JP5747636B2 - マット巻取り装置 - Google Patents

Description

本発明は、ガラス短繊維マットの巻き戻り、型崩れを防止したマットの巻取り装置に関するものである。

グラスウール（ガラス短繊維）は断熱性が高く、吸音性にも優れ、軽く、施工しやすい特徴から、自動車のエンジン周りなどに装着されて使用される吸音断熱インシュレーター、住宅用の断熱材、ビルや建築等における配管用の保温材として使用されている。

例えば、特許文献１にはグラスウール製品の製造に用いられるグラスウールマット（ガラス繊維質マット）の製造工程が開示されている。

グラスウールマットの主な製造工程としては、図２の工程概略図に示されるように、順に、ガラス繊維の原料を調合する工程（原料調合工程）、溶融した原料を繊維化装置により繊維化する工程（繊維化工程）、繊維化後のガラス繊維に接着剤を塗布する工程（接着剤塗布工程）、接着剤塗布後の未硬化の繊維を平面状の堆積面上に順次落下させ層状に堆積せしめ未硬化の無機繊維質集合体とする工程（集綿化工程）を経て製造され、グラスウールマットの幅や長さなどの形状を整える（裁断工程）、巻き取り工程、搬送梱包工程を経て出荷される。

特開２００３−１８１９６３号公報

しかしながら、上述の工程によって製造されるグラスウールマットは、圧縮に対する復元性が高く、保形性が悪いため、ハンドリングが難しい。そのため、図３に示すような従来のグラスウールマットの巻き取り、搬送梱包工程において、一度ロール状に巻き取ったグラスウールマットが、コンベアから梱包ラインに搬送される際に、巻き戻りや型崩れを起こしてしまい、作業負担が大きくなるという問題点があった。

図３に示すように、従来のグラスウールマットの巻き取り、搬送梱包工程において、ロール状のグラスウールマットの巻き戻りや型崩れ防止処置として、ロール状に巻いたグラスウールマットの外側に、クラフト紙などの包装紙７０を巻き付ける方法が取られていた。

具体的には、クラフト紙などの包装紙７０を巻き付ける方法としては、グラスウールマットを搬送するコンベア１ａの上方に、包装紙を供給し貼り付ける貼付装置７を設け、ロール状に巻いたグラスウールマット６の外側に、クラフト紙などの包装紙７０を巻き付けるようにしていた。

しかしながら、この貼付装置７を設け、ロール状に巻いたグラスウールマット６に包装紙７０を供給する場合、貼付装置７の紙詰まりや、包装紙７０が途中で切れてしまうことなどのトラブルによって、生産ラインを停止せざるを得ない状況になりグラスウールマットの生産性に影響を及ぼすという問題点があった。

さらに、ロール状に巻いたグラスウールマットの巻き戻りや型崩れを防止するクラフト紙などの包装紙を用いると、包装紙が産業廃棄物となることから、顧客から包装紙の廃止することが望まれていた。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、グラスウールマットの巻き戻りや型崩れを防止したマットの巻取り装置を提供することを目的とする。

本発明者らは、上記の課題を解決するために、グラスウールマットを搬送し、ロール状に巻き取るコンベア装置の搬出部近傍に、一対の回転支持体を有する巻取り成形装置を設け、一対の回転支持体をマットの巻き取り方向に回転させることによって、ロール状グラスウールマットを成形することによって、巻き戻りや型崩れすることなくロール状に巻き取り成形し、作業負担なく梱包作業ができることを見出し、本発明に至った。

すなわち、本発明は、ガラス短繊維マット（５）を巻取り、ロール状マット（６）を形成する搬送コンベア（１ａ）と巻取りコンベア（２ａ）とからなり、巻取りコンベア（２ａ）は、一方の回転体（２１ｂ）を軸にして、他方の回転体（２１ａ）が、巻取りが完了したロール状マット（６）が通過搬送できる程度の大きさの円弧状に開くことができる構成となっているマット巻取りコンベア装置（１）と、ロール状マット（６）を収容する保持搬送具（４）とからなるマット巻取り装置（１００）において、マット巻取りコンベア装置（１）のロール状マット（６）搬出部と保持搬送具（４）との間に位置し、マット巻取りコンベア装置（１）から移動したロール状マット（６）の下面側の一部に接し、ロール状マットを支持した状態で巻き取り方向に回転させる一対の回転支持体（３０ａ、３０ｂ）を有する巻取り成形装置（３）、を備え、一対の回転支持体（３０ａ、３０ｂ）が、Ｖ字状に上下方向に傾けて配置された２つのコンベアであり、２つのコンベアは、下側の端部間の隙間を広げ、ロール状マット（６）を保持搬送具（４）に垂直に落下させ得ることを特徴とするマット巻取り装置である。

また、本発明は、前記２つのコンベアは、エンドレスベルト（３４）を回転させる回転体（３１ａ、３１ｂ）、エンドレスベルト（３５）を回転させる回転体（３３ａ、３３ｂ）を備え、上側のそれぞれの回転体（３１ｂ、３３ｂ）の回転軸を軸にして、下側のそれぞれの回転体（３１ａ、３３ａ）が円弧状に可動な構成となっていることを特徴とする請求項１記載のマット巻取り装置である。

また、本発明は、ロール状ガラス短繊維マットの製造方法であって、ガラス短繊維マットを、コンベア装置を用いて巻き取り、ロール状マットを形成する第一工程と、前記ロール状マットを、前記マット巻取りコンベア装置から移動させて前記マット巻取りコンベア装置のロール状マット搬出部近傍位置に設けられた一対の回転支持体を有する巻取り成形装置上に据え、前記一対の回転支持体を、前記ロール状マットの巻き取り方向に回転させることによって、前記ロール状マットを成形する第二工程と、前記第二工程にて成形した前記ロール状マットを、垂直に落下させて、前記巻取り成形装置の下方向に設けられた保持搬送具に収容する第三工程、を含むことを特徴とするロール状マット製造方法である。

本発明の構成によれば、ロール状マットの巻き戻りや型崩れによる梱包作業負荷をなくした、巻き戻りや型崩れのないマット巻取り装置を提供できる。

本発明に係るグラスウールマット巻取り装置を示す概略説明図である。 グラスウールマットの製造工程図を示すものである。 従来のグラスウールマット巻取り装置の一例を示す概略説明図である。

本発明のグラスウールマット巻取り装置は、グラスウールマットの巻き戻りや型崩れを防止するためクラフト紙等の包装紙を供給する包装紙貼付装置を備えることなく、マット巻取りコンベア装置でグラスウールを巻取った後、一対の回転支持体を回転させる巻取り成形装置によって、ロール状グラスウールマットの巻き戻り、型崩れを防止し、このロール状グラスウールマットを保持搬送具に垂直落下させ梱包する構成となっている。

以下、本発明のグラスウールマット巻取り装置１００について、図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態に係るグラスウールマット巻取り装置の一例を示す概略説明図である。また、図３は、従来のグラスウールマット巻取り装置の一例を示す概略説明図である。なお、図３において、図１の本発明の巻取り装置と同じ構成、作用を有する部分については同一の符号を付して、説明を省略する。

本発明のグラスウールマット巻取り装置１００は、グラスウールマットをロール状に巻き取る装置であって、グラスウールマット５を巻取り、ロール状のグラスウールマット６を形成するマット巻取りコンベア装置１と、ロール状のグラスウールマット６の巻き戻り、型崩れを防止するための巻取り成形装置３を備えている。

まず、マット巻き取りコンベア装置１について説明する。マット巻取りコンベア装置１は、従来技術と同様に、図１に示すように、グラスウールマット５をベルト上に載せ搬送する搬送コンベア１ａと、搬送コンベア１ａにて搬送されるグラスウールマット５をロール状に巻き取るための巻取りコンベア２ａを備えている。

搬送コンベア１ａは、エンドレスベルト１０と、２つの回転体１１ａ、１１ｂとを備え、２つの回転体１１ａ、１１ｂを回転させることによってエンドレスベルト１０を回転させ、グラスウールマット５を搬送する。また、巻取りコンベア２ａも同様な構成であり、エンドレスベルト２０と、２つの回転体２１ａ、２１ｂとを備え、２つの回転体２１ａ、２１ｂを回転させることによってベルト２０を回転させる。

グラスウールマット５をロール状に巻くための巻取りコンベア２ａの一方の回転体２１ａは、搬送コンベア１ａのグラスウールマット搬送方向の末端部に位置する搬送コンベア１ａの一方の回転体１１ａの近傍に設けられ、搬送コンベア１ａの一方の回転体１１ａと巻取りコンベア２ａの一方の回転体２１ａを支点にして、巻き取りに必要な角度を形成するように巻取りコンベア２ａが配置される。

巻取りコンベア２ａは、搬送コンベア１ａのエンドレスベルト上にて搬送されてきたグラスウールマット５をロール状に矢印Ａ方向に巻き取ることができるように、エンドレスベルト２０が回転する。さらに、巻取りコンベア２ａは、一方の回転体２１ｂを軸にして、他方の回転体２１ａが、巻取りが完了したロール状グラスウールマット６が通過搬送できる程度の大きさの円弧状に矢印Ｂ方向に開くことができる構成となっている。一方の回転体２１ｂの回転軸を軸にして、他方の回転体２１ａが円弧状に可動な機構は、特に限定されないが、例えば、巻取りコンベア２ａの適宜箇所にエアシリンダーを設け、その駆動力によって巻取りコンベア２ａを円弧状に開閉させるとよい。

さらに、巻取りコンベア２ａに備えられた他方の回転体２１ａを矢印方向Ｂに円弧状に開くことによって、ロール状グラスウールマット６がベルト１０上により移送され、搬送コンベア１ａの搬送方向の末端部に位置するロール状マット搬出部近傍に配置された巻取り成形装置３に移動させることができる構成となっている。

次に、巻取り成形装置３について説明する。巻取り成形装置３は、一対の回転支持体を有しており、一対の回転支持体３０а、３０ｂは、マット巻取りコンベア装置１のロール状マット搬出部の近傍位置に設けられる。図１に示すように、一対の回転支持体３０а、３０ｂは、マット巻取りコンベア装置１のロール状マット搬出部とロール状グラスウールマット６を収容する保持搬送具４との間に位置するように設けるとよい。また、一対の回転支持体３０а、３０ｂは、ロール状グラスウールマット６の下面側の一部Ａ１、Ａ２に接するように配置され、ロール状マットを支持した状態で巻き取り方向に回転させる。なお、一対の回転支持体３０а、３０ｂは、第一工程（後述にて説明）で製造した、巻き取られたマットを支持するのに十分な大きさを持つことが求められ、その大きさは該マットの大きさに応じて、当業者が適宜定めることができる。

また、ロール状グラスウールマット６をスムーズに搬送するために、一対の回転支持体３０а、３０ｂは、搬送コンベア１ａの回転体１１ａ、１１ｂの高さに対して、同程度もしくは低い位置（搬送コンベア１аより下方）に設置することが好ましい。

さらに、一対の回転支持体３０а、３０ｂは、ロール状グラスウールマット６のロール状巻き取り軸方向に１つずつ、互いに略水平に配置され、ロール状グラスウールマットを支持するに十分な程度、互いに隣接しており、一対の回転支持体３０а、３０ｂを、ロール状マグラスウーマット６が矢印Ｃで示す巻き取り方向に回転するように、回転させることによって、ロール状グラスウールマット６を成形する構成となっている。

巻き取り成形装置３に備えられる、一対の回転支持体３０а、３０ｂの好ましい形態としては、例えば、図１に示すように、Ｖ字状に上下方向に傾けて配置される２つのコンベアを有する構成にするとよい。この構成にすることによって、第一工程にて形成されたロール状グラスウールマット６が転落しにくいこと、巻き取られたロール状グラスウールマット６がコンベアのベルトとたわみによって、面としての接触になるため、より効果的に成形が行えること、また、既存の一般的なベルト製コンベアをそのまま活用できること、などの利点がある。

次に、一対の回転支持体３０а、３０ｂの好ましい形態であるＶ字状に上下方向に傾けて配置される２つのコンベアについて説明する。図１に示すように、Ｖ字状に上下方向に傾けて配置される２つのコンベアは、搬送コンベア１ａや巻取りコンベア２ａと同様に、それぞれ、エンドレスベルト３４と２つの回転体３１ａ、３１ｂエンドレスベルト３５と、２つの回転体３３ａ、３３ｂ、とを備え、これらの回転体を回転させることによってエンドレスベルト３４、３５を回転させる構成となっており、２つのコンベアは、それぞれのエンドレスベルト３４、３５を回転させる、それぞれの回転体３１ａ、３３ａを中心にして、V状になるように上下方向に傾けて２つのコンベアが配置される。

Ｖ字状に上下方向に傾けて配置される２つのコンベアは、それぞれのエンドレスベルト３４、３５を回転させる、それぞれの一方の回転体３１ｂ、３３ｂの回転軸を軸にして、矢印Ｄ、Ｅで示すように他方の回転体３１ａ、３３ａが円弧状に可動な構成となっており、他方の回転体３１ａ、３３ａを円弧状に開くことによって、Ｖ字状に上下方向に傾けて配置された２つのコンベアの下側の端部間の隙間を広げ、ロール状グラスウールマット６を落下させ、梱包ラインに搬送することができる。また、搬送されてくるロール状マットの転落防止のために、ホッパーのような転落防止壁を、Ｖ字状に上下方向に傾けて配置された２つのコンベアの周囲に適宜設けるようにしてもよい。

巻取り成形装置３の下方には、ロール状グラスウールマット６を保持する保持搬送具４を設けるとよい。保持搬送具を設ける位置は、巻取り成形装置３の下方であれば特に限定されないが、ロール状グラスウールマット６が落下する垂直下に設けることが好ましい。垂直下に設けることによって、ロール状グラスウールマット６の巻き戻り、型崩れをより効果的に防止することができる。また、保持搬送具４の形状は、上部から落下してくるロール状グラスウールマット６を保持し、搬送できるものであれば、特に限定されず、適宜設計することができる。

次に、上記説明のグラスウールマット巻取り装置１００を用いたグラスウールマットの巻き取り、ロール状のグラスウールマットを製造する方法、手順について図１を参照して説明する。

本発明のロール状グラスウールマット６を製造する方法は、グラスウールマット５を、コンベア装置を用いて巻き取り、ロール状グラスウールマット６を作成する工程（第一工程）と、ロール状グラスウールマット６を、マット巻取りコンベア装置のロール状マット搬出部近傍位置に設けられた一対の回転支持体を有する巻取り成形装置３上に据え、一対の回転支持体を、ロール状マットの巻き取り方向に回転させることによって、ロール状グラスウールマット６を成形する工程（第二工程）と、を含む。

以下、本発明の製造方法の各工程について、一対の回転支持体として、Ｖ字状に上下方向に傾けて配置される２つのコンベアを例に説明する。

第一工程は、搬送コンベア１ａのベルト上にて搬送されるグラスウールマット５を、搬送コンベア１ａの上方に設けられた巻取りコンベア２ａを用いて、ロール状に巻き取る工程であり、搬送されてきたグラスウールマット５の先端部分の上面に、グラスウールマット５を巻き付けるためのロール芯（図示せず）を入れ、搬送コンベア１ａのベルト１０の回転と巻取りコンベア２ａのエンドレスベルト２０の回転によって、グラスウールマット５をロール状に巻き取るとよい。

搬送コンベア１ａのコンベア速度は、製造品種や装置の状況によって適宜設定されることが好ましく、一般的なグラスウールマットを用いる場合、２ｍ/ｍｉｎ〜２０ｍ/ｍｉｎとすることが好ましく、それに併せて、巻取りコンベア２ａの回転速度を同期させることが好ましい。

次いで、所定の厚さまでグラスウールマット５をロール状に巻き取ると、巻取りコンベア２ａの一方の回転体２１ａが、他方の回転体２１ｂの回転軸を軸にして、図１に点線で示すように、矢印Ｂ方向に、円弧状にロール状のマットが通過搬送できる程度に開き、ロール状グラスウールマット６が、エンドレスベルト１０により移送され、巻取り成形コンベア装置３に運ばれる。

第二工程は、第一工程において、一度ロール状に巻き取られたグラスウールマット６の巻き戻りや型崩れを防止し、ロール状グラスウールマット６の形状を整え成形する工程である。第一工程において、形成されたロール状グラスウールマット６は、従来の巻取装置２００（図３参照）と違い、巻き戻りや型崩れを防止する包装紙７０が貼り付けられていないため、グラスウールマット５の末端部は、固定されず、巻き戻りが起こりやすく、型崩れしやすい状態にある。

そこで、第二工程において、一度ロール状に巻き取られたグラスウールマット６を、Ｖ字状に上下方向に傾けて配置された２つのコンベアを備えた巻取り成形装置３にて、再度、ロール状のグラスウールマット６を回転させ、形状を整えることが可能となる。なお、２つのコンベアのそれぞれの回転速度は同期させることが好ましい。

さらに、形状が整えられる第二工程に次いで、Ｖ字状に上下方向に傾けて配置された２つのコンベアのそれぞれの一方の回転体３１ａ、３３ａが、他方の回転体３１ｂ、３３ｂの回転軸を軸に円弧状に開くことによって、Ｖ字状に上下方向に傾けて配置された２つのコンベアの下側の端部間の隙間が開き、ロール状グラスウールマット６が垂直に落下し、下方に設けられた搬送保持具４に収容されるようにする第三工程を設けるようにしてもよい。この際、ロール状のグラスウールマット６は垂直下に落下するため、ロール状グラスウールマット６は巻き戻りや型崩れすることがない状態で搬送保持具４に収容することができる。次いで、搬送保持具４に収容されたロール状のグラスウールマット６は、梱包ラインに搬送され梱包される。

以上、本発明の実施の形態によれば、以下に示す効果を奏する。

本発明の構成によれば、クラフト紙などの包装紙を用いることなく、グラスウールマットの巻き戻りや型崩れを防止することができ、包装紙貼付装置に由来する設備トラブルのないグラスウールマット巻取り装置を提供することが可能となる。

さらに、本発明のグラスウールマット巻取り装置を用いると、グラスウールマットの巻き戻りや型崩れを防止するためクラフト紙等の包装紙を使用する必要がないため、産業廃棄物を増やすことなく、グラスウールマットを巻き取り、梱包することが可能となる。

本発明は、上記の実施の形態に限定されずに、その技術思想の範囲内において種々の変更が可能なことは明白である。

例えば、本発明の実施の形態ではマットとして、グラスウール（ガラス短繊維）マットを用いたが、グラスウールマットとして、ニードルパンチ加工を施したマット、接着剤などを塗布したマット、その他、ポリエステル、ポリプロピレン、レーヨンなどの合成繊維・化学繊維など他の繊維質マットにも適用可能である。

本発明のマット巻き取り装置によれば、巻き戻りや型崩れを防止することができ、例えば、圧縮に対する復元性の大きいグラスウールなどのマットを巻き取る装置に好適に利用することができる。

以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明はかかる実施例に限定されるものではない。

［実施例１］
図１に示す本発明に係るグラスウールマット巻取り装置１００を用いて、目付け量（面重量）１０００ｇ/ｍ^２〜１２００ｇ/ｍ^２、幅５ｍ、長さ２５ｍのグラスウールマット５を、それぞれのコンベア１ａ、２ａ、３０ａ、３０ｂの搬送速度をすべて２ｍ/ｍｉｎの条件に設定し、グラスウールマット５を搬送し、巻き取り、さらに巻取り成形装置３によって成形し、ロール状グラスウールマットを製造した。その結果、長さ２５ｍのロール状グラスウールマットを５本以上連続しても、装置トラブルがなく、ロール状グラスウールマットを製造することができた。

［比較例１］
図３に示す、ロール状に巻いたグラスウールマットに包装紙７０を供給する貼付装置７を備えた、従来のグラスウールマット巻取り装置２００を用いた以外は、実施例１と同様な条件で巻き取ったところ、長さ２５ｍのロール状マットを連続して製造すると、クラフト紙を供給する際、貼付装置に紙詰まりが生じ、生産ラインを停止するトラブルが発生し、長さ２５ｍのロール状マットを５本以上連続して、トラブルなく製造することができなかった。

１００ グラスウールマット巻取り装置
１ マット巻取りコンベア装置
１ａ 搬送コンベア
２ａ 巻取りコンベア
３ 巻取り成形装置
３０ａ、３０ｂ 回転支持体
４ 保持搬送具
５ グラスウールマット
６ ロール状グラスウールマット
２００ 従来のグラスウール巻取り装置
７ 貼付装置
７０ 包装紙

Claims (3)

1. ガラス短繊維マット（５）を巻取り、ロール状マット（６）を形成する搬送コンベア（１ａ）と巻取りコンベア（２ａ）とからなり、巻取りコンベア（２ａ）は、一方の回転体（２１ｂ）を軸にして、他方の回転体（２１ａ）が、巻取りが完了したロール状マット（６）が通過搬送できる程度の大きさの円弧状に開くことができる構成となっている、マット巻取りコンベア装置（１）と、
   ロール状マット（６）を収容する保持搬送具（４）と、
   からなるマット巻取り装置（１００）において、
   マット巻取りコンベア装置（１）のロール状マット（６）搬出部と保持搬送具（４）との間に位置し、マット巻取りコンベア装置（１）から移動したロール状マット（６）の下面側の一部に接し、ロール状マットを支持した状態で巻き取り方向に回転させる一対の回転支持体（３０ａ、３０ｂ）を有する巻取り成形装置（３）、を備え、
   一対の回転支持体（３０ａ、３０ｂ）が、Ｖ字状に上下方向に傾けて配置された２つのコンベアであり、２つのコンベアは、下側の端部間の隙間を広げ、ロール状マット（６）を保持搬送具（４）に垂直に落下させ得ることを特徴とするマット巻取り装置。
2. 前記２つのコンベアは、エンドレスベルト（３４）を回転させる回転体（３１ａ、３１ｂ）、エンドレスベルト（３５）を回転させる回転体（３３ａ、３３ｂ）を備え、上側のそれぞれの回転体（３１ｂ、３３ｂ）の回転軸を軸にして、下側のそれぞれの回転体（３１ａ、３３ａ）が円弧状に可動な構成となっていることを特徴とする請求項１記載のマット巻取り装置。
3. ロール状ガラス短繊維マットの製造方法であって、
   ガラス短繊維マットを、コンベア装置を用いて巻き取り、ロール状マットを形成する第一工程と、
   前記ロール状マットを、前記マット巻取りコンベア装置から移動させて前記マット巻取りコンベア装置のロール状マット搬出部近傍位置に設けられた一対の回転支持体を有する巻取り成形装置上に据え、前記一対の回転支持体を、前記ロール状マットの巻き取り方向に回転させることによって、前記ロール状マットを成形する第二工程と、
   前記第二工程にて成形した前記ロール状マットを、垂直に落下させて、前記巻取り成形装置の下方向に設けられた保持搬送具に収容する第三工程、を含むことを特徴とするロール状マット製造方法。
   

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