JP5097352B2 - 建築用板の彎曲成形機 - Google Patents

Description

本発明は、長尺で比較的高さの高い山形部を両側に形成する建築用板を、適宜な曲率半径に整然と彎曲成形することができる建築用板の彎曲成形機に関する。

従来、主板の幅方向両側に連結屈曲部が形成された折板タイプの建築用板が存在し、隣接する建築用板同士をキャップ材にて連結固着したり、或いは馳締部を設けて、馳締連結する等して外囲体を施工している。その建築用板は、長尺材として長手方向に沿って彎曲させたものが存在し、緩やかなカーブを有する屋根や、軒先付近にカーブを有する屋根等を施工することがある。

そして、このように長手方向に沿って、彎曲箇所を有する建築用板を成形する成形機にも種々のものが存在している。この種の代表的な成形機としては、彎曲状の建築用板を成形するために、建築用板の平坦状の部分に、その長手方向に直交するようにして、小さな波形状の凹凸を連続的に形成し、彎曲成形を行ない易いようにするものが存在している。

このようにロール成形機によって波形を成形しつつ、長手方向に沿って彎曲を付けるために、外周側面に多数の凹凸が形成されたローラが上下に配置され、建築用板の平坦状部をそのロールで挟持しつつ、建築用板の平坦状部分に波形を成形しながら、その建築用板を長手方向に沿って彎曲させるものである。
特開２００１−２６９７１８号

特許文献１に開示されたような成形機に見られるように、上下両方に凹凸が形成されたロールによって、建築用板の平坦状部に、その長手方向に沿って波形状に形成され、さらに、前記建築用板の長手方向に沿って彎曲部が形成されるものである。しかし、この種の構成では、以下に述べるような欠点が存在する。建築用板を長手方向に沿って彎曲させるときに、その曲率半径が大きくなると、さざなみ状の波形を構成する各波の間隔が均一とならず、不揃いな形状となる。

また、曲率半径が大きくなると、波を構成する山飛びが生じる。すなわち、連続する波形において、その一部に山が形成されない部分が生じてしまうことがある。これは、波形を成形する凹凸が形成された成形ロールには、送りの場合にスリップが生じ難く、また他の通常の円周外周側面を有する成形ロールにはスリップが生じ易く、相互の間には建築用板の送りで同調が出来なくなり、その結果として上記のように波形の不揃いや、波形の山飛びが発生するものである。さらに、凹凸成形ローラにより、建築用板の表面（カラー面）に傷を付け易くなる。

さらに、このような欠点を防止するために、上下の凹凸成形ローラの間隔を微調整することは、熟練が必要である。本発明が解決しようとする課題（技術的課題又は目的）は、長尺な建築用板の長手方向に沿って彎曲部を形成するときに、その彎曲の曲率半径の大小に拘わらずに、整然とした波形を形成することができることを実現することである。

そこで、発明者は上記課題を解決すべく、鋭意，研究を重ねた結果、請求項１の発明は、主板の幅方向両側に連結屈曲部が形成された長尺の建築用板に、長手方向に沿って彎曲形成する装置において、前記主板にさざなみ形状の波形を成形する凹凸成形面部を外周に備えた主成形ロールと、該主成形ロールと共に前記主板を挟持する弾性成形面部を外周に備えた従成形ロールとからなり、前記凹凸成形面部は、凸部と、凹部とが交互に連続されると共に軸方向に直交する断面形状は、前記凸部が略三角山形状であり、前記凹部は略円弧状とし、前記従成形ロールの弾性成形面部は弾発力を有すると共に、前記主成形ロールにおける凹凸成形面部の凹凸に対応して変形してなる建築用板の彎曲成形機としたことにより、上記課題を解決した。

請求項２の発明は、前述の構成において、前記歯車状ロールは下部に位置し、前記弾性ロールは上部に位置してなる建築用板の彎曲成形機としたことにより、上記課題を解決した。請求項３の発明は、前述の構成において、前記歯車状ロールは上部に位置し、前記弾性ロールは下部に位置してなる建築用板の彎曲成形機としたことにより、上記課題を解決した。

請求項４の発明は、前述の構成において、前記歯車状ロールと弾性ロールとの間隔は調整可能としてなる建築用板の彎曲成形機としたことにより、上記課題を解決した。請求項５の発明は、前述の構成において、前記弾性ロールはウレタンが使用されてなる建築用板の彎曲成形機としたことにより、上記課題を解決した。次に、請求項６の発明は、前述の構成において、前記主成形ロールのみに駆動モータが備わってなる建築用板の彎曲成形機としたことにより、上記課題を解決した。

請求項１の発明によって、主成形ロールに凹凸成形面部を備え、従成形ロールは弾発性を有する部材としているので、長尺な建築用板の長手方向に沿って彎曲部を設けるためのさざなみ形状の波形を極めて、正確且つ整然とした状態で成形することができる。

さらに、建築用板を通常のロール成形機によって、成形する際に、成形中の鋼板は長さ方向に於いて、成形機内の抵抗及び各ロールの周速度の差で、速度が刻々と変化し、そのために、通常の滑らかなロールであれば、適宜にスリップすることで速度差による不都合を防止するが、波形を成形して建築用板の長手方向に彎曲させる従来のロールでは、相互に歯車形状であるために、スリップしにくいものであった。

そのため、彎曲成形機は、他の通常の成形機における成形ロールとの同調性が行われ難いものであったが、本発明では、一方の主成形ロールのみを凹凸成形面部を有するものとし、他方の従成形ロールは弾性部材としたので、建築用板はスリップが可能となり、他の成形ロールとの同調性も備えたものであり、良好なるロール成形が行われるものである。

請求項２の発明は、前記主成形ロールは下部に位置し、前記従成形ロールは上部に位置させたので、彎曲成形機から送り出される建築用板の彎曲は成形機の下方側に向かって下がる状態となり、送り出された建築用板をそのままの状態で移動させたり、貯蔵保管する等の後工程を行い易くすることができる。

請求項３の発明によって、前記主成形ロールは上部に位置し、前記従成形ロールは下部に位置したことにより、前記従成形ロールの直径を前記主成形ロールの直径より極めて大きくすることで、建築用板を安定した状態で送り出すことができるものである。請求項４の発明は、前記主成形ロールと前記従成形ロールとの間隔は調整可能としたことにより、建築用板に成形される波形の高さを微調整することができる。

請求項５の発明は、前記従成形ロールの弾性成形面部はウレタンが使用されることにより、波形を極めて高い精度に成形することができる。請求項６の発明は、前記主成形ロールのみがモータ駆動されてなることにより、主成形ロールと従成形ロールの相互に無理な外力がかかることなくロール成形を行うことができる。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。本発明の彎曲成形機Ａは、主に、図１に示すように、主成形ロール１と、従成形ロール５と、駆動モータ７と、枠体８とから構成される。彎曲成形機Ａは、金属製の屋根板等の折板タイプの建築用板Ｐを金属薄板材から成形する通常のロール成形機２００と共に使用されるものであって、前記通常のロール成形機２００によるロール成形工程の次の工程段階として配置される〔図３（Ｂ），（Ｃ）参照〕。或いは通常のロール成形機２００の最終成形段階として、該ロール成形機２００に組み込まれることもある。建築用板Ｐは、図５に示すように、主板１００の幅方向両側に立上り側部１０１が形成され、該立上り側部１０１の上端に連結部１０２が形成されたものである。

前記主成形ロール１は、金属製であり、該主成形ロール１が主支持軸２によって枠体に軸支持されている。前記主成形ロール１は、略歯車状に形成され、その外周側面に凹凸成形面部１１が形成されたものである。該凹凸成形面部１１は、前記建築用板Ｐの主板１００に、その長手方向に沿って、さざなみ形状の波形１００ｗを成形する役目をなすものである〔図５（Ａ），（Ｂ）参照〕。

前記凹凸成形面部１１は、凸部１１ａと、凹部１１ｂとが交互に連続している。前記凸部１１ａ及び凹部１１ｂにおける前記凹凸成形面部１１の軸方向に直交する断面形状は、前記凸部１１ａが略三角山形状であり、前記凹部１１ｂは略円弧状である。そして、前記凹凸成形面部１１がカラー部材３及び固定部材４を介して前記主支持軸２に固着され、該主支持軸２を介して枠体８に支持されている。

次に、従成形ロール５は、弾性成形面部５１と、ドラム部５２とから構成されている。前記弾性成形面部５１は、弾性を有する部材から構成されたものであり、具体的には、ウレタンが使用されており、さらに具体的には、約硬度９０度前後のものが好適である。

該弾性成形面部５１は、弾発力を有すると共に、前記主成形ロール１における凹凸成形面部１１の凸部１１ａ及び凹部１１ｂに対応して変形する性質を有している。また、前記弾性成形面部５１は、硬質又は軟質等のゴムが使用されることもある。その他、弾性を有するものであれば、その材質には限定されるものではない。

該弾性成形面部５１は、前記ドラム部５２の外周に略ライニング状態で装着されているものであって、弾性成形面部５１は円筒状に形成されている。前記ドラム部５２は、金属製であり、その中心部のボス部に従支持軸６が装着されている。前記従成形ロール５は、前記従支持軸６を介して前記枠体８に軸支されている。

そして、前記主成形ロール１が主支持軸２によって前記枠体８に装着され、前記従成形ロール５が従支持軸６によって前記枠体８に装着されている。前記主支持軸２及び前記従支持軸６は、それぞれ軸受部９によって、前記枠体８に支持されている。前記軸受部９は固定軸受部９１と可動軸受部９２とから構成されている。

前記固定軸受部９１は、前記枠体８に対して不動に固定されたものであり、また前記可動軸受部９２は、前記枠体８に対して上下方向に移動可能としたものである。その移動は図示しない螺子軸とハンドルの操作によって行われるものである。前記主成形ロール１の主支持軸２は、前記固定軸受部９１によって、前記枠体８に上下方向に不動に装着されている。

また前記従成形ロール５は、前記可動軸受部９２によって前記枠体８に装着されている。前記枠体８に対して、前記主成形ロール１は下部に位置し、前記従成形ロール５は上部に位置している。また、前記主成形ロール１は上部に位置し、前記従成形ロール５は下部に位置する実施形態も存在する。そして、前記可動軸受部９２を上下方向に移動させることによって、該可動軸受部９２に支持された従成形ロール５が上下方向に移動し、前記主成形ロール１と前記従成形ロール５との間隔を適宜、調整可能としている。

前記主成形ロール１には、図１（Ａ）に示すように、駆動モータ７によって回転伝達駆動が行われるようになっている。すなわち、前記主成形ロール１は、それ自身が回転駆動することができるようになっている。そして、従成形ロール５は、前記主成形ロール１との間に建築用板Ｐが送り込まれ、主板１００にさざなみ形状の波形１００ｗが成形されることにより、回転するものである。

次に、本発明における彎曲成形機Ａによって、建築用板Ｐの主板１００に波形１００ｗを成形する工程を説明する。前記主成形ロール１と従成形ロール５との間に、通常のロール成形機２００〔図３（Ｂ），（Ｃ）参照〕によって成形された建築用板Ｐの主板１００が挟まれるようにして送り込まれる〔図２（Ａ）参照〕。このとき、建築用板Ｐの彎曲するへこみ側となる面に接触する位置に主成形ロール１が配置され、彎曲する膨出側に従成形ロール５が配置される。前記建築用板Ｐの主板１００には、主成形ロール１の凹凸成形面部１１が当接すると共に、前記主板１００を押圧するようにして、前記凹凸成形面部１１の凸部１１ａが前記主板１００を介して、従成形ロール５の弾性成形面部５１の弾性に抗して食い込むように噛み合う〔図２（Ｂ）参照〕。

これによって、前記主板１００は、前記凸部１１ａによって、弾性成形面部５１に対してその直径方向に押し込まれる状態となる。このとき弾性成形面部５１側では、前記凸部１１ａにより主板１００が押し込まれたことで、弾発力又は弾性による反力が発生し、前記弾性成形面部５１に押し込まれた主板１００を前記凸部１１ａの形状に従って、包囲するように押圧することとなり、該凸部１１ａと略同等形状の部位が形成される〔図２（Ｃ）参照〕。

さらに、主成形ロール１が回転すると、その凹凸成形面部１１の凹部１１ｂに前記弾性成形面部５１の弾発力（又は弾性による反力）がかかり、前記主板１００を前記凹部１１ｂの形状に従って、該凹部１１ｂと略同等形状の部位が成形されることになる〔図２（Ｄ）参照〕。この凹凸成形面部１１の凸部１１ａと凹部１１ｂとが交互に前記主板１００を弾性成形面部５１に押圧してゆくことで、波形１００ｗを成形してゆくことができる〔図３（Ａ），（Ｂ）参照〕。

このさざなみ形状の波形１００ｗが前記建築用板Ｐの主板１００に成形されることによって、前記建築用板Ｐは長手方向に沿って彎曲成形される（図３参照）。前記弾性成形面部５１が前記凹凸成形面部１１（凸部１１ａ，凹部１１ｂ）に対して発生する弾発力（又は弾性による反力）は、分布荷重ｆとして、図２（Ｂ）乃至（Ｄ）において、矢印にて示されている。

このように、前記従成形ロール５の弾性成形面部５１には、前記主成形ロール１の凹凸成形面部１１によって、食い込もうとする前記凸部１１ａ及び凹部１１ｂに対して弾発力が発生し、その弾発力が主板１００を凹凸成形面部１１に押し付けるように作用して、前記主板１００に極めて正確且つ規則正しいさざなみ形状の波形１００ｗを成形することができるものである。そして、建築用板Ｐの主板１００にさざなみ形状の波形１００ｗが成形されることによって、前記建築用板Ｐは長手方向に沿って彎曲成形される。

（Ａ）は本発明の一部断面にした正面図、（Ｂ）は主成形ロールと従成形ロールの縦断側面図、（Ｃ）は主成形ロールの拡大縦断側面図、（Ｄ）は（Ｂ）のア部拡大図である。 （Ａ）乃至（Ｄ）は主成形ロールと従成形ロールによって建築用板の主板にさざなみ状の波形を成形する工程図である。 （Ａ）は主成形ロールと従成形ロールとによって建築用板の主板に波形を成形する状態の一部断面にした斜視図、（Ｂ）本発明の彎曲成形機を通常のロール成形機に配置した状態の斜視図、（Ｃ）通常のロール成形機によって成形された建築用板に本発明の彎曲成形機によって主板に波形を成形しつつ彎曲成形する工程を示す略示図である。 （Ａ）は本発明の彎曲成形機において主成形ロールを上方にして従成形ロールを下方にした実施形態の正面図、（Ｂ）は主成形ロールと従成形ロールの縦断側面図である。 （Ａ）は本発明の彎曲成形機によって彎曲成形された建築用板の斜視図、（Ｂ）は波形の拡大断面図である。

符号の説明

１…主成形ロール、１１…凹凸成形面部、５…従成形ロール、５１…弾性成形面部、
Ｐ…建築用板、１００…主板、１００ｗ…波形。

Claims (6)

1. 主板の幅方向両側に連結屈曲部が形成された長尺の建築用板に、長手方向に沿って彎曲形成する装置において、前記主板にさざなみ形状の波形を成形する凹凸成形面部を外周に備えた主成形ロールと、該主成形ロールと共に前記主板を挟持する弾性成形面部を外周に備えた従成形ロールとからなり、前記凹凸成形面部は、凸部と、凹部とが交互に連続されると共に軸方向に直交する断面形状は、前記凸部が略三角山形状であり、前記凹部は略円弧状とし、前記従成形ロールの弾性成形面部は弾発力を有すると共に、前記主成形ロールにおける凹凸成形面部の凹凸に対応して変形してなることを特徴とする建築用板の彎曲成形機。
2. 請求項１において、前記主成形ロールは下部に位置し、前記従成形ロールは上部に位置してなることを特徴とする建築用板の彎曲成形機。
3. 請求項１において、前記主成形ロールは上部に位置し、前記従成形ロールは下部に位置してなることを特徴とする建築用板の彎曲成形機。
4. 請求項１，２又は３において、前記主成形ロールと前記従成形ロールとの間隔は調整可能としてなることを特徴とする建築用板の彎曲成形機。
5. 請求項１，２，３又は４において、前記従成形ロールの弾性成形面部はウレタンが使用されてなることを特徴とする建築用板の彎曲成形機。
6. 請求項１，２，３，４又は５において、前記主成形ロールのみがモータ駆動されてなることを特徴とする建築用板の彎曲成形機。

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