JPH0570208A - 陶板の連続製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 粘土を使った中空部を有するセラミック系の
陶板を、乾燥による割れ、捩じれを防止して、歩留まり
良く連続して製造することである。 【構成】 押出成形（中空部内へのエア供給）−エアー
フロー乾燥−乾燥−切断−施釉−焼成という構成にし、
中空部内からのエアー乾燥と中空部外からのエアーフロ
ーによる乾燥を併用することにより、内外での乾燥時間
差をなくし、割れ、捩じれ、曲がり等を防止し、歩留ま
り良くしかも迅速乾燥を可能にした陶板の連続製造装置
である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は粘土を主材とした原料を
連続的に押し出すことによって中空状の連続帯を形成
し、これを定尺に切断し、その後、乾燥−施釉−焼成し
て所定長さの陶板を連続的に製造する装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種粘土を使ったセラミック系
の陶板を製造するには、押出成形−乾燥−定尺切断−
（施釉）−焼成という工程で連続的に製造する装置が知
られている。この場合、粘土の使用量の低減を図るため
に押出成形帯に連続的に中空部を形成し、この中空部に
空気を供給し、押出成形帯を内部から乾燥させることに
より、乾燥時間を大幅に早め得る技術が開示されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の場
合、従来、口金から出た中空押出板は乾燥機に入るまで
の期間は内部からの乾燥に留まり、例え乾燥機内であっ
ても遠赤外線、バーナー、電気、電子等で外部加熱する
ものであり、内部からのエアーによる乾燥と外部からの
乾燥速度が異なり、内外バランスのズレによる割れ、捩
じれ等による製品歩留まりの悪化を招来していた。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明はこのような欠点
を除去するため、少なくとも口金出口から乾燥機までの
間をトンネル状に外囲したカバーにより、内外の乾燥速
度差をなくして製品歩留まりを向上し、さらに乾燥を迅
速化した陶板の連続製造装置を提供するものである。

【０００５】

【実施例】以下に、図面を用いて本発明に係る陶板の連
続製造装置の一実施例について詳細に説明する。図１は
上記装置の代表的な一例を示す説明図である。図におい
て、１は粘土で数種の原料を必要に応じて添加するシャ
モット等を混練機（図示せず）を介して混合したもので
あり、ベルトコンベア等からなる原料供給機Ａを介して
真空押出機、あるいは真空土練押出機の１種からなる押
出機Ｂに供給されるものである。

【０００６】押出機Ｂは図１に示すように１連又は並列
する２連のスクリューからなり、図示しないモーター等
の駆動により、連続して粘土１を押し出すものである。

【０００７】Ｃは口金で図６、図７に示すように中空中
子２、ケーシング３を介して例えば図２、図８、図９
（ａ）〜（ｈ）に示すような形状で連続して粘土１を押
し出し、中空部ａを有する所謂、中空連続成形帯（以
下、単に成形帯という）４を成形するものである。

【０００８】なお、粘土１は天然物であり、各産地によ
り成分が異なるものであり、これらの特徴、弱点を相互
に相殺させて所定の混合粘土を得る。その粘土１の一例
としては陶石、長石、カオリナイト、ハロイサイト、メ
タハロイサイト、木節粘土、蛙目粘土、信楽粘土などを
打ち砕き、水を加えて練り上げたもの、あるいはこれに
鉱物繊維を混合したものである。また、この粘土１は必
要によりマグネットによって除鉄されることもある。

【０００９】さらに、口金Ｃは粘土１の押し出し力によ
って変形せず、かつケーシング３に中空中子２を装着し
たものである。さらに説明すると中空中子２は、成形帯
４に中空部ａを形成すると共に、形状を各種形状とする
場合押出機Ｂ内において抵抗となり、成形帯４の密度分
布のムラを除去し、乾燥、焼成時のワレ、変形を防止す
るのに役立つものである。

【００１０】また口金Ｃは図６に示すようにケーシング
３に図７に示す中空中子２を配設したもので、成形帯４
に中空部ａを形成するための格子２ａを複数個有すると
共に中空部ａにエアー、熱（温）風、冷風、乾燥風、あ
るいは蒸気等を強制的に送給、あるいは排出するために
格子２ａをパイプ状とし、かつエアー５等を吸、排気す
るための１次エアー供給機７とホース１１に接続する通
気口２ｂを設けたものである。これは、押出機Ｂ及び口
金Ｃによって成形された成形帯４の中空部ａにエアー、
熱風、冷風、乾燥風を強制的に送給、あるいは排出する
ことによって中空部ａのエアーフローを強制的に行い、
成形帯４内部の乾燥時間を大幅に短縮するのに有効なも
のである。

【００１１】Ｄは駆動用搬送機でフリーローラ、駆動ロ
ーラ、ベルト、メッシュベルト等の１種以上から構成さ
れるものであり、押出機Ｂから押し出された成形帯４の
スピードと同じ速さに同調させた駆動をかけたものであ
る。

【００１２】カバー８は口金Ｃ出口から仕上げ乾燥機Ｆ
までの区間に図２あるいは図４（ａ）〜（ｄ）、図５
（ａ）〜（ｄ）に示すような形状に成形した金属板、合
成樹脂板、合成樹脂フィルム、合成樹脂シート、布等の
１種あるいはそれらの組合わせからなるものである。具
体的には任意形状のトンネル外周面に通し穴９を穿設
し、図２に示すようにパイプ６をカバー８の上面及び側
面に限らず、駆動用搬送機Ｄがロールの場合はロール間
隙の下方に取り付けたり、図３（ａ）〜（ｃ）に示すよ
うに先端を任意角度θに傾斜したパイプ６を取り付け、
２次エアー供給機１０より、ホース１１を通してエアー
５が供給され、この供給されたエアー５の流路を形成す
るためのものである。このようにして形成されるエアー
フロー乾燥機Ｅは前記した中空部ａに１次エアー供給機
７からのエアフローを強制的に行うのと、パイプ６を通
して成形帯４の外部にもエアーフローを生ぜしめるた
め、成形帯４の内外の乾燥時間の差（内部が早く、外部
が遅い）をなくし、不均一乾燥によるひずみ、割れ、捩
じれ等の発生を防止するのに有効である。もちろんここ
で使用する２次エアー供給機１０は１次エアー供給機７
と同一のものを使用しても差しつかえない。

【００１３】仕上げ乾燥機Ｆは上記エアーフロー乾燥機
Ｅと連続、あるいは非連続（図では連続した場合を示
す）して形成するもので、電気、ガス、電子、遠赤外線
等の１種あるいはそれらの組合わせからなる加熱手段１
２を内部に配設したものである。この加熱手段１２は赤
外線ヒータ、マイクロの波のみ、あるいは交互に、もし
くは前段と後段のゾーンに分けて配設し、雰囲気を２０
０〜５００℃位に生地がクラックや変形を生じないよう
なある加熱曲線に対応して加熱するもので、生地の含水
率を速やかに５％以下に到達させるのに役立つものであ
る。

【００１４】Ｇは走行切断機で、丸ノコ、バントソー、
線ノコ、ウォータージェット等の１種よりなり、連続し
て押し出される成形帯４を所定長さに切断するために、
成形帯４のスピードと同調して走行し、切断面が斜めに
ならないようにしたものである。勿論、成形帯４の使用
目的によっては成形帯４のスピードに同調させず斜め張
り用板材とすることもできる。

【００１５】Ｈは施釉機であり、定尺成形板１３の化粧
面に釉薬１４をスプレーガン、フローコータにより塗布
するか、あるいは粉末状の釉薬１４を図１の実線で示す
位置か、あるいは後記する焼成機Ｉの内部である２点鎖
線で示す位置で散布することも可能である。

【００１６】Ｉは焼成機でローラハースキルン、トンネ
ル型焼成炉の１種からなり、その構成は入口１５から出
口１６に亘って、常温−高温（１３００℃位）−常温と
いうように、山状の温度分布となり、予熱領域１７、焼
成領域１８、冷却領域１９の順に一応区分して構成し、
予熱領域１７の温度は３０〜７００℃、焼成領域１８は
３００〜１３００℃、冷却領域１９は６００〜３０℃位
までとしたものである。勿論、粘土１の種類、組成によ
っては各領域間の温度設定が異なるものであり、かつ、
各領域間の温度も明確に区分するものではなく連続焼成
の中での一応の区分である。

【００１７】さらに焼成機Ｉについて詳細に説明する
と、焼成機Ｉは可燃ガス、例えばＬＰＧガスを燃焼させ
て定尺施釉板２０を焼成するものであり、そのためのバ
ーナ（図示せず）の配列は前記各領域に対応して設ける
ものである。また、焼成機Ｉ内の定尺施釉板２０の搬送
手段としてはメッシュベルト、金属ローラ、セラミック
ローラ、アルミナローラ等を使用するが、特に焼成領域
１８の範囲は１３００℃位まで温度が上昇するので、例
えば図８に示すように金属主軸２１、２２間にアルミナ
ローラ２３を載置して熱伝導を駆動源に伝達しないよう
にして搬送するものである。なお、焼成機Ｉの焼成領域
１８は耐火レンガ等で炉を形成し、その中を直線的に連
続して通過させるものであり、各機器、領域間には排気
ダンパー（図示せず）を配設しておくものである。

【００１８】Ｊは搬送機で、焼成機Ｉで焼き上げられた
焼成成形板２４を梱包などの次工程に搬送するためのも
のである。

【００１９】さらに成形帯４としては図２に示すような
長方形断面に限らず、図９（ａ）〜（ｈ）に示すように
種々の形状に形成することができる。（ａ）図は左右両
端に相决りを形成し、化粧面に凹溝４ａを配設した成形
帯４、（ｂ）図は左右両端に雄部を形成した成形帯４、
（ｃ）図は（ｂ）図両端に雌部を形成した成形帯４、
（ｄ）図は（ａ）図の形状において化粧面にさざ波４ｂ
を形成した成形帯４、（ｅ）は（ｄ）図の化粧面をフラ
ットに形成した成形帯４、（ｆ）図は段張り状化粧面と
し、さらに左端近傍背面に長くつ状足４ｃを形成した成
形帯４、（ｇ）図は段張り状化粧面の右端にフック４ｄ
を形成した成形帯４、（ｈ）図は段張り状化粧面をさざ
波状に形成した成形帯４である。

【００２０】次に動作について説明する。そこで、粘土
１の素材として硅砂排泥、数種の融点降下剤、鉱物繊維
を準備する。なお、その重量％は硅砂排泥６５％、融点
降下剤（釜戸長石、セリサイト系鉱物等）２５％、ワラ
ストナイト１０％であり、この主原料１００重量％に対
し、水２０重量％、解膠剤としてピロリン酸ソーダ０．
３重量％を混入し、これを土練機（ＭＰ−１００型宮崎
鉄工社製）で混練したものである。また、押出機Ｂは押
し出し能力５０Ｋｇ／ｃｍ²の押出圧力を持つものを使
用した。１次エアー供給機７は８ＨＰで排気するように
設定し、２次エアー供給機１０と兼用で使用する。エア
ーフロー乾燥機Ｅとしては２ｍ角のパイプの一辺を削除
した断面コ字状でトンネル空間を形成し、押出し方向と
同一に風速２〜１０ｍ／秒で流れる３０℃〜１００℃程
度の温風を成形帯４外部に生ぜしめるものである。仕上
げ乾燥機Ｆとしてはマイクロ波加熱機、遠赤外線加熱機
を用い、３５ｋｃａｌ・ｈ相当の発熱量により定尺成形
板１３の水分を対流による表面蒸発と１次エアー供給機
７からの３０℃〜１００℃の位の温風排気による内部拡
散とによって水分を０〜５％位までに約２０〜３０分間
で減水して、変形なく乾燥させるものである。走行切断
機Ｇとしては、φ２００ｍｍ程度の丸ノコを使用し、成
形帯４の速度に同調して往復動し、切断する機構とす
る。次に、乾燥された定尺成形板１３は連続的に施釉機
Ｈに送給され、スプレーガンにより釉薬が化粧面に塗布
された定尺施釉板２０は次工程の焼成機Ｉに送給され
る。この焼成機Ｉはローラハースキルン構造に形成され
ており、このローラに対し定尺施釉板２０を入口１５か
ら出口１６まで順次送給すると共に搬送し、予熱→焼成
→徐冷して焼成成形板２４とし、次に搬出機Ｊによって
図示しないが梱包工程などの次工程に搬送されるもので
ある。

【００２１】

【発明の効果】上述したように、本発明に係る陶板の連
続製造装置によれば、口金から乾燥機に入る前の段
階、つまり乾燥初期において、中空部からと外部のエア
ーの流れを併用することにより、亀裂、割れ、捩じれな
どを防止することができる。含水率８％以下の乾燥状
態を急速に実現できるため、工程のスピードアップが図
れる。次工程の仕上げ乾燥にかかる負担が少なくなり
コスト低減が図れる。乾燥時における亀裂が少なくな
るため、製品歩留まりが向上する。等の特徴、効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る陶板の連続製造装置の代表的な一
例を示す説明図である。

【図２】エアーフロー乾燥機の実施例を示す斜視図であ
る。

【図３】パイプの一例を示す説明図である。

【図４】カバーの一例を示す説明図である。

【図５】カバーの一例を示す説明図である。

【図６】押出機の口金部分を示す説明図である。

【図７】中空中子を説明する斜視図である。

【図８】焼成機の一例を示す説明図である。

【図９】中空連続成形帯を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 粘土 Ｂ 押出機 Ｃ 口金 Ｅ エアーフロー乾燥機 Ｇ 走行切断機 Ｈ 施釉機 Ｉ 焼成機

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 無端ベルト等よりなる原料供給機と、該
   供給機から送り出される粘土を主材とした原料を連続し
   て押し出す押出機と、該押出機から送出される連続帯を
   中空形状に成形する中空中子と、ケーシングからなる口
   金と、該口金から送出した中空連続成形帯に対し前記中
   子の中空部を通して常温あるいは加温されたエアーを供
   給する１次エアー供給機と、上記成形帯を次工程に移送
   する駆動用搬送機と、該搬送機上で上記口金より送出し
   た直後の中空連続成形帯に対し前記搬送機を含む一定区
   間をトンネル状に形成したカバーと、該カバーの所定位
   置に穿設した通し穴と該通し穴に対し常温あるいは加温
   されたエアーを前記成形帯の外表面および外囲空間内に
   導入するため２次エアー供給機とからなるエアーフロー
   乾燥機と、該エアーフロー乾燥機を通過した中空連続成
   形帯に対し、前記エアーフロー乾燥機と協働、あるいは
   独立して設置した加熱手段を有する仕上げ乾燥機と、該
   乾燥機を通過した中空連続成形帯の移動速度と同調した
   速度で往復動しかつ上記成形帯を所定寸法に切断するた
   めの走行切断機と、該切断された定尺成形板に対し、規
   定厚さの施釉を行う施釉機と、該施釉された定尺施釉板
   を連続的に予熱−焼成−徐冷を行う焼成機と、該焼成後
   の焼成成形板を搬出する搬出機とからなる陶板の連続製
   造装置。