(57)【要約】      （修正有）【課題】セメント等の鉱物の原料をスラリー状にして搬送過程において脱水して良質な抄造体を得るために、抄造帯の巾方向において均質化された脱水性と優れたメンテナンス性を有する抄造用吸引ボックスとこれを用いた抄造機を提供する。【解決手段】筐体の開口部において、複数の回転ロールを前記回転ロールの直径よりも狭い間隔で互いに平行となるように配置し、前記回転ロールの軸間の下方に、前記回転ロールに外接して回転可能に支持するための補助回転ロールを配置し、前記筐体内の前記補助回転ロール下方から排気できるようにしたことを特徴とする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体の開口部において、複数の回転ロールを前記回転ロールの直径よりも狭い間隔で互いに平行となるように配置し、前記回転ロールの軸間の下方に、前記回転ロールに外接して回転可能に支持するための補助回転ロールを配置し、前記筐体内の前記補助回転ロール下方から排気できるようにしたことを特徴とする抄造用吸引ボックス。
【請求項２】
前記補助回転ロールと、前記回転ロールとの接触部位を、前記回転ロールの軸の中央部としたことを特徴とする請求項１に記載の抄造用吸引ボックス。
【請求項３】
前記筐体を、前記回転ロールを軸支する部分と、前記補助回転ロールを軸支する部分とで複数に分離できるように構成したことを特徴とする請求項１又は２に記載の抄造用吸引ボックス。
【請求項４】
前記回転ロール又は前記補助回転ロールを回転駆動できるようにしたことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の抄造用吸引ボックス。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか１項に記載の抄造用吸引ボックスを備えたことを特徴とする抄造機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セメント等の鉱物の原料を主としたスラリー状の原料から板状の抄造体を抄造する際に使用される抄造用吸引ボックス及びこれを用いた抄造機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、セメント等の原料をスラリー状にして搬送過程において脱水する装置としては、スラリー状の原料を搬送帯に載せた状態で搬送させつつ、搬送帯の下側に設けた複数の貫通孔を設けた吸引板を介して水分を吸引する構造をしたものがある。
しかしながら、この構造の場合、搬送帯が移動しながら水分を吸引する距離は、通常、数ｍから数十ｍに及ぶために、吸引抵抗により搬送帯が円滑に進行せずにノッキングを起こしてしまい良質な抄造体が得られないという問題があった。
【０００３】
一方、紙等のスラリー状の原料から脱水を行うための脱水装置について、センターローラに、２本のサイドローラを、該サイドローラに巻回された無端状ベルトを介して外接させ、サイドローラ間の凹入空所を真空引きする構造をした装置が提案されている（特許文献１）。
しかしながら、同文献に開示されたローラを使用した構造の場合、ローラ間の間隔が広いために、これらのローラを複数設けるようにすると、ローラ間の搬送帯は、進行中にスラリー状の原料を脱水するための負圧で下方に引かれて高低差が繰り返され、原料中の繊維等の配向性が悪くなり強度の高い抄造体を製造することができないという問題があった。
更に、比較的重いセメント等のスラリー状の原料から得られる抄造体の生産性を向上させるために、サイドローラを軸方向に長くして抄造巾を広げようとした場合、サイドローラの重量でその中央部の撓みが大きくなり、抄造帯が窪み、そこにスラリー状の原料が多く集まるために脱水してシート化すると、該シートの中央部が凸状に形成されてしまうという問題があった。また、上述の通り、数ｍから数十ｍに亘って脱水をするために同文献に開示された装置を原料の搬送方向に複数併設した場合には、各脱水装置のサイドローラと、無端状ベルトとの間にセメント等のスラリー状の原料が流入硬化して異常回転を引き起こすという問題があった。また、更に、サイドローラ間の両側に配置された閉塞部材及び無端状ベルト等にセメント等が付着して硬化したものを除去するために手間がかかりメンテナンス性が著しく悪いという問題があった。
【０００４】
【特許文献１】特開昭５２−１５７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明は、セメント等の鉱物の原料をスラリー状にして抄造過程と搬送過程において脱水して良質な抄造体を得るために、抄造帯の巾方向において均質化された脱水性と優れたメンテナンス性を有する抄造用吸引ボックスとこれを用いた抄造機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明者は、鋭意検討の結果、筐体開口部に回転ロールを該回転ロールの直径よりも小さい間隔で平行に配置し、その下方において補助回転ロールにより回転ロールを回転自在となるように支持すれば、抄造中の搬送帯のノッキングを抑えることができること、回転ロール上を移動する搬送帯の上下動を抑えることができること、そして、巾広の抄造体を得るために回転ロールの軸方向の長さを長くしても、回転ロールの中央部は補助回転ロールにより支持されるために撓まずに矯正することができ、回転ロール上の抄造帯も、回転ロール間を負圧にしても中央部で大きく窪まないのでスラリー状の原料が抄造帯の中央部に集まることなく、巾広の平滑性に優れた抄造体を得ることができることを見出し、下記の通り解決手段を見出した。
即ち、本発明の抄造用吸引ボックスは、請求項１に記載の通り、筐体の開口部において、複数の回転ロールを前記回転ロールの直径よりも狭い間隔で互いに平行となるように配置し、前記回転ロールの軸間の下方に、前記回転ロールに外接して回転可能に支持するための補助回転ロールを配置し、前記筐体内の前記補助回転ロール下方から排気できるようにしたことを特徴とする。
また、請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の抄造用吸引ボックスにおいて、前記補助回転ロールと、前記回転ロールとの接触部位を、前記回転ロールの軸の中央部としたことを特徴とする。
また、請求項３に記載の本発明は、請求項１又は２に記載の抄造用吸引ボックスにおいて、前記筐体を、前記回転ロールを軸支する部分と、前記補助回転ロールを軸支する部分とで複数に分離できるように構成したことを特徴とする。
また、請求項４に記載の本発明は、請求項１乃至３の何れか１項に記載の抄造用吸引ボックスにおいて、前記回転ロール又は前記補助回転ロールを回転駆動できるようにしたことを特徴とする。
また、本発明の抄造機は、請求項５に記載の通り、請求項１乃至４の何れか１項に記載の抄造用吸引ボックスを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、筐体開口部において、回転ロールを該回転ロールよりも狭い間隔で平行に配置することにより、回転ロール上を移動する搬送帯の上下動を抑えるとともに、筐体開口部において、ばらつきのない負圧をかけることができる。従って、スラリー状の原料は、その中の繊維が適度に揉まれながら、搬送帯上でばらつきがなく脱水されることになるので、配向性の優れた凹凸の少ない抄造体を得ることができる。また、回転ロールの自重による撓みは、回転ロールの軸間下方に設けられた補助回転ロールにより支持されているため、回転ロールの軸方向の長さを長くして巾広の抄造体を得ることができ、結果としてコストダウンにつながる。また、筐体を、回転ロールを支持する部分と補助回転ロールを支持する部分とで、複数に分離できるように構成したため、筐体を分離するだけで簡単にメンテナンスすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
次に、本発明の実施の形態について説明する。
図１及びその部分拡大図である図２に示すように本実施の形態の抄造機は、スラリー状の原料を投入するための内部に攪拌機１が設けられた原料供給層２を備えており、原料供給層２は、吐出口を介して搬送帯３上に供給される。この搬送帯３は、原料供給層２の吐出口４の下部に位置して設けたブレストロール５と、このブレストロール５に対して抄造機の反対側に設けられたボトムクーチロール６との間にループ状に架設される。そして、搬送帯３は、吐出されたスラリー状の原料を、貯留しながら搬送できるように、吐出口４の下部近傍側からボトムクーチロール６側に向かって、上方へ傾斜（登り傾斜）させた抄造エリアを備えている。この抄造エリアの両側には、図２の平面図である図３に示すように、側板７が設けられ、原料とは反対側に搬送帯３を介して水分が吸引できるように、複数の抄造用吸入ボックス１４が隣接して設けられている。
また、搬送帯３の原料供給層２と反対側には、抄造体９を巻き取るための巻き取り手段として巻き取りロール１０が設けられており、この巻き取りロール１０により巻き取られた抄造体９は、カッター等の切断手段１１により所定形状に切断される。
図示した例では、抄造体９の幅方向における各部位の厚さを測定することが可能な厚み測定手段１２を巻き取りロール１０の下流側に設ける一方で、吐出口４と抄造エリアとを連通する部位に、流量調整手段１３として仕切板を上下自在に設けるようにしている。これにより、得られた抄造体９の厚さを測定器により測定し、この情報に基づいて流量調整手段１３を調整して抄造エリアに供給される原料の量を調整することが可能となる。
【０００９】
上記装置構成において、抄造用吸入ボックス１４により脱水が行われたスラリー状の原料は、搬送帯３に載せられて巻き取りロール１０に搬送されるまでの間に脱水されてシート状になる。この区間の搬送体３の移動方向において、上記抄造エリアと同様に、複数の抄造用吸入ボックス１４が隣接して配置されている。
次に、抄造用吸引ボックス１４について、図４を用いて説明する。
抄造用吸引ボックス１４を構成する筐体１５の上部には、開口面１５ａが設けられており、この開口面１５ａには、搬送体３の移動方向に所定の間隔で複数の回転ロール１６が配置され、これらは筐体１５の上部側面に回転自在に軸支されている。そして、回転ロール１６の軸間下方には、回転ロール１６とほぼ同じ直径を有する補助回転ロール１７が、回転ロール１６の回転軸と平行になるように複数隣接して配置されている。そして、補助回転ロール１７は、補助回転ロール１７の上方両側において回転ロール１６と外接させ、回転ロール１６又は補助回転ロール１７の一方に回転駆動を与えることにより他方を回転自在とすることができる。また、補助回転ロール１７は、回転ロール１６の荷重も支持できるように筐体１５の両側に軸支されている。そして、筐体１５は、上部開口面１５ａ以外を気密に構成され、補助回転ロール１７の下方から真空ポンプ等の排気手段１８により排気できるように構成されている。
この構成を採用することにより、補助回転ロール１７から回転ロール１６までの空間内の圧力の均一化を図ることができ、回転ロール１６の間の間隔からの吸引圧力を一定とすることができる。その結果、搬送体３を介してスラリー原料から均一な脱水をすることが可能となる。また、回転ロール１６を軸方向に長くしても、補助回転ロール１７により回転ロール１６は支持されることになり、回転ロール１６の軸方向の中間部において撓みを抑えることができる。その結果として、幅広の厚みが均一な抄造体を製造することが可能となる。また、更に、１本の回転ロール１６又は補助回転ロール１７を駆動するだけで、２本の回転ロール１６又は補助回転ロール１７を回転させることができるので効率が優れたものとなる。尚、図示してはいないが、回転ロール１６又は補助回転ロール１７に回転駆動を付与する手段としては、モーター等により行うことができる。
【００１０】
尚、図４では、補助回転ロール１７は、円筒状のものを使用しているが、図５に示すように、軸間中央部のみに回転ロール１６と外接する補助回転ロール１７’としてもよい。
このように構成することにより、筐体１５内の回転ロール１６の撓みを抑えて巾広の抄造体の厚みの均一化を図ることができ、しかも、スラリー状の原料が各ロール間につまる等の現象を低減させることができるからである。
尚、補助回転ロール１７’を軸間中央部に設ける場合は、両軸端面から内側の部位に少なくとも１個の補助回転ロール１７’を設ければよく、同軸の長さが比較的短い場合には、軸間のほぼ中央部に１個設ければよく、同軸の長さが比較的長い場合には、所定の間隔をおいて補助回転ロール１７’を複数設けるようにすればよい。
【００１１】
また、回転ロール１６と補助回転ロール１７とを軸支する筐体は、メンテナンス性を向上させるために、図６に示すように分割可能に構成することが好ましい。
図６では、筐体１５は、上側部分１５Ｃと下側部分１５Ｄとに分割されている。
上側部分１５Ｃは、金属製の板材を枠状に形成し、その下側端面にフランジ１９を設けることにより構成されている。枠２０側面には、Ｏリング等のシール材２１を介して回転ロール１６が軸挿され、回転ロール１６の両端部において、フランジ１９上に設けられた軸受け２２により軸支されている。また、下側部分１５Ｄは、上側部分１５Ｃと同様に、金属製の板材を枠状に形成するとともに、その下側端面にフランジ２３が設けられており、Ｏリング等のシール材２４及び軸受け２５が設けられている。尚、下側部分１５Ｄには、フランジ２３上に設けられた軸受け２５の外側に更に支持部材２６を立設することにより、枠２０及び支持部材２６により上側部分１５Ｃを支持できるように構成されている。尚、上記した筐体１５のフランジ１９，２３等による接合方法は一例に過ぎず、接合後に筐体１５内部を負圧にすることができる程度のシール性を備えた接合方法であれば特に制限をするものではない。
また、更に、回転ロール１６の軸方向の長さを長くして超巾広の良質な抄造体を得る場合には、回転ロール１６を補強すべく複数段の補助回転ロールを積層すればよい。具体的には、図７（ａ）に示すように、補助回転ロール１７に加えて、この補助回転ロール１７を下方から回転自在に支持するための補助回転ロール２７を設けて、上下の補助回転ロール１７，２７同士を互いに外接させたり、或いは、変形例を図７（ｂ）に示すように、最下段の補助回転ロール２７の直径を、上段の補助回転ロール１７の直径よりも大きくして支持強度を高めて、補助回転ロール２７の本数を減らすようにしてもよい。これらの場合には、各段の補助回転ロール１７，２７を軸支する筐体同士を、上述したように分離可能にすれば、上下方向に段積みされた補助回転ロール１７，２７のメンテナンス性に関しても優れたものとすることができる。
尚、図７（ｂ）における中断の補助回転ロール１７の段を除いて、最下段の補助回転ロール２７と回転ロール１６とを外接させる形態も、勿論、本発明の範囲に含まれる。
【００１２】
上記回転ロール１６の直径及び長さについては特に制限するものではないが、一例を挙げるとすると、直径については８０ｍｍ〜１５０ｍｍとすることが好ましく、長さについては１，０００ｍｍ〜２０，０００ｍｍ程度とすることが好ましい。
隣接する回転ロール間の間隔（隣接する回転ロールの外周面間の最短距離）については、抄造帯が移動する方向において、上下動が小さくなるように回転ロール１６の直径よりも小さくする必要があり、２０ｍｍ以下とすることが好ましく、１０ｍｍ以下とすることが更に好ましい。
また、補助回転ロール１７，１７’，２７についても、同様に、直径及び長さについては特に制限するものではないが、一例を挙げるとすると、直径については８０ｍｍ〜３００ｍｍとすることが好ましく、長さについては１，０００ｍｍ〜２０，０００ｍｍ程度とすることが好ましい。
筐体１５を構成する材料についても、筐体１５内を負圧にできる程度の気密性を有するものであれば特に制限はなく、例えば、鋼板やステンレス板等により構成することができる。
また、筐体１５内の負圧の程度についても特に制限はないが、回転ロール１６間の吸引力として、例えば、０．５ｋｇ／ｃｍ２〜０．７ｋｇ／ｃｍ２程度とすることができる。また、負圧にするための手段としては、公知の吸引ポンプを使用することができる。
【００１３】
また、搬送帯３の材料は、スラリー状の原料を、脱水可能な透水性と、搬送可能な強度とを備えていれば特に制限するものではなく、例えば、フェルト等を使用することができる。また、搬送帯３の幅についても特に制限するものではなく、例えば、１，０００ｍｍ〜２０，０００ｍｍとすることができる。また、その厚さについても特に制限するものではなく、例えば、５ｍｍ〜２０ｍｍとすることができる。また、スラリー状の原料の移動速度も原料によるが、例えば、５ｍ／分〜１５０ｍ／分とすることができる。
【００１４】
また、本発明の抄造機で使用する原料についても特に制限するものではないが、例えば、主として、９０〜９５重量％のセメント等の鉱物材料と５〜１０重量％のパルプ等の繊維材料等を混合して使用することができる。尚、この原料は、原料供給層において、その固形分濃度が５〜３０重量％となるように調整して使用する。
【産業上の利用可能性】
【００１５】
本発明の抄造用吸引ボックス及び抄造機は、セメント等のスラリー状の原料を使用した抄造体に対して広く利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施の形態の抄造機の全体の説明図
【図２】同抄造機を部分的に拡大した説明図
【図３】図２の平面図
【図４】本発明の一実施の形態の抄造用吸引ボックスの説明図
【図５】本発明の抄造用吸引ボックスを構成する補助回転ロールの変形例の説明図
【図６】本発明の抄造用吸引ボックスの筐体の説明図
【図７】本発明の他の実施の形態の抄造用吸引ボックスの説明図
【符号の説明】
【００１７】
１    攪拌機
２    原料供給層
３    搬送帯
４    吐出口
５    ブレストロール
６    ボトムクーチロール
７    側板
８    真空吸引装置
９    抄造体
１０    巻き取りロール
１１    切断手段
１２    厚み測定手段
１３    流量調整手段
１４    抄造用吸入ボックス
１５    筐体
１６    回転ロール
１７    補助回転ロール
１８    排気手段
１９    フランジ
２０    枠
２１    シール材
２２    軸受け
２３    フランジ
２４    シール材
２５    軸受け
２６    支持部材
２７    補助回転ロール
【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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