JP4563543B2 - タイルの成形金型 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、粉体からなるタイル原料を金型に充填し圧縮成形するタイルの乾式成形金型に係り、焼成したタイルに正確な形状を付与出来る様にしたタイルの成形金型に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、図１０、１１に示す従来の成形型の様に、乾式成形により曲がりタイルの成形を行う時、曲がりタイル裏面に接着効果の高い裏足を形成するために、タイル裏型ａの表面にウレタンゴムなどの弾性体ｂを、表面が凹凸模様の筋になるように接着しており、例えば複数平行状態の突起部ｄを有する凹凸板状の弾性体ｂを接着したもの、或いは金属製の下型ｃに複数平行状態の弾性体ｂを接着していた。
【０００３】
又、一般的なタイル成形に際して、タイル原料を成形型内に充填する時、原料粉体の特性や充填装置の構造によって均一な充填密度を得ることはかなり難しく、密度ムラのある状態で加圧した成形体を焼成すると、焼成収縮によって変形して正確な形状を得ることが困難であり、又上記した弾性体ｂを接着したタイル裏型ａを使用した成形型にあっては、弾性体ｂが若干収縮するが、原料充填ムラを吸収する効力がない状況にあった。
【０００４】
この様な一般的なタイル成形における非均一圧縮成形を解決するため、図１２に示し、特許第２９１６０８７号公報に記載された、主体が金属製の下型ｃにおける長手面及び屈曲面の２表面に、少なくとも表面側に凹凸部を有する薄い弾性体ｂを接着し、２表面の弾性体ｂの凸形部分ｅの下面を下型に穿設した空洞部ｆに接する様に成し、下型内の空洞部ｆは全て連通させると共に、密封構造と成して空洞部ｆに液体を充満した曲がりタイルの成形型が発明された。
【０００５】
しかしながら、この従来発明の成形型では、下型ｃ内に設けた空洞部ｆは密封構造で全てを連通状態とせねばならず、大きな金型（下型ｃ）では連通構造が可能であるが、小さな金型では不可能であった。
即ち、下型ｃ内に多数の空洞部ｆを設けることにより、空洞部ｆを穿孔していない基体部が相対的に減少し、圧縮成形時の応力に耐えることが出来ない。
従って、従来発明の成形型は、小さなタイルの成形に適用出来ず、依然として、焼成後も正確な形状を有するタイルを製造することが困難であった。
【０００６】
又、図１３(a) に示す様に、上記の従来発明では、空洞部ｆを有する下型ｃへの弾性体ｂの接着に際して、下型ｃへの弾性体ｂの接着個所ｇは空洞部ｆを除いた下型ｃの表面だけであった。
その結果、空洞部ｆに充満した液体は、空洞部ｆに面した弾性体ｂの裏面に圧力が作用するため、弾性体ｂの部分変位、変形が接着している弾性体ｂにも影響を与える。
即ち、図１３(b) に示す様に、空洞部ｆにおける直角状の開口上面端部、接着端部ｈに集中的に、且つ、繰り返して変位変形が作用し、当該位置（接着端部ｈ）から弾性体ｂが剥離する現象が発生する要素を有していた。
又、タイルの圧縮成形の反復継続により、空洞部ｆとの境界位置（接着端部ｈ）で発生した剥離現象（剥離個所ｊ）は徐々に周囲に拡大する欠点を有していた。
従って、従来発明の成形型は、反復継続使用に対して寿命が短かった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、深い裏足溝を有し、焼成収縮によって変形することが少ないタイルを成形出来、且つ、小さなタイルや反復継続してタイルを成形出来る様にしたタイルの成形金型を提供する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記従来技術に基づく、深い裏足溝を均一な成形密度で、特に小さなタイルを反復継続成形が困難な課題に鑑み、下型に取付溝を凹設すると共に、所定厚さの軟質材を収蔵し、下型に接着する弾性体の表裏面に凸型部分及び嵌合突起を夫々一体突出形成し、軟質材を収蔵した取付溝内に嵌合突起を嵌入することによって、タイルの圧縮成形時に、高密度の原料充填位置では取付溝内の軟質材が高圧力で収縮変形変位し、低圧力部分へ移動した軟質材で、低密度の原料に圧力を付与して、均一な成形密度で成形する。
又、取付溝等は小さく表面露出であるために、小さな下型へも適用可能であると共に、弾性体の一部である嵌合突起が取付溝に嵌入しているために、剥離現象を皆無として、タイルを反復継続成形する様にして、上記課題を解決する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
１は本発明に係るタイルの成形金型であり、図１に示す様に、油圧等により垂直方向に昇降制御される上型２の成形面３の下方対向位置には、タイル素地Ｔの裏面側を形成する成形面４を有する下型５を配設している。
【００１０】
６は充填された粉体原料の上面に対応した上端面を設けた金型枠であり、該金型枠６は下型５を包囲する様にしてシリンダー（図示せず）で昇降自在に配設し、金型枠６の内面、下型５の成形面４で原料充填空間であるキャビティ７を構成している。
【００１１】
次に、下型５の詳細について説明する。
図２、３に示す様に、下型５の成形面４の周囲には４辺の立上縁部10、10a …を設けると共に、下型５の表面には、凹凸部を有する弾性体12を被覆しており、該弾性体12の表面には複数平行状の凸形部分13、13a …を設けている。
【００１２】
そして、図３、４に示す全体図及び他の実施例である図６の部分拡大図に示す様に、下型５の表面と弾性体12の裏面の密着構造は次の通り特殊構造としている。
即ち、弾性体12の凸型部分13、13a …に対応する位置で、下型５の表面に凸型部分13、13a …より幅広の取付溝14、14a …を凹設し、該取付溝14、14a …の底部側にタイルの大きさ、厚さに応じた所定厚さの軟質材15、15a …（弾性体12より軟質で変形度合が大きい弾性材の様な材質）を収蔵している。
又、弾性体12の裏面に凸型部分13、13a …の対応位置で取付溝14、14a …の上層部で部分的に嵌入する幅、深さの嵌合突起16、16a …を一体形成し、取付溝14、14a …の底部に軟質材15、15a …及び上部に弾性体12の嵌合突起16、16a …を夫々収蔵嵌入させている。
【００１３】
即ち、弾性体12の裏面中、平面部は下型５の平面部に接着され、弾性体12の嵌合突起16、16a …は下型５の取付溝14、14a …に軟質材15、15a …を介在して嵌入すると共に、所定厚さの嵌合突起16、16a …の外側面部は取付溝14、14a …の内側面部に内接し、嵌合突起16、16a …の対応位置で弾性体12の表面側に凸型部分13、13a …を設けている。
【００１４】
尚、凸型部分13、13a …は２辺の端部に接触する位置まで突出形成したことに対して、取付溝14、14a …等は直前迄しか形成していないが、前述の様に粉体原料の流動も少し発生するため、端部で完全に一致させる必要はない。
又、凸型部分13、13a …と嵌合突起16、16a …の幅は、凸型部分13、13a …に比して嵌合突起16、16a …を幅広と成したが、同一幅のものも可能である。
更に、長手面８の弾性体12に設けた凸形部分13、13a …は矩形状と成したが、成形されるタイル素地Ｔに、あり溝状の裏足溝を形成可能な様に、凸型部分13、13a …を逆台形状と成しても良く、即ち成形されるタイル素地Ｔの裏足溝に応じて選択する。
【００１５】
次に本発明に係るタイルの成形金型の作用について説明する。
金型枠６と下型５等で構成されるキャビティ７に充填された粉体原料は、上型２によって上部から加圧圧縮されるとタイル素地Ｔとなって、下型５上面の弾性体12と、取付溝14、14a …に収蔵した軟質材15、15a …と、弾性体12の凸形部分13、13a …及び嵌合突起16、16a …に夫々圧力を及ぼし、この時タイル素地Ｔにおける密度の高いところには強い圧力が発生して、弾性体12等の対応個所を押し下げようとする。
一方、タイル素地Ｔにおける密度の低いところで発生する圧力は弱く、弾性体12等の対応個所を弱くしか押し下げられない。
【００１６】
又、弾性体12の凸型部分13、13a …の周囲では、圧力は取付溝14、14a …内部に収蔵嵌入した軟質材15、15a …及び嵌合突起16、16a …にも作用し、軟質材15、15a …及び嵌合突起16、16a …は相当の面積を有するものであるので、軟質材15、15a …及び嵌合突起16、16a …の一部に偏在的に圧縮圧力が作用した時には、部分的に作用した圧力は全体に波及する。
【００１７】
従って、高い圧力の発生した箇所の弾性体12の凸型部分13、13a …、軟質材15、15a …、嵌合突起16、16a …は、弾性変形によって押し下げられると共に、主に軟質材15、15a …は低い圧力側に変形移動し、低圧力側の軟質材15、15a …、嵌合突起16、16a …、凸型部分13、13a …等を押し上げて下部からタイル素地Ｔを圧縮する。
尚、タイル原料は粉体原料であるので、上下方向ばかりでなく横方向にも若干の力が作用して、粉体原料に圧力を及ぼす。
【００１８】
以下、上述の基本的な実施例の各種適用例について説明する。
図５乃至図７は第２実施例を示すものであり、上記第１実施例のものに比して、下型５周囲の４辺の立上縁部10、10a …の構造を変化させている。
即ち、４辺の立上縁部10、10a …中、２辺の立上縁部10、10a を他の２辺の立上縁部10b 、10c より若干低く設定し、高い２辺の内面にテーパー面20、20a を設けると共に、高低差分をＲ面21、21a で接続している。
かかる構成の成形金型で成形したタイル素地は、その側面に凹凸が発生して、タイル厚さが厚く、重厚さが増大する。
【００１９】
又、第１実施例では、弾性体12の凸型部分13、13a …と嵌合突起16、16a …（下型５の取付溝14、14a …）等は表裏対応位置に形成したが、図８に示す第３実施例では、複数平行の取付溝14、14a …、軟質材15、15a …、嵌合突起16、16a …を連結したものを図示している。
かかる構成により、縦横４方向で軟質材15、15a …等の変形移動、圧力均等化、密度均等化を図る。
【００２０】
又、上記実施例では、弾性体12の凸型部分13、13a …と嵌合突起16、16a …は表裏対応位置の成形金型を説明したが、これらの形成位置は相違していても良く、少なくとも一部が表裏対応位置であれば良い。
図９に示す実施例では、弾性体12表面の凸型部分13、13a …は縦方向に複数平行形成する一方、取付溝14、14a …、軟質材15、15a …、嵌合突起16、16a …は中央より周辺に放射状に形成している。
そして、下型５が４角状の場合、中央から角部に指向する様に取付溝14、14a …等を形成し、且つ、該取付溝14、14a …に平行で複数の取付溝14z 、14y …等を形成している。
尚、これら平行の取付溝14z 、14y …も、中央から周辺に放射状に形成したものである。
そして、角部に指向する取付溝14、14a …等は中央で連結して、全体的に十字交差状に配置し、その他の取付溝14z 、14y …は山形状に連結している。
尚、十字交差状のものと山形状のものを更に連結しても良く、或いは、放射状のものを連結せずに配置しても良い。
かかる構成により、軟質材15、15a …等の変形移動による圧力均等化は周辺角部側と中央部との間でも、或いは隣列の取付溝14、14a …との間でも発生し、全域に亘っての均等化も発生する。
【００２１】
【発明の効果】
要するに本発明は、下型５に取付溝14、14a …を凹設する様にしたので、従来の穿孔のものに比して、構造簡易で下型５の構造損傷を防止出来たり、小さな下型５にも適用することが出来る。
又、所定厚さの軟質材15、15a …を収蔵し、該軟質材15、15a …は、弾性体12より軟質で変形度合が大きく、圧縮成形時に、高密度の原料充填位置では高圧力で収縮変形変位し、低圧力側への変形移動により低密度の原料に圧力を付与して、粉体原料を均一な密度で成形可能にしたので、圧縮成形時に、嵌合突起16、16a …を介した軟質材15、15a …からの反作用圧力が弾性体12、凸型部分13、13a …、タイル素地Ｔに付与され、軟質材15、15a …の変形移動等により充填密度の粗密（大小）が解消されて、タイル素地Ｔを均等に加圧して成形することが出来る。
又、下型５に接着する弾性体12の表裏面に凸型部分13、13a …及び嵌合突起16、16a …を夫々一体突出形成し、軟質材15、15a …を収蔵した取付溝14、14a …内に嵌合突起16、16a …を嵌入したので、嵌合突起16、16a …の外側面が取付溝14、14a …の内側面に内接することにより、嵌合突起16、16a …及び弾性体12全体への軟質材15、15a …からの押圧力が、軟質材15、15a …の開口端部に集中せず、弾性体12の剥離現象を防止して、弾性体12を接着した下型５を長期間、使用することが出来る。

【００２２】
又、弾性体12に形成する凸型部分13、13a …及び嵌合突起16、16a …は表裏対応位置と成したので、軟質材15、15a …による反作用圧力が凸型部分13、13a …周囲のタイル素地Ｔに直接的、集中的に作用して、形状正確化を効率的に達成することが出来る。
【００２３】
又、凸型部分13、13a …に比して嵌合突起16、16a …を幅広と成したので、凸型部分13、13a …周囲のタイル素地Ｔに付与される軟質材15、15a …の反作用圧力が増大して、素地形状を更に良好にすることが出来る。
【００２４】
又、下型５に凹設する取付溝14、14a …及び弾性体12に形成する嵌合突起16、16a …の位置は、中央より周辺に放射状に形成したので、中央と周辺の間でもタイル素地Ｔの充填密度の均一化を図り、全体の形状正確化、強度均一化も達成することが出来る。
【００２５】
又、下型５が４角状の場合、角部に指向する様に、取付溝14、14a …及び嵌合突起16、16a …を形成したので、タイル形状として主流の４角状のタイル素地Ｔに対して効率的に全体均等化を図ることが出来る。
【００２６】
又、複数の取付溝14、14a …、軟質材15、15a …、嵌合突起16、16a …を連結したので、タイル素地Ｔの全体に亘って均等化等を、簡単な連結構成で図ることが出来る等その実用的効果甚だ大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るタイルの成形金型の部分断面正面図である。
【図２】下型の平面図である。
【図３】図２のＡーＡ断面図である。
【図４】図２のＢーＢ断面図である。
【図５】下型の他の実施例の平面図である。
【図６】図５のＣーＣ断面の要部拡大断面図である。
【図７】図５のＤーＤ断面の要部拡大断面図である。
【図８】下型の他の実施例の平面図である。
【図９】下型の他の実施例の平面図である。
【図１０】従来のタイル裏足溝形成用の成形部の部分断面図である。
【図１１】同上、別パターンの成形部の部分断面図である。
【図１２】改良された従来の成形型の断面図である。
【図１３】図１２の部分拡大図であって、剥離状態発生を示す図である。
【符号の説明】
５ 下型
12 弾性体
13、13a … 凸型部分
14、14a … 取付溝
15、15a … 軟質材
16、16a … 嵌合突起

Claims (6)

1. 下型に取付溝を凹設すると共に、所定厚さの軟質材を収蔵し、下型に接着する弾性体の表裏面に凸型部分及び嵌合突起を夫々一体突出形成し、軟質材を収蔵した取付溝内に嵌合突起を嵌入し、上記軟質材は、上記弾性体より軟質で変形度合が大きく、圧縮成形時に、高密度の原料充填位置では高圧力で収縮変形変位し、低圧力側への変形移動により低密度の原料に圧力を付与して、粉体原料を均一な密度で成形可能にしたことを特徴とするタイルの成形金型。
2. 弾性体に形成する凸型部分及び嵌合突起は表裏対応位置と成したことを特徴とする請求項１記載のタイルの成形金型。
3. 凸型部分に比して嵌合突起を幅広と成したことを特徴とする請求項２記載のタイルの成形金型。
4. 下型に凹設する取付溝及び弾性体に形成する嵌合突起の位置は、中央より周辺に放射状に形成したことを特徴とする請求項１記載のタイルの成形金型。
5. 下型が４角状の場合、角部に指向する様に、取付溝及び嵌合突起を形成したことを特徴とする請求項４記載のタイルの成形金型。
6. 複数の取付溝、軟質材、嵌合突起を連結したことを特徴とする請求項１、２、３、４又は５記載のタイルの成形金型。

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