(57)【要約】  本発明は草本繊維原料の標準化整理設備及び方法を開示する。該設備は、送り装置、圧延装置、分離装置及び集塵装置を含み、送り装置は圧延装置に材料を供給し、圧延装置はラック及びラックに設けられた複数対の圧延ローラを含み、従動ローラの取付軸は上下に変位可能であり、圧延装置は従動ローラの取付軸に下向きの付勢力を加えるバネをさらに含み、分離装置は破片と靭皮繊維とを分離させるのに用いられ、集塵装置は筐体、筐体内部に連通する集塵管及び筐体と集塵管の内部に負圧を発生させる排気ファンを含む。本発明が解決しようとする技術的課題は、従来の靭皮繊維と表皮とを分離する設備に存在する、分離が徹底的でなく、又は靭皮繊維を損傷し、環境を汚染するという欠点を解消し、靭皮繊維と表皮とを分離可能にすると同時に繊維を損傷せず、環境に優しい草本繊維原料の標準化整理設備及び方法を提供することである。【選択図】図１
2020519783.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
草本繊維原料を搬送するコンベアベルト及び前記コンベアベルトを作動させるように駆動する送り駆動装置を含む送り装置と、
ラック及び前記ラックに設けられた複数対の圧延ローラを含む圧延装置と、
孔付き搬送装置、前記孔付き搬送装置を振動させるように駆動する振動駆動装置及び破片を吹き飛ばすファンを含む分離装置と、
少なくとも前記圧延装置と分離装置をカバーする筐体、前記筐体内部に連通する集塵管及び前記筐体と集塵管の内部に負圧を発生させる排気ファンを含む集塵装置と、
を含み、
複数対の圧延ローラは送り方向に順に設置された平歯車ローラ、左ねじれ斜歯歯車ローラ、右ねじれ斜歯歯車ローラ及び平歯車ローラを含み、各対の圧延ローラは駆動ローラ、及び前記駆動ローラの真上に位置し、前記駆動ローラと凹凸歯により噛合する従動ローラを含み、前記駆動ローラの凹凸歯の噛合面と前記従動ローラの凹凸歯の噛合面との間には前記草本繊維原料の通過を許容する圧延空間が形成され、複数対の圧延ローラの圧延空間は水平面に位置合わせされ圧延通路の部分を構成し、前記ラックには上下に延在するスライドレールが設けられ、前記従動ローラの取付軸は前記スライドレールに沿って上下方向に所定の幅で変位できると共に水平方向に制限され、前記圧延装置は一端が前記ラックに固定され、他端が前記従動ローラの取付軸に当接する複数のバネをさらに含み、複数の前記バネは複数の前記従動ローラと１対１対応するように当接し、前記バネは前記従動ローラの取付軸に下向きの付勢力を加え、前記圧延装置の前記送り装置と接する一端には前記送り装置からの草本繊維原料を受け取って一次整形させるガイドバレルが設けられ、前記ガイドバレルは前記送り装置に向かう矩形入口及び前記圧延ローラに向かう矩形出口を有し、上下方向において前記入口のサイズは出口のサイズより大きく、前記ガイドバレルの出口は前記圧延通路に対向し、前記草本繊維原料を圧延空間に導入する、
ことを特徴とする草本繊維原料の標準化整理設備。
【請求項２】
前記集塵装置は、前記筐体の頂部に連通する第１集塵管と前記筐体の底部に連通する第２集塵管を含み、前記筐体の前記第１集塵管に連通する箇所は反転した漏斗状を呈し、前記筐体の前記第２集塵管に連通する箇所は漏斗状を呈する、
ことを特徴とする請求項１に記載の草本繊維原料の標準化整理設備。
【請求項３】
前記集塵装置の筐体の、前記送り装置と前記圧延装置との接合部に近接する箇所には、前記草本繊維原料の通過を許容する供給口が設けられ、前記集塵装置の筐体の、前記分離装置の前記圧延装置から離れる一端に近接する箇所には、前記草本繊維原料の通過を許容する排出口が設けられている、
ことを特徴とする請求項１に記載の草本繊維原料の標準化整理設備。
【請求項４】
前記駆動ローラの凹凸歯の噛合面と前記従動ローラの凹凸歯の噛合面との間の距離は２〜１０ｍｍであり、前記駆動ローラの凹凸歯の噛合面と前記従動ローラの凹凸歯の噛合面の軸方向に沿うサイズは同じく、４００〜１０００ｍｍである、
ことを特徴とする請求項１に記載の草本繊維原料の標準化整理設備。
【請求項５】
前記バネの付勢力は１５０〜２５０ＫＮである、
ことを特徴とする請求項１に記載の草本繊維原料の標準化整理設備。
【請求項６】
前記バネの一端はスクリューによりラックに固定され、前記バネの他端はスクリューにより前記従動ローラの取付軸に固定され、前記バネの内径は１２〜２４ｍｍ、スクリューの直径は１４〜２２ｍｍであり、バネの端部は前記スクリューに嵌設されている、
ことを特徴とする請求項５に記載の草本繊維原料の標準化整理設備。
【請求項７】
（１）送り装置を介して草本繊維原料を圧延装置のガイドバレルに搬送し、ガイドバレルを通過した後に草本繊維原料を幅と厚さの仕様が一致する草すだれに一次整理するステップと、
（２）草すだれに整理された草本繊維原料に対し、順に、平歯車ローラにより均等分割及び圧縮を実施し、左ねじれ斜歯歯車ローラにより左向き引っ張りを実施し、右ねじれ斜歯歯車ローラにより右向き引っ張りを実施し、さらに平歯車ローラによりストレート引っ張りを実施するステップと、
（３）ローラを通過した後の草本繊維原料を振動可能な分離装置に搬送し、破片と草本繊維とを分離させるステップと、を含み、
上記各ステップはいずれも集塵装置の筐体内で遂行され、上記ステップを行うと同時に、筐体内の破片と埃は負圧の作用によりフィルターに入る、
ことを特徴とする草本繊維原料の標準化整理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は麻繊維生産分野に関する。具体的には、草本繊維原料の標準化整理設備及び方法である。
【背景技術】
【０００２】
麻繊維の応用の歴史は長く、その生産プロセスは一般的に前処理、接種、発酵、不活性化及び洗浄等のプロセスを含み、今まで、これらのプロセスはいずれも手動で自然な方式により行われている。ところが、従来のプロセスは占有空間が大きく、長い時間がかかるため、生産効率が非常に低くなる。工業化の進行に伴い、麻繊維の生産技術も変化している。例えば、原料を茎から分離し、外皮を除去した後、機械を用いて圧延を行い、表皮を破砕し、靭皮繊維と分離させる。このプロセスに存在する問題は、圧延力が小さすぎると、表皮が靭皮繊維と分離しにくく、圧延力が大きすぎると、靭皮繊維を損傷しやすいことである。また、前処理のプロセスにおいて、大量の破片と繊維が生成し、大量の埃が形成され、環境を汚染するだけでなく、労働者への健康被害を引き起こす。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明が解決しようとする技術的課題は、従来の靭皮繊維と表皮とを分離する設備に存在する、分離が徹底的でなく、又は靭皮繊維を損傷し、環境を汚染するという欠点を解消し、靭皮繊維と表皮とを分離可能にすると同時に繊維を損傷せず、環境に優しい草本繊維原料の標準化整理設備を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明にかかる草本繊維原料の標準化整理設備は、草本繊維原料を搬送するコンベアベルト及び前記コンベアベルトを作動させるように駆動する送り駆動装置を含む送り装置と、ラック及び前記ラックに設けられた複数対の圧延ローラを含む圧延装置と、孔付き搬送装置、前記孔付き搬送装置を振動させるように駆動する振動駆動装置及び破片を吹き飛ばすファンを含む分離装置と、少なくとも前記圧延装置と分離装置をカバーする筐体、前記筐体内部に連通する集塵管及び前記筐体と集塵管の内部に負圧を発生させる排気ファンを含む集塵装置と、を含み、複数対の圧延ローラは、送り方向に順に設置された平歯車ローラ、左ねじれ斜歯歯車ローラ、右ねじれ斜歯歯車ローラ及び平歯車ローラを含み、各対の圧延ローラは駆動ローラ、及び前記駆動ローラの真上に位置し、前記駆動ローラと凹凸歯により噛合する従動ローラを含み、前記駆動ローラの凹凸歯の噛合面と前記従動ローラの凹凸歯の噛合面との間には前記草本繊維原料の通過を許容する圧延空間が形成され、複数対の圧延ローラの圧延空間は水平面に位置合わせされ圧延通路の部分を構成し、前記ラックには上下に延在するスライドレールが設けられ、前記従動ローラの取付軸は前記スライドレールに沿って上下方向に所定の幅で変位できると共に水平方向に制限され、前記圧延装置は一端が前記ラックに固定され、他端が前記従動ローラの取付軸に当接する複数のバネをさらに含み、複数の前記バネは複数の前記従動ローラと１対１対応するように当接し、前記バネは前記従動ローラの取付軸に下向きの付勢力を加え、前記圧延装置の前記送り装置と接する一端には前記送り装置からの草本繊維原料を受け取って一次整形させるガイドバレルが設けられ、前記ガイドバレルは前記送り装置に向かう矩形入口及び前記圧延ローラに向かう矩形出口を有し、上下方向において前記入口のサイズは出口のサイズより大きく、前記ガイドバレルの出口は前記圧延通路に対向し、前記草本繊維原料を圧延空間に導入する。
【０００５】
好ましくは、前記集塵装置は前記筐体の頂部に連通する第１集塵管と前記筐体の底部に連通する第２集塵管を含み、前記筐体の前記第１集塵管に連通する箇所は反転した漏斗状を呈し、前記筐体の前記第２集塵管に連通する箇所は漏斗状を呈する。
【０００６】
好ましくは、前記集塵装置の筐体の、前記送り装置と前記圧延装置との接合部に近接する箇所には、前記草本繊維原料の通過を許容する供給口が設けられ、前記集塵装置の筐体の、前記分離装置の前記圧延装置から離れる一端に近接する箇所には、前記草本繊維原料の通過を許容する排出口が設けられている。
【０００７】
好ましくは、前記駆動ローラの凹凸歯の噛合面と前記従動ローラの凹凸歯の噛合面との間の距離は２〜１０ｍｍであり、前記駆動ローラの凹凸歯の噛合面と前記従動ローラの凹凸歯の噛合面の軸方向に沿うサイズは同じく、４００〜１０００ｍｍである。
【０００８】
好ましくは、前記バネの付勢力は１５０〜２５０ＫＮである。
【０００９】
好ましくは、前記バネの一端はスクリューによりラックに固定され、前記バネの他端はスクリューにより前記従動ローラの取付軸に固定されている。前記バネの内径は１２〜２４ｍｍ、スクリューの直径は１４〜２２ｍｍであり、バネの端部は前記スクリューに嵌設されている。
【００１０】
本発明はさらに草本繊維原料の標準化整理方法を提供する。該方法は、
（１）送り装置を介して草本繊維原料を圧延装置のガイドバレルに搬送し、ガイドバレルを通過した後に草本繊維原料を幅と厚さの仕様が一致する草すだれに一次整理するステップと、
（２）草すだれに整理された草本繊維原料に対し、順に、平歯車ローラにより均等分割及び圧縮を実施し、左ねじれ斜歯歯車ローラにより左向き引っ張りを実施し、右ねじれ斜歯歯車ローラにより右向き引っ張りを実施し、さらに平歯車ローラによりストレート引っ張りを実施するステップと、
（３）ローラを通過した後の草本繊維原料を振動可能な分離装置に搬送し、破片と草本繊維とを分離させるステップと、を含み、
上記各ステップはいずれも集塵装置の筐体内で遂行され、上記ステップを行うと同時に、筐体内の破片と埃は負圧の作用下でフィルターに入る。
【発明の効果】
【００１１】
本発明にかかる草本繊維原料の標準化整理設備及び草本繊維原料の標準化整理方法は従来技術に比べて、以下の有益な効果を有する。
【００１２】
草本繊維原料の標準化整理設備は、圧延装置と分離装置をカバーし、破片と埃の拡散を防止することができる除塵設備を含み、除塵設備はさらに破片と埃に対して収集処理を行うことができ、環境に対する汚染や、労働者への健康被害を防止する。対応的に、草本繊維原料の標準化整理方法には、除塵プロセスが追加されている。また、草本繊維原料に対し麻皮除去を行った後に乾燥プロセスを行うことにより、乾燥率を向上させ、エネルギーを節約することができる。同時に、ラックに上下に延在するスライドレールを設置し、ラックと従動ローラの取付軸との間にバネを設置することによって、従動ローラの位置及び付勢力を草本繊維原料の厚さに応じて自動的に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施例にかかる草本繊維原料の標準化整理設備の構成図である。
【図２】本発明の一実施例にかかる草本繊維原料の標準化整理設備の１対の圧延ローラの凹凸歯の噛合を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明にかかる草本繊維原料の標準化整理設備は、大麻、ラミー、ケナフ等の様々な麻類植物の前処理プロセスに適用可能であり、表皮付き草本繊維原料に対し脱皮処理を行い、脱皮処理された草本繊維原料に対し乾燥等その他の処理プロセスを継続的に行うことができる。図１は本発明の一実施例にかかる草本繊維原料の標準化整理設備の構成図であり、図１に示すように、本発明にかかる草本繊維原料の標準化整理設備は、送り装置１、圧延装置２、分離装置３及び集塵装置４を含み、送り装置１、圧延装置２及び分離装置３は順に設置され、即ち、送り装置１は草本繊維原料を圧延装置２に搬送して圧延することにより、表皮を破砕し、靭皮繊維と分離させた後、分離装置によって破片を吹き飛ばす。
【００１５】
前記送り装置１は、草本繊維原料を搬送するコンベアベルト１１及び前記コンベアベルト１１を作動させるように駆動する送り駆動装置１２を含み、好ましい態様として、コンベアベルト１１は傾斜したものであり、その圧延装置２から離れる一端が低く、作業者はより容易に草本繊維原料をコンベアベルト１１に持ち上げることができる。ここで、コンベアベルト１１には孔が開かれていることが好ましく、例えば、円形孔又は細長い孔を有し、搬送プロセスにおいて、靭皮繊維から離脱した一部の表皮及びその他の不純物は孔を通して落下し、靭皮繊維とともに圧延装置２に入ることがない。送り駆動装置１２はモータであってもよく、減速機を経由してからコンベアベルト１１を作動させるように駆動する。
【００１６】
前記圧延装置２の一端は、前記送り装置１からの草本繊維原料を受け取るために、前記送り装置１と接し、前記圧延装置２はラック２１及び前記ラック２１に設けられた複数対の圧延ローラを含む。複数対の圧延ローラは送り方向に順に設置された平歯車ローラ、左ねじれ斜歯歯車ローラ、右ねじれ斜歯歯車ローラ及び平歯車ローラを含む。各対の圧延ローラは駆動ローラ２２、及び前記駆動ローラ２２の真上に位置し、前記駆動ローラ２２と噛合する従動ローラ２４を含む。駆動ローラ２２の軸は駆動軸２３であり、駆動ローラ２２はキーを介して駆動軸２３に接続され、駆動軸２３に駆動されて回転する。従動ローラ２４は軸受を介してその取付軸２５に接続され、駆動ローラ２２に駆動され、従動ローラ２４は取付軸２５に対して回転する。図２に示すように、前記駆動ローラ２２の凹凸歯２２１の噛合面と前記従動ローラ２４の凹凸歯２４１の噛合面との間には前記草本繊維原料の通過を許容する圧延空間２９が形成され、複数対の圧延ローラの圧延空間２９は水平面に位置合わせされ圧延通路の部分を構成している。草本繊維原料は圧延通路に入った後に駆動ローラ２２と従動ローラ２４に牽引されて移動し、移動すると同時に、駆動ローラ２２と従動ローラ２４によって圧延され、表皮が破砕し、靭皮繊維と分離する。
【００１７】
前記圧延装置２の前記送り装置１と接する一端には前記送り装置１からの草本繊維原料を受け取って一次整形させるガイドバレル２８が設けられ、前記ガイドバレル２は前記送り装置１に向かう矩形入口２８１及び前記圧延ローラに向かう矩形出口２８２を有し、上下方向において前記入口２８１のサイズは出口２８２のサイズより大きく、前記ガイドバレル２８の出口は前記圧延通路に対向し、前記草本繊維原料を圧延通路に導入する。
【００１８】
前記ラック２１には上下に延在するスライドレール（未図示）が設けられ、前記従動ローラ２４の軸は前記スライドレールに沿って上下方向に所定の幅で変位できると共に水平方向に制限され、即ち、従動ローラ２４は上下方向に変位可能であるが、水平方向に固定されている。スライドレールの具体的な構造はシュートであってもよく、軸にはスライダが設けられ、スライダはシュート内でシュートに沿って上下移動可能であるが、水平に移動することができない。スライドレール（滑道）はスライドレール（滑軌）であってもよく、この場合、軸のスライダにはスライドレール（滑軌）に嵌合する溝が設けられている。
【００１９】
前記圧延装置２は、一端が前記ラック２１に固定され、他端が前記従動ローラ２４の軸に当接する複数のバネ２６をさらに含み、複数の前記バネ２６は複数の前記従動ローラ２４と１対１対応するように当接し、前記バネ２６は前記従動ローラ２４の軸に下向きの付勢力を加える。好ましい態様として、前記バネ２６の付勢力は１５０〜２５０ＫＮであり、前記バネ２６の一端はスクリュー２７によりラック２１に固定され、本実施例において、バネ２６の内径は１２〜２４ｍｍ、スクリュー２７の直径は１４〜２２ｍｍであり、バネ２６の一端はスクリュー２７に嵌設されている。前記バネ２６の他端はスクリュー２７により前記従動ローラ２４の軸に固定されてもよい。
【００２０】
草本繊維原料の厚さが完全に一致することを保証することができないため、薄い部分が圧延空間を通過する時、従動ローラはバネ２６の付勢力により低い位置において草本繊維原料を圧延する。厚い部分が圧延空間を通過する時、草本繊維原料の反力により、従動ローラ２４はバネ２６の付勢力に抵抗してスライドレールに沿って一定の幅上昇し、圧延効果を保証する前提で厚い部分が圧延空間を通過することを許容する。
【００２１】
前記分離装置３は有孔コンベアベルト３１、前記有孔コンベアベルト３１を振動させるように駆動する振動駆動装置３２及び破片を吹き飛ばすファン（未図示）を含む。振動駆動装置３２は、モータにより駆動されるクランクコンロッド構造を用いることができ、有孔コンベアベルト３１が高速で短直線往復運動するように駆動し、それにより振動を発生させる。草本繊維原料が有孔コンベアベルト３１を通過する時、一部の破片は振動され開かれた孔から落下し、一部はファンにより吹き飛ばされる。
【００２２】
前記集塵装置４は少なくとも前記圧延装置２と分離装置３をカバーする筐体４１、前記筐体４１の内部に連通する集塵管、前記集塵管に設けられたフィルター（未図示）及び前記筐体４１と集塵管の内部に負圧を発生させる排気ファン（未図示）を含む。破片と埃は筐体４１内にカバーされ、負圧の作用下、集塵管に入り、フィルターを通過した後に排出され、環境を汚染することがない。好ましい態様として、フィルターは複数段に設置されてもよく、例えば、筐体４１に近接する位置に径が大きいフィルターを設置することができ、大きい破片を阻止し、筐体４１から離れた位置に径が小さいフィルターを設置し、埃を濾過する。
【００２３】
前記集塵装置４は、前記筐体４１の頂部に連通する第１集塵管４２及び前記筐体４１の底部に連通する第２集塵管４３を含み、前記筐体４１の前記第１集塵管４２に連通する箇所は反転した漏斗状を呈し、前記筐体４１の前記第２集塵管４３に連通する箇所は漏斗状を呈する。筐体４１のこのような形状によって破片と埃は集塵管に入りやすくなる。筐体４１の底壁を大きい漏斗状に直接設計してもよく、一部の破片と埃を自重により傾斜壁に沿って収集する。
【００２４】
前記集塵装置４の筐体４１の、前記送り装置１と前記圧延装置２との接合部に近接する箇所には前記草本繊維原料の通過を許容する供給口４４が設けられ、前記集塵装置４の筐体４１の、前記分離装置３の前記圧延装置２から離れる一端に近接する箇所には、前記草本繊維原料の通過を許容する排出口４５が設けられている。
【００２５】
好ましい態様として、前記圧延装置２は４対の圧延ローラを含み、両端に位置する圧延ローラは平歯車ローラであり、中央に位置する２対の圧延ローラはねじれ斜歯歯車ローラである。平歯車ローラは大きい圧延力を提供し、表皮を破砕し、ねじれ斜歯歯車ローラは表皮を破砕し、崩壊させ、靭皮繊維と分離させる一方、靭皮繊維を整える。当然ながら、その他の実施例において、２対又は３対又は５対の圧延ローラを用いてもよい。
【００２６】
好ましい態様として、前記駆動ローラ２２の噛合面と前記従動ローラ２４の噛合面との間の距離は２〜１０ｍｍであり、該距離は静的距離であり、即ち、草本繊維原料が通過しない時、両者の間の距離である。前記駆動ローラ２２の噛合面と前記従動ローラ２４の噛合面の軸方向に沿うサイズは同じく、４００〜１０００ｍｍであり、圧延装置２を通過する草本繊維原料が全て圧延されることを保証する。
【００２７】
本発明はさらに草本繊維原料の標準化整理方法を提供する。該方法は、
（１）送り装置を介して草本繊維原料を圧延装置のガイドバレルに搬送し、ガイドバレルを通過した後に草本繊維原料を幅と厚さの仕様が一致する草すだれに一次整理するステップと、
（２）草すだれに整理された草本繊維原料に対し、順に、平歯車ローラにより均等分割及び圧縮を実施し、左ねじれ斜歯歯車ローラにより左向き引っ張りを実施し、右ねじれ斜歯歯車ローラにより右向き引っ張りを実施し、さらに平歯車ローラによりストレート引っ張りを実施するステップと、
（３）ローラを通過した後の草本繊維原料を振動可能な分離装置に搬送し、破片と草本繊維とを分離させるステップと、を含み、
上記各ステップはいずれも集塵装置の筐体内で遂行され、上記ステップを行うと同時に、筐体内の破片と埃は負圧の作用によりフィルターに入る。
【００２８】
以上の実施例は本発明の例示的な実施例に過ぎず、本発明を限定するものではなく、本発明の保護範囲は特許請求の範囲により限定される。当業者が本発明の実質及び保護範囲内で、本発明に対して行った様々な補正又は等価の置換は、いずれも本発明の保護範囲内に含まれる。
【符号の説明】
【００２９】
１：送り装置、１１：コンベアベルト、１２：送り駆動装置
２：圧延装置、２１：ラック、２２：駆動ローラ、２２１：駆動ローラの凹凸歯、２３：駆動軸、２４：従動ローラ、２４１：従動ローラの凹凸歯、２５：取付軸、２６：バネ、２７：スクリュー、２８：ガイドバレル、２８１：入口、２８２：出口、２９：圧延空間
３：分離装置、３１：有孔コンベアベルト、３２：振動駆動装置
４：集塵装置、４１：筐体、４２：第１集塵管、４３：第２集塵管、４４：供給口、４５：排出口
【図１】
2020519783.tif 000003
【図２】
2020519783.tif 000004
【国際調査報告】
2020519783.tif 000005
2020519783.tif 000006
2020519783.tif 000007
2020519783.tif 000008