JP2000280214A - ダブル真空気圧成形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 金型やプレスを使用せずに気泡等の欠陥がな
い、高品質の成形品を安価で製造できる成形装置を提供
する。 【解決手段】 常温硬化剤を用いて成形品を形成する成
形装置を、常温硬化剤が投入される成形受型と、この成
形受型が載置される平面台と、この平面台を支持する支
持部材と、前記成形受型を完全に覆い、前記支持部材に
固定されて成形受型を包含する気密空間を形成するよう
になされた上蓋とを有するものとし、前記気密空間内部
を減圧することにより、前記常温硬化剤からなり硬化し
つつある状態の半成形品を前記成形受型に密着させ、そ
の後、前記気密空間内部に空気を供給して、前記半成形
品を空気プレスすることにより成形品を製造する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は成形装置に関するも
のであり、より詳しくは、従来の金型やプレスを用いず
に高品質の成形品が製造できるダブル真空気圧成形装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】従来、土
木・建築等の分野において、壁材等のコンクリート製品
を製造するには、木やスチール等で型枠を形成し、この
型枠内にコンクリートを打設する型枠工法が用いられて
いる。その際、木やスチール等からなる主体型枠の内部
に製品の表面に意匠を施すために、発泡スチロールやゴ
ム等からなる意匠成形型枠を配する場合もある。

【０００３】このような従来の型枠工法においては、充
填されるコンクリートの側圧に耐えるように、型枠の外
側において、木材やスチール等により補強をする必要が
あり、これら型枠や補強材の組立及び解体に要する費用
や手間は莫大なものであった。また、天然資源の枯渇や
廃棄物処理の問題が年々深刻化している中、型枠や補強
材の調達と使用後の廃棄による環境破壊は、大きな問題
となっていた。

【０００４】出願人は上記問題を解決するものとして、
壁材等のコンクリート成形品を得るためのコンクリート
型枠とこれに用いられる意匠板を提案した（特開平９−
４１５２６号公報）。この技術は、表面に意匠を施した
意匠板同士、又はこの意匠板とパネルとをスペーサ部材
により連結したコンクリート型枠を形成し、その型枠内
にセメントを充填して一体化させるもので、従来の型枠
や補強材が不要となるという利点がある。

【０００５】上記技術に用いられる意匠板を製造するに
は、従来は大気中で、受型と押え型とを用いて機械的に
加圧して成形するのが一般であったが、その場合、型内
に空気抵抗が生じ、また受型と成形品との間や成形品内
部に空気（気泡）が残存して成形物に悪影響を与えると
いう問題があった。これを解決するために、受型の底部
に空気除去孔を設け、減圧することにより、型内部の空
気を除去する工法が用いられ、これが一般に真空成形法
と呼ばれている。しかし、この方法においても空気抵抗
及び気泡の除去は十分ではなく、また従来と同様に高価
な金型とプレスを必要とするために、安価で高品質の意
匠板を得ることはできなかった。

【０００６】一方、増え続ける産業廃棄物や一般廃棄物
(家庭ゴミ)の処理は年々大きな問題となっており、特に
１９９８年、大阪府能勢町のダイオキシン問題が浮上
し、他方、埼玉県所沢市でも高濃度のダイオキシン排出
が表面化し、さらに同年９月には、ゼロエミッションモ
デル地域である屋久島の埋め立て地調査においても高濃
度ダイオキシンが検出されたこと等から、各種廃棄物の
処理と有害物質対策は急務となっている。出願人が考案
した上記コンクリート型枠は、これら廃棄物やその焼却
灰をコンクリートの骨材として内部に封じ込めることが
可能なため、廃棄物処理の問題の解決策としても注目に
値し、この点からも信頼性の高い意匠板が安価で得られ
る成形装置が強く要望されていた。

【０００７】本発明は、上記に鑑みてなされたもので、
金型やプレスを使用せずに気泡等の欠陥がない、高品質
の成形品を安価で製造できる成形装置を提供しようとす
るものであり、特に上記コンクリート型枠の意匠板等の
製造に好適に用いられる成形装置を提供しようとするも
のである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明のダブル真空気圧成形装置は、常温硬化剤
を用いて成形品を形成する成形装置であって、常温硬化
剤が投入される成形受型と、この成形受型が載置される
平面台と、この平面台を支持する支持部材と、前記成形
受型を完全に覆い、前記支持部材に固定されて成形受型
を包含する気密空間を形成するようになされた上蓋とを
有し、前記気密空間内部を減圧することにより、前記常
温硬化剤からなり硬化しつつある状態の成形品を前記成
形受型に密着させ、その後、前記気密空間内部に空気を
供給して、前記半成形品を空気プレスすることにより成
形品を製造するものである。

【０００９】上記成形装置において、上蓋は油圧シリン
ダーもしくはエアーシリンダーにより前記支持部材に密
着固定されるようにすることが好ましい。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下に本発明のダブル真空気圧成
形装置の実施態様を図に基づいて説明するが、本発明は
これによって限定されるものではない。

【００１１】図1は、本発明の一実施態様に係るダブル
真空気圧成形装置Ａを示す概念図である。

【００１２】本図に示すダブル真空気圧成形装置Ａは、
板状の成形品を形成する成形装置であって、必要に応じ
て補強材４１等を含む成形材料４０が投入される成形受
型１０と、成形受型１０が載置される平面台１１と、平
面台１１を支持する支持部材(支持側壁１２とこれを支
持する支持板１３)と、成形受型１０を完全に覆い、支
持部材に固定されて成形受型１０を包含する気密空間を
形成するようになされたドーム型の上蓋１４とを有す
る。

【００１３】上蓋１４は、成形受型１０を覆った際にシ
リンダー１５で前記支持部材に密着される。シリンダー
１５としては、油圧シリンダーやエアーシリンダーが使
用できる。なお上蓋１４の上げ下げも、油圧シリンダー
もしくはエアーシリンダーで行うことができる(図示せ
ず)。

【００１４】上記上蓋１４はエアタンク２０に接続され
ており、符号２１は電磁弁を示す。

【００１５】一方、支持板１３は真空タンク３０に接続
されており、符号３１は真空切り替え弁を示す。

【００１６】上蓋１４で成形受型１０を覆い、シリンダ
ー１５で支持側壁１２に密着させると、上蓋１４と支持
部材に囲まれた閉じた気密空間が形成され、この空間内
部を真空タンク３０により減圧することにより、常温硬
化剤が硬化しつつある状態の半成形品を成形受型１０に
密着固定させ、その後、この空間内部にエアタンク２０
により空気を供給して、半成形品の表面を加圧（空気プ
レス）する。減圧の際の気圧は６０〜７０Torr程度が好
ましく、加圧の際の気圧は１．５〜２気圧程度が好まし
い。このように本発明の装置においては減圧に続いて空
気による加圧を行うことにより、内部に気泡のない成形
品が従来の金型やプレスなしに得られる。

【００１７】従来の装置による成形は、凹型内の成形物
に対して凸型（上部押し型）が一番突出した部分から順
に押していく順位成形であるため、空気及び成形物の抵
抗に応じたプレス圧力と硬質凸型を要するが、本発明の
装置では成形物に対する成形受型内の空気抵抗がゼロと
なり、かつ空気により成形物全体に均等な圧力を及ぼす
ため、従来の凸型が不要となる。また、本発明の成形受
型は、後述する無機系常温硬化剤を用いて製作すること
ができ、その場合の製作費用は従来の金型の１００分の
１程度に抑えることが可能である。

【００１８】上記した本発明のダブル真空気圧成形装置
で製造できる成形物の種類は特に限定されないが、例え
ば、出願人の考案した無機系常温硬化剤（商品名「シリ
カハード」、ＬＦＬ科学技術研究所製）を用いることに
より、常温でセラミックに近い品質の成形品を得ること
ができる。この無機系常温硬化剤を用いて得られる成形
品は、シリカリッチな表面のため、酸性雨による溶出が
ない。従って、屋根材や外壁材等の各種建築材料全般に
好適に用いられるが、上記したコンクリート型枠の意匠
板の製造に特に適している。また、この無機系常温硬化
剤は通常のセメントの一部をこれに置き換えることによ
り、セメントのみでは固化が困難であった土や焼却灰、
プラスチック等を骨材として常温で硬化することができ
るという特徴をもつので、コンクリート型枠の内部にこ
れら焼却灰等を封じ込める際にも有用である。

【００１９】より具体的には、例えば意匠板の表面に所
望の意匠が得られるように形成された成形受型１０にガ
ラスメッシュシート等の補強材４１を必要に応じて配
し、それと共に上記無機系常温硬化剤をシリカ（骨材）
と混合した成形材料４０を投入して前記補強材４１に含
浸させ、上蓋１４を閉じることにより形成される気密空
間内部を６０〜７０Torr程度に減圧した後、１．５〜２
気圧程度で空気プレスすることにより、気泡がなく高強
度で信頼性の高い意匠板を容易に得ることができる。意
匠板の組成の一例としては、二酸化ケイ素約８５重量
％、アルミナ及び酸化カルシウム計１１重量％、酸化マ
グネシウム、第二酸化鉄及び酸化チタン計４重量％を挙
げることができるが、これに限定されるものではない。

【００２０】そしてこの意匠板でコンクリート型枠を形
成し、その内部に各種廃棄物やその焼却灰を骨材とし
て、シリカハードを混合したセメントと混合したものを
充填して硬化させることにより、廃棄物の有効利用を図
ることができると共に、廃棄物からの有害物質溶出を阻
止することができる。

【００２１】なお、得られた意匠板の表面に酸化チタン
等の光触媒を塗布すると、ダイオキシン類等の有機系有
害物質が万一コンクリートから溶出した場合でも意匠板
表面で分解されるために外部への溶出を阻止することが
でき、安全性がより向上する。

【００２２】以上では、無機系硬化剤を使用して成形品
を製造する場合について述べたが、本発明のダブル真空
気圧成形装置は、合成樹脂等、従来のあらゆる成形品に
適用可能であり、特に繊維強化プラスチックの製造等に
好適に用いられる。

【００２３】

【発明の効果】本発明のダブル真空気圧成形装置によれ
ば、気泡等の欠陥がない成形品が、プレスや金型なしに
容易に得られる。従って、従来は高価な大型のプレスや
金型を必要としていた、壁材等の大型の成形品の製造を
安価で効率的に行うことができ、特に、出願人の考案し
たコンクリート型枠の意匠板の製造に適している。

【図面の簡単な説明】

【図1】本発明のダブル真空気圧成形装置の一実施態様
を示す概念図である。

【符号の説明】

Ａ ……ダブル真空気圧成形装置 １０……成形受型 １１……平面台 １２……支持側壁 １３……支持板 １４……上蓋 １５……シリンダー ２０……エアタンク ２１……電磁弁 ３０……真空タンク ３１……真空切り替え弁 ４０……成形材料 ４１……補強材

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】常温硬化剤を用いて成形品を形成する成形
   装置であって、 前記常温硬化剤が投入される成形受型と、 該成形受型が載置される平面台と、 該平面台を支持する支持部材と、 前記成形受型を完全に覆い、前記支持部材に固定されて
   前記成形受型を包含する気密空間を形成するようになさ
   れた上蓋とを有し、 前記気密空間内部を減圧することにより、前記常温硬化
   剤からなり硬化しつつある状態の半成形品を前記成形受
   型に密着させ、その後、前記気密空間内部に空気を供給
   して、前記半成形品を空気プレスすることを特徴とする
   ダブル真空気圧成形装置。
2. 【請求項２】前記上蓋が油圧シリンダーもしくはエアー
   シリンダーにより前記支持部材に密着固定されることを
   特徴とする、請求項1に記載のダブル真空気圧成形装
   置。