【手続補正書】
【提出日】平成15年10月27日(2003.10.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の詳細な説明
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に上側圧搾ロール群および下側圧搾ロール群よりなる多対の圧搾ロールを備えるベルトプレス型脱水機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、脱水性の向上の観点より、高圧で圧搾できる圧搾機構を備えたベルトプレス型脱水機が提案され実用化されている。本出願人も、先に実開昭５７−６０７９９号公報において、回動レバーによる圧搾機構を備えたベルトプレス型脱水機を提案し、また、実公昭６２−３２７１９号公報において、さらに圧搾圧力を強力にしたベルトプレス型脱水機を提案した。
【０００３】
この種のベルトプレス型脱水機は、例えば図４に示される装置構成を有する。すなわち、上下フレーム３１，３２が水平に配置され、その入側と出側にそれぞれ配されたテンションロール３３，３３とドライブロール３４，３４に上下濾布３５，３６が巻き掛けられる。上下濾布３５，３６の外側には、４つのゾーンＡ〜Ｄに区分けして固定ロール群３７ａ，…、対向配置の固定ロール群３７ｂ，…、上下濾布３５，３６をＳ字状に案内する固定ロール群３７ｃ，…、および対向配置の上側圧搾ロール群４０，…および下側圧搾ロール群４１，…が配設されており、入側から順に重力脱水ゾーンＡ、ウェッジゾーンＢ、剪断脱水ゾーンＣ、ラインプレスゾーンＤが形成されている。特に、ラインプレスゾーンＤにおいてはそれぞれ３個のロールを備える対向配置の上側圧搾ロール群４０，…および下側圧搾ロール群４１，…が配されており、下側圧搾ロール群４１，…は支持ブラケット４５上に設けられ、支持ブラケット４５は軸部材４４によりレバー４２に回転自在に軸支され、レバー４２はその一方側においてエアバネ４３に連結され、その軸部材４４の配設位置よりも他方側において軸部材４６により回転自在に軸支される。したがって、エアバネ４３が伸長されると、レバー４２および支持ブラケット４５を介して下側圧搾ロール群４１，…が上側の圧搾ロール群４０，…に向かって押し付けられる。また、エアバネ４３に供給される空気圧を調節することにより、下側圧搾ロール群４１，…の押し付け圧力を自由に調節できるようになっている。
【０００４】
そして圧搾に際しては、ドライブロール３４，３４により上下濾布３５，３６を重力脱水ゾーンＡからラインプレスゾーンＤ方向に走行させるとともに、図示しないフィーダにより被脱水物が重力脱水ゾーンＡの下濾布３６上に供給される。被脱水物は、重力脱水ゾーンＡにおいて無荷重の脱水が行われた後、上下濾布３５，３６に挟まれたままウェッジゾーンＢおよび剪断脱水ゾーンＣにおいて加圧脱水され、次いでラインプレスゾーンＤにおいては、下側圧搾ロール群４１，…が上側の圧搾ロール群４０，…に向かって、エアバネ４３、レバー４２および支持ブラケット４５によりテコの原理により強力に押し付けられており、この押し付け力によって当該上下濾布３５，３６間のケーキが強制的に圧搾脱水される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かかる従来のベルトプレス型脱水機においては、脱水性向上のためには、ラインプレスゾーンにおける圧搾圧力を高くするか、または上下圧搾ロール対の数を増やして圧搾時間を長くする必要があるが、ラインプレスゾーンの後方にドライブロールが設けられていることに起因してその脱水能力には自ずと上限が定まり、さらなる脱水性の向上を図ることはできなかった。
【０００６】
すなわち、脱水性を向上させた場合、より具体的にはエアバネによる下側圧搾ロール群の押し付け圧力を高めた場合または上下圧搾ロール対の数を増やして圧搾時間を長くした場合には、ラインプレスゾーンでの濾布の走行抵抗が過大となることにより、ラインプレスゾーンとドライブロールとの間における濾布に高い張力が作用するため、当該濾布の破断を回避するためには、圧搾圧力または上下圧搾ロール対の数は濾布の耐えうる張力に見合ったものにしなければならなかった。
【０００７】
また、同様にラインプレスゾーンにおける濾布の走行抵抗が過大となった場合において、濾布の走行抵抗がドライブロールと濾布との摩擦力を越えた場合にドライブロールにおける濾布のスリップを生じていた。このため、圧搾圧力若しくは上下圧搾ロール対の数はドライブロールと濾布との摩擦力にも見合ったものとしなければならなかった。
【０００８】
他方で、かかる問題点を解決したものとして、実開昭６０−１２１４８９号公報には、一対の大径の圧搾ロールを用い一方側の圧搾ロールをドライブロールとして加圧圧搾を行うベルトプレス型脱水機が開示されている。しかし、この先行例においては、本願発明のような多対の圧搾ロールを備えるベルトプレス型脱水機を対象とした技術については何ら提案されていなかった。また、一対の圧搾ロールでは、十分な脱水効果を得ることができなかった。
【０００９】
そこで、本発明の主たる課題は、濾布の破断およびドライブロールにおけるスリップを防止しつつも、脱水性を向上せしめた多対の圧搾ロールを備えるベルトプレス型脱水機を提案することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決した本発明は、無端状の上濾布および下濾布と、対向配置の上側圧搾ロール群および下側圧搾ロール群とを備え、
前記上濾布および下濾布は、少なくとも前記上側圧搾ロール群および下側圧搾ロール群間において、互いに重ね合わされた状態で同方向に走行するように構成され、
上濾布および下濾布間に供給された被脱水材を当該上濾布および下濾布を介して前記上側圧搾ロール群および下側圧搾ロール群により圧搾する構成とされたベルトプレス型脱水機において、
前記上側圧搾ロール群および下側圧搾ロール群の各圧搾ロールのうち、少なくとも一方側の圧搾ロール群におけるその終端圧搾ロール側から数えて少なくとも２以上の圧搾ロールを同一周速度で回転させる圧搾ロール駆動手段を備えたことを特徴とするものである。
【００１１】
本発明においては、圧搾ロール駆動手段によって、上側圧搾ロール群および下側圧搾ロール群の各圧搾ロールのうち、少なくとも一方側の圧搾ロール群におけるその終端圧搾ロール側から数えて少なくとも２以上の圧搾ロールを同一周速度で回転させるために、上側および下側圧搾ロール群間において濾布の走行抵抗が過大となること、すなわち濾布に高張力が作用することがない。よって、濾布の破断および濾布のスリップを防止しつつ、例えば圧搾圧力を高めるまたは上下圧搾ロール対数を増加させることが可能となり、もって脱水性の向上を図ることができる。
【００１２】
また、本発明においては、圧搾ロール駆動手段により駆動される２以上の圧搾ロールは、同一周速度で回転されるため、円滑な圧搾および濾布走行を行えるものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ、本発明に係るベルトプレス型脱水機についてさらに詳述する。
【００１４】
図１は、本発明に係るベルトプレス型脱水機を示している。上下フレーム１，２が水平に配置され、その入側に上下テンションロール３Ａ，３Ｂがそれぞれ配され、上下フレーム間においてその出側の上下フレームにそれぞれ上側および下側圧搾ロール群４ａ〜４ｅ，４ｆ〜４ｊが互いに対向するように配設される。そして、上テンションロール３Ａと上側圧搾ロール群４ａ〜４ｅとに無端状の上濾布５が巻き掛けられ、下テンションロール３Ｂと下側圧搾ロール群４ｆ〜４ｊとに無端状の下濾布６が巻き掛けられる。上下濾布５，６の外側には、４つのゾーンＡ〜Ｄに区分けして固定ロール群７ａ，…、対向配置の固定ロール群７ｂ，…、上下濾布５，６をＳ字状に案内する固定ロール群７ｃ，…、および対向配置の上側および下側圧搾ロール群４ａ〜４ｊが配設されており、入側から順に重力脱水ゾーンＡ、ウェッジゾーンＢ、剪断脱水ゾーンＣ、ラインプレスゾーンＤが形成されている。上記の上下濾布５，６をＳ字状に案内する固定ロール群７ｃ，…は、図示の例では３個の固定ロールで構成したが、４個またはそれ以上の固定ロールにより上下濾布をジグザグ状に案内するように構成しても良い。
【００１５】
重力脱水ゾーンＡ、ウェッジゾーンＢ、剪断脱水ゾーンＣに関しては、前述した従来のベルトプレス型脱水機と同様であるので、ここでは敢えて詳述はしない。
【００１６】
ラインプレスゾーンＤにおいては、上下フレーム１，２間に上側圧搾ロール群および下側圧搾ロール群が互いに対向するように配設される。上側圧搾ロール群４ａ〜４ｅは上フレーム１に固設された支持部材８上に各ロール表面を結ぶ面が平面となるように連設された５個のロールからなる。これと対向する下側圧搾ロール群として、図示の例では、３個ロールが各ロール表面を結ぶ面が平面となるように支持ブラケット１９Ａ上に連設された第１下側圧搾ロール群４ｆ〜４ｈと、２個のロールからなり各ロール表面を結ぶ面が平面となるように支持ブラケット１９Ｂ上に連設された第２下側圧搾ロール群４ｉ，４ｊとを備える。
【００１７】
支持ブラケット１９Ａ，１９Ｂは、それぞれレバー９Ａ，９Ｂ上に遊冠させるように配され、レバー９Ａ，９Ｂにそれぞれ軸部材９Ｃ，９Ｅにより回転自在に軸支されている。そしてレバー９Ａ，９Ｂの一端は下フレームに取り付けたベローズ１０Ａ，１０Ｂに連結される一方、その軸部材９Ｃ，９Ｅの配設位置より他端側において軸部材９Ｄ，９Ｆにより下フレーム２に設けられた軸受部（図示せず）に回転自在に軸支される。
【００１８】
したがって、ベローズ１０Ａ，１０Ｂの伸長によって、レバー９Ａ，９Ｂはその一端が上昇するように軸部材９Ｄ，９Ｆを中心に回動し、それに伴って支持ブラケット１９Ａ，１９Ｂが軸部材９Ｃ，９Ｅに軸支されつつ上昇し、第１および第２下側圧搾ロール群４ｆ〜４ｊが上下濾布５，６を上側圧搾ロール群４ａ〜４ｅに向かって押し付けるように動作される。この際に、軸部材９Ｄ，９Ｆを支点として回動するレバー９Ａ，９Ｂがテコの原理により支持ブラケット１９Ａ，１９Ｂを持ち上げるので、上側および下側圧搾ロール群４ａ〜４ｊ間の圧搾力が強力なものとなる。
【００１９】
ここに、上述のベローズ１０Ａ，１０Ｂの代わりに、エアーシリンダ、油圧シリンダ、コイルバネ等のそれぞれを用いることができる。特にこれらの押し付け力を可変として被脱水物に応じて又は適宜に調節するのが好ましい。また、上述のベローズ１０Ａ，１０Ｂとエアーシリンダ等とを併用するのも好ましい。尚、上述のコイルバネを用いる場合や、エアーシリンダ等の併用の場合については、具体的には、本出願人による実公昭６２−３２７１９の第１図および第２図等に示されるように構成しても良い。
【００２０】
さらに本例では、本発明でいう圧搾ロール駆動手段として、上側圧搾ロール群４ａ〜４ｅの各ロールの一方側側面に同軸的に連結された圧搾ロールスプロケット１１ａ〜１１ｅと、上側圧搾ロール群４ａ〜４ｅの各ロール間に上濾布面に略垂直方向にずらした位置に配された第１アイドラースプロケット１２ａ〜１２ｄと、上フレーム１の上側かつラインプレスゾーンＤの略入側に配設された第２アイドラースプロケット１３と、上フレーム１の上側かつラインプレスゾーンＤの略出側に配設された減速機１４と、これら圧搾ロールスプロケット１１ａ〜１１ｅ、第１アイドラースプロケット１２ａ〜１２ｄ、第２アイドラースプロケット１３および減速機１４に巻き掛けられた無端チェーン１５とを備え、減速機１４に連結された図示しない回転駆動用動力源により、上側圧搾ロール群４ａ〜４ｅの各ロールを同時に同一の周速度で回転するものが提案される（図３参照）。これにより、多対の圧搾ロールを備えるベルトプレス型脱水機において圧搾圧力を高く設定しても、円滑かつ安定した脱水が行える。
【００２１】
この他にも、本発明の圧搾ロール駆動手段として、圧搾ロール群の各ロールに回転速度の同調機構を有する油圧モーターを連結するのも好ましく、また上側圧搾ロール群の各ロール間に回転速度の同調機構を有する変速機を連結するのも好ましい。
【００２２】
次に、本例の動作態様について説明する。圧搾に際しては、図示しない回転駆動用動力源を動作させて、上側圧搾ロール群４ａ〜４ｅの各ロールを同時に同一の周速度で回転させる。これにより、上下濾布５，６を重力脱水ゾーンＡからラインプレスゾーンＤ方向に走行させるとともに、図示しないフィーダにより被脱水物Ｓを重力脱水ゾーンＡの下濾布６上に供給する。
【００２３】
被脱水物Ｓは、重力脱水ゾーンＡにおいて上濾布５の圧力を受けず無荷重の脱水が行われ、続いて、ウェッジゾーンＢにおいて上下濾布間に挟まれ固定ロール群７ｂ，…により加圧脱水される。さらにこの後、剪断脱水ゾーンＣにおいて、上下濾布５，６が固定ロール群７ｃ，…の各ロールに交互に面接触するようにしてＳ字状に案内される際に、上下濾布５，６の張力により生ずるロール７ｃ面での面圧により上下濾布５，６間の被脱水物Ｓの脱水がなされる。
【００２４】
剪断脱水ゾーンＣにおいて脱水された上下濾布５，６間の被脱水物Ｓは、さらにラインプレスゾーンＤにおいて強制的に圧搾脱水される。すなわち、ラインプレスゾーンＤにおいては、上下濾布５，６間の被脱水物Ｓは、当該上下濾布５，６を介して上側圧搾ロール群４ａ〜４ｅと第１および第２下側圧搾ロール群４ｆ〜４ｊとにより圧搾される。第１および第２下側圧搾ロール群４ｆ〜４ｊには、ベローズ１０Ａ，１０Ｂの押し付け圧力がレバー９Ａ，９Ｂ、支持ブラケット１９Ａ，１９Ｂを介して上側圧搾ロール群４ａ〜４ｅ方向に作用しており、これにより被脱水物Ｓの圧搾・脱水が強制的にかつ強力に行われる。
【００２５】
ラインプレスゾーンＤで脱水された被脱水物Ｓは、ラインプレスゾーンＤ出側において上下濾布５，６が剥離される際に、例えば上下濾布５，６表面を掻き取るスクレーパー（図示せず）等の排出手段を設けておき、このスクレーパーにより排出させて回収する。
【００２６】
本例においてはラインプレスゾーンＤにおける圧搾圧力を強力なものとしても、上側圧搾ロール群４ａ〜４ｅが圧搾に加えて濾布走行をも行うため、ラインプレスゾーンＤにおける上下濾布５，６の走行抵抗が過大となることはない。このため、上下濾布５，６に高張力が作用することがなく、圧搾圧力の設定または上下圧搾ロール対の数の設定に際して濾布の破断張力を考慮する必要はない。
【００２７】
また、上下濾布５，６の走行が上側圧搾ロール群４ａ〜４ｅによりなされる一方で、上下濾布５，６は第１および第２下側圧搾ロール群４ｆ〜４ｊによって上側圧搾ロール群４ａ〜４ｅ方向に強力に押し付けられているため、圧搾圧力を従来のものより高く設定したとしても、または上下圧搾ロール対の数を増やしたとしても濾布のスリップを生じることはない。逆に、本発明の脱水機では脱水能力を向上させる程に、すなわち上側および下側圧搾ロール群間の圧搾圧力を高める、または上下圧搾ロール対の数を増やす程に、濾布スリップ防止効果が向上する。
【００２８】
したがって、従来では、濾布の破断およびスリップの観点より上下圧搾ロール対の数は３個が限度であったが、本発明では図１に示すように上下圧搾ロール対の数を５個若しくはそれ以上とすることができ、もって、脱水性の向上を図ることができる。
【００２９】
上記例では、ベローズ１０Ａ，１０Ｂの押し付け圧力を調節して圧搾圧力を高めることができるが、ベローズの押し付け圧力には限界があるため、上下圧搾ロール対の数を５個にして（従来は、後述するように３個が限度であった）圧搾時間を長くして脱水性を向上させている。そこで、さらに脱水性を向上させるために例えば本出願人が実開昭６２−３２７１９に開示した強力な圧搾機構を用いるのは好ましい。また、圧搾ロール径を小さくすることにより圧搾圧力を高めても良いが、この場合には各上下圧搾ロール対における圧搾時間が短くなるため、上下圧搾ロール対の数をさらに増加させるのが望ましい。
【００３０】
上記例では、図４に示す従来の脱水機のドライブロール３４，３４を省略した構成としたが、これらドライブロールを併せて設けドライブロールと上側圧搾ロール群とによって上下濾布を走行させるのは好ましい。特に、図１に一転鎖線で示すように、上記例において、下フレーム２の出側に下濾布６用のドライブロール５０を設けるのは好ましい。また、上記例において、図４に示す従来の脱水機のドライブロール３４，３４に相当する位置に回転自在のガイドロールを設けても良い。
【００３１】
上記例では、下側圧搾ロール群４ｆ〜４ｊを２つに分けて、それぞれレバー９Ａ，９Ｂ、支持ブラケット１９Ａ，１９Ｂおよびベローズ１０Ａ，１０Ｂを配設しているが、図４に示す従来例のごとく一組のベローズ、レバー、支持ブラケットに対して５個またはそれ以上の圧搾ロール群を構成しても良い。
【００３２】
また上記例では、下側圧搾ロール群４ｆ〜４ｊを上側圧搾ロール群４ａ〜４ｅに押し付けるよう構成したが、もちろん上側圧搾ロール群を下側圧搾ロール群に押し付けるよう構成しても良く、上側および下側圧搾ロール群の両方を互いに押し付け合うように構成しても良い。
【００３３】
さらに上記例では、上側圧搾ロール群４ａ〜４ｅの各ロールを駆動する構成としたが、もちろん下側圧搾ロール群４ｆ〜４ｊの各ロールを駆動しても良いし、上側および下側の両方の圧搾ロール群４ａ〜４ｊの全てのロールを駆動しても良い。
【００３４】
以下に実験例を示し、本発明の効果を明らかにする。
〔実験例〕
前述の従来のベルトプレス型脱水機と、図１に示す本発明のベルトプレス型脱水機とを用いて、樹脂粉末の脱水実験を行った。その結果、従来のベルトプレス型脱水機により得られた脱水物の含水率は約３５％であったのに対し、本発明のベルトプレス型脱水機により得られた脱水物の含水率は約３０〜２５％であった。
【００３５】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明によれば、濾布の破断およびドライブロールにおけるスリップを防止しつつも脱水性に優れたものとなり、また円滑に脱水を行いうるものとなる。


【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】図２のＩ−Ｉ線断面図である。