JP5318817B2 - くん炭ボード製造装置 - Google Patents
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この特許の製造方法は、楮(こうぞ)、桑、杉などの木材の樹皮を繊維状に解(ほぐ)した樹皮繊維材料と、黄葵(とろろあおい)の根又は糊空木(のりうつぎ)の樹皮から抽出した液体を主体にした繊維分散液と、籾殻を蒸し焼きにした籾殻炭とから構成されるくん炭ボードの製造方法であって、前記繊維分散液を水に混ぜた混合水溶液に、前記樹皮繊維材料と籾殻炭を入れてよく混ぜて前記隙間空間に籾殻炭が入り込むように良く練り、この混練物をボード成型の型枠に入れて脱水乾燥させて、樹皮繊維材料の繊維同士が絡み合い水素結合によりくっ付き合い固めてくん炭ボードを成型したものであるが、原料供給と均し処理に多くの手間を要する上、プレス機への移送と圧縮除去した排水処理にも手間取るものであった。
本発明のくん炭ボード製造方法は、水を満たした水槽の上部に、前記水槽と水密となるように嵩上げ水槽を一体に形成し、前記嵩上げ水槽に混練物を充填して表面を均した後、前記嵩上げ水槽の水位を前記水槽の水位まで下降させて前記嵩上げ水槽の水を前記水槽を通過させて排水して前記嵩上げ水槽内の混練物を自然脱水し、その後、前記混練物を前記水槽の水面上で圧縮成型してくん炭ボードを形成するものである。
図1の側面図及び図2の正面図に示すように、本発明のくん炭ボード製造装置Aは、4本の支持脚1に支持された矩形の支持台2と、該支持台2に固定され、格子状の仕切板3を有する水槽4と、前記支持台2の前後両端に軸支されたスプロケット5を設け、前記水槽4の上部開口を塞ぐようにスプロケット5に掛け渡されたスクリーンコンベア6を設け、前記水槽4の四周囲には長尺状のくん炭ボードの幅、長さ及び厚さ2倍の昇降枠7を設ける。
そして、前記昇降枠7の外側には架台8に支持されたプレス機9が設けられ、該プレス機9には前記昇降枠7と嵌合し、油圧シリンダー10により混練物を圧縮成型する昇降自在の押圧体11が設けられる。
前記混練物は、楮(こうぞ)、桑、杉などの木材の樹皮を繊維状に解(ほぐ)した樹皮繊維材料と、黄葵(とろろあおい)の根又は糊空木(のりうつぎ)の樹皮から抽出した液体を主体にした繊維分散液と、籾殻を蒸し焼きにした籾殻炭とから構成され、前記繊維分散液を水に混ぜた混合水溶液に、前記樹皮繊維材料と籾殻炭を入れてよく混ぜて前記隙間空間に籾殻炭が入り込むように良く練り込んだものである。なお、49は前記押圧体11のガイドロッドである。
前記水槽4には、スクリーンコンベア6の網目状の透水ベルト16の上部走行ラインの下面が当接載置され、前記水槽4上の前記スクリーンコンベア6の透水ベルト16上には型枠17が位置決めされる。
前記昇降枠7は、図3(a)の平面図及び図3(b)のA-A矢視拡大断面図に示す前記型枠17の四周枠18を包蔵するように押圧して型枠17の下面と透水ベルト16間の密着性を確保して水密性を図って嵩上げ水槽を形成すると共に、混練物の圧縮成型処理後は押圧状態を解放状態とする。
前記排水管先端20を図1の一点鎖線のように傾斜することにより自然脱水された嵩上げ水槽(昇降枠7及び型枠17)の内部で待機する混練物を前記架台8に支持されたプレス機9の押圧体11で圧縮成型することができる。
一方、前記駆動チェーン12で搬送され、前記嵩上げ水槽(昇降枠7及び型枠17)に混練物を供給する混練物供給ホッパー13と、該混練物供給ホッパー13と所要間隔で前記駆動チェーン12により搬送され、嵩上げ水槽(昇降枠7及び型枠17)内の混練物を混合水溶液中で均一に均す混練物振動体14とが設けられる。
各駆動チェーン12は、その下走行ラインが図2に示す前記混練物供給ホッパー13と図6に示す前記混練物振動体14に配設された各駆動スプロケット25の歯にそれぞれ固着され、上方走行ラインのチェーンが各駆動スプロケット25の歯に干渉しないように、該歯を切除するなど適宜に処理されるものである。
なお、このほか、安定姿勢で搬送する手段は各種形態のもので提案され得ることは勿論である。
したがって、嵩上げ水槽(昇降枠7及び型枠17)に供給される混練物はスクリューコンベア29の回転速度と搬送速度とによってその適量供給が決定されるものである。
なお、前記摺動台36は、図5に示すように、枠体35に対してアリ溝構造で上下摺動自在に案内されるものである。
そして、図6の平面図に示すように、両側方に固着された駆動スプロケット25の下方の歯が駆動チェーン12の下方走行ラインに一体に接合されて混練物振動体14は駆動チェーン12によって所要の搬送速度で搬送されるものである。
したがって、嵩上げ水槽(昇降枠7及び型枠17)に供給された混練物は、均し体37の上下動の回数(取りも直さず副流体圧シリンダー39のストローク速度)や上下動の形態(同時か位相差ありか)、搬送速度などによって適正な均しが決定される。
なお、前記した位相差を有する上下動の形態としては、副流体圧シリンダー39の各ロッドと均し体37との接合を、両ロッドの軸心を含む平面に直交する方向でピンジョイントとすれば、両副流体圧シリンダー39の各ロッドの上下動するタイミングをずらすことができるものである。
図5に示すように、前記昇降枠7は、前記支持台2の手前側と奥側の中央に立設した流体圧シリンダー42のロッド43にL形の金具44を介して接合され、前記流体圧シリンダー42を挟んで立設された各一対のガイドロッド45に案内されて所要ストローク分昇降するものであり、形状は型枠17をすっぽり包蔵して嵩上げ水槽を形成できる高さの四周枠からなる。
前記昇降枠7の底面四周には、図4に示すように弾性シール材46が周設され、型枠17に被せて該型枠17を位置決めして嵩上げ水槽を形成したときに、型枠17を押圧して水槽4の上面と透水ベルト16間からの漏水が極力押さえられる。
前記昇降枠7の上昇端では、その下端が型枠17の上面より要所分上方に位置するから、型枠17の搬入、搬出が支障なくなされる。
また、前記水槽4は、平面視では格子状で下方に連通口が開口された仕切板3が配設されて圧縮強度が増強され、その上面には金網またはパンチングメタル等の網目体が着脱自在に接合され、内部の洗浄がし易い構造となっている。
まず、初期設定として、図外の流体圧源による流体圧シリンダー42の操作で昇降枠7が所要分持ち上げられた上昇端で待機し、型枠17が前記昇降枠7の真下で位置決めされ、次いで前記昇降枠7の降下によって前記型枠17が水密状に透水ベルト16上に圧着されて前記昇降枠7と型枠17の水密性が確保されて嵩上げ水槽が形成され、嵩上げ水槽工程としての水槽4の上面水位まで水又は混合水溶液(混練物の脱水混濁水溶液)が充填される。
次いで、原料供給工程で混練物供給ホッパー13の運転で、すなわち、モータ30の動力で駆動されるスクリューコンベア29と振動モータ28の振動により混練物が型枠17を含む嵩上げ水槽に絞り出され、所要の搬送速度で適量(ほぼ昇降枠7の上面まで)供給される。
そして、次の均し工程では駆動チェーン12の駆動で図4に示すように、混練物振動体14が嵩上げ水槽上に搬送され、主流体圧シリンダー38の操作で下降端に位置決めされた摺動台36上の副流体圧シリンダー39の操作で均し体37が上下動され、かつ、駆動チェーン12によって所要搬送速度で嵩上げ水槽の全長に渡って均し処理され、混練物が全面(本実施形態では3尺×6尺)に渡って均一に均される。
そして、自然排水後の圧縮工程で、プレス機9に取着された押圧体11の下降に従って嵩上げ水槽内の混練物は圧縮脱水されて図2に示すくん炭ボードの半製品47が成型されるものである。
このとき除去された水(正確には混合水溶液)は、水槽4を介してU字状排水管19の排水管先端20から排水されるが、リサイクルも可能である。
前記プレス機9に取着された押圧体11による混練物の圧縮成型後、前記押圧体11は上昇端に引き上げられるが、前記押圧体11の押圧面には網目が配設されたものであるから、半製品47の表面から剥離され易いものである。
そして、前記昇降枠7も前記型枠17から抜き取られて所要高さに引き上げられ、前記昇降枠7の下端と前記型枠17の上面間には前記型枠17が通過するに足る隙間が形成されるので、前記昇降枠7の上昇位置決め端をリミットスイッチ等の電気的確認手段で確認後、スクリーンコンベア6と下流側の搬出コンベア48が同時駆動され、スクリーンコンベア6の透水ベルト16によって半製品47が詰められた型枠17が移送され、搬出コンベア48によって搬送され、次工程で自然乾燥又は人工乾燥手段で乾燥されて本願出願人の特許品であるくん炭ボードが製造されるものである。
なお、スクリーンコンベア6の上流側に型枠17の搬入コンベア56を設けて、前記型枠17の搬入を自動化することができる。
本発明のくん炭ボード製造装置の第2実施形態は、型枠17と昇降枠7の形態が異なることと、スクリーンコンベア6上での特定型枠50への半製品47の受け継ぎ工程が増える点で異なる他は、プレス機9、駆動チェーン12、混練物供給ホッパー13、混練物振動体14の配置等は第1実施形態と同じであるため、それらの説明は省略する。
図7の平面説明図に示すように、スクリーンコンベア6のスパンが増大され、図示で縦長矩形にして下流側の横枠のない無底の固定型枠51は、水槽枠52にその底部が固定されるとともに、図8のB-B矢視拡大断面図に示すように、透水ベルト16が固定型枠51の底面に走行自在に挿通されるものであり、この固定型枠51に対向してその先端部(下方側)が開閉自在なストッパー53で支持され、対向横枠がなく、かつ、底面に網目体41が配設された特定型枠50には、前記固定型枠51内で前記と同様の一連の工程により成形されたくん炭ボードの半製品47が透水ベルト16の駆動により移送される。
対向して待機する特定型枠50の網目体41の上面に半製品47が、特定型枠50開口端の跳ね上がり防止と案内を兼ねたガイド54に案内されて移し換えられ、移し換え完了後、ストッパー53が解除されて透水ベルト16の走行と搬出コンベア(図外)の駆動により、半製品47を受け取った特定型枠50は搬出コンベア48に移送され、適宜な乾燥手段で乾燥されてくん炭ボードが成型される。
この場合の昇降枠7について、昇降用の流体圧シリンダー42やガイドロッド45及びこれらに関連する部材を省略した状態の図9の断面説明図で説明すると、前記固定型枠51の四周を包蔵するものであるが、該固定型枠51の下流側の横枠がないものであるから、その部分に相当する分だけ昇降枠7の下方枠部55が受け持つ形状に形成され、底面四周には弾性シール材46が周設される。
また、前記嵩上げ水槽の混合水溶液は、水槽4のU字状排水管19を介してその水位が原料供給工程からプレス工程まで繰り返し調節されるから、排水管先端20からオーバーフローする混合水溶液を別途タンクに回収して給水手段を介在させれば、均し工程にリサイクルできることは、本発明から容易に想起できる事項である。
2 支持台
3 仕切板
4 水槽
5 スプロケット
6 スクリーンコンベア
7 昇降枠
8 架台
9 プレス機
10 油圧シリンダー
11 押圧体
12 駆動チェーン
13 混練物供給ホッパー
14 混練物振動体
15 案内フレーム
16 透水ベルト
17 型枠
18 四周枠
19 U字状排水管
20 排水管先端
21 テークアップユニット
22 搬送スプロケット
23 駆動スプロケット
24 モータ
25 駆動スプロケット
26 コロ
27 ホッパー
28 振動モータ
29 スクリューコンベア
30 モータ
31 小スプロケット
32 駆動スプロケット
33 チェーン
34 供給口
35 枠体
36 摺動台
37 均し体
38 主流体圧シリンダー
39 副流体圧シリンダー
40 リブ
41 網目体
42 流体圧シリンダー
43 ロッド
44 金具
45 ガイドロッド
46 弾性シール材
47 半製品
48 搬出コンベア
49 ガイドロッド
50 特定型枠
51 固定型枠
52 水槽枠
53 ストッパー
54 ガイド
55 下方枠部
56 搬入コンベア
A くん炭ボード製造装置
Claims (4)
- 上部に架設される駆動チェーンと、該駆動チェーンにより搬送される混練物供給ホッパーと、該混練物供給ホッパーと所要間隔で搬送される混練物振動体と、前記駆動チェーンの長手方向中央部に設けられるプレス機と、該プレス機の下部に配設されるスクリーンコンベアと、該スクリーンコンベア内に配設され、水位調節可能なU字状排水管を有する水槽と、該水槽の上面を走行する前記スクリーンコンベアの透水ベルト上に配設される型枠と、該型枠を押圧解放自在に支持する昇降枠とから構成されるくん炭ボード製造装置において、前記型枠と前記昇降枠とで前記水槽と一体に嵩上げ水槽を形成し、前記混練物供給ホッパーから混練物を前記嵩上げ水槽に供給し、前記混練物振動体で前記嵩上げ水槽の混練物を均し、前記プレス機で前記嵩上げ水槽内の混練物を圧縮脱水成型して前記透水ベルト上にくん炭ボードを形成することを特徴とするくん炭ボード製造装置。
- 前記型枠が、平面視横長矩形の四周枠にして底面に網目体が配設されて成ることを特徴とする請求項1記載のくん炭ボード製造装置。
- 前記型枠が、前記透水ベルト上に跨設されて前記水槽に固定され、前記透水ベルトを走行自在に案内する無底横長コ字形枠で、かつ前記透水ベルトの搬出走行方向側でこれに直交する横枠が除去された固定型枠であり、前記昇降枠が、前記横枠を共有して該固定型枠のコ字形枠に昇降自在に被蓋されるものであることを特徴とする請求項1記載のくん炭ボード製造装置。
- 水槽の水位調節可能なU字状排水管を有する水槽に水を満たし、前記水槽と前記水槽の上面を走行するスクリーンコンベアの透水ベルト上に配設される型枠を押圧する昇降枠とで嵩上げ水槽を一体に形成し、前記嵩上げ水槽に混練物を充填して表面を均した後、前記嵩上げ水槽の水を前記U字状排水管により前記水槽を通過させて排水して前記嵩上げ水槽の水位を前記水槽の水位まで下降させて前記嵩上げ水槽内の混練物を自然脱水し、その後、前記混練物を前記水槽の水面上でプレス機で圧縮成型して前記透水ベルト上にくん炭ボードを形成することを特徴とするくん炭ボード製造方法。
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