半可塑性体の切断装置
【課題】 エネルギー消費効率がよくて製造コストを低減できる半可塑性体の切断装置を提供する。
【解決手段】 半可塑性体ＭとワイヤＷとを相対的に移動させて半可塑性体Ｍの切断を行う切断装置２０であって、同心軸３上に設けられた１対の回転ドラム１、２と、１対の回転ドラム１、２にそれぞれ両端部を係着して巻回されたワイヤＷと、１対の回転ドラム１、２のうちの一方の回転ドラムから引き出されたワイヤを他方の回転ドラムに向けて折り返す折り返しプーリー１２と、引き出されたワイヤＷを半可塑性体Ｍの切断が行われる切断領域に導く位置決めプーリー１０、１１と、引き出されたワイヤＷに所定の張力を付与するテンションプーリー９などの張力付与機構とを備えている。
【解決手段】 半可塑性体ＭとワイヤＷとを相対的に移動させて半可塑性体Ｍの切断を行う切断装置２０であって、同心軸３上に設けられた１対の回転ドラム１、２と、１対の回転ドラム１、２にそれぞれ両端部を係着して巻回されたワイヤＷと、１対の回転ドラム１、２のうちの一方の回転ドラムから引き出されたワイヤを他方の回転ドラムに向けて折り返す折り返しプーリー１２と、引き出されたワイヤＷを半可塑性体Ｍの切断が行われる切断領域に導く位置決めプーリー１０、１１と、引き出されたワイヤＷに所定の張力を付与するテンションプーリー９などの張力付与機構とを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築物の外壁材などに用いられるＡＬＣ（軽量気泡コンクリート）パネルの製造工程において使用される、ＡＬＣの半可塑性体を切断する切断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＡＬＣパネルの製造では、従来から原料スラリーを所定の型枠内に流し込み、所定の硬さの半可塑状態に固まったところで型枠を外し、その半可塑状態のＡＬＣ（以降、半可塑性体とも称する）をピアノ線等のワイヤにより所定の寸法に切断した後、オートクレーブで蒸気養生して所定の大きさ・形状のＡＬＣパネルを得る方法が一般的に行われてきた。
【０００３】
ワイヤによる切断の際は切断装置を使用することが多く、両支持部に緊張状態で架け渡されたワイヤと半可塑性体とを相対移動させながら切断する方式であるワイヤ固定切断方式の切断装置が特に多く用いられてきた。しかし、この方式で固定したワイヤを半可塑性体に押し当てながら切断するだけでは、半可塑性体の切断面にケバ立ちが生じやすくなり、平滑な切断面が得られにくいという不具合を生じることが多かった。なお、ワイヤと半可塑性体との相対移動とは、半可塑性体側を動かさないでワイヤ側を半可塑性体に向けて移動させるか、又はワイヤ側を動かさないで半可塑性体側をワイヤに向けて移動させることをいう。
【０００４】
切断面のケバ立ちは、蒸気養生後においてもＡＬＣパネル表面に残存してパネル自体の美観を損ねるだけでなく、パネルの保管時や移動時などの際に風が当たるか、ケバ立ち面が擦れるか、あるいはパネルに振動が加わるなどにより粉となって飛散することがあり、パネル置き場や施工現場などにおいて問題となっていた。また、ケバ立った状態のままＡＬＣパネル表面に塗装仕上げをすると、ケバ立ち部は塗装後のＡＬＣパネル表面に凹凸部となって残るため、多量の塗料を塗布してＡＬＣパネル表面の美観が損なわれないようにする必要があった。
【０００５】
そこで、このようなケバ立ちを抑えるために、例えば特許文献１、２のように、半可塑性体の切断が行われる切断領域を挟んで対向する位置にそれぞれ回転するドラムを設け、一方のドラムからワイヤを引き出しつつ他方のドラムに巻き取ることによりワイヤを走行させながら、この走行するワイヤと半可塑性体とを切断方向に相対移動させて半可塑性体を切断する方法が提案されている。
【０００６】
また、特許文献３のように、半可塑性体の進行経路の上下にそれぞれ支持部材を設け、これら両支持部材の間に複数対のワイヤを架け渡すとともに、両支持部材をそれぞれ上下に設けた駆動装置で上下に往復動させ、この往復動するワイヤに半可塑性体を押し当てて切断する方法も提案されている。そして、この方法は、ワイヤをその線方向に往復動させながら切断する際に生じやすい周期的なケバ立ちをならすことができると記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開昭５６−３３２９５号公報
【特許文献２】特開２００４−３５８５９７号公報
【特許文献３】特開２００１−２７７２３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１、２のように半可塑性体の切断領域を挟んで設けられた両ドラムを用いてワイヤを走行させる場合、一方のドラムの回転中心軸と他方のドラムの回転中心軸とは別々に設置することになるので、通常はそれらを駆動する原動機も別々に設置することになる。従って、これらドラムの回転駆動のためのエネルギー消費が非効率になって、製造コストが増加するという問題があった。
【０００９】
また、ワイヤをその線方向に往復動させながら半可塑性体を切断する特許文献３の方法は、複数対のワイヤを支持する支持部材ごと上下方向に往復動させる必要があるため、装置が大掛かりになる。さらに、より平滑な切断面を得るには、ワイヤの往復走行のサイクルは速いほど良く、往復走行のストロークは長いほど良い。しかしながら、特許文献３の方法は、このようなワイヤの往復走行のサイクルの高速化やストローク長の増大化にともなって往復動させる支持部材がますます大掛かりになり、製造コストの点において実際的で無い。
【００１０】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、平滑な切断面が得られると共に、エネルギー消費効率に優れた半可塑性体の切断装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明の半可塑性体の切断装置は、半可塑性体とワイヤとを相対的に移動させて半可塑性体の切断を行う切断装置であって、同心軸上に設けられた１対の回転ドラムと、１対の回転ドラムにそれぞれ両端部を係着して巻回されたワイヤと、１対の回転ドラムのうちの一方の回転ドラムから引き出されたワイヤを他方の回転ドラムに向けて折り返す折り返しプーリーと、引き出されたワイヤを半可塑性体の切断が行われる切断領域に導く位置決めプーリーと、引き出されたワイヤに所定の張力を付与する張力付与機構とを備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ワイヤが引き出される回転ドラムとワイヤが巻き取られる回転ドラムとが互いに同心軸上に配置されているので、これら両回転ドラムを軸支する回転中心軸を別々に設ける必要がなくなる上、これら両回転ドラムを回転させる駆動機構も１台でよくなる。その結果、駆動のためのエネルギー消費を効率化させることができ、製造コストを低減することができる。
【００１３】
また、走行するワイヤに働く張力が両回転ドラムに与える回転力の回転方向が、ワイヤが引き出される回転ドラム側とワイヤが巻き取られる回転ドラム側とで逆方向となる。すなわち、これら両回転ドラムの同心軸に関して上記張力による回転モーメントは互いにほぼ打ち消される。よって、ワイヤを走行させるためのエネルギー消費をより効率化できる上、駆動機構の原動機の動力も小さいものでよくなる。また、原動機の動作は基本的には正転及び逆転のみでよいので、原動機の制御系を簡素化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る半可塑性体の切断装置が１つの枠体に８台搭載されている様子を示す正面図である。
【図２】図１に示す一点鎖線Ａ−Ａから切断装置を見たときの側面図である。
【図３】図１に示す８台の切断装置のうちの任意の１台の切断装置の概略の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明による半可塑性体の切断装置の一実施形態について、図面に沿って説明する。尚、図１には、本発明の一実施形態に係る半可塑性体の切断装置２０が、正面視略長方形形状を有する１つの枠体３０に８台並列して搭載されている場合が例示されているが、これら８台の切断装置２０は全てほぼ同様の構造を有しているので、以降の説明においては、これら８台の切断装置２０のうちの１台をとり上げて説明する。
【００１６】
切断装置２０は、同心軸上に設けられた１対の回転ドラム１、２と、１対の回転ドラム１、２にそれぞれ両端部を係着して巻回されたワイヤＷと、１対の回転ドラム１、２のうちの一方の回転ドラムから引き出されたワイヤＷを他方の回転ドラムに向けて折り返す折り返しプーリー１２と、引き出されたワイヤＷを半可塑性体の切断が行われる切断領域に導く位置決めプーリー１０、１１と、引き出されたワイヤＷに所定の張力を付与するテンションプーリー９などの張力付与機構とを備えている。
【００１７】
１対の回転ドラム１、２及び折り返しプーリー１２は、枠体３０の上部横棒３０ａ及び下部横棒３０ｂにそれぞれ回転可能に軸支されているため、上部横棒３０ａと下部横棒３０ｂとの間に画定される半可塑性体Ｍの切断領域に、折り返しプーリー１２で折り返される前のワイヤＷと折り返した後のワイヤＷとを互いに平行且つ逆向きに走行させることができる。この状態で、半可塑性体Ｍを当該切断領域に通過させて半可塑性体Ｍに走行するワイヤＷを押し当てることによって、半可塑性体Ｍを所定の寸法に切断することができる。
【００１８】
上記構成を有する切断装置２０について、以下に詳細に説明する。ワイヤＷの引き出し及び巻き取りがそれぞれ行われる１対の回転ドラム１、２は、互いに同心軸上で回転するように、同心軸３の一端部に取り付けられている。同心軸３は、その回転中心線が図１の紙面に垂直な方向を向くように枠体３０の上部横棒３０ａに回転可能に軸支されている。
【００１９】
１対の回転ドラム１、２は、同心軸３に着脱可能に取り付けられていることが好ましい。これにより、一方の回転ドラムにワイヤＷが全て巻回された状態の１対の回転ドラム１、２を予備として準備しておけば、１対の回転ドラム１、２を切断装置２０に取り付けた後すぐに切断作業を開始することができる。特に、図１に示すように複数台の切断装置２０が１つの枠体３０に搭載されている場合は、切断装置２０のワイヤＷの交換が必要となったときは、回転ドラムの交換だけを行えばよいので、ワイヤＷの交換作業時間を大幅に短縮することができる。
【００２０】
回転ドラムを着脱可能とするための構造は特に限定するものではなく、例えば同心軸３において、一端部から回転ドラムが取り付けられる位置までの軸表面に軸方向に延在する少なくとも１本の溝部を設けると共に、この溝部に嵌合する突起部を、同心軸３が挿通される回転ドラムの中心孔の内面に設ければよい。なお、同心軸３の一端部には、該一端部に螺合するキャップ状のストッパを取り付けたり、直径方向に貫通する孔を同心軸３の上記一端部に穿孔してそこに割りピン等を取り付けるなどにより、稼動時に回転ドラムが同心軸３から外れないようにしておくことがより好ましい。
【００２１】
１対の回転ドラム１、２の近傍には、回転ドラム１、２の回転駆動の動力源となるモーター等の原動機４が設けられている。この原動機４のスピンドルにはベルトプーリー４ａが嵌着されており、このベルトプーリー４ａと、同心軸３の端部に嵌着されているベルトプーリー３ａとが駆動ベルト５により連結されている。これにより、原動機４の動力を駆動ベルト５を介して同心軸３に回転駆動力として伝えることができ、その結果、１対の回転ドラム１、２を所定の回転速度で互いに連動して回転させることができる。すなわち、ベルトプーリー３ａ、原動機４、ベルトプーリー４ａ、及び駆動ベルト５によって、１対の回転ドラム１、２を回転させる駆動機構が構成されている。
【００２２】
尚、図１では、隣接する２対の回転ドラムから等距離となるようにそれらの斜め上部に１台の原動機４を配置し、この１台の原動機４で２つの切断装置２０の駆動を行う構成になっているが、かかる構成に限定されるものではなく、１対の回転ドラム１、２に対して１台の原動機４を設けてもよいし、隣接する３対以上の回転ドラム１、２に対して１台の原動機４を設けてもよい。また、駆動力の伝達方式は上記の駆動ベルトに限定されるものではなく、ギヤ方式やダイレクト駆動方式などを採用してもよい。
【００２３】
さらに、１対の回転ドラム１、２の内の少なくとも一方は、ワンウェイクラッチを介して同心軸３に取り付けられているのが好ましい。このワンウェイクラッチは、同心軸３に相対して回転ドラムがワイヤＷを巻き取る方向に回転することを許容するものであり、例えば、回転ドラム１にワンウェイクラッチを取り付ける場合は、回転ドラム１が同心軸３に対してワイヤＷを巻き取る方向（すなわち、図１では反時計回り）に回転することが可能となる。これにより、準備段階においてワイヤＷを回転ドラム１、２に巻きつける際に生じやすい初期のワイヤ弛みを効率的に除くことができ、切断装置２０の起動前の準備作業を迅速且つ効率的に行うことが可能となる。
【００２４】
上記１対の回転ドラム１、２には、１本のワイヤＷの両端部がそれぞれ係着して巻回されている。具体的には、１本のワイヤＷの一端部が回転ドラム１に係着されており、他端部は回転ドラム２に係着されている。そして、回転ドラム１では図１に示すように、正面から見てドラムの右側から下方に延出するようにワイヤＷが巻回されており、回転ドラム２では逆にドラムの左側から下方に延出するようにワイヤＷが巻回されている。
【００２５】
これにより、１対の回転ドラム１、２の一方から引き出されて他方に巻き取られるまでの走行経路を走行するワイヤＷに働く張力が１対の回転ドラム１、２に与える回転力の回転方向を、ワイヤが引き出される一方の回転ドラム側とワイヤが巻き取られる他方の回転ドラム側とで逆方向にすることができる。よって、これら１対の回転ドラム１、２の同心軸に関して張力による回転モーメントを互いにほぼ打ち消すことが可能となる。つまり、図１の紙面において回転ドラム１には時計回りの張力がかかり、回転ドラム２には反時計回りの張力がかかる。
【００２６】
ワイヤＷには、好適にはピアノ線等の鋼線や高強度繊維等が用いられるため、かかるワイヤＷを１対の回転ドラム１、２に係着させる方法としては、例えばワイヤＷの端部に止め具を嵌めて、これをかしめ治具等で圧着処理した後、回転ドラムに予め設けたスリットや凹部に当該止め具を係合させる方法や、頭部に貫通孔が設けられたネジの当該貫通孔にワイヤＷの端部を挿通して繋着した後、このネジを回転ドラムのネジ孔にねじ込んで固定する方法などを挙げることができる。
【００２７】
ワイヤＷの長さは、所定の時間連続して半可塑性体Ｍの切断を行えるだけの長さがあればよく、例えば、一方の回転ドラムから他方の回転ドラムに向けてワイヤＷを一方向にだけ走行させて半可塑性体Ｍの切断を行う場合は、走行経路分を除いてワイヤＷのほぼ全部が巻回されている一方の回転ドラムからワイヤＷが全て引き出される前に、所定の大きさを有する半可塑性体Ｍの端から端までの切断を行い得る長さをワイヤＷが有していることが望ましい。
【００２８】
次に、回転ドラム１から折り返しプーリー１２までの第１の走行経路を画定する各プーリーについて説明する。回転ドラム１の下方にはガイドプーリー６が設けられている。このガイドプーリー６の回転軸は、上記した同心軸３と略平行となるように枠体３０の中部横棒３０ｃに回転可能に軸支されており、回転ドラム１から延出するワイヤＷの走行をガイドしている。
【００２９】
ガイドプーリー６の下方には整合プーリー７が設けられている。整合プーリー７の回転中心軸は、水平且つ同心軸３に直交するように、中部横棒３０ｃに取り付けられている支持部３０ｄに回転可能に軸支されている。これにより、同心軸３方向に前後して設けられている回転ドラム１、２からそれぞれ延出するワイヤＷの同心軸３方向のずれを整合して、この第１の走行経路における半可塑性体Ｍの切断領域と後述する第２の走行経路における半可塑性体Ｍの切断領域とをともに図１の紙面に平行な面上に配置することが可能となる。
【００３０】
この整合プーリー７の下方で且つ整合プーリー７よりも図１の紙面手前側に、整合プーリー７から送られてきたワイヤＷを後述するテンションプーリー９に向けて転向せしめる転向プーリー８と、半可塑性体Ｍの切断領域を画定する第１及び第２位置決めプーリー１０、１１とがこの順で鉛直線上の上から下に向けて配置されている。これら転向プーリー８、第１及び第２位置決めプーリー１０、１１の回転中心軸は整合プーリー７の回転中心軸と略平行であり、転向プーリー８及び第１位置決めプーリー１０は支持部３０ｄに、第２位置決めプーリー１１は下部横棒３０ｂにそれぞれ回転可能に軸支されている。
【００３１】
テンションプーリー９は、転向プーリー８及び第１位置決めプーリー１０に比べて図１の紙面奥側に位置しており、ワイヤＷに張力を付与できるようになっている。具体的には、テンションプーリー９は、ワイヤＷを図１の紙面奥側に向けて引っ張るように支持部３０ｄに配置されているエアシリンダー９ａのピストンロッド先端に回転可能に取り付けられている。これにより、エアシリンダー９ａの空気圧を適宜調整することによってワイヤＷに所望の張力を付与することができる。すなわち、テンションプーリー９とエアシリンダー９ａとによって張力付与機構が構成される。尚、張力付与機構の構成には、上記したエアシリンダー９ａ以外に、ばねなどの弾性体を構成部材とするものを採用してもよい。
【００３２】
前述したように、第１位置決めプーリー１０及び第２位置決めプーリー１１は、それぞれ支持部３０ｄ及び下部横棒３０ｂに軸支されており、これら鉛直方向の上下で対向する２つの位置決めプーリーの間に半可塑性体Ｍの切断が行われる切断領域が画定される。すなわち、半可塑性体Ｍを下部横棒３０ｂと支持部３０ｄが取り付けられている中部横棒３０ｃとの間に通過させることによって、走行するワイヤＷが半可塑性体Ｍに押し当てられ、これにより半可塑性体Ｍの切断を行うことができる。
【００３３】
第２の位置決めプーリー１１の斜め下方には、第２の位置決めプーリー１１から送り出されたワイヤＷを第２の走行経路に向けて折り返す折り返しプーリー１２が設けられている。この折り返しプーリー１２の回転中心線は回転軸３に平行で且つ鉛直方向下側となるように下部横棒３０ｂに回転可能に軸支されている。これにより、折り返しプーリー１２で折り返される前のワイヤＷと折り返した後のワイヤＷとを略１８０度方向転換できるようになっている。
【００３４】
折り返しプーリー１２で折り返されたワイヤＷは、次に整合プーリー７を除いて前述した第１の走行経路を画定するプーリー群と同様のプーリー群を経て回転ドラム２に至る。すなわち、ガイドプーリー６、転向プーリー８、テンションプーリー９、第１の位置決めプーリー１０及び第２の位置決めプーリー１１によって画定される第２の走行経路は、１対の回転ドラム１、２の回転軸３と折り返しプーリー１２の回転中心線とを通る面に関して回転ドラム１から転向プーリー８までの走行経路を除いた第１の走行経路とほぼ対称になっている。
【００３５】
かかる構成により、折り返しプーリー１２で折り返される前のワイヤＷと折り返された後のワイヤＷとを、半可塑性体Ｍの切断が行われる切断領域において、半可塑性体ＭとワイヤＷとの相対的な進行方向から見て互いに平行且つ離間して走行させることができる。その結果、相対移動する半可塑性体Ｍに対して１本のワイヤＷで一度に２箇所を切断することが可能となり、切断作業の効率を高めることができる。
【００３６】
次に、上記した一実施形態の切断装置２０の動作について、ワイヤＷを回転ドラム１から引き出して回転ドラム２に巻き取る場合を例にとって説明する。先ず、両端がそれぞれ１対の回転ドラム１、２に係着されているワイヤＷのほぼ全部を、回転ドラム１に巻き付けられている状態にする。このとき、ワイヤＷは、第１及び第２の走行経路を画定するプーリー群に架けられているようにする。この状態でエアシリンダー９ａを起動し、テンションプーリー９を介してワイヤＷに所定の張力がかかるようにする。続いて原動機４を起動し、１対の回転ドラム１、２を図１の紙面において時計回りに回転させる。
【００３７】
１対の回転ドラム１、２の回転に伴い、回転ドラム１に巻き取られていたワイヤＷは送り出され、ガイドプーリー６、整合プーリー７、転向プーリー８、テンションプーリー９、第１の位置決めプーリー１０及び第２の位置決めプーリー１１の順で第１の走行経路を走行してから折り返しプーリー１２で折り返され、次に第２の位置決めプーリー１１、第１の位置決めプーリー１０、テンションプーリー９、転向プーリー８及びガイドプーリー６の順で第２の走行経路を走行してから巻き取り側ドラムである回転ドラム２に巻き取られる。
【００３８】
同時に、図２の鎖線で示す半可塑性体Ｍを矢印の方向に枠体３０に向けて送り込むか、あるいは半可塑性体Ｍに向けて枠体３０を送り込む。かかる半可塑性体Ｍと枠体３０との相対移動により、走行するワイヤＷを半可塑性体Ｍに押し当てて半可塑性体Ｍをその移動方向における全長に亘って切断する。静止状態にある枠体３０に向けて半可塑性体Ｍを送り込む場合は、例えば、図２の矢印方向に移動可能な台車等の移動手段に半可塑性体Ｍを載せて所定の速度で矢印方向に移動させればよい。
【００３９】
これとは逆に、静止状態にある半可塑性体Ｍに向けて枠体３０を送り込む場合は、固定した支持台に半可塑性体Ｍを載置し、その切断部分に向けて図２の矢印とは反対方向に移動できる台車等の移動手段の上に枠体３０を搭載して所定の速度で矢印とは反対の方向に移動させればよい。いずれの場合においても、半可塑性体Ｍの載置部は、走行するワイヤＷが接触しないように例えば櫛状に切り欠いておくのが好ましい。
【００４０】
尚、ワイヤＷの走行速度は、半可塑性体ＭとワイヤＷの相対移動速度と同等か、もしくはそれ以上で１０倍以下とするのが望ましい。ワイヤＷの走行速度が半可塑性体ＭとワイヤＷとの相対移動速度よりも遅くなると、切断面を平滑化する効果が少なくなる。一方、１０倍よりも速くすれば、必要とされるワイヤＷの長さが長くなりすぎて実用的でなくなる。
【００４１】
半可塑性体Ｍの切断が完了して回転ドラム１から引き出されたワイヤＷのほとんどが回転ドラム２に巻き取られた後は、１対の回転ドラム１、２を図１の紙面において反時計回りに回転させ、回転ドラム２に巻回されているワイヤＷを回転ドラム２から回転ドラム１に向けて走行させながら半可塑性体Ｍの切断を行うことができる。これにより、タクトタイムを短縮することが可能となる。なお、回転ドラム２に巻き取られたワイヤＷを一旦回転ドラム１に巻き戻してから、再度同じ条件で半可塑性体Ｍを切断するようにしてもよい。
【００４２】
以上説明したように、本発明の一実施形態の切断装置２０では、ワイヤＷの送り出し及び巻き取りをそれぞれ行う回転ドラム１、２を同心軸３上に配置することにより、これら回転ドラム１、２を回転させるための回転軸を別々に配置する必要がなくなり、よって回転機構が簡素化するとともに原動機の設置台数が少なくなってエネルギー消費効率が向上し、製造コストを低減することができる。
【００４３】
また、ワイヤＷに働く張力が回転ドラム１、２に与える回転力の回転方向を、送り出されるワイヤＷ側と巻き取られるワイヤＷ側とで逆にすることができる。よって、回転ドラム１、２の同心軸３に関してこれら張力による回転モーメントを互いにほぼ打ち消すことができる。その結果、ワイヤＷを走行させるためのエネルギー消費効率をより一層向上させることができる上、動力の小さい原動機４で回転ドラム１、２を回転駆動させることができる。さらに、動作制御は基本的に原動機４の正転及び逆転のみでよいので、原動機の制御系を簡素化することができる。
【００４４】
また、図１に示すように、複数の切断装置２０を用いて複数のワイヤＷで一度に半可塑性体Ｍを切断する場合であっても、各ワイヤＷに均等に張力を付与することが可能であり、ワイヤＷの張力の相違に起因するワイヤＷの破断や半可塑性体Ｍの切断面の外観体裁が損なわれる問題などを防止することができる。また、各ワイヤＷに個別に張力を付与することが可能であり、各ワイヤＷの緊張状態の調整を容易に行うことができる。
【００４５】
また、ワイヤＷを一方向に走行させた状態でワイヤＷと半可塑性体Ｍとを相対的に移動させながらワイヤＷを半可塑性体Ｍに押し当てて切断することにより、半可塑性体Ｍの切断部分には常に一定の速度のワイヤＷが押し当てられることになるので、ワイヤＷを往復移動させながら切断する場合に必然的に起こるワイヤＷの一時停止時によって生じ得るケバ立ちや凹凸模様、切断面の周期的なワイヤ跡などを確実に防止することができる。
【００４６】
本発明は、上記した一実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨の範囲内で上記した一実施形態の構成要素を部分的に変更したものや、他の構成要素を付加したもの、あるいは構成要素の一部を同じ作用効果が得られる範囲で上位概念化したものも含まれる。例えば、下記に示す変形例も本発明に包含される。
【００４７】
すなわち、上記した一実施形態では、ワイヤＷを１対の回転ドラム１、２のうちの一方のドラムから他方のドラムに向けて一方向に走行させながらワイヤＷと半可塑性体Ｍとを相対的に移動させて切断する構成であったが、１対の回転ドラム１、２の同心軸３の回転方向を交互に連続的に切り替えて、ワイヤＷをその走行経路に沿って往復走行させながらワイヤＷと半可塑性体Ｍとを相対的に移動させて切断してもよい。
【００４８】
ワイヤＷに往復走行をさせる部分は重量の大きな切断装置本体部分ではなく、基本的には前述したように１対の回転ドラム１、２を同心軸３上に設けることによって簡素化すなわち軽量化された回転ドラム１、２を含むプーリー群だけなので、回転方向を交互に切り替える場合であっても簡易な機構で行うことができる。また、これらプーリー群を搭載する枠体３０を特に強化する必要はなく、巻回されるワイヤＷの長さも短くてよいので装置全体を簡素化することができる。すなわち、既存の製造ラインや建屋の大幅な改造を要することなく導入することが可能となる。
【００４９】
また、装置の可動部分が小型軽量なので、装置を大掛かりにすることなくワイヤの往復走行のサイクルを簡単に速くすることができる上、各サイクルにおける回転ドラム１、２の回転角度を増やすだけで簡単にワイヤの往復走行のストロークを長くすることができる。従って、より一層平滑な切断面を簡単に得ることが可能となる。
【００５０】
尚、ワイヤＷに適した走行速度や往復走行のストロークは、半可塑性体Ｍと枠体３０との相対速度によってある程度異なる。往復走行のサイクルは速ければ速いほど良いが、一般的には半可塑性体Ｍと枠体３０との相対移動距離２ｍｍ〜１０ｍｍに対して１サイクル程度にすることが望ましい。往復走行のストロークは装置構成に応じて適宜設定されるが、一般的には長いほど好ましく、平滑効果を得るために１０ｍｍ以上であることがより好ましい。
【００５１】
また、上記一実施形態では、折り返しプーリー１２で折り返される前と後のワイヤＷが、半可塑性体ＭとワイヤＷとの相対的な移動方向から見て互いに離間する位置関係となるようにプーリー群を配置したが、折り返しプーリー１２で折り返される前のワイヤＷと後のワイヤＷとが、半可塑性体ＭとワイヤＷとの相対的な移動方向から見て同一線上に位置するようにプーリー群を配置してもよい。これにより、ワイヤＷによって切断された両切断面の間に、当該切断を行ったワイヤＷとは逆方向に走行するワイヤＷを通過させることが可能となるので、より平滑な切断面を得ることができる。
【００５２】
折り返し前後の両ワイヤＷを同一線上に位置させるには、回転ドラム１、２及び折り返しプーリー１２を含む第１及び第２の走行経路を画定するプーリー群を全体的に上記一実施形態の位置から水平方向に９０度回転させればよい。すなわち、回転ドラム１、２の同心軸３と折り返しプーリー１２の回転軸とを含む面に、走行するワイヤＷと半可塑性体Ｍとの相対的な進行方向が直交する構成にすればよい。
【００５３】
このとき、ワイヤＷを１対の回転ドラム１、２のうちの一方のドラムから他方のドラムに向けて一方向に走行させてもよいし、１対の回転ドラム１、２の同心軸３の回転方向を交互に連続的に切り替えてワイヤＷを往復移動させてもよい。また、ワイヤＷの張力は、折り返し前の第１の走行経路及び折り返し後の第２の走行経路のそれぞれについてテンションプーリー９等で個別に付与する構成としてもよい。
【符号の説明】
【００５４】
１、２ １対の回転ドラム
３ 同心軸
４ 原動機
５ 駆動ベルト
６ ガイドプーリー
７ 整合プーリー
８ 転向プーリー
９ テンションプーリー
９ａ エアシリンダー
１０ 第１の位置決めプーリー
１１ 第２の位置決めプーリー
１２ 折り返しプーリー
２０ 切断装置
３０ 枠体
Ｗ ワイヤ
Ｍ 半可塑性体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築物の外壁材などに用いられるＡＬＣ（軽量気泡コンクリート）パネルの製造工程において使用される、ＡＬＣの半可塑性体を切断する切断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＡＬＣパネルの製造では、従来から原料スラリーを所定の型枠内に流し込み、所定の硬さの半可塑状態に固まったところで型枠を外し、その半可塑状態のＡＬＣ（以降、半可塑性体とも称する）をピアノ線等のワイヤにより所定の寸法に切断した後、オートクレーブで蒸気養生して所定の大きさ・形状のＡＬＣパネルを得る方法が一般的に行われてきた。
【０００３】
ワイヤによる切断の際は切断装置を使用することが多く、両支持部に緊張状態で架け渡されたワイヤと半可塑性体とを相対移動させながら切断する方式であるワイヤ固定切断方式の切断装置が特に多く用いられてきた。しかし、この方式で固定したワイヤを半可塑性体に押し当てながら切断するだけでは、半可塑性体の切断面にケバ立ちが生じやすくなり、平滑な切断面が得られにくいという不具合を生じることが多かった。なお、ワイヤと半可塑性体との相対移動とは、半可塑性体側を動かさないでワイヤ側を半可塑性体に向けて移動させるか、又はワイヤ側を動かさないで半可塑性体側をワイヤに向けて移動させることをいう。
【０００４】
切断面のケバ立ちは、蒸気養生後においてもＡＬＣパネル表面に残存してパネル自体の美観を損ねるだけでなく、パネルの保管時や移動時などの際に風が当たるか、ケバ立ち面が擦れるか、あるいはパネルに振動が加わるなどにより粉となって飛散することがあり、パネル置き場や施工現場などにおいて問題となっていた。また、ケバ立った状態のままＡＬＣパネル表面に塗装仕上げをすると、ケバ立ち部は塗装後のＡＬＣパネル表面に凹凸部となって残るため、多量の塗料を塗布してＡＬＣパネル表面の美観が損なわれないようにする必要があった。
【０００５】
そこで、このようなケバ立ちを抑えるために、例えば特許文献１、２のように、半可塑性体の切断が行われる切断領域を挟んで対向する位置にそれぞれ回転するドラムを設け、一方のドラムからワイヤを引き出しつつ他方のドラムに巻き取ることによりワイヤを走行させながら、この走行するワイヤと半可塑性体とを切断方向に相対移動させて半可塑性体を切断する方法が提案されている。
【０００６】
また、特許文献３のように、半可塑性体の進行経路の上下にそれぞれ支持部材を設け、これら両支持部材の間に複数対のワイヤを架け渡すとともに、両支持部材をそれぞれ上下に設けた駆動装置で上下に往復動させ、この往復動するワイヤに半可塑性体を押し当てて切断する方法も提案されている。そして、この方法は、ワイヤをその線方向に往復動させながら切断する際に生じやすい周期的なケバ立ちをならすことができると記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開昭５６−３３２９５号公報
【特許文献２】特開２００４−３５８５９７号公報
【特許文献３】特開２００１−２７７２３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１、２のように半可塑性体の切断領域を挟んで設けられた両ドラムを用いてワイヤを走行させる場合、一方のドラムの回転中心軸と他方のドラムの回転中心軸とは別々に設置することになるので、通常はそれらを駆動する原動機も別々に設置することになる。従って、これらドラムの回転駆動のためのエネルギー消費が非効率になって、製造コストが増加するという問題があった。
【０００９】
また、ワイヤをその線方向に往復動させながら半可塑性体を切断する特許文献３の方法は、複数対のワイヤを支持する支持部材ごと上下方向に往復動させる必要があるため、装置が大掛かりになる。さらに、より平滑な切断面を得るには、ワイヤの往復走行のサイクルは速いほど良く、往復走行のストロークは長いほど良い。しかしながら、特許文献３の方法は、このようなワイヤの往復走行のサイクルの高速化やストローク長の増大化にともなって往復動させる支持部材がますます大掛かりになり、製造コストの点において実際的で無い。
【００１０】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、平滑な切断面が得られると共に、エネルギー消費効率に優れた半可塑性体の切断装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明の半可塑性体の切断装置は、半可塑性体とワイヤとを相対的に移動させて半可塑性体の切断を行う切断装置であって、同心軸上に設けられた１対の回転ドラムと、１対の回転ドラムにそれぞれ両端部を係着して巻回されたワイヤと、１対の回転ドラムのうちの一方の回転ドラムから引き出されたワイヤを他方の回転ドラムに向けて折り返す折り返しプーリーと、引き出されたワイヤを半可塑性体の切断が行われる切断領域に導く位置決めプーリーと、引き出されたワイヤに所定の張力を付与する張力付与機構とを備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ワイヤが引き出される回転ドラムとワイヤが巻き取られる回転ドラムとが互いに同心軸上に配置されているので、これら両回転ドラムを軸支する回転中心軸を別々に設ける必要がなくなる上、これら両回転ドラムを回転させる駆動機構も１台でよくなる。その結果、駆動のためのエネルギー消費を効率化させることができ、製造コストを低減することができる。
【００１３】
また、走行するワイヤに働く張力が両回転ドラムに与える回転力の回転方向が、ワイヤが引き出される回転ドラム側とワイヤが巻き取られる回転ドラム側とで逆方向となる。すなわち、これら両回転ドラムの同心軸に関して上記張力による回転モーメントは互いにほぼ打ち消される。よって、ワイヤを走行させるためのエネルギー消費をより効率化できる上、駆動機構の原動機の動力も小さいものでよくなる。また、原動機の動作は基本的には正転及び逆転のみでよいので、原動機の制御系を簡素化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る半可塑性体の切断装置が１つの枠体に８台搭載されている様子を示す正面図である。
【図２】図１に示す一点鎖線Ａ−Ａから切断装置を見たときの側面図である。
【図３】図１に示す８台の切断装置のうちの任意の１台の切断装置の概略の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明による半可塑性体の切断装置の一実施形態について、図面に沿って説明する。尚、図１には、本発明の一実施形態に係る半可塑性体の切断装置２０が、正面視略長方形形状を有する１つの枠体３０に８台並列して搭載されている場合が例示されているが、これら８台の切断装置２０は全てほぼ同様の構造を有しているので、以降の説明においては、これら８台の切断装置２０のうちの１台をとり上げて説明する。
【００１６】
切断装置２０は、同心軸上に設けられた１対の回転ドラム１、２と、１対の回転ドラム１、２にそれぞれ両端部を係着して巻回されたワイヤＷと、１対の回転ドラム１、２のうちの一方の回転ドラムから引き出されたワイヤＷを他方の回転ドラムに向けて折り返す折り返しプーリー１２と、引き出されたワイヤＷを半可塑性体の切断が行われる切断領域に導く位置決めプーリー１０、１１と、引き出されたワイヤＷに所定の張力を付与するテンションプーリー９などの張力付与機構とを備えている。
【００１７】
１対の回転ドラム１、２及び折り返しプーリー１２は、枠体３０の上部横棒３０ａ及び下部横棒３０ｂにそれぞれ回転可能に軸支されているため、上部横棒３０ａと下部横棒３０ｂとの間に画定される半可塑性体Ｍの切断領域に、折り返しプーリー１２で折り返される前のワイヤＷと折り返した後のワイヤＷとを互いに平行且つ逆向きに走行させることができる。この状態で、半可塑性体Ｍを当該切断領域に通過させて半可塑性体Ｍに走行するワイヤＷを押し当てることによって、半可塑性体Ｍを所定の寸法に切断することができる。
【００１８】
上記構成を有する切断装置２０について、以下に詳細に説明する。ワイヤＷの引き出し及び巻き取りがそれぞれ行われる１対の回転ドラム１、２は、互いに同心軸上で回転するように、同心軸３の一端部に取り付けられている。同心軸３は、その回転中心線が図１の紙面に垂直な方向を向くように枠体３０の上部横棒３０ａに回転可能に軸支されている。
【００１９】
１対の回転ドラム１、２は、同心軸３に着脱可能に取り付けられていることが好ましい。これにより、一方の回転ドラムにワイヤＷが全て巻回された状態の１対の回転ドラム１、２を予備として準備しておけば、１対の回転ドラム１、２を切断装置２０に取り付けた後すぐに切断作業を開始することができる。特に、図１に示すように複数台の切断装置２０が１つの枠体３０に搭載されている場合は、切断装置２０のワイヤＷの交換が必要となったときは、回転ドラムの交換だけを行えばよいので、ワイヤＷの交換作業時間を大幅に短縮することができる。
【００２０】
回転ドラムを着脱可能とするための構造は特に限定するものではなく、例えば同心軸３において、一端部から回転ドラムが取り付けられる位置までの軸表面に軸方向に延在する少なくとも１本の溝部を設けると共に、この溝部に嵌合する突起部を、同心軸３が挿通される回転ドラムの中心孔の内面に設ければよい。なお、同心軸３の一端部には、該一端部に螺合するキャップ状のストッパを取り付けたり、直径方向に貫通する孔を同心軸３の上記一端部に穿孔してそこに割りピン等を取り付けるなどにより、稼動時に回転ドラムが同心軸３から外れないようにしておくことがより好ましい。
【００２１】
１対の回転ドラム１、２の近傍には、回転ドラム１、２の回転駆動の動力源となるモーター等の原動機４が設けられている。この原動機４のスピンドルにはベルトプーリー４ａが嵌着されており、このベルトプーリー４ａと、同心軸３の端部に嵌着されているベルトプーリー３ａとが駆動ベルト５により連結されている。これにより、原動機４の動力を駆動ベルト５を介して同心軸３に回転駆動力として伝えることができ、その結果、１対の回転ドラム１、２を所定の回転速度で互いに連動して回転させることができる。すなわち、ベルトプーリー３ａ、原動機４、ベルトプーリー４ａ、及び駆動ベルト５によって、１対の回転ドラム１、２を回転させる駆動機構が構成されている。
【００２２】
尚、図１では、隣接する２対の回転ドラムから等距離となるようにそれらの斜め上部に１台の原動機４を配置し、この１台の原動機４で２つの切断装置２０の駆動を行う構成になっているが、かかる構成に限定されるものではなく、１対の回転ドラム１、２に対して１台の原動機４を設けてもよいし、隣接する３対以上の回転ドラム１、２に対して１台の原動機４を設けてもよい。また、駆動力の伝達方式は上記の駆動ベルトに限定されるものではなく、ギヤ方式やダイレクト駆動方式などを採用してもよい。
【００２３】
さらに、１対の回転ドラム１、２の内の少なくとも一方は、ワンウェイクラッチを介して同心軸３に取り付けられているのが好ましい。このワンウェイクラッチは、同心軸３に相対して回転ドラムがワイヤＷを巻き取る方向に回転することを許容するものであり、例えば、回転ドラム１にワンウェイクラッチを取り付ける場合は、回転ドラム１が同心軸３に対してワイヤＷを巻き取る方向（すなわち、図１では反時計回り）に回転することが可能となる。これにより、準備段階においてワイヤＷを回転ドラム１、２に巻きつける際に生じやすい初期のワイヤ弛みを効率的に除くことができ、切断装置２０の起動前の準備作業を迅速且つ効率的に行うことが可能となる。
【００２４】
上記１対の回転ドラム１、２には、１本のワイヤＷの両端部がそれぞれ係着して巻回されている。具体的には、１本のワイヤＷの一端部が回転ドラム１に係着されており、他端部は回転ドラム２に係着されている。そして、回転ドラム１では図１に示すように、正面から見てドラムの右側から下方に延出するようにワイヤＷが巻回されており、回転ドラム２では逆にドラムの左側から下方に延出するようにワイヤＷが巻回されている。
【００２５】
これにより、１対の回転ドラム１、２の一方から引き出されて他方に巻き取られるまでの走行経路を走行するワイヤＷに働く張力が１対の回転ドラム１、２に与える回転力の回転方向を、ワイヤが引き出される一方の回転ドラム側とワイヤが巻き取られる他方の回転ドラム側とで逆方向にすることができる。よって、これら１対の回転ドラム１、２の同心軸に関して張力による回転モーメントを互いにほぼ打ち消すことが可能となる。つまり、図１の紙面において回転ドラム１には時計回りの張力がかかり、回転ドラム２には反時計回りの張力がかかる。
【００２６】
ワイヤＷには、好適にはピアノ線等の鋼線や高強度繊維等が用いられるため、かかるワイヤＷを１対の回転ドラム１、２に係着させる方法としては、例えばワイヤＷの端部に止め具を嵌めて、これをかしめ治具等で圧着処理した後、回転ドラムに予め設けたスリットや凹部に当該止め具を係合させる方法や、頭部に貫通孔が設けられたネジの当該貫通孔にワイヤＷの端部を挿通して繋着した後、このネジを回転ドラムのネジ孔にねじ込んで固定する方法などを挙げることができる。
【００２７】
ワイヤＷの長さは、所定の時間連続して半可塑性体Ｍの切断を行えるだけの長さがあればよく、例えば、一方の回転ドラムから他方の回転ドラムに向けてワイヤＷを一方向にだけ走行させて半可塑性体Ｍの切断を行う場合は、走行経路分を除いてワイヤＷのほぼ全部が巻回されている一方の回転ドラムからワイヤＷが全て引き出される前に、所定の大きさを有する半可塑性体Ｍの端から端までの切断を行い得る長さをワイヤＷが有していることが望ましい。
【００２８】
次に、回転ドラム１から折り返しプーリー１２までの第１の走行経路を画定する各プーリーについて説明する。回転ドラム１の下方にはガイドプーリー６が設けられている。このガイドプーリー６の回転軸は、上記した同心軸３と略平行となるように枠体３０の中部横棒３０ｃに回転可能に軸支されており、回転ドラム１から延出するワイヤＷの走行をガイドしている。
【００２９】
ガイドプーリー６の下方には整合プーリー７が設けられている。整合プーリー７の回転中心軸は、水平且つ同心軸３に直交するように、中部横棒３０ｃに取り付けられている支持部３０ｄに回転可能に軸支されている。これにより、同心軸３方向に前後して設けられている回転ドラム１、２からそれぞれ延出するワイヤＷの同心軸３方向のずれを整合して、この第１の走行経路における半可塑性体Ｍの切断領域と後述する第２の走行経路における半可塑性体Ｍの切断領域とをともに図１の紙面に平行な面上に配置することが可能となる。
【００３０】
この整合プーリー７の下方で且つ整合プーリー７よりも図１の紙面手前側に、整合プーリー７から送られてきたワイヤＷを後述するテンションプーリー９に向けて転向せしめる転向プーリー８と、半可塑性体Ｍの切断領域を画定する第１及び第２位置決めプーリー１０、１１とがこの順で鉛直線上の上から下に向けて配置されている。これら転向プーリー８、第１及び第２位置決めプーリー１０、１１の回転中心軸は整合プーリー７の回転中心軸と略平行であり、転向プーリー８及び第１位置決めプーリー１０は支持部３０ｄに、第２位置決めプーリー１１は下部横棒３０ｂにそれぞれ回転可能に軸支されている。
【００３１】
テンションプーリー９は、転向プーリー８及び第１位置決めプーリー１０に比べて図１の紙面奥側に位置しており、ワイヤＷに張力を付与できるようになっている。具体的には、テンションプーリー９は、ワイヤＷを図１の紙面奥側に向けて引っ張るように支持部３０ｄに配置されているエアシリンダー９ａのピストンロッド先端に回転可能に取り付けられている。これにより、エアシリンダー９ａの空気圧を適宜調整することによってワイヤＷに所望の張力を付与することができる。すなわち、テンションプーリー９とエアシリンダー９ａとによって張力付与機構が構成される。尚、張力付与機構の構成には、上記したエアシリンダー９ａ以外に、ばねなどの弾性体を構成部材とするものを採用してもよい。
【００３２】
前述したように、第１位置決めプーリー１０及び第２位置決めプーリー１１は、それぞれ支持部３０ｄ及び下部横棒３０ｂに軸支されており、これら鉛直方向の上下で対向する２つの位置決めプーリーの間に半可塑性体Ｍの切断が行われる切断領域が画定される。すなわち、半可塑性体Ｍを下部横棒３０ｂと支持部３０ｄが取り付けられている中部横棒３０ｃとの間に通過させることによって、走行するワイヤＷが半可塑性体Ｍに押し当てられ、これにより半可塑性体Ｍの切断を行うことができる。
【００３３】
第２の位置決めプーリー１１の斜め下方には、第２の位置決めプーリー１１から送り出されたワイヤＷを第２の走行経路に向けて折り返す折り返しプーリー１２が設けられている。この折り返しプーリー１２の回転中心線は回転軸３に平行で且つ鉛直方向下側となるように下部横棒３０ｂに回転可能に軸支されている。これにより、折り返しプーリー１２で折り返される前のワイヤＷと折り返した後のワイヤＷとを略１８０度方向転換できるようになっている。
【００３４】
折り返しプーリー１２で折り返されたワイヤＷは、次に整合プーリー７を除いて前述した第１の走行経路を画定するプーリー群と同様のプーリー群を経て回転ドラム２に至る。すなわち、ガイドプーリー６、転向プーリー８、テンションプーリー９、第１の位置決めプーリー１０及び第２の位置決めプーリー１１によって画定される第２の走行経路は、１対の回転ドラム１、２の回転軸３と折り返しプーリー１２の回転中心線とを通る面に関して回転ドラム１から転向プーリー８までの走行経路を除いた第１の走行経路とほぼ対称になっている。
【００３５】
かかる構成により、折り返しプーリー１２で折り返される前のワイヤＷと折り返された後のワイヤＷとを、半可塑性体Ｍの切断が行われる切断領域において、半可塑性体ＭとワイヤＷとの相対的な進行方向から見て互いに平行且つ離間して走行させることができる。その結果、相対移動する半可塑性体Ｍに対して１本のワイヤＷで一度に２箇所を切断することが可能となり、切断作業の効率を高めることができる。
【００３６】
次に、上記した一実施形態の切断装置２０の動作について、ワイヤＷを回転ドラム１から引き出して回転ドラム２に巻き取る場合を例にとって説明する。先ず、両端がそれぞれ１対の回転ドラム１、２に係着されているワイヤＷのほぼ全部を、回転ドラム１に巻き付けられている状態にする。このとき、ワイヤＷは、第１及び第２の走行経路を画定するプーリー群に架けられているようにする。この状態でエアシリンダー９ａを起動し、テンションプーリー９を介してワイヤＷに所定の張力がかかるようにする。続いて原動機４を起動し、１対の回転ドラム１、２を図１の紙面において時計回りに回転させる。
【００３７】
１対の回転ドラム１、２の回転に伴い、回転ドラム１に巻き取られていたワイヤＷは送り出され、ガイドプーリー６、整合プーリー７、転向プーリー８、テンションプーリー９、第１の位置決めプーリー１０及び第２の位置決めプーリー１１の順で第１の走行経路を走行してから折り返しプーリー１２で折り返され、次に第２の位置決めプーリー１１、第１の位置決めプーリー１０、テンションプーリー９、転向プーリー８及びガイドプーリー６の順で第２の走行経路を走行してから巻き取り側ドラムである回転ドラム２に巻き取られる。
【００３８】
同時に、図２の鎖線で示す半可塑性体Ｍを矢印の方向に枠体３０に向けて送り込むか、あるいは半可塑性体Ｍに向けて枠体３０を送り込む。かかる半可塑性体Ｍと枠体３０との相対移動により、走行するワイヤＷを半可塑性体Ｍに押し当てて半可塑性体Ｍをその移動方向における全長に亘って切断する。静止状態にある枠体３０に向けて半可塑性体Ｍを送り込む場合は、例えば、図２の矢印方向に移動可能な台車等の移動手段に半可塑性体Ｍを載せて所定の速度で矢印方向に移動させればよい。
【００３９】
これとは逆に、静止状態にある半可塑性体Ｍに向けて枠体３０を送り込む場合は、固定した支持台に半可塑性体Ｍを載置し、その切断部分に向けて図２の矢印とは反対方向に移動できる台車等の移動手段の上に枠体３０を搭載して所定の速度で矢印とは反対の方向に移動させればよい。いずれの場合においても、半可塑性体Ｍの載置部は、走行するワイヤＷが接触しないように例えば櫛状に切り欠いておくのが好ましい。
【００４０】
尚、ワイヤＷの走行速度は、半可塑性体ＭとワイヤＷの相対移動速度と同等か、もしくはそれ以上で１０倍以下とするのが望ましい。ワイヤＷの走行速度が半可塑性体ＭとワイヤＷとの相対移動速度よりも遅くなると、切断面を平滑化する効果が少なくなる。一方、１０倍よりも速くすれば、必要とされるワイヤＷの長さが長くなりすぎて実用的でなくなる。
【００４１】
半可塑性体Ｍの切断が完了して回転ドラム１から引き出されたワイヤＷのほとんどが回転ドラム２に巻き取られた後は、１対の回転ドラム１、２を図１の紙面において反時計回りに回転させ、回転ドラム２に巻回されているワイヤＷを回転ドラム２から回転ドラム１に向けて走行させながら半可塑性体Ｍの切断を行うことができる。これにより、タクトタイムを短縮することが可能となる。なお、回転ドラム２に巻き取られたワイヤＷを一旦回転ドラム１に巻き戻してから、再度同じ条件で半可塑性体Ｍを切断するようにしてもよい。
【００４２】
以上説明したように、本発明の一実施形態の切断装置２０では、ワイヤＷの送り出し及び巻き取りをそれぞれ行う回転ドラム１、２を同心軸３上に配置することにより、これら回転ドラム１、２を回転させるための回転軸を別々に配置する必要がなくなり、よって回転機構が簡素化するとともに原動機の設置台数が少なくなってエネルギー消費効率が向上し、製造コストを低減することができる。
【００４３】
また、ワイヤＷに働く張力が回転ドラム１、２に与える回転力の回転方向を、送り出されるワイヤＷ側と巻き取られるワイヤＷ側とで逆にすることができる。よって、回転ドラム１、２の同心軸３に関してこれら張力による回転モーメントを互いにほぼ打ち消すことができる。その結果、ワイヤＷを走行させるためのエネルギー消費効率をより一層向上させることができる上、動力の小さい原動機４で回転ドラム１、２を回転駆動させることができる。さらに、動作制御は基本的に原動機４の正転及び逆転のみでよいので、原動機の制御系を簡素化することができる。
【００４４】
また、図１に示すように、複数の切断装置２０を用いて複数のワイヤＷで一度に半可塑性体Ｍを切断する場合であっても、各ワイヤＷに均等に張力を付与することが可能であり、ワイヤＷの張力の相違に起因するワイヤＷの破断や半可塑性体Ｍの切断面の外観体裁が損なわれる問題などを防止することができる。また、各ワイヤＷに個別に張力を付与することが可能であり、各ワイヤＷの緊張状態の調整を容易に行うことができる。
【００４５】
また、ワイヤＷを一方向に走行させた状態でワイヤＷと半可塑性体Ｍとを相対的に移動させながらワイヤＷを半可塑性体Ｍに押し当てて切断することにより、半可塑性体Ｍの切断部分には常に一定の速度のワイヤＷが押し当てられることになるので、ワイヤＷを往復移動させながら切断する場合に必然的に起こるワイヤＷの一時停止時によって生じ得るケバ立ちや凹凸模様、切断面の周期的なワイヤ跡などを確実に防止することができる。
【００４６】
本発明は、上記した一実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨の範囲内で上記した一実施形態の構成要素を部分的に変更したものや、他の構成要素を付加したもの、あるいは構成要素の一部を同じ作用効果が得られる範囲で上位概念化したものも含まれる。例えば、下記に示す変形例も本発明に包含される。
【００４７】
すなわち、上記した一実施形態では、ワイヤＷを１対の回転ドラム１、２のうちの一方のドラムから他方のドラムに向けて一方向に走行させながらワイヤＷと半可塑性体Ｍとを相対的に移動させて切断する構成であったが、１対の回転ドラム１、２の同心軸３の回転方向を交互に連続的に切り替えて、ワイヤＷをその走行経路に沿って往復走行させながらワイヤＷと半可塑性体Ｍとを相対的に移動させて切断してもよい。
【００４８】
ワイヤＷに往復走行をさせる部分は重量の大きな切断装置本体部分ではなく、基本的には前述したように１対の回転ドラム１、２を同心軸３上に設けることによって簡素化すなわち軽量化された回転ドラム１、２を含むプーリー群だけなので、回転方向を交互に切り替える場合であっても簡易な機構で行うことができる。また、これらプーリー群を搭載する枠体３０を特に強化する必要はなく、巻回されるワイヤＷの長さも短くてよいので装置全体を簡素化することができる。すなわち、既存の製造ラインや建屋の大幅な改造を要することなく導入することが可能となる。
【００４９】
また、装置の可動部分が小型軽量なので、装置を大掛かりにすることなくワイヤの往復走行のサイクルを簡単に速くすることができる上、各サイクルにおける回転ドラム１、２の回転角度を増やすだけで簡単にワイヤの往復走行のストロークを長くすることができる。従って、より一層平滑な切断面を簡単に得ることが可能となる。
【００５０】
尚、ワイヤＷに適した走行速度や往復走行のストロークは、半可塑性体Ｍと枠体３０との相対速度によってある程度異なる。往復走行のサイクルは速ければ速いほど良いが、一般的には半可塑性体Ｍと枠体３０との相対移動距離２ｍｍ〜１０ｍｍに対して１サイクル程度にすることが望ましい。往復走行のストロークは装置構成に応じて適宜設定されるが、一般的には長いほど好ましく、平滑効果を得るために１０ｍｍ以上であることがより好ましい。
【００５１】
また、上記一実施形態では、折り返しプーリー１２で折り返される前と後のワイヤＷが、半可塑性体ＭとワイヤＷとの相対的な移動方向から見て互いに離間する位置関係となるようにプーリー群を配置したが、折り返しプーリー１２で折り返される前のワイヤＷと後のワイヤＷとが、半可塑性体ＭとワイヤＷとの相対的な移動方向から見て同一線上に位置するようにプーリー群を配置してもよい。これにより、ワイヤＷによって切断された両切断面の間に、当該切断を行ったワイヤＷとは逆方向に走行するワイヤＷを通過させることが可能となるので、より平滑な切断面を得ることができる。
【００５２】
折り返し前後の両ワイヤＷを同一線上に位置させるには、回転ドラム１、２及び折り返しプーリー１２を含む第１及び第２の走行経路を画定するプーリー群を全体的に上記一実施形態の位置から水平方向に９０度回転させればよい。すなわち、回転ドラム１、２の同心軸３と折り返しプーリー１２の回転軸とを含む面に、走行するワイヤＷと半可塑性体Ｍとの相対的な進行方向が直交する構成にすればよい。
【００５３】
このとき、ワイヤＷを１対の回転ドラム１、２のうちの一方のドラムから他方のドラムに向けて一方向に走行させてもよいし、１対の回転ドラム１、２の同心軸３の回転方向を交互に連続的に切り替えてワイヤＷを往復移動させてもよい。また、ワイヤＷの張力は、折り返し前の第１の走行経路及び折り返し後の第２の走行経路のそれぞれについてテンションプーリー９等で個別に付与する構成としてもよい。
【符号の説明】
【００５４】
１、２ １対の回転ドラム
３ 同心軸
４ 原動機
５ 駆動ベルト
６ ガイドプーリー
７ 整合プーリー
８ 転向プーリー
９ テンションプーリー
９ａ エアシリンダー
１０ 第１の位置決めプーリー
１１ 第２の位置決めプーリー
１２ 折り返しプーリー
２０ 切断装置
３０ 枠体
Ｗ ワイヤ
Ｍ 半可塑性体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半可塑性体とワイヤとを相対的に移動させて半可塑性体の切断を行う切断装置であって、同心軸上に設けられた１対の回転ドラムと、１対の回転ドラムにそれぞれ両端部を係着して巻回されたワイヤと、１対の回転ドラムのうちの一方の回転ドラムから引き出されたワイヤを他方の回転ドラムに向けて折り返す折り返しプーリーと、引き出されたワイヤを半可塑性体の切断が行われる切断領域に導く位置決めプーリーと、引き出されたワイヤに所定の張力を付与する張力付与機構とを備えることを特徴とする半可塑性体の切断装置。
【請求項２】
前記折り返しプーリーで折り返される前のワイヤと後のワイヤとが、前記半可塑性体とワイヤとの相対的な移動方向から見て互いに離間していることを特徴とする、請求項１に記載の半可塑性体の切断装置。
【請求項３】
一方向に回転する前記１対の回転ドラムにより前記ワイヤを一定方向に走行させながら半可塑性体の切断が行われることを特徴とする、請求項１又は２に記載の半可塑性体の切断装置。
【請求項４】
回転方向が交互に切り替わる前記１対の回転ドラムにより前記ワイヤを往復走行させながら半可塑性体の切断が行われることを特徴とする、請求項１又は２に記載の半可塑性体の切断装置。
【請求項５】
前記折り返しプーリーで折り返される前のワイヤと後のワイヤとが、前記半可塑性体とワイヤとの相対的な移動方向から見て同一線上に位置していることを特徴とする、請求項１に記載の半可塑性体の切断装置。
【請求項６】
前記１対の回転ドラムのうちの少なくとも一方が、前記ワイヤを引き出し且つ巻き取る方向への回転力を伝達するワンウエイクラッチを介して軸支されていることを特徴とする、請求項３に記載の半可塑性体の切断装置。
【請求項７】
前記１対の回転ドラムが着脱可能に前記同心軸に軸支されていることを特徴とする、請求項１〜６の何れかに記載の半可塑性体の切断装置。
【請求項１】
半可塑性体とワイヤとを相対的に移動させて半可塑性体の切断を行う切断装置であって、同心軸上に設けられた１対の回転ドラムと、１対の回転ドラムにそれぞれ両端部を係着して巻回されたワイヤと、１対の回転ドラムのうちの一方の回転ドラムから引き出されたワイヤを他方の回転ドラムに向けて折り返す折り返しプーリーと、引き出されたワイヤを半可塑性体の切断が行われる切断領域に導く位置決めプーリーと、引き出されたワイヤに所定の張力を付与する張力付与機構とを備えることを特徴とする半可塑性体の切断装置。
【請求項２】
前記折り返しプーリーで折り返される前のワイヤと後のワイヤとが、前記半可塑性体とワイヤとの相対的な移動方向から見て互いに離間していることを特徴とする、請求項１に記載の半可塑性体の切断装置。
【請求項３】
一方向に回転する前記１対の回転ドラムにより前記ワイヤを一定方向に走行させながら半可塑性体の切断が行われることを特徴とする、請求項１又は２に記載の半可塑性体の切断装置。
【請求項４】
回転方向が交互に切り替わる前記１対の回転ドラムにより前記ワイヤを往復走行させながら半可塑性体の切断が行われることを特徴とする、請求項１又は２に記載の半可塑性体の切断装置。
【請求項５】
前記折り返しプーリーで折り返される前のワイヤと後のワイヤとが、前記半可塑性体とワイヤとの相対的な移動方向から見て同一線上に位置していることを特徴とする、請求項１に記載の半可塑性体の切断装置。
【請求項６】
前記１対の回転ドラムのうちの少なくとも一方が、前記ワイヤを引き出し且つ巻き取る方向への回転力を伝達するワンウエイクラッチを介して軸支されていることを特徴とする、請求項３に記載の半可塑性体の切断装置。
【請求項７】
前記１対の回転ドラムが着脱可能に前記同心軸に軸支されていることを特徴とする、請求項１〜６の何れかに記載の半可塑性体の切断装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−１３１１９１（Ｐ２０１２−１３１１９１Ａ）
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２８７０５３（Ｐ２０１０−２８７０５３）
【出願日】平成２２年１２月２４日（２０１０．１２．２４）
【出願人】（３９９１１７７３０）住友金属鉱山シポレックス株式会社 (195)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２４日（２０１０．１２．２４）
【出願人】（３９９１１７７３０）住友金属鉱山シポレックス株式会社 (195)
【Ｆターム（参考）】
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