(57)【要約】【課題】モルタル管を比較的小さい設備面積で消費動力の小さい押出成形装置で製作すること。【解決手段】押出成形機１の押出ヘッド１１に、開孔６を有する外型７と、該開孔内に設けられ且つ該開孔に沿った外形を有する中芯型８で構成された環状のモルタル押出口４を設け、該中芯型に、該モルタル押出口の前方へ延びて該モルタル押出口から押し出されたモルタル管５の管内を支持する支持管９を連設し、該支持管の周面１０に空気孔１２を設けてこれより噴出する空気により該押し出されたモルタル管の内面と該周面を遊離させた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
押出成形機の押出ヘッドに、開孔を有する外型と、該開孔内に設けられ且つ該開孔に沿った外形を有する中芯型で構成された環状のモルタル押出口を設け、該中芯型に、該モルタル押出口の前方へ延びて該モルタル押出口から押し出されたモルタル管の管内を支持する支持管を連設し、該支持管の周面に空気孔を設けてこれより噴出する空気により該押し出されたモルタル管の内面と該周面を遊離させたことを特徴とするモルタル管押出成形装置。
【請求項２】
上記中芯型から上記支持管内を介して上記空気孔へ連なる空気通路を形成したことを特徴とする請求項１に記載のモルタル管押出成形装置。
【請求項３】
上記支持管の周面に上記空気孔から噴出した空気を誘導する凹溝を形成したことを特徴とする請求項１に記載のモルタル管押出成形装置。
【請求項４】
上記支持管の前方に、該支持管を越えて押し出されたモルタル管の管内を支える軸状の受取装置と、該モルタル管を適当な長さに切断する切断装置とを設けたことを特徴とする請求項１に記載のモルタル管押出成形装置。
【請求項５】
押出成形機の押出ヘッドに、開孔を有する外型と、該開孔内に設けられ且つ該開孔に沿った外形を有する中芯型で構成された環状のモルタル押出口を設け、該中芯型に、該モルタル押出口の前方へ延びて該モルタル押出口から押し出されたモルタル管の管内を支持する支持管を連設し、該支持管の周面に空気孔を設けてこれより噴出する空気により該押し出されたモルタル管の内面を該周面から遊離させながら該モルタル管を押し出すことを特徴とするモルタル管押出成形方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、耐火二層管の外管や通気管・通水管などの土木建築資材として使用されるモルタル管の押出成形装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば耐火二層管の外管に使用されるモルタル管は、シート状に成形した生のモルタル（グリーンシート）を丸軸に巻きつけ、モルタルが適当に硬化したら該丸軸を引き抜いて製作している（例えば特許文献１参照）。このモルタル管を硬質塩化ビニール管の外周に嵌めると、火に弱い塩化ビニール管をモルタル管で保護した耐火二層管が構成され、この耐火二層管を排水などの配管に使用することで火災の被害が塩化ビニール管を伝って拡大する不都合を防止することができる。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−７１０５４号（第２頁、図２）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記の巻きつけ式の製造方法では、グリーンシートを作るための抄紙機のような平面積の大きい搬送部を備えた装置を設備しなければならず、丸軸にグリーンシートを巻きつける装置、丸軸をモルタル管から引き抜く装置も併設しなければならない。従って設備面積が大きくなり、可動部分も多いため、動力消費が大きく、メンテナンスも容易でないという不都合があった。
【０００５】
一方、市販の一般的な押出成形機によりモルタル管を製作することを試みたが、押出口から管状に押し出されたモルタルは歪を生じて変形し、比較的重量もあるためきれいな直管状のモルタル管を製作することは困難であった。また、押出口の前方に支持管を設けて押し出された管状のモルタルを筒内から支えて安定させることでその変形を阻止しようとしたが、押し出される管状のモルタルと支持管との摩擦で皺を生じ、この方法もモルタル管の製作には不適当であった。更に、押出成形機に丸軸の型を貫通させ、その周囲にモルタルを一様な厚さで成形することも試みたが、この場合はモルタルの養生が進むとモルタルが収縮し、型と密着して脱型が困難になり、無理に脱型するとモルタルが破損する欠点が見られた。
【０００６】
本発明は、モルタル管を比較的小さい設備面積で消費動力の小さい押出成形装置で製作することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明では、押出成形機の押出ヘッドに、開孔を有する外型と該開孔内に設けられ且つ該開孔に沿った外形を有する中芯型で構成された環状のモルタル押出口を設け、該中芯型に、該モルタル押出口の前方へ延びて該モルタル押出口から押し出されたモルタル管の管内を支持する支持管を連設し、該支持管の周面に空気孔を設けてこれより噴出する空気により該押し出されたモルタル管の内面と該周面を遊離させた。空気は、該中芯型から該支持管内を介して該空気孔へ連なる空気通路から噴出させるようにし、該支持管の周面に該空気孔から噴出した空気を誘導する凹溝を形成することにより、順調な空気の流れを生じさせ、押し出されたモルタルが空気の滞留によって膨張変形しないようにした。該支持管の前方に、該支持管を越えて押し出されたモルタル管の管内を支える軸状の受取装置と、該モルタル管を適当な長さに切断する切断装置とを設けることで、モルタル管の連続した押出成形が行える。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図面に基づき本発明の実施の形態を円形断面のモルタル管を押出成形する場合について説明すると、図１および図２において、符号１はホッパー型のモルタル充填口２と押出スクリュー３を備えた押出成形機を示し、該押出スクリュー３の回転により押出成形機１の押出ヘッド１１のモルタル押出口４から未硬化のモルタル管５が押し出される。該押出成形機１の要部の詳細は図３および図４に示す如くであり、モルタル押出口４を、円形孔６を有する外型７と該円形孔６内に設けた円形の中芯型８とで環状に構成した。
【０００９】
以上の構成では、押し出された生のモルタル管５が歪むので、該中芯型８に、該モルタル押出口４の前方へ延びて該モルタル押出口４から押し出されたモルタル管５の管内を支持する金属製の支持管９を連設し、さらに、該モルタル管５が押し出されて該支持管９に沿って移動する際、該支持管９の周面１０との間に摩擦が生じて該モルタル管５が変形することを防止するため、該支持管９の周面に空気孔１２を設け、該空気孔１２から噴出する空気により該モルタル管５の内面と該周面１０が遊離するようにした。
【００１０】
図示の例では、該モルタル押出口４の向きを水平より約８度下方へ傾け、これにより成形されたモルタル管５の引き取り力がモルタル管５の自重により増大されるようにし、更に、該空気孔１２を支持管９の内外に貫けるように形成すると共に該支持管９の先端部を閉じ板１３で閉鎖し、該空気孔１２へ空気を供給するため、エアポンプなどの空気圧源１６からモルタル押出口４を構成する外型７と、該外型７を中芯型８に連結する中芯ステイ１４、中芯型８、および支持管９の管内１５を介して該空気孔１２へと連なる空気通路１７を形成した。２２は支持管９を中芯型８に連結するためのねじ部、２３はモルタル押出口４から押し出されるモルタルの量を制御する出没自在の制御ピンである。
【００１１】
該モルタル押出口４からモルタル管５を押し出す際に、該空気圧源１６から例えば０．１ＭＰａ程度の圧力空気を噴出すると、モルタル管５の内面と支持管９の周面１０との間に空気層が形成され、モルタル管５を浮遊状態にして押し出すことができ、その成形中に摩擦によりモルタル管５に歪が生じる不都合を解消できる。また、モルタル管内へ空気を噴出するので、空気が拡散せず少量の空気で比較的重量のあるモルタル管を浮遊させることができ、空気圧源の動力も少なくて済む。
【００１２】
該モルタル管５の内面が支持管９の周面１０と環状に密着した状態が生じると、空気孔１２から噴出する空気が溜まり、その圧力でモルタル管５が膨らみ、直管が得られなくなるので、該周面１０に支持管９の軸方向に延びる凹溝２１を形成し、空気の流れを該凹溝２１で外部へ誘導することでモルタル管５の変形を防止した。該凹溝２１の形状や配置は任意であり、図示の例では、支持管９の上方周面に２条形成した。また、図４に示すように、空気孔１２の出口側に面取り１８を設けてモルタル管５が円滑に空気孔１２上を通過できるようにした。
【００１３】
該支持管９の前方には、その長さを越えて押出成形されたモルタル管５の管内を支えて受け取ったのち養生設備へ搬送する図１、図２、図３および図５に示したような中空軸状の受取装置１９と、押し出されたモルタル管５の側方に位置してこれを適当な長さに切断するため回転式のカッターなどから成る切断装置２０を設け、該受取装置１９で受け取ったモルタル管５の長さが適当な長さになると、該切断装置２０をモルタル管５の押し出し速度に同期させて移動しながらモルタル管５をカットし、該受取装置１９が支持管９の前方から退去して養生設備へモルタル管５を運ぶ。
【００１４】
これを更に説明すると、中空軸状の受取装置１９は、図３および図５に明示したように、その一方の端部２５に該支持管９の先端部に形成した凹部２４と嵌合する突起部２６を備えた構成を有し、その多数本が図２に示すようなモルタル管押し出し位置の側方の棚２７に用意される。そして例えばチャック形式の把持装置２８が一本の該受取装置１９の端部２９を掴んで該支持管９の前方に軸線が一致した直列状態に位置させるとともに軸線方向へ移動させ、該突起部２６を凹部２４に嵌合させる。この状態になると、空気孔１２からの空気が該受取装置１９の周面とモルタル管５の内面との間を流れるため、モルタル管５は浮遊状態で受取装置１９の周囲を移動し、摩擦によるモルタル管５の変形が防止できる。
【００１５】
切断装置２０によるモルタル管５の切断は、図３および図５に示すように、支持管９の先端部付近で行われ、この切断が完了すると、受取装置１９の端部を掴む把持装置２８が軸線方向へ後退する。そして、該受取装置１９の両端に形成した軸孔３０、３０にピン３１を嵌着したのち、図２のように搬出棚３２に載せられ、養生工程へと運ばれる。続いて次の軸状の受取装置１９が支持管９の前方へ位置し、続いて押し出されるモルタル管５を受け取る。該受取装置１９の軸径は、支持管９の直径と同等以下に形成される。尚、必要な場合は、該受取装置１９にも空気孔と凹溝を形成し、その内部に圧力空気を供給して受け取ったモルタル管５を浮遊させるようにしてもよい。また、該受取装置１９の周面には油を塗布しておき、モルタル管５をその養生後に容易に脱型できるようにすることが好ましい。
【００１６】
図示の装置の具体的実施例を説明すると、押出成形機１のモルタル押出口４を斜め下方に８度傾けて設け、外型７の内径を１１２ｍｍ、中芯型８の外径を９８．５ｍｍ、支持管９の外径を９８．２ｍｍ、その長さを２０００ｍｍとした。空気孔１２は、直径１．５ｍｍ、支持管９の上方の円周方向に等間隔で７箇所、軸方向には５０ｍｍ間隔で合計２８０個形成した。また、支持管９の上面に幅５ｍｍ、深さ２ｍｍの凹溝２１を軸方向に形成した。モルタル充填口２には、セメント４５％、パルプ繊維４％、骨材４０％、軽量骨材１０％、水溶性セルロースエーテル１％、モルタル水比２８％の組成を有するモルタル原料を用意した。そして、空気圧源１６から０．１ＭＰａの圧縮空気を８００リットル／ｍｉｎ程度供給しながら押出成形を行った。支持管９の前方には、これと同径で長さ２０００ｍｍの周面を有する軸状の油を塗った受取装置１９を待機させた。
【００１７】
モルタル押出口４から外径１１２ｍｍ、内径９８．５ｍｍの直管状のモルタル管５が支持管９の周面に沿って浮遊状態で押し出され、そのまま円滑に受取装置１９に受け取ることができた。切断装置２０で長さ２０００ｍｍにモルタル管５をカットし、軸状の受取装置１９を挿通したまま養生設備へ搬入し、養生した。養生によりモルタル管５は収縮するが、受取装置１９とは適度に密着し、その養生終了後に受取装置１９を取り外したが、完成モルタル管を破損することなく簡単に脱型することができた。
【００１８】
以上の説明において、円形断面のモルタル管５について説明したが、四角形その他の断面形状のものを押出成形することが可能であり、この場合、支持管９や受取装置１９の形状もモルタル管５の孔形状に適合した形状に形成される。
【００１９】
【発明の効果】
以上のように、本発明によるときは、押出成形機の押出ヘッドに環状のモルタル押出口を設け、該押出口を構成する中芯型に、該モルタル押出口の前方へ延びてこれより押し出されたモルタル管の管内を支持する支持管を連設し、該支持管の周面に空気孔を設けてこれより噴出する空気により該押し出されたモルタル管の内面と該周面を遊離するようにしたので、重量のあるモルタル管を比較的設備面積が小さい押出成形機で製造することができ、従来の巻きつけ式の製造装置に比べて消費電力も格段に少なくなる等の効果が得られ、請求項２以下の構成とすることにより本発明の目的を一層適切に達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す全体側面図
【図２】図１の平面図
【図３】図１の要部の拡大断面図
【図４】図１の４−４線部分の拡大断面図
【図５】受取装置の作動状態の説明図
【符号の説明】
１  押出成形機、４  モルタル押出口、５  モルタル管、６  開孔、７  外型、８  中芯型、９  支持管、１０  周面、１１  押出ヘッド、１２  空気孔、１９受取装置、２０  切断装置、２１  凹溝、
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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