JP2008114558A - 石膏ボード製造装置のスコーリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】一定深さの溝を精度良く且つ安定して石膏ボード原紙に形成するとともに、回転刃及び受け台の磨耗を防止することができる砥石方式の石膏ボード製造用スコーリング装置を提供する。
【解決手段】石膏ボード製造装置(10)のスコーリング装置(11) は、回転刃(24)及び受け台(30)を備える。石膏ボード原紙(3)は、受け台(30)上を張力下に走行し、受け台は、石膏ボード原紙の下面に当接する。受け台は、回転刃の直下に開口部(32)を有する。開口部は、石膏ボード原紙の下面を下方に解放する。石膏ボード原紙は、開口部の範囲内（角度βの包接範囲内）において下方に若干湾曲しながら刃部(24a)によって研削される。
【選択図】図４

Description

本発明は、石膏ボード製造装置のスコーリング装置に関するのものであり、より詳細には、張力下に走行する石膏ボード原紙にスコアを連続的に形成する石膏ボード製造用のスコーリング装置に関するものである。

建築物の内装材料として、石膏系芯材をボード用原紙にて被覆してなる石膏ボードが知られている。石膏ボードは、石膏ボード製造装置によって量産され、市場に流通している。石膏ボード製造装置は、石膏ボード原紙（下紙）を連続的に搬送する搬送装置、石膏ボード原紙（下紙）の両側の縁部分にスコアを刻設するスコーリング装置、石膏スラリーを調製する混合攪拌機、石膏ボード原紙を折り曲げてエッジ部を形成する折り曲げ装置、石膏ボード原紙（上紙）を石膏スラリー上に積層する上紙積層兼成型装置、板状且つ帯状の成形体を所定のボード長に粗切断する粗切断装置、余剰水を含む粗切断後の板体を乾燥させる乾燥装置、更には、各板体を製品寸法に裁断して搬出する搬出装置を備える。

上記スコーリング装置は、張力下に走行する石膏ボード原紙にスコアを連続的に形成する。スコーリング装置として、円盤形砥石や、押圧部材等の折目形成部材と、折目形成部材を回転駆動し又は付勢する駆動装置とを備えた構成のものが知られている。折目形成部材は、原紙受け台に供給された石膏ボード原紙（下紙）に切込み又は筋目を形成し、石膏ボード原紙にスコアを刻設する。スコーリング装置は又、折目形成部材を石膏ボード原紙の厚さ方向に変位させる手動操作式昇降手段と、折目形成部材を石膏ボード原紙の幅方向に変位させる手動操作式移動手段とを備える。原紙に形成すべきスコアの位置は、昇降手段及び移動手段の手動操作によって調節される。

石膏ボード製造装置のスコーリング装置として、折目形成部材とバックアップロールとの間に介挿した石膏ボード原紙を搬送装置によって走行させ、折目形成部材の圧力によって石膏ボード原紙に折目を形成するように構成された折目形成装置が特開昭５８−８６９３７号公報に開示されている。

また、段ボール等の厚手のシート状紙製品を折り曲げて箱等を製造する技術に関し、成形刃によってシート状製品に楔形の切込みを形成し、切込みによって紙製品を正確に折り曲げるようにしたシート状紙製品の折り曲げ方法が特開平８―１５０６７５に記載されている。
特開昭５８−８６９３７号公報 特開平８―１５０６７５号公報

石膏ボード原紙は、通常は、厚さ約０．３mm、秤量約２００g/m²程度の薄い紙であり、段ボール等の厚手の紙に楔形の切込みを形成するのに使用される特許文献２のような成形刃は、石膏ボード原紙のスコーリングに使用することはできない。

他方、特許文献１に記載に記載された装置は、折目形成部材を石膏ボード原紙に押圧し、原紙を局部的に押し潰して折れ線を形成するクリーサー方式のスコーリング装置である。この方式のスコーリング装置の微調節は、熟練した操作員の経験に依存する。

しかるに、製造コスト低減や、石膏ボードのリサイクル性向上等の観点より、石膏ボード原紙の紙厚を低減することが近年殊に望まれている。このため、厚さ約０．２mm、秤量約１４０g/m²程度の極めて薄い紙が石膏ボード原紙として使用されることがある。加えて、石膏ボード製造ラインの高速化に伴って、石膏ボード原紙に作用する張力が増大する傾向が近年殊に顕在化している。このような製造環境の下では、石膏ボード原紙に課せられる負荷が増大し、原紙破断の現象が生じ易いことから、微調節を熟練操作員の経験に依存したクリーサー方式のスコーリング装置を採用し難い事情がある。

また、石膏ボードの施工性を考慮すると、石膏ボードのエッジ部は、正確且つシャープな角部を有することが望ましい。一般には、エッジ部の角部の角度は、通常は、略直角に管理されている。しかし、クリーサー方式のスコーリング装置を用いた場合、エッジ部の角部が９０度を超え易い傾向があり、シャープな角部が得られずに外観上望ましくない石膏ボードが生産される状況も生じ易いことから、製造歩留りが低下し、生産性が悪化するという問題が生じる。

このような事情を考慮し、我が国では、主として、砥石方式のスコーリング装置が採用されている。

図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）は、砥石方式のスコーリング装置の構造を概略的に示す断面図であり、図１０（Ｃ）は、受け台の部分平面図であり、図１０（Ｄ）及び図１０（Ｅ）は、石膏ボード原紙に形成されるスコアを示す石膏ボード原紙の部分断面図である。

スコーリング装置は、回転駆動軸Ｂに同芯に固定した円盤形回転刃Ａを備える。回転刃Ａの下側には、受け台Ｃが配置される。石膏ボード原紙Ｄが、受け台Ｃ上を矢印Ｅ方向に走行する。回転駆動軸Ｂの回転により、回転刃Ａは、正転方向（矢印方向）又は逆転方向に回転し、原紙Ｄの上層部分を研削して原紙Ｄに溝Ｇを形成する。

この方式のスコーリング装置は、石膏ボードのエッジ部に比較的シャープな角部を形成するとともに、エッジ部の角度を略直角に管理し易いことから、エッジ部の角度不良に起因した製造歩留りの低下を防止する観点からは、好ましく採用し得る。

しかしながら、この方式のスコーリング装置では、回転刃Ａ及び受け台Ｃの磨耗が生じ易いことから、石膏ボード製造ラインの高速化傾向と関連して、回転刃及び受け台を比較的頻繁に交換しなければならないという問題が生じた。

また、砥石方式のスコーリング装置では、駆動軸Ｂ及び回転刃Ａの微小な偏心や、原紙Ｄの張力変化等に起因して溝Ｇの深さが変動し、図１０（Ｅ）に破線で示すように不規則な深さの溝Ｇが形成される傾向がある。この傾向は、石膏ボード原紙の紙厚低下や、石膏ボード製造ラインの高速化と相まって、近年殊に顕在化し、折目が断続的又は点線形態に形成されてしまうという問題を生じさせた。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、一定深さの溝を精度良く且つ安定して石膏ボード原紙に形成することができる砥石方式の石膏ボード製造用スコーリング装置を提供することにある。

本発明は又、回転刃及び受け台の磨耗を防止し、回転刃及び受け台の交換頻度を低下することができる砥石方式の石膏ボード製造用スコーリング装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成すべく、本発明は、張力下に走行する石膏ボード原紙の上面に接触する回転刃と、石膏ボード原紙の下面に当接する受け台とを有し、前記回転刃によって石膏ボード原紙にスコアを連続的に刻設する石膏ボード製造装置のスコーリング装置において、
前記受け台は、前記回転刃の直下に形成された開口部を有し、該開口部は、前記回転刃によって研削される石膏ボード原紙部分の下面を下方に解放することを特徴とする石膏ボード製造装置のスコーリング装置を提供する。

本発明の上記構成によれば、回転刃によって研削される石膏ボード原紙の部分は、その下面が、受け台の開口部によって解放される。石膏ボード原紙は、開口部の範囲内において下方に湾曲しながら、回転刃の刃部と接触する。回転刃を通過した石膏ボード原紙の上面には、溝が形成され、石膏ボード原紙の下面には、下方に突出する折れ線が形成される。このようにして形成された溝は、深さが安定し、従来のスコーリング装置において観られた溝の深さの変動は発生せず、原紙下面の折れ線も、比較的明確に形成されると判明した。これは、従来のスコーリング装置においては点接触に近い状態で回転刃が石膏ボード原紙に接触していたのに対し、本発明のスコーリング装置では、石膏ボード原紙が開口部の範囲内で下方に湾曲し、或る距離に亘って回転刃の刃部と接触し続けることに起因すると考えられる。

このような構成のスコーリング装置によれば、溝の深さの変動に起因した原紙破断等を防止することができる。このため、本発明のスコーリング装置は、石膏ボード原紙の紙厚低減や、石膏ボード製造ラインの高速化という近年の傾向に好ましく適応する。

また、折れ線が石膏ボード原紙に比較的明確に形成されるので、後続する折曲げ装置の作用によって石膏ボード原紙のエッジ部分を精度良く折り曲げることができる。

更に、上記構成のスコーリング装置によれば、回転刃及び受け台の磨耗を防止し、回転刃及び受け台の交換頻度を低下することができる。これは、回転刃が石膏ボード原紙に作用する領域において受け台が石膏ボード原紙の下面を解放することに起因すると考えられる。

本発明に係る砥石方式のスコーリング装置によれば、一定深さの溝を精度良く且つ安定して石膏ボード原紙に形成することができ、しかも、回転刃及び受け台の磨耗を防止し、回転刃及び受け台の交換頻度を低下することができる。

本発明の好適な実施形態において、上記受け台の開口部は、回転刃の中心軸線を中心とした中心角１０〜９０度、例えば、１５度の角度範囲に亘って形成され、石膏ボード原紙は、この角度範囲に相当する範囲内において回転刃に包接する。好ましくは、上記中心角は、１０〜３０度の範囲内の角度に設定される。このような構成によれば、石膏ボード原紙は、少なくとも中心角１０度、例えば、中心角１５度に相当する包接範囲内で下方に湾曲し、回転刃と接触し続けるので、一定の溝及び折れ線を確実に石膏ボード原紙に形成することができる。

本発明の更に好適な実施形態においては、スコーリング装置は、回転刃を回転させる回転駆動装置を移動可能に支持する支持機構と、回転駆動装置を移動させる移動機構とを備える。好ましくは、支持機構は、回転駆動装置を上下方向に移動可能に支持する垂直支持機構と、垂直支持機構を水平変位可能に支持する水平支持機構とを有し、移動機構は、回転駆動装置を上下方向に移動させる垂直駆動機構と、回転駆動装置を水平方向に移動させる水平駆動機構とを有する。

石膏ボード原紙が開口部の範囲内で下方に湾曲し、回転刃と或る距離に亘って接触し続けるようにした本発明のスコーリング装置によれば、一定深さの溝を精度良く且つ安定して石膏ボード原紙に形成することができ、しかも、回転刃及び受け台の磨耗現象が抑制されることから、石膏ボード原紙に対する回転刃の作用を定量的に定め又は予測することができるので、機械的構成に依存した回転刃位置の設定又は調節が可能となる。即ち、上記構成のスコーリング装置によれば、垂直駆動機構によって回転駆動装置を垂直変位させて回転刃の垂直位置を位置決めし、水平駆動機構によって回転駆動装置を水平変位させて回転刃の水平位置を位置決めし、これにより、石膏ボード原紙に対する回転刃の作用を設定し又は調節することができる。この結果、人為的作業に依存していた従来の微調節作業を解消し、回転刃位置の設定又は調節を機械的手段によって機械化し又は自動化することが可能となる。

更に好ましくは、スコーリング装置は、回転刃の位置を検出するための検出手段と、検出手段の検出結果に基づいて垂直駆動機構及び水平駆動機構を作動させる制御装置とを有する。制御装置は、石膏ボードの寸法・形状と関連した回転刃の位置情報を記憶する記憶部を備えることが望ましい。本発明のスコーリング装置によれば、同一品種の石膏ボードを定期的に製造する場合、回転刃を常に最適位置に位置決めすることができ、人為操作に起因した製造誤差等を解消し、一定の石膏ボード製品を安定生産することができる。また、石膏ボードの寸法・形状と関連した回転刃の位置情報を制御装置に記憶させることにより、品種切替え時に比較的容易且つ迅速に回転刃の位置を変更することができるので、品種切替え時の待機時間等を短縮することができる。

以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施例について詳細に説明する。

図１は、石膏ボードのエッジ部の形態を示す石膏ボードの部分断面図である。

石膏ボード１は、石膏コア２を石膏ボード原紙（下紙）３及び石膏ボード原紙（上紙）４によって被覆した構成を有する。図１（Ａ）には、スクエアエッジを有する石膏ボード１が示されている。石膏ボードのエッジ部５は、直角に設定されたのエッジ角度αを有する。石膏ボード原紙３には、角部６、７に相当する部分に折目が形成される。図１（Ｂ）には、ベベルエッジを有する石膏ボード１が示されている。石膏ボード原紙３には、角部６、７、８に相当する部分に折目が形成される。図１（Ｃ）には、テーパーエッジを有する石膏ボード１が示されている。石膏ボード原紙３には、角部６、７、８に相当する部分に折目が形成される。

石膏ボード製造工程においては、エッジ部５のエッジ角度αは、一般に略直角に管理される。エッジ角度αを略直角に管理する要因として、上記範囲以外のエッジ角度α、例えば、９０度を超えたエッジ角度αを有する石膏ボード１によっては、望ましい施工性が得られない点が挙げられる。例えば、図１（Ａ）に示すスクエアエッジの石膏ボード１は、軽鉄下地等の内装下地材に取付けられ、石膏ボード１同士の継目は、突付け目地を内装表面に形成するが、このような目地部分のパテ処理を容易にし、簡素化し又は省略するには、エッジ角度αが正確に直角であることが望ましく、若干の誤差が生じていたとしても、エッジ角度αが略直角であることが望ましいと考えられている。

図２は、石膏ボード製造装置の構成を概略的に示す概略平面図である。図３（Ａ）は、本発明の実施例に係るスコーリング装置の構成を概略的に示す側面図であり、図３（Ｂ）は、スコーリングユニットの構成を示す側面図である。

石膏ボード原紙（下紙）３は、所定幅を有する無端ロール紙として石膏ボード製造装置１０に供給され、原紙ロール１２として供給テーブル（原紙受け台）１３上に配置される。石膏ボード原紙３は、原紙ロール１２から繰り出され、石膏ボード製造装置１０の原紙搬送手段によって長手方向に搬送される。石膏ボード製造装置１０は、石膏ボード原紙３にスコアを刻設するスコーリング装置１１を備えるとともに、石膏スラリーＳを調製する混合攪拌機１４を備える。混合攪拌機１４は、スコアが刻設された石膏ボード原紙３上に石膏スラリーＳを流し延べる。石膏ボード原紙３の側縁領域を内方に押圧する左右一対の折曲げ装置１５が、搬送板１６上に配設される。折曲げ装置１５は、石膏ボード原紙３の両側の縁部領域に当接し、スコアに沿って石膏ボード原紙３を上方に折り曲げる。上紙の原紙ロール（図示せず）から繰り出された石膏ボード原紙（上紙）４が、転向ローラ１７によって転向され、石膏スラリーＳ上に積層される。石膏ボード原紙３、４及び石膏スラリーＳは、搬送装置を構成する回転ローラ１８上を連続的な帯状成形体Ｗとして搬送され、粗切断装置（図示せず）に移送される。粗切断後の成形体は、乾燥装置（図示せず）を介して切断装置（図示せず）に移送され、所定長の石膏ボード製品に裁断される。

図３に示すように、スコーリング装置１１は、等間隔を隔てて配置された４体のテンションロール２１と、テンションロール２１の間に配置された３組のスコーリングユニット２０とを備える。２体の支持枠２２がスコーリングユニット２０の間に配置される。スコーリングユニット２０は、支持枠２２によって支持され、支持枠２２は、フレーム１９によって支持される。

各スコーリングユニット２０は、電動モータ２３（破線で示す）と、電動モータ２３の回転駆動軸２５に同心に固定した円盤形回転刃２４と、回転刃２４の直下に配置された受け台３０と、受け台３０の前後に配置された一対の支承ロール(図示せず)と、回転刃２４の刃部を覆う安全カバー２９（仮想線で示す）とを有する。回転刃２４は、電動モータ２３の直径よりも大きな直径を有し、安全カバー２９内に収容される。支承ロールは、支承部(図示せず)を介してフレーム１９の横架材(図示せず)に支持される。

石膏ボード原紙３は、原紙搬送手段によって矢印方向に牽引され、張力下に搬送されることから、所定の張力が石膏ボード原紙３に常時作用する。テンションロール２１及び支承ロールは、石膏ボード原紙３の移動経路を規制し、受け台３０上を走行する石膏ボード原紙３に対して安定した張力が作用するように働く。回転刃２４は、図３に矢印で示す正転方向に回転する。回転刃２４は、刃部２４ａを外周に備えており、刃部２４ａは、石膏ボード原紙３と接触する領域において、石膏ボード原紙３の搬送方向と同方向に移動する。

図４（Ａ）及び図４（Ｂ）は、回転刃２４及び受け台３０の構造を示す断面図であり、図４（Ｃ）は、受け台３の部分平面図であり、図４（Ｄ）及び図４（Ｅ）は、石膏ボード原紙３に形成されるスコアの断面を示す石膏ボード原紙３の部分断面図である。

受け台３０は、長方形断面の金属部品からなる本体３１と、回転刃２４の直下に形成された方形開口部３２とから構成される。本体３１は、水平な上面を有し、開口部３２は、平面視長方形の均一な断面の貫通孔として本体３１を垂直に貫通する。

開口部３２は、回転刃２４によって研削される石膏ボード原紙部分の下面を下方に解放する。回転刃２４は、開口部３２の直上で石膏ボード原紙３に接触し、石膏ボード原紙３を構成する複数の層のうち、少なくとも最上層の紙の層を外周の刃部２４ａによって削り取る。図４（Ｄ）及び図４（Ｅ）に示すように、石膏ボード原紙３の表面には、溝９が形成され、石膏ボード原紙３の最下層は、折れ線９ａを形成する。刃部２４ａは、耐磨耗性及び寿命の観点より、ダイヤモンド砥石からなることが望ましい。刃部２４ａの形状として、平型、先端型等の各種刃形状を採用し得るが、耐磨耗性の観点より、平型の刃形状を採用することが望ましい。なお、刃部２４ａは、汎用の砥石等の如く、石膏ボード原紙３を研削可能な材質のものであれば良く、また、刃部２４ａとして、鋸歯状の刃形を備えた刃を採用しても良い。

石膏ボード原紙３の下面が開口部３２によって解放していることから、石膏ボード原紙３は、開口部３２の範囲内（回転刃２４の中心角βに相当する包接範囲内）において下方に若干湾曲する。石膏ボード原紙３は、開口部３２の範囲内において刃部２４ａと接触し続け、刃部２４ａの研削作用は、開口部３２の範囲内において持続する。この結果、回転刃２４を通過した石膏ボード原紙３の上面には、深さＨの溝９が形成され、石膏ボード原紙の下面には、折れ線９ａが突出する。折れ線９ａが突出する状態が確保されることにより、溝９の深さＨが安定する。

このようなスコーリングによれば、折れ線９ａが比較的明確に形成され、溝９の深さＨが安定するとともに、後続する折曲げ装置１５の作用によって石膏ボード原紙３のエッジ部分が角度α＝略直角に精度良く折り曲げられることが判明した。

図５、図６及び図７は、スコーリング装置１１の構成を示す部分断面側面図、部分断面平面図及び正面図である。図５において、安全カバー２９は、図示を省略されている。

スコーリング装置１１を構成する各スコーリングユニット２０は、電動モータ２３を上下方向に移動可能に支持する垂直支持機構４０と、垂直支持機構４０を水平変位可能に支持する水平支持機構５０と、電動モータ２３を垂直方向に移動させるリードスクリュ方式の垂直駆動機構４１と、電動モータ２３を水平方向に移動させるリードスクリュ方式の水平駆動機構５１とを備える。

図５に示すように、垂直支持機構４０は、電動モータ２３のモータハウジングに一体的に接合したスライド部材４２と、スライド部材４２を垂直変位可能に支持するガイド部材４３と、ガイド部材４３を固定した垂直プレート４４とから構成される。垂直駆動機構４１は、垂直プレート４３の上部に固定された垂直駆動用電動モータ４５と、電動モータ４５の回転駆動軸（図示せず）に作動的に連結されたリードスクリュ４６と、リードスクリュ４６に螺合し且つスライド部材４２に一体的に接合したナット４７とから構成される。リードスクリュ４６は、電動モータ４５の駆動によって回転し、ナット４７を垂直変位させる。スライド部材４２及び電動モータ２３は、ナット４７と一体的に垂直変位する。かくして、電動モータ４５の駆動により、電動モータ２３及び回転刃２４を垂直変位させることができる。好ましくは、垂直駆動機構４１は、電動モータ２３及び回転刃２４を０．０１mm単位の挙動幅で垂直変位させるように設計される。

水平支持機構５０は、垂直プレート４４に一体的に接合したスライド部材５２と、スライド部材５２を水平変位可能に支持するガイド部材５３とから構成される。ガイド部材５３は、支持枠２２に固定される。図６及び図７に示すように、水平駆動機構５１は、支持枠２２に固定された水平駆動用電動モータ５５と、電動モータ５５の回転駆動軸（図示せず）に作動的に連結されたリードスクリュ５６と、リードスクリュ５６に螺合し且つ垂直プレート４４に一体的に接合したナット５７から構成される。リードスクリュ５６は、電動モータ５５の駆動によって回転し、ナット５７を水平変位させる。垂直プレート４４、ガイド部材４３、スライド部材４２及び電動モータ２３は、ナット５７と一体的に水平変位する。かくして、電動モータ５５の駆動により、電動モータ２３及び回転刃２４を水平変位させることができる。好ましくは、水平駆動機構５１は、電動モータ２３及び回転刃２４を０．０１mm単位の挙動幅で水平変位させるように設計される。

図５及び図６に示すように、スコーリング装置１１の制御系は、リードスクリュ４６、５６の回転位置を検出するためのエンコーダ４８、５８と、エンコーダ４８、５８に接続された制御ユニット６０とを有する。エンコーダ４８、５８の出力は、制御信号線６１、６２を介して制御ユニット６０に入力される。制御ユニット６０は、エンコーダ４８、５８の出力に基づいて回転刃２４の垂直位置及び水平位置を検出する。制御ユニット６０は、石膏ボードの品種等に相応する回転刃２４の位置を記憶する記憶部と、回転刃２４の目標位置等を決定する演算・制御部と、操作員が石膏ボードの品種等を選択するためのタッチパネルとを有する。記憶装置に記憶されるデータとして、例えば、石膏ボードの品種（エッジ形態、ボード寸法等）に対応した折目の位置や、折目位置に相応する回転刃２４の位置が挙げられる。タッチパネルは、既に登録された石膏ボード品種等に関する情報を選択し又は表示するためのディスプレイとして機能する。操作員は、タッチパネルを用いて所望の品種を選択し又は折目位置等を設定することができる。また、新たな品種の石膏ボードを製造する場合、或いは、過去の石膏ボード品種と関連した記憶データを書き換える場合、操作員は、ボード寸法、エッジ形状・寸法、折目位置等の情報をタッチパネル上で入力し、記憶部は、入力された情報を新たに記憶し、或いは、既に記憶した過去のデータを更新する。

制御ユニット６０の演算・制御部は、操作員が選択した石膏ボードの品種と相応する回転刃２４の目標位置に回転刃２４を移動させるために、電動モータ４５、５５の駆動を指示する駆動信号を出力し、駆動信号は、制御信号線６３を介して操作盤７０に入力される。

操作盤７０は、交流電源に接続されるとともに、動力配線７１、７２、７３を介して電動モータ２３、４５、５５に夫々接続される。操作盤７０は、制御ユニット６０から入力された駆動信号に従って電動モータ４５、５５を作動させ、回転刃２４を垂直方向及び水平方向に移動させる。制御ユニット６０は、エンコーダ４８、５８の出力によって回転刃２４の目標位置到達を検出すると、電動モータ４５、５５の停止信号を操作盤７０に出力し、操作盤７は、電動モータ４５、５５を停止させ、電動モータ２３を起動させる。

なお、制御ユニット６０及び操作盤７０は、スコーリング装置１１の作動のみならず、石膏ボード製造装置１の混合攪拌機１４及び搬送装置等の作動を一元的に管理し又は制御する機能を有する。

次に、スコーリング装置１１の作動について説明する。

原紙ロール１２等を石膏ボード製造装置１０にセットした状態で、操作員が操作盤７０をマニュアル操作して石膏ボードの品種等を選択すると、制御ユニット６０は、駆動御信号を操作盤７０に出力し、垂直支持機構４０及び水平支持機構５０は、制御ユニット６０の制御下に回転刃２４を水平方向及び垂直方向に移動させる。回転刃２４は、図５に破線で示すように降下し、予め設定した目標位置において石膏ボード原紙３の上層部に接触する。前述の如く、石膏ボード原紙３は、開口部３２の範囲内（回転刃２４の中心角βに相当する包接範囲内）において下方に若干湾曲しながら刃部２４ａによって研削される。この結果、図４に示すように、石膏ボード原紙３の上面に溝９が形成され、石膏ボード原紙の下面に折れ線９ａが突出する。

混合攪拌機１４は、制御ユニット６０及び操作盤７０の制御下に、石膏ボード原紙３上に石膏スラリーＳを流し延べ、折曲げ装置１５は、石膏ボード原紙３のエッジ部分を上方に折り曲げ、石膏ボード原紙（上紙）４は、転向ローラ１７又はプレート（図示せず）によって石膏スラリーＳ上に積層され、回転ローラ１８は、石膏ボード原紙３、４及び石膏スラリーＳの帯状成形体Ｗを粗切断装置、乾燥装置及び切断装置に移送する。

このようなスコーリング装置１１によれば、石膏ボード原紙３は、開口部３２の範囲内で下方に湾曲し、角度βの範囲内において回転刃２４の刃部２４ａと接触し続け、石膏ボード原紙３の上面に形成された溝９は、深さが安定し、折れ線９ａも比較的明確に形成される。従って、スコーリング装置１１は、溝９の深さの変動に起因した原紙破断等を防止することができるので、石膏ボード原紙３の紙厚低減や、石膏ボード製造ラインの高速化に適応する。

また、折れ線９ａが石膏ボード原紙３に比較的明確に形成されるので、スコーリング装置１１に後続する折曲げ装置１５の作用によって石膏ボード原紙３のエッジ部分５を角度α＝略直角に精度良く折り曲げることができる。

更に、上記スコーリング装置１１によれば、回転刃２４及び受け台３０の磨耗を防止し、回転刃２４及び受け台３０の交換頻度を低下することができる。

また、上記スコーリング装置１１によれば、一定深さの溝を精度良く且つ安定して石膏ボード原紙３に形成するとともに、回転刃２４及び受け台３０の磨耗現象を抑制し得ることから、スコーリング工程の安定性及び再現性が確保される。このため、機械的要素又は機械的手段（垂直支持機構４０、水平支持機構５０、垂直駆動機構４１、水平駆動機構５１）を制御ユニット６０の制御下に操作盤７０で作動し、回転刃２４を正確にセッティングすることができる。これは、人為的作業に依存しない機械的且つ自動的な回転刃２４のセッティングを可能にするので、実用的に極めて有利である。

図８及び図９は、受け台３０の変形例を示す断面図である。

図８及び図９に示す受け台３０は、頂部開口形の方形凹所として形成された方形開口部３２’、３２”を備える。開口部３２’（図８）は、水平な底面を有し、開口部３２”（図９）は、回転刃２４と同等の曲率で湾曲する底面を有する。開口部３２’、３２”は、前述の開口部３２と同じく、回転刃２４の回転中心軸線γ（図４）を中心とした角度βの範囲内に形成される。回転刃２４は、石膏ボード原紙３の上面に溝９を形成し、石膏ボード原紙の下面に折れ線９ａを突出せしめる。石膏ボード原紙３のエッジ部分は、後続する折曲げ装置１５の作用によって精度良く上方に折り曲げられる。

以上、本発明の好適な実施形態及び実施例について詳細に説明したが、本発明は、上記実施形態及び実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲内において種々の変更又は変形が可能であり、かかる変更又は変形例も又、本発明の範囲内に含まれるものであることはいうまでもない。

例えば、上記実施例においては、スコーリング装置は、各々の回転刃を個別に垂直・水平変位させ且つ回転駆動させるように構成されているが、単一機構又は複合的機構を用いて複数の回転刃を一体的に移動し又は回転させ、或いは、同期移動又は同期回転させるように構成することも可能である。

また、原紙の紙厚の相違等に相応して回転刃の位置を適宜設定変更するようにスコーリング装置の制御系を構成しても良い。

更には、上記実施例では、回転刃の回転方向は、接触時間が比較的長く、接触抵抗が比較的小さい正転方向に設定されているが、回転刃を逆転方向に回転させることも可能である。

また、上記実施例では、単一の回転刃が電動モータの回転駆動軸に取付けられているが、複数の回転刃を単一の回転駆動軸に並列に取付け又は装着しても良い。

本発明は、石膏ボード製造装置のスコーリング装置に適用される。本発明のスコーリング装置によれば、一定深さの溝を精度良く且つ安定して石膏ボード原紙に形成するとともに、回転刃及び受け台の磨耗を防止し、回転刃及び受け台の交換頻度を低下することができる。本発明は又、張力下に走行する紙にスコアを連続的に形成する各種のスコーリング装置に同様に適用し得るものである。

石膏ボードのエッジ部の形態を示す石膏ボードの部分断面図である。 石膏ボード製造装置の構成を概略的に示す概略平面図である。 図３（Ａ）は、本発明の実施例に係るスコーリング装置の構成を概略的に示す側面図であり、図３（Ｂ）は、スコーリングユニットの構成を示す側面図である。 図４（Ａ）及び図４（Ｂ）は、回転刃及び受け台の構造を示す断面図であり、図４（Ｃ）は、受け台の部分平面図であり、図４（Ｄ）及び図４（Ｅ）は、石膏ボード原紙に形成されるスコアを示す石膏ボード原紙の部分断面図である。 スコーリング装置の構成を示す部分断面側面図である。 スコーリング装置の構成を示す部分断面平面図である。 スコーリング装置の構成を示す正面図である。 受け台の変形例を示す断面図である。 受け台の他の変形例を示す断面図である。 図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）は、従来のスコーリング装置の構造を概略的に示す断面図であり、図１０（Ｃ）は、受け台の部分平面図であり、図１０（Ｄ）及び図１０（Ｅ）は、石膏ボード原紙に形成されるスコアを示す石膏ボード原紙の部分断面図である。

符号の説明

１ 石膏ボード
３ 石膏ボード原紙（下紙）
９ 溝
９ａ 折れ線
１０ 石膏ボード製造装置
１１ スコーリング装置
２０ スコーリングユニット
２１ テンションロール
２２ 支持枠
２３ 電動モータ
２４ 回転刃
２４ａ 刃部
２５ 回転駆動軸
３０ 受け台
３１ 受け台本体
３２ 開口部
４０ 垂直支持機構
４１ 垂直駆動機構
５０ 水平支持機構
５１ 水平駆動機構
６０ 制御ユニット
７０ 操作盤

Claims (8)

1. 張力下に走行する石膏ボード原紙の上面に接触する回転刃と、石膏ボード原紙の下面に当接する受け台とを有し、前記回転刃によって石膏ボード原紙にスコアを連続的に刻設する石膏ボード製造装置のスコーリング装置において、
   前記受け台は、前記回転刃の直下に形成された開口部を有し、該開口部は、前記回転刃によって研削される石膏ボード原紙部分の下面を下方に解放することを特徴とする石膏ボード製造装置のスコーリング装置。
2. 前記開口部は、前記石膏ボード原紙が前記回転刃に包接するように、前記回転刃の中心軸線を中心とした中心角１０〜９０度の角度範囲に亘って形成されることを特徴とする請求項１に記載のスコーリング装置。
3. 前記回転刃を回転させる回転駆動装置を移動可能に支持する支持機構と、前記回転駆動装置を移動させる移動機構とを備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のスコーリング装置。
4. 前記支持機構は、前記回転駆動装置を上下方向に移動可能に支持する垂直支持機構と、該垂直支持機構を水平変位可能に支持する水平支持機構とを有し、前記移動機構は、前記回転駆動装置を上下方向に移動させる垂直駆動機構と、前記回転駆動装置を水平方向に移動させる水平駆動機構とを有することを特徴とする請求項３に記載のスコーリング装置。
5. 前記回転刃の位置を検出する検出手段と、該検出手段の検出結果に基づいて前記移動機構を作動させる制御装置とを有することを特徴とする請求項３又は４に記載のスコーリング装置。
6. 前記制御装置は、石膏ボードの寸法・形状と関連して前記回転刃の位置情報を記憶する記憶部を有することを特徴とする請求項５に記載のスコーリング装置。
7. 前記回転刃の刃部は、ダイヤモンド砥石によって形成されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のスコーリング装置。
8. 前記回転刃の刃部が平型刃であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のスコーリング装置。

Images