説明

サンドイッチパネル製造方法

【課題】FRP面材をロールから引き出すときの蛇行搬送を防止し、FRP面材により構成されるサンドイッチパネルを連続生産可能なサンドイッチパネル製造方法を提供する。
【解決手段】上下両面に対向配置された面材1,2のうち、少なくとも一方が繊維強化樹脂製の面材1により構成され、これら面材間に発泡性樹脂芯材3が発泡成形されてなるサンドイッチパネルを製造するためのサンドイッチパネル製造方法であって、帯状の下面材2を供給する工程と、帯状の上面材1を供給する工程と、搬送される帯状の下面材の上に発泡性樹脂芯材3の発泡原液組成物を供給する工程と、供給された発泡原液組成物の発泡処理を行いながら下面材2及び上面材1を搬送する工程と、を有し、下面材2及び/又は上面材1を供給する工程は、ロールに巻き取り収容された帯状の繊維強化樹脂製の面材1を引き出す工程であり、この引き出し工程において面材の蛇行を防止する工程を有する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、上下両面に対向配置された面材のうち、少なくとも一方が繊維強化樹脂製の面材により構成され、これら面材間に発泡性樹脂芯材が発泡成形されてなるサンドイッチパネルを製造するためのサンドイッチパネル製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
かかるサンドイッチパネルの例として、一方の面材が鋼板で、他方の面材が繊維強化樹脂(以下、FRPと称することがある。)、あるいは、両方の面材がFRPで構成されたものが知られている。例えば、下記特許文献1には、一対のFRP板の間に、ウレタン樹脂等を注入発泡させたサンドイッチパネルが開示されている。
【0003】
かかるサンドイッチパネルは、通常はバッチ式に製造されており、工数がかかるため製造効率が悪いという問題があった。連続生産ラインでFRP面材により構成されるサンドイッチパネルを製造するためには、ロールに巻き取られた状態の帯状のFRP面材を用いて、このロールからFRP面材を引き出していくことで連続生産を行うことが可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特許第2513575号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、ロールからFRP面材を引き出してラインに供給するに際して、FRP面材が蛇行してしまい、所望の方向に搬送できなくなるという問題がある。例えば、厚さが0.6mm程度で1000mの長さの帯状のFRP面材を引き出そうとすると、かなり大きなテンションが作用するが、幅方向の左と右とでは、作用するテンションが異なるときがあり、これに起因して蛇行が生じる。
【0006】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その課題は、FRP面材をロールから引き出すときの蛇行搬送を防止し、FRP面材により構成されるサンドイッチパネルを連続生産可能なサンドイッチパネル製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題を解決するため本発明に係るサンドイッチパネル製造方法は、
上下両面に対向配置された面材のうち、少なくとも一方が繊維強化樹脂製の面材により構成され、これら面材間に発泡性樹脂芯材が発泡成形されてなるサンドイッチパネルを製造するためのサンドイッチパネル製造方法であって、
帯状の下面材を供給する工程と、帯状の上面材を供給する工程と、搬送される帯状の下面材の上に発泡性樹脂芯材の発泡原液組成物を供給する工程と、供給された発泡原液組成物の発泡処理を行いながら下面材及び上面材を搬送する工程と、を有し、
前記下面材及び/又は上面材を供給する工程は、ロールに巻き取り収容された帯状の繊維強化樹脂製の面材を引き出す工程であり、この引き出し工程において面材の蛇行を防止する工程を有することを特徴とするものである。
【0008】
この構成によるサンドイッチパネル製造方法の作用・効果を説明する。製造されるサンドイッチパネルは、上下の面材の少なくとも一方が繊維強化樹脂(FRP)製である。これら上下の面材間に発泡性樹脂芯材が発泡成形される。帯状の下面材と帯状の上面材を供給する工程を有しており、下面材と上面材の少なくとも一方がFRP面材である。FRP面材は、予めロールに巻き取られており、このロールからFRP面材を徐々に引き出すことで下流側の工程へ供給される。この引き出し工程において、面材の蛇行を防止する工程を有している。これにより、FRP面材の蛇行搬送を抑制しながら供給することができる。したがって、FRP面材を連続的に供給することができ、サンドイッチパネルを連続生産可能なサンドイッチパネル製造方法を提供することができる。
【0009】
本発明において、前記繊維強化樹脂製の面材ロールの幅方向両端部に蛇行防止用のガイド部材が設けられていることが好ましい。
【0010】
面材ロールの幅方向両端部にガイド部を設けることで、帯状の面材を引き出すときに確実に蛇行を防止することができる。例えば、FRP面材は軸芯材にロールに巻き付けられているが、その軸芯材の両端部にガイド板を設けることで、蛇行防止を行うことができる。この場合、ガイド板には、ガイド板を変形させたり、移動させようとする大きな力が作用することも考えられるので、変形防止機構や、移動防止機構を設けておくことが好ましい。
【0011】
本発明において、前記発泡処理が行われた帯状のサンドイッチパネルを搬送方向と直交する方向に切断する工程と、前記切断工程の後、サンドイッチパネルの表面を押さえつけて反りを矯正する工程と、反りを矯正した状態で、幅方向両端部からはみ出た発泡性樹脂芯材を除去する工程と、を更に有することが好ましい。
【0012】
上下面材の間に発泡原液組成物が供給されて発泡処理が行われた後、帯状のサンドイッチパネルは、搬送方向と直交する方向に切断(クロスカット)されて、製品のサンドイッチパネルとなる。この場合、幅方向両端部からはみ出ている発泡性樹脂芯材を除去処理(サイドカット)する必要がある。サンドイッチパネルのクロスカットを行った後、上下面材の材質が異なる場合、例えば、一方がFRPで他方が鋼板の場合は、搬送方向に沿って反りが発生する。この反りが存在すると、サイドカットが行いにくい。そこで、サンドイッチパネルの表面を押さえつけて、反りを矯正した状態にすることで、サイドカットを難なく行うことができる。
【0013】
上記の前記反りを矯正する工程において、サンドイッチパネルを搬送しつつ、サンドイッチパネルの搬送方向に沿った所定長さを押圧可能な押圧部材を用いて前記表面を押圧することが好ましい。
【0014】
反りを矯正する場合、例えば、幅方向に沿ったローラのみで上方向から押圧する方法が考えられるが、反りの程度が大きい場合、ローラによる矯正手段のみでは不十分である。そこで、サンドイッチパネルを搬送しつつ、サンドイッチパネルの搬送方向に沿った所定長さを押圧できるような押圧部材を用いる。これにより、サンドイッチパネルの表面を広い範囲にわたって押圧することができ、確実に反りを矯正することができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】サンドイッチパネルの構造を示す図
【図2】サンドイッチパネルの製造ラインの構成を示す概念図
【図2A】サンドイッチパネルの製造ラインの構成を示す概念的に示す斜視図
【図3】第1面材ロールから上面材(FRP面材)を引き出す部分の機構を示す概略の斜視図
【図4】ガイド板を含む蛇行防止機構の正面図
【図5】蛇行防止機構の構成を示す断面図
【図6】製品としてのサンドイッチパネルを示す斜視図
【図7】サンドイッチパネルに発生する反りの状態を示す図
【図8】矯正装置の構成を示す斜視図
【図9】サンドイッチパネルの反りを矯正している状態を示す図
【発明を実施するための形態】
【0016】
本発明に係るサンドイッチパネル製造方法の好適な実施形態を図面を用いて説明する。図1は、製品としてのサンドイッチパネルの構造例を示す図である。図2は、製造ラインを概念的に示す図である。図2Aは、製造ラインを概念的に示す斜視図である。
【0017】
<サンドイッチパネルの構成>
製造されるサンドイッチパネルは図1に示すように、一対の面材1,2の間に発泡性樹脂芯材である硬質ウレタンフォーム3がサンドイッチされた構造を有している。一方の面材1は、繊維強化樹脂(FRP)製であり、他方の面材2は鋼板である。このサンドイッチパネルPは、建築用の壁材、例えば、農畜舎用に使用される。農畜舎用のような厳しい環境下においては、面材として鋼板を用いると、アンモニアや高温多湿下による錆・変色等により面材が腐食するため、これを防止するため、一方の面材1にFRP面材が用いられる。
【0018】
なおFRP面材には、帯電防止剤としてカチオン系四級アンモニウム塩が2.0%添加されている。これにより、静電気の発生を抑制し、感電を防止することができる。帯電防止剤は上記以外のものを使用してもよい。なお、帯電防止剤は必ずしも添加しなくてもよい。
【0019】
他方の面材2は、鋼板製であるが、その表面形状に波型が形成されている。図1には(a)小波形状、(b)大波形状、(c)角波形状が例示されている。波型形状は、上記以外にも種々の形状を採用することができる。形状以外にも、ピッチ、高さ等、種々変更することができる。また、波型形状は必ずしも必要なものではない。
【0020】
<サンドイッチパネルの製造ライン>
次に、サンドイッチパネルの製造ラインについて、図2、図2Aにより説明する。上方に、FRP面材をロールに巻き付けた第1面材ロール10が設けられている。FRPは、例えば、厚み0.6mmであり、約1000mの長さの帯状のものがロールに巻き取られている。第1面材ロール10から、FRP面材(上面材)1が引き出されて製造ラインへ供給される。
【0021】
下方に、鋼板をロールに巻き付けた第2面材ロール20が設けられている。第2面材ロール20に巻き付けられている鋼板は通常のプレートであるが、波型形成装置21を通過させることで、表面に種々の波型形状を形成することができる。第2面材ロール20から、鋼板面材(下面材)2が引き出されて製造ラインへ供給される。波型形状は、図2Aに示すように、幅方向に沿って形成されている。
【0022】
ミキシングヘッド3は、上面材1と下面材2の間に発泡原液組成物を供給する。より具体的には、搬送される帯状の下面材2の上に、ポリイソシアネート成分と、ポリオール化合物、発泡剤などを含むポリオール組成物とを混合した発泡原液組成物が、下面材2の面上に幅方向に均一な原液厚さになるように吐出される。
【0023】
上面材1は、ニップローラ4を経由して、下面材2の上に供給され、ニップローラ4を通過すると、上面材1と下面材2の間に供給された発泡原液組成物の発泡が徐々に進行し、さらにダブルコンベア5に送り込まれる。ダブルコンベア5は、公知の装置であり、多数のスラットを無端チェーンにより連結したコンベア装置である。このダブルコンベア5は、サンドイッチパネルPを上下方向から挟持する形で、上面材1及び下面材2を搬送する。このダブルコンベア5により、加熱発泡処理が行われる。
【0024】
切断装置6は、帯状のサンドイッチパネルPを搬送方向に直交する方向に切断(クロスカット)し、製品のサンドイッチパネルPを作成する。得られたサンドイッチパネルPは、矯正装置7へ送り込まれ、反りの矯正と、幅方向両端部からはみ出ている発泡性樹脂芯材を除去処理(サイドカット)が行われる。サイドカットされたサンドイッチパネルPは集積装置8へと送り込まれる。
【0025】
<蛇行防止機構>
次に、FRP面材を供給するときの帯状のFRP面材の蛇行防止を行うための機構を説明する。図3は、第1面材ロール10から上面材1を引き出す部分の機構を示す概略の斜視図である。図4は、ガイド板を含む蛇行防止機構の正面図である。図5は、蛇行防止機構の構成を示す断面図である。
【0026】
帯状の上面材1は、図5にも示すように、紙管11の周囲に巻き取られたロールの形態で収容されている。図5は、左側の部分のみを図示しているが、右側の機構も同じであるので図示を省略している。
【0027】
紙管11の外径は、例えば、φ500mmである。紙管11の幅方向両端部には、金属製のガイド板12が設けられている。このガイド板12は、帯状の上面材1を引き出すときに上面材1の幅方向両端部を規制し、蛇行防止をさせる機能を有する。
【0028】
ガイド板12の表面には、放射状に第1補強部材13と第2補強部材14が結合されている。ガイド板12と第1・第2補強部材13,14は、溶接等の適宜の方法により、一体的に結合されている。第1・第2補強部材13,14からなるユニットは、ガイド板12に90°間隔で4か所配置されており、半径方向に沿った放射状に取り付けられている。図5に示すように、側面視で、第1・第2補強部材13,14は、「く」の字状に連結されている。
【0029】
紙管11の軸方向両端部には、コーン部材15が設けられており、コーン部材15の傾斜面15aに紙管11の端部が当接している。紙管11の内径は面材の種類により異なるが、傾斜面15aとすることで、内径の違いに対応することができる。傾斜面15aの角度と、第2補強部材14の取り付け傾斜角度は同じであり、互いに近接した状態で設けられている。
【0030】
コーン部材15の中心部には駆動軸16が連結されており、不図示のモーターにより回転駆動される。ガイド板12の中央部には穴が形成されており、その部分にコーン部材15の傾斜面15aが挿入されるが、その穴のエッジ部分で傾斜面15aを傷つけないようにするため、エッジ部分を面取りする等の処理を施すことが好ましい。
【0031】
図5に示すように、第2補強部材14には、ボルト16が結合されている。このボルト16を設けることで、ガイド板12がずれたり落下したりすることを防止することができる。すなわち、ガイド板12の位置ずれが生じようとすると、ボルト16の先端がコーン部材15に干渉するように構成されている。
【0032】
第1面材ロール10には、約1000m程度の長さの帯状の上面材1が巻き取られている。この状態から上面材1を引き出していくと、テンションの作用により、上面材1が蛇行(巻きずれ)し、所望の方向に供給できないという問題が発生する。すなわち、上面材1の幅方向の右側と左側とでは作用するテンションが異なることがあり、これに起因して蛇行が生じる。そこで、ロールの両端部に一対のガイド板12を設けることで、蛇行搬送を抑制し、帯状の上面材(FRP面材)1を連続的に供給できるようにしている。
【0033】
また、上面材1の蛇行を規制するために、ガイド板12には大きな力が作用することがあるが、第1・第2補強部材13,14を設けるなどして強度を持たせており、ガイド板12を安定化させた状態で、上面材1を引き出していくことができる。
【0034】
<矯正装置>
次に、矯正装置7に関して説明する。切断装置6でクロスカット(幅方向に沿った切断:図6参照)されると、製品としてのサンドイッチパネルPが得られる。しかし、加熱発泡された直後でもあり、上面材1と下面材2の材質の違いにより、両者の熱膨張係数が異なるため、図7に示すように下方が凸になる反りが生じる。
【0035】
一方、クロスカットされたサンドイッチパネルPの幅方向両端部には、発泡性樹脂芯材3のはみ出しが生じているので、仕上げ加工として、搬送方向に沿って、幅方向端部を切断(サイドカット)する必要がある。このカットラインを図6にLで示す。このサイドカットを行うときは、図7に示すような反りが生じているとうまくサイドカットを行うことができない。そこで、反りを矯正するための矯正装置7が設けられている。
【0036】
なお、サイドカットを行うのは、図6に示すように一方の端部のみである。もう他方の端部は、サイドカットを行わない。他方の端部については、下面材2のはみ出し部2aが設けられている。サンドイッチパネルPを隣接配置するときに、このはみ出し部2aを設けることで、波型部分を重畳させて、密閉性を高めるためである。
【0037】
図8は、矯正装置7の構成を示す斜視図である。図9は、サンドイッチパネルPの反りを矯正している状態を示す図である。
【0038】
図8に示すように、サンドイッチパネルPの幅方向両端部に対応する位置に、一対の押圧部材30が設けられている。押圧部材30の押圧面にはベーク材30aが取り付けられている。ベーク材30aの形状は、サンドイッチパネルPの搬送方向に沿った細長い矩形形状を有している。押圧する位置は、図6に示すカットラインLの幅方向の少し内側である。搬送方向に沿った長さ(所定長さ)については、反りの程度等を考慮して適宜決めることができる。
【0039】
押圧部材30は、押圧部材支持腕31に取り付け支持されている。押圧部材支持腕31には、円弧状の長孔31aが形成さえており、押圧部材30の表面に植設されたピン30bが嵌合する。この構成により、押圧部材30の押圧部材支持腕31に対する相対取り付け角度は、支軸31b周りに調整可能となっており、適切な姿勢でサンドイッチパネルPを上方から押圧できるようにしている。
【0040】
幅方向一対の押圧部材30は連結部材32により連結されることで、一体的に動作できるようにするとともに、強度も持たせている。同様の理由により、軸方向一対の押圧部材支持腕31も連結部材33により連結されている。なお、サイドカットは一方の端部のみであるため、押圧部材30は片方のみに設けてもよい。両側でサイドカットを行う場合は、押圧部材30を一対設けることが好ましい。
【0041】
押圧部材支持腕31の根元部分が、駆動腕32に支持されている。駆動腕32は、押えローラ33を回転自在な状態で支持している。押えローラ33も、押圧部材30と同様に反りを矯正させる機能を有する。押えローラ33は、そのローラ軸が幅方向に沿って配置されている。駆動腕32は、支軸32a周りに回転可能に支持されており、駆動シリンダ34により駆動される。図9は、駆動シリンダ34を駆動して、押圧部材30と押えローラ33により、サンドイッチパネルPの表面を押圧し、反りの矯正を行っている状態を示している。駆動腕32を図9の反時計方向に回転させることで、押圧部材30と押えローラ33を上方に退避させることができる。
【0042】
押圧部材支持腕31の根元部には長孔31cが設けられ、これに対応して駆動腕32にはネジ穴32bが設けられる。これにより、押圧部材30と押えローラ33の相対高さ位置を調整することができる。
【0043】
<サイドカットを行うまでの手順>
次に、サイドカットを行うまでの手順を簡単に説明する。ダブルコンベア5を通過してきた長尺状のサンドイッチパネルPは、幅方向にクロスカットされることで、製品としてのサンドイッチパネルPを得ることができる。次に、サイドカットを行うが、反りを矯正した状態で行うため、サンドイッチパネルPを矯正装置7に送り込む。最初にサンドイッチパネルPの搬送方向の先頭側の端部が押えローラ33により押圧され始める。サンドイッチパネルPが搬送されていくと、幅方向端部において押圧部材30による反りの矯正が開始されると共に、サイドカットが行われる。
【0044】
以上のような矯正装置7を設けることで、サンドイッチパネルPの反りを矯正することができ、サイドカットをスムーズに行うことができる。特に、押えローラ33のみでは十分に反りを強制できないような場合、さらに、押圧部材30を追加して設けているので、確実に反りを矯正することができる。サイドカットの方法については、従来と同じであるので、説明を省略する。
【0045】
<別実施形態>
本実施形態では、上下面材がFRP面材と鋼板から構成されるサンドイッチパネルについて説明したが、両面がFRP面材の場合にも、本発明は適用できるものである。また、本実施形態では、上面材1がFRP面材で下面材2が鋼板であるが、これを逆の配置にしてもよい。
【符号の説明】
【0046】
1 FRP面材(上面材)
2 鋼板面材(下面材)
2a はみ出し部
3 発泡性樹脂芯材
5 ダブルコンベア
6 切断装置
7 矯正装置
8 集積装置
10 第1面材ロール
11 紙管
12 ガイド板
13 第1補強部材
14 第2補強部材
15 コーン部材
20 第2面材ロール
30 押圧部材
30a ベーク板
31 押圧部材支持腕
32 駆動腕
33 押えローラ
34 駆動シリンダ
L サイドカットのライン
P サンドイッチパネル

【特許請求の範囲】
【請求項1】
上下両面に対向配置された面材のうち、少なくとも一方が繊維強化樹脂製の面材により構成され、これら面材間に発泡性樹脂芯材が発泡成形されてなるサンドイッチパネルを製造するためのサンドイッチパネル製造方法であって、
帯状の下面材を供給する工程と、
帯状の上面材を供給する工程と、
搬送される帯状の下面材の上に発泡性樹脂芯材の発泡原液組成物を供給する工程と、
供給された発泡原液組成物の発泡処理を行いながら下面材及び上面材を搬送する工程と、を有し、
前記下面材及び/又は上面材を供給する工程は、ロールに巻き取り収容された帯状の繊維強化樹脂製の面材を引き出す工程であり、この引き出し工程において面材の蛇行を防止する工程を有することを特徴とするサンドイッチパネル製造方法。
【請求項2】
前記繊維強化樹脂製の面材ロールの幅方向両端部に蛇行防止用のガイド部材が設けられていることを特徴とする請求項1に記載のサンドイッチパネル製造方法。
【請求項3】
前記発泡処理が行われた帯状のサンドイッチパネルを搬送方向と直交する方向に切断する工程と、
前記切断工程の後、サンドイッチパネルの表面を押さえつけて反りを矯正する工程と、
反りを矯正した状態で、幅方向両端部からはみ出た発泡性樹脂芯材を除去する工程と、を更に有することを特徴とする請求項1又は2に記載のサンドイッチパネル製造方法。
【請求項4】
前記反りを矯正する工程において、サンドイッチパネルを搬送しつつ、サンドイッチパネルの搬送方向に沿った所定長さを押圧可能な押圧部材を用いて前記表面を押圧することを特徴とする請求項3に記載のサンドイッチパネル製造方法。

【図1】
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【図2】
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【図2A】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【公開番号】特開2010−173100(P2010−173100A)
【公開日】平成22年8月12日(2010.8.12)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−15676(P2009−15676)
【出願日】平成21年1月27日(2009.1.27)
【出願人】(000003148)東洋ゴム工業株式会社 (2,711)
【出願人】(000111823)バンポー工業株式会社 (2)
【Fターム(参考)】