JP2006063794A - 壁部材 - Google Patents

Abstract

【課題】パーテーション等の壁部材として、建造物の構成部材に最適な剛性を示す壁部材を提供すること。
【解決手段】少なくとも実質的に平行に延在する二つの外部層２１と、外部層の間に配置されている二つまたはそれ以上の外部層の間に多数のピークと谷を含有するジグザグ形状を有して延在する中間層２３とを備えた構成の壁部材とする。
【選択図】図４

Description

この出願は、２００３年７月１１日に米国へ出願した出願番号１０／６１７４３０の同時係属している一部継続出願である。

本発明は、互いに平行である二つの外層と、その間に少なくとも一つの中間層を有する壁部材に関し、さらに、壁部材の製造方法に関する。

壁部材の従来技術として、ドイツ特許２０２６ ７６８（ユニバーサルペーパーテック株式会社）が知られている。この特許文献は、クランプや角部材のみならず、コンクリートの床、屋根部、二つの平面外層で挟まれている段ボールの中間層からなる側壁部のような多くの異なる構成部材が積み重なった構造を取っている。実際のところ、屋根部と側壁部について、建物が必要とする強度を得るには不十分であることが明らかとなってきている。

本発明の目的は、上述したドイツ特許の壁部材を改良することにあり、パーテーション等の壁部材として、建造物の構成部材に最適な剛性を示す壁部材を提供することにある。なお、壁部材とは、床、天井、屋根等に使用する部材を含む。

上記目的を達成するために、本発明の壁部材は、外層の間に有する中間層はジグザグ構造を有しており、一方の外部層と他の外部層との間にある中間層の一部は、少なくとも実質的に平面であることによって、達成される。研究により、ジグザグ構造にすることにより大きな構造的剛性をもつことがわかった。そのため、壁部材の構造的剛性を失うことなく大きな力にさらすことができる。さらに、構造的剛性は、一つの外部層から他の外部層へ及んでいる部分が９０度以下の角度に広がっているならば、好ましくは３０〜７５度、より好ましくは４５〜６５度の間で増加する。

本発明の壁部材の好ましい実施形態は、一つの外部層から他まで延在している部分は、中間層の平面部分と０〜５ｃｍ、好ましくは０〜３ｃｍ、より好ましくは０〜２ｃｍに渡って、隣接している。一方、平面（中間）の一部の存在により、全体の堅さが増加するために、外部層の一部を張りつけることが可能となる。しかしながら、一方、平面（中間）部は、外部層を張りつけている距離は、アコーディオンのような構成にして崩れることを防ぐため、示した制限内にとどめなければならない。

本発明の壁部材の他の好ましい実施形態として、互いに一つの外部層から他へ延在する部分は、１０ｍｍ、好ましくは５ｍｍ以下の半径を有する折り畳み構造である。すなわち、一つの外部層から他の外部層へ延在する部分の間の歪みの半径の大きさは、上述した範囲内であり、壁部材の最適な長さの一因となる。

本発明の壁部材の他の好ましい実施形態として、中間層は、少なくとも実質的に波形をつけたボール紙、大きいボール紙、木からなる群から選択される材料からなる。

本発明の壁部材の好ましい実施形態は、外部層は、少なくとも実質的に波形をつけたボール紙、大きいボール紙、木からなる群から選択される材料からなる。特に、中間層および／または外部層は、少なくとも実質的に波形表面断面を有する、波形をつけたボール紙からなる。そのため、中間層はおよび／または外部層は、ほとんど変形することはない。仮にそうであったとしても、表面に沿った方向に変形する。

できれば、中間層は、紙／ボール紙の層で構成され、それぞれの層は、少なくとも実質的に中間層の片側に接着した波形をつけた副層と平面副層からなるようにし、紙／ボール紙の層は、波形をつけた副層の隆起部分に接着剤、特に糊をつけて相互連結する。また、特別な実施例として、中間層は、波形をつけた副層からなり、二つの平面副層とそれらの間に存在する二つの波形をつけた副層を、波形をつけた副層の隆起部分に接着剤、特に糊を使用して相互連結させる。より好ましい変形例として、外部層は、紙／ボール紙の層を形成し、それぞれの層は、波形をつけた副層と、片側の側面に存在する平面副層とからなり、接着剤で波形をつけた副層の隆起部分に紙／ボール紙の層の相互連結させる。他のより好ましい変形例として、外部層は、木からなることによって、さらにより好ましい変形例として、外部層は、石膏ボードからなり、二つの紙／ボール紙の外層が設けられており、
それらの間には、内部石膏層を有する。石膏ボードは、紙／ボール紙の層の直接または介在させた壁部材の中間層へ接続する。以下、図面等を参照にして詳細に説明する。

なお、ボール紙のような紙の重い分類のものを頻繁に使用するが、紙の軽い種類のものを使用することもできる。本発明の構成では、紙またはボール紙と重量を使用している場合、材料の種類について制限するものではない。

本発明の壁部材の別の好ましい実施形態として、中間層中に適応した配管、ケーブル、そして／または絶縁材、そして／または補強材が備えられている。本来、壁部材は、ジグザグ状の中間層中に比較的大きな気泡を有するため、理想的な断熱を示す。しかし、気泡も一部または完全において配管、ケーブル、チューブ、そして／または補強材を利用することもできる。

さらに、本発明は、壁部材の製造方法に関するものであり、以下のようなステップからなる。

中間層を形成するために、原料をジグザグ形状にプレスするためにジグザグ表面を有する鋳型に対して少なくとも実質的にセルロースからなる原料をプレスするステップを有する。

その後、中間層の両側に、少なくとも実質的にセルロースからなる外層を接着するステップからなる。

好ましくは、中間層は、ほぼ完成した製品として基材に接着する。これは、中間層と基材全体を巻き上げ、最後の段階で中間層へ外部層を取り付けることができることを可能とする。

本発明の壁部材の製造方法のより好ましい実施形態として、原料と鋳型との間を加圧下で鋳型に応じて位置を定める。

さらに、本発明は、本発明の製造方法を実行するための装置であって、ジグザグ表面を有する鋳型を提供する。

他の実施形態では、壁部材の外部層にそれぞれ接続する二つの分離した中間層を有する。通常、それぞれの外部層は、外側の壁に平行する位置に取りつけた中間層の一部分を有している。中間層は、外部層まで及び、壁部材の反対側に取りつけた頂点またはピークを形成する。頂点またはピークは、尖端もしくは平らな平面にすることができる。他の壁部材は、第一の壁部材と鏡像の関係にあるが、他の壁部材は、一つの他の範囲内に中間層が連動しネストするために配置されている。このように、初め、それぞれの中間層は、一つの外部層に接着させる。そして、壁が製造される場合、中間層の反対側は、頂点またはピークに他の中間層のくぼみに接着させることができる。

さらに、本発明は、中間層を形成するために原料をジグザグ形状にプレスする目的でジグザグ表面を持つ鋳型でプレスするステップと、一つの中間層の片側へそれぞれの外部層を接着させ、二つの中間層を加えるステップとを備えた方法からなる壁部材の製造方法に関する。

以下、図面を用いて、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明する。

図１は、本発明による鋳型１であって、鋳型１は、三角形の横断面には、ベルト素子３が存在するエンドレスで循環するベルト２を有し、さらに、ピン７によってベルト２に接続されているチェーン６を動かすための二つのドライビングローラー４、５を有し、結果としてベルト２を動かすことができる。図１をより詳細に示したのが図２である。ピン７は、ベルト素子３を支持しており、後者はくぼみであり、外側の表面に目打ち８が備わっている。これは、いわば、減圧下（特に真空で）、ベルト２に波形をつけたボール紙をプレスする／巻き込むために、パイプ１０からベルト素子３でくぼみを発生させることにより、ベルト２に関して正確に供給ロール（図示せず）から波形をつけたボール紙を置くことを可能とする。図１に示したように、星形状の横断面の回転圧力素子１１は、押さえローラー１２を通過した波形をつけたボール紙９をプレスするために使用し、適度な力で鋳型１のベルト２を押しつぶす。このように波形をつけたボール紙９に鋳型１の外側の表面に対応するジグザグ形状をプレスする。最終的にジグザグ形状となった波形をつけたボール紙９を形成する。本発明の壁部材の中間層についての詳細な説明については後述する。波形をつけたボール紙の外側にジグザグ状の中間層を形成した場合、それぞれの層を直接両面に糊付けすることが好ましい。しかし、ジグザグ状の中間層が、ほぼ完成した製品としてある場合、それは押さえローラー１４を通り越した所に運ばれる貯蔵ロール（図示せず）から紙キャリア１５まで、最初に糊付けローラー１３によって接着される、その後、全体はロール１６のような状態に巻かれる。この後、ジグザグ状の中間層を紙キャリア１５から離し、波形をつけたボール紙９の外部層の両面を糊付けする。図２において、図１の部分に対応するそれらの部品は、同じ数字で示される。図３は、図１中の前述した波形をつけたボール紙９を概略的に示したものであり、折り目もしくはバンディング線１８を、最初に、前操作として、鋳型１を使用せずにジグザグ形状の波形をつけたボール紙９を与えることを可能とするため打抜型１７を利用して形成する。このため、切断の操作を行った場合、波形をつけたボール紙９は、波形をつけたボール紙９の動く方向に集結させるガイドウェイに沿って動かす。いわば、波形をつけたボール紙の原料の自然の弱点として、折り目１８とテーパー状もしくは円錐状のガイドウェイ１９により、ジグザグ形状を自動的に得られる。波形をつけたボール紙９をコントロールして誘導することを実現するために、ガイドホイール２０を使用する。ジグザグ状の中間層の形成後、前述した波形をつけたボール紙の外部層２１の両面に糊付けする。

図４、５および図６は、平面の副層が添付される両側に、各々の型が波形をつけた副層からなるジグザク状の中間層からなる本発明の壁部材の様々な型の斜視図である。図４、５および図６に示すように、壁部材２２に最適の強さを与えるために、１枚の層から他まで及ぶ中間層２３の部分２３’は、平面となっている。図４、５および図６の壁部材２２の外部層２１は、ボール紙の幾つかの層からなっており、それぞれの層は波形をつけた副層からなり、平面層は、波形をつけた副層の隆起に塗布された糊を利用して片側に糊付けがされる。図６の壁部材２２は、カーブしており、中間層２３を通過しているパイプ２４
図５の壁部材２２の外部層のように、外部層２１は、実際、一つの外部層は、何度も中間層２３の周りに巻きつける湾曲したプロセスを使用して形成させる。

図７は、本発明の壁部材２２のもう一つの変形例を示した斜視図である。中間層２３は、平面の副層２５、２６の間に挟まれている波形をつけた副層２７からなることが明らかにわかる。外部層２１は、三つの波形をつけたボール紙の共に糊付けされた層からなり、平面の副層は、波形をつけた副層の片側に接着されており、糊は、波形をつけた副層の波形に存在する。また、必要とする強さ次第で、図示した例よりもより多くの中間層２３そして／または外部層２１を形成することが可能である。外部層２１から中間層２３の平面部分２３’’を他の境界まで及ぶ中間層２３の部分２３’において、この実施形態では、平面部分２３’’は、２ｃｍの距離を越えてそれぞれの外部層２１と途切れ、それと共に互いに糊付けされている
本発明の壁部材２２は、すぐに建造物に使用することができる。壁部材２２は、Ｈ形金属鋼２８に挿入し（図８参照）、例えば、もしくはより複雑な形状を有する金属鋼２９（図９参照）を挿入させるようにしてもよい。図９に示した壁部材２２は、断熱材料３０が充填されている。また、断熱材３０の代わりに強化材を使用してもよい。

図１０は、本発明の壁部材２２の好ましい変形例であり、例えば、図４、５、６および図７に示した壁部材は、両面に石膏プレート３１が備えてあり、それと接着されている。石膏プレート３１は、壁部材２２にオフセットすることにより、いわば、構造上の部材として機能する全体は、一端側の直通チャンネル３２と、壁部材の一端側に突き出た部分３３からなり、そのため、そのような構造上の部材は、他の構造部材の直通チャンネル３２へ構造部材の突き出た部分３３へ挿入することにより、容易に相互接続をすることができる。図１１は、図１０に対応しており、図１０に示された部分に対応する部分は、同じ番号によって示している。しかし、中間層２３は、両側で石膏プレート３１を直接接続している。すなわち、図１０で使用している外部層を付加しないで接続する。この場合、中間層に面する石膏プレート３１の紙／ボール紙の外部層は、図１１に示すように中間層２３’’の外部層２１として機能する。片側の突き出た部分（図１０参照）を有する壁部材２２を形成する代わりに、例えば、石膏プレート３１の間を突き出た木等からなる線束３４（図１１参照）を使用してもよい。

図１２は、建造物の斜視図であり、壁部材２２は、最終的に壁３５を形成し、床３６、（湾曲した）天井３７を形成する。金属鋼２８を使用することによってもよく、金属鋼を壁部材２２がその中ですぐに、例えば、滑らせる等により、受取ることができるようにする。

図１３は、壁部材２２０のもう一つの実施形態の分解端面図である。この実施形態において、壁部材２２０は、二つの構造部材１１０、２１０からなる。二つの構造部材１１０、２１０のそれぞれは、外部層１００、２００と中間層１０５、２０５とからなる。外部層１００、２００と中間層１０５、２０５と外部層とは、あらゆる材料（例えば、ボール紙、木、セルロース原料、石膏、石膏ボード、金属、プラスチック、グラスファイバー等）から構成される。外部層１００、２００は、実質上、平面または平らである。中間層１０５、２０５は、最初は平面であるが、図に示すようにジグザグ形状を成形する。ジグザグ形状は、角をもつように図示されているが、層は、湾曲部材で構成することができ、正弦波のように構成することもできることが評価されている。図１３の実施形態について、中間層１０５、２０５のジグザグは、側壁１０２、２０２によって接続されたピーク１０３、２０３との間に谷１０１、２０１を形成する。それぞれの谷１０１、２０１の底面１０４、２０４は、構造部材１１０、２１０を形成するために（例えば、糊、接着剤、ネジ、釘等を用いて）、外部層１００、２００と接着している。谷１０１、２０１は、他の構造部材１１０、２１０の側壁１０２、２０２の間にピーク１０３、２０３が適応する限り、どんな長さでもよい。それぞれの構造部材１１０、２１０は、他の構造部材１１０、２１９の鏡像の関係にある。

図１４は、図１３から組立てた壁部材２２０の端面図である。一つの中間層１０５、２０５のピーク１０３、２０３は、他の中間層の谷１０１、２０１に接着しているため、図１３の二つの構造部材１１０、２１０は共に接合される。ピーク１０３、２０３は、（例えば、糊、接着剤、ネジ、釘等を用いて）谷１０１、２０１に接着することができる。図１４は、谷１０１、２０１が適応したピーク１０３、２０３を示しているが、中間層１０５、２０５を側壁１０２、２０２に接着するようにしてもよい。組立てとして、ピーク１０３、２０３は、中間層１０５、２０５の反対の谷１０１、２０１へネストを作る。そして、外部層１００、２００は、両方の中間層１０５、２０５を取り囲む。

本発明の壁部材を製造する装置の斜視図である。 図１の詳細を示した図である。 本発明の壁部材を製造する装置の斜視図である。 本発明の壁部材の様々な態様を示した斜視図である。 本発明の壁部材の様々な態様を示した斜視図である。 本発明の壁部材の様々な態様を示した斜視図である。 本発明の壁部材の様々な態様を示した斜視図である。 本発明の製造段階において壁部材を接続する方法に関する図である。 本発明の製造段階において壁部材を接続する方法に関する図である。 本発明の壁部材の異なる実施形態を示した図である。 本発明の壁部材の異なる実施形態を示した図である。 本発明の壁部材を使用した建物の斜視図である。 本発明の他の実施形態を示した斜視図である。 図１３の分解図である。

符号の説明

１ 鋳型
２ （エンドレス）循環ベルト
３ ベルト素子
４ ドライビングローラー
５ ドライビングローラー
６ チェーン
７ ピン
８ 目打ち
９ 波形をつけたボール紙
１０ パイプ
１１ 回転圧力素子
１２ 押さえローラー
１３ 糊付けローラー
１４ 押さえローラー
１５ 紙キャリア
１６ ロール
１７ 打抜型
１８ 折り目
１９ ガイドウェイ
２０ ガイドホイール
２１ 外部層
２２ 壁部材
２３ 中間層
２３’ 中間層２３の部分
２３’’ 平面部分
２４ パイプ
２５ 平面の副層
２６ 平面の副層
２７ 波形をつけた副層
２８ Ｈ形金属鋼
２９ 金属鋼
３０ 断熱材料
３１ 石膏プレート
３２ 直通チャンネル
３３ 突き出た部分
３４ 線束
３５ 壁
３６ 床
３７ 天井
２２０ 壁部材
１１０ 構造部材
２１０ 構造部材
１００ 外部層
２００ 外部層
１０１ 谷
２０１ 谷
１０２ 側壁
２０２ 側壁
１０３ ピーク
２０３ ピーク
１０４ 底面
２０４ 底面
１０５ 中間層
２０５ 中間層

Claims (7)

1. 少なくとも実質的に互いが平行に延在する二つの外部層と、前記外部層の間に配置されている二つまたはそれ以上の中間層と、を備えた壁部材であって、前記二つまたはそれ以上の各中間層は、前記外部層の間にジグザグ形状を有して延在していることを特徴とする壁部材。
2. 二つまたはそれ以上の前記中間層のうちの一つの第一の中間層は、第一の外部層と接着しており、二つまたはそれ以上の前記中間層のうちの一つの第二の中間層は、第二の外部層と接着している請求項１に記載の壁部材。
3. 前記ジグザグ形状は、それぞれの前記中間層で形成された多数のピークと谷を含有する請求項２に記載の壁部材。
4. 前記中間層の前記ピークは、前記外部層と取りつけられる請求項３に記載の壁部材。
5. 前記中間層は、前記第一の中間層の前記ピークは、前記第二の中間層の前記谷に隣接させる方法によって組立てられる請求項４に記載の壁部材。
6. 前記中間層は、共にネストされる請求項５に記載の壁部材。
7. 少なくとも二つの中間層を形成させるため、原料をジグザグ形状にプレスするためにジグザグの表面を有する鋳型を用いて前記原料をプレスするステップと、前記中間層の一つを第一の外部壁と、他の前記中間層の一つを第二の外部壁と、を接着させ、互いにネストした関係に前記中間層を配置するステップと、を含むことを特徴とする壁部材の製造方法。

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