JP3630620B2 - 濾過用シリンダとその製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、製紙業界におけるパルプ溶液を漉したり、スレートコンパネ業界での濾過やフィルタープレスとして使用する濾過用シリンダとその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば、製紙業界において用いられているパルプ溶液の濾過装置は、図8,図9に例示するように、濾過槽1の内部に円筒状の外周面が濾過面となるシリンダ2を、中心軸3の支持により水平状態で回転可能となるように配置し、このシリンダ2の上部外面にプレス用ロール4をシリンダ2に対して従回転するよう圧接し、濾過槽1の上部に設けた入り口5からシリンダ2の一部が浸漬するようにパルプ溶液を投入した状態で、シリンダ2を回転させながらパルプ溶液をこのシリンダ2内を通過させて出口6に流出させることにより、パルプ溶液に含まれている水分を除去しパルプをシリンダ2の外周の濾過面で捕捉することで濾過し、シリンダ2の外周に付着したパルプはプレス用ロール4の加圧により脱水してシリンダ2から剥離するようになっている。
【0003】
上記のシリンダ2は、例えば濾過面が1m以上の直径を有する大きな径の円筒体に形成されているのが一般的である。
【0004】
従来、上記のようなシリンダ2は、図10と図11に示すように、中心軸3の両端部に固定される側板7に、円周方向に一定の間隔でロッド8をかけ渡すための多数の孔9を設け、中心軸3に固定した一方側板7の各孔9にロッド8の一端を固定した後、円周方向にこのロッド8の挿通孔10をロッド3の配置数と間隔に合わせて設けた多数の薄板シリンダ11を、前記ロッド3に間隔ピース12と交互に挿通し、上記中心軸3に他方側板7を固定してロッド3の端部を孔を嵌め合わせて固定することによりシリンダ2を組み立て、一定の間隔で並ぶ薄板リング11が濾過面を形成した構造になっている。
【0005】
図12に示す別のシリンダ2は、中心軸3の両端部に固定された端環13間に多数本のロッド14を円状の配置でかけ渡してドラム15を形成し、次に、旋盤を用い、このロッド14群の外面に螺旋筋16の嵌合凹部17を螺旋状に形成し、その後、ドラム15の治具台上に設置し、作業者の手作業で、ロッド14群の外面に螺旋筋16を嵌合凹部17に嵌めるようにして螺旋状に巻き付け、その端末を固定することで、螺旋筋16間で濾過面を形成した構造になっている。
【0006】
なお上記螺旋筋16の巻き付け時は、全体の螺旋筋16がたるみのないように、螺旋筋16を材木等で挟んで抵抗を加えながら巻き付けるようにしている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前者のシリンダ2は、多数の薄板リング11を用い、これをロッド8群に挿通して組み立てる必要があるため、構造が極めて複雑となり、組み立てに手間がかかり、製作コストが高くつくと共に、薄板リング11製の濾過面は強度的に弱く、外圧がかかると変形するという問題がある。
【0008】
また、後者のシリンダ2は、旋盤でロッド14群の外面に螺旋筋16の嵌合凹部17を加工するだけでも大変な作業であるのに、螺旋筋16を手作業で巻き付けて行くため、組み立てに手間と時間がかかり、この場合も製作コストが高くつき、しかも、螺旋筋は嵌合凹部17に単に嵌まっているだけでロッド14群と固定化されていないため、外圧がかかると嵌合凹部17から螺旋筋16が外れて緩みが生じ、繰り返し滑りが発生するため、ロッド14と螺旋筋16の交点が摩耗することにより、シリンダ2全体としての強度が弱く、寿命が短いという問題がある。
【0009】
上記のような問題を解決するためのシリンダとして、ドラムの外周にパンチングプレートを筒状に張設したシリンダが提案されているが、パンチングプレートを使用すると濾過面積が少なくなるため、濾過に対して実用的なシリンダが得られないという問題がある。
【0010】
そこで、この発明の課題は、外圧に対して強度的に強く、耐久性に優れていると共に、濾過面積の設定が自由に行え、しかも組み立ての自動化によって製作コストの大幅な低減が実現できる濾過用シリンダとその製造方法を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記のような課題を解決するため、この発明は、中心軸の両端部に固定した側板間に軸鉄筋を通すための複数の孔を設け、両側板の対向する各孔間に軸鉄筋を通してその途中を中心軸に固定した溝付き補強板及び溝なし補強板で支持することで該軸鉄筋を円状に配置し、この軸鉄筋に緊張力を導入した状態でその両端を両側板に固定し、上記軸鉄筋群の外周に巻き付けた螺旋筋と各軸鉄筋の交点を溶接によって固定した構成を採用したものである。
【0012】
また、方法の発明は、中心軸に、この中心軸の両端部に配置され、軸鉄筋を通すための複数の孔が設けられた側板と、両側板間に適宜配置された溝付き補強板及び溝なし補強板をそれぞれ固定し、両側板の対向する各孔間に軸鉄筋を通してその途中を溝付き補強板及び溝なし補強板で支持することで該軸鉄筋を円状に配置し、この各軸鉄筋の一方端部を固定金具で一方側板に固定した後、軸鉄筋に緊張力を導入した状態で他方端部を固定金具で他方側板に固定し、この後、軸鉄筋群の外周に螺旋筋を自動的に巻き付けつつ各軸鉄筋と螺旋筋の交点を溶接する構成を採用したものである。
【0013】
ここで、シリンダの製造工程は、中心軸に両側板と補強板を固定し、両側板間に緊張力を導入した軸鉄筋を円状に配置して骨組みとなるドラムを組み立てる第1の工程と、このドラムを支持して回転させ、軸鉄筋群の外周に螺旋筋を自動的に巻き付けて各軸鉄筋と螺旋筋の交点を溶接する第2の工程からなり、螺旋筋の巻き付けと溶接を自動化することにより、能率が向上して製作コストの低減が可能になると共に、螺旋筋の巻き付けピッチが自由に選択でき、所望する濾過面積を得ることができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
【0015】
図1と図2のように、濾過用シリンダ21は、中心軸22の両端部に固定する両側板23と24の外周部で中心軸22の軸心を中心とする同一円周上に軸鉄筋25を通すための多数の孔26を設け、上記中心軸22には、両側板23と24間の位置に、軸鉄筋25のガイドのための溝付き補強板27及び軸鉄筋25群の内径を保持するための溝なし補強板28がそれぞれ固定されている。
【0016】
上記溝付き補強板27は、中心軸22に固定する環状部の外周縁に、軸鉄筋25が嵌合する半円状の多数の凹部29を、両側板23と24の孔26と同じ配置径及び間隔で設けて形成され、両側板23と24間にかけ渡した軸鉄筋25の途中を支持し、軸鉄筋25を弛まないようにしてその配置間隔を一定に保持するものである。
【0017】
また、溝なし補強板28は、中心軸22に固定する環状部の外周縁で、両側板23と24間にかけ渡した軸鉄筋25群の途中を弛まないように保持するものであり、この溝付き補強板27と溝なし補強板28の数と配置間隔及び配置の組み合わせは、組み立てんとする浄過用シリンダ21の直径や長さに応じて任意に設定すればよい。
【0018】
上記両側板23と24の対向する各孔26間に通した軸鉄筋25は、その途中が溝付き補強板27及び溝なし補強板28で支持されて中心軸22と同軸心の円状に配置され、その一方端部を固定金具30で一方側板23に固定した後、軸方向に緊張力を導入した状態で、他方端部か同じく固定金具31で他方側板24に固定され、このように、両側板23と24間に多数本の軸鉄筋25を固定することで骨組みとなるドラム32で形成されることになる。
【0019】
上記ドラム32における軸鉄筋25群の外周に、螺旋筋33を必要とするピッチ間隔で自動的に巻き付け、この螺旋筋33と各軸鉄筋25の交点をスポット溶接することにより、螺旋筋33で濾過面を形成した濾過用シリンダ21が完成することになる。
【0020】
この螺旋筋33の巻回ピッチは任意に設定することができ、濾過面積の条件を使用部分の要求に合わせて自由に選択できると共に、軸鉄筋25群に緊張力が導入され、この軸鉄筋25群と螺旋筋33の各交点をスポット溶接により固定化することで、軸鉄筋25に溝を設ける必要がないため、軸鉄筋25の強度低下の発生がなく、また、螺旋筋33と軸鉄筋25群と溶接により固定されることにより、外圧がかかって濾過用シリンダ21が変形しても、螺旋筋33と軸鉄筋25群の交点にずれの発生がなく、濾過用シリンダ21の全体強度が向上するだけでなく、外圧に対する濾過面の強度も向上し、耐久性の優れたものとなる。
【0021】
また、軸鉄筋25群の外周に螺旋筋33を直接巻き付けて各交点をスポット溶接することにより、軸鉄筋25と螺旋筋33の断面形状は自由に選択でき、図2は、軸鉄筋33と螺旋筋25に丸形鉄筋を用いたが、図3のように螺旋筋33に平板を使用することにより、断面係数を増すようにすればよく、濾過用シリンダ21の全体強度を上げるだけでなく、パンチングプレートを使用したのと同様な強度を維持しながら、遙かに濾過面積の大きな濾過用シリンダ21を製作することができる。
【0022】
図4に示す例は、螺旋筋33に断面三角形の鉄筋を用いたものであり、この三角形の頂点を軸鉄筋25に溶接することにより、濾過面は外周の開口幅に対して内部が広幅となり、このような構造の濾過面は、外周面に絡みついた繊維の大きなものが濾過用シリンダの内部に落ちやすくなり、均一なパルプ繊維の配列が得られるようになるという利点がある。
【0023】
図6乃至図7は、第1の工程で組み上げたドラム32の軸鉄筋25群の外周に螺旋筋33を自動的に巻き付けて溶接するシリンダ編成装置を示し、ドラム32を水平に支持して回転させるドラム回転機構34と、このドラム回転機構34を挟んで、一方の側方に配置した螺旋筋供給機構35と、他方に配置した溶接機構36とで構成されている。
【0024】
上記ドラム回転機構34は、ベース台37上の一方端部に設けた固定支持台38と、一対のレール39に沿ってモータで移動可能となり、固定支持台38に対して進退動する可動支持台40と、ベース台37上で固定支持台38と可動支持台40の間に配置され、高さの調整が可能となり、ドラム32の下部を支持するドラム受け41とからなり、ドラム受け41に載せたドラム32の中心軸22の両端を固定支持台38と可動支持台40で水平に支持し、ドラム受け41の降下後にドラム32を回転させるようになっている。
【0025】
また、螺旋筋供給機構35は、ベース台42上に設けた一対のレール43に沿って移動する可動台44上に、螺旋筋33の供給リール45を設けて形成され、供給レール45から引き出した螺旋筋33をドラム回転機構34で支持されたドラム32に供給し、ドラム回転機構34によるドラム32の回転と供給リール45の移動により、軸鉄筋25の外周に螺旋筋33を螺旋状に巻回することになり、例えばドラム回転機構34のドラム32の回転速度又は供給リール45の移動速度の一方を一定として他方を制御することにより、巻回する螺旋筋33の螺旋ピッチを自由に設定することができる。
【0026】
更に、溶接機構36は、ベース台46上に設けた一対のレール47に沿って移動する可動台48上に、ドラム回転機構34で支持されたドラム32に対して進退動する溶接用電極49を設けて形成され、ドラム32への螺旋筋33の巻回時に、ドラム32に巻回された螺旋筋33に溶接用電極49を圧接し、螺旋筋33の供給リール45と等速度で移動させることにより、螺旋筋33と各軸鉄筋25の交点を溶接し、濾過用シリンダ21を完成するものである。
【0027】
次に、濾過用シリンダの製造方法を説明する。
ドラムの組み立て作業位置において、中心軸22に対し、両端部に軸鉄筋25を通すための複数の孔26が設けられた側板23と24と、両側板23と24間に軸鉄筋25のガイドのための溝付き補強板27及び軸鉄筋25群の内径を保持するための溝なし補強板28をそれぞれ固定する。
【0028】
上記側板23、24と溝付き補強板27及び溝なし補強板28の中心軸22に対する固定と位置合わせは、中心軸22に対する側板23、24溝付き補強板27、溝なし補強板28の各嵌合部分にキーを入れることによって行い、溝付き補強板27及び溝なし補強板28の配置間隔と組み合わせは、シリンダ長さによって設定する。
【0029】
次に、一方側板23の各孔26に外側面から軸鉄筋25を差し込んで他方側板24の対応する各孔に通し、軸鉄筋25の途中を溝付き補強板27及び溝なし補強板28で支持することで該軸鉄筋25を円状に配置し、この各軸鉄筋25の一方端部をコッター等を用いた固定金具30で一方側板23に固定した後、軸鉄筋25に緊張力を導入した状態で他方端部をコッター等を用いた固定金具31で他方側板24に固定し、骨組みとなるドラム32を組み立てる。
【0030】
このようにして組み立てたドラム32をシリンダ編成装置のドラム回転機構34に移し、ドラム回転機構34で中心軸22が支持されたドラム32の一方端部に対して螺旋筋供給機構35の供給リール45から引き出した螺旋筋33を供給し、ドラム32の軸鉄筋25に巻き始め端部を固定して巻回された螺旋筋33に溶接用電極49を圧接した状態で、ドラム32を一定速度で回転させると共に、供給リール45と溶接用電極49を一定速度で移動させることにより、軸鉄筋25群の外周に全長にわたって螺旋筋33を自動的に巻き付けながら、溶接用電極49で螺旋筋33と各軸鉄筋25の各交点を溶接することにより、濾過用シリンダ21を完成する。
【0031】
上記螺旋筋33の巻回時に、螺旋筋33の巻回ピッチを選択することにより、螺旋筋33と各軸鉄筋25とで自由な濾過面積を形成することができ、しかも、螺旋筋33と各軸鉄筋25の溶接により、濾過用シリンダ21の強度を上げることができる。
【0032】
このようにして完成した濾過用シリンダ21は、図8で例示したように、製紙業界におけるパルプ溶液を漉したり、スレートコンパネ業界での濾過やフィルタープレスとして使用する。
【0033】
【発明の効果】
以上のように、この発明によると、中心軸の両端部に固定した側板間に多数の軸鉄筋の途中を補強板で支持して緊張力を導入した状態で円状の配置に固定し、軸鉄筋群の外周に全長にわたって螺旋筋を巻き付けながら、螺旋筋と各軸鉄筋の各交点を溶接したので、軸鉄筋群に緊張力が導入され、この軸鉄筋群と螺旋筋の各交点を溶接により固定化することで、軸鉄筋に溝を設ける必要がなく、軸鉄筋の強度低下の発生がないと共に、螺旋筋は軸鉄筋群と溶接により固定されることにより、外圧がかかって濾過用シリンダが変形しても、螺旋筋と軸鉄筋群の交点にずれの発生がなく、濾過用シリンダの全体強度が向上するだけでなく、外圧に対する濾過面の強度も向上し、耐久性の優れたものとなる。
【0034】
また、螺旋筋の巻回ピッチは任意に設定することができ、濾過面積の設定が自由に行え、しかも組み立ての自動化によって濾過用シリンダの製作コストの大幅な低減が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】濾過用シリンダの一部切り欠き正面図
【図2】(A)は濾過用シリンダの要部を拡大した縦断正面図
(B)は同縦断側面図
【図3】濾過用シリンダの他の例を示す要部を拡大した縦断正面図
【図4】濾過用シリンダの更に他の例を示す要部を拡大した縦断正面図
【図5】シリンダ編成装置の正面図
【図6】シリンダ編成装置の平面図
【図7】シリンダ編成装置の側面図
【図8】濾過用シリンダを用いたパルプ溶液の濾過装置を示す側面図
【図9】濾過用シリンダを用いたパルプ溶液の濾過装置を示す正面図
【図10】従来の濾過用シリンダを示す正面図
【図11】同上の要部を拡大した縦断正面図
【図12】従来の濾過用シリンダの他の例を示す要部を拡大した縦断正面図
【符号の説明】
21 濾過用シリンダ
22 中心軸
23 側板
24 側板
25 軸鉄筋
26 孔
27 溝付き補強板
28 溝なし補強板
29 凹部
30 固定金具
31 固定金具
32 ドラム
33 螺旋筋
34 ドラム回転機構
35 螺旋筋供給機構
36 溶接機構
37 ベース台
38 固定支持台
39 レール
40 可動支持台
41 ドラム受け
42 ベース台
43 レール
44 可動台
45 供給リール
Claims (2)
- 中心軸の両端部に固定した側板間に軸鉄筋を通すための複数の孔を設け、両側板の対向する各孔間に軸鉄筋を通してその途中を中心軸に固定した溝付き補強板及び溝なし補強板で支持することで該軸鉄筋を円状に配置し、この軸鉄筋に緊張力を導入した状態でその両端を両側板に固定し、上記軸鉄筋群の外周に巻き付けた螺旋筋と各軸鉄筋の交点を溶接によって固定したことを特徴とする濾過用シリンダ。
- 中心軸に、この中心軸の両端部に配置され、軸鉄筋を通すための複数の孔が設けられた側板と、両側板間に適宜配置された溝付き補強板及び溝なし補強板をそれぞれ固定し、両側板の対向する各孔間に軸鉄筋を通してその途中を溝付き補強板及び溝なし補強板で支持することで該軸鉄筋を円状に配置し、この各軸鉄筋の一方端部を固定金具で一方側板に固定した後、軸鉄筋に緊張力を導入した状態で他方端部を固定金具で他方側板に固定し、この後、軸鉄筋群の外周に螺旋筋を自動的に巻き付けつつ各軸鉄筋と螺旋筋の交点を溶接することを特徴とする濾過用シリンダの製造方法。
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