JP2006247772A

JP2006247772A - 硬質ウレタンフォームの裁断加工方法

Info

Publication number: JP2006247772A
Application number: JP2005066032A
Authority: JP
Inventors: Kohei Nakagawa; 康平中川
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 2005-03-09
Filing date: 2005-03-09
Publication date: 2006-09-21

Abstract

【課題】単一の熱融解式裁断機を用いるだけで、厚み寸法の調整ピツチが非常に小さい値の複数種類のスラブ状ウレタン品に裁断加工することができる方法を提供する。
【解決手段】熱融解式裁断機４における二本の棒状電極５，５をそれらの下端部または下端部近くを支点として厚肉成形ウレタンフォーム２の搬送方向に有段階または無段階に回倒傾斜させてニクロム線７…の上下隣接間距離を変更することにより、スラブ状ウレタン品２Ａの裁断厚み寸法を調整する。
【選択図】図１

Description

本発明は、厚肉成形された硬質ウレタンフォームから、例えば各種建築用断熱材やＬＮＧタンクの外装材、家電製品素材等に多用される複数のスラブ状硬質ウレタン品を切り出し（裁断）加工する方法に関し、詳しくは、鋸刃やカッター刃などの機械式切断機器による切断ではなく、上下方向に姿勢する二本の棒状電極の外周面でそれらの長手方向に沿い所定間隔を隔てて形成の溝に係合させて二本の棒状電極間に亘ってニクロム線など複数本の通電加熱線が水平状でかつ互いに平行に張設されてなる熱融解式裁断機に対して、水平方向に搬送される厚肉成形硬質ウレタンフォームを通過移動させることによって、その厚肉成形硬質ウレタンフォームを前記通電加熱線による熱融解により所定厚み寸法の複数のスラブ状硬質ウレタン品に裁断加工する方法に関する。

この種の硬質ウレタンフォームの裁断加工方法に用いられる熱融解式裁断機として、従来一般には、二本の棒状電極が上下方向の一定姿勢に固定化され、この固定化された二本の棒状電極間に亘って上下一定ピッチ間隔でニクロム線等の複数本の通電加熱線が張設されたものを使用していた。

しかしながら、上記のような熱融解式裁断機を使用する従来の硬質ウレタンフォームの裁断加工方法によれば、二本の棒状電極間に張設されているニクロム線等の通電加熱線の上下隣接間距離の大きさによってスラブ状硬質ウレタン品の裁断厚み寸法が決まり、かつ、その通電加熱線の上下隣接間距離は各通電加熱線の線径及び棒状電極外周面に形成の溝の上下ピッチ（間隔）により決まってしまう。

そして、スラブ状硬質ウレタン品の裁断厚み寸法の決定要素である通電加熱線の線径について考察してみると、余り細い線径の通電加熱線を使用する場合は、通電加熱に伴う軟化現象で伸び等が発生して短期間の使用で破断しやすくなるなど強度面でその耐久性に問題があって、実際は０．８ｍｍφが使用の下限である。また、棒状電極の外周面に形成する溝についても、それら溝の切削加工上の制約から、実際は１ｍｍの上下ピッチが下限である。そのため、スラブ状硬質ウレタン品の裁断厚み寸法のピッチに自由度がなく、その裁断厚み寸法ピッチの最小値は上記した通電加熱線の線径及び電極溝の上下ピッチの下限に制約されてしまって、それ以下のピッチの裁断厚み寸法のスラブ状硬質ウレタン品を裁断加工することができないという問題がある。

また、一つの熱融解式裁断機による最小裁断厚み寸法ピッチ以下の厚み寸法ピッチのスラブ状硬質ウレタン品を得るためには、その熱融解式裁断機とは通電加熱線の線径も電極の溝の上下ピッチも異（小）なる別個の熱融解式裁断機あるいは機械式切断機器を準備しなければならないといったように、非常に大きな経済的投資並びに設置スペースを要するという問題があった。

本発明は上記の実情に鑑みてなされたもので、単一の熱融解式裁断機を準備するだけで最小の裁断厚み寸法ピッチが非常に小さい値のスラブ状硬質ウレタン品を裁断加工することができる硬質ウレタンフォームの裁断加工方法を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明に係る硬質ウレタンフォームの裁断加工方法は、上下方向に姿勢する二本の棒状電極の外周面でそれらの長手方向に沿い所定間隔を隔てて形成の溝に係合させて二本の棒状電極間に亘って複数本の通電加熱線が水平状でかつ互いに平行に張設されてなる熱融解式裁断機に対して、水平方向に搬送される厚肉成形硬質ウレタンフォームを通過移動させることによって、その厚肉成形硬質ウレタンフォームを前記通電加熱線による熱融解により所定厚み寸法の複数のスラブ状硬質ウレタン品に裁断加工する方法において、前記熱融解式裁断機における二本の棒状電極をそれらの下端部または下端部近くを支点として前記厚肉硬質ウレタンフォームの搬送方向に有段階または無段階に回倒傾斜させて前記通電過熱線の上下隣接間距離を変更することにより、スラブ状硬質ウレタン品の裁断厚み寸法を調整することを特徴としている。

上記のような特徴を有する本発明に係る硬質ウレタンフォームの裁断加工方法によれば、熱融解式裁断機における二本の棒状電極をそれらの下端部または下端部近くを支点として厚肉成形硬質ウレタンフォームの搬送方向に有段階または無段階に回倒傾斜させて二本の棒状電極間に亘り張設されている通電過熱線の上下隣接間距離を変更することにより、スラブ状硬質ウレタン品の裁断厚み寸法を簡単かつ任意に調整することが可能であるため、通電加熱線としては強度面での耐久性になんら問題のない線径のものを使用し、かつ、電極としてはその外周面に切削加工が容易な上下ピッチで溝を形成したものを使用してなる単一の熱融解式裁断機を準備するだけで、最小裁断厚み寸法が非常に小さい値のスラブ状硬質ウレタン品も含めて、複数種類の裁断厚み寸法ピッチのスラブ状硬質ウレタン品を裁断加工することができる。しかも、一つの熱融解式裁断機とは通電加熱線の線径も電極の溝の上下ピッチも異（小）なる熱融解式裁断機あるいは機械式切断機器を別個に準備する必要がないので、大きな経済的投資も設置スペースも要さず、工場設備として極めて有効に活用することができ、また、裁断加工によって得られるスラブ状硬質ウレタン品の製造コストの低減にも寄与するといった効果を奏する。

このような硬質ウレタンフォームの裁断加工方法の実施にあたり、請求項２に記載のように、前記厚肉成形硬質ウレタンフォームの搬送方向先端面が前記熱融解式裁断機に対し所定の近接位置に達したとき、前記通電加熱線への通電を開始し、かつ、裁断加工されたスラブ状硬質ウレタン品の搬送方向後端面が前記熱融解式裁断機に対し所定の離間位置に達したとき、前記通電加熱線への通電を遮断することによって、多数の厚肉成形硬質ウレタンフォームを長時間に亘って次々と連続して裁断加工する際の消費電力を可及的に節減することができるばかりでなく、通電加熱線への熱負荷も低減してその耐久性の向上を図ることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明に係る硬質ウレタンフォームの裁断加工方法を実施するために用いられる裁断加工装置全体の概略構成を示す側面図である。

図１において、１は厚肉成形された硬質ウレタンフォーム２を載置して該厚肉成形硬質ウレタンフォーム２を水平方向に搬送する台車であり、この台車１は、床面上に形成されたガイドレール３上に転載され、床面に沿って敷設されたチェーンコンベヤ（図示省略）を介して一定速度で水平方向に駆動移動自在に構成されており、その台車１の駆動移動経路の途中には熱融解式裁断機４が設置されている。

前記熱融解式裁断機４は、図２及び図３に明示するように、前記台車１の駆動移動経路の左右両側に上下方向に姿勢させて配設された二本（＋，−）の断面円形の棒状電極５，５と、これら二本の棒状電極５，５の外周面でそれらの長手方向に沿い所定間隔を隔てて形成された溝６，６に係合させて二本の棒状電極５，５間に亘って水平状でかつ互いに平行に張設された複数本のニクロム線（通電加熱線の一例）７…とから構成されている。これら各ニクロム線７…にはそれらの両端部と固定枠８，８との間に亘って介在されたコイルスプリング９…を介して裁断抵抗に抗する十分な張力が付与されている。

前記各棒状電極５，５の下端部に同軸状に連結した絶縁性棒状部材１０の下端部は、床面上の固定枠１１に水平軸１２を介して枢支連結されているとともに、この絶縁性棒状部材１０の上端近くと床面との間には油圧ジャッキ等の伸縮アクチュエータ１３が介在されている。

以上のごとく構成された熱融解式裁断機４においては、前記伸縮アクチュエータ１３を介して棒状電極５，５、絶縁性棒状部材１０を、図１及び図４の仮想線に示すように、前記水平軸１２の軸心を支点Ｒとして前記台車１による厚肉硬質ウレタンフォーム２の搬送方向Ｘに任意無段階に回倒させて棒状電極５，５の傾斜角度θを変更固定することにより、複数本のニクロム線７…の各上下隣接間距離Ｌを変更して、厚肉成形硬質ウレタンフォーム２から裁断加工されるスラブ状硬質ウレタン品２Ａの裁断厚み寸法Ｔを調整可能としている。

また、前記台車１の駆動移動経路には、厚肉成形硬質ウレタンフォーム２の搬送方向先端面２ａが前記熱融解式裁断機４のニクロム線７…に対し所定の近接位置に達したことを検出する近接スイッチ等の第１センサ１８と、ニクロム線７…による熱融解により所定の厚み寸法Ｌに裁断加工されたスラブ状硬質ウレタン品２Ａの搬送方向後端面２Ａａが前記熱融解式裁断機４のニクロム線７…に対し所定の離間位置に達したことを検出する近接スイッチ等の第２センサ１９とが設けられているとともに、これら両センサ１８，１９の検出信号を入力させて前記第１センサ１８が検出動作したときは、電極５，５を通じてニクロン線７…への通電を開始し、かつ、第２センサ１９が検出動作したときは、電極５，５を通じてニクロン線７…への通電を遮断するように構成された電源制御装置（図示省略）が設けられている。

次に、上記の如く構成された硬質ウレタンフォームの裁断加工装置による裁断加工動作について図４を参照しながら説明する。
まず、裁断加工前に、伸縮アクチュエータ１３を介して棒状電極５，５、絶縁性棒状部材１０を、前記水平軸１２の軸心を支点Ｒとして厚肉硬質ウレタンフォーム２の搬送方向Ｘに回倒させて棒状電極５，５の傾斜角度θを変更固定することにより、複数本のニクロム線７…の各上下隣接間距離Ｌを角度変更前の距離Ｌ０からＬ１に変更して厚肉成形硬質ウレタンフォーム２から裁断加工されるスラブ状硬質ウレタン品２Ａの裁断厚み寸法Ｔを変更前の厚み寸法Ｔ０から所望の厚み寸法Ｔ１に予め調整（設定）しておく。

この状態で、台車１上に厚肉成形硬質ウレタンフォーム２を載置し、かつ、この厚肉成形硬質ウレタンフォーム２の最上面上に該厚肉成形硬質ウレタンフォーム２の位置ずれ移動を防ぐためにウエイト２０を載せ付けた上、台車１をチェーンコンベヤ（図示省略）により一定速度で水平方向に駆動移動させることによって、厚肉成形硬質ウレタンフォーム２を水平方向Ｘに定速搬送させる。

この搬送に伴い厚肉成形硬質ウレタンフォーム２の搬送方向先端面２ａが熱融解式裁断機４のニクロム線７…に対し所定の近接位置に達すると、第１センサ１８が検出動作し、その検出信号を受けて作動する電源制御装置（図示省略）により、電極５，５を通じてニクロン線７…への通電が開始されて各ニクロム線７…が加熱される。

続く搬送に伴い、その通電加熱されたニクロム線７…に対して厚肉成形硬質ウレタンフォーム２が通過移動されることになり、その通過移動時に厚肉成形硬質ウレタンフォーム２がニクロム線７…による熱融解により、前述のように、予め調整された厚み寸法Ｔ１の複数のスラブ状硬質ウレタン品２Ａに裁断加工される。

そして、所定（予め設定された値）の厚み寸法Ｔ１に裁断加工された複数のスラブ状硬質ウレタン品２Ａの搬送方向後端面２Ａａが熱融解式裁断機４のニクロム線７…に対し所定の離間位置に達すると、第２センサ１９が検出動作し、その検出信号を受けて作動する電源制御装置（図示省略）により、電極５，５を通じてのニクロン線７…への通電が遮断され、次の厚肉成形硬質ウレタンフォーム２が前記第１センサ１８により検出されるまではその通電遮断状態が維持される。

以上説明したように、上記実施形態の硬質ウレタンフォームの裁断加工方法によると、熱融解式裁断機４における二本の棒状電極５，５を厚肉成形硬質ウレタンフォーム２の搬送方向Ｘに回倒させて棒状電極５，５の傾斜角度θを変更し、これに伴いニクロム線７…の上下隣接間距離Ｌを変更することにより、スラブ状硬質ウレタン品２Ａの裁断厚み寸法Ｔを任意に調整することが可能であるから、強度面での耐久性になんら問題のない線径のニクロム線７…を使用し、かつ、その外周面に切削加工が容易な上下ピッチで溝６，６を形成した電極５，５を使用してなる単一の熱融解式裁断機４を準備するだけで、最小裁断厚み寸法Ｔが非常に小さい値のスラブ状硬質ウレタン品２Ａを含めて、複数種類の裁断厚み寸法ピッチのスラブ状硬質ウレタン品２Ａを裁断加工することが可能である。

因みに、強度耐久性の面から下限近くである１．０ｍｍφ及び下限である０．８ｍｍφのニクロム線７…を使用した場合で、二本の棒状電極５，５が上下方向の一定姿勢に固定化された複数の熱融解式裁断機を用いた従来方法と、上記実施形態のように二本の棒状電極５，５の傾斜角度θが変更可能とされた熱融解式裁断機を用いた本発明方法とを比較してみると、次のような結果が得られた。

（従来方法）
線径スラブ状硬質ウレタン品の裁断厚み寸法調整寸法ピッチ
１．０ｍｍφ １５．０ｍｍ、１６．０ｍｍ、１７．０ｍｍ……１．０ｍｍピッチ
０．８ｍｍφ １５．２ｍｍ、１６．２ｍｍ、１７．２ｍｍ……１．０ｍｍピッチ
（本発明方法）
線径スラブ状硬質ウレタン品の裁断厚み寸法調整寸法ピッチ
１．０ｍｍφ １５．０ｍｍ、１５．１ｍｍ、１５．２ｍｍ……０．１ｍｍピッチ
０．８ｍｍφ １５．０ｍｍ、１５．１ｍｍ、１５．２ｍｍ……０．１ｍｍピッチ

上記の結果からも明らかなように、本発明方法によると、単一の熱融解式裁断機４を用いるのみで、裁断厚み寸法Ｔを非常に小さいピッチで調整して複数種類の厚み寸法をもつスラブ状硬質ウレタン品２Ａを裁断加工することができ、それゆえにまた、ニクロム線の線径も電極の溝の上下ピッチも異（小）なる別個な熱融解式裁断機あるいは機械式切断機器を準備する必要がなくなり、大きな経済的投資も設置スペースも要さず、工場設備として極めて有効に活用することができる。

また、上記実施の形態に示したように、台車１の駆動移動経路に厚肉成形硬質ウレタンフォーム２の搬送方向先端面２ａが熱融解式裁断機４のニクロム線７…に対し所定の近接位置に達したことを検出する第１センサ１８と、ニ裁断加工されたスラブ状硬質ウレタン品２Ａの搬送方向後端面２Ａｂが前記熱融解式裁断機４のニクロム線７…に対し所定の離間位置に達したことを検出する第２センサ１９とを設けることによって、多数の厚肉成形硬質ウレタンフォーム２を長時間に亘って次々と連続して裁断加工する際の消費電力を可及的に節減することができるばかりでなく、ニクロム線７…に長時間に亘って連続通電するといった熱負荷も軽減してニクロム線７…の耐久性向上も図ることができる。

なお、上記実施の形態では、熱融解式裁断機４における二本の棒状電極５，５を厚肉硬質ウレタンフォーム２の搬送方向Ｘに回倒させて棒状電極５，５の傾斜角度θを無段階に変更可能としたものについて説明したが、裁断厚み寸法を設定されたピッチ、例えば、０．１ｍｍで調整できるように、二本の棒状電極５，５の傾斜角度θを有段階に変更可能としてもよい。

また、熱融解式裁断機４における二本の棒状電極５，５の傾斜角度変更のための構成は、上記実施の形態で説明したものに限らず、どのような構成のものであってもよい。

本発明に係る硬質ウレタンフォームの裁断加工方法を実施するために用いられる裁断加工装置全体の概略構成を示す側面図である。熱融解式裁断機の要部の拡大正面図である。同上熱融解式裁断機の要部の拡大横断面図である。同上熱融解式裁断機による裁断加工動作の概要を説明する線図である。

符号の説明

２厚肉成形硬質ウレタンフォーム
２ａ搬送方向先端面
２Ａスラブ状ウレタン品
２Ａａ搬送方向後端面
４熱融解式裁断機
５棒状電極
６溝
７ニクロム線（通電加熱線）
１８第１センサ
１９第２センサ
Ｒ支点
Ｔ裁断寸法
Ｘ搬送方向
θ 傾斜角度

Claims

上下方向に姿勢する二本の棒状電極の外周面でそれらの長手方向に沿い所定間隔を隔てて形成の溝に係合させて二本の棒状電極間に亘って複数本の通電加熱線が水平状でかつ互いに平行に張設されてなる熱融解式裁断機に対して、水平方向に搬送される厚肉成形硬質ウレタンフォームを通過移動させることによって、その厚肉成形硬質ウレタンフォームを前記通電加熱線による熱融解により所定厚み寸法の複数のスラブ状硬質ウレタン品に裁断加工する方法において、
前記熱融解式裁断機における二本の棒状電極をそれらの下端部または下端部近くを支点として前記厚肉硬質ウレタンフォームの搬送方向に有段階または無段階に回倒傾斜させて前記通電過熱線の上下隣接間距離を変更することにより、スラブ状硬質ウレタン品の裁断厚み寸法を調整することを特徴とする硬質ウレタンフォームの裁断加工方法。
前記厚肉成形硬質ウレタンフォームの搬送方向先端面が前記熱融解式裁断機に対し所定の近接位置に達したとき、前記通電加熱線への通電を開始し、かつ、裁断加工されたスラブ状硬質ウレタン品の搬送方向後端面が前記熱融解式裁断機に対し所定の離間位置に達したとき、前記通電加熱線への通電を遮断する請求項１に記載の硬質ウレタンフォームの裁断加工方法。