【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】
上記従来のフォーミング装置により、原料の重量がマットに及ぼされずに、マット密度及び組成が均一なマットをフォーミングすることが可能になった。
しかしながら、斜めのフォーミング部への原料供給は、原料ならしロールによる水平移送後開口部で落下させて下側コンベアベルト上へ堆積する為、繊維は縦横無尽な方向で下側コンベアベルト上へ落下し、ベルト上に堆積された繊維方向は様々であり、その後のマット或いはプレス成形物の繊維は配向性が無く、強度不足となる欠点を有していた。
例えば、マット表面に沿った水平方向以外に表裏方向に横断する方向の繊維がマット内に配合される結果、プレス等における曲げ加工や絞り成形時のせん断作用により、マットが表裏方向の横断面でせん断、破断され易かった。
【０００４】
【特許文献１】
特許第３２４７５８３号公報 （特許請求の範囲、請求項１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、フォーミング部へ供給される繊維方向を均一化して、フォーミングされたマットの強度を向上する様にしたフォーミング装置を提供する。
【０００６】
【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、フォーミング部に供給される繊維方向が不均一で強度不足となる課題に鑑み、搬送コンベアの上方に原料が投入される振動コンベアを設けることによって、振動作用により振動コンベア下面のスクリーン上を搬送される繊維は、長手方向が搬送方向で一定、且つ、分離状態で徐々に伸ばされて落下し、搬送コンベア上に糸まり状が発生せずに略均一方向で堆積し、又振動コンベア下面のスクリーンを堆積開始側を低く堆積終了側を高い状態で傾斜させると共に、振動コンベアの堆積終了側に原料供給口を設けることによって、スクリーンが傾斜しているため、上流側の堆積開始側から徐々に堆積して、下流側の堆積終了側で所望厚さのマットとなり、又堆積物の表層部はスクリーンと密接していないため、最上部に堆積した繊維がスクリーンに引っ掛からず、伸びて真っすぐな繊維が水平方向に堆積した配合状態を維持する様にして、上記課題を解決する。
【０００７】
【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の供給装置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４が配置されている。
供給装置２は、木質繊維、竹繊維、麻繊維、ヤシ繊維等の繊維Ｗとバインダーを混合した原料Ｒを空気と共に、送給路５でフォーミング装置１に供給するものである。尚、繊維Ｗを糸まり状とならずに供給できれば、供給装置２は如何なる形式のものでも良い。
又、繊維Ｗ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、又バインダーとしてはフェノール樹脂、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Ｗの表面に付着させたものでも良い。
【０００８】
図２〜４に示す様に、フォーミング装置１はメインフレーム６上に搬送コンベア７が水平配置されると共に、該搬送コンベア７の上部に網目状、パンチングメタル等のスクリーン８が傾斜配置されている。
前記搬送コンベア７はメインフレーム６に回転自在に支持されている複数のローラー９、９ａ…に懸架され、循環駆動される上面部が繊維Ｗを含む原料Ｒの堆積面となる。
又、メインフレーム６に支持棒１０を立設すると共に、該支持棒１０に嵌合するスライドブッシュ１１を介してサブフレーム１２が上下動自在に懸架され、又メインフレーム６とサブフレーム１２の間にはブレーキ付モーター１３、送りネジ棒１４等から成る高さ調整機構１５が配置され、サブフレーム１２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。
【０００９】
サブフレーム１２の上部にはスプリング１６、１６ａ …、振動フレーム１７が懸架されると共に、該振動フレーム１７に振動モーター１８が装備されている。
そして、振動フレーム１７に下面にスクリーン８を有する箱状の振動コンベア１９が装備され、スクリーン８は堆積開始側Ｌ１（搬送コンベア７の上流側で図中、右側）が低く、堆積終了側Ｌ２（搬送コンベア７の下流側で図中、左側）が高い傾斜状と成し、搬送コンベア７とスクリーン８の間のフォーミング部は堆積開始側Ｌ１の間隔が狭く、堆積終了側Ｌ２の間隔が広くなっている。
尚、堆積開始側Ｌ１での間隔は概ね繊維Ｗの長さ程度と成し、堆積終了側Ｌ２に向かって、堆積物ｍとスクリーン８の間隔が概ね繊維Ｗの長さ程度と成すことが好ましい。
又、メインフレーム６の上部には投入ホッパー２０が配置されると共に、該投入ホッパー２０の一側の堆積終了側Ｌ２に原料供給口２１が設けられ、投入ホッパー２０の下方開口部２２を振動コンベア１９の上方開口部２３内に配置することにより、振動コンベア１９の堆積終了側Ｌ２に原料Ｒを供給する様にしている。
【００１０】
図４に示す様に、搬送コンベア７の上方及び振動コンベア１９のスクリーン８の下方であるフォーミング部を囲む様に遮蔽ガイド板２４、２４ａ …が適宜立設されている。
又、搬送コンベア７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２５に吸入ダクト２６を接続している。
【００１１】
図１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２７の上部に搬出コンベア２８をローラー２９、２９ａ …で循環移動自在に配置している。
更に、搬出コンベア２８の両側に遮蔽ガイド板３０を立設すると共に、搬出コンベア２８の下方に計量器３１を配置し、その計量結果に応じた制御盤３２の指令により、フォーミング装置１の高さ調整機構１５を作動させて傾斜したスクリーン８を有する振動コンベア１９を上下動させたり、フォーミング装置１の搬送コンベア７の速度を変化させたり、スクリーン８等を交換する。
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４を設けている。
【００１２】
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Ｗとバインダーの混合物である原料Ｒを供給装置２から送給路５を介して、投入ホッパー２０の堆積終了側Ｌ２に設けた原料供給口２１へ風送投入すると、投入ホッパー２０の下方開口部２２から振動コンベア１９の上方開口部２３へ原料Ｒが浮遊落下し、箱状の振動コンベア１９内を徐々に浮遊落下する。
そして、図５（ａ）に示す様に、振動コンベア１９下面のスクリーン８上へ落下到達した繊維Ｗは、スクリーン８が所定方向の搬送作用を有して振動しているために、長手方向が搬送方向になる様に、糸まり状とならずに分離状態のまま姿勢変換し、徐々に傾斜したスクリーン８上で堆積終了側Ｌ２（図中、左側）から堆積開始側Ｌ１（図中、右側）へ搬送される。
【００１３】
図５（ｂ）に示す様に、スクリーン８は落下口が多数ある為、搬送方向姿勢の繊維Ｗは堆積開始側Ｌ１へ搬送される途中で、搬送コンベア７上、即ちフォーミング部へ徐々に落下し堆積する。
詳しくは、繊維Ｗの先端がスクリーン８の落下口から落下開始すると、傾斜降下する繊維Ｗの先端は堆積物ｍの表面に接触し、後端がスクリーン８上の繊維Ｗと絡み付いている繊維Ｗの先端は堆積物ｍとも絡み付き、繊維Ｗの先後端は共に摩擦抵抗が発生する。
スクリーン８における繊維Ｗの搬送方向とは逆方向に堆積物ｍは搬送されているため、先後端に抵抗を有する繊維Ｗは後端を中心として回転運動して姿勢変換し、続いて、繊維Ｗに引張作用が発生して搬送方向に伸びて真っすぐになると共に、繊維Ｗの後端はスクリーン８から離脱する。
伸びると共に長手方向が搬送方向となっている繊維Ｗは堆積物ｍ上に落下堆積し、この堆積作用はスクリーン８全域で発生して、同一姿勢に配向された繊維Ｗが堆積物ｍ上に薄い層状で徐々に積み重なる。
繊維Ｗが堆積すると共に、搬送コンベア７は常時循環移動しているため、堆積開始側Ｌ１（図中、右側）では堆積量が少量であるが、堆積終了側Ｌ２へ移動する時に徐々に堆積量が増加し、堆積終了側Ｌ２（図中、左側）では搬送コンベア７とスクリーン８の間のフォーミング部の高さ分だけ全体的に均質な配向状態で繊維Ｗが堆積され、計量装置３の搬出コンベア２８へ移載される。
【００１４】
又、搬送コンベア７上に堆積開始側Ｌ１から徐々に増量積載される時に、堆積物ｍの上端とスクリーン８の下面は非接触である為、最上層部に堆積された繊維Ｗは所定状態を維持しており、所定厚さにフォーミングされたマットＭにおける全ての繊維Ｗは繊維方向が搬送方向に向いた水平状態となって、略均一な配合状態となっている。
【００１５】
又、搬送コンベア７上への堆積時に、搬送コンベア７下方の吸引フード２５の吸引作用で繊維Ｗを風送した空気は搬送コンベア７の下方に吸引され、繊維Ｗの堆積状態は促進される。
【００１６】
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３２で判断し、フォーミング装置１の高さ調整機構１５に指令し、振動コンベア１９の高さ位置を調整したり、搬送コンベア７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４に移載され、ファイバーボードに圧縮加熱成形される。
【００１７】
【発明の効果】
要するに本発明は、搬送コンベア７の上方に原料Ｒが投入される振動コンベア１９を設けたので、振動コンベア１９のスクリーン８上へ投入された原料Ｒはスクリーン８が振動している為、分離状態で繊維方向が搬送方向に揃い、且つ、搬送コンベア７へ堆積する時に伸ばされて真っすぐとなった繊維Ｗが搬送方向に均一に揃い、又振動コンベア１９下面のスクリーン８を堆積開始側Ｌ１を低く堆積終了側Ｌ２を高い状態で傾斜させると共に、振動コンベア１９の堆積終了側Ｌ２に原料供給口２１を設けたので、搬送コンベア７とスクリーン８の間で形成されるフォーミング部は堆積開始側Ｌ１が狭く、堆積終了側Ｌ２が厚い為、繊維方向が揃った堆積物ｍの上層部がスクリーン８下面に当接することなく下流側へ搬送され、従って、フォーミング装置１から搬出されるマットＭは真っすぐな繊維Ｗが一方向に揃った配合状態となり、強度向上を達成することが出来る。
【００１８】
通気性を有する搬送コンベア７の下方に吸引フード２５を設けたので、搬送コンベア７上に繊維Ｗを密集状態で堆積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を含むシステム構成図である。
【図２】フォーミング装置の正面図である。
【図３】フォーミング装置の平面図である。
【図４】フォーミング装置の横断面図である。
【図５】繊維の搬送および堆積状態を示す概略図である。
【符号の説明】
７ 搬送コンベア
８ スクリーン
１９ 振動コンベア
２１ 原料供給口
２５ 吸引フード
Ｒ 原料
Ｗ 繊維
Ｌ１ 堆積開始側
Ｌ２ 堆積終了側[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a fiber mat forming apparatus for forming fibers into a mat having an appropriate thickness.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a forming device that accumulates fibers to an appropriate thickness and forms it into a mat shape has a lower conveyor belt suspended by a plurality of rollers supported in a chamber, and can slide back and forth with respect to the chamber. An upper conveyor belt suspended on a plurality of rollers supported by a sliding frame disposed on the upper side of the chamber, and a raw material supply tank installed on the upper surface of the chamber. A slanting forming portion is formed between the belt and the upper side, and a raw material supply port is provided on an upper surface of the raw material supply tank, and a raw material discharge port is provided on a side surface of the raw material supply tank. A forming apparatus is known in which a plurality of raw material leveling rolls are connected to the chamber via an opening directly above a conveyor belt, and a plurality of raw material leveling rolls are arranged in a horizontal direction in the raw material supply tank (eg, If, see Patent Document 1).
[0003]
With the above-mentioned conventional forming apparatus, it is possible to form a mat having a uniform mat density and composition without affecting the weight of the raw material.
However, when the raw material is supplied to the diagonal forming section, it is dropped at the opening after horizontal transfer by the raw material leveling roll and deposited on the lower conveyor belt. However, the direction of the fibers deposited on the belt is various, and the fibers of the subsequent mat or press-formed product have no orientation and have the disadvantage of insufficient strength.
For example, as a result of the fibers in the direction transverse to the front and back directions being blended into the mat in addition to the horizontal direction along the mat surface, the mat has a cross section in the front and back directions due to the shearing action at the time of bending or drawing in a press or the like. Sheared and easily broken.
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent No. 3247583 (Claims, Claim 1)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention provides a forming apparatus in which the direction of fibers supplied to a forming unit is made uniform to improve the strength of a formed mat.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In view of the problem that the fiber direction supplied to the forming section is not uniform and the strength is insufficient, the present invention is based on the above-described conventional technology. The fiber conveyed on the screen on the lower surface of the vibrating conveyor has a longitudinal direction that is constant in the conveying direction, and is gradually stretched and dropped in a separated state, so that the yarn is not formed on the conveying conveyor in a substantially uniform direction. The screen on the lower surface of the vibrating conveyor is inclined with the start of deposition lower and the end of deposition higher, and the raw material supply port is provided on the end of deposition of the vibrating conveyor. From the deposition start side on the side, a mat of the desired thickness is formed on the deposition end side on the downstream side, and the surface layer of the deposit is not in close contact with the screen, Not caught by the fibers deposited on the upper screen, in the manner to maintain the blended state straight fibers are deposited horizontally extending, to solve the above problems.
[0007]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, a supply device 2 for the fiber-mixed raw material R is disposed upstream of the forming device 1, and a pressing device 4 is disposed downstream of the forming device 1 after the measuring device 3.
The supply device 2 supplies a raw material R obtained by mixing a fiber W such as wood fiber, bamboo fiber, hemp fiber, and coconut fiber and a binder together with air to the forming device 1 via a feed path 5. Note that the supply device 2 may be of any type as long as the fibers W can be supplied without being formed into a string.
In addition, as the fibers W, in addition to the above, crushed waste paper, scraps such as felt and fiber knitted fabric, synthetic fibers, and the like may be used. As the binder, a phenol resin, a melamine resin, a urea resin, polyethylene, A binder resin such as polypropylene or acrylic resin may be used, and the binder may be in a fibrous form or may be attached to the surface of the fiber W.
[0008]
As shown in FIGS. 2 to 4, in the forming apparatus 1, a conveyor 7 is horizontally arranged on a main frame 6, and a screen 8 made of mesh, punching metal, or the like is inclined above the conveyor 7. .
The transport conveyor 7 is suspended by a plurality of rollers 9, 9a,... Rotatably supported by the main frame 6, and the circulatingly driven upper surface becomes a deposition surface of the raw material R containing the fiber W.
In addition, a support bar 10 is erected on the main frame 6, and a sub-frame 12 is suspended vertically via a slide bush 11 fitted to the support bar 10, and between the main frame 6 and the sub-frame 12. , A height adjusting mechanism 15 including a motor 13 with a brake, a feed screw rod 14 and the like is arranged, and the height of the sub-frame 12 is adjusted according to the measurement result of the mat M in the measuring device 3.
[0009]
A spring 16, 16a,..., And a vibration frame 17 are suspended above the sub-frame 12, and a vibration motor 18 is mounted on the vibration frame 17.
The vibrating frame 17 is provided with a box-shaped vibrating conveyor 19 having a screen 8 on the lower surface. The screen 8 has a lower deposition start side L1 (upstream of the conveyor 7 and a right side in the figure) and a lower deposition end side L2 ( The downstream side of the conveyor 7 (in the figure, the left side) has a high inclination, and the forming portion between the conveyor 7 and the screen 8 has a narrow interval on the deposition start side L1 and a wide interval on the deposition end side L2. ing.
It is preferable that the interval on the deposition start side L1 is approximately the length of the fiber W, and the interval between the deposit m and the screen 8 is approximately the length of the fiber W toward the deposition end side L2. .
A charging hopper 20 is disposed on the upper portion of the main frame 6, and a raw material supply port 21 is provided on one side of the charging hopper 20 at the end of deposition L 2. By arranging the raw material R in the upper end portion 23 of the vibration conveyor 19, the raw material R is supplied to the deposition end side L2 of the vibration conveyor 19.
[0010]
As shown in FIG. 4, shielding guide plates 24, 24a,... Are appropriately erected so as to surround a forming portion which is above the conveyor 7 and below the screen 8 of the vibrating conveyor 19.
Further, the conveyor 7 is formed as a conveyor belt having air permeability, and a suction duct 26 is connected to a suction hood 25 disposed below the conveyor belt.
[0011]
As shown in FIG. 1, the weighing device 3 arranged on the downstream side of the forming device 1 has an unloading conveyer 28 arranged above the unloading cart 27 by rollers 29, 29a.
Further, a shielding guide plate 30 is erected on both sides of the unloading conveyor 28, and a weighing device 31 is arranged below the unloading conveyor 28, and the height of the forming device 1 is controlled by a command from a control panel 32 according to the measurement result. The adjusting mechanism 15 is operated to move the vibrating conveyor 19 having the inclined screen 8 up and down, change the speed of the conveyor 7 of the forming apparatus 1, and replace the screen 8 and the like.
Further, a pressing device 4 for compressing and heating the formed mat M is provided downstream of the weighing device 3.
[0012]
Next, the operation of the fiber mat forming apparatus according to the present invention will be described.
When the raw material R, which is a mixture of the fiber W and the binder, is blown into the raw material supply port 21 provided on the deposition end side L2 of the charging hopper 20 from the supply device 2 via the feeding path 5, the lower opening of the charging hopper 20 is opened. The raw material R floats from the section 22 to the upper opening 23 of the vibrating conveyor 19, and gradually floats and falls inside the box-shaped vibrating conveyor 19.
Then, as shown in FIG. 5A, the fiber W that has dropped onto the screen 8 on the lower surface of the vibrating conveyor 19 has a longitudinal direction because the screen 8 is vibrating with a conveying action in a predetermined direction. The posture is changed so as to be in the transport direction in a separated state without forming a thread-like shape, and the deposition start side L1 (the right side in the figure) is changed from the deposition end side L2 (the left side in the figure) on the gradually inclined screen 8. ).
[0013]
As shown in FIG. 5 (b), since the screen 8 has a large number of drop holes, the fibers W in the transport direction gradually drop onto the transport conveyor 7, ie, the forming section, while being transported to the deposition start side L1. And deposit.
Specifically, when the leading end of the fiber W starts falling from the drop opening of the screen 8, the leading end of the inclined fiber W comes into contact with the surface of the deposit m, and the trailing end of the fiber W entangled with the fiber W on the screen 8. Is entangled with the sediment m, and both the front and rear ends of the fiber W generate frictional resistance.
Since the sediment m is transported in the direction opposite to the transport direction of the fibers W on the screen 8, the fibers W having resistance at the front and rear ends are rotated around the rear end to change the posture, and subsequently, the fibers W are moved. As a result, the fiber W is straightened while extending in the transport direction, and the rear end of the fiber W is separated from the screen 8.
The fibers W that extend and fall in the transport direction in the longitudinal direction fall and accumulate on the sediment m. This accumulating action occurs in the entire area of the screen 8, and the fibers W oriented in the same posture are thin on the sediment m. Gradually stack in layers.
While the fibers W are deposited and the conveyor 7 is constantly circulating, the deposition amount is small on the deposition start side L1 (the right side in the figure), but is gradually reduced when moving to the deposition end side L2. And the fibers W are deposited on the deposition end side L2 (the left side in the figure) in a uniform orientation state by the height of the forming portion between the conveyor 7 and the screen 8, and the unloading of the weighing device 3 is performed. It is transferred to the conveyor 28.
[0014]
Further, when the amount is gradually increased from the deposition start side L1 on the transport conveyor 7, the upper end of the deposit m and the lower surface of the screen 8 are not in contact with each other. All the fibers W in the mat M formed to have a predetermined thickness are in a horizontal state in which the fiber direction is oriented in the transport direction, and are in a substantially uniform blending state.
[0015]
Further, at the time of accumulation on the conveyor 7, the air that has blown the fibers W by the suction action of the suction hood 25 below the conveyor 7 is sucked below the conveyor 7, and the accumulation state of the fibers W is promoted.
[0016]
The weighing device 3 measures the weight of the deposited mat M, determines whether or not the loaded amount has reached a predetermined amount with the control panel 32, instructs the height adjustment mechanism 15 of the forming device 1, The height is adjusted or the speed of the conveyor 7 is adjusted to control the load to a desired value.
The mat M weighed by the weighing device 3 is transferred to the press device 4 and is compression-heated and formed on a fiber board.
[0017]
【The invention's effect】
In short, according to the present invention, since the vibrating conveyor 19 into which the raw material R is charged is provided above the conveyor 7, the raw material R charged on the screen 8 of the vibrating conveyor 19 is in a separated state because the screen 8 is vibrating. The fiber directions are aligned in the transport direction, and the fibers W straightened and straightened when they are deposited on the transport conveyor 7 are uniformly aligned in the transport direction. Since the deposition end side L2 is tilted in a high state and the raw material supply port 21 is provided on the deposition end side L2 of the vibrating conveyor 19, the forming section formed between the transport conveyor 7 and the screen 8 has the deposition start side L1. Since it is narrow and the deposition end side L2 is thick, the upper layer of the deposit m having a uniform fiber direction is transported downstream without contacting the lower surface of the screen 8, and therefore, Mat M is unloaded from the packaging apparatus 1 becomes a compounding state straight fiber W are aligned in one direction, it is possible to achieve an improvement in strength.
[0018]
Since the suction hood 25 is provided below the air-permeable conveyor 7, the practical effect is extremely large, such that the fibers W can be densely deposited on the conveyor 7.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a system configuration diagram including a forming apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a front view of the forming device.
FIG. 3 is a plan view of the forming apparatus.
FIG. 4 is a cross-sectional view of the forming device.
FIG. 5 is a schematic view showing a state of transporting and depositing fibers.
[Explanation of symbols]
7 Conveyor 8 Screen 19 Vibration conveyor 21 Material supply port 25 Suction hood R Material W Fiber L1 Deposition start side L2 Deposition end side
