JP2000117716A - 水硬性無機質成形物の成形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】緻密で均一な物性を有する水硬性無機質成形物
を成形できる成形装置の提供。 【解決手段】水抜き孔が多数穿設された第一分割型２
と、型面が周縁部を気密にシールされた気密性を有する
弾性シート５によって被覆された第二分割型３とを閉合
して形成された型窩内に水硬性無機質成形材料を圧入
し、第一分割型２の型面の水抜き孔から成形材料中の余
剰水分を吸引脱水して賦形するとともに、弾性シート５
と第二分割型３の型面との間に加圧媒体を圧入して弾性
シート５を第一分割型２へ膨出させ弾性シート５を介し
て成形材料を圧縮する成形装置において、弾性シート５
は、ゴム弾性材料からなるシート本体と、このシート本
体中に包含されシート本体を補強する可撓性を有する補
強材とから形成されており、補強材の包含割合はシート
本体の部分毎に異なっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水硬性無機質成形
物の成形装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、水硬性無機質成形物を成形す
る装置として、図２に示すように、一方の分割型である
上型１０１と、他方の分割型である下型１０２とを閉合
することで出来た型窩内に上型１０１側から水硬性無機
質成形材料１０４を注入して、下型１０２の型面に穿設
された多数の水抜き孔１０５を介して水硬性無機質成形
材料１０４中の余剰水分を吸引脱水し、水硬性無機質成
形物を得る成形装置１００が知られている。なお、図２
中１０３は、濾布を示している。

【０００３】上記成形装置１００は、水硬性無機質成形
物を成形するとき、下型１０２に設けられた水抜き孔１
０５から吸引脱水を行うだけで、型窩内の水硬性無機質
成形材料１０４自身を加圧することがないため、得られ
る水硬性無機質成形物が、緻密性に欠け、強度的に弱い
という問題がある。

【０００４】そこで、本発明の発明者は、図３に示した
ような成形装置２００を既に提案している（特願平８−
８６４１４号公報参照）。すなわち、この成形装置２０
０は、上型２０１の型面に沿ってゴム弾性材料からなる
弾性シート２０２が設けられており、水硬性無機質成形
材料２０４を型窩内に圧入後、下型２０５の水抜き孔２
０７から余剰水分を吸引脱水するとともに、弾性シート
２０２と上型２０１の型面との間に、加圧媒体圧入孔２
０３から、水や空気等の加圧媒体を圧入して弾性シート
２０２を下型２０５の型面２０８に向かって膨出させる
ことによって型窩内の成形材料に圧力を加え緻密化を図
るようになっている。

【０００５】また、この成形装置２００は、弾性シート
２０２が、肉厚の厚くなった厚肉部２０２ａと、肉厚の
薄くなった薄肉部２０２ｂとを備えている。すなわち、
厚肉部２０２ａを加圧媒体の圧入圧力が高くかかる部分
（図中型窩の底にあたる部分）に設け、薄肉部２０２ｂ
をその他の部分（図中前記底から立ち上がっている側壁
にあたる部分）に設けることによって、弾性シートの膨
出率をシート全体にわたって均一化させ、より均一な成
形物が得られるようにしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記弾性シー
ト２０２を形成するゴム弾性材料は、厚肉化すると、ひ
び割れが生じたり、変形してしまったりしやすい。した
がって、水硬性無機質成形材料２０４から水硬性無機質
成形物を成形する操作を繰り返し行うと、厚肉部２０２
ａに破断が生じてしまう恐れがある。そこで、上記成形
装置２００の場合は、水硬性無機質成形物を何度も繰り
返して多量に成形しようとすると、小まめに弾性シート
２０２を取り替えなければならず、手間がかかるととも
にコスト面でも無駄が多くなってしまう。

【０００７】本発明は、上述したような事情に鑑みて、
維持管理が容易で、緻密で均一な物性を有する水硬性無
機質成形物を成形することができる成形装置を提供する
ことを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明における水硬性無機質成形物の成形装置は、
型面に沿って水抜き孔が多数穿設された第一分割型と、
型面が周縁部を気密にシールされた気密性を有する弾性
シートによって被覆された第二分割型とを閉合して形成
された型窩内に水硬性無機質成形材料を圧入し、第一分
割型の型面に穿設された水抜き孔から前記水硬性無機質
成形材料中の余剰水分を吸引脱水して所望形状に賦形す
るとともに、前記弾性シートと第二分割型の型面との間
に加圧媒体を圧入することで弾性シートを第一分割型へ
膨出させ弾性シートを介して水硬性無機質成形材料を圧
縮するようになっている水硬性無機質成形物の成形装置
において、前記弾性シートは、ゴム弾性材料からなるシ
ート本体と、このシート本体中に包含されシート本体を
補強する可撓性を有する補強材とから形成されていると
ともに、加圧媒体圧入時のシート全体の膨出割合を均一
化されるように補強材の包含割合がシート本体の部分毎
に異なっていることを特徴とする構成とした。

【０００９】上記構成において、加圧媒体とは、特に限
定されないが、たとえば、水や油などの液体や、空気や
窒素ガスなどの気体が挙げられる。また、ゴム弾性材料
としては、特に限定されないが、たとえば、天然ゴム、
合成ゴム、ウレタンゴムなどの気密・水密性に優れてい
てゴム弾性を示すゴムやプラスチックなどが挙げられ
る。補強材の形態としては、特に限定されないが、たと
えば、不織布、網体、織布、あるいは、紐形状、長繊維
あるいは単繊維のままの状態などの形態が挙げられる。
また、包含させる手段としては、特に限定されないが、
たとえば、上記形態をした補強材をゴム弾性材料からな
るシート内に層状に設けたり、シート本体内に上記補強
材を分散させたりすることなどが挙げられる。さらに、
補強材の材質としては、特に限定されないが、たとえ
ば、耐熱性を有するように加工されたポリプロピレンや
ビニロンなどの合成繊維、鉄や銅などで形成された線
材、ガラス繊維、天然繊維等が挙げられる。さらに、シ
ート全体の膨出率が均一化されるのであれば、シート本
体内に補強材を含まない部分が存在していても構わな
い。

【００１０】また、水硬性無機質成形物とは、セメン
ト、石膏、珪酸カルシウム形成材料等の水和反応によっ
て硬化する水硬性無機質成形材料だけに限らず、この水
硬性無機質成形材料を主成分とし、この主成分に加え
て、砂、砂利等の骨材、ガラス繊維、動植物繊維、合成
繊維、半合成繊維等の補強材、急硬材、顔料等やその他
一般に無機成形物の製造に用いられている材質を混合し
たものを言う。

【００１１】圧縮と吸引とは、同時に行うようにしても
よいが、まず、吸引を行い一定時間経過後圧縮を開始す
ることが好ましい。水硬性無機質成形材料の注入圧とし
ては、３ｋｇ／ｃｍ² 〜７０ｋｇ／ｃｍ²程度が好まし
い。すなわち、３ｋｇ／ｃｍ² を下回ると、成形は可能
であるが緻密な成形物を得られなくなる恐れがあり、７
０ｋｇ／ｃｍ² を超えると原料の注入管に原料が詰まる
恐れがある。

【００１２】また、水抜き孔からの吸引脱水圧として
は、−５００ｍｍＨｇ〜−７００ｍｍＨｇ程度が好まし
い。すなわち、−５００ｍｍＨｇより高くなると成形材
料中の余剰水分の充分な脱水を行うことができず、−７
００ｍｍＨｇより低くなると、真空度が高過ぎて脱水時
に材料の目詰まりを起こす恐れがある。さらに、弾性シ
ートと第二分割型の型面との間への加圧媒体の注入圧力
としては、１０ｋｇ／ｃｍ² 〜９０ｋｇ／ｃｍ² 程度が
好ましい。すなわち、１０ｋｇ／ｃｍ² 以下であると賦
形物を緻密化させる効果は見られず、９０ｋｇ／ｃｍ²
以上であると弾性シートが破損する恐れがある。

【００１３】なお、本発明の成形装置には、水硬性無機
質成形材料を型窩内に圧入した際、伸張して第一分割型
の型面に沿う伸縮性の濾布を第一分割型に一体に設けて
おくことが好ましい。この伸縮性の濾布の材質として
は、外力が加えられる際に寸法が伸び面積が拡張すると
ともに透水性を有する材料であれば特に限定されない
が、たとえば、巻縮糸を使用した布地、多孔質ゴム、伸
縮性アクリル繊維等が挙げられる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下に、本発明にかかる水硬性無
機質成形物の成形装置の実施の形態を図面に基づいて詳
細に説明する。図１は、本発明にかかる水硬性無機質成
形物の成形装置の一実施形態をあらわしている。図１に
示したように、水硬性無機質成形物の成形装置（以下、
「成形装置」とのみ記す。）１は、第一分割型である下
型２と第二分割型である上型３と、濾布４と、弾性シー
ト５とを備えている。

【００１５】下型２は、型面２０が断面略凵形をしてい
て、その型面２０に多数の水抜き孔２１が穿設されてい
る。上型３は、下型２の前記凵形部分に臨む凸部３１を
有し、この凸部３１内に加圧媒体緩衝タンク３２が設け
られているとともに、その型面３０にこの加圧媒体緩衝
タンク３２と連通する加圧媒体圧入孔３３が開口してい
る。また、型面３０には、後述する水硬性無機質成形材
料６を注入するための管７の注入口７１が開口してい
る。

【００１６】濾布４は、伸縮性の材料から形成されてい
て、その周縁部が下型２の上端面に沿って固定されてい
る。弾性シート５は、シート本体５０と、補強材５１と
を備えている。シート本体５０は、注入口７１を残して
上型３の型面３０全面に密着するように型面３０を被覆
しているとともに、シート本体５０の外周縁部と、注入
口７１の周縁部のみが、上型３と気密に一体化されてい
る。

【００１７】また、シート本体５０は、型面３０の凸部
３１の下端面３１ａに密着する下端部分５０ａと、凸部
３１の側面３１ｂに密着する側部分５０ｂとからなり、
下端部分５０ａには補強材５１が内装されている。補強
材５１は、金属ワイヤーを不織布状に形成した形態をし
ており、シート本体５０の下端部分５０ａの略全面に渡
って補強層を形成するように内装されている。

【００１８】次に、成形装置１を用いて水硬性無機質成
形材料６から水硬性無機質成形物を成形する工程を説明
する。まず、下型２と上型３とを閉合し、この閉合によ
って形成された断面略凹字形の型窩内へ注入口７１から
水硬性無機質成形材料６を注入する。この注入によっ
て、下型２に設けられた濾布４が伸張して下型２の型面
２０に密着する。したがって、水硬性無機質成形材料６
は、型窩内面形状に沿った形状に注入されることにな
る。

【００１９】次に、下型２に設けられた水抜き孔２１を
型窩内の水硬性無機質成形材料６の余剰水分を吸引脱水
するとともに、加圧媒体緩衝タンク３２および加圧媒体
圧入孔３３を介して上型３の型面３０および弾性シート
５の間に加圧媒体を圧入し、弾性シート５を水硬性無機
質成形材料６側へ膨出させ、この膨出により水硬性無機
質成形材料６を圧縮し、断面略凹形の賦形物Ｗを得る。

【００２０】そして、上下型３，２を開放し、下型２か
らこの賦形物Ｗを取り出し、養生硬化させることによっ
て所定の成形物を得ることができる。すなわち、この成
形装置１によれば、弾性シート５に加圧媒体を圧入した
時、シート本体５０の比較的高い圧力が加わる賦形物Ｗ
の凹形の底部に密着する下端部分５０ａに補強材５１が
設けられているため、比較的低い圧力しか加わらない賦
形物Ｗの凹形の立ち上がり部に密着する側部分５０ｂと
が同じような膨出率で賦形物Ｗ側へ膨出されるようにし
たので、賦形物Ｗが全体にわたって均一な圧力で圧縮さ
れ、より緻密で精度のよい成形物を得ることができるよ
うになる。さらに、補強材５１は、弾性シート５を膨出
させたり、この膨出を解除させたりする操作を繰り返し
たときに、弾性シート５に割れが生じてしまうことを抑
える働きを有しているため、成形装置１の耐久性も向上
する。

【００２１】

【実施例】以下に、本発明の実施例を詳しく説明する。 （実施例１）一般構造用圧延鋼材（ＳＳ４１）製で、型
面２０に直径３ｍｍφの水抜き孔２１が５０ｍｍピッチ
で多数穿設された８００ｍｍ×４２０ｍｍ×２１０ｍｍ
の大きさの下型２と、１０ｍｍの厚みの天然ゴム製の弾
性シート５が型面３０の凸部３１に沿って取り付けられ
た８００ｍｍ×４００ｍｍ×２００ｍｍの大きさの上型
３と、アクリル繊維の伸縮性濾布４とを備える図１に示
す成形装置１を用意した。なお、弾性シート５の下端部
分５０ａには、直径０．１ｍｍφの鉄線ワイヤーを用い
て不織布状に形成してなる補強材５１が内装されてい
る。

【００２２】上型３と、下型２とを閉合したのち、以下
に示す配合の水硬性無機質成形材料６を２０ｋｇ／ｃｍ
² の圧力で圧入して、上型３と下型２とを閉合する事に
よって形成された型窩内に充填するとともに、下型２の
水抜き孔２１から−６００ｍｍＨｇの圧力で水硬性無機
質成形材料６中の余剰水分を吸引脱水し、さらに加圧媒
体としての水を緩衝タンク３２および加圧媒体圧入孔３
３を介して３０ｋｇ／ｃｍ² の注入圧で型面３０と弾性
シート５との間に圧入し、弾性シート５を膨出させ型窩
内の水硬性無機質成形材料６を圧縮して賦形物Ｗを得
た。

【００２３】上型３と、下型２とを開放し、下型２から
この賦形物Ｗを取り出し、養生硬化させ成形物を得た。
得られた成形物は、品質にむらのない良好なものであっ
た。以上の作業を繰り返し、天然ゴムの弾性シート５に
異常がないか確認を行った。

【００２４】 〔成形材料６の配合〕 ・普通ポルトランドセメント（宇部興産社製） １００重量部 ・セルロース繊維（商品名：セロファイバー，兵庫パルプ工業製）２．５重量部 ・フライアッシュ（関電化工業社製） ２５重量部 ・水 ３００重量部

【００２５】（比較例１）実施例１と同じ型窩形状をす
るとともに、図３に示すように厚肉部２０２ａと薄肉部
２０２ｂとを備えている弾性シート２０２が設けられて
いる成形装置２００を用いて、実施例１と同様にして成
形物を得た。得られた成形物は、品質にむらのない良好
なものであった。以上の作業を繰り返し、天然ゴムの弾
性シート２０２に異常がないか確認を行った。

【００２６】上記実施例１、比較例１で弾性シートに異
常が生じるまで繰り返し成形を行ったところ、以下の表
１に示すような結果となった。

【００２７】

【表１】

【００２８】表１に示すように、実施例１の成形装置
は、比較例１の成形装置に比べて、弾性シートとしての
天然ゴムが比較的長持ちすることが分かる。すなわち、
本発明の成形装置１によれば、従来の成形装置と比べ
て、弾性シートの取り替えサイクルが長くなるため、維
持管理が容易で、しかも、コスト的にもより安価に水硬
性無機質成形物を成形することができるようになる。

【発明の効果】以上のことより、本発明に示した水硬性
無機質成形物の成形装置は、成形装置の構造を複雑なも
のとしなくても、緻密で均一の比重および強度を有する
水硬性無機質成形物を成形することができるとともに、
水硬性無機質成形物を多量に成形しようとするときで
も、弾性シートを頻繁に取り替える必要がなく何度も繰
り返し用いることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる水硬性無機質成形物の成形装置
の実施の形態を表す断面図である。

【図２】公知の水硬性無機質成形物の成形装置を表す断
面図である。

【図３】先に発明者が提案した水硬性無機質成形物の成
形装置を表す断面図である。

【符号の説明】

１ 水硬性無機質成形物の成形装置 ２ 下型（第一分割型） ３ 上型（第二分割型） ５ 弾性体シート

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】型面に沿って水抜き孔が多数穿設された第
   一分割型と、型面が周縁部を気密にシールされた気密性
   を有する弾性シートによって被覆された第二分割型とを
   閉合して形成された型窩内に水硬性無機質成形材料を圧
   入し、第一分割型の型面に穿設された水抜き孔から前記
   水硬性無機質成形材料中の余剰水分を吸引脱水して所望
   形状に賦形するとともに、前記弾性シートと第二分割型
   の型面との間に加圧媒体を圧入することで弾性シートを
   第一分割型へ膨出させ弾性シートを介して水硬性無機質
   成形材料を圧縮するようになっている水硬性無機質成形
   物の成形装置において、前記弾性シートは、ゴム弾性材
   料からなるシート本体と、このシート本体中に包含され
   シート本体を補強する可撓性を有する補強材とから形成
   されているとともに、加圧媒体圧入時のシート全体の膨
   出割合を均一化されるように補強材の包含割合がシート
   本体の部分毎に異なっていることを特徴とする水硬性無
   機質成形物の成形装置。