JPH10180731A - 成形部品の製法、成形用プレス及び成形部品 - Google Patents
成形部品の製法、成形用プレス及び成形部品Info
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Abstract
としない成形部品を提供する。 【解決手段】 少なくとも成分である砂、混合剤、セメ
ント及び水を有する少なくとも一つの混合物から成形部
品を製造する方法であって、注がれる時に ポタポタた
れる濃度に混合された成分を5kN/cm2より小でな
い成形圧力を加えることによって、成形部品の形に圧縮
成形する。また、かかる成形部品の製造のためのプレス
は少なくとも2つのゲート弁を有する。
Description
ある砂、混合剤、セメント及び水を有する少なくとも1
つの混合物から成形部品を製造するための方法に関する
ものである。本発明は更に、該方法を実施するためのプ
レスに関し、そしてまた、該方法によってつくられた成
形部品に関するものである。
火材料産業においては、セメント結合製品は、コンクリ
ート注型法により、または更に詳細には、振動圧縮によ
り、または2kN/cm2程度の強さの圧力を加えるこ
とによって製造されている。
方法では、原料混合物は、概ね、砂利、アルミナ、砕石
等のような粗い塊の鉱物骨材及び用途に依存する割合の
セメントを含有する。乾燥混合物が水及び必要ならば、
液状濃度に糊状になった混合物を得るために、更なる混
合剤と混合される。それぞれ遅延剤である水化促進剤の
助けによって、製造技術に適合させることが可能であ
る。一般に、部品が輸送可能になるまでの硬化及び乾燥
時間は、10〜15時間より長い。
反応するので、セメントの量に対する水の分量は、決定
的な重要性を有する。その結果、所謂水化相即ち、コン
クリートに強さと硬さとをもたらす化学的及び鉱物学的
反応生成物が形成される。特にセメントの完全な反応を
達成させるために、用いられる水の量は、一般に、化学
量論的な割合よりも多い。更に、この高い水分量と混合
物の対応した濃度とが、外側及び内側からの振動圧縮に
よる化合物の成形性を増大する。更に、コンクリートの
強さ及び硬さのための決定的な要素は、セメントによっ
て形成される結合基質の中へ粗い鉱物骨材を結合させる
ことである。他方、原料のコストは、セメントの量が少
ない程、即ち結合基質の割合が小である程より経済的で
ある。換言すれば、セメント含量を節約するとあまりよ
くない技術試験特性を結果する。更に、振動による、ま
たは攪拌による圧縮は、混合物が分離する傾向を増大す
る。また、前述した従来技術では、2mm(直径)より
も小さい粒子サイズを有する材料は、固まっていない部
品を十分な密度及び強度に圧縮されることができない。
最後に、従来技術を使用する場合には、方法の正確さ、
そして最も詳細には部品の表面の品質に過度の期待をも
つべきでない。
生じさせる圧縮技術である。更に、成形部品がこれらの
工程で形成された後に、成形部品は、機械操作装置類に
よって取り出すことができない。それどころか、成形部
品は、先ず、硬化用のシートメタル製のトレー上に、そ
して続いて、化学量論的な割合を超える水を除去するた
めに乾燥室へ移されねばならない。
不利点は、それら工程の極端な騒音レベルに存する。
強度と硬さ及び良好な精度と良好な表面品質を有する成
形部品と、コスト効果的な態様で且つ重大な騒音問題な
しに、また方法が待ち時間なしに実行可能であるという
更なる要求の下に、製造することができる、最初に述べ
た種類のプレスを提供することである。
題に対する解決策は、注がれたときにポタポタたれる濃
度に混合された成分が、少なくとも5kN/cm2の圧
力下に成形物品に圧縮成形されることである。
たれる濃度を有するレベルに水分を減少することによっ
て、乾燥圧縮成形技術で知られている製造方法を、セメ
ント結合材料に伝達できるという思想に基づいている。
本発明は従って、少なくとも、5kN/cm2の圧力で
ポタポタした組織の混合物の圧縮により、セメントと水
との間の接触、及びまた結合相と粗粒子状の材料との間
の接触が非常に強いという驚くほど簡単な観察から出発
している。かくして、組織の結合反応及びセメント結合
は、著しくより容易に且つより強く進行することがで
き、そしてそのことが、特に、硬さ及び強度のロスを余
儀なくされることなく、セメントのようなコスト増大原
料成分の量の減少を可能にする。
従来技術では製造することができない幾何学的に複雑な
成形部品の製造を可能にする。混合物がまだポタポタた
れる濃度である状態にまで水量が減少されているので、
圧力を加えることによって助成された利用可能な水が、
セメントと完全に且つ直ちに反応することができ、そし
てこのことが、硬化、中間貯蔵及び乾燥などの後処理を
必要としない理由である。
までの特定の圧力レベルは、振動または攪拌なしに対応
するポタポタたれる組織の混合物を、未乾燥の状態で非
常に強く成形部品に圧縮するであろう。
は、混合物中のすべての成分の緊密な接触をもたらす。
特に、圧縮された集団中でのセメントと水との組み合わ
せ及び分布は、減少されたセメント量でも高い強度レベ
ルが達成されるように強力である。本発明の方法で製造
された成形部品の冷間圧縮強度は、従来技術またはより
少ない量の成形圧力では到達し得えないレベルに達す
る。
は、それらがロボットによってプレスから取り出され且
つ何らの問題もなくパレット上に降ろされることができ
るほど既に十分に高い状態にある。これらの固まってい
ない部品は、7枚の層にまで積み重ねることが可能であ
るように頑丈である。そしてこれは、強度の欠如のため
に現存の技術では不可能であった。
値は、攪拌または振動プレスで製造された部品のものよ
りも高い。粗い混合物中の有孔性は1%よりも小であ
る。これらの値は、従来の方法では達成可能ではなく、
そして、天然石と等しい霜抵抗のレベルを示す。伝統的
に処理しにくい微細混合物は、本発明の方法によって問
題なく圧縮することが可能である。かくして始めて、部
品は、セメント結合剤(cement bond)と共
に砂で製造することができる。全般的にみて、本発明の
方法からの成形部品の表面の品質は、既知の方法に比し
て著しくより良好である。
と液体とが型の表面に移動する。この種の分離は、本発
明では混合物がポタポタたれる濃度であるため、圧縮成
形の前または途中では不可能である。
ゆがみ(warping)がある。本発明により水分が
最少限に減少され、そしてセメントもまた改善された強
度特性のために減少することができるという事実によ
り、本発明方法ではこの種の結果は観察されない。それ
どころか、最近のプレスの正確な制御技術では、高度に
圧縮された成形部品が、最高の寸法精度で製造されるこ
とができる。
で処理することは、硬化後の乾燥工程の必要性を除去す
る。固まっていない部品の高い剛性は、特別の手段なし
に空気中で硬化することを可能にする。事実、既に圧縮
工程の後の成形部品は、パレットに載せることができる
だけでなく、運搬することもできる。中間貯蔵及び硬化
後乾燥などの重要な製造工程は省くことができる。これ
に関連して、製造のための空間及び時間に大きな利得が
得られる。このほか、コストもまた対応して減少され
る。
めの装置では、ジヤストインタイム方式での製造及び引
渡しが可能になる。
めに、騒音防護装置が必要であった。そして、振動に鑑
み、建物は、特別な建物の基礎を必要とした。本発明の
方法では攪拌装置及び振動装置が使われていないので、
この種の対策は必要でない。この点で、高圧ダイキャス
ティング技術で用いられる固定底部ダイは、決定的な利
益を提供する。
ける。かくして、それらの作業寿命期間は、対応して短
期間である。ここでもまた、本発明の方法は、プレス型
がこの種の摩損を受けないという著しい利益を提供す
る。
との混合比は、概ね化学量論的である。これは、一方で
は、混合物中に不必要に過剰なセメントが入れられず、
それによって、コストを低廉に保つことを保障する。他
方、混合物中の水の全部が反応に関与することを保障
し、そしてこれが、絶対的に後の乾燥が要らない理由で
ある。
得ないものと考えられるが、本発明においては、もとの
混合物中に2mm(直径)よりも小である粒子を有する
材料の割合が、全体量の40%よりも多いことが更に好
適である。
形の間に混入吸気を除去するための工程が設けられるこ
とができる。
形前及び/または圧縮成形の間に、圧縮混合物が大気圧
より低い圧力例えば真空下に置かれることが好適であ
る。
小である方の部分を有するプレス型の充填は、厚さが小
である部分の底部ダイを押し上げることによって遂行さ
れる。それによって、部品のその後の成形において均一
な圧縮が達成される。
層をなしている2以上の混合物を圧縮することが更に好
適である。それによって、質がより劣るかまたは魅力的
な外観がより劣る材料を例えば成形部品の中で使用する
ことが可能である。また、例えば、建築用途のために、
芯についても対応した構成をもたせる必要なしに、外側
の層に表面模様または色彩構成を容易につくり出すこと
も可能である。更にまた、凸版模様(relief p
attern)を再現することも可能である。特に顔料
が高価であることに鑑み、本発明のこの形は、著しく製
造コストを引き下げる。このため、成形部品の少なくと
も1つの層は、結合剤を加えることなしに、その後の層
へ圧縮されることができる。
た積層は、圧力軸心に対して横方向に構成されることも
できる。
ラリーとして用いることができる。少なくとも2つの成
形部品が連続で製造される場合には、本発明は、好適な
特徴として、2つのうち先に製造される部品で生じる特
定の高さとの偏差が測定され、且つ、2つのうち後に製
造される部品のための充填量が、先に製造された部品の
充填量及び高さの偏差を基にして決定されることになっ
ている。点検結果のフィードバックにより、非常に簡単
な方法が成形部品の寸法の完全性を保障することが判っ
た。
するための型の充填は、偏差が部品のための特定の高さ
の±2%の範囲内であれば、先に製造された部品のため
の充填と同じにすることができる。この方法は、一定の
帯域範囲が合致している場合には、正しい工程を省略で
きるので、製造工程を簡単にする。明らかに、帯域範囲
はより大きくまたはより小さく設定することもできるで
あろう。
した方法を実施するためのプレスにも関するものであ
る。
発明によるプレスは、少なくとも2つのゲート弁を有す
ることができる。これは、混合物の調整のみに基づいて
成形部品のコスト低下を可能にする。
インタイム方式の製造及び引渡し計画を可能にするよう
に、型のための迅速交換装置を有することができる。
って製造された成形部品にも関するものである。
には繊維、ピン及び/またはチップを含有することがで
きる。
つの表面の材料が磨耗抵抗性であることを好適な特徴と
している。磨耗抵抗性のある材料は、明らかに他の材料
よりもより高価であるから、例外的な磨耗に曝される表
面だけ磨耗抵抗性の材料を用いることによって、コスト
を節約することができる。勿論、全体の成形部品に対し
て磨耗抵抗性材料を用いることも可能である。
とも1つの表面の材料は、弾性のものであることができ
る。この構成は、建築用ブロックの形の成形部品の頂部
側に対して特に適している。然しまた、隣接したブロッ
クの対向した側も弾性であることができ、そしてこれ
が、起こり得る転位の補正を見込んでいる。勿論、全体
の成形部品のために弾性材料を用いることも可能である
ことが、ここでも当てはまる。
灰、ごみなどであってもよい廃棄及び/またはリサイク
ル生成物を含有することは好都合である。
たはアルファハイドルートを含有することができる。
ならず、容器またはパイプであることができる。
的な詳細と共に、本発明が、更に詳細に説明される。
概念ハイドロファースト(Hydrofast)による
型交換装置が設けられている。この装置は、上部ダイ1
2、型フレーム14及び底部ダイ16を有する、参照数
字10で示されるプレスを有している。
動式交換を可能にする。これを達成するためには、上部
ダイ12、底部ダイ16及び型フレーム14をロック解
除した後に全体の型セットが油圧シリンダ18によって
プレス10の前方のローラテーブル20上に押される。
Sの名称で市場に出されているプレスの一部断面平面図
である。このプレスは、参照番号22で示されている。
それは、ダブル矢印←→によって示される両方向にプレ
スに対して動くことのできる3つのゲート弁24、26
及び28を有している。これらのゲート弁は、それぞれ
表面及び芯のために異なった混合物を型に供給するのに
役立つ。
ン即ち薄いゾーン(ゾーンA)及び厚いゾーン(ゾーン
B)を有する成形部品を示す。
造するためのプレスを略示している。
うに完全に充填される場合には、底部ダイを上部ダイの
方へ持ち上げることによる続く圧縮では、ゾーンBにお
ける圧縮比は2:1であり、一方ゾーンAでは圧縮比は
3:1となることが理解される。
がゾーンAで型を充填するために、図3(b)で示され
る点線30まで一部持ち上げられる理由である。次なる
型の圧縮は、同じ2:1の圧縮比をゾーンAとゾーンB
の双方で生じさせる。いま説明した手順を、底部ダイの
一部持ち上げという。
厳守を保障するために、一定の圧力が厳守されるだけで
なく、それぞれのダイの動程がモニターされている。圧
力またはダイの動程が、一定の目標値でなく一定の許容
差内の場合、目標値により近くなるように、微調節が行
われる。一定の許容差の範囲外の偏差の場合には、粗調
節が行われる。
縮工程の自動停止は“転位停止”(displacem
ent shut−off)と呼ばれる。これまでの説
明、請求範囲及び図面で開示された本発明の特徴は、本
発明を種々の形で実施するために、個々に及び何らかの
組み合わせで関連性を有することができる。
図。
成形部品を示す。(b)は、(a)の成形部品をつくる
ためのプレス型を示す。
Claims (25)
- 【請求項1】 少なくとも成分である砂、混合剤、セメ
ント及び水を有する少なくとも一つの混合物から成形部
品を製造する方法であって、注がれる時にポタポタたれ
る濃度に混合された成分を5kN/cm2より小でない
成形圧力を加えることによって、成形部品の形に圧縮成
形する改良を特徴とする製造方法。 - 【請求項2】 水とセメントとの混合比が概ね化学量論
的であることを特徴とする、請求項1に記載の製造方
法。 - 【請求項3】 最初の混合物において、2mm(直径)
より小である粒子サイズを有する材料の割合が、全体量
の40%より大であることを特徴とする、請求項1また
は2に記載の製造方法。 - 【請求項4】 混入された空気の除去のための製造工程
が、圧縮成形の間に設けられることを特徴とする、請求
項1〜3のいずれかに記載の製造方法。 - 【請求項5】 混合物が、予成形の前に開始し且つ圧縮
成形まで継続する工程段階中に、少なくとも一回、大気
圧より低い圧力下におかれることを特徴とする、請求項
1〜4のいずれかに記載の製造方法。 - 【請求項6】 他の部分(B)に比較して厚さの薄い部
分(A)を有する型に詰め込むために、底部ダイが厚さ
の薄い部分(A)の中へ持ち上げられることを特徴とす
る、請求項1〜5のいずれかに記載の製造方法。 - 【請求項7】 圧縮力の方向に連続して重ねられた2以
上の混合物が圧縮成形されることを特徴とする、請求項
1〜6のいずれかに記載の製造方法。 - 【請求項8】 セメントを含有しない成形部品の少なく
とも一つの層が、圧縮力の方向にそれより後の層の中に
押しつけられることを特徴とする、請求項7に記載の製
造方法。 - 【請求項9】 圧縮力の方向と交差する方向に連続して
重ねられた2以上の混合物が圧縮成形されることを特徴
とする、請求項1〜8のいずれかに記載の製造方法。 - 【請求項10】 成形部品の表面層がスラリーとして加
えられることを特徴とする、請求項1〜9のいずれかに
記載の製造方法。 - 【請求項11】 少なくとも2つの成形部品が連続して
作られる場合に、2つのうちの早く作られた部品に生じ
る特定の高さからの偏差が測定され、そして、2つのう
ち遅く作られる部品の充填量が、早く作られた部品の充
填量及び高さの偏差を基礎にして決定されることを特徴
とする、請求項1〜10のいずれかに記載の製造方法。 - 【請求項12】 偏差が部品のための特定の高さの±2
%の帯域幅の中にあるときには、後に作られる部品を圧
縮するための型の充填が、早く作られた部品のための充
填と同じにすることができることを特徴とする、請求項
11に記載の製造方法。 - 【請求項13】 請求項1〜12に記載のいずれか一つ
の方法を実施するためのプレス。 - 【請求項14】 少なくとも2つのゲート弁を有するこ
とを特徴とする、請求項13に記載のプレス。 - 【請求項15】 型のための迅速交換装置(18、2
0)が設けられていることを特徴とする、請求項13又
は14に記載のプレス。 - 【請求項16】 請求項1〜12のいずれかに記載の方
法で作られた成形部品。 - 【請求項17】 1つの補強材を有することを特徴とす
る、請求項16に記載の成形部品。 - 【請求項18】 補強材が、繊維、ピン及びチップを含
む材料の群から選ばれることを特徴とする、請求項17
に記載の成形部品。 - 【請求項19】 表面の少なくとも1つの材料が磨耗抵
抗性を有することを特徴とする、請求項16〜18のい
ずれかに記載の成形部品。 - 【請求項20】 表面の少なくとも1つの材料が弾性を
有することを特徴とする、請求項16〜19のいずれか
に記載の成形部品。 - 【請求項21】 廃品及びリサイクル製品でできた群か
らの材料を含むことを特徴とする、請求項16〜20の
いずれかに記載の成形部品。 - 【請求項22】 混合物が、粘土質の砂を含むことを特
徴とする、請求項16〜21のいずれかに記載の成形部
品。 - 【請求項23】 混合物が、混合剤としてアルフアハイ
ドレートを含有することを特徴とする、請求項16〜2
3のいずれかに記載の成形部品。 - 【請求項24】 建築用のブロックであることを特徴と
する、請求項16〜23のいずれかに記載の成形部品。 - 【請求項25】 容器及びパイプを含む群の物品である
ことを特徴とする、請求項16〜24のいずれかに記載
の成形部品。
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JP9196300A Pending JPH10180731A (ja) | 1996-06-18 | 1997-06-18 | 成形部品の製法、成形用プレス及び成形部品 |
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JP (1) | JPH10180731A (ja) |
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PT (1) | PT813942E (ja) |
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