JP4787664B2 - プレス成形装置 - Google Patents

Description

本発明は、建物の壁や天井等における出隅部に用いられる出隅役物のプレス成形方法に関し、特に外面凹凸模様を有する出隅役物の製造に用いるものに関する。

従来、建物の壁や天井等における出隅部に用いられる断面Ｌ字状の出隅役物１をプレス成形する方法としては、例えば成形材料を断面山形状の下型に押出成形した後、未硬化状態の成形材料に入隅状の型面を有する上型を押圧してプレス成形する方法が知られている（例えば特許文献１参照）。

ところで、近年、建物の壁等の外面に凹凸加工を施して意匠性の高い外観を付与することが求められており、このため上記のような出隅役物１としても、その出隅側の外面に面に凹凸模様４を形成することが求められている。

このような出隅役物１の外面に凹凸模様４を形成するためには、図３に示すように、上型２７の型面２９に凹凸を形成し、この上型２７と下型２８との間で成形材料１２をプレス成形して前記型面２９の凹凸を出隅役物１の外面に転写することが考えられる。

ところが、このような上型２７にて出隅役物１の凹凸模様４を形成する場合には、上型２７を出隅役物１の出隅方向に向けて脱型しなければならない。このため、出隅役物１に例えば外面と直交する方向に突出する凹凸模様４を形成する場合には、脱型時に出隅役物１の凹凸に型面２９の凹凸が食い込んでしまって、出隅役物１の表面を損傷するおそれがある。このような事態を避けるためには、出隅表面４における凹凸模様４の突出方向を脱型方向である出隅役物１の出隅方向に沿わせることにより抜き角θを確保する必要があり、出隅役物１に形成される凹凸模様４が制約を受けてしまうものである。

そこで、例えば図４（ａ）乃至（ｃ）に示すような成形装置にて、外面に凹凸模様４を有する出隅役物１を形成することが考えられる。図示の成形装置は、出隅役物１の外面を成形する凹凸賦型部５を有する外面側型部２と、出隅役物１の内面を成形する内面賦型部６を有する内面側型部３とを具備する。外面側型部２は固定ベース７に対してシリンダ１７により斜め方向に駆動する駆動ブロック８，８を具備し、各駆動ブロック８，８に凹凸賦型部５が設けられている。

この成形装置にて出隅役物１を成形するにあたっては、各駆動ブロック８，８を固定ベース７に対してシリンダ１７にて支持すると共に各凹凸賦型部５を斜めに突き合わせ、この状態で外面側型部２と内面側型部３との間に成形材料１２を供給すると共に外面側型部２と内面側型部３とを型締めして、プレス成形する。そして、脱型時には、駆動ブロック８，８を固定ベース７側へ後退させることで、各凹凸賦型部５を出隅役物１の外面に対して直交する方向に移動させ、また内面側型部３を外面側型部２から離れる方向に移動させるものである。

このように外面側型部２として、二つの凹凸賦型部５を別個に移動可能とすることにより、上記のような出隅役物１の凹凸模様４の制約は解消されるものである。
特開平５−１８５４１０号公報

しかし、上記のような成形装置を用いる場合には、型締め時に外面側型部２と内面側型部３との間にかかるプレス圧が駆動ブロック８，８を支持するシリンダ１７にかかり、この駆動ブロック８，８が前記プレス圧に抗しきれずに、固定ベース７側に押し込まれるおそれがあり、この場合、二つの凹凸賦型部５の間に隙間３０が生じ、この隙間３０に成形材料１２が侵入してしまって、出隅役物１にバリ１４が発生する原因となる。このため、このバリ１４を除去する仕上げ工程が必要になって、生産性の問題が生じるものであった。このバリ１４の発生は、特にセメント系の成形材料、さらにはセメント系中空押出しの成形材料に顕著であり、生産性の向上を図るうえで解決が望まれているものであった。

本発明は上記の点に鑑みて為されたものであり、外面に凹凸模様を有する出隅役物をプレス成形にて得るにあたり、前記凹凸模様の形状の制約を軽減することができると共にバリの発生を防止することができるプレス成形装置を提供することを目的とするものである。

請求項１に係る発明は、出隅役物１の凹凸模様４を有する外面を成形する凹凸賦型部５を備える外面側型部２、及び出隅役物１の内面を成形する内面賦型部６を備える内面側型部３を具備し、前記外面側型部２と内面側型部３とを型締めすることにより凹凸賦型部５と内面賦型部６との間で成形材料１２をプレス成形して外面に凹凸模様４が形成された出隅役物１を得るためのプレス成形装置Ａである。前記外面側型部２が、固定ベース７、前記固定ベース７に対してスライド駆動する二つの駆動ブロック８，８、及びストッパ機構９を具備する。前記各駆動ブロック８，８は、前記凹凸賦型部５をそれぞれ備えると共に、各駆動ブロック８，８が、互いの凹凸賦型部５の端部同士を斜めに突き合わせた成形状態と、前記成形状態から各凹凸賦型部５が前記固定ベース７側斜め外側方へ互いに離間する方向に移動した脱型状態との間でスライド駆動可能なものである。前記ストッパ機構９は、ストッパ部材１０、及び前記ストッパ部材１０を駆動する駆動機構１１を具備する。前記駆動機構１１は、前記ストッパ部材１０を、前記成形状態で固定ベース７と駆動ブロック８，８との隙間１３に密接して介在する状態と、前記隙間１３から引き抜かれた状態との間で、駆動可能なものである。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の構成に加えて、上記内面側型部３が、型締め状態において上記成形状態の各駆動ブロック８，８の外側面にそれぞれ密接して配置される一対の挟持部１４を具備する。

請求項３に係る発明は、出隅役物１の凹凸模様４を有する外面を成形する凹凸賦型部５を備える外面側型部２、及び出隅役物１の内面を成形する内面賦型部６を備える内面側型部３を具備し、前記外面側型部２と内面側型部３とを型締めすることにより凹凸賦型部５と内面賦型部６との間で成形材料１２をプレス成形して外面に凹凸模様４が形成された出隅役物１を得るためのプレス成形装置Ａである。前記外面側型部２が、固定ベース７、及び前記固定ベース７に対してスライド駆動する二つの駆動ブロック８，８を具備する。前記各駆動ブロック８，８は、前記凹凸賦型部５をそれぞれ備えると共に、各駆動ブロック８，８が、互いの凹凸賦型部５の端部同士を斜めに突き合わせた成形状態と、前記成形状態から各凹凸賦型部５が前記固定ベース７側斜め外側方へ互いに離間する方向に移動した脱型状態との間でスライド駆動可能なものである。前記内面側型部３が、型締め状態において前記成形状態の各駆動ブロック８，８の外側面にそれぞれ密接して配置される一対の挟持部１４を具備する。

請求項１に係る発明によれば、駆動ブロックを成形状態とした外面側型部と内面側型部とを型締めして成形材料をプレス成形する際に、ストッパ機構の駆動機構によりストッパ部材を固定ベースと駆動ブロックとの隙間に密接して介在させることで、内面側型部から各駆動ブロックにかけられるプレス圧が、ストッパ部材を介して固定ベースにて支持されるようにして、駆動ブロックの固定ベース側への移動を阻止し、駆動ブロックがプレス圧に抗しきれずに固定ベース側に押し込まれることを防止することができる。このため、突き合わされた二つの凹凸賦型部が離間してその隙間に成形材料が侵入することを防止することができ、得られる出隅役物にバリが発生することを防止することができる。また、プレス成形後の脱型時には、ストッパ機構の駆動機構によりストッパ部材を固定ベースと駆動ブロックとの隙間から引き抜いた状態で各駆動ブロックを駆動して脱型状態とすることで、各凹凸賦型部が成形された出隅役物の外面と直交する方向にそれぞれ別個に移動して出隅役物から離間することとなり、抜け角θの確保に関する制約が軽減されて意匠を施す場合の制約が低減され、出隅役物の外面に様々な凹凸模様を付与することができる。

また、請求項２に係る発明によれば、上記請求項１に係る発明の効果に加えて、上記プレス成形の際に二つの駆動ブロックが一対の挟持部にて挟持された状態となり、この駆動ブロックの外側方への移動が阻止され、駆動ブロックがプレス圧に抗しきれずに固定ベース側に押し込まれることを更に確実に防止することができる。このため出隅役物におけるバリの発生を更に確実に防止することができる。

また、請求項３に係る発明によれば、外面側型部と内面側型部とを型締めして成形材料をプレス成形する際に、二つの駆動ブロックが一対の挟持部にて挟持された状態となり、この駆動ブロックの外側方への移動を阻止することができて、駆動ブロックがプレス圧に抗しきれずに固定ベース側に押し込まれることを防止することができる。このため、突き合わされた二つの凹凸賦型部が離間してその隙間に成形材料が侵入することを防止することができ、得られる出隅役物にバリが発生することを防止することができる。また、プレス成形後の脱型時には各駆動ブロックを駆動して脱型状態とすることで、各凹凸賦型部が成形された出隅役物の外面と直交する方向にそれぞれ別個に移動して出隅役物から離間することとなり、抜け角θの確保に関する制約が軽減されて意匠を施す場合の制約が低減され、出隅役物の外面に様々な凹凸模様を付与することができる。

以下、本発明のを実施するための最良の形態について説明する。

図１に、プレス成形装置Ａの一例を示す。このプレス成形装置Ａは、出隅役物１の外面を成形するための外面側型部２と、出隅役物１の内面を成形するための内面側型部３とを備える。以下の説明における上下位置関係は、外面側型部２を下方、内面側型部３を上方に配置した状態を基準とする。

外面側型部２の構成について説明する。外面側型部２は、固定ベース７、駆動ブロック８，８及びストッパ機構９を備える。

固定ベース７は、互いに直交すると共に各上端縁が互いに突き合わされた、内側方へ向けて上り傾斜する二つの傾斜面１６を有する支持体１５を備える。この支持体１５の各傾斜面１６上にはシリンダ１７がそれぞれ設けられている。前記シリンダ１７のロッド１８は斜め上方に向けて進退駆動可能であり、且つその進退移動方向が前記傾斜面１６の傾斜と同一方向である。また、傾斜面１６上の傾斜方向と直交する方向の両側には、支持板１９がそれぞれ立設されている。各支持板１９の上面は水平に形成され、且つ全ての支持板１９の上面の高さ位置が同一となっている。

二つの駆動ブロック８，８は上記シリンダ１７のロッド１８の先端にそれぞれ接続され、シリンダ１７から供給される駆動力により固定ベース７に対してスライド駆動する。駆動ブロック８，８は支持体１５の傾斜面１６と対向し且つこの傾斜面１６と同一角度の傾斜を有する傾斜面２０を有し、この傾斜面２０と支持体１５の傾斜面１６とが接触するようにこの傾斜面１６上に配置される。各駆動ブロック８は、支持体１５の前記傾斜面１６に摺接しながらこの傾斜面１６の傾斜方向に沿ってスライド駆動する。この各駆動ブロック８，８の上部には、出隅役物１の外面を成形する凹凸賦型部５が着脱自在に設けられる。各凹凸賦型部５は、その外面が内側方に下り傾斜するように設けられ、この凹凸賦型部５の外面には出隅役物１の外面に凹凸模様４を付与するための凹凸が形成されている。ここで、前記各駆動ブロック８，８は各傾斜面１６の上端縁に配置されている状態（成形状態）では互いに隙間無く突き合わされる。このとき各凹凸賦型部５は、出隅役物１の外面形状に沿ったＬ字状に組み合うように、互いに内側の端部同士が隙間無く突き合わされる。また、この成形状態から駆動ブロック８，８が傾斜面１６に沿った斜め外側方に移動した状態（脱型状態）では、各凹凸賦型部５が前記成形状態の位置よりも、傾斜面１６に沿った固定ベース７側斜め外側方へ互いに離間する方向に移動した位置に配置される。

また、成形状態では各駆動ブロック８，８は固定ベース７の支持板１９の上方に隙間１３をあけて配置され、この各駆動ブロック８，８における、支持板１９の上面と前記隙間１３を介して対向する面の外側縁には、内側方に向けて下り傾斜するテーパ面２１が形成されている。

また、各駆動ブロック８，８の外側部には、外側方及び上方に開口する凹所２２が設けられている。

また、ストッパ機構９は、ストッパ部材１０と、このストッパ部材１０を駆動する駆動機構１１とを備える。図示の例では、固定ベース７における両側の支持板１９の各外側方に支持フレーム２３（図１（ｄ）（ｅ）において図示省略）が設けられており、この支持フレーム２３に前記駆動機構１１としてシリンダ２４が設けられている。このシリンダ２４のロッド２５は、成形状態における駆動ブロック８，８と支持板１９との間の隙間１３に向けて進退駆動するように形成されており、このロッド１８の先端にストッパ部材１０が設けられている。ストッパ部材１０は前記隙間１３に合致する形状を有し、その上面には駆動ブロック８，８のテーパ面２１と合致する形状を有する、内側方に向けて下り傾斜するテーパ面２６が形成されている。このストッパ部材１０は前記シリンダ２４を駆動してロッド２５を突出させることにより駆動ブロック８，８と支持板１９との間の隙間１３に挿入されて、この駆動ブロック８，８及び支持板１９と密接した状態でこの隙間１３に介在し、前記ロッド１８を引き込むことにより前記隙間１３から引き抜かれる。

次に、内面側型部３の構成について説明する。

内面側型部３には、上記外面側型部２における凹凸賦型部５と対向するように内面賦型部６が着脱自在に設けられている。この内面賦型部６は、出隅役物１の内面形状と合致する出隅状に形成されており、内面側型部３と外面側型部２とを型締めした状態で内面賦型部６と凹凸賦型部５との間に出隅役物１が形成される空間が形成される。

また、内面側型部３には、下方に突出する一対の挟持部１４が設けられている。各挟持部１４は各駆動ブロック８，８の凹所２２と合致する形状を有し、成形状態の外面側型部２と内面側型部３とを型締めした状態で前記凹所２２と嵌合することで、各駆動ブロック８，８の外側面と密接する。

このように形成されるプレス成形装置Ａを用いて出隅役物１を作製する工程について説明する。

まず外面側型部２の駆動ブロック８，８を成形状態とし、この状態でストッパ機構９を駆動してストッパ部材１０を駆動ブロック８，８と支持板１９との間の隙間１３に挿入してこの隙間１３に介在させる。このとき駆動ブロック８，８のテーパ面２１とストッパ部材１０のテーパ面２６とが摺接することによりストッパ部材１０が前記隙間１３にスムーズに挿入され、且つ、このストッパ部材１０が駆動ブロック８，８及び支持板１９と密接する。

この状態で、外面側型部２の凹凸賦型部５の上にセメント系などの未硬化の成形材料１２を押出すなどして供給する。成形材料１２としては、特に限定されるものではないが、例えば、セメント、シリカ、補強繊維、増粘剤、軽量化材、粉体等を配合し、これに水（例えば、セメント１００質量部に対して１００〜１５０質量部）を加えて混練機で混合したものを用いることができる。

具体的には、セメントとしては、ポルトランドセメント、高炉セメント、アルミナセメント等を用いることができる。

また、シリカとしては、出隅役物１の靱性を向上させるため、比表面積の大きい粉末シリカ、具体的には、比表面積が３０００〜２０００００ｃｍ^２／ｇのものを用いるのが好ましい。シリカの配合量は、セメント１００質量部に対して、２０〜１２０質量部であることが好ましい。シリカの配合量が２０質量部未満であると、出隅役物１の強度が低下するおそれがあり、逆に、シリカの配合量が１２０質量部を超えると、プレス成形に先立って行なわれる押出成形が困難となるおそれがある。

また、補強繊維としては、Ｌ材、Ｎ材、ラミー、リンター等のパルプ繊維、ビニロン、ポリプロピレン等を用いることができる。補強繊維の配合量は、セメント１００質量部に対して、５〜２５質量部であることが好ましい。補強繊維の配合量が５質量部未満であると、出隅役物１の強度が低下するおそれがあり、逆に、補強繊維の配合量が２５質量部を超えると、成形が困難となるおそれがある。

また、メチルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等の増粘剤や、樹脂系の中空体、シラスバルーン、パーライト等の軽量化材や、フライアッシュ等の粉体等を必要に応じて用いることができる。

次に、外面側型部２の上方から内面側型部３を近づけて型締めする。このとき内面賦型部６と凹凸賦型部５との間の空間で成形材料１２がプレス成形されて出隅役物１が形成される。また、内面側型部３の一対の挟持部１４が各駆動ブロック８，８の凹所２２とそれぞれ嵌合して、各挟持部１４，１４が各駆動ブロック８，８の外側面と密接する。

このプレス成形時には、内面側型部３から外面側型部２の駆動ブロック８，８にかけられるプレス圧が、ストッパ部材１０を介して固定ベース７の支持板１９にて支持されて、駆動ブロック８，８の下方側（固定ベース７側）への移動が阻止される。このため、たとえシプレス圧に対してリンダ２１による支持力が不足していても、駆動ブロック８，８がプレス圧に抗しきれずに固定ベース７側に押し込まれることを防止することができる。また、このとき互いに突き合わされた二つの駆動ブロック８，８は一対の挟持部１４にて挟持された状態となり、この駆動ブロック８，８の外側方への移動が阻止されて、これによっても、駆動ブロック８，８がプレス圧に抗しきれずに固定ベース７側に押し込まれることを防止することができる。このため、突き合わされた二つの凹凸賦型部５が離間してその隙間１３に成形材料１２が侵入することを防止することができる。

次に、内面側型部３を外面側型部２から離間する方向に移動させて型開きし、駆動ブロック８，８を駆動して脱型状態とする。このとき、必要に応じて適宜の支持装置を用いて、プレス成形後の出隅役物１を支持しておくことができる。

この脱型時には、各凹凸賦型部５は成形された出隅役物１の外面と直交する方向にそれぞれ別個に移動して出隅役物１から離間することとなる。このため、図３に示す場合のように出隅役物１の外面全体に亘って同一の抜け角θを確保するような必要がなくなり、出隅役物１の外面に凹凸模様４を付与する場合の凹凸形状の制約が低減され、出隅役物１の外面に様々な凹凸模様４を付与することができる。また、上記のように凹凸賦型部５の間の隙間に成形材料１２が侵入することが防止されているため、得られた出隅役物１における図４に示すようなバリ１４の発生が防止される。

このプレス成形により得られた出隅役物１は、例えば上記のように成形材料１２としてセメント系成形材料を用いている場合には、必要に応じて更に養生・硬化する。

本実施形態ではプレス成形装置Ａにストッパ機構９と挟持部１４とを共に設けることにより、プレス成形時の各駆動ブロック８，８の移動を確実に防止して、バリ１４の発生を確実に防止することができるが、ストッパ機構９と挟持部１４のうちいずれか一方のみを設けても良い。すなわち、プレス成形時の各駆動ブロック８，８の移動方向は互いに離間する方向の固定ベース７側斜め外側方に規制されるため、ストッパ機構９による固定ベース７側への駆動ブロック８の移動の阻止と、挟持部１４による各駆動ブロック８，８の外側方への移動の阻止のうち、いずれかを行えば、たとえシリンダ２１による支持力が不足していても、プレス成形時における駆動ブロック８，８の移動を阻止することができ、駆動ブロック８，８がプレス圧に抗しきれずに固定ベース７側に押し込まれることを防止することができて、既述のようにバリ１４の発生を防止することができる。

本発明の実施の形態の一例及びその動作を示すものであり、（ａ）乃至（ｃ）は正面図、（ｄ）は（ａ）の側面図、（ｅ）は（ｃ）の側面図である。 （ａ）（ｂ）は同上の実施の形態の動作を示す正面図である。 従来技術の一例を示す概略の断面図である。 （ａ）乃至（ｃ）は従来技術の他例を示す正面図である。

符号の説明

Ａ プレス成形装置
１ 出隅役物
２ 外面側型部
３ 内面側型部
４ 凹凸模様
５ 凹凸賦型部
６ 内面賦型部
７ 固定ベース
８ 駆動ブロック
９ ストッパ機構
１０ ストッパ部材
１１ 駆動機構
１２成形材料
１３ 隙間
１４ 挟持部

Claims (3)

1. 出隅役物の凹凸模様を有する外面を成形する凹凸賦型部を備える外面側型部、及び出隅役物の内面を成形する内面賦型部を備える内面側型部を具備し、前記外面側型部と内面側型部とを型締めすることにより凹凸賦型部と内面賦型部との間で成形材料をプレス成形して外面に凹凸模様が形成された出隅役物を得るためのプレス成形装置であって、
   前記外面側型部が、固定ベース、前記固定ベースに対してスライド駆動する二つの駆動ブロック、及びストッパ機構を具備し、
   前記各駆動ブロックは、前記凹凸賦型部をそれぞれ備えると共に、各駆動ブロックが、互いの凹凸賦型部の端部同士を斜めに突き合わせた成形状態と、前記成形状態から各凹凸賦型部が前記固定ベース側斜め外側方へ互いに離間する方向に移動した脱型状態との間でスライド駆動可能なものであり、
   前記ストッパ機構は、ストッパ部材、及び前記ストッパ部材を駆動する駆動機構を具備し、
   前記駆動機構は、前記ストッパ部材を、前記成形状態で固定ベースと駆動ブロックとの隙間に密接して介在する状態と、前記隙間から引き抜かれた状態との間で、駆動可能なものであることを特徴とするプレス成形装置。
2. 上記内面側型部が、型締め状態において上記成形状態の各駆動ブロックの外側面にそれぞれ密接して配置される一対の挟持部を具備することを特徴とする請求項１に記載のプレス成形装置。
3. 出隅役物の凹凸模様を有する外面を成形する凹凸賦型部を備える外面側型部、及び出隅役物の内面を成形する内面賦型部を備える内面側型部を具備し、前記外面側型部と内面側型部とを型締めすることにより凹凸賦型部と内面賦型部との間で成形材料をプレス成形して外面に凹凸模様が形成された出隅役物を得るためのプレス成形装置であって、
   前記外面側型部が、固定ベース、及び前記固定ベースに対してスライド駆動する二つの駆動ブロックを具備し、
   前記各駆動ブロックは、前記凹凸賦型部をそれぞれ備えると共に、各駆動ブロックが、互いの凹凸賦型部の端部同士を斜めに突き合わせた成形状態と、前記成形状態から各凹凸賦型部が前記固定ベース側斜め外側方へ互いに離間する方向に移動した脱型状態との間でスライド駆動可能なものであり、
   前記内面側型部が、型締め状態において前記成形状態の各駆動ブロックの外側面にそれぞれ密接して配置される一対の挟持部を具備することを特徴とするプレス成形装置。

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