JP3698426B2 - Lightweight aggregate manufacturing apparatus, lightweight aggregate manufacturing method, and lightweight aggregate - Google Patents

Lightweight aggregate manufacturing apparatus, lightweight aggregate manufacturing method, and lightweight aggregate Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、軽量骨材製造装置、軽量骨材製造方法および軽量骨材に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、セメントを主成分としてコンクリート等の建築用材を製造する際には当該セメントの他にも砂利等を配合するが、コンクリートの軽量化を図るために砂利の代替品として従来から軽量骨材が使用されている。従来の軽量骨材としては、頁岩を粉砕,造粒,焼成して得られる多くの微少な気泡を有したガラスバルーンやシラスバルーン等の焼成発泡体等が存在する。
なお、石炭火力発電所では、大量のフライアッシュ(石炭灰)が廃材として生じており、大部分が埋め立てされている。フライアッシュはシリカ成分を多く含む多孔質無機材料であり、他の原料に混和されると同原料と強固に結合するので、同フライアッシュをセメント原料やコンクリートに混和する等の有効利用も行われている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の技術においては、軽量骨材を製造するために焼成が必要であり、製造コストが高いという問題があった。
また、木粉のように比較的比重の小さい素材を混合して軽量骨材にすることも考えられるが、上記フライアッシュ等の比較的比重の大きい廃材を軽量骨材として有効利用したいという希望もあった。
本発明は、上記課題にかんがみてなされたもので、比重の小さい素材を用いる必要がなく、低コストにて軽量骨材を量産することが可能な軽量骨材製造装置、軽量骨材製造方法および軽量骨材の提供を目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1にかかる発明は、熱可塑性樹脂を含んだ所定の素材を加熱して軟化させる素材加熱手段と、同軟化した所定の素材を加圧して筒形状にして押し出す押出手段と、上記押し出された筒形状の素材を切断するとともに同素材の端部の開口を塞ぐように成形する成形手段とを具備する構成としてある。すなわち、軟化した所定の素材は筒形状に押し出され、切断されるとともに端部の開口が塞がれるように成形される。成形された軽量骨材は中空形状であるので、比重の小さい素材を用いる必要がない。
むろん、比重の小さい素材を用いると、非常に軽量の軽量骨材を製造することができる。
また、軽量骨材を製造する際に焼成が不要であり、素材を押し出して成形すればよいので、安価な設備にて軽量骨材を連続して製造することができ、低コストにて軽量骨材を量産することが可能となる。
さらに、素材加熱手段にて素材を加熱することにより押し出し可能となるように軟化させることができる。また、冷却することにより固化させることができる。
【0005】
ここで、押出手段は、筒形状の所定の素材を成形手段にて切断・成形可能に押し出すことができればよく、その手法は特に限定されない。
また、筒形状の素材における端部の開口を塞ぐ際には、同素材の両端の開口を塞いでもよいし、一方の開口のみを塞いでもよい。開口の一方のみ塞がれた軽量骨材であっても、他方の開口が塞がれていると混合される対象であるコンクリート等の流動体は同軽量骨材の中空部に入り難いため、同流動体からの成形体を軽量化させることが可能である。
さらに、筒形状の素材を切断するのと、端部の開口を塞ぐように成形するのとは、同時に行ってもよいし、いずれか一方を先に行った後に他方を後で行うようにしてもよい。
【0006】
成形手段は、様々な構成が考えられる。その一例として、請求項2にかかる発明は、上記成形手段は、上記押出手段にて押し出される筒形状の素材の先端部に対向する凹部が形成された成形型を有し、同筒形状の素材の先端部を同成形型の凹部内に挿入させて押し潰すことにより同先端部の開口を塞ぐ構成としてある。すなわち、押し出された筒形状の素材の先端部は、成形型において対向する位置に形成された凹部に挿入され、押し潰されて、開口が塞がれる。
成形型の凹部は、様々な形状が考えられる。例えば、凹部を筒形状の素材の先端部に開口を対向させた略半球状に形成すると、同凹部は奥側となるほど細くなることになり、確実に同素材の先端部を押し潰して開口を塞ぐことができる。また、同素材の先端部は略半円状に押し潰されて成形されるので、軽量骨材の見た目を良好にさせることができる。
【0007】
筒形状の素材の後端部を切断する構成も、様々考えられる。その一例として、上記成形手段は、上記押出手段にて押し出された筒形状の素材を断面方向に押し潰すことにより切断して同素材の後端部の開口を塞ぐ構成としてもよい。すなわち、押し出された筒形状の素材は、断面方向に押し潰されて切断されるとともに、後端部の開口が塞がれる。
上記発明によれば、簡易な構成にて筒形状の素材を切断して軽量骨材の後端部の開口を塞ぐことができる。
また、筒形状の素材における両端部の開口を双方とも塞ぐことにより、軽量骨材には外部から遮断された空洞が形成されることになり、混合される対象であるコンクリート等の流動体が軽量骨材の中空部に入ることがなく、より確実に同流動体の成形体を軽量化させることが可能となる。
【0008】
筒形状の素材を断面方向に押し潰すことにより切断する構成の一例として、上記成形手段は、先端が丸みを帯びた形状に形成された押切部を有し、同押切部の先端を上記筒形状の素材に押し当てることにより同筒形状の素材を断面方向に押し潰す構成としてもよい
すなわち、切断に際して、押切部の先端を樹脂層に押し当てることにより潰して素材を切断する。従って、筒形状の素材は、押切部の先端を押し当てられ、押し潰されて切断される。押切部の先端に丸みを形成することによって、素材は押し潰されて切断され、後端部の開口が塞がれる。
上記発明によれば、筒形状の素材を切断して軽量骨材の後端部の開口を塞ぐ簡易な構造を提供することができる。
【0009】
軽量骨材を連続して大量に製造するためには、軟化した素材を複数箇所から押し出して連続して成形することができると好適である。その一例として、上記押出手段は複数の押出口から上記素材を筒形状にして押し出し、上記成形型は複数設けられるとともに同複数の押出口のそれぞれに対応した複数の上記凹部が形成されており、上記成形手段は同複数の成形型のいずれかを順番に同複数の押出口に対向させる構成としてもよい
すなわち、軟化した素材は、複数の押出口から筒形状にして押し出され、複数の成形型のいずれかにて先端部を押し潰されて開口を塞がれる。ここで、複数の成形型は順番に複数の押出口に対向されるので、軽量骨材を連続して大量に製造することができる。
上記発明によれば、軽量骨材を連続して大量に製造することが可能となる。
また、上記押切部を成形型に取り付けてもよい。すると、成形型を移動させることにより筒形状の素材を切断することが可能となるので、構造を簡易にさせることができる。
【0010】
上記所定の素材は、様々なものが考えられる。その一例として、上記所定の素材は、溶融可能な樹脂と微粒状の多孔質無機材料とから構成される構成としてもよい。すなわち、所定の素材に溶融可能な樹脂が含まれているので、押出成形を行うことができる。ここで、微粒状無機材料は多孔質であるので溶融可能な樹脂と強固に結合し、軽量骨材は硬質となる。従って、多孔質無機材料を有効利用して、コンクリート・建築用材への混合材等として使用可能な硬質の軽量骨材を製造することができる。
なお、上記素材は、上記多孔質無機材料と溶融可能な樹脂のみから構成されてもよいし、同多孔質無機材料と溶融可能な樹脂以外の第三の材料が添加されて構成されてもよい。
また、多孔質無機材料は、微粒状とされた多孔質の無機材料であればよく、粉末状であっても本発明にいう微粒状に含まれる。
【0011】
ここで、多孔質無機材料は様々なものが考えられ、上述したフライアッシュであってもよいし、岩石から粉砕された石粉であってもよい。また、多孔質無機材料の比重が比較的大きくても中空部が形成されるので、製造された軽量骨材は混合される対象であるコンクリート等の成形体を軽量化させることが可能である。
なお、多孔質無機材料を素材として使用すると軽量骨材を硬質にすることができる点で好適であるものの、用途によりやや軟質であっても使用可能であれば、多孔質でない素材を使用してもよいし、木粉等の有機材料を使用してもよい。
【0012】
上記樹脂は、様々なものを採用可能である
【0013】
さらに、上記成形された素材を冷却する冷却手段が設けられている構成としてもよい
すなわち、冷却することにより成形された素材を固化させることができる。また、成形された素材が相互に接着してしまうことを防止することができる。
上記発明によれば、さらに軽量骨材の製造効率を向上させることができる。
ここで、冷却手段は、様々な構成が考えられる。例えば、所定の冷却槽に冷水を入れておき、成形された素材を同冷却槽内に落下させるようにしてもよい。すると、同冷却槽内から素材を回収すれば、固化されて形成された軽量骨材を得ることができる。また、所定の落下経路を有する落下経路部を設け、成形型から離型した素材を同落下経路部にて落下させつつ冷却させてもよい。すると、成形された素材は落下経路部を落下することにより空冷され、固化される。
なお、所定の素材に熱可塑性樹脂を含める構成が一例にすぎず、フェノール樹脂,ユリア樹脂,メラミン樹脂,不飽和ポリエステル樹脂,エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂等を用いることも可能である。
【0014】
ところで、上述のようにして軽量骨材を製造する手法は必ずしも実体のある装置に限られる必要はないため、請求項3にかかる発明のように、熱可塑性樹脂を含んだ所定の素材 を加熱して軟化させる素材加熱工程と、同軟化した所定の素材を加圧して筒形状にして押し出す押出工程と、上記押し出された筒形状の素材を切断するとともに同素材の端部の開口を塞ぐように成形する成形工程とを具備する軽量骨材製造方法としても有効である。
【0015】
また、上述した製造方法により製造されることにより中空部が形成されて軽量化された有用な軽量骨材を提供することができるため、請求項4にかかる発明のように、熱可塑性樹脂を含んだ所定の素材を加熱して軟化させ、軟化した所定の素材を加圧して筒形状にして押し出し、押し出した筒形状の素材を切断するとともに同素材の端部の開口を塞ぐように成形して製造された軽量骨材としても有効である。
むろん、請求項2に記載された装置構成を軽量骨材製造方法、軽量骨材に対応させることが可能であることは言うまでもない。
【0016】
【発明の効果】
以上説明したように請求項1、請求項3、請求項4にかかる発明によれば、比重の小さい素材を用いる必要がなく、低コストにて軽量骨材を量産することが可能となる。また、押し出し可能となるように素材を加熱軟化させることができるので、利便性を向上させることができる。
【0017】
請求項2にかかる発明によれば、簡易な構成にて軽量骨材の先端部の開口を塞ぐことができる
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、下記の順序に従って本発明の実施形態を説明する。
(1)軽量骨材について:
(2)軽量骨材製造装置の構成:
(3)軽量骨材製造装置の動作:
(4)まとめ:
【0019】
(1)軽量骨材について:
最初に、本発明の一実施形態にかかる軽量骨材製造装置を使用して軽量骨材を製造し、建築用材に混合する概略について説明する。
図1は、軽量骨材を製造し、さらにその軽量骨材を使用して建築用材を製造する過程を示す概略の流れ図である。本実施形態では、石炭火力発電所から排出されるフライアッシュA1と、熱可塑性樹脂(溶融可能な樹脂)A3とを所定の素材として、中空部を有する軽量骨材を製造する。
フライアッシュA1は、石炭を焼成したときに生じる黒っぽい灰であり、シリカ分を含む微粒状(粉末状を含む)の多孔質無機材料である。フライアッシュA1には種々の粒径のものを採用可能であり、熱可塑性樹脂A3によってフライアッシュA1同士が結合できるような粒径であればよい。
【0020】
熱可塑性樹脂A3としては、種々の樹脂を採用可能であり、例えば、ポリプロピレン,ポリエチレン,ポリスチレン,ポリメチルメタアクリレート,塩化ビニル,ナイロン,ポリカーボネート,ポリアセタール,ポリブチレンテレフタレート,ポリエチレンテレフタレート等を使用可能である。むろん、これらの樹脂を複数組み合わせて使用してもよい。
また、軽量骨材製造装置A4に投入する際には、固形の原反として投入してもよいし、溶融された状態にして投入してもよい。
【0021】
上述したいずれかの樹脂のみを上記熱可塑性樹脂A3とすることにより軽量骨材を製造することができるが、上記樹脂のいずれかを選択して熱可塑性樹脂A3の主成分とするとともに、マレイン酸(所定の酸)を用いて選択された樹脂を変性したものを熱可塑性樹脂A3の副成分としてもよい。むろん、熱可塑性樹脂を変性させる酸はマレイン酸に限られないし、主成分とは異なる樹脂を変性したものを熱可塑性樹脂A3の副成分としてもよい。さらに、熱可塑性樹脂を酸により変性した樹脂も通常熱可塑性樹脂であるため、変性した樹脂のみを上記熱可塑性樹脂A3として使用してもよい。
変性した樹脂を製造するには、例えば付加重合前の原料にマレイン酸を添加して付加重合を行えばよい。すると、付加重合後の高分子には、親水基の一つであるカルボキシル基が付加される。従って、熱可塑性樹脂A3に含まれる変性した樹脂は、水酸基等と親和しやすくなっている。
【0022】
フライアッシュA1と熱可塑性樹脂A3との配合割合は、軽量骨材の用途に応じて適宜決定可能である。一般に、フライアッシュの重量割合が多くなるほど硬質となり、熱可塑性樹脂の重量割合が多くなるほど軟質となる。両者の重量割合は、軽量骨材に要求される性質に応じて適宜好ましい比率を選択可能である。
軽量骨材を無機材料のように熱膨張が小さく難燃性とするためには、フライアッシュに対して同フライアッシュと等重量以下の熱可塑性樹脂を混合すればよい。なお、フライアッシュが熱可塑性樹脂よりも少ない重量であっても、フライアッシュの粒子は略球状であるため粒子どうしが接触するとベアリングのように転がる、いわゆるベアリング効果が生じる。従って、同ベアリング効果によりフライアッシュと溶融した熱可塑性樹脂とを容易に混合して押出成形や射出成形等を行うことができ、硬質の軽量骨材を得ることができる。
【0023】
なお、フライアッシュA1の代わりに、微粒状で多孔質の石英質系鉱物A2を使用してもよい。石英質系鉱物A2は、石英を主成分とする鉱物であり、用途に応じた粒径に粉砕されて石粉とされ、使用される。種々の石英質系鉱物を用いて軽量骨材を成形したところ、愛知県北設楽郡設楽町の段戸山から採取される石英片岩、硬質石英質岩石が成形に好適であった。同石英片岩、硬質石英質岩石は、SiO2 を80〜85重量%含有する石英を主体とし、ソーダ長石等を若干含む鉱物である。また、これらの岩石を熱可塑性樹脂との混合用に粉砕した石粉を顕微鏡で見たところ、微細な孔が多数存在することが確認された。従って、粉砕された同石英片岩、硬質石英質岩石は、微粒状の多孔質無機材料である。
【0024】
石英質系鉱物A2と熱可塑性樹脂A3との配合割合も、軽量骨材の用途に応じて適宜決定可能であり、石英質系鉱物の重量割合が多くなるほど硬質となり、熱可塑性樹脂の重量割合が多くなるほど軟質となる。
軽量骨材を無機材料のように熱膨張が小さく難燃性とするためには、石英質系鉱物に対して同石英質系鉱物と等重量以下の熱可塑性樹脂を混合すればよい。なお、熱可塑性樹脂の重量が石英質系鉱物の重量以下であっても、溶融混合時に粘土状となって流動性が良好である。従って、容易に混合して押出成形等を行うことができ、硬質の軽量骨材を得ることができる。
【0025】
軽量骨材製造装置A4にフライアッシュA1と熱可塑性樹脂A3とからなる素材が投入されると、同装置A4にて、素材を加熱して軟化させ、軟化した素材を加圧して筒形状にして押し出し、押し出した筒形状の素材を切断するとともに同素材の端部の開口を閉じるように成形する。素材には熱可塑性樹脂が含まれるため、加熱により熱可塑性樹脂が溶融して素材は軟化し、押出成形可能となる。ここで、筒形状とされた素材は両端部が押し潰されて開口が塞がれるので、略カプセル状ないし略ボール状(外部から遮断された空洞を有する略球状)の軽量骨材A5が製造される。
【0026】
同軽量骨材A5は、建築用材に配合される。建築用材はセメントを主成分としており、砂利の代替材として軽量骨材が使用されることによって、より軽量の建築用材を得ることができる。建築用材の原料は撹拌容器A6内に投入されて撹拌されるようになっており、上記軽量骨材A5の他、主にセメント原料粉A7と水A8とが投入される。むろん、砂利が含まれていてもよい。これらの原料は撹拌容器A6内で撹拌され、流動体の建築用材原料となる。この流動体の建築材料原料は、所定の形状を有する建築用材の雌型に流し込まれると、時間の経過とともに硬化して建築用材A9となり、種々の建築物に使用される。
なお、所定の素材としてフライアッシュを使用すると、軽量骨材の表面に光沢感が付与される効果が得られるため、製造された軽量骨材を装飾的効果が求められる用途に利用してもよい。
【0027】
(2)軽量骨材製造装置の構成:
次に、軽量骨材製造装置の一実施形態の外観側面図を図2に示す。また、図3に当該軽量骨材製造装置の外観上面図を示す。図において、上述した軽量骨材製造装置A4を構成する軽量骨材製造装置10は、概略、材料供給装置11、素材搬送装置12、素材加熱装置13、軽量骨材成形装置20、選別搬送装置14、制御盤15を備えている。
【0028】
材料供給装置11は、中空の略円筒形状に形成され、上面に開口部11a1を備えたホッパー装置11aを有し、フライアッシュA1等の微粒状の多孔質無機材料と、断片形状に粉砕された熱可塑性樹脂A3とからなる所定の素材を開口部11a1から投入してホッパー装置11aに収容するようになっている。ホッパー装置11aの内部には、撹拌翼11a2と、この撹拌翼11a2が接続されている撹拌翼接続円板11a3とが配置されており、この撹拌翼接続円板11a3はベルト11a4を介して撹拌翼駆動モータ11a5に接続されている。このモータ11a5の駆動がベルト11a4を介して円板11a3に伝達され、これにより円板11a3と撹拌翼11a2が回転駆動する。これによって、ホッパー装置11aの内部に収容された素材は粒状のまま撹拌されつつ混合される。混合された素材は、混合材料供給口11a6から次工程の装置である素材搬送装置12に供給される。
【0029】
素材搬送装置12は、混合材料流入口12aにおいて材料供給装置の混合材料供給口11a6と接続し、この混合材料供給口12aにて混合材料供給口11a6より混合された素材の供給を受ける。ここで、略円筒形状の中空管12bの内部にはスクリュー軸12cが配設され、このスクリュー軸12cには軸方向に沿って複数フライトの螺旋状ネジ山が形成されたスクリューが配設されている。
【0030】
このとき、混合材料流入口12aにて供給を受けた素材は、中空管12bとスクリュー軸12cとネジ山にて形成される空間に収容される。このスクリュー軸12cは、ギア部12dを介してスクリュー軸駆動モータ12eに接続されている。このモータ12eを駆動してスクリュー軸12cを回転動作させると、上記中空管12bとスクリュー軸12cとネジ山にて形成される空間に収容された素材は、この回転動作によって形成される所定の押出速度に基づいて、混合されながら混合材料流入口12aから流動体流出口12fに向かって押し出される。
【0031】
混合材料流入口12aから供給された素材は、素材搬送装置12に併設されている素材加熱装置13によって加熱され、熱可塑性樹脂が溶融して素材は軟化する。従って、スクリュー軸12cの回転動作によって押し出される素材は、軟化状態で流動体流出口12fに押し出される。素材加熱装置13は、概略、複数のヒータ部13aと、これらのヒータ部13aに対応した複数のブロア部13bとを備えている。ヒータ部13aは発熱体を有しており、この発熱体により高温とされた空気をブロア部13bにて中空管12bに吹き付けることにより、中空管12b内の素材を加熱する。すなわち、素材加熱装置13は、素材を加熱して軟化させる素材加熱手段を構成する。
【0032】
ここで、ヒータ部は熱可塑性樹脂を溶融させる温度に上昇させることができればよく、熱可塑性樹脂の種類に応じてヒータの加熱能力を決定すればよい。原料の温度が熱可塑性樹脂の融点よりも高く、多孔質無機材料の融点より低くなるようにヒータ部の加熱を設定すると、多孔質無機材料については溶融されずに両者を溶融混合することができる。
なお、素材搬送装置12が素材を搬送する能力は、軟化された素材の粘度等の性質に応じて決定すればよい。
【0033】
軟化状態の素材は、流動体流出口12fから軽量骨材成形装置20に押し込まれる。そして、筒形状にされて押し出され、ダイフェースカッターにて捩られるように切断されて成形され、冷却槽30にて冷却される。ここで、筒形状の素材は、端部が押し潰されて開口が塞がれた状態とされて固化される。同軽量骨材成形装置20の詳細は、後述する。
冷却槽30は、図示しない冷却機構にて冷却された冷水が入れられており、軽量骨材成形装置20から落下する成形後の素材を冷水にて固化させるようになっている。すなわち、冷却槽30と冷却機構とは、成形された素材を冷却する冷却手段を構成する。成形後の素材を即座に固化させることにより、成形された素材どうしが相互に接着してしまうことを防止することができる。
【0034】
固化された軽量骨材は、軽量骨材流入口14aから選別搬送装置14に流入する。選別搬送装置14は、所定径の略円形状の小穴が多数形成された選別搬送網、搬送網振動モータ、軽量骨材収容部を有している。軽量骨材は、順次選別搬送網に投入され、搬送網振動モータによって選別搬送網が振動することにより同選別搬送網の小穴にて大きさが選別される。そして、選別搬送網上に残存する軽量骨材は、同選別搬送網上を軽量骨材回収部に向かって移動していき、図示しないサイクロンによって軽量骨材収容部に収容されることになる。また、選別搬送網から落下した軽量骨材は、回収されて再利用される。
【0035】
制御盤15は、複数の操作ボタンと、本軽量骨材製造装置10の運転条件の設定や運転状態をモニタリングする操作ディスプレイとが前面に配置されている。本装置10の操作者は、この制御盤15を使用して各種操作を行う。
【0036】
図4は、軽量骨材成形装置20の要部の垂直断面図である。軽量骨材成形装置20は、軟化状態の素材の押出方向を軸とした円筒形状の金属製外筒部21、同外筒部21の素材出口側(図の右側)の端部に取り付けられた金属製のダイ部22、素材の出口に対向して配置される金属製成形型23、金属製ダイフェースカッター部24、等を備えている。以下、図4を基準とした上下左右の関係により各部材の配置を説明する。
外筒部21の左側には、素材流入口21aが設けられており、軟化状態の素材は素材搬送装置12から素材流入口21aに流入するようになっている。
【0037】
ダイ部22は、略円形の押出口22a1が同心円状に複数形成された円板22aと、この円板の各押出口22a1のそれぞれの内部に挿入されるように外筒部21に取り付けられた断面略円形の軸心材22bとから構成されている。円板22aは、外筒部21の左側開口を塞ぐように同外筒部に取り付けられている。
図5は、ダイ部22を図4の右側から見て示す側面図である。本実施形態の押出口22a1は、円板22aに計8個形成されている。そして、各押出口22a1の略中心部に軸心材22bが存在するため、押出口22a1から押し出される軟化状態の素材は筒形状とされる。
【0038】
ここで、軟化した素材は、素材搬送装置12により加圧されながら外筒部21内に押し込まれるので、軽量骨材成形装置20は加圧された素材を複数の押出口22a1から同時に筒形状にして押し出す。すなわち、素材搬送装置12と外筒部21とダイ部22は、軟化した所定の素材を加圧して筒形状にして押し出す押出手段を構成する。
なお、押出口22a1の大きさと軸心材22bの径とは、製造する軽量骨材の用途に応じて様々な大きさ、径にすることができる。
【0039】
成形型23は、複数の押出口22a1のそれぞれに対応して、同押出口22a1から押し出される筒形状の素材の先端部に対向する複数の凹部23aが形成されている。同凹部23aは、押出口22a1の径と略同じ径とされ、押出口22a1から押し出される筒形状の素材の先端部に開口を対向させた略半球状に形成されている。従って、凹部23aは奥側となるほど細くなることになり、押出口22a1から押し出された筒形状の素材は、先端部が凹部23aに挿入され、確実に押し潰されて開口が塞がれることになる。
むろん、凹部23aの形状は、半球状に限定されるものではなく、円錐形状や扁平な半球状等、様々考えられる。
なお、成形型23と押出口22a1とは、製造する軽量骨材の用途に応じて様々な間隔とすることができる。
本実施形態の成形型23は、複数(3個)設けられている。これらの成形型23は、所定の回転軸を中心として回転可能なY字部材23bに取り付けられて固定されており、同Y字部材23bの回転に伴って移動して順次押出口22a1の対向位置に配置されるようになっている。なお、成形された素材は、成形型の凹部23aに一部を挿入された状態となるが、後述する圧空供給装置により離型されるようになっている。
【0040】
図6は、図4の右側から見て示す側面図である。
各成形型23には、中心部を貫通する円柱状の回転軸材25aに対して回転可能に取り付けられている。各回転軸材25aには平歯車25bが外嵌されて固定されており、また、成形型23を貫通してダイフェースカッター部24が取り付けられて固定されている。
従って、ダイフェースカッター部24は同平歯車25bと一体的に回転するようになっている。3個の平歯車25bの全ては、一つの大平歯車25cと噛合している。図において、平歯車25b1〜3の中心軸(回転軸材25aの位置)は、大平歯車25cの回転軸25dとを結ぶ直線が互いに120度となる位置とされている。各回転軸材25aは、大平歯車25cの回転軸25dを中心として回転動可能なY字部材25eの3箇所の端部に回転可能に取り付けられている。なお、成形型23を取り付けたY字部材23bは、回転軸25dに対して回転可能に取り付けられている。
【0041】
同回転軸25d上には、大平歯車25cまたはY字部材25eを回転駆動可能なサーボモータ25fが取り付けられている。ここで、サーボモータ25fからの回転力は、回転力伝達切り替え機構25gにより大平歯車25cまたはY字部材25eのいずれかに切り替えられながら伝達される。そして、所定のシーケンスに従って、回転力伝達切り替え機構25gに対して回転力切り替えの制御が行われるとともに、サーボモータ25fに対しても回転/停止の制御が行われる。
【0042】
例えば、回転力切り替え伝達機構25gに対してサーボモータ25fの回転力をY字部材25eに伝達させるようにすると、サーボモータ25fを駆動することにより、複数の成形型23のいずれかを順番に複数の押出口22a1に対向させることができる。このとき、成形型23を取り付けたY字部材23bも同期して回転し、成形型の凹部23aのそれぞれを確実に押出口22a1に対向させる。
また、同回転力を大平歯車25cに伝達させるようにすると、サーボモータ25fを駆動することにより、各平歯車25bを回転させ、各成形型23を複数の押出口22a1の対向位置にて回転させることができる。図では、大平歯車25cは右回りに回転するようになっており、ダイフェースカッター部24は平歯車25bとともに右回りに回転するようになっている。
むろん、成形型とダイフェースカッター部とを回転、移動させる機構は、上述したものに限定されるものでないことは言うまでもない。
【0043】
ダイフェースカッター部24は、各成形型23において凹部23aが形成された面(図4の左側)にて回転軸材25aに取り付けられて固定されており、回転軸材25aと一体的に回転したり、成形型23とともに移動したりするようになっている。各ダイフェースカッター部24は、回転軸材25aへの取付部となるカッターテーブル24aと、同カッターテーブル24aに取り付けられて固定される複数(本実施形態では4枚)のカッター24bとから構成されている。
ここで、各カッター24bは、円板22aの表面上(図4の右側)を摺動するようになっており、回転動作することによって押出口22a1から押し出される筒形状の素材を切断する。
【0044】
図7は、カッター24bの外観斜視図である。カッター24bは、テーブル取付部24b1と、押切部24b2とから構成されている。テーブル取付部24b1にはボルト穴24b3,24b3が形成されており、図示しないボルトによりカッター24bをカッターテーブル24aにネジ固定可能である。
押切部24b2は、図7を基準として進行方向後側から前側に向けて下がる傾斜が形成され、先端24b4に押出口22a1から押し出される筒形状の素材を切断する刃先が形成されている。押切部の先端24b4は、鋭利な刃先となっておらず、丸みを帯びた形状に形成されている。従って、押切部の先端24b4を筒形状の素材に押し当てることにより、筒形状の素材を断面方向に押し潰しながら切断することができる。その結果、押出口22a1から押し出された筒形状の素材の後端部は、開口が塞がれることになる。
なお、カッターは、筒形状の素材を断面方向に押し潰して切断することができれば、様々な形状のものを採用することができる。例えば、鈍角の刃物であっても、筒形状の素材を断面方向に押し潰して切断し、同素材の後端部の開口を塞ぐことは可能である。
【0045】
(3)軽量骨材製造装置の動作:
以下、本軽量骨材製造装置10の動作を説明する。なお、複数の成形型23のうちの一つ(図6の最も上の位置とされた成形型)が、複数の凹部23aのそれぞれを各押出口22a1に対向させて配置されているものとする。
材料供給装置11に微粒状の多孔質無機材料と粒状の熱可塑性樹脂とからなる素材を投入すると、素材搬送装置12は素材を混合しながら軽量骨材成形装置20方向に搬送する。このとき、素材加熱装置13が素材を加熱するので、熱可塑性樹脂は溶融し、素材が軟化する。素材搬送装置12は軟化した素材を加圧しながら軽量骨材成形装置の外筒部21内に押し込むので、図8に示すように、加圧された軟化状態の素材M1は各押出口22a1から押し出される。ここで、押出口22a1には軸心材22bが挿入されているので、軟化した素材M1はマカロニのように筒形状に押し出され、同素材M1の先端部M1a(図の右側)には開口が形成されている。
【0046】
さらに素材M1が押し出されると、図9に示すように、筒形状の素材の先端部M1aは成形型23において押出口22a1に対向する位置に形成された凹部23aに向かって進んでいき、同凹部23aに入り込む。すると、素材M1自身の押圧力により、先端部M1aは押し潰され、開口が塞がれる。また、素材M1の進行方向を基準として、凹部23aは奥側となるほど細くなっているので、簡易な構成ながら確実に素材の先端部M1aを押し潰して開口を閉じることができる。なお、同素材の先端部M1aは略半円状に押し潰されて成形されるので、軽量骨材の見た目を良好にさせることができる。
【0047】
次に、図10に示すように、サーボモータ25fの駆動を大平歯車25cに伝達することによりダイフェースカッター部24を回転させ、カッター24bの押切部24b2の先端を筒形状の素材M1に押し当てることにより筒形状の素材M1を断面方向に押し潰す。ここで、押切部24b2の先端は丸みを帯びた形状に形成されているので、押し出された筒形状の素材M1は、断面方向に押し潰されて切断される。すると、図11に示すように、押し出された筒形状の素材の後端部M1bは押し潰されており、開口が塞がれている。
従って、刃先が丸みを帯びたカッターを使用するという簡易な構成ながら、筒形状の素材を切断して軽量骨材の後端部の開口を閉じることができる。
その結果、成形された素材M2は、外部から遮断された空洞である中空部M2aが形成され、略カプセル状ないし略ボール状とされる。
このように、成形型23、ダイフェースカッター部24、同ダイフェースカッター部24を回転駆動する部材および機構25a〜gは、押し出された筒形状の素材を切断するとともに同素材の端部の開口を塞ぐように成形する成形手段を構成する。
【0048】
その後、サーボモータ25fの駆動をY字部材25eに伝達することにより成形型23とダイフェースカッター部24とを移動させ、別の成形型23をダイフェースカッター部24とともに押出口22a1に対向させる。図6では、左下の成形型23を押出口22a1の対面位置にさせる。このとき、図12に示すように、成形型の凹部23aに一部を挿入された素材M2は、圧空供給装置からの圧空を受け、成形型の凹部23aから離れる。
そして、冷却槽30内に落下し、冷却されて固化することにより、軽量骨材M3となる。
そして、製造された軽量骨材M3は、冷却槽30から回収される。
【0049】
ここで、成形された軽量骨材M3は外部から遮断された空洞とされた中空部M2aが形成されているので、比重の小さい素材を用いる必要がない。すなわち、廃材とされたフライアッシュや微粒状の石英質系鉱物等の多孔質無機材料を有効利用して硬質の軽量骨材を製造することができる。むろん、木粉のように比重の小さい素材を用いると、非常に軽量な軽量骨材を提供することができる。また、ガラスバルーンやシラスバルーン等の焼成発泡体を製造するような焼成工程が不要であり、通常の樹脂製品と同じように素材を連続的に押し出して成形すればよい。従って、安価な設備にて軽量骨材を連続して製造することができ、低コストにて軽量骨材を量産することが可能となる。さらに、樹脂製品を製造する工場であれば、高額な設備投資が不要であるため、簡単に軽量骨材の製造を行うことが可能となる。
【0050】
また、素材の一つとして熱可塑性樹脂を用いることにより、加熱して多孔質無機材料と溶融混合させて素材を軟化させ、冷却して固化させるという簡易な工程で軽量骨材を量産することができる。
さらに、複数の成形型を順番に複数の押出口に対向させることにより、軽量骨材を連続して大量の製造することができる。
なお、素材中の多孔質無機材料の重量割合を熱可塑性樹脂の重量以上とすることもでき、この場合には無機材料のように非常に硬質の中空形状の軽量骨材を通常の樹脂製品に対して使用される押出成形等により製造することができる。
【0051】
(4)まとめ:
上述のようにして製造される軽量骨材は、外気から遮断された中空部が形成されるので確実にコンクリート等の流動体の成形体を軽量化させることができるが、何らかの原因で両端部のうち一方の端部の開口が塞がれなくても、軽量骨材として使用可能である。すなわち、軽量骨材が混合される対象となるコンクリート等の流動体が軽量骨材における開口から中空部に入り込もうとしても、他端部が閉じられているので中空部に存在する空気は外部に逃げずに残留し、同流動体からの成形体を軽量化させることが可能である。
【0052】
このため、例えば、刃先の鋭いカッターを使用すると、押出方向を基準として筒形状の素材における後端部の開口が塞がれないことになるが、このように筒形状の素材における両端部の開口のうち一方のみ塞がれた形状に成形しても、軽量骨材として使用可能である。
また、刃先の鈍いカッターを使用している場合に筒形状の素材の先端部に対向する凹部を有する成形型を用いないと、同筒形状の素材における先端部の開口が塞がれないことになるが、この場合にも同様のことが言える。
【0053】
さらに、カッターの押切部を加熱する押圧部加熱手段を設けてもよい。例えば、上記カッターテーブル24a内にヒータを埋設して同ヒータに通電すると、カッターの押切部を加熱することができる。すると、熱可塑性樹脂を含む素材を押切部の近傍にて軟化させて容易に押し潰すことにより切断することができ、軽量骨材の製造効率をより向上させることができる。
また、成形型の温度を制御する型温度制御手段を設け、凹部にて先端部が押し潰された筒形状の素材を離型させ易くする制御を行ってもよい。例えば、成形型に熱電対と温度センサとを埋設しておき、温度センサにて検知される成形型の温度が所定の範囲内となるように熱電対に対して電流を流す制御を行うと、成形型の温度を制御することができる。すると、さらに軽量骨材の製造効率を向上させることができる。
【0054】
以上説明したように、本発明によると、種々の態様により比重の小さい素材を用いる必要がなく、低コストにて軽量骨材を量産することが可能な軽量骨材製造装置および軽量骨材製造方法を提供することができる。また、上述した製造方法により製造されることにより中空部が形成されて軽量化された有用な軽量骨材も提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 軽量骨材を製造し、さらに建築用材を製造する過程を示す概略の流れ図である。
【図2】 軽量骨材製造装置の外観側面図である。
【図3】 軽量骨材製造装置の外観上面図である。
【図4】 軽量骨材成形装置の要部の垂直断面図である。
【図5】 ダイ部を図4の右側から見て示す側面図である。
【図6】 成形型と各種部材および機構25a〜gを図4の右側から見て示す側面図である。
【図7】 カッターの外観斜視図である。
【図8】 筒形状の素材が押し出される様子を示す要部断面図である。
【図9】 筒形状の素材における先端部の開口が塞がれた様子を示す要部断面図である。
【図10】 カッターの押切部が筒形状の素材を断面方向に切断する様子を示す要部断面図である。
【図11】 筒形状の素材における後端部の開口が塞がれた様子を示す要部断面図である。
【図12】 成形された素材が冷却されて軽量骨材とされる様子を一部断面視して示す要部側面図である。
【符号の説明】
10,A4…軽量骨材製造装置
11…材料供給装置
12…素材搬送装置
13…素材加熱装置
14…選別搬送装置
15…制御盤
20…軽量骨材成形装置
21…外筒部
21a…素材流入口
22…ダイ部
22a…円板
22a1…押出口
22b…軸心材
23…成形型
23a…凹部
23b…Y字部材
24…ダイフェースカッター部
24a…カッターテーブル
24b…カッター
30…冷却槽
A1…フライアッシュ
A2…石英質系鉱物
A3…熱可塑性樹脂
A4…軽量骨材製造装置
A5,M3…軽量骨材
M1…素材
M1a…素材の先端部
M1b…素材の後端部
M2…成形された素材
M2a…中空部
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a lightweight aggregate manufacturing apparatus, a lightweight aggregate manufacturing method, and a lightweight aggregate.
[0002]
[Prior art]
  Conventionally, when manufacturing building materials such as concrete with cement as the main component, gravel is blended in addition to the cement, but light weight aggregates have conventionally been used as an alternative to gravel to reduce the weight of concrete. It is used. Conventional lightweight aggregates include fired foams such as glass balloons and shirasu balloons having many fine bubbles obtained by pulverizing, granulating, and firing shale.
  In coal-fired power plants, a large amount of fly ash (coal ash) is generated as waste material, and most of it is landfilled. Fly ash is a porous inorganic material containing a large amount of silica components, and when it is mixed with other raw materials, it binds firmly to the same raw material. Therefore, effective use such as mixing the fly ash with cement raw materials and concrete is also performed. ing.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
  In the conventional technology described above, firing is necessary to produce a lightweight aggregate, and there is a problem that the production cost is high.
  In addition, it is conceivable to mix a material with a relatively low specific gravity such as wood powder to make a lightweight aggregate, but there is also a desire to effectively use a waste material with a relatively large specific gravity such as fly ash as a lightweight aggregate. there were.
  The present invention has been made in view of the above problems, and it is not necessary to use a material having a small specific gravity, and a lightweight aggregate production apparatus, a lightweight aggregate production method, and a mass production of lightweight aggregates at low cost. The purpose is to provide lightweight aggregate.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, the invention according to claim 1Material heating means for heating and softening a predetermined material containing a thermoplastic resin;A configuration comprising an extruding means that presses a predetermined softened material into a cylindrical shape and extrudes it, and a forming means that cuts the extruded cylindrical material and closes the opening of the end of the material. It is as. That is, the predetermined softened material is extruded into a cylindrical shape and cut so that the opening at the end is closed. Since the molded lightweight aggregate has a hollow shape, it is not necessary to use a material having a small specific gravity.
Of course, if a material with a small specific gravity is used, a very lightweight lightweight aggregate can be manufactured.
In addition, when manufacturing lightweight aggregates, firing is not necessary, and it is only necessary to extrude and mold the material. Therefore, lightweight aggregates can be manufactured continuously with inexpensive equipment, and lightweight bones can be manufactured at low cost. It becomes possible to mass-produce materials.
Furthermore, it can be softened so that it can be extruded by heating the material with the material heating means. Moreover, it can be solidified by cooling.
[0005]
  Here, the extruding means is not particularly limited as long as it can extrude a predetermined cylindrical material so that it can be cut and formed by the forming means.
  Further, when closing the opening at the end of the cylindrical material, the opening at both ends of the material may be closed, or only one of the openings may be closed. Even if it is a lightweight aggregate that is closed only on one side of the opening, fluid such as concrete that is to be mixed when the other opening is closed is difficult to enter the hollow part of the same lightweight aggregate, It is possible to reduce the weight of the molded body from the fluid.
  Furthermore, cutting the cylindrical material and forming so as to close the opening of the end portion may be performed at the same time, and either one may be performed first and the other may be performed later. Also good.
[0006]
  Various configurations are possible for the forming means. As an example thereof, the invention according to claim 2 is characterized in that the molding means has a molding die in which a recess facing the tip of the cylindrical material extruded by the extrusion means is formed. The opening of the tip is closed by inserting and crushing the tip of the tip into the recess of the mold. That is, the front end portion of the extruded cylindrical material is inserted into a recess formed at an opposing position in the mold and is crushed to close the opening.
  Various shapes can be considered for the concave portion of the mold. For example, if the recess is formed in a substantially hemispherical shape with the opening facing the tip of the cylindrical material, the recess becomes thinner toward the back side, and the tip of the same material is crushed to make sure that the opening Can be closed. Moreover, since the front-end | tip part of the same material is crushed and formed in a substantially semicircular shape, the appearance of the lightweight aggregate can be improved.
[0007]
  Various configurations for cutting the rear end of the cylindrical material are also conceivable. As an example,UpThe forming means has a configuration in which the cylindrical material extruded by the extruding means is cut by crushing in the cross-sectional direction to close the opening of the rear end portion of the material.Good. That is, the extruded cylindrical material is crushed and cut in the cross-sectional direction, and the opening at the rear end is closed.
According to the said invention, a cylindrical raw material can be cut | disconnected with a simple structure, and the opening of the rear-end part of a lightweight aggregate can be plugged up.
  In addition, by closing both the openings at both ends of the cylindrical material, a light-blocked cavity is formed in the lightweight aggregate, and the fluid such as concrete to be mixed is lightweight. It is possible to reduce the weight of the molded body of the fluid more reliably without entering the hollow portion of the aggregate.
[0008]
  As an example of a configuration that cuts by crushing a cylindrical material in the cross-sectional direction,UpThe forming means has a pressing part formed in a rounded shape at the tip, and the cylindrical material is crushed in the cross-sectional direction by pressing the tip of the pressing part against the cylindrical material. AsGood.
That is, at the time of cutting, the material is cut by crushing by pressing the tip of the pressing part against the resin layer. Accordingly, the cylindrical material is pressed against the tip of the pressing part, and is crushed and cut. By forming roundness at the front end of the pressing part, the material is crushed and cut, and the opening at the rear end part is closed.
According to the said invention, the simple structure which cut | disconnects a cylindrical-shaped raw material and plugs the opening of the rear-end part of a lightweight aggregate can be provided.
[0009]
  In order to continuously manufacture a large amount of lightweight aggregate, it is preferable that a softened material can be extruded from a plurality of locations and continuously formed. As an example,UpThe extrusion means extrudes the material from a plurality of extrusion ports into a cylindrical shape, and a plurality of the molds are provided and a plurality of the recesses corresponding to each of the plurality of extrusion ports are formed. As a configuration in which any one of the plurality of molds is opposed to the plurality of extrusion ports in order.Good.
  That is, the softened material is extruded in a cylindrical shape from a plurality of extrusion ports, and the tip portion is crushed by any of the plurality of molds to close the opening. Here, since a some shaping | molding die is opposed to several extrusion ports in order, a lightweight aggregate can be manufactured in large quantities continuously.
According to the said invention, it becomes possible to manufacture a light aggregate in large quantities continuously.
  Moreover, you may attach the said pressing part to a shaping | molding die. Then, it becomes possible to cut the cylindrical material by moving the mold, so that the structure can be simplified.
[0010]
  Various things can be considered as the predetermined material. As an example,UpThe specified material is composed of a meltable resin and a fine porous inorganic material.Good. That is, since a predetermined material contains a meltable resin, extrusion molding can be performed. Here, since the fine inorganic material is porous, it is firmly bonded to the meltable resin, and the lightweight aggregate becomes hard. Therefore, it is possible to produce a hard lightweight aggregate that can be used as a mixed material for concrete and building materials by effectively using the porous inorganic material.
  In addition, the said raw material may be comprised only from the said porous inorganic material and meltable resin, and may be comprised by adding 3rd materials other than the porous inorganic material and meltable resin. .
  Moreover, the porous inorganic material should just be a porous inorganic material made into the fine particle, and even if it is a powder form, it is contained in the fine particle said to this invention.
[0011]
  Here, various porous inorganic materials are conceivable, and the above-described fly ash may be used, or stone powder crushed from rock may be used. Further, since the hollow portion is formed even if the specific gravity of the porous inorganic material is relatively large, the manufactured lightweight aggregate can reduce the weight of a molded body such as concrete to be mixed.
  Although it is preferable to use a porous inorganic material as a raw material, it is preferable in that the lightweight aggregate can be hardened. Alternatively, an organic material such as wood powder may be used.
[0012]
  Various types of resin can be used..
[0013]
  further,UpAs a configuration provided with cooling means for cooling the molded materialGood.
That is, the molded material can be solidified by cooling. Moreover, it can prevent that the shape | molded raw material adhere | attaches mutually.
According to the said invention, the manufacturing efficiency of a lightweight aggregate can be improved further.
  Here, various structures can be considered for the cooling means. For example, cold water may be put in a predetermined cooling tank, and the molded material may be dropped into the cooling tank. Then, if a raw material is collect | recovered from the inside of the cooling tank, the lightweight aggregate formed by solidification can be obtained. Further, a dropping path part having a predetermined dropping path may be provided, and the material released from the mold may be cooled while being dropped by the dropping path part. Then, the formed material is cooled by air by dropping the dropping path and solidified.
  In addition, the structure which includes a thermoplastic resin in a predetermined material is only an example, and a thermosetting resin such as a phenol resin, a urea resin, a melamine resin, an unsaturated polyester resin, or an epoxy resin can be used.
[0014]
  By the way, the method of manufacturing a lightweight aggregate as described above is not necessarily limited to a substantial device,Claim 3Like the invention according toPredetermined material containing thermoplastic resin Same as the material heating process to heat and softenLight weight comprising: an extrusion process for pressing a predetermined softened material into a cylindrical shape and extruding it, and a molding process for cutting the extruded cylindrical material and closing the opening at the end of the material It is also effective as an aggregate manufacturing method.
[0015]
  Moreover, since a hollow part is formed by being manufactured by the manufacturing method mentioned above, and a lightweight lightweight aggregate can be provided,Claim 4Like the invention according toHeating and softening a predetermined material containing a thermoplastic resin,It is also effective as a lightweight aggregate produced by pressurizing and extruding a predetermined softened material into a tubular shape, cutting the extruded tubular material and closing the opening at the end of the material. .
  Of course,Claim 2Needless to say, it is possible to make the apparatus configuration described in (1) correspond to a lightweight aggregate manufacturing method and a lightweight aggregate.
[0016]
【The invention's effect】
  As described above, claim 1,Claims 3 and 4According to the invention, it is not necessary to use a material having a small specific gravity, and it is possible to mass-produce a lightweight aggregate at a low cost.Further, since the material can be heated and softened so that it can be extruded, the convenience can be improved.
[0017]
  According to the invention of claim 2, the opening at the tip of the lightweight aggregate can be closed with a simple configuration..
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in the following order.
(1) About lightweight aggregate:
(2) Configuration of lightweight aggregate manufacturing device:
(3) Operation of lightweight aggregate manufacturing device:
(4) Summary:
[0019]
(1) About lightweight aggregate:
  Initially, the outline which manufactures a lightweight aggregate using the lightweight aggregate manufacturing apparatus concerning one Embodiment of this invention, and mixes with a building material is demonstrated.
  FIG. 1 is a schematic flowchart showing a process of manufacturing a lightweight aggregate and manufacturing a building material using the lightweight aggregate. In the present embodiment, a lightweight aggregate having a hollow portion is manufactured using fly ash A1 discharged from a coal-fired power plant and thermoplastic resin (meltable resin) A3 as predetermined materials.
  Fly ash A1 is a blackish ash produced when coal is fired, and is a finely divided (including powdered) porous inorganic material containing silica. The fly ash A1 may have various particle diameters, and may be any particle diameter that allows the fly ash A1 to be bonded together by the thermoplastic resin A3.
[0020]
  Various resins can be adopted as the thermoplastic resin A3, and for example, polypropylene, polyethylene, polystyrene, polymethyl methacrylate, vinyl chloride, nylon, polycarbonate, polyacetal, polybutylene terephthalate, polyethylene terephthalate, etc. can be used. . Of course, a plurality of these resins may be used in combination.
Further, when it is put into the lightweight aggregate manufacturing apparatus A4, it may be put as a solid raw material or may be put in a molten state.
[0021]
  A lightweight aggregate can be produced by using only one of the above-mentioned resins as the thermoplastic resin A3, and any one of the resins described above can be selected as the main component of the thermoplastic resin A3. What modified the resin selected using (predetermined acid) is good also as a subcomponent of thermoplastic resin A3. Of course, the acid that modifies the thermoplastic resin is not limited to maleic acid, and a modification of a resin different from the main component may be used as a subcomponent of the thermoplastic resin A3. Furthermore, since a resin obtained by modifying a thermoplastic resin with an acid is also usually a thermoplastic resin, only the modified resin may be used as the thermoplastic resin A3.
  In order to produce the modified resin, for example, addition polymerization may be performed by adding maleic acid to the raw material before the addition polymerization. Then, a carboxyl group which is one of hydrophilic groups is added to the polymer after addition polymerization. Therefore, the modified resin contained in the thermoplastic resin A3 tends to have an affinity with a hydroxyl group or the like.
[0022]
  The blending ratio of the fly ash A1 and the thermoplastic resin A3 can be appropriately determined according to the use of the lightweight aggregate. Generally, the higher the weight ratio of fly ash, the harder the hard stuff, and the higher the weight ratio of thermoplastic resin, the softer the ash. As the weight ratio of both, a preferable ratio can be appropriately selected according to the properties required for the lightweight aggregate.
  In order to make the lightweight aggregate like an inorganic material with low thermal expansion and flame resistance, the fly ash may be mixed with the fly ash and an equal weight or less thermoplastic resin. Even if the fly ash has a weight less than that of the thermoplastic resin, the fly ash particles are substantially spherical, so that a so-called bearing effect occurs in which the particles roll like a bearing when they come into contact with each other. Therefore, fly ash and molten thermoplastic resin can be easily mixed by the bearing effect to perform extrusion molding, injection molding, or the like, and a hard lightweight aggregate can be obtained.
[0023]
  Instead of fly ash A1, a fine and porous quartz-based mineral A2 may be used. The quartz-based mineral A2 is a mineral mainly composed of quartz, and is used after being pulverized to a particle size according to the application to be a stone powder. When lightweight aggregates were molded using various siliceous minerals, quartz schist and hard quartz rocks collected from Mt. Danto in Shitara-cho, Kitashiraku-gun, Aichi Prefecture were suitable for molding. The quartz schist and hard quartz rock are SiO2 Is a mineral mainly containing quartz containing 80 to 85% by weight and containing some soda feldspar. Moreover, when the stone powder which grind | pulverized these rocks for mixing with a thermoplastic resin was observed with the microscope, it was confirmed that many fine pores exist. Therefore, the crushed quartz schist and hard siliceous rock are fine porous inorganic materials.
[0024]
  The blending ratio of the siliceous mineral A2 and the thermoplastic resin A3 can also be appropriately determined according to the use of the lightweight aggregate. The higher the weight ratio of the siliceous mineral, the harder the weight ratio of the thermoplastic resin. The more it becomes, the softer it becomes.
  In order to make a lightweight aggregate flame retardant with a small thermal expansion like an inorganic material, the siliceous mineral may be mixed with the siliceous mineral and an equal weight or less thermoplastic resin. Even if the weight of the thermoplastic resin is less than or equal to the weight of the quartz-based mineral, it becomes clayy and has good fluidity during melt mixing. Therefore, it can be easily mixed and extruded, and a hard lightweight aggregate can be obtained.
[0025]
  When a material composed of fly ash A1 and thermoplastic resin A3 is charged into the lightweight aggregate manufacturing apparatus A4, the apparatus A4 heats and softens the material, and pressurizes the softened material into a cylindrical shape. Extruded, the extruded cylindrical material is cut and the opening at the end of the material is closed. Since the material includes a thermoplastic resin, the thermoplastic resin is melted by heating, the material is softened, and can be extruded. Here, since both ends of the cylindrical material are crushed and the opening is closed, a light-weight aggregate A5 having a substantially capsule shape or a substantially ball shape (a substantially spherical shape having a cavity blocked from the outside) is manufactured. Is done.
[0026]
  The lightweight aggregate A5 is blended with building materials. The building material has cement as a main component, and a lightweight aggregate can be obtained by using lightweight aggregate as an alternative to gravel. The raw materials for building materials are put into the stirring vessel A6 and stirred, and mainly the cement raw material powder A7 and water A8 are put in addition to the lightweight aggregate A5. Of course, gravel may be included. These raw materials are stirred in the stirring vessel A6 and become a fluid building material raw material. When this fluid building material raw material is poured into a female mold of a building material having a predetermined shape, it is cured with the passage of time to become a building material A9, which is used in various buildings.
  If fly ash is used as the predetermined material, an effect of imparting a glossy feeling to the surface of the lightweight aggregate can be obtained. Therefore, the manufactured lightweight aggregate may be used for applications that require a decorative effect. .
[0027]
(2) Configuration of lightweight aggregate manufacturing device:
  Next, the external side view of one embodiment of the lightweight aggregate manufacturing apparatus is shown in FIG. Moreover, the external appearance top view of the said lightweight aggregate manufacturing apparatus is shown in FIG. In the figure, a lightweight aggregate manufacturing apparatus 10 constituting the above-described lightweight aggregate manufacturing apparatus A4 is roughly composed of a material supply apparatus 11, a material transport apparatus 12, a material heating apparatus 13, a lightweight aggregate forming apparatus 20, and a sorting transport apparatus 14. A control panel 15 is provided.
[0028]
  The material supply device 11 has a hopper device 11a which is formed in a hollow, substantially cylindrical shape and has an opening 11a1 on the upper surface. The material supply device 11 is pulverized into a finely divided porous inorganic material such as fly ash A1 and a fragment shape. A predetermined material made of the thermoplastic resin A3 is introduced from the opening 11a1 and accommodated in the hopper device 11a. Inside the hopper device 11a, a stirring blade 11a2 and a stirring blade connection disk 11a3 to which the stirring blade 11a2 is connected are arranged. The stirring blade connection disk 11a3 is connected to the stirring blade via a belt 11a4. It is connected to the drive motor 11a5. The drive of the motor 11a5 is transmitted to the disk 11a3 via the belt 11a4, and thereby the disk 11a3 and the stirring blade 11a2 are rotationally driven. Thereby, the raw material accommodated in the hopper device 11a is mixed while being stirred in a granular form. The mixed raw material is supplied from the mixed material supply port 11a6 to the raw material transport device 12 which is a device for the next process.
[0029]
  The material conveying device 12 is connected to the mixed material supply port 11a6 of the material supply device at the mixed material inflow port 12a, and receives the mixed material supplied from the mixed material supply port 11a6 at the mixed material supply port 12a. Here, a screw shaft 12c is disposed inside the substantially cylindrical hollow tube 12b, and a screw having a plurality of flights of helical threads formed along the axial direction is disposed on the screw shaft 12c. ing.
[0030]
  At this time, the raw material supplied at the mixed material inlet 12a is accommodated in a space formed by the hollow tube 12b, the screw shaft 12c, and the screw thread. The screw shaft 12c is connected to a screw shaft drive motor 12e via a gear portion 12d. When the motor 12e is driven to rotate the screw shaft 12c, the material accommodated in the space formed by the hollow tube 12b, the screw shaft 12c, and the thread is a predetermined shape formed by the rotating operation. Based on the extrusion speed, the mixed material is extruded from the mixed material inlet 12a toward the fluid outlet 12f while being mixed.
[0031]
  The material supplied from the mixed material inlet 12a is heated by the material heating device 13 provided in the material conveying device 12, and the thermoplastic resin is melted to soften the material. Therefore, the material extruded by the rotational movement of the screw shaft 12c is extruded to the fluid outlet 12f in a softened state. The material heating device 13 generally includes a plurality of heater portions 13a and a plurality of blower portions 13b corresponding to the heater portions 13a. The heater part 13a has a heating element, and the material in the hollow pipe 12b is heated by blowing air heated to a high temperature by the heating element to the hollow pipe 12b by the blower part 13b. That is, the material heating device 13 constitutes a material heating means that heats and softens the material.
[0032]
  Here, the heater part should just be raised to the temperature which fuses a thermoplastic resin, and should just determine the heating capability of a heater according to the kind of thermoplastic resin. If the heating of the heater is set so that the temperature of the raw material is higher than the melting point of the thermoplastic resin and lower than the melting point of the porous inorganic material, the porous inorganic material can be melted and mixed without being melted. .
  In addition, what is necessary is just to determine the capability in which the raw material conveying apparatus 12 conveys a raw material according to properties, such as a viscosity of the softened raw material.
[0033]
  The softened material is pushed into the lightweight aggregate forming apparatus 20 from the fluid outlet 12f. Then, it is extruded in a cylindrical shape, cut and molded so as to be twisted by a die face cutter, and cooled in a cooling bath 30. Here, the cylindrical material is solidified in such a state that the end portion is crushed and the opening is closed. Details of the lightweight aggregate forming apparatus 20 will be described later.
  The cooling tank 30 is filled with cold water cooled by a cooling mechanism (not shown), and the material after molding falling from the lightweight aggregate molding apparatus 20 is solidified with cold water. That is, the cooling tank 30 and the cooling mechanism constitute cooling means for cooling the molded material. By immediately solidifying the molded material, it is possible to prevent the molded materials from adhering to each other.
[0034]
  The solidified lightweight aggregate flows into the sorting and conveying device 14 from the lightweight aggregate inflow port 14a. The sorting / conveying device 14 has a sorting / conveying network, a conveying net vibration motor, and a lightweight aggregate container in which a large number of substantially circular small holes having a predetermined diameter are formed. The lightweight aggregates are sequentially put into the sorting and transporting network, and the size is sorted by the small holes of the sorting and transporting network by vibrating the sorting and transporting net by the transporting net vibration motor. Then, the lightweight aggregate remaining on the sorting and conveying network moves toward the lightweight aggregate collecting unit on the sorting and conveying network and is accommodated in the lightweight aggregate accommodating portion by a cyclone (not shown). In addition, the lightweight aggregate that has fallen from the sorting conveyance network is collected and reused.
[0035]
  The control panel 15 is provided with a plurality of operation buttons and an operation display for monitoring the setting of operation conditions and the operation state of the lightweight aggregate manufacturing apparatus 10 on the front surface. An operator of the apparatus 10 performs various operations using the control panel 15.
[0036]
  FIG. 4 is a vertical cross-sectional view of a main part of the lightweight aggregate forming apparatus 20. The lightweight aggregate forming apparatus 20 is attached to a cylindrical metal outer cylinder portion 21 centering on the direction of extrusion of the softened material, and an end portion of the outer cylinder portion 21 on the material outlet side (right side in the figure). A metal die 22, a metal mold 23 disposed opposite to the material outlet, a metal die face cutter 24, and the like are provided. Hereinafter, the arrangement of each member will be described based on the vertical and horizontal relationships with reference to FIG.
  A material inlet 21 a is provided on the left side of the outer cylinder portion 21, and the softened material flows into the material inlet 21 a from the material conveying device 12.
[0037]
  The die portion 22 is attached to the outer cylinder portion 21 so as to be inserted into a disc 22a in which a plurality of substantially circular extrusion ports 22a1 are concentrically formed and the respective extrusion ports 22a1 of the disc. The shaft center member 22b has a substantially circular cross section. The disc 22a is attached to the outer cylinder part so as to close the left opening of the outer cylinder part 21.
  5 is a side view showing the die portion 22 as viewed from the right side of FIG. In the present embodiment, a total of eight extrusion ports 22a1 are formed on the disk 22a. And since the axial center material 22b exists in the approximate center part of each extrusion port 22a1, the raw material of the softened state extruded from the extrusion port 22a1 is made into a cylindrical shape.
[0038]
  Here, since the softened material is pressed into the outer cylinder portion 21 while being pressurized by the material conveying device 12, the lightweight aggregate forming device 20 simultaneously converts the pressurized material into a cylindrical shape from the plurality of extrusion ports 22a1. Push out. That is, the material conveying device 12, the outer cylinder part 21, and the die part 22 constitute an extruding unit that pressurizes a predetermined softened material and extrudes it into a cylindrical shape.
  In addition, the magnitude | size of the extrusion port 22a1 and the diameter of the shaft center material 22b can be made into various magnitude | sizes and diameters according to the use of the lightweight aggregate to manufacture.
[0039]
  The molding die 23 is formed with a plurality of recesses 23a that correspond to the plurality of extrusion ports 22a1 and that are opposed to the tip of the cylindrical material extruded from the extrusion port 22a1. The concave portion 23a has a diameter substantially the same as the diameter of the extrusion port 22a1, and is formed in a substantially hemispherical shape with the opening facing the tip of a cylindrical material extruded from the extrusion port 22a1. Accordingly, the concave portion 23a becomes thinner toward the back side, and the cylindrical material extruded from the extrusion port 22a1 is inserted into the concave portion 23a, and is surely crushed to close the opening. Become.
  Of course, the shape of the recess 23a is not limited to a hemispherical shape, and various shapes such as a conical shape and a flat hemispherical shape are conceivable.
  The molding die 23 and the extrusion port 22a1 can have various intervals according to the use of the lightweight aggregate to be manufactured.
  A plurality (three) of the molds 23 of the present embodiment are provided. These molding dies 23 are attached and fixed to a Y-shaped member 23b that can rotate about a predetermined rotation axis, and move in accordance with the rotation of the Y-shaped member 23b to sequentially face the extrusion ports 22a1. It is supposed to be arranged in. In addition, although the shape | molded raw material will be in the state inserted in the recessed part 23a of a shaping | molding die, it will release by the compressed air supply apparatus mentioned later.
[0040]
  FIG. 6 is a side view seen from the right side of FIG.
  Each mold 23 is rotatably attached to a columnar rotating shaft member 25a penetrating the center portion. A spur gear 25b is externally fitted and fixed to each rotary shaft 25a, and a die face cutter portion 24 is attached and fixed through the mold 23.
Accordingly, the die face cutter unit 24 rotates integrally with the spur gear 25b. All of the three spur gears 25b mesh with one large spur gear 25c. In the figure, the central axes of the spur gears 25b1 to 3 (positions of the rotating shaft member 25a) are positions where the straight lines connecting the rotating shaft 25d of the large spur gear 25c are 120 degrees with each other. Each rotating shaft member 25a is rotatably attached to three end portions of a Y-shaped member 25e that can rotate around a rotating shaft 25d of the large spur gear 25c. The Y-shaped member 23b to which the molding die 23 is attached is attached so as to be rotatable with respect to the rotary shaft 25d.
[0041]
  A servo motor 25f capable of rotationally driving the large spur gear 25c or the Y-shaped member 25e is mounted on the rotary shaft 25d. Here, the rotational force from the servomotor 25f is transmitted while being switched to either the large spur gear 25c or the Y-shaped member 25e by the rotational force transmission switching mechanism 25g. Then, according to a predetermined sequence, the rotational force switching control is performed on the rotational force transmission switching mechanism 25g, and the rotation / stop control is performed on the servo motor 25f.
[0042]
  For example, when the rotational force of the servo motor 25f is transmitted to the Y-shaped member 25e with respect to the rotational force switching transmission mechanism 25g, the servo motor 25f is driven, so that any one of the plurality of molding dies 23 is sequentially arranged. Can be opposed to the extrusion port 22a1. At this time, the Y-shaped member 23b to which the molding die 23 is attached also rotates in synchronization with each other so that each of the concave portions 23a of the molding die is opposed to the extrusion port 22a1.
  Further, when the same rotational force is transmitted to the large spur gear 25c, each spur gear 25b is rotated by driving the servo motor 25f, and each molding die 23 is rotated at a position opposite to the plurality of extrusion ports 22a1. be able to. In the figure, the large spur gear 25c rotates clockwise, and the die face cutter unit 24 rotates clockwise together with the spur gear 25b.
  Of course, it goes without saying that the mechanism for rotating and moving the molding die and the die face cutter unit is not limited to the one described above.
[0043]
  The die face cutter unit 24 is attached to and fixed to the rotary shaft member 25a on the surface (left side in FIG. 4) where the recess 23a is formed in each mold 23, and rotates integrally with the rotary shaft member 25a. Or move together with the mold 23. Each die face cutter unit 24 includes a cutter table 24a serving as a mounting portion to the rotary shaft member 25a and a plurality (four in this embodiment) of cutters 24b that are mounted and fixed to the cutter table 24a. ing.
  Here, each cutter 24b slides on the surface of the disk 22a (the right side in FIG. 4), and cuts the cylindrical material extruded from the extrusion port 22a1 by rotating.
[0044]
  FIG. 7 is an external perspective view of the cutter 24b. The cutter 24b is composed of a table mounting portion 24b1 and a pressing portion 24b2. Bolt holes 24b3 and 24b3 are formed in the table mounting portion 24b1, and the cutter 24b can be screwed to the cutter table 24a with bolts (not shown).
  The pressing part 24b2 is formed with an inclination that descends from the rear side in the traveling direction toward the front side with reference to FIG. 7, and a cutting edge that cuts the cylindrical material extruded from the extrusion port 22a1 is formed at the tip 24b4. The tip 24b4 of the pressing part is not a sharp cutting edge, and is formed in a rounded shape. Therefore, the cylindrical material can be cut while being crushed in the cross-sectional direction by pressing the tip 24b4 of the pressing part against the cylindrical material. As a result, the opening of the rear end portion of the cylindrical material extruded from the extrusion port 22a1 is blocked.
  In addition, as long as a cutter can crush and cut | disconnect a cylindrical raw material to a cross-sectional direction, the thing of various shapes can be employ | adopted. For example, even with an obtuse angled cutter, it is possible to crush and cut a cylindrical material in the cross-sectional direction to close the opening at the rear end of the material.
[0045]
(3) Operation of lightweight aggregate manufacturing device:
  Hereinafter, operation | movement of this lightweight aggregate manufacturing apparatus 10 is demonstrated. Note that one of the plurality of molding dies 23 (molding die at the uppermost position in FIG. 6) is disposed with each of the plurality of recesses 23a facing each extrusion port 22a1. .
  When a material composed of a fine porous inorganic material and a granular thermoplastic resin is put into the material supply device 11, the material conveying device 12 conveys the material in the direction of the lightweight aggregate forming device 20 while mixing the materials. At this time, since the material heating device 13 heats the material, the thermoplastic resin is melted and the material is softened. Since the material conveying device 12 presses the softened material into the outer cylinder portion 21 of the lightweight aggregate forming device while pressing, the pressurized soft material M1 is pushed out from each extrusion port 22a1 as shown in FIG. It is. Here, since the shaft center material 22b is inserted into the extrusion port 22a1, the softened material M1 is extruded into a cylindrical shape like macaroni, and an opening is formed at the tip M1a (right side of the drawing) of the material M1. Is formed.
[0046]
  When the material M1 is further pushed out, as shown in FIG. 9, the tip portion M1a of the cylindrical material advances toward the recessed portion 23a formed at the position facing the extrusion port 22a1 in the molding die 23, and the recessed portion Enter 23a. Then, the front end M1a is crushed by the pressing force of the material M1 itself, and the opening is closed. Moreover, since the recessed part 23a is so thin that it becomes the back | inner side on the basis of the advancing direction of the raw material M1, it can crush the front-end | tip part M1a of a raw material reliably with a simple structure, and can close an opening. In addition, since the front-end | tip part M1a of the same material is crushed and formed in the substantially semicircle shape, it can make the appearance of a lightweight aggregate favorable.
[0047]
  Next, as shown in FIG. 10, by transmitting the drive of the servo motor 25f to the large spur gear 25c, the die face cutter unit 24 is rotated, and the tip of the pressing part 24b2 of the cutter 24b is pressed against the cylindrical material M1. As a result, the cylindrical material M1 is crushed in the cross-sectional direction. Here, since the tip of the pressing part 24b2 is formed in a rounded shape, the extruded cylindrical material M1 is crushed in the cross-sectional direction and cut. Then, as shown in FIG. 11, the rear end portion M1b of the extruded cylindrical material is crushed and the opening is closed.
Therefore, it is possible to close the opening of the rear end portion of the lightweight aggregate by cutting the cylindrical material while using a simple configuration in which a cutter having a rounded blade edge is used.
  As a result, the molded material M2 is formed with a hollow portion M2a that is a cavity blocked from the outside, and is formed into a substantially capsule shape or a substantially ball shape.
  As described above, the mold 23, the die face cutter unit 24, the members that rotate the die face cutter unit 24, and the mechanisms 25a to 25g cut the extruded cylindrical material and open the end of the material. Forming means for forming so as to close the cover.
[0048]
  Thereafter, the drive of the servo motor 25f is transmitted to the Y-shaped member 25e to move the mold 23 and the die face cutter part 24, and another mold 23 together with the die face cutter part 24 is opposed to the extrusion port 22a1. In FIG. 6, the lower left mold 23 is brought to the position facing the extrusion port 22a1. At this time, as shown in FIG. 12, the material M2 partially inserted into the recess 23a of the molding die receives the compressed air from the compressed air supply device, and leaves the recess 23a of the molding die.
And it falls in the cooling tank 30, becomes the lightweight aggregate M3 by being cooled and solidifying.
Then, the manufactured lightweight aggregate M3 is collected from the cooling tank 30.
[0049]
  Here, since the molded lightweight aggregate M3 is formed with a hollow portion M2a which is a cavity cut off from the outside, it is not necessary to use a material having a small specific gravity. That is, it is possible to produce a hard lightweight aggregate by effectively using a porous inorganic material such as fly ash, which is a waste material, or a fine-grained quartz-based mineral. Of course, if a material with a small specific gravity such as wood powder is used, a very lightweight lightweight aggregate can be provided. Moreover, the baking process which manufactures baking foams, such as a glass balloon and a glass balloon, is unnecessary, and what is necessary is just to extrude and shape | mold a raw material like a normal resin product. Therefore, it is possible to continuously manufacture lightweight aggregates with inexpensive equipment, and it is possible to mass-produce lightweight aggregates at low cost. Further, since a factory that manufactures resin products does not require expensive capital investment, it is possible to easily manufacture lightweight aggregates.
[0050]
  In addition, by using a thermoplastic resin as one of the materials, mass production of lightweight aggregate can be performed by a simple process of heating and melting and mixing with a porous inorganic material to soften the material and cooling to solidify. it can.
  Furthermore, a large amount of lightweight aggregate can be produced continuously by making a plurality of molds face the plurality of extrusion ports in order.
  In addition, the weight ratio of the porous inorganic material in the material can be set to be equal to or more than the weight of the thermoplastic resin. In this case, a very hard and lightweight lightweight aggregate like an inorganic material is used as a normal resin product. On the other hand, it can be produced by extrusion molding or the like.
[0051]
(4) Summary:
  The lightweight aggregate manufactured as described above can form a hollow body that is shielded from the outside air, so that the molded body of fluid such as concrete can be reliably reduced in weight. Even if the opening at one end is not blocked, it can be used as a lightweight aggregate. That is, even if a fluid such as concrete to be mixed with the lightweight aggregate tries to enter the hollow portion from the opening in the lightweight aggregate, the other end portion is closed, so the air present in the hollow portion is exposed to the outside. It remains without escaping, and the molded product from the fluid can be reduced in weight.
[0052]
  For this reason, for example, if a cutter with a sharp edge is used, the opening at the rear end of the cylindrical material will not be blocked with reference to the extrusion direction. Even if it shape | molds in the shape where only one was plugged, it can be used as a lightweight aggregate.
  In addition, when using a cutter with a blunt edge, if the mold having a recess facing the tip of the cylindrical material is not used, the opening of the tip of the cylindrical material is not blocked. In this case, the same can be said.
[0053]
  Furthermore, you may provide the press part heating means which heats the notch part of a cutter. For example, when a heater is embedded in the cutter table 24a and the heater is energized, the press-cut portion of the cutter can be heated. Then, it can cut | disconnect by softening the raw material containing a thermoplastic resin in the vicinity of a pressing part, and crushing easily, and can improve the manufacturing efficiency of a lightweight aggregate.
  Also, a mold temperature control means for controlling the temperature of the mold may be provided to perform control to make it easy to release the cylindrical material whose tip is crushed by the recess. For example, when a thermocouple and a temperature sensor are embedded in the mold, and control is performed to pass current to the thermocouple so that the temperature of the mold detected by the temperature sensor is within a predetermined range, The temperature of the mold can be controlled. Then, the manufacturing efficiency of a lightweight aggregate can further be improved.
[0054]
  As described above, according to the present invention, a lightweight aggregate manufacturing apparatus and a lightweight aggregate manufacturing method capable of mass-producing lightweight aggregates at low cost without using a material having a small specific gravity due to various aspects. Can be provided. Moreover, the useful lightweight aggregate by which the hollow part was formed and reduced in weight by manufacturing with the manufacturing method mentioned above can also be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic flowchart showing a process of manufacturing a lightweight aggregate and further manufacturing a building material.
FIG. 2 is an external side view of a lightweight aggregate manufacturing apparatus.
FIG. 3 is an external top view of the lightweight aggregate manufacturing apparatus.
FIG. 4 is a vertical sectional view of a main part of the lightweight aggregate forming apparatus.
5 is a side view showing the die portion as seen from the right side of FIG. 4;
6 is a side view showing the mold, various members, and mechanisms 25a to 25g as viewed from the right side of FIG.
FIG. 7 is an external perspective view of a cutter.
FIG. 8 is a cross-sectional view of a main part showing a state where a cylindrical material is extruded.
FIG. 9 is a cross-sectional view of a main part showing a state in which an opening at a tip end portion in a cylindrical material is closed.
FIG. 10 is a cross-sectional view of a main part showing a state in which a pressing part of a cutter cuts a cylindrical material in a cross-sectional direction.
FIG. 11 is a cross-sectional view of the main part showing a state in which the opening at the rear end of the cylindrical material is closed.
FIG. 12 is a side view of a principal part showing a partial cross-sectional view of a molded material being cooled to form a lightweight aggregate.
[Explanation of symbols]
10, A4 ... Lightweight aggregate manufacturing equipment
11 ... Material supply device
12 ... Material conveying device
13 ... Material heating device
14 ... Sorting and conveying device
15 ... Control panel
20 ... Lightweight aggregate molding device
21 ... Outer cylinder
21a ... Material inlet
22 ... Die part
22a ... disc
22a1 ... extrusion port
22b ... shaft core material
23 ... Mold
23a ... recess
23b ... Y-shaped member
24 ... Die face cutter
24a ... Cutter table
24b ... Cutter
30 ... Cooling tank
A1 ... Fly Ash
A2 ... Quartz mineral
A3 ... Thermoplastic resin
A4 ... Lightweight aggregate manufacturing equipment
A5, M3 ... Lightweight aggregate
M1 ... material
M1a ... the tip of the material
M1b: Rear end of material
M2 ... Molded material
M2a ... hollow part

Claims (4)

熱可塑性樹脂を含んだ所定の素材を加熱して軟化させる素材加熱手段と、
軟化した所定の素材を加圧して筒形状にして押し出す押出手段と、
上記押し出された筒形状の素材を切断するとともに同素材の端部の開口を塞ぐように成形する成形手段とを具備することを特徴とする軽量骨材製造装置。
A material heating means for heating and softening a predetermined material containing a thermoplastic resin;
An extruding means for extruding the softened predetermined material into a cylindrical shape by pressing,
A lightweight aggregate manufacturing apparatus comprising: a molding unit configured to cut the extruded cylindrical material and close an opening of an end portion of the material.
上記成形手段は、上記押出手段にて押し出される筒形状の素材の先端部に対向する凹部が形成された成形型を有し、同筒形状の素材の先端部を同成形型の凹部内に挿入させて押し潰すことにより同先端部の開口を塞ぐことを特徴とする請求項1に記載の軽量骨材製造装置。  The molding means has a molding die formed with a recess facing the tip of the cylindrical material extruded by the extrusion means, and the tip of the cylindrical material is inserted into the recess of the molding die. The lightweight aggregate manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the opening at the tip is closed by pressing and crushing. 熱可塑性樹脂を含んだ所定の素材を加熱して軟化させる素材加熱工程と、
軟化した所定の素材を加圧して筒形状にして押し出す押出工程と、
上記押し出された筒形状の素材を切断するとともに同素材の端部の開口を塞ぐように成形する成形工程とを具備することを特徴とする軽量骨材製造方法。
A material heating process in which a predetermined material containing a thermoplastic resin is heated and softened;
An extrusion process in which the softened predetermined material is pressed into a cylindrical shape and extruded;
A lightweight aggregate manufacturing method, comprising: a molding step of cutting the extruded cylindrical material and closing an opening at an end of the material.
熱可塑性樹脂を含んだ所定の素材を加熱して軟化させ、軟化した所定の素材を加圧して筒形状にして押し出し、押し出した筒形状の素材を切断するとともに同素材の端部の開口を塞ぐように成形して製造されたことを特徴とする軽量骨材。 Heating and softening a predetermined material containing thermoplastic resin, pressurizing and extruding the softened predetermined material into a cylindrical shape, cutting the extruded cylindrical material and closing the opening at the end of the same material A lightweight aggregate characterized by being molded and manufactured as described above.
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