(57)【要約】【課題】表層にメッキまたは塗装被膜を有する金属板の先行端および後行端を切断しその切断面のエッジ腐食を低減することができる切断面の耐食性に優れた金属板の切断方法および切断装置を提供する。【解決手段】表層にメッキまたは塗装被膜を有する金属板の切断方法であって、先端に曲率を有する螺旋状または直線状の突起をシリンダー表面に形成し、該シリンダーを上下一対として上下の突起の先端位置を概ね等しく配置し、若しくは上下の突起の両先端が鉛直に位置したときに該突起がラップするように配置し、該シリンダーを昇降させることにより、前記上下シリンダー間に誘導した金属板に溝を形成した後、該金属板に曲げ応力を与えて切断することを特徴とする切断面の耐食性に優れた金属板の切断方法および切断装置。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表層にメッキまたは塗装被膜を有する金属板の切断方法であって、
先端に曲率を有する螺旋状の突起をシリンダー表面に形成し、
該シリンダーを上下一対として上下の突起の先端位置を概ね等しく配置し、若しくは上下の突起の両先端が鉛直に位置したときに該突起がラップするように配置し、
該シリンダーを回転させながら昇降させることにより、前記上下シリンダー間に誘導した金属板に溝を形成した後、該金属板に曲げ応力を与えて切断することを特徴とする切断面の耐食性に優れた金属板の切断方法。
【請求項２】
表層にメッキまたは塗装被膜を有する金属板の切断方法であって、
先端に曲率を有する直線状の突起をシリンダー表面の胴長方向に形成し、
該シリンダーを上下一対として上下の突起の先端位置を概ね等しく配置し、若しくは上下の突起の両先端が鉛直に位置したときに該突起がラップするように配置し、
該シリンダーを昇降させることにより、前記上下シリンダー間に誘導した金属板に溝を形成した後、該金属板に曲げ応力を与えて切断することを特徴とする切断面の耐食性に優れた金属板の切断方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の金属板の切断方法に用いる切断装置であって、前記上下一対のシリンダーの前後に、回転するピンチロール、若しくは金属板の送り速度に同調して板を押えるクランプ装置を設置することを特徴とする金属板の切断装置。
【請求項４】
前記上下一対のシリンダーの後段に、回転するピンチロールを設置し、該ピンチロールの上ロールを下ロールより板の送り方向にオフセットして配置することを特徴とする請求項３に記載の金属板の切断装置。
【請求項５】
前記上下一対のシリンダーの後段に、金属板の送り速度に同調して板を押えるクランプ装置を設置し、該クランプ装置の板押さえ部材を上下にオフセットして配置することを特徴とする請求項３に記載の金属板の切断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表層にメッキまたは塗装被膜を有する金属板の切断方法および切断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
表層にメッキまたは塗装皮膜を有する建材用鋼板などの金属板を切断した場合、切断面にメッキや塗装皮膜がない母材が現れるため発錆し易いという問題点があり、この切断面からの腐食を防止する方法について従来から種々の提案がなされている。
例えば、特開平９−２７７１１３号公報には、金属板の表面と裏面の条切り線の位置に条切りされない深さの溝を圧延により形成し、以後条切り剪断機により条切り剪断することにより、条切りされたフープの条切り部に発生する発錆を軽減防止する条切り方法が開示されている。
【０００３】
しかし、特開平９−２７７１１３号公報に開示されている条切り装置は、ディスク状の形成ロールを回転させて圧延により金属板の長手方向に溝を形成して条切りするものであり、この切断方法によって金属板の板幅方向の切断を実施するには、金属板を停止させてディスク状の形成ロールを金属板に押し付け圧入させて板巾方法に走行させるか、このディスク状の形成ロールからなる溝形成装置を金属板の通板速度と同期させる必要がある。前者の場合は、金属板を停止させて行うため生産性が悪く、後者の場合は、大掛かりで複雑な装置が必要となるため、より簡便な切断装置の開発が求められていた。
【特許文献１】特開平９−２７７１１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、本発明は、前述のような従来技術の問題点を解決し、表層にメッキまたは塗装被膜を有する金属板の先行端および後行端を切断しその切断面のエッジ腐食を低減することができる切断面の耐食性に優れた金属板の切断方法および切断装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者は、上記の課題を解決するために鋭意検討した結果、先端に曲率を有する螺旋状または直線状の突起をシリンダー表面に形成し、該シリンダーを昇降させることにより、前記上下シリンダー間に誘導した金属板に溝を形成した後、該金属板に曲げ応力を与えて切断することによって、表層にメッキまたは塗装被膜を有する金属板の先行端および後行端を切断しその切断面のエッジ腐食を低減することができる切断面の耐食性に優れた金属板の切断方法および切断装置を提供するものであり、その要旨とするところは特許請求の範囲に記載した通りの下記内容である。
【０００６】
（１）表層にメッキまたは塗装被膜を有する金属板の切断方法であって、
先端に曲率を有する螺旋状の突起をシリンダー表面に形成し、
該シリンダーを上下一対として上下の突起の先端位置を概ね等しく配置し、若しくは上下の突起の両先端が鉛直に位置したときに該突起がラップするように配置し、
該シリンダーを回転させながら昇降させることにより、前記上下シリンダー間に誘導した金属板に溝を形成した後、該金属板に曲げ応力を与えて切断することを特徴とする切断面の耐食性に優れた金属板の切断方法。
（２）表層にメッキまたは塗装被膜を有する金属板の切断方法であって、
先端に曲率を有する直線状の突起をシリンダー表面の胴長方向に形成し、
該シリンダーを上下一対として上下の突起の先端位置を概ね等しく配置し、若しくは上下の突起の両先端が鉛直に位置したときに該突起がラップするように配置し、
該シリンダーを昇降させることにより、前記上下シリンダー間に誘導した金属板に溝を形成した後、該金属板に曲げ応力を与えて切断することを特徴とする切断面の耐食性に優れた金属板の切断方法。
【０００７】
（３）（１）または（２）に記載の金属板の切断方法に用いる切断装置であって、前記上下一対のシリンダーの前後に、回転するピンチロール、若しくは金属板の送り速度に同調して板を押えるクランプ装置を設置することを特徴とする金属板の切断装置。
（４）前記上下一対のシリンダーの後段に、回転するピンチロールを設置し、該ピンチロールの上ロールを下ロールより板の送り方向にオフセットして配置することを特徴とする（３）に記載の金属板の切断装置。
（５）前記上下一対のシリンダーの後段に、金属板の送り速度に同調して板を押えるクランプ装置を設置し、該クランプ装置の板押さえ部材を上下にオフセットして配置することを特徴とする（３）に記載の金属板の切断装置。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、先端に曲率を有する螺旋状または直線状の突起をシリンダー表面に形成し、該シリンダーを昇降させることにより、前記上下シリンダー間に誘導した金属板に溝を形成した後、該金属板に曲げ応力を与えて切断することによって、表層にメッキまたは塗装被膜を有する金属板の先行端および後行端を切断しその切断面のエッジ腐食を低減することができる切断面の耐食性に優れた金属板の切断方法および切断装置を提供することができ製品の寿命が延長することができるなど、産業上有用な著しい効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の実施形態について、図１乃至図９を用いて詳細に説明する。
＜第１の実施形態＞
図１乃至図４は、本発明における金属板の切断方法の第１の実施形態を例示する図である。
図１乃至図４において、１は上溝形成シリンダー、２は下溝形成シリンダー、３は突起（溝形成刃）、４は上流側ピンチロール、５は下流側ピンチロールを示す。
図１において、先端に曲率を有する螺旋状の突起（溝形成刃）３が上下のシリンダー１，２の表面に形成されており、この上下一対のシリンダーは、上下の突起（溝形成刃）３の先端位置が概ね等しく配置され、若しくは上下の突起（溝形成刃）３の両先端が鉛直に位置したときに該突起３がラップするように配置されている。
このように、突起（溝形成刃）３をシリンダー１，２の表面に配置することによって、表層にメッキまたは塗装被膜を有する金属板を、前記上下シリンダー１，２の間に誘導する際に、走行している金属板の表裏面に溝を形成し、この溝部の板厚を３０〜４０μｍとすることによって、その後金属板に曲げ応力を働かせて容易に切断することができる。
【００１０】
また、上下のシリンダー１，２を板進行方向に直角に置いて金属板を挟んで溝を形成させると、溝は板長手方向に斜めに形成される。そこで、本実施形態においては上下シリンダー１，２を予め斜めに位置させることにより、溝を金属板長手方向に直角に形成することができる。
さらに、本実施形態においては、突起（溝形成刃）３を上下シリンダー１，２の表面に螺旋状に設けているので、金属板の進行に伴ない、溝が漸次幅方向に形成されるため、溝加工による材料からの反力を小さくすることができ、装置の規模を小さくすることができる。
【００１１】
図２は、図１の溝形成シリンダーを上面から見た図であり、図３は、図２の溝形成シリンダーの斜視図である。
図２および図３において、上下の溝形成シリンダー１，２は、金属板の幅方向に対して傾斜して配置されている。
このように、上下の溝形成シリンダー１，２を、金属板の幅方向に対して傾斜させることによって、走行している金属板の表裏面に金属板の幅方向に、かつ上下で平行な溝を形成することができる。
すなわち、図１に示すように、上下の溝形成シリンダー１，２の半径をＲ、溝を形成する突起を設ける範囲の内角（シリンダー内周の刃渡り角度）をθとし、突起（溝形成刃）３の高さをｈとするとき、図２に示すように、上下の溝形成シリンダー１，２の端部を（Ｒ＋ｈ）*θだけ金属板の長手方向にずらすことによって、走行している金属板の表裏面に金属板の幅方向に平行な溝を形成することができる。
【００１２】
図８および図９は、本発明に用いる上下シリンダーの傾斜角（α）の求め方を示す図である。
図８および図９における記号を以下に示す。
・金属板速度：ｖ
・シリンダー半径：R
・シリンダー円周の刃渡り角度：θ
・シリンダー胴長方向刃渡り長さ：Ｌ
・刃高さ       ：ｈ
・  シリンダー回転角速度：ω
このとき、シリンダー１，２を取り付ける傾斜角は、最初に分断を開始する点から金属板の進行方向と逆の方向に向かい下記の式で与えられた角度αとすることにより、溝を金属板の幅方向に平行に形成することができる。
【００１３】
【数１】
2005074567.tif 000003
【００１４】
（Ａ）式からわかるように、（Ｒ+ｈ）*θが大きくなるとαは大きくなる一方、Ｌが大きくなるとαは小さくなる関係になっており、また、シリンダーの回転速度ωを一定とすると、通板速度ｖを速めた場合、（Ｒ+ｈ）*θは小さくなるため、金属板の生産性と特許（溝形成刃）への負荷を勘案して、αは１〜５度の範囲が好ましい。
αは１〜５度の範囲が好ましい理由は、αが１度未満では、シリンダーが受ける突起（溝形成刃）先端に発生する垂直方向の金属板からの抗力が大きくなり装置が重厚なものとなり経済的でない。一方αが５度超では金属板に対して働く板巾方向の力が大きくなり通板性を阻害もしくは金属板の形状を乱してしまい好ましくない。また、上記と同じ理由により、突起（溝形成刃）の寿命の点からも、刃の交換頻度を多しないために１〜５度の範囲が好ましい
また、金属板の突っかかり、たくれ、引き裂きを避けるため、金属帯板の通板速度をvにシリンダーの傾き角αの補正とリード率εを乗じた速度に刃先の周速を一致させた回転速度ωで分断することが好ましい。
【００１５】
【数２】
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【００１６】
なお、図９に示すように、突起（溝形成刃）３の先端は、曲率半径が３０〜６０μとすることが好ましく、シリンダー１がこの突起（溝形成刃）３を金属板に押し付けることにより、金属板の表裏面に局部的な溝が形成され、シリンダー１が回転することにより、局部的な溝部の塑性変形が板幅方向に伝播して、金属板の幅方向に平行な溝を形成することができる。
【００１７】
図４は、本発明の溝形成を行う上下シリンダーの前後にピンチロールを設置した切断装置を示す図である。
本実施形態においては、上下シリンダー１，２が金属板の幅方向に対して斜めに設置されているので、シリンダー１，２の回転方向と金属板の進行方向に差が生じ、金属板の進行を阻害するので、上流側ピンチロール４および下流側ピンチロール５を設けて金属板を挟み込むことによって、金属板の蛇行や振動を防止することができる。
また、図４に示すように、下流側ピンチロールの上ロールを下ロールより板の送り方向にオフセットして配置することによって、金属板に曲げ応力を働かせて、金属板を容易に分断することができる。
【００１８】
＜第２の実施形態＞
図５および図６は、本発明における金属板の切断方法の第２の実施形態を例示する図である。
図５および図６において、１は上溝形成シリンダー、２は下溝形成シリンダー、３は突起（溝形成刃）、６は上流側クランプ装置、７は下流側クランプ装置を示す。
図５において、先端に曲率を有する直線状の突起（溝形成刃）３が上下のシリンダー１，２の表面の胴長方向に形成されており、この上下一対のシリンダーは、上下の突起３の先端位置を概ね等しく配置され、若しくは上下の突起３の両先端が鉛直に位置したときに該突起３がラップするように配置されている。
このように、突起３をシリンダー１，２の表面に配置して昇降させて、表層にメッキまたは塗装被膜を有する金属板を、前記上下シリンダー１，２の間に誘導する際に、停止している金属板の表裏面に溝を形成し、この溝部の板厚を３０〜４０μｍとすることによって、その後金属板に曲げ応力を働かせて容易に切断することができる。
【００１９】
図６は、本発明の溝形成を行う上下シリンダーの前後にクランプ装置を設置した切断装置を示す図である。
図６において、上流側クランプ装置６および下流側クランプ装置７により、金属板を挟み込むことによって、金属板を固定することができる。
また、図６に示すように、上下一対のシリンダーの後段に、金属板の送り速度に同調して板を押えるクランプ装置を設置し、該クランプ装置の板押さえ部材を上下にオフセットして配置することによって、金属板に曲げ応力を働かせて、金属板を容易に分断することができる。
【００２０】
＜第１および第２に共通の実施形態＞
図７は、本発明の金属板の切断方法のフローを示す図である。
まず、表層にメッキまたは塗装被膜を有する建築用などの金属板の表裏面に、前述の上下シリンダーを用いて溝を形成する。
本発明は、従来の鋭利なカッターによる切断と異なり、先端に３０〜６０μｍの曲率半径を有する突起（溝形成刃）を金属板表面のメッキ層または塗装被膜を切断面に押し込んで溝を形成し、この溝部の板厚を３０〜４０μｍ程度にした後、この溝部に曲げ応力を働かせて切断するものである。
これにより切断面に現れる母材の面積が少なくなり、特に鋼板でメッキ層が犠牲防食作用をもつ亜鉛メッキではその効果は大きい。
さらに、本発明を、前述の特開平９−２７７１１３号公報に開示された、金属板を長手方向に条切りする切断方法と組み合わせることにより、金属板の長手方向と幅方向の双方の切断部のエッジ腐食を抑制させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明における金属板の切断方法の第１の実施形態を例示する図である。
【図２】図１の溝形成シリンダーを上面から見た図である。
【図３】図２の溝形成シリンダーの斜視図である。
【図４】本発明の溝形成を行う上下シリンダーの前後にピンチロールを設置した切断装置を示す図である。
【図５】本発明における金属板の切断方法の第２の実施形態を例示する図である。
【図６】本発明の溝形成を行う上下シリンダーの前後にクランプ装置を設置した切断装置を示す図である。
【図７】本発明の金属板の切断方法のフローを示す図である。
【図８】本発明に用いる上下シリンダーの傾斜角（α）の求め方を示す図である。
【図９】本発明に用いる上下シリンダーの傾斜角（α）の求め方を示す図である。
【符号の説明】
【００２２】
１  上溝形成シリンダー
２  下溝形成シリンダー
３  突起（溝形成刃）
４  上流側ピンチロール
５  下流側ピンチロール
６  上流側クランプ装置
７  下流側クランプ装置
【図１】
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【図２】
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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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