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技術 板状製品の連続製造装置及び方法

出願人 三木特種製紙株式会社
発明者 三木輝久佐野強
出願日 1996年2月15日 (24年10ヶ月経過) 出願番号 1996-028265
公開日 1997年8月19日 (23年4ヶ月経過) 公開番号 1997-216209
状態 特許登録済
技術分野 化粧合板 木材等の化学的、物理的処理 その他の木材加工、特定木製品の製造 繊維板等の乾式成形
主要キーワード 送り込み機 形連結板 上端溝 各供給ロール 粉供給装置 混合物入口 タイトナー 振動サイクル
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1997年8月19日)のものです。
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図面 (15)

課題

一対の熱板を大型化しても、工場建屋高層化することはなく、原料混合物を充分に圧縮しかつ加熱乾燥する。また、表面加工がなされた付加価値の高い板状製品を安価にかつ効率良く製造する。

解決手段

導入室Rに原料混合物X1を投入するとともに、原料混合物X1の外側に位置するように化粧薄膜Y1を導入室Rに供給する。原料混合物X1および化粧薄膜Y1からなる半製品を一対の横型熱板46A,46Bに送り込んで帯状体Z1として成形する。成形された帯状体Z1は、冷却等がなされて、表面に化粧層が形成された付加価値の高い板状製品となる。

概要

背景

従来より、本出願人は、廃棄物を利用して板状製品を製造することについて提案していた。例えば、特公平7−57486号公報においては、再成不能な損紙や、排水中のスラジ(約20%)及び故紙(約80%)等からなる繊維を含む原料破砕機投入して2〜3cm角に破砕し、次いで170〜300℃の乾燥炉で乾燥し、さらに粉砕機綿状粉砕したもの60〜70%に産業廃棄物自動車用塗料合成繊維屑)等からなるバインダー用熱可塑性樹脂類を30〜40%混入し、これらをミキサー撹拌し、その撹拌した原料混合物Xを混合物成形機加熱圧縮して帯状成形し、その帯状体Zを切断機で切断することで樹脂補強繊維板(板状製品)を得ることについて開示している。

この板状製品の製造に際して使用される混合物成形機は、図14の如く、縦型構造とされ、断面台形横棒状の混合物押え10と、該混合物押え10を上下動させるための上下動装置11と、原料混合物Xを挟むための上部が広がる方向に曲った状態の左右一対縦型熱板12A,12Bと、さらに原料混合物Xを振動して帯状体Zに成形するために一対の熱板12A,12Bを少なくとも混合物入口側で振動(圧縮開放)する熱板振動装置13と、帯状体Zを送り出すために設けられかつ熱板12A,12B全体を覆う左右一対のエンドレスベルト14A,14Bと、該エンドレスベルト14A,14Bの混合物接触部を送出し方向(下向き)に回動させる駆動ロール15A,15Bを有する回動装置16と、帯状体Zの表面を100℃以下に冷却するための冷却装置17とから構成されている。

なお、混合物成形機の上部の上下動装置11の構造は、混合物押え10に固定された一対の吊棒18A,18Bの端部にクランク軸19A,19Bの一端部を夫々接続し、このクランク軸19A,19Bの他端部を回転円盤20A,20Bの端部に夫々接続し、回転円盤20A,20Bの回転により混合物押え10を上下動(振動の幅は約50mm)させるようになっている。

また、熱板12A,12Bの上部の熱板振動装置13の構造は、熱板12A,12Bの上端に配された一対の従動ロール21A,21Bの支軸22の両端部にクランク軸23A,23Bの一端部を夫々接続し、このクランク軸23A,23Bの他端部を回転円盤24A,24Bの端部に夫々接続し、回転円盤24A,24Bの回転により熱板12A,12Bを振動(振動の幅は約5〜15mm)させるようになっている。

さらにまた、回動装置16の構造は、駆動ロール15A,15Bに連動したモータ25を駆動することによって、帯状体Zが下に降りるように駆動ロール15A,15Bと従動ロール21A,21Bとに掛巻きされたエンドレスベルト14A,14Bを回動させるようになっている。

なお、図14中、26A,26Bはエンドレスベルト14A,14Bの横ずれを防止するベルトガイダー、27A,27Bはエンドレスベルト14A,14Bを張るためのタイトナーロール、28A,28Bはエンドレスベルト14A,14Bに付着した原料混合物Xを回転して掃き落とすベルトクリーナー、29A,29Bは駆動ロール15A,15Bの支軸に連接され帯状体Zの厚さを自由に調節するための厚さ調節機(油圧シリンダー)、30は切断機である。

概要

一対の熱板を大型化しても、工場建屋高層化することはなく、原料混合物を充分に圧縮しかつ加熱乾燥する。また、表面加工がなされた付加価値の高い板状製品を安価にかつ効率良く製造する。

導入室Rに原料混合物X1を投入するとともに、原料混合物X1の外側に位置するように化粧薄膜Y1を導入室Rに供給する。原料混合物X1および化粧薄膜Y1からなる半製品を一対の横型熱板46A,46Bに送り込んで帯状体Z1として成形する。成形された帯状体Z1は、冷却等がなされて、表面に化粧層が形成された付加価値の高い板状製品となる。

目的

本発明は、上記に鑑み、一対の熱板の構造を横型にして、これを大型化しても工場の建屋が高層化することがなく、また目的に応じた表面加工がなされた板状製品を安価にかつ効率良く製造できる板状製品の連続製造装置及び方法の提供を目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
4件

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請求項1

原料混合物入り易いように互いに上部が広がる方向に傾斜した状態の導入室を形成する左右一対ベルト支持板と、該ベルト支持板の上端の一対の入口ロールと、薄い一対のエンドレスベルトと、前記原料混合物を振動して帯状体成形するために上下に間隔を置いて配設された一対の横型熱板と、これらを同期して上下対称に振動する熱板振動装置と、前記帯状体を送り出すために前記ベルト送出し方向に回動させる駆動引出ロールと、前記帯状体の表面を冷却するための冷却装置とから構成され、前記ベルトはそれぞれ、前記ベルト支持板、熱板、冷却板の全体を覆うように各ロール掛巻されていることを特徴とする板状製品連続製造装置

請求項2

導入室に投入される原料混合物の外側に位置するように化粧薄膜を前記導入室に供給する化粧薄膜供給装置が設けられたことを特徴とする請求項1記載の板状製品の連続製造装置。

請求項3

導入室に投入される原料混合物の外側に位置するように耐火粉を前記導入室に供給する耐火粉供給装置が設けられたことを特徴とする請求項1記載の板状製品の連続製造装置。

請求項4

原料混合物を導入室に投入し、この投入と同期させて前記原料混合物の外側に位置するように化粧薄膜を前記導入室に供給し、前記原料混合物および化粧薄膜からなる半製品を振動を繰り返す一対の熱板間に順次送り込んで帯状体に成形することにより、表面に化粧層が形成された板状製品を得ることを特徴とする板状製品の連続製造方法

請求項5

原料混合物を導入室に投入し、この投入と同期させて前記原料混合物の外側に位置するように耐火粉を前記導入室に供給し、前記原料混合物および耐火粉からなる半製品を振動を繰り返す一対の熱板間に順次送り込んで帯状体に成形することにより、表面に耐火層が形成された板状製品を得ることを特徴とする板状製品の連続製造方法。

技術分野

0001

本発明は、粉砕した原料混合物帯状体成型することにより板状製品を得る連続製造装置及び方法に関するものである。

背景技術

0002

従来より、本出願人は、廃棄物を利用して板状製品を製造することについて提案していた。例えば、特公平7−57486号公報においては、再成不能な損紙や、排水中のスラジ(約20%)及び故紙(約80%)等からなる繊維を含む原料破砕機投入して2〜3cm角に破砕し、次いで170〜300℃の乾燥炉で乾燥し、さらに粉砕機綿状に粉砕したもの60〜70%に産業廃棄物自動車用塗料合成繊維屑)等からなるバインダー用熱可塑性樹脂類を30〜40%混入し、これらをミキサー撹拌し、その撹拌した原料混合物Xを混合物成形機加熱圧縮して帯状成形し、その帯状体Zを切断機で切断することで樹脂補強繊維板(板状製品)を得ることについて開示している。

0003

この板状製品の製造に際して使用される混合物成形機は、図14の如く、縦型構造とされ、断面台形横棒状の混合物押え10と、該混合物押え10を上下動させるための上下動装置11と、原料混合物Xを挟むための上部が広がる方向に曲った状態の左右一対縦型熱板12A,12Bと、さらに原料混合物Xを振動して帯状体Zに成形するために一対の熱板12A,12Bを少なくとも混合物入口側で振動(圧縮開放)する熱板振動装置13と、帯状体Zを送り出すために設けられかつ熱板12A,12B全体を覆う左右一対のエンドレスベルト14A,14Bと、該エンドレスベルト14A,14Bの混合物接触部を送出し方向(下向き)に回動させる駆動ロール15A,15Bを有する回動装置16と、帯状体Zの表面を100℃以下に冷却するための冷却装置17とから構成されている。

0004

なお、混合物成形機の上部の上下動装置11の構造は、混合物押え10に固定された一対の吊棒18A,18Bの端部にクランク軸19A,19Bの一端部を夫々接続し、このクランク軸19A,19Bの他端部を回転円盤20A,20Bの端部に夫々接続し、回転円盤20A,20Bの回転により混合物押え10を上下動(振動の幅は約50mm)させるようになっている。

0005

また、熱板12A,12Bの上部の熱板振動装置13の構造は、熱板12A,12Bの上端に配された一対の従動ロール21A,21Bの支軸22の両端部にクランク軸23A,23Bの一端部を夫々接続し、このクランク軸23A,23Bの他端部を回転円盤24A,24Bの端部に夫々接続し、回転円盤24A,24Bの回転により熱板12A,12Bを振動(振動の幅は約5〜15mm)させるようになっている。

0006

さらにまた、回動装置16の構造は、駆動ロール15A,15Bに連動したモータ25を駆動することによって、帯状体Zが下に降りるように駆動ロール15A,15Bと従動ロール21A,21Bとに掛巻きされたエンドレスベルト14A,14Bを回動させるようになっている。

0007

なお、図14中、26A,26Bはエンドレスベルト14A,14Bの横ずれを防止するベルトガイダー、27A,27Bはエンドレスベルト14A,14Bを張るためのタイトナーロール、28A,28Bはエンドレスベルト14A,14Bに付着した原料混合物Xを回転して掃き落とすベルトクリーナー、29A,29Bは駆動ロール15A,15Bの支軸に連接され帯状体Zの厚さを自由に調節するための厚さ調節機(油圧シリンダー)、30は切断機である。

発明が解決しようとする課題

0008

しかしながら、従来の混合物成形機においては、一対の熱板12A,12Bの構造が縦型であるため、これを大型化すると、工場建屋高層化するといった問題があった。

0009

しかも、製造される板状製品は、主原料が廃棄物であるといった性質上、色、つやといった美観面に問題があって装飾性や彩色性に乏しく、したがって電子機器民生機器テレビ洗濯機冷蔵庫等)、紙製品等の梱包運搬、格納等に使用されるパレットや、緩衝材等といった補助的な用途に利用されるのが一般的であり、製品としては利用価値の低いものとなっていた。

0010

ところで、一般的な板状製品として、例えば木片を主原料とするパーティクルボードベニヤ板等の板材の表面に、化粧板を貼着したり、または化粧用塗装を施したものがある。また、ポリエチレンポリプロピレン等の化学的に安定した物質を主原料とする板材の場合には、その表面に化粧板を強固に貼着したり、化粧用の塗装を施すといった二次的な処理が困難であり、表面を粗くして塗料物理的に固定させるといった方法が採用されている。このような表面加工により、板状製品としての付加価値を高めている。

0011

しかしながら、上述の一般的な板状製品においては、まず板材を製造し、その後さらに表面加工を施すといった複数の製造工程が必要となり、製造コストが増大していた。特に、ポリエチレン、ポリプロピレン等の物質を主原料とする板材の場合には、表面に塗料を物理的に固定させているだけであり、引っ掻く等の外力により塗料が容易に剥離してしまうといった不具合が生じていた。

0012

本発明は、上記に鑑み、一対の熱板の構造を横型にして、これを大型化しても工場の建屋が高層化することがなく、また目的に応じた表面加工がなされた板状製品を安価にかつ効率良く製造できる板状製品の連続製造装置及び方法の提供を目的とする。

課題を解決するための手段

0013

本発明による課題解決手段は、原料混合物が入り易いように互いに上部が広がる方向に傾斜した状態の導入室を形成する左右一対のベルト支持板と、該ベルト支持板の上端の一対の入口ロールと、薄い一対のエンドレスベルトと、前記原料混合物を振動して帯状体に成形するために上下に間隔を置いて配設された一対の横型熱板と、これらを同期して上下対称に振動する熱板振動装置と、前記帯状体を送り出すために前記ベルトを送出し方向に回動させる駆動引出ロールと、前記帯状体の表面を冷却するための冷却装置とから構成され、前記ベルトはそれぞれ、前記ベルト支持板、熱板、冷却板の全体を覆うように各ロールに掛巻されているものである。これにより、横型熱板は大型化しても、工場の建屋が高層化することはない。

0014

また、導入室に投入される原料混合物の外側に位置するようにプラスチックシート等の化粧薄膜を前記導入室に供給する化粧薄膜供給装置が設けられたものである。これにより、原料混合物を導入室に投入し、この投入と同期させて前記原料混合物の外側に位置するように化粧薄膜を前記導入室に供給し、前記原料混合物および化粧薄膜からなる半製品を振動を繰り返す一対の熱板間に順次送り込んで帯状体に成形することにより、表面に化粧層が形成された付加価値の高い板状製品を安価にかつ効率よく製造できる。

0015

さらに、導入室に投入される原料混合物の外側に位置するように耐火性セメント等の耐火粉を前記導入室に供給する耐火粉供給装置が設けられたものである。これにより、原料混合物を導入室に投入し、この投入と同期させて前記原料混合物の外側に位置するように耐火粉を前記導入室に供給し、前記原料混合物および耐火粉からなる半製品を振動を繰り返す一対の熱板間に順次送り込んで帯状体に成形することにより、表面に耐火層が形成された付加価値の高い板状製品を安価にかつ効率よく製造できる。

0016

(第一の実施形態)以下、本発明の第一の実施形態における板状製品の連続製造装置及び方法を図1〜8に基づいて説明する。まず、板状製品の製造に使用される連続製造装置すなわち混合物成形機から説明すると、この混合物成形機は、図1,2の如く、原料混合物X1が入り易いように互いに上部が広がる方向に傾斜した状態の導入室R(ここでは原料混合物X1の予備圧縮が行われるので、以下、予備圧縮室Rと称す)を形成する左右一対のベルト支持板40A,40Bと、その上端の一対の入口ロール41A,41Bと、これら入口ロール41A,41B間に配置された混合物開繊羽根42と、予備圧縮室Rに投入される原料混合物X1の外側に位置するように化粧薄膜Y1を供給する化粧薄膜供給装置43と、ベルト蛇行防止ロール44A,44Bと、予備圧縮部45a、待機部45b、混合物加熱圧縮部45c、冷却部45d及び復帰部45eからなる薄い一対のエンドレスベルト45A,45Bと、さらに原料混合物X1及び化粧薄膜Y1を振動して帯状体Z1に成形するための上下一対の横型熱板46A,46Bと、これらを同期して上下対称に振動(圧縮・開放)させる熱板振動装置47(その振動サイクル成形速度で変わるが、0.5〜3秒)と、帯状体Z1を送り出すためにエンドレスベルト45A,45Bの混合物加熱圧縮部45c及び冷却部45dを送出し方向に回動させる駆動引出ロール48A,48B及び押付ロール49A,49Bを有する回動装置50と、帯状体Z1の表面を100℃以下に冷却するための一対の冷却板51A,51Bを有する冷却装置52とから構成されている。また、エンドレスベルト45A,45Bはそれぞれ、ベルト支持板40A,40B、熱板46A,46B、冷却板51A,51B等の全体を覆うように各ロールに掛巻されている。なお、図1中、53は大熱ロール(ベルト案内ロールとしても機能する)、54は六個の小熱ロール(ベルト案内ロールとしても機能する)、55はベルト支持ロールであり、図2は混合物成形機の要部構成図であって図1中の部材は適宜省略してある。

0017

前記原料混合物X1としては、再成不能な損紙や、排水中のスラジ(約20%)及び故紙(約80%)等からなる繊維を含む廃棄物である原料を破砕機に投入して2〜3cm角に破砕し、次いで170〜300℃の乾燥炉で乾燥し、さらに粉砕機で綿状に粉砕したもの60〜70%に産業廃棄物(自動車用塗料屑、合成繊維屑)等からなるバインダー用熱可塑性樹脂類を30〜40%混入し、これらをミキサーで撹拌したものが採用されている。そして、その撹拌した原料混合物X1を、供給コンベヤ56で供給ホッパー57内に供給し、定量コンベヤ58から混合物成形機の入口部59に落下させるようになっている。

0018

再成不能な損紙や排水中のスラジは、普通70〜80%の繊維を含むので、木粉のように繊維を含まないものに比べて、製品は強くなる。そして、この原料を破砕機に投入して2〜3cm長さに破砕するのは、これ以下の長さでは、繊維が短くなり過ぎて、弱くなるためである。バインダー用熱可塑性樹脂類を30〜40%混入するのは、約10年で土に返すためである。例えば、50〜70%と多く混入すると、耐久性耐候性)が長くなり、半永久的に地球に還元せず、地球環境を悪化させる。

0019

また、再成不能な損紙や、排水中のスラジ及び故紙等の原料の代わりに、同じく廃棄物である樹脂繊維屑や流木間伐材等の木屑を原料としてもよい。なお、木屑を原料とする場合には、木屑を破砕機に投入して2〜3cm角に破砕し、さらに粉砕機で粉状(0.5〜2mm)に粉砕したもの60〜70%に産業廃棄物(自動車用塗料屑、合成繊維屑)等からなるバインダー用熱可塑性樹脂類を30〜40%混入し、これらをミキサーで撹拌したものが原料混合物X1となる。

0020

このように、原料混合物X1として廃棄物を利用することにより、材料費がほとんどかからず製造コストを安価できるとともに、資源の再利用すなわちリサイクルに対しての要望答えることができる。

0021

一方、前記化粧薄膜Y1としては、不良品等の排材の紙、プラスチックシート、ラミネートシート、ポリプロピレン、ポリエチレン、難燃性クロス等の厚さ0.2〜1mmのものが採用されている。この化粧薄膜Y1は、色、つや、揃色といった美観面での向上を図り得る装飾性や彩色性を有している。

0022

前記混合物開繊羽根42は、帯状体Z1に縞状偏析が生じてその境界線の強度が減少するといった不具合を防止するために、投入される球状の原料混合物X1を最終的に開繊する機能を有するものであり、図3の如く、図示しないモータにより回転駆動される羽根軸60と、該羽根軸60に50mm間隔に千鳥状に固定された複数のナイフ状羽根板61とから構成されている。そして、羽根軸60と羽根板61との接点は、軸方向に固定(例えば溶接)され、羽根板61は途中で90°捩られている。羽根板61をこのような形状とした理由は、軸方向部61aで風を起こして細い原料混合物X1を分散させ、羽根軸60と直角方向に捩った部分(ナイフ)61bで球状になった原料混合物X1を切断開繊させるためである。なお、混合物開繊羽根42の回転数は、800〜1600rpmとされ、羽根板61の長さは、エンドレスベルト45A,45Bの表面と接触しないように設定されている。

0023

前記化粧薄膜供給装置43は、図2の如く、予備圧縮室Rを挟んで図示しない側基板に回転自在に支持された一対の供給ロール62A,62Bからなり、各供給ロール62A,62Bには、化粧薄膜Y1が夫々巻付けられている。そして、各供給ロール62A,62Bにおける化粧薄膜Y1の端部は、予め入口ロール41A,41Bに掛巻きされたエンドレスベルト45A,45Bに載置した状態で予備圧縮室Rに配置させておく。これにより、原料混合物X1が予備圧縮室Rに投入されると、原料混合物X1によって化粧薄膜Y1の端部がエンドレスベルト45A,45Bに押し付けられ、この状態でエンドレスベルト45A,45Bが回動することによって、化粧薄膜Y1が原料混合物X1とともにエンドレスベルト45A,45Bと一体的に熱板46A,46Bの方向に移動し、これに伴って供給ロール62A,62Bから化粧薄膜Y1が予備圧縮室Rに順次供給されるようになっている。すなわち、原料混合物X1の予備圧縮室Rへの投入時には、原料混合物X1の外側には常に化粧薄膜Y1が位置するようになっている。

0024

前記熱板46A,46Bは、その内部に蛇行状のパイプ(図示せず)が施工されており、ボイラーからの熱を利用して加熱した約300℃の油を熱媒としてパイプに通すことによって120〜250℃の加熱を可能にしている。なお、大熱ロール53および小熱ロール54の内部にも同様のパイプが施工されており、120〜250℃の加熱を可能にしている。また、上側の熱板46Aの両側部には、図4の如く、熱板46A,46Bの圧縮による原料混合物X1のはみ出しをはみ出し抵抗を増すことにより防止する防止板63A,63Bが着脱自在に固定されており、帯状体Z1の有効は確保される(歩留アップが図られる)。なお、原料混合物X1のはみ出しが自由な状態では、帯状体Z1の両端の密度が10〜20%減少する。

0025

前記熱板振動装置47は、熱板46A,46Bを昇降させるとともに左右方向に移動させるものであり、図5の如く、機枠Fに固定された駆動モータ70にベルト71を介して連動連結された駆動軸71と、該駆動軸71にスプロケットチエン72A,72Bを介して連動連結された第一、第二従動軸73,74とを備えている。なお、駆動軸71および第一、第二従動軸73,74は、機枠Fに並設されている。

0026

そして、熱板振動装置47の昇降機構は、図1,5の如く、駆動軸71および第二従動軸74に夫々設けられた偏心カム75a,75bからなる一対のクランク機構75A,75B(図6参照)とされ、この機構部は上下の熱板46A,46Bの側部にリンク76A,76B(合計8個)で連動連結され、図7に示すように上側の熱板46Aが上死点のとき、下側の熱板46Bが下死点となるような上側と下側が対称な昇降をするように構成されている。

0027

また、熱板振動装置47の左右送り機構は、図1,5の如く、中央の第一従動軸73に固定された一対のピン77a付き回転板77A,77Bと、機枠Fに固定された一対のブラケット78のピン78aに回転自在に支持されたL形リンク79A,79Bとを備え、各L形リンク79A,79Bの縦腕80の上端溝80aに上下滑子81が上下方向に移動自在に嵌合され、この上下滑子81が下側の熱板46Bの側部のピン46bに回転自在に連結されており、各L形リンク79A,79Bの横腕82の横溝82aに左右滑子83が左右方向に移動自在に嵌合され、この左右滑子83が回転板77A,77Bのピン77aに回転自在に連結されている。

0028

これにより、回転板77A,77Bが回転すると、L形リンク79A,79Bがブラケット78のピン78a周り揺動して、横腕82が上下に縦腕80が左右に揺動し、上述の昇降機構の作用と合わせて下側の熱板46Bが図7に示すように上下動に左右動が合成されたサインカーブ(約5〜15mmの振幅)に類似の運動をすることになる。しかも、上側の熱板46Aの側部のピン46aには、下側の熱板46Bに固定された倒立形連結板84の上下滑子85が回転自在に連結されており、これによって上側の熱板46Aは、下側の熱板46Bに対して、同時に同方向に左右動しかつ対称な昇降をする。

0029

また、熱板振動装置47は、上側の熱板46Aと下側の熱板46Bとの間隔を調節することにより帯状体Z1の厚さを自由に調整する機能を有している。これは、図1に示すように、上側の熱板46Aに連結された各リンク76A(合計4個)を、上下の板部76a,76bと中間部の調節ねじ部76cとで構成し、上側の熱板46Aの位置を上下方向に微調整することによりなされている。

0030

上側の熱板46Aと下側の熱板46Bとの間隔は、出口端図1中の右端)が0mmのとき入口端は30mm位に初期設定されている。これは、原料混合物X1の配合、熱板46A,46Bの温度、生産速度によって異なるが、生産する帯状体Z1の板厚が厚くなると、初期設定を基に生産板厚分だけほぼ平行して間隙は変えられる。例えば、12mmの板厚の場合には、出口端の間隙は12mmとされ、入口端は30mm+12/2=36mm位にされる。入口端は条件(経験値)によって多少変わる。

0031

前記回動装置50は、その上下一対の駆動引出ロール48A,48Bが駆動モータ90(図2参照)に連動連結され、押付ロール49A,49Bがエンドレスベルト45A,45Bを挟んで駆動引出ロール48A,48Bに押し付けられて従動回転するようになっている。なお、駆動引出ロール48A,48Bは、帯状体Z1の厚みを規制する規制ロールとしても機能する。

0032

前記冷却装置52は、上下の冷却板51A,51Bと、これらを上下の熱板46A,46Bに連結する小リンク91A,91B(合計4個)と、冷却板51A,51Bを熱板46A,46Bと同期して上下、左右方向に動かすクランク機構92A,92B(上述のクランク機構75A,75Bと同様の機構)すなわちリンク93A,93B、ブラケット94、偏心カム等から構成される。そして、上下の冷却板51A,51Bには、巾方向に孔(図示せず)が形成されており、冷媒としての冷却水をこの孔に通すことにより冷却を可能にしている。これにより、冷却板51A,51Bは帯状体Z1に添って、上下、左右方向に熱板46A,46Bと同期して作動する。なお、1サイクルで帯状体Z1は約100mm移動する。

0033

次に、板状製品の連続製造方法について説明する。まず、撹拌した原料混合物X1を、供給コンベヤ56で供給ホッパー57内に供給し、定量コンベヤ58から混合物成形機の入口部59に落下させる。原料混合物X1は、前処理(破砕機並びに粉砕機及びミキサー)を通過することによって一応開繊されているが、供給ホッパー57に貯まり、定量コンベヤ58等によって、予備圧縮室R(厚さ240mm位から下方の30mm位までエンドレスベルト45A,45Bの送り込み機能により圧縮)に送られた場合、混合物開繊羽根42が仮に無しの状態で、原料混合物X1が各部と接触することにより、再度部分的に固まり(まゆのように)、それが成形された帯状体Z1には縞状偏析を生じる。このように、偏析が発生すると、その境界線の強度が減少し、板状製品としては強度面に乏しくなる。そこで、混合物開繊羽根42の羽根板61の回転により、落下する球状の原料混合物X1を最終的に裁断してから予備圧縮室Rに投入している。

0034

予備圧縮室Rにはエンドレスベルト45A,45Bに沿って予め化粧薄膜Y1の端部を配置してあるので、原料混合物X1を予備圧縮室Rに投入すると、原料混合物X1の外側に化粧薄膜Y1が位置するようになり、このとき化粧薄膜Y1は原料混合物X1によってエンドレスベルト45A,45Bに押し付けられた状態となる。そして、エンドレスベルト45A,45Bの図2矢印方向の回動により、原料混合物X1および化粧薄膜Y1からなる半製品(原料混合物X1を化粧薄膜Y1で挟んだ状態のもの)を予備圧縮しながらエンドレスベルト45A,45Bと一体的に熱板46A,46Bの方向に順次送出す。これに伴って供給ロール62A,62Bから化粧薄膜Y1が予備圧縮室Rに順次供給され、また原料混合物X1も予備圧縮室Rに順次投入しているので、原料混合物X1の投入に同期させて化粧薄膜Y1を供給することなる。

0035

そして、送出した半製品を、熱媒を通すことによって高温となった大熱ロール53と小熱ロール54との間を通すことによって加熱した後、さらに熱媒を通すことによって高温となった熱板46A,46B間に送り込む。熱板46A,46Bは熱板振動装置47によって上下左右に振動しており、図7圧縮状態開放状態とを反復的に切替える(その振幅は5〜15mmが、また1サイクルは0.5〜3秒が適している)。すなわち、熱板46A,46Bは、送出し方向への動きの途中に圧縮し、反対方向に動く時は、エンドレスベルト45A,45Bおよび半製品より上下方向に離れて、熱板46A,46Bはフリーの状態で送出し方向への移動開始点戻り、その動きを反復する。

0036

このとき、エンドレスベルト45A,45B(例えば、巾1300mm)は常時移動しており、半製品の最圧縮状態付近図7の時間T1、図8の時間T2)では、エンドレスベルト45A,45Bと熱板46A,46Bとの相対的動き密着状態)となって、この間に熱板46A,46Bの熱が半製品にエンドレスベルト45A,45Bを介して伝わるが、熱板46A,46Bも移動しているので、エンドレスベルト45A,45Bは停止することがない。しかし、最圧縮状態前後付近では、駆動引出ロール48A,48Bはエンドレスベルト45A,45Bに対してスリップし、次第に移動し始める。すなわち、半製品とエンドレスベルト45A,45Bとが一体化しているので、半製品には張力は掛からず、半製品は均一な密度になり、半製品の表面は平滑になり、2〜6mmの薄物でも製造可能となる。そして、この熱板46A,46B(120〜250℃)が振動することと、圧縮状態での半製品への熱伝達が良いため、原料混合物X1中の水分及びガスは徐々に除かれ、最終的には完全に脱気及び脱水乾燥され、原料混合物X1の密度は効率良く上がる。なお、原料混合物X1中にガスがこもると、それが開放された時に膨張し表面に孔が生じるといった不具合が生じることになる。

0037

そして、熱板46A,46B間を通過した半製品は、原料混合物X1の表面全体すなわち表側および裏側に化粧薄膜Y1が強固に溶着または接着して半永久的に剥離しない帯状体Z1として成形される。さらに、帯状体Z1をエンドレスベルト45A,45Bの回動により、冷媒を通すことによって低温となった冷却板51A,51B間に送り込み、帯状体Z1の表面を冷却する。その後、帯状体Z1を切断機により定尺に切断して、表面に化粧層が形成された色、つや、揃色といった美観面での向上を図り得る装飾性や彩色性に優れた板状製品を得る。なお、板状製品は、再加熱することによって容易に三次元加工が可能となり、オンラインまたはオフラインでパレット等の複雑な形状の二次製品に成形することができる。

0038

このように、混合物成形機における上下に間隔を置いて配設された一対の横型熱板46A,46Bは大型化しても、工場の建屋が高層化することはなく、原料混合物X1および化粧薄膜Y1からなる半製品を充分に圧縮しかつ連続的に加熱乾燥することが可能となる。

0039

また、混合物開繊羽根42が設けられているので、予備圧縮室Rへの投入直前の原料混合物X1を最終的に切断開繊させることができ、帯状体Z1に縞状偏析を生じることがなく、堅牢な板状製品を得ることができる。

0040

さらに、原料混合物X1として廃棄物を利用しているので、材料費がほとんどかからず製造コストを安価できるとともに、資源の再利用すなわちリサイクルに対しての要望に答えることができる。

0041

さらにまた、予備圧縮室Rに投入される原料混合物X1の外側に位置するように化粧薄膜Y1を予備圧縮室Rに供給する化粧薄膜供給装置43を混合物成形機に設け、原料混合物X1および化粧薄膜Y1からなる半製品を振動を繰り返す一対の熱板46A,46B間に順次送り込んで帯状体Z1に成形することにより、表面に化粧層が形成された色、つや、揃色といった美観面での向上を図り得る装飾性や彩色性に優れた板状製品を得ることができるので、従来のように板材を製造した後、さらに表面加工を施すといった複数の製造工程を必要とせず、板材の製造と表面加工(表面の化粧)とを同時に、かつ連続して自動的に行うことができ、付加価値の高い板状製品を安価にかつ効率よく製造することができる。しかも、主原料が廃棄物である板状製品であるにもかかわらず、装飾性や彩色性に優れているので、単に廃棄物を利用して製造した板状製品のようなパレットや、緩衝材等といった補助的な用途だけでなく、室内装飾壁等の主要な用途への適用が可能となる。

0042

(第二の実施形態)第二の実施形態では、図9の如く、混合物成形機において、化粧薄膜供給装置の代わりに、予備圧縮室Rに投入される原料混合物X1の外側に位置するように耐火粉Y2を予備圧縮室Rに供給する耐火粉供給装置100が設けられている。

0043

この耐火粉供給装置100は、耐火粉(耐火性セメントまたは耐火レンガの粉)Y2を収容する一対のポッパー101A,101Bと、各ポッパー101A,101Bの下方に配されポッパー101A,101Bから落下する耐火粉Y2を受ける一対のフィーダー102A,102Bと、各フィーダー102A,102Bを振動させる一対の加振機103A,103Bと、一対のエンドレスベルト45A,45Bとほぼ平行に予備圧縮室Rの内部に配され各フィーダー102A,102Bから滑り落ちた耐火粉Y2を予備圧縮室Rの原料混合物X1の外側に導く一対の耐火粉導入板104A,104Bとから構成されている。

0044

前記ポッパー101A,101Bは、予備圧縮室Rよりも上方で予備圧縮室Rを挟むように配され、上部に投入口101a、下部に落下口101bが形成されている。このポッパー101A,101Bは、収容した耐火粉Y2を落下口101bから自然落下させるようになっている。

0045

前記フィーダー102A,102Bは、エンドレスベルト45A,45Bと耐火粉導入板104A,104Bとの間の隙間Sに向かって下方に傾斜して配されてる。このフィーダー102A,102Bは、振動しない限り耐火粉Y2が滑り落ちないように、その傾斜角度が設定されている。

0046

前記加振機103A,103Bは、フィーダー102A,102Bの端部(隙間Sに近い側と反対側)に固定されており、その加振度合によってフィーダー102A,102Bから隙間Sに向かって滑り落ちる耐火粉Y2の量、すなわち予備圧縮室Rへの耐火粉Y2の供給量を調整することができる。

0047

前記耐火粉導入板104A,104Bは、図10の如く、一対の側基板105A,105B間に差し渡されてボルトTで固定され、エンドレスベルト45A,45Bから3〜5mm(図11の距離L1)離間した状態で配されている。

0048

この耐火粉導入板104A,104Bには、上下方向に複数のボルト孔(図示せず)が形成されており、側基板105A,105Bへの固定位置が上下方向に調整可能となってる。耐火粉導入板104A,104Bの固定位置としては、上端部がフィーダー102A,102Bよりも上方に位置し、かつ下端部が予備圧縮室Rに投入された原料混合物X1と上下方向に約50mm(図11の距離L2)重なる位置が望ましい。上端部をフィーダー102A,102Bよりも上方に位置させる理由としては、フィーダー102A,102Bから滑り落ちた耐火粉Y2が予備圧縮室Rに直接落下するのを防止するためである。また、下端部を原料混合物X1と上下方向に約50mm重ねる理由としては、ある程度堆積した状態の原料混合物X1と耐火粉Y2とを混ぜ合わせるためであり、これにより耐火粉Y2は原料混合物X1の内部に入り込まず外側に位置した状態を維持することになる。なお、その他の構成は第一の実施形態と同様であり、第一の実施形態と同様の機能を有する部材については同符号を付している。

0049

上記構成において、板状製品を製造する場合には、原料混合物X1の予備圧縮室Rへの投入に同期させて、加振機103A,103Bを駆動してフィーダー102A,102Bを振動し、フィーダー102A,102B上の耐火粉Y2をエンドレスベルト45A,45Bと耐火粉導入板104A,104Bとの間の隙間Sに滑り落とす。なお、フィーダー102A,102B上の耐火粉Y2が滑り落ちると、ポッパー101A,101Bに収容した耐火粉Y2がフィーダー102A,102B上に自然落下し、耐火粉Y2は順次供給される。

0050

そして、隙間Sに滑り落とした耐火粉Y2を、自然落下やエンドレスベルト45A,45Bの回動により耐火粉導入板104A,104Bに沿って下方に導き、予備圧縮室Rに堆積した原料混合物X1と混ぜ合わせる。このとき、耐火粉Y2は原料混合物X1の内部に入り込まず外側に位置する。エンドレスベルト45A,45Bの回動により、原料混合物X1および耐火粉Y2からなる半製品(原料混合物X1を耐火粉Y2で挟んだ状態のもの)を予備圧縮しながらエンドレスベルト45A,45Bと一体的に熱板46A,46Bの方向に順次送り出す。

0051

以後、第一の実施形態と同様の動作がなされ、熱板46A,46B間を通過した半製品は、図12の如く、原料混合物X1の表面全体すなわち表側および裏側に耐火粉Y2が強固に埋め込まれて半永久的に剥離しない帯状体Z2として成形される。なお、このときの帯状体Z2の厚みは、3〜12mmであり、耐火粉Y2の厚みは、0.5〜1mmである。さらに、帯状体Z2を冷却し、切断機により定尺に切断して、表面に耐火層が形成された耐火性に優れた板状製品を得る。なお、加振機103A,103Bの加振度合を調整して耐火粉Y2の供給量を変えることで、品質すなわち耐火度合の異なる板状製品を得ることができる。

0052

このように、予備圧縮室Rに投入される原料混合物X1の外側に位置するように耐火粉Y2を予備圧縮室Rに供給する耐火粉供給装置100を混合物成形機に設け、原料混合物X1および耐火粉Y2からなる半製品を振動を繰り返す一対の熱板46A,46B間に順次送り込んで帯状体Z2に成形することにより、表面に耐火層が形成された耐火性に優れた板状製品を得ることができるので、板材の製造と表面加工とを同時に、かつ連続して自動的に行うことができ、付加価値の高い板状製品を安価にかつ効率よく製造することができる。しかも、主原料が廃棄物である板状製品であるにもかかわらず、耐火性に優れているので、単に廃棄物を利用して製造した板状製品のようなパレットや、緩衝材等といった補助的な用途だけでなく、耐火壁等の主要な用途への適用が可能となる。

0053

また、従来において耐火性を有する板状製品を製造する場合には、一般的な板材に耐火粉を強固に埋め込むことが困難であったため、全厚をすべて耐火物とする必要があり、その重量は重く、しかも高価であったが、本実施形態では耐火粉Y2が少量であっても耐火性を有する板状製品を得ることができ、従来と比べて重量を約1/5に、コストを約1/3にすることができる。

0054

(第三の実施形態)第三の実施形態では、図13の如く、混合物成形機において、化粧薄膜供給装置が設けられておらず、その他の構成は第一の実施形態と同様であり、第一の実施形態と同様の機能を有する部材については同符号を付している。

0055

上記構成において、撹拌した原料混合物X1を、供給コンベヤ56で供給ホッパー57内に供給し、定量コンベヤ58から混合物成形機の入口部59に落下させ、混合物開繊羽根42の回転により、落下する球状の原料混合物X1を最終的に裁断してから予備圧縮室Rに投入する。

0056

そして、エンドレスベルト45A,45Bの回動により、原料混合物X1を予備圧縮しながらエンドレスベルト45A,45Bと一体的に熱板46A,46Bの方向に順次送出す。送出した原料混合物X1を、熱媒を通すことによって高温となった大熱ロール53と小熱ロール54との間を通すことによって加熱した後、さらに熱媒を通すことによって高温となった熱板46A,46B間に送り込む。この熱板46A,46B(120〜250℃)が振動することと、圧縮状態での原料混合物X1への熱伝達が良いため、原料混合物X1中の水分及びガスは徐々に除かれ、最終的には完全に脱気及び脱水乾燥され、原料混合物X1の密度は効率良く上がる。なお、原料混合物X1中にガスがこもると、それが開放された時に膨張し表面に孔が生じるといった不具合が生じることになる。

0057

そして、熱板46A,46B間を通過した原料混合物X1は、帯状体Zとして成形される。さらに、帯状体Zをエンドレスベルト45A,45Bの回動により、冷媒を通すことによって低温となった冷却板51A,51B間に送り込み、帯状体Zの表面を冷却する。その後、帯状体Zを切断機により定尺に切断して、板状製品を得る。なお、板状製品は、再加熱することによって容易に三次元加工が可能となり、オンラインまたはオフラインでパレット等の複雑な形状の二次製品に成形することができる。

0058

このように、混合物成形機における上下に間隔を置いて配設された一対の横型熱板46A,46Bは大型化しても、工場の建屋が高層化することはなく、原料混合物X1を充分に圧縮しかつ連続的に加熱乾燥することが可能となる。

0059

また、混合物開繊羽根42が設けられているので、予備圧縮室Rへの投入直前の原料混合物X1を最終的に切断開繊させることができ、帯状体Zに縞状偏析を生じることがなく、堅牢な板状製品を得ることができる。

0060

さらに、原料混合物X1として廃棄物を利用しているので、材料費がほとんどかからず製造コストを安価できるとともに、資源の再利用すなわちリサイクルに対しての要望に答えることができる。

0061

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で上記実施形態に多くの修正および変更を加え得ることは勿論である。例えば、第二および第三の実施形態において、原料混合物X1の表面全体すなわち表側および裏側に化粧薄膜Y1や耐火粉Y2を配するに限らず、表側のみあるいは裏側のみに配するようにしてもよい。また、第二の実施形態の化粧薄膜供給装置43において、原料混合物X1の投入に同期させて駆動モータにより供給ロール62A,62Bを回転駆動するようにしてもよい。さらに、第三の実施形態の耐火粉供給装置100において、ポッパー101A,101Bの落下口101bをエンドレスベルト45A,45Bと耐火粉導入板104A,104Bとの間の隙間Sに対応させて配置し、原料混合物X1の投入に同期させて駆動モータによりポッパー101A,101B内に設けた耐火粉供給ロールを回転駆動するようにしてもよい。

発明の効果

0062

以上の説明から明らかな通り、請求項1の発明によると、原料混合物を振動して帯状体に成形するために上下に間隔を置いて配設された一対の横型熱板は大型化しても、工場の建屋が高層化することはなく、原料混合物を充分に圧縮しかつ連続的に加熱乾燥することが可能となる。

0063

請求項2,4の発明によると、化粧薄膜を供給する化粧薄膜供給装置を設け、原料混合物および化粧薄膜からなる半製品を振動を繰り返す一対の熱板間に順次送り込んで帯状体に成形することにより、表面に化粧層が形成された色、つや、揃色といった美観面での向上を図り得る装飾性や彩色性に優れた板状製品を得ることができるので、従来のように板材を製造した後、さらに表面加工を施すといった複数の製造工程を必要とせず、板材の製造と表面加工(表面の化粧)とを同時に、かつ連続して自動的に行うことができ、付加価値の高い板状製品を安価にかつ効率よく製造することができる。

0064

請求項3,5の発明によると、耐火粉を供給する耐火粉供給装置を設け、原料混合物および耐火粉からなる半製品を振動を繰り返す一対の熱板間に順次送り込んで帯状体に成形することにより、表面に耐火層が形成された耐火性に優れた板状製品を得ることができるので、板材の製造と表面加工とを同時に、かつ連続して自動的に行うことができ、付加価値の高い板状製品を安価にかつ効率よく製造することができる。

0065

また、従来において耐火性を有する板状製品を製造する場合には、一般的な板材に耐火粉を強固に埋め込むことが困難であったため、全厚をすべて耐火物とする必要があり、その重量は重く、しかも高価であったが、本発明では耐火粉が少量であっても耐火性を有する板状製品を得ることができ、従来と比べて重量を約1/5に、コストを約1/3にすることができる。

図面の簡単な説明

0066

図1本発明の第一の実施形態における板状製品の連続製造装置の全体斜視図(ただし、ベルトは実線で表示すべきところ、他の部品と区別し易いように点線で表示している。)
図2同じく板状製品の連続製造装置の要部構成図
図3同じく混合物開繊羽根の要部斜視図
図4同じく熱板部分の略式側面図
図5同じく熱板振動装置の略式斜視図
図6同じくクランク機構の縦断面図
図7同じく熱板の動きを示す略図
図8同じく熱板の速度変化を示す線図
図9第二の実施形態における板状製品の連続製造装置の要部構成図
図10同じく耐火粉導入板の側基板への固定状態を示す横断面図
図11同じく原料混合物と耐火粉との混ぜ合わせ部分の拡大縦断面図
図12同じく原料混合物の表面に耐火粉が埋め込まれた帯状体の縦断面図
図13第三の実施形態における板状製品の連続製造装置の全体斜視図(ただし、ベルトは実線で表示すべきところ、他の部品と区別し易いように点線で表示している。)
図14従来の板状製品の連続製造装置の斜視図

--

0067

40A,40Bベルト支持板
41A,41B入口ロール
43化粧薄膜供給装置
45A,45Bエンドレスベルト
46A,46B熱板
47 熱板振動装置
48A,48B 駆動引出ロール
51A,51B冷却板
52冷却装置
100耐火粉供給装置
R導入室
X1原料混合物
Y1 化粧薄膜
Y2 耐火粉
Z,Z1,Z2 帯状体

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