JP2763959B2 - ミズゴケ等の柔らかい材料からブロック体を製造する方法と装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、基材ブロック、主に、切枝や種子植物の栽
培に用いるミズゴケの小さなブロック、あるいは紙また
はこれに類似の材料からなる包装体とこの包装体にミズ
ゴケや同じような基材を充填してなる円筒体形式の基材
ブロックに係る。このようなブロックは、基材ストリン
グを押し出す方法により製造することができる。基材ス
トリングはケーシングチューブ内に導入され、適当な長
さに切断される。このようにして作られた円筒状ブロッ
クを、例えば真空成形法により製作された薄いプラスチ
ックの切断トレーに充填することが広く行なわれてきて
いる。トレーにはブロックを受け入れるポケットが設け
てあり、通常、ブロックはトレーの天端から幾分突き出
すようにして使われている。苗がある程度成長すると、
基材ブロックは容積の大きな栽培鉢に移植され、ケーシ
ング材料は徐々に分解し、植物はこの栽培鉢内で自由に
根をはれるようになる。

シガレット製造機とほぼ同じ形態の動きをする機械を
使用しても基材ブロックを製造できることは既に知られ
ているが、このような機械は非常に高価である。このよ
うな機械は、規模の大きな園芸業者はもとより、そうし
たブロックの製造に携わる量産メーカーにとっても全く
のところ手に負えない。量産メーカーが使用できる安価
な機械を特に必要としているが、現状は、搬送ウォーム
または圧密ピストンを用いて基材をケーシングチューブ
内に軸方向に圧入する操作形式の機械を使用してきてい
る。

従来の機械は、原理的には、比較的単純な手段を用い
た汎用技術ではあるが、機械は相当の金額にならざるを
えず、しかもこれら機械には操作上甚だしい困難な問題
がつきまとっている。すなわち、柔らかいミズゴケのよ
うな材料を圧縮して前進送りしこれを圧密すると、材料
の荒い繊維状性質により大きな問題が生じるからであ
る。ピストンとウォームを使用する方法では、操作にト
ラブルが頻発し、その都度、機械を停止しなければなら
ない。荒い基材また時には非常に木目の荒い構造をした
基材を取り扱うなら、この種の機械は、安価であって
も、また例え高額のものでも大きなトラブルが発生する
ことについて変わりはない。

これに対し、本発明は、極めて単純な手段を使用し
て、すなわち、圧縮する代わりに吸引力を利用するより
安全な操作により、ケーシングチューブ内に基材を充填
することができる。ケーシングチューブは通気性材料か
ら作ることができる。通気性材料はケーシング材料とし
て実際に使われてきており、この実績をケーシングチュ
ーブに適用することができる。基材の充填との関連にお
いてこうした材料の特性について特に検討されたり、ま
た利用された形跡はない。ケーシングチューブは吸引ゾ
ーンを通じて前進させることができる。このゾーン内で
空気を吸引しまたは空気が除去されるが、吸引力は供給
導管を通じて軸方向に導入され、この吸引力を利用して
材料が供給され、柔らかい基材の集積体が形作られる。
また吸引チャンバ内では、加えられた負圧の力により材
料は固められる。こうした操作条件はプレス手段により
行なわれるものとは根本的に違っており、閉塞事故の起
きる危険性がない。材料の圧密は吸引ゾーンの吸引側端
部より連続的に行なわれ、その結果、非常に高い操作上
の信頼性の得られることが判明した。

ブロック材料が吸引ゾーン内に集積されると、充填の
行なわれた紙チューブは機械手段により前進送りするこ
とができる。その結果適当な長さのブロックを前進中の
材料ストリングから連続的に切断することができる。ま
たこれらブロックを搬送し、切断トレー等の受入れユニ
ット内に自動装填することもできる。

添付の請求の範囲に定義した発明は方法を実施する装
置をも含み、この発明を、図面を参照しながら詳しく説
明する。図面において： 第１図は、本発明に係る装置の概略斜視図である。

第２図は、その装置の側面図である。

第３図は、紙入口ステーションの端面図である。

第４図は、装置の吸引チャンバの端面図である。

第１図の右端には、任意の量のミズゴケ２をコンベア
ベルト４に沿い吸引通路６の端部に向けて前進送りして
いる状態が示されている。前記吸引通路はコンベアパイ
プ８から、必要に応じ横向きに動かせる状態で突き出し
ている。従って、この吸引通路を制御手段を用いて動か
し、パイプ８に連結した上流側の吸引ブローワ10の働き
により、送られてくるミズゴケをスムーズに吸い込むこ
とができる。好ましい連続的な吸込みを行なえるように
吸引パイプ８を設置することが重要であるが、吸引パイ
プに対するミズゴケの供給の仕方については様々な方法
を取ることができる。

パイプはさらに折曲げゾーン12を通り抜けている。こ
の折曲げゾーン内では、原料リール16から供給される通
気性紙ウェブ14をパイプの周囲に連続的に巻き付け、狭
い環状スロット18を通じてパイプ内に送り込み、参照番
号20で示す送出しパイプの内側にあってライニングホー
スを形成している。糊付けステーション22において、ラ
イニングホースの接着縁部分には糊が塗布され、ライニ
ングホースを加熱ステーション24に通して糊は固められ
る。その結果、紙ウエブはホースの形を留め、引き続い
てパイプ20の内部を前進送りすることができる。

第３図は、紙ウエブ14の導入の仕方について説明して
いる。図示のようにパイプ８と20は一緒になって環状ス
ロット18を形成している。これらパイプの中心を互いに
位置決め固定するために保持手段26が設置されている。

その後、パイプ20は吸引チャンバ28内に進入してい
く。この吸引チャンバは、外側シェル30と内側チューブ
または半割りチューブシェル32を備えた互いに分離可能
な２つの半割り部品からなる円筒状ハウジングとして示
されている。２つの半割り部品を合わせた状態でこれら
シェル32は多孔チューブ34を構成している。多孔チュー
ブは、パイプ20の僅かに径の大きな延長部分を形成して
いる。第２図に示すように、パイプ20は多孔チューブ34
の一部に軽い滑嵌めにより挿入されている。

吸引チャンバは周囲フレーム36内に吊り下げられ、シ
リンダ38等の適当な駆動手段により軸方向に往復運動さ
せることができる。フレーム36と吸引チャンバの間の連
結は、吸引チャンバのそれぞれの半割り部分につながる
相対する作動シリンダ40を介して行なわれている。従っ
て、これら半割り部分は第４図に点線で示すようにお互
いに動きを制御することができる。

吸引チャンバ28すなわちこのチャンバの２つの半割り
部分は可撓性ホース42を通じて前記吸引ブローワ10の吸
引側に連結され、ブローワの出口すなわち圧力側は、吸
引空気から異物などを分離するセパレータサイクロン44
に連結されている。

以下に詳しく説明するように、吸引チャンバ28内で固
い材料ロッドまたはストリング46が形成され、ストリン
グは受取りチューブ48へと前方に向けて延び、切断ボッ
クス50内に続いている。この切断ボックス内では、シリ
ンダ54により制御されたナイフ52が材料ストリングを連
続的に切断し、第２図に示すブロック体56を形成してい
る。これらブロック体は通路部材58を通じて搬送され、
適当な容器に収容される。容器の好ましい構造について
は以下に説明する。

運転の初期段階において、紙ウエブ14は環状スロット
18を通じて導入され、第１図および第２図に示すよう
に、吸引チャンバ28の左側端部に向けて前向きに案内送
りされる。吸引チャンバの端部は一時的に閉鎖され、ホ
ース42、多孔内側チューブ34の壁、この壁に宛てがわれ
た通気性紙のチューブ状部分の壁、パイプ20の内部およ
び環状スロット18から先のコンベアパイプ８、さらに
（最初の位置を占める）外部吸引通路６を通じて空気を
吸入する。供給されたミズゴケ２は前方に向けて吸い込
まれ、吸引チャンバ28内に溜められる。ミズゴケは左側
の端部位置で圧密され、さらに左側の端部から右側の端
部にかけて圧密されている。こうして、紙で包んだ圧密
されたミズゴケの固いストリング46が形成されていく。

この初期運転段階の後、シリンダ38を作動して吸引チ
ャンバ28を切断ボックス50に向けて押し出し、内部で圧
密したミズゴケストリングに沿って吸引チャンバを動か
し、このストリングを切断ボックス50の入口チューブ48
内に導入するようにしている。また包装紙を前進送りし
て紙ウエブ14を前方に引き込み、環状スロット18を通じ
てパイプ20内に送り込むようにしている。

その後、シリンダ40を作動させて吸引チャンバの半割
り部分を互いに引き離し、すなわち第４図の点線で示す
位置に移動させ、内側の半割りチューブシェル32を成形
ストリング46から離すようにされる。次いでシリンダ38
を作動し、吸引チャンバの分離した半割りチューブシェ
ルないし部分を初期位置に戻し、シリンダ40によりこれ
ら半割り部分を再び接触させる。吸引チャンバの左側端
部から出てくる圧密材料ストリング46は、この吸引チャ
ンバの端部から空気が吸い込まれないように実際には気
密プラグを構成している。従って、後でこの端部を一時
的に閉鎖する必要はなくなる。新たなミズゴケ２が吸引
され、吸引チャンバ28から既に突出しているストリング
46のすぐ後尾に圧着される。このようにして吸引チャン
バの半割り部分を連続的に移動させれば、ペーパー包装
材料ストリング46を切断ユニット50に向けて段階的に突
出させることができる。

材料は吸引チャンバの多孔チューブ34の右側端部から
導入される一方、チューブ34はパイプ20の端部から前方
に向けて移動させられる。この運動は吸引チャンバがこ
のパイプの端部から外れてしまう直前に停止させられ、
吸引チャンバは図２の点線で示す吸引チャンバ位置にく
る。吸引チャンバは、材料がチャンバの全長にわたり且
つパイプ20の開口から幾分内部にかけて圧密が行なわれ
るまでは開かないようにされる。すなわち、吸引チャン
バを開いて復帰運動が行なわれる際、材料ストリング46
はそれ自体がパイプ20とチューブ48の開口の間に位置し
ているようにされる。ただし、吸引チャンバの復帰に際
し、吸引チャンバの下側半割り部分を下げないでおき、
ストリングをそのまま自走送りしないようにもできる。

吸引チャンバの前方端部に分離手段、例えば、歯が材
料ストリング46の側部に直接食い込む歯車を用いて材料
ストリング46を搬送できるようであれば、理論的には、
吸引チャンバは開かないままにしておいたり、分離せず
におき、すなわち、吸引チャンバを移動させたり半割り
部分にしてこれらを分割する方式を取らなくてもすむ。
紙ケーシングが損傷していても特に問題はないが、スト
リングと多孔チューブ34の内側との間に大きな摩擦が作
用するため、ストリング46を適切に搬送することが困難
になることもある。この摩擦は、既に説明したように、
好ましい搬送方法を実行するために利用される。

前述したことに加えて、多孔チューブ34が圧密した材
料で完全に充填されたかどうかを判断できるようにする
ことも重要である。この判定作業は、吸引ブローワ10と
吸引チャンバ28の間の吸引連結管に接続した負圧ゲージ
を使用しても繰り返し行なうことができる。空気の吸引
がほぼ止まる程度まで材料の圧密が進めば、加えていた
負圧は急激に上昇するようになる。

原則的には、切断ブロック体56は切断ユニット50の前
方を段階的に横に移動する受入れトレーの各開口収納部
に直接供給されるが、実施化にあたり、この方法には未
だ不充分なものがある。こうした方法に代えて、第１図
に示すように、樋部分58を通じて切断ブロック体56を落
下させ、これらブロック体をじょうご部材60内に落下さ
せることが好ましい。じょうご部材は、縦に延びるコン
ベア66を横切り経路64に沿って連鎖状に搬送される支持
手段62により支えられている。前記コンベアは、受入れ
ポケット70をもつ前記収容トレー68に沿って支持されて
いる。支持手段62の搬送経路上には押圧ピストン74を備
えた押下げステーション72が設置されている。押圧ピス
トンは作動シリンダ76により操作され、コンベア66に沿
って搬送されている横置きトレー68のそれぞれの受入れ
ポケット70内にブロック体56を押し込む働きをする。押
下げピストン74は、ブロック体56を押し下げてじょうご
部材60の外に押し出すのに必要な圧力を加えることがで
きる。

切断ステーションでは、効果的な切断手段として丸の
こを使用することもできるが、実際には、さらに隣接し
た間隔で平行な切断処理を行ない、複数のブロックを同
時に多数のトレーポケット内に同時に充填できるように
しておくことが好ましい。こうした方法を取り入れる場
合、急速な往復運動の行なえるのこ刃を使用し、のこ刃
の一回の横断送りにより一度の多数の基材ストリングを
切り出せるようにすることが好ましい。

成形されたブロック基材の圧密度は加えた吸引圧によ
り決まるため、圧力調節装置43を使用すれば、原材料の
品質を変化させる際、密度を変えたり密度を調節してブ
ロックを製造できる好ましい方法をとることができる。

本発明の原理による効果を試験するために、通常の家
庭用吸引掃除機を40mm吸引パイプに連結して使用した。
すなわち、本格的な真空ポンプを使用せず、簡単な吸引
ブローワを使用すれば十分であることが証明された。１
つの吸引ブローワを使って複数のストリングを製造でき
ることは勿論である。

当然のことながら、通気性ウエブやケーシング材料を
予め導入しておかなくても、ミズゴケや他の基材をブロ
ックストリングに集積することができる。ただし、こう
した場合には、吸引チャンバ28のチューブ34には微細な
多くの穴をあけておく必要がある。また、包装体で包ん
でいないストリングまたはブロック材料とし取り扱われ
る場合もある。これとは別に、チューブをチャンバ28か
ら取り出した後にブロックストリングにケーシング材料
を取り付けることもできる。

チャンバ28とその下流側のチューブ出口は上流側の供
給パイプの向きに対しある程度方向を変えておくことも
できる。この方法によれば、使用するピストンを外部作
動シリンダに連動させ、チャンバを開かないでもチャン
バ領域から材料を押し出すこともできる。

本発明に係る技術は、ミズゴケ以外の材料を用いて類
似のブロックを製造するのに使用でき、あるいはその他
の目的にも使用することができる。

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ミズゴケ等のまとまりのない材料から基材
   ブロックを製造する装置であって、吸引チャンバ（28）
   および該吸引チャンバに接続した吸引源（10）を有し、
   この吸引チャンバが、形成チャンバ（34）の壁部分を構
   成するスクリーン構造を介して材料取入口装置に連通
   し、該形成チャンバには吸引された材料が前記スクリー
   ン構造に接して詰め込まれて圧密な材料体を形成し、さ
   らに、成形した材料体を前記形成チャンバから放出する
   ための手段を有する装置において、前記形成チャンバ
   （34）がチューブ形状であり、そのチューブ状の壁とし
   て前記スクリーン構造を備え、前記材料取入口装置を構
   成している吸引パイプ（20,12,8）内へ延ばされている
   ことを特徴とする装置。
2. 【請求項２】請求項１による装置において、前記放出す
   るための手段が前記吸引チャンバ（28）自身で構成さ
   れ、この吸引チャンバと、該吸引チャンバに組み合わさ
   れた形成チューブ（32）とが、軸線方向に往復動する態
   様で配置され、材料ストリング（46）を前進送りした後
   に再び組み立てられる開始位置へ自由に戻れるように開
   放可能である装置。
3. 【請求項３】請求項１による装置において、前記吸引パ
   イプ（20,12,8）は、通気性紙またはシートウエブをパ
   イプ側部を通して導入して軸線方向に可動のライニング
   ホースを前記吸引パイプ（20,12,8）の内側に連続状に
   形成できるように構成される装置。
4. 【請求項４】請求項１による装置において、吸引圧力調
   節装置（43）が前記吸引源（10）と前記吸引チャンバ
   （28）の間に設けられる装置。
5. 【請求項５】請求項１の装置を用いてミズゴケ等のまと
   まりのない材料から基材ブロックを製造する方法であっ
   て、材料を前記吸引パイプを通し吸引して前記チューブ
   状の形成チャンバ内に置き、結果として生じる、この形
   成チャンバに集められた圧密の材料を該形成チャンバか
   ら連続状にあるいは間歇状に取り出すことを特徴とする
   方法。
6. 【請求項６】請求項５による方法において、前記材料の
   取り出しに伴い、前記吸引チャンバの出口導管内に材料
   のプラグが確実に残るようにした方法。
7. 【請求項７】チューブ状のシートないし紙ケーシングで
   包んだブロック部材を作る請求項５による方法におい
   て、通気性シート／紙材料のウエブをスロット（18）か
   ら前記吸引パイプ（20,12,8）内に連続状に導入、前記
   吸引チャンバに面した前記吸引パイプの端部内にライニ
   ングホースを形成するように該ウエブを案内し、前記ラ
   イニングホースを該ライニングホース内に収容された放
   出ブロック材料と共に前記形成チャンバから連続状に取
   り出すことを特徴とする方法。
8. 【請求項８】請求項５による方法において、包まれた材
   料ストリングを前進させるために、前記吸引チャンバを
   非分割状態で前向きに移動させ、その後に、非分割状態
   の前記吸引チャンバにより材料ストリングを再度前進さ
   せるために、該吸引チャンバを分割状態でその開始位置
   まで自由に戻す方法。