JP2004175057A - 半可塑性体の切断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】例えば未養生のＡＬＣ（軽量気泡コンクリート）パネル等の半可塑性体を切断する場合などに用いる半可塑体の切断装置に係り、装置をあまり大型化することなく、半可塑性体を効率よく且つ平滑に切断できるようにする。
【解決手段】略平行に配設された直径が３０ｍｍ以上の一対の巻取ドラム２ａ・２ｂと、その両巻取ドラムに両端部を巻回した複数本の切断用ワイヤＷと、上記両巻取ドラムを回転駆動する駆動手段４〜８と、上記各ワイヤに所定の張力を付与する緊張装置３０とを備え、上記緊張装置により各ワイヤＷに所定の張力を付与した状態で、各ワイヤを一方の巻取ドラムから他方の巻取ドラムに向かって走行移動させると共に、上記各ワイヤに対して半可塑性体を所定の速度で相対移動させて該半可塑性体Ｐを切断するようにした半可塑性体の切断装置において、上記切断用ワイヤＷとして高強度繊維を用いたことを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば未養生のＡＬＣ（軽量気泡コンクリート）パネル等の半可塑性体（半硬化体）を切断する場合などに用いる半可塑体の切断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記のようなＡＬＣパネルを製造する場合には、従来一般に原料スラリーを所定の型枠内に流し込んで所定硬さの半可塑状態に固まったところで型枠を外し、その半可塑性体をピアノ線等のワイヤにより所定の厚さに切断した後、オートクレーブ等で蒸気養生して所定の大きさ形状のＡＬＣパネルを得るものである。
【０００３】
この場合、上記のようなワイヤを用いた切断方法としては、一般に緊張状態に固定したワイヤを半可塑性体に対して相対移動させることによって切断するワイヤ固定切断方式が多く用いられてきた。しかし、ワイヤを単に半可塑性体に押し当てて相対移動させるだけでは、その切断面がケバ立って平滑に切断できない等の不具合があった。
【０００４】
また例えば下記特許文献１，２のように、ワイヤを揺動させたり、往復運動させた状態で切断する方法が提案されているが、その揺動終点もしくは往復動時の移動方向が切り換わる度毎にワイヤが一時的に停止した状態となり、ワイヤが実質的に固定状態で半可塑生体を切断することとなるため、切断面に前記のようなケバが生じたり、切断面に周期的な模様が生じて外観体裁を損ねる等の不具合があった。
【０００５】
さらに下記特許文献３，４のようにワイヤの両端部をそれぞれ巻取ドラムに巻付け、そのワイヤを一方の巻取ドラムから他方の巻取ドラムに向かって移動させながら切断する方法も提案されているが、例えば上記巻取ドラムに複数本のワイヤを懸回して使用する場合において、各ワイヤに与えられる緊張力は、ドラム上でのワイヤ同士の重なり具合による巻取り直径の変化などのワイヤの懸回状態に影響される。このため、複数本のワイヤを用いる場合においては、全てのワイヤに対して均等に緊張を与えることができる構造にはなっておらず、張力が大きくなりすぎたワイヤが切断中に破断したり、張力が不足したワイヤにより、切断面の波打ち等が発生し、パネル表面の外観体裁を損ねる等の不具合があった。
【０００６】
また上記巻取ドラムに懸回したワイヤには巻き癖が付き、繰り返し切断する際には上記の巻き癖により平滑な切断面が得られにくいという欠点がある。また上記の巻き癖を少なくするには、ドラムの曲率を大きくすればよいが、ドラム径および装置全体が大型化する等の問題があった。
【０００７】
そこで、本出願人は下記特許文献５のように直径が３０ｍｍ以上で１００ｍｍ以下の一対の巻取ドラムに複数本の切断用ワイヤを懸回し、その各ワイヤに緊張装置により所定の張力を付与すると共に、上記一方の巻取ドラムから他方の巻取ドラムに向かって走行移動させながら半可塑性体を切断することを提案した。
【０００８】
しかし、切断用ワイヤとして、従来は一般にピアノ線等の鋼線材を用いているため、炭素鋼である鋼線材特有の硬さや反発力（バネ力）等によって取り扱いが難しく、例えばピアノ線同士が絡まって作業効率が低下したり、巻取ドラムへの巻き付け作業がしずらい等の不具合があった。また巻取ドラムに巻き付けたときの巻き癖が強く、緊張装置で張力を付与しても必ずしも充分に巻き癖を解消できない場合があり、また何らかの原因でワイヤが局部的に折れ曲がったり変形した場合には、それを直線状に戻すのが困難で、そのような場合にはワイヤ全体を交換しなければならない等の不具合があった。
【０００９】
また上記のようなピアノ線等の鋼線材の代わりに、鋼線材と比較して格段にしなやかな素材である糸やロープ等の繊維系材質を切断用ワイヤとして使用することも試みたが、ピアノ線等の鋼線材と比較して引張り強度が低く、しかも固定切断と揺動切断では、切断時に繊維に加わる摩擦力やせん断力が大きくなって、往々にして切断中に破断するおそれがあった。
【００１０】
そればかりか、断面が通常円形であるピアノ線と比較した場合、撚り線である糸やロープでは必ずしも外周面がなだらかな円形ではなく、切断中に加わる切断抵抗の加わり方によっては、切断中に糸やロープが蛇行し、その切断面の軌跡が直線とならずに、うねりとなって製品表面に現れるため、実用に適さない等の問題があった。
【００１１】
【特許文献１】
特開昭６０−２６０３０４号公報
【特許文献２】
特開昭６４−８２９０５号公報
【特許文献３】
特開昭４９−８３０８７号公報
【特許文献４】
特開昭５６−３３２９５号公報
【特許文献５】
特開２００２−２６４１２４号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の問題点に鑑みて提案されたもので、簡単な構成により前記のような切断用ワイヤの折れ曲がりや巻き癖による切断不良を解消して半可塑性体を平滑かつ良好に切断することのできる切断装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明による半可塑性体の切断装置は、以下の構成としたものである。すなわち、略平行に配設された直径が３０ｍｍ以上の一対の巻取ドラムと、その両巻取ドラムに両端部を巻回した複数本の切断用ワイヤと、上記両巻取ドラムを回転駆動する駆動手段と、上記各ワイヤに所定の張力を付与する緊張装置とを備え、上記緊張装置により各ワイヤに所定の張力を付与した状態で、各ワイヤを一方の巻取ドラムから他方の巻取ドラムに向かって走行移動させると共に、上記各ワイヤに対して半可塑性体を所定の速度で相対移動させて該半可塑性体を切断するようにした半可塑性体の切断装置において、上記切断用ワイヤとして高強度繊維を用いたことを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図に示す実施形態に基づいて本発明を具体的に説明する。図１は本発明による半可塑性体の切断装置の一実施形態を示す正面図、図２（ａ）はその一部の拡大正面図、同図（ｂ）はその側面図である。
【００１５】
本実施形態の切断装置は、正面略長方形状の枠体１の上部と下部に切断用ワイヤＷの巻取ドラム２ａ・２ｂを、それぞれ軸受部材３ａ・３ｂ等を介して回転自由に設け、その両ドラム２ａ・２ｂをモータ等の原動機４により減速器５・６等を介して互いに反対方向に等速度で同期回転させる構成である。
【００１６】
上記原動機４から減速器５の入力軸５ａへはチェーン等の伝動機構７を介して伝動し、その減速器５の入力軸５ａから減速器６へはドライブシャフト等の伝動機構８を介して伝動する構成である。また上記減速器６の出力軸６ａには巻取ドラム２ａが連結され、また減速器５から下側の巻取ドラム２ｂには、チェーン等の伝動機構９を介して伝動する構成である。
【００１７】
上記各巻取ドラム２ａ・２ｂの外周面には、それぞれリング状の突条２１が軸線方向に等間隔に多数設けられ、その隣り合う突条２１・２１間にワイヤ巻取部２０が設けられている。そのワイヤ巻取部２０は上記両ドラム２ａ・２ｂの軸線方向ほぼ同位置に同数それぞれ対向して設けられ、その各対向する巻取部２０にそれぞれ切断用ワイヤＷの両端部を連結固定すると共に、いずれか一方の巻取部、図の場合は上側の巻取部２０に所定長さの切断用ワイヤＷの一部が予め巻き取られた状態にある。
【００１８】
上記切断用ワイヤＷとしては、高強度繊維を用いるようにしたもので、通常は撚り線を用いるのが望ましい。撚り線であれば、高強度を保持しつつ、しなやかな糸またはロープ状となり、巻取ドラムへの組付けや巻取操作および切断作業の作業性や切断性能を著しく向上させることができる。また高強度繊維としては、例えばアラミド系繊維や炭素系繊維もしくはボロン系繊維等の合成樹脂繊維その他適宜であるが、望ましくはアラミド系繊維の撚り線を用いるとよい。さらに上記ワイヤの引張り強度は３００Ｎ以上とするのが望ましく、また断面の直径は０．６ｍｍ以上で１．２ｍｍ以下とするのが望ましい。直径が０．６ｍｍ未満であると高強度繊維の撚り線は引張り強度が低い割に高価であり、切断中に往々にして切れるおそれがあり、また１．２ｍｍを超える太さのものでは、切断時の抵抗が大きく、しかも切断面がケバ立つおそれがあるからである。
【００１９】
上記ワイヤＷの前記巻取部２０への連結固定方法としては、例えばワイヤ端部をかしめ冶具等で処理する方法や、ドラムにスリットを設け、ワイヤ端部を締め込んで固定する方法等その他適宜であり、適時使用しやすい方法を用いればよい。またワイヤＷの本数や長さ及び隣り合うワイヤの間隔等は、パネルの長さや厚さ等に応じて適宜設定すればよい。
【００２０】
また前記巻取ドラム２ａ・２ｂの直径、すなわちワイヤ巻取部２０の外径寸法は３０ｍｍ以上のものを用いるもので、３０ｍｍ未満であると、半可塑性体の切断中にワイヤＷに掛かる荷重を、上記巻取部２０における曲率半径の小さな曲面で受けることとなり、荷重が局部的に集中してワイヤＷの破断強度が不足するおそれがあるからである。また上記ワイヤ巻取部２０の直径を大きくすると、荷重の集中は少なくなるが、あまり大きくすると、装置が大型化するので、１００ｍｍ以下とするのが望ましい。
【００２１】
上記両巻取ドラム２ａ・２ｂの巻取部２０に巻回した各ワイヤＷは、上記各巻取ドラム２ａ・２ｂの近傍に設けた上下一対の櫛歯状の位置決め板１１・１２によって所定の位置に位置決め保持されると共に、緊張装置３０によって常時所定の張力が付与されるように構成されている。その緊張装置３０は本実施形態においては上記各ワイヤＷに対応させて設けたテンションプーリ３１と、そのテンションプーリ３１を上記各ワイヤＷに圧接させるエアシリンダ３２等によって構成されている。
【００２２】
上記の構成において、未養生のＡＬＣパネル等の半可塑性体Ｐを切断するに当たっては、上記各ワイヤＷの一端側をいずれか一方の巻取ドラム、例えば、上側の巻取ドラム２ａの巻取部２０に巻き取った状態で、その巻取ドラム２ａと他方の巻取ドラム２ｂとの間の各ワイヤＷを伸長状態に張設すると共に、前記緊張装置３０のテンションプーリ１１をエアシリンダ１２等により圧接させて各ワイヤＷに所定の張力を付与する。
【００２３】
そして前記モータ等の原動機４により巻取ドラム２ａ・２ｂを、それぞれ図中矢印方向に同期回転させることによって、各ワイヤＷを一方の巻取ドラム２ａから他方の巻取ドラム２ｂに向かって順次所定の速度で走行移動させると共に、順次巻取ドラム２ｂに巻き取っていく。
【００２４】
その状態で、前記枠体１を半可塑性体Ｐに向かって移動させ、もしくは半可塑性体Ｐを枠体１内に向かって移動させることによって上記半可塑性体Ｐをその移動方向全長にわたって前記各ワイヤＷで切断するものである。その際、上記各ワイヤＷは一方の巻取ドラム２ａから他方の巻取ドラム２ｂに向かって一方向にのみ一定速度で走行移動するので、前記従来例のようにワイヤが固定した状態で切断した場合のようなケバ立ちが生じることなく、切断面を平滑に仕上げることができる。
【００２５】
特に上記ワイヤＷとして撚り線を用いた場合には、撚り線外周面の微妙な段差により、切断面が綺麗に削り取られて馴らされた状態となり、前記従来のピアノ線等の鋼線材による切断面と比較して、より平滑な製品面が得られる。またワイヤＷが前記のように一方向にのみ一定速度で走行移動することによって、その走行移動するワイヤＷの運動エネルギーが切断に作用（寄与）する結果、切断中にワイヤＷの繊維に生じる引張り力や切削抵抗が低減され、繊維が破断することなく良好に切断することができる。
【００２６】
さらに緊張装置３０を設けたことにより、上記切断部における各ワイヤＷには常時所定の張力が付与された緊張状態にあり、切断中の半可塑性体内の硬化度の違いによる急な切削抵抗の変化に対応することが可能となるので、巻取ドラムに巻回したワイヤに対し、破断強度を超えるような引張り力を与えることがない。
しかも、ドラム径を必ずしも大きくしなくても前記従来の巻き癖による不具合を解消できるので、装置の小型化が可能となり、さらに、使用するワイヤの本数分の緊張装置を個別に設けることで、複数本のワイヤの同時使用が可能となるものである。
【００２７】
なお上記各ワイヤＷの走行速度（移動速度）は、半可塑性体Ｐのワイヤに対する進入速度とほぼ同等もしくはそれ以上で４倍以下の速度とするのが望ましい。
例えば、枠体１に対する半可塑性体Ｐの進入速度を２ｍ／ｍｉｎとする場合には、ワイヤＷの走行速度は２ｍ／ｍｉｎ以上、８ｍ／ｍｉｎ以下とするのが望ましい。ワイヤＷの走行速度が半可塑性体の進入速度より遅いと、切断面を平滑化する効果が少なく、またワイヤＷの走行速度は速いほど平滑化の効果は大きいが、あまり速くすると、必要とされるワイヤ長が長くなりすぎ、実用的ではない。
【００２８】
すなわち本実施形態においては各ワイヤＷを一方の巻取ドラムから他方の巻取ドラムに走行移動させるまでに少なくとも１つの半可塑性体Ｐの全長を切断する必要があり、走行速度を速くすると、それに応じた長さのワイヤが必要となり、４倍を超える速さにしても平滑化の効果はさほど向上しない割にワイヤの重量やコストが増大するからである。
【００２９】
上記のようにしてワイヤＷを一方の巻取ドラム２ａから他方の巻取ドラム２ｂに走行移動させながら半可塑性体Ｐを切断した後は、上記他方の巻取ドラム２ｂから元の巻取ドラム２ａにワイヤＷを巻き戻すもので、その巻き戻す際にも半可塑性体Ｐの切断作業を行ってもよいが、図示例のように巻取ドラム２ａ・２ｂを上下に配置したものにあっては、上側の巻取ドラム２ａから下側の巻取ドラム２ｂにワイヤを移動させる場合にのみ切断するのが望ましい。
【００３０】
即ち、上側の巻取ドラム２ａから下側の巻取ドラム２ｂにワイヤを移動させる際に切断して、上側の巻取ドラム２ａに巻き戻し、再び上側の巻取ドラム２ａから下側の巻取ドラム２ｂにワイヤを移動させる際に切断して上側の巻取ドラム２ａに巻き戻す。これを繰り返すようにすればよい。このようにワイヤが上から下に移動する際に切断すると、通常下面側が支えられている半可塑性体を良好に切断できると共に、ケバ立ちを少なくすることができる。また切断方向を一定とすることでバラツキの少ない安定性のよい切断が可能となる等の利点がある。
【００３１】
なおワイヤに張力を付与する緊張装置として、上記実施形態においてはテンションプーリ３１とエアシリンダ３２等を用いたが、上記テンションプーリ３１の代わりにワイヤＷとの接触抵抗や摺動抵抗の少ない材料による押圧部材等を用いてもよく、また上記エアシリンダの代わりにばね等を用いることもできる。
【００３２】
【発明の効果】
以上のように本発明による半可塑性体の切断装置は、その切断用ワイヤとしてとして高強度繊維を用いたから、そのワイヤによって切断されたＡＬＣパネル等の半可塑性体は、表面が非常に平滑であり、高品位感があるものとなる。また表面が平滑であるので、塗装仕上げに用いる塗料も少なくて済み、非常に経済的である。また、従来のワイヤを固定した切断により製造されたものと比較すると、切断後に半可塑性体表面に生じる細かい凹凸のはがれによる粉の発生も非常に少ないものとなり、施工現場への搬入時などに辺りを汚すことが無く、環境に配慮した製品となる。さらに、従来のピアノ線等の鋼線製ワイヤを一方向に移動又は揺動、往復運動させて切断する方法により切断されたものと比較しても、それと同等もしくはそれ以上の切断性能が得られ、特に撚り線を用いた場合には、撚り線生成部の微妙な段差により、製品表面が綺麗に削り取られて馴らされた状態となり、ピアノ線等の鋼線による切断面と比較して、より平滑な製品面が得られる。また上記の製品表面を削り取る作用により、ワイヤ跡が生じず、高品位感が得られる。さらに、従来のピアノ線等の鋼線製ワイヤを一方向に移動させて切断する方法と比較すると、本発明による切断装置は、一度に複数枚の半可塑性体の切断が可能となるため、生産効率が非常によい。さらに、ピアノ線等の鋼線と比較すると、格段にしなやかである高強度繊維を用いることで、巻取ドラムへの取付作業や巻付け操作が容易・円滑となると共に、切断作業の作業効率が格段に良くなり、生産効率を大幅に向上させることができる等の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による半可塑性体の切断装置の一実施形態を示す正面図。
【図２】（ａ）は上記切断装置の一部の拡大図。
（ｂ）は（ａ）におけるｂ−ｂ線縦断側面図。
【符号の説明】
１ 枠体
２ａ、２ｂ 巻取ドラム
３ａ、３ｂ 軸受部材
４ 原動機
５、６ 減速機
３０ 緊張装置
３１ テンションプーリ
３２ エアシリンダ
Ｗ ワイヤ
Ｐ 半可塑性体

Claims (2)

1. 略平行に配設された直径が３０ｍｍ以上の一対の巻取ドラムと、その両巻取ドラムに両端部を巻回した複数本の切断用ワイヤと、上記両巻取ドラムを回転駆動する駆動手段と、上記各ワイヤに所定の張力を付与する緊張装置とを備え、上記緊張装置により各ワイヤに所定の張力を付与した状態で、各ワイヤを一方の巻取ドラムから他方の巻取ドラムに向かって走行移動させると共に、上記各ワイヤに対して半可塑性体を所定の速度で相対移動させて該半可塑性体を切断するようにした半可塑性体の切断装置において、上記切断用ワイヤとして高強度繊維を用いたことを特徴とする半可塑性体の切断装置。
2. 前記の高強度繊維として、引張り強度が３００Ｎ以上のアラミド系繊維の撚り線を用いた請求項１記載の半可塑性体の切断装置。

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