(57)【要約】【課題】  抄造装置の脱水機構は、真空吸引によるもの、またはスラリ分散液の自重によるものである。いずれの機構も下部からのみの水抜き補助が目的であり、脱水時間の短縮化を達成することは困難であった。【解決手段】  スラリタンク、開閉弁、金型（上型）、金型（下型）および底部材から構成され、水媒体中に繊維を含むスラリから素形体を成形する樹脂歯車抄造素形体の製造装置であって、金型（下型）の底部に真空脱水機構を有すると共に、金型（上型）に加圧機構を備えた樹脂歯車抄造素形体の製造装置。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スラリタンク、開閉弁、金型（上型）、金型（下型）および底部材から構成され、水媒体中に繊維を含むスラリから素形体を成形する樹脂歯車抄造素形体の製造装置であって、
金型（下型）の底部に真空脱水機構を有すると共に、金型（上型）に加圧機構を備えた樹脂歯車抄造素形体の製造装置。
【請求項２】
前記の加圧機構が気体供給装置を有する気体加圧機構である請求項１記載の樹脂歯車抄造素形体の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂歯車抄造素形体の製造装置に関する。さらに詳しくは、真空脱水機構で金型内を減圧すると共に、加圧機構で金型内を加圧できる機構を有した抄造素形体の製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
補強用の繊維基材を使用した樹脂製回転体は、車両用等に用いられる歯車として利用されている。補強用の繊維基材は、繊維を水などの媒体に分散させスラリ状態にし、このスラリ分散液を金型に封入し抄造することで作製される。
製造装置の稼働率を向上させるため、サイクルタイムを短縮することが望まれている。製造のサイクルタイムを短縮するには、スラリ分散液中の分散質と分散媒の分離に要する時間（脱水時間）を短縮することが必要となる。
【０００３】
従来の抄造装置は、抄造圧縮機全体を支持するための台座の上面に、真空吸引配管を備える下圧縮型を有し、その上面にスラリ中液分の排出口が設けられている。さらにこの排出口には真空吸引ポンプを接続することにより、抄造時間の短縮を図ることが可能となっていた（特許文献１参照）。
また、分散ノズルおよび抄網を使用し、スラリ分散液の水抜き工程を経てから抄造と脱水プレスを行う方法もある（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−９７９号公報
【特許文献２】特開２００１−１２３３８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記した従来の抄造装置の脱水機構は、真空吸引によるもの、またはスラリ分散液の自重によるものである。いずれの機構も下部からのみの水抜き補助が目的であり、脱水時間の短縮化を達成することは困難であった。
本発明は、上記の問題点を解決するためのものであり、脱水時間の短縮が可能な樹脂歯車抄造素形体の製造装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、［１］スラリタンク、開閉弁、金型（上型）、金型（下型）および底部材から構成され、水媒体中に繊維を含むスラリから素形体を成形する樹脂歯車抄造素形体の製造装置であって、金型（下型）の底部に真空脱水機構を有し、金型（上型）に加圧機構を備えた樹脂歯車抄造素形体の製造装置を提供するものである。
加えて、［２］前記の加圧機構に気体供給装置を有する［１］記載の樹脂歯車抄造素形体の製造装置を提供するものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の製造装置によれば、脱水機構として金型（上型）に設けた加圧機構の加圧により、スラリ分散液を底部材（金属製メッシュ）を通して金型（下型）へ押し出すと共に、金型（下型）の底部に真空脱水機構を有している。これらの構成により、抄造素形体の脱水時間の短縮化が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の樹脂歯車抄造素形体の製造装置を示す模式図である。
【図２】実施例を説明する樹脂歯車抄造素形体の製造装置を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の製造装置は、スラリ分散液中の分散媒を除去する機構（脱水機構）として、金型（下型）７の底部に真空吸引を行う真空脱水機構を備えると共に、金型（上型）２に加圧機構（気体注入配管３）を有している。以下、それぞれの構成について順に説明する。
【００１０】
金型（上型）に設けた加圧機構は、金型内に投入したスラリ分散液９を上部から押す（加圧する）ことで、底部材を通してスラリ中の分散媒（水媒体）と分散質（繊維）の分離を促進し、脱水時間の短縮が図れる。なお、加圧機構に接続される気体注入配管の位置は金型内部に限定されず、金型外部のスラリ配管中などでもよい。
【００１１】
金型（上型）に設けた加圧機構は、気体を金型内に注入することにより加圧を行うものである。気体の種類としては空気、窒素などが挙げられるが、入手しやすさ、安全性の観点、非水溶性であることなどから空気を使用することが好ましい。
【００１２】
加圧機構の加圧時圧力は０．１〜１ＭＰａであると脱水時間短縮効果の観点で優れる。０．３〜０．５ＭＰａであるとより好ましい。圧力を上げると脱水時間短縮効果が向上するが、安全性および底部材保護の観点で０．３ＭＰａが特に好ましい。
【００１３】
真空脱水機構は、下圧縮型内部の配管５に真空吸引ポンプを接続することで、スラリ分散液の真空吸引および脱水を行うものである。金型（下型）内にスラリタンク１より投入されたスラリは、底部材４を通して下部より真空吸引することで、水（媒体）と繊維（分散質）の分離が促進される。
以上の構成により、樹脂歯車抄造素形体の製造装置で抄造素形体の脱水時間を短縮化できる。
【実施例】
【００１４】
以下、本発明を実施例でさらに詳細に説明する。
スラリ分散液の作製にあたり、繊維は、帝人株式会社製のテクノーラ（「テクノーラ」は登録商標）１３．０ｇ、帝人株式会社製のコーネックス（「コーネックス」は登録商標）１６．６ｇ、東レ・デュポン株式会社製のケブラーパルプ（「ケブラー」は登録商標）１．６ｇをタンクに投入した。そして繊維の分散濃度が４ｇ／リットルとなるように水を加え撹拌し、分散させた。さらにタンク内に粉状のフェノール粉末４４．２１ｇ、着色用カーボンブラック粉末０．５３ｇ、粉末離型剤０．４５ｇを混合した粉体を加え、撹拌したものをスラリ分散液とした。
【００１５】
抄造素形体の製造装置は、図２（Ａ）に示すように、アクリル筒１０を筒状金型７の上に設置し、スラリ分散液および気体の漏れが起こらないように上型２と密着させた。アクリル筒の大きさは内径９０ｍｍ、高さ２１２ｍｍであり、透明であるため内部のスラリ状態が視認可能である。
下圧縮型６の上部に設置した底部材４は、＃５０の平織ＳＵＳメッシュ、および直径３ｍｍ、ピッチ４、厚み３ｍｍのＳＵＳ製パンチングメタルを重ねて使用した。
【００１６】
作製したスラリ分散液を金型上部のスラリタンク１に投入し、定着剤として明成化学工業株式会社製のセラフィックスを１０倍希釈した溶液９．９ｇ、および明成化学工業株式会社製のファイレックスを２０倍希釈した溶液１９．８ｇを投入し、撹拌した。その後、ボールバルブ８を開けることでスラリ分散液を金型内に充填し（図２（Ｂ））、金型下部の配管（真空吸引配管５）に接続した真空ポンプより真空脱水を行った。その後、ボールバルブ８を閉じることでスラリを密閉状態にし、０．３ＭＰａの圧力で空気を上型２上部の配管（気体注入配管３）より注入した。図２（Ｃ）のようにスラリの脱水完了は、アクリル筒内部のスラリ表面に水分が除去されるまでを目視で確認し、スラリの落下開始から脱水完了までの時間を測定した。
【００１７】
脱水時間の測定結果を表１に示す。
従来の方法である、空気注入を行わない、すなわち加圧を行わない方法では脱水完了までの時間は約２８秒必要だった。それに対し、空気注入を行った、すなわち加圧を行った場合は２２秒で脱水完了でき、６秒程度時間短縮できることが分かった。
【００１８】
【表１】
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【００１９】
以上詳述したように、本発明に係る樹脂歯車抄造素形体の製造装置によれば、金型（上型）に設けた加圧機構からの気体注入（加圧）によりスラリ分散液の脱水が促進され、製造時のサイクルタイムを短縮することができる。
【符号の説明】
【００２０】
１．スラリタンク    ２．金型（上型）    ３．気体注入配管    ４．底部材
５．真空吸引配管    ６．下圧縮型    ７．筒状金型［金型（下型）］
８．ボールバルブ    ９．スラリ分散液    １０．アクリル筒
【図１】
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【図２】
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