(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
雄型(12)及び雌型(13)を有し、原料供給装置(14)から前記雌型(13)に供給された水を含む土(31)を前記雄型(12)の頂面と前記雌型(13)の底面によりプレスして前記土よりなるブロック(32)を成形可能に構成されたプレス成形装置において、
前記雄型(12)の頂面に第１透水板(33)が設けられ、
前記第１透水板(33)を通過した水を収集する第１排水通路(36)が前記雄型(12)に形成され、
前記雌型(13)の底面に第２透水板(34)が設けられ、
前記第２透水板(34)を通過した水を収集する第２排水通路(37)が前記雌型(13)に形成され、
前記第１及び第２排水通路(36,37)に収集された水を吸引可能に構成された集水装置(38)が設けられ、
前記第１及び第２透水板(33,34)がパンチングプレート(33a,34a)、金網(33b,34b)、第１濾布(33c,34c)、スポンジ(33d,34d)及び第２濾布(33e,34e)をこの順序で積層することにより作られ、
前記パンチングプレート(33a,34a)が雄型(12)の頂面及び雌型(13)の底面にそれぞれ接触するように前記第１及び第２透水板(33,34)が前記雄型(12)の頂面及び前記雌型(13)の底面に配設された
ことを特徴とする含水土のプレス成形装置。
【請求項２】
集水装置(38)が、接続管(38c,38d)を介して第１及び第２排水通路(33,34)に接続された捕水タンク(38a)と、前記捕水タンク(38a)内のエアを吸引可能に構成されたブロア(38b)を有する請求項１記載の含水土のプレス成形装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水を含む土をプレスしてその土からなるブロックを成形可能なプレス成形装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、有益な土、例えば陶器等の焼き物に適した土が焼き物工場より遠く離れた場所で発見された場合、その陶器等を作成する都度その土が発見された場所に赴いてその土壌から土を採取することは困難であることから、その発見された土壌から予め所定量の土を採取して持ち帰って保存し、陶器等を作成する際にその保存していた土を使用することが行われる。
一方、有害な土、例えば有害物質により土壌が汚染された場合には、環境衛生上の観点からその土壌より有害な土を採取回収して、その回収された土を長期に渡り隔離保管する必要がある。
しかし、その土壌から採取された土は形状が定められておらず、その取り扱いが困難になるとともに、かさ密度が比較的高いため比較的大きな保存場所を必要とする不具合がある。この場合、その土をプレスして減容するとともに、その土をブロック化してその取り扱いを容易にし、そのブロックを整列保管することにより土の保管場所を縮小させることも考えられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、その土壌から採取された土は所定量の水を含有するため、雄型の頂面と雌型の底面によりプレス成形する通常のプレス成形装置では、プレス成形後のブロック内部に水が残存してブロック化できない場合が生じるとともに、内部に水が残存することにより土を十分に減容できない不具合がある。
また、プレス成形する土が有害なものである場合には、プレス成形後のブロック内部に水が残存すると、その水により保管容器が腐食して有害物が流出するおそれもあり、経済的観点からも可能な限り減容してその土の保管容積を極力小さくすることが求められる。
本発明の目的は、水を含む土を確実にブロック化するとともにその土を十分に減容することができる含水土のプレス成形装置を提供することにある。
本発明の別の目的は、土に含まれる水を捕集しつつ土をブロック化し得る含水土のプレス成形装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、図１に示すように、雄型１２及び雌型１３を有し、原料供給装置１４から雌型１３に供給された水を含む土３１を雄型１２の頂面と雌型１３の底面によりプレスして土よりなるブロック３２を成形可能に構成されたプレス成形装置の改良である。
その特徴ある構成は、雄型１２の頂面に第１透水板３３が設けられ、第１透水板３３を通過した水を収集する第１排水通路３６が雄型１２に形成され、雌型１３の底面に第２透水板３４が設けられ、第２透水板３４を通過した水を収集する第２排水通路３７が雌型１３に形成され、第１及び第２排水通路３６，３７に収集された水を吸引可能に構成された集水装置３８が設けられ、第１及び第２透水板３３，３４がパンチングプレート３３ａ，３４ａ、金網３３ｂ，３４ｂ、第１濾布３３ｃ，３４ｃ、スポンジ３３ｄ，３４ｄ及び第２濾布３３ｅ，３４ｅをこの順序で積層することにより作られ、パンチングプレート３３ａ，３４ａが雄型１２の頂面及び雌型１３の底面にそれぞれ接触するように第１及び第２透水板３３，３４が雄型１２の頂面及び雌型１３の底面に配設されたところにある。
この請求項１に係る含水土のプレス成形装置では、プレス圧力により土３１に含まれるエア及び水は、雄型１２の頂面及び雌型１３の底面に設けられた第１及び第２透水板３３，３４を通過し、第１及び第２排水通路３６，３７に排出された後集水装置３８により吸引される。
【０００５】
また請求項１に係る含水土のプレス成形装置では、プレス圧力に十分に対抗しうるパンチングプレート３３ａ，３４ａ及び金網３３ｂ，３４ｂをそれぞれ備えることにより、プレス工程の際にその透水板３３，３４が変形することを防止する。また、透水板３３，３４における第１濾布３３ｃ，３４ｃ及び第２濾紙はプレスの際に土３１が排水通路３６，３７に流出することを防止する。更に、第１濾布３３ｃ，３４ｃ及び第２濾紙に挟まれたスポンジ３３ｄ，３４ｄを備えるので、排水通路３６，３７に水が残存していても、プレス時に圧縮変形したスポンジ３３ｄ，３４ｄがプレス成形後に復元してその水を吸収するので、プレス成形後に排水通路３６，３７に残存する水が透水板３３，３４を通過してブロック３２に吸収されることを防止する。
【０００６】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明であって、図１に示すように、集水装置３８が、接続管３８ｃ，３８ｄを介して第１及び第２排水通路３３，３４に接続された捕水タンク３８ａと、捕水タンク３８ａ内のエアを吸引可能に構成されたブロア３８ｂを有する含水土のプレス成形装置である。
この請求項２に係る含水土のプレス成形装置では、プレスの際に捕水装置のブロア３８ｂを駆動することにより第１及び第２排水通路３６，３７に排出された水はその後接続管３８ｃ，３８ｄを介して捕水タンク３８ａに到達し、この捕水タンク３８ａに貯留される。
【０００７】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１に示すように、本発明の含水土のプレス成形装置１０はプレス機１１を有する。プレス機１１は雄型１２と雌型１３を有し、プレス成形する原料である土を雌型１３に供給する原料供給装置１４を備える。雄型１２及び雌型１３は基台１６に立設された支持柱１７に上下に所定の間隔を開けて設けられ、その雄型１２の上方にはその雄型１２を上下動させる第１油圧シリンダ１８が設けられ、その雌型１３の下方にはその雌型１３の内定面を上昇可能な第２油圧シリンダ１９が設けられる。また、基台１６にはその第１及び第２油圧シリンダ１９を駆動させる油圧ユニット２１が設けられる。
【０００８】
図１及び図２に示すように、雌型１３は、中央に第２油圧シリンダ１９のロッド１９ａが層通可能な孔２２ａが形成された下台板２２と、その下台板２２上に設けられた枠部材２３と、その枠部材２３に上下動可能に挿入され上面が雌型１３の底面を形成する移動部材２４とを有する。一対の支持柱１７には下台板２２が固定され、下台板２２の孔２２ａに挿通されたロッド１９ａの上端は移動部材２４に接続される。移動部材２４は厚板２４ａと上端板２４ｂを積層することにより作られる。第２油圧シリンダ１９はロッド１９ａを上方に突出させることにより移動部材２４上面が後述する水平台板２９の上面と面一になるまでその移動部材２４を上昇させ、ロッドを１９ａ没入させると移動部材２４を下降させるように構成される。一方、下台板２２の上には複数のボス２６が立設され、第２油圧シリンダ１９がロッド１９ａを没入させると移動部材２４の下面がボス２６の上端に当接し、下台板２２と移動部材２４との間に空間が形成されるように作られる。
【０００９】
雄型１２は、第１油圧シリンダ１８の下方に突出するロッド１８ａの下端に取付けられた上台板２７と、その上台板２７の下側に設けられた雄部材２８とを有する。雄部材２８は雄本体２８ａと下端板２８ｂを積層することにより作られ、この雄部材２８は雌型１３における枠部材２３に僅かな隙間を持って挿入可能に形成される。第１油圧シリンダ１８はロッド１８ａを下方に突出させることにより雄型１２全体を下昇させてその下部を枠部材２３に挿入させ、雌型１３における枠部材２３と移動部材２４により包囲される空間に供給された原料を雄型１２の下端頂面と雌型１３の底面によりプレス可能に構成され、ロッド１８ａを没入させると雄型１２の全体を上昇させて、雄型１２の下部を雌型１３における枠部材２３から引き抜いてその枠部材２３と離間させるように構成される。
【００１０】
雌型１３の枠部材２３上面には枠部材２３に連通する連通孔２９ａが形成された水平台板２９が水平方向に延びて設けられ、図１に示すように、原料供給装置１４はこの水平台板２９の一方の端部に設けられる。原料供給装置１４は上部に原料の取り入れ口が形成され下部に原料の取り出し口が形成されたホッパ１４ａと、このホッパ１４ａを水平台板２９上で摺動させ水平台板２９の連通孔２９ａ上方の第１位置と雌型１３から完全に離れた第２位置との間にホッパ１４ａを往復移動可能に構成された第３シリンダ１４ｂとを備える。
【００１１】
上述したプレス機１１が原料をプレス成形するまでの動作を図６に示す。まず、第１及び第２油圧シリンダ１８，１９のロッド１８ａ，１９ａをそれぞれ没入させた状態で、図の（ａ）に示すようにホッパ１４ａに第２位置で原料である土３１を供給して図の（ｂ）に示すように第３シリンダ１４ｂによりそのホッパ１４ａを第１位置に移動させる。第１位置におけるホッパ１４ａ内の土３１は水平台板２９の連通孔２９ａを介して雌型１３の枠部材２３により包囲される空間を落下して移動部材２４上面に達する。その後第３シリンダ１４ｂによりホッパ１４ａを第１位置から第２位置に移動させると、図の（ｃ）に示すように雌型１３に供給された土３１の上部はすり切られ、雌型１３には所定量の土３１が残存する。その状態で、油圧ユニット２１は第１油圧シリンダ１８を駆動してロッド１８ａを下方に突出させ、雄型１２の下部を枠部材２３に挿入させてその所定量の土３１を雄型１２の下端頂面と雌型１３の底面によりプレス成形する。
【００１２】
図７に原料をプレスしてブロック３２を成形した後のプレス機１１の動作を示す。プレスして土からなるブロック３２を成形した後、油圧ユニット２１は第１油圧シリンダ１８のロッド１８ａを没入させて図の（ａ）に示すように雄型１２を上昇させ、その後第２油圧シリンダ１９のロッド１９ａを突出させる。これにより雌型１３における移動部材２４はブロック３２とともに上昇し、図の（ｂ）に示すようにそのブロック３２をその下面が水平台板２９上面と面一になる位置で維持する。この状態で原料である土を再び供給したホッパ１４ａを第１位置に再び移動させる。すると第２位置から第１位置に移動するホッパ１４ａは図の（ｃ）に示すようにブロック３２を押し出して水平台板２９の他端側に移動させる。ホッパ１４ａが第１位置に達した状態で第２油圧シリンダ１９のロッド１９ａを没入させて移動部材２４を下降させると図の（ｄ）に示すようにホッパ１４ａに供給された土３１は雌型１３に再び供給される。その後ホッパ１４ａを第１位置から第２位置に移動させると図６の（ｃ）の状態に戻り、雌型１３に所定量の土を残存させることができ、再びその土を雄型１２の下端頂面と雌型１３の底面によりプレス成形する。このような動作を繰り返すことによりこのプレス機１１は土からなるブロック３２を連続的に成形可能に構成される。
【００１３】
図１に示すように、本発明の特徴ある構成は、雄型１２の頂面及び雌型１３の底面に第１及び第２透水板３３，３４が設けられ、第１及び第２透水板３３，３４を通過した水を収集する第１及び第２排水通路３６，３７が雄型１２及び雌型１３に形成され、その第１及び第２排水通路３６，３７で収集された水を吸引可能に構成された集水装置３８が設けられたところにある。この実施の形態における第１及び第２透水板３３，３４は、図３及び図５のそれぞれの拡大図に示すように、パンチングプレート３３ａ，３４ａ、金網３３ｂ，３４ｂ、第１濾布３３ｃ，３４ｃ、スポンジ３３ｄ，３４ｄ及び第２濾布３３ｅ，３４ｅをこの順序で積層したものである。パンチングプレート３３ａ，３４ａは直径が０．４３ｍｍの孔が１インチ角に２０個形成されたステンレスからなる多孔板であって、パンチングプレート３３ａ，３４ａが雄型１２の頂面及び雌型１３の底面に接触するように第１及び第２透水板３３，３４がその雄型１２の頂面及び雌型１３の底面に配設され、雄型１２の頂面及び雌型１３の底面の周囲に形成された取付用凹溝１２ａ，１３ａにその周囲がねじ止めされることによりその雄型１２の頂面及び雌型１３の底面に取付けられる。
【００１４】
図２〜図４に示すように、雄型１２に形成される第１排水通路３６は、雄型１２の頂面に幾重にも重なって同心状に形成された円弧状のものを含む複数本の凹溝３６ａと、その凹溝３６ａに連通し雄型１２の内部に形成された透水孔３６ｂにより形成される。図２及び図５に示すように、雌型１３に形成される第２排水通路３７は、雌型１３の底面を構成する移動部材２４の上面に雄型１２に形成された凹溝と同様に幾重にも重なって同心状に形成された円弧状のものを含む複数本の凹溝３７ａと、下台板２２と移動部材２４との間に空間とその凹溝３７ａを連通させる縦孔３７ｂにより形成される。
【００１５】
図１に戻って、集水装置３８は、捕水タンク３８ａと、この捕水タンク３８ａ内のエアを吸引可能に構成されたブロア３８ｂを有し、捕水タンク３８ａは第１及び第２接続管３８ｃ，３８ｄを介して第１及び第２排水通路３６，３７に接続される。具体的に、第１排水通路３６に接続される第１接続管３８ｃの一端は捕水タンク３８ａに接続され、他端は雄型１２の内部に形成された透水孔３６ｂに接続される。また、第２排水通路３７に接続される第２接続管３８ｄの一端は捕水タンク３８ａに接続され、他端は下台板２２と移動部材２４との間の空間に開口するようにその下台板２２に取付けられる。この捕水装置はブロア３８ｂにより捕水タンク３８ａを負圧にすることにより、第１及び第２透水板３３，３４を通過し第１及び第２排水通路３６，３７で収集された水をエアとともに吸引可能に構成される。
【００１６】
このように構成された含水土のプレス成形装置の動作を説明する。
原料供給装置１４から雌型１３に供給された水を含む土３１を雄型１２の頂面と雌型１３の底面によりプレス成形すると、そのプレス圧力により土３１の内部に存在するエア及び水は雄型１２の頂面及び雌型１３の底面に設けられた第１及び第２透水板３３，３４を通過し、第１及び第２排水通路３６，３７に排出される。このように本発明のプレス成形装置では、土３１に存在するエア及び水を排出しながらプレス成形するため、土を十分に減容することができるとともに、プレス成形後のブロック３２内部に水が残存することを防止して原料である土３１を確実にブロック３２にすることができる。
【００１７】
この実施の形態では雄型１２の頂面及び雌型１３の底面に排水流路を構成する凹溝３６ａ，３７ａを形成しているが、第１及び第２透水板３３，３４はプレス圧力に十分に対抗しうるパンチングプレート３３ａ，３４ａ及び金網３３ｂ，３４ｂをそれぞれ有するので、土３１をプレス成形する際にその透水板３３，３４が変形することは防止される。また、透水板３３，３４における第１濾布３３ｃ，３４ｃ及び第２濾紙３３ｅ，３４ｅはプレス成形する際に土３１が排水通路３６，３７に流出することを防止する。第１濾布３３ｃ，３４ｃ及び第２濾紙３３ｅ，３４ｅに挟まれたスポンジ３３ｄ，３４ｄは、プレス時に圧縮変形し、プレス成形後の雄型１２が上昇する際に復元して排水通路３６，３７に残存する水を吸収する。このため、雄型１２が上昇する際に排水通路３６，３７に残存する水が透水板３３，３４を通過してブロック３２に吸収されることは防止される。従って、高い減容率のブロック３２を得ることができる。
【００１８】
一方、第１及び第２透水板３３，３４を通過して第１及び第２排水通路３６，３７に排出された水は、プレス工程の際に捕水装置のブロア３８ｂを駆動することによりその第１及び第２排水通路３６，３７で収集され、その後第１及び第２接続管３８ｃ，３８ｄを介して捕水タンク３８ａに到達し、この捕水タンク３８ａに貯留される。このため、プレスの際に土に含有された水が雄型１２と雌型１３の僅かな隙間から漏出することはなく、その水が有害なものである場合であってもその水の外部放散を防止することができる。
【００１９】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、雄型の頂面に第１透水板を設けてこの第１透水板を通過した水を収集する第１排水通路を雄型に形成し、雌型の底面に第２透水板を設けてこの第２透水板を通過した水を収集する第２排水通路を雌型に形成し、それら第１及び第２排水通路で収集された水を吸引可能に構成された集水装置を設けたので、プレス圧力により土に含まれるエア及び水は第１及び第２透水板を通過して第１及び第２排水通路に排出される。この結果、土を十分に減容することができるとともに、プレス成形後のブロック体内部に水が残存することを防止して確実にブロック化することができる。
【００２０】
また、プレス圧力に十分に対抗しうるパンチングプレート及び金網を第１及び第２透水板がそれぞれ備えれば、プレス工程の際にそれらの透水板が変形することを防止することができ、第１及び第２透水板が濾布を備えればプレスの際に土が排水通路に流出することを防止することができる。また、第１及び第２透水板がスポンジを備えれば、プレス時に圧縮変形したスポンジがプレス成形後に復元して排水通路に残存する水を吸収するので、プレス成形後に水が透水板を通過してブロックに吸収されることを防止することもできる。
【００２１】
更に、集水装置が、第１及び第２排水通路に接続された捕水タンクと、その捕水タンク内のエアを吸引可能に構成されたブロアを備えれば、プレス工程の際に第１及び第２排水通路に排出された水を捕水タンクに貯留することができ、プレスの際に土に含有された水が雄型と雌型の僅かな隙間から漏出すことを防止するとともに、その水の外部放散を有効に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のプレス成形装置の構成を示す正面図。
【図２】その雄型及び雌型の構成を示す拡大縦断面図。
【図３】図２のＡ部拡大断面図。
【図４】図２のＢ−Ｂ線断面図。
【図５】図２のＣ部拡大断面図。
【図６】その装置により原料をプレス成形する動作を示す図。
【図７】その装置のプレス成形後の動作を示す図。
【符号の説明】
１０  含水土のプレス成形装置
１２  雄型
１３  雌型
１４  原料供給装置
３１  土
３２  ブロック
３３  第１透水板
３３ａ  パンチングプレート
３３ｂ  金網
３３ｃ  第１濾布
３３ｄ  スポンジ
３３ｅ  第２濾布
３４  第２透水板
３４ａ  パンチングプレート
３４ｂ  金網
３４ｃ  第１濾布
３４ｄ  スポンジ
３４ｅ  第２濾布
３６  第１排水通路
３７  第２排水通路
３８  集水装置
３８ａ  捕水タンク
３８ｂ  ブロア
３８ｃ，３８ｄ  接続管
【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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【図６】
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【図７】
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