JPH01280555A - 波形のコア構造を有する構造パネルを製造するための装置および方法、ならびにそれによって形成されたパネル - Google Patents

波形のコア構造を有する構造パネルを製造するための装置および方法、ならびにそれによって形成されたパネル

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JPH01280555A
JPH01280555A JP1015174A JP1517489A JPH01280555A JP H01280555 A JPH01280555 A JP H01280555A JP 1015174 A JP1015174 A JP 1015174A JP 1517489 A JP1517489 A JP 1517489A JP H01280555 A JPH01280555 A JP H01280555A
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skin sheet
core
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 発明の分野 本発明は、波形のコア（芯）構造を有する軽量構造パネ
ルを製造するための装置と方法に係る。
また、本発明は、本発明の装置と方法によって、無限に
長い熱可塑性のシートストック（原料）から製造された
構造パネルにも係る。
関連技術の背景 熱可塑性材料またはガラスで強化された熱可塑性材料か
ら作成され、膨張したコア断面を有する構造パネルは、
自動車／トラック輸送産業ならびに建築および建設産業
においてますますその用途が増えつつある。このタイプ
の構造パネルは、他のいろいろな常用材料を用いた場合
には容易に得られないような、軽量で高強度を提供する
という望ましい特性を示す。また、熱可塑性またはガラ
スで強化された熱可塑性（熱可塑性−複合体）の材料は
、耐腐蝕性が増大するという別の付加的な利点ももたら
す。
一定の長さと幅の熱可塑性シートを使用する構造パネル
の形成方法は公知である。その最大の寸法はその方法に
使用する金型のプレートとプラテンのサイズによって決
まる。そのような方法の特徴として、その装置が、形成
されるパネル毎にあらかじめ設定されたサイクルの間運
転されるという意味で操作が不連続であり、したがって
連続操業が不可能であるということを挙げることができ
る。
波形のコア構造を有する熱可塑性パネルを形成するため
の連続的なプロセスも知られている。そのような公知の
プロセスのひとつでは、コアシートを押出した直後一対
の波形成形用ドラムの間に通す。外側のシートの接触と
接合はその外側のシートの押出のほとんど直後に行ない
、接合したシートが前記ドラムの円周の回りの加工経路
に沿うようにする。最後にこの構造体はこの加工工程の
後の段階で平坦なパネルに成形される。このようなプロ
セスには、コアシートがいくっがのドラムの回りを移動
し、波形の形成後ふたつの異なる方向に曲げられるとい
う欠点がある。そのような曲げによって、波形の中に望
ましくない応力と歪みが引き起こされる。
別の公知の連続的なプロセスでは、機械の軸に沿った加
工方向に対して横断方向に波の上側の波頂と下側の波頂
とが形成された波形のコアシートに２枚の外側のシート
を接合する。下側の外側シートは、一連のヒーターを備
えた突起を有するがなり精巧で複雑なエンドレスのルー
プコンベヤによってコアシートに接合される。これらの
突起は、これらが横断方向の波の下側の波頂に噛み合っ
て接合を起こさせるのに必要な熱と圧力を与えるように
、コアシートの移動と調和している。上側の外側シート
は、この上側シートの外面を加熱ローラで加熱すると共
に外側のシートと波の上側の波頂との間に圧力をかける
ことによってコアシートに接合される。
このようなプロセスには、上側のシートをコアシートに
接合させるための方法によって、熱がこの上側シートの
上からかけられるため露出された面を加熱することにな
るのでこの表面内に歪みが引き起こされ易いという欠点
がある。さらにそのようなプロセスには比較的に複雑な
機械が必要とされる。
したがって、本発明の目的は、無限に長い熱可塑性また
は熱可塑性−複合体のパネルを連続的に製造・加工でき
る装置を提供することである。
本発明の別の目的は、熱可塑性材料または熱可塑性：複
合体材料のどちらかから作成されたモノリシックなシー
トと共に使用することができる無限に長い構造パネルの
改良された製造方法を提供することである。
本発明のもうひとつ別の目的は、波形のコアシートと外
側のスキンシートとを存しでおり、これらのシートの少
なくともひとつが熱可塑性−複合体またはガラス強化さ
れたシートである高強度、低ｆｆｌ量の構造パネルを提
供することである。
本発明のさらに別の目的は、１枚以上の外側のスキンシ
ートを有する均一な波形の構造体を生成する、構造パネ
ルの改良製造装置およびその方法を提供することである
。
また、本発明のその他の目的は、実質的に表面の歪みを
もたずしかも適切な品質の表面仕上げと外観をもち、そ
のためにその表面に塗料を塗布することができ、またガ
ラス様の滑がな表面仕上げを必要とする自動車、トラッ
ク輸送またはその他の用途において露出面として使用す
ることができる、少なくとも１枚の外側スキンシートを
有する構造パネル、ならびにそのパネルの製造装置およ
び方法を提供することである。
発明の概要 本発明の上記の目的とその他の目的および付随する利点
は、モノリシックなコアシートと少なくともひとつのモ
ノリシックなスキンシートを機械の加工軸方向に前進さ
せるための手段を有する装置によって達成される。この
コアシートは、このシートが可塑的に変形され得るプロ
セス温度まで、そして熱可塑性または熱可塑性−複合体
材料が粘着質になって接着特性を示すプロセス温度まで
加熱されるようになっている。コアシート内の波形は、
複数個の環状チャンネルを有する横断方向に設置された
回転円筒形成形用ドラムによって形成され、これらの環
状のチャンネルは、これらのチャンネルと軸方向に整列
して配列されておりかつこれらの共同するチャンネルに
よって一部が包囲されている同じ数の共同成形用マンド
レルと協力するようになっている。コアシートがマンド
レルとドラムチャンネルとの間の空間を通って前進する
とき、このコアシートは、このコアシートの輸送方向で
軸方向に配向された一連の組となった上側の波頂と下側
の波頂を形成することによって波形を形成する。外側の
スキンシートは成形用マンドレルの下に位置するコンベ
ヤ上を前進し、このスキンシートの上側の而すなわち接
触面はコアシートのプロセス温度より低い温度まで加熱
される。
このコンベヤと成形用ドラムとの間の間隔は、波形コア
シートとスキンシートの隣り合う表面がドラムによって
選定される領域で接触せしめられて自己接着性の結合を
生Ｃるように設定されている。
波形のコアシートの両面にスキンシートを有する構造パ
ネルを製造したい場合には、装置に、上側のシートを前
進させるための手段、この上側のシートの接触面を加熱
するための手段、および上側のシートを波形コアシート
に押付けるための手段を備えればよい。
本発明によると、熱可塑性または熱可塑性−複合体材料
のコアシート内に軸方向に伸延する波形を作成するため
に、成形用ドラムと、それと共同する指状の成形用マン
ドレルとを使用することによって、構造パネルを製造す
る際にいくっがの大きな利点を得ることができる。スキ
ンシートとコアシートは、成形用ドラムとコンベヤ手段
との間のニップ（間隙）に向かい、互いにかなり浅い（
小さい）角度をもって前進し、それにより、コアシート
内に波形が形成される前にはこのコアシートの曲げすな
わち変形が最小限になり、また波形が形成されコアシー
トが下側のスキンシートに接合された後にはコアシート
の曲げはまったくない。特に、パネルの製造に高強度の
熱可塑性−複合体シートを使用した場合、さらに特定的
には、熱可塑性−複合体シート材料をコアシートとして
用いた場合には、通常パネルの曲げが生じると望ましく
ない応力が引き起こされるはずであるので、このような
場合にシートの接合後の曲げがないことは特に有利なこ
とである。
予備成形されたシートストックを用いて熱可塑性シート
を押出工程から直接に加工処理する必要性を排除してシ
ートからパネルを製造する工程を容易にするために、シ
ートが機械中を前進しているときにこのシートに近接し
てヒーターを配置してもよく、そうすると、ガラス様の
滑かな表面仕上げを有する予備成形されたシートストッ
クを使用してそのガラス様の外面をもった完成パネルを
得ることが可能になる。
本発明のこれらの特徴とその他の特徴および付随する利
点は当業者にはすぐに分がるであろう。
また、本発明の好ましい具体例に関する添付の図面を参
照した以下の詳細な説明から本発明がさらに容易に理解
できるであろう。図面中で、類似の部分は同様な参照記
号（番号）で表わしである。
好適具体例の詳細な説明 まず第１図を参照すると、本発明の好ましい具体例の構
造パネル製造装置が一般に番号１ｏで示されている。本
発明の装置１ｏは、幽霊線の矩形で図示し参照番号１１
を付けである適切な支持フレームを含んでいることを認
識されたい。支持フレーム１１の詳細は、これが本発明
の新規な特徴を構成するわけではないので図には示して
ないが、適切なフレーム１１が装置１ｏの両側に伸びて
いることは明らかであろう。
装置１０の特定の要素の位置、ならびに構造パネルを製
造する際の操作モードおよび方法の説明を簡単にするた
めに機械の軸に沿った加工方向を参照する。この方向は
矢印ｒＡＪで表わされている。また、製造された構造パ
ネルの成分を装置の要素から容易に区別できるように、
構造パネルとその要素はｒｌ　００Ｊ番台の参照番号で
表示し、装置の要素は「１０」番台の参照番号で表示す
る。
第１図を参照すると分かるように、構造パネル１００は
モノリシックな熱可塑性または熱可塑性−複合体材料製
の複数枚のシートから形成されている。すなわち、下側
の平らなスキンシート１０２、上側の平らなスキンシー
ト１０４および中央のコアシート１０６を含む複数枚の
シートを装置１０の中に通して加工処理して、第２図に
最も明瞭に示されている構造パネル１００に形成される
。
第２図に示されているように、下側のスキンシート１０
２と上側のスキンシート１０４はコアシート１０６の対
向面に接合される。しかし、コアシート１０６は装置の
中を前進するとその結果として波形が形成されるので、
上側と下側のシート１０４と１０２は、波形シート１０
６の上側と下側の一連の組となった波頂１０８と１１０
にそれぞれ接触する。パネル１００は両面でその平らな
面を保持する。このために、パネル１００の一方の端１
１２では、シート１０４の下側の面１０５が波形シート
１０６の上側の面１０７に接合し、波形シート１０６の
下側の面は下側のシート１０２の上側の面１０３から離
れている。また、別の端１１４では、下側のシート１０
２の上側の面１０３が波形のパネル１０６の下面１０９
から離れており、上側の面１０７が上側のシート１０４
の下側の面１０５に接合している。
最初に注記しておくべきことは、図中に示されている要
素の位置関係を記すのに使用する「下側の」および「上
側の」という修飾語は、いかなる意味においても、個々
のパネルまたは完成した構造パネル１００の配向をなん
らかの特定の場合に限定するものと考えるべきではない
ということである。
また、構造パネル１００は波形のコアシート１０６に接
合された下側のスキンシート１０２と上側のスキンシー
ト１０４とをもつものが描かれているが、波形のコアシ
ート１０６の両面に平らなスキンシートが必要とされる
わけではなく、下側か上側のスキンシートのいずれかを
省略しても有利なことがあるという点にも注意すべきで
ある。
コアシート１００と上側と下側のスキンシート１０２．
１０４は、連続的な加工を達成するために引き続いて装
置に供給される一定の長さのあらかじめ製造された別々
のシートでよい。また、これらのシートは、あらかじめ
製造されたシート材料のロールから製造装置に供給され
る無限の長さのものでもよい。あるいは、これらのシー
トをエクストルーダから製造装置に直接供給してもよい
。
いずれにしても、パネルの製造方法は連続的であるのが
好ましく、シたがってこれらのシートのサイズはいかな
る特定の長さにも限定されることはない。
スキンシート１０２および１０４とコアシート１０６の
シートストック材は熱可塑性の材料であり、ガラスで強
化された材料が好ましく、これは本明ｍｗ中では熱可塑
性−複合体材料ともいっている。強化された熱可塑性−
複合体材料を使用すると、強化されてない熱可塑性シー
トより改良された強度が得られる。使用することができ
る熱可塑性材料の例は、ポリカーボネート、ポリブチレ
ンテレフタレート、およびビスフェノール−Ａ−ポリカ
ーボネートとポリブチレンテレフタレートとのブレンド
である。これらは、ゼネラル・エレクトリック社ＣＧｅ
ｎｅｒａｌ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｃｏｍｐａｎｙ）から
レキサン（Ｌｅｘａｎ）　、バロックス（Ｖａｌｏｘ）
　、およびゼノイ（Ｘｅｎｏｙ）　　［すべてゼネラル
・エレクトリック社（Ｇｅｎｅｒａｌ　Ｅｌｅｃｔｒｌ
ｃ　Ｃｏｌ１ｐａｎｙ）の登録商標である］としてそれ
ぞれ入手可能である。ガラスで強化された熱可塑性−複
合体シートを使用する場合の作業温度は、強化されてな
い熱可塑性シートの作業温度より一般に高い範囲である
。
本発明の装置と方法は、特に熱可塑性−複合体材料のシ
ートを構造パネルに加工する際に有利に使用される。と
いうのは、そのようなシートは一般に可撓性が小さめで
あり厳しい曲げに対する耐性が低めであるからである。
この場合について、第１図に示した装置１０に関して詳
細に説明する。
３枚のシート、すなわちスキンシート１０２．１０４お
よびコアシート１０６はそれぞれ別々のロール１２．１
４．１６から形成用装置１０に供給される。スキンシー
ト１０２はコンベヤによって矢印Ａの軸方向に前進させ
られる。このコンベヤは複数個のローラ２０によって適
切に駆動される連続なベルト１８の形態でよい。このよ
うなシートコンベヤは業界で広く知られており、したが
ってその操作・作動も当業者には明らかであろう。
このコンベヤはスキンシート１０２をある所定の速度で
前進させることができなければならないものである。適
切なタイプのコンベヤは、特にスキンシート１０２およ
び１０４とコアシート１０６がロールから連続的に供給
される場合、「エンドレスベルト」タイプのものとする
のが有利であろう。
ベルト１８の上側の面１８′はほぼ水平の配向であるの
が好ましい。シート１０２はそのロール１２からローラ
２０の上を通って輸送され、その結果、シート１０２の
下側の而１２４はコンベヤベルトの表面１８′と接触さ
せられてその上に乗るようになっている。こうして、シ
ート１０２はベルト１８が矢印Ａの方向に駆動されるに
つれてそのベルトによって輸送される。ベルト１８はス
キンシート１０２を加熱ステージを通して前進させる。
この加熱ステージは、図から分かるように、シート１０
２の上側の接触面１０３の上方に位置するヒータ２２を
含んでいる。ヒータ２２の下を運搬される面１０３は、
図から分かるように、コンベヤの表面から離れた側に位
置するスキンシート１０２の平行で平らな内側の表面で
ある。
ヒータ２２はベルト１８の少し上に支持されておりベル
トの横断方向全体を横切っており、そのために接触面１
０３がこのヒータ２２の下を通過するときにその接触面
を加熱せしめるようになっている。このようにして第一
の接触面１０３を加熱すると、この過程の次のステージ
で行なわれるスキンシート１０２と上側の隣接するコア
シート１０６との接合が改善される。この目的には各種
のタイプのヒータが適しているであろうが、本発明の好
ましい具体例の装置１０では赤外ヒータを１個以上使用
し、業界でよく知られているようにして所望の機能を達
成する。
本発明の構造パネル１００のいくつかの予想される用途
では、このパネルの外観が極めて重要である。第１図を
見ると明らかなように、スキンシート１０２の外側の面
１２４は構造パネル１００の露出される表面のひとつと
なる。したがって、一般に、外側の表面１２４は可能な
限り歪みのない状態に保つのが望ましい。したがって、
接触面１０３は、スキンシート１０２がこのスキンシー
ト１０２とコアシート１０６の接合の質を高めるかまた
は改善するが外側の表面１２４の歪み形成には実質的に
抵抗するような温度に加熱するのが好ましい。適切な温
度は材料の融解温度（融点）に近い温度以下であろう。
融解温度に近い温度は、表面を粘着質にすることによっ
て接合の質に対するスキンシートの寄与をさらに高めよ
うが、しかしまた材料を軟化させることにもなるであろ
う。
温度はこの軟化点以下に保つように注意しなければなら
ない。つまり、シートがその構造一体性を失い始めるか
らである。そのような高めの温度も、表面の品質があま
り重要でなければ使用してもよいかもしれない。
本発明の装置と方法では、ベルト１８の温度を制御する
ことによって、加熱の結果シート内に歪みが生じるとい
う傾向が最小になる。このために、コンベヤベルト１８
は、ベルト１８の表面が、このベルトの操作中およびシ
ート１０２と接触している問いっても、加熱されたシー
ト１０２の温度と比べて比較的低い温度に維持されるよ
うに設計されている。これはいろいろある方法のいずれ
でも達成できる。ひとつの具体例では、１個以上のコン
ベヤローラ２０を、業界で公知のタイプの冷却手段２４
を使用するチルドローラとする。もうひとつ別の具体例
では、１個以上のブロワ２６を使用して冷たい空気をベ
ルト１８に吹付けてもよい。さらに別の具体例では、エ
ンドレスベルトが戻って再びスキンシート１０２の外側
の面１２４と接触するまでの間にベルトが所望の温度ま
で空気冷却されるように充分長いエンドレスベルトを使
用する。この加熱手段２２は、シート１０２の接触面１
０３の上方に配置されるので、スキンシート１０２の接
触面１０３のみを加熱し、その結果確実にこのシートの
上面１０３の方がその底面１２４より熱い温度になる。
接触面１０３はそれが接合部所まで前進する間に接合を
助長するのに充分な程熱いが、一方で、外側の面１２４
はこのシートの実質的な歪みの生成に抵抗するのに充分
な程冷たい。
ヒータ２２は、輸送中の熱損失を最小にするために接合
部所にできるだけ近接して配置する。このように、加熱
手段２２は、装置１０の下側のスキンシート１０２がコ
アシート１０６に接合される接合部所に近接しているた
めに、効率の良いことに、接触面１０３が加熱されるべ
き温度は最低の温度ですむ。すなわち、接合される前に
移動する距離が短いので表面から失われる熱がほとんど
ないからである。
本発明の構造パネルのある種の用途では、実質的に歪み
のない表面ばかりではなく高品質の表面仕上げも要求さ
れる。このタイプのパネル１００の考えられるひとつの
用途は自動車の車体パネルである。そのような用途での
表面仕上げはガラス様の滑かさでなければならない（産
業界では時に「クラスＡ」仕上げということもある）。
すなわち、この表面には塗料が接着し、また得られる外
観は現在自動車業界で使用されている材料の外観に匹敵
し得る。コンベヤシステムのコンベヤベルト１８の冷却
によって、歪みを最小限にするのが補助され、したがっ
て製造したパネル１００のスキンシート１０２の外側の
面１２４が自動車産業の規格に合わせて保護されること
になる。
スキンシート１０２がヒータ２２を通り過ぎて前進する
のと同時にコアシート１０６もまた機械の軸方向Ａに前
進する。図示した好ましい具体例では、コアシート１０
６の移動の方向は水平成分と共に垂直成分をもっており
、コアシート１０６は約３０″という比較的浅い角度で
スキンシート１０２に近付く。
コアシート加熱手段２８は、スキンシート１０２の接触
面を加熱するのに使用した赤外ヒータと同じかまたは類
似の赤外ヒータが好ましく使用される。
この好ましい具体例では、ヒータ２８ａおよび２８ｂは
、コアシート１０６の上側の面１０７と下側の面１０９
の両方の幅を横切って伸延するヒータ間をシート１０６
が前進するように配置される。ヒータ２１３ａ、２８ｂ
は、コアシート１０６が可塑的に変形され得る温度まで
、またこのシートの表面１０７．１０９が粘着質になっ
て接着特性を示す温度まで、コアシート１０６を加熱す
る役目を果す。
この温度は、本明細書中ではプロセス温度と称されてい
るが、使用する熱可塑性材料の種類によって変わる。一
般に、このプロセス温度は、適切な粘着性を確実にする
と共に波形形成過程を容易にするために、特定の材料の
融解温度付近とすべきである。この融解温度付近の温度
で、熱可塑性材料のシートは柔かく（すなわち柔軟に）
なり粘着質になるがそれでもシートの形状を維持してい
る。モノリシックなゼノイ（Ｘｅｎｏｙ）コアシートの
プロセス温度は５００″Ｆ（２７０℃）の程度であろう
。
ヒータ２８ａ、２８ｂをコアシート１０６の両方の面に
近接して配置することにより、コアシートはいっそう均
一に加熱され、そのために波形形成工程が容易に行なわ
れ、また、コアシート１０６の上側の面１０７と下側の
面１０９の両方が、完成した構造パネル１００が下側と
上側の両方のスキンシートを含んでいる場合コアシート
の両面にスキンシートが適切・確実に接合するのに必要
とされる接着特性を確実に示すことになる。もし一方の
スキンシートのみを後の段階でコアシート１０６に接合
しようとするならば、ヒータ２８ａ。
２８ｂのひとつを省略してもよい。ただし、残りのヒー
タ（場合によって２８ａまたは２８ｂ）は次の段階で層
の波形を形成できるようにコアシート１０６を充分に加
熱できなければならない。
コアシート１０６は、ヒータ２８ａ、２８ｂを通り過ぎ
た後、波形形成手段を通って送られる。
この手段は、本発明のこの好ましい具体例では、円筒形
の成形用ドラム３０からなっている。ドラム３０は、第
３図に最も明瞭に示されており、ドラムの端３６とスペ
ーサ３８によって形成された隣接する隆起した環状のシ
ョルダ３７の間に形成された複数個の環状の凹んだチャ
ンネル３２を含んでいる。共同する複数個の指状のマン
ドレル３４はマンドレル支持フレーム３５によって所定
の位置に保持されている（第１図、第４図）。
第３図を参照すると、間隔をもったいくつかのマンドレ
ル３４が支持フレーム３５上に設置されており、シート
材料の移動の方向に伸延している。
各マンドレル部材は断面が六角形の形状であり、ドラム
３０の下で共同するチャンネル３２の中を、かつスキン
シート１０２とコアシート１０６との間を伸延するよう
に配置されている。各マンドレルのひとつの平面はシー
ト１０２の面と平行に配置されている。その結果、直径
方向で反対側の対応する甲面はコアシート１０６の下側
の而に隣接し、またふたつの斜めの面によって波形が形
成されることになる。
マンドレル３４は、これらと共同するチャンネル３２と
相対的な位置を保って保持される。その結果、コアシー
ト１０６は、成形用のドラム３゜とマンドレル３４の間
に形成された空間を通過するために変形しなければなら
ないようになっている。第３図にはマンドレル３４がほ
ぼ六角形の断面をもつものとして描かれているが、所望
により他の形状のマンドレルを使用してもよい。これは
波形の所望の形状によって大きく左右される。
成形用ドラム３０は（機械の軸方向Ａに対して）横断方
向に設置されており、はぼ水平な回転軸をもっている。
コアシート１０６と下側のスキンシート１０２はコンベ
ヤベルト１８によって前進させられる間に互いに接触せ
しめられる。ドラム３０は、コアシート１０６と下側の
スキンシート１０２がほぼ同じ速度で前進するように、
ベルト１８の移動スピードと同調したスピードで回転す
るのが好ましい。ドラム３０を回転させるのと、コアシ
ート１０６と下側のスキンシート１０２がベルト１８に
よって前進させられる際に互いに押付けるのには、パネ
ル製造プロセスにおいてコアシート供給ロール１６から
構造パネル１００が完成する最終ステージまでコアシー
ト１０６を前進させる手段が使用できる。
ドラム３０を回転させるための手段は図には示してない
が、電気モータを始めとする業界で公知の各種の装置が
この目的に適しているであろう。
また別法としてガイドローラ２９を動力で駆動してコア
シート１０６を供給ロール１６から軸方向Ａに前進させ
るのに使用してもよい。
装置１０の波形形成用部材と作動は第３図を参照すると
最も良く理解できる。第３図では、成形用ドラム３０と
指状のマンドレル３４が立面図に示されており、機械の
軸方向Ａ１よ紙面の裏から表へ向かう方向をとる。した
がって、コアシート１０６、スキンシート１０２および
ベルト１８の移動方向もまた紙面の裏から表に向かう方
向である。
ドラム３０は所定の数の環状チャンネル３２を自存して
いる。これらのチャンネルはほぼ等しい寸法をもち互い
にほとんど等しい距離だけ離れているのが好ましい。環
状の窪み３２はドラムの端３６および窪みと窪みの間に
挿入されたリングスペーサ３８によって規定される。環
状のチャンネル３２のショルダ３７はこれらのドラムの
端３６とリングスペーサ３８の側面によって形成される
。
スペーサ３８の外径は端３６の外径と同じである方が好
ましく、ドラム３０の軸方向で測定したスペーサ３８の
寸法は、第２図に示されているように端３６の対応する
寸法より小さくてもよいが、あるいは、コアシートに望
まれる波形形状によっては端の寸法と同じかまたはそれ
より大きくしてもよい。同様に、環状のチャンネル３２
はそのチャンネルの幅全体にわたって一定の直径をもつ
ものとして示しであるが、チャンネル３２には、端３６
とリングスペーサ３８の適当な形状のショルダ３７を使
用することによって、その幅を横切ってテーパが設けら
れていてもよい。この特徴もまた所望の波形形状に依存
する。
コアシート１０６はマンドレル支持フレーム３５とマン
ドレル３４の頂部の上を通して送られる。
ドラム３０内のチャンネル３２はシート１０６がマンド
レル３４の上を通過できるようなサイズと形状をもって
いるが、ドラム端３６とその間のリングスペーサ３８は
コアシート１０６に下向きの力を及ぼす。こうして、コ
アシート１０６が成形用部材の間、すなわちマンドレル
３４の上かつドラム３０の下を通過する際可塑的に変形
する間に上側の一連の波頂１０８の組と下側の一連の波
頂１１０の組が形成される。コアシートがこれらの部材
の間に供給され続ける間に上側と下側の波頂１０ｇ、１
１０の組が軸方向に伸延する波形の形状を付与すること
になる。
マンドレル３４とドラム３０の表面は、加熱されたコア
シート１０６がこれらの部材に接着するのを防ぐために
離型剤で処理しておくのが好ましい。いくつかの製造業
者から売られている高温金型用のフルオロカーボン系離
型剤がこれらの部材に使用するのに適している。
ドラム端３６とスペーサ３８の下向きの力によって下側
の組の波頂１１０が形成されるのと同時に、これらの波
頂はコアシート１０６の下を通っている下側のスキンシ
ート１ｏ２の接触面１０３と接触させられる。すでに記
載したように、コアシート１０６の下側の面１０９は、
これらの面が粘着質となり接着特性を示すプロセス温度
にまで加熱されており、また接触面１０３はこのプロセ
ス温度より低い温度まで加熱されている。成形用ドラム
３０はベルト１８の上方に一定の距離だけ離れて位置し
ており、そのために、ドラム端３６とリングスペーサ３
８は、コアシート１０６と下側のスキンシート１０２の
合計の厚みよりやや少ない距離だけベルトから離れるこ
とになる。したがって、下側のスキンシート１０２とコ
アシート１０６の下側の組の波頂１１０との間には圧力
がかかる。この圧力がかかることと表面が加熱されてい
ることとが組み合わされた結果、下側のスキンシート１
０２の接触面１０３と、コアシート１０６の下側の組の
波頂１１０との間の接触領域でこれらのシートは互いに
接合することになる。このような接合は時に熱間粘着性
接着といわれることもある。第１図から分かるように、
ベルト１８はコンベヤローラのひとつ２０ａによって支
持されており、このローラはベルトの裏当てとなってお
り、そのためにドラム端３６とリングスペーサ３８の下
向きの圧力がこれらのシート間に維持されることになる
。
再度第１図を参照すると、コアシート１０６は比較的に
浅い角度で前進させられることが分かる。
これが可能になるのは、マンドレル支持フレーム３５と
マンドレル３４がドラム３０の供給側であまり障害を起
こさないような部材であるからである。したがって、こ
のマンドレル−ドラムタイプの波形形成手段では、コア
シートに波形が形成される前でコアシート１０６が下側
のスキンシート１０２に接合される前、コアシート１０
６の曲げは最小限ですむ。波形形成手段および全体とし
ての装置１０は、接合が完了した後のシートの曲げを完
全に排除するように設計するのが好ましい。
必要とされる曲げの量を低減するこの部材の配列・組合
せは、構造パネル１００を形成するのに熱可塑性−複合
体材料のシートを使用する場合、特に重大なこととなる
。ガラス強化によって得られる高強度のためにこれらの
シートは加工が難しくなり、接合段階後にこれらのシー
トを曲げる必要がある装置は通常熱可塑性−複合体シー
トストックに使用するのには適していない。
目的とする最終製品が波形のコアシート１枚とスキンシ
ート１枚だけを有するパネルである場合には、形成され
たパネルをベルト１８上で冷却し、（連続的な供給を使
用しているならば）適切なカッタ４４で所望の長さに切
断、する。所望の目的製品が波形のコアシート１０６の
両面にスキンシートをもっているパネルである場合には
装置１０でさらに加工・処理する必要がある。
第１図に示しであるように、上側のスキンシート１０４
が、供給されるコアシート１０６の上方の位置から機械
の軸方向Ａに沿って前進させられる。本発明のこの好ま
しい具体例では、上側のスキンシート１０４は供給ロー
ル１４からサポートローラ４６の上を通り第一の」二側
スキンシートローラ５０と第二の上側スキンシートロー
ラ５２を通り過ぎて前進する。これらのローラ５０と５
２は上側のスキンシート１０４を前進させて波形のコア
シート１０６と接触させるような位置にある。
好ましい態様によると、上側のスキンシート１０４は下
側のスキンシート１０２とほぼ平行な平面内で供給され
、ローラ５０で曲げられてローラ５０と５２の間で下側
のスキンシート１０２および波形のコアシート１０６に
対してほぼ垂直な方向に進み、さらに、ローラ５２の回
りでふたたび曲げられて波形のコアシート１０６と平行
に進みそのコアシートと接触する。
第一の上側スキンシートローラ５０は、上側スキンシー
トの接触面１０５の温度を高めるように加熱するのが好
ましい。この加熱は下側のスキンシート１０２の接触面
１０３の場合と同様に行なうのが好ましい。この加熱さ
れたローラ５０は、また、このシートをこのローラ５０
の回りで曲げてシートの供給される方向を変化させるの
を容易にする働きもある。加熱手段５４は、赤外タイプ
のヒータからなるのが好ましいが、上側スキンシートの
接触面１０５をさらに加熱して周囲の温度より高いが歪
みに耐えるようにコアシートのプロセス温度よりは充分
に低い温度にするために設けられている。
上側のスキンシート１０４は次に第二の上側スキンシー
トローラ５２の回りを通過する。このローラは滑かな仕
上げ面を備えているのが好ましく、その面は上側のスキ
ンシート１０４の外面の歪みを最小にする助けとなる。
また、同様に歪みを最小にする目的で、ローラ５２は冷
たい温度に保たれるのが好ましく、必要であれば業界で
公知のタイプの冷却手段５６を備えていてもよい。
マンドレル３４は、実際に、上側の組の波頂１０８に対
するサポートとなり続けるように、また、波形のコアシ
ート１０６がサポートなしでその形状を保てる程に充分
冷却されるまで形成された波形の形状を維持するように
、長めのものとするのがよい。ローラ５２は、マンドレ
ル３４の組から、波形のコアシート１０６材料と上側の
スキンシート１０４との合計の厚みより少し小さい距離
だけ離れているのが好ましい。これを適切な間隔とする
と、上側のスキンシート１０４の接触面１０５と波形の
コアシート１０６の上側の組の波頂１０８とが接触した
時その間に圧力がかかることになる。この圧力と、コア
シート表面に粘着性または接着特性を生じさせる表面加
熱とが組み合わせられた結果、波形のコアシート１０６
と上側のスキンシート１０４との間に接合が生じる。
上側のスキンシート１０４を前進させて供給して波形の
コアシート１０６と接触せしめるにはいくつかの異なる
手段のひとつを用いればよい。たとえば、ローラ４６．
５０．５２のどれかひとつを駆動ローラとしてもよく、
適°ｊである場合にはこれをスキンシート１０４のコン
ベヤ手段と称してもよい。
上側のスキンシート１０４のコアシート１０６への接合
が行なわれた後、こうして形成された、下側と上側のス
キンシート１０２．１０４が波形のコアシート１０６に
接合している構造パネル１００は、コンベヤでさらに前
進させられて冷却され、その後所望の長さに切断するた
めに切断部所４４（第１図）に送られる。基本的な概略
を示しであるが、切断部所は油圧式作動ブレード４５と
切断プラテン４７とからなることができる。
本発明の装置は、膨張した、すなわち波形のコアシート
とこのコアシートに接合された少なくとも１枚のスキン
シートとを有する構造パネル１００の新規な製造方法に
正によく適している。その方法は、歪みが最小で滑かな
仕上がりの表面を有する完成した構造パネルを製造する
のに特に適している。
本発明の方法を実施する際、第一のスキンシート１０２
は冷たい温度に維持されたコンベヤ手段上を軸方向に前
進させられる。この第一のスキンシートの接触面１０３
は、第一作業部所で赤外加熱手段２２によって、室温よ
り高いがシートが柔かくなる温度よりは低いｌＥ４度ま
で加熱される。
ベルト１８は、たとえば図に２６で示されている送風機
によって上記の温度より低い温度に維持して、スキンシ
ート１０２の外側の面の温度を歪みに抵抗するのに充分
に低い温度に保つのが好ましい。
同時に、コアシート１０６は、軸方向を第一のスキンシ
ートの方へ、好ましくはそれに対して浅い角度で前進さ
せられる。コアシート１０６は、赤外ヒータ２８ａ、２
８ｂにより第二作業部所で、このシートの表面が粘着質
になると共に接着特性を示しまたこのシートが可塑的に
変形できるプロセス温度まで加熱される。コアシート１
０６は、次に、波形形成部所を通して送られるが、この
部所では、組になって軸方向に伸延する上側と下側の波
頂１０１１１．１１０の組からなり、複数個の、間隔を
もって軸方向に伸延する波形がシートに形成される。本
発明の装置１０の好ましい具体例における波形形成部所
は、複数個の環状チャンネル３２を有し横断方向に設置
された成形用ドラム３０と、このドラム３０内のチャン
ネル３２の下に伸延する複数個の指状マンドレル３４と
からなっている。
次に、第一のスキンシート１０２の接触面１０３が図示
した具体例の場合コアシート１０６の下側の波頂１１０
の組と接触させられる領域に圧力をかけることによって
、コアシート１０６が第一のスキンシート１０２に押付
けられて接合される。
この圧力は、ドラム３０のドラム端３６とリングスペー
サ３８の部分（第３図）によってもたらされる。この部
分は、第一のスキンシート１０２とコアシート１０６の
合計の厚みより多少小さい距離だけベルト１８から離れ
ている。
第二のスキンシート１０４も、同様に、コアシート１０
６の上方の位置から軸方向に前進させられる。このスキ
ンシートの接触面１０５は、好ましくは加熱されたロー
ラ５０と赤外ヒータ５４によって、周囲より高いがコア
シートのプロセス温度よりは低い温度まで加熱される。
次に、第二のスキンシート１０４は、この第二のスキン
シート１０４の外側の面と接触する冷たいローラ５２す
なわち冷却装置の回りに向かい、そこでシート１０４を
押付けてコアシート１０６と接触させる。
圧力をかける地点は、波形ステージの後の、第二のスキ
ンシート１０４とコアシート１０６の上側の波頂１０８
の組との接触領域であり、そこでこれらの間の接合を起
こさせる。
次に、完成したパネル１００をコンベヤ手段上でさらに
輸送する。こうしてさらに輸送される間にパネルは冷却
され、その後切断部所４４に向かいそこで所要の長さに
切断される。
好ましい具体例に関して本発明を説明して来たが、本発
明の思想と範囲を逸脱することなくいくつかの修正と変
更をほどこすことができるということは当業者には明ら
かであろう。したがって、特許請求の範囲は、本発明の
真の思想と範囲内に入るそのような修正と変更をすべて
包含するものと考えられたい。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の構造パネル製造用装置の部分斜視図
であり、シートストックが所定の位置に示されている。 第２図は、第１図に示した装置によって製造された本発
明のパネルの一部を断面で表わした断片斜視図である。 第３図は、本発明の装置のドラムの立面図であり、スト
ックシート材料は断面で示されており、ドラム支持部材
とコンベヤの詳細は簡単のために省略しである。 第４図は、波形形成およびシート接合部所の側面詳細図
であり、スキンシート、コアシートおよびコンベヤは断
片で示されている。 １０・・・本発明の構造パネル製造装置、１８・・・コ
ンベヤベルト、２２・・・スキンシート加熱手段、２８
・・・コアシート加熱手段、３０・・・円筒形成形用ド
ラム、３２・・・環状のチャンネル、３４・・・指状の
マンドレル、４４・・・カッタ、１００・・・本発明の
構造パネル、１０２・・・下側スキンシート、１０３・
・・接触面、１０４・・・上側スキンシート、１０５・
・・接触面、１０６・・・波形コアシート、１０８・・
・上側の波頂、１１０・・・下側の波頂。

Claims (25)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）熱可塑性または熱可塑性−複合体の波形コアシー
    トおよびそれに接合した少なくともひとつの第一の熱可
    塑性または熱可塑性−複合体のスキンシートを有する軽
    量構造パネルを製造するための装置であって、 第一のスキンシートを機械軸方向に前進させるためのコ
    ンベヤ手段、 前記機械軸方向にコアシートを前進させるためのコアシ
    ート前進手段、 第一のスキンシートと接触すべき前記コアシートの表面
    が粘着質になり前記コアシートが可塑的に変形し得るプ
    ロセス温度まで前記コアシートを加熱するために、前記
    コアシートの前進経路に沿って配置された第一の加熱手
    段、 前記第一のスキンシートの第一の接触面を前記コアシー
    トの前記プロセス温度より低い温度まで加熱するために
    、前記第一のスキンシートの前進経路に沿って前記第一
    のスキンシートに近接して配置された第二の加熱手段、 前記コアシートを可塑的に変形するための手段であって
    、さらに成形用ドラムおよび複数個の成形用マンドレル
    を含んでおり、このドラムが複数個の環状チャンネルを
    有しており、このチャンネルの各々がこれと共同・協力
    して前記コアシートに複数個の軸方向に伸延する波形を
    形成する１つの成形用マンドレルを有している、変形用
    手段、ならびに、 前記コアシートの変形後、前記第一のスキンシートの前
    記第一の接触面を前記コアシートに接合するための手段 からなる前記装置。
  2. （２）前記成形用マンドレルの各々が、軸方向に配列さ
    れており、共同する環状チャンネルによって部分的に包
    囲されている、請求項１記載の装置。
  3. （３）前記コアシート前進手段が前記成形用ドラムを含
    んでおり、このドラムが前記コンベヤ手段の上方の位置
    に配置されており、前記コアシートが前記コンベヤ手段
    および前記第一のスキンシートの上方のある位置から前
    進させられ、前記接合用手段が前記成形用ドラムおよび
    前記コンベヤ手段を含んでいる、請求項２記載の装置。
  4. （４）前記成形用マンドレルが前記ドラムの下側で所定
    の距離だけ伸延しており、前記成形用ドラムは、前記コ
    アシートがこの成形用ドラムの下で前記成形用マンドレ
    ルの上を通って前進するようにされている、請求項３記
    載の装置。
  5. （５）前記成形用マンドレルが、前記コアシートの下で
    、前記波形の形状を維持するためのサポートとなるのに
    充分な所定の距離伸延している、請求項４記載の装置。
  6. （６）前記コンベヤ手段が実質的に水平に配置された上
    側走行面を有するコンベヤベルトおよび前記上側走行面
    の下側に配置された複数個のコンベヤローラからなり、
    前記第一のスキンシートの外面は、前記第一のスキンシ
    ートが前記機械軸方向に前進するとき前記ベルト上に載
    る、請求項５記載の装置。
  7. （７）前記ベルトが、前記第一のスキンシートの前記外
    面を前記接触面が加熱されている温度より低い温度に維
    持するようにされている、請求項６記載の装置。
  8. （８）前記コンベヤ手段、前記コアシート前進手段およ
    び前記波形形成手段が無限に長い熱可塑性のシートを受
    容するようにされている、請求項１記載の装置。
  9. （９）さらに、 第二の熱可塑性または熱可塑性−複合体のスキンシート
    を軸方向に前進させるために、前記コアシート前進手段
    の上方の位置に配置された第二のスキンシート供給手段
    、 前記第二のスキンシートの第二の接触面を前記コアシー
    トの前記プロセス温度より低い温度まで加熱するために
    、前記第二のシートに近接して配置された第三の加熱手
    段、ならびに 前記第二のスキンシートの前記第二の接触面を前記コア
    シートに接合するために、第二のスキンシートローラお
    よび前記複数個の成形用マンドレルからなる手段 も含んでいる、請求項３記載の装置。
  10. （１０）前記第二のスキンシートローラが冷却温度に維
    持されており、かつこのローラは、前記スキンシートの
    前記接触面が前記加熱手段によって加熱された後に前記
    第二のスキンシートの外面に接触するように配置されて
    おり、それにより、前記外面が前記ローラによって接触
    面の温度より低い温度に冷却される、請求項９記載の装
    置。
  11. （１１）前記第一および第二の加熱手段が各々赤外タイ
    プのヒータからなる、請求項１記載の装置。
  12. （１２）前記第一、第二および第三の加熱手段が各々赤
    外タイプのヒータからなる、請求項６記載の装置。
  13. （１３）複数個の間隔をあけて長手方向に伸延している
    波形を有し、隣接する波形が長手方向に伸延する上側の
    波頂と下側の波頂の組を形成する波形コアシート、およ
    び 外面および接触面を有する少なくともひとつの第一のス
    キンシート（この接触面は自己接着性結合によって前記
    組の波頂のほとんど全体に沿って前記波頂の組のひとつ
    に接合される） からなり、 前記コアシートおよび前記第一のスキンシートの少なく
    ともいずれかがガラスで強化された熱可塑性材料から作
    成されている、軽量構造パネル。
  14. （１４）前記第一のスキンシートが実質的に歪みをもた
    ない外面を含んでいる、請求項１３記載の軽量構造パネ
    ル。
  15. （１５）さらに外面および接触面を有する第二のスキン
    シートを含んでおり、前記接触面が前記組の上の波頂の
    ほとんど全体に沿って接合されており、第二の自己接着
    性結合によって前記第二のスキンシートと前記波形コア
    シートとが接合されている、請求項１４記載の軽量構造
    パネル。
  16. （１６）前記第二のスキンシートが実質的に歪みをもた
    ない外面を含んでいる、請求項１５記載の軽量構造パネ
    ル。
  17. （１７）前記第一および第二のスキンシートの外面の少
    なくともひとつがガラス様の滑かな表面仕上げを有する
    、請求項１６記載の軽量構造パネル。
  18. （１８）前記第一および第二のスキンシートの少なくと
    もひとつがガラスで強化された熱可塑性材料で作成され
    ている、請求項１６記載の軽量構造パネル。
  19. （１９）前記第一および第二のスキンシートの両方がガ
    ラスで強化された熱可塑性材料で作成されている、請求
    項１８記載の軽量構造パネル。
  20. （２０）前記コアシートがガラスで強化された熱可塑性
    材料で作成されている、請求項１３記載の軽量構造パネ
    ル。
  21. （２１）軽量熱可塑性構造パネルの製造方法であって、 （ａ）コアシートを軸方向に前進させ、 （ｂ）外側の面と内側の接触面を有する第一のスキンシ
    ートを前記軸方向に前進させ、 （ｃ）第一の作業部所で前記コアシートを、前記コアシ
    ートが可塑的に変形でき前記コアシートの表面が粘着質
    になり接着特性を示すプロセス温度まで加熱し、 （ｄ）第二の作業部所で前記第一のスキンシートの前記
    接触面を、前記コアシートの前記プロセス温度より低い
    温度まで加熱し、 （ｅ）波形形成用部所を通して前記コアシートを送り、
    前記コアシートを可塑的に変形して、複数個の間隔をあ
    けて軸方向に伸延しており、軸方向に伸延する上側の波
    頂と下側の波頂の組からなる波形を形成させ、 （ｆ）前記第一のスキンシートの加熱された接触面を前
    記上側または下側の波頂の組のひとつに対して押付けて
    、前記上側または下側の波頂の組の各々の波頂の全長に
    沿って前記第一のスキンシートと前記コアシートとの間
    の自己接着性結合を形成する諸工程からなる前記方法。
  22. （２２）さらに、 （ｇ）前記第一のスキンシートの外側の面を、前記第一
    のスキンシートの前記接触面が加熱される前記温度より
    低い温度に維持する 工程を含んでいる、請求項２１記載の方法。
  23. （２３）さらに、 （ｈ）第二の外側の面および第二の接触面を有する第二
    のスキンシートを前記軸方向に前進させ、（ｉ）前記第
    二の接触面を前記コアシートの前記プロセス温度より低
    い温度まで加熱し、 （ｊ）前記第二の外側の面を冷却して、前記第二の外側
    の面の温度を前記第二の接触面の温度より低くし、 （ｋ）前記第二のスキンシートの前記接触面を、前記コ
    アシートの前記第一スキンシートと反対側の面にある前
    記コアシートの波頂の組に対して押付けて、この第二の
    スキンシートが押付けられる前記波頂の組の各々の波頂
    の全長に沿って前記第二のスキンシートと前記コアシー
    トとの間の自己接着性結合を形成する 工程を含んでいる、請求項２２記載の方法。
  24. （２４）前記コアシートがガラスで強化された熱可塑性
    材料で作成されている、請求項２１記載の方法。
  25. （２５）前記第一のスキンシートの前記外側の面がガラ
    ス様の滑かな表面仕上げを有する、請求項２１記載の方
    法。
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