JP4255263B2

JP4255263B2 - 粕付着防止装置及びその装置を使用した石膏ボード製造方法

Info

Publication number: JP4255263B2
Application number: JP2002297700A
Authority: JP
Inventors: 政剛石橋; 浩一谷
Original assignee: Yoshino Gypsum Co Ltd
Current assignee: Yoshino Gypsum Co Ltd
Priority date: 2002-10-10
Filing date: 2002-10-10
Publication date: 2009-04-15
Anticipated expiration: 2022-10-10
Also published as: JP2004130672A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、石膏ボード製造装置の粕付着防止装置、及び粕付着防止装置を使用した石膏ボード製造方法に関するものであり、より詳細には、石膏泥漿輸送管（以下、単に「輸送管」という）内に付着した泥漿硬化物（以下、単に「粕」という）が成長して比較的大きな塊状となって石膏ボードの輸送ラインに供給されることを防止する粕付着防止装置と該装置を使用した石膏ボード製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
石膏コアを石膏ボード用原紙で被覆してなる石膏ボードが、防・耐火性、遮音性、断熱性、施工性等に優れ、しかも、比較的安価に入手し得ることから、建築用内装材料として広く実用に供されている。
【０００３】
石膏ボードの製造工程では、水、焼石膏、接着剤、泡、種々の添加剤等が混合撹拌機で混練され、石膏泥漿（以下、単に「泥漿」という）となる。石膏ボードの表面用原紙が下紙として搬送装置上を連続輸送され、混合撹拌機で混練された泥漿が、混合撹拌機の泥漿排出管から下紙の上面に連続供給され、下紙上に堆積する。下紙は、その両側縁部に付けられた刻線（以下、「スコア」という）に沿って折り曲げられ、石膏ボードのエッジ部の形態に賦形される。石膏ボードの裏面用原紙が、下紙と同速度で上紙として搬送装置に連続供給され、搬送装置上を走行する下紙及び泥漿の上に更に重ねられる。搬送装置上の下紙、泥漿及び上紙は、石膏ボードの厚み及び幅を規制する成形機を通過し、所定の厚さ及び幅を有する三層構造（下紙、泥漿及び上紙）且つ連続帯状の石膏ボード成形体に成形された後、成形機の下流側へ搬送装置上を更に搬送される。泥漿は、搬送中に硬化して石膏コアを形成する。石膏ボード成形体は更に、粗切断機で粗切断され、粗切断後の板体は乾燥機に導入され、所定時間の強制乾燥後に製品寸法に切断され、かくして、石膏ボード製品が製造される。
【０００４】
ここに、泥漿の硬化時間は、非常に短時間に設定され、泥漿の配合及び混合撹拌は、泥漿が短時間に硬化するように調整される。このため、泥漿が混合撹拌機内、又は混合撹拌機から石膏ボード原紙上へ泥漿を排出する泥漿排出管や混合撹拌機から泥漿密度調整等を行う再撹拌機へ泥漿を分取する泥漿分取管などの輸送管内に付着して固化し、粕がこれらの部分に生成し易い。粕は、管内で成長し、その寸法・重量を増大し、管内壁面から脱離して泥漿と共に石膏ボード原紙上に供給される。石膏ボード原紙は、このような粕により損傷し易く、この種の粕が石膏ボード原紙上に供給されると、石膏ボードの製造を一時的に中断せざるを得ない事態となる。
【０００５】
このような粕の生成を防止すべく、本願出願人は、混合撹拌機内の回転盤及びピン構造を改良して、混合撹拌機内の泥漿付着を防止する技術を提案している（特許文献１）。この技術は、回転盤外周縁を円形輪郭に形成すると共に、混合撹拌機内のピンの後方又は前方膨出部を形成し、これにより粕が回転盤外周部及びピンに付着するのを防止することを意図したものである。しかしながら、このような混合撹拌機によっても、混合撹拌機内に粕が付着することを完全には防止し難く、しかも短時間に硬化する泥漿は、混合撹拌機内に付着するばかりでなく、前述の如く輸送管内に付着する。従って、混合撹拌機の内部構造の改良のみによっては、輸送管内に粕が付着することを完全に防止することはできない。
【０００６】
本願出願人は又、選別通し開口部を有するアタッチメントを混合撹拌機の泥漿排出口に設けた構成の混合撹拌機を提案している（特許文献２）。この技術では、アタッチメントのグリッド又はスリットが混合撹拌機内に生成した粕が泥漿排出管に流出することを防止するように機能する。しかし、このアタッチメントは混合撹拌機からの粕の流出を防止することを意図したものであり、輸送管内における粕の付着を防止する上では有効に機能し難い。
【０００７】
また、石膏に類似する水硬性材料であるセメント混合物の輸送配管内への付着を防止する技術も公開されている（特許文献３）。この技術では、セメント混合物の輸送配管外壁に超音波振動子を設置し、該振動子の発生する20〜50kHz の範囲の超音波振動によって、配管内壁面のセメント混合物の付着を防止するものである。しかしこの技術は、セメント混合物の輸送配管等では有効であるかもしれないが、石膏ボード製造用の泥漿は、コンクリート等のセメント混合物とは、硬化時間、粘度、流動性、粒度等の諸物性が全く異なる。例えば、ポルトランド・セメントの硬化時間は1 日以上であり、超速硬セメントでも2 〜3 時間であるのに対し、泥漿の硬化時間は1 〜2 分である。このため、高周波数の振動は、輸送管では有効に作用しないことを本発明者らは試験によって確認している。
【０００８】
このような事情により、輸送管への粕の付着に関する対策として、粕の除去のために一人又は二人の作業員が常駐し、適切な時期に輸送管を手指で揉みほぐし、管内に付着した粕が成長する前に粕を泥漿と共に排出する方法が長年に亘って採用されてきた。
【０００９】
【特許文献１】
特開2000-262882 号公報（第1 〜2 頁、図4 ）
【特許文献２】
特開2000-6137 号公報（第1 〜2 頁、図3 ）
【特許文献３】
特開昭60-48826号公報（第1 頁、第2 〜3 図）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、輸送管内の粕付き防止のために作業員が配管を常時監視し、又は待機することは、その労力及びコストを考慮すると、非効率的且つ非経済的であり、しかも人為的ミスの発生や、粕成長の看過を完全には否定し難く、このような作業を機械化し、且つ粕の輸送管内への付着を防止する対策が望まれる。
【００１１】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、輸送管の管内に付着した粕が成長して、比較的大きな塊として石膏ボード原紙上に供給されるのを確実に防止する装置及び石膏ボード製造方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記目的を達成すべく、従来作業員が手指で輸送管を揉みほぐすことにより粕付きを防止している点に着目し、粕付き防止に有効な振動の最適周波数は、高周波帯域にあるのではなく、低周波数帯域にあるものと仮定し、種々の周波数の振動により粕付き防止効果の試験を行った結果、1000Hz以下、望ましくは500Hz 以下の周波数の振動により最適な粕付き防止効果が得られることを見出し、かかる知見に基づき、本発明を完成したものである。
即ち、本発明は、柔軟な材質の低剛性可撓管からなる石膏ボード製造装置の石膏泥漿輸送管に設けられ、石膏泥漿輸送管内で流動する石膏泥漿が該輸送管内に付着するのを防止する粕付着防止装置であって、
低周波の振動を発生する起振源と、該起振源と前記可撓管の管壁との間に介装された振動伝達部材とから構成され、
前記振動伝達部材は、前記起振源の下方に懸吊され且つ前記可撓管を支持して前記起振源と前記可撓管とを間接的に連結し、
前記起振源の振動は、前記振動伝達部材を介して前記可撓管に伝達し、該可撓管を振動させることを特徴とする粕付着防止装置を提供する。
他の観点より、本発明は、石膏泥漿を硬化してなる石膏コアを下紙と上紙で被覆した石膏ボードを製造する石膏ボード製造方法において、上記構成の粕付着防止装置を用いて石膏泥漿輸送管に振動を与え、石膏泥漿輸送管内の石膏泥漿が該輸送管内に付着するのを防止することを特徴とする石膏ボード製造方法を提供する。
【００１３】
本発明の上記構成によれば、起振源(31,32,33,34,35)の重量が柔軟な材質の低剛性可撓管に作用するのを防止すべく、泥漿輸送管を構成する可撓管と起振源との間に振動伝達部材(64,65)が介装され、振動伝達部材は、起振源の下方に懸吊される。起振源の振動又は励振力は、振動伝達部材を介して泥漿輸送管の管壁に間接的に伝達する。本発明によれば、輸送管に伝達した低周波振動が管壁を振動させ、輸送管内壁面に粕が付着し難くすると共に、輸送管内壁面に付着した粕を早期に（即ち、粕が比較的大きな塊に成長する前に）輸送管内壁面から脱離させることができる。比較的小寸法の粕は、輸送管内を流動する泥漿と共に、泥漿排出管から石膏ボード原紙上に排出され、或いは泥漿分取管から再撹拌機に流入する。
【００１４】
従って、上記装置及び石膏ボード製造方法によれば、泥漿輸送管内に付着した粕が成長して、比較的大きな塊として石膏ボード原紙上に供給されることを防止できる。
【００１５】
なお、本発明において、「低周波数」とは1000Hz以下、好ましくは、500Hz 以下の周波数を意味する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の好ましい実施態様によれば、上記周波数は200 〜1000Hzの範囲内の値に設定される。より望ましくは、200 〜500Hz の範囲内の値に限定される。
【００１７】
好ましくは、上記起振源を構成する振動機(31,32,33,34,35)を支持する基板(60)が設けられるとともに、上記振動伝達部材を懸吊する懸吊部材(61)が基板から垂下する。更に好ましくは、振動伝達部材は、上記可撓管の外周を周回する円環状部分(67)を有する管体保持具(65)を含み、複数の管体保持具が可撓管の管長方向に間隔を隔てて配置される。
【００１８】
本発明の石膏ボード製造装置を構成する混合撹拌機としては、各混練成分を混練して均一な泥漿を生成可能な混合撹拌機であれば、形式を問わず採用することができる。例えば、混合撹拌機として、ピン型ミキサーと呼ばれる、薄型の円形混合撹拌機を採用することができる。この形式の混合撹拌機は一般に、扁平な円形筐体（ハウジング）内に回転可能に配置した回転盤を有する。筐体上蓋の中心領域には、複数の混練成分供給口が配置され、筐体の上蓋又は上板の下面（内面）には、複数の上位ピンが取付けられ、回転盤の上面には、複数の下位ピンが取付けられる。上下のピンは、混合撹拌機の径方向に交互に配列され、筐体内の混練成分を混練し、混練物としての泥漿を回転盤の遠心力で泥漿排出口から石膏ボード原紙上に排出する。他の形式の混合撹拌機としては、例えば、回転盤上に偏向羽根を配設した形式のものを例示し得る。
【００１９】
石膏ボード原紙に対する泥漿の供給方法として、混合撹拌機（主混合撹拌機）の全泥漿を下紙上に排出する方法、混合撹拌機から泥漿の一部を分取し、再撹拌機（副混合撹拌機）で再撹拌して比重調整した後、石膏ボード原紙のエッジ部分に排出する方法、混合撹拌機から泥漿の一部を分取し、再撹拌機で再撹拌して比重調整した後、ロールコーターにより石膏ボード原紙に薄塗りする方法などが知られているが、本発明は、これらの石膏ボード製造過程に等しく適応し得る。なお、再撹拌機として、混合撹拌機の泥漿を再撹拌して泥漿内の泡を適度に破泡又は消泡し、均質且つ高密度の高比重泥漿を石膏ボード原紙のエッジ部又はロールコーター等に供給する構成のものを採用することができる。
【００２０】
混合撹拌機には、焼石膏、水、必要に応じて接着剤、その他の各種添加剤が投入され、混合撹拌機はこれらの原料を混合撹拌し、均質な泥漿を生成する。焼石膏として、天然石膏、副産石膏及び排煙脱硫石膏等の単独又は混合石膏を大気中又は水中（蒸気中を含む）で焼成して得られるβ型、α型半水石膏の単品又は混合品を使用し得る。接着剤として、例えば、澱粉、ポバール、ＣＭＣ等の公知物質が挙げられる。また、添加剤として、各種減水剤、石膏硬化調整剤、補強繊維、軽量骨材などが挙げられる。
【００２１】
【実施例】
以下、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施例について詳細に説明する。
図１及び図２は、石膏ボード製造装置の構成を概略的に示す側面図及び平面図である。
【００２２】
下紙１の搬送ライン３（搬送方向Ａ）には、搬送台３ａ、混合撹拌機４、ロールコーター６、ガイド部材８ａ、８ｂ、スコアリング装置９ａ、９ｂ、再撹拌機（副混合撹拌機）１１及び成形ローラ２０、２１が設けられる。混合撹拌機４は、駆動軸４０、外周壁４１、円形頂板４２、円形底板４３、泥漿排出口４４及び泥漿分取口４５、４６を備える。上紙２の供給経路には、再撹拌機（副混合撹拌機）１２、ロールコーター７及び転向ローラ２２、２３が配置される。
【００２３】
本実施例の石膏ボード製造装置は更に、泥漿排出管５、１５、１６、泥漿分取管１３、１４内の粕付きを防止する振動機３１、３２、３３、３４、３５を備える。
【００２４】
図３及び図４は、比較例に係る振動機の取付け構造を示す振動機の正面図である。
振動機３１〜３５は、圧縮空気により回転する回転子（図示せず）を内蔵し、回転子の回転時に生じる遠心力により所定の周波数の振動を励起する空気式振動機からなる。可撓管からなる圧縮空気供給管５０が、供給ポート５１に接続される。各振動機３１〜３５は、回転子を内蔵した振動機本体５２と、本体５２から左右に延びる一対の脚部５３と、全螺子ボルト等を螺入可能な懸吊部５４とを備える。振動機３１〜３５の脚部５３は、粘着テープ、接着剤、緊締具、線材、螺子、留め具等の任意の係止手段又は固定手段により、加振要素５、１３〜１６に振動伝達可能に取付けられる。起振源を構成する振動機本体は、圧縮空気供給管５０より供給された圧縮空気により回転子を回転させ、脚部５３は、本体５２の振動を被接触体に伝達し、加振要素５、１３〜１６を励振する。
【００２５】
図３には、混合撹拌機の泥漿排出管５に取付けた振動機３１が示されている。泥漿排出管５は、比較的高剛性の管体、例えば、硬質樹脂管又は金属管からなり、脚部５３は泥漿排出管５の管壁５ａに固定され、泥漿排出管５に支持される。本体５２の振動は、脚部５３を介して管壁５ａに伝達し、管壁５ａを励振する。
【００２６】
図４には、泥漿分取管１３、１４及び泥漿排出管１５、１６に取付けた振動機、３２〜２４が示されている。泥漿分取管１３、１４及び泥漿排出管１５、１６は、比較的低剛性の可撓管、例えば、軟質樹脂管、ゴム管又はエラストマー管からなり、振動機３２〜３５を支持可能な剛性を備えていない。このため、比較的高剛性の上部構造体（図示せず）より振動機３２〜３５を懸吊すべく、ボルト５５が懸吊部５４に螺入し、振動機３２〜３５を上部構造体から所定位置に懸吊する。
【００２７】
脚部５３は、泥漿分取管１３、１４及び泥漿排出管１５、１６の管壁１３ａ、１４ａ、１５ａ、１６ａに連結される。本体５２の振動は、脚部５３を介して管壁１３ａ、１４ａ、１５ａ、１６ａに伝達し、該管壁を励振する。
【００２８】
図５は、本発明の実施例に係る振動機の取付け構造を示す振動機の正面図及び側面図である。
図５に示す如く、泥漿排出管５、１５、１６及び泥漿分取管１３、１４を励振する振動機３１〜３５は、管壁５ａ、１３ａ、１４ａ、１５ａ、１６ａに間接的に連結される。図５に示す取付け構造では、振動機３１〜３５は、石膏ボード製造装置の構造体に取付けた基板６０に支持される。脚部５３は基板６０に固定される。全螺子ボルト等のボルト６１がその上端部をナット６２の締結により基板６０に固定され、基板６０から垂下する。曲げ加工されたボルト６１の下端部は、振動伝達板６４のボルト孔を貫通する。振動伝達板６４は、ナット６３の締結によってボルト６１に垂直に懸吊される。管体保持具６５のブラケット６６が振動伝達板６４に固定され、管体保持具６５の円環状部分６７が、泥漿排出管５、１５、１６及び泥漿分取管１３、１４の外周部を周回し、管体を支持する。
【００２９】
本体５２の振動は、基板６０、ボルト６１、振動伝達板６４及び管体保持具６５を介して管壁５ａ、１３ａ、１４ａ、１５ａ、１６ａに伝達し、管体を励振する。
【００３０】
一般に、石膏ボード用泥漿の比重は約0.6 〜1.2 の範囲である。泥漿は前述の如く、硬化時間を極めて短時間に設定した高流動性材料であり、コンクリート又はセメントモルタル用骨材（砂、砂利等）の如く粒径が比較的大きな骨材を含まない。又、石膏ボード製造装置の配管は、比較的小径（内径100mm 以下、通常は概略50mm前後の内径）である。殊に、配管長が比較的長い管路、複雑な経路の管路、或いは不規則な経路の管路に関しては、柔軟な材質の可撓管材が配管として一般に使用される。
【００３１】
本発明者の試験により、このような条件において粕の付着を防止し、或いは管内に付着した粕を早期に管壁から脱離させるためには、比較的低周波の振動、殊に200 〜1000Hzの周波数帯域の振動が有効であると判明した。このため、上記振動機３１〜３５は、200 〜1000Hzの周波数帯域、好ましくは200 〜500Hz の振動数帯域の振動を励振し、この振動を泥漿排出管５、１５、１６及び泥漿分取管１３、１４に伝達する。
【００３２】
このように構成された石膏ボード製造装置によれば、振動機３１〜３５の振動は、泥漿排出管５、１５、１６の管壁５ａ、１５ａ、１６ａ、更には、泥漿分取管１３、１４の管壁１３ａ、１４ａに伝達し、これらの部分を励振する。管壁の振動は管内の泥漿に伝播し、泥漿の流動性を高める。このため、粕は管内に付着し難く、又、粕が管内に付着した場合にも、比較的早期に、即ち、管内に付着した粕が大きく成長する前に管内壁面から脱離し、泥漿Ｓ、Ｓ′、Ｓ″と共に排出する。かくして、振動機３１〜３５を備えた石膏ボード製造装置によれば、粕が比較的大きな塊として石膏ボード原紙上に供給されるのを確実に防止することができる。
【００３３】
なお、上記実施例では、振動機３１〜３５は、泥漿排出管５、１５、１６及び泥漿分取管１３、１４に取付けられているが、振動機は例えば、石膏ボードのエッジ部に比較的高比重の泥漿を供給するエッジミキサーの管路に取付けても良い。
【００３４】
また、このような泥漿管路には、複数の振動機を取付けても良い。
更に、振動機は空気式に限定されるものではなく、電動式等の他形式のものを採用しても良く、又振動数を可変設定可能な振動数可変制御手段を振動機の制御系に備えても良い。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明した如く、本発明の粕付着防止装置及び石膏ボード製造方法によれば、泥漿輸送管内に付着した粕が成長して比較的大きな塊として石膏ボード原紙上に供給されるのを確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】石膏ボード製造装置の構成を概略的に示す側面図である。
【図２】石膏ボード製造装置の構成を概略的に示す平面図である。
【図３】比較例に係る振動機の取付け構造を示す振動機の正面図であり、泥漿排出管に対する振動機の取付け態様が示されている。
【図４】比較例に係る振動機の取付け構造を示す振動機の正面図であり、泥漿分取管及び再撹拌機に接続する泥漿排出管に対する振動機の取付け態様が示されている。
【図５】本発明の実施例に係る振動機の取付け構造を示す振動機の正面図及び側面図である。
【符号の説明】
１下紙
２上紙
３搬送ライン
４混合撹拌機（主混合撹拌機）
５、１５、１６泥漿排出管
7 ロールコーター
１１、１２再撹拌機（副混合撹拌機）
１３、１４泥漿分取管
３１〜３５振動機
Ｓ、Ｓ′、Ｓ″ 泥漿

Claims

柔軟な材質の低剛性可撓管からなる石膏ボード製造装置の石膏泥漿輸送管に設けられ、石膏泥漿輸送管内で流動する石膏泥漿が該輸送管内に付着するのを防止する粕付着防止装置であって、
低周波の振動を発生する起振源と、該起振源と前記可撓管の管壁との間に介装された振動伝達部材とから構成され、
前記振動伝達部材は、前記起振源の下方に懸吊され且つ前記可撓管を支持して前記起振源と前記可撓管とを間接的に連結し、
前記起振源の振動は、前記振動伝達部材を介して前記可撓管に伝達し、該可撓管を振動させることを特徴とする粕付着防止装置。
前記起振源を構成する振動機(31,32,33,34,35)を支持する基板(60)が設けられ、前記振動伝達部材を懸吊する懸吊部材(61)が前記基板から垂下することを特徴とする請求項１に記載の粕付着防止装置。
前記振動伝達部材は、前記可撓管の外周を周回する円環状部分(67)を有する管体保持具(65)を含み、複数の前記管体保持具が前記可撓管の管長方向に間隔を隔てて配置されることを特徴とする請求項１又は２に記載の粕付着防止装置。
前記起振源は、２００〜１０００Ｈｚの範囲内の周波数で前記管壁を振動させることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の粕付着防止装置。
石膏泥漿を硬化してなる石膏コアを下紙と上紙で被覆した石膏ボードを製造する石膏ボード製造方法において、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の粕付着防止装置を用いて石膏泥漿輸送管に振動を与え、石膏泥漿輸送管内の石膏泥漿が該輸送管内に付着するのを防止することを特徴とする石膏ボード製造方法。