JP7476488B2 - 繊維搬送装置、及び、繊維搬送方法 - Google Patents
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Description
[1-1.シート製造装置の全体構成]
図1は、シート製造装置100の構成を示す図である。
シート製造装置100は、木質系パルプ材料やクラフトパルプ、古紙、合成パルプ等の繊維を含む原料MAを繊維化して、シートSを製造する。
第1ウェブW1は、メッシュベルト46により搬送され、回転体49に接触する。回転体49は、複数の羽根によって第1ウェブW1を分断し、材料MCとする。材料MCは管54を通じて混合部50に搬送される。
シート製造装置100は、本発明の繊維搬送装置の一例に対応する。
図2は、貯留部13の斜視図である。図3は、図2のIII-III線における縦断面図である。図3では、計量部134を省略している。
攪拌装置130は、ホッパー9から搬送された原料片MSを内部に一時的に貯留する機能、および、貯留している原料片MSを攪拌する機能を有する。攪拌装置130は、図3に示すように、ケース170と、回転体172と、駆動機構174とを備える。
駆動機構174は、攪拌モーター210と、収容部材214と、駆動軸216と、接続部材194とを備え、載置台136の下方に配置される。攪拌モーター210は、第1駆動部の一例に対応する。収容部材214は、駆動軸216を収容する円筒形の筐体であり、載置台136の下面に接続される。
排出パイプ132は、中空の管状部材であり、攪拌装置130に貯留された原料片MSを計量部134に向けて搬送する。本実施形態では、排出パイプ132は断面円形の直管であり、断面の中心を通る仮想の軸線を中心軸L1とする。排出パイプ132は回転体の一例に対応する。排出パイプ132は、筒の一例に対応する。中心軸L1は、軸線の一例に対応する。本実施形態の排出パイプ132は、ABS樹脂で製造されるが、他の材料で製造してもよい。ここで、ABSは、Acrylonitrile Butadiene Styreneの略語である。
排出パイプ132は、排出口132Bが流入口132Aと同じ高さ位置となるように水平に、或いは、排出口132Bが流入口132Aよりも低い位置となるように傾斜して、設置される。排出パイプ132の傾きは水平線L0に対する中心軸L1の角度θで特定され、例えば、角度θは0°以上15°以下の範囲内とすることが好適であり、5°が特に好適である。
図5は、スパイラル部材140の斜視図である。
スパイラル部材140は、断面矩形の薄板が螺旋を描く形状を有する。図5に例示するスパイラル部材140は、等ピッチで三回半巻きの螺旋を構成するが、スパイラル部材140の巻き数およびピッチは任意に変更可能である。ここで、ピッチとは、1周回あたりのスパイラル部材140の軸線L2方向の長さをいう。軸線L2は、スパイラル部材140の周回の中心を通る仮想の軸線であり、軸線L2方向におけるスパイラル部材140の端を、端部140Aおよび端部140Bとする。スパイラル部材140の幅は、全体にわたって均一であってもよいが、本実施形態では、端部140Bを含むほぼ1周回の幅H2は、他の部分の幅H1より大きく、排出口132Bから排出される原料片MSの量が調整し易くなる。
従って、排出パイプ132の回転速度を適切な範囲内に調整することにより、排出パイプ132内で、原料片MSがほぐされながら、安定的に搬送することができる。
図6に示す貯留部13の平面視において、回転体172の回転中心172Aを通過する第1仮想直線L11と、第1仮想直線L11に直交し回転体172の回転中心172Aを通過する第2仮想直線L12とにより、回転体172の回転する領域を四分する。すなわち、図6に示すように、第1仮想直線L11と第2仮想直線L12とにより、回転体172の回転する領域を領域D1、D2、D3、D4に四分する。ただし、第1仮想直線L11と第2仮想直線L12とは、第2仮想直線L12が延長軸L1aに対して直交するように配置する。ここで、延長軸L1aは、排出パイプ132の中心軸L1から、排出パイプ132の外側の延長方向Y1に延長される半直線状の仮想線である。延長軸L1aは、延長仮想線の一例に対応する。
閉塞部材162は、軸160Aによって回動可能に取り付けられる。閉塞部材162は、後述する開閉モーター165の動力により、底面開口部168を閉塞する閉塞位置と、底面開口部168を開放する開放位置とに回動可能である。つまり、開閉モーター165の動作によって受け部160の底面開口部168が開閉される。底面開口部168が開かれると、受け部160に貯留されている原料片MSが排出され、解繊部20に送られる。なお、底面開口部168がスライドする板状部材により開閉される構成であってもよい。
図9は、シート製造装置100の制御系の要部構成を示すブロック図である。
制御装置110は、図示しない操作部における入力操作、および、シート製造装置100が備える各種センサーの検出値を取得し、これらに基づきシート製造装置100の各部を制御して、シートSを製造する。
制御装置110は、本発明の制御部の一例に対応する。
シート製造装置100が起動されると、制御装置110は、貯留部13の攪拌装置130の攪拌モーター210を駆動して、回転体172を回転させる。また、制御装置110は、貯留部13の搬送装置131の搬送モーター150を駆動して、排出パイプ132を回転させる。
[2-1.シート製造装置の貯留部の構成]
次に、本発明の第2実施形態について説明する。なお、前述の第1実施形態と同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。
図10に示すように、第2実施形態の貯留部13では、第1実施形態に対して、搬送路133を形成する排出パイプ132は、平面視で、延長軸L1aが回転体172の回転中心172Aから左側にずれて配置される。延長軸L1aは、第2仮想直線L12のうち、回転中心172Aから左側に延びる部分としての仮想半直線L12aに対して直交する。
そして、仮想半直線L12a上の位置P1における回転体172の外周部の速度ベクトルV1は、延長軸L1aに平行であり、延長軸L1aの延長方向Y1とは反対方向を向く。また、仮想半直線L12a上の位置P1から回転中心172Aを中心として回転方向R1に90度回転させた位置P2における回転体172の外周部の速度ベクトルV2は、延長軸L1aに直交し、延長軸L1aから離間する方向を向く。
第2実施形態のシート製造装置100の貯留部13では、原料片MSは、排出パイプ132内に流入する際に、中心軸L1に対して右側に偏り易い。よって、第1実施形態と同様に、制御装置110が搬送モーター150を制御して排出パイプ132の回転速度や回転方向などの回転状態を制御することにより、排出パイプ132内への原料片MSの流入量を調整される。
[3-1.シート製造装置の貯留部の構成]
次に、本発明の第3実施形態について説明する。なお、前述の第1実施形態と同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。
図11に示すように、第3実施形態の貯留部13では、第1実施形態に対して、搬送路133を形成する排出パイプ132は、平面視で、延長軸L1aが回転体172の回転中心172Aから右側にずれて配置される。延長軸L1aは、第2仮想直線L12のうち、回転中心172Aから右側に延びる部分としての仮想半直線L12bに対して直交する。
そして、仮想半直線L12b上の位置P3における回転体172の外周部の速度ベクトルV3は、延長軸L1aに平行であり、延長軸L1aの延長方向Y1と同一の方向を向く。また、仮想半直線L12b上の位置P3から回転中心172Aを中心として回転方向R1とは逆方向に90度回転させた位置P2における回転体172の外周部の速度ベクトルV2は、延長軸L1aに直交し、延長軸L1aに接近する方向を向く。
第3実施形態のシート製造装置100の貯留部13では、原料片MSは、排出パイプ132内に流入する際に、中心軸L1に対して右側に偏り易い。よって、第1実施形態と同様に、制御装置110が搬送モーター150を制御して排出パイプ132の回転速度や回転方向などの回転状態を制御することにより、排出パイプ132内への原料片MSの流入量が調整される。
上述した各実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明を実施する具体的態様に過ぎず、本発明を限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、例えば以下に示すように、種々の態様において実施することが可能である。
Claims (9)
- 繊維を含む繊維片を攪拌する攪拌装置と、前記繊維片を搬送する搬送装置と、前記搬送装置により搬送される前記繊維片の重量を検出する計量部と、制御部とを備え、
前記攪拌装置は、前記繊維片を収容するケースと、前記ケースの内部で回転して前記繊維片を攪拌する攪拌部と、前記攪拌部を回転させる第1駆動部と、を備え、
前記搬送装置は、前記ケースの側面に接続された搬送路に沿った軸線を中心として回転する回転体と、前記回転体の内部に配置されたスパイラル部材、前記回転体の外周面に設けられる従動ギアと、前記回転体を回転させる搬送モーターと、前記搬送モーターの駆動軸に取り付けられ前記従動ギアと噛み合う駆動ギアと、を備え、
前記制御部は、
前記攪拌部の回転速度および回転方向の少なくとも一つを制御し、
前記回転体及び前記搬送モーターの回転速度、及び、前記回転体及び前記搬送モーターの回転方向を制御する、
繊維搬送装置。 - 前記回転体は、前記搬送路を構成する筒であり、前記搬送モーターは前記筒を回転させる、請求項1記載の繊維搬送装置。
- 前記筒は前記軸線方向の一端において前記ケースの内部空間に連通し、他端には前記繊維片を排出する排出口を有し、
前記筒の内面に、前記筒の軸に対して突起が螺旋状に配置されている、請求項2記載の繊維搬送装置。 - 前記筒は、前記ケースとの接続部よりも前記排出口が鉛直下方方向に低くなるよう傾斜している、請求項3記載の繊維搬送装置。
- 前記攪拌部は、前記ケースの底面の一部を構成する回転部と、前記回転部に立設された羽根と、を有する、請求項1から4のいずれか1項に記載の繊維搬送装置。
- 前記搬送路は、前記ケースの高さ方向において前記羽根と重なる位置で前記ケースに接続される、請求項5記載の繊維搬送装置。
- 前記繊維搬送装置を上から見て、前記攪拌部の回転中心から径方向に延びて前記攪拌部の周方向の通過位置を規定する仮想半直線に対して、前記回転体の軸線から前記搬送路の外側に延長される半直線状の延長仮想線が、前記攪拌部の回転中心から左側にずれた位置で直交するように、前記回転体は、配置され、
前記制御部は、前記繊維搬送装置を上から見て反時計回りに前記攪拌部を回転させる、請求項1から6のいずれか1項に記載の繊維搬送装置。 - 前記繊維搬送装置を上から見て、前記攪拌部の回転中心から径方向に延びて前記攪拌部の周方向の通過位置を規定する仮想半直線に対して、前記回転体の軸線から前記搬送路の外側に延長される半直線状の延長仮想線が、前記攪拌部の回転中心から右側にずれた位置で直交するように、前記回転体は、配置され、
前記制御部は、前記繊維搬送装置を上から見て反時計回りに前記攪拌部を回転させる、請求項1から6のいずれか1項に記載の繊維搬送装置。 - 繊維を含む繊維片を攪拌する攪拌装置と、前記繊維片を搬送する搬送装置と、前記搬送装置により搬送される前記繊維片の重量を検出する計量部と、制御部と、を備える繊維搬送装置による繊維搬送方法であって、
前記攪拌装置は、前記繊維片を収容するケースと、前記ケースの内部で回転して前記繊維片を攪拌する攪拌部と、前記攪拌部を回転させる第1駆動部と、を備え、
前記搬送装置は、前記ケースの側面に接続された搬送路に沿った軸線を中心として回転する回転体と、前記回転体の内部に配置されたスパイラル部材、前記回転体の外周面に設けられる従動ギアと、前記回転体を回転させる搬送モーターと、前記搬送モーターの駆動軸に取り付けられ前記従動ギアと噛み合う駆動ギアと、を備え、
前記制御部は、
前記攪拌部の回転速度および回転方向の少なくとも一つを制御し、前記回転体及び前記搬送モーターの回転速度、及び、前記回転体及び前記搬送モーターの回転方向を制御することにより、前記繊維片の搬送量を制御する、
繊維搬送方法。
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