JP2019001581A - 短繊維状物供給装置 - Google Patents
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1.排出口は、回転羽根が排出口上を通過する際、回転羽根の前方サイドエッジが、排出口の外周側縁と下流側縁との交点より該排出口の中心側縁と下流側縁との交点を先に通過する形状であること。
排出口をこのような形状とすることにより、回転羽根と底板の間に短繊維状物が入りこむことがなく、安定して繊維状物を供給できることが実験により確認された。その理由については、回転羽根と排出口との間で短繊維状物が圧密し難くなったためであると推測される。
回転羽根と底板の間に短繊維状物が挟まり、回転羽根の回転により短繊維状物を引きずる場合がある。このような場合、排出口の下流側縁の断面を鋭角とすること(すなわち、底板の上面と下流側縁との角度を90°未満とすること)により、回転羽根が排出口上を通過する際、回転羽根の前方サイドエッジと、排出口の下流側縁とにより、回転羽根に引きずられている短繊維状物に対しせん断力が作用する結果、短繊維状物を排出口に落下させることができる。このため、回転羽根と底板の間に発生する短繊維状物の噛み込みを軽減できる。
図4(a)乃至(c),図5,図6に示すように、隣り合う2つの回転羽根のサイドエッジを双曲線形状または双曲線に近似した多角形にすることにより、図11に示す従来の矩形状と比較し、短繊維状物が排出口に落下し易くなり安定供給が可能になる。本現象のメカニズムについては、回転羽根のサイドエッジを双曲線形状または双曲線に近似した多角形にすることにより、短繊維状物を回転中心側から外側に掃き出す効果が高まったことによると推測される。従来、排出口よりも内側に位置する回転羽根の部位と底板との間に入り込んだ短繊維状物は吐き出されづらく、挟まれる短繊維状物が徐々に増えて回転羽根が浮き上がる現象があった。双曲線形状または双曲線に近似した多角形にすることで回転羽根6の回転中心側は太くなり、回転軸の周辺は回転羽根で覆われるので、短繊維状物が入り込みづらくなる。また、回転羽根の強度が高くなるため、浮き上がりづらい構造となった。
回転羽根と底板の間に短繊維状物が挟まった場合に、正回転で運転を継続すると、咬みこんだ短繊維状物は脱離され難く、短繊維状物が噛みこむ量は増えていく。しかし、短繊維状物が回転羽根と底板の間に噛みこんだ状態で、正回転から逆回転に切り替えることにより、短繊維状物の噛み込みが解消できる。
本発明の好ましい態様は、前記回転羽根は、平面視で双曲線または双曲線に近似した多角線を形成していることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記排出口は、扇形状を有していることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記排出口は、回転しているときの前記回転羽根の前方サイドエッジが、該排出口の中心側縁と上流側縁との交点より該排出口の外周側縁と上流側縁との交点に先に到達する形状であることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記モーターの駆動電流を検出する電流検出部をさらに備え、前記駆動制御手段は、前記モーターの駆動電流が電流基準値よりも大きいときに、前記モーターを逆方向に回転させることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記モーターの回転速度を検出する速度検出部をさらに備え、前記駆動制御手段は、前記モーターの回転速度が速度基準値よりも低いときに、前記モーターを逆方向に回転させることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、短繊維状物は、長さが0.1mm〜30mm、幅が1μm〜100μm、含水率が30〜80%の範囲であることを特徴とする。
図1は、短繊維状物を定量的に供給することができる短繊維状物供給装置の一実施形態を示す模式図である。図1に示すように、短繊維状物供給装置は、短繊維状物収容部1と、底板3を有する円筒容器4と、円筒容器4内に配置された複数の回転羽根6と、回転羽根6に連結され、回転羽根6を回転させるモーター8とを備えている。回転羽根6は、回転軸11に固定されており、モーター(M)8には、回転軸11および変速機12を介して回転羽根6が連結されている。モーター8が駆動されると、モーター8のトルクは変速機12および回転軸11を通じて回転羽根6に伝達され、回転羽根6が回転軸11を中心に回転する。
その後、図3(c)に示すように、その回転羽根6は、排出口5の外周側縁5bと下流側縁5dとの交点を通過する。この様にして、複数の回転羽根6の回転によって繰り返し短繊維状物を、下流側縁5d上を半径方向外側に送りながら、排出口5内に落下させることができる。
尚、図2〜図4(a)乃至図4(c)に示す例では、回転羽根6は4本であるが、図5に示すように、回転羽根6のサイドエッジ6a,6bは、曲線ではなく直線を用いて構成された双曲線に近似した多角線を形成してもよい。
また、図6に示すように、サイドエッジ6a,6bが双曲線または双曲線に近似した多角線であれば、回転羽根6は3本でもよい。さらに、図示しないが、サイドエッジ6a,6bが双曲線または双曲線に近似した多角線であれば、回転羽根6は2本でも、1本でも良い。
図8は、本発明の短繊維状物供給装置に使用される繊維状物の代表性状を示す。
以下に示す仕様の供給装置を使用して、図8の項目Bに記載の短繊維状物の供給を行い、図9に示す実施例1〜実施例7、比較例8の条件下で実験を実施した。各条件下での実験結果を図10に示す。
短繊維状物供給装置の仕様は以下の通りである。
モーター8: 0.1kW、100V
回転羽根6の直径:200mm
円筒容器4の直径:250mm
排出口5の外周長さ:200mm
排出口5の幅:90mm
3 底板
4 円筒容器
5 排出口
6 回転羽根
8 モーター
11 回転軸
12 変速機
20 コンベア
21 貯留槽
25 シュート
31 電流検出部
32 速度検出部
35 駆動制御手段
37 比較部
38 モーター制御部
Claims (10)
- 短繊維状物を定量的に供給するための短繊維状物供給装置であって、
底板を有する円筒容器と、
前記円筒容器内に配置された複数の回転羽根と、
前記回転羽根に連結され、前記回転羽根を回転させるモーターとを備え、
前記底板は、短繊維状物の排出口を有しており、
前記円筒容器内に投入された短繊維状物を前記回転羽根の回転により前記排出口を通じて前記円筒容器外へ排出させるように構成され、
前記排出口は、回転しているときの前記回転羽根の前方サイドエッジが、該排出口の外周側縁と下流側縁との交点より該排出口の中心側縁と下流側縁との交点を先に通過する形状であることを特徴とする短繊維状物供給装置。 - 前記中心側縁から前記外周側縁まで延びる前記排出口の下流側縁と、前記底板の上面とのなす角度は、90°未満であることを特徴とする請求項1に記載の短繊維状物供給装置。
- 前記回転羽根は、平面視で双曲線または双曲線に近似した多角線を形成していることを特徴とする請求項1または2記載の短繊維状物供給装置。
- 前記排出口は、扇形状を有していることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の短繊維状物供給装置。
- 前記排出口は、回転しているときの前記回転羽根の前方サイドエッジが、該排出口の中心側縁と上流側縁との交点より該排出口の外周側縁と上流側縁との交点に先に到達する形状であることを特徴とする請求項4に記載の短繊維状物供給装置。
- 前記モーターを正方向または逆方向に回転させる駆動制御手段をさらに備えたことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の短繊維状物供給装置。
- 前記モーターの駆動電流を検出する電流検出部をさらに備え、
前記駆動制御手段は、前記モーターの駆動電流が電流基準値よりも大きいときに、前記モーターを逆方向に回転させることを特徴とする請求項6に記載の短繊維状物供給装置。 - 前記モーターの回転速度を検出する速度検出部をさらに備え、
前記駆動制御手段は、前記モーターの回転速度が速度基準値よりも低いときに、前記モーターを逆方向に回転させることを特徴とする請求項6に記載の短繊維状物供給装置。 - 前記回転羽根は、その幅が該回転羽根の回転中心からの距離に従って徐々に小さくなるテーパー形状を有していることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか一項に記載の短繊維状物供給装置。
- 前記短繊維状物は、長さが0.1mm〜30mm、幅が1μm〜100μm、含水率が30〜80%の範囲であることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか一項に記載の短繊維状物供給装置。
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