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発明の名称 絞り用ゴム膜
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−245087(P2007−245087A)
公開日 平成19年9月27日(2007.9.27)
出願番号 特願2006−75406(P2006−75406)
出願日 平成18年3月17日(2006.3.17)
代理人
発明者 前田 一成 / 藤田 順一
要約 課題
製造コストを上昇させることなく、本来の圧搾性能を良好に確保できるとともに、外周ゴム膜部分の擦れ摩耗量を低減し全体の耐久寿命の増進を達成できるようにする。

解決手段
特許請求の範囲
【請求項1】
ろ板の内面に支持されたろ布の外周部分に加圧接触されてシール機能を発揮する外周ゴム膜部分と、圧力流体により膨張変形可能でその膨張変形によって前記ろ布との間に注入された固液混合体を圧搾して液体と固形分を分離する中央ゴム膜部分とが一連一体に形成されてなる絞り用ゴム膜において、
前記シール機能を発揮する外周ゴム膜部分で前記ろ布に対する加圧接触面側に、フッ化樹脂膜を付設していることを特徴とする絞り用ゴム膜。
【請求項2】
前記フッ化樹脂膜が、前記外周ゴム膜部分に貼り付けまたは加硫接着されている請求項1に記載の絞り用ゴム膜。
【請求項3】
少なくとも前記中央ゴム膜部分は、ショア硬度50〜70度に設定されている請求項1または2に記載の絞り用ゴム膜。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、高圧を加えて固液混合体を圧搾して液体と固形分を分離する、例えばフィルタープレスなどに用いられる絞り用ゴム膜に関する。詳しくは、ろ板の内面に支持されたろ布の外周部に加圧接触されてシール機能を発揮する外周ゴム膜部分と、圧力流体により膨張変形可能でその膨張変形によって前記ろ布との間に注入された固液混合体を圧搾して液体と固形分を分離する中央ゴム膜部分とが一連一体に形成されてなる絞り用ゴム膜に関する。
【背景技術】
【0002】
この種の絞り用ゴム膜において、膜本来の圧搾性能(固液分離性能)を高くするためには、圧搾時における中央ゴム膜部分の許容変形量を大きく確保することが重要であり、そのため、従来一般には、中央ゴム膜部分及び外周ゴム膜部分を含むゴム膜全体をショア硬度50〜70度のゴムを用いて一連一体に加硫成形したものが用いられている。
【0003】
ところで、フィルタープレスなどによる実際の圧搾時における絞り用ゴム膜の挙動を観察してみると、中央ゴム膜部分の膨張変形に伴い外周ゴム膜部分には、変形量の最も大きい膜中央部に向かう引き込み力が働いており、この引き込み力によって外周ゴム膜部分がろ布外周部分の加圧接触面に対して擦れ移動し、その結果、外周ゴム膜部分が擦れ摩耗、摩滅して両外周部分の加圧接触により保たれているシール機能が短期間の使用で破壊されやすい。このようなシール機能の破壊が起きると、コンタミや固液混合体への異物混入などの不都合を生じることになるので、膜自体になんらの損傷がなくても余儀なく交換しなければならないといったように、絞り用ゴム膜の耐久寿命が短いものになるという問題がある。特に、大型で圧搾力が大きくなると、それに比例してゴム膜及びろ布が相互に接触する外周部分のシール加圧力も大きくする必要があり、それに伴って外周ゴム膜部分の擦れ摩耗量も多くなり、耐久寿命が一層低下する。
【0004】
かかる問題点を解消する手段の一つとして、図4に示すように、絞り用ゴム膜20の中央ゴム膜部分20aは許容変形量が大きくとれるようにショア硬度50〜70度のゴムを使用し、かつ、外周ゴム膜部分20bは許容変形量が中央ゴム膜部分20aよりも小さくなるようにショア硬度80度以上のゴムを使用して両部分20a,20bのゴムを同時に一体加硫することが考えられる。
【0005】
また、別の手段として、外周ゴム膜部分に、補強線に未加硫ゴム組成物を被覆した、いわゆる、トッピングモノコードを波状の繰り返し模様を形成するように配置したり、あるいは、そのトッピングモノコードを平織等した補強繊維を配置したりして外周ゴム膜部分の剛性を高め、高い内圧(圧搾圧)が繰り返し負荷される場合の外周ゴム膜部分の破断伸び率を大きくしてその耐久性の向上を図ったものも従来より提案されている(例えば、特許文献1,2参照)。
【0006】
【特許文献1】特開2005−214292号公報
【特許文献2】特開2005−178128号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかし、図4に示すように、外周ゴム膜部分のゴム硬度を中央ゴム膜部分のゴム硬度よりも大きくしたもの、並びに、特許文献1,2に示すように、トッピングモノコードや補強繊維を用いて外周ゴム膜部分の剛性を中央ゴム膜部分の剛性よりも高くしたものは、いずれもシール加圧力を大きくした場合の外周ゴム膜部分の耐圧強度や破断強度の向上が図れるものの、ろ布の外周部分との擦れ移動に伴い発生する擦れ摩耗量は外周ゴム膜部分も中央ゴム膜部分も一様なショア硬度に形成されている従来一般のものよりも却って大きくなり、シール機能の破壊による耐久寿命の低下は避けられない。また、擦れ摩耗した微細な粉が分離される液体あるいは固形分に混入する率も増大するという問題があった。
【0008】
本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、製造コストの上昇を抑えつつ、本来の圧搾性能を良好に確保できるとともに、外周ゴム膜部分の擦れ摩耗量を低減して耐久寿命の増進を達成できる絞り用ゴム膜を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記目的を達成するために、本発明に係る絞り用ゴム膜は、ろ板の内面に支持されたろ布の外周部分に加圧接触されてシール機能を発揮する外周ゴム膜部分と、圧力流体により膨張変形可能でその膨張変形によって前記ろ布との間に注入された固液混合体を圧搾し液体と固形分を分離する中央ゴム膜部分とが一連一体に形成されてなる絞り用ゴム膜において、前記シール機能を発揮する外周ゴム膜部分で前記ろ布に対する加圧接触面側に、フッ化樹脂膜を付設していることを特徴としている。
【0010】
ここで、前記フッ化樹脂膜は、外周ゴム膜部分に接着剤を介して貼り付けても、また、加硫接着してもよい(請求項2)。さらに、ゴム膜全体をショア硬度50〜70度に設定しても、また、外周ゴム膜部分はショア硬度80度以上とし中央ゴム膜部分のみをショア硬度50〜70度に設定してもよい。
【発明の効果】
【0011】
上記のような特徴構成を有する本発明によれば、外周ゴム膜部分に付設されたフッ化樹脂膜をろ布の外周部分に加圧接触させることにより、圧搾時の中央ゴム膜部分の大きな膨張変形に伴い外周ゴム膜部分に膜中央部に向かう大きな引き込み力が働いたとき、その外周ゴム膜部分をろ布の接触面に対して高い加圧力を保ったままで摩擦抵抗少なくスムーズに移動させて引き込み力を逃がすことができるので、外周ゴム膜部分の擦れ摩耗、摩滅を極力抑制することができる。これによって、ゴム膜及びろ布の両外周部分の加圧接触によるシール機能を長期に亘り安定維持することができる。しかも、フッ化樹脂膜を外周ゴム膜部分に付設するだけでよく、中央ゴム膜部分はショア硬度の低い、例えば50〜70度に設定することができるので、トッピングモノコードや補強繊維の配置による製造コストの上昇は最少限に抑えつつ、中央ゴム膜部分の許容変形量を十分大きくして膜本来の圧搾性能を良好に確保できるとともに、上述のとおり膜全体としての耐久寿命の増進を図ることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
以下、本発明の実施の形態を図面にもとづいて説明する。
図1は本発明に係る絞り用ゴム膜の全体正面図であり、この絞り用ゴム膜1は、ショア硬度50〜70度の天然ゴムあるいはSBR等の合成ゴムから角板状に形成されており、後述するろ布の外周部分に加圧接触されてシール機能を発揮する環状矩形の外周ゴム膜部分1bと、水圧あるいは空気圧などの圧力流体により膨張変形可能な中央ゴム膜部分1aとを一連一体に加硫成形してなる。
【0013】
上記のような絞り用ゴム膜1において、前記外周ゴム膜部分1bで前記ろ布の外周部分に加圧接触されてシール機能を発揮する側の面全域には、図2に明示するように、厚さが100μm程度のフッ化樹脂膜2が接着剤を介して貼り付けられている、もしくは、加硫接着されている。
【0014】
上記構成の絞り用ゴム膜1は、図3に示すように、相対近接・離反移動可能な一対のろ板3A,3Bのうち、一方のろ板3Aの平坦内面側に固定保持される一方、他方のろ板3Bの内面側にはろ布4が固定支持され、前記一対のろ板3A,3Bの相対近接移動によってゴム膜1の外周ゴム膜部分1bに付設のフッ化樹脂膜2を前記ろ布4の外周部分4aに加圧接触させることにより、それら加圧接触された両外周部分1b,4aでシール機能を発揮するフィルタープレスがセットされる。
【0015】
このようにセットされたフィルタープレスは、前記絞り用ゴム膜1とろ布4との間の空間5内に固液混合体を注入したうえ、前記絞り用ゴム膜1の中央ゴム膜部分1aを水圧あるいは空気圧によりろ板3Bの内面形状に沿う形状となるまで膨張変形させることにより、前記固液混合体を圧搾して液体をろ板3Bの外部に絞り出しつつ液体と固形分とを分離し、前記空間5に脱水固体(ケーキ)を形成するように用いられる。
【0016】
上記圧搾時において、絞り用ゴム膜1の中央ゴム膜部分1aは大きく膨張変形され、これに伴って外周ゴム膜部分1bには膜中央部に向かう大きな引き込み力が働くことになるが、このとき、その外周ゴム膜部分1bにはフッ化樹脂膜2が付設されており、このフッ化樹脂膜2がろ布4の外周部分4aに加圧接触しているため、外周ゴム膜部分1bはろ布4面に対して摩擦抵抗少なくスムーズに移動されて引き込み力を逃がすことになり、したがって、外周ゴム膜部分1bの擦れ摩耗、摩滅が極力抑制され、絞り用ゴム膜1全体としての耐久寿命を増進することができる。
【0017】
また、フッ化樹脂膜2を外周ゴム膜部分1bに付設するだけで上述のように外周ゴム膜部分1bの擦れ摩耗、摩滅を極力抑制することが可能であり、中央ゴム膜部分1aはショア硬度が50〜70度程度に設定されているので、中央ゴム膜部分1aの許容変形量を十分大きくして膜本来の圧搾性能を良好に確保できる。
【0018】
因みに、本発明者は、図1に示すような本発明実施例品、中央ゴム膜部分も外周ゴム膜部分もショア硬度を60度に一様に設定した従来一般品、及び、図4に示すように、中央ゴム膜部分のショア硬度60度で外周ゴム膜部分のショア硬度80度に設定した比較例品のそれぞれついて2MPaの内圧を繰り返し負荷して、ろ布と絞り用ゴム膜の両外周部分の加圧接触により形成されるシール部分がシール破壊するまでの回数を調べる試験を行った。なお、各供試品ともに、同一形状(1500mm角)、同一厚み(10mm)の角板状とした。
【0019】
上記試験の結果は、表1に示すとおりである。
【0020】
【表1】


【0021】
表1からも明らかなように、本発明実施例品は、従来一般品及び比較例品のいずれに比べてもシール破壊されるまでの回数(使用可能な圧搾回数)が格段に多く、それだけ膜全体としての耐久寿命が顕著に増進されていることを確認できた。
【0022】
なお、上記実施の形態では、中央ゴム膜部分1a及び外周ゴム膜部分1bを共にショア硬度50〜70度の天然ゴムあるいはSBR等の合成ゴムから角板状に一連一体に加硫成形したもので示したが、中央ゴム膜部分1aのみをショア硬度50〜70度とし、外周ゴム膜部分1bはショア硬度80度以上に設定してもよい。
【0023】
また、上記実施の形態では、膜全体が角板状のものについて説明したが、円形板状のものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【図1】本発明に係る絞り用ゴム膜の全体正面図である。
【図2】図1の要部の拡大縦断面図である。
【図3】フィルタープレスに使用した例を示す縦断面図である。
【図4】比較例となる絞り用ゴム膜の全体正面面図である。
【符号の説明】
【0025】
1 絞り用ゴム膜
1a 中央ゴム膜部分
1b 外周ゴム膜部分
2 フッ化樹脂膜
3A,3B ろ板
4 ろ布





 

 


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