专利名称：硫磺固化体的制造方法以及制造装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种硫磺固化体的制造方法以及在此制造方法实施中所使用的制造 装置，该硫磺固化体的制造方法对熔融状态的硫磺含有材料施加规定压力，将其注入到内 部具有可成密闭状态的腔体且被加热到设定温度范围内的模具内，之后，使硫磺含有材料 在上述腔体内冷却固化，使硫磺固化体成型。
背景技术：
一般来说，采用骨料与水泥混合后的混凝土作为土木或建设用的材料。相反，近几 年，着眼于常温为固体而被加热到大约119 159°C时熔融这一硫磺的性质，已有人尝试在 此硫磺中配合规定的试料，将其作为土木或建设用的一种材料加以利用。与使用水泥的一 般混凝土相比，使用了上述硫磺的硫磺含有材料作为一种强度高、隔水性优良、以及耐酸性 高的材料而公知。而且，由于硫磺含有材料与通常的混凝土在加工或使用上看上去类似，故 固化的硫磺含有材料有时被称作硫磺混凝土或硫磺固化体(例如，参照专利文献1)。这里，由于硫磺具有燃烧性，而被作为危险物处理，因此在现场进行熔融捣实和固 化而施工是很困难的。为改善这种状况，尝试在熔融硫磺中混合作为添加剂的硫磺改性剂 使其变性，制造改性硫磺。并且，还尝试将此改性硫磺与微粉末混合来制造熔融状态的改性 硫磺中间材料、以及将此改性硫磺中间材料和骨料进行混合并使其固化从而制造改性硫磺 固化体(例如，参照专利文献2)。而且，为了使如上所述的熔融状态的硫磺含有材料(或者改性硫磺中间材料)冷 却固化而成型为硫磺固化体(或者改性硫磺固化体)，使上述硫磺含有材料流入具有规定 形状的模具内并使其冷却固化。另外，作为压紧后可以马上脱模、制造出表面平滑、耐久性优良的硫磺混凝土制品 的方法，有如下的方法对1体积单位的硫磺配合1体积单位以上 20体积单位以下的矿 物质微粉末，将该混合物加热到硫磺的熔点以上，然后通过压紧而做成具有自型性的成型 体(例如，参照专利文献3)。专利文献1 日本特开2004-160693号公报专利文献2 日本特开2005-82475号公报专利文献3 日本特开2000-72523号公报
发明内容
发明要解决的课题然而，熔融状态的硫磺含有材料在下降到硫磺的固化温度(约119°C )的时间点开 始固化，固化至通常的混凝土以上的高强度。以往，熔融状态的硫磺含有材料固化时，在流 入模具内时与此模具接触的部分急剧地冷却，因而存在将模具取下的脱模后的硫磺固定化 的表面产生裂纹等问题。另外，较难制造出形状精度高的制品。另外，在使用通常的混凝土制造例如休谟管和检修口等圆筒状的制品时，采用被称为离心成形的制法来制造，这种制法一边使圆筒状的模具旋转、振动，一边向其内部投入 混凝土，利用离心力和振动向模具内周面上推送材料。这种场合，需要熟练工进行圆筒状制 品内周面的加工，且也需要花费时间。与此相比，由于熔融状态的硫磺含有材料在下降到硫 磺的固化温度(约119°C)时开始固化，因此不能采用利用离心力向模具内周面推送材料的 离心成形法来制造制品。因此，针对这些问题，本发明的目的在于提供一种硫磺固化体的制造方法以及在 此方法实施中使用的制造装置，该硫磺固化体的制造方法向熔融状态的硫磺含有材料施加 规定压力并将其注入到内部具有规定形状的腔体的模具内，使硫磺含有材料在该腔体内冷 却固化而使硫磺固化体成型。用于解决课题的手段为达到上述目的，本发明的硫磺固化体的制造方法进行以下工序将熔融状态的 硫磺含有材料收容在被加热到硫磺的熔点以上的设定温度范围内的贮料仓内中的工序；利 用压力产生器吸引上述贮料仓内所收容的硫磺含有材料、并将其吸出至被加热到上述设定 温度范围内的缸体内的工序；利用压力产生器向被吸出到上述缸体内的硫磺含有材料施加 规定压力而将其从该缸体推出、并从注入口注入到内部具有能够处于密闭状态的腔体且被 加热到上述设定温度范围内的模具内的工序；向上述腔体注满硫磺含有材料后、关闭模具 的注入口的工序；停止上述模具的加热而使注入到上述腔体内的硫磺含有材料慢慢冷却的 工序；以及将上述腔体内的硫磺含有材料冷却固化而成型的硫磺固化体从上述模具取出的 工序。采用此方法，将熔融状态的硫磺含有材料收容在被加热到硫磺的熔点以上的设定 温度范围内的贮料仓中，利用压力产生器吸引所收容的硫磺含有材料并将其吸出到被加热 至上述设定温度范围内的缸体内，利用上述压力产生器向所吸出的硫磺含有材料施加规定 压力，将其从缸体推出，从注入口注入到内部具有可处于密闭状态的腔体且被加热到上述 设定温度范围内的模具内，向上述腔体注满硫磺含有材料后，关闭模具的注入口，停止上述 模具的加热，使注入上述腔体内的硫磺含有材料慢慢冷却，将上述腔体内的硫磺含有材料 冷却固化而成型的硫磺固化体从上述模具中取出。采用此结构，向熔融状态的硫磺含有材 料施加规定压力并将其注入在内部具有可处于密闭状态的腔体且被加热到设定温度范围 内的模具内，之后，使硫磺含有材料在上述腔体内冷却固化，使硫磺固化体成型。另外，用设置在上述贮料仓内的搅拌叶片对收容在该贮料仓内的硫磺含有材料进 行搅拌。采用此结构，用搅拌叶片对贮料仓内所收容的硫磺含有材料进行搅拌，不使材料分 离地将均勻的硫磺含有材料注入模具。而且，将硫磺含有材料注入上述模具内的工序是一边向该模具施加振动一边进行 注入的工序。由此，通过一边向模具施加振动一边进行注入，即便硫磺含有材料采用流动性 低的材料，也可以注入模具内。而且，本发明的硫磺固化体的制造装置具有贮料仓，其被加热到硫磺的熔点以上 的设定温度范围内，并将熔融状态的硫磺含有材料收容在内部；压力产生器，其吸引上述贮 料仓内所收容的硫磺含有材料，并将其吸出至被加热到上述设定温度范围内的缸体内，对 被吸出到该缸体内的硫磺含有材料施加规定压力而将其从上述缸体推出；开闭板，其分别 设置在将上述贮料仓内的硫磺含有材料吸出到缸体内的吸出口和将硫磺含有材料从该缸体推出的推出口处，所述开闭板连动移动而使上述吸出口和推出口交互地开闭；注入管，其 基端部与来自上述缸体的硫磺含有材料的推出口连接，该注入管被加热到上述的设定温度 范围内，硫磺含有材料在该注入管内部流通；模具，其硫磺含有材料的注入口与上述注入管 的另一端部连接，在该模具内部具有与上述注入口连通且能够处于密闭状态的腔体，并且 该模具具有与此腔体连通的空气排气孔，该模具被加热到上述设定温度范围内；以及隔断 机构，其设置在上述模具的注入口处，在上述腔体内注满硫磺含有材料后，该隔断机构关闭 注入口。采用此结构，将贮料仓加热到硫磺的熔点以上的设定温度范围内，并将熔融状态 的硫磺含有材料收容在贮料仓的内部，通过压力产生器吸引上述贮料仓内所收容的硫磺含 有材料，并将其引出到被加热至上述设定温度范围内的缸体内，向被吸出到该缸体内的硫 磺含有材料施加规定压力并将其从上述缸体推出，利用开闭板使上述吸出口和推出口交互 开闭，该开闭板分别设置在将上述贮料仓内的硫磺含有材料吸出到缸体内的吸出口和将硫 磺含有材料从该缸体推出的推出口处，所述开闭板连动移动，被加热到上述设定温度范围 内且内部流通有硫磺含有材料的注入管，其基端部与来自上述缸体的硫磺含有材料的推出 口连接，该注入管的另一端部与模具的硫磺含有材料的注入口连接，此模具内部具有与上 述注入口连通且可处于密闭状态的腔体，并且此模具带有与此腔体连通的空气排气孔，该 模具被加热到上述设定温度范围内，在上述腔体内注满硫磺含有材料后，通过设置在此注 入口上的隔断机构关闭注入口。采用此结构，向熔融状态的硫磺含有材料施加规定压力并 将其注入到在内部具有可处于密闭状态的腔体且被加热到设定温度范围内的模具内，之 后，使硫磺含有材料在上述腔体内冷却固化，使硫磺固化体成型。另外，为将上述贮料仓、压力产生器的缸体、注入管以及模具加热到硫磺的熔点以 上的设定温度范围内，在各组成部件自身附加设置加热单元。采用此结构，利用附加设置在 上述贮料仓、压力产生器的缸体、注入管以及模具上的加热单元，将各组成部件自身加热到 硫磺的熔点以上的设定温度范围内。另外，为将上述贮料仓、压力产生器的缸体、注入管以及模具加热到硫磺的熔点以 上的设定温度范围内，使用箱状部件将各组成部件的周围包围，对其内部的氛围气体温度 进行加热。采用此结构，通过使用箱状部件将上述贮料仓、压力产生器的缸体、注入管以及 模具的周围包围，对其内部的氛围气体温度进行加热，从而将各组成部件加热到硫磺的熔 点以上的设定温度范围内。另外还有，相对上述贮料仓并列设置有多个上述压力产生器，多个上述压力产生 器可以交互地执行以下动作吸引收容在上述贮料仓内的硫磺含有材料、并将其吸出到上 述缸体内的动作；以及对吸出到该缸体内的硫磺含有材料施加规定压力、并将其从上述缸 体推出的动作。采用此结构，利用相对上述贮料仓并列设置有多个的上述压力产生器，可以 交互地执行以下动作吸引收容在上述贮料仓内的硫磺含有材料、并将其吸出到上述缸体 内的动作；以及对吸出到该缸体内的硫磺含有材料施加规定压力、并将其从上述缸体推出 的动作。另外，上述开闭板，除了来自上述贮料仓的硫磺含有材料的吸出口以及来自上述 缸体的硫磺含有材料的推出口的部分以外，其余部分收容于沿着该开闭板的长度方向覆盖 该开闭板的周围的鞘状的板罩中，该开闭板在该板罩中滑动。采用此结构，收容在沿长度方
6向覆盖周围的鞘状的板罩中的开闭板，在该板罩中滑动，防止残留在来自上述贮料仓的硫 磺含有材料的吸出口以及来自上述缸体的硫磺含有材料的推出口的部分上的硫磺含有材 料洒落在其周围。另外，上述压力产生器的缸体是沿着其长度方向可以上下地一分为二的结构。采 用此结构，维修保养时，可以将压力产生器的缸体沿其长度方向上下地一分为二。另外还有，在上述贮料仓的内部设置有对该贮料仓内所收容的硫磺含有材料进行 搅拌的搅拌叶片。采用此结构，通过设置在上述贮料仓内部的搅拌叶片，对收容在该贮料仓 内的硫磺含有材料进行搅拌，能够不使材料分离地将均勻的硫磺含有材料注入模具内。发明的效果如果采用技术方案1的发明(硫磺固化体的制造方法)，向熔融状态的硫磺含有材 料施加规定压力而将其向内部具有可处于密闭状态的腔体且被加热到硫磺的熔点以上的 温度设定范围内的模具内注入，之后，在上述腔体内使硫磺固化体冷却而使固化硫磺固化 体成型。因此，即使硫磺固化体制品的形状复杂，也能利用模具的腔体形状制造出高精度的 制品。另外，由于制品的精度由模具的形状决定，因此与模具的加工面的面积大小和形状的 复杂度无关，可以制造出均一的制品。而且，尤其是不需要制品的表面加工，不需要熟练工。另外，如果采用技术方案2的发明，用搅拌叶片搅拌贮料仓内所收容的硫磺含有 材料，能够不使材料分离地将硫磺含有材料向模具内注入。因此，可以提高硫磺固化体的固 化强度。而且，如果采用技术方案3的发明，通过一边对模具施加振动一边将硫磺含有材 料注入，硫磺材料即使采用流动性低的材料也可以向模具内注入。而且，如果采用技术方案4的发明，向熔融状态的硫磺含有材料施加规定压力而 将其向内部具有可处于密闭状态的腔体且被加热到硫磺的熔点以上的温度设定范围内的 模具内注入，之后，使硫磺含有材料在上述腔体内冷却固化而使硫磺固化体成型。因此，即 使硫磺固化体制品的形状复杂，也可以利用模具的腔体形状制造出高精度的制品。另外，由 于制品的精度由模具的形状决定，因此与模具的加工面的面积大小和形状复杂度无关，可 以制造出均一的制品。而且，尤其是不需要制品的表面加工，不需要熟练工。另外，如果采用技术方案5的发明，通过附加设置在上述贮料仓、压力产生器的缸 体、注入管以及模具上的加热单元，可以将各组成部件自身加热到硫磺的熔点以上的设定 温度范围内。因此，能够使硫磺含有材料在上述各结构部件自身的内部维持熔融状态。而且，如果采用技术方案6的发明，通过使用箱状部件将上述贮料仓、压力产生器 的缸体、注入管以及模具的周围包围，并对箱状部件内部的氛围气体温度进行加热，从而可 以将各组成部件加热到硫磺的熔点以上的设定温度范围内。因此，能够使硫磺含有材料在 上述各结构部件的内部维持熔融状态。另外还有，如果采用技术方案7的发明，利用相对上述贮料仓并列设置有多个的 上述压力产生器，可以交互地执行以下动作吸引收容在上述贮料仓内的硫磺含有材料、并 将其吸出到上述缸体内的动作；以及对吸出到该缸体内的硫磺含有材料施加规定压力、并 将其从上述缸体推出的动作。因此，压力产生器为2个(缸体为2个)时，可以同时执行硫 磺含有材料从贮料仓向缸体的吸出和硫磺含有材料从缸体的推出，能够缩短硫磺材料向模 具注入的时间。
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另外，如果采用技术方案8的发明，收容在沿长度方向覆盖周围的鞘状的板罩中 的开闭板，在该板罩中滑动，能够防止残留在来自上述贮料仓的硫磺含有材料的吸出口以 及来自上述缸体的硫磺含有材料的推出口的部分上的硫磺含有材料洒落在其周围。采用此 结构，可以防止硫磺含有材料附着固化在上述开闭板和贮料仓的下部附近，使维修和保养 变得容易。而且，如果采用技术方案9的发明，由于压力产生器的缸体是沿着其长度方向可 以上下地一分为二的结构，在维修保养时，可以将压力产生器的缸体沿其长度方向上下地 一分为二。采用此结构，可以将上述缸体上下地一分为二后对内部进行清扫，能够使维修保
养变得容易。另外还有，如果采用技术方案10的发明，使用设置在贮料仓内部的搅拌叶片，对 该贮料仓内所收容的硫磺含有材料进行搅拌，可以不使材料分离地将均勻的硫磺含有材料 注入到模具内。因此，可以提高硫磺固化体的固化强度。
图1是表示本发明的硫磺固化体的制造装置的实施形态的立体图。图2是图1所示的贮料仓的放大主视图。图3是图1所示的贮料仓的放大侧视图。图4是图1所示的压力产生器的放大俯视图。图5是表示图1所示的模具的组成部件的分解立体图。图6是表示图1所示的模具的结构的分解立体图。图7是对图1所示的压力产生器与开闭板的动作进行说明的、拆下缸体上半部的 状态下的立体说明图。图8同上，是对图1所示的压力产生器与开闭板的动作进行说明的、拆下缸体上半 部的状态下的立体说明图。图9是为对模具注入口的隔断机构进行说明、在注入口的位置以与该模具的长度 方向垂直的平面将该模具剖开的横截面图。图10同上，在注入口的位置以与模具的长度方向垂直的平面将该模具剖开的横 截面图。图11同上，在注入口的位置以与模具的长度方向垂直的平面将该模具剖开的横 截面图。图12是表示模具的注入口的隔断机构的立体图。图13同上、是表示模具的注入口的隔断机构的立体图。符号说明1贮料仓2a第1压力产生器2b第2压力产生器3a第1开闭板3b第2开闭板4注入管
5模具
6隔断机构
7a、7b搅拌叶片
IlaUlb紅体
12a、12b 活塞
14a、14b驱动马达
15a、15b来自贮料仓的吸出口
16a、16b来自缸体的推出口
17第1开闭板的通孔
18a、18b第2开闭板的通孔
19端板
21驱动用气缸
22a、22b 板罩
24模具的注入口
25内模
26a、26b 外模
27a、27b 侧板
28腔体
29空气排气孔
30注入口开闭板
31导向板
32管道托架
33暗栓
36推入螺栓
40、41箱状部件
具体实施例方式下面，基于附图对本发明的实施形态进行详细说明。图1是表示本发明的硫磺固化体的制造装置的实施形态的立体图。此硫磺固化体 的制造装置是在如下的硫磺固化体的制造方法的实施中所使用的制造装置向熔融状态的 硫磺含有材料施加规定压力而注入模具内，该模具在内部具有可处于密闭状态的腔体，且 被加热到硫磺熔点以上的设定温度范围内，之后，使熔融状态的硫磺含有材料在上述腔体 内冷却固化，使硫磺固化体成型，此制造装置具有贮料仓1、压力产生器2a、2b、开闭板3a、 3b、注入管4、模具5和隔断机构6 (参照图9)。上述贮料仓1是将熔融状态的硫磺含有材料收容在其内部的结构，如图2和图3 所示，例如以金属形成为漏斗状，其容积为大约LOm3左右。而且，在上述贮料仓1的外周 部分，附加设置有电加热器、暖风加热器或油加热器等加热单元，且被隔热材料覆盖，能够 将该贮料仓1加热到在硫磺的熔点(119°C)以上的设定温度范围内。另外，作为此加热的 设定温度范围，优选135 150°C左右。由此，收容在上述贮料仓1内的熔融状态的硫磺含
9有材料不会固化而保持熔融状态。另外，在上述贮料仓1的内部设置有搅拌叶片7a、7b。此搅拌叶片7a、7b对收容在 上述贮料仓1内的硫磺含有材料进行搅拌，如图2和图3所示，搅拌叶片7a、7b安装在横臂 轴10的两端部，此横臂轴10与旋转轴9垂直，此旋转轴9从设置在贮料仓1上表面的电动 机等旋转驱动源8向下延伸。而且，通过驱动上述旋转驱动源8使搅拌叶片7a、7b旋转，对 在上述贮料仓1内所收容的硫磺含有材料进行搅拌，可以使材料不分离地将均勻的硫磺含 有材料注入到后述的模具5内。另外，通过使上述搅拌叶片7a、7b的安装角度螺旋桨状地 扭转向下，可以将收容在贮料仓1内的硫磺含有材料一边搅拌一边向下方送出。这里，对上述硫磺含有材料进行说明。此硫磺含有材料是一种通过如下方法制造 而成的被称为硫磺固化体的材料利用硫磺在常温下为固体、在大约119 159°C熔融的性 质，在被加热到119°C以上的设定温度范围内而熔融的硫磺中混合砂或碎石、煤灰等，保持 大约119 159°C并进行搅拌，使其冷却硬化后制造而成。或者，此硫磺含有材料是一种通 过如下方法制造而成的被称为改性硫磺固化体的材料将被同样地加热而熔融的硫磺与对 此熔融硫磺进行变性的硫磺改性剂混合，制造改性硫磺，在此改性硫磺中混合砂或碎石、煤 灰等，与上述相同，一边加热一边搅拌，使其冷却硬化后制造而成。对上述改性硫磺固化体进行进一步详细说明。改性硫磺固化体以硫磺、硫磺改性 剂、微细粉、骨料为原料制造而成。首先，将熔融后的硫磺与硫磺改性剂混合来制造改性硫 磺。硫磺为通常的单体硫磺，例如可以列举天然硫磺、或通过石油、天然气的脱硫而生成的 硫磺等。硫磺改性剂通过使熔融硫磺变性、例如使硫磺聚合而进行改性。此硫磺改性剂只 要是能够使硫磺聚合的化合物即可，例如是碳数为4 20的烯烃类碳氢化合物或者二烯烃 类碳氢化合物，具体来说可以列举苎烯、菔烯等环状烯烃类碳水化合元素，苯乙烯、乙烯基 甲苯、甲基苯乙烯等芳香族碳氢化合物，二环戊二烯(DCPN)及其低聚物、环戊二烯、四氢茚 (THI)、乙烯基环己烯、乙烯基降冰片烯(日文二 A 7 A H^y)、亚乙基降冰片烯、环 辛二烯(日文*々π才々夕7 - >)等二烯烃类碳氢化合物等中的一种或二种以上的混 合物。上述硫磺和硫磺改性剂在硫磺处于熔融状态、即在119 159°C、优选135 150°C 的温度下混合。上述改性硫磺可以通过熔融混合硫磺和硫磺改性剂而得到，此时的硫磺改性剂相 对于硫磺和硫磺改性剂的总计量的使用比例，通常为0. 1 30质量％，尤其是1. 0 20质 量％的比例最佳。所得的改性硫磺与被加热到规定温度(例如150°C)的微细粉混合而成 为改性硫磺中间材料。作为微细粉，可以选择煤灰、硅砂、硅粉(日文U力t工一“)、 玻璃粉末、燃烧焚烧灰、电集尘灰以及贝壳类粉碎物中的一种或二种以上。上述所得的改性硫磺中间材料，在被保持于可保持熔融状态的温度(例如130 1400C )的状态下，与被加温到例如130 140°C左右的骨料混合。此骨料只要能够作为骨 料使用就不做特别限定，一般可以采用在混凝土中使用的骨料。作为此骨料，例如可举出选 自天然石、砂、砾石、硅砂、铁钢渣、镍铁渣、铜渣、制造金属时生成的副产品、熔融渣类、贝壳 以及这些物质的混合物等组成的群中的一种或者两种以上。采用例如搅拌装置对上述的改 性硫磺中间材料和骨料进行混合来制造改性硫磺材料，通过将其进行冷却固化而制造出改 性硫磺固化体。此改性硫磺固化体可以使用例如专利第4007997号公报所述的改性硫磺固 化体制造系统来制造。
在以下的说明中，将此硫磺固化体或改性硫磺固化体加热到设定温度范围内，做 成熔融状态的硫磺含有材料来使用。在图1中，在上述贮料仓1的下部设置有压力产生器2a、2b。此压力产生器2a、2b 是吸引并吸出上述贮料仓1内收容的硫磺含有材料、向被吸出的硫磺含有材料施加规定压 力而将其推出的装置，符号2a表示第1压力产生器，符号2b表示第2压力产生器。而且， 如图7所示，第1压力产生器2a包括圆筒状的缸体11a、嵌装在此缸体Ila内的活塞12a、 推拉此活塞12a的活塞杆13a、以及使此活塞杆13a伸缩的电动机等驱动马达14a。同样 地，第2压力产生器2b包括圆筒状的缸体lib、嵌装在此缸体lib内的活塞12b、推拉此活 塞12b的活塞杆13b、以及使此活塞杆13b伸缩的电动机等驱动马达14b。而且，上述缸体IlaUlb的尺寸为例如，内径为130mm、行程为600mm，每一次硫 磺含有材料的推出量为7. 69L。而且，推出上述硫磺含有材料时的规定压力只要是例如 98kPa( ^ lKg/cm2)以上、147kPa( ^ 1. 5Kg/cm2)或 196kPa( ^ 2. OKg/cm2)以下即可。此 外，上述驱动马达14a、14b也可以为液压马达。而且，如图1所示，上述压力产生器2a、2b相对上述贮料仓1在水平方向上并列地 设置两个(参照图4)，并可以交互地执行以下动作吸引收容在该贮料仓1内的硫磺含有 材料并将其吸出到上述缸体IlaUlb内的动作；以及对被吸出到该缸体IlaUlb内的硫磺 含有材料施加规定压力并将其从上述缸体IlaUlb推出的动作。另外，在上述压力产生器2a、2b的各缸体IlaUlb的外周部，设置有电加热器、暖 风加热器或油加热器等加热单元，且被隔热材料覆盖，将该缸体IlaUlb加热到硫磺的熔 点(119°C)以上的设定温度范围(例如135 150°C左右)内。由此，被吸出到上述各缸 体IlaUlb内的熔融状态的硫磺含有材料可以不会固化而保持熔融状态。另外，如图7和图8所示，上述压力产生器2a、2b的各缸体IlaUlb为可沿其长度 方向上下地一分为二的结构。例如，形成为圆筒状的部件可沿着长度方向被上下地分割成 两个半圆筒状的部件的形状，且使用螺栓、螺母等连接。采用此结构，在维修和保养时，可以 将压力产生器2a、2b的缸体IlaUlb沿其长度方向上下地一分为二后对内部进行清扫，使 维修和保养变得容易。如图1所示，在上述压力产生器2a、2b的缸体11a、lib相对上述贮料仓1的下部连 结的部位上，设置有开闭板3a、3b。此开闭板3a、3b是使吸出口 15a、15b以及推出口 16a、 16b交互地开闭的部件，该吸出口 15a、15b将上述贮料仓1内的硫磺含有材料吸出到各缸体 IlaUlb内，而该推出口 16a、16b从该缸体11a、lib将硫磺含有材料推出，开闭板3a、3b分 别设置在上述吸出口 15a、15b以及推出口 16a、16b处，且两个部件连动地移动。也即，硫磺含有材料的吸出口 15a、15b按照上述压力产生器2a、2b的各缸体11a、 lib的配置间隔形成在上述贮料仓1的下部。而且，硫磺含有材料的推出口 16a、16b按照 上述压力产生器2a、2b的缸体IlaUlb的配置间隔形成在各缸体IlaUlb的顶端侧(参考 图3)。如图2至图4所示，开闭板3a、3b形成为细长板状的部件，其长度至少应为上述缸 体IlaUlb的配置间隔的2倍以上，且能够在与该缸体IlaUlb的长度方向垂直的方向上 移动。这里，将对上述吸出口 15a、15b进行开闭的部件设为第1开闭板3a，如图3所示，使 第1开闭板3a配置在贮料仓1的下部，且部件的平面位于水平面内。又，将对上述推出口 16a、16b进行开闭的部件设为第2开闭板3b，如图3所示，使第2开闭板3b配置在压力产生器2a、2b的各缸体IlaUlb的顶端部，且部件的平面位于垂直面内。如图4所示，在上述第1开闭板3a上，在长度方向的例如中央部开有一个通孔17， 该第1开闭板3a沿箭头A、B方向移动，从而使上述通孔17与吸出口 15a或15b中的一个 对准，使两个吸出口 15a、15b交互地开闭。另外，如图2所示，在第2开闭板3b上，在长度 方向的例如两端部的每一端各开有通孔一个18a、18b，该第2开闭板3b沿着箭头A、B方向 移动，使上述一方的通孔18a与一方的推出口 16a对准，且以开闭板3b的大致中央部封堵 另一方的推出口 16b，当另一方的通孔18b与另一方的推出口 16b对准时，以开闭板3b的大 致中央部来封堵一方的推出口 16a，从而使两个推出口 16a、16b交互地开闭。在此状态中，上述第1和第2开闭板3a、3b的一端部(图1和图2中的右端部)以 矩形的端板19连接，此端板19与伸缩杆20连结，此伸缩杆20的一端部上设置有空气气缸 等驱动用气缸21。而且，通过驱动上述驱动用气缸21，使伸缩杆20向箭头A、B方向伸长或 收缩，从而使上述第1和第2开闭板3a、3b向箭头A、B方向连动地移动。由此，用上述第1 和第2开闭板3a、3b可以使吸出口 15a、15b和推出口 16a、16b交互地开闭。这种情况下， 由于驱动用气缸21和伸缩杆20使用一个即可，因此可以使结构和动作简单化。另外，如图1和图8所示，第1和第2开闭板3a、3b，除了来自上述贮料仓1的硫 磺含有材料的吸出口 15a、15b和来自上述缸体IlaUlb的硫磺含有材料的推出口 16a、16b 的部分以外，其余部分收容于沿其长度方向覆盖其周围的鞘状的板罩22a、22b中，能够在 该板罩22a、22b中滑动。也即，通过使第1和第2开闭板3a、3b插入在鞘状的板罩22a、22b 中且在箭头A、B方向上连动地滑动，可以防止残留在来自贮料仓1的硫磺含有材料的吸出 口 15a、15b和来自缸体IlaUlb的硫磺含有材料的推出口 16a、16b的部分的硫磺含有材料 洒落在其周围。而且，如图1和图4所示，来自上述缸体IlaUlb的硫磺含有材料的推出口 16a、 16b与两股形状的材料导入管23连结，并在材料导入管23的一端部23a汇合为一根导管并 向后述的注入管4引导。来自上述缸体IlaUlb的硫磺含有材料的推出口 16a、16b与注入管4的基端部连 接。此注入管4将从来自上述缸体IlaUlb的硫磺含有材料的推出口 16a、16b推出的熔融 状态的硫磺含有材料向后述的模具5传送且注入，采用在硫磺的熔点以上的设定温度范围 (135 150°C左右)内具有耐热性和柔软性的材料来制造，与上述材料导入管23的一端部 23a连接。另外，在此注入管4的外周部上附加设置有电加热器、暖风加热器或油加热器等 加热单元，且被隔热材料覆盖，将该注入管4加热到硫磺的熔点(119°C)以上的设定温度范 围(例如135 150°C左右)内。由此，上述导出到注入管4内的熔融状态的硫磺含有材料 不会固化而保持熔融状态地在该注入管4内流通。上述注入管4的另一端部与模具5的硫磺含有材料的注入口 24连接。此模具5 是用于向熔融状态的硫磺含有材料施加规定压力而注入其内部之后使硫磺含有材料冷却 固化而成型硫磺固化体，采用钢铁或铝等金属制作，形成为与所制造的硫磺固化体制品的 形状相符合的形状。图1所示的模具5表示制造例如休谟管或检修孔等圆筒状硫磺固化体 制品的情况。对上述模具5的具体结构参照图5和图6来进行说明。图5是表示图1所示的模具5的组成部件的分解立体图。此模具5在内部具有与上述注入口 24连通且可处于密闭 状态的腔体，具有与此腔体连通的空气排气孔，并被加热到上述设定温度范围内，该模具5 具有内模25、由两个部件组成的外模26a、26b以及两块侧板27a、27b。上述内模25是用于对想要制造的圆筒状制品的内周面进行限定，由外周面以规 定长度形成为圆柱状的部件构成，通过使沿着长度方向延伸的部件的一部分25a向内侧移 动，可以使内模25整体向内侧缩小。另外，外模26a、26b是用于对想要制造的圆筒状制品 的外周面进行限定，由内径比上述内模25的外径大的、以规定长度形成为圆筒状的部件构 成，可以沿长度方向被分割为两个半筒状部件。另外，也可以分割为三个以上。侧板27a、27b 是用于对想要制造的圆筒状制品的两端面进行限定，形成为外径比上述外模26a、26b的外 径大的环形板状或圆形板状，配置在上述内模25和外模26a、26b的两端部。如图6所示，在外周面形成为圆柱状的内模25的外侧，从该内模25的上下方向 盖上两个半圆筒状部件的外模26a、26b，并用螺栓、螺母将它们组合成圆筒状，在上述外模 26a、26b的两端部配置两块侧板27a、27b，将上述内模25的两端部嵌合在侧板27a、27b的 环板状的中央开口部，用螺栓、螺母等将该侧板27a、27b固定在外模26a、26b上。由此，组 装成如图1所示的模具5。在此状态中，通过上述内模25、外模26a、26b以及侧板27a、27b所包围的空间，形 成与上述注入口 24连通且可处于密闭状态的腔体28 (参照图9)。另外，在上述一方的外模 26a的上表面设置有管状的空气排气孔29，此空气排气孔29用于从注入口 24向上述腔体 28内注入熔融状态的硫磺含有材料时的空气释放。而且，在上述外模26a、26b的外周部，附加设置有电加热器、暖风加热器或油加热 器等加热单元，且被隔热材料覆盖，将上述外模26a、26b加热到硫磺的熔点(119°C)以上的 设定温度范围(例如135 150°C左右)内。由此，可以使注入到上述外模26a、26b内的硫 磺含有材料不会固化而保持熔融状态，遍布由上述内模25、外模26a、26b以及侧板27a、27b 包围的腔体28内的各个角落。另外，虽然图1以及图5、图6所示的模具5表示的是采用硫磺固化体来制造圆筒 状制品时的模具形状，但在制造圆筒状以外的制品时，只要按照该制品的形状来确定内模 25、外模26a、26b、以及侧板27a、27b的形状即可。此时，当不是管状而是板状、盘状或块状 等制品形状时，存在不需要内模25的情况。如图9 图11所示，在上述模具5的注入口 24上设置有隔断机构6。图9 图 11是上述模具5在注入口 24的位置被垂直于模具5长度方向的平面剖开的横截面图。通 过上述注入管4向上述腔体28内注满硫磺含有材料后，此隔断机构6关闭注入口 24。在图 9中，注入口开闭板30可以上下滑动地设置在模具5的注入口 24的前面位置。如图12所 示，两侧部上具有钩状卡止部的导向板31固定在模具5的注入口 24的前面位置，注入口开 闭板30的两侧边卡止于该导向板31的卡止部而使注入口开闭板30可以在上下方向上滑 动。在图9和图12中，在上述注入口开闭板30的下部安装有管道托架32，该管道托 架32用于连接注入管4的另一端部，在注入口开闭板30的上部，可进退地设置有暗栓33， 该暗栓33用于封堵图9所示的模具5的注入口 24。而且，在上述注入口开闭板30上，在 安装有上述管道托架32以及暗栓33的位置上，开有与模具5的注入口 24对准而连通用的通孔(参照图9)。而且，上述暗栓33支撑在侧剖面形状形成为“ 二 ”字形的安装件34的内 部，且安装在推入螺栓36的顶端，通过使推入螺栓36相对于固定在该安装件34上的螺母 35向正方向或反方向旋转，可以使暗栓33进退。另外，暗栓33的横截面形状与注入口 24 的横截面形状相同。而且，在图9中，符号37表示的是安装在内模25的内周面上的加强用法兰，符号 38表示通过使内模25的一部分25a向内侧移动而使内模25整体向内侧缩小时作为避让用 的形成在法兰37上的切口，符号39表示安装在外模26a、26b的外周面上的加强用法兰，符 号40表示的是将上述外模26a、26b沿长度方向分割成两个半筒状部件或结合时的连接螺栓。对使用如上所述结构的隔断机构6将模具5的注入口 24关闭的状态进行说明。首 先，图9表示向模具5的腔体28注入硫磺含有材料的状态，使注入口关闭板30沿导向板31 上升，管道托架32的位置对准模具5的注入口 24的位置。在此状态中，使图1所示的注入 管4的另一端部与上述管道托架32连接，将熔融状态的硫磺含有材料从模具5的注入口 24 向腔体28内注入。向上述腔体28内注满硫磺含有材料后，如图10所示，使注入口开闭板30沿着导 向板31向箭头C方向下降，使暗栓33的位置对准模具5的注入口 24的位置。在此状态中， 如图11所示，使推入螺栓36向正方向旋转而向箭头D方向前进，暗栓33被推入模具5的 注入口 24。此时，在图10中，残留在上述注入口 24内的硫磺含有材料因上述暗栓33的推 入而被推送到腔体28内。采用此结构，在腔体28内冷却固化成型的硫磺固化体制品，其与 上述注入口 24相对应的位置的加工容易进行，且可以加工成平滑面。接着，对此结构的硫磺固化体的制造装置的动作以及其硫磺固化体的制造方法进 行说明。首先，在图1中，将熔融状态的硫磺含有材料收容在贮料仓1里，该贮料仓1被加 热到硫磺的熔点(119°C)以上的设定温度范围(例如135 150°C左右)内。此时，也可 以用设置在该贮料仓1内的搅拌叶片7a、7b对上述贮料仓1内所收容的硫磺含有材料进行 搅拌。接着，上述贮料仓1内所收容的硫磺含有材料受到第2压力产生器2b的吸引，被 向已被加热到上述的设定温度范围内的缸体lib内吸出，同时已被吸出到另外的缸体Ila 内的硫磺含有材料受到第1压力产生器2a施加的规定压力，而被从该缸体1 Ia推出，从注 入口 24向被已加热到上述设定温度范围内的模具5内注入，此模具5在内部具有可成密闭 状态的腔体28。此时，如图7所示，通过驱动用气缸21的驱动使伸缩杆20向箭头A方向伸长，使 第1开闭板3a的通孔17与来自贮料仓1的吸出口 15b(参照图1)对准而打开，使第2开 闭板3b的通孔18a与来自缸体Ila的推出口 16a对准而打开。通过此开闭板3a、3b的动 作和第1、第2压力产生器2a、2b的动作，将如上所述收容在贮料仓1内的硫磺含有材料向 缸体lib内吸出，同时将已被吸出到另一个缸体Ila内的硫磺含有材料推出，从注入口 24 向模具5内注入。上述的工序一结束，接着，如图8所示，通过驱动用气缸21的驱动使伸缩杆20向 箭头B方向收缩，使第1开闭板3a的通孔17与来自贮料仓1的吸出口 15a(参照图1)对 准而打开，且使第2开闭板3b的通孔18b与来自第2压力产生器2b的缸体lib的推出口16b (参照图1)对准而打开。通过这样的开闭板3a、3b的动作和第1、第2压力产生器2a、 2b的动作，将贮料仓1内所收容的硫磺含有材料向第1压力产生器2a的缸体Ila内吸出， 且将上次吸出到第2压力产生器2b的缸体lib内的硫磺含有材料挤推出，从注入口 24向 模具5内注入。以后，重复此动作。如图1所示，硫磺含有材料向上述模具5的注入是通过将材料导入管23的一端部 23a与注入管4的基端部连接并将该注入管4的另一端部与模具5的注入口 24连接来进行 的，该材料导入管23与来自上述缸体IlaUlb的硫磺含有材料的推出口 16a、16b连接。如 图9所示，此注入管4向模具5的连接是通过与管道托架32连接来进行的，该管道托架32 安装在注入口开闭板30的下部，该注入口开闭板30设在模具5的注入口 24的前面位置。 而且，向上述模具5注入硫磺含有材料时，该模具5内的空气从空气排气孔29释放，此空气 排气孔29设置在一方的外模26a的上表面上。另外，向上述模具5内注入硫磺含有材料期间，上述贮料仓1、压力产生器2a、2b 的缸体lla、llb、注入管4以及模具5被加热到硫磺的熔点(119°C )以上的设定温度范围 (例如135 150°C左右)内。由此，可以使硫磺含有材料在上述各组成部件自身的内部不 会固化而维持熔融状态。而且，向上述模具5内注入硫磺含有材料的工序也可以一边对该 模具施加振动一边注入。在这种情况下，即使硫磺含有材料是流动性低的材料也可以注入 到模具5内。当硫磺含有材料注满上述模具5的腔体28后，关闭该模具5的注入口 24。该注入 口 24的关闭操作采用图9 图11所示的隔断机构6、通过将暗栓33推入模具5的注入口 24内来进行。此时，残留在上述注入口 24内的硫磺含有材料因上述暗栓33的推入而被推 送到腔体28内，可以将与上述注入口 24相对应的位置加工成平滑面。之后，从上述模具5的注入口 24将注入管4拔出，将其该注入管4与用于接下来 的制品制造的另一个模具5的注入口 24连接。在这种状态中，停止上述模具5的加热，而使注入到上述腔体28内的硫磺含有材 料在常温下慢慢冷却。而且，经过规定时间后，如图5所示，对模具5进行拆解，将硫磺含有 材料在上述腔体28内中冷却固化而成型的硫磺固化体从上述模具5中取出。此时，模具5 的拆解如下进行在图9中通过使内模25的一部分25a向内侧移动，使内模25整体向内侧 缩小而使内模25与硫磺固化体分离，用专用的夹具将内模25拉出，之后，使两端部的侧板 27a、27b从硫磺固化体分离，最后，将外模26a、26b上下地一分为二。由此，可以从上述模具 5中取出作为制品的硫磺固化体。而且，在以上的说明中，相对贮料仓1并列地设置有两个(2a、2b)压力产生器2， 该压力产生器吸引贮料仓1内所收容的硫磺含有材料且将其吸出到被加热到设定温度范 围内的缸体11内，对吸出到该缸体11内的硫磺含有材料施加规定压力且从上述缸体11推 出，但本发明并不仅限于此，也可以相对贮料仓只设置1个压力产生器。在这种情况下，虽 然不能交互执行以下动作吸引收容在上述贮料仓1内的硫磺含有材料、并将其吸出到上 述缸体11内的动作；以及对吸出到该缸体11内的硫磺含有材料施加规定压力、并将其从上 述缸体11推出的动作，但基本动作却可以完全相同地执行，可以使结构变得简单。另外，在以上的说明中，为将贮料仓1、压力产生器2a、2b的缸体lla、llb、注入管4 以及模具5加热到硫磺的熔点以上的设定温度范围内，在各组成部件自身附加设置有加热单元，但本发明并不限于此，如图1所示，也可以用箱状部件40、41等包围各组成部件，用喷 气式加热器等加热空气供给装置向其内部输送设定温度范围(例如135 150°C左右)的 加热空气，将其内部的氛围温度加热到硫磺的熔点(119°C)以上。这种情况下，由于只采用 箱状部件40、41等包围各组成部件的周围即可，可以使用现存的贮料仓1、压力产生器2a、 2b的缸体lla、llb、注入管4以及模具5。因此，也可以将以往的设备转用到本发明的硫磺 固化体的制造中，可以抑制成本上升。产业上的利用可能性采用本发明的硫磺固化体的制造方法以及制造装置制造的硫磺固化体制品，可以 用于各种产业以及用途领域。可列举的制品例如下所示(制品例)休谟管、导管、检修孔、推进管、卵形管、分段体、箱形暗渠、U字形侧槽、侧槽、盖、三 面水道、箱斗(日文桝)、人行道车道边界块、路边石、L-形挡墙、平板、鱼巢(日文鱼巢 m ” )、渔礁、防波提、基础块材等。
1权利要求
一种硫磺固化体的制造方法，其特征在于，进行以下工序将熔融状态的硫磺含有材料收容在被加热到硫磺的熔点以上的设定温度范围内的贮料仓内的工序；利用压力产生器吸引上述贮料仓内所收容的硫磺含有材料、并将其吸出至被加热到上述设定温度范围内的缸体内的工序；利用压力产生器对被吸出到上述缸体内的硫磺含有材料施加规定压力并将其从该缸体推出、并从注入口注入到内部具有能够处于密闭状态的腔体且被加热到上述设定温度范围内的模具内的工序；向上述腔体注满硫磺含有材料后、关闭模具的注入口的工序；停止上述模具的加热，使注入到上述腔体内的硫磺含有材料慢慢冷却的工序；以及将上述腔体内的硫磺含有材料冷却固化而成型的硫磺固化体从上述模具取出的工序。
2.如权利要求1所述的硫磺固化体的制造方法，其特征在于，利用设置在上述贮料仓 内的搅拌叶片对该贮料仓内所收容的硫磺含有材料进行搅拌。
3.如权利要求1所述的硫磺固化体的制造方法，其特征在于，将硫磺含有材料注入上 述模具内的工序是一边向该模具施加振动一边进行注入的工序。
4.一种硫磺固体化的制造装置，其特征在于，包括贮料仓，其被加热到硫磺的熔点以上的设定温度范围内，并将熔融状态的硫磺含有材 料收容在内部；压力产生器，其吸引上述贮料仓内所收容的硫磺含有材料，并将其吸出至被加热到上 述设定温度范围内的缸体内，对被吸出到该缸体内的硫磺含有材料施加规定压力，将其从 上述缸体推出；开闭板，其分别设置在将上述贮料仓内的硫磺含有材料吸出到缸体内的吸出口和将硫 磺含有材料从该缸体推出的推出口处，所述开闭板连动移动而使上述吸出口和推出口交互 地开闭；注入管，其基端部与来自上述缸体的硫磺含有材料的推出口连接，该注入管被加热到 上述的设定温度范围内，硫磺含有材料在该注入管内部流动；模具，其硫磺含有材料的注入口与上述注入管的另一端部连接，在该模具内部具有与 上述注入口连通且能够处于密闭状态的腔体，并且该模具具有与此腔体连通的空气排气 孔，该模具被加热到上述设定温度范围内；以及隔断机构，其设置在上述模具的注入口处，在上述腔体内注满硫磺含有材料后，该隔断 机构关闭注入口。
5.如权利要求4所述的硫磺固化体的制造装置，其特征在于，为了将上述贮料仓、压力 产生器的缸体、注入管以及模具加热到硫磺的熔点以上的设定温度范围内，在各组成部件 自身附加设置有加热单元。
6.如权利要求4所述的硫磺固化体的制造装置，其特征在于，为了将上述贮料仓、压力 产生器的缸体、注入管以及模具加热到硫磺的熔点以上的设定温度范围内，使用箱状部件 将各组成部件的周围包围，对箱状部件内部的氛围气体温度进行加热。
7.如权利要求4所述的硫磺固化体的制造装置，其特征在于，相对上述贮料仓并列设 置有多个上述压力产生器，多个上述压力产生器可以交互地执行以下动作吸引在上述贮料仓内所收容的硫磺含有材料、并将其吸出到上述缸体内的动作；以及对吸出到该缸体内 的硫磺含有材料施加规定压力、并将其从上述缸体推出的动作。
8.如权利要求4所述的硫磺固化体的制造装置，其特征在于，上述开闭板，除了来自上 述贮料仓的硫磺含有材料的吸出口以及来自上述缸体的硫磺含有材料的推出口的部分以 外，其余部分收容于沿着该开闭板的长度方向覆盖该开闭板的周围的护套状的板罩中，该 开闭板在该板罩中滑动。
9.如权利要求4所述的硫磺固化体的制造装置，其特征在于，上述压力产生器的缸体 是沿着其长度方向能够上下地一分为二的结构。
10.如权利要求4所述的硫磺固化体的制造装置，其特征在于，在上述贮料仓的内部设 置有对该贮料仓内所收容的硫磺含有材料进行搅拌的搅拌叶片。
全文摘要
本发明提供一种硫磺固化体的制造方法以及在此制造方法实施中所使用的制造装置，将熔融状态的硫磺含有材料收容在被加热到硫磺的熔点以上的设定温度范围内的贮料仓(1)中，利用压力产生器(2a)、(2b)吸引此被收容的硫磺含有材料，并将其吸出到被加热至上述设定温度范围内的缸体(11a)、(11b)内，利用上述压力产生器向该被吸出的硫磺含有材料施加的规定压力，将其从该缸体推出，从注入口(24)注入模具(5)内，该模具(5)内部具有可处于密闭状态的腔体且被加热到上述的设定温度范围内，在上述腔体中注满硫磺含有材料后，关闭模具的注入口，停止上述模具的加热，使注入到上述腔体内的硫磺含有材料慢慢地冷却，将上述腔体内的硫磺含有材料冷却固化而成型的硫磺固化体从上述模具取出。
文档编号C04B28/36GK101952219SQ20098010692
公开日2011年1月19日 申请日期2009年3月24日 优先权日2008年3月25日
发明者仓挂稔, 富永义文, 山口泰范, 茶谷正明 申请人:新日本石油株式会社;不二混凝土工业株式会社