JP2607899B2 - 凝固成形品の製造装置における打設装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、水と、骨材と、これらを固形化させる凝固
剤とからなる凝固成形品の製造装置において、前記材料
よりなる混和物を打設する装置に関するものである。

［従来の技術］ 水及び骨材からなる成形品としては、化粧用の陶磁器
質タイルやレンガが知られている。ところが、陶磁器質
タイルは粘土を主原料として成形焼成したものであるこ
とにより、粘土を登釜やトンネル釜等で焼成する際に製
品の変形が起って所望の大きさのタイルが製造できない
ことがあるとともに、釜の大きさに制限等があって大型
のタイルを製造できず、また、原料となる粘土は特殊な
粘土に限られるという問題がある。さらに、粘土より製
造される煉瓦においても同様な問題が存在している。

そこで上記問題点を解決するために、本出願人は先
に、陶磁器質タイルや煉瓦に代って、建築用の内外装材
等種々の用途に使用できる凝固成形品を形成する凝固剤
を発明した。

この凝固剤を用いて凝固成形品を製造する方法は、凝
固剤を水及び骨材を一緒に混練して所望の形に成形し、
空気中で養生するものであり、特に、蒸気定温中で養生
すると良好な凝固成形品を製造することが可能である。

この凝固成形品の製造方法の特徴は、成形焼成する必
要がないため、製品の変形が起ることがなく、さらに、
大型の板状のものも形成できることである。また、骨材
としては、粘土に限らず、砂や砂利、鉱滓、生活廃棄
物、汚泥、産業廃棄物等も使用できるという特徴を有し
ている。また、製造された凝固成形品の特徴は、その表
面がタイルやガラスのように滑らかであって、コンクリ
ート以上の強度を有していることである。

上記凝固剤の製法の一例を簡単に説明すると、アルミ
ナ、カルシウムを各48％、マグネシウム、鉄、チタンを
各１％、ジルコニウム、タングステンを各0.1％、ホウ
素、バナジウム、亜鉛、ストロンチウムを略同じ比率で
混練して全体として100％にし、この混和物を1400度〜1
450度で焼成して製造する。

［発明を解決しようとする問題点］ 水と骨材と凝固剤とを混練した混和物の打設時に空気
が存在すると、混和物と成形型との間に空気を巻き込
み、凝固後の成形品の表面に空気クレータが形成されて
不良品となる。

さらに、上記と同様に気泡が凝固成形品の内部におい
て空気穴を作る結果、凝固成形品の内部が酸化される共
に吸水性が高まり、凝固成形品の硬度及び強度に悪影響
を及ぼす。

本発明は、骨材と水と凝固剤とを混練した混和物を打
設する工程で空気の混在を阻止して、本出願人が発明し
た凝固剤により製造される凝固成形品の特徴を最大限に
引き出す凝固成形品の製造装置における打設装置を提供
しようとするものである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明の凝固成形品の製造装置における打設装置は、
水と、骨材と、これらを固形化させる凝固剤とからなる
混和物を打設する装置であって、気密構造をなした打設
室と、この打設室内部に収納可能なパレット型の成形型
と、打設室に接続され、打設室内部を真空にするための
減圧手段とよりなり、前記打設室は、密閉可能な前記成
形型の出入口と、前記打設室の内部において前後方向に
移動可能であって、前記成形型を水平に載置する台車
と、前記打設室の天井部に設けられた密閉可能な混和物
の投入口と、前記台車の上方に配され、かつ、前後方向
に移動可能な混和物の蓄積庫とを有し、前記投入口から
前記蓄積庫へ前記混和物を投入し、その後、この投入さ
れた混和物を前記蓄積庫を前後方向に移動させつつ前記
成形型へ供給し、前記混和物が供給された成形型を前記
台車によって前記出入口から搬出するものである。

［作 用］ 凝固成形品の製造装置における打設装置によって、水
と骨材と凝固剤とを混練した混和物を打設するには、こ
の打設室内部に成形型を配置し、投入口より打設室内部
の蓄積庫へ混和物を送り、打設室内部を減圧手段により
真空にし、次に、前記蓄積庫から混和物を成形型へ供給
し、その後、混和物が充填された成形型を打設室外へ取
り出す。

このようにすると、成形型と混和物の間及び混和物中
に空気が混在しないで、凝固成形品の表面に空気クレー
タが形成されず、また、内部に空気穴ができることがな
いので、凝固成形品の内部が酸化されないと共に吸水し
難い。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図に示すように、凝固成形品の製造装置における
打設装置（100）は、打設室（104）と真空ポンプ（10
6）と打設室（104）の内部に設けた充填装置（108）と
よりなる。

打設室（104）は円筒形であって、軸方向を横にして
床上に配置されている。本実施例の打設室（104）は、
混和物を成形する成形型（102）を載せて運ぶ台車（11
0）が２台同時に収納できる大きさである。打設室（10
4）の一端部に、台車（110）の搬入用気密扉（112）
を、他端部に搬出用気密扉（114）を設けており、これ
ら気密扉（112）（114）を閉じると打設室（104）内部
は気密状態となる。また、打設室（104）の上部には、
混和物を打設室（104）内部へ送り込むための投入口（1
32）を２か所設けている。

第２図に示すように、この打設室（104）の適所、例
えば打設室（104）の上方に空気口（116）を設けてお
り、この空気口（116）には、パイプ（158）を介して、
打設室（104）内部の空気を抜くための減圧手段である
真空ポンプ（106）を接続している。

前記台車（110）を打設室（104）に搬入出するための
レール（118）を、打設室（104）内部を貫通するように
敷設している。レール（118）は２枚の気密扉（112）
（114）が開閉できるように、打設室（104）端部におい
て取外し可能であり、第１図に示すように気密扉（11
2）が閉じている場合には、打設室（104）の外部のレー
ル（118a）は、折曲点（120）で下方に折れて気密扉（1
12）（114）の開閉に支障がない。台車（110）を走行さ
せる場合には、レール（118a）を支持棒（122）で水平
に支えて、打設室（104）内部に敷かれたレール（118
b）と接続する。レール（118a）より支持棒（122）を取
外す場合には、取外し棒（24）を回転させれば支持棒
（122）は倒れる。

第３図に示すように、台車（110）の上にスプリング
（126）を介してパレット（128）を載置し、このパレッ
ト（128）上に成形型（102）を配している。パレット
（128）の下面にはバイブレータ（130）を設け、前記ス
プリング（126）を介して成形型（102）を振動させる。

打設室（104）の内部には、投入口（132）から送り込
まれた混和物を一旦蓄積し、さらに、前記成形型（10
2）へ混和物を供給するための充填装置（108）を設けて
いる。この充填装置（108）は、２台の蓄積用台車（13
8）と、この蓄積用台車（138）が走行する上部レール
（136）とよりなる。

上部レール（136）は、第４図に示すように、打設室
（104）内壁に突設されたレール台（134）に敷設され、
この上部レール（136）上を、蓄積用台車（138）が移動
する。

蓄積用台車（138）は、第３図に示すように、混和物
を蓄積する蓄積庫（140）を有している。この蓄積庫（1
40）は角筒状であって、その上部には、投入口（132）
より送り込まれた混和物を受入れる開口部（142）を備
えている。蓄積庫（140）の前壁（144）の下部には、斜
め上方に伸びる第１供給管（146）を設けており、さら
に、この第１供給管（146）の先端部には、第２供給管
（148）を折曲可能に接続している。この第２供給管（1
48）は斜め下方を向いており、その下端の開口部が成形
型（102）の載置面（102a）に接触するようになってい
る。第１供給管（146）と第２供給管（148）との幅方向
の大きさは、成形型（102）の幅よりやや小さく形成し
ている。

この第１供給管（146）から混和物を圧送するための
圧送装置（150）を蓄積庫（140）内部の前方に設けてい
る。圧送装置（150）は、プロペラを高速で回転させて
混和物を圧送する。

蓄積庫（140）には、摺動可能な後壁（152）が配され
ており、この後壁（152）は蓄積庫（140）内部の混和物
の量が少なくなると前方に移動して混和物を圧送装置
（150）のある位置に押す構造となっている。後壁（15
2）を前後方向に摺動させる方法は下記の通りである。
後壁（152）後部よりねじ棒（154）を回転可能に突設
し、このねじ棒（154）の先端は移動装置（156）へ連結
されている。移動装置（156）によって、ねじ棒（154）
を回転させて軸方向に移動させることにより後壁（15
2）を前後方向に移動させる。

また、この移動装置（156）は、蓄積用台車（138）が
上部レール（136）を走行するための手段も兼ねてい
る。

凝固剤と水と骨材から形成される凝固成形品を製造す
るための装置は、混練装置（300）と計量装置（200）と
前記打設装置（100）と不図示の養生装置とより構成さ
れている。

第１図に示すように打設装置（100）の上方に計量装
置（200）を２台配置し、計量装置（200）（200）の上
方にそれぞれ２台の混練装置（300）（300）を配置して
いる。混練装置（300）と計量装置（200）とを、それぞ
れ２台づつ配したのは、同時に２個の成形型（102）に
混和物を充填して、凝固成形品の製造の能率を上げるた
めである。なお、混練装置（300）と計量装置（200）の
数は特に問題とならない。

混練装置（300）は、気密構造の筒状混練タンク（30
2）と、真空ポンプ（316）と、混練タンク（308）を軸
方向に回転させる回転装置とよりなり、混練タンク（30
8）の上部には、凝固剤と水と骨材との投入口と混練し
た混和物の排出口を兼ねた開口部（310）を備え、ま
た、真空ポンプ（316）が接続される空気口（312）を備
えている。さらに、混練タンク（308）内部には、撹拌
用プロペラ（312）を備え、周壁内部に撹拌片（314）を
突設している。

計量装置（200）は、計量ホッパー（202）、計量ホッ
パー用真空弁（204）、及び、スイングクランプシリン
ダー（206）とよりなる。

混練装置（300）から送られた混和物は、計量ホッパ
ー（202）により所望の量が計られ、その所望の量がス
イングクランプシリンダー（206）によって打設装置（1
00）に圧送される。この場合において、計量ホッパー
（202）とスイングクランプシリンダー（206）との間に
真空弁（204）が介在しているため、スイングクランプ
シリンダー（206）より下方にある混和物の圧送部分は
気密状態に保たれる。

上記打設装置（100）、計量装置（200）及び混練装置
（300）を使用して、凝固成形品を製造する工程を以下
に説明する。

まず、凝固剤、骨材、及び、水の３種類の原料の種類
と混練割合の一例を下記に示す。

凝固剤は、アルミナ、カルシウムを各48％、マグネシ
ウム、鉄、チタンを各１％、ジルコニウム、タングステ
ンを各0.1％、ホウ素、バナジウム、亜鉛、ストロンチ
ウムを略同じ比率で混練して全体として100％にし、こ
の混和物を1400度〜1450度で焼成して製造する。

骨材は、本実施例の場合には、高炉鉱滓を使用する。

上記凝固剤と骨材を3:7の割合で混練し、次は凝固剤
と骨材を加えた全体の量に対し20％の量を加える。

混練タンク（302）の開口部（308）と空気口（310）
が上方になるようにし固定し、開口部（308）より、前
記割合の水と骨材と凝固剤を混練タンク（302）内部へ
投入する。開口部（308）を閉塞後、真空ポンブ（304）
を作動し空気口（310）から混練タンク（302）内部を真
空にする。混練タンク（308）を軸を中心に回転装置（3
06）によって回転させ、前記材料を撹拌用プロペラ（31
2）と撹拌片（314）によって撹拌混練して混和物を形成
する。

混和物形成後、混和物を混練タンク（308）より取り
出し、計量装置（200）の計量ホッパー（202）へ投入す
る。

次に、打設室（104）の搬入用気密扉（112）を開い
て、打設室（104）内外のレール（118）を接続し、成形
型（102）を載せた台車（110）を打設室（104）内部に
収容する。台車（110）の収容が終るとレール（118a）
を外し搬入用気密扉（112）を閉じ、その後、真空ポン
プ（106）を作動させて、空気口（116）から空気を抜き
打設室（104）内部を真空にする。この内部の減圧状態
は、60Tor程度が好ましい。

蓄積用台車（138）の開口部を投入口（132）の直下に
移動させる。この場合、第６図に示すように、第２供給
管（148）の下端開口部が成形型（102）の載置面前部の
位置へくるように、台車（110）の収納位置を設定して
おく。なお、第２供給管（148）が成形型（102）の周壁
に接触しないように第２供給管（148）を第１供給管（1
46）の折曲点で一旦、上方へ折曲しておき、成形型（10
2）が収容された後、第２供給管（148）を下方へ折曲さ
せて成形型（102）の載置面（102a）に接触させる。

移動装置（156）によって後壁（152）を最も後方に移
動させ、蓄積庫（140）の容量を最大にした状態にす
る。計量装置（200）により凝固成形品の形成に必要な
量の混和物を、スイングクランプシリンダー（206）に
よって蓄積庫（140）に圧送する。

混和物を蓄積庫（140）に圧送し終えると、蓄積庫（1
40）内部の圧送装置（150）を動かして混和物を第１供
給管（146）に圧送する。

蓄積用台車（138）を成形型（102）の前部から後方に
移動させながら、第２供給管（148）より混和物を成形
型（102）全体に均一の厚さに充填していく。これによ
り混和物を必要な形に成形できる。また、成形型（10
2）はバイブレータ（130）で振動させておき、混和物を
均一の厚さに充填させる。

真空中で混和物を成形することにより、凝固成形品の
表面に空気クレータが形成されず、また、凝固成形品の
内部に空気穴ができないことにより、内部が酸化されな
いと共に吸水し難い。

蓄積庫（140）内部の混和物は、成形型（102）に供給
され量が減少してくるため、後壁（152）を前方に移動
させて混和物を蓄積庫（140）の前方に押し、混和物が
常に圧送装置（150）より送られる状態にする。

成形型（102）に混和物を充填した後は、圧送装置（1
50）を停止し第２供給管（148）を再び上方に屈曲させ
る。空気口（116）より打設装置（104）に空気を送り込
み大気と同じ圧力にした後、２枚の気密扉（112）（11
4）を開ける。打設室（104）内外部のレール（118）を
接続し、搬出用気密扉（114）の開口部より２台の台車
（110）を取り出す。

また、搬入用気密扉（112）の開口部より、空の成形
型（102）を載置した台車（110）を２台、打設室（10
4）内部へ送り込み、上記と同様に混和物を充填する。

打設室（104）内部で混和物を充填した成形型（102）
は、しばらくの期間蒸気定温室内で空気中で養生、硬化
させ凝固成形品にする。

［発明の効果］ 本発明の凝固成形品の製造装置における打設装置は、
上記したように、真空中で混和物を打設するため、凝固
成形品の内部に空気穴ができず、内部が酸化されないと
共に吸水し難いので、硬度及び強度の優れた凝固成形品
を得ることができると共に、表面に空気クレータが形成
されないので良質な凝固成形品を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例である一部を欠截した打設
装置と、計量装置及び混練装置の側面図、 第２図は、第１図における打設装置と、計量装置及び混
練装置の平面図、 第３図は、第１図における打設装置の充填装置の要部拡
大断面図、 第４図は、第１図における打設装置の縦断面図である。 符号の説明 100……打設装置 102……成形型 104……打設室 106……真空ポンプ 108……充填装置 112……搬入用気密扉 114……搬出用気密扉 132……投入口 140……蓄積庫 146……第１供給管 148……第２供給管 150……圧送装置

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】水と、骨材と、これらを固形化させる凝固
   剤とからなる混和物を打設する装置であって、 気密構造をなした打設室と、この打設室内部に収納可能
   なパレット型の成形型と、打設室に接続され、打設室内
   部を真空にするための減圧手段とよりなり、 前記打設室は、 密閉可能な前記成形型の出入口と、 前記打設室の内部において前後方向に移動可能であっ
   て、前記成形型を水平に載置する台車と、 前記打設室の天井部に設けられた密閉可能な混和物の投
   入口と、 前記台車の上方に配され、かつ、前後方向に移動可能な
   混和物の蓄積庫とを有し、 前記投入口から前記蓄積庫へ前記混和物を投入し、その
   後、この投入された混和物を前記蓄積庫を前後方向に移
   動させつつ前記成形型へ供給し、前記混和物が供給され
   た成形型を前記台車によって前記出入口から搬出する ことを特徴とする凝固成形品の製造装置における打設装
   置。