JPS62174102A - 建材製品の製造方法およびその方法を実施する装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、物品のモールティングに関し、特に液体硬化
粒子材料から隔壁、パネル、屋根板およびパイプのよう
な建材製品をモールティングすることに関する。さらに
特定すれば本発明は、英国特許第Ｌ３４６，７６７号、
第２，０４５，１５０号および第２、０６７，１２５号
明細書に記載された方法の改善または変形に関する。

従来技術 前記特許明細書に記載された方法において、乾燥粉末ま
たは粉末繊維混合物は、垂直コア形成体を有するモール
ド内に制御した速度で供給され、かつ振動により詰め込
まれる。充てん後に形成体は引抜かれ、詰め込まれた粉
末内の垂直コア空所はそのままにされ、それから粉末は
、コア空所の窒いた垂直粉末面に適当な硬化液を供給す
ることによつ又硬化させられる。

この処理の中心は、乾燥光てん材料の安定度であり、自
立した粉末がコア形成体の引抜きの際のおよびコア空所
内から近くの範囲顛スプｖイを行う際の粉砕作用に耐え
ろためには、高い安定度が必要である。このような安定
度は、混合物内に設けられ１こ繊維のまわりに粒子を密
に詰め込んだ場合、および／または粗い粒子の間のすき
間にほとんど細かい粒子が詰まつ１こ場合にしか得られ
ないことがわかった。粗粒子および微粒子および存在す
る場合には繊維のこのような分布の結果化じる機械的な
連結は、コア空所の間のウェブにおける材料がモールド
側面間にアーチを形成するに十分であり、それ故にウェ
ブは、コア形成体の支持な取除い１こ後にもそのまま残
る。

前記の基本的な結合およびアーチ形成を実現するため、
モールドは、充てん操作の際強い振動にさらされ、この
ような振動は、モールド内でアーチま１こはブロックを
形成するため特に必要な粒子がモールド内および相互の
まわりに流入して、所望の光てん度に達する本来難しい
ことを容易にする。

流動と詰め込み両方を推進する除に効果的ではあるが、
経験の増加と共に、前記特許の方法の強力な振動特性に
よれば、このようなモールドの使用に実際の制限が生じ
ることがわがつ１こ。例えば英国特許第２０６７１２５
号明細書の方法を、経杭的に市販できるレベルで製造す
るため必要な比較的大きなマルチセルモールドを使用し
た高層ビルディングパネルの製造に適用することは困難
である。

なぜならこのようなモールドの大きな質量を動かすため
必要なかなりの振動強度は、通常市販のパイブレークの
通常の範囲を越えているからである。

汎用のパイブレークを使用すると、特にこれらモールド
に使用する高い周波数の振動に関して、それぞれのモー
ルドセル内に均一な振動特性を維持する点に重大な問題
が生じ、このような振動特性は、モールド構造の種々の
部品間の締付は力のわずかな変化に対して故障を生じ易
い。このような高レベルの振動では、金属疲労により潜
在的な問題もあり、それによりこれら方法を大量生産に
スケールアップすることは困難である。

別の公知の方法に極めて強力な振動を加える代案は、振
動の代りに圧力を加えて粉末を詰め込み、または圧力と
振動を組合わせて使用する。しかしながらこのような処
理ではすべて乾燥安定度を実現するために適当な粉末の
固有の詰め込みまたはアーチ形成％性が、直接圧力によ
る流れを妨害し、かつ最適詰め込みに必要な粒子の再配
列を妨害する。十分な連結を行５　ｒ、＝め、このよう
な従来技術の代案方法では、実際に粒子を粉砕して密に
配列するような十分強い圧力、ま１こは詰め込みの際の
アーチ形成が圧力を加えている間に連続的に動かされる
ような方法で加えられる振動に伴なう圧力が必要である
。

しかしながら直接圧力法ま１こは圧力振動組合わせ法は
、実際的な重大な欠点を有する。圧力だけを加え１こ場
合、Ｐ−４形成抵抗に打ち勝つためおよび粉砕ま１こは
粒子変形による密な連結を行５−ｒ、＝め必要な力の大
きさは、この方法を極めて小さな成形片に限定し、かつ
安全にコア形成体を引抜きかつ続いて自立した垂直粉末
面にスプレィを行うため必要な程度に、建材製品に必要
な大形乾燥粉末成形片を圧縮するすべての考えは、実際
の装置の容量にマツチしない。これら極めて大きな力は
、圧力と同時にアーチをこわす振動を加えることによっ
て減少できることがわかったが、このことを効果的に行
５７．ｍめには、粉末アーチの止め部を形成するモール
ドとコア形成体の表面を、アーチをつぶすため互いに動
か丁必要があり、このような動きは、実際の製造状態に
おける摩耗およびモールドからの粉末の漏れの重大な問
題を生じる。振動により粉末を十分詰め込んだ静止モー
ルド内の粉末に圧力を加えることは、もちろん有用な目
的には役立１こない。

発明の構成 本発明によれば、繊維を含むことがある乾燥粒子材料か
らコアを有する建材製品を製造する方法は、内部に少な
くとも１つのコア形成体を有するモールドを設け、前記
材料の適当な混合物をモールドに徐々に充てんしながら
モールドを振動させ、モールド内の材料に圧力を加え、
適当なコア空所を残してそれぞれのコア形成体を引抜き
、かつ材料の空いた面に十分な量の硬化液を供給して毛
管作用により十分に含浸させるステップを含んでおり、
かつ次のような特徴を有する。すなわち振動は材料の予
備詰め込みを行うように行われ、かつ圧力は、最終的な
詰め込みを行う１こめ、このように予備処理した材料に
加えられろ。

予備詰め込みとは、乾燥粒子材料の個々の粒子を再配置
して、後続の圧力供給の際に粒子の根本的な再分散また
は局所的な粉砕を行わなくとも最終的な詰め込み状態に
することができるように、大体において均一な密接な配
置に′ｆることを表わしている。

前記のような過去の提案によれば、本発明によって得ら
れた結果は、過去のすべての経験を通して、振動と直接
圧力は、使用するが、比戟的小さな強度で使用し、かつ
圧力を加えても、振動がアーチ粉砕機能な呆１こさない
程度に使用するようになっている。本発明においては粉
末と繊維は、英国特許第２．０４５．１５０号および第
２，０６７．１２５号明細書におけるようにモールド充
てん中に振動させられるが、はとんど１／１０の振動強
度であり、かつ最終的な詰め込みは、モールドの充てん
を完了した後に、粒子の変形に必要な量のほんの一部に
すぎない量の直接圧力を加えろことによって行われる。

使われろ振動は、圧力を加えろ間に形成されるアーチを
動か′８１こめに必要なのではなく、振動中の異なった
運動により生じる摩耗と漏れの問題を避けるために連結
されたモールド側面とコア形成体両方に加えることがで
きる。振動も圧力も、単独では所望の程度の最終詰め込
みを行うには不十分であるが、後で説明するように両方
を組合わせて使用すれば、安全にコア形成体引抜きおよ
び水和スプレィを行うため必要な密な詰め込みを行うこ
とができる。さらに前記方法とは相違して、本方法は、
容易に大きな建材製品を作るため通常の技術的習慣の範
囲内にある振動および圧力強度で有効である。さらに互
いにモールド部品を動かす必要がないことに加えて、全
体として振動は低品質なものでよく、従って以前の高周
波法において必要であった極めて狭いクランプ公差は不
要になる。　　゛ 有利な構成によれば、本発明はそれぞれのコア形成体の
膨張によって予備詰め込みされた材料に圧力を加えるス
テップを有し、それにより確実なコア形成体引抜きに必
要な詰め込み均一性を提供する。

別の有利な構成によれば、それぞれのコア形成体のまわ
りに膨張可能なスリーブが設けられており、かつ圧力供
給ステップは、それぞれこのようなスリーブの膨張ステ
ップを有する。

その他の有利な構成によれば、コア空所形成体と同様な
膨張可能なスリーブ形成体が、粉末にスプレィを行つＬ
後にコア空所に再び挿入され、かつ湿った粉末に付加的
な圧力が加えられ、従ってウェブ間の比較的支持されな
い材料は、モールド側壁にしっかりと押付けられ、それ
によりスプレィの間に生じることかあるすべての表面欠
陥が平らにされる。このステップは、振動だけで強力に
詰め込む以前の方法よりも小さな表面欠陥を生じ易い場
合、本発明による方法にとって商業的に重要である。

本発明は、前記方法の実施に使用する装置も含み、この
ような装置は、モールド、モールドにより形成されたモ
ールドキャビティー、モールドキャビティーに取はずし
可能にはめることかできる少な（とも１つの細長いコア
形成体、および実質的にコア形成体の軸方向に動作しか
つ起動した際にモールド内容物の予備詰め込みを行う振
動手段を有し、コア形成体は、横断方向に膨張可能であ
り、かつ膨張した際にモールド内容物を圧縮し、かつ水
和手段は、少なくとも１つの硬化液供給部材を有し、こ
の硬化液供給部材は、モールド内に存在する際にそれぞ
れのコア形成体の占める位置により識別可能な経路に沿
ってモールド内で往復運動するように取付けられている
。

有利な構成によれば、それぞれＱ）コア形成体は、同軸
配置された膨張可能なスリーブを有する。

実施例 本発明の実施例を以下図面により説明する。

図面によれは、本発明による方法により構成された壁パ
ネルは、大きな寸法の方向に延びたほぼ平行な複数のコ
ア空所１２を有する一定壁厚の４角形本体１１を有し、
これらコア空所は、間に勉びてパネルの対向面１４　、
１５を接続するウェブ１３によって形成されている。パ
ネルの対向長手縁１ｂ　、　１７は、それぞれ共働する
凸部と凹部１８　、１９を有し、これら凸部と凹部は、
組立て壁の隣接したパネルの相補的な形成部にそれぞれ
はまる。

４角形本体１１は、代表的には２．４ｍの高さ、０．６
ｍの幅および４０瓢の原さを有し、一方面１４　、１５
およびウェブ１３の厚さは、代表的には６諭である。

方法は第３図と第４図に示されており、かつこのような
方法によれば、粉末および粉末繊維混合物２１は、ここ
に配置された１つまたは複数の中空垂直コア形成体２３
を有する振動モールド２２の頂部に平らに供給され、そ
れぞれの形成体２３は、中空であり、かつ同軸配置され
Ｔこ膨張可能なスリーブ２４を有する。

モールド２２を連続的に振動させ、内部の材料２５を沈
ませ、かつ正しく分散し、材料の種々の粒子間にい（ら
かアーチを形成する充てん操作を完了した際、それぞれ
のスリーブ２４は膨張させしれ、材料２５に圧力を供給
し、かつそれにより詰め込みを行う。振動は、圧縮ステ
ップの間すつと継続してもよいが、通常は後で説明する
本発明の帷利軛囲外の特定のアーチ粉砕モードで振動を
加えない限り、目立った効果はない。

詰め込み後、それぞれのスリーブ２４内の空気圧は解除
され、かつこのようなスリーブ２４は、コア形成体２３
上につぶれ、従ってモールド内にあるスリーブの外面と
詰め込まれた材料２７の間にわずかなすき間２６が生じ
る。

第３図Ｂに示すように、コア形成体２３は引抜かれ、か
つ通常のようにスプレィ管３２によって詰め込まれた材
料２７のコア空所３１の壁２９に硬化液が供給され、硬
化液２８は、毛管作用により詰め込まれた材料２７全体
をぬら−ｆ′りめに十分な量だけ供給される。

それから製品は、ここでも通常の方法によりモールドか
ら取出すことができ、かつ硬化させることができる。

第４図は、圧縮ステップの連続した段階を示しており、
第４図Ａは、スリーブ２４に接触した予備詰め込みした
材料２５を示しており、かつこのスリーブ２４はコア形
成体２３にもたれかがっている。第４図Ｂにおいてスリ
ーブ２４は、膨張した状態で示されているが、一方策４
図Ｃでは、スリーブ２４は再びスリーブ内から圧縮空気
を放出した後にコア形成体２３に接触し、スリーブ２４
と詰め込まれた材料２７の間にすき間２６を形成してい
る。

後続の詰め込みステップと組合わせて材料の振動を伴な
う予備処理を使用することによって、強力な振動にも高
い詰め込み圧力にもよらずに、乾燥詰め込み材料の必要
な程度の安定度を得ることができるとわかったが、振動
子備品め込みの正しい程度は、圧力詰め込みステップの
効果に対してクリティカルである。

個々の粒子間に十分な連結を行い材料粒子の正しい分散
を行うため十分な程度の振動が必要と思われるので、後
続の圧力供給は、実質的な粒子の再分散の必要なしに材
料をさらに詰め込むことができる。振動が強すぎると、
材料は、流動しかつ詰め込まれ、硬い塊になる傾向があ
り、その結果コア形成体を膨張させるため使われる適度
の圧力が効果を生じなくなり、かつ詰め込み全体が、前
記特許におけるように実効的に振動によって行われ、か
つそれ故に本発明の枠外のものとなる。振動による予備
処理（または予備詰め込み）が少なすぎた材料は、圧力
を加えることによりさらに詰め込むことができるが、そ
の結果得られた成形品は弱すぎ、かつ表面クラックによ
り市販できな（なってしまう。このような場合この欠点
は極めて高い圧力を加えれば解消できるが、必要な圧力
は、後で詳細に説明する「圧力だけ」の方法に必要なオ
ーダに近付き、かつ本発明の権利範囲外のものになって
しまう。原則的に振動の目的は、粉末または粉末／繊維
混合物の状態を設定して、材料をすべてまたは実質的に
振動により詰め込む前記英国特許第２０４５１５０号お
よび第２０６７１２５号明細書に記載された方法とは全
（相違した後続の最終詰め込みが有効であるようにする
ことにある。予備詰め込みがこれ程重要である正確な理
由は完全にはわかつ又いない。おそらく振動は粒子およ
び繊維（存在するならば）を再配置し、後続の圧力によ
り互いに容易にかみ合うようになるのであろう。振動は
繊維のまわりに粒子を設定させ、さもなげれば橋絡ま１
こはアーチ形成作用により圧力を阻止される局部空所ま
１こはゆるんだ領域を最小にする。

繊維の位置決めの際の振動の効果も重要と思われる。こ
のことは、特に薄いウェブの中壁コアを有する製品に関
して現われ、基本的にこのような製品に対して、ガラス
繊維強化石こう隔壁ノくネルの場合、５Ｔｒａ程度のモ
ールドギャップ幅に５０祁の長さの繊維を挿入できろ方
法が開発されたものである。これら繊維を丸め、規則正
しく軍ねて配置し、コア空所形成体を取除いた除に粉末
ケはね飛ばす曲がりま１こはよじれを最小にするため、
十分な振動が必要である。予備詰め込みによって行われ
たこのような再配置は完了しないかもしれないが、後続
の圧縮段階に必要な動きを減少し、繊維の飛びばねが問
題にならないレベルになっていることは明らかである。

振動子備品め込みの必要性に関するかもしれない別の要
因は、モールド充てんの際の混合物粒子間に捕えられた
空気の容積である。本方法の実施に使われる粒子は、気
流に対して大きな抵抗を有し、かつ高くかつ狭いモール
ド内にゆるく詰め込まれた粉末は、かなりの容積の空気
を含んでいることがある。容易な逃げ道がないと、この
捕えた空気は、供給された丁べての圧力の効果を弱める
に十分な背圧を形成することがある。しかしながら適当
な振動子備品め込みを行えば、捕えた空気の容積は、加
えた圧力がこの圧力源から生じおおいに弱められた背圧
に十分打ち勝つレベルにまで減少できろ。

空気の背圧の作用は、本発明による方法が、ゆっくりし
た充てんサイクル中に強力な振動により徐々に空気を追
出す従来の方法よりも容易に、仕上げた製品に表面欠陥
を生じる傾向を有する理由の１つかもしれない。背圧は
、通常モールド面に水がしみ出る範囲に関する小区分に
おいて、モールド側面から極めてわずかに離れた粉末塊
を持上げるように思われ、まわりの湿気材料により捕え
られた空気ポケットは、表面の傷を形成する。

前記のような表面の傷またはそれでもなお形成されるそ
の他の表面の欠陥を防ぐため、本発明はぬらした後に粉
末にさらに圧力を加える別のステップを含んでいてもよ
い。

従って別の提案によれば、硬化する前にぬらした粉末に
圧力を加え、材料をモールド側面に押付け、それにより
仕上げ１こ製品のすべての表面欠陥を平らにする。その
際いわば５０ｐｓｉの圧力で十分なことがわかった。通
常圧力は、コア空所形成体２６と同様な構成のスリーブ
形成体を有する２次水和コアによって加えられるが、ス
リーブ形成体は、一般にいくらか小さな断面を有し、湿
った粉末に傷を付けることなくコア空所に確実に容易に
再挿入できるようにする。石こうのような迅速硬化粉末
の場合、このような再挿入および圧力供給は、材料がま
だ十分に硬化しておらす、圧力により変形するうちに開
始するようにする。スリーブを十分に膨張して、すべて
の表面欠陥を排除した後に、スリーブは引込め、かつス
リーブ形成体は取除かれ、その際材料の硬化を待つ必要
はない。それから硬化および形抜きの後続のステップは
、通常のように行われる。

一方前記公知の明細書に記載された方法の場合、３００
０〜１２０００　ｃｐｍの振動周波数が完全に詰め込み
を行うために使われてい１こが、本方法にはそれよりず
っと低い周波数の振動が適しており、かつほとんどのタ
イプの振動またはモールドたたき装置が、このような関
係において必要な比較的控え目な予備詰め込みを行うこ
とができる。

高層ビルディングパネルの製造に必要な極めて細いコア
形成体では、通常振動はモールドの垂直軸に沿って単方
向にする必要があり、それにより形成体の横月ぎ撮動を
避け、かつその結果生じる品質への悪影響を避けろ。

コア形成体をモールドにロックし、摩擦および摩耗を生
じることがあるような相互間のあらゆる相対運動を行う
ことなく、調和して振動するようにすることは、実際に
有利とわかった。

いわば４００〜６００　ｃｐｍで動作する単純なカムバ
イブレークで十分とわかった。

カム／アンビル振動装置によって生じろような下降行程
の適当に急速な終了によれば、いわば１．５胴の振動振
幅が適当であるが、それに対して公知の方法で使われる
高い周波数の振動により達成される同レベルの詰め込み
を行つためには、このよ−うな低周波パイブレークの１
こめには１５〜２０瓢の振幅が必要である。振動の最適
振幅は含まれた粉末混合物に従って変化するが、形成体
の膨張の１こめ極めて高い圧力を使わない限り、いわば
３咽まで振幅を増加すれば、所定の状態においてコア形
成体の脱落を防ぐため十分な詰め込みレベルが得られる
。他方において１嘔以下に振動振幅を減少すると、この
ような大きさの振動がモールド内の狭い開口に生じろ繊
維の束を除去するには不十分かもしれず、かつ次に行う
べき圧力段階のため不十分予備処理を行うかもしれない
という問題が生じることがある。繊維が存在しない場合
には、通常最適振幅は減少する。

混合物の適当な設定を行うため必要な振動の周波数と振
幅は、混合物および使用する振動のタイプに従って変化
し、かつ例えば前記方法において使用するようないわば
１２，０００　ｃｐｍで動作する通常の偏心亘りバイブ
レータについては動作振幅は、わずか数分の１咽にすぎ
ない。しかし一般にモールドをどのように構成し、どの
ように振動源にクランプするかに関してわずられしい公
差が減少する場合には、本発明にとって前記の低品質な
低周波振動が有利である。このことは、可能ならば高周
波振動に必要なりランプの均一性が多（の費用を払って
しか行うことができない多重セルモールドを使用した場
合、実際におおいに重要である。

予備詰め込みした材料の最終詰め込みは、圧力供給によ
って行われ、このような圧力は、通常モールドの振動の
停止後に加えられろ。いわば５０〜６５　ｐｓｉの圧力
が適当な詰め込みを行うことがわかつ１こが、１５’ｐ
ｓｉ程度の低い圧力でも所定の状態の場合には動作する
ことがわかった。６５　ｐｓ＋以上の圧力では製品の質
が向上できるが、予備処理振動を正しく行っていれば、
それ以上１００　ｐｓｉもの圧力を加えても利点はない
。

使われた圧力の効果は、どのように加えたかにおおいに
依存し、かつモールド側面を内側に動かすだけでは、第
２図に示すような薄いウェブの中空コア隔壁パネルの製
造に関しては不十分である。

実際にウェブの効果的な詰め込みには、コア形成体を互
いに動かすか、または剛体モールド面内でコア形成体を
膨張させることが必要である。膨張の際、第３図および
第４図に示した装置においてコア形成体のまわり顛設け
られたスリーブは、横向きすべての方向に混合物の材料
に向かって膨張し、モールド側面を内方に動かした場合
に生じろ１次元供給とは相違して、圧力の２次元供給が
行われる。

モールド側面を内側に勤かして振動後にいくらかの付加
的な詰め込みを行うことは、英国特許第２０４５１５０
号明細書においても考えられているが、通常不要である
と述べられている。このことは、−Ｓ前記のようにこの
方法で加えられた圧力がそれ程効果的では）工（、この
方法における詰め込みのほとんどがすでに振動によって
行われており、大きな成形片に供給可能な比較的控え目
な圧力が効果を表わす余地がないからである。一般にこ
の時の考えは、アーチ形成作用の１こめに圧力法が本来
処理を効果的に行つため必要な粒子連結の程度に達する
には不適当ということにあり、かつこのことは、この時
の実際の経験により大いに補足されている。モールドお
よびコア形成体ユニット全体を完全に査設計し、かつ膨
張可能なスリーブの付加的な特徴を導入した後にだけ、
本発明の思想をにめ丁ことか可能である。

この時通常であったいくつかの方法を振動と共にある程
度の圧力詰め込みを含むように拡張したとしても、従来
の考えははりきりとした限界を有する。例えは英国特許
第２０４５１２５号明細書において圧力は、高比率の粉
末化燃料灰分（ＰＦＡ）と限定された比率の粗粒子を有
する特定の粉末混合物に所定の範囲内で使われている。

しかし明細書のあらゆる相反する表現にもかかわらす、
話め込みは主として十分な大きさで加えられる振動によ
って、また粗粒子間に形成されるすべてのアーチをこわ
すように特別に設計された方法で、従って圧力供給の１
次的な抵抗源を除去するように行われる。

こθ）公知の方法では負荷ま１こは圧力は、横向き顛モ
ールド全範囲にではなく、垂直下向きに混合物の頂部に
加えられ、かつ重ねた材料の頂部の不足を補うことを目
的としている。これは、モールド側面に対して動くキャ
ップまたはプランジャの振動であり、この振動は、混合
物全体にアーチ粉砕作用を及ぼし、かつ頂部話め込みの
効果をモールド下部にまで拡張する。

実際ニ振動キャップまたはプランジャは、形成体とモー
ルド倶ｊ面の間に横向きにではなく、コア形成体の方向
に垂直軸に沿って圧力を働かせかつ高周波数で動作する
詰め込み工具と同じにしてもよい。異なり１こ動きによ
るせん所作用と某国このことは、本発明とは全く異なっ
た思想を衣わしている。

本発明による方法の圧力の下限は、粉末混合物売てん速
度と振動伝達に依存して変化する。ほぼ１５ｐｓ＋の圧
力により、処理安定度の観点から満足すべきモールディ
ングが行われるが、通常それより高い圧力によりずっと
高品質の最終製品が得られる。圧力はコア空所形成体内
の気圧に関して見積り、かつ圧力はスリーブの弾性制止
の１こめいくらかわずかに粉末に作用することに注意す
る。ほぼ１．４−の厚さの代表的な合成ゴムスリーブで
はこの差は小さいが、さらに硬い厚い壁のエラストマー
を使用すれば、それに応じて内部圧力は増加するはすで
ある。どのような場合■も壁厚と弾性特性が均一である
ことは重要であり、さもなければウェブは、１つのスリ
ーブによりその隣りのものより硬く圧縮されてずれるこ
とがある。

代表的な予備処理石こう混合物に対する圧力スリーブの
動きはほぼ帆５咽である。６咽の代表的な壁厚に関して
このことは、ほぼ１０％の平均圧縮運動をなし、かつモ
ールド上部ではむしろさらに多く、ここでは予備処理は
、振動中の材料頂部の不足のため効果が少ないことがあ
る。ちょうどモールド底部にあるすき間ギャップは、通
常局所的な振動子備品め込みが多（、かつ圧力スリーブ
の端部固定の局所的制止作用のため、平均値よりも小さ
い。

コア形成体のまわり全体でほぼ帆５てのこれらすき間ギ
ャップは、従来の方法における極めてきつくうめ込まれ
た形成体とははっきりしたコントラストをなしている。

従来使われた２゜４ｍの長さの形成体には、表面のなめ
らかさおよび形成体のテーパの程度に関しておおいに注
意を払う必要があり、かつそれに加えてモールド側面の
解除が、通常コア形成体全体を引抜くためにも必要であ
る。

通常形成体を個々に引抜くことによりまたは交互の形成
体を別々に引張ることにより隣接する形成体の間の粉末
ウェブに作用するせん断力を弱める必要がある。これら
の特徴は、製造装置を複雑にするが、本発明では不要な
ことである。一方の方向になめらかなテーパな必要とす
る代りに、本発明では前記のスリーブ運動のわずかな変
化を補償するため逆方向にコア形成体の断面寸法を変え
ることさえできる。この補償逆テーパの結果、製品の全
長にわたって壁およびウェブの厚さか一定になり、この
ことは従来の方法では実施困難な特徴である。

本発明において圧力詰め込み段階におけるモールド惧］
面の１こわみまたはわん曲を避けろまたは最小にするこ
とは極めて重要である。なぜならこれ顛よりウェブが膨
張しかつクラックを生じろことがあるからである。内部
スリーブの圧力をなくす際、モールド側面は曲がってい
ない形に戻り、かつ動かすことがあり、または通常圧力
詰め込みステップ中のモールド変形から、モールド変形
をいわば０．１−以下に制限することが必要である。こ
のことは、通常の標準によれば極めて小さな変形であり
、かつこの異常なまで（１）要求からの粉末のくずれは
、本思想の初期の開発を妨げるかなりの部分を占めてい
た。

変形を防ぐまたは最小にするため、従ってその相反する
結果のため、モールド面は、それぞれのモールド面に膨
張可能な管状部材を配列して形成した支持部材により、
圧力詰め込みステップ中に材料の変形を防ぐように保持
されており、これら部材は、膨張の際剛体反作用面に押
付けられて動作し、前記の面と圧力接触する。

本発明によりパイプを作る除、本来円形のモールドケー
シングは、変形せずに大きな圧力に耐えることができ、
これに関して８０　ｐｓｉおよびそれ以上の詰め込み圧
力が使用でき、その際モールドの変形に関する重大な問
題は生じない。

このような高い圧力でさえ含まれた大きさの程度は、振
動を用いない別の粉末モールディング処理で通常使われ
る圧力とは対照的であることに注意する。例え薬錠剤の
製造および粉末や金において便わス゛しろ圧力は、代表
的には２（Ｊ　、　０００〜１００，０００ｐｓｉであ
り、かつこのような方法が非常に小さな成形片の製造に
使われるとはいえ、本発明を説明するような測定できな
い程大きな建材製品に内する用途が、通常の平均の範囲
外の大きさの多くのオーダである必要かあるプレス寸法
のため全く実現できない程大きい。一般にこれらθ）方
法（薬錠剤の製造ま１こは粉末や全技術により作られる
成形片の製造〕に使われる圧力は、粒子の粉砕ま１こは
変形強度以上であり、かつおそらく（乾燥成形安定度の
ため必要な粒子連結を行５　ｒ＝め、材料σ〕局所的な
欠陥がおおいに関与することが考えられろ。

石こうに圧力を加えて乾燥成形片を作る方法でボタンを
作る米国特許第１４２７１０３号明細書におい壬、石こ
う粉末に直接圧力が使われている。しかしなから同程度
の寸法の薬錠剤を製造づ−る場合のように、当該の圧力
は、乾燥成形片の完全な形抜きを可能にし、かつ通常軟
らかい悦石こうを使用可能なボタンのため必要な極めて
高密度の岩状材料に変形するためにも、秘めて置くなけ
ればならない。例えば２．４　ｍ　Ｘ　１．２　ｍのピ
ルティングパネルのような建材製品の製造に米国特許第
１４ｚ７１０３号明細書の方法を適用するには、ほぼ５
０，０００　トンのプレス容量が必要であり、従って通
常の技術的常識をはるかに越えた製造装置が必要である
と考えられる。従来技術から引出される唯一の結論は、
安定に形抜きできる製品な提供するための粉末の詰め込
みが圧力を加えるだけで可能であるが、一方圧力の大き
さが、本発明を説明したような建材製品にはこの方法を
使用できない程のものになるということにある。

本発明による方法は、前記の英国特許第１３４６７６７
号および第２０４５１５０号明細書に記載された種々の
液体硬化粉末および不活性充てん剤に適用できる。これ
らは、原則的に石こうへミヒドレートおよびポートラン
ドセメントのような水硬化粉末、および発泡パーライト
、砂および粉末化燃料灰分のような充てん剤からなる。

原料の選択幅は非常に広いか、処理の際使用する形は、
特に粒子寸法と流動特性に着目して厳密に管理しなけれ
ばならない。

−Ｆに混合物品の微粒子の分類は、従来の方法よりもず
っと細かく、かつ乾燥安定度のため必要なアーチ形成お
よび詰まり特性を得る１こめには特殊なケースが必要で
ある。例えは以前には「細かい」を１００μｍ以下はこ
りまでと記述すれば十分であったが、ここでは通常極め
て小さい粒子（例えば５μｍおよびそれ以下）のため、
サイクロンまたは集じん装置内で吹飛ばされすに保持す
ることが必要である。

通常のベータへミヒドレート石こうについては全細かさ
に対する表面積比は、代表的にはほぼ５８００　Ｊ／ｆ
であり、これはほとんどの標準セメント粉末よりも細か
い。細かい混合物を含む粒子の形と分類も重要であり、
かつ上記の数値は、粉末の粉砕またはビーティングによ
り得られた角形に対するものであり、従って例えば比較
的球形の均一度ではなく、粒子寸法の範囲を含んでいる
。

従来の方法によるように、通常振動子備品め込み中に微
粒子の詰め込みを助けかつ充てんシュートを適当に自己
清掃するため、比軟的直径の大きな非常に自由に流動す
る粗粒子を所定の割合金むことも必要である。これら比
較的粗い粒子の粒子寸法仕様は、微粒子に関するものよ
りもクリテイカルでないが、全混合物中の割合は、所望
のレベルの振動予備処理を行うため必要なものより多く
ならないように制限する。前記の５８００　ｃＭＶの微
粒子の場合、３００〜２０００μｍの粒子を含む代表的
な粗粒子の割合は、一般に全混合物のほぼ２８重量％を
越えないようにする（おおざっばに等価密度を仮定）。

粗粒子のこの比較的わずかな割合は、粗粒子成分が通常
混合物の大部分を占める英国特許第２．０６７．１２５
号明細書の従来の方法の割合と全く逆である。

粗粒子と微粒子の正しいバランスは、構成された装置の
実際のテストによって初めて得ろことができ、かつ最適
な混合物は、異なったタイプの材料に対して全（異なる
ことがある。例えば微粒子が針状のアルファへミヒドレ
ート結晶である場合、乾燥安定度がこのような形固有の
連結特性によりはっきりと改善できろならば、粒子寸法
はさらに犬ぎ（ともよい。特定の場合、根本的に大きな
１直径の粗粒子成分の必要性は生じないことがある。

スケールの他端において粉末化燃料灰分のような極めて
細かい粒子はほぼ適正な粒子寸法を有することができる
が、乾燥安定度に不利な影響を及ぼすことがある多くの
割合の球形のものを含んでいろ。このような場合粒子の
角を増加するため、機械的粉砕をある程度行う必要があ
ることがある。

同様に一般に前記公知特許明細書に記載されたある程度
広範囲の繊維および連続補強材を、本発明による方法に
使用してもよい。あまり硬（ない繊維は有利であるが、
はとんどのグレードθ）通常のガラス繊維が使用できろ
。所望の繊維含有量にするため、動力フィーダと同期し
た通常の繊維カッタによって供給を行うことができる。

ある種の繊維は粉末中に混合してもよいが、石こう母材
についてこのことは、一般に最終製品に効果的な補強を
行うには短かすぎる長さの繊維によって初めて行うこと
かできろ。補強を必要としない繊維は省略してもよいが
、このことは適当な乾燥安定度を得るために適正な粒子
寸法の定式化をあてにしている。

前記の石こう粉末混合物の供給速度は、一般に毎秒１５
〜２０唄のモールド充てん速度を生じるよ５に設定され
ている。これは、混合物中のすべての生気が逃げる１こ
めまたは粒子を最適な密接状態に詰め込むために十分な
時間をとる必要もなげれば望ましくもないので、従来の
方法よりずっと早い。本発明における急速な充てん速度
、わずかな自由流動粉末混合物および減少した振動の組
合わせよりも、従来の場合よりもモールド内に正確に供
給することのほうがずっと重要である。粒状材料および
繊維を平らに注入する多（の方法が確立されているが、
このような方法は、通常子らなシートを形成する１こめ
水平な台上に分散するよ５になっている。確立された代
表的な方法は、振動トレイ分配器、横断供給シュートま
たは回転ベーン分配器を使用する。適当な応用によれば
、これらすべての方法は原則的に適当であるが、すべて
必要なレベルの精度を達成するため、設計には特に注意
する必要がある。例えはモールド上方で横向きに往復す
る供給シュートの場合、通常の圧縮空気アクチュエータ
は横向き速度と行程を十分に制御できず、かつ精密電子
制御装置または逆転ボールスクリュー上のステップモー
タを備えたモータアクチュエータのようなものが必要で
あるとわかった。

前記スべての処理パラメータが互いに影響を及ぼし、か
つこの相互関係のためそれぞれ個々の変数め明確な限界
を定義することが困難になっていることを認識すること
は重要である。実際の製造のため動作パラメータをはっ
きりと設定することは確立できるが、これらは特にこの
目的の１こめ設計されたフルスケール装置を使用した一
連のテストを条件付けろことによって通常法められるに
すぎない特定の組合わせに限定されている。このような
装置は、通常製造設備について前に説明したすべての特
徴を有するが、さらに膨大なモニタ装置を備えかつ透明
なモールド側面を有し、充てんおよび水和特性が直接監
視できるようになっている。

未知の原料のための代表的なテストシーケンスは、テス
ト設備を使用する前に、粉末詰まり特性の予備的な評価
から始める。はとんどの適尚な微粉末は、一つかみを指
と又のＯ・らの間でにきった場合、かなり安定な固まり
を形成し、かつ混合物に粗粒子を加え１こ場合にも、こ
の程度の安定度があるはずである。材料がこのような固
まりにならないか、またはこのように形成した固まりが
あまりにすぐにくずれてしまう場合には、微粉末粒子の
寸法を小さくし、かつ／または粗粒子の割合を減少する
とよい。それからこの予備評価した混合物は、所要割合
の繊維といっしょに、ほぼ毎秒２０胴のかなり任意の初
速およびほぼ１．５瓢の代表的な振動振幅でモールドに
供給さ１する。

充てん中に、材料は透明モールド側面を通して厳密に観
察され、すべての繊維の束を動か￥ために振動か十分で
あるか、および材料が均一にたい積しているかをチェッ
クする。通常モールドに完全に充てんした後、これ以上
はつきりした下方への沈下がなく、かつこれ以上振動さ
せるかどうかに関係なくほとんどどこでも材料が効果的
顛固着しまたはアーチを形成するまで、振動は維持され
る。

この安定な「ゆるくアーチを形成した」状態は、通常モ
ールドの深さ全体において均一な振動子備品め込みを行
うために必要である。この状態に達するまでに必要な伺
加的な振動時間かあまり長いならば（例えは１〜２分以
上）、粗粒子の割合を減らして、時間を短（することが
できろ。微粒子の平均寸法を増加して（極めて細かい粒
子を吹飛ばさないよ５にする）、余分な沈下時間を短縮
することもできる。その代りに充てん速度を遅くし、使
用した特定の混合物と振動速度の１こめ自然沈下速度に
さらに調和するようにしてもよく、従って充てん中に粒
子の間から空気が逃げられるように、それ以上の時間を
与えることができる。

充てんおよび沈下の後に、モールドはコア形成体圧縮位
置に移され、ここでスリーブはほぼ５０ｐｓｉに膨張さ
せられろ。粉末に向いたスリーブの動きが小さすぎて、
形成体が抜は落ちてしまう場合、テストし７ｊ％定の混
合物に対して振動振幅が大き丁き１このかもしれない。

振動を秋少しに後、形成体を引抜くことができるが、形
成体が間にある粉末ウェブをはぎ取る場合には、粗粒子
の割合が多すぎるか、または微粒子の結合力が全く不十
分なことがあり、粒子寸法をさらに減少する必要がある
。

別の極端な場合、圧力によるスリーブの運動が大きすぎ
、その結果スリーブの圧力をかなり増加したとしても、
過度に薄いウェブおよび全体に弱い粉末構造になってし
まう。このことは、通常粗粒子の割合が少なすぎること
を表わしており、付加的に微粒子の平均寸法が小さすぎ
て、振動子備品め込みによって効果的な沈下が行われな
いのかもしれない。前に述べたようにこれらあまり好ま
しくない混合物は、供給速度を低下しかつ振動振幅を増
加して取扱うことができるが、多くの場合その結果いぜ
んとして仕上ったパネルは十分な強度を持たず、かつ十
分な表面仕上げ特性を持たない０ 適正なバランスは一連のテスト動作によってしか見出せ
ないので、これらの処理にはおおいに手間がかかる。相
互関係を有する多数の変数が、動作しない極めて多数の
可能な組合わせを提供し、かつ失敗率が高く、このこと
が以前この考えを可能な製法と気付かなかった原因を説
明している。

しかしながら不満足な組合わせが散在する中に、さらに
少数のおおいに満足な組合わせがあり、これら組合わせ
は経済的な条件で確実に動作し、かつ最適化の最終段階
には動作パラメータが限定され、最高速の製造サイクル
時間で最高品質の最終製品を提供する動作パラメータと
なる。一般にこれらの要求には、両方共粒子寸法の分類
の最適化が最も役立ち、それどころか例えば充てん時間
の延長および振動強度の増加により、不完全な混合を埋
め合わせる。

本発明の発展の別の障害は、グロセス作業全体を行う高
度に専門化した装置ケ必要としたことにあり、かつ開発
作業の初期の段階にはこのような設備がなかったことに
ある。

本発明は、前記実施例の詳細な特徴に限定されるもので
はない。なぜなら当該技術分野の専門家には容易に代案
が提供できるからである。従って膨張可能なスリーブの
使用は圧力詰め込みを行う容易で効果的な手段を表わし
ているとはいえ、その他の形式の膨張可能なコア形成体
は、例えばモールド内の混合物に圧縮力を加えるため横
向きに膨張可能なウェッジ手段を備えたセグメントコア
形成体を含めて、ある場合には好ましいことがある。

明らかに本発明によれば、公知の英国特許第１３４６７
５７号、第２０４５１５０号および第２’０６７１２５
号明細書に記載された方法による強力な振動によらなく
とも、ずっと低レベルの振動を使用して混合物の沈下と
要素の均一な分散を行い、かつ予備詰め込み混合物に適
度な割合の圧力を加え又詰め込みを行うことにより、安
定な乾燥粉末製品の製造を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、高層ビルディングパネルを有する内部壁の斜
視図、第２図は、第１図のＸの部分の壁の断面を示す斜
視図、第３図は、本発明による方法のモールド充てん、
コア引抜きおよびスプレィのステップを示す図、第４図
は、本発明による方法の圧力供給ステップの連続段階を
示す図である。 １１・・・４角形本体、１２・・・コア空所、１３・・
・ウェブ、１４．１５・・・パネル側面、１６．１７・
・・縁、１８．１９・・・凸部と凹部、２１・・・混合
物、２２・・・モールド、２３・・・コア形成体、２４
・・・スリーブ、２５・・・材料、２６・・・すき間、
２７・・・詰め込み材料、２８・・・硬化液、２９・・
・壁、３１・・・空所、３２・・・スプレィ管代理人　
弁理士　１）代　黒　治 手続補正書（方式） 昭和６２年２月２０日

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. （１）内部に少なくとも１つのコア形成体を有するモー
   ルドを設け、乾燥粒子材料の適当な混合物をモールドに
   徐々に充てんしながらモールドを振動させ、モールド内
   の材料に圧力を加え、それぞれのコア形成体を引抜いて
   適当なコア空所を残し、かつ材料の空いた面に十分な量
   の硬化液を供給して毛管作用により十分に含浸させる、
   繊維を含むことがある乾燥した粒子材料からコアを有す
   る建材製品を製造する方法において、 振動は、材料の予備詰め込みを行うように行われ、かつ
   最終的な詰め込みを行うため、このように予備処理した
   材料に圧力を加えることを特徴とする、建材製品の製造
   方法。
2. （２）予備詰め込みした材料への圧力供給のステップが
   、それぞれのコア形成体を膨張させるステップを含む、
   特許請求の範囲第１項記載の方法。
3. （３）それぞれのコア形成体に設けられた膨張可能なス
   リーブの膨張により圧力を加える、特許請求の範囲第２
   項記載の方法。
4. （４）含浸に続いてそれぞれのコア空所にそれぞれ２次
   水和形成体を挿入し、かつそれぞれの形成体を膨張させ
   てコア空所の表面に圧力接触させる、特許請求の範囲第
   ３項記載の方法。
5. （５）モールドの振動の振幅と周波数が、０．５ｍｍ〜
   ３ｍｍおよび３００ｃｐｍ〜９００ｃｐｍである、特許
   請求の範囲第１〜４項の１つに記載の方法。
6. （６）モールドがほぼ垂直に配置され、かつ振動がモー
   ルドの面から上向きに加えられ、振動が下降行程で急速
   に終了する、特許請求の範囲第５項記載の方法。
7. （７）予備処理した材料に、１５ｐｓｉ〜１００ｐｓｉ
   、なるべく５０ｐｓｉ〜６５ｐｓｉの圧力が加えられ、
   詰め込みを行う、特許請求の範囲第１〜６項の１つに記
   載の方法。
8. （８）粒子材料を、毎秒ほぼ１０ｍｍ〜３０ｍｍの充て
   ん速度でモールドに供給する、特許請求の範囲第１〜７
   項の１つに記載の方法。
9. （９）圧力詰め込みの際にたわみを防ぐためモールド面
   を支持する、特許請求の範囲第１〜８項の１つに記載の
   方法。
10. （１０）膨張可能な部材がモールド面に合わせて外部に
    設けられており、かつモールド面の支持が、このような
    部材の膨張によつて行われ、負荷支持接触を行う、特許
    請求の範囲第９項記載の方法。
11. （１１）モールド、モールドにより形成されたモールド
    キャビティー、モールドキャビティーに取はずし可能に
    はめることができる少なくとも１つの細長いコア形成体
    、および実質的にコア形成体の軸方向に動作しかつ起動
    した際にモールド内容物の予備詰め込みを行う振動手段
    が設けられており、コア形成体は、横断方向に膨張可能
    であり、かつ膨張した際にモールド内容物を圧縮し、か
    つ水和手段が、少なくとも１つの硬化液供給部材を有し
    、この硬化液供給部材が、モールド内に存在する際にそ
    れぞれのコア形成体の占める位置により識別可能な経路
    に沿つてモールド内で往復運動するように取付けられて
    いることを特徴とする、コアを有する建材製品の製造装
    置。
12. （１２）それぞれのコア形成体が、同軸配置されかつコ
    ア形成体とほぼ同じ長さを有する膨張可能なスリーブを
    有する、特許請求の範囲第１１項記載の装置。
13. （１３）水和手段が、コア形成体の数に相当する数の硬
    化液供給部材を有し、これら部材は、並べて平行に配置
    されており、かつそれぞれがそれぞれのコアの形成体に
    対応している、特許請求の範囲第１１または１２項記載
    の装置。
14. （１４）対応するコア形成体よりも短い横向き寸法の２
    次水和コアが設けられており、この２次水和コアが、モ
    ールド内に存在する詰め込まれた建材製品内のそれぞれ
    のコア空所へかつここから可動であり、かつ膨張してコ
    ア空所の壁に圧力接触可能である、特許請求の範囲第１
    １〜１３項の１つに記載の装置。
15. （１５）２次水和コアが、剛体部材と膨張可能なスリー
    ブからなり、このスリーブが、同軸配置されかつ２次水
    和コアとほぼ同じ長さを有する、特許請求の範囲第１４
    項記載の装置。
16. （１６）モールドが、それぞれ建材製品の対向面に相当
    する上方に延びた側壁を有し、かつこれら側壁に対して
    対向配置された支持手段が設けられており、これら支持
    手段は、それぞれの側壁にはまり、負荷のかかつた際の
    変形を防止するように側壁を支持する、特許請求の範囲
    第１１〜１５項の１つに記載の装置。
17. （１７）支持手段が、モールド側壁に合わせかつ対向し
    て配置された膨張部材を有し、この支持手段が、膨張し
    て側壁に負荷支持接触可能である、特許請求の範囲第１
    ６項記載の装置。
18. （１８）振動手段が、振動の下降行程を急速に終了する
    ように配置されたカムおよびアンビル装置を有する、特
    許請求の範囲第１１〜１７項の１つに記載の装置。
19. （１９）振動手段が、モールドの下側に設けられており
    、かつここで動作する、特許請求の範囲第１１〜１８項
    の１つに記載の装置。