JP2019018520A - Manufacturing apparatus of resin gear paper-making element body - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、樹脂歯車抄造素形体の製造装置に関する。さらに詳しくは、真空脱水機構で金型内を減圧すると共に、加圧機構で金型内を加圧できる機構を有した抄造素形体の製造装置に関する。 The present invention relates to an apparatus for producing a resin gear papermaking body. More specifically, the present invention relates to an apparatus for manufacturing a papermaking body having a mechanism capable of depressurizing a mold with a vacuum dehydrating mechanism and pressurizing the mold with a pressurizing mechanism.
補強用の繊維基材を使用した樹脂製回転体は、車両用等に用いられる歯車として利用されている。補強用の繊維基材は、繊維を水などの媒体に分散させスラリ状態にし、このスラリ分散液を金型に封入し抄造することで作製される。
製造装置の稼働率を向上させるため、サイクルタイムを短縮することが望まれている。製造のサイクルタイムを短縮するには、スラリ分散液中の分散質と分散媒の分離に要する時間(脱水時間)を短縮することが必要となる。
A resin rotating body using a reinforcing fiber base is used as a gear used for vehicles and the like. The reinforcing fiber base material is produced by dispersing fibers in a medium such as water to form a slurry, enclosing the slurry dispersion in a mold and making paper.
In order to improve the operating rate of the manufacturing apparatus, it is desired to shorten the cycle time. In order to shorten the manufacturing cycle time, it is necessary to shorten the time (dehydration time) required to separate the dispersoid and the dispersion medium in the slurry dispersion.
従来の抄造装置は、抄造圧縮機全体を支持するための台座の上面に、真空吸引配管を備える下圧縮型を有し、その上面にスラリ中液分の排出口が設けられている。さらにこの排出口には真空吸引ポンプを接続することにより、抄造時間の短縮を図ることが可能となっていた(特許文献1参照)。
また、分散ノズルおよび抄網を使用し、スラリ分散液の水抜き工程を経てから抄造と脱水プレスを行う方法もある(特許文献2参照)。
A conventional papermaking apparatus has a lower compression mold having a vacuum suction pipe on the upper surface of a pedestal for supporting the whole papermaking compressor, and a discharge port for liquid in the slurry is provided on the upper surface. Further, it is possible to shorten the paper making time by connecting a vacuum suction pump to the discharge port (see Patent Document 1).
In addition, there is a method in which paper making and dewatering press are performed after a draining process of a slurry dispersion using a dispersion nozzle and paper making net (see Patent Document 2).
しかし、上記した従来の抄造装置の脱水機構は、真空吸引によるもの、またはスラリ分散液の自重によるものである。いずれの機構も下部からのみの水抜き補助が目的であり、脱水時間の短縮化を達成することは困難であった。
本発明は、上記の問題点を解決するためのものであり、脱水時間の短縮が可能な樹脂歯車抄造素形体の製造装置の提供を目的とする。
However, the above-described dewatering mechanism of the conventional papermaking apparatus is based on vacuum suction or due to the weight of the slurry dispersion. Each mechanism is intended to assist drainage only from the bottom, and it has been difficult to reduce the dehydration time.
The present invention is intended to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an apparatus for manufacturing a resin gear papermaking body capable of shortening the dewatering time.
本発明は、[1]スラリタンク、開閉弁、金型(上型)、金型(下型)および底部材から構成され、水媒体中に繊維を含むスラリから素形体を成形する樹脂歯車抄造素形体の製造装置であって、金型(下型)の底部に真空脱水機構を有し、金型(上型)に加圧機構を備えた樹脂歯車抄造素形体の製造装置を提供するものである。
加えて、[2]前記の加圧機構に気体供給装置を有する[1]記載の樹脂歯車抄造素形体の製造装置を提供するものである。
The present invention is [1] Resin gear paper making comprising a slurry tank, an on-off valve, a mold (upper mold), a mold (lower mold) and a bottom member, and forming a shaped body from a slurry containing fibers in an aqueous medium. An apparatus for manufacturing a molded body, which has a vacuum dehydration mechanism at the bottom of a mold (lower mold) and a pressure gear mechanism on the mold (upper mold), and provides a manufacturing apparatus for a resin gear papermaking molded body It is.
In addition, [2] the apparatus for producing a resin gear papermaking body according to [1], wherein the pressurizing mechanism includes a gas supply device.
本発明の製造装置によれば、脱水機構として金型(上型)に設けた加圧機構の加圧により、スラリ分散液を底部材(金属製メッシュ)を通して金型(下型)へ押し出すと共に、金型(下型)の底部に真空脱水機構を有している。これらの構成により、抄造素形体の脱水時間の短縮化が可能になる。 According to the manufacturing apparatus of the present invention, the slurry dispersion is pushed out to the mold (lower mold) through the bottom member (metal mesh) by the pressurization of the pressurizing mechanism provided in the mold (upper mold) as the dehydrating mechanism. The vacuum dehydration mechanism is provided at the bottom of the mold (lower mold). With these configurations, the dewatering time of the papermaking body can be shortened.
本発明の製造装置は、スラリ分散液中の分散媒を除去する機構(脱水機構)として、金型(下型)7の底部に真空吸引を行う真空脱水機構を備えると共に、金型(上型)2に加圧機構(気体注入配管3)を有している。以下、それぞれの構成について順に説明する。 The production apparatus of the present invention includes a vacuum dehydration mechanism that performs vacuum suction on the bottom of a mold (lower mold) 7 as a mechanism (dehydration mechanism) for removing the dispersion medium in the slurry dispersion, and a mold (upper mold). ) 2 has a pressurizing mechanism (gas injection pipe 3). Hereinafter, each structure is demonstrated in order.
金型(上型)に設けた加圧機構は、金型内に投入したスラリ分散液9を上部から押す(加圧する)ことで、底部材を通してスラリ中の分散媒(水媒体)と分散質(繊維)の分離を促進し、脱水時間の短縮が図れる。なお、加圧機構に接続される気体注入配管の位置は金型内部に限定されず、金型外部のスラリ配管中などでもよい。
The pressurizing mechanism provided in the mold (upper mold) pushes (pressurizes) the
金型(上型)に設けた加圧機構は、気体を金型内に注入することにより加圧を行うものである。気体の種類としては空気、窒素などが挙げられるが、入手しやすさ、安全性の観点、非水溶性であることなどから空気を使用することが好ましい。 The pressurizing mechanism provided in the mold (upper mold) performs pressurization by injecting gas into the mold. Examples of the gas include air and nitrogen, but it is preferable to use air from the viewpoint of availability, safety, and water insolubility.
加圧機構の加圧時圧力は0.1〜1MPaであると脱水時間短縮効果の観点で優れる。0.3〜0.5MPaであるとより好ましい。圧力を上げると脱水時間短縮効果が向上するが、安全性および底部材保護の観点で0.3MPaが特に好ましい。 When the pressurizing pressure of the pressurizing mechanism is 0.1 to 1 MPa, it is excellent in terms of the effect of shortening the dehydration time. More preferably, it is 0.3-0.5 MPa. Increasing the pressure improves the dehydration time shortening effect, but 0.3 MPa is particularly preferable from the viewpoint of safety and protection of the bottom member.
真空脱水機構は、下圧縮型内部の配管5に真空吸引ポンプを接続することで、スラリ分散液の真空吸引および脱水を行うものである。金型(下型)内にスラリタンク1より投入されたスラリは、底部材4を通して下部より真空吸引することで、水(媒体)と繊維(分散質)の分離が促進される。
以上の構成により、樹脂歯車抄造素形体の製造装置で抄造素形体の脱水時間を短縮化できる。
The vacuum dewatering mechanism performs vacuum suction and dewatering of the slurry dispersion by connecting a vacuum suction pump to the
With the above configuration, the dewatering time of the papermaking body can be shortened by the resin gear papermaking body manufacturing apparatus.
以下、本発明を実施例でさらに詳細に説明する。
スラリ分散液の作製にあたり、繊維は、帝人株式会社製のテクノーラ(「テクノーラ」は登録商標)13.0g、帝人株式会社製のコーネックス(「コーネックス」は登録商標)16.6g、東レ・デュポン株式会社製のケブラーパルプ(「ケブラー」は登録商標)1.6gをタンクに投入した。そして繊維の分散濃度が4g/リットルとなるように水を加え撹拌し、分散させた。さらにタンク内に粉状のフェノール粉末44.21g、着色用カーボンブラック粉末0.53g、粉末離型剤0.45gを混合した粉体を加え、撹拌したものをスラリ分散液とした。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples.
In the preparation of the slurry dispersion, the fibers were 13.0 g of Teijin's Technora ("Technola" is a registered trademark), 11.6 g of Texin's Conex ("Conex" is a registered trademark), Toray Industries, Inc. 1.6 g of Kevlar pulp ("Kevlar" is a registered trademark) manufactured by DuPont Co., Ltd. was charged into the tank. Then, water was added and stirred to disperse the fiber so that the dispersion concentration was 4 g / liter. Furthermore, the powder which mixed 44.21g of powdery phenol powder, the carbon black powder for coloring 0.53g, and the powder mold release agent 0.45g was added in the tank, and what was stirred was used as the slurry dispersion liquid.
抄造素形体の製造装置は、図2(A)に示すように、アクリル筒10を筒状金型7の上に設置し、スラリ分散液および気体の漏れが起こらないように上型2と密着させた。アクリル筒の大きさは内径90mm、高さ212mmであり、透明であるため内部のスラリ状態が視認可能である。
下圧縮型6の上部に設置した底部材4は、#50の平織SUSメッシュ、および直径3mm、ピッチ4、厚み3mmのSUS製パンチングメタルを重ねて使用した。
As shown in FIG. 2 (A), the machined body manufacturing apparatus has an
The bottom member 4 installed on the upper part of the lower compression mold 6 was used by superposing # 50 plain woven SUS mesh and SUS punching metal having a diameter of 3 mm, a pitch of 4 and a thickness of 3 mm.
作製したスラリ分散液を金型上部のスラリタンク1に投入し、定着剤として明成化学工業株式会社製のセラフィックスを10倍希釈した溶液9.9g、および明成化学工業株式会社製のファイレックスを20倍希釈した溶液19.8gを投入し、撹拌した。その後、ボールバルブ8を開けることでスラリ分散液を金型内に充填し(図2(B))、金型下部の配管(真空吸引配管5)に接続した真空ポンプより真空脱水を行った。その後、ボールバルブ8を閉じることでスラリを密閉状態にし、0.3MPaの圧力で空気を上型2上部の配管(気体注入配管3)より注入した。図2(C)のようにスラリの脱水完了は、アクリル筒内部のスラリ表面に水分が除去されるまでを目視で確認し、スラリの落下開始から脱水完了までの時間を測定した。
The prepared slurry dispersion was put into the
脱水時間の測定結果を表1に示す。
従来の方法である、空気注入を行わない、すなわち加圧を行わない方法では脱水完了までの時間は約28秒必要だった。それに対し、空気注入を行った、すなわち加圧を行った場合は22秒で脱水完了でき、6秒程度時間短縮できることが分かった。
Table 1 shows the measurement results of the dehydration time.
In the conventional method, which does not perform air injection, that is, does not perform pressurization, it takes about 28 seconds to complete dehydration. On the other hand, when air was injected, that is, when pressure was applied, dehydration could be completed in 22 seconds, and the time could be shortened by about 6 seconds.
以上詳述したように、本発明に係る樹脂歯車抄造素形体の製造装置によれば、金型(上型)に設けた加圧機構からの気体注入(加圧)によりスラリ分散液の脱水が促進され、製造時のサイクルタイムを短縮することができる。 As described above in detail, according to the apparatus for producing a resin gear papermaking body according to the present invention, the slurry dispersion can be dehydrated by gas injection (pressurization) from the pressurization mechanism provided in the mold (upper mold). The cycle time during manufacture can be shortened.
1.スラリタンク 2.金型(上型) 3.気体注入配管 4.底部材
5.真空吸引配管 6.下圧縮型 7.筒状金型[金型(下型)]
8.ボールバルブ 9.スラリ分散液 10.アクリル筒
1. Slurry tank 2. Mold (upper mold) 3. Gas injection pipe 4. Bottom member Vacuum suction piping 6. Lower compression type Cylindrical mold
8).
Claims (2)
金型(下型)の底部に真空脱水機構を有すると共に、金型(上型)に加圧機構を備えた樹脂歯車抄造素形体の製造装置。 A device for producing a resin gear-making element body comprising a slurry tank, an on-off valve, a mold (upper mold), a mold (lower mold), and a bottom member, and forming a molded body from a slurry containing fibers in an aqueous medium. And
An apparatus for producing a resin gear making body having a vacuum dehydration mechanism at the bottom of a mold (lower mold) and a pressurizing mechanism in the mold (upper mold).
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