JP2961038B2 - 繊維状クッション部材の充填圧縮方法及びその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、クッション部材として
の原料繊維を圧縮成形するための充填圧縮方法及びその
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来クッション材としては、一般にウレ
タンフォーム等の発泡合成樹脂を使用し、所定型枠内に
注入して発泡し成形したものが利用されている。しかし
この発泡合成樹脂製のクッション部材は、焼却時に有毒
ガスを発生する欠点があり、しかも弾力性が乏しく、長
期の使用に際し所謂「へたり」を生ずるのみでなく、そ
の他通気性、透湿性、吸湿性が劣り、またクッション成
形時にフロンガスが必要である等の問題がある。

【０００３】このため、最近では特公平１−１８１８３
号に開示される繊維材料を原料としたクッション部材の
製造が試みられている。これは加熱により溶融する繊維
と非溶融繊維とを混合して所定形状に圧縮成形し、これ
を加熱することにより溶融繊維が結合材となり、所定形
状のクッション部材としたものであり、弾力性、通気
性、透湿性、吸湿性に優れた特徴を有するものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし従来は２種類ま
たはそれ以上のクッション材用短繊維を従来の紡績工程
の梳綿機により一定方向に梳かれたウエブを折り畳み積
層するようにしたもので、これをそのまゝ圧縮しても密
度が不均一となり、充分な弾力を得ることが出来ず、ま
た製造方法によつては繊維の方向は水平方向の前後左右
方向（Ｘ，Ｙ方向）に揃えられ、弾力として必要な上下
方向（Ｚ方向）へ指向する繊維が少なく、従って弾力性
に乏しく、長期の使用に際し復元力を失い、所謂「へた
り」を生ずる等の問題がある。

【０００５】本発明はかゝる点に鑑み、供給される短繊
維を前後左右方向（Ｘ，Ｙ方向）と共に上下方向（Ｚ方
向）に対しても効率良く混合し、かつ隅部に対しても均
一に供給し、復元力の優れたクッション部材を形成する
ことを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の繊維状クッション部材の充填圧縮方法に関する第１の
発明は、少なくとも２種類の混合開繊された原料繊維を
空気流により搬送し、圧縮機構へ左右から交互に供給し
て、該機構の収納枠体内に繊維方向ランダム状となるよ
う蓄積せしめ、その後圧縮して所定重量に到達したと
き、原料繊維を充填した受入れ容器を次工程の加熱装置
に搬出するようにしたものである。

【０００７】第２の発明は、収納枠体は横断面方形と
し、原料繊維を空気流により上方左右より交互に供給す
るとともに、該枠体側面を多孔性構造とし、各側面から
の搬送空気流の排出は予め設定された順序により行い、
排出方向の変更により収納枠体内に乱流を発生せしめ、
供給原料繊維に均一な拡散作用を付与するようにしたも
のである。

【０００８】第３の発明は、上記方法を実施する装置に
関し、少なくとも２種類の混合された原料繊維を開繊混
合する開繊機構と、開繊された原料繊維を搬送する供給
機構と、上記原料繊維を受入れこれを圧縮し、受入れ容
器内に充填せしめる圧縮機構とよりなり、該圧縮機構
は、方形の原料繊維収納枠体と、枠体内の蓄積原料繊維
を圧縮する加圧シリンダとを備え、枠体は搬送気流の流
出を許容するも原料繊維の排出を阻止する多孔性構造と
し、枠体上方に左右対をなす原料繊維供給口を形成し、
下方を開口しこれに受入れ容器を対設してなり、少なく
とも２種類の混合された原料繊維を開繊機構により開繊
混合し、これを供給機構により空気流と共に搬送し、左
右の供給口から交互に枠体内に供給して繊維方向をラン
ダムに蓄積するとともに、加圧シリンダにより受入れ容
器内に充填せしめ、これを繰り返し所定重量に到達した
とき該受入れ容器を次工程に搬出するようにしたもので
ある。

【０００９】第４の発明は、圧縮機構の収納枠体上方に
設けられた左右の原料繊維供給口は開繊された原料繊維
の供給機構に接続され、該供給機構は開繊された原料繊
維を吸引し送り出す吸引ブロアと、先端は各上記受入れ
口に接続されるブランチダクトと、この両者間に設けら
れる分配機構とよりなり、分配機構は基端が吸引ブロア
に接続され、先端は各ブランチダクトに対向する分配管
及び該分配管の駆動機構とよりなり、分配管を回動し原
料繊維を各ブランチダクトに交互に供給するようにした
ものである。

【００１０】更に第５の発明は、原料繊維収納枠体の四
周はそれぞれカバーにより覆い、各カバーはそれぞれ分
岐排出ダクトに連結し、各排出ダクトは回転開閉弁機構
を介して外気に開放し、該回転開閉弁機構の回転により
それぞれの排出ダクトに対し排出気流に脈動を付与し、
収納枠体内に乱流を付与し、該枠体内の供給原料繊維に
均一な拡散作用を付与するようにしたものである。

【００１１】

【作用】原料繊維は空気流により搬送されることによ
り、繊維方向はランダムとなり前後左右方向と共に上下
方向の繊維を混合する。従ってこれにより得られ繊維ク
ッション部材はこれを圧縮するときは、弾性を有するク
ッション材とすることができる。

【００１２】

【実施例】図１は本発明の繊維状クッション部材の充填
圧縮成形装置のブロック回路図を示す。この装置１は、
適宜手段にて２種類もしくはそれ以上の原料繊維を混合
する混打綿機等の混綿手段（図示省略）により所定比率
に混合され、メインフィーダー（図示せず）を介して空
気流により移送された原料繊維を受け入れ開繊する開繊
機構２と該開繊機構２により開繊された原料繊維を再び
空気流により搬送する吸引ブロア４を備えた搬送機構３
と、搬送された原料繊維を搬送気流より分離し蓄積する
と共に受入れ容器Ａ内に圧縮して充填する圧縮機構５と
より構成される。

【００１３】この開繊機構２は、混綿手段から空気流と
共に供給される原料繊維を受入れるリザーブタンク１０
と、該タンク１０の下部出口に設けられる繰出しローラ
１１とビータ１２並びに該ビータに対設されるニップロ
ーラ１３とを備える。１４はビータ１２に対する案内壁
またはグリッドバーからなるアンダーケーシング、また
１５は開繊された原料繊維の受入れダクト、１６は外気
の吸引口であり、受入れダクト１５に供給された開繊繊
維は、前記搬送機構３の吸引ブロア４により外気と共に
主ダクト１７を介して搬送機構３に吸引移送される。１
８はビータ駆動用モータを示す。

【００１４】この搬送機構３は吸引ブロア４の排出側に
分配機構２０を備える。この分配機構２０は２個のブラ
ンチダクト２１ａ、２１ｂに接続される分配管２２と、
ブロア４と分配管２２間に配備される分配部材２４とよ
りなる。なお、ブロア４は繊維を吸引したとき、引っ掛
かり等を生じない通綿式ブロアとし、分配管２２は中央
上部をＶ字状として左右に枝管２３ａ、２３ｂを形成
し、それぞれの枝管に前記ブランチダクト２１ａ、２１
ｂを接続し、下方は分配部材２４に接続される。分配部
材２４は回動自在の曲管２５を備え、その下方は回転軸
芯上に位置し、上部は偏位して枝管の一方の軸心と合致
し、歯車部材２６を介して駆動モータ２７により回転さ
れ、下部は常時ブロア４の出口と同一軸心に保持されつ
ゝ上部は両枝管２３ａ、２３ｂに対し交互に対向され
る。これにより各枝管２３ａ、２３ｂを介してブランチ
ダクト２１ａ、２１ｂには間歇的に搬送気流と共に開繊
された原料繊維が交互に分配供給される。

【００１５】圧縮機構５は、筐体３０と該筐体３０内に
収納される枠体３１と、筐体上部に設けられる加圧シリ
ンダ３２並びに収納する枠体３１の上方両側方に取付け
られる原料繊維供給口３３ａ、３３ｂとを備える。該供
給口３３ａ、３３ｂはそれぞれ前記ブランチダクト２１
ａ、２１ｂに接続され、下方には受入れ容器Ａを進退用
レールＢ上に載置する。枠体３１は４周を多孔性材料例
えばパンチングメタルまたは金網等の多孔性部材により
構成し、その外方をぞれぞれカバー３４ａ、３４ｂ、３
４ｃ、３４ｄにより覆い、各カバーはそれぞれ分岐排出
管３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、３５ｄを介してロータリー
バタフライ弁等の回転開閉弁３６に接続される。そして
該回転開閉弁３６の回転により各分岐排出管は順次予め
設定された順序に従い主排出管３７に接続される。また
回転開閉弁３６の代わりに図９乃至図１０に示す脈動付
与手段５０を設けてもよい。該脈動付与手段５０は、排
出空気に対し一定間隔で流通を阻止するようにしたもの
で、分岐排出管３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄを排出
管５１に合流させ、該排出管５１に外筒５２を連設せし
めるとともに外筒５２に回転自在に取り付けられた支軸
５３と、該支軸５３に取り付けられる蝶弁５４、外筒内
に位置し蝶弁５４に対向して取り付けられる弁座５５を
有する構成であって、該弁座５５の円弧部の長さを変え
ることによって脈動の大きさを調整することが可能とな
る。

【００１６】前記枠体３１は、各面均一な網目（メッシ
ュ）としてもよいが、好ましくは各面の隅部のメッシュ
ｍａは中央部のメッシュｍｂより目を粗くして空気の流
通抵抗を減少する。これにより供給される原料繊維を隅
部まで均一に分布させることが出来る。

【００１７】図中４０は受入れ容器Ａ内に圧縮された原
料繊維の浮き上がり防止部材で、枠体３１の下方に設け
られ、圧縮原料繊維の上方部へ挿入される針部材４１
と、これを進退させるシリンダ４２とよりなり、加圧シ
リンダ３２の昇降と関連して針部材４１を進退させ、加
圧シリンダ３２の上昇時は、受入れ容器Ａ内の圧縮され
た原料繊維の浮き上がりを防止するようにしたものであ
る。また受入れ容器Ａはその側面を枠体３１と同様の多
孔性材料としてもよい。

【００１８】上記構成において、適宜手段により混合さ
れた２種もしくは２種以上の原料繊維（例えば、そのう
ち１種は低融点エステルの熱可塑性繊維、他は高バルキ
ー性エステルの熱可塑性繊維）を混合し、空気流により
開繊機構２に供給する。開繊機構２はビータ１２により
開繊し、主ダクト１５を介して搬送機構３の吸引ブロア
４の吸引作用により搬送機構３に移送される。この搬送
機構３に供給された原料繊維は分配部材２４の曲管２５
の回転によりブランチダクト２１ａ、２１ｂに交互に供
給され、圧縮機構５の供給口３３ａ、３３ｂに交互に供
給される。

【００１９】該圧縮機構５は、枠体３１の四周各面を多
孔性材料により構成し、それを覆うカバー３４ａ〜３４
ｄに接続される分岐排出管３５ａ〜３５ｄは、回転開閉
弁３６の回転により順次主排出管３７を介して排気され
る。これに伴い上記左右の供給口３３ａ、３３ｂから交
互に供給される原料繊維は主排出管３７に連通する側面
方向例えばカバー３４ａ側に移行し枠体３１により原料
繊維と搬送空気は分離され、搬送空気は排出されるとと
もに、原料繊維は受入れ容器Ａの底から順次均一に充填
される。

【００２０】この場合、原料繊維の供給は左右の供給口
３３ａ、３３ｂから交互に供給される故、枠体３１内に
は乱流を生じ、原料繊維の単繊維の指向方向は水平の前
後左右方向のみでなく、上下方向にも指向する。更に枠
体各面は中央部のメッシュより隅部のメッシュを大とし
空気の流通抵抗を減少するようにしたから、原料繊維は
隅部まで均一に供給される。ついで排気方向は切り換え
られ、受入れ容器Ａを越え枠体３１内にもある程度の量
蓄積されたとき、光電管等の適宣手段で検知し、ブロワ
４による供給を止め、加圧シリンダ３２により枠体３１
内の原料繊維を受入れ容器Ａ内に圧縮し、次いで加圧シ
リンダ３２を上昇させ、該加圧シリンダ３２が浮き上が
り防止部材４０の位置を越えた時点でシリンダ４２を前
進させ、針部材４１により原料繊維の浮き上がりを防止
する。加圧シリンダ３２が上端位置に復帰した後ブロワ
４による供給を再開し上記作業を繰り返し、所定重量に
到達したとき受入れ容器Ａを引き出し、次工程の加熱手
段（図示省略）へ移送する。

【００２１】

【発明の効果】以上の如く本発明によるときは、少なく
とも２種類の混合された原料繊維を開繊し空気流により
圧縮機構へ移送するようにしたから、単位繊維の指向方
向は前後左右方向と共に上下方向に繊維を混在したラン
ダムとなり、従ってこれを圧縮することにより充分な弾
発力を有するクッション材とすることができる。またこ
の際、原料繊維を空気流により収納枠体に対し左右から
交互に供給することにより、該容器内への供給の均一化
を計ることができる。また、収納枠体は横断面方形と
し、原料繊維を空気流により左右より交互に供給すると
共に、各側方に設けた空気抜き口から搬送気流を排出す
るときは、収納枠体に対して隅部まで均一に原料繊維を
蓄積することができる。また、各側方の空気抜き口はそ
れぞれ分岐排出ダクトに連結し、各排出ダクトは開閉弁
機構により順次外部に開口するときは、収納枠体内に乱
流を発生せることができ、また各排出ダクトを脈動付与
手段と連結するときは排出気流に脈動を付与することが
でき、これにより収納枠体内の供給原料繊維に均一な拡
散作用を付与することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の繊維状クッション部材の充填圧縮装置
の概略説明図である。

【図２】開繊機構の概略説明図である。

【図３】搬送機構の正面図図である。

【図４】図３における分配機構の縦断面図である。

【図５】圧縮機構の縦断面図である。

【図６】圧縮機構の図５とは直角方向の縦断面図であ
る。

【図７】図６におけるＸ−Ｘ線に沿う横断面図である。

【図８】分岐排出管と回転開閉弁との関連説明図であ
る。

【図９】分岐排出管と脈動付与手段との関連説明図であ
る。

【図１０】脈動付与手段の概略説明図である。

【符号の説明】

１ 充填圧縮成形装置 ２ 開繊機構 ３ 搬送機構 ５ 圧縮機構 ３１ 枠体 ３２ 加圧シリンダ ３３ａ 原料繊維供給口 ３３ｂ 原料繊維供給口 Ａ 受入れ容器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 青山 賀英 大阪府堺市神野町２丁21番７号 (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B32B 5/08 D04H 1/10

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも２種類の混合開繊された原料
   繊維を空気流により搬送し、圧縮機構へ左右から交互に
   供給して、該機構の収納枠体内に繊維方向ランダム状と
   なるよう蓄積せしめ、その後圧縮して所定重量に到達し
   たとき、原料繊維を充填した受入れ容器を次工程の加熱
   装置に搬出することを特徴とする繊維状クッション部材
   の充填圧縮方法。
2. 【請求項２】 収納枠体は横断面方形とし、原料繊維を
   空気流により上方左右より交互に供給するとともに、該
   枠体側面を多孔性構造とし、各側面からの搬送空気流の
   排出は予め設定された順序により行い、排出方向の変更
   により収納枠体内に乱流を発生せしめ、供給原料繊維に
   均一な拡散作用を付与することを特徴とする請求項１記
   載の繊維状クッション部材の充填圧縮方法。
3. 【請求項３】 少なくとも２種類の混合された原料繊維
   を開繊混合する開繊機構と、開繊された原料繊維を搬送
   する供給機構と、上記原料繊維を受入れこれを圧縮し、
   受入れ容器内に充填せしめる圧縮機構とよりなり、該圧
   縮機構は、方形の原料繊維収納枠体と、枠体内の蓄積原
   料繊維を圧縮する加圧シリンダとを備え、枠体は搬送気
   流の流出を許容するも原料繊維の排出を阻止する多孔性
   構造とし、枠体上方に左右対をなす原料繊維供給口を形
   成し、下方を開口しこれに受入れ容器を対設してなり、
   少なくとも２種類の混合された原料繊維を開繊機構によ
   り開繊混合し、これを供給機構により空気流と共に搬送
   し、左右の供給口から交互に枠体内に供給して繊維方向
   をランダムに蓄積するとともに、加圧シリンダにより受
   入れ容器内に充填せしめ、これを繰り返し所定重量に到
   達したとき該受入れ容器を次工程に搬出することを特徴
   とする繊維状クッション部材の充填圧縮装置。
4. 【請求項４】 圧縮機構の収納枠体上方に設けられた左
   右の原料繊維供給口は開繊された原料繊維の供給機構に
   接続され、該供給機構は開繊された原料繊維を吸引し送
   り出す吸引ブロアと、先端は各上記受入れ口に接続され
   るブランチダクトと、この両者間に設けられる分配機構
   とよりなり、分配機構は基端が吸引ブロアに接続され、
   先端は各ブランチダクトに対向する分配管及び該分配管
   の駆動機構とよりなり、分配管を回動し原料繊維を各ブ
   ランチダクトに交互に供給することを特徴とする請求項
   ３記載の繊維状クッション部材の充填圧縮装置。
5. 【請求項５】 原料繊維収納枠体の四周はそれぞれカバ
   ーにより覆い、各カバーはそれぞれ分岐排出ダクトに連
   結し、各排出ダクトは回転開閉弁機構を介して外気に開
   放し、該回転開閉弁機構の回転によりそれぞれの排出ダ
   クトに対し排出気流に脈動を付与し、収納枠体内に乱流
   を付与し、該枠体内の供給原料繊維に均一な拡散作用を
   付与することを特徴とする請求項３又は４記載の繊維状
   クッション部材の充填圧縮装置。