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【発明の名称】 コンクリートブロック成型型枠
【発明者】 【氏名】関口 朗

【氏名】星野 吉伸

【要約】 【課題】従来のコンクリートブロック成型型枠は、成型条件の変更に手間と時間がかかっていた。最適成型条件を型枠に予めセットしておく場合、コスト高となる。

【構成】本発明のコンクリートブロック成型型枠は、軸の周方向一部に偏芯錘が取付けられた回転軸の回転によって振動する外枠と、その内側にセットされる内張りとを備え、内張りが外枠に脱着可能な取付枠に装備されたものである。また、回転軸が二本を上下一組にして外枠の両側に一組ずつ設けられ、各回転軸はタイミングベルトを介してサーボモーターにより個別に回転されて外枠を振動させ、個々のサーボモーターの回転位相を変えることにより夫々の回転軸の偏芯錘の回転位相を変えて外枠の振幅を可変でき、サーボモーターの回転数を変えることにより外枠の振動数を可変できるものである。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
軸の周方向一部に偏芯錘が取付けられた回転軸の回転によって振動する外枠と、その内側にセットされる内張りとを備え、内張り内にコンクリートを充填することによりコンクリートブロックを成型可能なコンクリートブロック成型型枠において、前記内張りを取付枠に装備して内枠組立体とし、この内枠組立体を前記外枠に脱着可能としたことを特徴とするコンクリートブロック成型型枠。
【請求項2】
軸の周方向一部に偏芯錘が取付けられた回転軸の回転によって振動する外枠と、その内側にセットされる内張りとを備え、内張り内にコンクリートを充填することによりコンクリートブロックを成型できるコンクリートブロック成型型枠において、二本の回転軸が上下一対として外枠の左右両側に一対ずつ設けられ、各回転軸は位相変更機能を備えた駆動機構により個別に回転されて外枠を振動させ、駆動機構により夫々の回転軸の偏芯錘の回転位相を変えて外枠の振幅を可変でき、回転軸の回転数を変えることにより外枠の振動数を可変できることを特徴とするコンクリートブロック成型型枠。
【請求項3】
請求項2記載のコンクリートブロック成型型枠において、内張りを取付枠に装備して内枠組立体とし、この内枠組立体を前記外枠に脱着可能としたことを特徴とするコンクリートブロック成型型枠。



【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明は、即時脱型方式によるコンクリートブロック成型型枠に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来の即時脱型方式によるコンクリートブロック成型型枠には、例えば、図8(a)(b)に示すように、回転軸Aが左右両側に一本ずつ設けられた外枠Bと、その内側に固定される内張りCを備え、内張りCは外枠Bに固定される内枠Dとその内部にセットされる中子Eを備えたものがある。
【0003】
前記回転軸Aは軸の周方向一部に偏芯錘Fが取付けられ、外枠Bの外側に軸受Gによって回転自在に取付けられている。回転軸AのプーリーHはVベルトIによりモーターJに連結されて、モーターJの回転で回転軸Aが回転するようにしてある。モーターJには誘導電動機が用いられている。
【0004】
図8(a)(b)のコンクリートブロック成型型枠では、モーターJによって外枠Bの左右両側の回転軸Aを互いに逆回転させると、引き込み現象によって左右の位相(回転軸Aの偏芯錘F)が上下方向では同方向に揃い、左右方向では対称(逆方向)となるため左右方向の振動は相殺され上下方向のみの振動が発生する。このコンクリートブロック成型型枠では前記上下振動と上方からのプレスによって内枠D内に注入(充填)したコンクリートが締め固められ、所定のブロックが成型される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
前記コンクリートブロック成型型枠は次のような課題がある。
(1)成型するブロックの種類(形状やサイズ)ごとに最適な振幅、振動数が存在するため、成型するブロックの種類を変える度に偏芯錘の大きさ、数、回転軸のプーリーとモーターのプーリーのプーリー比などを変更する必要があり、その変更に手間と時間が掛かり作業効率が悪くなる。特に、新製品開発に伴うブロックの試作においては、最適成型条件を試行錯誤して探し出す必要があるため、上記変更や調整に手間と時間が掛かり、新製品開発の遅れに直結し、営業戦略上も非常に不利となる。
(2)成型するブロックの種類(サイズ)ごとに内張りを変える必要があり、その交換に手間と時間が掛かり、作業効率が悪くなる。
(3)前記偏芯錘の大きさ、数、プーリー比、内張りなどを成型するブロック毎の最適成型条件に予めセットしておくためには、成型するブロック毎に前記条件を変更すればよいが、その作業、特に、内張りの交換は手間が掛かって大変であるため、成型するブロック毎の最適成型条件を予めセットしてある外枠を各種類ごとに多数用意しているのが現状である。このため、成型するブロックの種類だけ型枠が必要となり、イニシャルコストが増大し、その後のメンテナンス費用も嵩む。
(4)コンクリート材料、練り加減などによっては最適成型条件の幅が狭いため、予め、成型型枠を最適成型条件にセットしておいても、そのままでは高品質のブロックが得られない場合がある。このため微調整が必要になり、その調整に手間が掛かる。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は外枠への内張りの交換(付け替え)を容易にし、外枠の振幅及び振動数の変更を容易にして、外枠を各種コンクリートブロックの成型に共用できるようにし、外枠数を減らすことにより、前記の各種課題を解決できるコンクリートブロック成型型枠を提供するものである。
【0007】
本件出願のコンクリートブロック成型型枠は、請求項1記載のように、軸の周方向一部に偏芯錘が取付けられた回転軸の回転によって振動する外枠と、その内側にセットされる内張りとを備え、内張り内にコンクリートを充填することによりコンクリートブロックを成型可能なコンクリートブロック成型型枠において、前記内張りを取付枠に装備して内枠組立体とし、この内枠組立体を前記外枠に脱着可能としてある。
【0008】
本件出願のコンクリートブロック成型型枠は、請求項2記載のように、軸の周方向一部に偏芯錘が取付けられた回転軸の回転によって振動する外枠と、その内側にセットされる内張りとを備え、内張り内にコンクリートを充填することによりコンクリートブロックを成型できるコンクリートブロック成型型枠において、二本の回転軸が上下一対として外枠の左右両側に一対ずつ設けられ、各回転軸は位相変更機能を備えた駆動機構により個別に回転されて外枠を振動させ、駆動機構により夫々の回転軸の偏芯錘の回転位相を変えて外枠の振幅を可変でき、回転軸の回転数を変えることにより外枠の振動数を可変できるようにすることもできる。
【0009】
本件出願のコンクリートブロック成型型枠は、請求項3記載のように、請求項1記載のコンクリートブロック成型型枠と、請求項2記載のコンクリートブロック成型型枠を組み合わせて、内張りを取付枠に装備して内枠組立体とし、この内枠組立体を前記外枠に脱着可能とし、更に、駆動機構により夫々の回転軸の偏芯錘の回転位相を変えて外枠の振幅を可変でき、回転軸の回転数を変えることにより外枠の振動数を可変できるようにすることもできる。
【発明の効果】
【0010】
本件出願の請求項1記載のコンクリートブロック成型型枠は、内張りを取付枠に装備した内枠組立体を外枠に脱着可能としたため、成型するブロックの種類を変更する度に外枠に内枠組立体を手軽に付替えることができ、外枠を各種ブロック成型に共用でき、外枠をブロック別に用意する必要がなく、イニシャルコストも、その後のメンテナンスコストも大幅に削減できる。
【0011】
本件出願の請求項2記載のコンクリートブロック成型型枠は、外枠の振幅、振動数を容易に可変できるため、成型するブロックの種類ごとの外枠の最適な振幅及び振動数を手軽にしかも正確に設定することができ、最適条件設定に手間がかからず、作業性が大幅に向上する。特に、新製品開発におけるブロック試作時の振動条件の変更、調整を容易且つ迅速に行うことができ、新製品開発にかかる時間が大幅に短縮され、営業戦略上も有利となる。
【0012】
本件出願の請求項3記載のコンクリートブロック成型型枠は、請求項1と請求項2の構成を兼ね備えているため、前記両者の効果を併せ持った成型型枠となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
(実施形態1)
本発明のコンクリートブロック成型型枠の実施形態の一例を図1〜図5に基づいて説明する。このコンクリートブロック成型型枠(以下「成型型枠」と記す。)1は、図1に示すような貫通孔12が開口された空洞コンクリートブロック(以下「ブロック」と記す。)11を成型するものである。この成型型枠1は図1に示すように、軸の周方向一部に偏芯錘5が取り付けられた回転軸4の回転によって上下振動する外枠2と、その外枠2の内側にセットされる内枠組立体3とを備えてなるものである。
【0014】
内枠組立体3は図2(a)(b)に示すように、コンクリート材料を充填する内枠6と、内枠6の内側にセットされる中子7を備えた内張り8が取付枠9に装備され(組立てられ)ている。
【0015】
前記内枠6は図2(a)に示すように上下両面に貫通開口する箱型に形成されており、仕切り板10によって二つに区画されて同時に二つのブロック11を成型可能としてある。内枠6は図2(a)(b)に示すように取付枠9の内側に嵌め込み固定できるようにしてある。
【0016】
前記中子7は図1に示すように成型されるブロック11に貫通孔12を成型するものであり、図2(a)に示すように角柱状の成型ブロック13が三本縦向きに均一間隔で並べられ、それら成型ブロック13の上端部が梁材13aによって連結され、内枠6内に差し込まれている。
【0017】
前記取付枠9は図1、図2(a)(b)に示すように上下両面開口の枠体であって、その内側に前記内張り8を差し込んでセットし、取付枠9の周壁15に内枠6の周壁14をネジ止めなどの固定手段(図示していない)で固定できるようにしてあり、更に、取付枠9の周枠16の上面に中子7のブラケット17を固定するための固定孔18が開口され、周枠16の四隅に外枠2へ取付けるための取付け孔19が開口されている。取付枠9に内枠6及び中子7(内張り8)をセットして固定すると、前記内枠組立体3が形成される。
【0018】
前記外枠2の外枠本体20は図2(b)に示すように上下両面開口であり、内側空間24内に前記内枠組立体3をセットして固定可能としてある。外枠本体20の内側四隅には内枠組立体3の取付枠9の四隅を支持する支持片25が突設され、各支持片25にネジ孔26が形成されており、このネジ孔26に支持片25の上に支持された取付枠9の四隅の取付け孔19をねじ止めでき、このネジを外すことによって内枠組立体3を外枠2から取外して、他の内枠組立体3と交換できるようにしてある。
【0019】
図1、図2(b)に示すように外枠本体20の左右両側に回転軸4が二本を上下一対にして合計四本設けられている。各回転軸4は軸受23を介して回転自在に外枠本体20に取り付けられており、各回転軸4の軸外周面の一部には偏芯錘5が設けられている。この回転軸4のタイミングプーリー21と駆動機構(例えば、サーボモーター)22にはタイミングベルト27を掛けて、サーボモーター22の回転で回転軸4を回転させることができるようにしてあり、この回転により外枠2が上下振動するようにしてある。
【0020】
前記外枠2の上下振動の仕組みは次のようになる。図3に示すように左右の上下一対の回転軸4の偏芯錘5を同じ向き(回転位相)に揃えて、左右の上下一対の回転軸4を互いに逆回転(左の回転軸は左回転、右の回転軸は右回転)回転させると、下向き時(図3a)と上向き時(図3c)に左右の回転軸の偏芯錘5の向き(上下方向の重心移動)が同方向に揃って外枠2が上下に振動し、横向き時(図3b、d)では左右の回転軸の偏芯錘5の向き(左右方向の重心移動)が逆向きとなり、偏芯錘5による左右方向の重心移動が相殺されて外枠2の左右振動は殆ど又は全く生じない。なお、図3(a)〜(d)に示すように左右の上下の回転軸4の偏芯錘5を全て同じ回転位相にすると外枠2の振幅は最大となる。
【0021】
図4に示すように左右の上下の回転軸4の偏芯錘5の回転位相を90°ずらして、左右の上下一対の回転軸4を互いに逆回転(左の回転軸は左回転、右の回転軸は右回転)させると、左右の上側の回転軸4の偏芯錘5同士が同じ向きとなり、左右の下側の回転軸4の偏芯錘5同士が反対向き(左の偏芯錘5が右向き、右の偏芯錘5が左向き)となり、左右上方の回転軸4の偏芯錘5の上下方向の重心移動により外枠2は上下振動するが、左右下方の回転軸4の偏芯錘5による左右方向の重心移動は相殺されるため外枠2の左右振動は殆ど又は全く生じない。なお、この場合の振幅は、上下の回転軸4の偏芯錘5の合力から、図3(a)(c)の場合の上下振動の振幅の約0.7倍となる。
【0022】
図5に示すように、左右両組の上下の回転軸4を、上下の偏芯錘5の回転位相を180°逆にして、上下一組の回転軸4を同方向に回転させ、左右両組の回転軸4同士を逆方向に回転させると、上下一組の偏芯錘5による上下方向の重心移動は相殺され、外枠2の上下振動の振幅は最小(殆ど又は全く生じない)となる。また、この場合も、外枠2の左右振動は殆ど又は全く生じない。
【0023】
上下一組の回転軸4の偏芯錘5の回転位相は、前記図3〜図5に示すものには限られず、任意の位相差とすることができる。また、回転軸4の偏芯錘5の回転位相は、サーボモーター22の回転位相を変化させることにより、回転中においても変化させることができる。そのため、成型型枠1の使用中であっても、外枠2の振幅を調節することができる。回転軸4の偏芯錘5の回転位相の変化量は、左側の組と右側の組で同じだけ変化させることが、外枠2をバランスよく振動させる点では好ましい。
【0024】
また、前記図3〜図5のいずれの場合においても、各サーボモーター22は汎用のものと同様に回転数及び回転位相を変更できるものであり、四本の回転軸4の偏芯錘5の回転位相を変えて外枠2の振幅を変え、サーボモーター22の回転数を変えることにより四本の回転軸4の回転数を変えて外枠2の振動数を変えることができるようにしてある。
【0025】
(使用例)
図1に示す成型型枠1を用いてブロック11を成型する例を、以下に図6、図7に基づいて説明する。
(1)予め、成型するブロック用の内張り8を取付枠9に装備して内枠組立体3を形成し、外枠2に固定しておく(図1参照。)。
(2)図6(a)に示すように、成型型枠1の下方に備えられた板状のパレット30を、脱型シリンダ31によって下から押し付けて、成型型枠1の下面開放部を閉塞する。なお、図6(a)に示すように、パレット30の下側には、防振ゴム32を介してパレットレシーバー33が備えられている。
(3)成型型枠1の下面開放部をパレット30で閉塞した状態で、図6(a)に示すように、内枠6内にコンクリート材料34を流し込む。
(4)内枠6内にコンクリート材料34を流し込んだら、各サーボモーター22を作動させて、成型型枠1を上下振動させて、コンクリート材料34の流動性を向上させて、自重でコンクリート材料34をある程度詰める。このとき、成型型枠1の下面に押し付けられたパレット30は、防振ゴム32を介して押し付けられているため、成型型枠1の上下振動中も成型型枠1の下面から離れることはない。
(5)ある程度コンクリート材料34が詰まったら、図6(b)に示すように、成型型枠1の上方に設けられたプレス型35をプレスシリンダ36によって下方へ押し下げて、プレス型35によって内枠6内のコンクリート材料34を上から押圧すると同時に上下振動を加えて、内枠6内のコンクリート材料34が所定高さになるまで締め固める。
(6)コンクリート材料34を所望の高さまで締め固めたら、各サーボモーター22を操作して、図5に示すように、左右両組の上下の回転軸4を、上下の偏芯錘5の回転位相を180°逆にして、成型型枠1の上下振動を発生させないようにする。
(7)図7(a)に示すように、脱型シリンダ31及びプレスシリンダ36によってパレット30とプレス型35を同時に下降させ、成型型枠1を、成型型枠1の下方に設けられた型枠支持材37上に着地させる。
(8)更に脱型シリンダ31及びプレスシリンダ36によってパレット30とプレス型35を下降させると、図7(a)に示すように、締め固められたコンクリート材料34(ブロック11)が、パレット30とプレス型35に挟まれるようにして成型型枠1から抜ける。
(9)脱型が完了すると、図7(b)に示すように、パレット30上に中子部分が貫通孔12となるブロック11が乗った状態となる。
(10)その状態で専用の養生室に搬送し、硬化させてブロック11を製品として完成させる。
同じ型のブロック11を連続して成型するには、(2)〜(10)の工程を繰り返して行う。
【0026】
異なる形状のブロックを成型する場合には、内枠組立体3を取付枠9ごと外枠本体20から取外して、所望のブロック用の内張り8を取付枠9に装備して、外枠2に固定すればよい。
【0027】
成型型枠1の振幅、振動数の変更は、サーボモーター22の回転位相、回転数を変更することで適宜行うことができる。従って、成型中であっても、最適成型条件となるように微調整を行うことも可能である。
【0028】
(実施形態2)
本発明の成型型枠1は、前記のような貫通孔12のあるブロック11を成型するものには限られず、孔のないブロックを成型するものとすることもできる。その場合、中子7のない内張り8を用いて、成型されるブロックに貫通孔が形成されないようにする。
【0029】
(その他の実施形態)
本発明の成型型枠1では、外枠2の振幅や振動数を変更するために、タイミングプーリー21を交換したり、偏芯錘5の大きさや数を変更したりすることもできる。これらの変更は、外枠2の振幅や振動数を大幅に変更する場合等に特に有効である。
【0030】
タイミングプーリー21及びタイミングベルト27に代えて、歯が形成されていないプーリー及びVベルトを用いることもできる。もっとも、その場合は、プーリー及びVベルトは、滑りによって回転軸の回転位相がずれないようにしておくことが望ましい。
【産業上の利用可能性】
【0031】
本発明の型枠は、前記空洞コンクリートブロックの成型に限らず、舗装用コンクリートブロックや即時脱型可能なU字溝、側溝板等のコンクリート二次製品の成型にも応用することができる。
【図面の簡単な説明】
【0032】
【図1】本発明のコンクリートブロック成型型枠の実施形態の一例を示す斜視説明図。
【図2】(a)は、図1に示すコンクリートブロック成型型枠の内枠組立体を示す分解斜視説明図。(b)は、図1に示すコンクリートブロック成型型枠の分解斜視説明図。
【図3】図1に示すコンクリートブロック成型型枠の外枠を上下振動させる仕組みの一例を示す説明図。
【図4】図1に示すコンクリートブロック成型型枠の外枠を上下振動させる仕組みの他の一例を示す説明図。
【図5】図1に示すコンクリートブロック成型型枠の外枠を上下振動しないようにする仕組みの一例を示す説明図。
【図6】(a)、(b)は、図1に示すコンクリートブロック成型型枠を用いてコンクリートブロックを成型する様子を説明する説明図。(a)は給材工程、(b)は締め固め工程を夫々示す。
【図7】(a)、(b)は、図1に示すコンクリートブロック成型型枠を用いてコンクリートブロックを成型する様子を説明する説明図。(a)は脱型工程、(b)は完成したコンクリートブロックを夫々示す。
【図8】(a)は、従来のコンクリートブロック成型型枠を示す分解斜視説明図。(b)は、(a)に示す型枠の斜視説明図。
【符号の説明】
【0033】
1 コンクリート成型型枠
2 外枠
3 内枠組立体
4 回転軸
5 偏芯錘
6 内枠
7 中子
8 内張り
9 取付枠
11 コンクリートブロック
12 貫通孔
20 外枠本体
21 タイミングプーリー
22 サーボモーター
23 軸受
24 内側空間
25 支持片
26 ネジ孔
27 タイミングベルト
30 パレット
31 脱型シリンダ
32 防振ゴム
33 パレットレシーバー
34 コンクリート材料
35 プレス型
36 プレスシリンダ
37 型枠支持材

【出願人】 【識別番号】000142687
【氏名又は名称】株式会社桂機械製作所
【出願日】 平成18年7月31日(2006.7.31)
【代理人】 【識別番号】100076369
【弁理士】
【氏名又は名称】小林 正治


【公開番号】 特開2008−30362(P2008−30362A)
【公開日】 平成20年2月14日(2008.2.14)
【出願番号】 特願2006−207872(P2006−207872)