JP2009109204A

JP2009109204A - ディスクリファイナの刃面間隙測定装置

Info

Publication number: JP2009109204A
Application number: JP2007278552A
Authority: JP
Inventors: Tomomi Mochimaru; 知己持丸
Original assignee: Nippon Paper Industries Co Ltd; Jujo Paper Co Ltd
Current assignee: Nippon Paper Industries Co Ltd; Jujo Paper Co Ltd
Priority date: 2007-10-26
Filing date: 2007-10-26
Publication date: 2009-05-21

Abstract

【課題】ディスクリファイナの磨砕刃の刃面間隔を測定するに際して、高精度に、定量的に測定することにより、作業員の熟練に頼らずに確実に測定でき、しかも、簡単な構造としたディスクリファイナの刃面間隙測定装置を提供する。
【解決手段】主軸３の方向に摺動可能な摺動ディスク６に連繋させて、ターゲット22を設ける。このターゲット22にレーザー光線を入射し、該ターゲット22からの反射光を捕捉する測距センサー23を、ディスクリファイナのケーシング１等の不動の部分に設ける。測距センサー23から照射し、ターゲット22で反射したレーザー光線を該測距センサー23で捕捉することによりターゲット22までの距離を測定して摺動ディスク６までの距離を求め、磨砕刃4a、5a、6aの磨耗量を計測する。
【選択図】図１

Description

この発明は、主として、製紙材料の調成工程において製紙原料の叩解工程に用いられるディスクリファイナの磨砕刃の間隙を測定する刃面間隙測定装置に関する。

紙を抄造する抄紙機に供される製紙原料は、水にパルプ繊維が溶融した状態とされている。良質な紙を抄造するためには、パルプ繊維が十分に水に膨潤し、柔軟になって繊維間結合が行われやすくする必要がある。このため、抄紙機に供される前段階としてパルプの叩解処理が行われ、この処理にリファイナが用いられる。リファイナとしては種々の形式のものがあるが、円盤状のディスクの盤面に鋼製の刃を備えたディスクリファイナがあり、さらに、一対の固定ディスクの間位置に回転ディスクを備えたダブルディスクリファイナがある。

図３は前記ダブルディスクリファイナの概略構造を示す断面図である。ケーシング１の内部の磨砕室２には、回転する主軸３に嵌合させて回転ディスク４が配され、この回転ディスク４の両側の盤面には鋼製の回転側磨砕刃4aが装着されている。これら回転側磨砕刃4aのそれぞれに対向した固定側磨砕刃5a、6aが装着されて固定ディスク５と摺動ディスク６がケーシング１内に設けられている。摺動ディスク６は前記主軸３の軸方向と平行な方向に摺動可能とされており、この摺動ディスク６の摺動によって回転側磨砕刃4aと固定側磨砕刃5a、6aのそれぞれとの間隙が調整される。前記回転ディスク４の主軸３に嵌合される基端部の近傍には、該回転ディスク４の両側を連通させる連通路７が形成されている。主軸３は軸受８により支持され、回転ディスク４は、軸方向の移動が許容される状態で主軸３に嵌合させてある。

パルプを含有したパルプ懸濁液は、前記ケーシング１の供給管1aから回転ディスク４の中心部に供給される。供給されたパルプ懸濁液は回転ディスク４の回転によって中心部から外周部へ流れる。また、前記連通路７を通過して、パルプ懸濁液は回転ディスク４の両側を流れることになる。このため、回転ディスク４の両側の圧力が均衡して、回転ディスク４は固定ディスク５と摺動ディスク６との中間部に位置付くことになる。前記パルプ懸濁液は、回転ディスク４と固定ディスク５、摺動ディスク６の外周部へ流れる途中において、固定側磨砕刃5a、6aと回転側磨砕刃4aとの間隙を通過することによりパルプ懸濁液中のパルプが磨砕されて叩解されることになる。叩解されたパルプ懸濁液はケーシング１の排出管1bから排出されて、次工程へ給送される。

ところで、前記回転側磨砕刃4aと固定側磨砕刃5a、6aとは、パルプを磨砕し叩解することにより磨耗する。これら磨砕刃4a、5a、6aが磨耗すると、これらの間隙寸法が変化することになり、磨砕条件が変化するから、叩解されたパルプの性状が変化して、抄紙される紙質が影響されることになる。このため、前記磨砕刃4a、5a、6aの間隙を調整する必要があり、前記摺動ディスク６を主軸３に沿って移動させることにより調整する。なお、この摺動ディスク６の移動は、図２に示すように、シリンダ・ピストン機構10のピストンロッド10aに該摺動ディスク６を連繋させ、シリンダ・ピストン機構10の作動によるピストンロッド10aの摺動により行う。

前記磨砕刃4a、5a、6aの間隙寸法は磨砕の状態を左右することになり、紙質に影響を与えることから、該間隙寸法を所望の大きさに維持することが望まれる。例えば、特許文献１には、ケーシングで囲成される磨砕室内に回転自在に備えられた回転ディスクの両側面に磨砕刃物を設け、この両磨砕刃物に対向して、それぞれ磨砕刃を付設した摺動ディスクと固定ディスクとを対設し、または摺動ディスクと固定ディスクとを対設した両面叩解式のダブルディスクリファイナーにおいて、磨砕室内で回転ディスクの中心部分に送り込まれた紙料を回転ディスクで旋回させながら磨砕刃間隙を通過叩解させつつ、外周に集め磨砕室外に排出する際に前記回転ディスクに対して摺動ディスクを軸方向に摺動して定圧定間隙に維持するように前記摺動ディスクをサーボモータで回転するねじ軸上に螺合するボールスクリューのスライダで移動制御すると共に、摺動ディスクに押圧された回転ディスクを固定ディスク側に寄せ両側に流入する紙料圧力を、回転ディスクに設けた連通路を介して水力学的にバランスさせて両面側の磨砕刃間隙を均等に保持することを特徴とする製紙用ダブルディスクリファイナーにおける運転方法が開示されている。

前記特許文献１に開示された運転方法によれば、ダブルディスクリファイナの運転時における調整を行うことができる。他方、長時間の運転によって所定量以上に磨耗した場合には、磨耗した前記磨砕刃4a、5a、6aは交換する必要がある。交換するに際して、これら磨砕刃4a、5a、6aの磨耗の状況を把握しなければならない。磨砕刃4a、5a、6aの磨耗状況を把握は、リファイナの運転を停止し、前記摺動ディスク６を移動させてこれら磨砕刃4a、5a、6aを密着した状態として測定する。すなわち、前回同様にして測定した際の摺動ディスク６の停止位置と、今回の測定による摺動ディスク６の停止位置との差を求めれば、前回に対する今回の測定時までの磨耗量を測定できる。

例えば、図２に示すように、この磨耗量の検出を摺動ディスク６に連繋させて検出用ロッド11を設け、この検出用ロッド11の位置をポテンションメータ12により行っている。すなわち、摺動ディスク６を移動させて磨砕刃4a、5a、6aを密着させた状態とし、当該時の検出用ロッド11の位置をポテンションメータ12の出力信号により検出する。この摺動ディスク６の位置を基準位置とし、摺動ディスク６を移動させて磨砕刃4a、5a、6aとを離隔させてこれらの間隙を調整する。また、磨砕刃4a、5a、6aが密着した状態におけるポテンションメータ12の出力信号を記録し、適宜時間の運転後に、同様に磨砕刃4a、5a、6aを密着させた状態におけるポテンションメータ12の出力信号を比較すれば、前回の測定時から今回の測定時までの磨耗量を把握できる。したがって、交換された新しい磨砕刃4a、5a、6aを密着させた状態におけるポテンションメータ12の出力信号を初期状態の基準位置とすれば、所望時における磨耗量を把握できる。

特許第２８１１０９２号

上述したように、検出用ロッド11の位置をポテンションメータ12により検出する構造としたものでは、ポテンションメータ12の故障頻度が大きく、磨耗量の測定精度の信頼性が損なわれおそれがある。また、検出用ロッド11が不用意に損傷してしまうおそれがあり、湾曲した場合には正確な測定ができなくなってしまう。このため、操業現場においては、作業員の熟練により磨砕刃4a、5a、6aの交換時期を見極めており、作業員によって交換時期が一定せず、まだ使用可能な状態であっても早めに交換することになるおそれがある。

そこで、この発明は、摺動ディスクの位置を確実に検出することができて、磨砕刃の間隙の調整を確実に、かつ、簡便に行えるようにしたディスクリファイナの刃面間隙測定装置を提供することを目的としている。

前記目的を達成するための技術的手段として、この発明に係るディスクリファイナの刃面間隙測定装置は、相対的に回転するディスクの盤面に取り付けられた回転側磨砕刃と固定側磨砕刃との間隙を、被処理液を通過させて該被処理液に含まれた含有成分を磨砕するディスクリファイナにおいて、前記固定側磨砕刃を取り付けたディスクに連繋させて目標体を設け、前記ディスクリファイナの不動位置に、該不動位置に前記目標体までの距離を、該目標体に接触する部材を有することなく測定する測距手段を設けてなることを特徴としている。

すなわち、非接触式の測距手段によって摺動ディスクに連繋して設けた前記目標体までの距離を測定するようにしたものである。非接触式の測距手段によるから、測距手段と目標体との間には、検出用ロッド等の部材が存しない。

また、請求項２の発明に係るディスクリファイナの刃面間隙測定装置は、前記測距手段にレーザー式測距手段を用いたことを特徴としている。

非接触式の測距手段としては、種々の方式が知られているが、本発明ではレーザー式反射型の測距手段を用いたものである。レーザー発光源からレーザー光線を前記目標体に照射し、その反射光を捕捉して目標体までの距離を測定するものである。

また、請求項３の発明に係るディスクリファイナの刃面間隙測定装置は、前記ディスクリファイナが、回転ディスクを挟んだ位置に固定ディスクと摺動ディスクを備え、回転側ディスクの両側の盤面に前記回転側磨砕刃が、固定ディスクと摺動ディスクの前記回転側磨砕刃に対向した盤面に固定側磨砕刃が取り付けられたダブルディスクリファイナであることを特徴としている。

ディスクリファイナは、相対的に回転するディスクの盤面に磨砕刃を装着し、これら磨砕刃の間隙に被処理液を通過させて、被処理液内の固形物を叩解するもので、主としてシングルディスクリファイナとダブル（ツイン）ディスクリファイナとが用いられる。これらはいずれも磨砕刃の間隙を調整する必要があり、本願発明の刃面間測定装置は、いずれの形式にディスクリファイナであっても適用することができるが、製紙工場ではダブルディスクリファイナが多く用いられることから、特にダブルディスクリファイナの摺動ディスクの位置を検出することにより磨砕刃の間隙を測定するようにしたものである。

この発明に係るディスクリファイナの刃面間隙測定装置によれば、非接触式の測距手段により目標体までの距離を測定することができるから、検出用ロッド等の部材を必要とせず、損傷するおそれのある部品が存しない。このため、常時確実に測距データを捕捉することができ、磨砕刃を密着させた状態の基準位置を確実に捕捉して、磨砕刃の磨耗状況を確実に把握することができる。したがって、作業員の熟練等によらずに、適切な時期に磨砕刃を交換することができ、磨砕刃の使用効率を高めて、経済性を向上させることができる。

また、請求項２の発明に係るディスクリファイナの刃面間隙測定装置によれば、レーザー光線による測距手段とすることにより、目標体へ確実にレーザー光線を入射させることができて、確実に目標体までの距離、すなわち摺動ディスクの位置を検出することができる。このため、特に、微小な磨砕刃の間隙を測定するのに有利な測定装置とすることができる。

また、請求項３の発明に係るディスクリファイナの刃面間隙測定装置によれば、ダブルディスクリファイナに適用することにより、特にこの形式のディスクリファイナが用いられる製紙工程に適した測定装置とすることができる。

以下、図示した好ましい実施の形態に基づいて、この発明に係るディスクリファイナの刃面間隙測定装置を具体的に説明する。なお、従来の測定装置の説明で参照した図２に示す部位と同一の部位については同一の符号を付してある。

摺動ディスク６の背面には適宜なブラケット21を介して目標体であるターゲット22が設けられている。このターゲット22の前面22aはディスクリファイナの外方を指向させてあり、光線を良好に反射することができる反射面としてあれば好ましい。このターゲット22の前面22aにレーザー光線を入射させて、その反射光線を捕捉する測距手段としてレーザー式反射型の測距センサー23が配されている。この測距センサー23は、ディスクリファイナのケーシング１等の不動の部位に、必要に応じてブラケット等を介在させて設けてあり、この測距センサー23の位置が定点となる。

前記磨砕刃4a、5a、6aの磨耗量を計測するには、摺動ディスク６を摺動させて、磨砕刃4a、5a、6aを密着させた状態とする。この状態で、前記測距センサー23によりターゲット22までの距離を測定する。このときの測距データを、前回同様にして測定した測距データと比較すれば、今回の測定時までの磨砕刃4a、5a、6aの磨耗量が把握できる。この磨耗量をもとに必要に応じて磨砕刃4a、5a、6aを交換すればよい。

また、磨砕刃4a、5a、6aを密着させた状態における摺動ディスク６の位置、すなわち前記測距センサー23で測定された位置を基準位置とし、磨砕刃4a、5a、6aが離隔する方向へ摺動ディスク６を移動して、その移動長さを測定すれば、磨砕刃4a、5a、6aの間隙を測定できる。したがって、この摺動ディスク６の移動長さを調整することで磨砕刃4a、5a、6aの間隙を調整できる。

以上説明した実施形態では、製紙工程に適したディスクリファイナとしてダブルディスクリファイナを例示して説明したが、シングルディスクリファイナであっても用いることができる。これらのディスクリファイナでは、磨砕刃が鋼製であるため、叩解作用により磨耗して、磨耗量が大きくなった磨砕刃の交換や間隙の調整が必要となり、磨砕刃の磨耗量の測定や間隙の調整を容易に行うことができるこのディスクリファイナの刃面間隙測定装置を用いることは有利である。

この発明に係るディスクリファイナの刃面間隙測定装置によれば、測定に必要な部材であって損傷するおそれの部材を極力少なくしたので、安定して高精度の測定を行えると共に、定量的に測定を行えるから、作業員の熟練によらず磨砕刃の交換時期等を把握して、ディスクリファイナの運転効率と経済性の向上に寄与する。

この発明に係る刃面間隙測定装置を備えたダブルディスクリファイナの一部の断面図である。従来の刃面間隙測定装置を備えたダブルディスクリファイナの一部の断面図であり、図１に相当する図である。ダブルディスクリファイナの構造を説明する概略の断面図である。

符号の説明

１ケーシング
２磨砕室
３主軸
４回転ディスク
4a 回転側磨砕刃
５固定ディスク
5a 固定側磨砕刃
６摺動ディスク
6a 固定側磨砕刃
21 ブラケット
22 ターゲット（目標体）
23 測距センサー（測距手段）

Claims

相対的に回転するディスクの盤面に取り付けられた回転側磨砕刃と固定側磨砕刃との間隙を、被処理液を通過させて該被処理液に含まれた含有成分を磨砕するディスクリファイナにおいて、
前記固定側磨砕刃を取り付けたディスクに連繋させて目標体を設け、
前記ディスクリファイナの不動位置に、該不動位置に前記目標体までの距離を、該目標体に接触する部材を有することなく測定する測距手段を設けてなることを特徴とするディスクリファイナの刃面間隙測定装置。
前記測距手段にレーザー式測距手段を用いたことを特徴とする請求項１に記載のディスクリファイナの刃面間隙測定装置。
前記ディスクリファイナが、回転ディスクを挟んだ位置に固定ディスクと摺動ディスクを備え、回転側ディスクの両側の盤面に前記回転側磨砕刃が、固定ディスクと摺動ディスクの前記回転側磨砕刃に対向した盤面に固定側磨砕刃が取り付けられたダブルディスクリファイナであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のディスクリファイナの刃面間隙測定装置。