JP5899670B2 - 開繊分級装置 - Google Patents

Description

本発明は、開繊分級装置に関し、更に詳しくは、開繊品及び未開繊品の分級精度を向上させ得るとともに、開繊品の回収率を向上させることができる開繊分級装置に関する。

従来の開繊分級装置として、開繊した繊維体を質量差による飛距離差によって分級するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１には、例えば、図６に示すように、回転可能な開繊シリンダ１０２と、この開繊シリンダ１０２の回転により飛ばされる繊維体Ｂ１，Ｂ２を吸引回収する第１回収部１０３及び第２回収部１０４と、を備え、第１回収部１０３で開繊状態が十分で比較的軽く飛距離が短い繊維体Ｂ１（即ち、開繊品）を吸引回収し、第２回収部１０４で開繊状態が不十分で比較的重く飛距離が長い繊維体Ｂ２（即ち、未開繊品）を吸引回収する開繊分級装置１０１が開示されている。そして、第１及び第２回収部１０３，１０４の各開口部１０３ｂ，１０４ｂは近接して配置され、これら各開口部１０３ｂ，１０４ｂの間には、各回収部１０３，１０４に回収される繊維体量を調整するための仕切板１０５が傾動可能に設けられている。この開繊分級装置１０１によると、人手により開繊した繊維体を分級する方法に比べて、生産性が飛躍的に向上し、工数低減もでき低コスト化を図ることができる。

特開２００２−１３８３２８号公報

しかし、上記開繊分級装置１０１では、第１及び第２開口部１０３ｂ，１０４ｂは近接して配置され、これら各開口部１０３ｂ，１０４ｂの間に仕切板１０５が設けられているので、仕切板１０５に繊維体Ｂ２が引っ掛かり易く、第１回収部１０３に未開繊品である繊維体Ｂ２が混入して分級精度が低下してしまう恐れがある。その結果、回収された繊維体をマット等の製品製造工程に供給すると、設備故障が発生したり、製品の品質不具合が発生したりする原因となる。一方、第１回収部１０３への繊維体Ｂ２（未開繊品）の混入を抑えるために、第１回収部１０３内で生じる吸引気流の風速を弱めることが考えられるが、この場合、第１回収部１０３への繊維体Ｂ１（開繊品）の回収率が低下してしまう。その結果、処理能力を確保するために大型の開繊シリンダを使用する必要があり、設備投資が増加してしまう。

本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、開繊品及び未開繊品の分級精度を向上させ得るとともに、開繊品の回収率を向上させることができる開繊分級装置を提供することを目的とする。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、開繊した繊維体を質量差による飛距離差によって分級する開繊分級装置であって、回転可能な開繊シリンダと、前記開繊シリンダの回転により飛ばされる前記繊維体を回収する第１回収部及び第２回収部と、を備え、前記第２回収部は、前記第１回収部に吸引回収される繊維体より重い繊維体を回収するための回収部であり、前記第１回収部の第１開口部は、前記開繊シリンダの近傍に配置され、前記第２回収部の第２開口部は、前記第１開口部から前記開繊シリンダの遠心方向に離間して配置されており、前記第１開口部と前記第２開口部との間には、前記開繊シリンダの回転により飛ばされる前記繊維体を該第２回収部に向かって搬送する搬送手段が設けられ、前記搬送手段の側方に立設される側壁には、前記搬送手段の上面近傍に作用する吸引気流の風速を弱めるための空気吸入孔が形成されていることを要旨とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記第１回収部の第１開口部は、前記搬送手段の上面から上方に所定高さ離れて配置され、前記空気吸入孔は、前記搬送手段の上面から上方に所定高さ離れて配置されていることを要旨とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２において、前記空気吸入孔の開口率を調整するための開口率調整手段を更に備えることを要旨とする。

本発明の開繊分級装置によると、開繊シリンダの回転により飛ばされる繊維体のうちで、主に開繊状態が十分で比較的軽く且つ飛距離が短い繊維体（即ち、開繊品）は、第１回収部に直接的に吸引回収され、主に開繊状態が不十分で比較的重く且つ飛距離が長い繊維体（即ち、未開繊品）は、第２回収部に直接的に回収されるか、又は搬送手段により第２回収部に向かって強制的に搬送され第２回収部に回収される。そして、第１及び第２回収部の間に搬送手段が設けられ、第１及び第２回収部の各開口部は十分に離間して配置されるので、第１及び第２回収部の間での繊維体の引っ掛かりが抑制される。さらに、搬送手段の側方に立設される側壁には空気吸入孔が形成されているので、空気吸入孔から空気を取り込むことにより、第１回収部で生じる吸引気流の風速を十分に維持したまま、搬送手段の上面近傍に作用する吸引気流の風速が弱められて弱風ゾーンが形成される。これにより、搬送手段の上面に落下した未開繊品である繊維体は、第１回収部に吸引回収され難く第２回収部まで搬送されて回収される。その結果、開繊品及び未開繊品の分級精度を向上させ得るとともに、開繊品の回収率を向上させることができる。
また、前記第１回収部の開口部が、前記搬送手段の上面から上方に所定高さ離れて配置され、前記空気吸入孔が、前記搬送手段の上面から上方に所定高さ離れて配置されている場合は、搬送手段の上面と第１回収部の開口部との間に上下方向の段差部が形成されるとともに、搬送手段の上面と空気吸入孔との間に壁面が存在する。この壁面の存在により、搬送手段の上面近傍から段差部を乗り越えて第１回収部の開口部に向かう吸引気流が減少され、搬送手段の上面に落下した未開繊品である繊維体が段差部を乗り越えて第１回収部の開口部に到ることが抑制される。
さらに、開口率調整手段を更に備える場合は、開口率調整手段により、開繊する繊維加工品の目付け量等に応じて最適な分級条件となるように、空気吸入孔の開口率を調整することができる。

本発明について、本発明による典型的な実施形態の非限定的な例を挙げ、言及された複数の図面を参照しつつ以下の詳細な記述にて更に説明するが、同様の参照符号は図面のいくつかの図を通して同様の部品を示す。
実施例１に係る開繊分級装置を示す模式図である。 図１の要部拡大図である。 上記開繊分級装置の内部構造を示す斜視図である。 上記開繊分級装置及び比較例に係る開繊分級装置のそれぞれの吸引気流の状態を説明するための説明図であり、（ａ）は上記開繊分級装置の吸引気流の状態を示し、（ｂ）は比較例の開繊分級装置の吸引気流の状態を示す。 実施例２に係る開繊分級装置を示す模式図である。 従来の開繊分級装置を示す模式図である。

ここで示される事項は例示的なもの及び本発明の実施形態を例示的に説明するためのものであり、本発明の原理と概念的な特徴とを最も有効に且つ難なく理解できる説明であると思われるものを提供する目的で述べたものである。この点で、本発明の根本的な理解のために必要である程度以上に本発明の構造的な詳細を示すことを意図してはおらず、図面と合わせた説明によって本発明の幾つかの形態が実際にどのように具現化されるかを当業者に明らかにするものである。

１．開繊分級装置
本実施形態１．に係る開繊分級装置は、開繊した繊維体を質量差による飛距離差によって分級する開繊分級装置（１、３１）であって、回転可能な開繊シリンダ（２）と、開繊シリンダの回転により飛ばされる前記繊維体を回収する第１回収部（３、３３）及び第２回収部（４、３４）と、を備え、第２回収部は、第１回収部に吸引回収される繊維体（Ｂ１）より重い繊維体（Ｂ２）を回収するための回収部であり、第１回収部と第２回収部との間には、開繊シリンダの回転により飛ばされる繊維体を第２回収部に向かって搬送する搬送手段（５、３５）が設けられ、搬送手段の側方に立設される側壁（２１ｂ、３８ｂ）には空気吸入孔（２３、４０）が形成されていることを特徴とする（例えば、図１及び図５等参照）。

なお、上記「開繊した繊維体」とは、開繊状態が十分な繊維体（即ち、開繊品）の他に、開繊状態が不十分な繊維体（即ち、未開繊品）を含むものとする。また、上記「搬送手段の側方」とは、搬送手段の搬送方向と交差する方向を意図する。さらに、上記第１回収部は、通常、その内部に吸引気流が作用して繊維体を吸引回収する。

本実施形態１．に係る開繊分級装置としては、例えば、上記第１回収部（３）の開口部（３ｂ）は、搬送手段（５）の上面から上方に所定高さ（ｈ１）離れて配置され、上記空気吸入孔（２３）は、搬送手段の上面から上方に所定高さ（ｈ２）離れて配置されている形態Ａ（例えば、図２等参照）を挙げることができる。この場合、例えば、上記第１回収部の開口部の所定高さ（ｈ１）は、上記空気吸入孔の所定高さ（ｈ２）より大きな値に設定されていることができる。これにより、搬送手段の上面と空気吸引孔との間に形成される壁面（２６）により、搬送手段の上面近傍から段差部（１６）を乗り越えて第１回収部の開口部に向かう吸引気流の風速が効果的に弱められる。

上述の形態Ａの場合、例えば、上記第１回収部（３）の開口部（３ｂ）は、繊維体の飛ぶ方向側の開繊シリンダ（２）の端部から垂直に引いた接線（Ｄ１）よりも飛ぶ方向側と逆側の位置で且つ開繊シリンダよりも下側の位置に配置されていることができる（例えば、図２等参照）。これにより、第１回収部の開口部からの未開繊品である繊維体の吸引回収が更に抑制される。この場合、例えば、上記第１回収部の開口部は、上記接線（Ｄ１）と開繊シリンダの軸心を通る垂線（Ｄ２）との間の位置で横向きに開口して配置されていることができる（例えば、図２等参照）。これにより、第１回収部の開口部から開繊品である繊維体を効果的に回収できる。なお、上記第１回収部の開口部は、例えば、開繊シリンダの下側で且つ開繊シリンダの直径の範囲内に配置されていることができる。

上述の形態Ａの場合、例えば、上記第１回収部（３）の開口部（３ｂ）と搬送手段（５）の上面との間には上下方向の段差部（１６）が設けられ、段差部には、段差高さを調整するための高さ調整手段（１７）が設けられていることができる（例えば、図２及び図３等参照）。この高さ調整手段により、開繊する繊維加工品の目付け量等に応じて最適な分級条件となるように、段差部の高さを調整することができる。

本実施形態１．に係る開繊分級装置としては、例えば、上記空気吸入孔（２３、４０）の開口率を調整するための開口率調整手段（２４、４１）を更に備える形態（例えば、図１及び図５等参照）を挙げることができる。この開口率調整手段は、例えば、空気吸入孔の上下方向の開口量を調整することができる。これにより、最適な分級条件となるように空気吸入孔の開口率を容易に調整できる。

本実施形態１．に係る開繊分級装置としては、例えば、上記搬送手段はコンベア（５）である形態（例えば、図１及び図５等参照）を挙げることができる。これにより、繊維体を第２回収部まで確実且つ円滑に強制的に搬送できる。この場合、例えば、上記空気吸入孔（２３、４０）は、コンベアの搬送方向の略全長にわたって延びていることができる。これにより、コンベアの上面近傍における第１回収部の開口部側及び第２回収部の開口部側にわたって吸引気流の風速を弱めることができる（例えば、図４（ａ）等参照）。なお、上記コンベアとしては、例えば、ベルトコンベア、チェーンコンベア、ローラコンベア等を挙げることができる。これらのうち、繊維体の搬送性といった観点から、ベルトコンベアであることが好ましい。

本実施形態１．に係る開繊分級装置としては、例えば、上記開繊シリンダに材料を供給する材料供給手段（７）を更に備え、上記第２回収部の一端側は材料供給手段に開口していることができる（例えば、図１等参照）。これにより、第２回収部から回収された未開繊品である繊維体を材料供給手段に戻して再度開繊させ得る。上記材料供給手段は、例えば、コンベアであることができる。このコンベアとしては、例えば、ベルトコンベア、チェーンコンベア、ローラコンベア等を挙げることができる。これらのうち、繊維体の搬送性といった観点から、ベルトコンベアであることが好ましい。

本実施形態１．に係る開繊分級装置としては、例えば、上記第１回収部（３、３３）の開口部（３ｂ、３３ｂ）は、開繊シリンダ（２）の近傍に配置され、上記第２回収部（４、３４）の開口部（４ｂ、３４ｂ）は、第１回収部の開口部から開繊シリンダの遠心方向に離間して配置され、これら第１及び第２回収部のそれぞれの開口部の間に上記搬送手段（５、３５）が配置されていることができる（例えば、図１及び図５等参照）。これにより、第１及び第２開口部が十分に離間して配置されるため、第１開口部への未開繊品である繊維体の混入を更に確実に抑制できる。

本実施形態１．に係る開繊分級装置としては、例えば、上記開繊シリンダ（２）の下流側（即ち、繊維体の飛ぶ方向側）には、第１回収部（３、３３）の開口部（３ｂ、３３ｂ）及び第２回収部（４、３４）の開口部（４ｂ、３４ｂ）のそれぞれが接続される回収室（２０、３７）が設けられ、この回収室を構成するケーシング（２１、３８）は、上記搬送手段（５、３５）の上面により構成される底部（２１ａ、３８ａ）と、搬送手段の側方に立設され且つケーシングの外部に開口する上記空気吸入孔（２３、４０）が形成された側壁（２１ｂ、３８ｂ）と、を備える形態（例えば、図１及び図５等参照）を挙げることができる。これにより、装置全体を簡易且つ小型な構造とすることができる。

本実施形態１．に係る開繊分級装置としては、例えば、シート状の繊維加工品を複数重ね合わせてなる繊維加工品積層体を開繊する形態を挙げることができる。これにより、繊維加工品積層体を再利用することができる。このような繊維加工品積層体を再利用して開繊する場合には未開繊品である繊維体の発生が比較的多くなるが、本装置によると、第１回収部への未開繊品である繊維体の混入を効果的に抑制できる。

なお、上記繊維加工品積層体は、例えば、マット状の単一種類の繊維加工品を積層したものであってもよいし、異なる種類の繊維加工品を積層したものであってもよい。繊維加工品としては、例えば、不織布、織物、編物等が挙げられる。また、繊維加工品を構成する繊維も特に限定されないが、例えば、ケナフ、ジュート麻、マニラ麻、サイザル麻、雁皮、三椏、楮、バナナ、パイナップル、ココヤシ、トウモロコシ、サトウキビ、バガス、ヤシ、パピルス、葦、エスパルト、サバイグラス、麦、稲、竹、針葉樹（杉、檜等）、広葉樹及び綿花などの各種の植物が有する繊維や、ポリプロピレン、ポリエチレン、エチレン／プロピレン共重合体等のポリオレフィン樹脂、ポリ乳酸、ポリカプロラクトン、ポリブチレンサクシネート等の脂肪族ポリエステル樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等の芳香族ポリエステル樹脂、ポリスチレン、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂等のポリスチレン樹脂、ポリメチルメタクリレート等のアクリル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアセタール樹脂などの熱可塑性樹脂を用いてなる繊維、熱硬化性樹脂を用いてなる繊維等が挙げられる。これらの繊維は、１種のみ用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。

２．開繊分級方法
本実施形態２．に係る開繊分級方法は、上記実施形態１．の開繊分級装置を用いる開繊分級方法であって、上記開繊シリンダの回転により飛ばされる繊維体のうちで、開繊品である繊維体を第１回収部で吸引回収する一方、未開繊品である繊維体を上記搬送手段により第２回収部に向かって強制的に搬送して第２回収部に回収することを特徴とする。これにより、開繊品及び未開繊品の分級精度を向上させ得るとともに、開繊品の回収率を向上させることができる。

以下、図面を用いて実施例１及び２により本発明を具体的に説明する。

＜実施例１＞
（１）開繊分級装置の構成
本実施例に係る開繊分級装置１は、積層体Ａを開繊するとともに、開繊した繊維体Ｂ１、Ｂ２を質量差による飛距離差によって分級する装置である。この開繊分級装置１は、図１に示すように、回転可能な開繊シリンダ２と、この開繊シリンダ２の回転により飛ばされる繊維体Ｂ１、Ｂ２を回収する第１回収部３及び第２回収部４と、これら第１及び第２回収部３、４の間に設けられるコンベア５（本発明に係る「搬送手段」として例示する。）と、を備えている。

上記開繊シリンダ２の外周面には、表面に多数の突起が形成されたガーネットワイヤ２ａが巻き付けられている。この開繊シリンダ２の上流側（即ち、繊維体Ｂ１，Ｂ２の飛ぶ方向と反対側）には、積層体Ａを開繊シリンダ２に向かって供給するフィードコンベア７が配設されている。このフィードコンベア７の一端側と開繊シリンダ２の外周面との間には、上下一対のフィードローラ８，８が設けられている。これら各フィードローラ８，８は、フィードコンベア７により搬送される積層体Ａを挟持して送り出し、開繊シリンダ２の外周面に押し当てる。

そして、上記開繊シリンダ２は、その軸周りに回転することにより、フィードローラ８，８から送り出された積層体Ａを、ガーネットワイヤ２ａの突起で引っ掻くようにして開繊する。また、開繊シリンダ２は、外周面に付着した開繊処理物をその回転方向に搬送する。その搬送される開繊処理物は、後述のストリッパーローラを通過した位置で、開繊シリンダ２の回転による遠心力により繊維体Ｂ１、Ｂ２として飛ばされる。この飛ばされる繊維体Ｂ１、Ｂ２のうちで、主に開繊状態が十分で比較的軽い繊維体Ｂ１（即ち、開繊品）は、図１中に破線矢印Ｃ１で示す方向に飛ばされる。一方、主に開繊状態が不十分で比較的重い繊維体Ｂ２（即ち、未開繊品）は、図１中に破線矢印Ｃ２で示す方向に飛ばされる。

なお、上記開繊シリンダ２は、フィードローラ８，８の送り速度に比して十分に速い周速となるように回転する。また、開繊シリンダ２の外周面とフィードローラ８，８の外周面との間隔は、積層体Ａの厚さと比較して小さく設定されている。また、本実施例では、上記積層体Ａとして、基材となるケナフ等の植物性繊維と、バインダとなる熱可塑性樹脂繊維と、を含有するシート状の不織布を積層してなる繊維加工品積層体を例示する。この積層体Ａは、型取りされて加熱圧縮成形が施されることにより車両等の内装材として用いられるものであるが、製品Ａ’の型取り時に発生する端材Ａ"を回収して開繊処理を施す場合を例示する。

上記開繊シリンダ２の外周に沿ってウォーカローラ９及びストリッパーローラ１０が配設されている。これらウォーカローラ９及びストリッパーローラ１０は、開繊シリンダ２と同様に、その外周面にガーネットワイヤ９ａ，１０ａが巻き付けられたローラである。ウォーカローラ９は、開繊シリンダ２の回転方向とは反対の方向に回転するとともに、開繊シリンダ２の周速よりも十分に遅い周速となるように回転する。これにより、開繊シリンダ２により搬送される開繊処理物を開繊シリンダ２とウォーカローラ９との間を通過させて更に開繊処理を施す。また、ストリッパーローラ１０は、ウォーカローラ９の外周面に付着した開繊処理物を剥離する。このストリッパーローラ１０は、ウォーカローラ９に隣接するように設けられているとともに、ウォーカローラ９と同じ方向に回転するように設けられている。

上記第１回収部３は、図１に示すように、開繊シリンダ２で飛ばされた繊維体Ｂ１を回収するための回収部である。この第１回収部３は、吸引気流が作用する回収通路を形成する第１ダクト３ａと、この第１ダクト３ａの一端側に形成された第１開口部３ｂと、を有している。この第１開口部３ｂは、図２に示すように、繊維体Ｂ１の飛ぶ方向側の開繊シリンダ２の端部から垂直に引いた接線Ｄ１よりも飛ぶ方向側と逆側の位置で且つ開繊シリンダ２よりも下側の位置に配置されている。より詳細には、第１開口部３ｂは、上記接線Ｄ１と開繊シリンダ２の軸心を通る垂線Ｄ２との間の位置で横向きに開口して配置されている。また、第１開口部３ｂは、開繊シリンダ２の軸長さと略同じ長さの横幅を有する正面矩形状に形成されている（図３参照）。なお、上記第１ダクト３ａの他端側は繊維体Ｂ１の回収容器（図示省略）に連絡されている。

上記第２回収部４は、図１に示すように、開繊シリンダ２で飛ばされた繊維体Ｂ２を回収するための回収部である。この第２回収部４は、吸引気流が作用する回収通路を形成する第２ダクト４ａと、この第２ダクト４ａの一端側に形成された第２開口部４ｂと、を有している。この第２開口部４ｂは、第１開口部３ｂから開繊シリンダ２の遠心方向に離間し且つ横向きに開口して配置されている。また、第２開口部４ｂは、開繊シリンダ２の軸長さと略同じ長さの横幅を有する正面矩形状に形成されている。また、第２ダクト４ａの他端側は、フィードコンベア７の上面に向かって開口している。なお、上記第２ダクト４ａには、その途中に吸引気流を発生させるファン１３が設けられ、その他端側に空気を分離するためのサイクロンセパレータ１４が設けられている。

上記コンベア５は、図２及び図３に示すように、第１開口部３ｂの下側で略水平方向に延びて配置されている。このコンベア５は、主に繊維体Ｂ２を第２開口部４ｂに向かって搬送する周回可能なベルト５ａを有している。ここで、第１開口部３ｂは、コンベア５の上面から上方に所定高さｈ１（例えば、約２５０ｍｍ）離れて配置されている。よって、コンベア５の上面と第１開口部３ｂの下端との間には略垂直に延びる壁状の段差部１６が形成されている。この段差部１６には、段差部１６の高さを調整するための高さ調整板１７（本発明に係る「高さ調整手段」として例示する。）が設けられている。この高さ調整板１７には上下方向に延びる長孔１７ａが形成されている。そして、高さ調整板１７は、段差部１６に対して上下位置を調整可能なように長孔１７ａを介してボルト１８止めされている。

上記開繊シリンダ２の下流側（即ち、繊維体Ｂ１、Ｂ２の飛ぶ方向側）には、図１に示すように、第１開口部３ｂ及び第２開口部４ｂが接続される回収室２０が設けられている。この回収室２０を構成するケーシング２１は、図２及び図３に示すように、コンベア５の上面により一部が構成される底部２１ａと、コンベア５の両側方に立設される左右の側壁２１ｂと、各側壁２１ｂの上端に連なる天井壁２１ｃ（図１参照）と、を備えている。これら左右の側壁２１ｂ及び天井壁２１ｃのそれぞれには、ケーシング２１外部に開口する平面略矩形状の空気吸入孔２２、２３が形成されている。これら各空気吸入孔２２、２３は、金属メッシュで覆われている。

上記空気吸入孔２３は、図２及び図３に示すように、コンベア５の搬送方向の略全長にわたって延びている。この空気吸入孔２３は、コンベア５の上面から上方に所定高さｈ２（例えば、約１００ｍｍ）離れて配置されている。よって、空気吸入孔２３とコンベア５の上面との間には壁面２６が存在している。また、空気吸入孔２３の周囲壁面には、永久磁石からなる開口率調整板２４（本発明に係る「開口率調整手段」として例示する。）が空気吸入孔２３の一部を塞ぐように貼着されている。この開口率調整板２４は複数枚用意されており、使用する枚数や大きさ等を適宜選択することで空気吸入孔２３の上下方向の開口量を調整することができる。

（２）開繊分級装置の作用
次に、上記構成の開繊分級装置１の作用について説明する。積層体Ａをフィードコンベア７上に載置して開繊シリンダ２に供給する。この積層体Ａは、フィードローラ８，８の間に挟まれつつ開繊シリンダ２に押し付けられガーネットワイヤ２ａにより開繊される。この開繊処理物のうちで開繊が不十分なものはウォーカローラ９で再度開繊され、ストリッパーローラ１０により開繊シリンダ２に戻される。その後、開繊処理物は、開繊シリンダ２の回転による遠心力で開繊シリンダ２の外周から剥がれて繊維体Ｂ１、Ｂ２として飛ばされる。

ここで、上記繊維体Ｂ１、Ｂ２は、その質量（密度）の違いにより、その飛び方（速度、距離等）が変わるため、その落下位置の差により分別することができる。よって、主に開繊品である繊維体Ｂ１の殆どは、吸引気流により第１開口部３ｂから第１回収部３に直接的に吸引回収される。また、コンベア５上に落下した繊維体Ｂ１は、比較的軽いため吸引気流により段差部１６を容易に乗り越えて第１開口部３ｂから第１回収部３に吸引回収される。一方、未開繊品である繊維体Ｂ２は、第２開口部４ｂから第２回収部４に直接的に吸引回収されるか、又はコンベア５上に落下してコンベア５により第２開口部４ｂに向かって強制的に搬送され第２開口部４ｂから第２回収部４に吸引回収される。このコンベア５上に落下した繊維体Ｂ２は、比較的重いため段差部１６を乗り越えて第１開口部３ｂに侵入しない。

（３）実施例の効果
以上より、本実施例の開繊分級装置１によると、開繊シリンダ２の回転により飛ばされる繊維体Ｂ１、Ｂ２のうちで、主に開繊品である繊維体Ｂ１は、第１回収部３に直接的に吸引回収され、主に未開繊品である繊維体Ｂ２は、第２回収部４に直接的に吸引回収されるか、又はコンベア５により第２回収部４に向かって強制的に搬送され第２回収部４に回収される。そして、第１及び第２回収部３、４の間にコンベア５が設けられ、第１及び第２回収部３、４の各開口部３ｂ、４ｂは十分に離間して配置されるので、第１及び第２回収部３、４の間での繊維体Ｂ１、Ｂ２の引っ掛かりが抑制される。さらに、図４（ａ）に示すように、コンベア５の側方に立設される側壁２１ｂには空気吸入孔２３が形成されているので、空気吸入孔２３から空気を取り込むことにより、第１回収部３で生じる吸引気流の風速を十分に維持したまま、コンベア５の上面近傍に作用する吸引気流の風速が弱められて弱風ゾーンＥ１が形成される。これにより、コンベア５の上面に落下した未開繊品である繊維体Ｂ２は、第１回収部３に吸引回収され難く第２回収部４まで搬送されて回収される。その結果、開繊品及び未開繊品の分級精度を向上させ得るとともに、開繊品の回収率を向上させることができる。これに対して、図４（ｂ）に示すように、比較例の開繊分級装置１’では、コンベア５’の側方に立設される側壁２１ｂ’に空気吸入孔２３’が形成されておらず、第１回収部３’からの吸引気流がコンベア５’上に伝達して、コンベア５’の上面近傍で第１回収部３’に向かう吸引気流の風速が強められて強風ゾーンＥ２が形成される。よって、コンベア５’の上面に落下した未開繊品である繊維体Ｂ２は、第１回収部３’に吸引回収されてしまい易い。

特に、本実施例の開繊分級装置１によると、開繊した繊維体Ｂ１、Ｂ２を質量差による飛距離差によって自動分級するので、人手により開繊した繊維体を分級する方法に比べて、生産性が飛躍的に向上し、工数低減もでき低コスト化を図ることができる。さらに、開繊直後に分別しているので、繊維体Ｂ１、Ｂ２同士が絡みつき難く、開繊品である繊維体Ｂ１の回収率が高められる。

また、本実施例では、第１回収部３の開口部３ｂが、コンベア５の上面から上方に所定高さｈ１離れて配置され、空気吸入孔２３が、コンベア５の上面から上方に所定高さｈ２離れて配置されているので、コンベア５の上面と第１回収部３の開口部３ｂとの間に上下方向の段差部１６が形成されるとともに、コンベア５の上面と空気吸入孔２３との間に壁面２６が存在する。この壁面２６の存在により、コンベア５の上面近傍から段差部１６を乗り越えて第１回収部３の開口部３ｂに向かう吸引気流が減少され、コンベア５の上面に落下した未開繊品である繊維体Ｂ２が段差部１６を乗り越えて第１回収部３の開口部３ｂに到ることが抑制される。

また、本実施例では、第１回収部３の開口部３ｂは、繊維体Ｂ１、Ｂ２の飛ぶ方向側の開繊シリンダ２の端部から垂直に引いた接線Ｄ１よりも飛ぶ方向側と逆側の位置で且つ開繊シリンダ２よりも下側の位置に配置されているので、第１回収部３の開口部３ｂからの未開繊品である繊維体Ｂ２の吸引回収が更に抑制される。特に、本実施例では、第１開口部３ｂは、上記接線Ｄ１と開繊シリンダ２の軸心を通る垂線Ｄ２との間の位置で横向きに開口して配置されているので、第１開口部３ｂから開繊品である繊維体Ｂ１を効果的に回収することができる。

また、本実施例では、第１回収部３の開口部３ｂとコンベア５の上面との間には上下方向の段差部１６が設けられ、段差部１６には、段差高さを調整するための高さ調整板１７が設けられているので、高さ調整板１７により、開繊する繊維加工品の目付け量等に応じて最適な分級条件となるように、段差部１６の高さを調整することができる。

また、本実施例では、開口率調整板２４を更に備えるので、開口率調整板２４により、開繊する繊維加工品の目付け量等に応じて最適な分級条件となるように、空気吸入孔２３の開口率を調整することができる。特に、本実施例では、開口率調整板２４により、空気吸入孔２３の上下方向の開口量を調整するようにしたので、最適な分級条件となるように空気吸入孔２３の開口率を容易に調整できる。

また、本実施例では、搬送手段としてコンベア５を採用したので、繊維体Ｂ２を第２回収部４まで確実且つ円滑に強制的に搬送できる。特に、本実施例では、空気吸入孔２３は、コンベア５の搬送方向の略全長にわたって延びているので、コンベア５の上面近傍における第１回収部３の開口部３ｂ側及び第２回収部４の開口部４ｂ側にわたって吸引気流の風速を弱めることができる。

また、本実施例では、開繊シリンダ２に材料を供給するフィードコンベア７を更に備え、第２回収部４の一端側はフィードコンベア７の上面に向かって開口しているので、第２回収部４から回収された未開繊品である繊維体Ｂ２をサイクロンセパレータ１４を介してフィードコンベア７に戻して再度開繊させることができる。

また、本実施例では、第１回収部３の開口部３ｂは、開繊シリンダ２の近傍に配置され、第２回収部４の開口部４ｂは、第１回収部３の開口部３ｂから開繊シリンダ２の遠心方向に離間して配置され、これら第１及び第２回収部３、４のそれぞれの開口部３ｂ、４ｂの間にコンベア５が配置されているので、第１及び第２開口部３ｂ、４ｂが十分に離間して配置されるため、第１開口部３ｂへの未開繊品である繊維体Ｂ２の混入を更に確実に抑制できる。

また、本実施例では、開繊シリンダ２の下流側（即ち、繊維体Ｂ１、Ｂ２の飛ぶ方向側）には、第１回収部３の開口部３ｂ及び第２回収部４の開口部４ｂのそれぞれが接続される回収室２０が設けられ、回収室２０を構成するケーシング２１は、コンベア５の上面により構成される底部２１ａと、コンベア５の側方に立設され且つケーシング２１の外部に開口する上記空気吸入孔２３が形成された側壁２１ｂと、を備えるので、装置全体を簡易且つ小型な構造とすることができる。

さらに、本実施例では、積層体Ａとして、シート状の繊維加工品を複数重ね合わせてなる繊維加工品積層体を採用したので、繊維加工品積層体を再利用することができる。このような繊維加工品積層体を再利用して開繊する場合には未開繊品である繊維体の発生が比較的多くなるが、本装置によると、第１回収部への未開繊品である繊維体の混入を効果的に抑制できる。

＜実施例２＞
次に、実施例２に係る開繊分級装置の構成について説明する。なお、本実施例２の開繊分級装置において、上記実施例１の開繊分級装置１と略同じ構成部位には同符号を付けて詳説を省略する。

（１）開繊分級装置の構成
本実施例に係る開繊分級装置３１は、図５に示すように、開繊シリンダ２と、この開繊シリンダ２の回転により飛ばされる繊維体Ｂ１、Ｂ２を回収する第１回収部３３及び第２回収部３４と、これら第１及び第２回収部３３、３４の間に設けられるコンベア３５（本発明に係る「搬送手段」として例示する。）と、を備えている。

上記第１回収部３３は、開繊シリンダ２で飛ばされた繊維体Ｂ１を回収するための回収部である。この第１回収部３３は、吸引気流が作用する回収通路を形成する第１ダクト３３ａと、この第１ダクト３３ａの一端側に形成された第１開口部３３ｂと、を有している。この第１開口部３３ｂは、開繊シリンダ２の近傍で上向きに開口して配置されている。また、第１開口部３３ｂは、開繊シリンダ２の軸長さと略同じ長さの横幅を有する正面矩形状に形成されている。なお、上記第１ダクト３３ａの他端側は繊維体Ｂ１の回収容器（図示省略）に連絡されている。

上記第２回収部３４は、開繊シリンダ２で飛ばされた繊維体Ｂ２を回収するための回収部である。この第２回収部３４は、吸引気流が作用する回収通路を形成する第２ダクト３４ａと、この第２ダクト３４ａの一端側に形成された第２開口部３４ｂと、を有している。この第２開口部３４ｂは、第１開口部３３ｂから開繊シリンダ２の遠心方向に離間して上向きに開口して配置されている。また、第２開口部３４ｂは、開繊シリンダ２の軸長さと略同じ長さの横幅を有する正面矩形状に形成されている。なお、上記第２ダクト３４ａの他端側は、実施例１の開繊分級装置１と略同様にしてフィードコンベア（図示省略）の上面に向かって開口している。

上記コンベア３５は、第１及び第２開口部３３ｂ、３４ｂの間に略水平方向に沿って配置されている。このコンベア３５は、主に繊維体Ｂ２を第１開口部３３ｂから第２開口部３４ｂに向かって搬送する周回可能なベルト３５ａを有している。

上記開繊シリンダ２の下流側（即ち、繊維体Ｂ１、Ｂ２の飛ぶ方向側）には、第１開口部３３ｂ及び第２開口部３４ｂが接続される回収室３７が設けられている。この回収室３７を構成するケーシング３８は、コンベア３５の上面により一部が構成される底部３８ａと、コンベア３５の両側方に立設される左右の側壁３８ｂと、側壁３８ｂの上端に連なる天井壁３８ｃと、を備えている。これら左右の側壁３８ｂ及び天井壁３８ｃのそれぞれには、ケーシング３８外部に開口する平面略矩形状の空気吸入孔３９、４０が形成されている。これら各空気吸入孔３９、４０は、金属メッシュで覆われている。

上記空気吸入孔４０は、コンベア３５の搬送方向の略全長にわたって延びている。この空気吸入孔４０の周囲壁面には、永久磁石からなる開口率調整板４１（本発明に係る「開口率調整手段」として例示する。）が空気吸入孔４０の一部を塞ぐように貼着されている。この開口率調整板４１は複数枚用意されており、使用する枚数や大きさ等を適宜選択することで空気吸入孔４０の上下方向の開口量を調整することができる。

（２）開繊分級装置の作用・効果
次に、上記構成の開繊分級装置３１の作用・効果について説明する。本実施例の開繊分級装置３１によると、上記実施例１の開繊分級装置１と略同様の作用・効果を奏する。すなわち、開繊シリンダ２の回転による遠心力で飛ばされる繊維体Ｂ１、Ｂ２のうちで、開繊品である繊維体Ｂ１は、第１回収部３３に直接的に吸引回収される。一方、未開繊品である繊維体Ｂ２は、第２回収部３４に直接的に吸引回収されるか、又はコンベア３５により第２回収部３４に向かって強制的に搬送され第２回収部３４に吸引回収される。

以上より、本実施例の開繊分級装置３１によると、第１及び第２回収部３３、３４の間にコンベア３５が設けられ、第１及び第２回収部３３、３４の各開口部３３ｂ、３４ｂは十分に離間して配置されるので、第１及び第２回収部３３、３４の間での繊維体Ｂ１、Ｂ２の引っ掛かりが抑制される。さらに、コンベア３５の側方に立設される側壁３８ｂには空気吸入孔４０が形成されているので、空気吸入孔４０から空気を取り込むことにより、第１回収部３３で生じる吸引気流の風速を十分に維持したまま、コンベア３５の上面近傍に作用する吸引気流の風速が弱められて弱風ゾーンが形成される。これにより、コンベア３５の上面に落下した未開繊品である繊維体Ｂ２は、第１回収部３３に吸引回収され難く第２回収部３５まで搬送されて回収される。その結果、開繊品及び未開繊品の分級精度を向上させ得るとともに、開繊品の回収率を向上させることができる。

尚、本発明においては、上記実施例１及び２に限られず、目的、用途に応じて本発明の範囲内で種々変更することができる。即ち、上記実施例１及び２では、コンベア５、３５の略全長に沿って延びる単一の空気吸入孔２３、４０を例示したが、これに限定されず、コンベア５、３５の略全長に沿って所定間隔で配設される複数の空気吸入孔としてもよい。また、コンベア５、３５の少なくとも第１回収部３、３３側のみに沿って延びる１又は２以上の空気吸引孔を採用してもよい。

さらに、上記実施例１及び２では、回収室２０、３７内の負圧によりケーシング２１、３８の外部から空気を取り込む空気吸入孔２３、４０を例示したが、これに限定されず、例えば、回収室２０、３７内に積極的に空気を送風する空気吸入孔を採用してもよい。

また、上記実施例１及び２では、開口率調整板２４、４１を設けて空気吸入孔２３、４０の開口率を調整するようにしたが、これに限定されず、例えば、空気吸入孔２３、４０に対してスライド可能なスライド材を設け、このスライド材のスライドにより空気吸入孔２３、４０の開口率を調整したり、可撓性のテープ材を設けて空気吸入孔２３、４０の開口率を調整したりしてもよい。また、上記実施例１及び２では、開口率調整板２４、４１を磁力により固定するようにしたが、これに限定されず、例えば、開口率調整板２４、４１をボルト止め、フック止め、接着等により固定するようにしてもよい。

また、上記実施例１及び２では、空気吸入孔２３、４０の上下方向の開口率を調整するようにしたが、これに限定されず、例えば、空気吸入孔２３、４０の上下方向に替えて又は加えて、空気吸入孔２３、４０の前後方向の開口率を調整するようにしてもよい。

また、上記実施例１では、高さ調整板１７により段差部１６の高さを調整するようにしたが、これに限定されず、例えば、コンベア５の高さ位置を変更して段差部１６の高さを調整したり、第１開口部３ｂの高さ位置を変更して段差部１６の高さを調整したりしてもよい。

また、上記実施例１では、開繊シリンダ２の下側で横向きに開口して配置される第１開口部３ｂを例示したが、これに限定されず、例えば、開繊シリンダ２の下側で上向き又は下向きに開口する第１開口部としてもよい。

また、上記実施例１では、略垂直に延びる壁状の段差部１６を例示したが、これに限定されず、例えば、図２中に仮想線で示すように、繊維体Ｂ１，Ｂ２の飛ぶ方向に向かって傾斜して延びる壁状の段差部１６’としてもよい。この場合、水平方向に対して鋭角となる段差部１６’により、コンベア５で搬送される未開繊品である繊維体Ｂ２の第１開口部３ｂへの侵入が更に確実に抑制される。

また、上記実施例１及び２では、吸引気流が作用する第１回収部３、３３及び第２回収部４、３４を備える形態を例示したが、これに限定されず、例えば、吸引気流が作用する第１回収部３、３３のみを備え、第２回収部を回収容器等で構成するようにしてもよい。

また、上記実施例１及び２では、第２ダクト４ｂ、３４ｂの一端側をフィードコンベア７に連絡し、繊維体Ｂ２を開繊シリンダ２に供給するようにしたが、これに限定されず、例えば、第２ダクト４ｂ、３４ｂの一端側を回収容器に連絡し、繊維体Ｂ２を回収容器内で回収するようにしてもよい。

また、上記実施例１及び２では、搬送手段としてコンベア５、３５を例示したが、これに限定されず、例えば、搬送手段として、回転ローラ、振動プレート等を採用してもよい。

また、上記実施例１及び２において、第１回収部３、３３及び第２回収部４、３４の各ダクト３ａ，３３ａ、４ａ、３４ａの角度、断面積等の寸法や段差部１６の高さ（例えば、１００〜３００ｍｍ等）、角度等の寸法、並びに空気吸引孔２３、４０の大きさ、形状、配設位置、個数等は、使用材料の特性に応じて適宜変更することができる。

さらに、上記実施例１及び２では、積層体Ａとして、２つのシート状の繊維加工品を積層してなる繊維加工品積層体を例示したが、これに限定されず、例えば、３つ以上の繊維加工品を積層してなる繊維加工品積層体であってもよい。

前述の例は単に説明を目的とするものでしかなく、本発明を限定するものと解釈されるものではない。本発明を典型的な実施形態の例を挙げて説明したが、本発明の記述および図示において使用された文言は、限定的な文言ではなく説明的および例示的なものであると理解される。ここで詳述したように、その形態において本発明の範囲または精神から逸脱することなく、添付の特許請求の範囲内で変更が可能である。ここでは、本発明の詳述に特定の構造、材料および実施例を参照したが、本発明をここにおける開示事項に限定することを意図するものではなく、むしろ、本発明は添付の特許請求の範囲内における、機能的に同等の構造、方法、使用の全てに及ぶものとする。

本発明は上記で詳述した実施形態に限定されず、本発明の請求項に示した範囲で様々な変形または変更が可能である。

開繊した繊維体を分級する技術として広く利用される。

１，３１；開繊分級装置、２；開繊シリンダ、３，３３；第１回収部、４，３４；第２回収部、５，３５；コンベア、２３，４０；空気吸引孔、２１ｂ，３８ｂ；側壁、２４、４１；開口率調整板、Ｂ１；開繊品である繊維体、Ｂ２；未開繊品である繊維体。

Claims (3)

1. 開繊した繊維体を質量差による飛距離差によって分級する開繊分級装置であって、
   回転可能な開繊シリンダと、
   前記開繊シリンダの回転により飛ばされる前記繊維体を回収する第１回収部及び第２回収部と、を備え、
   前記第２回収部は、前記第１回収部に吸引回収される繊維体より重い繊維体を回収するための回収部であり、
   前記第１回収部の第１開口部は、前記開繊シリンダの近傍に配置され、前記第２回収部の第２開口部は、前記第１開口部から前記開繊シリンダの遠心方向に離間して配置されており、
   前記第１開口部と前記第２開口部との間には、前記開繊シリンダの回転により飛ばされる前記繊維体を該第２回収部に向かって搬送する搬送手段が設けられ、
   前記搬送手段の側方に立設される側壁には、前記搬送手段の上面近傍に作用する吸引気流の風速を弱めるための空気吸入孔が形成されていることを特徴とする開繊分級装置。
2. 前記第１回収部の第１開口部は、前記搬送手段の上面から上方に所定高さ離れて配置され、前記空気吸入孔は、前記搬送手段の上面から上方に所定高さ離れて配置されている請求項１記載の開繊分級装置。
3. 前記空気吸入孔の開口率を調整するための開口率調整手段を更に備える請求項１又は２に記載の開繊分級装置。

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