JPH0114845B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は自然石または人造石を一時に多数枚に
切断して建築用石材等として用いられるフアイン
ストーンプレートを製造する方法に係り、特に自
然石又は人造石を迅速かつ平滑断面にマルチカツ
テイングして建築用石材等に使用する表面平滑性
に優れ、かつ耐久性に優れた極薄石材板を製造す
るフアインストーンプレートの製造法に関する。

（従来の技術） 従来より自然石や人造石をダイアモンドカツタ
ーなどでカツテイングして建築用石材を製造する
ことが広く行なわれているがこのようにして製造
した建築用石材の厚さは通常17〜25mm程度であ
り、装飾用として用いる薄いものでも５mm以上の
厚さがある。従つてこのような石材は重量が大で
あるのみならず、一定量の原石材から取得できる
製品石板の枚数を減少させるので、一枚当たりの
石板の単価が極めて高価なものとなる。

（発明が解決しようとする問題点） それ故、従来から原石材からの製品取得枚数を
向上させるべく、ブレードのスペーサー間隔を狭
めてカツテイングすることが試みられているが、
カツテイング中にブレードの湾曲現象が発生した
り、力学的な不安定性が生じて切断能力を低下さ
せたり、あるいは石材プレートにクラツクを発生
させたり、更には石材プレートが割れてしまつて
不良品となるので、その厚さを５mm以下とするカ
ツテイングは不可能であつた。

また、カツテイング速度を早めるとカツテイン
グ中の石材にクラツクが入り易いので、カツテイ
ングを急速にすることもできなかつた。

（問題点を解決するための手段とその作用） 本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、本
発明者等は鋭意研究の結果、「クラツクの発生は
自然石あるいは人造石を構成する各種鉱物粒（例
えば、花こう岩は長石、雲母、石英の各鉱物粒か
ら構成されている。）石材粒等の異なる熱膨張係
数の差に起因し、また切削時に発生する摩擦熱が
石材中に偏在して分布（例えば、中央部は高温と
なり外側部は低温状態となる。）することにより、
切削切断途中の石材中に部分的な膨張室が生ずる
ことに起因するところが大である。」との認識に
基づき、前記カツテイング作業を砥粒を含む混合
液中に浸漬した状態で行うことによつて、カツテ
イングにより発生する切削摩擦熱を常時十分に除
去しつつ、また異常な衝撃的力を加えないように
してクラツクの発生とその成長を阻止しながら、
それを行うこととしたものである。

即ち、本発明は自然石、人造石を薄くカツテイ
ングして多数のフアインストーンプレート（極薄
石材板）を製造する方法において、砥粒含有液中
で多数の並列に配列した無端ベルト状のブレード
を連続的に摺接してカツテイングを行い、かつ各
ブレード同士の排列間隔を４mm以下とし、そして
無端ベルト状のブレードの構成はベースブレード
に側面形状が四辺形で断面形状が字型の２枚刃
状単位ブレードの多数を枢着したものとしてカツ
テイングを行うことを特徴とするフアインストー
ンプレートの製造法である。

本発明においてカツテイングされる自然石ある
いは人造石としては、御影石（花こう岩）、大理
石、テラゾールタイルなどの石材であるが、特に
複数の異なる鉱物粒あるいは石材粒等で構成さ
れ、それら構成粒の熱膨張係数の差が大きいもの
及び特に薄板におけるカツテイングにおいて本発
明の効果が一層顕著に発現し得るものである。

本発明において使用する砥粒含有液としては
水、CMC水溶液、ポリビニルアルコール水溶液、
アラビヤゴム水溶液、アルギン酸ソーダ水溶液、
石油、鉱物や植物油又はアルコール類あるいはこ
れらの混合液などがあり、これらの中でも切削粉
末との分離操作上から水、油やこれらの溶液にゲ
ルを加えた混合溶液が望ましい。

前記溶液に含有される砥粒としては炭化硅素、
アルミナ、等の素材があり、これら砥粒はその粒
径が一般に10〜100μm程度のもので、これら砥粒
は前記溶液中に通常５〜30重量％含有されてい
る。また、上記砥粒含有液には前記砥粒のほかに
他の配合物、例えば砥粒分散剤や分散助剤、切削
石材などを５〜６重量％程度混合することができ
る。

本発明においては砥粒含有液中に前記石材を浸
漬してカツテイングするが、そのた石材を浸漬す
るに十分な大きさの砥粒含有液を入れたカツテイ
ング槽が必要である。カツテイング槽としてはス
テンレススチール、琺瑯鉄板又はプラスチツク製
あるいは内面防錆ライニング鉄製などのものが一
般的に使用される。

更に、前記石材に一定方向に接触させてカツテ
イングする無端ベルト状のブレードは一定方向あ
るいは時々反転させながら移動される。

無端ベルト状ブレードは回転可能な形状構造と
し、カツテイングの際にブレードに振動が生じ難
いように、また強張力に張架する必要性から、好
ましくは張架された帯状のベースブレードに、側
面形状が四辺形で断面形状が字型の２枚刃状単
位ブレードの多数を直列に枢着配設して構成す
る。

前記無端ベルト状のブレードを形成する素材と
しては刃先用の２枚刃状単位ブレードに薄板状の
硬鋼、不銹鋼などのものを使用することが望まし
く、また、ベースブレードには軟鋼などが使用さ
れる。

このような無端ベルト状のブレードを形成する
素材としては一般にその厚さは0.1〜1.0mm、長さ
600〜1800mm、幅10〜30mm程度のものであり、こ
れらを構成する単一ブロツクのベースブレードは
その厚さが0.1〜1.0mm、長さが15〜30mm、幅が10
〜30mm、であり、刃先用の前記単位ブレードの１
枚はその厚さが0.1〜1.0mm、長さは15〜30mm、幅
が10〜30mmで、これら刃先ブレード２枚をベース
ブレードに固着して使用する。

これら無端ベルト状ブレードはブレード支持フ
レームに平行に多数個束ねられて配設されてお
り、多角形状に配設したプーリーに架け渡すこと
により、その中の一つのプーリーを外方に向けて
引つ張り、通常60〜300Kg／cm²の張力で張架され
自然石、人造石等の石材と接触している。

該無端ベルト状ブレードは原石材からの製品の
同時取得枚数を増すためブレードのスペーサー間
隔を４mm以下に、特に望ましくは0.5〜３mmに平
行に並列して通常200〜600個配列して石材に接触
していることが望ましい。

前記無端ベルト状ブレードと原石材との接触部
分には、滞留してカツテイングを阻害する被切削
粉末を除去するために砥粒含有液を噴射できるよ
うブレードの回転方向と同じ方向にノズルの噴出
口が取付けられていることが望ましい。該ノズル
より噴射される砥粒含有液は通常0.1〜２ｍ／秒
程度で速度で噴射される。また、時には状況によ
り砥粒含有液の噴出方向をブレードの回転方向と
逆方向とすることもある。

また、槽中に滞留する被切削粉末の量が多くな
るとカツテイングを阻害するので、カツテイング
により排水された泥水の一部を連続的に取り出し
て分離器に移送し、被切削粉末を分離除去する。
そして、分離された砥粒含有液は再度直接カツテ
イング層にあるいは前記ノズルを経てカツテイン
グ槽に循環して使用される。砥粒含有液の循環速
度はカツテイング槽の大きさとカツテイングされ
る石材の大きさ等によつて異なるが一般に１時間
当たりカツテイング槽の全循環液が理論上２〜10
回程度交換流動される程度で循環する。

なお、カツテイング槽の底部には砥粒や被切削
粉末が沈降しないよう適切な撹拌装置３０が適所
に設けてある。前記被切削粉末を除去する分離装
置としては静置分離、遠心分離、フイルター分離
等各種の分離装置が使用可能である。

次に本発明をより具体的に説明するため以下図
面に基づいて説明する。

第１図は本発明実施例におけるフアインストー
ンプレートを製造するためのカツテイング装置の
縦断面図であり、第２図は第１図装置ないの無端
ベルト状のブレードの拡大部分断面図、第３図は
その上面からの平面図、第４図はそのＡ−A′線
断面図、第５図は前記ブレードを構成する側面形
状が四辺形で断面形状が字型の２枚刃状単位ブ
レードの斜視図、第６図は回動装置と無端ベルト
状ブレードとの係合状態説明図である。

第１図において、１は砥粒含有液２を満たした
カツテイング槽３の底辺の架台４上に設置した自
然あるいは人造石材であり、該石材１は砥粒含有
液２に浸漬され、切断された石材上辺部１ａも砥
粒含有液２中に潜入している。なお、カツテイン
グ槽３の底部には、カツテイング槽内の砥粒の分
布を一様にするための撹拌装置３０が設けら，れ
ている。

前記石材１の上辺部１ａにはＣ字状のブレード
支持フレーム５の両先端部５ａ，５ｂに回転可能
に軸着される二つのプーリー６ａ，６ｂと、Ｃ字
状のブレード支持フレーム５の中央部よりボルト
７によつて水平に懸架されるモーター８の出力軸
８ａに軸着するプーリー６ｃとの三つのプーリー
に掛け渡され、無端ベルト状のブレード９が正三
角形状に多数個並列に配設されている。

前記ブレード支持フレーム５はその上部を横ロ
ツド１０に固着して下方に懸吊されており、該横
ロツド１０の両端には前記カツテイング槽３の左
右の側壁３ｂ，３ｃに垂直に平行して立設した複
数の案内棒１１ａ，１１ｂに貫装した案内管１２
ａ，１２ｂを装着しており、その自重によつて垂
直に摺動降下可能に構成されている。

前記三角形状に配設されたブレード９は第２図
〜第５図に示すごとく、ベースブレード１６を２
枚の刃先ブレード１５ａ，１５ｂの上方部分で挟
着し、点熔接により固着した側面形状が四辺形で
断面形状が字型の２枚刃状単位ブレード９ａの
両端をピン１７等によつて連結して無端ベルト状
となし、Ｃ字状ブレード支持フレーム５の中央部
を貫通するボルト７に螺合する蝶ナツト７ａを締
め付けることによつてブレード９を強張力に張架
されている。なお、ボルト７にはその中央部にス
プリング等の弾性体を介在させて設けることによ
り、モータ８、プーリー６ｃ等の自由な上下振動
を許容することもできる。

該無端ベルト状のブレード９を回転させるには
第６図のごとくボルト７によつて懸架されるモー
ター８を回転させることによつてモーターの出力
軸８ａに軸着するプーリー６ｃを回転させ、無端
ベルト状のブレード９に伝達させ、該ブレード９
はプーリー６ａ及び６ｂに伝え、三つのプーリー
６ａ，６ｂ，６ｃ間で正三角形状を保持したまま
回転する。各プーリー間は強張力でひつぱられて
いるためブレード９は直線状となり、特にＣ字状
ブレード支持フレーム５の先端部に軸着されるプ
ーリー６ａ，６ｂ間で水平状となつており、この
間に切断しようとする石材１を接触させ石材１を
カツテイングする。なお、ブレード支持フレーム
５の横振れ防止のため案内棒１１ａ，１ｂの下方
に両端を固着したブレード支持フレーム横振れ防
止枠１３を設けることが好ましい。該ブレード支
フレーム横振れ防止枠１３には長溝１３ａが穿設
されていてブレード支持フレーム５が横振れする
のを防止している。

カツテイング中に排出された石材１の被切削粉
末は石材１とブレード７との間隙に存在してカツ
テイングを阻害することが無いよう、これを早く
除去するために被切削粉末を分離除去した砥粒含
有液２を前記石材１とブレード７の接触部分にノ
ズル１４よりブレードの動きと同一方向にまたは
反対方向より噴出させる。前記接触部分より除去
された被切削粉末は砥粒含有液２中に浮遊してカ
ツテイングを阻害するので排出口１８より排出し
て液溜め１９に一時的に溜めた後、ロート状回転
分離器２０によつて上層液２１と下層液２２とに
分別し、前記上層液２１を更に３層セラミツクフ
イルター２３ａ〜ｃを備えた円筒状分離器２４に
移送して４段階２５ａ〜ｄに分別する。前記フイ
ルター２３ａ〜ｃの中で最も微細なフイルター２
３ｃを通過した液２５ｄは被切削粉末を最も多く
含む液であるために廃液とするが、前記ロート状
分離器２０によつて分離された下層液２２は調整
槽２６にて混合され、砥粒粒子の大きさ、分布状
態に応じてその混合比率が調整される。該混合液
はポンプ２７によつて前記噴出ノズル１７にある
いはカツテイング槽３に直接供給して循環させ
る。なお、カツテイング槽中にの撹拌装置３０を
設けないときは排出口１８の取り付け位置を該槽
の中央部付近又は底部とすればよい。

（実施例） 縦50cm、横40cm、深さ50cmの砥粒含有液が注入
されたカツテイング槽中に長さ20cm、幅13cm、厚
さ20cmの大理石全体を浸漬させて架台上に設置す
る。そしてその上面に厚さ0.2mm、幅15mm、長さ
30mmの２枚の刃先ブレードを厚さ0.2mm、幅20mm、
長さ30mmのベースブレードに点熔接して固着した
側面形状が四辺形で断面形状が字型の２枚刃状
単位ブレードをピンによつて30個連結してチエー
ン状とした。そしてこの無端ベルト状のブレード
を一辺を30cmとした正三角形状に配設し、このこ
のブレード10枚をブレード間隔2.4mmとして張力
150Kgの張設し、各ブレードを大理石面に垂下す
る。そして、モーターによつて回転させる各ブレ
ード９を大理石に降下接触させてマルチカツテイ
ングを行なつた。

該カツテイングによつて被切削粉末が生成する
ので、これを除去するために砥粒径25〜75μmが
全体の約80％を占めるカーボランダム砥粒の水混
合液を切断面中のブレードの動きと同一方向の前
方から後方にに向けてノズル１４より噴射して供
給する。これにより被切削粉末は石材切断溝から
洗い流されてカツテイング面から除去される。

カツテイング槽中の泥水（被切削粉末を含む砥
粒混合液）はカツテイング槽上方部から液溜めに
毎時250リツトルでオーバーフローされ、更に第
１の回転式ロート状分離器に移送されて遠心分離
される。この遠心分離器によつて分離し下方から
流出する砥粒分は全体の60〜70％がここで回収さ
れる。また上方から流出する被切削粉末を多く含
む泥水は70μm、25μm、10μmの各連続細孔を有
するセラミツクフイルターを備えた第２の分離器
にて分離が行なわれる。この第２の分離器におけ
る各フイルターの分離比率は70μmの砥粒が35％、
25〜10μmの砥粒が15％で、ここで分離される砥
粒分は全体の10〜20％であつた。ここで回収され
た砥粒分は前記第１の分離器の下方から流出する
砥粒分と混合されて再度カツテイング槽に循環し
て使用される。

また、第２の分離器の全フイルターを通過した
液は被切削粉末を多量に含んでいるので廃液とし
て処分される。

このようにして大理石を厚さ２mmにカツテイン
グしたがクラツクは発生せず、しかも切断速度は
切断断面積10cm²当たり平均約0.4分前後であり、
ブレードの水平単振動によりマルチカツテイング
する方法に比べて切断時間は1/2であつた。

このようにして製造した大理石の極薄片は表面
平滑度が10μmであり、その寸法精度も１％以内
であつた。次いで表面を平滑にするためその表面
にふつ素系樹脂としてふつ化ビニリデンを薄く塗
布して、電気炉内で270℃の温度に加熱してコー
テイング層を形成することによつて表面平滑度を
3μmに向上させた。更にこの極薄片の多数枚を約
１cm²の網目間隔を有する繊維高分子マツトに貼付
して各種形状と広さを有するシートを製造した。

（発明の効果） 以上のような本発明のフアインストーンプレー
トの製造法によれば従来法で生じていたカツテイ
ング中にブレードの振動等によつて石材にクラツ
クが発生し、それが割れてしまつて不良品となる
と言つたことがなく、また、ブレードのスペーサ
ー間隔を４mm以下に狭めてカツテイングすること
ができ、模様、色彩等のすばらしい高価な一定量
の原石材から取得できる製品石材板（ストーンプ
レート）の取得枚数を増加させることができる。

したがつて、希少な岩石等から多数の美麗な極
薄石板が失敗なしに製造できる本発明は、省資源
の点からも極めて有用な方法である。

また、液槽中でカツテイングするために石材な
どを恒温に保持できるのでカツテイング速度を早
めても熱膨張変化に起因してクラツクが発生する
ことは無く、よつて石材等の脆性材料の切断時に
おけるクラツクの成長は、液中カツテイングによ
り停止させることができるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明におけるフアインストーンプレ
ートを製造するためのカツテイング装置の縦断面
図であり、第２図は第１図装置内の無端ベルト状
のブレードの拡大部分側面図、第３図はその平面
図、第４図は第２図におけるＡ−A′線断面図、
第５図は前記ブレードを構成する単一ブレードの
斜視図、第６図は回動装置と無端ベルト状ブレー
ドとの係合状態説明図である。 １：石材、２：砥粒含有液、３：カツテイング
槽、５：ブレレード支持フレーム、６ａ，６ｂ，
６ｃ：プーリー、７：ボルト、８：モーター、
９：無端ベルト状ブレード、９ａ：２枚状単位ブ
レード、１０：横ロツド、１１連杆、１１ａ，１
１ｂ：案内棒、１２ａ，１２ｂ：案内管、１４：
ノズル、１８：排出口、１９：液溜め、２０：ロ
ート状回転分離器、２３ａ〜ｃ：セラミツクフイ
ルター、２４：円筒状分離器、２６：調整槽、２
７：ポンプ、３０：撹拌装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 自然石、人造石を薄くカツテイングして多数
   のフアインストーンプレート（極薄石材板）を製
   造する方法において、砥粒含有液中で多数の並列
   に配列した無端ベルト状のブレードを連続的に摺
   接してカツテイングを行い、かつ各ブレード同士
   の排列間隔を４mm以下とし、そして無端ベルト状
   のブレードの構成はベースブレードに側面形状が
   四辺形で断面形状が字型の２枚刃状単位ブレー
   ドの多数を枢着したものとしてカツテイングを行
   うことを特徴とするフアインストーンプレートの
   製造法。 ２ カツテイングにより排出される泥水の一部を
   連続的に抜き出し、分離器によつて被切削粉末を
   除去した後、回収された砥粒含有液を循環使用す
   る特許請求の範囲第１項記載のフアインストーン
   プレートの製造法。