JP3668887B2 - 瓦素地の焼成方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
この発明は、焼成用台車の棚板上において起立状態に載置させた多数の瓦素地を焼成する瓦素地の焼成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の瓦素地の焼成方法として、焼成用台車に設けられた棚板上に多数の瓦素地を起立状態に載置し、瓦素地が載置された焼成用台車を焼成炉に送り込み、焼成炉内において棚板上の瓦素地を焼成することが知られている。
【０００３】
例えば、図５に示されるように、焼成用台車１０に設けられた多数の棚板１６に横列単位で多数の瓦素地Ｗが載置される。
この場合、棚板１６上の全ての瓦素地Ｗは瓦素地の尻Ｓを下方とし、瓦素地Ｗの頭Ｈを上方となるように起立されており、また、瓦素地Ｗの表面は焼成用台車１０の進行方向に向けられている。
焼成炉２０はトンネル式の焼成炉であって、焼成炉２０内を多数の焼成用台車１０が連続して走行するものであり、焼成用台車１０が焼成炉２０の入口から出口に走行する間に棚板１６上の瓦素地Ｗを焼成することが一般的である。
【０００４】
ところで、Ｊ形の瓦素地Ｗには知られているとおり、頭衿付近に設けられた切込みＰ（以下、頭側の切込みＰと称す）と尻桟付近に設けられた切込みＱ（以下尻側の切込みＱと称す）が夫々設けられている。
【０００５】
そこで、このように頭側の切込みＰや尻側の切込みＱを有する瓦素地Ｗを焼成する場合、瓦の焼成効率を図る目的から、焼成用台車１０の棚板１６上に起立された瓦素地Ｗの頭側の切込みＰは焼成炉２０の天井側に位置させ、一方、尻側の切込みＱは棚板１６側に位置させている。
そして、多数の瓦素地Ｗは、均等に加熱できるように一定の間隔を隔て、かつ頭側の切込みＰが一側から他側にかけて内側に存在するように同一の方向に向けて配設されている。
【０００６】
この点をさらに子細にいえば、瓦素地Ｗの焼成用台車１０上の載置状態を幅方向についてみると、焼成炉２０の側壁２２寄りに位置する瓦素地Ｗａ、Ｗｂのうち、一側の瓦素地Ｗａの頭側の切込みＰａは焼成用台車１０の内側に向けて位置し、他側の瓦素地Ｗｂの頭側の切込みＰｂは、焼成用台車１０の外側に向き、焼成炉２０の側壁２２を臨んでいる。
【０００７】
そして、多数の瓦素地Ｗを棚板１６上に載置した焼成用台車１０は焼成炉２０の入口から出口に向けて走行され、出口から焼成用台車１０が焼成炉２０外へ搬出される間に瓦素地Ｗの焼成が行われ、瓦素地Ｗは完成品である焼成瓦Ｗ（説明の便宜上、符号を共通とする）となる。
ところが、焼成用台車１０の棚板１６上の焼成瓦Ｗ自体が焼成直後であるため依然として高温を蓄熱しているから、焼成瓦Ｗを焼成用台車１０から積み降すには焼成瓦Ｗの冷却を待って行う必要がある。
【０００８】
しかし、従来の瓦素地Ｗの焼成方法では以下の問題が存在した。
焼成炉の側壁２２寄りに位置する瓦素地Ｗａ、Ｗｂのうち、他側の瓦素地Ｗｂについては、頭側の切込みＰが前記したように、焼成用台車１０の外側に向き、焼成炉２０の側壁２２を臨んでいるので、焼成後の冷却時に外気の影響を受け易く、頭側の切込みＰｂに亀裂Ｋが生じるおそれがあった。
当業界ではこの亀裂Ｋを「冷め割れ」と称しており、瓦製造における歩留まり低下の要因の一つとなっていた。
【０００９】
この点について詳しく説明すると、例えば焼成炉２０から搬出された焼成用台車１０の棚板１６に載置された瓦素地Ｗは外気に触れて急速に冷却されるが、瓦素地Ｗに対して冷却による熱応力が作用する。
そして、冷却による熱応力はとくに瓦素地Ｗの切込みＰ、Ｑに集中することが知られている。
【００１０】
棚板１６上の瓦素地Ｗのうち、焼成用台車１０の側壁２２寄りの瓦素地Ｗａ、Ｗｂは、外気に直ちに触れる位置にあり、冷却による熱応力が大きくなることが避けられなかった（図６を参照）。
とりわけ、他側の瓦素地Ｗｂの頭側の切込みＰは焼成炉２０の側壁２２に臨む外側の位置にあるから、その頭側の切り込みＰｂは他の瓦素地Ｗｂの頭側の切込みＰに比較して外気の影響を受け易い。
【００１１】
したがって、頭側の切り込みＰｂに過度の熱応力の集中を受けることにより、その結果、他の部分に比較して収縮し易く、瓦素地Ｗｂの頭側の切り込みＰｂ付近に亀裂が生じることが少なくなかった。
【００１２】
一方、焼成炉２０の温度制御により、焼成炉２０の他側の側壁２２を臨む位置にある瓦素地Ｗｂの頭側の切り込みＰｂの亀裂を抑制する試みもなされているが、焼成炉２０の制御が複雑となりがちでこれらの問題は事実上解決されていなかった。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
この発明が解決しようとする課題は、焼成用台車の両側に位置する瓦素地のうち、頭側の切込みが焼成用台車の外側に向いている瓦素地は焼成後の冷却時に頭側の切込み付近に亀裂が生じるおそれがある点である。
この発明の目的は、焼成後の瓦素地を冷却する際に、瓦素地の切込み付近に発生しがちな亀裂を防止することができる瓦素地の焼成方法の提供にある。
【００１４】
【課題を解決するための手段および作用効果】
上記の目的を達成するため、請求項１記載の瓦素地の焼成方法は、
頭側と尻側に切込みを有する瓦素地の多数枚を焼成用台車に起立させて焼成炉内に送り込み、焼成炉内で焼成する瓦素地の焼成方法において、尻側の切込みを焼成用台車側に位置し、焼成用台車の両側に位置した瓦素地の頭側の切込みを焼成用台車の内側に配置して焼成することを特徴とする。
【００１５】
請求項１記載の発明は上記のとおりであるから、焼成用台車の両側に位置させた瓦素地の頭側の切込みが焼成用台車の内側に配置して焼成され、焼成後の瓦素地の冷却時に、頭側の切込みは余熱を残存している焼成用台車、隣接している瓦素地および両側の瓦素地自体に残存する余熱の熱応力の影響に支配され、外気の影響を受けることが相対的に低下することになり、瓦素地の切込み付近に発生しがちな亀裂を防止することができる。
また、請求項１記載の発明によれば、焼成炉内において焼成された瓦素地を強制的に冷却させる場合にも、同様に瓦素地の切り込み付近の亀裂を抑制することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１はこの発明の実施の形態に係る瓦素地の焼成の工程を示すブロック図であり、図２は実施の形態における焼成炉内の瓦素地の焼成時の状態を示す正面図であり、図３は実施の形態における瓦素地を搭載した焼成用台車の側面図であり、図４は実施の形態における瓦素地の冷却時の温度分布を示す摸式図であり、図５は従来技術における焼成炉内の瓦素地の焼成時の状態を示す正面図であり、図６は従来技術における瓦素地の冷却時の温度分布を示す摸式図である。
【００１７】
この発明の実施の形態に係る瓦素地の焼成方法を図面を参照して説明するが、この実施の形態の瓦素地の例はＪ形粘土瓦である。
Ｊ形粘土瓦の瓦素地Ｗには知られているとおり、頭衿付近に設けられた切込みＰ（以下、頭側の切込みＰと称す）と尻桟付近に設けられた切込みＱ（以下尻側の切込みＱ）が夫々設けられている。
【００１８】
図１に示されるように、この実施の形態の瓦素地Ｗの焼成工程は、瓦素地Ｗを焼成用台車１０に載置する「瓦素地積み込み」、瓦素地Ｗを焼成炉２０において焼成する「瓦素地焼成」、焼成された瓦素地Ｗ（以下、焼成瓦Ｗとする）を冷却する「焼成品冷却」、焼成された瓦素地Ｗを焼成用台車１０から取り出す「焼成品積み降ろし」の工程を経て焼成やその後の冷却が行われる。
まず、前工程である乾燥工程において乾燥された瓦素地Ｗは、焼成工程へ順次送られ、その後、積み込み機などを介して焼成用台車１０に積み込まれる。
【００１９】
焼成用台車１０について説明すると、焼成用台車１０は台車本体１２に車輪１４が備えられたものであり、焼成炉２０に至る台車用軌道２４上を走行自在とするものである。
そして、焼成用台車１０の台車本体１２の上面に設けられた棚板支持柱１８を介して、多数の棚板１６が支持されているが、棚板１６および棚板支持柱１８はいわゆる耐火性材料から製造されている（図２、図３を参照）。
そして、棚板１６は瓦素地Ｗを起立状態で載置することができるように水平面を備えている。
【００２０】
瓦素地Ｗが焼成用台車１０の棚板１６上に積み込まれるが、棚板１６上の瓦素地Ｗは全て瓦素地Ｗの尻Ｓを下方とし、瓦素地Ｗの頭Ｈを上方となるように起立されている（図２、図３を参照）。
したがって、焼成用台車１０の棚板１６上に起立された瓦素地Ｗの頭側の切込みＰは上方（焼成炉２０の天井側）に位置し、一方、尻側の切込みＱは棚板１６側に位置することになる（図２を参照）。
【００２１】
また、焼成用台車１０の幅方向についてみると、瓦素地Ｗの大部分が瓦素地Ｗの裏面を焼成用台車１０の進行方向に向けて積み込まれている（図３を参照）。
つまり、焼成台車１０の棚板１６に積み込まれた瓦素地Ｗのうち、最も他側に位置する瓦素地Ｗｂを除き、瓦素地Ｗの裏面は焼成用台車１０の進行方向に向けられている。
【００２２】
前記したように、熱効率の向上化を図るため、瓦素地Ｗは焼成用台車１０の進行方向に対して直角方向つまり横列に起立させることが一般的であるが、かならずしも起立方向を制約するものではない。
【００２３】
裏面が進行方向に向けられた瓦素地Ｗのうち、最も一側に位置する瓦素地Ｗａの頭側の切込みＰａは焼成用台車１０の内側に位置するため、焼成後の冷却の際に頭側の切り込みＰａに過度の応力集中を受けることはない。
しかしながら、最も他側に位置する瓦素地Ｗｂは、その頭側の切り込みＰｂを焼成用台車１０の外側へ向けた姿勢で焼成すると、焼成後の冷却の際に頭側の切り込みＰｂに過度の熱応力を受け易い。
【００２４】
このため、最も他側に位置する瓦素地Ｗｂの頭側の切込みＰｂを、焼成用台車１０の内側に位置するように瓦素地Ｗｂの向きを変更する必要がある。
そこで、この実施の形態では最も他側に位置する瓦素地Ｗｂを他の瓦素地Ｗ、Ｗａのように裏面を焼成用台車１０の進行方向に向けず、瓦素地Ｗｂの表面を焼成用台車１０の進行方向に向けて載置する（図２を参照）。
【００２５】
棚板１６上に瓦素地Ｗ、Ｗａ、Ｗｂが起立状態で載置された焼成用台車１０は焼成炉２０へ向けて走行され、瓦素地Ｗ、Ｗａ、Ｗｂは焼成炉２０内において焼成される。
この実施の形態に係る焼成炉２０はトンネル式の焼成炉であって、焼成炉２０内を多数の焼成用台車１０が連続して走行するものであり、焼成用台車１０が焼成炉２０の入口から出口に走行する間に棚板１６上の瓦素地Ｗ、Ｗａ、Ｗｂを焼成することができるものである。
【００２６】
また、焼成用台車１０は焼成炉２０内において連続して搬入されており、「玉突き」のように１台の焼成用台車１０が入口から搬入されると、焼成炉２０の出口から別の１台の焼成用台車１０が炉外へ搬出されることになる。
【００２７】
焼成炉２０内における焼成用台車１０において、焼成用台車１０の棚板１６上に起立された瓦素地Ｗ、Ｗａ、Ｗｂの頭側の切込みＰ、Ｐａ、Ｐｂは焼成炉２０の天井側に位置し、一方、尻側の切込みＱは棚板１６側に位置することになる。
また、焼成用台車１０の幅方向についてみると、焼成炉２０の側壁２２側に位置する瓦素地Ｗａ、Ｗｂの頭側の切り込みＰａ、Ｐｂは、焼成用台車１０の内側に位置している（図２を参照）。
【００２８】
そして、多数の瓦素地Ｗ、Ｗａ、Ｗｂを棚板１６上に載置した焼成用台車１０は焼成炉２０の入口から出口に向けて走行され、出口から焼成用台車１０が焼成炉２０外へ搬出されると瓦素地Ｗの焼成は終了し、焼成された瓦素地Ｗは焼成瓦Ｗとなる。
このとき、焼成用台車１０の棚板１６上の瓦素地Ｗ、Ｗａ、Ｗｂは焼成された直後であるため高温を保っており、焼成用台車１０から積み降ろされる前に瓦素地Ｗの冷却が行われる（図４を参照）。
【００２９】
冷却の際に、焼成用台車１０の棚板１６上において焼成炉２０の側壁２２側に位置する瓦素地Ｗａ、Ｗｂの頭側の切り込みＰａ、Ｐｂが焼成用台車１０の内側に位置しているため、頭側の切り込みＰａ、Ｐｂに対する過度の応力集中が回避でき、いわゆる「冷め割れ」と称する亀裂Ｋが発生することがない（図４を参照）。
【００３０】
この実施の形態では、Ｊ形粘土瓦の瓦素地Ｗの焼成方法について説明したが、切り込みを備える瓦素地であれば、この焼成方法を適用することが可能である。
また、知られているように焼成用治具（セッター、匣鉢等）を用いて８０度前後に傾斜させて瓦素地Ｗを焼成する場合も、本明細書中における「起立」または「起立状態」の概念と共通するものである。
【００３１】
さらに、焼成炉２０はトンネル式に限定されるものではなく、バッチ式の焼成炉を適用することも可能である。
【００３２】
なお、瓦素地Ｗの焼成温度は１０００〜１２００℃付近とすることが一般的であるが、この発明は瓦素地Ｗの焼成温度が高い場合、または、焼成後の冷却期間が短い場合にとくに「冷め割れ」を防止する効果が大きい。
【００３３】
また、冷却ゾーンを備えた焼成炉において焼成された瓦素地を強制的に冷却させる場合にも「冷め割れ」と称する頭側の切り込み付近の亀裂を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態に係る瓦素地の焼成の工程を示すブロック図である。
【図２】実施の形態における焼成炉内の瓦素地の焼成時の状態を示す正面図である。
【図３】実施の形態における瓦素地を搭載した焼成用台車の側面図である。
【図４】実施の形態における瓦素地の冷却時の温度分布を示す摸式図である。
【図５】従来技術における焼成炉内の瓦素地の焼成時の状態を示す正面図でである。
【図６】従来技術における瓦素地の冷却時の温度分布を示す摸式図である。
【符号の説明】
１０ 焼成用台車
１２ 台車本体
１４ 車輪
１６ 棚板
１８ 棚板支持柱
２０ 焼成炉
２２ 側壁
２４ 台車用軌道
Ｗ 瓦素地
Ｗａ 瓦素地（一側の側壁に臨む）
Ｗｂ 瓦素地（他側の側壁に臨む）
Ｓ 尻
Ｈ 頭
Ｐ 頭側の切り込み（Ｗ）
Ｑ 尻側の切り込み
Ｐａ 頭側の切り込み（Ｗａ）
Ｐｂ 頭側の切り込み（Ｗｂ）

Claims (1)

1. 頭側と尻側に切込みを有する瓦素地の多数枚を焼成用台車に起立させて焼成炉内に送り込み、焼成炉内で焼成する瓦素地の焼成方法において、
   尻側の切込みを焼成用台車側に位置し、焼成用台車の両側に位置した瓦素地の頭側の切込みを焼成用台車の内側に配置して焼成することを特徴とする瓦素地の焼成方法。

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