(57)【要約】【課題】製造されたボードの両端側が低密度で切断廃棄されていた。【解決手段】搬送コンベア５の下流側上方に、堆積物ｍの上部に当接するブレード１９、１９ａ  …を一定間隔で突設した挟持ベルト１６を回転自在なローラー１８、１８ａ  …で支持すると共に、挟持ベルト１６の走行方向を、ブレード１９、１９ａ  …が当接した堆積物ｍの上部を上流側に掻き戻す方向と成し、ブレード１９、１９ａ  …の先端高さを両端側にかけて低く形成することによって、堆積物ｍの密度が低い両端側の厚さを高く設定し、原料Ｒの堆積量が幅方向で均一化されたマットＭからボードＭＭを製造する。【選択図】        図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送コンベアの上流側および下流側に繊維混合原料が供給される供給部と堆積物の上面形成装置を夫々設けたファイバーマットのフォーミング装置であって、
搬送コンベアの下流側上方に、堆積物の上部に当接するブレードを一定間隔で突設した挟持ベルトを回転自在なローラーで支持すると共に、挟持ベルトの走行方向を、ブレードが当接した堆積物の上部を上流側に掻き戻す方向と成し、ブレードの先端高さを両端側にかけて低く形成したことを特徴とするファイバーマットのフォーミング装置。
【請求項２】
下流側下方のローラーと上流側上方のローラーで搬送コンベアに対向する挟持ベルトを傾斜状態で支持したことを特徴とする請求項１記載のファイバーマットのフォーミング装置。
【請求項３】
挟持ベルトの水平面に対する傾斜角度を中間のローラーで支持して２段階と成し、下流側を小角度、上流側を大角度と成したことを特徴とする請求項２記載のファイバーマットのフォーミング装置。
【請求項４】
ブレードを挟持ベルトに取替自在に設け、両端側にかけて低く形成したブレードは、中間部が同一高さのものと中間部の先端形状が凹凸のものを装備し、選択された一方のブレードを挟持ベルトに取付ける様にしたことを特徴とする請求項１、２又は３記載のファイバーマットのフォーミング装置。
【請求項５】
供給部および上面形成装置を夫々設けた請求項１、２、３又は４記載のファイバーマットのフォーミング装置を複数直結すると共に、下流側の上面形成装置を上流側の上面形成装置より堆積物の堆積量だけ高い位置に設定したことを特徴とするファイバーマットのフォーミング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、繊維を適宜厚さのマット状にフォーミングするファイバーマットのフォーミング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、繊維を適宜厚さに堆積してマット状に成形するフォーミング装置は、チャンバー内に支持されている複数個のローラーに懸架される下側コンベアベルトと、該チャンバーに対して前後摺動可能に配置されている摺動枠に支持されている複数個のローラーに懸架される上側コンベアベルトと、該チャンバー上面に設置されている原料供給槽とからなり、該下側コンベアベルトと該上側コンベアベルトとの間には上方から下方に向う斜めのフォーミング部が形成され、該原料供給槽の上面には原料供給口、側面には原料排出口が設けられており、該原料供給槽は該上側コンベアベルト直上の開口部を介して該チャンバーに連絡し、該原料供給槽には原料ならしロールの複数個が横方向に並設されているフォーミング装置が知られていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記フォーミング装置の原料供給口には攪拌機付きの原料調整槽が原料供給路を介して接続され、該原料供給路には送風機が介在し、各種繊維の混合物である原料を風送し、該原料を原料供給槽から開口部を介して上側コンベアベルト上に落下させており、原料ならしロールによって原料がブロックを形成しない様にならして、下側コンベアベルトと上側コンベアベルトの間のフォーミング部の上端部に供給し、流れ方向で密度および組成均一化を図っていた。
【０００４】
しかしながら、攪拌されて風送される原料は均一性を有するとしても、原料供給槽内への供給時や上側コンベアベルト上への落下堆積時に、主に中央側に偏って堆積する傾向を有し、原料ならしロールによってならされても、偏り傾向は残存する。又、堆積量と同様な傾向を示す密度においても、幅方向端部（両端側）と中央部では中央部の密度が高くなると共に、両端側の密度が低い状態となり、フォーミングされたマットの密度は幅方向で均一でなかった。
そして、フォーミングされたマットは、ホットプレス等に導入されてファイバーボードに固形化されるが、上記の様に厚さが均一でも幅方向が均一密度でないマットから製造されたボードの両端側は１０〜２０％程度（幅１ｍのもので各５０〜１００ｍｍ）が切断廃棄されていた。
【０００５】
【特許文献１】
特許第３２４７５８３号公報  （特許請求の範囲、請求項１、図１、００１２）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、フォーミングされたマットの密度と厚さの関係を設定することによってファイバーボードを均一化する様にしたファイバーマットのフォーミング装置を提供する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記従来技術に基づく、製造されたボードの両端側が低密度で切断廃棄されていた課題に鑑み、搬送コンベアの下流側上方に、堆積物の上部に当接するブレードを一定間隔で突設した挟持ベルトを回転自在なローラーで支持すると共に、挟持ベルトの走行方向を、ブレードが当接した堆積物の上部を上流側に掻き戻す方向と成し、ブレードの先端高さを両端側にかけて低く形成することによって、堆積物の密度が低い両端側の厚さを高く設定し、堆積物における原料の堆積量を幅方向で均一化したマットを製造し、ホットプレス等で均一なボードを製造する様にして、上記課題を解決する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
図１、２に示す様に、フォーミング装置１の上流側に繊維混合原料Ｒの供給部２が配置されると共に、フォーミング装置１の下流側に計量装置３に続いてプレス装置（図示せず）が配置されている。
供給部２への原料Ｒの供給状態は、手操作でバッチ供給としたり、機械器具を利用した連続供給でも良く、木質繊維、竹繊維、麻繊維、ヤシ繊維等の繊維とバインダーを混合した原料Ｒをフォーミング装置１に供給するものである。尚、繊維を大きな糸まり状とならずに供給できれば、供給部２は如何なる形式のものでも良い。
又、繊維としては、上記のものの他、故紙粉砕物、フェルトや繊維編織物等のスクラップ、合成繊維等を使用しても良く、又は特定機能を有する材質から成る繊維を単独で或いは複合しても良く、又バインダーとしてはイソシアネート樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、アクリル樹脂等のバインダー樹脂を使用し、バインダーは繊維状としたり、繊維の表面に付着させたものでも良い。
【０００９】
図１〜３に示す様に、フォーミング装置１の供給部２はメインフレーム４上に搬送コンベア５が水平配置されると共に、該搬送コンベア５の上流側上方に原料供給装置に相当する振動コンベア６に連繋するホッパー７が配置されている。
前記搬送コンベア５はメインフレーム４に回転自在に支持されている複数のローラー８、８ａ…に懸架され、循環駆動される上面部が繊維を含む原料Ｒの堆積面となる。
又、メインフレーム４に支持棒９を立設すると共に、該支持棒９に嵌合するスライドブッシュ１０を介してサブフレーム１１が上下動自在に懸架され、又メインフレーム４とサブフレーム１１の間にはブレーキ付モーター１２、送りネジ棒１３等から成る高さ調整機構１４が配置され、サブフレーム１１は計量装置３におけるマットＭの計量結果により高さ調整される様になっている。
【００１０】
搬送コンベア５の下流側上方のサブフレーム１１には、堆積物ｍの上面を所定形状に形成して所定厚さと成す上面形成装置１５が装備されており、堆積物ｍの厚さ調整はサブフレーム１１の高さ調整で行ったり、上面形成装置１５の揺動により行っている。
図４に示す様に、搬送コンベア５の下流側上方で対向状態で挟持ベルト１６が配置されており、サブフレーム１１に揺動調整機構１７で揺動角度自在に支持板１７ａ  を設けると共に、該支持板１７ａ  に回転自在に支持されている複数のローラー１８、１８ａ  …に挟持ベルト１６が懸架され、循環駆動される下面部が繊維を含む原料Ｒへの操作側となっている。
挟持ベルト１６には堆積物ｍの上部に填圧掻戻作用を付与するブレード１９、１９ａ  …が一定間隔で規則的に突設配置されており、挟持ベルト１６を回転自在に支持する複数のローラー１８、１８ａ  …は上流側から下流側にかけて上中下３位置に配置され、下流側のローラー１８が最も低くて堆積物ｍの上面を最終的に形成する位置であり、上流中間側のローラー１８ａ  が下流側のローラー１８より若干高く、上流側の折り返し部となるローラー１８ｂ  を一番高く配置している。
従って、搬送コンベア５に対向する挟持ベルト１６は全体的に水平面に対して傾斜し、その傾斜角度は中間のローラー１８ａ  を境として下流側が小角度で上流側が大角度で２段階に傾斜している。
これらのローラー１８、１８ａ  …に沿って循環駆動される挟持ベルト１６は搬送コンベア５と逆方向、即ち下面往動側では下流側から上流側に循環駆動され、復動側ではモーター２０、駆動ローラー２１で支持されて挟持ベルト１６は循環駆動される様になっており、下流側下方のローラー１８で支持される個所や２段階傾斜個所では、挟持ベルト１６に設けたブレード１９、１９ａ  …が堆積物ｍの上部に当接した時に、上流側に掻き戻す方向に挟持ベルト１６が走行している。
【００１１】
尚、挟持ベルト１６はモーター２０の駆動ローラー２１以外の個所で、上流側から下流側にかけて上中下３高さ位置のローラー１８、１８ａ  …で走行自在に支持するものを説明したが、下流側の下方位置に設けたローラー１８以外のローラー１８ａ  、１８ｂ  は任意である。
例えば、下流側上方で堆積物ｍの上部にブレード１９、１９ａ  …が当接し、上流側に掻き戻して所定厚さ形状とする下方位置のローラー１８と上方配置のモーター２０だけで挟持ベルト１６を支持しても良い。その場合に、モーター２０の駆動ローラー２１を下流側下方のローラー１８の直上に配置しても良いが、好ましくはモーター２０を上流側上方に配置して搬送コンベア５と対向する挟持ベルト１６を傾斜配置することが好ましい。
又、搬送コンベア５に対向する挟持ベルト１６を２段階傾斜と成したが、中間のローラー１８ａ  を省略して傾斜させても良く、この構成は挟持ベルト１６が搬送コンベア５に対向する部分は、前述のローラー１８の上流側上方にモーター２０を配置したものに相当する。
【００１２】
挟持ベルト１６にブレード１９、１９ａ  …を取付ける方式としては、図５に示す様に、挟持ベルト１６に一対のＬ字状の取付板２２、２２ａ  を立設対向すると共に、該取付板２２、２２ａ  間の挿入間隙２３にブレード１９、１９ａ  …を挿入してボルト、ナット等の装着具２４で着脱自在に固定している。
図６に示す様に、挟持ベルト１６に着脱自在に取付け固定するブレード１９、１９ａ  …は、複数のものから選択して取替自在に装着するものであり、ブレード１９、１９ａ  …の基本パターンは両端側２５、２５ａ  にかけて低く形成し、Ａパターンである図中（ａ−１）のブレード１９、１９ａ  …では中間部２６を同一高さと成し、Ｂパターンである図中（ｂ−１）のブレード１９、１９ａ  …では中間部２６に凹凸を設けている。
Ａパターンの時は、フォーミングされたマットＭは図中（ａ−２）に示す様に両端側２５、２５ａ  が高く堆積する様にフォーミングされ、図中（ａ−３）に示す様にホットプレス時の上下型２７、２７ａ  は両端側２５、２５ａ  及び中間部２６も平坦のもので固形化されたボードＭＭは板状となる。
尚、ブレード１９、１９ａ  …の高さを両端側２５、２５ａ  にかけてテーパー状に低く形成する度合は、図示のものでは特徴を明確に図示するために大角度のテーパー状と成しているが、搬送コンベア５上の中間部と両端側の堆積物ｍの密度度合に応じて決定するものであり、堆積物ｍの両端側の密度低下が小さければ、ブレード１９、１９ａ  …のテーパー角度も小さくする。
【００１３】
Ｂパターンの時は、図中（ｂ−２）に示す様に、フォーミングされたマットＭはブレード１９、１９ａ  …の形状に対応して両端側にかけて高く、中央部が凹凸の形状となり、図中（ｂ−３）に示す様に、下型２７は平坦で上型２７ａ  が凹凸を有し、固形化されたボードＭＭは上面に溝状の凹凸を有し、消音材等に利用される。
例えば、溝部が空間となって振動波が伝播しにくくなり、フローリングの下張りとして高中密度ボードを採用すると衝撃音の吸収、消音が行え、壁の下張りとして低密度ボードを採用すると消音材、断熱材として利用される。
尚、本発明の方法では均一密度のボードＭＭを連続大量生産できるが、従来の方法では平板状のボードから切削加工したり、プラスチックと木粉の複合材による押出成形であったため、設備費が大きく生産性が低かった。
【００１４】
次に搬送コンベア５の上流側上方に設けた供給部２について説明する。
図１〜３に示す様に、上流側に配置されるホッパー７は高さ調整自在なサブフレーム１１に設けられると共に、下方部のスカート部２８は搬送コンベア５の上方近くまで下方延設され、ホッパー７の上方には原料Ｒの供給装置である下面にスクリーン２９を有する振動コンベア６が配置されている。
詳しくは、メインフレーム４の上部フレーム３０上に凹凸を有する滑走面３１、３１ａ  …を設け、ホッパー７の供給口上方に対向配置される振動コンベア６に設けた回転自在な滑走ローラー３２、３２ａ  …が滑走面３１、３１ａ  …上に配置され、又上部フレーム３０に設けたモーター３３の回転軸にカム板３４を取付け、該カム板３４の偏心位置に連結ロッド３５の基端軸支部３６を取付ると共に、連結ロッド３５の先端軸支部３６ａ  を振動コンベア６の後端に取付けている。
かかる構成により、モーター３３の作動で振動コンベア６は進退し、その時滑走面３１、３１ａ  …の凹凸により振動コンベア６は上下動し、即ち進退、上下の２振動が振動コンベア６に作用している。
尚、搬送コンベア５の上流側への供給部２として、振動コンベア６を説明したが、水平面で円運動するジャイロ式としたり、空気で原料Ｒを風送するものとしても良く、バッチ式、連続式も含めて供給部２の構成は原料Ｒに応じて適宜選択する。
【００１５】
尚、図１〜３に示す様に、搬送コンベア５の上方及び振動コンベア６のスカート部２８の下方であるフォーミング部を囲む様に遮蔽ガイド板３７、３７ａ  …が適宜立設されている。
又、搬送コンベア５を通気性を有するコンベアベルトと成すと共に、その下方に配置した吸引フードに吸入ダクト３８を接続している。
【００１６】
図１〜３に示す様に、フォーミング装置１の下流側に配置された計量装置３は、搬出台車３９の上部に搬出コンベア４０をローラー４１、４１ａ  …で循環移動自在に配置している。
更に、搬出コンベア４０の両側に遮蔽ガイド板４２を立設すると共に、搬出コンベア４０の下方に計量器４３を配置し、その計量結果に応じた制御盤４４の指令により、フォーミング装置１の高さ調整機構１４を作動させたり、搬送コンベア５の速度を変化させたり、原料Ｒの供給状態を変化させる。
そして、計量装置３の下流側にフォーミングされたマットＭを圧縮したり、加熱するプレス装置（図示せず）を設けている。
【００１７】
次に本発明に係るファイバーマットのフォーミング装置の作用について説明する。
繊維とバインダーの混合物である原料Ｒを振動コンベア６にバッチ式で或いは、連続供給式で投入すると共に、モーター３３を駆動させることにより振動コンベア６は振動して、原料Ｒはスクリーン２９から落下して搬送コンベア５上に堆積される。
循環駆動する搬送コンベア５で上面形成装置１５側に搬送された堆積物ｍの上部は循環駆動する挟持ベルト１６のブレード１９、１９ａ  …に接触し、堆積物ｍは所定厚さ、形状に形成される。
下流側が低い状態で循環駆動される挟持ベルト１６は間隔を有したローラー１８、１８ａ  …で支持されており、且つ表面にブレード１９、１９ａ  …が取付られている為、ローラー１８、１８ａ  …間では振動していることにより、堆積物ｍを填圧すると共に、ブレード１９、１９ａ  …への原料Ｒの付着を防止し、且つ両端側が若干下方状態となって移動していることにより、ブレード１９、１９ａ  …から離脱した原料Ｒは外側への飛散が防止される。
【００１８】
図４に示す様に、堆積物ｍと挟持ベルト１６のブレード１９、１９ａ  …の接触状態としては、下流側最下方のローラー１８近傍ではブレード１９、１９ａ  …が堆積物ｍの上部に接触して堆積物ｍが若干圧搾され、その上流側にかけては、低い傾斜度の挟持ベルト１６が接触していることにより、この部分では圧搾作用を有すると共に、ブレード１９、１９ａ  …の先端（下端）が堆積物ｍの上部に引っ掛かる様になって堆積物ｍの上部を上流側に戻す様に掻き上げ、上流側の傾斜部分では填圧作用が減少して掻き上げ作用が堆積物ｍに対して作用する。
そして、ブレード１９、１９ａ  …で掻き上げられた原料Ｒは、上流側で堆積物ｍの上部に山状に堆積し、この作用が順次繰り返され、下流側最下方のローラー１８の位置で所定厚さと形状なって填圧された堆積物ｍはマットＭとなる。
【００１９】
ブレード１９、１９ａ  …の形状が両端側２５、２５ａ  が低い状態、即ち搬送コンベア５表面からの距離が大きい状態と成していることにより、中央部に比して両端側は密度は低いが厚さが厚い状態のマットＭとなっている。
【００２０】
上記のブレード１９、１９ａ  …による掻戻作用により、ホッパー７側から供給される原料Ｒが中央部が高く、両端側が少ない状態であったとしても、挟持ベルト１６のブレード１９、１９ａ  …で上流側に山状に掻き上げられた原料Ｒは転動する様に上流側へ山降ろし落下状態となり、多量に掻き上げられる中央部の原料の一部は堆積量が比較的少量の両端側に移動し、全体的に原料Ｒの堆積量は上面形成装置１５に近づくにつれて均等化される。
又、搬送コンベア５上への堆積時に、搬送コンベア５下方の吸入ダクト３８の吸引作用で空気は搬送コンベア５の下方に吸引され、繊維の堆積状態は促進される。
【００２１】
計量装置３では堆積されたマットＭの重量を計測し、所定量の積載量になっているかどうかを制御盤４４で判断し、フォーミング装置１の高さ調整機構１４に指令し、振動コンベア６の高さ位置を調整したり、搬送コンベア５の速度を調整し、所望の積載量となる様に制御する。
計量装置３で計量されたマットＭはプレス装置に移載され、ファイバーボードＭＭに圧縮加熱成形される。
【００２２】
次に、原料Ｒの組成に応じて堆積量を複数段階に分割する場合について説明する。
図７に示す様に、搬送コンベア５の上流側および下流側に供給部２及び上面形成装置１５を設けたフォーミング装置１を複数直結して複数段階で順次堆積させる様にしても良く、この場合、前段階の堆積量に応じて次段階の上面形成装置１５を上方位置に設定する。
尚、複数のフォーミング装置１の直結に際しては、１本の搬送コンベア５上に供給部２及び上面形成装置１５をセットで順次配置したが、図１、２に示すフォーミング装置１を複数連結しても良い。
かかる構成により、例えば第１段で下部の１／３を堆積させ、第２段で中間の１／３を堆積させ、第３段で上部の１／３を堆積させて、所望厚さのマットＭをフォーミングする。
又、複数段階で供給される原料Ｒは同一種類と成す他、強度、美観、質感等を考慮して異種材質と成しても良く、例えば、３段階とする時には、中間層に高強度材質と成すと共に、上下層に美観に優れた材質と成したり、特定機能を有する材質を積層状態と成しても良い。
【００２３】
【発明の効果】
要するに本発明は、搬送コンベア５の下流側上方に、堆積物ｍの上部に当接するブレード１９、１９ａ  …を一定間隔で突設した挟持ベルト１６を回転自在なローラー１８、１８ａ  …で支持したので、堆積物ｍを所定厚さのマットＭにフォーミングすることが出来、又挟持ベルト１６の走行方向を、ブレード１９、１９ａ  …が当接した堆積物ｍの上部を上流側に掻き戻す方向と成したので、所定厚さ以上の堆積物ｍの上部を上流側に戻し、堆積少量個所への転動移動を伴って上流側でのアンバランスな堆積状態を均衝化することが出来、又ブレード１９、１９ａ  …の先端高さを両端側２５、２５ａ  にかけて低く形成したので、両端側の堆積密度が低くても堆積高さを高くすることで、結果的に中央部と両端側でも同等量の堆積物ｍを得ることが出来、プレス後に均一なボードＭＭと成すことが出来る。
【００２４】
下流側下方のローラー１８と上流側上方のローラー１８ｂ  で搬送コンベア５に対向する挟持ベルト１６を傾斜状態で支持したので、下流側では填圧し、上流側では掻き戻し作用を大きくして、両作用を効率的に行うことが出来る。
【００２５】
挟持ベルト１６の水平面に対する傾斜角度を中間のローラー１８ａ  で支持して２段階と成し、下流側を小角度、上流側を大角度と成したので、填圧と掻き戻しの両作用を平行しつつも分離することで不均衡な投入量を効率よく平準化することが出来ると共に、ローラー１８、１８ａ  …の支持により挟持ベルト１６の過度なバタツキを防止することが出来る。
【００２６】
ブレード１９、１９ａ  …を挟持ベルト１６に取替自在に設け、両端側２５、２５ａ  にかけて低く形成したブレード１９、１９ａ  …は、中間部２６が同一高さのものと中間部２６の先端形状が凹凸のものを装備し、選択された一方のブレード１９、１９ａ  …を挟持ベルト１６に取付ける様にしたので、各種用途に適した形状のマットＭをブレード１９、１９ａ  …の交換だけで容易に行うことが出来る。
【００２７】
供給部２および上面形成装置１５を夫々設けたフォーミング装置１を複数直結すると共に、下流側の上面形成装置１５を上流側の上面形成装置１５より堆積物ｍの堆積量だけ高い位置に設定したので、厚みのあるマットＭを製造することが出来たり、糸まり状と成り易い原料Ｒであっても掻き戻された原料Ｒは上流側への落下転動時に分離する作用を有している為、糸まり状の発生を抑止して複数層のマットＭを製造することが出来たり、複数段階で供給する原料Ｒを異種材質と成して機能、美観等に優れたボードＭＭを製造することが出来る等その実用的効果甚だ大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るフォーミング装置の正面図である。
【図２】フォーミング装置の平面図である。
【図３】フォーミング装置の横断面図である。
【図４】上面形成装置による堆積状態を示す拡大図である。
【図５】挟持ベルトへのブレードの取付状態を示す拡大図である。
【図６】２パターンのブレード、マットおよびボードの形成状態を示す図である。
【図７】複数のフォーミング装置を直結した例を示す模式図である。
【符号の説明】
１          フォーミング装置
２          供給部
５          搬送コンベア
１５          上面形成装置
１６          挟持ベルト
１８、１８ａ  …  ローラー
１９、１９ａ  …  ブレード
２５、２５ａ      両端側
２６          中間部
Ｒ          原料
ｍ          堆積物
Ｍ          マット
【図１】
2005048295.tif 000003
【図２】
2005048295.tif 000004
【図３】
2005048295.tif 000005
【図４】
2005048295.tif 000006
【図５】
2005048295.tif 000007
【図６】
2005048295.tif 000008
【図７】
2005048295.tif 000009