(57)【要約】繊維スラリーを収容し、液面を有する浸漬タンク（２１）を有する繊維スラリーからパルプ成形品を製造するための装置（１６）。定盤（１２６）が与えられる。多孔性金型（１２２）が定盤によって担持される。定盤とこれによって担持された金型が、定盤が金型の上方に配置された状態で繊維スラリーの中に下向き方向に下げられ、金型が液面を経て繊維スラリーの中に導入される。金型が繊維スラリーに配置されている間に定盤と金型に真空が供給され、繊維スラリーの繊維を金型に集め、湿式パルプ成形品を形成する。湿式パルプ成形品を備えた定盤と金型は、液面を経て繊維スラリーの外部に移動され、金型及び湿式パルプ成形品から水を排出させる。湿式パルプ成形品は乾燥される。
2006500480.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維スラリーからパルプ成形品を製造するための装置であって、
繊維スラリーを収容し、液面を有する浸漬タンクと、
定盤と、
この定盤によって担持された多孔性金型と、
上記定盤とこの定盤によって担持された金型を定盤が金型の上方に配置された状態で繊維スラリーの中に下向き方向に移動させ、金型を液面を経て繊維スラリーの中に導入する手段と、
金型が繊維スラリーに配置されている間、定盤と金型に真空を供給し、繊維スラリーの繊維を金型に集め、湿式パルプ成形品を形成する手段と、
定盤と金型を移動させ、金型を液面を経て繊維スラリーの外部上方に移動させ、金型と湿式パルプ成形品から水を排出させる手段と、
湿式パルプ成形品を乾燥させる手段と、
を有することを特徴とする装置。
【請求項２】
金型が繊維スラリーから取り除かれた後、金型と湿式パルプ成形品からの排水を容易にするために金型が定盤に対して上方に面するように定盤と金型を反転させるための手段をさらに含む請求項１記載の装置。
【請求項３】
さらに、乾燥チャンバーと、湿式パルプ成形品を乾燥チャンバーの中に進める手段と、湿式パルプ成形品の乾燥を容易にするために加熱空気を乾燥チャンバーに供給する手段と、を含む請求項１記載の装置。
【請求項４】
上記金型は第１の嵌合金型であり、乾燥チャンバー内に配置することができる第２の嵌合金型と、湿式パルプ成形品に第１及び第２の嵌合金型の双方からのしぼを形成させるために第１の嵌合金型と第２の嵌合金型との間の相対移動をもたらす手段と、湿式パルプ成形品を第２の嵌合金型まで搬送して第２の嵌合金型によって乾燥チャンバーの中に運ぶ手段と、湿式パルプ成形品を乾燥チャンバーの中に搬送した後、乾燥チャンバー用の気密シールを形成する手段と、加熱空気を乾燥チャンバーと湿式パルプ成形品に供給する手段と、をさらに有する請求項３記載の装置。
【請求項５】
乾燥チャンバーは、加熱空気が乾燥チャンバーから出る前にパルプ成形品を通過しなければならないように形成されている請求項４記載の装置。
【請求項６】
パルプ成形品が乾燥チャンバー内にある間、湿式パルプ成形品に真空を供給するための手段をさらに含む請求項３記載の装置。
【請求項７】
フレーム構造をさらに含み、上記浸漬タンクはフレーム構造に配置され、上方に向いた開口部を有し、フレーム構造によって支持され、浸漬タンクの開口部を覆い、下方に向いた開口部を有する乾燥タンクをさらに含み、フレーム構造に配置され、定盤を第１位置、第２位置、及び第３位置の間で動かすための手段をさらに含み、上記第１位置は中間位置であり、上記第２位置は浸漬タンクの開口部を覆う位置であり、上記第３位置は乾燥タンクの開口部の下にある位置である請求項３記載の装置。
【請求項８】
定盤を支持するための手段は、定盤を１８０°まで動かすための手段を含む請求項７記載の装置。
【請求項９】
係合乾燥チャンバー内に配置され、乾燥チャンバー内で第２の嵌合金型に係合し、定盤が第３の位置にあるとき、第２の嵌合金型を移動させて定盤によって担持された第１の嵌合金型と係合させるための手段と、第２の嵌合金型に真空を供給し、湿式パルプ成形品を第１の嵌合金型から第２嵌合金型まで搬送する手段と、をさらに含む請求項４記載の装置。
【請求項１０】
湿式パルプ成形品を備えた第２の嵌合金型を乾燥タンクの中に移動させる手段をさらに含み、乾燥タンクの開口部を覆い、乾燥タンクの気密シールを形成する手段は、閉鎖板を含み、閉鎖板の移動を調整して、乾燥タンクの開口部と係合させたり係合を外したりする手段を含む請求項９記載の装置。
【請求項１１】
閉鎖板が閉鎖位置に移動されたとき、乾燥タンクと閉鎖板との間に気密シールを形成する手段をさらに含む請求項１０記載の装置。
【請求項１２】
加熱空気を排出するための手段をさらに含む請求項１１記載の装置。
【請求項１３】
定盤は複数の第１の嵌合金型を担持するように構成され、乾燥チャンバーに配置することができる複数の第２の嵌合金型が準備され、第１の嵌合金型と第２の嵌合金型との間の相対移動をもたらす上記手段は、上記複数の第１及び第２の嵌合金型の相対移動をもたらす手段を含み、この手段は、異なる寸法及び形態の第１及び第２の嵌合金型に適応することができる請求項４記載の装置。
【請求項１４】
定盤によって担持された多孔性金型を用いて液面を有する繊維スラリーからパルプ成形品を製造するための方法であって、
定盤が金型の上方に配置されている状態で金型を繊維スラリーの中にその液面を経て下方に導入して金型を繊維スラリーに浸し、
金型に真空を供給して繊維スラリーからの繊維を金型上に集め、湿式パルプ成形品を形成し、
金型を繊維スラリーからその液面を経て引き上げ、
金型及び湿式パルプ成形品から水を排出させ、
パルプ成形品をそれが自立するように乾燥させ、
パルプ成形品を金型から分離する、
ことを特徴とする方法。
【請求項１５】
金型が繊維スラリーから引き上げられた後、定盤が金型の下になるように金型が反転されて金型と湿式パルプ成形品からの排水を容易にする請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
金型と湿式パルプ成形品が繊維スラリーから引き上げられた後、金型に真空が供給されて金型及びパルプ成形品からの水の除去を容易にする請求項１４記載の方法。
【請求項１７】
金型及びパルプ成形品から抜き取られた水は再利用のために集められる請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
金型及びパルプ成形品から抜き取られた残りの水分は、所定時間の経過後大気に排出される請求項１６記載の方法。
【請求項１９】
上記金型は第１の嵌合金型であり、この第１の嵌合金型と合う第２の嵌合金型が与えられ、金型が繊維スラリーから引き上げられた後、第１の嵌合金型を進めて第２の嵌合金型と係合させ、第２の嵌合金型と合わせる工程をさらに有する請求項１４記載の方法。
【請求項２０】
乾燥チャンバーを用い、第２の嵌合金型が乾燥チャンバーに配置され、第１の嵌合金型を第２の嵌合金型と乾燥チャンバー内で合わせ、湿式パルプ成形品に第１及び第２の嵌合金型双方からしぼが施され、湿式パルプ成形品を第１の嵌合金型から第２の嵌合金型まで搬送し、第１の嵌合金型を乾燥チャンバーから引き上げ、乾燥チャンバーをそれが気密シールであるように閉じ、加熱空気を乾燥チャンバーに供給し、第２の嵌合金型によって担持される湿式パルプ成形品の乾燥を行う請求項１９記載の方法。
【請求項２１】
加熱空気は、湿式パルプ成形品を通過した後、乾燥チャンバーからのみ通過することができる請求項２０記載の方法。
【請求項２２】
金型は、定盤を繊維スラリーの中に浸すことなく、繊維スラリーの液面を経て導入される請求項１４記載の方法。
【請求項２３】
乾燥チャンバーを開放し、乾燥したパルプ成形品を第２の嵌合金型から乾燥チャンバー内で分離し、分離された乾燥パルプ成形品を取り除く工程をさらに含む請求項２０記載の方法。
【請求項２４】
湿式パルプ成形品が乾燥チャンバー内で第２の嵌合金型上で乾燥されている間、第１の嵌合金型が移動されて繊維スラリーの中に再び導入され、別の湿式パルプ成形品が第１の嵌合金型上に形成されて、成形品の製造を促す請求項２０記載の方法。
【請求項２５】
金型表面を有する第１及び第２の嵌合金型を用いて繊維スラリーから形成され、自立するように十分な剛性のある本体を有し、この本体は、成形された繊維で本質的に形成され、第１及び第２のさらされた表面を有する壁面を与え、上記第１及び第２のさらされた表面は第１及び第２の嵌合金型の金型表面と一致するしぼを有する繊維成形品。
【請求項２６】
上記壁面は精密な厚さを有する請求項２５記載の繊維成形品。
【請求項２７】
上記壁面は製品の嵌め合い及び嵌め外しを容易にする所定のテーパを有する請求項２５記載の繊維成形品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パルプ成形品、及び、その製造装置及び製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
パルプ成形品はこれまで緻密なパルプ製品を含ませながら製造されていた。このような緻密なパルプ製品は、湿式パルプ部分を複数の加熱工作機械による圧力下で連続的に切り込むことによって加圧乾燥処理で製造される。このような処理で製造されたパルプ成形品は、与えられた圧力のために、一方の側が他方よりも滑らかである比較的平滑な表面を有する。このような緻密なパルプ製品は、このような方法で作られているため、繊維の不自然な堆積を有し、積層のように見える縦じわを生ずることが知られており、この堆積は、緻密な成形品の強度を低減させて脆性を増すことが認められている。このような緻密な成形品は、他の表面よりも粗い表面を有し、嵌合性に影響を及ぼす予測できない種々の積層ピッチを有する。この異なる表面粗さと種々の積層ピッチは、緻密な成形品を嵌め外しするのを難しくする。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
したがって、これらの好ましくない特徴をもたない新規かつ改良されたパルプ成形品と、それを製造するための新規かつ改良された装置が必要である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００４】
図１〜図９に示す本発明のパルプ成形品を製造するための装置１６は、ステンレス鋼のような適当な材料で作られたフレーム構造１７を有する。フレーム構造１７は隆起した床１８の上にある。
【０００５】
ステンレス鋼のような適当な材料のスラリー浸漬タンク２１が、フレーム構造１７の下部に取り付けられ、約１０００ガロンを収容する適当な寸法で作られている。スラリー浸漬タンク２１には、下部壁２２と、直立した側壁２３と、下部壁２２を覆いかつ下部壁２２と平行な上部壁２４とが設けられている。上部壁２４には、タンク２１内に設けられた平行六面体形状のチャンバー２７にアクセスする正方形の矩形開口部２６が設けられている。タンク２１には、図９に概略的に示すように、複数のフランジ継手３１が設けられている。したがって、ポンプ３４を介してパルプ貯蔵タンク３６に連結された入口継手３３がある。スラリー浸漬タンク２１の中に導入されたパルプスラリーを再循環させるための手段が与えられ、この手段は、弁４３から継手４２を経て浸漬タンク２１に連結されている再循環ポンプ４１によって構成され、タンク２１からスラリーを引き抜きかつスラリーを別の弁４４を介して濃度計４６から継手４７を経てタンク２１の中に供給するためのものである。継手４７はタンク２１のチャンバー２７内の別の継手４８に連結され、そして継手４７は、スラリーをスラリー浸漬タンク２１の中に再導入しかつスラリーをタンク２１内で攪拌するための複数の間隔を置いた噴出口５１が取り付けられた配管４９に連結され、タンク２１は、稠度計（図示せず）によって測定されるときスラリー浸漬タンク２１の隅々まで延びる一様な稠度を有する。
【０００６】
浸漬タンク２１内のスラリーの温度を調整するための手段が与えられ、この手段は、タンクの側壁に取り付けられた電気ヒーター５６によって構成され、これらの電気ヒータ５６は、浸漬タンク内のスラリーを所定温度に維持するようにサーモスタットで調温されている。
【０００７】
ステンレス鋼のような適当な材料で形成された乾燥タンク６１がフレーム構造１７の上部分に取り付けられ、上壁６２と下方に延びる側壁６３を含み、下側開口部６６によってアクセス可能である平行六面体の形態である乾燥チャンバー６４を形成する。側壁６３の最下端は、そこに取り付けられたシール部材６７を有し、このシール部材６７は、その下側に設けられ膨張シール６９を受け入れる凹部６８を有する。
【０００８】
乾燥タンク６１の下側開口部６６は、フレーム構造１７のレール上をこの下側開口部６６を閉じる閉位置と下側開口部６６から外れている開位置との間で移動できるステンレス鋼の閉鎖板７１によって閉じられるようになっている。閉鎖板７１を開閉位置間で移動させるための手段が、ギアモータ７３を含むクランク機構７２の形態で設けられている。減速ギア装置には、クランクアーム７７を駆動する出力シャフト７６が設けられている。クランクアームは、ピン７８によって連結ロッド７９に回動可能に連結され、この連結ロッド７９は、ピン８１によって閉鎖板７１に回動可能に連結されている（図６参照）。このクランク機構７２によって、閉鎖板７１は、下側開口部６６に対して開閉位置間で直線移動されることがわかる。
【０００９】
気密シールが乾燥タンク６１と閉鎖板７１との間で形成されるように、膨張シール６９を膨張及び収縮させるための圧力下で空気を供給するための手段が設けられ、この手段は、弁８３によって大気に開放し、弁８５を介してタンク８４と連通する圧縮機８２を含む。タンク８４からの圧縮空気は、フランジ継手８６、制御弁８７、フィルタ８８及び調整器８９を経て計器用の空気配管９１へ供給される。この計器用の空気は、配管９１からレジューサー９２、弁９３、電磁弁９４、調整器９６、そして急速排気弁９７を経て膨張シール６９へ供給される。これらの制御から、シール部材６９を電磁弁９４の操作によって膨張させることができ、急速排気弁９７の操作によって収縮させることができることが容易にわかる。
【００１０】
加熱空気を乾燥チャンバー６４に供給するための手段が設けられ、この手段は、弁１０２を介して大気に連通し、かつ弁１０４を介して空気溜めタンク１０３に連結された圧縮機１０１を含み、圧縮空気を６０ｐｓｉ等の適当な圧力をもたらしている。タンク１０３は、フランジ継手１０６を介して配管１０７に連結されている。配管１０７は、制御弁１０８を経て、適当な型式の空気加熱器１０９に連結され、この空気加熱器１０９は、例えば、空気を加熱するための１９２ｋＷの電熱容量を有し、この加熱空気を弁１１１を経て、そして加熱空気を乾燥チャンバー６４に供給するための乾燥タンク６１の側壁６３を介して接続された噴出口１１３に連通するレジューサー１１２を経て供給する。所望ならば、加熱器１０９をバイパス弁１１６によってバイパスすることができる。
【００１１】
パルプ成形品を製造するための装置１６を利用することに関し、装置のオペレーターの選択で一様にも異なる寸法形状にもなりうる複数の第１の嵌合多孔性金型１２２を含む第１の組の嵌合多孔性金型１２１が準備される。多孔性金型１２２は、１９９９年８月３０日に提出された係属中の出願０９／３８５，９１４号明細書に記載されたタイプのものである。第１の組の多孔性金型と合う同じタイプの第２の組の多孔性金型１２３が準備され、そしてこの第２の組の嵌合多孔性金型１２３は、第１の嵌合金型１２２と対をなす複数の第２の嵌合多孔性金型１２４を含む。
【００１２】
装置１６は、嵌合金型１２２の第１の組１２１を取り付けるための手段を含み、複数の膨張金型ホルダー１２７を取り付けた金型定盤１２６を含む。金型ホルダー１２７には、計器用の空気配管９１からレジューサー１２８、電磁弁１２９、調整器１３１を経て金型ホルダー用の空気が供給され、５０ｐｓｉの空気が急速排気弁１３２、別のレジューサー１３３を経て金型ホルダー１２７に供給される。したがって、電磁弁１２９の使用によって、金型１２２を金型定盤１２６に取り付けることができ、急速排気弁１３２による金型ホルダー用の空気の放出時、金型１２２を取り外すことができる。
【００１３】
金型定盤１２６を支持し、かつ金型定盤１２６を中間位置、浸漬タンク位置、及び乾燥タンク位置の間で移動させるための手段が設けられ、この手段は、フレーム構造１７の一部分を形成する円筒柱１４３に鉛直方向に滑り運動可能に取り付けられている線形スリーブ軸受１４２に取り付けられている間隔を置いた片持支持アーム１４１を含む。スリーブ軸受１４２とそれによって担持された片持アーム１４１を中間位置、浸漬タンク位置、及び乾燥チャンバー位置の間で鉛直方向に移動させるための手段が設けられ、この手段は、滑車１４８を駆動する出力軸１４７を有するギアモータ１４６を含む。駆動滑車１４８はケーブル１４９を駆動し、その一端は片持アーム１４１に取り付けられ、ケーブルは、図１に示すように、フレーム構造１７に取り付けられた別の滑車１５１の上を移動し、釣合い錘１５２に取り付けられた他端を有する。ギアモータ１５６の作動により、片持アーム１４１によって担持された金型定盤１２６を中間位置、浸漬位置、及び乾燥タンク位置間で容易に移動させることができることがわかる。
【００１４】
後述する金型定盤１２６を少なくとも１８０°まで回転させるための手段が設けられ、この手段は、片持アーム１４１と金型定盤１２６との間に取り付けられた直角ギアモータ１５６を含み、金型定盤を型１２２がさかさまになって下方に面している図１に示す位置から、型が上方に向いている位置まで１８０°回転させることができる。したがって、金型又は吸着定盤１２６を金型下向き位置から後述する金型上向き位置に動かすことが可能であることがわかる。
【００１５】
入れ子式管状アセンブリー１６６が金型定盤１２６の向かい側に設けられ、一端がフランジ連結部１６７に連結され、他端が回動フランジ連結部１６８に連結され、浸漬タンク位置と乾燥タンク位置との間の定盤の移動を可能にする。図９に示すように、これらの入れ子式管状アセンブリー１６６はレジューサー１７１を介してライン１７２に接続されている。ライン１７２は、開閉位置の間を移動することができる弁１７３によって接続され、真空調整器１７４を経て、そして真空ライン１７７に接続される別のレジューサー１７６に接続される。真空ラインはフランジ継手１７８を経て真空レシーバー緩衝タンク１７９に接続されている。タンク１７９は、弁１８１を介して真空ポンプ１８２に連結され、この真空ポンプ１８２は、弁１８３を経て大気に通じている。ライン１７２は、開閉位置の間で移動可能な弁１８６を介して大気と連通して配置されるようになっている。圧縮空気は、レジューサー１９１、１０ｐｓｉまで調整された製品吹き飛ばし弁１９２を経て供給される圧縮空気ライン１０７から後述する成形品を吹き飛ばすためのライン１７２に供給されるのがよい。
【００１６】
第２の組の嵌合金型１２３の第２嵌合金型１２４は、乾燥チャンバー６４内に位置決めされ、乾燥タンク６１の上壁６２に取り付けられたロボットシリンダー２０２によって担持された金型ホルダー２０１に取り外し可能に取り付けられるようになっている。これらのロボットシリンダー２０２は、従来のタイプのものであり、第２嵌合金型の位置が、後述するように成形工程中正しく調節されるように作動されるステッピングモータである。金型ホルダー空気は、配管９１から、急速排気弁２０８を介して電磁弁２０７に接続されるレジューサー２０６と別のレジューサー２０９を介してロボットシリンダー２０２のそれぞれに供給される。ロボットシリンダー２０２は、レジューサー２１１、制御弁２１２、及び別のレジューサー２１３、真空ライン１７７を経て真空源に接続されている。ロボットシリンダー２０２は、レジューサー２１６、制御弁２１７及びレジューサー２１８を経て圧縮空気配管１０７に接続されている。
【００１７】
大気ライン２２１が真空ライン１７７に接続され、大気ベントタンク２２４に取り付けられたフランジ接続部２２３を経て、制御弁２２２から大気に解放することができる。大気ベントタンク２２４はフランジ継手２２６を経て大気に連通する。
【００１８】
本発明の装置及び方法で作られたパルプ成形品を図１０に示す。このパルプ成形品２５１は、本発明によって製造される多くのさまざまなタイプの製品の単に代表例にすぎない。したがって、容器の形態であるパルプ成形品２５１には、底壁（図示せず）と直立した側壁２５２が設けられ、これらの側壁２５２は底壁から上方かつ外方に傾斜し、最上端で水平方向に延びるリム２５３となり、物や他の材料を収容するためのスペースを形成する。下壁（図示せず）と側壁２５２及びリム２５３にはすべて、平行であり、かつ壁の厚さに相当する距離によって間隔を置いた第１の露出面２５６と第２の露出面２５７が形成されている。第１の露出面２５６と第２の露出面２５７の双方は、比較的滑らかであるが、上述した第１及び第２の嵌合多孔性金型の網目パターンを映すテクスチャーを有する。パルプ成形品容器を成形する壁の厚さは正確に調整することができ、側壁２５２のピッチを調整するのを可能にし、所定の予測可能な積層ピッチを容器に与えて、容器を容易に入れ子状に重ねたり取り外したりすることができる。予測可能な段積み性のために、従来のパルプ成形品で達成できるものよりも、トラック一台分の荷物で例えば５〜１０％多く製品を輸送することが可能である。
【００１９】
本発明を有する、パルプ成形品を製造するための装置及び方法の作用と用途を以下に簡単に説明する。望まれるタイプの複数の型又はツールを特許第6,287,428号明細書に記載された方法で製作するものとする。後述する特別な手順と方法に関しては、異なる寸法形状である複数の多孔性嵌合金型を利用し、個々の製造手順の間、複数の異なるタイプの成形品の製造を可能にするものとする。したがって、図面に示すような異なる寸法形状の第１嵌合金型１２２と、第１の嵌合金型１２２の寸法形状と対応する複数の第２の嵌合金型１２４とを準備し、対をなす複数の嵌合金型を形成する第１及び第２の組の嵌合金型１２１，１２３を準備する。これらの第１の嵌合金型１２２は、金型又は吸着定盤１２６によって担持され、かつ金型ホルダー空気の使用によって操作される従来の金型ホルダー１２７の使用によって金型定盤１２６に固定される。定盤１２６の吸着又は金型はマニホルドとして働き、金型ホルダー１２７を経て金型１２２と連通する特許第6,287,428号明細書に記載されたタイプである。第２の嵌合金型１２４は金型ホルダー空気によって金型ホルダー２０１に固定され、ポジショナーやロボットシリンダー２０２によって担持される。
【００２０】
第１及び第２の組の嵌合金型１２１，１２３を適所に置いた後、図に示す装置１６を作動状態にすることができる。スラリー浸漬タンク２１を適当な液面までパルプ貯蔵タンク３６からのパルプスラリーで満たすものとする。パルプスラリーは、循環ポンプ４１の使用によって連続的に再循環され、浸漬タンク２１の隅々まで一様な稠度を有するパルプスラリーを与える。浸漬タンクのスラリーを例えば２５℃又は７０°Ｆの室温のような所定温度で保つものとする。
【００２１】
金型定盤１２６がスラリー浸漬タンク２１と乾燥タンク６１との間の図１に示す中間位置にあり、上述したように取り付けられた第１の組の嵌合金型１２１が下方に向いているか、さかさまの位置にあるものとする。ギアモータ１４６は金型定盤１２６を下方にするように作動され、定盤１２６によって担持された第１の嵌合金型１２２は、浸漬タンク２１の開口部２６の中に下方に移動され、金型定盤１２６がスラリーの液面よりも上にある状態で乾燥状態のまま金型のみをスラリーに浸すような深さまで浸漬タンク内のパルプスラリーの液面の中に入り込む。
【００２２】
第１の嵌合金型１２２が浸漬タンクのスラリーの中に入るとすぐに、真空ライン１７７から入れ子式アセンブリー１６６を経て金型又は吸着定盤１２６まで真空を付与する。真空は、典型的にはぼぼ７水銀柱インチに相当し、十分な量の繊維を第１の嵌合金型１２２に集められて金型に湿式成形品を与えるまで付与し続ける。動力が再びギアモータ１４６に供給されて、金型定盤１２６をスラリーの外部へ上昇させる。この金型の上昇が開始されると、金型に供給された真空は増加し、例えば、１２〜１３水銀柱インチと同程度となる。この上昇が生じているとき、金型に付着していない繊維が、排液スラリーによって流し去られ浸漬タンク２１の中に戻される。余分な水が金型と湿式成形品から浸漬タンク２１の中に流れる。
【００２３】
金型又は吸着定盤１２６を浸漬タンク２１と乾燥タンク６１との間のほぼ中間位置まで上昇させた後、直角ギアモータ１５６を作動させ、金型又は吸着定盤１２６を１８０°回転させて、担持された第１の嵌合金型１２２をさかさまの位置から直立の位置又は右側を上にした位置まで動かし、第１の嵌合金型１２２によって担持された湿式成形品からの排水を重力により促進させる。これと同時に、金型定盤に供給される真空を例えば２７〜２８水銀柱インチまでほぼ増加させ、金型によって担持された湿式成形品からほぼすべての水を引き抜くのを促進させる。本発明の方法によれば、金型によって担持された成形品からできるだけ多くの水を引き出し、その後乾燥タンク６１の乾燥チャンバー６４内に脱水しなければならない水分を減少させるのに有利である。第１の嵌合金型１２２によって担持される湿式成形品に付与される真空によって集められた水は、初めの所定時間、例えば５秒間で集められ、さらなるパルプスラリーを作るのに再び使用し、その後、引き抜かれる空気といくらかの残存する水分は、例えば、全サイクル時間２０秒につき１５秒間の別の所定時間弁１８６を介して大気へ排出するのがよい。
【００２４】
この水の抜き取りを第１の嵌合金型１２２によって担持された湿式成形品から成し遂げると、金型定盤１２６は上方に移動し続け、乾燥チャンバーの中の図７に示すような位置に移動する。その後またはその間、ポジショナー又はロボットシリンダー２０２を作動して第２の嵌合金型１２４を下方に持ってきて、図８に示すように第１の嵌合金型１２２と係合させて部分的に乾燥した成形品２５１を作るが、この成形品２５１は自立していて、ポジショナーシリンダー２０２の作動と、吸着又は金型定盤１２６の位置決めによって許容されうる厳密な公差のために精密な所定の肉厚を有する。
【００２５】
第１の嵌合金型１２２と第２の嵌合金型１２４の位置決めを行うとすぐに、金型ホルダー２０１に真空を付与し、その後すぐに又は同時に、製品吹き飛ばし弁１９２の調整による圧力下で空気の短い噴出を金型ホルダー１２７に供給し、金型１２２のパルプ成形品を吹き飛ばす。このとき、ポジショナー又はロボットシリンダー２０２を作動し、第２の嵌合金型１２４を上昇させ、それらと共にパルプ成形品２５１を乾燥タンク６１の乾燥チャンバー６４の中に上方に運ぶ。このとき、金型又は吸着定盤１２６をギアモータ１４６の作動によって乾燥チャンバー６４の外部に降下させる。
【００２６】
第１の嵌合金型１２２は乾燥タンク６１の下端を通過するとすぐに、乾燥タンク６１の下側開口部６６が、ギアモータ７３を作動して閉鎖板７１を外部の位置から乾燥タンク６１の下端の下にある閉鎖位置へ移動させることによって閉鎖される。つぎに、膨張シール６９は、電磁弁９４の作動によって膨張し、乾燥チャンバー６４と閉鎖板７１との間に気密シールを与える。乾燥チャンバー６４をシールするとすぐに、ほぼ３００°Ｆで３０ｐｓｉから４０ｐｓｉまで変化する圧力の高温の圧縮空気が、矢印２５９で示されるように、加熱器１０９から乾燥チャンバー６４へ供給される。乾燥チャンバー６４に入った後の熱風は、矢印２６１で示すようにパルプ成形品と多孔性金型１２２を通過し、そこから矢印２６２で示すように真空ライン１７７を通過することによって漏出することができる。変形例として、多孔性金型を通過した後の熱風は大気に排出されてもよい。漏出するべき加熱空気のすべてが繊維成形品を通過しなければならないので、パルプ成形品の非常に効率よい乾燥が起こる。
【００２７】
金型定盤１２６が常に乾燥状態のままであるので、金型定盤１２６を乾燥させることが不要となるため、乾燥作業は容易になる。前に説明したように、定盤が浸漬タンク２１の繊維スラリーの中に浸らないように注意して、乾燥状態のままにする。金型定盤１２６を１８０°まで回転させ、パルプ成形品が定盤の上になるように反転させると、パルプ成形品によって運ばれた水分は、金型又は吸着定盤に接続された真空ラインを通じて引き出される。
【００２８】
この乾燥チャンバー６４の乾燥作業中、金型定盤１２６は浸漬タンク２１に向かって下方に移動される。このことが起こっているとき、金型定盤をギアモータ１５６の作動によって１８０°まで回転させ、第１の嵌合金型１２２を再び下方に向かせ、その後第１の嵌合金型１２２は、上述した浸漬タンク２１のパルプスラリーの中に降下させ、金型１２２上に真空を付与し、さらなる湿式パルプ成形品を金型１２２に成形する。
【００２９】
パルプ成形品が乾燥チャンバー６４内で、例えば５％未満の水分量で十分に乾燥された後、膨張シール６９のシール膨張空気を排気弁９７を通じて急速に排出する。これより前又はこの間、加熱器１０９から供給される加熱空気は終了される。クロージャーギアモータ７３を作動し、閉鎖板７１を開放した外し位置まで移動させて開口部６６をきれいにする。
【００３０】
パルプ成形品を所望の乾燥状態まで乾燥させた後、圧縮空気をシリンダー２０２に供給することによって第２の嵌合金型１２４からパルプ成形品を取り出すことができ、パルプ成形品を乾燥チャンバー６４の開口部６６を経て適当な取出しコンベヤー（図示せず）に下方に落とすが、このコンベヤーは、適宜前進及び後退させることができるので、乾燥チャンバー開口部６６の下にあり、次いで、上述の手順を続けるために金型定盤１２６を１８０°まで回転させた後、金型定盤１２６を再び乾燥チャンバー６４に入れるために外し位置に移動される。
【００３１】
上述したことから、本発明の装置が、パルプ成形品を製造するための非常に有効な方法を可能にすることがわかる。第１の嵌合金型１２２から第２の嵌合金型１２４までのパルプ成形品の搬送を行うことによって、パルプ成形品の次の組の構成のために第１の嵌合金型を浸漬タンク２１の中に再び降ろしながら、最終乾燥を乾燥チャンバー７４内で成し遂げることができる。このような手順によって、パルプ成形品を非常にすばやく製造することができる。本発明の装置及び方法で製造されたパルプ成形品は、上述したように多くの望ましい品質を有する図１０に示すようなパルプ成形品を作り出す。
【００３２】
これらの望ましい品質のすべてを要求しない場合には、繊維成形品を単一の金型のみで製造する装置及び方法を利用することが可能である。このことは、上述した方法でスラリー浸漬タンク２１の中に浸漬され、浸漬タンクの外部に引き上げられ、真空がパルプ成形品に供給されている間、さかさまの位置から直立した位置まで１８０°回転される金型定盤１２６によって担持される単一の金型を利用することによって達成することができる。このような方法を利用することによって、パルプ成形品を十分に乾燥させることができ、そのパルプ成形品は、定盤によって担持された金型から成形品を移動させる一吹きの圧縮空気を供給し、成形品を取出し又は搬送コンベヤーまで搬送することによって金型から移送することができ、その後製品は、開放された空気で自然乾燥させておき、所望ならば装置から離れた乾燥チャンバーに供給することができる。この方法で、パルプ成形品を単一の金型で作ることができることがわかる。しかしながら、この場合、パルプ成形品は、金型の網目パターンを有する１つの表面を単に有することになる。
【００３３】
明らかなように、本発明のパルプ成形品は改良された特徴を有する。それはきわめて厳密な公差で作ることができる。パルプ成形品は予測可能な積層ピッチを有することができ、その積層ピッチを減らすことができる。成形品の第１及び第２の表面は、比較的滑らかな向かい合う表面を有することができる。製品は、網目を有する第１及び第２の嵌合金型から利用することができ、パルプ成形品の第１及び第２の表面は、第１及び第２の金型の網目の網目パターンを真似ている。両側面の表面は精密に調整することができる。金型は定盤によって担持することができ、そして金型は、繊維スラリーの中にさかさまの位置でかつ定盤が乾燥状態のまま差し込むことができる。定盤が金型の下に位置するように定盤と金型が右側面が上になった位置まで反転されたツールに湿式成形品を成形する。金型によって担持された湿式成形品からの水の排出は、本発明の装置及び方法によって容易になる。湿式成形品を担持する金型は、加熱空気の中に進めることができる。金型は乾燥チャンバーの嵌合金型の中に進めることができ、パルプ成形品の第１及び第２の表面上に金型のしぼ（impression）が形成される。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明のパルプ成形品を製造するための装置の側面図である。
【図２】図１に示す乾燥タンクの側面図である。
【図３】図２の線３−３から見た図である。
【図４】乾燥タンクから吸着又は金型定盤を見下ろした図である。
【図５】図１に示すスラリータンクの平面図である。
【図６】閉鎖板の底面図であり、その作動機構を示す。
【図７】乾燥タンクの中に移動される吸着定盤を備えた乾燥タンクの側面断面図である。
【図８】閉鎖板を有する乾燥タンクの側面断面図であり、乾燥タンクへの熱風及び真空の付与を示す。
【図９】図１に示す装置の概略的な流れ図である。
【図１０】本発明の装置及び方法で作られたパルプ成形品の斜視図である。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【手続補正書】
【提出日】平成17年9月20日(2005.9.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維スラリーからパルプ成形品を製造するための装置であって、
繊維スラリーを収容し、液面を有する浸漬タンクと、
定盤と、
この定盤によって担持された多孔性金型と、
上記定盤とこの定盤によって担持された金型を定盤が金型の上方に配置された状態で繊維スラリーの中に下向き方向に移動させ、金型を液面を経て繊維スラリーの中に導入する手段と、
金型が繊維スラリーに配置されている間、定盤と金型に真空を供給し、繊維スラリーの繊維を金型に集め、湿式パルプ成形品を形成する手段と、
定盤と金型を移動させ、金型を液面を経て繊維スラリーの外部上方に移動させ、金型と湿式パルプ成形品から水を排出させる手段と、
湿式パルプ成形品を乾燥させる手段と、
を有することを特徴とする装置。
【請求項２】
金型が繊維スラリーから取り除かれた後、金型と湿式パルプ成形品からの排水を容易にするために金型が定盤に対して上方に面するように定盤と金型を反転させるための手段をさらに含む請求項１記載の装置。
【請求項３】
さらに、乾燥チャンバーと、湿式パルプ成形品を乾燥チャンバーの中に進める手段と、湿式パルプ成形品の乾燥を容易にするために加熱空気を乾燥チャンバーに供給する手段と、を含む請求項１記載の装置。
【請求項４】
上記金型は第１の嵌合金型であり、乾燥チャンバー内に配置することができる第２の嵌合金型と、湿式パルプ成形品に第１及び第２の嵌合金型の双方からのしぼを形成させるために第１の嵌合金型と第２の嵌合金型との間の相対移動をもたらす手段と、湿式パルプ成形品を第２の嵌合金型まで搬送して第２の嵌合金型によって乾燥チャンバーの中に運ぶ手段と、湿式パルプ成形品を乾燥チャンバーの中に搬送した後、乾燥チャンバー用の気密シールを形成する手段と、加熱空気を乾燥チャンバーと湿式パルプ成形品に供給する手段と、をさらに有する請求項３記載の装置。
【請求項５】
乾燥チャンバーは、加熱空気が乾燥チャンバーから出る前にパルプ成形品を通過しなければならないように形成されている請求項４記載の装置。
【請求項６】
パルプ成形品が乾燥チャンバー内にある間、湿式パルプ成形品に真空を供給するための手段をさらに含む請求項３記載の装置。
【請求項７】
フレーム構造をさらに含み、上記浸漬タンクはフレーム構造に配置され、上方に向いた開口部を有し、フレーム構造によって支持され、浸漬タンクの開口部を覆い、下方に向いた開口部を有する乾燥タンクをさらに含み、フレーム構造に配置され、定盤を第１位置、第２位置、及び第３位置の間で動かすための手段をさらに含み、上記第１位置は中間位置であり、上記第２位置は浸漬タンクの開口部を覆う位置であり、上記第３位置は乾燥タンクの開口部の下にある位置である請求項３記載の装置。
【請求項８】
定盤を支持するための手段は、定盤を１８０°まで動かすための手段を含む請求項７記載の装置。
【請求項９】
係合乾燥チャンバー内に配置され、乾燥チャンバー内で第２の嵌合金型に係合し、定盤が第３の位置にあるとき、第２の嵌合金型を移動させて定盤によって担持された第１の嵌合金型と係合させるための手段と、第２の嵌合金型に真空を供給し、湿式パルプ成形品を第１の嵌合金型から第２嵌合金型まで搬送する手段と、をさらに含む請求項４記載の装置。
【請求項１０】
湿式パルプ成形品を備えた第２の嵌合金型を乾燥タンクの中に移動させる手段をさらに含み、乾燥タンクの開口部を覆い、乾燥タンクの気密シールを形成する手段は、閉鎖板を含み、閉鎖板の移動を調整して、乾燥タンクの開口部と係合させたり係合を外したりする手段を含む請求項９記載の装置。
【請求項１１】
閉鎖板が閉鎖位置に移動されたとき、乾燥タンクと閉鎖板との間に気密シールを形成する手段をさらに含む請求項１０記載の装置。
【請求項１２】
加熱空気を排出するための手段をさらに含む請求項１１記載の装置。
【請求項１３】
定盤は複数の第１の嵌合金型を担持するように構成され、乾燥チャンバーに配置することができる複数の第２の嵌合金型が準備され、第１の嵌合金型と第２の嵌合金型との間の相対移動をもたらす上記手段は、上記複数の第１及び第２の嵌合金型の相対移動をもたらす手段を含み、この手段は、異なる寸法及び形態の第１及び第２の嵌合金型に適応することができる請求項４記載の装置。
【請求項１４】
定盤によって担持された多孔性金型を用いて液面を有する繊維スラリーからパルプ成形品を製造するための方法であって、
定盤が金型の上方に配置されている状態で金型を繊維スラリーの中にその液面を経て下方に導入して金型を繊維スラリーに浸し、
金型に真空を供給して繊維スラリーからの繊維を金型上に集め、湿式パルプ成形品を形成し、
金型を繊維スラリーからその液面を経て引き上げ、
金型及び湿式パルプ成形品から水を排出させ、
パルプ成形品をそれが自立するように乾燥させ、
パルプ成形品を金型から分離する、
ことを特徴とする方法。
【請求項１５】
金型が繊維スラリーから引き上げられた後、定盤が金型の下になるように金型が反転されて金型と湿式パルプ成形品からの排水を容易にする請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
金型と湿式パルプ成形品が繊維スラリーから引き上げられた後、金型に真空が供給されて金型及びパルプ成形品からの水の除去を容易にする請求項１４記載の方法。
【請求項１７】
金型及びパルプ成形品から抜き取られた水は再利用のために集められる請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
金型及びパルプ成形品から抜き取られた残りの水分は、所定時間の経過後大気に排出される請求項１６記載の方法。
【請求項１９】
上記金型は第１の嵌合金型であり、この第１の嵌合金型と合う第２の嵌合金型が与えられ、金型が繊維スラリーから引き上げられた後、第１の嵌合金型を進めて第２の嵌合金型と係合させ、第２の嵌合金型と合わせる工程をさらに有する請求項１４記載の方法。
【請求項２０】
乾燥チャンバーを用い、第２の嵌合金型が乾燥チャンバーに配置され、第１の嵌合金型を第２の嵌合金型と乾燥チャンバー内で合わせ、湿式パルプ成形品に第１及び第２の嵌合金型双方からしぼが施され、湿式パルプ成形品を第１の嵌合金型から第２の嵌合金型まで搬送し、第１の嵌合金型を乾燥チャンバーから引き上げ、乾燥チャンバーをそれが気密シールであるように閉じ、加熱空気を乾燥チャンバーに供給し、第２の嵌合金型によって担持される湿式パルプ成形品の乾燥を行う請求項１９記載の方法。
【請求項２１】
加熱空気は、湿式パルプ成形品を通過した後、乾燥チャンバーからのみ通過することができる請求項２０記載の方法。
【請求項２２】
金型は、定盤を繊維スラリーの中に浸すことなく、繊維スラリーの液面を経て導入される請求項１４記載の方法。
【請求項２３】
乾燥チャンバーを開放し、乾燥したパルプ成形品を第２の嵌合金型から乾燥チャンバー内で分離し、分離された乾燥パルプ成形品を取り除く工程をさらに含む請求項２０記載の方法。
【請求項２４】
湿式パルプ成形品が乾燥チャンバー内で第２の嵌合金型上で乾燥されている間、第１の嵌合金型が移動されて繊維スラリーの中に再び導入され、別の湿式パルプ成形品が第１の嵌合金型上に形成されて、成形品の製造を促す請求項２０記載の方法。
【国際調査報告】
2006500480.tif 000013