JP6123124B2 - 懸垂碍子成形型 - Google Patents

Description

本発明は、懸垂碍子をプレス成形するために使用される懸垂碍子成形型の改良に関するものである。

懸垂碍子は、長石、陶石、粘土等を主要成分とする坏土を混練して土練機から押出し、所定形状にプレス成形し、乾燥、施釉、焼成する工程を経て製造されている。

懸垂碍子のプレス成形工程で用いられる懸垂碍子成形型としては、図１に示すように、金属製の型枠１の内部に通気性石膏２を充填し、この通気性石膏２の表面を成形面３とした構造のもの（特許文献１）が用いられている。また特許文献１に示すように、金型内部に離型用空気の供給径路４を形成し、プレス成形後にエアブローを行って成形面３から成形体を浮上させ、懸垂碍子成形型からの取り出し作業を容易に行えるようにした構造も知られている。

ところがこのような従来の懸垂碍子成形型は、不安定な多孔チューブを通気性石膏の中に埋設するため位置決めが難しく、成形型表面から多孔チューブまでの距離にバラツキが生じ、通気量が不均一となって製品が変形するおそれがあった。またバラツキが大きいため成形型表面から多孔チューブまでの距離を薄くすることが困難であり、そのため通気性石膏を薄くしてエアブローを大きくすることができず、離型スピードを早くして生産ピッチをあげることが難しかった。

またこのような従来の懸垂碍子成形型は、繰り返し使用することにより成形型材料である通気性石膏２の成形面３が摩耗し、所定寸法の成形体が成形できなくなった場合には、型枠１から通気性石膏２を全て取り除き、新たに懸垂碍子成形型を製作する必要があり、多くの工数と材料コストとが掛かるという問題があった。

また、成形面３を構成する通気性石膏２は、滑らかな成形表面を得ること、目詰まりしにくいこと、成形荷重に耐える機械的強度を得ることなどの目的を達成するためには緻密である必要がある。しかしその反面、通気性石膏２を緻密にすると必然的に通気性が低下するためにエアブローが行ないにくくなり、成形後の離型性が低下する。このため、離型ピッチを現状よりも短縮することは困難であり、生産性向上を図るうえでの一つのネックとなっていた。

特開平７−１７８７１３号公報

従って本発明の目的は上記した従来の問題点を解決し、成形面が摩耗した際の補修コストを低減することができ、また成形品質を低下させることなく、離型ピッチを現状よりも短縮することができる懸垂碍子成形型を提供することである。

上記の課題を解決するためになされた本発明の懸垂碍子成形型は、金属製の型枠の内部に、多孔質金属または多孔質樹脂からなる通気性構造部材と、成形面を構成する通気性石膏または多孔質樹脂からなる多孔質表面層を配置した懸垂碍子成形型であって、少なくとも前記通気性構造部材の両端部と型枠との間にリング状の支持部を配置し、前記通気性構造部材と型枠と前記支持部に囲まれた空洞部を形成するとともに、前記通気性構造部材は懸垂碍子の笠部先端部と頭頂部を除いた成形面を支持するものであり、かつ、前記多孔質表面層の笠部先端部と頭頂部の気孔率を、その他部分より小さくしたことを特徴とするものである。

なお請求項２のように、笠部先端部を除いた笠部成形部の多孔質表面層の厚みがその他の部分よりも薄いことが好ましい。また請求項３のように、多孔質表面層が、５０μｍ以上の気孔がない多孔質材料からなるものであることが好ましい。また請求項４のように、通気性構造部材が、通気率（ＪＩＳＲ２１１５）が１０^−１３（ｍ^２）以上を有する多孔質材料からなるものであることが好ましい。さらに請求項５のように、型枠の外から前記空洞部まで離型用空気を導入するエアーチューブを設けることが好ましい。

本発明の懸垂碍子成形型は、多孔質金属または多孔質樹脂からなる通気性構造部材の表面に、成形面を構成する通気性石膏または多孔質樹脂からなる多孔質表面層を形成した構造であるから、多孔質表面層の厚みのバラツキを低減することができる。この結果、エアブローによる離型タイミングのバラツキを抑えて製品の変形をなくすことができるとともに、多孔質表面層を薄くすることができるので、エアブロー量を大きくし、離型ピッチを従来より早くすることができる。

また、本発明の懸垂碍子成形型は、通気性構造部材の上側に通気性石膏または多孔質樹脂からなる多孔質表面層を形成した構造であるから、繰り返し使用することにより成形面が摩耗した場合には、通気性構造部材の表面から多孔質表面層のみを取り除いて補修すればよい。このため、図１に示したような従来の懸垂碍子成形型に比較して、成形面を構成する通気性石膏や多孔質樹脂などの成形型材料の使用量を大幅に削減することができるとともに、補修コストを低減することができる。また型枠は従来品をそのまま使用することができるので、製作コストも抑制することができる。

また本発明の懸垂碍子成形型は、笠部先端部を除いた笠部成形部の多孔質表面層の笠部成形部の厚みをその他の部分よりも薄くしたので、笠部先端部を除いた笠部成形部のエアブロー量を選択的に大きくすることができ、より効果的に離型ピッチを早くすることができる。また、頭部の多孔質表面層の厚みは笠部成形部よりも厚くなるので、離型用空気による頭部の変形を防止することができ、成形品質を低下させることなく、離型ピッチを現状よりも短縮することができる。

従来の懸垂碍子成形型を示す断面図である。 本発明の実施形態の懸垂碍子成形型を示す断面図である。

以下に本発明の好ましい実施形態を説明する。
図２は本発明の実施形態の懸垂碍子成形型を示す断面図である。１０は金属製の型枠であって、本実施形態では従来と同様にアルミニウム合金製であるが、その他の金属を用いても差支えない。型枠１０の内側には、リング状の支持部１１が設けられている。支持部１１は型枠１０と一体に成形しても、あるいは別に成形したものを型枠１０に取付けてもよい。支持部１１の配置については後述する。なお型枠１０は図１に示した従来のものを転用することができる。

１２はこの型枠１０の内部に配置された通気性構造部材である。通気性構造部材１２は、懸垂碍子の笠部先端部１７と頭頂部１８を除いた成形面を覆う形で配置される。通気性構造部材１２の材質は石膏と同様の機械的強度を有するとともに、高い通気性を備えたものであることが必要であり、本発明では多孔質金属または多孔質樹脂からなるものとする。この通気性構造部材１２は、好ましくは通気率（ＪＩＳＲ２１１５）が１０^−１３（ｍ^２）以上を有する多孔質材料とする。通気性構造部材１２の通気率がこれよりも小さいと、通気性が不足するため好ましくない。

この通気性構造部材１２に適した多孔質樹脂としては、フェノール樹脂多孔質材料を使用することができる。この場合にはフェノール樹脂多孔質材料のブロックを購入して外部形状を型枠１０に合わせて削り出すとともに、内部形状を成形すべき懸垂碍子の形状に合わせて削り出し、型枠１０の内部にキー等の固定具によって固定すればよい。通気性構造部材１２の取付には固定具のほか、適宜の位置決め部材を使用することもできる。

この通気性構造部材１２の両端部と型枠１０との間に、リング状の支持部１１を配置し、通気性構造部材１２と型枠１０と支持部１１に囲まれた空洞部１３を形成する。この実施形態では、通気性構造部材１２の上端と中央部と下端部に、それぞれリング状の支持部１１ａ、１１ｂ、１１ｃが配置されている。このようにして、通気性構造部材１２と型枠１０と支持部１１に囲まれた空洞部１３がされる。なお支持部１１ｂには通気孔が形成されており、上下の空洞部１３，１３は連通している。この空洞部１３はプレス成形後に離型用空気が供給される部分である。また通気性構造部材１２の下面は、型枠１０の内側に形成された支持部１１に支持される。これによってプレス成形圧力による通気性構造部材１２の撓みを防止することができる。

このようにして型枠１０の内部に通気性構造部材１２をセットしたのち、その表面に多孔質表面層１４を形成し、その表面を懸垂碍子の成形面１５とする。多孔質表面層１４は通気性石膏または多孔質樹脂からなるものであり、図示のように通気性構造部材１２の内面形状を成形面１５に近い形状としておけば、多孔質表面層１４を２〜５０ｍｍ程度の薄肉とすることができる。なお、本発明では笠部成形部における多孔質表面層１４の厚みをその他の部分よりも薄くしてある。また、笠部先端部１７と頭頂部１８の多孔質表面層の気孔率をその他部分より小さくしてある。

多孔質表面層１４は、好ましくは、５０μｍ以上の気孔がない多孔質材料からなるものとする。５０μｍ以上の気孔があると成形表面が粗くなるととともに、成形材料である坏土が目詰まりし易くなるので好ましくない。多孔質表面層１４として従来と同様の通気性石膏を使用する場合には、型枠１０の内部にセットされた通気性構造部材１２の表面に石膏を流し込み、半硬化した状態としたうえで空洞部１３に空気圧を加える。この結果、通気性構造部材１２を通過した空気圧が石膏に作用して石膏中の水分を絞り出すように押出し、通気性石膏となる。

なお、頭部の外側の空洞部１３には、離型用空気を笠部成形部に向けて噴出させるエアーチューブ１６が設けられている。エアーチューブ１６の先端から離型用空気を笠部成形部に向けて噴出させることにより、離型用空気は主として笠部成形部に供給されることとなり、笠部成形部の多孔質表面層１４の厚みを薄くしたことと相俟って、プレス成形された懸垂碍子の笠部を浮上させ、離型することができる。なお、離型用空気は頭部にはあまり供給されないので、離型用空気による頭部の変形を防止することができ、成形品質を低下させることなく、離型ピッチを現状よりも短縮することができる。

このように構成された本発明の懸垂碍子成形型は、従来と同様に坏土をプレス成形して懸垂碍子を成形するために使用されるものである。成形面１５は緻密な多孔質表面層１４により構成されているため、成形品の表面は滑らかであり、坏土が成形面１５に目詰まりすることもない。また多孔質表面層１４は機械的強度を有する通気性構造部材１２に支持されているため、成形圧力により歪むおそれもない。

成形品を懸垂碍子成形型から取り出す際には、エアーチューブ１６を通じて型枠１０の空洞部１３に加圧空気を導入する。加圧空気は通気性構造部材１２を通過して多孔質表面層１４に達し、多孔質表面層１４の微細な細孔から成形面１５に噴出する。前記したように多孔質表面層１４は薄肉であるため、細孔径が小さいにもかかわらず通気性に優れている。これにより成形面１５と成形体との間に空気層が形成され、成形体を容易に取り出すことが可能となる。このため、本発明の懸垂碍子成形型を用いれば、離型ピッチを現状よりも短縮することができ、生産性の向上を図ることが可能となる。

なお繰り返し使用した結果、多孔質表面層１４が摩耗した時には、この多孔質表面層１４のみを通気性構造部材１２から取り除き、補修すればよい。このため補修時に必要な材料は従来に比較して大幅に減少し、補修コストを低減することができる。

以上に説明したように、本発明の懸垂碍子成形型は、成形面が摩耗した際の補修コストを低減することができること、成形品質を低下させることなく離型ピッチを現状よりも短縮することができることなど、格別の作用効果を奏するものである。

１ 型枠
２ 通気性石膏
３ 成形面
４ 離型用空気の供給径路
５ 笠部
６ 頭部
１０ 型枠
１１ 支持部
１２ 通気性構造部材
１３ 空洞部
１４ 多孔質表面層
１５ 成形面
１６ エアーチューブ
１７ 笠部先端部
１８ 頭頂部

Claims (5)

1. 金属製の型枠の内部に、多孔質金属または多孔質樹脂からなる通気性構造部材と、成形面を構成する通気性石膏または多孔質樹脂からなる多孔質表面層を配置した懸垂碍子成形型であって、
   少なくとも前記通気性構造部材の両端部と型枠との間にリング状の支持部を配置し、前記通気性構造部材と型枠と前記支持部に囲まれた空洞部を形成するとともに、
   前記通気性構造部材は懸垂碍子の笠部先端部と頭頂部を除いた成形面を支持するものであり、かつ、前記多孔質表面層の笠部先端部と頭頂部の気孔率を、その他部分より小さくしたことを特徴とする懸垂碍子成形型。
2. 笠部先端部を除いた笠部成形部の多孔質表面層の厚みがその他の部分よりも薄いことを特徴とする請求項１記載の懸垂碍子成形型。
3. 多孔質表面層が、５０μｍ以上の気孔がない多孔質材料からなるものであることを特徴とする請求項１または２記載の懸垂碍子成形型。
4. 通気性構造部材が、通気率（ＪＩＳ Ｒ２１１５）が１０^−１３（ｍ^２）以上を有する多孔質材料からなるものであることを特徴とする請求項１ないし３の何れかに記載の懸垂碍子成形型。
5. 型枠の外から前記空洞部まで離型用空気を導入するエアーチューブを設けたことを特徴とする請求項１ないし４の何れかに記載の懸垂碍子成形型。