(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心軸の両端部に固定した側板間に軸鉄筋を通すための複数の孔を設け、両側板の対向する各孔間に軸鉄筋を通してその途中を中心軸に固定した溝付き補強板及び溝なし補強板で支持することで該軸鉄筋を円状に配置し、この軸鉄筋に緊張力を導入した状態でその両端を両側板に固定し、上記軸鉄筋群の外周に巻き付けた螺旋筋と各軸鉄筋の交点を溶接によって固定したことを特徴とする濾過用シリンダ。
【請求項２】
中心軸に、この中心軸の両端部に配置され、軸鉄筋を通すための複数の孔が設けられた側板と、両側板間に適宜配置された溝付き補強板及び溝なし補強板をそれぞれ固定し、両側板の対向する各孔間に軸鉄筋を通してその途中を溝付き補強板及び溝なし補強板で支持することで該軸鉄筋を円状に配置し、この各軸鉄筋の一方端部を固定金具で一方側板に固定した後、軸鉄筋に緊張力を導入した状態で他方端部を固定金具で他方側板に固定し、この後、軸鉄筋群の外周に螺旋筋を自動的に巻き付けつつ各軸鉄筋と螺旋筋の交点を溶接することを特徴とする濾過用シリンダの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、製紙業界におけるパルプ溶液を漉したり、スレートコンパネ業界での濾過やフィルタープレスとして使用する濾過用シリンダとその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、製紙業界において用いられているパルプ溶液の濾過装置は、図８，図９に例示するように、濾過槽１の内部に円筒状の外周面が濾過面となるシリンダ２を、中心軸３の支持により水平状態で回転可能となるように配置し、このシリンダ２の上部外面にプレス用ロール４をシリンダ２に対して従回転するよう圧接し、濾過槽１の上部に設けた入り口５からシリンダ２の一部が浸漬するようにパルプ溶液を投入した状態で、シリンダ２を回転させながらパルプ溶液をこのシリンダ２内を通過させて出口６に流出させることにより、パルプ溶液に含まれている水分を除去しパルプをシリンダ２の外周の濾過面で捕捉することで濾過し、シリンダ２の外周に付着したパルプはプレス用ロール４の加圧により脱水してシリンダ２から剥離するようになっている。
【０００３】
上記のシリンダ２は、例えば濾過面が１ｍ以上の直径を有する大きな径の円筒体に形成されているのが一般的である。
【０００４】
従来、上記のようなシリンダ２は、図１０と図１１に示すように、中心軸３の両端部に固定される側板７に、円周方向に一定の間隔でロッド８をかけ渡すための多数の孔９を設け、中心軸３に固定した一方側板７の各孔９にロッド８の一端を固定した後、円周方向にこのロッド８の挿通孔１０をロッド３の配置数と間隔に合わせて設けた多数の薄板シリンダ１１を、前記ロッド３に間隔ピース１２と交互に挿通し、上記中心軸３に他方側板７を固定してロッド３の端部を孔を嵌め合わせて固定することによりシリンダ２を組み立て、一定の間隔で並ぶ薄板リング１１が濾過面を形成した構造になっている。
【０００５】
図１２に示す別のシリンダ２は、中心軸３の両端部に固定された端環１３間に多数本のロッド１４を円状の配置でかけ渡してドラム１５を形成し、次に、旋盤を用い、このロッド１４群の外面に螺旋筋１６の嵌合凹部１７を螺旋状に形成し、その後、ドラム１５の治具台上に設置し、作業者の手作業で、ロッド１４群の外面に螺旋筋１６を嵌合凹部１７に嵌めるようにして螺旋状に巻き付け、その端末を固定することで、螺旋筋１６間で濾過面を形成した構造になっている。
【０００６】
なお上記螺旋筋１６の巻き付け時は、全体の螺旋筋１６がたるみのないように、螺旋筋１６を材木等で挟んで抵抗を加えながら巻き付けるようにしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前者のシリンダ２は、多数の薄板リング１１を用い、これをロッド８群に挿通して組み立てる必要があるため、構造が極めて複雑となり、組み立てに手間がかかり、製作コストが高くつくと共に、薄板リング１１製の濾過面は強度的に弱く、外圧がかかると変形するという問題がある。
【０００８】
また、後者のシリンダ２は、旋盤でロッド１４群の外面に螺旋筋１６の嵌合凹部１７を加工するだけでも大変な作業であるのに、螺旋筋１６を手作業で巻き付けて行くため、組み立てに手間と時間がかかり、この場合も製作コストが高くつき、しかも、螺旋筋は嵌合凹部１７に単に嵌まっているだけでロッド１４群と固定化されていないため、外圧がかかると嵌合凹部１７から螺旋筋１６が外れて緩みが生じ、繰り返し滑りが発生するため、ロッド１４と螺旋筋１６の交点が摩耗することにより、シリンダ２全体としての強度が弱く、寿命が短いという問題がある。
【０００９】
上記のような問題を解決するためのシリンダとして、ドラムの外周にパンチングプレートを筒状に張設したシリンダが提案されているが、パンチングプレートを使用すると濾過面積が少なくなるため、濾過に対して実用的なシリンダが得られないという問題がある。
【００１０】
そこで、この発明の課題は、外圧に対して強度的に強く、耐久性に優れていると共に、濾過面積の設定が自由に行え、しかも組み立ての自動化によって製作コストの大幅な低減が実現できる濾過用シリンダとその製造方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記のような課題を解決するため、この発明は、中心軸の両端部に固定した側板間に軸鉄筋を通すための複数の孔を設け、両側板の対向する各孔間に軸鉄筋を通してその途中を中心軸に固定した溝付き補強板及び溝なし補強板で支持することで該軸鉄筋を円状に配置し、この軸鉄筋に緊張力を導入した状態でその両端を両側板に固定し、上記軸鉄筋群の外周に巻き付けた螺旋筋と各軸鉄筋の交点を溶接によって固定した構成を採用したものである。
【００１２】
また、方法の発明は、中心軸に、この中心軸の両端部に配置され、軸鉄筋を通すための複数の孔が設けられた側板と、両側板間に適宜配置された溝付き補強板及び溝なし補強板をそれぞれ固定し、両側板の対向する各孔間に軸鉄筋を通してその途中を溝付き補強板及び溝なし補強板で支持することで該軸鉄筋を円状に配置し、この各軸鉄筋の一方端部を固定金具で一方側板に固定した後、軸鉄筋に緊張力を導入した状態で他方端部を固定金具で他方側板に固定し、この後、軸鉄筋群の外周に螺旋筋を自動的に巻き付けつつ各軸鉄筋と螺旋筋の交点を溶接する構成を採用したものである。
【００１３】
ここで、シリンダの製造工程は、中心軸に両側板と補強板を固定し、両側板間に緊張力を導入した軸鉄筋を円状に配置して骨組みとなるドラムを組み立てる第１の工程と、このドラムを支持して回転させ、軸鉄筋群の外周に螺旋筋を自動的に巻き付けて各軸鉄筋と螺旋筋の交点を溶接する第２の工程からなり、螺旋筋の巻き付けと溶接を自動化することにより、能率が向上して製作コストの低減が可能になると共に、螺旋筋の巻き付けピッチが自由に選択でき、所望する濾過面積を得ることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
【００１５】
図１と図２のように、濾過用シリンダ２１は、中心軸２２の両端部に固定する両側板２３と２４の外周部で中心軸２２の軸心を中心とする同一円周上に軸鉄筋２５を通すための多数の孔２６を設け、上記中心軸２２には、両側板２３と２４間の位置に、軸鉄筋２５のガイドのための溝付き補強板２７及び軸鉄筋２５群の内径を保持するための溝なし補強板２８がそれぞれ固定されている。
【００１６】
上記溝付き補強板２７は、中心軸２２に固定する環状部の外周縁に、軸鉄筋２５が嵌合する半円状の多数の凹部２９を、両側板２３と２４の孔２６と同じ配置径及び間隔で設けて形成され、両側板２３と２４間にかけ渡した軸鉄筋２５の途中を支持し、軸鉄筋２５を弛まないようにしてその配置間隔を一定に保持するものである。
【００１７】
また、溝なし補強板２８は、中心軸２２に固定する環状部の外周縁で、両側板２３と２４間にかけ渡した軸鉄筋２５群の途中を弛まないように保持するものであり、この溝付き補強板２７と溝なし補強板２８の数と配置間隔及び配置の組み合わせは、組み立てんとする浄過用シリンダ２１の直径や長さに応じて任意に設定すればよい。
【００１８】
上記両側板２３と２４の対向する各孔２６間に通した軸鉄筋２５は、その途中が溝付き補強板２７及び溝なし補強板２８で支持されて中心軸２２と同軸心の円状に配置され、その一方端部を固定金具３０で一方側板２３に固定した後、軸方向に緊張力を導入した状態で、他方端部か同じく固定金具３１で他方側板２４に固定され、このように、両側板２３と２４間に多数本の軸鉄筋２５を固定することで骨組みとなるドラム３２で形成されることになる。
【００１９】
上記ドラム３２における軸鉄筋２５群の外周に、螺旋筋３３を必要とするピッチ間隔で自動的に巻き付け、この螺旋筋３３と各軸鉄筋２５の交点をスポット溶接することにより、螺旋筋３３で濾過面を形成した濾過用シリンダ２１が完成することになる。
【００２０】
この螺旋筋３３の巻回ピッチは任意に設定することができ、濾過面積の条件を使用部分の要求に合わせて自由に選択できると共に、軸鉄筋２５群に緊張力が導入され、この軸鉄筋２５群と螺旋筋３３の各交点をスポット溶接により固定化することで、軸鉄筋２５に溝を設ける必要がないため、軸鉄筋２５の強度低下の発生がなく、また、螺旋筋３３と軸鉄筋２５群と溶接により固定されることにより、外圧がかかって濾過用シリンダ２１が変形しても、螺旋筋３３と軸鉄筋２５群の交点にずれの発生がなく、濾過用シリンダ２１の全体強度が向上するだけでなく、外圧に対する濾過面の強度も向上し、耐久性の優れたものとなる。
【００２１】
また、軸鉄筋２５群の外周に螺旋筋３３を直接巻き付けて各交点をスポット溶接することにより、軸鉄筋２５と螺旋筋３３の断面形状は自由に選択でき、図２は、軸鉄筋３３と螺旋筋２５に丸形鉄筋を用いたが、図３のように螺旋筋３３に平板を使用することにより、断面係数を増すようにすればよく、濾過用シリンダ２１の全体強度を上げるだけでなく、パンチングプレートを使用したのと同様な強度を維持しながら、遙かに濾過面積の大きな濾過用シリンダ２１を製作することができる。
【００２２】
図４に示す例は、螺旋筋３３に断面三角形の鉄筋を用いたものであり、この三角形の頂点を軸鉄筋２５に溶接することにより、濾過面は外周の開口幅に対して内部が広幅となり、このような構造の濾過面は、外周面に絡みついた繊維の大きなものが濾過用シリンダの内部に落ちやすくなり、均一なパルプ繊維の配列が得られるようになるという利点がある。
【００２３】
図６乃至図７は、第１の工程で組み上げたドラム３２の軸鉄筋２５群の外周に螺旋筋３３を自動的に巻き付けて溶接するシリンダ編成装置を示し、ドラム３２を水平に支持して回転させるドラム回転機構３４と、このドラム回転機構３４を挟んで、一方の側方に配置した螺旋筋供給機構３５と、他方に配置した溶接機構３６とで構成されている。
【００２４】
上記ドラム回転機構３４は、ベース台３７上の一方端部に設けた固定支持台３８と、一対のレール３９に沿ってモータで移動可能となり、固定支持台３８に対して進退動する可動支持台４０と、ベース台３７上で固定支持台３８と可動支持台４０の間に配置され、高さの調整が可能となり、ドラム３２の下部を支持するドラム受け４１とからなり、ドラム受け４１に載せたドラム３２の中心軸２２の両端を固定支持台３８と可動支持台４０で水平に支持し、ドラム受け４１の降下後にドラム３２を回転させるようになっている。
【００２５】
また、螺旋筋供給機構３５は、ベース台４２上に設けた一対のレール４３に沿って移動する可動台４４上に、螺旋筋３３の供給リール４５を設けて形成され、供給レール４５から引き出した螺旋筋３３をドラム回転機構３４で支持されたドラム３２に供給し、ドラム回転機構３４によるドラム３２の回転と供給リール４５の移動により、軸鉄筋２５の外周に螺旋筋３３を螺旋状に巻回することになり、例えばドラム回転機構３４のドラム３２の回転速度又は供給リール４５の移動速度の一方を一定として他方を制御することにより、巻回する螺旋筋３３の螺旋ピッチを自由に設定することができる。
【００２６】
更に、溶接機構３６は、ベース台４６上に設けた一対のレール４７に沿って移動する可動台４８上に、ドラム回転機構３４で支持されたドラム３２に対して進退動する溶接用電極４９を設けて形成され、ドラム３２への螺旋筋３３の巻回時に、ドラム３２に巻回された螺旋筋３３に溶接用電極４９を圧接し、螺旋筋３３の供給リール４５と等速度で移動させることにより、螺旋筋３３と各軸鉄筋２５の交点を溶接し、濾過用シリンダ２１を完成するものである。
【００２７】
次に、濾過用シリンダの製造方法を説明する。
ドラムの組み立て作業位置において、中心軸２２に対し、両端部に軸鉄筋２５を通すための複数の孔２６が設けられた側板２３と２４と、両側板２３と２４間に軸鉄筋２５のガイドのための溝付き補強板２７及び軸鉄筋２５群の内径を保持するための溝なし補強板２８をそれぞれ固定する。
【００２８】
上記側板２３、２４と溝付き補強板２７及び溝なし補強板２８の中心軸２２に対する固定と位置合わせは、中心軸２２に対する側板２３、２４溝付き補強板２７、溝なし補強板２８の各嵌合部分にキーを入れることによって行い、溝付き補強板２７及び溝なし補強板２８の配置間隔と組み合わせは、シリンダ長さによって設定する。
【００２９】
次に、一方側板２３の各孔２６に外側面から軸鉄筋２５を差し込んで他方側板２４の対応する各孔に通し、軸鉄筋２５の途中を溝付き補強板２７及び溝なし補強板２８で支持することで該軸鉄筋２５を円状に配置し、この各軸鉄筋２５の一方端部をコッター等を用いた固定金具３０で一方側板２３に固定した後、軸鉄筋２５に緊張力を導入した状態で他方端部をコッター等を用いた固定金具３１で他方側板２４に固定し、骨組みとなるドラム３２を組み立てる。
【００３０】
このようにして組み立てたドラム３２をシリンダ編成装置のドラム回転機構３４に移し、ドラム回転機構３４で中心軸２２が支持されたドラム３２の一方端部に対して螺旋筋供給機構３５の供給リール４５から引き出した螺旋筋３３を供給し、ドラム３２の軸鉄筋２５に巻き始め端部を固定して巻回された螺旋筋３３に溶接用電極４９を圧接した状態で、ドラム３２を一定速度で回転させると共に、供給リール４５と溶接用電極４９を一定速度で移動させることにより、軸鉄筋２５群の外周に全長にわたって螺旋筋３３を自動的に巻き付けながら、溶接用電極４９で螺旋筋３３と各軸鉄筋２５の各交点を溶接することにより、濾過用シリンダ２１を完成する。
【００３１】
上記螺旋筋３３の巻回時に、螺旋筋３３の巻回ピッチを選択することにより、螺旋筋３３と各軸鉄筋２５とで自由な濾過面積を形成することができ、しかも、螺旋筋３３と各軸鉄筋２５の溶接により、濾過用シリンダ２１の強度を上げることができる。
【００３２】
このようにして完成した濾過用シリンダ２１は、図８で例示したように、製紙業界におけるパルプ溶液を漉したり、スレートコンパネ業界での濾過やフィルタープレスとして使用する。
【００３３】
【発明の効果】
以上のように、この発明によると、中心軸の両端部に固定した側板間に多数の軸鉄筋の途中を補強板で支持して緊張力を導入した状態で円状の配置に固定し、軸鉄筋群の外周に全長にわたって螺旋筋を巻き付けながら、螺旋筋と各軸鉄筋の各交点を溶接したので、軸鉄筋群に緊張力が導入され、この軸鉄筋群と螺旋筋の各交点を溶接により固定化することで、軸鉄筋に溝を設ける必要がなく、軸鉄筋の強度低下の発生がないと共に、螺旋筋は軸鉄筋群と溶接により固定されることにより、外圧がかかって濾過用シリンダが変形しても、螺旋筋と軸鉄筋群の交点にずれの発生がなく、濾過用シリンダの全体強度が向上するだけでなく、外圧に対する濾過面の強度も向上し、耐久性の優れたものとなる。
【００３４】
また、螺旋筋の巻回ピッチは任意に設定することができ、濾過面積の設定が自由に行え、しかも組み立ての自動化によって濾過用シリンダの製作コストの大幅な低減が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】濾過用シリンダの一部切り欠き正面図
【図２】（Ａ）は濾過用シリンダの要部を拡大した縦断正面図
（Ｂ）は同縦断側面図
【図３】濾過用シリンダの他の例を示す要部を拡大した縦断正面図
【図４】濾過用シリンダの更に他の例を示す要部を拡大した縦断正面図
【図５】シリンダ編成装置の正面図
【図６】シリンダ編成装置の平面図
【図７】シリンダ編成装置の側面図
【図８】濾過用シリンダを用いたパルプ溶液の濾過装置を示す側面図
【図９】濾過用シリンダを用いたパルプ溶液の濾過装置を示す正面図
【図１０】従来の濾過用シリンダを示す正面図
【図１１】同上の要部を拡大した縦断正面図
【図１２】従来の濾過用シリンダの他の例を示す要部を拡大した縦断正面図
【符号の説明】
２１      濾過用シリンダ
２２      中心軸
２３      側板
２４      側板
２５      軸鉄筋
２６      孔
２７      溝付き補強板
２８      溝なし補強板
２９      凹部
３０      固定金具
３１      固定金具
３２      ドラム
３３      螺旋筋
３４      ドラム回転機構
３５      螺旋筋供給機構
３６      溶接機構
３７      ベース台
３８      固定支持台
３９      レール
４０      可動支持台
４１      ドラム受け
４２      ベース台
４３      レール
４４      可動台
４５      供給リール
【図１】
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【図２】
0003630620.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0003630620.tif 000007
【図７】
0003630620.tif 000008
【図８】
0003630620.tif 000009
【図９】
0003630620.tif 000010
【図１０】
0003630620.tif 000011
【図１１】
0003630620.tif 000012
【図１２】
0003630620.tif 000013