JPH0732970B2 - 金属短繊維の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、コンクリート建造物の引っ張り強度及び曲げ
強度を向上させるために、コンクリートに埋入される金
属短繊維の製造方法に関するものである。

〔従来の技術〕

土建建築材料としてのコンクリートは、安価で多くの長
所を有する反面、脆くてひび割れを起こし易いという宿
命的な欠点を有している。そこで、コンクリートに金属
短繊維を容積百分率で１％〜２％程度埋入させることに
より、コンクリート建造物の引っ張り強度及び曲げ強度
を向上させるという方法が一般に採用されている。

上記の金属短繊維は、通常、φ0.5mm×30mm程度の線材
状を成し、その製造方法としては、従来より下記の方法
が知られている。

（１）薄板のコイル材を製品長さの幅にスリットし、シ
リットした材料を順送して固定刃と回転刃により切断す
る方法（特公昭55-16768号公報、及び特公昭53-12278号
公報）。

（２）鋼線をダイスにて伸線し、所定の製品径にした
後、固定刃と回転刃により製品寸法に切断する方法。

（３）材料の溶湯中に、外周に製品形状に対応した多数
の凹部を有する冷却ディスクを浸し、この冷却ディスク
を回転させることにより、上記の凹部にて溶湯をかき上
げ、かつ撥ね飛ばして製品を製造する方法。

（４）厚板のスラブを一定方向に搬送し、このスラブの
搬送方向と対向する方向に回転する回転刃により、上記
スラブを順次切削し、この切削により得られた切削片を
製品とする方法。

（５）多数の薄板を重ねて固定し、重ねた薄板の端部に
回転刃を当接させて薄板を切削し、製品を得る方法。

上記の他に、本願出願人は、スチールファイバーの製造
方法（特願昭61-213465号）を先に提案している。この
方法は、 （６）連続的に順送される帯鋼を、下刃と、刃面が帯鋼
の幅方向に波形に形成された上刃とにより、順次、波形
線材に切断した後、この波形線材を、所望の製品長さに
切断する方法である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、上記の各方法では、各々下記の欠点を有して
いる。即ち、 （１）の方法では、コイル材を製品長さの幅に切断する
スリット工程、及びスリットした材料を巻き直す巻直し
工程が必要であり、生産性に劣る。

（２）の方法では、鋼線を伸線するために約３回の伸線
工程が必要であると共に、この伸線工程の前に鋼線の焼
鈍工程が必要である。また、材料費が高くコストアップ
となる。さらに、伸線機とのオンライン処理が困難であ
る。

（３）の方法では、溶湯のかき上げ・撥ね飛ばしによ
り、製品を得るものであるため、所定の製品形状を得難
く、成型性に問題がある。また、冷却ディスク及び耐火
物の寿命が短い。

（４）の方法では、切削により製造するものであるた
め、工具寿命が短く、形状コントロールが困難であると
共に、加工性が低い。従って生産性が低い。

（５）の方法では、上記（４）の方法と同様に、工具寿
命が短く、形状コントロールが困難であると共に、加工
性が低い。また、薄板のクランプが必要である一方、ビ
ビリ振動が生じ、製品切り出しの困難な状態を引き起こ
し易い。さらに、高出力のスライス盤が必要である。

（６）の方法にあっては、上記（１）〜（５）の方法に
おける問題点を充分に解決し得るものの、帯鋼を切断し
て得た波形線材は散在状態となっているので、この波形
線材を切断して金属短繊維を得るための切断作業が煩雑
となる。そこで、波形線材を整列した後に切断すること
も考えられるが、これでは装置が複雑化することによ
り、さらに改良を加える必要がある。

〔問題点を解決するための手段〕

本第１発明の金属短繊維の製造方法は、上記の問題点を
解決するために、連続的に順送される帯板の幅方向の一
部を残して、下刃と、刃面が帯板の幅方向に波形に形成
された上刃とにより帯板を剪断し、剪断部と非剪断部と
から成る波形板材を作製した後、剪断部同士が非剪断部
で連結された状態で上記剪断部を所望の製品長さに剪断
して金属短繊維を得ることを特徴としている。

本第２発明の金属短繊維の製造方法は、連続的に順送さ
れる帯板の幅方向の一部を残して、下刃と、刃面が帯板
の幅方向に波形に形成された上刃とにより帯板を剪断
し、剪断部と非剪断部とから成る波形板材を作製した
後、上記剪断部を水溶性の接着剤で固定し、次に剪断部
を所望の製品長さに切断して金属短繊維を得ることを特
徴としている。

〔作用〕

上記第１発明の方法により、波形板材には剪断部同士を
連結する非剪断部が形成されているので、剪断された各
剪断部が散在せず、波形板材を容易に切断することがで
きる。これにより、波形板材の切断作業が容易となると
共に、少ない工程数にて効率良く金属短繊維を得ること
ができる。この結果、金属短繊維の生産性を向上するこ
とができると共に、コストダウンを行うことができる。
また、波形板材の切断時に使用される切断装置の寿命を
長く保つことができ、さらに、金属短繊維を設計通りの
形状に形成する高い成型性を得ることができる。

上記第２発明の方法により、波形板材の各剪断部は、非
剪断部で連結されると共に、各々隣接した剪断部と貼着
されている。従って、波形板材の切断作業が第１発明の
方法に比べて一層容易となる。さらに、上記波形板材の
切断して得られる金属短繊維は、上記接着剤により数本
毎に纏まっているので、かかる金属短繊維をコンクリー
トへ混入させるときの作業性が向上する。加えて、上記
金属短繊維は、コンクリート内において数本毎に纏まっ
た状態で分散した後、上記接着剤が溶解されて互いに離
散するので、コンクリート内における散在の均一性も向
上する。よって、コンクリート建造物の引っ張強度及び
曲げ強度をより一層向上させることができる。

〔第１発明の実施例〕 本第１発明の一実施例を第１図乃至第８図に基づいて以
下に説明する。

本第１発明の製造方法に供される金属短繊維の製造装置
には、第６図に示すように、帯板３が巻回されたアンコ
イラー６と、円柱上のロール7a及び外周に凸部が形成さ
れた段付けロール7bから成る段付け装置７と、図示しな
いプレスに配設された上刃１と下刃２とから成る剪断装
置８と、一対の切断ロール9a・9aから成る切断装置９
と、切断装置８により作製された後述の波形板材15の非
剪断部15b・15bを巻き取る巻取ロール10・10とが帯板３
の順送方向にこの順に設けられている。また、本装置に
は、上記剪断装置８の剪断動作と同期して帯板３を順送
する、図示しない順送装置が設けられている。

上記剪断装置８は、第１図に示すように、上刃１が下方
に移動して、下刃２とにより、金属短繊維16…の材料で
ある帯板３を波形線状に剪断するものであり、上刃１の
幅は、帯板３の幅より数mm〜20程度短くなるように構成
されている。また、上刃１は、実際には、その先端部が
若干帯板３の順送方向を向くように傾斜され、かつ下方
に移動したときに、下刃２と所定の間隙をおいて帯板３
の順送方向側に位置するように取り付けられている。さ
らに、上刃１における下面の刃面は、傾斜部４…と水平
部５…とを交互に有する波形を成しており、傾斜部４…
は、水平面に対して角度θを成し、水平部５を介して上
下方向に交互に形成されている。上刃１の波形面におけ
る谷部から山部までの長さは製品長さに対応している。
また、上刃１が水平部５を有することにより、帯板３か
ら後述の波形板材15を形成する際に、波形板材15は上記
水平部５相当部位にて切断されるのが防止されている。
尚、上刃１の刃面は、上述の形状に限定されることな
く、例えば第２図に示すように、水平部５…がＲ状部11
…となった波形状であってもよい。

一方、下刃２は上面の刃面が平坦面となっており、水平
に設けられている。この下刃２の刃面も同様に平坦面に
限定されるものではなく、例えば円弧状に形成されたも
のであってもよい。前記剪断装置９の両切断ロール9a・
9aの周面には、上刃１の波形面における谷部から山部ま
での長さと略一致するような間隔をおいて、鍔状の切断
刃が形成されている。また、前記段付け装置７は、帯板
３の表面に段付けを行うものであり、最終製品となる金
属短繊維16の表面積を拡大して、コンクリートと金属短
繊維16…との密着性と係合性とを向上させるようになっ
ている。

ところで、帯板３を製品幅の線材状に剪断するには、上
記の方法の他、シャーによる剪断が考えられる。しかし
ながら、この方法によると、シャーの上刃における剪断
面は、水平方向に対して所定の傾斜角を有し、上刃の両
端では、下刃からの高さが異なるため、１回の剪断に時
間がかかる。また、シャーでは、帯板３を、製品幅とし
て通常求められる0.5mm程度の幅に剪断するのは略不可
能であり、たとえ剪断できたとしても、剪断された材料
にねじれ等の変形が生じ、使用不能になる。また、上刃
が熱変形される、或いは、シャー自体にガタを生じる等
の不都合も生じる。従って、このような方法は、実現不
可能なものである。

次に、上記製造装置による金属短繊維の製造方法を以下
に示す。

先ず、プレスとこのプレスに同期した順送装置とを作動
させ、段付けロール7bによって表面に凹凸部が形成され
た帯板３を下刃２上に送り出すと共に、上刃１を帯板３
上に降下させる。この際、上刃１は、その幅が帯板３の
幅より数mm〜20mm程度短くなるように構成されているの
で、帯板３の両端部近傍には、第３図に示すように、非
剪断部15b・15bが形成される。一方、帯板３の中央部に
は、第４図に示すように、上刃１下面の傾斜部４…に対
応する板材傾斜部13…と、水平部５…に対応する板材水
平部14…とが形成される。これら板材傾斜部13…と板材
水平部14…とにより波形板材15の剪断部15a…が構成さ
れ、この剪断部15a…と上記非剪断部15b・15bとにより
波形板材15が構成される。その後、切断装置９の切断刃
により、波形板材15の剪断部15a…を、その谷部及び山
部で切断し、第５図に示す金属短繊維16…を作製する。
また、波形板材15の非剪断部15b・15bは、巻取ロール10
・10で巻き取る。

このように、波形板材15には剪断部15a同士を連結する
非剪断部15b・15bが形成されているので、剪断された各
剪断部15a…が散在せず、波形板材15を容易に切断する
ことができる。これにより、波形板材15の切断作業が容
易となると共に、少ない工程数にて効率良く金属短繊維
16…を得ることができる。この結果、金属短繊維16…の
生産性を向上することができると共に、コストダウンを
行うことができる。また、切断装置９の寿命を長く保つ
ことができ、さらに、金属短繊維16…を設計通りの形状
に形成する高い成型性を得ることができる。

尚、帯板３の幅方向の一部を残す方法としては、上記実
施例のような方法に限定されるものではなく、例えば、
第７図に示すように、上刃１の中間部を部分的に数mm程
度削除して切欠部1aを形成してもよい。加えて、第８図
に示すように、上刃１の中間部に切欠部1aを形成すると
共に、帯板３をその幅方向に蛇行させるか、或いは、上
刃１を帯板３の幅方向に往復移動させて、非剪断部15b
を幅方向に変化させるように形成すれば、剪断部15a…
の纏まりが一層良くなり効果的である。

また、本実施例では、帯板３への段付けを、帯板３の切
断前に行う構成としているが、これに限定されることな
く、波形板材15形成後、或いは金属短繊維16…形成後に
段付けを行うものであってもよい。

さらに、上刃１の波形面における谷部から山部までの長
さ、即ち1/2の波長分を製品長さに対応させているが、
これに限定されることなく、製品長さを、１波長分、２
波長分、或いは1/4波長分等、任意に設定することが可
能であり、この製品長さに応じて波形板材15を切断し、
金属短繊維16…を得るものであってもよい。

〔第２発明の実施例〕 本第２発明の一実施例を、以下に説明する。尚、第１発
明の実施例と同一の工程についてその説明を省略する。

剪断装置８により帯板３を波形板状に剪断して波形板材
15を作製した後、水溶性の接着剤で上記波形板材15の剪
断部15a同士を貼着する。しかる後、波形板材15を切断
装置９で所望の製品長さとなるように切断する。

このように、波形板材15の切断時には、波形板材15の各
剪断部15a…は、非剪断部15b・15bで連結されると共
に、各々隣接した剪断部15a・15aと貼着されている。従
って、波形板材15の切断作業が一層容易となる。さら
に、上記波形板材15を切断して得られる金属短繊維16…
は、上記接着剤により数本毎に纏まっているので、かか
る金属短繊維16…をコンクリートへ混入させるときの作
業性が向上する。加えて、上記金属短繊維16…は、コン
クリート内において数本毎に纏まった状態で分散した
後、上記接着剤が溶解されて互いに離散するので、コン
クリート内における散在の均一性も向上する。よって、
コンクリート建造物の引っ張り強度及び曲げ強度をより
一層向上させることができる。

〔発明の効果〕

本第１発明に係る金属短繊維の製造方法は、以上のよう
に、連続的に順送される帯板の幅方向の一部を残して、
下刃と、刃面が帯板の幅方向に波形に形成された上刃と
により帯板を剪断して、剪断部と非剪断部とから成る波
形板材を作製した後、剪断部同士が非剪断部で連結され
た状態で上記剪断部を所望の製品長さに切断して金属短
繊維を得る方法である。従って、従来の方法では必要な
帯板のスリット工程及び巻直し工程等が不要となると共
に、波形板材には剪断部同士を連結する非剪断部が形成
されているので、剪断された各剪断部が散在せず、波形
板材を容易に切断することができる。

これにより、波形板材の切断作業が容易となると共に、
少ない工程数にて効率良く金属短繊維を得ることができ
る。この結果、金属短繊維の生産性を向上することがで
きると共に、コストダウンを行うことができる。また、
波形板材の切断時に使用される切断装置の寿命を長く保
つことができ、さらに、金属短繊維を設計通りの形状に
形成する高い成型性を得ることができる等の効果を奏し
得る。

本第２発明に係る金属短繊維の製造方法は、以上のよう
に、連続的に順送される帯板の幅方向の一部を残して、
下刃と、刃面が帯板の幅方向に波形に形成された上刃と
により帯板を剪断し、剪断部と非剪断部とから成る波形
板材を作製した後、上記剪断部を水溶性の接着剤で固定
し、次に剪断部を所望の製品長さの切断して金属短繊維
を得る構成である。

これにより、波形板材の各剪断部は、非剪断部で連結さ
れると共に、各々隣接した剪断部と貼着されている。従
って、波形板材の切断作業が第１発明の方法に比べて一
層容易となる。さらに、上記波形板材を切断して得られ
る金属短繊維は、上記接着剤により数本毎に纏まってい
るので、かかる金属短繊維をコンクリートへ混入させる
ときの作業性が向上する。加えて、上記金属短繊維は、
コンクリート内において数本毎に纏まった状態で分散し
た後、上記接着剤が溶解されて互いに離散するので、コ
ンクリート内における散在の均一性も向上する。よっ
て、コンクリート建造物の引っ張り強度及び曲げ強度を
より一層向上させることができる等の効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における金属短繊維の製造方
法に供される製造装置の要部を示す概略の正面図、第２
図は第１図に示した上刃の変形例を示す概略の正面図、
第３図は帯板を剪断して得られる波形板材の概略の平面
図、第４図は帯板を剪断して得られる波形板材の概略の
断面図、第５図は波形板材を切断して得られる金属短繊
維の斜視図、第６図は製造装置の概略の斜視図、第７図
及び第８図は他の上刃により帯板を剪断して得られる波
形板材の変形例を示す概略の平面図である。 １は上刃、1aは切欠部、１は下刃、３は帯板、７は段付
け装置、８は剪断装置、９は切断装置、15は波形板材、
15aは剪断部、15bは非剪断部、16は金属短繊維である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 昌平 兵庫県神戸市垂水区千鳥ケ丘１丁目９−７ −301 (72)発明者 縄間 克行 兵庫県加古川市志方町上富木120−191

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】連続的に順送される帯板の幅方向の一部を
   残して、下刃と、刃面が帯板の幅方向に波形に形成され
   た上刃とにより帯板を剪断し、剪断部と非剪断部とから
   成る波形板材を作製した後、剪断部同士が非剪断部で連
   結された状態で上記剪断部を所望の製品長さに切断して
   金属短繊維を得ることを特徴とする金属短繊維の製造方
   法。
2. 【請求項２】上記非剪断部は、波形板材における両端部
   近傍に形成される特許請求の範囲第１項記載の金属短繊
   維の製造方法。
3. 【請求項３】上記上刃は、下面の一部に切欠部が形成さ
   れている特許請求の範囲第１項記載の金属短繊維の製造
   方法。
4. 【請求項４】上記上刃は、下面の一部に切欠部が形成さ
   れると共に、帯板の剪断時には、帯板をその幅方向に蛇
   行させる特許請求の範囲第１項記載の金属短繊維の製造
   方法。
5. 【請求項５】上記上刃は、下面の一部に切欠部が形成さ
   れると共に、帯板の剪断時に、上刃を帯板の幅方向に往
   復移動させる特許請求の範囲第１項記載の金属短繊維の
   製造方法。
6. 【請求項６】連続的に順送される帯板の幅方向の一部を
   残して、下刃と、刃面が帯板の幅方向に波形に形成され
   た上刃とにより帯板を剪断し、剪断部と非剪断部とから
   成る波形板材を作製した後、上記剪断部を水溶性の接着
   剤で固定し、次に剪断部を所望の製品長さに切断して金
   属短繊維を得ることを特徴とする金属短繊維の製造方
   法。
7. 【請求項７】上記非剪断部は、波形板材における両端部
   近傍に形成されている特許請求の範囲第６項記載の金属
   短繊維の製造方法。
8. 【請求項８】上記上刃は、下面の一部に切欠部が形成さ
   れている特許請求の範囲第６項記載の金属短繊維の製造
   方法。
9. 【請求項９】上記上刃は、下面の一部に切欠部が形成さ
   れると共に、帯板の剪断時には、帯板をその幅方向に蛇
   行させる特許請求の範囲第６項記載の金属短繊維の製造
   方法。
10. 【請求項１０】上記上刃は、下面の一部に切欠部が形成
    されると共に、帯板の剪断時に、上刃を帯板の幅方向に
    往復移動させる特許請求の範囲第６項記載の金属短繊維
    の製造方法。