２４辺りにおいて、ほぼ真っ直ぐな配向となった坏土の流れｃと衝突して圧力を受けることにより、ほぼ真っ直ぐな配向へと矯正されながら押出口２６に向かっていく、坏土の流れｄとなる。
【００４３】
この時、中玉１８の表面に沿って軸心から外周方向へと押し出されてくる坏土の流れｃの速度は、坏土の流れｄの速度とほぼ同じものとなっているため、速度差によって生じる坏土組織の歪みが抑制されることとなる。
【００４４】
さらに、この時、坏土の流れｃの速度は、坏土の流れｄの速度とほぼ同じものとなっているものの、坏土の流れｃの量は、坏土の流れｄの量に比べて多量であることから、坏土組織が螺旋状の配向となっている坏土の流れｄが、坏土組織がほぼ真っ直ぐな配向となっている坏土の流れｃと衝突して圧力を受けることにより、ほぼ真っ直ぐな配向へと矯正されることとなる。
【００４５】
そして、押出口２６辺りにおいては、中玉１８内において中玉軸１６は回転するものの、固定部材２８によって中玉１８が回転不能に備えられているため、坏土組織のほぼ真っ直ぐな配向となった坏土は、中玉１８の回転運動によって誘発される螺旋状の配向へと戻されることがないため、そのままの状態で押出口２６から円筒状に押し出される。
さらに、円筒状に押し出された坏土は、固定部材２８のカッター３４によって、連続的に長手方向に切断された後、板状に成形され、乾燥工程及び焼成工程を経て製品となる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本考案の押出成形機の部分断面図である。
【図２】本考案の押出成形機の部分正面図である。
【図３】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図４】本考案の別の押出成形機の部分断面図である。
【図５】本考案の押出成形機による坏土の流れの説明図である。
【符号の説明】
【００４７】
１０  押出成形機
１２  混練室
１４  スクリュー
１５  羽根
１６  中玉軸
１８  中玉
２０  口金
２１  ベアリング
２２  中玉の後部
２３  貫通孔
２４  中玉の前部
２６  押出口
２８  固定部材
３０  中玉側部材
３２  口金側部材
３４  カッター
３６  矯正板
３８  筒体
４０  矯正部材
４２  内周面
ａ  坏土の流れ
ｂ  坏土の流れ
ｃ  坏土の流れ
ｄ  坏土の流れ
【図１】
0003145290.tif 000003
【図２】
0003145290.tif 000004
【図３】
0003145290.tif 000005
【図４】
0003145290.tif 000006
【図５】
0003145290.tif 000007