JP3808658B2

JP3808658B2 - 建築用板の成形方法

Info

Publication number: JP3808658B2
Application number: JP07690399A
Authority: JP
Inventors: 勝圀佐藤; 政人片岡; 泰佑入江
Original assignee: 三晃金属工業株式会社
Priority date: 1999-03-19
Filing date: 1999-03-19
Publication date: 2006-08-16
Anticipated expiration: 2019-03-19
Also published as: JP2000263141A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属帯材にシート状の弾性材を貼着した建築用原材をロール成形装置に送り込んで、所定の長さの建築用板を成形する方法に関するものであり、特に成形精度を向上させることができる弾性材を貼着した建築用板の成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、金属帯材に種々の合成樹脂等からなる弾性材を貼着した建築用原材が多く使用されている。また、出願人は、その弾性材を溶融することによる接着性を応用して、防水機能を有する屋根，壁等の外囲体を施工するものを開発している (特願平10-226372号) 。このように、弾性材を貼着した建築用原材は、その利用価値が高く、今後とも使用頻度が増加するであろう。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような金属帯材に弾性材を貼着し、これをロール状のコイル等とした建築用原材から、ロール成形機によって折板タイプの屋根板或いは壁板等の建築用板を成形するのは、弾性材の厚みやその弾性が大きく影響して、精度の高い成形を行うことができない。
【０００４】
これは、ロール成形時に建築用原材がロール成形機の下部成形ロールと上部成形ロールとにより挟まれて成形されつつ送り方向に移動しようとしても、弾性材が厚さ方向に伸縮するために、建築用原材と下部成形ロール又は上部成形ロールとの間に送り方向に移動させるだけの適正な接触圧力を生じることができず、したがって、送りに対して空回りするなどして、送り方向への移動ができなくなることもありうる。
【０００５】
さらに、ロール成形機で建築用原材から建築用板を成形する過程において、その建築用原材の各箇所に屈曲部が成形される際にその曲げ部における曲げ半径を指定された通りにすることは困難である。これは、上下成形ロールに形成された段部の曲げ部が金属帯材に完全に伝わらず、そのために成形誤差が生じ所定の曲げ半径よりも大きくなったり，或いは小さく成形される。
【０００６】
具体的には、建築用原材の弾性材側を内側とするように折り曲げる場合と、金属帯材側を内側とするように折り曲げる場合とで、その屈曲部における曲げ半径の成形誤差の生じ方が異なる。
【０００７】
たとえば、弾性材側から内側に折り曲げられる箇所では、弾性材側に当接するロールの段部の曲げにより折り線箇所も曲げが形成される。しかし、弾性材が介在することにより、折り曲げ箇所の折れ線部における曲げに所望の半径を出すことができず、実際には、曲げ部には所望の曲げ半径より大きなものとなる傾向がある。
【０００８】
次に、建築用原材の金属帯材側が内側となるように折り曲げられる場合には、金属帯材に当接するロールの段部の曲げ成形部位により折り曲げ箇所に曲げが形成される。この場合にも弾性材が介在することにより、折り曲げ箇所の隅角箇所における曲げに所望の曲げ半径を出すことができず、所望の半径より小さくなる傾向がある。このように、弾性材を貼着した金属帯材からなる建築用原材をロール成形により成形加工する場合には、成形精度を良好にすることが困難である。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
そこで、発明者は、上記課題を解決すべく、鋭意，研究を重ねた結果、本発明を、金属帯材にシート状の弾性材を貼着して構成された建築用原材をロール成形して建築用板を成形するロール成形装置において、該ロール成形装置を構成する下部成形ロールと上部成形ロールとのクリアランスを金属帯材の厚さを越え且つ金属帯材と弾性材との総合厚さより少なくし、そのクリアランスを前記金属帯材に前記弾性材の自然厚さの０．４乃至０．９倍を加えた寸法にしてなる弾性材を貼着した建築用板の成形方法としたことにより、金属帯材にシート状の弾性材を貼着した建築用原材をロール成形装置に送り込んで、所定の長さの建築用板を成形することができ、その成形精度を向上させることができ、上記課題を解決したものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。まず、建築用原材Ａ_mは、金属帯材１に弾性材２が貼着されて構成されたものである。具体的には、金属帯材１に弾性材２が接着材を介して貼着されたものである。弾性材２は、例えばエチレンプロピレンを主成分とした高分子ゴム等である。
【００１１】
その建築用原材Ａ_mは、コイル状に巻き付けられ、後述するロール成形機へ送り込みやすい状態に維持されている〔図１２（Ａ），（Ｂ）参照〕。そして、建築用原材Ａ_mがロール成形機により適宜の断面形状となるように成形されて建築用板Ａ_pが出来上がる。
【００１２】
その建築用板Ａ_pは、前述したように折板タイプであり、主板１０の幅方向両側より立上り側部１１，１１が形成され、該立上り側部１１，１１の上端より嵌合屈曲部１２，１２が形成されたものである（図１３参照）。そして、隣接する建築用板Ａ_p，Ａ_pの対向する嵌合屈曲部１２，１２上に図示しないキャップ材を被せて屋根，壁等の外囲体を施工する。
【００１３】
建築用板Ａ_pは、弾性材２側を表面側とする。従って、建築用板Ａ_pの金属帯材１側を裏面とする。換言すると、該建築用板Ａ_pで施工される屋根，壁等の外囲体の室内側に面する側を裏面側とする。また、建築用板Ａ_pの裏面側，即ち金属帯材１側より見て主板１０と立上り側部１１との屈曲箇所を出隅箇所曲げ部３とする（図４，図１３参照）。また、金属帯材１側より見て立上り側部１１と嵌合屈曲部１２との屈曲箇所を入隅箇所曲げ部４とする（図４，図１３参照）。
【００１４】
次に、ロール成形機は、図２に示すように、上下成形ロールＢは、下部成形ロールＢ_dと上部成形ロールＢ_uとが上下一組となり、その上下成形ロールＢが枠体に複数段設けられたものである。図２は、初期段階の上下部成形ロールＢであり、図３は、最終段階の上下部成形ロールＢである。
【００１５】
その第１段の上下成形ロールＢ側から、建築用原材Ａ_mが挿入され、第１段の上下成形ロールＢから最終段の上下成形ロールＢに向かって建築用原材Ａ_mが移動する間に所望の折板タイプの建築用板Ａ_pが次第に成形されてゆくものである（図１，図１４参照）。
【００１６】
ロール成形機の初期段階では、図２に示すように、下部成形ロールＢ_dと上部成形ロールＢ_uとが前記建築用原材Ａ_mに対して成形する立上り側部１１，１１等の折り曲げ箇所の角度は小さい。ロール成形機の最終段階では、図３に示すように、下部成形ロールＢ_dと上部成形ロールＢ_uとが前記建築用原材Ａ_mに対して成形する立上り側部１１，１１等の折り曲げ箇所の角度は大きくなり、建築用原材Ａ_mから建築用板Ａ_pが成形される。
【００１７】
その下部成形ロールＢ_dは、下部軸５に下部ロール６が装着され、上部成形ロールＢ_uには上部軸７に上部ロール８が装着されたものであり、下部軸５及び上部軸７はそれぞれ図示されない枠体に軸支されている。そして、下部軸５と上部軸７とは、歯車機構及び外部の駆動装置にて適正な回転速度で回転することができる。
【００１８】
その下部ロール６には、出隅曲げ成形部位６ａ₁及び入隅曲げ成形部位６ａ₂がそれぞれ形成されている。その出隅曲げ成形部位６ａ₁及び入隅曲げ成形部位６ａ₂は、ともに下部ロール６の外径が異なる円周状の境目の段部である（図３参照）。また、上記出隅曲げ成形部位６ａ₁及び入隅曲げ成形部位６ａ₂に対応して、上部ロール８にも出隅曲げ成形部位８ａ₁及び入隅曲げ成形部位８ａ₂が形成されている（図３参照）。
【００１９】
その下部ロール６の曲げ成形部位６ａと，上部ロール８の曲げ成形部位８ａとが建築用原材Ａ_mに前述した出隅箇所曲げ部３及び入隅箇所曲げ部４を成形するとともに出隅箇所曲げ部３には半径Ｒ₁を，また入隅箇所曲げ部４には半径Ｒ₂なるアールをそれぞれ成形するものである（図３参照）。また、図示されているように、成形過程における建築用原材Ａ_mは、その金属帯材１側が下部ロール６に接触し、弾性材２側が上部ロール８の接触しながら、建築用板Ａ_pに成形されてゆく。
【００２０】
その各段階における上下部成形ロールＢの下部成形ロールＢ_dと上部成形ロールＢ_uの対向する外周面は、所定の間隔を有している。この間隔をクリアランスｃと称する。該クリアランスｃは、金属帯材１の厚さを越え且つ金属帯材１と弾性材２との総合厚さより少ないものとする。
【００２１】
上記のクリアランスｃを具体的に示すと、前記金属帯材１の厚さｔ₁とし、前記弾性材２の自由状態の厚さをｔ₂とすると、クリアランスｃの量は、以下の数式で表される。
ｃ＝ｔ₁＋（ｔ₂×０．４乃至０．９）となる。
【００２２】
そのクリアランスｃは、上記の条件のもとに設定されることにより、建築用原材Ａ_mが各段の上下部成形ロールＢを通過するときには、その弾性材２は、下部成形ロールＢ_dと上部成形ロールＢ_uとによって押圧状態となり、その弾性材２が必ず厚さ方向に圧縮される。
【００２３】
そのために、上下部成形ロールＢ側にも弾性材２からの反力が作用し、上下部成形ロールＢと建築用原材Ａ_mとの間に適正な摩擦力が生じさせることができ、その上下部成形ロールＢからの建築用原材Ａ_mに対する初期段階の上下部成形ロールＢから最終段階の上下部成形ロールＢまで、建築用原材Ａ_mは、常時，適正なる圧力を受けてスリップがほとんどない安定した送り状態で移動することができる〔図２，図５，図６参照〕。
【００２４】
その出隅箇所曲げ部３に目的とする半径をＲ₁を成形するために下部ロール６の曲げ成形部位６ａの半径をｒ₁とすると、該半径ｒ₁は前記半径Ｒ₁よりも小なるものとする。即ち、半径ｒ₁＜半径Ｒ₁となる（図７，図８参照）。
【００２５】
前記半径ｒ₁を決定するために、ここで変数ｘ₁なる数値を設定すると、その半径ｒ₁は以下の式により決定する。
ｒ₁＝ｘ₁×Ｒ₁
上記式において、変数ｘ₁は０．５乃至０．９５なる数値とする。
【００２６】
また、同様に入隅箇所曲げ部４に目的とする半径をＲ₂を成形するために、下部ロール６の曲げ成形部位６ａの半径をｒ₂とすると該半径ｒ₂は前記半径Ｒ₂よりも大なるものとする。即ち、半径ｒ₂＞半径Ｒ₂となる（図９，図１０参照）。
【００２７】
そして、前記半径ｒ₂を決定するために変数ｘ₂なる数値を設定すると、その半径ｒ₂は以下の式により決定する。
ｒ₂＝Ｒ₂÷ｘ₂
上式において、変数ｘ₂は０．６乃至０．９５なる数値とする。
【００２８】
上記の目的とする半径Ｒ₁或いは半径Ｒ₂とは、出隅箇所曲げ部３及び入隅箇所曲げ部４の達成すべき加工数値であり、上下部成形ロールＢの各段階で成形するべき目標値である。従って、各段階の下部ロール６の曲げ成形部６ａ及び上部ロール８の曲げ成形部８ａは、その目的数値を出すために、弾性材２の弾性力の強さ，弾性材２の厚さ方向及び平面方向における伸縮状態，或いは金属帯材１のスプリングバックの性質等を全て考慮し、大き目に設定したり、或いは小さめに設定している。
【００２９】
また、入隅箇所曲げ部４の成形において、弾性材２側に接触する上下部成形ロールＢ，即ち上部ロール８の入隅曲げ成形部位８ａ₂の半径をｒ₃とすると、該半径ｒ₃は、前記入隅箇所曲げ部４の弾性材２の表面の曲げ半径Ｒ₃よりも大きく設定されている〔図１１（Ａ）参照〕。即ち、半径ｒ₃＞半径Ｒ₃となる。また、下部ロール６との関係から見ると、半径Ｒ₂＜半径Ｒ₃＜３Ｒ₂となることが好ましい。
【００３０】
上部ロール８の入隅曲げ成形部８ａ₂の半径ｒ₃を入隅箇所曲げ部４の弾性材２側表面の目的とする曲げ半径Ｒ₃よりも大きくすることで、上部ロール８の入隅曲げ成形部８ａ₂と下部ロール６の入隅曲げ成形部６ａ₂との間隔が狭くなり、成形時には前記入隅曲げ成形部８ａ₂は弾性材２を常時押圧した状態になっている〔図１１（Ｂ）参照〕。
【００３１】
これによって、弾性材２の平面方向に伸縮による伸び部分が上部ロール８の入隅曲げ成形部８ａ₂箇所にはほとんど入り込むことがなく、上部ロール８の入隅曲げ成形部８ａ₂は弾性材２を介して入隅箇所曲げ部４における金属帯材１の成形を下部ロール６の入隅曲げ成形部６ａ₂とともに行うことができ、金属帯材１のスプリングバック等を考慮して目的とする入隅箇所曲げ部４の弾性材２側の半径Ｒ₃を形成することができる。
【００３２】
【発明の効果】
請求項１の発明は、金属帯材１にシート状の弾性材２を貼着した建築用原材Ａ_mをロール成形機により建築用板Ａ_pを成形するのに、ロール成形機を構成する下部成形ロールＢ_dと上部成形ロールＢ_uとのクリアランスｃを金属帯材１の厚さを越え且つ金属帯材１と弾性材２との総合厚さより少なくしてなる建築用板の成形方法としたことにより、ロール成形機にの上下部成形ロールＲにより、初期段から最終段まで、安定した状態で建築用原材Ａ_mを送りだしてゆくことができる。
【００３３】
即ち、下部成形ロールＢ_dと上部成形ロールＢ_uとのクリアランスｃは、上述したように、金属帯材１の厚さより大きく、金属帯材１に弾性材２を貼着した総合厚さより小さいので、弾性材２にのみ厚さ方向に圧縮しつつ上下部成形ロールＢが建築用板Ａ_pをロール成形してゆくものである。そのために、複数段の上下部成形ロールＢが建築用原材Ａ_mに適正な圧力を与えつつ、成形を行うことができ、建築用原材Ａ_mにはほとんどスリップすることなく良好なる成形作業が行われる。
【００３４】
次に、請求項２の発明は、金属帯材１にシート状の弾性材２を貼着した建築用原材Ａ_mをロール成形機により建築用板Ａ_pを成形するのに、ロール成形機を構成する下部成形ロールＢ_dと上部成形ロールＢ_uとのクリアランスｃを前記金属帯材１に前記弾性材２の厚さの０．４乃至０．９倍を加えた寸法にしてなる建築用板の成形方法としたことにより、上下部成形ロールＢは、クリアランスｃを上記の範囲にしたことで、常時適正なる圧力を建築用原材Ａ_mに与えつつ、建築用原材Ａ_mをロール成形することができる。
【００３５】
次に、請求項３の発明は、請求項１又は２において、前記成形ロールの少なくとも曲げ成形部位には潤滑油を添加してなる建築用板の成形方法としたことにより、上下部成形ロールＢから圧力を受けつつ移動する建築用原材Ａ_mの金属帯材１面及び弾性材２面を保護することができるとともに、前記入隅箇所曲げ部４及び出隅箇所曲げ部３の成形をスムーズに行うことができる。また、潤滑油として揮発性のものを使用することにより、建築用板Ａ_pとして使用する状態となるまでには揮発し、除去する必要がない。
【図面の簡単な説明】
【図１】ロール成形機の略示図
【図２】初期段階の上下部成形ロールの正面図
【図３】最終段階の上下部成形ロールの正面図
【図４】建築用板の要部拡大断面図
【図５】拡大作用図
【図６】拡大作用図
【図７】出隅箇所曲げ部と上下部成形ロールとの構成図
【図８】出隅箇所曲げ部の成形状態を示す拡大図
【図９】入隅箇所曲げ部と上下部成形ロールとの構成図
【図１０】入隅箇所曲げ部の成形状態を示す拡大図
【図１１】（Ａ）は入隅箇所曲げ部と上部ロールとの構成図
（Ｂ）は入隅箇所曲げ部の成形状態を示す拡大図
【図１２】（Ａ）は建築用原材の斜視図
（Ｂ）は建築用原材の要部断面図
【図１３】建築用板の縦断正面図
【図１４】建築用原材から建築用板を成形する工程図
【符号の説明】
１…金属帯材
２…弾性材
Ａ_m…建築用原材
Ａ_p…建築用板
Ｂ_u…上部成形ロール
Ｂ_d…下部成形ロール

Claims

金属帯材にシート状の弾性材を貼着した建築用原材をロール成形機により建築用板を成形するのに、ロール成形機を構成する下部成形ロールと上部成形ロールとのクリアランスを金属帯材の厚さを越え且つ金属帯材と弾性材との総合厚さより少なくしてなることを特徴とする建築用板の成形方法。
金属帯材にシート状の弾性材を貼着した建築用原材をロール成形機により建築用板を成形するのに、ロール成形機を構成する下部成形ロールと上部成形ロールとのクリアランスを前記金属帯材に前記弾性材の厚さの０．４乃至０．９倍を加えた寸法にしてなることを特徴とする建築用板の成形方法。
請求項１又は２において、前記成形ロールの少なくとも曲げ成形部位には潤滑油を添加してなることを特徴とする建築用板の成形方法。