JP4036366B2 - Ａｌｃパネルの表面加工装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば建築物の外壁材等として用いられるＡＬＣ（軽量気泡コンクリート）パネルの表面加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＡＬＣパネルは、経済性、軽量性、耐火断熱性、加工性に優れており、特に建築物の外壁材、間仕切材として広く使用されている。しかしながら、ＡＬＣパネルは、一般に原料スラリーを型枠内で半硬化させたのち脱型し、ピアノ線などでパネル状に切断する製法が用いられているため、得られるパネル表面は平滑で、意匠性に乏しいという問題がある。そのため、近年意匠性に優れるＡＬＣパネルの要求が高まっており、従来よりパネル表面に模様を付けるさまざまな方法が提案されている。
【０００３】
すなわち、ＡＬＣパネル表面に模様を付ける従来の方法としては、例えば以下のようなものがある。
（１）下記特許文献１に記載のように、型枠内に軽量気泡モルタルを打設し、該モルタルの上面に模様付きゴム型またはシートを被せ、この上面をローラで転圧し模様を形成する方法。
（２）下記特許文献２に記載のように、模様付きの型枠内に軽量気泡モルタルを流し込んで模様を転写する方法。
（３）下記特許文献３に記載のように、半硬化状の気泡性モルタルブロックをパネル状に切断した後、凹凸模様を有する型をパネル面に押し当てて模様を形成する方法。
（４）下記特許文献４に記載のように、オートクレーブ養生済みのＡＬＣパネルの表面を、回転する刃物で切削して凹凸模様を付ける方法。
（５）下記特許文献５に記載のように、エンペラーユニットを使用して小鋼球のような投射材をパネル表面に衝突させて凹凸のある粗面を形成する方法。
（６）下記特許文献６に記載のように、ＡＬＣパネルの表面に加工された溝部の片側または両側を剥離用工具で欠落剥離させて剥離帯を形成する方法。
（７）下記特許文献７に記載のように、ＡＬＣパネルの表面をニードル等で打撃して多数の窪みを形成する方法。
【０００４】
ところが、上記（１）の方法は、色々な模様を形成するために、その模様に合わせた型が必要であり、模様ごとに型を作成するのは不経済である。また（２）の方法は上記と同様の理由とともに原料が型枠に付着し、その清掃に手間が掛かる。（３）の方法も（１）と（２）と同様の不具合がある。さらに上記（４）の方法はＡＬＣパネルの加工において通常用いられる方法であるが、得られる意匠が機械的に画一的なものに限定される。（５）の方法は、使用する小鋼球等の投射材の回収、およびＡＬＣパネルの気泡内に残った小鋼球の除去作業が面倒である等の問題がある。また（６）の方法は、予めパネル表面に溝加工を施す必要があり、しかもその溝部に剥離用工具を挿入して該溝部の片側もしくは両側を欠落剥離させるものであるから、溝部に対する剥離用工具の位置合わせが面倒であると共に、溝部周辺に加工が限定され、広い面積の加工が難しい。さらに（７）のようにニードル等で打撃するものは、１回の打撃で加工される面積が狭く、ニードル等の本数を増やしても加工効率を上げることが難しい等の問題がある。
【０００５】
【特許文献１】
特公平３−２７３６８号公報
【特許文献２】
特開平８−１７４５２５号公報
【特許文献３】
特公平５−３４１２１号公報
【特許文献４】
特開昭５８−１６０１０６号公報
【特許文献５】
特開昭６３−２５２８４号公報
【特許文献６】
特開平１１−１４８１９８号公報
【特許文献７】
特開２０００−２７２９８３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の問題点に鑑みて提案されたもので、パネル表面の加工の自由度が高く、かつ経済的で自然調の表面テクスチャを有するＡＬＣパネルを作成することのできる表面加工装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明によるＡＬＣパネルの表面加工装置は、以下の構成としたものである。即ち、上下動可能な本体フレームの下部に、回転軸と、その回転軸上に一体的に設けた一対の回転円板とからなる回転体を回転自由に設け、多数のピン状の引掻き爪を植設した基板を略円柱状のドラムに脱着可能に取付けてなる引掻き工具を、上記一対の回転円板間に支軸を介して回動可能に取付けることによって上記引掻き爪が自重で常時下向きに指向するように構成すると共に、上記回転体を所定の速度で回転駆動することによって上記引掻き工具を回動させて該引掻き工具の引掻き爪でＡＬＣパネルの表面に引掻き痕を形成するようにしたことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明によるＡＬＣパネルの表面加工装置を図に示す実施形態に基づいて具体的に説明する。
【００１１】
図１は本発明による表面加工装置によって作成するＡＬＣパネルの一例を示すもので、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は側面図である。本例は、後述するような回転する引掻き工具によりパネル表面を引っ掻くことによって形成した多数の引掻き痕ＳをＡＬＣパネルＰの表面ほぼ全面に設けたもので、それらの引掻き痕Ｓには、上記図１（ｂ）の一部を拡大した図２に示すように高低差が存在している。その引掻き痕Ｓの深さは適宜であるが、例えば１〜数ｍｍ程度の深さに形成すればよい。
【００１２】
上記ＡＬＣパネルＰの表面もしくはその周縁部には必要に応じて溝部ｇ等を形成するもので、上記図１のＡＬＣパネルＰは周縁部にのみ溝部ｇを形成したが、例えば図３および図４に示すようにＡＬＣパネルＰは周縁部だけでなく、パネルＰの表面の任意の位置にタイル目地のような所望の断面形状の溝部ｇを形成するようにしてもよい。その溝部ｇの形成は、前記の引掻き痕Ｓを形成した後、或いは形成する前のいずれでもよい。
【００１３】
上記のようにＡＬＣパネルＰの表面に、回転する引掻き工具によってパネル表面を引っ掻くことによって形成した多数の引掻き痕Ｓを設け、それらの引掻き痕Ｓに高低差を持たせることによって、その引っ掻き箇所には気泡の一部が露出するなどして、自然石を模した砂岩調の表面テクスチャを呈するＡＬＣパネルが得られる。
【００１４】
なお上記実施形態は、引掻き痕Ｓを溝部の表面ほぼ全面に設けたが、一部もしくは部分的に設けるようにしてもよく、そのようにすると、引掻き痕Ｓを有する部分と、引掻き痕がなく、素材パネルの平滑な表面が現れた部分とで、コントラストが生じて、パネル表面全面に引掻き痕を設けた場合とは趣の異なる表面テクスチャを得ることができる。
【００１５】
上記のようなＡＬＣパネルを製造するには、予め所定の形状に成形した素材パネルに表面加工を施すもので、その素材パネルとしては、例えば以下の要領で製造したものを用いることができる。即ち、石灰質原料と珪酸質原料とに水および発泡剤を加えて混練したモルタルスラリーを、補強用の鉄筋が多数組み込み配置された型枠内に注入して所定のブロック状に成形し、その成形された気泡を含む大きなブロック状の硬化途中の半可塑性体をピアノ線等を用いて切断した後、オートクレープ養生して製造する。また上記素材パネルは、上記のような方法で得られ気泡を含むものであればどのような形状のものもでもよく、例えば建築物の外壁、床、屋根、間仕切材として使用されるフラットパネルや、外壁などの隅部に使用されるＬ字型のコーナーパネル等その他適宜である。
【００１６】
図５は上記のような素材パネルに表面加工を施すための表面加工装置Ｅの一例を示すもので、図において、１は本体フレームで、該本体フレーム１は図に省略した支持部材によって上下動可能に保持され、水平面内において回動可能に且つ水平方向に移動可能に構成されている。
【００１７】
上記本体フレーム１の下部には、回転軸２０と、その回転軸２０上に一体的に設けた一対の回転円板２１・２１とからなる回転体２が、一対の軸受部材３を介して回転自由に設けられ、その回転体２は、図に省略したモータ等の駆動源によってベルト４および上記回転軸２０上に設けたプーリ５等を介して所定の速度で回転駆動するように構成されている。
【００１８】
上記一対の回転円板２１・２１間には、略円柱状のドラム６０と、そのドラムに基板６１を介して取付けた引掻き爪６２とからなる引掻き工具６が設けられ、その引掻き工具６は図の場合は回転円板２１の周方向に４つ設けられている。その各引掻き工具６は、上記各ドラム６０の両端部に一体的に設けた支軸６０ａを、上記回転円板２１に形成した穴２１ａにルーズに嵌合することによって回動可能に取付けられている。
【００１９】
また上記各基板６１は、図６および図７に示すように上記各ドラム６０の欠円部に、六角穴付きのボルト７で脱着可能に取付けられ、その各基板６１には多数の引掻き爪６２が所定の配列状態で植え込み固定されている。その引掻き爪６２は、本実施形態においては先端部を斜めに裁断した丸棒状のものが用いられ、図７のように配列固定したものと、図８のように配列固定したものとが、前記回転円板２１の周方向に交互に設けられている。
【００２０】
上記各引掻き工具６は、前記のように回転円板２１に回動可能に取付けると共に、略円柱状のドラム６０の周方向の一部に基板６１および引掻き爪６２を取付けたことによって、各引掻き工具６の重心位置はドラム６０の支軸６０ａの中心位置よりも基板側に位置し、自由状態においては基板６１および引掻き爪６２がそれらの自重でドラム６０の下側に位置し、基板６１に植設した引掻き爪６２が常時下向きに突出するように構成されている。
【００２１】
上記のように構成された表面加工装置Ｅによって、ＡＬＣパネル（素材パネル）Ｐの表面に加工を施すにあたっては、図９に示すようにパネルＰの加工すべき表面を上にして図に省略した台座等の上に載置し、その上方に表面加工装置Ｅを配置する。そして図に省略したモータ等の駆動源から前記のベルト４・プーリ５等を介して回転軸２０と回転円板２１とからなる回転体２を所定の速度で図９（ｂ）の矢印の方向に回転させた状態で、引掻き工具６の引掻き爪６２をパネル表面に接触させながら表面加工装置ＥをパネルＰに対して図９（ａ）の矢印方向に相対移動させればよい。
【００２２】
その際、パネルＰの表面に向かって回動してきた引掻き工具６の引掻き爪６２は、前記の自重による常時下向き傾向となる作用と、引掻き工具６の回転による遠心力とによって、図１０のようにパネルＰに対して略垂直方向に向いた状態でパネル表面に突入する。そして引き続き引掻き工具６が回動することによって上記引掻き爪２がパネル表面を引っ掻き、それによってパネル表面の一部が削れたり、剥ぎ取られるなどしてパネル表面に引掻き痕ｇが順次形成されて行くものである。
【００２３】
この場合、回転体２の回転が速ければ、パネル表面に対する引掻き爪６２の回動速度が速くなって、加工形状は引っ掻いたような性状が強くあらわれ、逆に回転体２の回転を遅くすれば、パネル表面に対する引掻き爪６２の回動速度が遅くなって、加工形状は叩いたような性状のものが得られる。
【００２４】
また本実施形態においては上記の引っ掻き加工を施す際に、表面加工装置Ｅの本体フレーム１を上下動させることによって引掻き爪６２の深さに高低差を持たせるようにしたもので、その上下動範囲を適宜変更すれば引掻き爪６２の深さを任意に調整することができる。なお引掻き爪６２の長さ（高さ）が異なる複数種類のものを用いるか、あるいは上記の上下動と併用することによって上記引掻き痕ｇの深さを調整することもできる。
【００２５】
そして前記図１のようにＡＬＣパネルＰの表面全面に引掻き痕ｇを形成する場合には、本実施形態においては図９からも明らかなようにパネルＰに対して表面加工装置Ｅをパネル長手方向に２回相対に移動走査すればよい。なお引掻き工具６の長さをパネルＰの幅と同等もしくはそれよりも長く形成すれば１回の移動走査でパネルＰの表面全面に引掻き痕ｇを形成することもできる。また引掻き痕ｇは必ずしもパネルＰの表面全面に設ける必要はなく、適宜所望の位置にのみ設けることもできる。
【００２６】
また前記図３および図４のようにＡＬＣパネルＰの表面にタイル目地のような溝部ｇを形成する場合には、上記の引掻き痕ｇを形成した後または形成する前に公知の切削加工機等によって形成すればよい。パネルＰの周縁部に溝部ｇを形成する場合も同様である。
【００２７】
上記のようにしてＡＬＣパネルＰの表面全面もしくは一部に引掻き痕を形成することによって、その引掻き痕には気泡コンクリート中の気泡の一部がランダムに露出した状態となり、自然石調の表面テクスチャを有するＡＬＣパネルを容易・安価に製造できるものである。
【００２８】
なお上記実施形態は、引掻き爪６２として先端部を斜めに裁断した丸棒状のものを用いたが、先端部を丸棒の軸線方向と略直角に裁断したものでもよく、また丸棒状に限らず断面多角形状のものでもよい。また例えば図１１のように先端部を鉤状に屈曲形成したものでもよく、その他適宜変更可能である。
【００２９】
丸棒または角棒等のピン状のものであれば幅が狭く深い加工形状が得られる。また引掻き爪６２の間隔が広ければより深い加工形状となり、引掻き爪６２の高さにそれぞれ差を持たせることにより、よりランダムな表面加工形状を得ることができる。また前記図６や図１１のように先端が尖った引掻き爪６２は、パネル表面への進入抵抗が少ないため、より深く進入させることができる。
【００３０】
また上記図１１のように先端部を鉤状に屈曲形成したものは、それによって加工されたＡＬＣ表面の形状は、切削刃物の被切削抵抗が大きいことから、滑らかな切削面ではなく、引掻き工具６の自由移動量に応じてランダムな加工形状を得ることができる。
【００３１】
さらに、例えば前記図７および図８のように団子状にまとめて配置した引掻き爪６２の表面に研磨粒子等を取付ければ、パネル表面の加工形状はなだらかな斜面を持つものが得られる。またその団子状の引掻き爪６２の形状、硬度次第で様々な表面加工形状が得られる。
【００３２】
また上記実施形態は表面加工装置ＥをパネルＰの長手方向に相対移動させて加工を施したが、上記表面加工装置Ｅの本体フレーム１は前記のように水平面内で回動可能であり、パネル９の幅方向に相対移動させて加工を施してもよく、あるいは図１２のようにパネルＰに対して自由な角度で適宜向きを変えた状態で加工を施すこともできる。さらに回転体の回転方向は、前記図９および図１０とは反対方向に回転させる可能であり、それぞれ求める加工形状により、表面加工装置Ｅの向き、回転方向、回転速度等の制御を行えばよい。
【００３３】
また加工する部分についても、表面加工装置Ｅを上下させることにより、加工の有る無し、加工の深さ等を制御することもでき、また細かい加工形状を求める場合は、基板６１に取付ける引掻き爪６２の大きさや形状の変更、引掻き工具６の長さ等の変更等により、適宜対応が可能となるものである。
【００３４】
【実施例】
本発明の具体的な実施例として、厚さ３７ｍｍ、幅６０６ｍｍ、長さ１８２０ｍｍのＡＬＣパネル（素材パネル）の表面に、前記図５に示すような表面加工装置Ｅを用いて表面加工を施した。なお引掻き工具６のドラム６０は直径７０ｍｍ、長さ４００ｍｍのものを用い、それに基板６１を介して引掻き爪６２を前記図７および図８のように取付けたものを、直径２００ｍｍの回転円板２１に周方向に交互に取付けたものを用いた。また上記回転円板２１（回転体２）の回転速度は毎分１５０回転とし、パネルＰに対して上記の表面加工装置Ｅを幅５０ｍｍの刃にでジグザグ状に蛇行させながら毎分１０ｍの速度で移動走査して加工した。その結果、パネル表面に深さ約１〜６ｍｍの引掻き痕を有するＡＬＣパネルを容易・迅速に製造することができた。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によるＡＬＣパネルの表面加工装置は、回転する引掻き工具によりパネル表面を引っ掻くことによって多数の引掻き痕Ｓを形成し、それらの引掻き痕Ｓに高低差を持たせると共に、その引掻き痕には気泡の一部が露出するなどして自然石調の表面テクスチャを呈するＡＬＣパネルが得られる。また本発明によれば、表面に様々な引掻き痕を有する意匠性に富んだＡＬＣパネルを容易・安価に製造することができるもので、ＡｌＣパネルの表面加工の加工方法や表面形状の選択の自由度を大幅に増大させることが可能となると共に、このようなＡＬＣパネルを例えば建築物の外壁に用いれば、外観の優れた壁面を構成することができる等の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 （ａ）は本発明の表面加工装置によって作成するＡＬＣパネルの一例を示す正面図。
（ｂ）はその側面図。
（ｃ）は底面図。
【図２】 上記ＡＬＣパネルの一部の拡大正面図。
【図３】 （ａ）は本発明によって作成するＡＬＣパネルの他の例を示す正面図。
（ｂ）はその側面図。
（ｃ）は底面図。
【図４】 （ａ）は本発明によって作成するＡＬＣパネルの更に他の例を示す正面図。
（ｂ）はその側面図。
（ｃ）は底面図。
【図５】 本発明による表面加工装置の一実施形態を示す正面図。
【図６】 図５におけるＡ−Ａ線断面図。
【図７】 （ａ）は引掻き工具の正面図。
（ｂ）はその側面図。
（ｃ）は底面図。
【図８】 （ａ）は他の引掻き工具の正面図。
（ｂ）はその側面図。
（ｃ）は底面図。
【図９】 （ａ）は上記表面加工装置によってパネルの表面加工を行って状態の平面図。
（ｂ）はその正面図。
【図１０】 上記加工状態の一部の拡大縦断面図。
【図１１】 引掻き爪の変更例を示す引掻き工具の側面図。
【図１２】 上記表面加工装置による他の加工例を示す平面図。
【符号の説明】
Ｐ ＡＬＣパネル
Ｓ 引掻き痕
ｇ 溝部
Ａ 表面加工装置
１ 本体フレーム
２ 回転体
２０ 回転軸
２１ 回転円板
３ 軸受部材
４ ベルト
５ プーリ
６ 引掻き工具
６０ ドラム
６１ 基板
６２ 引掻き爪
７ ボルト

Claims (2)

1. 上下動可能な本体フレームの下部に、回転軸と、その回転軸上に一体的に設けた一対の回転円板とからなる回転体を回転自由に設け、多数のピン状の引掻き爪を植設した基板を略円柱状のドラムに脱着可能に取付けてなる引掻き工具を、上記一対の回転円板間に支軸を介して回動可能に取付けることによって上記引掻き爪が自重で常時下向きに指向するように構成すると共に、上記回転体を所定の速度で回転駆動することによって上記引掻き工具を回動させて該引掻き工具の引掻き爪でＡＬＣパネルの表面に引掻き痕を形成するようにしたことを特徴とするＡＬＣパネルの表面加工装置。
2. 前記回転体の中心軸線の方向を略水平な面内において変向可能に構成してなる請求項１に記載のＡＬＣパネルの表面加工装置。

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