(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転加工刃を用いて、回転加工刃の送り速度と回転速度の比を１．０〜１６．０として、軽量気泡コンクリートパネルの表面に、はつり部分を有する模様溝を付与することを特徴とする軽量気泡コンクリートパネルの加工方法。
【請求項２】
回転加工刃の刃物先端鋭部を排除したことを特徴とする請求項１の軽量気泡コンクリートパネルの加工方法
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、軽量気泡コンクリートパネルの加工方法に関するものである。
【０００２】
【従来技術とその課題】
軽量気泡コンクリートパネルは、軽量性、断熱性、不燃性、耐火性など、優れた特徴を持つ建材として、広く建築物に用いられている。しかし、パネル表面は製造の都合上、一般に平面となるため、表面の意匠性が乏しい問題があった。そこで、従来から、この問題を克服するために、軽量気泡コンクリートパネル表面に凹凸模様を付与するつぎのような方法が提案されている。
（１）軽量気泡コンクリートパネルの表面を刃物で切削し、凹凸模様を付与する方法（２）固定式の表面加工具を軽量気泡コンクリートパネルに食い込ませた状態で、パネル表面と相対的に移動させ、切肌溝部と割肌凹部との組み合わせからなる意匠凹部を同時形成する方法（特開２００１−１３８３２０号）しかしながら、上記の軽量気泡コンクリート表面に凹凸模様を付与する方法には、次の問題がある。
【０００３】
（１）の方法は、簡便な装置で加工でき、経済的である利点を有するが、縞模様や格子模様などの幾何模様に制限され、直線的な溝による意匠は単調で変化に乏しかった。そのため、自然石調などの模様を再現することが難しかった。さらには、切削パターンには出尽くした感があり、近年では新しい切削パターンは見受けられなくなっており、新鮮味がなく飽きられやすくなっている問題があった。（２）の方法においては、自然な風合いである割石調の溝を有した軽量気泡コンクリートパネルを得られる利点はあるが、固定式の表面加工具を軽量気泡コンクリート表面に強制的に潜らせ、割砕するため、加工時の抵抗が大きい。そのため、実質的にパネル表面に同時に加工できる溝本数が限定され、効率的な生産ができない問題があった。これを、解決するために、先行溝を設けておく方法も提案されている。しかしながら、自然な割石模様を得るためには、先行溝を割肌凹部よりも浅くする必要があり、加工時の抵抗はそれほど低下せず、なおかつ、装置が過大となり経済的でない。
【０００４】
さらには、加工時の抵抗が過大であるため、パネル内部に微細なクラックを生じさせる恐れがあった。そこで、本発明の課題は、従来にない斬新な表面模様を有した軽量気泡コンクリートパネルの、安価でかつ生産性に優れた加工方法を提供することを課題とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の問題を解決するために、本発明者は鋭意検討した結果、つぎの軽量気泡コンクリートパネルの加工方法を見出した。即ち、本発明は、
（１）回転加工刃を用いて、回転加工刃の送り速度と回転速度の比を１．０〜１６．０として、軽量気泡コンクリートパネルの表面に、はつり部分を有する模様溝を付与することを特徴とする軽量気泡コンクリートパネルの加工方法。
（２）上記（１）記載の軽量気泡コンクリートパネルの加工方法において、回転加工刃の刃物先端鋭部を排除したことを特徴とする軽量気泡コンクリートパネルの加工方法。
【０００６】
以下、本発明について具体的に説明する。本発明で使用する軽量気泡コンクリートパネルとは、例えば、ＪＩＳＡ５４１６に記載のＡＬＣなどをあげることができる。例えば、セメント、石灰質原料、珪酸質原料、水を主原料として、内部に多量の気泡が混入された、かさ比重０．１〜１．０程度の硬化体と内部に埋設された補強材とから構成されている軽量気泡コンクリートパネルをあげることができる。
【０００７】
さらに本発明で使用する軽量気泡コンクリートパネルは、気泡を含有するものならば、どのような形状の製品も含み、建物の床、屋根、間仕切りとして使用されるフラットパネル、外壁の出隅部、入隅部に利用されるＬ字型、Ｒ型のコーナーパネル、さらには、所定の形状に加工されたものが挙げられる。本発明によって得られる溝形状とは、図１に示すような断面が台形状の溝形状１であり、かつ、図２に示すような脈動模様３がある溝形状の必要がある。
【０００８】
台形状の溝角度は、つぎのような形状であることが好ましい。つまり、底面と斜面とがなす角度が、３０度〜８０度の範囲であることが好ましい。３０度より小さい角度の場合、底面に比べ、溝上部の最大幅、いわゆる見付幅が広すぎ、さらには、後述する脈動模様の幅狭部と幅広部との差が大きくなりすぎ、意匠上好ましくない。かつ、加工時の抵抗が大きくなりすぎる傾向がある。また、台形状の溝角度が８０度を上回ると、加工時に発生するはつり部分がほとんどなく、意匠的に通常の切削加工と変わらなくなる。
【０００９】
本発明によって得られる脈動模様とは、回転加工刃の送り速度と回転速度とで決定される。ここで加工刃の送り速度とは、本発明によって模様溝を加工する際の、回転加工刃と軽量気泡コンクリートパネル表面との相対移動速度である。さらに、加工刃の回転速度とは、加工刃回転加工速度を示し、単位時間あたりの刃物の回転距離で示される。脈動模様の繰り返し単位長さは、０．２ｃｍ〜３ｃｍの範囲であることが好ましい。０．２ｃｍを下回ると、加工面に露出する軽量気泡コンクリートパネルの気泡と区別できなくなり、実質的に脈動模様とならない。３ｃｍを上回ると、模様溝にあたかも加工ムラが生じたような外観となり、良好な外観印象を与えない。脈動模様の繰り返し単位長さが０．５ｃｍ〜２ｃｍの範囲であると、後述する模様溝の側壁部分との区別が明瞭になりさらに好ましい。
【００１０】
さらに、図２に示すように、本発明によって得られる模様溝の側壁部分には、不規則なはつり部分４があることが好ましい。このはつり部分とは、軽量気泡コンクリートパネル表面が凹凸に荒れている、はつり調の凹部を指す。はつり部分の大きさに特に制限はないが、意匠上、違和感を与えない範囲であることが好ましく、幅０．２ｃｍ〜１０ｃｍ、長さ０．２ｃｍ〜１０ｃｍの範囲であるとさらに好ましい。幅、長さ共に、０．２ｃｍを下回ると、はつり部分が軽量気泡コンクリートパネル表面の凹凸と区別できなくなり、１０ｃｍを上回ると、はつり部分の面積が大きすぎ、意匠上違和感を生じさせるとともに、表面の凹領域が大きすぎるために、軽量気泡コンクリートパネルの耐火性、断熱性に悪影響を与えやすくなる。
【００１１】
さらに、はつり部分の分布としては、模様溝長さの５〜９５％にあることが好ましい。模様長さの５％を下回る場合は、はつり部分が一箇所に固まるか、均等に分散した場合が考えられる。はつり部分が一箇所に固まりすぎた場合、不規則なはつり部分とならず、分散した場合は、はつり部分が小さくなりすぎ、軽量気泡コンクリートパネル表面の凹凸と区別できなくなる。はつり部分が模様溝長さの９５％を上回る場合は、はつり部分が連続しやすくなるために、不規則にはなりにくい。この不規則なはつり部分により、模様溝に自然の風合いを加えることができ、台形状の模様溝との対比により、さらに斬新なデザインを有した軽量気泡コンクリートパネルとなる。以上のような本発明で使用する軽量気泡コンクリートパネルの製造方法を次に説明する。
【００１２】
本発明で使用する軽量気泡コンクリートパネルの組成は、一般に軽量気泡コンクリートとして用いられるものであれば、特に、限定されるものではない。例えば、セメント、生石灰、珪石、水を主原料として、石膏、気泡剤、混和剤などを必要に応じて添加することができる。気泡の混入方法としては、モルタルスラリーにアルミニウム粉などの気泡材を混入して発泡させる方法でも良く、あらかじめ発泡させた気泡をモルタルスラリーに混入させる方法でも良い。こうして得た気泡性モルタルスラリーを、あらかじめ補強材を配置した型枠に注入、所定の寸法に切断した後、再度、本養生し軽量気泡コンクリートパネルを得る。本養生の方法としては、蒸気養生、オートクレーブ養生などがある。このような方法で、本発明で使用する軽量気泡コンクリートパネルを得る。
【００１３】
図４、５に本発明の一例を示す。軽量気泡コンクリートパネル５に、パネル平面に対し直角をなす軸の周りに回転させる断面が台形状の回転加工刃６を、パネル小口面からパネル表面部の所定深さの位置で、パネル方向に相対的に移動させる。この時、加工刃の送り速度Ｖ１と回転速度Ｖ２との比Ｒ＝（Ｖ２／Ｖ１）が１．０〜１６．０である必要がある。Ｒが１．０を下回ると、模様溝の脈動模様の単位長さが３ｃｍを越え好ましくなく、さらに、模様溝斜面部に生じるはつり部分が大きくなりすぎる。さらに付け加えると、加工時の切削抵抗が大きすぎるために、装置が過大となりやすい。また、Ｒが１６．０を上回ると、模様溝の脈動模様の単位長さが０．２ｍを下回り好ましくない。さらには、模様溝斜面部にはつり部分がほとんど生じなくなる傾向がある。
【００１４】
このような加工刃の送り速度と回転速度の比についてさらに述べる。本発明における代表的な加工条件を以下に挙げる。
加工刃の刃物直径：３ｃｍ加工刃の刃数：２枚刃回転数：２００回転／分加工刃の送り速度：５ｍ／分上記条件から、加工刃の回転速度Ｖ２が次のように求められる。
加工刃の回転速度＝（加工刃の刃物径）×（円周率）×（刃数）×（回転数）
＝ ３ × ３．１４ × ２ × ２００＝３７．７ ｍ／分この時の、加工刃の送り速度と回転速度の比Ｒは次式で計算される。
Ｒ＝（加工刃の回転速度）／（加工刃の送り速度）
＝ ３７．７ ／ ５＝ ７．５４
【００１５】
このような条件においては、加工刃の１回転における加工刃の移動距離が大きく、それだけ、加工刃１回転あたりの加工体積も増加する。そのため、加工時の切削抵抗が大きくなり、その切削抵抗により、本発明によって得られる模様溝斜面部にはつり部分が生じることとなる。一般に軽量気泡コンクリートパネルは、内部に気泡を多く含むため、衝撃などにより欠けやすい特性を有している。従来技術においては、この特性を利用し、固定治具により無理やり欠けを生じさせ、割肌の凹面を得ていた。しかしながら、固定治具では抵抗が大きくなりすぎるため、同時に加工できる溝本数が限定され、効率的な生産ができなかった。
【００１６】
これに対し、本発明においては、加工刃が回転しているために、はつり部分を生じさせる抵抗が断続的で、回転方向に抵抗力が逃げやすくなっている。さらには、送り速度と回転速度の比Ｒを大きくすれば、加工刃の１回転における移動距離が小さくなるため、抵抗が小さくなる。逆に、Ｒを小さくすれば抵抗が大きくなる。このように、切削抵抗の調整が容易でかつ、連続的であるために、はつり部分の面積の大小、調整がたやすくおこなえる利点を有する。
【００１７】
さらに、通常に使用される切削加工の条件を以下に挙げ、本発明の要点を説明する。
加工刃の刃物直径：３ｃｍ加工刃の刃数：２枚刃回転数：３０００回転／分加工刃の送り速度：１５ｍ／分上記条件から、加工刃の回転速度Ｖ２が次のように求められる。
加工刃の回転速度＝（加工刃の刃物径）×（円周率）×（刃数）×（回転数）
＝ ３ × ３．１４ × ２ × ３０００＝５６５．５ ｍ／分この時の、加工刃の送り速度と回転速度の比Ｒは次式で計算される。
Ｒ＝（加工刃の回転速度）／（加工刃の送り速度）
＝ ５６５．５ ／ １５＝ ３７．７
【００１８】
つまり、通常の切削加工における加工刃の送り速度と回転速度の比は、本発明に比較して非常に大きい領域にある。このような条件では、脈動模様がある模様溝や模様溝側壁にはつり部分は生じない。なぜならば、通常の切削加工は、なめらかで直線的な溝が必要であり、本発明によって得られる軽量気泡コンクリートパネルにおける、模様溝のようなはつり部分を生じさせないことを目的としているからである。
【００１９】
以上述べた条件で、回転加工刃６が加工開始の小口面から、加工終了の小口面まで移動すると、本発明によって模様溝が加工された軽量気泡コンクリートパネル７が得られる。軽量気泡コンクリートパネルの表面には、台形状の脈動模様がある模様溝３が設けられ、かつ、模様溝斜面部にはつり部分が不規則に生じている。本発明における加工刃の角度は、３０度〜８０度の範囲であることが好ましい。刃物断面の形状により得られる軽量気泡コンクリートパネルの模様溝の断面形状が決定されるからである。
【００２０】
本発明における加工刃は、加工刃の刃物先端鋭部が排除されていると好ましい。図６に示すように、加工刃の刃物先端鋭部１０とは、一般に、刃物の刃部と言われる部分であり、鋭角である。なんとなれば、鋭角であれば、切削抵抗が小さくなりいわゆる切れ味も良くなるからである。本発明においては、切削抵抗をある程度大きくすることが要点であるので、図７に示す刃物先端部１２にように先端鋭部が排除されていると好ましい。先端鋭部の排除方法は、図７のように直線上に取り除いてもよく、先端鋭部を丸めるように取り除いても良い。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、実施例により本発明の詳細について説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００２２】
【実施例１】
厚さ５ｃｍ、幅６０ｃｍ、長さ２００ｃｍの軽量気泡コンクリートパネルを固定し、その表面に、断面が台形状の加工刃物を回転数２００回転／分で回転させながら、送り速度５ｍ／分で片側の短辺小口から、対面の短辺小口まで深さ１．０ｃｍで加工した。加工刃物は、以下の形状で、短辺方向に５．０ｃｍピッチで１１本並列に設置した。
加工刃の刃物直径：３ｃｍ加工刃の刃数：２枚刃刃物断面の台形の底面と斜面の角度：４５度（加工刃の回転速度）／（加工刃の送り速度）Ｒ＝７．５４であった。
【００２３】
得られた軽量気泡コンクリートパネルの表面には、溝底部幅１ｃｍ、最大見付幅３ｃｍで、平均繰り返し単位０．９ｃｍの脈動模様を有した模様溝が得られ、その斜面部には表面が凹凸に荒れたはつり部分が不規則に生じていた。はつり部分の長さを積算すると、９０．５ｃｍとなり、模様溝長さの４５％であった。はつり部分の形状は、最大長さ１．６ｃｍ、最小長さ０．５ｃｍ、最大幅０．８ｃｍ、最小幅２．０ｃｍであった。
【００２４】
この軽量気泡コンクリートパネルを外壁に使用すると、模様溝の脈動部分が微妙な陰影を生じさせ、さに不規則にはつり部分があるために、従来にない斬新な表面テクスチャーを有した壁面が得られた。
【００２５】
【実施例２】
断面が台形状の刃物を回転数４００回転／分で回転させ固定した。そこへ、厚さ１０ｃｍ、幅６０ｃｍ、長さ３００ｃｍの軽量気泡コンクリートパネルを送り速度７ｍ／分で送り、パネル長辺小口に平行な深さ１．５ｃｍの模様溝を得た。加工刃物は、先端鋭部をＣ２にカットした以下の形状を使用し、短辺方向に５．０ｃｍピッチで１１本並列に設置した。
加工刃の刃物直径：３ｃｍ加工刃の刃数：２枚刃刃物断面の台形の底面と斜面の角度：６０度（加工刃の回転速度）／（加工刃の送り速度）Ｒ＝１０．７７であった。
【００２６】
得られた軽量気泡コンクリートパネルの表面には、溝底部幅１．５ｃｍ、最大見付幅３ｃｍで、平均繰り返し単位０．６ｃｍの脈動模様を有した模様溝が得られ、その斜面部には表面が凹凸に荒れたはつり部分が不規則に生じていた。はつり部分の長さを積算すると、６０ｃｍとなり、模様溝長さの２０％であった。はつり部分の形状は、最大長さ１．５ｃｍ、最小長さ０．２ｃｍ、最大幅０．７ｃｍ、最小幅０．２ｃｍであった。
【００２７】
【発明の効果】
本発明によれば、従来にない斬新な表面模様を有した軽量気泡コンクリートパネルが得られ、差別化、個性化、高付加価値化などの、近年の建築市場ニーズに十分対応し得ることができる。さらに本発明によれば、表面テクスチャーの様々な加工が可能であり、なおかつ、安価で生産性に優れており工業的に極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によって得られた軽量気泡コンクリートパネルの断面写真である。
【図２】本発明によって得られた軽量気泡コンクリートパネルの表面写真である。
【図３】本発明によって得られた軽量気泡コンクリートパネルの表面拡大写真である。
【図４】本発明の一例を示す概略図で、加工直前の状態を示す。
【図５】本発明の一例を示す概略図で、加工終了時点での状態を示す。
【図６】本発明における加工刃の上面概略図である。
【図７】本発明における好ましい加工刃の状態を示した上面概略図である。
【符号の説明】
１ 模様溝断面
２ 軽量気泡コンクリートパネル
３ 模様溝
４ 脈動模様
５ 加工前の軽量気泡コンクリートパネル
６ 加工刃
７ 加工後の軽量気泡コンクリートパネル
８ 加工刃の刃物直径
９ 加工刃の平面図
１０ 加工刃の先端鋭部
１１ 先端鋭部を削除した加工刃の平面図
１２ 鋭部を削除した先端部
【図１】
0004252234.tif 000002
【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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