JP2009113214A - 発泡パネル用ローラ及び発泡パネルの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】押圧ローラを交換することなく、簡易な構成で複数サイズの発泡パネルを良好に製造することができる発泡パネル用ローラ及び発泡パネルの製造方法を提供する。
【解決手段】上下１対の面材間に発泡原液を注入して発泡させる際に上側の面材を上方から押圧する押圧ローラ１４を、円筒状の第１ローラ１４１と、この第１ローラ１４１内に挿入され、第１ローラ１４１に対して同軸上でスライド可能な第２ローラ１４２とにより構成する。これにより、互いに同軸上でスライド可能な第１ローラ１４１及び第２ローラ１４２をスライドさせて幅調整を行うといった簡易な構成により、押圧ローラ１４を製造する発泡パネルのサイズに対応する長さとし、当該押圧ローラ１４で搬送される上側の面材を上方から押圧することにより、発泡パネルを良好に製造することができる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、搬送される上下１対の面材間に発泡原液を注入して発泡させることにより発泡パネルを製造する発泡パネル製造システムに適用され、搬送される上側の上記面材を上方から押圧する発泡パネル用ローラ及び発泡パネルの製造方法に関するものである。

上下１対の面材を搬送するとともに、これらの面材間に発泡原液を注入して発泡させることにより発泡パネルを製造する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。この種の発泡パネルの製造方法としては、特許文献１に開示されているように、１対の面材として鋼板等からなる薄板を使用し、１対の面材間に発泡材料が充填されたサンドイッチパネルを発泡パネルとして製造する方法の他に、１対の面材として紙面材等を使用し、１対の面材間に発泡材料を形成した後、それらの１対の面材を取り除き、得られた発泡材料の表面を整形して所望の形状とすることにより、発泡材料のみからなる発泡パネルを製造する方法がある。

サンドイッチパネルを製造する場合には、１対の面材が互いに平行になるように形成する必要があるため、通常、１対のコンベアを平行に配置し、それらのコンベアを駆動することによりコンベア間に１対の面材を搬送しつつ、当該１対の面材間に発泡原液を注入して発泡させるような構成となっている。

一方、発泡材料のみからなる発泡パネルを製造する場合には、最終的に発泡材料の表面を整形するため、１対のコンベアなどを用いて精度よく形成する必要がなく、発泡原液が過度に発泡しないように面材を押さえる程度でよい。そこで、このような発泡材料のみからなる発泡パネルを製造するシステムにおいては、例えば、搬送される面材の上方に回転自在に吊り下げられた押圧ローラにより、上側の面材を上方から押圧するような簡易な構成が採用されている。

特開２００５−１７８１３６号公報

しかしながら、上記のようなシステムで製造される発泡パネルは、常に一定のサイズではなく、通常、用途に応じて種々のサイズからなる発泡パネルが製造される。そこで、従来から、製造する発泡パネルの各サイズに対応する長さの押圧ローラを複数用意し、必要に応じて押圧ローラを交換して使用することにより、製造する発泡パネルのサイズに対応する押圧ローラを用いて良好に発泡パネルを製造することができるようなシステムが採用されている。

しかし、このような従来のシステムでは、複数の押圧ローラを用意する必要があるため、それらの押圧ローラを製造するためのコストがかかるとともに、複数の押圧ローラを保管する場所を確保しなければならないといった問題がある。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、押圧ローラを交換することなく、簡易な構成で複数サイズの発泡パネルを良好に製造することができる発泡パネル用ローラ及び発泡パネルの製造方法を提供することを目的とする。

第１の本発明に係る発泡パネル用ローラは、搬送される上下１対の面材間に発泡原液を注入して発泡させることにより発泡パネルを製造する発泡パネル製造システムに適用され、搬送される上側の上記面材を上方から押圧する発泡パネル用ローラであって、搬送される上記１対の面材に対して上方に配置された保持部材と、上記保持部材により上記１対の面材の搬送方向に対して交差方向に延びる回転軸を中心に回転自在に保持され、上側の上記面材を上方から押圧する押圧ローラとを備え、上記押圧ローラが、円筒状の第１ローラと、上記第１ローラ内に挿入され、上記第１ローラに対して同軸上でスライド可能な第２ローラとを有することを特徴とする。

このような構成によれば、互いに同軸上でスライド可能な第１ローラ及び第２ローラをスライドさせて幅調整を行うといった簡易な構成により、押圧ローラを製造する発泡パネルのサイズに対応する長さとし、当該押圧ローラで搬送される上側の面材を上方から押圧することにより、発泡パネルを良好に製造することができる。したがって、押圧ローラを交換することなく、簡易な構成で複数サイズの発泡パネルを良好に製造することができる。

第２の本発明に係る発泡パネルの製造方法は、搬送される上下１対の面材間に発泡原液を注入して発泡させるとともに、上記１対の面材の搬送方向に対して交差方向に延びる回転軸を中心に回転自在に保持された押圧ローラにより、上側の上記面材を上方から押圧して発泡パネルを製造する発泡パネルの製造方法であって、上記押圧ローラに備えられた互いに同軸上でスライド可能な第１ローラ及び第２ローラをスライドさせることにより幅調整を行う幅調整ステップと、搬送される発泡原液注入後の上側の上記面材を幅調整後の上記押圧ローラで上方から押圧することにより、発泡する上記発泡原液によって上記１対の面材間に発泡材料を形成する発泡材料形成ステップと、形成された上記発泡材料の表面を整形することにより、上記発泡材料からなる発泡パネルを形成する発泡パネル整形ステップとを備えたことを特徴とする。

このような構成によれば、互いに同軸上でスライド可能な第１ローラ及び第２ローラをスライドさせて幅調整を行うといった簡易な構成により、押圧ローラを製造する発泡パネルのサイズに対応する長さとし、当該押圧ローラで搬送される上側の面材を上方から押圧することにより、発泡パネルを良好に製造することができる。

上記のように押圧ローラで上側の面材を上方から押圧した場合、第１ローラと第２ローラとの境界部に形成された段差によって、１対の面材間に形成された発泡材料の表面にも段差が生じてしまう。しかし、本発明に係る発泡パネルの製造方法では、形成された発泡材料の表面が整形されるので、発泡材料の表面に生じた段差を整形時に除去することができる。したがって、押圧ローラを交換することなく、簡易な構成で複数サイズの発泡パネルを良好に製造することができる。

第３の本発明に係る発泡パネルの製造方法は、上記幅調整ステップが、上記押圧ローラの両端部に設けられた１対のガイド部材の間隔を調整するステップを有し、上記発泡材料形成ステップが、幅調整後の上記１対のガイド部材に沿って発泡原液注入後の上記１対の面材を搬送することにより、上記発泡材料の側面を形成するステップを有することを特徴とする。

このような構成によれば、幅調整後の１対のガイド部材に沿って発泡原液注入後の１対の面材を搬送することにより、所望のサイズで発泡材料の側面を形成し、発泡パネルを良好に製造することができる。このように、押圧ローラの両端部に１対のガイド部材を設けた場合、これらの１対のガイド部材間に入り込むように押圧ローラを配置しなければならない場合があるが、このような場合であっても、１対のガイド部材の間隔に対応付けて押圧ローラの幅調整を行うことにより、押圧ローラを良好に配置することができる。

本発明によれば、互いに同軸上でスライド可能な第１ローラ及び第２ローラをスライドさせて幅調整を行うといった簡易な構成により、押圧ローラを交換することなく、複数サイズの発泡パネルを良好に製造することができる。

図１は、本発明の一実施形態に係る発泡パネル用ローラが適用された発泡パネルＰの製造システムの一例を示した概略図である。この製造システムは、下面材１及び上面材２からなる１対の面材１，２を連続生産ライン上に連続で供給しながら、１対の面材１，２間に発泡原液を注入して発泡させることにより、１対の面材１，２間にウレタンフォームなどからなる発泡材料を形成し、その発泡材料を整形することにより発泡パネルＰを製造するものである。この連続生産ライン上には、下面材搬送機構７、上面材搬送機構８、予熱室９、ミキシングヘッド１０、発泡室１１、切断装置１２及び整形装置１３などが設置されている。

下面材１及び上面材２は、例えばリケイ紙等の紙面材からなる。ただし、下面材１及び上面材２は、紙面材からなるものに限らず、紙以外の可撓性を有する薄い面材からなるような構成であってもよい。下面材１は、巻回されることによりロール３として設けられ、上面材２は、ロール３の上方に、巻回されることによりロール４として設けられている。これらの下面材１及び上面材２は、ロール３，４から連続して繰り出され、下面材搬送機構７及び上面材搬送機構８により、面材１，２間の間隔が徐々に短くなるように搬送される。

予熱室９は、下面材搬送機構７及び上面材搬送機構８の途中に設けられ、搬送される各面材１，２を予熱するものである。この予熱室９に対して搬送方向下流側には、面材１，２間に発泡原液を注入するためのミキシングヘッド１０が設けられている。発泡原液は、例えばポリオール成分及びポリイソシアネート成分からなり、上記ポリオール成分にはポリオールと発泡剤が含まれている。

ミキシングヘッド１０に対して搬送方向下流側には、所定の温度に設定された発泡室１１が設けられており、この発泡室１１において下面材１及び上面材２を互いに平行になるように搬送しつつ、これらの面材１，２間に注入された発泡原液を発泡させて硬化させることにより、面材１，２間に発泡材料を形成することができる。このようにして形成された発泡材料は、切断装置１２によって面材１，２とともに所定の長さで切断された後、その表面に付着してる面材１，２が取り除かれ、さらに整形装置１３によって当該発泡材料の表面が整形されることにより、発泡材料のみからなる平坦な板状の発泡パネルＰが形成される。

発泡室１１には、面材１，２を搬送するためのコンベア５が配置されており、このコンベア５が駆動されることにより、面材１，２がコンベア５上を水平な搬送方向Ａに沿って搬送されるようになっている。また、発泡室１１には、コンベア５の上方に対向するように複数の押圧ローラ１４が配置されている。

押圧ローラ１４は、コンベア５上を搬送される面材１，２に対して上方に配置された複数の保持部材１５により所定数ごとに保持されており、これらの保持部材１５が吊下部材１６を介して上方から吊り下げられることにより、各押圧ローラ１４が搬送方向Ａに沿って１列に並んだ状態で保持されている。これらの押圧ローラ１４は、発泡原液が過度に発泡しないように、上面材２を上方から押圧するためのものである。

このような製造システムは、硬質ポリウレタンフォームや、硬質ポリウレタンフォームにガラス繊維を添加したガラス繊維強化硬質ポリウレタンフォームなどの発泡材料を形成し、当該発泡材料を整形して低温断熱材に使用可能な発泡パネルＰを製造するのに適している。

図２は、本発明の一実施形態に係る発泡パネル用ローラの一構成例を示した正面図である。この発泡パネル用ローラは、上述の押圧ローラ１４及び保持部材１５からなり、これらの押圧ローラ１４及び保持部材１５が搬送方向Ａに対して直交する幅方向Ｂに伸縮可能に構成されることにより、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように幅方向Ｂの長さを調整することができるようになっている。

押圧ローラ１４は、それぞれ円筒状に形成された第１ローラ１４１及び第２ローラ１４２と、これらのローラ１４１，１４２を回転自在に保持するための１対の軸受ローラ１４３とを備えている。第１ローラ１４１は、第２ローラ１４２よりも大径であり、その内径が第２ローラ１４２の外径に対応している。第１ローラ１４１内には第２ローラ１４２が挿入されており、これにより、第１ローラ１４１と第２ローラ１４２とが、幅方向Ｂに沿って同軸上でスライド可能となっている。

１対の軸受ローラ１４３は、第１ローラ１４１及び第２ローラ１４２により構成される伸縮ローラの両端部に隣接するように設けられた円筒状のローラであり、一方の軸受ローラ１４３は第１ローラ１４１の端部に対して同軸上に結合され、他方の軸受ローラ１４３は第２ローラ１４２の端部に対して同軸上に連結されている。これにより、第１ローラ１４１、第２ローラ１４２及び１対の軸受ローラ１４３が、幅方向Ｂに沿って一直線状に延びる押圧ローラ１４として一体的に形成されている。

各軸受ローラ１４３と第１ローラ１４１又は第２ローラ１４２との連結は、例えば溶接により行われる。そのため、第１ローラ１４１、第２ローラ１４２及び１対の軸受ローラ１４３は、同種の金属材料により形成されていることが好ましいが、これに限らず、異種の金属材料により形成されていてもよいし、樹脂材料などの他の材料により形成されていてもよい。また、各軸受ローラ１４３と第１ローラ１４１又は第２ローラ１４２との連結は、溶接によるものに限らず、接着等の他の態様により行われるような構成であってもよい。

各軸受ローラ１４３の内部にはベアリング１５２が設けられており、各軸受ローラ１４３内に幅方向Ｂに沿って同軸上に回転軸１５１が挿通されることにより、第１ローラ１４１、第２ローラ１４２及び１対の軸受ローラ１４３からなる押圧ローラ１４が、これらの回転軸１５１にベアリング１５２を介して回転自在に保持されている。各回転軸１５１は、押圧ローラ１４に対して幅方向Ｂの両側にそれぞれ設けられた側板１５３に固定されている。

各側板１５３は垂直方向に延びており、下端部にそれぞれ回転軸１５１が固定されるとともに、上端部にそれぞれ水平方向に沿って互いに接近する方向に延びる上板１５４が固定されている。各上板１５４は、押圧ローラ１４の幅方向Ｂの中央部に対して上方に対向する連結部材１５５により連結されている。連結部材１５５は中空状に形成され、押圧ローラ１４の伸縮に伴いスライドする各上板１５４が、押圧ローラ１４の長さに応じた分だけ連結部材１５５内に収容されるようになっている。

連結部材１５５には、締付ねじなどからなる固定具１５６が備えられており、当該固定具１５６を用いて連結部材１５５に上板１５４を固定することにより、押圧ローラ１４を一定の長さに保持することができるようになっている。連結部材１５５の幅方向Ｂの中央部には、吊下部材１６を引っ掛けるためのフック１５７が形成されている。回転軸１５１、側板１５３、上板１５４、連結部材１５５及び固定具１５６などは、押圧ローラ１４を回転自在に保持するための上記保持部材１５を構成している。

本実施形態では、互いに同軸上でスライド可能な第１ローラ１４１及び第２ローラ１４２をスライドさせて幅調整を行うといった簡易な構成により、押圧ローラ１４を製造する発泡パネルＰのサイズに対応する長さとし、当該押圧ローラ１４で搬送される上面材２を上方から押圧することにより、発泡パネルＰを良好に製造することができる。したがって、押圧ローラ１４を交換することなく、簡易な構成で複数サイズの発泡パネルＰを良好に製造することができる。なお、本実施形態の押圧ローラ１４は、最大で１４００ｍｍ程度の長さまで伸ばすことができるようになっている。

図３は、図２の発泡パネル用ローラを用いて発泡パネルＰを製造する際の態様を説明するための正面図である。この図３（ａ）に示すように、図２の発泡パネル用ローラは、コンベア５に対して上方に一定間隔を隔てて対向するように配置され、コンベア５に沿って下面材１が搬送されるとともに、押圧ローラ１４に沿って上面材２が搬送される。そして、これらの搬送される１対の面材１，２間に注入された発泡原液が発泡することにより、１対の面材１，２間に発泡材料Ｆが形成される。

コンベア５上には、発泡パネル用ローラに対して幅方向Ｂの両側にそれぞれガイド部材１７が配置されており、これらの１対のガイド部材１７に沿って面材１，２を搬送することにより、発泡材料Ｆの側面を形成することができるようになっている。すなわち、１対の面材１，２間で発泡して幅方向Ｂに拡がる発泡原液を１対のガイド部材１７で規制することにより、生成される発泡材料Ｆの側面が形成され、図３（ａ）にハッチングで示すような板状の発泡材料Ｆが形成されるようになっている。

１対のガイド部材１７は、図３（ａ）に矢印で示すように、それぞれ幅方向Ｂに沿ってスライド可能に設けられている。これにより、図２（ａ）及び（ｂ）に示すような押圧ローラ１４の幅調整に対応付けて、１対のガイド部材１７の間隔も調整することができるので、幅調整後の１対のガイド部材１７に沿って発泡原液注入後の１対の面材１，２を搬送することにより、所望のサイズで発泡材料Ｆの側面を形成し、発泡パネルＰを良好に製造することができる。図３（ａ）の例では、１対のガイド部材１７間に入り込むように押圧ローラ１４が配置されているが、このような場合であっても、１対のガイド部材１７の間隔に対応付けて押圧ローラ１４の幅調整を行うことにより、押圧ローラ１４を良好に配置することができる。

ここで、本実施形態の押圧ローラ１４を用いて形成される発泡材料Ｆは、図３（ｂ）に示すように、その上面に段差Ｓを有する形状となる。すなわち、押圧ローラ１４の第１ローラ１４１と第２ローラ１４２との境界部には、これらのローラ１４１，１４２の外径が異なることに起因して段差が形成されているため、このような押圧ローラ１４で上面材２を上方から押圧した場合、１対の面材１，２間に形成された発泡材料Ｆの表面にも段差Ｓが生じてしまう。この段差Ｓは、第１ローラ１４１の肉厚に対応する高さとなるが、通常は１ｍｍ程度の比較的低い段差Ｓとなる。

このように発泡材料Ｆの表面に段差Ｓが形成されている場合であっても、本実施形態では、形成された発泡材料Ｆの表面が整形装置１３によって切り落とされ、又は削り落されることにより、図３（ｂ）にハッチングで示したような平坦な板状の発泡材料Ｆが整形されるようになっているので、発泡材料Ｆの表面に生じた段差Ｓを整形時に除去することができる。したがって、押圧ローラ１４を交換することなく、簡易な構成で複数サイズの発泡パネルＰを良好に製造することができる。

図４は、図１に示した製造システムを用いて発泡パネルＰを製造する際の流れを示したフローチャートである。この製造システムを用いて発泡パネルＰを製造する際には、まず、製造しようとする発泡パネルＰのサイズに対応するように、押圧ローラ１４の幅調整（ステップＳ１０１）及び１対のガイド部材１７の幅調整（ステップＳ１０２）を行う。これらの押圧ローラ１４及び１対のガイド部材１７の幅調整は、どちらを先に行うような構成であってもよい。

その後、ロール３，４から下面材１及び上面材２を繰り出してコンベア５により搬送方向Ａに搬送を開始するとともに（ステップＳ１０３）、これらの面材１，２間に発泡原液を注入する（ステップＳ１０４）。そして、注入された発泡原液が１対の面材１，２間で発泡しつつ、上面材２が幅調整後の押圧ローラ１４で上方から押圧されることにより、１対の面材１，２間に発泡材料Ｆが形成される（ステップＳ１０５）。このとき、１対の面材１，２が１対のガイド部材１７に沿って搬送されることにより、発泡材料Ｆの側面が形成され、幅調整した押圧ローラ１４及び１対のガイド部材１７に対応する幅の発泡材料Ｆが形成される。

このようにして形成された発泡材料Ｆは、１対の面材１，２とともに所定の長さで切断された後（ステップＳ１０６）、下面材１及び上面材２が取り除かれる（ステップＳ１０７）。そして、面材１，２が取り除かれた後の発泡材料Ｆの表面が整形されることにより、図３（ｂ）にハッチングで示したような発泡材料Ｆのみからなる発泡パネルＰが形成される（ステップＳ１０８）。ただし、１対の面材１，２を取り除く工程を省略し、１対の面材１，２を取り除くことなく発泡材料Ｆの表面を整形することにより、その整形に伴って１対の面材１，２が取り除かれるような構成であってもよい。

以上の実施形態では、押圧ローラ１４が第１ローラ１４１及び第２ローラ１４２の２つのローラからなるような構成について説明したが、このような構成に限らず、押圧ローラ１４が、互いに同軸上でスライド可能な３つ以上のローラからなるような構成であってもよい。

押圧ローラ１４は、面材１，２の搬送方向Ａに対して直交方向に延びる回転軸１５１を中心に回転自在に保持されるような構成に限らず、搬送方向Ａに対して交差する方向であれば、上記直交方向に対して若干傾斜していてもよい。また、面材１，２の搬送方向Ａは、水平方向に限らず、水平方向に対して若干傾斜していてもよい。

本発明の一実施形態に係る発泡パネル用ローラが適用された発泡パネルの製造システムの一例を示した概略図である。 本発明の一実施形態に係る発泡パネル用ローラの一構成例を示した正面図である。 図２の発泡パネル用ローラを用いて発泡パネルを製造する際の態様を説明するための正面図である。 図１に示した製造システムを用いて発泡パネルを製造する際の流れを示したフローチャートである。

符号の説明

１ 下面材
２ 上面材
５ コンベア
１４ 押圧ローラ
１５ 保持部材
１６ 吊下部材
１７ ガイド部材
１４１ 第１ローラ
１４２ 第２ローラ
１４３ 軸受ローラ
１５１ 回転軸
１５２ ベアリング
１５３ 側板
１５４ 上板
１５５ 連結部材
１５６ 固定具
１５７ フック

Claims (3)

1. 搬送される上下１対の面材間に発泡原液を注入して発泡させることにより発泡パネルを製造する発泡パネル製造システムに適用され、搬送される上側の上記面材を上方から押圧する発泡パネル用ローラであって、
   搬送される上記１対の面材に対して上方に配置された保持部材と、
   上記保持部材により上記１対の面材の搬送方向に対して交差方向に延びる回転軸を中心に回転自在に保持され、上側の上記面材を上方から押圧する押圧ローラとを備え、
   上記押圧ローラが、円筒状の第１ローラと、上記第１ローラ内に挿入され、上記第１ローラに対して同軸上でスライド可能な第２ローラとを有することを特徴とする発泡パネル用ローラ。
2. 搬送される上下１対の面材間に発泡原液を注入して発泡させるとともに、上記１対の面材の搬送方向に対して交差方向に延びる回転軸を中心に回転自在に保持された押圧ローラにより、上側の上記面材を上方から押圧して発泡パネルを製造する発泡パネルの製造方法であって、
   上記押圧ローラに備えられた互いに同軸上でスライド可能な第１ローラ及び第２ローラをスライドさせることにより幅調整を行う幅調整ステップと、
   搬送される発泡原液注入後の上側の上記面材を幅調整後の上記押圧ローラで上方から押圧することにより、発泡する上記発泡原液によって上記１対の面材間に発泡材料を形成する発泡材料形成ステップと、
   形成された上記発泡材料の表面を整形することにより、上記発泡材料からなる発泡パネルを形成する発泡パネル整形ステップとを備えたことを特徴とする発泡パネルの製造方法。
3. 上記幅調整ステップが、上記押圧ローラの両端部に設けられた１対のガイド部材の間隔を調整するステップを有し、
   上記発泡材料形成ステップが、幅調整後の上記１対のガイド部材に沿って発泡原液注入後の上記１対の面材を搬送することにより、上記発泡材料の側面を形成するステップを有することを特徴とする請求項２に記載の発泡パネルの製造方法。

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