JP7306194B2 - 繊維処理装置、及び繊維体製造装置 - Google Patents
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Description
特許文献1に記載の繊維体製造装置は、繊維を含む原料を供給する供給部、供給部で供給された原料を粗砕する粗砕部、粗砕部で粗砕された粗砕片を解繊物に解繊する解繊部、解繊物を繊維の長さによって選別する選別部(繊維処理装置)、及びシートを成形する成形部などを備えている。
繊維処理装置は、例えば円筒形状の篩を有し、導入口から篩の中に導入された解繊物を、篩を通過する通過物(シート製造に適した解繊物)と、篩を通過しない非通過物(シート製造に適さない解繊物)とに選別する。シート製造に適した解繊物は成形部に向けて送り出され、シート製造に適さない解繊物は排出口から排出される。
繊維体製造装置は、シート製造に適した解繊物から不要物を除去し、不要物が除去されたシート製造に適した解繊物に繊維を結着させる樹脂を混合した後、成形部において当該解繊物と樹脂との混合物を成型し、新しいシートを製造する。
1.1繊維体製造装置の概要
図1は、実施形態1に係る繊維体製造装置1の構成を示す模式図である。最初に、図1を参照し、本実施形態に係る繊維体製造装置1の概要を説明する。
繊維体製造装置1は、繊維を含む紙片(古紙)などのシート材料を乾式で解繊して繊維化した後、加圧、加熱、切断することによって、新しい紙(シートM)を製造することができる。さらに、繊維体製造装置1は、古紙が解繊され繊維化された解繊物に対してさまざまな結合材を混合することによって、用途に合わせて、紙製品の結合強度や白色度を向上したり、色や香りや難燃などの機能を付加することができる。
なお、解繊物は本願における繊維を含む原料の一例である。
なお、加湿部202,204,206,208,210,212の具体的な構成は任意であり、スチーム式、気化式、温風気化式、超音波式等が挙げられる。
粗砕部12で裁断された粗砕片は、解繊部20のローターとライナーとの間に挟まれて解繊される。解繊部20は、ローターの回転により気流を発生させる。この気流により、解繊部20は、粗砕片を管5から吸引し、解繊物を排出口24から管6に送り出すことができる。管6には解繊部ブロアー26が取り付けられている。解繊部20で生成された解繊物は、解繊部ブロアー26が発生する気流によって、管6を通って繊維処理装置100に移送される。
ドラム110は、モーター106(図2参照)によって回転駆動される円筒の篩(ふるい)であり、回転軸110a(図3参照)回りに回転可能である。ドラム110は、外周に複数の開口(目開き)116が設けられた網115(フィルター、スクリーン)を有する。詳細は後述するが、ドラム110の篩部113(図6参照)の外周面113b(図6参照)に複数の開口116が設けられ、解繊物(繊維を含む原料)を篩う。
このように、繊維処理装置100は、外周(外周面113b)に複数の開口116を有し、解繊物(繊維を含む原料)を篩い、回転軸110a回りに回転可能なドラム110と、ドラム110を支持するハウジング130とを備える。
なお、繊維処理装置100の詳細は後述する。また、第1選別物は、本願における開口を通過する繊維の一例である。メッシュベルト46は、本願におけるメッシュの一例である。
シートMを製造する動作中において、メッシュベルト46は一定の速度V1で移動する。
このように、本実施形態に係る繊維体製造装置1は、開口116を通過する第1選別物(本願における繊維)を堆積させるメッシュベルト46(本願におけるメッシュ)を有する。
第1ウエブW1は、繊維が堆積してウエブ形状となった柔らかい材料である。回転体49は、第1ウエブW1の繊維をほぐして、後述する混合部50で樹脂が混合されやすい状態に加工する。
回転体49は、回転体49の羽根がメッシュベルト46に衝突しない位置に設置されることが好ましい。例えば、回転体49の羽根の先端とメッシュベルト46との間隔を、0.05mm以上0.5mm以下とすると、回転体49は、メッシュベルト46に損傷を与えることなく第1ウエブW1を効率よく分断することができる。
また、回転体49を含む空間には、加湿部206により加湿気体が供給される。これにより、管7の内部や、回転体49の羽根に対し、静電気により繊維が吸着する現象を抑制できる。また、管7を通って、湿度の高い気体が混合部50に供給されるので、混合部50においても静電気による悪影響が抑制される。
なお、詳細は後述するが、細分体Pを構成する繊維と樹脂との混合物(第2ウエブW2)に対して加圧及び加熱の少なくとも一方の処理を施し、シートMを製造する。シートMの品質を安定化させるためには、細分体Pを構成する繊維と樹脂との混合比率を一定に制御することが重要である。
混合部50では、混合ブロアー56によって気流を発生させ、管54中において、細分体Pと結合材とが混合されながら、搬送される。細分体Pは、管7及び管54の内部を流れる過程でほぐされて、より細かい繊維状になる。
排出部52aは、供給部52に貯留された結合材を管54に送出するフィーダ(図示省略)、及び、フィーダと管54とを接続する管路を開閉するシャッター(図示省略)を備える。このシャッターを閉じると、排出部52aと管54とを連結する管路が閉じられ、供給部52から管54への結合材の供給が絶たれる。
なお、供給部52が供給する結合材は、繊維を結着させる樹脂の他、製造されるシートの種類に応じて、繊維を着色するための着色剤や、繊維の凝集や樹脂の凝集を抑制するための凝集抑制剤、繊維等を燃えにくくするための難燃剤を含んでもよい。また、着色剤を含まない結合材は、無色、或いは無色と見なせる程度に薄い色であってもよいし、白色であってもよい。
堆積部60は、ドラム61と、ドラム61を支持するハウジング63とを有する。ドラム61は、モーターによって回転駆動される円筒の篩である。ドラム61は、網(フィルター、スクリーン)を有し、篩(ふるい)として機能する。この網の目により、ドラム61は、網の目開き(開口)のより小さい繊維や粒子を通過させ、ドラム61から下降させる。ドラム61の構成は、ドラム110の構成と同じである。
メッシュベルト72は無端形状のベルトであって、複数のローラー74に懸架され、ローラー74の動きにより、図中に矢印で示される方向に搬送される。メッシュベルト72は、例えば、金属製、樹脂製、布製、あるいは不織布等である。メッシュベルト72の表面は所定サイズの開口が並ぶ網で構成される。ドラム61から降下する繊維や粒子のうち、網の目を通過するサイズの微粒子はメッシュベルト72の下方に落下し、網の目を通過できないサイズの繊維がメッシュベルト72に堆積し、メッシュベルト72とともに矢印方向に搬送される。
シートMを製造する動作中において、メッシュベルト72は一定の速度V2で移動する。
サクション機構76は、メッシュベルト72の下方に設けられている。サクション機構76は、サクションブロアー77を備え、サクションブロアー77の吸引力によって、堆積部60からメッシュベルト72に向かう気流を発生させる。
サクションブロアー77は、サクション機構76から吸引した気体を、図示しない捕集フィルターを通じて、繊維体製造装置1の外に排出する。なお、サクションブロアー77が吸引した気体を集塵部27に送り込み、集塵部27がサクション機構76が吸引した気体に含まれる不要物を捕集してもよい。
メッシュベルト72の搬送経路において、堆積部60の下流側には、加湿部212によって、ミストを含む気体が供給される。これにより、加湿部212が生成するミストが第2ウエブW2に供給され、第2ウエブW2が含む水分量が調整される。さらに、静電気によるメッシュベルト72への繊維の吸着等が抑制される。
サクション機構79cは、ブロアー(図示省略)を備え、ブロアーの吸引力によってメッシュベルト79aに上向きの気流を発生させる。この気流は第2ウエブW2を吸引し、第2ウエブW2は、メッシュベルト72から離れてメッシュベルト79aに吸着される。メッシュベルト79aは、ローラー79bの自転により移動し、第2ウエブW2をシート形成部80に送り出す。例えば、メッシュベルト72の移動速度と、メッシュベルト79aの移動速度とは、同じである。
このように、搬送部79は、メッシュベルト72に形成された第2ウエブW2を、メッシュベルト72から剥がして、シート形成部80に送り出す。
すなわち、本実施形態に係る繊維体製造装置1は、メッシュベルト46(本願におけるメッシュ)に堆積された第1ウエブW1(本願における繊維)を加圧する加圧部82を有する。
切断部90によって切断加工された単票のシートMは、トレイ96にむけて排出され、トレイ96に載置される。
図2は、本実施形態に係る繊維処理装置100の概要を示す斜視図である。図3は、繊維処理装置100の構成要素であるドラム110の斜視図である。
次に、図2及び図3を参照し、本実施形態に係る繊維処理装置100の概要を説明する。
以降の説明では、回転軸110aに平行な方向をX方向とし、回転軸110aに直交する方向をY方向とする。また、方向を示す矢印の先端側を+方向とし、方向を示す矢印の基端側を-方向とする。また、回転軸110aが延在する方向(X方向)は、水平面に対して平行である。
また、ドラム110の回転軸110aは、本願における回転軸の一例である。
ハウジング130は、ドラム110やモーター106などを支持する部材である。ハウジング130の構成材料は、ステンレス鋼または鉄である。ハウジング130の構成材料をステンレス鋼または鉄にすることによって、ハウジング130の機械的強度が高められ、ハウジング130は、ドラム110やモーター106などを安定して支持することができる。
さらに、ハウジング130には、四つのベアリング132と、二つのベアリング142とが取り付けられている。四つのベアリング142は、ドラム110の下側の部分に接するように配置される。二つのベアリング142は破線で囲まれた領域Aの中に配置される。
なお、ベアリング142の詳細は後述する。
詳しくは、ベアリング132は、外輪(図示省略)と、転動体(図示省略)と、内輪(図示省略)と、保持器(図示省略)とで構成される転がり軸受である。軸部材133は、ベアリング132の内輪の内側に配置され、ベアリング132の内輪を支持し、ハウジング130に固定されている。ベアリング132において、転動体は、外輪と内輪との間に配置され、互いに接触しないように保持器によって保持されている。転動体は、一定の間隔を保ちながら、外輪と内輪との間で転がりながら公転する。
かかる構成によって、ベアリング132は、ハウジング130に支持され、回転軸132a(図6参照)回りに回転可能となる。
さらに、ハウジング130には、導入口102が形成された配管104と、排出口103が形成された配管105とが取り付けられている。図2において、導入口102が形成された配管104は-X方向に位置し、排出口103が形成された配管105は+X方向に位置する。以降の説明では、導入口102が形成された配管104が取り付けられたハウジング130を、導入口側のハウジング130Aと称し、排出口103が形成された配管105が取り付けられたハウジング130を、排出口側のハウジング130Bと称す。
また、導入口102が形成された配管104は管6(図1参照)に接続され、排出口103が形成された配管105は管8(図1参照)に接続されている。
さらに、篩部113は、本願における外周の一例である外周面113bを有する。篩部113の外周面113bには、複数の開口116が設けられている。すなわち、ドラム110は、外周(外周面113b)に複数の開口116を有する。
なお、端部111の外周面111bは本願における外周面の一例である。
四つのベアリング132は水平面上に配置されるので、四つのベアリング132に載置されるドラム110は水平面上に配置される。さらに、軸部材133の中心に配置されるベアリング132の回転軸132a、及び、ドラム110の回転軸110aは、水平面に平行に配置される。
かかる構成によって、ドラム110は、X方向に対して平行な回転軸110a回りに回転可能になる。詳しくは、ベアリング132はX方向に対して平行な回転軸132a回りに回転可能であるので、四つのベアリング132に接触するように配置されるドラム110もX方向に対して平行な回転軸110a回りに回転可能になる。さらに、ドラム110は、X方向(+X方向、-X方向)に移動可能である。
かかる構成によって、モーター106が回転駆動されると、ドラム110が回転軸110a回りに回転する。
第1選別物は、ドラム110の開口116を通過し、ドラム110の下方に位置する第1ウエブ形成部45(図1参照)に向けて降下する。第2選別物は、ドラム110の開口116を通過せず、導入口102が設けられた配管104から流入する気流により流されて、排出口103が設けられた配管105から排出される。
このように、解繊物はドラム110によって篩われ、開口116よりも小さい第1選別物がドラム110の下方に降下する。さらに、開口116よりも大きい第2選別物が、導入口102から排出口103に向けて流動し、排出口103が設けられた配管105から排出される。
ドラム110はベアリング132に載置されているだけなので、+X方向の力がドラム110に長時間作用すると、ドラム110が+X方向に移動し、ドラム110が排出口側のハウジング130Bに接触するおそれがある。
さらに、ドラム110の劣化が進行すると、ドラム110を交換する修理が必要になる。ドラム110を交換する修理では、多大の費用が発生することに加えて、繊維体製造装置1が長時間停止し、繊維体製造装置1の生産性が大きく低下する。
本実施形態では、ドラム110の劣化を防止するために変位抑制機構140が設けられている。
図4は、図2の破線で囲まれた領域Aの拡大図であり、変位抑制機構140の概要を示す斜視図である。図5は、ベアリング142の状態を示す平面図である。図6は、変位抑制機構140を有する本実施形態に係る繊維処理装置100の模式図である。また、図4及び図6は、ドラム110と導入口側のハウジング130Aとの間、及びドラム110と排出口側のハウジング130Bとの間の両方に、隙間が設けられる場合の図である。
次に、図4~図6を参照し、変位抑制機構140の概要を説明する。
なお、ドラム110の外周面111bに設けられた凸部121は本願におけるガイド部の一例である。ベアリング142は本願における規制部の一例である。さらに、規制部の一例であるベアリング142がハウジング130に設けられる構成を有する。
ベアリング142の回転軸142aは、軸部材143の中心に配置される。ベアリング142の回転軸142aは、軸部材143が延在するY方向に対して平行である。そして、四つのベアリング132は、それぞれX方向に平行な回転軸132a回りに回転可能となる。
このように、ベアリング142の外輪147は、凸部121よりも硬度が低い材料で覆われている。
図6に示す様に、繊維処理装置100では、導入口側のハウジング130Aと、ドラム110と、排出口側のハウジング130Bとが+X方向に沿って順に配置される。ドラム110と導入口側のハウジング130Aとの間には隙間が形成され、ドラム110と排出口側のハウジング130Bとの間には隙間が形成されている。
ドラム110は、回転軸132a回りに回転するベアリング132に載置され、ドラム110の回転軸110aとベアリング132の回転軸132aとは平行であり、それぞれX方向に延在する。
さらに、ドラム110に対して不要な力が作用すると、ドラム110はX方向に移動可能である。
変位抑制機構140は、規制部の一例である二つのベアリング142(ベアリング142A,142B)と、ガイド部の一例である凸部121とを有する。ベアリング142はハウジング130に固定され、ベアリング142のX方向の位置は変化しない。ベアリング142は、Y方向に延在する回転軸142a回りに回転可能である。ベアリング142の回転軸142aとドラム110の回転軸110aとは、直交する。すなわち、規制部の一例であるベアリング142は、ドラム110の回転軸110aと直交する回転軸142a回りに回転可能である。
このように、本実施形態は、規制部の一例であるベアリング142が、回転軸110aと直交する軸(回転軸142a)回りに回転可能である構成を有する。
図6では、回転軸110aと直交する面S1が二点鎖線で図示されている。
凸部121は、回転軸110aと直交する面S1に対して平行に配置される。厳密には、凸部121のベアリング142が接触する面は、回転軸110aと直交する面S1に対して平行である。このため、凸部121がドラム110と一緒に回転軸110a回りに回転しても、凸部121のX方向の位置は変化しない。
さらに、ドラム110が、導入口側のハウジング130A及び排出口側のハウジング130Bから等距離に配置される場合、ベアリング142A,142Bと凸部121との間の隙間のX方向の寸法は、ドラム110と導入口側のハウジング130Aとの間の隙間のX方向の寸法よりも短く、ドラム110と排出口側のハウジング130Bとの間の隙間のX方向の寸法よりも短い。すなわち、ドラム110が導入口側のハウジング130A及び排出口側のハウジング130Bから等距離に配置される場合、X方向におけるベアリング142A,142Bと凸部121との離間距離は、X方向におけるハウジング130A,130Bとドラム110との離間距離よりも短い。
さらに、不要な力によってドラム110が-X方向に移動しようとすると、凸部121がベアリング142Bに接触し、ベアリング142Bによって凸部121(ドラム110)の-X方向の移動が規制され、ドラム110が導入口側のハウジング130Aに接触しなくなり、ドラム110と導入口側のハウジング130Aとの接触(ドラム110と排出口側のハウジング130Bとの摩擦)が低減される。
すなわち、凸部121のX方向の移動を規制する規制部の一例であるベアリング142が回転軸142a回りに回転可能であると、凸部121のX方向の移動を規制する規制部が回転しない場合と比べて、ベアリング142及び凸部121の両方に摺動による摩耗が生じにくくなり、ベアリング142及び凸部121の両方が劣化しにくくなり、ドラム110が劣化しにくくなる。
図7は、図6に対応する図であり、実施形態2に係る繊維処理装置100Aの模式図である。
実施形態1における変位抑制機構140は、二つのベアリング142A,142Bと一つの凸部121とで構成される。実施形態2における変位抑制機構140Aは、二つのベアリング142A,142Bと二つの凸部121A,121Bとで構成される。この点が、実施形態2と実施形態1との主な相違点である。
以下、図7を参照し、本実施形態に係る繊維処理装置100Aの概要を、実施形態1との相違点を中心に説明する。また、実施形態1と同一の構成部位については、同一の符号を附し、重複する説明を省略する。
図7に示す様に、実施形態2における変位抑制機構140Aは、ドラム110(端部111)の外周面111bに設けられた凸部121Bと、ドラム110(端部112)の外周面112bに設けられた凸部121Aと、ハウジング130に固定されるベアリング142A,142Bとを有する。
ドラム110の外周面111b,112bは、本願における外周面の一例である。ドラム110の外周面111b,112bに設けられた凸部121A,121Bは、本願におけるガイド部の一例であり、外周面111b,112bから外側に張り出す。ベアリング142A,142Bは、本願における規制部の一例であり、実施形態1と同じ構成を有する。
ドラム110が、導入口側のハウジング130A及び排出口側のハウジング130Bから等距離に配置される場合、ベアリング142Aは凸部121Aから離れて配置され、ベアリング142Bは凸部121Bから離れて配置される。さらに、ドラム110が、導入口側のハウジング130A及び排出口側のハウジング130Bから等距離に配置される場合、X方向における凸部121Aとベアリング142Aとの離間距離、及びX方向における凸部121Bとベアリング142Bとの離間距離は、X方向におけるハウジング130A,130Bとドラム110との離間距離よりも短い。
さらに、不要な力によってドラム110が-X方向に移動しようとすると、凸部121Aがベアリング142Aに接触し、ベアリング142Aによって凸部121A(ドラム110)の-X方向の移動が規制され、ドラム110が導入口側のハウジング130Aに接触しなくなり、ドラム110と導入口側のハウジング130Aとの接触(ドラム110と導入口側のハウジング130Aとの摩擦)が低減される。
さらに、実施形態2における変位抑制機構140Aは、ドラム110とハウジング130との接触が低減されるという効果に加えて、上述した実施形態1における変位抑制機構140と同じ効果(例えば、ベアリング142の劣化の抑制、ドラム110の摩擦低減化など)を奏することができる。
図8は、図6に対応する図であり、実施形態3に係る繊維処理装置100Bの模式図である。なお、図8では、ドラム110に設けられた凹部151の輪郭が破線で図示されている。
実施形態1における変位抑制機構140は、二つのベアリング142A,142Bと一つの凸部121とで構成される。実施形態3における変位抑制機構140Bは、一つのベアリング142と一つ凹部151とで構成される。この点が、実施形態3と実施形態1との主な相違点である。
以下、図8を参照し、本実施形態に係る繊維処理装置100Bの概要を、実施形態1との相違点を中心に説明する。また、実施形態1と同一の構成部位については、同一の符号を附し、重複する説明を省略する。
図8に示す様に、実施形態3における変位抑制機構140Bは、ドラム110の外周面111bに設けられた凹部151と、ハウジング130に固定されるベアリング142とを有する。ドラム110の外周面111bに設けられた凹部151は、外周面111bから内側に凹む溝である。ベアリング142は、ドラム110の回転軸110aと直交する回転軸142a回りに回転可能である。
なお、ドラム110の外周面111bに設けられた凹部151は、本願におけるガイド部の一例である。ベアリング142は、外周面111bから内側に凹む溝(凹部151)の内側に配置され、本願における規制部の一例である。また、ベアリング142の外輪147は、凹部151を形成する溝の壁面よりも硬度が低い材料(例えば、樹脂)で覆われている。
凹部151は、回転軸110aと直交する面S1に平行に配置される。厳密には、凹部151のベアリング142が接触する壁面は、回転軸110aと直交する面S1に対して平行である。このため、ドラム110及び凹部151が回転軸110a回りに回転しても、ドラム110及び凹部151のX方向の位置は変化しない。
さらに、不要な力によってドラム110が-X方向に移動しようとすると、凹部151の壁面がベアリング142に接触し、ベアリング142によって凹部151の-X方向の移動が規制され、ドラム110が導入口側のハウジング130Aに接触しなくなり、ドラム110と導入口側のハウジング130Aとの接触(ドラム110と導入口側のハウジング130Aとの摩擦)が防止される。
さらに、実施形態3における変位抑制機構140Bは、ドラム110とハウジング130との摩擦が防止されるという効果に加えて、上述した実施形態1における変位抑制機構140と同じ効果(例えば、ベアリング142の劣化の抑制、ドラム110の摩擦低減化など)を奏することができる。
図9は、図6に対応する図であり、実施形態4に係る繊維処理装置100Cの模式図である。
実施形態1における変位抑制機構140は、二つのベアリング142A,142Bと一つの凸部121とで構成される。実施形態4における変位抑制機構140Cは、一つのベアリング142と一つのフレーム152とで構成される。さらに、実施形態1では二つのベアリング142A,142Bがハウジング130に固定されている。実施形態4では一つのベアリング142がドラム110に固定されている。これらの点が、実施形態4と実施形態1との主な相違点である。
以下、図9を参照し、本実施形態に係る繊維処理装置100Cの概要を、実施形態1との相違点を中心に説明する。また、実施形態1と同一の構成部位については、同一の符号を附し、重複する説明を省略する。
図9に示す様に、実施形態4の変位抑制機構140Cは、ドラム110(端部111)の外周面111bに固定されるベアリング142と、ハウジング130に固定されるフレーム152とで構成される。
なお、ドラム110の外周面111bに固定されるベアリング142は、本願におけるガイド部の一例である。ハウジング130に固定されるフレーム152は、本願における規制部の一例である。
このように、本実施形態は、ガイド部の一例であるベアリング142が、回転軸110aと直交する軸(回転軸142a)回りに回転可能である構成を有する。
さらに、X方向(回転軸110aの方向)から見た場合、フレーム152の断面は円形である。すなわち、フレーム152は、X方向から見た場合の断面が円形の部材である。これにより、ベアリング142がドラム110と一緒に回転軸110a回りに回転しても、ベアリング142はフレーム152の内側に配置されるようになる。
さらに、不要な力によってドラム110が-X方向に移動しようとすると、ベアリング142がフレーム152の壁面に接触し、フレーム152によってベアリング142(ドラム110)の-X方向の移動が規制され、ドラム110が導入口側のハウジング130Aに接触しなくなり、ドラム110と排出口側のハウジング130Bとの接触(ドラム110と排出口側のハウジング130Bとの摩擦)が低減される。
さらに、実施形態4における変位抑制機構140Cは、ドラム110とハウジング130との接触が低減されるという効果に加えて、上述した実施形態1における変位抑制機構140と同じ効果(例えば、ベアリング142の劣化の抑制、ドラム110の摩擦低減化など)を奏することができる。
図10は、図6に対応する図であり、実施形態5に係る繊維処理装置100Dの模式図である。
実施形態1における変位抑制機構140は、二つのベアリング142A,142Bと一つの凸部121とで構成される。実施形態5における変位抑制機構140Dは、一つのベアリング142と一つの凸部121Dとで構成される。さらに、実施形態5と実施形態1とでは凸部の状態が異なる。これらの点が、実施形態5と実施形態1との主な相違点である。
以下、図10を参照し、本実施形態に係る繊維処理装置100Dの概要を、実施形態1との相違点を中心に説明する。また、実施形態1と同一の構成部位については、同一の符号を附し、重複する説明を省略する。
図10に示す様に、実施形態5における変位抑制機構140Dは、ドラム110(端部111)の外周面111bに設けられた凸部121Dと、ハウジング130に固定されるベアリング142とを有する。ベアリング142は、凸部121Dに対して-X方向に位置する。
ドラム110の外周面111bに設けられた凸部121Dは、本願におけるガイド部の一例であり、外周面111bから外側に張り出す。ハウジング130に固定されるベアリング142は、本願における規制部の一例であり、実施形態1と同じ構成を有する。
凸部121Dは、回転軸110aと直交する面S1に対して交差する。一方、実施形態1の凸部121は、回転軸110aと直交する面S1に対して平行である。この点は、本実施形態の凸部121Dと実施形態1の凸部121との相違点である。
一方、実施形態1では、ドラム110が導入口側のハウジング130A及び排出口側のハウジング130Bから等距離に配置される場合、凸部121はベアリング142から離間している。この点も、本実施形態と実施形態1との相違点である。
凸部121Dは、ドラム110と一緒に回転軸110a回りに回転可能であり、ドラム110と一緒にX方向(回転軸110aの方向)に移動可能である。凸部121Dの接触部125のX方向の位置が変化すると、ドラム110のX方向の位置が変化する。
一方、実施形態1では、凸部121は回転軸110aと直交する面S1に対して平行であるので、凸部121がドラム110と一緒に回転軸110a回りに回転しても、ベアリング142に接触する凸部121の位置がX方向に変化しない。
このように、本実施形態では、ガイド部の一例である凸部121Dが規制部の一例であるベアリング142に押し付けられた状態でドラム110が回転すると、ドラム110の回転軸110a方向(X方向)の位置が変化する。そして、ドラム110が回転軸110a回りに回転すると、ドラム110が回転軸110a方向に振動するようになる。
すなわち、本実施形態に係る繊維処理装置100Dは、実施形態1に係る繊維処理装置100が奏する効果に加えて、ドラム110の篩い性能が向上するという効果を奏することができる。
図11は、図6に対応する図であり、実施形態6に係る繊維処理装置100Eの模式図である。図12は、本実施形態に係る繊維処理装置100Eが備えるドラム110の斜視図である。なお、図11では、ドラム110に設けられた凹部151Eの輪郭が破線で図示されている。また、図12では、ドラム110の回転方向が実線の矢印で図示されている。
実施形態3における変位抑制機構140Bは一つのベアリング142と一つの凹部151とで構成され、実施形態6における変位抑制機構140Eは一つのベアリング142と一つの凹部151Eとで構成され、凹部の状態が実施形態6と実施形態3とで異なる。この点が、実施形態6と実施形態3との主な相違点である。
以下、図11及び図12を参照し、本実施形態に係る繊維処理装置100Eの概要を、実施形態3との相違点を中心に説明する。また、実施形態3と同一の構成部位については、同一の符号を附し、重複する説明を省略する。
図11に示す様に、実施形態6における変位抑制機構140Eは、ドラム110(端部111)の外周面111bに設けられた凹部151Eと、ハウジング130に固定されるベアリング142とを有する。ベアリング142は、凹部151Eの内側に配置される。
なお、ドラム110の外周面111bに設けられた凹部151Eは、外周面111bから内側に凹む溝であり、本願におけるガイド部の一例である。ベアリング142は、外周面111bから内側に凹む溝(凹部151E)の内側に配置され、本願における規制部の一例である。
一方、実施形態3では、ドラム110が導入口側のハウジング130A及び排出口側のハウジング130Bから等距離に配置される場合、凹部151の壁面はベアリング142から離間している。この点も、本実施形態と実施形態3との相違点である。
凹部151Eは、ドラム110と一緒に回転軸110a回りに回転可能であり、ドラム110と一緒にX方向(回転軸110aの方向)に移動可能である。凹部151Eの接触部126のX方向の位置が変化すると、ドラム110のX方向の位置が変化する。
一方、実施形態3では、凹部151は回転軸110aと直交する面S1に対して平行であるので、凹部151がドラム110と一緒に回転軸110a回りに回転しても、ベアリング142に接触する凹部151の位置がX方向に変化しない。
このように、本実施形態では、ガイド部の一例である凹部151Eが規制部の一例であるベアリング142に押し付けられた状態でドラム110が回転すると、ドラム110の回転軸110a方向(X方向)の位置が変化する。そして、ドラム110が回転軸110a回りに回転すると、ドラム110が回転軸110a方向に振動するようになる。
凹部151Eがドラム110の回転方向に対して蛇行しない場合、ドラム110が回転軸110a回りに一回回転すると、ドラム110がX方向に一回振動する。凹部151Eがドラム110の回転方向に対して蛇行する場合、ドラム110が回転軸110a回りに一回回転すると、ドラム110がX方向(+X方向、-X方向)に複数回振動する。
すなわち、凹部151Eがドラム110の回転方向に対して蛇行する場合、凹部151Eがドラム110の回転方向に対して蛇行しない構成と比べて、ドラム110の回転速度が同じである場合にドラム110の振動数が増加し、ドラム110がX方向に素早く振動するようになる。
すなわち、本実施形態に係る繊維処理装置100Eは、実施形態3に係る繊維処理装置100Bが奏する効果(実施形態1に係る繊維処理装置100が奏する効果)に加えて、ドラム110の篩い性能が向上するという効果を奏することができる。さらに、本実施形態に係る繊維処理装置100Eは、実施形態5に係る繊維処理装置100Dと比べて、ドラム110の篩い性能がさらに向上するという効果を奏することができる。
実施形態1~3では、規制部の一例であるベアリング142が回転軸110aと直交する回転軸142a回りに回転し、ガイド部は回転しない。実施形態4では、ガイド部の一例であるベアリング142が回転軸110aと直交する回転軸142a回りに回転し、規制部は回転しない。このように、実施形態1~4は、規制部またはガイド部のいずれかが、回転軸と直交する軸回りに回転可能である構成を有する。
規制部またはガイド部のいずれかが回転軸と直交する軸回りに回転可能である構成に限定されず、規制部及びガイド部の両方が、回転軸と直交する軸回りに回転可能である構成であってもよい。すなわち、規制部及びガイド部の少なくとも一方が、回転軸と直交する軸回りに回転可能である構成であってもよい。
ドラム61とハウジング63とを有する堆積部60は、ドラム110とハウジング130とを有する繊維処理装置100と同じ構成を有している。
変位抑制機構140,140A,140B,140C,140D,140Eを繊維処理装置100に設ける構成に限定されず、変位抑制機構140,140A,140B,140C,140D,140Eを堆積部60に設けてもよい。
実施形態1では、ドラム110(凸部121)のX方向の移動を規制する規制部は、回転軸110aに直交する回転軸142a回りに回転可能なベアリング142であった。ドラム110のX方向の移動を規制する規制部は、回転軸(回転軸110a)に直交する軸(回転軸142a)回りに回転可能である構成に限定されず、回転しない構成であってもよい。
例えば、ドラム110と導入口側のハウジング130Aとの間、及び、ドラム110の端部112と排出口側のハウジング130Bとの間に、ドラム110よりも硬度が低いリング形状の部材を配置し、不要な力によってドラム110がX方向に移動する場合、ドラム110のX方向の端がリング形状の部材に接触するようにしてもよい。かかる構成によっても、ドラム110の劣化(摩耗)を抑制することができる。
また、ドラム110のX方向の移動を規制する規制部が回転しない構成である場合、当該規制部は、ドラム110よりも硬度が低いことに加えて、耐摩耗性に優れ低摩擦係数の材料で構成されることが好ましい。
このように、ドラムとハウジングとの接触が生じにくいので、ドラムとハウジングとの摩擦低減化が図られる。
Claims (10)
- 外周に複数の開口を有し、繊維を含む原料を篩い、回転軸回りに回転可能なドラムと、
前記ドラムを支持するハウジングと、
前記ドラムの外周面に設けられているガイド部と、
前記ガイド部に接触することによって前記ドラムの前記回転軸方向の移動を規制する規制部と、
を備え、
前記規制部及び前記ガイド部の少なくとも一方は、前記回転軸と直交する軸回りに回転可能であることを特徴とする繊維処理装置。 - 前記規制部は、前記ハウジングに設けられていることを特徴とする請求項1に記載の繊維処理装置。
- 前記ガイド部は、前記外周面から外側に張り出す凸部であり、
前記規制部は、前記回転軸と直交する軸回りに回転可能なベアリングであることを特徴とする請求項1または2に記載の繊維処理装置。 - 前記ベアリングの外輪は、前記凸部よりも硬度が低い材料で覆われていることを特徴とする請求項3に記載の繊維処理装置。
- 前記ガイド部は、前記外周面から内側に凹む溝であり、
前記規制部は、前記溝の内側に配置され、前記回転軸と直交する軸回りに回転可能なベアリングであることを特徴とする請求項1または2に記載の繊維処理装置。 - 前記ベアリングの外輪は、前記溝の壁面よりも硬度が低い材料で覆われていることを特徴とする請求項5に記載の繊維処理装置。
- 前記ガイド部は、前記回転軸と直交する軸回りに回転可能なベアリングであり、
前記規制部は、前記ベアリングに対して前記回転軸方向に配置されるフレームであることを特徴とする請求項1または2に記載の繊維処理装置。 - 前記ガイド部は、前記回転軸と直交する面に交差するように配置され前記外周面から外側に張り出す凸部であり、前記凸部は、前記回転軸方向に蛇行し、
前記規制部は、前記回転軸と直交する軸回りに回転可能なベアリングであることを特徴とする請求項1または2に記載の繊維処理装置。 - 前記ガイド部は、前記回転軸と直交する面に交差するように配置され前記外周面から内側に凹む溝であり、前記溝は、前記ドラムの回転軸方向に蛇行し、
前記規制部は、前記溝の内側に配置され、前記回転軸と直交する軸回りに回転可能なベアリングであることを特徴とする請求項1または2に記載の繊維処理装置。 - 請求項1~9のいずれか1項に記載の繊維処理装置と、
前記開口を通過する前記繊維を堆積させるメッシュと、
前記メッシュに堆積された前記繊維を加圧する加圧部と、
前記加圧部よりも上流で、前記繊維同士を結合させる結合材を供給する供給部と、
を備えることを特徴とする繊維体製造装置。
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