JP2968470B2 - 板状製品の連続製造装置及び方法 - Google Patents

板状製品の連続製造装置及び方法

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JP2968470B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、粉砕した原料混合
物を帯状体に成型することにより板状製品を得る連続製
造装置及び方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、本出願人は、廃棄物を利用し
て板状製品を製造することについて提案していた。例え
ば、特公平7−57486号公報においては、再成不能
な損紙や、排水中のスラジ(約20%)及び故紙(約8
0%)等からなる繊維を含む原料を破砕機に投入して2
〜3cm角に破砕し、次いで170〜300℃の乾燥炉
で乾燥し、さらに粉砕機で綿状に粉砕したもの60〜7
0%に産業廃棄物(自動車用塗料屑、合成繊維屑)等か
らなるバインダー用熱可塑性樹脂類を30〜40%混入
し、これらをミキサーで撹拌し、その撹拌した原料混合
物Xを混合物成形機で加熱圧縮して帯状に成形し、その
帯状体Zを切断機で切断することで樹脂補強繊維板(板
状製品)を得ることについて開示している。
【0003】この板状製品の製造に際して使用される混
合物成形機は、図14の如く、縦型構造とされ、断面台
形で横棒状の混合物押え10と、該混合物押え10を上
下動させるための上下動装置11と、原料混合物Xを挟
むための上部が広がる方向に曲った状態の左右一対の縦
型熱板12A,12Bと、さらに原料混合物Xを振動し
て帯状体Zに成形するために一対の熱板12A,12B
を少なくとも混合物入口側で振動(圧縮・開放)する熱
板振動装置13と、帯状体Zを送り出すために設けられ
かつ熱板12A,12B全体を覆う左右一対のエンドレ
スベルト14A,14Bと、該エンドレスベルト14
A,14Bの混合物接触部を送出し方向(下向き)に回
動させる駆動ロール15A,15Bを有する回動装置1
6と、帯状体Zの表面を100℃以下に冷却するための
冷却装置17とから構成されている。
【0004】なお、混合物成形機の上部の上下動装置1
1の構造は、混合物押え10に固定された一対の吊棒1
8A,18Bの端部にクランク軸19A,19Bの一端
部を夫々接続し、このクランク軸19A,19Bの他端
部を回転円盤20A,20Bの端部に夫々接続し、回転
円盤20A,20Bの回転により混合物押え10を上下
動(振動の幅は約50mm)させるようになっている。
【0005】また、熱板12A,12Bの上部の熱板振
動装置13の構造は、熱板12A,12Bの上端に配さ
れた一対の従動ロール21A,21Bの支軸22の両端
部にクランク軸23A,23Bの一端部を夫々接続し、
このクランク軸23A,23Bの他端部を回転円盤24
A,24Bの端部に夫々接続し、回転円盤24A,24
Bの回転により熱板12A,12Bを振動(振動の幅は
約5〜15mm)させるようになっている。
【0006】さらにまた、回動装置16の構造は、駆動
ロール15A,15Bに連動したモータ25を駆動する
ことによって、帯状体Zが下に降りるように駆動ロール
15A,15Bと従動ロール21A,21Bとに掛巻き
されたエンドレスベルト14A,14Bを回動させるよ
うになっている。
【0007】なお、図14中、26A,26Bはエンド
レスベルト14A,14Bの横ずれを防止するベルトガ
イダー、27A,27Bはエンドレスベルト14A,1
4Bを張るためのタイトナーロール、28A,28Bは
エンドレスベルト14A,14Bに付着した原料混合物
Xを回転して掃き落とすベルトクリーナー、29A,2
9Bは駆動ロール15A,15Bの支軸に連接され帯状
体Zの厚さを自由に調節するための厚さ調節機(油圧シ
リンダー)、30は切断機である。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
混合物成形機においては、一対の熱板12A,12Bの
構造が縦型であるため、これを大型化すると、工場の建
屋が高層化するといった問題があった。
【0009】しかも、製造される板状製品は、主原料が
廃棄物であるといった性質上、色、つやといった美観面
に問題があって装飾性や彩色性に乏しく、したがって電
子機器、民生機器(テレビ、洗濯機、冷蔵庫等)、紙製
品等の梱包、運搬、格納等に使用されるパレットや、緩
衝材等といった補助的な用途に利用されるのが一般的で
あり、製品としては利用価値の低いものとなっていた。
【0010】ところで、一般的な板状製品として、例え
ば木片を主原料とするパーティクルボードやベニヤ板等
の板材の表面に、化粧板を貼着したり、または化粧用の
塗装を施したものがある。また、ポリエチレン、ポリプ
ロピレン等の化学的に安定した物質を主原料とする板材
の場合には、その表面に化粧板を強固に貼着したり、化
粧用の塗装を施すといった二次的な処理が困難であり、
表面を粗くして塗料を物理的に固定させるといった方法
が採用されている。このような表面加工により、板状製
品としての付加価値を高めている。
【0011】しかしながら、上述の一般的な板状製品に
おいては、まず板材を製造し、その後さらに表面加工を
施すといった複数の製造工程が必要となり、製造コスト
が増大していた。特に、ポリエチレン、ポリプロピレン
等の物質を主原料とする板材の場合には、表面に塗料を
物理的に固定させているだけであり、引っ掻く等の外力
により塗料が容易に剥離してしまうといった不具合が生
じていた。
【0012】本発明は、上記に鑑み、一対の熱板の構造
を横型にして、これを大型化しても工場の建屋が高層化
することがなく、また目的に応じた表面加工がなされた
板状製品を安価にかつ効率良く製造できる板状製品の連
続製造装置及び方法の提供を目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明による課題解決手
段は、原料混合物が入り易いように互いに上部が広がる
方向に傾斜した状態の導入室を形成する左右一対のベル
ト支持板と、該ベルト支持板の上端の一対の入口ロール
と、薄い一対のエンドレスベルトと、前記原料混合物を
振動して帯状体に成形するために上下に間隔を置いて配
設された一対の横型熱板と、これらを同期して上下対称
に振動する熱板振動装置と、前記帯状体を送り出すため
に前記ベルトを送出し方向に回動させる駆動引出ロール
と、前記帯状体の表面を冷却するための冷却装置とから
構成され、前記ベルトはそれぞれ、前記ベルト支持板、
熱板、冷却板の全体を覆うように各ロールに掛巻されて
いるものである。これにより、横型熱板は大型化して
も、工場の建屋が高層化することはない。
【0014】また、導入室に投入される原料混合物の外
側に位置するようにプラスチックシート等の化粧薄膜を
前記導入室に供給する化粧薄膜供給装置が設けられたも
のである。これにより、原料混合物を導入室に投入し、
この投入と同期させて前記原料混合物の外側に位置する
ように化粧薄膜を前記導入室に供給し、前記原料混合物
および化粧薄膜からなる半製品を振動を繰り返す一対の
熱板間に順次送り込んで帯状体に成形することにより、
表面に化粧層が形成された付加価値の高い板状製品を安
価にかつ効率よく製造できる。
【0015】さらに、導入室に投入される原料混合物の
外側に位置するように耐火性セメント等の耐火粉を前記
導入室に供給する耐火粉供給装置が設けられたものであ
る。これにより、原料混合物を導入室に投入し、この投
入と同期させて前記原料混合物の外側に位置するように
耐火粉を前記導入室に供給し、前記原料混合物および耐
火粉からなる半製品を振動を繰り返す一対の熱板間に順
次送り込んで帯状体に成形することにより、表面に耐火
層が形成された付加価値の高い板状製品を安価にかつ効
率よく製造できる。
【0016】
【発明の実施の形態】
(第一の実施形態)以下、本発明の第一の実施形態にお
ける板状製品の連続製造装置及び方法を図1〜8に基づ
いて説明する。まず、板状製品の製造に使用される連続
製造装置すなわち混合物成形機から説明すると、この混
合物成形機は、図1,2の如く、原料混合物X1が入り
易いように互いに上部が広がる方向に傾斜した状態の導
入室R(ここでは原料混合物X1の予備圧縮が行われる
ので、以下、予備圧縮室Rと称す)を形成する左右一対
のベルト支持板40A,40Bと、その上端の一対の入
口ロール41A,41Bと、これら入口ロール41A,
41B間に配置された混合物開繊羽根42と、予備圧縮
室Rに投入される原料混合物X1の外側に位置するよう
に化粧薄膜Y1を供給する化粧薄膜供給装置43と、ベ
ルト蛇行防止ロール44A,44Bと、予備圧縮部45
a、待機部45b、混合物加熱圧縮部45c、冷却部4
5d及び復帰部45eからなる薄い一対のエンドレスベ
ルト45A,45Bと、さらに原料混合物X1及び化粧
薄膜Y1を振動して帯状体Z1に成形するための上下一
対の横型熱板46A,46Bと、これらを同期して上下
対称に振動(圧縮・開放)させる熱板振動装置47(そ
の振動サイクルは成形速度で変わるが、0.5〜3秒)
と、帯状体Z1を送り出すためにエンドレスベルト45
A,45Bの混合物加熱圧縮部45c及び冷却部45d
を送出し方向に回動させる駆動引出ロール48A,48
B及び押付ロール49A,49Bを有する回動装置50
と、帯状体Z1の表面を100℃以下に冷却するための
一対の冷却板51A,51Bを有する冷却装置52とか
ら構成されている。また、エンドレスベルト45A,4
5Bはそれぞれ、ベルト支持板40A,40B、熱板4
6A,46B、冷却板51A,51B等の全体を覆うよ
うに各ロールに掛巻されている。なお、図1中、53は
大熱ロール(ベルト案内ロールとしても機能する)、5
4は六個の小熱ロール(ベルト案内ロールとしても機能
する)、55はベルト支持ロールであり、図2は混合物
成形機の要部構成図であって図1中の部材は適宜省略し
てある。
【0017】前記原料混合物X1としては、再成不能な
損紙や、排水中のスラジ(約20%)及び故紙(約80
%)等からなる繊維を含む廃棄物である原料を破砕機に
投入して2〜3cm角に破砕し、次いで170〜300
℃の乾燥炉で乾燥し、さらに粉砕機で綿状に粉砕したも
の60〜70%に産業廃棄物(自動車用塗料屑、合成繊
維屑)等からなるバインダー用熱可塑性樹脂類を30〜
40%混入し、これらをミキサーで撹拌したものが採用
されている。そして、その撹拌した原料混合物X1を、
供給コンベヤ56で供給ホッパー57内に供給し、定量
コンベヤ58から混合物成形機の入口部59に落下させ
るようになっている。
【0018】再成不能な損紙や排水中のスラジは、普通
70〜80%の繊維を含むので、木粉のように繊維を含
まないものに比べて、製品は強くなる。そして、この原
料を破砕機に投入して2〜3cm長さに破砕するのは、
これ以下の長さでは、繊維が短くなり過ぎて、弱くなる
ためである。バインダー用熱可塑性樹脂類を30〜40
%混入するのは、約10年で土に返すためである。例え
ば、50〜70%と多く混入すると、耐久性(耐候性)
が長くなり、半永久的に地球に還元せず、地球環境を悪
化させる。
【0019】また、再成不能な損紙や、排水中のスラジ
及び故紙等の原料の代わりに、同じく廃棄物である樹脂
繊維屑や流木や間伐材等の木屑を原料としてもよい。な
お、木屑を原料とする場合には、木屑を破砕機に投入し
て2〜3cm角に破砕し、さらに粉砕機で粉状(0.5
〜2mm)に粉砕したもの60〜70%に産業廃棄物
(自動車用塗料屑、合成繊維屑)等からなるバインダー
用熱可塑性樹脂類を30〜40%混入し、これらをミキ
サーで撹拌したものが原料混合物X1となる。
【0020】このように、原料混合物X1として廃棄物
を利用することにより、材料費がほとんどかからず製造
コストを安価できるとともに、資源の再利用すなわちリ
サイクルに対しての要望に答えることができる。
【0021】一方、前記化粧薄膜Y1としては、不良品
等の排材の紙、プラスチックシート、ラミネートシー
ト、ポリプロピレン、ポリエチレン、難燃性のクロス等
の厚さ0.2〜1mmのものが採用されている。この化
粧薄膜Y1は、色、つや、揃色といった美観面での向上
を図り得る装飾性や彩色性を有している。
【0022】前記混合物開繊羽根42は、帯状体Z1に
縞状偏析が生じてその境界線の強度が減少するといった
不具合を防止するために、投入される球状の原料混合物
X1を最終的に開繊する機能を有するものであり、図3
の如く、図示しないモータにより回転駆動される羽根軸
60と、該羽根軸60に50mm間隔に千鳥状に固定さ
れた複数のナイフ状の羽根板61とから構成されてい
る。そして、羽根軸60と羽根板61との接点は、軸方
向に固定(例えば溶接)され、羽根板61は途中で90
°捩られている。羽根板61をこのような形状とした理
由は、軸方向部61aで風を起こして細い原料混合物X
1を分散させ、羽根軸60と直角方向に捩った部分(ナ
イフ)61bで球状になった原料混合物X1を切断開繊
させるためである。なお、混合物開繊羽根42の回転数
は、800〜1600rpmとされ、羽根板61の長さ
は、エンドレスベルト45A,45Bの表面と接触しな
いように設定されている。
【0023】前記化粧薄膜供給装置43は、図2の如
く、予備圧縮室Rを挟んで図示しない側基板に回転自在
に支持された一対の供給ロール62A,62Bからな
り、各供給ロール62A,62Bには、化粧薄膜Y1が
夫々巻付けられている。そして、各供給ロール62A,
62Bにおける化粧薄膜Y1の端部は、予め入口ロール
41A,41Bに掛巻きされたエンドレスベルト45
A,45Bに載置した状態で予備圧縮室Rに配置させて
おく。これにより、原料混合物X1が予備圧縮室Rに投
入されると、原料混合物X1によって化粧薄膜Y1の端
部がエンドレスベルト45A,45Bに押し付けられ、
この状態でエンドレスベルト45A,45Bが回動する
ことによって、化粧薄膜Y1が原料混合物X1とともに
エンドレスベルト45A,45Bと一体的に熱板46
A,46Bの方向に移動し、これに伴って供給ロール6
2A,62Bから化粧薄膜Y1が予備圧縮室Rに順次供
給されるようになっている。すなわち、原料混合物X1
の予備圧縮室Rへの投入時には、原料混合物X1の外側
には常に化粧薄膜Y1が位置するようになっている。
【0024】前記熱板46A,46Bは、その内部に蛇
行状のパイプ(図示せず)が施工されており、ボイラー
からの熱を利用して加熱した約300℃の油を熱媒とし
てパイプに通すことによって120〜250℃の加熱を
可能にしている。なお、大熱ロール53および小熱ロー
ル54の内部にも同様のパイプが施工されており、12
0〜250℃の加熱を可能にしている。また、上側の熱
板46Aの両側部には、図4の如く、熱板46A,46
Bの圧縮による原料混合物X1のはみ出しをはみ出し抵
抗を増すことにより防止する防止板63A,63Bが着
脱自在に固定されており、帯状体Z1の有効巾は確保さ
れる(歩留アップが図られる)。なお、原料混合物X1
のはみ出しが自由な状態では、帯状体Z1の両端の密度
が10〜20%減少する。
【0025】前記熱板振動装置47は、熱板46A,4
6Bを昇降させるとともに左右方向に移動させるもので
あり、図5の如く、機枠Fに固定された駆動モータ70
にベルト71を介して連動連結された駆動軸71と、該
駆動軸71にスプロケットチエン72A,72Bを介し
て連動連結された第一、第二従動軸73,74とを備え
ている。なお、駆動軸71および第一、第二従動軸7
3,74は、機枠Fに並設されている。
【0026】そして、熱板振動装置47の昇降機構は、
図1,5の如く、駆動軸71および第二従動軸74に夫
々設けられた偏心カム75a,75bからなる一対のク
ランク機構75A,75B(図6参照)とされ、この機
構部は上下の熱板46A,46Bの側部にリンク76
A,76B(合計8個)で連動連結され、図7に示すよ
うに上側の熱板46Aが上死点のとき、下側の熱板46
Bが下死点となるような上側と下側が対称な昇降をする
ように構成されている。
【0027】また、熱板振動装置47の左右送り機構
は、図1,5の如く、中央の第一従動軸73に固定され
た一対のピン77a付き回転板77A,77Bと、機枠
Fに固定された一対のブラケット78のピン78aに回
転自在に支持されたL形リンク79A,79Bとを備
え、各L形リンク79A,79Bの縦腕80の上端溝8
0aに上下滑子81が上下方向に移動自在に嵌合され、
この上下滑子81が下側の熱板46Bの側部のピン46
bに回転自在に連結されており、各L形リンク79A,
79Bの横腕82の横溝82aに左右滑子83が左右方
向に移動自在に嵌合され、この左右滑子83が回転板7
7A,77Bのピン77aに回転自在に連結されてい
る。
【0028】これにより、回転板77A,77Bが回転
すると、L形リンク79A,79Bがブラケット78の
ピン78a周りに揺動して、横腕82が上下に縦腕80
が左右に揺動し、上述の昇降機構の作用と合わせて下側
の熱板46Bが図7に示すように上下動に左右動が合成
されたサインカーブ(約5〜15mmの振幅)に類似の
運動をすることになる。しかも、上側の熱板46Aの側
部のピン46aには、下側の熱板46Bに固定された倒
立T形連結板84の上下滑子85が回転自在に連結され
ており、これによって上側の熱板46Aは、下側の熱板
46Bに対して、同時に同方向に左右動しかつ対称な昇
降をする。
【0029】また、熱板振動装置47は、上側の熱板4
6Aと下側の熱板46Bとの間隔を調節することにより
帯状体Z1の厚さを自由に調整する機能を有している。
これは、図1に示すように、上側の熱板46Aに連結さ
れた各リンク76A(合計4個)を、上下の板部76
a,76bと中間部の調節ねじ部76cとで構成し、上
側の熱板46Aの位置を上下方向に微調整することによ
りなされている。
【0030】上側の熱板46Aと下側の熱板46Bとの
間隔は、出口端(図1中の右端)が0mmのとき入口端
は30mm位に初期設定されている。これは、原料混合
物X1の配合、熱板46A,46Bの温度、生産速度に
よって異なるが、生産する帯状体Z1の板厚が厚くなる
と、初期設定を基に生産板厚分だけほぼ平行して間隙は
変えられる。例えば、12mmの板厚の場合には、出口
端の間隙は12mmとされ、入口端は30mm+12/
2=36mm位にされる。入口端は条件(経験値)によ
って多少変わる。
【0031】前記回動装置50は、その上下一対の駆動
引出ロール48A,48Bが駆動モータ90(図2参
照)に連動連結され、押付ロール49A,49Bがエン
ドレスベルト45A,45Bを挟んで駆動引出ロール4
8A,48Bに押し付けられて従動回転するようになっ
ている。なお、駆動引出ロール48A,48Bは、帯状
体Z1の厚みを規制する規制ロールとしても機能する。
【0032】前記冷却装置52は、上下の冷却板51
A,51Bと、これらを上下の熱板46A,46Bに連
結する小リンク91A,91B(合計4個)と、冷却板
51A,51Bを熱板46A,46Bと同期して上下、
左右方向に動かすクランク機構92A,92B(上述の
クランク機構75A,75Bと同様の機構)すなわちリ
ンク93A,93B、ブラケット94、偏心カム等から
構成される。そして、上下の冷却板51A,51Bに
は、巾方向に孔(図示せず)が形成されており、冷媒と
しての冷却水をこの孔に通すことにより冷却を可能にし
ている。これにより、冷却板51A,51Bは帯状体Z
1に添って、上下、左右方向に熱板46A,46Bと同
期して作動する。なお、1サイクルで帯状体Z1は約1
00mm移動する。
【0033】次に、板状製品の連続製造方法について説
明する。まず、撹拌した原料混合物X1を、供給コンベ
ヤ56で供給ホッパー57内に供給し、定量コンベヤ5
8から混合物成形機の入口部59に落下させる。原料混
合物X1は、前処理(破砕機並びに粉砕機及びミキサ
ー)を通過することによって一応開繊されているが、供
給ホッパー57に貯まり、定量コンベヤ58等によっ
て、予備圧縮室R(厚さ240mm位から下方の30m
m位までエンドレスベルト45A,45Bの送り込み機
能により圧縮)に送られた場合、混合物開繊羽根42が
仮に無しの状態で、原料混合物X1が各部と接触するこ
とにより、再度部分的に固まり(蚕のまゆのように)、
それが成形された帯状体Z1には縞状偏析を生じる。こ
のように、偏析が発生すると、その境界線の強度が減少
し、板状製品としては強度面に乏しくなる。そこで、混
合物開繊羽根42の羽根板61の回転により、落下する
球状の原料混合物X1を最終的に裁断してから予備圧縮
室Rに投入している。
【0034】予備圧縮室Rにはエンドレスベルト45
A,45Bに沿って予め化粧薄膜Y1の端部を配置して
あるので、原料混合物X1を予備圧縮室Rに投入する
と、原料混合物X1の外側に化粧薄膜Y1が位置するよ
うになり、このとき化粧薄膜Y1は原料混合物X1によ
ってエンドレスベルト45A,45Bに押し付けられた
状態となる。そして、エンドレスベルト45A,45B
の図2矢印方向の回動により、原料混合物X1および化
粧薄膜Y1からなる半製品(原料混合物X1を化粧薄膜
Y1で挟んだ状態のもの)を予備圧縮しながらエンドレ
スベルト45A,45Bと一体的に熱板46A,46B
の方向に順次送出す。これに伴って供給ロール62A,
62Bから化粧薄膜Y1が予備圧縮室Rに順次供給さ
れ、また原料混合物X1も予備圧縮室Rに順次投入して
いるので、原料混合物X1の投入に同期させて化粧薄膜
Y1を供給することなる。
【0035】そして、送出した半製品を、熱媒を通すこ
とによって高温となった大熱ロール53と小熱ロール5
4との間を通すことによって加熱した後、さらに熱媒を
通すことによって高温となった熱板46A,46B間に
送り込む。熱板46A,46Bは熱板振動装置47によ
って上下左右に振動しており、図7の圧縮状態と開放状
態とを反復的に切替える(その振幅は5〜15mmが、
また1サイクルは0.5〜3秒が適している)。すなわ
ち、熱板46A,46Bは、送出し方向への動きの途中
に圧縮し、反対方向に動く時は、エンドレスベルト45
A,45Bおよび半製品より上下方向に離れて、熱板4
6A,46Bはフリーの状態で送出し方向への移動開始
点に戻り、その動きを反復する。
【0036】このとき、エンドレスベルト45A,45
B(例えば、巾1300mm)は常時移動しており、半
製品の最圧縮状態付近(図7の時間T1、図8の時間T
2)では、エンドレスベルト45A,45Bと熱板46
A,46Bとの相対的動きは零(密着状態)となって、
この間に熱板46A,46Bの熱が半製品にエンドレス
ベルト45A,45Bを介して伝わるが、熱板46A,
46Bも移動しているので、エンドレスベルト45A,
45Bは停止することがない。しかし、最圧縮状態前後
付近では、駆動引出ロール48A,48Bはエンドレス
ベルト45A,45Bに対してスリップし、次第に移動
し始める。すなわち、半製品とエンドレスベルト45
A,45Bとが一体化しているので、半製品には張力は
掛からず、半製品は均一な密度になり、半製品の表面は
平滑になり、2〜6mmの薄物でも製造可能となる。そ
して、この熱板46A,46B(120〜250℃)が
振動することと、圧縮状態での半製品への熱伝達が良い
ため、原料混合物X1中の水分及びガスは徐々に除か
れ、最終的には完全に脱気及び脱水乾燥され、原料混合
物X1の密度は効率良く上がる。なお、原料混合物X1
中にガスがこもると、それが開放された時に膨張し表面
に孔が生じるといった不具合が生じることになる。
【0037】そして、熱板46A,46B間を通過した
半製品は、原料混合物X1の表面全体すなわち表側およ
び裏側に化粧薄膜Y1が強固に溶着または接着して半永
久的に剥離しない帯状体Z1として成形される。さら
に、帯状体Z1をエンドレスベルト45A,45Bの回
動により、冷媒を通すことによって低温となった冷却板
51A,51B間に送り込み、帯状体Z1の表面を冷却
する。その後、帯状体Z1を切断機により定尺に切断し
て、表面に化粧層が形成された色、つや、揃色といった
美観面での向上を図り得る装飾性や彩色性に優れた板状
製品を得る。なお、板状製品は、再加熱することによっ
て容易に三次元加工が可能となり、オンラインまたはオ
フラインでパレット等の複雑な形状の二次製品に成形す
ることができる。
【0038】このように、混合物成形機における上下に
間隔を置いて配設された一対の横型熱板46A,46B
は大型化しても、工場の建屋が高層化することはなく、
原料混合物X1および化粧薄膜Y1からなる半製品を充
分に圧縮しかつ連続的に加熱乾燥することが可能とな
る。
【0039】また、混合物開繊羽根42が設けられてい
るので、予備圧縮室Rへの投入直前の原料混合物X1を
最終的に切断開繊させることができ、帯状体Z1に縞状
偏析を生じることがなく、堅牢な板状製品を得ることが
できる。
【0040】さらに、原料混合物X1として廃棄物を利
用しているので、材料費がほとんどかからず製造コスト
を安価できるとともに、資源の再利用すなわちリサイク
ルに対しての要望に答えることができる。
【0041】さらにまた、予備圧縮室Rに投入される原
料混合物X1の外側に位置するように化粧薄膜Y1を予
備圧縮室Rに供給する化粧薄膜供給装置43を混合物成
形機に設け、原料混合物X1および化粧薄膜Y1からな
る半製品を振動を繰り返す一対の熱板46A,46B間
に順次送り込んで帯状体Z1に成形することにより、表
面に化粧層が形成された色、つや、揃色といった美観面
での向上を図り得る装飾性や彩色性に優れた板状製品を
得ることができるので、従来のように板材を製造した
後、さらに表面加工を施すといった複数の製造工程を必
要とせず、板材の製造と表面加工(表面の化粧)とを同
時に、かつ連続して自動的に行うことができ、付加価値
の高い板状製品を安価にかつ効率よく製造することがで
きる。しかも、主原料が廃棄物である板状製品であるに
もかかわらず、装飾性や彩色性に優れているので、単に
廃棄物を利用して製造した板状製品のようなパレット
や、緩衝材等といった補助的な用途だけでなく、室内装
飾壁等の主要な用途への適用が可能となる。
【0042】(第二の実施形態)第二の実施形態では、
図9の如く、混合物成形機において、化粧薄膜供給装置
の代わりに、予備圧縮室Rに投入される原料混合物X1
の外側に位置するように耐火粉Y2を予備圧縮室Rに供
給する耐火粉供給装置100が設けられている。
【0043】この耐火粉供給装置100は、耐火粉(耐
火性セメントまたは耐火レンガの粉)Y2を収容する一
対のッパー101A,101Bと、各ッパー101
A,101Bの下方に配されッパー101A,101
Bから落下する耐火粉Y2を受ける一対のフィーダー1
02A,102Bと、各フィーダー102A,102B
を振動させる一対の加振機103A,103Bと、一対
のエンドレスベルト45A,45Bとほぼ平行に予備圧
縮室Rの内部に配され各フィーダー102A,102B
から滑り落ちた耐火粉Y2を予備圧縮室Rの原料混合物
X1の外側に導く一対の耐火粉導入板104A,104
Bとから構成されている。
【0044】前記ッパー101A,101Bは、予備
圧縮室Rよりも上方で予備圧縮室Rを挟むように配さ
れ、上部に投入口101a、下部に落下口101bが形
成されている。このッパー101A,101Bは、収
容した耐火粉Y2を落下口101bから自然落下させる
ようになっている。
【0045】前記フィーダー102A,102Bは、エ
ンドレスベルト45A,45Bと耐火粉導入板104
A,104Bとの間の隙間Sに向かって下方に傾斜して
配されてる。このフィーダー102A,102Bは、振
動しない限り耐火粉Y2が滑り落ちないように、その傾
斜角度が設定されている。
【0046】前記加振機103A,103Bは、フィー
ダー102A,102Bの端部(隙間Sに近い側と反対
側)に固定されており、その加振度合によってフィーダ
ー102A,102Bから隙間Sに向かって滑り落ちる
耐火粉Y2の量、すなわち予備圧縮室Rへの耐火粉Y2
の供給量を調整することができる。
【0047】前記耐火粉導入板104A,104Bは、
図10の如く、一対の側基板105A,105B間に差
し渡されてボルトTで固定され、エンドレスベルト45
A,45Bから3〜5mm(図11の距離L1)離間し
た状態で配されている。
【0048】この耐火粉導入板104A,104Bに
は、上下方向に複数のボルト孔(図示せず)が形成され
ており、側基板105A,105Bへの固定位置が上下
方向に調整可能となってる。耐火粉導入板104A,1
04Bの固定位置としては、上端部がフィーダー102
A,102Bよりも上方に位置し、かつ下端部が予備圧
縮室Rに投入された原料混合物X1と上下方向に約50
mm(図11の距離L2)重なる位置が望ましい。上端
部をフィーダー102A,102Bよりも上方に位置さ
せる理由としては、フィーダー102A,102Bから
滑り落ちた耐火粉Y2が予備圧縮室Rに直接落下するの
を防止するためである。また、下端部を原料混合物X1
と上下方向に約50mm重ねる理由としては、ある程度
堆積した状態の原料混合物X1と耐火粉Y2とを混ぜ合
わせるためであり、これにより耐火粉Y2は原料混合物
X1の内部に入り込まず外側に位置した状態を維持する
ことになる。なお、その他の構成は第一の実施形態と同
様であり、第一の実施形態と同様の機能を有する部材に
ついては同符号を付している。
【0049】上記構成において、板状製品を製造する場
合には、原料混合物X1の予備圧縮室Rへの投入に同期
させて、加振機103A,103Bを駆動してフィーダ
ー102A,102Bを振動し、フィーダー102A,
102B上の耐火粉Y2をエンドレスベルト45A,4
5Bと耐火粉導入板104A,104Bとの間の隙間S
に滑り落とす。なお、フィーダー102A,102B上
の耐火粉Y2が滑り落ちると、ッパー101A,10
1Bに収容した耐火粉Y2がフィーダー102A,10
2B上に自然落下し、耐火粉Y2は順次供給される。
【0050】そして、隙間Sに滑り落とした耐火粉Y2
を、自然落下やエンドレスベルト45A,45Bの回動
により耐火粉導入板104A,104Bに沿って下方に
導き、予備圧縮室Rに堆積した原料混合物X1と混ぜ合
わせる。このとき、耐火粉Y2は原料混合物X1の内部
に入り込まず外側に位置する。エンドレスベルト45
A,45Bの回動により、原料混合物X1および耐火粉
Y2からなる半製品(原料混合物X1を耐火粉Y2で挟
んだ状態のもの)を予備圧縮しながらエンドレスベルト
45A,45Bと一体的に熱板46A,46Bの方向に
順次送り出す。
【0051】以後、第一の実施形態と同様の動作がなさ
れ、熱板46A,46B間を通過した半製品は、図12
の如く、原料混合物X1の表面全体すなわち表側および
裏側に耐火粉Y2が強固に埋め込まれて半永久的に剥離
しない帯状体Z2として成形される。なお、このときの
帯状体Z2の厚みは、3〜12mmであり、耐火粉Y2
の厚みは、0.5〜1mmである。さらに、帯状体Z2
を冷却し、切断機により定尺に切断して、表面に耐火層
が形成された耐火性に優れた板状製品を得る。なお、加
振機103A,103Bの加振度合を調整して耐火粉Y
2の供給量を変えることで、品質すなわち耐火度合の異
なる板状製品を得ることができる。
【0052】このように、予備圧縮室Rに投入される原
料混合物X1の外側に位置するように耐火粉Y2を予備
圧縮室Rに供給する耐火粉供給装置100を混合物成形
機に設け、原料混合物X1および耐火粉Y2からなる半
製品を振動を繰り返す一対の熱板46A,46B間に順
次送り込んで帯状体Z2に成形することにより、表面に
耐火層が形成された耐火性に優れた板状製品を得ること
ができるので、板材の製造と表面加工とを同時に、かつ
連続して自動的に行うことができ、付加価値の高い板状
製品を安価にかつ効率よく製造することができる。しか
も、主原料が廃棄物である板状製品であるにもかかわら
ず、耐火性に優れているので、単に廃棄物を利用して製
造した板状製品のようなパレットや、緩衝材等といった
補助的な用途だけでなく、耐火壁等の主要な用途への適
用が可能となる。
【0053】また、従来において耐火性を有する板状製
品を製造する場合には、一般的な板材に耐火粉を強固に
埋め込むことが困難であったため、全厚をすべて耐火物
とする必要があり、その重量は重く、しかも高価であっ
たが、本実施形態では耐火粉Y2が少量であっても耐火
性を有する板状製品を得ることができ、従来と比べて重
量を約1/5に、コストを約1/3にすることができ
る。
【0054】(第三の実施形態)第三の実施形態では、
図13の如く、混合物成形機において、化粧薄膜供給装
置が設けられておらず、その他の構成は第一の実施形態
と同様であり、第一の実施形態と同様の機能を有する部
材については同符号を付している。
【0055】上記構成において、撹拌した原料混合物X
1を、供給コンベヤ56で供給ホッパー57内に供給
し、定量コンベヤ58から混合物成形機の入口部59に
落下させ、混合物開繊羽根42の回転により、落下する
球状の原料混合物X1を最終的に裁断してから予備圧縮
室Rに投入する。
【0056】そして、エンドレスベルト45A,45B
の回動により、原料混合物X1を予備圧縮しながらエン
ドレスベルト45A,45Bと一体的に熱板46A,4
6Bの方向に順次送出す。送出した原料混合物X1を、
熱媒を通すことによって高温となった大熱ロール53と
小熱ロール54との間を通すことによって加熱した後、
さらに熱媒を通すことによって高温となった熱板46
A,46B間に送り込む。この熱板46A,46B(1
20〜250℃)が振動することと、圧縮状態での原料
混合物X1への熱伝達が良いため、原料混合物X1中の
水分及びガスは徐々に除かれ、最終的には完全に脱気及
び脱水乾燥され、原料混合物X1の密度は効率良く上が
る。なお、原料混合物X1中にガスがこもると、それが
開放された時に膨張し表面に孔が生じるといった不具合
が生じることになる。
【0057】そして、熱板46A,46B間を通過した
原料混合物X1は、帯状体Zとして成形される。さら
に、帯状体Zをエンドレスベルト45A,45Bの回動
により、冷媒を通すことによって低温となった冷却板5
1A,51B間に送り込み、帯状体Zの表面を冷却す
る。その後、帯状体Zを切断機により定尺に切断して、
板状製品を得る。なお、板状製品は、再加熱することに
よって容易に三次元加工が可能となり、オンラインまた
はオフラインでパレット等の複雑な形状の二次製品に成
形することができる。
【0058】このように、混合物成形機における上下に
間隔を置いて配設された一対の横型熱板46A,46B
は大型化しても、工場の建屋が高層化することはなく、
原料混合物X1を充分に圧縮しかつ連続的に加熱乾燥す
ることが可能となる。
【0059】また、混合物開繊羽根42が設けられてい
るので、予備圧縮室Rへの投入直前の原料混合物X1を
最終的に切断開繊させることができ、帯状体Zに縞状偏
析を生じることがなく、堅牢な板状製品を得ることがで
きる。
【0060】さらに、原料混合物X1として廃棄物を利
用しているので、材料費がほとんどかからず製造コスト
を安価できるとともに、資源の再利用すなわちリサイク
ルに対しての要望に答えることができる。
【0061】なお、本発明は、上記実施形態に限定され
るものではなく、本発明の範囲内で上記実施形態に多く
の修正および変更を加え得ることは勿論である。例え
ば、第および第の実施形態において、原料混合物X
1の表面全体すなわち表側および裏側に化粧薄膜Y1や
耐火粉Y2を配するに限らず、表側のみあるいは裏側の
みに配するようにしてもよい。また、第の実施形態の
化粧薄膜供給装置43において、原料混合物X1の投入
に同期させて駆動モータにより供給ロール62A,62
Bを回転駆動するようにしてもよい。さらに、第の実
施形態の耐火粉供給装置100において、ッパー10
1A,101Bの落下口101bをエンドレスベルト4
5A,45Bと耐火粉導入板104A,104Bとの間
の隙間Sに対応させて配置し、原料混合物X1の投入に
同期させて駆動モータによりホッパー101A,101
B内に設けた耐火粉供給ロールを回転駆動するようにし
てもよい。
【0062】
【発明の効果】以上の説明から明らかな通り、発明に
よると、原料混合物を振動して帯状体に成形するために
上下に間隔を置いて配設された一対の横型熱板は大型化
しても、工場の建屋が高層化することはなく、原料混合
物を充分に圧縮しかつ連続的に加熱乾燥することが可能
となる。
【0063】そして、化粧薄膜を原料混合物の外側に供
給して、原料混合物および化粧薄膜からなる半製品を振
動を繰り返す一対の熱板間に順次送り込んで帯状体に成
形することにより、表面に化粧層が形成された色、つ
や、揃色といった美観面での向上を図り得る装飾性や彩
色性に優れた板状製品を得ることができるので、従来の
ように板材を製造した後、さらに表面加工を施すといっ
た複数の製造工程を必要とせず、板材の製造と表面加工
(表面の化粧)とを同時に、かつ連続して自動的に行う
ことができ、付加価値の高い板状製品を安価にかつ効率
よく製造することができる。
【0064】また、耐火粉を原料混合物の外側に供給し
、原料混合物および耐火粉からなる半製品を振動を繰
り返す一対の熱板間に順次送り込んで帯状体に成形する
ことにより、表面に耐火層が形成された耐火性に優れた
板状製品を得ることができるので、板材の製造と表面加
工とを同時に、かつ連続して自動的に行うことができ、
付加価値の高い板状製品を安価にかつ効率よく製造する
ことができる。
【0065】また、従来において耐火性を有する板状製
品を製造する場合には、一般的な板材に耐火粉を強固に
埋め込むことが困難であったため、全厚をすべて耐火物
とする必要があり、その重量は重く、しかも高価であっ
たが、本発明では耐火粉が少量であっても耐火性を有す
る板状製品を得ることができ、従来と比べて重量を約1
/5に、コストを約1/3にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一の実施形態における板状製品の連
続製造装置の全体斜視図(ただし、ベルトは実線で表示
すべきところ、他の部品と区別し易いように点線で表示
している。)
【図2】同じく板状製品の連続製造装置の要部構成図
【図3】同じく混合物開繊羽根の要部斜視図
【図4】同じく熱板部分の略式側面図
【図5】同じく熱板振動装置の略式斜視図
【図6】同じくクランク機構の縦断面図
【図7】同じく熱板の動きを示す略図
【図8】同じく熱板の速度変化を示す線図
【図9】第二の実施形態における板状製品の連続製造装
置の要部構成図
【図10】同じく耐火粉導入板の側基板への固定状態を
示す横断面図
【図11】同じく原料混合物と耐火粉との混ぜ合わせ部
分の拡大縦断面図
【図12】同じく原料混合物の表面に耐火粉が埋め込ま
れた帯状体の縦断面図
【図13】第三の実施形態における板状製品の連続製造
装置の全体斜視図(ただし、ベルトは実線で表示すべき
ところ、他の部品と区別し易いように点線で表示してい
る。)
【図14】従来の板状製品の連続製造装置の斜視図
【符号の説明】
40A,40B ベルト支持板 41A,41B 入口ロール 43 化粧薄膜供給装置 45A,45B エンドレスベルト 46A,46B 熱板 47 熱板振動装置 48A,48B 駆動引出ロール 51A,51B 冷却板 52 冷却装置 100 耐火粉供給装置 R 導入室 X1 原料混合物 Y1 化粧薄膜 Y2 耐火粉 Z,Z1,Z2 帯状体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI B27N 9/00 B27N 9/00 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B27N 1/00 - 3/28 B27D 5/00 B27M 1/00 - 3/00

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 原料混合物が入り易いように互いに上部
    が広がる方向に傾斜した状態の導入室を形成する左右一
    対のベルト支持板と、該ベルト支持板の上端の一対の入
    口ロールと、薄い一対のエンドレスベルトと、前記導入
    室に投入される原料混合物の外側に位置する化粧薄膜を
    供給する供給ロールと、前記原料混合物および化粧薄膜
    を振動して帯状体に成形するために上下に間隔を置いて
    配設された一対の横型熱板と、これらを同期して上下対
    称に振動する熱板振動装置と、前記帯状体を送り出すた
    めに前記ベルトを送出し方向に回動させる駆動引出ロー
    ルと、前記帯状体の表面を冷却するための冷却装置とか
    ら構成され、前記ベルトはそれぞれ、前記ベルト支持
    板、熱板、冷却板の全体を覆うように各ロールに掛巻さ
    、前記化粧薄膜は、その端部が予め前記ベルトに沿っ
    て導入室内に配置され前記ベルトの回動によって順次供
    給されることを特徴とする板状製品の連続製造装置。
  2. 【請求項2】 原料混合物が入り易いように互いに上部
    が広がる方向に傾斜した状態の導入室を形成する左右一
    対のベルト支持板と、該ベルト支持板の上端の一対の入
    口ロールと、薄い一対のエンドレスベルトと、前記導入
    室に投入される原料混合物の外側に位置する耐火粉を前
    記導入室に供給する耐火粉供給装置と、前記原料混合物
    および耐火粉を振動して帯状体に成形するために上下に
    間隔を置いて配設された一対の横型熱板と、これらを同
    期して上下対称に振動する熱板振動装置と、前記帯状体
    を送り出すために前記ベルトを送出し方向に回動させる
    駆動引出ロールと、前記帯状体の表面を冷却するための
    冷却装置とから構成され、前記ベルトはそれぞれ、前記
    ベルト支持板、熱板、冷却板の全体を覆うように各ロー
    ルに掛巻され、前記耐火粉供給装置は、前記導入室に投
    入された耐火粉を原料混合物の外側に導く導入板を有
    し、該導入板は、前記ベルトから離間した状態でかつ下
    端部が導入室に投入されて堆積した原料混合物と重なる
    ように配置されたことを特徴とする板状製品の連続製造
    装置。
  3. 【請求項3】 原料混合物を導入室に投入し、この投入
    と同期させて前記原料混合物の外側に位置するように化
    粧薄膜を前記導入室に供給し、前記原料混合物および化
    粧薄膜からなる半製品を振動を繰り返す一対の熱板間に
    順次送り込んで帯状体に成形することにより、表面に化
    粧層が形成された板状製品を得ることを特徴とする板状
    製品の連続製造方法。
  4. 【請求項4】 原料混合物を導入室に投入し、この投入
    と同期させて前記原料混合物の外側に位置するように耐
    火粉を前記導入室に供給し、前記原料混合物および耐火
    粉からなる半製品を振動を繰り返す一対の熱板間に順次
    送り込んで帯状体に成形することにより、表面に耐火層
    が形成された板状製品を得ることを特徴とする板状製品
    の連続製造方法。
JP8028265A 1996-02-15 1996-02-15 板状製品の連続製造装置及び方法 Expired - Lifetime JP2968470B2 (ja)

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