JP2007320317A - 軽量気泡コンクリートの加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】軽量気泡コンクリートの加工装置を用いた、過剰剥離を防止し、意匠性に優れる軽量気泡コンクリートの加工装置を提供することを目的とする。
【解決手段】本体と、軽量気泡コンクリートを加工部に供給する供給装置と、刃物または軽量気泡コンクリートの何れかを揺動する揺動装置と、前記刃物の刃先と軽量気泡コンクリート表面の間隔を調整する間隔調整装置とを揃え、前記刃物は、ひとつおきに欠損した櫛歯状の刃物列を形成して、前記本体に配設した門型架構によって揺動可能に支持され、前記刃物の刃先を前記溝部に挿入した状態で、刃物を揺動することにより溝部の側壁が剥離されるようになっている。
【選択図】図７

Description

本発明は、軽量気泡コンクリート表面に設けた溝部の側壁を刃物で剥離して、自然調（石割調、石目調）の外観を現出する軽量気泡コンクリートの加工装置に関するものである。

軽量気泡コンクリートパネルは、補強鉄筋等を内在させて補強した軽量な既成パネルであり、そのサイズは例えば、幅６０センチ、長さ数メートルの大きなパネルとして知られている。このような軽量気泡コンクリートパネルは、経済性、軽量性、耐火断熱性、加工性に優れているという特性を有しており、建築業界において個人住宅、店舗付住宅、ビルディングの屋根、床、外壁及び間仕切り材等として多用されている。

しかし、軽量気泡コンクリートパネルはこのように諸性質の優れた建材ではあるが、生産効率上、一般にフラットな平面を持ったパネルとして生産されるため、外壁材として使用した場合、意匠性に乏しいという欠点がある。

そこで、従来からこの課題を解決するために軽量気泡コンクリートのパネル表面に、溝を形成する方法が提案されている。例えば、特許文献１や特許文献２には回転切削刃を使用した表面加工技術が開示されているが、これらの技術で溝加工されたものは、得られる意匠が機械的に画一的なものに限定され、また、表面と溝部で構成される形状は比較的鋭利なものになるため、輸送及び施行時の衝撃などによって側面部が損傷した場合、この損傷が目立ち易い等の本質的な課題が残されている。

また、特許文献３には、エンペラーユニットを使用して小硬球のような投射材を軽量気泡コンクリートパネル表面に衝突させて凹部、すなわち溝部を得る技術が開示されているが、該溝部の側面部は急竣になり、輸送及び施行時の衝撃などによって損傷しやすく、また損傷した部分と小鋼球による加工面とが表面の性状が異なり、損傷後が目立ち易い等の本質的な課題が残されている。

さらに、特許文献４や特許文献５のように、小鋼球による加工と刃物による溝加工とを併用した場合でも、溝部の側面部が急峻になることは避けられず、輸送及び施行時の衝撃などによって損傷しやすく、また損傷した部分と他の面との性状が異なり、損傷後が目立ちやすい等の本質的な課題が残されている。
特開昭５８−１６０１０６号公報 特開昭５９−１６７２０３号公報 特開昭６３−２５２８４号公報 特開昭６３−８２７０２号公報 特開昭６３−８２７０５号公報

本発明は、これらの課題を解決するために創案されたもので、軽量気泡コンクリートパネルの溝部の側面に石割調、石目調の自然調の表面性状を有する軽量気泡性コンクリートパネルを得るための軽量気泡コンクリートの加工装置を提供することを目的とする。

本発明は、以上のような目的を達成するために、次のような軽量気泡コンクリートの加工装置を提供するものである。

すなわち、軽量気泡コンクリートの表面に設けた複数の溝部の側壁を剥離する装置であって、
本体と、軽量気泡コンクリートを加工部に供給する供給装置と、刃物を揺動する揺動装置と、前記刃物の刃先と軽量気泡コンクリート表面の間隔を調整する間隔調整装置とを揃え、前記刃物は、ひとつおきに欠損した櫛歯状の刃物列を形成し、かつ前記本体に配設した門型架構によって揺動可能に支持され、前記刃物の刃先を前記溝部に挿入した状態で、刃物を揺動することにより溝部の側壁が剥離されるようになっていることを特徴とする軽量気泡コンクリートの加工装置を提供するものである。

また、前記間隔調整装置は、前記刃先と軽量気泡コンクリートの表面との間隔を、複数段階に調整可能に構成されたことを特徴とする上記軽量気泡コンクリートの加工装置を提供するものである。

更に、前記門型架構の下方に軽量気泡コンクリートを供給する供給装置が設けられ、
前記供給装置に前記間隔調整装置が設けられたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の軽量気泡コンクリートの加工装置を提供するものである。

以上のような軽量気泡コンクリートの加工装置において、軽量気泡コンクリートの溝深さが変わっても、その深さに対応でき自然調の外観が精確に得られる。また、刃物が隣り位置に精確に移動して、溝を部分的に剥離するので、過剰剥離が防止されより自然調の外観が得られる。さらに、軽量気泡コンクリートの予め定められた溝深さに応じて、刃物の刃先位置を精確かつ迅速に調整できる。さらに、軽量気泡コンクリートの板厚にも対応できるので、剥離加工がスムースに行われる。

本発明の軽量気泡コンクリートの加工装置を図１、図２及び図３に基づいて説明する。

図１は、本発明の軽量気泡コンクリートの加工装置の全体平面図、図２は、本発明の剥離装置の側面図、図３は、剥離装置の要部斜視図である。

（１）は搬入コンベアであり、搬入ホイストクレーン（２）で搬入された軽量気泡コンクリート（ＡＬＣ）の移動用コンベアである。（３）は短辺プレ溝加工用の短辺プレ溝加工機であり、加工装置のライン短縮の観点から搬入コンベア（１）の上流先端側に設置されている。（４）は軽量気泡コンクリートの長辺プレ溝加工用の表面切削機付き長辺プレ溝加工機であり、前記搬入コンベア（１）の略中間に位置し、該搬入コンベア（１）の下流側には剥離装置（Ｓ）が連設されている。なお、短辺プレ溝加工機（３）及び長辺プレ溝加工機（４）に用いられる工具は回転刃で通常の加工である。

剥離装置（Ｓ）は、図６に示されているように、縦横の直線的な溝部（３１）の両側に剥離帯（３３）を形成するものであり、その剥離帯（３３）の表面の性状は軽量気泡コンクリート（ＡＬＣ）の気泡自体の切断面が表面に露出したものとなっており、自然調（石割調、石目調）の外観を得るための装置である。（５）は表面加工が施された軽量気泡コンクリート（ＡＬＣ）を搬出する搬出コンベアであり、搬出ホイストクレーン（６）に軽量気泡コンクリート（ＡＬＣ）を受け渡す機能を備えるコンベアである。

本発明の剥離装置（Ｓ）を以下に詳細に説明する。

図３は剥離装置（Ｓ）の１ユニットを示すものであり、剥離装置本体の外形（１１）は植立された４本のステー（１１ａ）（１１ｂ）（１１ｃ）（１１ｄ）及びＬＭガイドを備えたサイドフレーム（１１ｅ）（１１ｆ）及びフロントフレーム（１１ｇ）、リアフレーム（１１ｈ）からなり、前記サイドフレーム（１１ｅ）（１１ｆ）には揺動機構として例えば揺動用ロータリーアクチュエーター（１２）により揺動される複数の剥離刃物（１３）（１３）を備えた揺動フレーム（１４）を支持する門型の架構すなわち支持フレーム（１５）（１５）が架設され、これら支持フレーム（１５）（１５）等から構成された複数の本体ユニットはサイドフレーム（１１ｅ）の下流終端部に設けられた走行サーボモーター（ＳＭ）により同時に走行駆動されるように配列されている。

なお、剥離刃物（１３）の取り付け方式として図４、図５に示されるようにＲ型ＬＭガイド方式、ＬＭガイド方式を利用しても同等の効果を得ることができる。

前記支持フレーム（１５）の一側面上部には、剥離刃物（１３）の刃先と軽量気泡コンクリート（ＡＬＣ）の表面の間隔を調整するための装置、例えば段付きストッパーからなる剥離深さ設定装置（１６ａ）を、また他側面に立設された側板（１６ｂ）には剥離刃物（１３）を１刃分だけ横移動するためのスライドシリンダー（１６ｃ）がそれぞれ設けられている。

そして、これら剥離深さ設定装置（１６ａ）及び側板（１６ｂ）の両者に上部支持プレート（１７）が橋架されている。

前記上部支持プレート（１７）の略中央には昇降シリンダー（１８）が立設され、該シリンダー（１８）は支持フレーム（１５）に設けられた剥離刃物（１３）の昇降動作に寄与している。

また、ステー（１１ｃ）（１１ｄ）の近傍には搬入された軽量気泡コンクリート（ＡＬＣ）の長さに対応してクランプさせる移動側クランプ装置（１９）が架設されている。この移動側クランプ装置（１９）は昇降シリンダー（２０）及び駆動ピンチローラー（２１）を備えており、該クランプ装置（１９）は走行駆動モーター（ＬＭ）によりサイドフレーム（１１ｅ）（１１ｆ）を移動するように構成されている。

押し込みシリンダー（２２）は、短辺プレ溝加工機（３）で溝部（３１）が形成された軽量気泡コンクリート（ＡＬＣ）を剥離装置（Ｓ）に送り込む機能を有するシリンダーであり、該シリンダー（２２）によって搬入された軽量気泡コンクリート（ＡＬＣ）はステー（１１ａ）（１１ｂ）の近傍に設けられた駆動ピンチローラー（２３）を介してリフター付きコンベア（２５）に搬送される。

なお、駆動ピンチローラー（２３）は軽量気泡コンクリート（ＡＬＣ）の反りを修正する機能をも備えている。

また、ステー（１１ａ）（１１ｂ）の内側近傍には軽量気泡コンクリート（ＡＬＣ）を固定するための昇降シリンダーを備えた固定クランプ装置（２４）が設けられている。
前記リフター付きコンベア（２５）は、軽量気泡コンクリート（ＡＬＣ）の板厚に応じて高さを変えられるコンベアであり、該コンベア（２５）を載置するフレーム（２６）の底部に設けられた複数のシリンダー（２７）（２７）によって高さが調整される。また、前記リフター付きコンベア（２５）の一側面には、軽量気泡コンクリート（ＡＬＣ）の側面を固定側ストッパー（２８）に押しつける押圧シリンダーからなるクランプ装置（２９）が適宜間隔をおいて複数設けられている。

次いで剥離刃物（１３）の動作を図６に基づいて説明する。
軽量気泡コンクリート（ＡＬＣ）の溝部（３１）の空間に揺動用ロータリーアクチュエーター（１２）を有した剥離刃物（１３）を挿入し、図中の矢印に示すような回転運動を与えて剥離刃物（１３）に溝部（３１）のエッジ部（３２）をこじり上げる力を加えることにより、気泡孔が露出されたほぼ円形状の剥離部（３３）が形成される。（３４）は欠落した部分である。以上の操作を溝部（３１）のエッジ部（３２）に沿って連続的に行うことにより、図１０に示されるような天然石を破砕したような凹凸形状の剥離帯（３５）が得られる。

溝部（３１）の深さと挿入する剥離刃物（１３）の深さによって、剥離した形状が大きく異なることが本出願人の実験の結果確認された。すなわち、その例として溝部（３１）の深さを６ｍｍ、７ｍｍ、９ｍｍ及び１２ｍｍの４種類に設定し、剥離刃物（１３）の刃先と軽量気泡コンクリート（ＡＬＣ）の表面との間隔を適宜調整して剥離を行ったところ、それぞれの数値に対応した各種の自然調の剥離帯が得られた。

なお、複数の溝部（３１）の間隔を狭くすることにより、側壁間の表面部分も連続して剥離した形態とすることもできる。

図７は、昇降シリンダー（１８）によって支持された支持フレーム（１５）に設けられた剥離刃物（１３）列が、リフター付きコンベア（２５）の搬送方向、すなわち軽量気泡コンクリート（ＡＬＣ）の長辺方向に１２個並設された例を示している。溝ピッチを５０ｍｍ、７５ｍｍ、１００ｍｍの３種類に設定した場合は、その最小公倍数３００ｍｍピッチで剥離刃物（１３）列を配置する。

したがって、剥離刃物（１３）の隣り合う間隔が通常３００ｍｍで設定された場合、軽量気泡コンクリート（ＡＬＣ）の寸法が３６００ｍｍとして、５０ｍｍ間隔の溝部（３１）に対して１個の剥離刃物（１３）が６ピッチ間隔で剥離作業が行われる。他に、溝間隔が７５ｍｍの場合、剥離刃物（１３）のピッチは４ピッチ、また、溝幅１００ｍｍの場合、剥離刃物（１３）のピッチは３ピッチ間隔になる。

以上のような構成を備えた軽量気泡コンクリートの加工装置において、軽量気泡コンクリート（ＡＬＣ）は搬入ホイストクレーン（２）を介して搬入コンベア（１）に載置搬送され、短辺プレ溝加工機（３）で短辺すなわち横溝が加工され、次いで長辺プレ溝加工機（４）で長辺すなわち縦溝の加工がそれぞれ通常の回転刃で加工される。

短辺及び長辺に溝加工が施された軽量気泡コンクリート（ＡＬＣ）は押し込みシリンダー（２２）により剥離装置（Ｓ）に送り込まれる際に、ステー（１１ａ）（１１ｂ）の外側近傍に設けられた駆動ピンチローラー（２３）により押圧され軽量気泡コンクリート（ＡＬＣ）の反り等が修正されて搬入される。

搬入された軽量気泡コンクリート（ＡＬＣ）の後端すなわち上流側はステー（１１ａ）（１１ｂ）の内側に設けられた固定クランプ装置（２４）によってクランプされると共に所定位置に位置決めされ、同じく軽量気泡コンクリート（ＡＬＣ）の搬入先端側すなわち下流側はサイドフレーム（１１ｅ）（１１ｆ）に架設されている移動側クランプ装置（１９）の降下により軽量気泡コンクリート（ＡＬＣ）は搬入長手方向の所定位置にクランプされる。

他方、クランプされた軽量気泡コンクリート（ＡＬＣ）の側面位置決め作業は、固定側ストッパー（２８）に対してリフター付きコンベア（２５）の側面に設けた押圧シリンダー（２９）を作動させて搬入横方向の位置調整が完了する。

リフター付きコンベア（２５）の所定位置に位置決めされた軽量気泡コンクリート（ＡＬＣ）に対して、剥離刃物（１３）を設けた支持フレーム（１５）は予め設定された溝深さ、ピッチ数に対応して所定位置の溝位置まで昇降シリンダー（１７）により下降される。

次いで、剥離刃物（１３）を設けた揺動フレーム（１４）は駆動用ロータリーアクチュエーター（１２）の回転に伴って、溝部（３１）のエッジ部（３２）がこじり上げられ、気泡孔が露出されて天然石を破砕したような凹凸形状の剥離帯（３５）が得られる。該剥離帯（３５）は石割調、石目調の自然調のテクスチャーを表現している。

以上は、短辺の剥離加工に関する説明であるが、長辺の剥離加工についても長辺専用の剥離装置を製造ライン上に設置して、短辺同様の剥離帯が得られる。

表面加工が終えた軽量気泡コンクリート（ＡＬＣ）から、剥離刃物（１３）は昇降シリンダー（１８）により所定位置まで上昇し、次いでスライドシリンダー（１６ｃ）の作動により剥離刃物（１３）が１刃分だけ横移動し隣りの溝の剥離作業に備える。以上の剥離作業の繰り返しにより、全ての溝の剥離作業を終えた軽量気泡コンクリート（ＡＬＣ）は三方のクランプ装置（２４）（１９）（２９）が解除されると搬出用駆動ピンチローラー（２１）によって剥離装置（Ｓ）の下流側に設けられた搬出コンベア（５）に搬出され、さらに搬出ホイストクレーン（６）によりスタッカ等に保管される。

上記の説明は剥離刃物（１３）の揺動により軽量気泡コンクリート（ＡＬＣ）の表面に設けた溝部の側壁を剥離する例であるが、これに限定されるものではなく、剥離刃物（１３）を固定して、軽量気泡コンクリート（ＡＬＣ）を揺動して溝部の側壁を剥離することも可能である。その一例として図８および図９に基づいて説明する。

図８は、軽量気泡コンクリート（ＡＬＣ）の旋回装置の平面図、図９は、同じく旋回装置の側面図である。

チップホルダー（４１）に保持された剥離刃物（１３）（１３）はフレーム（４２）に固定され、その上方には軽量気泡コンクリート（ＡＬＣ）が回転架台（４３）により保持されている。該回転架台（４３）はその全長にわたり回転軸（４４）を貫通保持し、その一端は軸受け（４５）を介して昇降用モーター（図示せず）に、他端は同じく軸受け（４５）を介して揺動用油圧ローター（４７）に接続されている。また、回転架台（４３）の一側壁には固定ストッパー（２８）が、他側壁には複数のシリンダーからなる固定クランプ（２９）（２９）がそれぞれ設けられ軽量気泡コンクリート（ＡＬＣ）を保持している。

このような構成にあっては、固定された剥離刃物（１３）に対して、軽量気泡コンクリート（ＡＬＣ）はその幅、長さにあわせてクランプされ、揺動用油圧ロータ（４７）によって揺動され、自然調の剥離帯を得ることができる。

本発明の軽量気泡コンクリートの加工装置の全体平面図 本発明の剥離装置の側面図 本発明の剥離装置の斜視図 Ｒ型ＬＭガイド方式を利用して剥離刃物を取り付けた状態を示す側面図 ＬＭガイド方式を利用して剥離刃物を取り付けた状態を示す側面図 本発明の剥離刃物の動作を示す断面図 本発明の複数の剥離刃物の配列状態を示す断面図 本発明の軽量気泡コンクリートの揺動装置の平面図 本発明の軽量気泡コンクリートの揺動装置の側面図 本発明の自然調の外観を現出した軽量気泡コンクリートパネルの平面図

符号の説明

Ｓ・・・剥離装置
ＬＭ・・・走行駆動モーター
ＳＭ・・・走行サーボモーター
１・・・搬入コンベア
２・・・搬入ホイストクレーン
３・・・短辺プレ溝加工機
４・・・長辺プレ溝加工機
５・・・搬出コンベア
６・・・搬出ホイストクレーン
１１・・・剥離装置本体外形
１１ａ・・・ステー
１１ｂ・・・ステー
１１ｃ・・・ステー
１１ｄ・・・ステー
１１ｅ・・・サイドフレーム
１１ｆ・・・サイドフレーム
１１ｇ・・・フロントフレーム
１１ｈ・・・リアフレーム
１２・・・揺動用ロータリーアクチュエーター
１３・・・剥離刃物
１４・・・揺動フレーム
１５・・・支持フレーム
１６ａ・・・剥離深さ設定装置
１６ｂ・・・側板
１６ｃ・・・スライドシリンダー
１７・・・支持プレート
１８・・・昇降シリンダー
１９・・・移動側クランプ装置
２０・・・昇降シリンダー
２１・・・ピンチローラー
２２・・・押し込みシリンダー
２３・・・駆動ピンチローラー
２４・・・固定クランプ装置
２５・・・リフター付きコンベア
２６・・・フレーム
２７・・・シリンダー
２８・・・固定側ストッパー
２９・・・クランプ装置
３１・・・溝部
３２・・・エッジ部
３３・・・剥離帯
４１・・・チップホルダー
４２・・・フレーム
４３・・・回転架台フレーム
４４・・・回転軸
４５・・・軸受け
４７・・・揺動用駆動ローター

Claims (3)

1. 軽量気泡コンクリートの表面に設けた複数の溝部の側壁を剥離する装置であって、
   本体と、軽量気泡コンクリートを加工部に供給する供給装置と、刃物を揺動する揺動装置と、前記刃物の刃先と軽量気泡コンクリート表面の間隔を調整する間隔調整装置とを揃え、
   前記刃物は、ひとつおきに欠損した櫛歯状の刃物列を形成し、かつ前記本体に配設した門型架構によって揺動可能に支持され、
   前記刃物の刃先を前記溝部に挿入した状態で、刃物を揺動することにより溝部の側壁が剥離されるようになっていることを特徴とする軽量気泡コンクリートの加工装置。
2. 前記間隔調整装置は、前記刃先と軽量気泡コンクリートの表面との間隔を、複数段階に調整可能に構成されたことを特徴とする請求項１に記載の軽量気泡コンクリートの加工装置。
3. 前記門型架構の下方に軽量気泡コンクリートを供給する供給装置が設けられ、
   前記供給装置に前記間隔調整装置が設けられたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の軽量気泡コンクリートの加工装置。

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