JPH10508565A - 圧縮性断熱材のパッケージング方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 マンドレル（１４）と接触するように断熱材（１０）を供給し、断熱材（１０）をマンドレル（１４）上に巻き上げて断熱材ロール（５０）を形成し、ロール（５０）と接触できかつロール（５０）の直径の増大につれて接触面積が増大するように形成された１対の対向ベルト（１６、１８）を用いて、断熱材（１０）のローリング中に断熱材（１０）に押圧力を加え、断熱材（１０）にほぼ一定の押圧力を維持するため、ロール（５０）の直径の増大につれてベルト（１６、１８）の張力を増大させることを特徴とする圧縮性断熱材のパッケージング方法。

Description

【発明の詳細な説明】 圧縮性断熱材のパッケージング方法および装置 技術分野 本発明は、輸送および貯蔵のための圧縮性断熱材のパッケージング技術に関し 、より詳しくは、効率的な輸送および貯蔵が行なえるように圧縮性断熱材を高度 な圧縮状態に巻き上げる技術に関する。 背景技術 断熱材製品は、通常、繊維質マトリックスまたはセルラーマトリックスからな り、固体伝導および輻射による熱伝導を防止しかつ対流熱伝導を制限するセルま たは空隙を設けて（すなわち形成して）いる。従って、これらの製品は、必然的 に高割合の空気を含有している。断熱材製品を製造現場から最終目的場所まで効 率的に輸送しかつ貯蔵するには、断熱材を強く圧縮するのが好ましい。断熱材の 過大圧縮は、パッケージングを解いたときに、断熱に必要な厚さを回復する能力 の喪失をもたらすため、過大圧縮しないように注意しなければならない。ガラス 繊維断熱材製品は、一般に、フラットバットまたは折畳みバットとしてバッグ内 にパッケージされるか、長い断熱材ブランケットのロールとしてパッケージされ る。 繊維質断熱材製品を巻き上げる既存のガラス繊維断熱材パッケージング機械に は、２つの一般的形式がある。第１形式は、巻上げのために断熱材ブランケット の前縁部が取り付けられるマンドレルを用いるものである。これらの機械は、一 般にブランケットの前方部を過大圧縮し、断熱価（insulation value）の損失を もたらす点で幾分不充分である。断熱材ロールを形成する他の機械は、断熱材が 巻き上げるられるときに断熱材ロールの周囲に巻かれるベルトを使用するベルト 巻上げ機である。このベルト巻上げ機はベルトの経路を形成する一連のローラを 有し、パッケージング工程中に成長するロールに適合できるように、ベルトのル ープを拡大することができる。このベルト巻上げ機は、巻上げ中に断熱材に加え られる圧縮力の正確な制御が困難なため、不適当に圧縮（すなわち過大圧縮また は不足圧縮）された断熱材ロールが形成される点で不充分である。また、ベルト 巻上げ機およびマンドレル形機械の両方とも、最終的に巻き上げられる断熱材パ ッケージの圧縮量従って密度が制限される。 発明の開示 本発明は、断熱材の巻上げ中にほぼ一定の圧縮力を加えることにより、従来の 機械の欠点を解消できる断熱材巻上げ機を提供する。断熱材はマンドレル上で巻 き上げられ、かつ巻上げ工程中に張力が増大される走行ベルト（好ましくは１対 の対向ベルト）と接触する。 本発明によれば、マンドレルと接触するように断熱材を供給し、断熱材をマン ドレル上に巻き上げて断熱材ロールを形成し、ロールと接触できかつロールの直 径の増大につれて接触面積が増大するように形成された走行ベルトを用いて、断 熱材のローリング中に断熱材に押圧力を加え、断熱材にほぼ一定の押圧力を維持 するため、ロールの直径の増大につれてベルトの張力を増大させることを特徴と する圧縮性断熱材のパッケージング方法が提供される。 ２つの対向ベルトの使用は、ロールに加えられる押圧力を制御すると同時に、 断熱材をマンドレルの回りのロールに巻き上げることを助ける。ロールの直径の 増大につれて、ベルトの張力を増大させることにより、断熱材ブランケットの先 端部を過大圧縮することなく、断熱材ロールが強く圧縮される。ロールのサイズ が増大するとき、断熱材には一定の押圧力すなわちフープ応力を加えることが望 ましい。ロールの直径に概ね比例する仕方でベルトの張力を増大させることによ り、フープ応力をほぼ一定に維持できる。 本発明の特定実施例では、ベルトは少なくとも３つのローラの回りで走行でき るように取り付けられており、ベルトの張力は少なくとも１つのローラを移動さ せることにより制御される。可動ローラの制御された移動により、ベルトの経路 が変化され、これによりベルトの張力が変化される。一般に、ベルトにより断熱 材に加えられる押圧力は、ベルトの張力に比例する。本発明の特定実施例では、 張力は初期張力から最終張力まで増大され、最終張力は、ロールの直径が増大す るにつれて、初期張力の約1.2〜2.0倍の範囲内である。最終張力は、初期張力の 約1.7倍が好ましい。 本発明の他の実施例では、断熱材の回りのベルトの巻付き角度（angle of wr- ap）を増大させるべく、デフレクタローラと係合する。デフレクタローラは、ベ ルトが、マンドレル上に形成されるロールの周囲でより長い距離を走行できるよ うに、ベルトの経路を変化させる。好ましくは、デフレクタローラは、断熱材が 巻き上げられる時間の長さの１／２以下の時間でベルトと係合する。この後、ロ ールは、ベルトの張力がマンドレル上に形成されるロールに加える押圧力を充分 に制御できる巻付き角度の大きさに到達した。 本発明の好ましい実施例では、デフレクタローラの係合工程は、パッケージン グサイクルの最初の１／２の間に行なわれる。最も好ましくは、デフレクタロー ラの係合工程は、パッケージングサイクルの最初の１／３の間に行なわれる。 また、本発明によれば、回転できるように取り付けられかつ断熱材をロールに 巻き上げることができるマンドレルと、マンドレル上に形成されるロールと接触 してロールに押圧力を加えることができる１対の対向ベルトとを有し、該ベルト は、形成されるロールと接触できかつロールの直径の増大につれて接触面積が増 大するように配置されており、断熱材にほぼ一定の押圧力を維持するため、ロー ルの直径の増大につれてベルトの張力を増大させる手段を更に有すること特徴と する圧縮性断熱材のパッケージング装置が提供される。 図面の簡単な説明 第１図は、本発明による圧縮性断熱材のパッケージング装置を示す概略側断面 図である。 第２図は、第１図の装置の一部を示す概略側面図であり、巻上げ工程の開始前 に、デフレクタローラが係合している状態を示すものである。 第３図は、第２図と同様な図面であり、断熱材が巻き上げられている状態を示 すものである。 第４図は、第３図と同様な図面であり、巻上げがほぼ完了するところを示すも のである。 第５図は、第１図に示す装置のマンドレルおよびエゼクタリングを示す概略正 面図である。 第６図は、第４図と同様な図面であり、完成ロールをマンドレルから取り出す ため、上下のベルトが完成ロールとの係合から離された状態を示すものである。 第７図は、圧縮性断熱材をパッケージングするための上方ベルトおよび下方ニ ップロールを備えた本発明による別の装置を示す概略正面図である。 発明を実施するための最良の形態 本発明は、ガラス繊維断熱材のパッケージングに関連して説明するが、本発明 の方法および装置は、ロックウール繊維またはポリマー或いは圧縮性発泡体のよ うな他の非繊維質断熱材のパッケージングにも使用できることを理解すべきであ る。本発明での使用に最適の断熱材は、約0.3〜0.7 lb/ft³（4.806〜11.213 kg/ cm³）の範囲内の密度をもつ低密度ガラス繊維の建築用断熱材である。本発明は 、巻上げバットのロール並びに連続断熱材ブランケットのロールを用いることが できる。 第１図を参照すると、ガラス繊維ブランケット１０のような断熱材が、予圧縮 コンベア１２のような任意の適当なコンベア装置により、本発明の装置に導入さ れることが理解されよう。予圧縮コンベア１２は、ブランケットから空気をゆっ くりと放出させるため、徐々に収斂させることができる。 ブランケットを巻き上げる主装置は、回転可能に取り付けられたマンドレル１ ４および対向ベルト１６、１８である。上下のベルトは、これらが断熱材ブラン ケットと接触するときに逆方向に走行するように、かつ断熱材ブランケットを押 圧してロールが適当に圧縮されるように取り付けられている。上方ベルト１６は それぞれ３つの上方ベルトローラ２０、２２、２４の回りを走行するように取り 付けられ、一方、下方ベルト１８はそれぞれ３つの下方ベルトローラ３０、３２ 、３４の回りを走行するように取り付けられている。上方ベルトローラ２４は、 空気圧装置３６のような任意の適当な作用により垂直移動できるように取り付け られている。ベルトの張力を制御するのに、他の多くの方法を採用できることは 理解されよう。同様に、下方ベルトローラ３４は、空気圧シリンダ３８により垂 直下方に移動できるようになっている。ベルトは、断熱材に力および方向を連続 的に加えるのに適した、メッシュ、キャンバスおよび孔穿きゴムベルトのような 任意の形式で構成できる。 断熱材ロールのサイズが増大するにつれて、断熱材ロールの回りの大きな巻付 き角度が、全てのローラに加えられる力を増大させ、従って、ベルトの張力を増 大させる。上下のベルトローラは、ベルト経路の変化に適合すべく移動できるよ うに取り付けられており、上下のローラに加えられる抵抗の大きさは、空気圧シ リンダ３６、３８により上下のローラを位置決めすることにより制御される。移 動抵抗の大きさは、張力、従って巻き上げられる断熱材に加えられる押圧力を制 御する。 上下のデフレクタローラ４０、４２が両ベルトの走行経路内に取り付けられて いる。これらのデフレクタローラは、ベルトと接触しかつベルトから離れる方向 に移動できるように取り付けられており、それぞれ空気圧シリンダ４４、４６の ような手段でベルトと係合するように移動される。第２図に示すように、上方デ フレクタローラ４０の係合により、上方ベルト１６が、両上方ベルトローラ２０ 、２２の間の直線状経路から偏倚される。また、デフレクタローラの係合により ベルトの張力が増大されかつ巻き上げられる断熱材ブランケットに付加押圧力が 加えられる。第３図に示すように、直線状経路のこの偏倚により、マンドレル１ ４上で巻き上げられる断熱材ロール５０（第４図）の回りの上方ベルト１６の巻 付き角度が増大される。同様に、下方デフレクタローラ４２の係合により、下方 ベルト１８が両下方ベルトローラ３０、３２間の直線状経路から偏倚されかつ断 熱材ロールの回りの巻付き角度が増大される。 第４図に示すように、巻上げ工程の後段階の間、上下のデフレクタローラが引 っ込められて、両ベルトとの係合から離される。これは、主として、ロールサイ ズの増大によりベルトの巻付き角度が増大するからである。始動フェーズの間、 両デフレクタローラは、断熱材ブランケットの先端部がマンドレル１４に取り付 けられる前に係合されている。両デフレクタローラは全パッケージングサイクル の間、係合させることができるが、好ましくは、デフレクタローラは、断熱材ブ ランケットの約１／４がマンドレル１４上に巻かれた後は離される。 第５図に示すように、マンドレル１４には孔すなわち空気ポート５２を設ける ことができ、該空気ポート５２は、導管５４を介して真空源または空気圧源（図 示せず）に連結できる。巻上げ工程の始動フェーズの間、断熱材ブランケットの 先端部のマンドレル１４への取付けを容易にするため、空気ポート５２は負のゲ ージ圧源に連結するのが好ましい。工程の始動フェーズは、マンドレル１４を回 転駆動することにより行なわれる。断熱材ブランケットが完全にロールアップさ れた後は、空気ポート５２を正のゲージ圧源（図示せず）に連結することにより 、ロールをマンドレル１４上で容易に摺動させてマンドレル１４から取り外すこ とができる。断熱材ロールは、潤滑剤またはコアチューブを使用しなくても取り 外すことができることが判明している。マンドレル１４からのロールの取外しは 、エゼクタリング５６をマンドレルに沿って移動させることにより行なうのが好 ましい。エゼクタリング５６は、ピストン５８のような任意の手段により作動さ せることができる。完成ロールをマンドレルから取り外すのに適した任意の手段 を使用できることは理解されよう。ロールは、手で取り外すこともできる。好ま しくは、上下のベルトからの押圧力が除去される前に、包装紙または他の適当な パッケージング材料または拘束材料をロールに取り付ける。２つのベルト（上下 のベルト）を使用することにより、断熱材ロールが未だ上下のベルトによる閉じ 込め空間内にある間に、包装紙を挿入して完成断熱材ロールの周囲に巻き付ける ことができる。 上下のベルトがマンドレルおよびロールから離れるように取り付けられている ならば、マンドレルからのロールの取外しが容易になるであろう。ロールの取出 しを容易にするため、上下のベルトは、第６図に示すように、オープンジョー形 運動を行なうように取り付けるのが好ましい。包装紙または他の適当なパッケー ジング材料は、上下のベルトからの押圧力が除去される前にロールに取り付けら れる。 第７図に示すように、本発明は、１つのベルトと、バックアップローラ６０の ようなバックアップ装置とを用いて実施することもできる。バックアップローラ ６０は、上方ベルト１６によってパッケージが押し付けられる表面を形成してい る。バックアップローラ６０は、断熱材が巻き上げられるときにパッケージサイ ズの増大を可能にするため、垂直移動できるように取り付けることができる。２ つ以上のバックアップローラを用いることもできる。 以上から、本発明には種々の変更をなし得ることは明白である。しかしながら 、そのような変更は本発明の範囲内のものであると考えられる。 産業上の利用可能性 断熱または吸音に使用される種類の圧縮性材料のパッケージングに有効である ことが理解されよう。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)， ＡＭ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＮ，Ｃ Ｚ，ＥＥ，ＦＩ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＧ，ＫＰ ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ， ＭＫ，ＭＮ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＲＯ，ＲＵ，Ｓ Ｇ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者 スコット ジェームズ ダブリュー アメリカ合衆国 オハイオ州 43055 ニ ューアーク ストーンウォール ドライヴ 1738 (72)発明者 モーニン レイモンド ヴィー アメリカ合衆国 オハイオ州 43551 ペ リーズバーグ コヴェントリー コート 310

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．マンドレルと接触するように断熱材を供給し、 断熱材をマンドレル上に巻き上げて断熱材ロールを形成し、 ロールと接触できかつロールの直径の増大につれて接触面積が増大するよう に形成された１対の対向ベルトを用いて、断熱材のローリング中に断熱材に押圧 力を加え、 断熱材にほぼ一定の押圧力を維持するため、ロールの直径の増大につれてベ ルトの張力を増大させることを特徴とする圧縮性断熱材のパッケージング方法。 ２．マンドレルと接触するように繊維質断熱材を供給し、 断熱材をマンドレル上に巻き上げて断熱材ロールを形成し、 ロールと接触できかつロールの直径の増大につれて接触面積が増大するよう に形成された１対の対向ベルトを用いて、断熱材のローリング中に断熱材に押圧 力を加え、 断熱材にほぼ一定の押圧力を維持するため、ロールの直径の増大につれてベ ルトの張力を増大させることを特徴とする繊維質断熱材のパッケージング方法。 ３．マンドレルと接触するように断熱材を供給し、 断熱材をマンドレル上に巻き上げて断熱材ロールを形成し、 ロールと接触できかつロールの直径の増大につれて接触面積が増大するよう に形成された走行ベルトを用いて、断熱材のローリング中に断熱材に押圧力を加 え、 断熱材にほぼ一定の押圧力を維持するため、ロールの直径の増大につれてベ ルトの張力を増大させることを特徴とする圧縮性断熱材のパッケージング方法。 ４．回転できるように取り付けられかつ断熱材をロールに巻き上げることができ るマンドレルと、 マンドレル上に形成されるロールと接触してロールに押圧力を加えることが できる１対の対向ベルトとを有し、該ベルトは、形成されるロールと接触できか つロールの直径の増大につれて接触面積が増大するように配置されており、 断熱材にほぼ一定の押圧力を維持するため、ロールの直径の増大につれてベ ルトの張力を増大させる手段を更に有すること特徴とする圧縮性断熱材のパッ ケージング装置。