(57)【要約】【課題】セメント含有スラリーの脱水成型を確実に、且、円滑に行うことができ、成型効率を向上し、様々な形状のセメントコンクリート製品を製造することができる成型用型、これを用いた成型装置、及び、成型方法を提供する。【解決手段】成型用型１を構成する基体部１０は、内部空間１００と、内部空間１００を画定する内側壁面１１とを有している。通水部材１３は、薄板状であって、その一面と、内側壁面１１との間に隙間ｇ１が生じる関係で、内側壁面１１と面対向している。成型空間１４は、通水部材１３の他面によって画定されている。排水路１５は、通水部材１３と内側壁面１１との間の隙間ｇ１であって、面対向部分の全長に渡って伸びている。本発明に係る成型装置は、成型用型１と、押し型３との組み合わせによって構成され、押し型３は、成型空間１４に出し入れ可能に組み合わされる。【選択図】図１
2009292126.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体部と、通水部材と、成型空間と、排水路とを含むセメント含有スラリー成型用型であって、
前記基体部は、内部空間と、前記内部空間を画定する側壁面とを有しており、
前記通水部材は、薄板状であって、一面と、前記側壁面との間に隙間が生じる関係で、前記側壁面と面対向しており、
前記成型空間は、前記通水部材の他面によって画定されており、
前記排水路は、前記隙間であって、前記面対向部分の全長に渡って伸びている、
成型用型。
【請求項２】
請求項１に記載されたセメント含有スラリー成型用型であって、前記側壁面は、凸部と、凹部とを有しており、
前記凸部は、凸面を有し、前記凸面で前記通水部材を支持しており、
前記隙間は、前記凸部と前記凹部との高低差によって生じている、
成型用型。
【請求項３】
セメント含有スラリー成型用型と、押し型とを含む成型装置であって、
前記基体部は、内部空間と、前記内部空間を画定する側壁面とを有しており、
前記通水部材は、薄板状であって、一面と、前記側壁面との間に隙間が生じる関係で、前記側壁面と面対向しており、
前記成型空間は、前記通水部材の他面によって画定されており、
前記排水路は、前記隙間であって、前記面対向部分の全長に渡って伸びており、
前記押し型は、前記成型空間に出し入れ可能に組み合わされる
成型装置。
【請求項４】
請求項３に記載された成型装置であって、さらに中子を含み、
前記中子は、中子基体部を含み、前記成型用型の内部に配置されており、
前記中子基体部は、外側壁面を有し、前記成型用型の内部に配置された状態で、前記外側壁面が前記通水部材の他面に間隙を隔てて向かい合っており、
前記成型空間は、前記外側壁面と、前記通水部材の他面とによって前記間隙に画定されている、
成型装置。
【請求項５】
成型装置を用いたセメント含有スラリーの成型方法であって、
前記成型装置は、請求項３又は４に記載されたものでなり、
前記成型空間にセメント含有スラリーを注入し、
前記セメント含有スラリーに対し、前記押し型によって押し圧力を加える、
工程を含む成型方法。
【請求項６】
請求項５に記載された成型方法であって、
前記セメント含有スラリーは、水分が７０〜９０重量％、固形分が１０〜３０重量％で構成されており、
前記固形分は、セメントを主成分とし、さらに繊維成分を含む、
成型方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セメント含有スラリー成型用型、これを用いた成型装置、及び、成型方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来よりセメントコンクリート製品の製造方法には、大きく分けて湿式工法と、乾式工法とが知られている。一般的な湿式工法では、セメントスラリーを型の成型空間に注入し、そのまま２４時間程度の養生期間を経て乾燥させ、養生期間経過後に硬化した成型完成品を脱型する。このように湿式工法では、一つの型から得ることができる成型品は一日一個程度となり、成型効率が悪い。
【０００３】
また、短期間で大量のコンクリート製品を製造しようとすると、型を大量に準備しなければならず、型の購入費や管理費、さらには養生期間中の型の保管場所を確保しなければならないなど、設備投資を強いられる。しかも、湿式工法では、完全に硬化した状態で成型品を脱型する必要がある。このような脱型作業には人手が必要であるから、人件費の分だけコスト高になる。
【０００４】
そこで、現在、比較的単純な形状であるセメントコンクリート板などは、特許文献１乃至４に示されているような乾式工法で製造されることが多い。例えば、特許文献１は、繊維強化セメント板の製造方法における抄造法の一種について、吸引脱水装置を備えたフェルトベルト上にセメントスラリーを層状に供給し、吸引脱水して製板する一層フローオン成形法を開示している。
【０００５】
特許文献２は、所定形状の成型空間が形成されるように相互に嵌合された下型と上型とを有しており、成型空間内に注入されたセメントスラリーを加圧して、下型に設けられた脱水孔を通してセメントスラリーを脱水する型を開示している。
【０００６】
特許文献３は、メス形金型内のセメントスラリーにオス形金型を介して圧力を印加し、セメントスラリーを成型する方法を開示している。
【０００７】
特許文献４は、内側面の少なくとも一面に余剰水脱水のためのフィルタを有する型内に供給したガラス繊維入りのセメントスラリーに対して型締めしたのち、セメントスラリーを加圧することにより、このセメントスラリー中の余剰水をフィルタを通して脱水し、セメントスラリーが所定形状を自己保持できる状態になった後、脱型し硬化養生することによってガラス繊維強化セメント製品を製造する方法を開示している。
【０００８】
特許文献１乃至４に記載された発明では、セメントスラリーに圧力を印加して強制的に脱水させることにより、生乾きの状態の成型中間品を製造し、この成型中間品を乾燥炉などで乾燥させて成型完成品を製造するものである。乾式工法では、成型中間品まで製造した段階で即時に脱型することができるから、型の稼働率が向上するとともに、型に係る設備投資、脱型作業に要する人件費などを低減しうる点で、湿式工法よりも優れている。
【０００９】
しかし、特許文献１乃至４に示されているような乾式工法では、製品各部で肉厚が異なる筒状、又は、リング状の立体物を作ることができない。特に、特許文献１乃至４に記載された脱水方式は、いずれも水圧や空気圧を利用した吸引脱水方式である。この吸引脱水方式では、吸引力に限界があることから成型完成品の肉厚が厚くなればなるほど、充分な脱水が困難になる。しかも、吸引脱水形式では、システム上、セメントスラリーに対して短時間で高圧力を加えることが困難であり、成型効率が悪い。
【００１０】
これに対し、成型空間内のセメントスラリーに対し、押し型を用いて加圧して余剰水分を脱水させる成型方式を採ればよいとも考えられるが、その場合、加圧が集中しやすい部分から脱水が始まり、セメントスラリーの硬化タイミングに時間差が生じてしまうという特有の問題が生じる。具体的に、成型空間内のセメントスラリーは、押し型からの押し圧力を直接受ける被加圧部分と、印加された圧力、及び、材料自重が掛かる型の底面部分とが、両者の中間部分に先駆けて硬化してしまう傾向にある。その結果、中間部分のセメントスラリーが、被加圧部分と、底面部分とによって封栓された状態となり、充分な脱水ができなくなる。
【００１１】
特に、この種の型の排水孔は、型の底面部分に配置されているから、底面部分のセメントスラリーが他の部分に先駆けて硬化してしまうと、排水孔がふさがれ、脱水が不可能になる。
【特許文献１】特開平１１−０７７６５０号公報
【特許文献２】特開平０８−０７２０４３号公報
【特許文献３】特開平０２−２０８００７号公報
【特許文献４】特開昭５５−０７１５０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の課題は、セメント含有スラリーの脱水成型を確実に、且、円滑に行うことができるセメント含有スラリー成型用型、これを用いた成型装置、及び、成型方法を提供することである。
【００１３】
本発明のもう１つの課題は、成型効率を向上することができるセメント含有スラリー成型用型、これを用いた成型装置、及び、成型方法を提供することである。
【００１４】
本発明のさらにもう１つの課題は、様々な形状のセメントコンクリート製品を製造することができるセメント含有スラリー成型用型、これを用いた成型装置、及び、成型方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上述した課題を解決するため、本発明に係るセメント含有スラリー成型用型は、基体部と、通水部材と、成型空間と、排水路とを含む。基体部は、内部空間と、内部空間を画定する側壁面とを有している。通水部材は、薄板状であって、その一面と、側壁面との間に隙間が生じる関係で、側壁面と面対向している。成型空間は、通水部材の他面によって画定されている。排水路は、通水部材の一面と、側壁面との間の隙間であって、面対向部分の全長に渡って伸びている。
【００１６】
本発明に係る成型装置は、上述した成型用型と、押し型との組み合わせによって構成され、押し型は、前記成型空間に出し入れ可能に組み合わされる。
【００１７】
上述したように、本願発明に係る成型装置を構成する成型用型において、基体部は、内部空間を画定する側壁面を有しており、通水部材は一面が側壁面と面対向し、他面が成型空間を画定している。ここで、通水部材は、薄板状であるから、成型空間に基体部の内部空間、及び、内部空間を画定する側壁面の構造を反映させることができるから、内部空間、及び、側壁面の構造次第で、様々な形状のセメントコンクリート製品を製造することができる。
【００１８】
また、成型空間は、通水部材の他面によって画定されているから、成型空間に注入されたセメント含有スラリーに対して押し型によって押し圧力を加えた場合、セメント含有スラリーを通じて伝わる押し圧力や、セメント含有スラリーの移動によって生じる磨耗から、基体部の側壁面を保護することができる。従って、型の維持管理が容易になり、成型効率を向上することができる。
【００１９】
本願発明に係る成型装置を構成する成型用型の特徴の一つは、排水路を有する点にある。排水路は、通水部材の一面と、基体部の側壁面との面対向部分に生じる隙間である。この構造によると、成型空間に注入されたセメント含有スラリーを押し型により圧縮した場合、圧縮されたセメント含有スラリーが通水部材に押し付けられ、セメント含有スラリーに含まれる水分のみが通水部材の他面から一面に通過し、排水路に排出される。従って、セメント含有スラリーの脱水成型を確実に行うことができる。
【００２０】
しかも、排水路は、面対向部分に沿って伸びているから、セメント含有スラリーが押し付けられる通水部材の全面に渡って、上述した脱水が行われる。従って、セメント含有スラリーの脱水成型を円滑に行うことができる。
【００２１】
また、排水路は、面対向部分に沿って伸びており、セメント含有スラリーが押し付けられる通水部材の全面に渡って脱水可能である構造によると、様々な形状のセメントコンクリート製品を製造することができる。
【００２２】
様々な形状のセメントコンクリート製品を製造することができるとの利点について、本発明に係る成型装置は、筒状、又は、リング状の立体物を成型するための具体的な構成として、さらに中子を含むことができる。中子は、中子基体部を含み、成型用型の内部に配置されている。中子基体部は、外側壁面を有し、成型用型の内部に配置された状態で、外側壁面が通水部材の他面に間隙を隔てて向かい合っている。成型空間は、外側壁面と、通水部材の他面とによって間隙に画定されている、この構造によると、通水部材の他面と、中子基体部の外側壁面とが向かい合う部分の間隙に、筒状、又は、リング状の成型空間が形成される。押し型は、この成型空間に出し入れ可能に組み合わされるから、筒状、又は、リング状のセメントコンクリート製品を製造することができる。
【００２３】
本発明の他の目的、構成及び利点については、添付図面を参照し、更に詳しく説明する。添付図面は、単に、例示に過ぎない。
【発明の効果】
【００２４】
以上述べたように、本発明によれば、次のような効果を得ることができる。
【００２５】
（１）セメント含有スラリーの脱水成型を確実に、且、円滑に行うことができるセメント含有スラリー成型用型、これを用いた成型装置、及び、成型方法を提供することができる。
（２）成型効率を向上することができるセメント含有スラリー成型用型、これを用いた成型装置、及び、成型方法を提供することができる。
（３）様々な形状のセメントコンクリート製品を製造することができるセメント含有スラリー成型用型、これを用いた成型装置、及び、成型方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
図１は本発明の一実施形態に係るセメント含有スラリー成型用型の斜視図、図２は図１の２−２線に沿った断面図、図３は図２の一部を拡大して示す正面断面面、図４は図１の成型用型について一部を破断し、拡大して示す平面図である。図１乃至図４の成型用型は、基体部１０と、通水部材１３と、成型空間１４と、排水路１５とを含む。
【００２７】
基体部１０は、内部空間１００と、内部空間１００を画定する内側壁面１１とを有している。図１乃至図４の基体部１０は、平面視四角形の角筒形状であって、内側壁面１１と、外側壁面１２とを有している。内部空間１００は、基体部１０を軸方向ａに貫通している。もっとも、この種の成型用型において、内部空間１００、及び、内側壁面１１の形状は、成型完成品の形状を基に設定されるものであるから、角筒形状を円筒形状とし、又は、貫通構造を有底構造とするなどの変形態様を採り得る。
【００２８】
内側壁面１１は、複数の凸部１１１と、複数の凹部１１２とを有し、凸部１１１と、凹部１１２とが、内周に沿って交互に繰り返される凹凸面構造を有している。
【００２９】
凹部１１２のそれぞれは、溝状であって、軸方向ａに沿って伸びている。凹部１１２は、内側壁面１１の面上に開口し、内側壁面１１から肉厚方向Ｄに後退している。図４を参照すると、凹部１１２は、断面Ｖ字形状になっているが、必ずしもこれに限定されない。例えば、凹部１１２は、断面円弧形状であってもよいし、断面四角形形状などであってもよい。
【００３０】
複数の凹部１１２は、内側壁面１１に沿って等配されており、隣接する凹部１１２の間に、凸部１１１が形成されている。図１乃至図４の凸部１１１は、内側壁面１１において、凹部１１２の設けられていない部分である。この構造によると、内側壁面１１には、凹部１１２が内側壁面１１から肉厚方向Ｄに後退していることにより、凸部１１１の凸面と、凹部１１２の内面との間で、凹部１１２の深さに応じた高低差、又は、前後差が形成される。
【００３１】
通水部材１３は、薄板状であって、好ましくは耐腐食性、防錆性、耐圧性、耐衝撃性に優れた金属材料を用いて構成され、面内に直径１ｍｍ程度の貫通孔１３０が複数設けられている。通水部材１３には、例えば、ステンレス鋼製パンチングプレートを用いることができる。
【００３２】
通水部材１３は、その一面と、内側壁面１１との間に隙間ｇ１が生じる関係で、内側壁面１１と面対向している。通水部材１３と、内側壁面１１との面対向部分には、凹部１１２の内部に、凸部１１１と凹部１１２との高低差に応じた隙間ｇ１が生じている。図１乃至図４の通水部材１３は、内側壁面１１の全面を覆うように配置され、好ましくは内側壁面１１にネジ止めされている。
【００３３】
成型空間１４は、通水部材１３の配置領域に応じて形成される内部空間１００の一部であって、通水部材１３の他面によって画定されている。成型空間１４の内寸法Ｄ１４は、基体部１０の内寸法Ｄ１０よりも、通水部材１３の厚みの分だけ縮小されている。成型空間１４は、通水部材１３の厚みが薄くなればなるほど、内部空間１００、及び、内側壁面１１の構造がそのまま反映されることとなる。
【００３４】
排水路１５は、隙間ｇ１であって、通水部材１３と、内側壁面１１との面対向部分の全長に渡って伸びている。排水路１５は、それぞれの凹部１１２が有する隙間ｇ１に応じた排水機能を有するとともに、全ての凹部１１２の隙間ｇ１を一体的に考慮して得られる排水機能を有している。前者の観点からは、凹部１１２が深くなり、隙間ｇ１が大きくなるに従って排水性が向上する。
【００３５】
他方、後者の観点からは、凹部１１２の数が増えるに従って排水性が向上する。さらに、隣接する凹部１１２を、横溝で通水可能に結合することによりした場合、凹部１１２を流れる水の流動性が増すから、凹部１１２の深さを維持したままで排水機能を向上させることができる。
【００３６】
図１乃至図４の成型用型は、さらにフィルタ１６を有している。フィルタ１６は、多孔質構造を有するシート、例えば不織布であって、通水性を有している。フィルタ１６は、後述するセメント含有スラリーの成型工程において、通水部材１３の貫通孔１３０を通過する程の微細な固形分を捕捉することにより、排水路１５に目詰まりが生じる不具合を防止する。フィルタ１６は、通水部材１３と、内側壁面１１との面対向部分に配置され、通水部材１３によって、内側壁面１１に押さえつけられている。
【００３７】
図５は本発明の一実施形態に係る成型装置の正面断面図である。また、図６は図５の成型装置の一部を抜き出して示す正面断面図、図７は図６の一部を拡大して示す正面断面図、図８は図６の成型用型について一部を拡大して示す平面断面図である。図５乃至図８において、図１乃至図４に示した構成部分と同一の構成部分には、同一の参照符号を付す。
【００３８】
図５の成型装置は、成型用型１と、中子２と、押し型３と含む。成型用型１は、図１乃至図４を参照して説明したものでなり、中子２に対する関係では主型として用いられ、押し型３に対する関係では受け型として用いられる。以下、中子２、及び、押し型３を中心に説明する。
【００３９】
中子２は、成型用型１の内部（図1乃至図４の成型空間１４）に筒状の加圧成型空間１４０を形成し、成型用型１と協働して押し型３のための受け型を構成する。図６乃至図８の中子２は、中子基体部２０を含む。中子基体部２０は、有蓋の角筒形状であって、内側壁面２１と、外側壁面２２とを有し、さらに内側壁面２１によって画定される内部空間２００を有している。
【００４０】
中子基体部２０は、内寸法Ｄ１４より小さい外寸法Ｄ２０を有している。中子基体部２０の外形形状は、成型空間（１４）を画定する通水部材１３の他面と相似形となっており、外側壁面２２は、通水部材１３の他面に沿った形状となっている。もっとも、中子基体部２０の外形状は、成型完成品の内部構造を基に設定されるものであるから、必ずしも外側壁面２２が通水部材１３の他面に沿った形状でなくともよい。
【００４１】
中子２は、成型用型１の内部に配置され、成型用型１の内部に配置された状態で、外側壁面２２が通水部材１３の他面に間隙ｇ２を隔てて向かい合っている。間隙ｇ２は、内寸法Ｄ１４と、外寸法Ｄ２０との寸法差である。この構造によると、図１乃至図４を参照して説明した成型空間（１４）から中子２の体積分の空間が排除され、成型空間が外側壁面２２と、通水部材１３の他面とによって間隙ｇ２に画定されることにより、成型用型１の内部に筒状、又は、リング状の加圧成型空間１４０が形成される。
【００４２】
再び図５乃至図８を参照して説明する。押し型３は、押し型基体部３０を含む。押し型基体部３０は、有蓋の角筒形状であって、内側壁面３１と、外側壁面３２とを有し、さらに内側壁面３１によって画定される内部空間３００を有している。内部空間３００は、蓋を構成している一面と軸方向ａで向かい合う他面に開口している。
【００４３】
押し型基体部３０は、内寸法Ｄ１４と同程度の外寸法Ｄ３０を有し、外側壁面３２は、好ましくは通水部材１３の他面に沿った形状を有する。さらに、押し型基体部３０は、中子２の外寸法Ｄ２０と同程度の外寸法Ｄ３２を有し、内部空間３００を画定する内側壁面３１は、好ましくは、外側側面２２に沿った形状を有する。
【００４４】
押し型３は、内側壁面３１と外側壁面３２との間の肉厚が間隙ｇ２と一致し、開口部分を通じて内部空間３００に中子２が収納されることにより、押し型基体部３０の先端面が間隙ｇ２に出し入れ自在に組み合わされる。その結果、押し型基体部３０の先端面は、押し圧面３５として機能する。
【００４５】
図５の成型装置において、成型用型１、中子２、及び、押し型３は、一点鎖線で示す作業台６２上に載置されており、作業台６２上に固定された状態で、間隙ｇ２に対応する底面部分が環状パッキン６３により止水されている。
【００４６】
図５乃至図８を参照して説明した成型装置によると、成型用型１と、中子２との組み合わせにより、加圧成型空間１４０を画定する間隙ｇ２が形成されるから、筒状、又は、リング状のセメントコンクリート製品を高精度で製造することができる。
【００４７】
図５乃至図８の成型装置の利点について、さらに図９乃至図１１を参照して説明する。図９は図５の成型装置を用いたセメント含有スラリーの成型方法の一工程を示す正面断面図、図１０は図９に示した工程のあとの工程について、一部を拡大して示す正面断面図である。また、図１１は図９及び図１０を参照して示した成型方法により得られた完成品の斜視図である。図９乃至図１１において、図１乃至図８に示した構成部分と同一の構成部分には、同一の参照符号を付す。
【００４８】
図９及び図１０に示したセメント含有スラリーの成型方法について、まず、図示しない材料供給装置において、予めセメント含有スラリー５０を製造する。セメント含有スラリー５０は、繊維強化セメント(ＦＲＣ＝Fiber Reinforced Cement)であって、水分が７０〜９０重量％、固形分が１０〜３０重量％で構成されることが好ましく、より好ましくは水が８０重量％、固形分が２０重量％で構成される。
【００４９】
固形分は、セメントを主成分とし、さらに繊維成分を含む。繊維成分は、有機繊維であっても、無機繊維であってもよい。固形分の配合例として、セメントが９４重量％、ビニロン繊維が１重量％、古紙や駅売りの新聞紙をパルパー（石臼）で磨り潰して得られたセルローズが４重量％、バージンパルプを用いたセルローズが１重量％で構成される。この構成によると成型後のセメントコンクリート製品の比重は、１．４〜１．７程度となり、軽量化が達成される。
【００５０】
上述したスラリー５０を用いた成型方法について、図９に示す工程では、成型用型１及び中子２と、押し型３とを分離した状態で現れる成型用型１の開口部分から、加圧成型空間１４０に所定の量のスラリー５０を注入する。注入作業終了後、押し型３を軸方向ａに沿って成型用型１に下降させ、押し圧面３５を加圧成型空間１４０に案内することにより成型用型１及び中子２と、押し型３とを組み合わせる。
【００５１】
図１０に示す工程は、図９に示した工程のあとの工程であって、押し型３の下降に伴い、押し圧面３５が加圧成型空間１４０を軸方向ａに沿って下降し、所定の位置で下降が停止する。スラリー５０は、押し圧面３５の下降動作中に押し圧力Ｆが印加されることにより体積が圧縮され、通水部材１３の他面、及び、外側壁面２２に押し付けられて、スラリー５０の水分が、貫通孔１３０を通じて排水路１５に排出される。より詳細に説明すると、通水部材１３に押し付けられたスラリー５０は、貫通孔１３０を形成する周囲の面によって固形分の流出が阻害され、水分のみが貫通孔１３０の内部を通過し、さらに水分もフィルタ１６によって濾過された上で排水路１５に排出される。
【００５２】
ここで、加圧成型空間１４０において、スラリー５０が押し圧面３５から直接押し圧力Ｆを受ける部分Ｓ１と、印加された圧力Ｆ、及び、材料の自重がかかる底面部分Ｓ２、さらにＳ１、Ｓ２に挟まれた中間部分Ｓ３に対応する全面には、通水部材１３、及び、排水路１５が設けられている。従って、加圧成型空間１４０内のスラリー５０は、仮にＳ１、Ｓ２部分がＳ３部分に先駆けて硬化したとしも、中間部分Ｓ３で独立して脱水可能な状態に保たれている。排水路１５に排出された水分は、スラリー５０と、通水部材１３との接触位置に応じて、矢印ｏｕｔで示す方向に流下され、図示しない浄水設備で中和され再利用される。
【００５３】
図１０に示す工程により、スラリー５０の脱水成型が終了し、形状に変形が生じない程度に生乾きとなった状態（成型中間品５１）となった段階で、成型中間品５１を成型装置から脱型し、さらに成型中間品５１を乾式乾燥炉に搬送して８０℃の熱風で２時間ほど乾燥させる。この熱風乾燥により、成型中間品５１に残存する水分も完全に乾燥され、図１１に示した成型完成品５２が得られる。
【００５４】
図１１の成型完成品５２は、図９及び図１０の成型方法によるものであるから、大量の繊維成分を含んでいる。その結果、物理的な衝撃に対する耐久性に優れ、高い曲げ強度を有しており、アスベストを全く含まない製品として、アスベスト製品の代替品として用いることができる。
【００５５】
また、図１１の成型完成品５２は、物理的な衝撃に対する耐久性に優れ、高い曲げ強度を有しているから、自在に切断加工することができるとともに、地震によって脱落や破断事故が生じる不具合を回避することができる。
【００５６】
図１乃至図１１を参照して説明したように、本発明の一実施形態に係るセメント含有スラリー成型用型、これを用いた成型装置、及び、成型方法によると、以下の効果を得ることができる。
【００５７】
成型用型１の基体部１０は、内部空間１００を画定する内側壁面１１を有している。通水部材１３は一面が内側壁面１１と面対向し、他面が成型空間１４を画定している。ここで、通水部材１３は、薄板状であるから、成型空間１４に内部空間１００を画定する内側壁面１１の構造を反映させることができる。従って、内部空間１００、及び、内側壁面１１の構造を適宜設定することにより、様々な形状のセメントコンクリート製品を製造することができる。
【００５８】
成型空間１４は、通水部材１３の他面によって画定されているから、脱水成型時にスラリー５０を通じて伝達される押し圧力Ｆや、スラリー５０の移動によって生じる磨耗から、内側壁面１１、排水路１５、及び、フィルタ１６を保護することができる。従って、型の維持管理が容易になり、成型効率を向上することができる。もちろん通水部材１３による保護機能は、通水部材１３を耐圧性に優れた金属材料で構成することにより、向上することができる
本願発明に係る成型用型１の特徴の一つは、排水路１５を有する点にある。排水路１５は、通水部材１３の一面と、基体部１０の内側壁面１１との面対向部分に生じる隙間ｇ１である。この構造によると、加圧成型空間１４０に注入されたスラリー５０を押し型３により圧縮した場合、圧縮されたスラリー５０が通水部材１３に押し付けられ、スラリー５０に含まれる水分のみが通水部材１３の他面から一面に通過し、排水路１５に排出される。従って、スラリー５０の脱水成型を確実に行うことができる。
【００５９】
通水部材１３は、面内に複数の貫通孔１３０を有しており、脱水成型時にスラリー５０に含まれる固形分、例えばセメント成分や繊維成分は、貫通孔１３０を形成する周囲の面によって固形分の流出が阻害され、水分のみが貫通孔１３０の内部を通過する。従って、それら固形分により排水路１５に目詰まりが生じる不具合を回避することができる。
【００６０】
しかも、図１乃至図１０に示した成型用型１は、通水部材１３と、内側壁面１１との面対向部分にフィルタ１６を有し、貫通孔１３０を通過する程の微細な固形分に対してもフィルタ１６で捕捉可能であるから、排水路１５の目詰まりを完全に防止することができる。
【００６１】
排水路１５は、面対向部分に沿って伸びているから、スラリー５０が押し付けられる通水部材１３の全面に渡って、上述した固形分と水分の分離が行われる。従って、スラリー５０の脱水成型を円滑に行うことができる。
【００６２】
排水路１５は、面対向部分に沿って伸びている。スラリー５０が押し付けられる通水部材１３の全面に渡って脱水可能である構造によると、様々な形状のセメントコンクリート製品を製造することができる。
【００６３】
ところで、内側壁面１１の凹凸形状は、通水部材１３の一面と、基体部１０の内側壁面１１との面対向部分に隙間ｇ１を生じさせるための構造であるから、隙間ｇ１を確保可能な範囲で様々なバリエーションを採ることができる。例えば、排水の流動性を考慮して、凹部１１２を網目状に構成することもできる。
【００６４】
また、内側壁面１１を基準面として凸部１１１を形成することにより、内側壁面１１と、凸部１１１との間の高低差を利用して隙間ｇ１を生じさせることができる。
【００６５】
さらに、通水部材１３の一面に凸部を設け、通水部材１３の凸部を、内側壁面１１に接触する関係で組み合わせることにより、通水部材１３の一面と、内側壁面１１との面対向部分に、通水部材１３の凸部の高さに応じた隙間ｇ１を形成することもできる。
【００６６】
加えて、部品点数の増加の問題、及び、固定強度の問題を考慮しなければ、通水部材１３の一面と、内側壁面１１との面対向部分に、凸部に対応するスペーサを配置してもよいこととなる。
【００６７】
本発明に係る成型装置は、筒状、又は、リング状物を成型するための具体的構成として、さらに中子２を含むことができる。成型用型１は、中子２に対する関係では主型となり、押し型３に対する関係では受け型となる。中子２は、成型用型１の内部に、外側壁面２２と、通水部材１３の他面とによって画定された筒状、又は、リング状の加圧成型空間１４０を形成する。この構造によっても、加圧成型空間１４０は、通水部材１３の他面によって画定されているから、上述した通水部材１３による脱水効果を得ることができる。
【００６８】
図９乃至図１１を参照して説明した成型方法で用いられるスラリー５０は、繊維成分を大量に含み、物理的な衝撃や曲げ強度に強く、生乾き状態の成型中間品５１を直ちに脱型し、別途乾燥させることができる。その結果、従来の湿式工法とは異なり、３分に一個程度の成型スピードで次々に大量生産することが可能となり、成型効率、及び、量産性が向上する。
【００６９】
また、成型中間品５１を直ちに脱型し、別途乾燥させることにより、スラリー５０を成型用型１ごと養生させる必要がなくなるから、成型用型１の稼働率が向上するとともに、成型用型１の管理費を低減することができる。
【００７０】
しかも、脱型後の成型中間品５１の脱型及び乾燥工程は、製造ライン上で自動に行うことが可能であり、具体的に、最少で作業員が１人いればライン製造することができるから、人件費を低減することができる。
【００７１】
本発明の一実施形態に係る成型装置、及び、成型方法では、押し型３でスラリー５０を加圧することにより脱水しているから、スラリー５０に対して瞬間的に高圧力を加えることができる。
【００７２】
従来、押し型３を用いた脱水成型装置では、押し圧力Ｆが集中しやすい部分で脱水が始まり、スラリー５０の硬化タイミングに時間差が生じる傾向にある。その結果、成型空間１４内のスラリー５０のＳ１、Ｓ２部分が、Ｓ３部分に先駆けて硬化した場合、Ｓ３部分のスラリー５０が封栓された状態となり、脱水不能になる。
【００７３】
これに対し、本実施形態の成型用型１を構成する内側壁面１１は、成型空間１４内のスラリー５０のＳ１〜Ｓ３部分に対応する全面に、通水部材１３、及び、排水路１５が設けられている。従って、スラリー５０全体を同時に脱水することができる。さらに、仮にＳ１、Ｓ２部分がＳ３部分に先駆けて硬化しても、中間部分Ｓ３で個別に脱水処理を完遂することができる。
【００７４】
図１乃至図４を参照して説明した成型用型１、及び、図５乃至図８を参照して説明した成型装置、さらに図９乃至図１１を参照して説明した成型方法によると、従来の抄造法とは異なり、水処理施設が簡単になるから、設備コストを低減することができる。
【００７５】
図１２は本発明のさらにもう一つ実施形態に係る成型装置について、一部を破断して示す正面図である。図１２において、図１乃至図１１に示した構成部分と同一の構成部分には、同一の参照符号を付す。
【００７６】
本発明の一実施形態に係る成型装置は、成型用型１と、中子２と、押し型３とを有している。成型用型１と、中子２とは、互いに組み合わされた状態で、作業台６２上に載置されており、間隙ｇ２の底面部分が環状パッキン６３により止水されている。
【００７７】
成型用型１は、第１の上下アーム６５に固定されており、第１の上下アーム６５は、ガイドレール６７、６８に従って上下動する。成型用型１の上部には、注入されるスラリー５０が周囲に飛び散らないように、漏斗状部材１７が着脱自在に取り付けられている。
【００７８】
他方、中子２は、上下台６９に載置されており、上下台６９は、図示しない昇降装置の駆動に従って、作業台６２の貫通孔６４を通じて上下動される。中子２の上部には、注入されるスラリー５０を円滑に間隙ｇ２内へ案内するため、尖状部材２７が着脱自在に取り付けられている。
【００７９】
さらに、押し型３は、第２の上下アーム６６に固定されており、第２の上下アーム６６は、ガイドレール６７、６８に沿って上下動する。
【００８０】
図１２の成型装置は、バケット６１を有し、バケット６１は、図示しない材料供給装置と、作業台６２の間で矢印Ｍ１で示す方向に反復移動することにより、材料供給装置から予め所定の量だけ供給されたスラリー５０を加圧成型空間１４０に注入する。
【００８１】
図１２に示す状態では、バケット６１によってスラリー５０が、加圧成型空間１４０に投入されている。スラリー５０を投入後、バケット６１は矢印Ｍ１で示す方向に退避し、退避行動完了後に第１、第２の上下アーム６５、６６をガイドレール６７、６８に沿って矢印Ｍ２で示す方向に下降させ、押し圧面３５を加圧成型空間１４０に案内する。図１２の成型装置を用いた成型方法について、さらに図１３乃至図１７を参照して説明する。図１３乃至図１７において、図１乃至図１２に示した構成部分と同一の構成部分には、同一の参照符号を付す。
【００８２】
図１３に示す工程は、図１２に示した工程のあとの工程であって、押し圧面３５がスラリー５０の液面に接触する位置Ｐ１まで下降する。この状態で、押し圧面３５が、加圧成型空間１４０に嵌合し、加圧成型空間１４０が押し圧面３５によって塞がれる。この状態から、さらに押し型３を矢印Ｍ３で示す方向に下降させる。
【００８３】
図１４に示す工程は、図１３に示した工程のあとの工程であって、押し型３は、所定の押し込み位置Ｐ２まで押し込むことにより、スラリー５０には、軸方向ａに押し圧力Ｆが加えられ、スラリー５０に含まれる水分が、貫通孔１３０を通じて排水路１５に排出される。図１５を参照すると、スラリー５０は、押し圧面３５から押し圧力Ｆが印加されることにより体積が圧縮され、外側壁面２２、及び、通水部材１３に押し付けられる。ここで通水部材１３に接触するスラリー５０は、貫通孔１３０を形成する周囲の面によって固形分の流出が阻害され、水分のみが貫通孔１３０の内部を通過し、さらにフィルタ１６によって濾過されて排水路１５に排出される。
【００８４】
加圧成型空間１４０は、スラリー５０が押し圧面３５から直接押し圧力Ｆを受ける部分Ｓ１と、印加された圧力Ｆ、及び、材料の自重がかかる型の底面部分Ｓ２、さらにＳ１、Ｓ２に挟まれた中間部分Ｓ３に対応する全面に、通水部材１３、及び、排水路１５が設けられており、仮にＳ１、Ｓ２部分のスラリー５０がＳ３部分に先駆けて硬化しても、中間部分Ｓ３のスラリー５０を個別に脱水処理を完遂することができる。
【００８５】
排水路１５に排出された水分は、スラリー５０と、通水部材１３との接触位置に応じて、矢印ｏｕｔで示す方向に流下され、図示しない浄水設備で中和され再利用される。
【００８６】
図１６に示す工程は、図１４及び図１５に示した工程のあとの工程であって、脱水成型処理を終了し、形状に変形が生じない程度に生乾きとなった状態の成型中間品５１を製造した段階で、上下台６９を矢印Ｍ５で示す方向に下降させて成型中間品５１から中子２を抜き出すとともに、押し型３、及び、成型用型１を協働させて矢印Ｍ４に示す方向に上昇させる。成型中間品５１は生乾き状態であるから、内側壁面１１に付着した状態で作業台６２から持ち上げられる。押し型３、及び、成型用型１が所定の高さ位置まで上昇したところで移動式ベルトコンベア７を作業台６２上に案内する。
【００８７】
図１７に示す工程は、図１６に示した工程のあとの工程であって、移動式ベルトコンベア７上に押し型３、及び、成型用型１を配置した後、さらに成型用型１だけを矢印Ｍ６で示す方向に上昇させることにより、成型用型１と、押し型３とが相対的に逆方向に移動し、且つ、内側壁面１１に付着していた成型中間品５１が押し圧面３５によって移動が規制され、ところてん式にベルトコンベア７上に取り残される。
【００８８】
図１７に示した工程の後、成型中間品５１はベルトコンベア７上を図示しない乾式乾燥炉に向かって搬送され、乾式乾燥炉において８０℃の熱風で２時間ほど乾燥されることにより、完全に乾燥され、成型完成品となる。
【００８９】
図１２乃至図１７を参照して説明した成型装置、及び、成型方法によっても、図１乃至図１１を参照して説明した利点を全て有することができる。
【００９０】
図１８は、本発明のもう一つの実施形態に係るセメント含有スラリー成型用型の正面断面図である。図１８において、図１乃至図１７に示した構成部分と同一の構成部分には、同一の参照符号を付す。図１８の成型装置は、成型効率を向上させる観点から、中子２の外側側面２２にも、通水部材２３、及び、排水路２５を設けた点に特徴がある。通水部材２３、及び、排水路２５は、通水部材１３、及び、排水路１５と同じ基本的構成を有する。
【００９１】
図１８を参照して説明した実施形態によっても、図１乃至図１７を参照して説明した利点を全て有することは明白である。さらに、図１８では、成型用型１と、中子２のそれぞれに、排水路１５、２５が設けられているから、脱水処理スピードが２倍になる。
【００９２】
もっとも、図１乃至図１７の成型装置において、成型用型１の側にのみ通水部材１３が設けられているのは、成型完成品の用途を想定しているからである。例えば、図１１に示した成型完成品の用途が地中に埋設される排水管やマンホールである場合、通常、この種の製品は内面の平滑性が問われるため、成型用型１の側にのみ通水部材１３を設ける。これにより、通水部材１３による圧着跡は、成型完成品の外面に付着し、成型完成品の内面を平坦することができる。成型完成品の外面を平坦にしたい場合には、中子２の外側壁面２２の側に排水溝（２２）に設ければよい。
【００９３】
以上、好ましい実施例を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種種の変形態様を採り得ることは自明である。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本発明の一実施形態に係るセメント含有スラリー成型用型の斜視図である。
【図２】図１の２−２線に沿った断面図である。
【図３】図２の一部を拡大して示す正面断面面である。
【図４】図１の成型用型について一部を破断し、拡大して示す平面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る成型装置の正面断面図である。
【図６】図５の成型装置の一部を抜き出して示す正面断面図である。
【図７】図６の一部を拡大して示す正面断面図である。
【図８】図６の成型用型について一部を破断し、拡大して示す平面図である。
【図９】図５の成型装置を用いたセメント含有スラリーの成型方法の一工程を示す正面断面図である。
【図１０】図９に示した工程のあとの工程について、一部を拡大して示す正面断面図である。
【図１１】図９及び図１０を参照して示した成型方法により得られた完成品の斜視図である。
【図１２】本発明のさらにもう一つ実施形態に係る成型装置について、一部を破断して示す正面図である。
【図１３】図１２に示した工程のあとの工程を示す図である。
【図１４】図１３に示した工程のあとの工程を示す図である。
【図１５】図１４に示した工程の一部を拡大して示す断面図である。
【図１６】図１４及び図１５に示した工程のあとの工程を示す図である。
【図１７】図１６に示した工程のあとの工程を示す図である。
【図１８】本発明のもう一つの実施形態に係るセメント含有スラリー成型用型の正面断面図である。
【符号の説明】
【００９５】
１          成型用型
１０        基体部
１１        内側面
１１１      凸部
１１２      凹部
１００      内部空間
１３        通水部材
１４        成型空間
１５        排水路
２          中子
２０        中子基体部
２２        外側面
２３        通水部材
２５        排水路
３          押し型
５０        セメント含有スラリー
【図１】
2009292126.tif 000003
【図２】
2009292126.tif 000004
【図３】
2009292126.tif 000005
【図４】
2009292126.tif 000006
【図５】
2009292126.tif 000007
【図６】
2009292126.tif 000008
【図７】
2009292126.tif 000009
【図８】
2009292126.tif 000010
【図９】
2009292126.tif 000011
【図１０】
2009292126.tif 000012
【図１１】
2009292126.tif 000013
【図１２】
2009292126.tif 000014
【図１３】
2009292126.tif 000015
【図１４】
2009292126.tif 000016
【図１５】
2009292126.tif 000017
【図１６】
2009292126.tif 000018
【図１７】
2009292126.tif 000019
【図１８】
2009292126.tif 000020