JP2014168920A - 泥漿鋳込み成形装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】泥漿鋳込み成形において円滑な流し込みや排泥を行うことができる泥漿鋳込み成形装置を提供する。
【解決手段】本発明の泥漿鋳込み成形装置1は、流し込まれた泥漿により成形体6を成形する鋳込み型4と、この鋳込み型が水平な姿勢で配置される水平な角度から鋳込み型が水平な姿勢に対して傾斜した姿勢で配置される傾斜した角度までの間で鋳込み型の角度を制御する傾動シリンダ26と、を有し、この傾動シリンダ26は、鋳込み型に泥漿が流し込まれる際、及び、排泥の際には、鋳込み型を傾斜させる角度を多段階的に制御することを特徴としている。
【選択図】図1

Description

本発明は、泥漿鋳込み成形装置に係り、特に、衛生陶器の製造工程において泥漿を鋳込み成形する泥漿鋳込み成形装置に関する。
従来から、便器や洗面器等の衛生陶器の製造工程において行われる泥漿鋳込み成形では、衛生陶器を形成する多孔性の鋳込み型の空間に泥漿を流し込み、鋳込み型の表面に泥漿を着肉させ成形体を成形する。その後、鋳込み型内の余剰な泥漿を排泥し、次に、この成形体を鋳込み型から脱型し、焼成することにより衛生陶器を得る。
また、従来から、鋳込み型に泥漿を流し込む際に空気の巻き込みを防止したり、鋳込み型の泥漿が排泥される際に確実に余剰の泥漿を排出することにより、成形不良を防止することは、成形体の品質を維持する上で重要になっている。
したがって、従来の泥漿鋳込み成形装置として、例えば、特許文献1に記載されているように、鋳込み型に泥漿を流し込み際に、空気の巻き込みを防止して成形体の欠陥をなくし、また、鋳込み型の泥漿が排泥される際に、泥漿の排出を短時間で行えるように鋳込み型を所定の単一の傾斜角度に設定して傾斜させるものが知られている。
特開平3−147804号公報
しかしながら、上述した従来の泥漿鋳込み成形装置においては、便器等の複雑な形状を有する成形体を成形する場合には、この成形体を成形するための鋳込み型の形状も複雑になるため、鋳込み型を所定の単一の傾斜角度に設定して傾斜させても、流し込み時には空気の巻き込みが生じたり、排泥時には泥漿が残留して排泥不良が生じ、円滑な流し込みや排泥を行うことができないという問題がある。
そこで、本発明は、上述した従来技術の問題を解決するためになされたものであり、泥漿鋳込み成形において円滑な流し込みや排泥を行うことができる泥漿鋳込み成形装置を提供することを目的としている。
上述した目的を達成するために、本発明は、泥漿を鋳込み成形する泥漿鋳込み成形装置であって、流し込まれた泥漿により成形体を成形する鋳込み型と、この鋳込み型が水平な姿勢で配置される水平な角度から上記鋳込み型が上記水平な姿勢に対して傾斜した姿勢で配置される傾斜した角度までの間で上記鋳込み型の角度を制御する角度制御手段と、を有し、上記角度制御手段は、上記鋳込み型に泥漿が流し込まれる際には、上記鋳込み型を傾斜させる角度を多段階的に制御することを特徴としている。
このように構成された本発明においては、鋳込み型に泥漿が流し込まれる際には、角度制御手段が鋳込み型の角度を多段階的に制御することにより、鋳込み型を水平な姿勢や傾斜した姿勢で配置し、様々な角度の姿勢にすることができるため、複雑な形状の鋳込み型であっても、効率よく鋳込み型に泥漿を行き渡らせることができる。したがって、泥漿が鋳込み型に十分に行き渡らずに成形体に欠陥が生ずることを防ぐことができる。
本発明において、好ましくは、上記角度制御手段は、更に、上記鋳込み型の泥漿が排泥される際にも、上記鋳込み型を傾斜させる角度を多段階的に制御する。
このように構成された本発明においては、鋳込み型の泥漿が排泥される際にも、角度制御手段により鋳込み型の角度を多段階的に制御することができるため、複雑な形状の鋳込み型であっても、円滑に排泥することができる。したがって、排泥後の鋳込み型において、泥漿が残留して欠陥となることを抑制することができる。
本発明において、好ましくは、上記角度制御手段は、更に、上記鋳込み型の空間に空気が導入されて土締めが行われる際にも、上記鋳込み型の角度を多段階的に制御する。
このように構成された本発明においては、鋳込み型の空間に空気が導入されて土締めが行われる際に、鋳込み型に泥漿が残留していたとしても、鋳込み型の角度を多段階的に制御することができるため、さらなる排泥を促し、確実に排泥することができる。
本発明において、好ましくは、更に、上記鋳込み型に流し込む泥漿の流量を調整する泥漿流量調整手段を有し、この泥漿流量調整手段は、上記鋳込み型に泥漿を流し込む際には、上記泥漿の流量を小流量から大流量に調整する。
このように構成された本発明においては、鋳込み型に泥漿を流し込む際には、泥漿流量調整手段により泥漿の流量が小流量から大流量に調整されるため、流し込みされている泥漿に空気が巻き込まれるのを防ぐことができる。
本発明において、好ましくは、更に、上記鋳込み型に泥漿を供給する流し込み用配管を有し、この流し込み用配管は、その途中で分岐して再び合流するように管径が異なる複数の配管を備え、上記泥漿流量調整手段は、上記複数の配管の少なくとも一つを選択することにより上記鋳込み型に流し込む泥漿の流量を調整する。
このように構成された本発明においては、鋳込み型に泥漿を供給する流し込み用配管の途中に、分岐して再び合流するように管径が異なる複数の配管を備えているため、流し込み用配管内の流し込みの圧力を変えることなく、泥漿流量調整手段により管径が異なる複数の配管の少なくとも一つを選択するだけで鋳込み型に流し込む泥漿の流量を容易に調整することができる。
本発明において、好ましくは、更に、上記鋳込み型内の余剰泥漿を排出する排泥用配管と、上記鋳込み型の近傍に設けられた三方バルブと、を有し、この三方バルブは、上記流し込み用配管と連通可能な流し込み口と、上記鋳込み型と連通可能な鋳込み型口と、上記排泥用配管と連通可能な排泥口と、を備え、上記鋳込み型口と上記流し込み口とが連通している場合には、上記鋳込み型口と上記排泥口との連通を閉鎖する。
このように構成された本発明においては、三方バルブの鋳込み型口と流し込み口とが連通している場合には、鋳込み型口と排泥口との連通が閉鎖されることにより、流し込み用配管から三方バルブを介して鋳込み型に泥漿が流し込まれているときに、排泥用配管内の空気が流し込み配管内に流入することを防ぐことができるため、鋳込み型に空気が流入することを防ぐことができ、成形体の欠陥を低減することができる。
本発明の泥漿鋳込み成形装置によれば、泥漿鋳込み成形において円滑な流し込みや排泥を行うことができる。
本発明の一実施形態による泥漿鋳込み成形装置を示す側面図である。 本発明の一実施形態による泥漿鋳込み成形装置の配管系統を示す概略図である。
以下、添付図面を参照して、本発明の一実施形態による泥漿鋳込み成形装置について説明する。
まず、図1は、本発明の一実施形態による泥漿鋳込み成形装置を示す側面図である。
図1に示すように、本発明の一実施形態による泥漿鋳込み成形装置1は、便器や洗面器等の衛生陶器の製造工程において泥漿鋳込み成形を行うものであり、架台2の前側に配置され、泥漿を鋳込み型4(胴型・リム型)に流し込んで成形体6を成形する成形ステーション8を備えている。また、この成形ステーション8よりも後方側には、成形ステーション8で成形した成形体6を鋳込み型4から離型する脱型ステーション10が配置されている。
つぎに、成形ステーション8と脱型ステーション10との間には、架台2上に前後方向に延びるようにレール12が設けられ、これらのレール12に沿って前後方向に往復動可能に移動台車14が設けられている。この移動台車14は、成形ステーション8において成形工程や鋳込み型4の型替え工程が行われる際には、レール12に沿って前方(成形ステーション8側)に移動するようになっており、脱型ステーション10において脱型工程が行われる際には、レール12に沿って後方(脱型ステーション10側)に移動するようになっている。
また、移動台車14には、上下方向に延びるようにシリンダユニット16が設けられている。このシリンダユニット16は、上下方向に摺動するピストンロッド18を備え、このピストンロッド18の端には、鋳込み型4を支持する吊り下げプレート20が連結されている。
これらにより、鋳込み型4は、移動台車14が成形ステーション8と脱型ステーション10との間を往復移動することにより、成形ステーション8と脱型ステーション10との間を往復移動することができると共に、各ステーション8,10において、ピストンロッド18の上下動に連動して上下動することができるようになっている。
つぎに、成形ステーション8は、鋳込み型4が配置される底板22を備えた成形ステーション用の枠体24を備え、この枠体24には、伸縮することにより枠体24を傾斜させる傾動シリンダ26が設けられている。この傾動シリンダ26は、泥漿鋳込み成形装置1の上方を前後方向に延びるビーム28に設けられたヒンジ部28aに回動可能に連結されている基端部26aを含む本体部26bと、この本体部26bに対して伸縮するロッド部26cとを備えている。また、ロッド部26cの下方側の先端部26dは、上下方向に延びる成形ステーション用の枠体24の中間部24aにブラケット30を介して回動可能に連結されている。
さらに、成形ステーション8と脱型ステーション10との間を前後方向に延びるレール12において、成形ステーション8側に配置される成形ステーション側レール12aは、脱型ステーション10側に配置される脱型ステーション側レール12bと切り離し可能に且つ成形ステーション用の枠体24と一体に設けられている。
傾動シリンダ26のロッド部26cが最大に延びた状態では、成形ステーション用の枠体24は、全体が上下方向に延びるように起立した状態Aとなり、鋳込み型4は水平な姿勢で枠体24に配置された水平な角度になるようになっている。また、傾動シリンダ26のロッド部26cが最大に延びた状態から縮む程、枠体24の全体が傾くように傾斜した状態Bとなり、成形ステーション側レール12a及び鋳込み型4についても、枠体24と一体的に傾斜し、鋳込み型4は傾斜した姿勢で枠体24に配置された傾斜した角度になるようになっている。
ここで、本実施形態では、起立した状態Aの成形ステーション用の枠体24の角度αの大きさ、及びこの状態Aの枠体24に配置された鋳込み型4の水平な角度の大きさを0度とし、傾動シリンダ26を作動することによって、起立した状態Aに対して傾斜した状態Bの成形ステーション用の枠体24の角度αの大きさを0度よりも大きく且つ90度までの範囲で制御することができ、この状態Bの枠体24に配置された鋳込み型4の傾斜した角度の大きさについても0度よりも大きく且つ90度までの範囲で多段階的に制御することができるようになっている。
さらに、傾動シリンダ26の作動により成形ステーション用の枠体24及び鋳込み型4が傾斜した状態となる角度の大きさについては、泥漿鋳込み成形装置1による一連の成形工程や脱型工程における各工程での使用状況に応じて、0度よりも大きく且つ90度までの角度の大きさの範囲内で、小さい角度から大きい角度へ多段階的に制御することができると共に、大きい角度から小さい角度へも多段階的に制御することもできるようになっている。
つぎに、図2は、本発明の一実施形態による泥漿鋳込み成形装置の配管系統を示す概略図である。
図1及び図2に示すように、泥漿鋳込み成形装置1は、成形ステーション8の鋳込み型4に泥漿を供給(流し込み)する流し込み用配管32と、この流し込み用配管32から鋳込み型4に流れ込み且つ余剰となった泥漿(余剰泥漿)を排出(排泥)する排泥用配管34と、鋳込み型4の近傍に設けられた三方バルブ36を備えている。この三方バルブ36は、流し込み用配管32と連通可能な流し込み口36aと、鋳込み型4と連通可能な鋳込み型口36bと、排泥用配管34と連通可能な排泥口36cとを備えている。三方バルブ36の作動により、鋳込み型口36bと流し込み口36aとが連通している場合には、鋳込み型口36bと排泥口36cとの連通を閉鎖するようになっており、鋳込み型口36bと排泥口36cとが連通している場合には、鋳込み型口36bと流し込み口36aとが閉鎖するようになっている。
また、三方バルブ36の上流側の流し込み用配管32の途中には、流し込み用配管32内の流路を開閉するバルブ38が設けられ、このバルブ38の上流側の流し込み用配管32の途中には、管径が異なる2つの流し込み用配管32a,32b(大口径管32a及び小口径管32b)が設けられている。
さらに、大口径管32a及び小口径管32bのそれぞれには、バルブ40a,40bがそれぞれ設けられ、これらの大口径管32a及び小口径管32bは、バルブ40a,40bの上流側で互いに分岐し、バルブ40a,40bの下流側で再び合流するようになっている。これにより、バルブ40a,40bのそれぞれを開閉させることにより、泥漿を流し込む流し込み用配管について、大口径管32a又は小口径管32bのいずれかを選択したり、大口径管32a及び小口径管32bの双方を選択することができるため、泥漿加圧機(図示せず)によってバルブ40a,40bの上流側の流し込み用配管32から流し込みされる泥漿圧力を変えることなく、大口径管32a又は小口径管32bのいずれかに泥漿を供給したり、大口径管32aと小口径管32bの双方に泥漿を供給したりすることができ、流し込み用配管32から鋳込み型4に流し込む泥漿の流量を調整することができるようになっている。
特に、本実施形態では、流し込み用配管32から三方バルブ36を介して鋳込み型4への泥漿の流し込みを開始する際には、まず、大口径管32aのバルブ40aを閉鎖した状態で小口径管32bのバルブ40bを開放し、その後、小口径管32bのバルブ40bを開放した状態で大口径管32aのバルブ40aを開放することにより、鋳込み型4に流し込みされる泥漿の流量を小流量から大流量に調整し、鋳込み型4内に流し込みされている泥漿に空気が巻き込まれるのを防ぐことができるようになっている。
なお、本実施形態では、例として、流し込み用配管32が管径の異なる2つの大口径管32a及び小口径管32bを備えた形態について説明するが、これらの配管の個数は2つに限定されず、管径の異なる3つ以上の複数の配管を適用してもよい。
また、図2に示すように、排泥用配管34の途中には、排泥用配管34内の流路を開閉するバルブ42が設けられており、三方バルブ36とこのバルブ42との間の排泥用配管34の途中には、鋳込み型4からの水分を排出する水抜き用のバルブ44が設けられている。
さらに、鋳込み型4には、排泥工程、土締め工程が行われる際に鋳込み型4に空気を供給する排泥土締めエアー配管46が接続されており、この排泥土締めエアー配管46には、排泥土締めエアーバルブ48が設けられている。
つぎに、図1及び図2を参照して、本実施形態の泥漿鋳込み成形装置による泥漿鋳込み成形方法について説明する。
まず、成形ステーション8の成形工程では、流し込み用配管32の上流側より圧送される流し込み用配管32内の泥漿は、バルブ38を経て三方バルブ36に到達する。このとき、三方バルブ36においては、流し込み口36aと鋳込み型口36bとが連通し、鋳込み型口36bと排泥口36cとの連通が閉鎖されているため、流し込み用配管32から成形ステーション8の鋳込み型4に泥漿が流れ込む。
このとき、傾動シリンダ26が作動し、鋳込み型4が傾斜した姿勢となるように、成形ステーション用の枠体24の角度αの大きさが0度以外の角度になるように制御し、成形ステーション用の枠体24及び鋳込み型4が傾斜した状態となる。
つぎに、鋳込み型4内に流し込まれた泥漿は、鋳込み型4自体の濾過作用により水分と分離され、鋳込み型4の内壁に着肉し、成形体6が成形される。このとき、分離された水分は、鋳込み型4の内部に滞留している。そして、着肉して成形体6が成形された後、三方バルブ36の鋳込み型口36bと排泥口36cとが連通し、流し込み口36aと鋳込み型口36bとの連通が閉鎖され、鋳込み型4内の余剰泥漿は、排泥用配管34内に流れ込む。そして、バルブ42が開放されると、排泥を溜める排泥アーク(図示せず)に戻される。
このとき、傾動シリンダ26が作動し、鋳込み型4が傾斜した姿勢となるように、成形ステーション用の枠体24の角度αの大きさが0度以外の角度になるように制御し、成形ステーション用の枠体24及び鋳込み型4が傾斜した状態となる。
つぎに、排泥用配管34のバルブ42を開放した状態で、排泥土締めエアー配管46の排泥土締めエアーバルブ48を開放し、加圧された空気が排泥土締めエアー配管46から鋳込み型4の内部に供給され、排泥工程が行われる。これにより、未着泥漿を鋳込み型4の外部に排出して除去し、鋳込み型4内には、含水粘土質の成形体6のみが残存している。
このとき、傾動シリンダ26が作動し、鋳込み型4が傾斜した姿勢となるように、成形ステーション用の枠体24の角度αの大きさが0度以外の角度になるように制御し、成形ステーション用の枠体24及び鋳込み型4が傾斜した状態となる。
つぎに、鋳込み型4から排泥用配管34内への未着泥漿の排出が完了した後、排泥用配管34のバルブ42を閉鎖し、排泥土締めエアー配管46のから鋳込み型4内にさらなる加圧空気を供給し、成形体6の水分を減少させる。
そして、成形ステーション8の成形工程から脱型ステーション10における脱型工程に移行され、傾動シリンダ26が作動し、鋳込み型4が当初の水平な姿勢となるように、成形ステーション用の枠体24の角度αの大きさが0度になるように制御する。そして、成形ステーション用の枠体24が当初の起立した状態Aになると、鋳込み型4表面に脱型エアー注入が始まり、成形体6の表面と鋳込み型4の内面との間に分離膜(水膜)が形成され、成形体6が鋳込み型4から脱型される。また、水抜き用のバルブ44は開放されており、水分がバルブ44を経て外部へ放出される。
上述した本発明の一実施形態による泥漿鋳込み成形装置1によれば、鋳込み型4に泥漿が流し込まれる際には、傾動シリンダ26が鋳込み型4の角度を多段階的に制御することにより、鋳込み型4を水平な姿勢や傾斜した姿勢で配置し、様々な角度の姿勢にすることができるため、複雑な形状の鋳込み型4であっても、効率よく鋳込み型4に泥漿を行き渡らせることができる。したがって、泥漿が鋳込み型4に十分に行き渡らずに成形体6に欠陥、また、泥漿が空気を巻き込むことで発生する欠陥が生ずることを防ぐことができる。なお、鋳込み型の姿勢を多段階的に制御する際には、角度0度も介在させても良い。
また、本実施形態による泥漿鋳込み成形装置1によれば、鋳込み型4の泥漿が排泥される際にも、傾動シリンダ26により鋳込み型4の角度を多段階的に制御することができるため、複雑な形状の鋳込み型4であっても、円滑に排泥することができる。したがって、排泥後の鋳込み型4において、泥漿が残留して欠陥となることを抑制することができる。
さらに、本実施形態による泥漿鋳込み成形装置1によれば、鋳込み型4の空間に空気が導入されて土締め工程が行われる際に、鋳込み型4に泥漿が残留していたとしても、鋳込み型4の角度を多段階的に制御することができるため、さらなる排泥を促し、確実に排泥することができる。
また、本実施形態による泥漿鋳込み成形装置1によれば、流し込み用配管32から三方バルブ36を介して鋳込み型4への泥漿の流し込みを開始する際には、まず、大口径管32aのバルブ40aを閉鎖した状態で小口径管32bのバルブ40bを開放し、その後、小口径管32bのバルブ40bを開放した状態で大口径管32aのバルブ40aを開放することにより、鋳込み型4に流し込みされる泥漿の流量を小流量から大流量に調整することができるため、鋳込み型4に流し込みされている泥漿に空気が巻き込まれるのを防ぐことができる。
さらに、本実施形態による泥漿鋳込み成形装置1によれば、鋳込み型4に泥漿を供給する流し込み用配管32の途中に、分岐して再び合流するように管径が異なる複数の大口径管32a及び小口径管32bを備えているため、これらの少なくとも一方を選択するだけで鋳込み型4に流し込む泥漿の流量を容易に調整することができる。
また、本実施形態による泥漿鋳込み成形装置1によれば、三方バルブ36の鋳込み型口36bと流し込み口36aとが連通している場合には、鋳込み型口36bと排泥口36cとの連通が閉鎖されることにより、流し込み用配管32から三方バルブ36を介して鋳込み型4に泥漿が流し込まれているときに、排泥用配管34内の空気が流し込み配管32内に流入することを防ぐことができるため、鋳込み型4に空気が流入することを防ぐことができ、成形体6の欠陥を低減することができる。
1 泥漿鋳込み成形装置
2 架台
4 鋳込み型(胴型・リム型)
6 成形体
8 成形ステーション
10 脱型ステーション
12 レール
12a 成形ステーション側レール
12b 脱型ステーション側レール
14 移動台車
16 シリンダユニット
18 ピストンロッド
20 吊り下げプレート
22 底板
24 成形ステーション用の枠体
24a 中間部
26 傾動シリンダ(角度制御手段)
26a 傾動シリンダの基端部
26b 傾動シリンダの本体部
26c 傾動シリンダのロッド部
26d 傾動シリンダのロッド部の下方側の先端部
28 ビーム
28a ヒンジ部
30 ブラケット
32 流し込み用配管
32a 大口径管(泥漿流量調整手段)
32b 小口径管(泥漿流量調整手段)
34 排泥用配管
36 三方バルブ
36a 三方バルブの流し込み口
36b 三方バルブの鋳込み型口
36c 三方バルブの排泥口
38 バルブ
40a バルブ(泥漿流量調整手段)
40b バルブ(泥漿流量調整手段)
42 バルブ
44 バルブ
46 排泥土締めエアー配管
48 排泥土締めエアーバルブ
A 起立した状態の成形ステーション用の枠体
B 傾斜した状態の成形ステーション用の枠体

Claims (6)

  1. 泥漿を鋳込み成形する泥漿鋳込み成形装置であって、
    流し込まれた泥漿により成形体を成形する鋳込み型と、
    この鋳込み型が水平な姿勢で配置される水平な角度から上記鋳込み型が上記水平な姿勢に対して傾斜した姿勢で配置される傾斜した角度までの間で上記鋳込み型の角度を制御する角度制御手段と、を有し、
    上記角度制御手段は、上記鋳込み型に泥漿が流し込まれる際には、上記鋳込み型を傾斜させる角度を多段階的に制御することを特徴とする泥漿鋳込み成形装置。
  2. 上記角度制御手段は、更に、上記鋳込み型の泥漿が排泥される際にも、上記鋳込み型を傾斜させる角度を多段階的に制御する請求項1記載の泥漿鋳込み成形装置。
  3. 上記角度制御手段は、更に、上記鋳込み型の空間に空気が導入されて土締めが行われる際にも、上記鋳込み型の角度を多段階的に制御する請求項1又は2に記載の泥漿鋳込み成形装置。
  4. 更に、上記鋳込み型に流し込む泥漿の流量を調整する泥漿流量調整手段を有し、この泥漿流量調整手段は、上記鋳込み型に泥漿を流し込む際には、上記泥漿の流量を小流量から大流量に調整する請求項1乃至3の何れか1項に記載の泥漿鋳込み成形装置。
  5. 更に、上記鋳込み型に泥漿を供給する流し込み用配管を有し、この流し込み用配管は、その途中で分岐して再び合流するように管径が異なる複数の配管を備え、上記泥漿流量調整手段は、上記複数の配管の少なくとも一つを選択することにより上記鋳込み型に流し込む泥漿の流量を調整する請求項4記載の泥漿鋳込み成形装置。
  6. 更に、上記鋳込み型内の余剰泥漿を排出する排泥用配管と、上記鋳込み型の近傍に設けられた三方バルブと、を有し、この三方バルブは、上記流し込み用配管と連通可能な流し込み口と、上記鋳込み型と連通可能な鋳込み型口と、上記排泥用配管と連通可能な排泥口と、を備え、上記鋳込み型口と上記流し込み口とが連通している場合には、上記鋳込み型口と上記排泥口との連通を閉鎖する請求項5記載の泥漿鋳込み成形装置。
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