JP3852084B2 - 帯状材料の加工法及び成形品 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、帯状材料のエンボス加工や曲げ加工等の塑性変形加工法と、その加工法により成形される成形品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
金属や合成樹脂の薄板は、帯状に連続する材料の帯状材料として供給され、その帯状材料を成形し、定められた長さに切断した定尺の成形品の、外壁材や屋根材等の外装材や内装材として使用されており、その成形品の表面意匠を改善するために、エンボスロールによりエンボス加工がなされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来のエンボスロールによるエンボス加工では、
ａ．ロール周に彫刻された模様を、回転しながら帯状材料にエンボス加工するため、
ｂ．次の制限が発生していた。
イ．定められた間隔と位相の模様を付加することになり、
ロ．エンボス加工により収縮や、伸びが、帯状材料に発生し、その模様は材料とエンボス加工の深さにより異なってしまう、
ｃ．また、切断加工には切断誤差が発生し、その誤差が累積して大きくなり、次の問題が発生していた。
イ．成形品にエンボス加工の模様と切断個所とがずれて、模様と切断のピッチとの位相差が発生する。
ｄ．また、任意の間隔と位相の模様を付加する、意匠上の要請に対応することは不可能であった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この発明による帯状材料の加工法は、
ａ．帯状材料の送り速度に同調可能な塑性変形加工手段により、
ｂ．長さ変位検出器により検出した前記の帯状材料の長さ変位により指令し、
ｃ．帯状材料に任意の間隔と位相による、エンボス加工や曲げ加工等の塑性変形加工を行う。
【０００５】
前記の加工法により加工された帯状材料を、成形加工し、
ａ．模様と切断のピッチとの位相差を解消し、
ｂ．意匠上の要請による、次の様な成形品を実現する。
イ．多様で任意の、間隔や位相の模様による、
ロ．エンボス加工や曲げ加工された成形品。
【０００６】
【発明の実施の形態】
この発明による帯状材料の加工法は、帯状材料に同調可能な塑性変形による加工手段として、次の２種類がある。
Ａ．同調走行機による加工法、
ａ．帯状材料の長さ変位を検出する、次に代表される長さ変位検出器により、
イ．タッチロールの回転を検出する、長さ変位検出器や、
ロ．レーザー光を投射し、そのドップラー効果により検出する、長さ変位検出器等、
ｂ．次に代表される同調走行機により帯状材料に同調走行し、
イ．可変速のモーターにより駆動される走行機や、
ロ．油圧シリンダーにより駆動される走行機等、
ｃ．前記の長さ変位検出器により検出した長さ変位により指令して、油圧やモーターにより駆動される、次の様な曲げ金型により曲げ加工を行う。
イ．プレス金型や、
ロ．複数のベンダー加工を順次行うベンダー金型等、
Ｂ．曲げエンボスによる加工法
ａ．次の様な、送りロールにより帯状材料を送りながら、
イ．互いに逆転する上下一対のゴムロールからなり、
ロ．送り速度を制御して、帯状材料のループを一定にする送りロール、
ｂ．同調走行機による加工法と同様の、長さ変位検出器により検出した長さ変位により指令して、
ｃ．次の様な、エンボスロールにより曲げエンボス加工を行う。
イ．突起した凸部を持つロールと、凹んだ凹部とをもつロールとの組み合わせにより、
ロ．任意に運転停止可能であり、
ハ．上下ロール間のギャップが次の様な、
○帯状材料の厚さより広いか、
○短時間に拡縮可能なエンボスロール等による。
【０００７】
【実施例】
発明の実施例を次の、実施例１，実施例２，実施例３，及び実施例４の４実施例にもとづき、図面を参照して説明する。
【０００８】
実施例１
図１，図４，図５，図６，及び図１０は、この発明の実施例１を示すものである。
【０００９】
Ａ．図１に示す、実施例１では、次の設備を使用している。
ａ．帯状材料１を、前段の加工ラインから送り込み、
ｂ．前記の帯状材料１に、凹凸のエンボス加工をするエンボスロール２を設置し、
ｃ．帯状材料１の長さの変位を検出する、曲げ変位器４ａを設置し、
ｄ．前記の曲げ変位器４ａにより検出した、帯状材料１の長さの変位に任意のタイミングにおいて同調可能な、曲げ走行機６ａを設置し、
ｅ．曲げ走行機６ａにより帯状材料１に同調しながら曲げ加工を行う、任意に選択可能な次の２種類の曲げ金型を設置し、
イ．成形品９の前面９ａに、その長手方向に対してほぼ直交する、前面溝９ｂを曲げて出す曲げ型Ａ５ａ、
ロ．切断ロス分を考慮して前記の前面溝９ｂより幅が広い、切断溝９ｃを曲げて出す、と共に、位置孔９ｉを開ける曲げ型Ｂ５ｂ、
ｆ．折り曲げ加工を行う複数のロールを、順次組み合わせた成形ロール７を設置し、
ｇ．ウレタン液８を吐出する注入器１４を設置し、
ｈ．帯状材料１と裏面紙１１とを介して、ウレタン液８をはさみ、均して広げるニップロール１０を設置し、
ｉ．ウレタン液８の発泡と硬化の反応を進めるため、加温するキュアー炉１２を設置し、
ｊ．切断前の成形品９の長さの変位を検出する、切断変位器４ｂを設置し、
ｋ．前記の切断変位器４ｂにより検出した、切断前の成形品９の長さの変位に任意のタイミングにおいて同調可能な、切断走行機６ｄを設置し、
ｌ．切断走行機６ｄにより切断前の成形品９に同調しながら切断加工を行う、切断金型１３を設置する。
【００１０】
Ｂ．実施例１では、図６に示すに溝加工された帯状材料１に、図５の様に成形加工する。図１０にその他の溝の例を示す。
ａ．帯状材料１の一種を、前段の加工ラインから送り込み、エンボスロール２の送込み速度を制御し、帯状材料１のループを一定に保ち、エンボスループ３ａを形成し、
ｂ．曲げ変位器４ａにより帯状材料１に曲げ走行機６ａを同調させながら、次の曲げ型Ａ５ａ、曲げ型Ｂ５ｂの２種類の曲げ金型により、次の２種類の溝を加工する、
イ．曲げ型Ｂ５ｂにより、成形品９の製品長に合わせて、
○位置孔９ｉを開けると共に、
○切断溝９ｃを曲げて出し、
ロ．曲げ型Ａ５ａにより、任意の間隔に、
○前面溝９ｂを曲げて出す、
ｃ．成形ロール７により、成形品９の両側端を加工し、
ｄ．注入器１４により
イ．成形ロール７により加工された帯状材料１の上に、
ロ．ウレタン液８を吐出し、
ｅ．ニップロール１０により
イ．帯状材料１と裏面紙１１とを介して、
ロ．ウレタン液８をはさみ、均して広げ、
ｆ．キュアー炉１２により加温して、ウレタン液８を発泡硬化させ、
ｇ．切断変位器４ｂにより、
イ．切断前の成形品９に切断走行機６ｄを同調させながら、
ロ．位置孔９ｉに合わせて、
ハ．切断溝９ｃを切断金型１３により切断加工を行う。
【００１１】
Ｃ．図５の断面図に示す、この発明の実施例１による成形品９は、
ａ．次に代表される金属薄板や合成樹脂薄板の帯状材料１の一種を
イ．金属薄板
○塗装溶融亜鉛メッキ鋼鈑
○塗装ステンレス鋼鈑
○ポリ塩化ビニル金属積層板
○アルミニウム合金の塗装板等
ロ．合成樹脂薄板
○塩化ビニル樹脂
○ポリプロピレン樹脂
○アクリル樹脂
○ポリカーボネイト樹脂等
ｂ．エンボス加工を加えた帯状材料１を成形し、ほぼ平坦で長手方向に対してほぼ
直交する次の２種類の溝を加工した、前面９ａを形成し、
イ．成形品９の前面９ａの意匠的な要請に応じて、任意の間隔に加工する前面溝９ｂ、
ロ．成形品９の製品長の間隔に加工と切断され、切断後にその前後端を接続したとき、前記の前面溝９ｂと同じ幅になる、切断溝９ｃを形成し、
ｃ．前面９ａの１側部をコの字形に裏面側に折り曲げ、さらにＵ字形に表面側に折り曲げ、その先端をＵ字形に裏面側に折り返した、差込片９ｄを形成し、
ｄ．前面９ａの他側部を、Ｌ字形に裏面側に折り曲げ、さらにＬ字形に表面側に折り曲げ、さらにＵ字形に裏面側に折り返した、嵌合片９ｅを形成し、
ｅ．さらに嵌合片９ｅをＵ字形に表面側に折り曲げ、その先端をＵ字形に表面側に折り返した、釘打片９ｆを形成し、
ｆ．上記により形成した帯状材料１による裏面側の凹みに、ウレタン液を発泡硬化した発泡ウレタン９ｇを充填し、
ｇ．その凹みの開口部を、次に代表される裏面紙１１により覆い塞ぐ。
イ．金属箔
○はり合せアルミニウムはく
○スチールペーパー
ロ．紙
○ポリエチコートクラフト紙
○アルミ蒸着紙
ハ．合成樹脂シート
【００１２】
Ｄ．図４の施工状態図に示す、この発明の実施例１の成形品９は壁材であり、次の様に施工する。
ａ．成形品９の釘打片９ｆを釘打ち固定し、
ｂ．固定した成形品９の嵌合片９ｅと釘打片９ｆとの隙間に、つぎの成形品９の差込片９ｄを差し込み、その釘打片９ｆを釘打ち固定し、
ｃ．前記を繰り返し複数の成形品９を施工する。
【００１３】
Ｅ．図４に示す、次の意匠壁面になる、
ａ．固定した成形品９と、つぎの成形品９との間に接続溝９ｈを形成し、
ｂ．また、固定した成形品９の切断溝９ｃと、他の成形品９の切断溝９ｃとを合わせて、前面溝９ｂと同じ幅と長さの溝を形成し、
ｃ．接続溝９ｈと次の接続溝９ｈにより区切られた、複数の前面９ａに、
イ．ほぼ全面にエンボス加工が加えられ、
ロ．成形品９の製品長間隔に配置された切断溝９ｃ、
○成形品９の切断溝９ｃと、他の成形品９の切断溝９ｃとを突き合わせて形成された溝、
ハ．意匠上の要請による次の様な、多様で任意の間隔により、前面溝９ｂが配置される。
○石版様な印象を与える、一定間隔、
○特に規則性を感じられない印象を与える、ランダムな間隔の連続、
○アクセントを加えるために、幅広の所定間隔毎に繰り返す狭い間隔の連続、
○繰り返すピッチの、位相がずれた間隔等、
【００１４】
実施例２
図２は、この発明の実施例２の設備を示すものであり、
Ａ．実施例１と同種の設備を、次の様に変更し設置している。
ａ．実施例１においては、エンボスロール２の直後に、
イ．曲げ変位器４ａと曲げ走行機６ａを設置し、
ロ．その後に、成形ロール７を設置しているが、
ｂ．実施例２においては、エンボスロール２の直後に、
イ．成形ロール７を設置し、
ロ．その後に、曲げ変位器４ａと曲げ走行機６ａを設置している。
【００１５】
実施例３
図３は、この発明の実施例３の設備を示すものであり、
【００１６】
Ａ．実施例１の次の設備を、次の様に置き換えている。
ａ．実施例１の曲げ走行機６ａは、実施例３においては、
イ．帯状材料１に同調して正転可能であり、その送りを停止可能なブレーキロール６ｂと、
ロ．帯状材料１を正転して送り、その送りを停止可能な送りロール６ｃと、
ハ．送りロール６ｃと成形ロール７間の送りループ３ｂに、
ｂ．実施例１の曲げ型Ａ５ａと曲げ型Ｂ５ｂは、実施例３においては、
イ．突起した凸部Ａ５ｄと凸部Ｂ５ｆをもつ下側のロールと、凹んだ凹部Ａ５ｅと凹部Ｂ５ｇを持つ上側のロールの組み合わせからなり、
○凸部Ａ５ｄと凹部Ａ５ｅとによるエンボス加工と、
○凸部Ｂ５ｆと凹部Ｂ５ｇとによるエンボス加工の２種類のエンボス加工が可能になり、
ロ．凸部Ａ５ｄと凹部Ａ５ｅ、及び凸部Ｂ５ｆと凹部Ｂ５ｇ以外は、帯状材料１の厚さより上下ロール間のギャップが広く、
ハ．任意に正転と逆転と停止可能な、曲げエンボス５ｃに置き換え設置している。
【００１７】
Ｂ．実施例１において曲げ変位器４ａにより帯状材料１に曲げ走行機６を同調させながら、溝を加工する工程を、実施例３では次の様に行う、
ａ．通常時においては、
イ．帯状材料１に同調してブレーキロール６ｂが正転し、
ロ．凸部Ａ５ｄと凸部Ｂ５ｆをほぼ水平な面に置いて、曲げエンボス５ｃは停止しておき、
ハ．上下ロール間を帯状材料１が通り抜けて、
ニ．送りロール６ｃの送り込み速度を制御して、帯状材料１のループを一定に保ち、送りループ３ｂを形成する。
ｂ．エンボス加工時においては、曲げ変位器４ａの指令により、
イ．ブレーキロール６ｂと送りロール６ｃを停止し、帯状材料１の送りを止め、ロ．２種類のエンボス加工の、加工側の組み合わせのある位置により、次の様に正転か逆転して、加工側のエンボスを加工する、
○ブレーキロール６ｂ側にある時は正転し、
○送りロール６ｃ側にある時は逆転し、
ハ．凸部Ａ５ｄと凸部Ｂ５ｆがほぼ水平な面に達して、曲げエンボス５ｃを停止し、
ニ．ブレーキロール６ｂと送りロール６ｃを運転再開し、通常状態に戻す。
【００１８】
実施例４
図７，図８，及び図９は、この発明の実施例４を示すものである。
【００１９】
図９に示す、実施例４の設備は、
Ａ．実施例３の次の設備を、次の様に置き換えている。
ａ．実施例３の成形ロール７は、実施例４においては、
イ．帯状材料１に同調して正転可能であり、成形品９の前段側の成形を行う前段ロール７ａと、
ロ．帯状材料１に同調可能な、成形品９の後段側の成形を行う後段ロール７ｂとに分割して、
ｂ．実施例３の曲げエンボス５ｃは、実施例４においては、
イ．突起した凸部Ａ５ｄと凸部Ｂ５ｆをもつ下側のロールと、凹んだ凹部Ａ５ｅと凹部Ｂ５ｇを持つ上側のロールの組み合わせからなり、
○凸部Ａ５ｄと凹部Ａ５ｅとによるエンボス加工と、
○凸部Ｂ５ｆと凹部Ｂ５ｇとによるエンボス加工の２種類のエンボス加工が可能になり、
ロ．凸部Ａ５ｄと凹部Ａ５ｅ、及び凸部Ｂ５ｆと凹部Ｂ５ｇ以外は、帯状材料１の厚さより上下ロール間のギャップが広く、
ハ．上下のロールの形状は、
○成形品９の前段側の成形済みの帯状材料１を通過可能であり、
○成形済みの前面９ａの全幅にエンボス加工可能な形状とし、
ニ．任意に帯状材料１に同調運転と停止可能であり、
ホ．ギャップを任意に短時間で拡縮可能な、曲げエンボス５ｃに置き換え設置している。
【００２０】
Ｂ．実施例１において、曲げ変位器４ａにより帯状材料１に曲げ走行機６を同調させながら、溝を加工する工程と、成形ロール７により成形品９の両側端を加工する工程とを、実施例４では次の様に行う、
ａ．通常時においては、
イ．帯状材料１に同調して前段ロール７ａが正転し、成形品９の前段側の成形を行い、
ロ．凸部Ａ５ｄと凸部Ｂ５ｆをほぼ水平な面に置いて、曲げエンボス５ｃは停止しておき、
ハ．上下ロール間を、前段側の成形済みの帯状材料１が通り抜けて、
ニ．帯状材料１に同調して後段ロール７ｂが正転し、成形品９の後段側の成形を行う。
ｂ．エンボス加工時においては、曲げ変位器４ａの指令により、２種類のエンボス加工の、加工側の組み合わせのある位置により、次の様に加工側のエンボスを加工する。
イ．加工側の組み合わせが前段ロール７ａ側にある場合は、
○帯状材料１に同調して正転し加工側のエンボス加工をし、
○凸部Ａ５ｄと凸部Ｂ５ｆが、ほぼ水平な面に達して、曲げエンボス５ｃを停止し、
ロ．加工側の組み合わせが前段ロール７ａ側にある場合は、
○曲げエンボス５ｃのギャップを拡大して正転し、非加工側の組み合わせにより帯状材料１にエンボス加工を加えずに、通過させ、
○非加工側が通過して後段ロール７ｂになった時点で、曲げエンボス５ｃのギャップを縮小し、エンボス加工可能にし、
○帯状材料１に同調して正転し加工側のエンボス加工をし、
○凸部Ａ５ｄと凸部Ｂ５ｆが、ほぼ水平な面に達して、曲げエンボス５ｃを停止し、
【００２１】
Ｃ．図８の断面図に示す、この発明の実施例４による成形品９は、実施例１の成形品９の
ａ．前面溝９ｂ及び切断溝９ｃを前面９ａの全幅に溝加工した、成形品９になる。
【００２２】
Ｄ．図７の施工状態図に示す、この発明の実施例４の成形品９は壁材であり、実施例１と同様に施工し、次の意匠壁面になる、
ａ．前面９ａの全幅に溝加工した、成形品９になるため、
イ．溝の連続した印象を与え、
ロ．自然で、
ハ．すっきりした意匠になる。
【００２３】
【発明の効果】
上記のような、この発明による加工法と成形品には、次の様な効果がある。
【００２４】
前記により、
Ａ．任意の間隔や位相により、次の様な加工を加える事を可能にし、
ａ．曲げ加工や、
ｂ．エンボス加工を
Ｂ．また、複数の種類の上記の加工を加える事を可能にし、
Ｃ．模様と切断のピッチとの位相差を解消し、
Ｄ．上記による成形品を実現させる。
ａ．意匠上の要請による、多様で任意の間隔と位相による模様を、
イ．壁面や、
ロ．屋根面等に加え、
ハ．意匠を向上させる。
【００２５】
Ｄ．実施例１及び実施例３では、
ａ．成形加工前の帯状材料に加工を加えるため、加工が容易である。
【００２６】
Ｅ．実施例２では、
ａ．成形加工後の帯状材料に加工を加えるため、成形ロールのギャップに制限されない、深い加工が可能である。
【００２７】
Ｆ．実施例３及び実施例４では、
ａ．実施例１及び実施例２に使用される、曲げ走行機の同調走行機が不要になる。
ｂ．一般に、複雑で高精度の制御と機械が要請される、この種の高価な同調走行機が不要になることにより設備費用が下がる。
【００２８】
Ｇ．実施例４では、
ａ．成形途中の帯状材料に加工を加えるため、成形品の前面の全幅に溝加工を加える等の高度の加工が可能になる。
【００２９】
Ｈ．実施例１、実施例２、及び実施例３では、スタートのエンボスロールをゴムロールによるピンチロールに置き換えることも可能であり、
ａ．平坦な前面に溝を加工した意匠となり、シンプルですっきりとした意匠を実現する。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１の加工法の設備配置状態を示す側面図である。
【図２】実施例２の加工法の設備配置状態を示す側面図である。
【図３】実施例３の加工法の設備配置状態を示す側面図である。
【図４】実施例１の加工法による成形品の施工状態を示す斜視図である。
【図５】実施例１の加工法による成形品の横断面図である。
【図６】実施例１の加工法による帯状材料の加工状態を示す斜視図である。
【図７】実施例４の加工法による成形品の施工状態を示す斜視図である。
【図８】実施例４の加工法による成形品の横断面図である。
【図９】実施例４の加工法の設備配置状態を示す側面図である。
【図１０】実施例１の加工法のその他の溝の例による、帯状材料の加工状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ 帯状材料
２ エンボスロール
３ ループ
４ａ 曲げ変位器
５ａ 曲げ型Ａ
５ｂ 曲げ型Ｂ
５ｃ 曲げエンボス
６ａ 曲げ走行機
６ｃ 送りロール
７ 成形ロール
８ ウレタン液
９ 成形品
１０ ニップロール
１１ 裏面紙
１２ キュアー炉
１３ 切断型
１４ 注入器

Claims (2)

1. 帯状材料の送り込み長さ方向の変位を検出する長さ変位検出器である曲げ変位器と、帯状材料の送り速度に任意の間隔と位相で速度同調可能あるいは送りを一時停止して塑性変形位置に合わせられるつぎの加工手段とを備え、その加工手段が、凸部と凹部との組み合わせからなるエンボスロールか曲げ金型の少なくとも一種の塑性変形による加工手段であり、長さ変位検出器である曲げ変位器により検出した長さ変位に応じて加工手段へ任意の長さ変位間隔と位相で制御システムが加工を指令し、任意の長さ変位間隔と任意の位相による任意のタイミングでの塑性変形加工を加工手段が帯状材料に行う事を特徴とする帯状材料の加工法。
2. 請求項１に記載された帯状材料加工法により成形された、任意の長さ変位間隔と位相により塑性変形加工された成形品。

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