JPH0280685A - パルプ及び紙料の濃縮装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は本出願人に権利譲渡されている１９８８年２月
２日付けのシーツアートらによる米国特許第４，７２２
，７９３号に開示されているパルプ及び紙料の濃縮装置
の改良に関するものである。この米国特許に開示されて
いる装置はその主要部分としてほぼ水平な軸上に間隔を
おいて回転可能に装着された１対の非通液性のロールを
含む。これらのロールの回りにその各々の面のかなりの
部分を包み込むようにして無端ワイヤがかけ渡され、こ
のワイヤをロールの回りに移動させてロールと上下のワ
イヤ走行部とを境界とする空間を形成するように協働す
るように一方のロールを駆動するための手段が設けられ
ている。

ヘッドボックスがこの空間に装着され、これは一方のロ
ールとそのロールを包み込むワイヤの部分との間の空間
内に移送される濃縮すべきパルプ懸濁液の出口を含み、
それによってこのパルプ懸濁液がワイヤとロールとの間
にトラップされる。

ロールは液体がワイヤとロールとの間から圧搾されてワ
イヤの内面に付着するパルプの濃縮を生ぜしめるように
する遠心力を発生させる速度で駆動され、またこの濃縮
されたパルプをワイヤとロールとを境界とする空間から
捕集し除去するための手段が設けられている。

前述の米国特許で指摘されているように、ここに開口さ
れている装置は従来のデツカ−型の濃縮装置よりずっと
高速度で、すなわち６１〜９１．５ｍ／分（２００〜３
００フイ一ト／分）程度の直線速度のデツカ−動作に比
して４５８〜１２２０ｍ／分（１５００〜４０００ｍ／
分）程度の速度で動作可能である。その結果パルプのト
ン数７日で表したこのような装置の容量がそれに応じて
高（なり、またこの装置の市場用の開発に際して濃縮さ
れたパルプの捕集及び除去を容易にするために特殊な策
を講ずべきことがわかった。

前述の米国特許に示されるような従来の型のドクターブ
レード及び装着体はこのためにはある種の欠点を有する
ことがわかった。より詳細にはロールの面に接触するド
クターブレードを用いるのはい（つかの理由で望ましく
ないことがわかった。

その１つとしてブレードの端縁とロールとの間に生ずる
摩擦によりブレード及びロールの面の両方への摩損が加
速し、装置が従来のようにただ粗篩をかけただけで金属
や紙クリップ及びステーブル等の他の不純物粒子を多く
含む廃棄紙パルプ紙料の濃縮に用いられるときにこの摩
損が大きくなる。

他の問題は従来の圧力負荷されたドクターブレードがブ
レードをロールの縦方向に往復動させるだめの手段を用
いる標準的な実施法とともに用いられるときに生じてい
る。試験的な仕様の過程で比較的短時間にファイバーが
ドクターブレードの先縁部に集中し始めてブレードがド
クター効果を失う程度にこれをロールから離れさせるだ
けの十分な量のファイバーが蓄積されるまでになること
がわかった。それゆえ新たなドクターの手法が必要であ
ることが明らかになった。

本発明によれば、従来の型のブレードよりかなり重量比
率の大きいドクターブレードを用い、このブレードをそ
の作用端縁がロールの面に間隔をおいて近接した状態で
、例えばブレード端縁とロールとの間の間隔が０．２５
４〜２．５４ｙ＋ｍ（０，０１０〜０．１００インチ）
の範囲にあるようにして支持することによってこれらの
問題が的確に解決された。このドクターブレードの非接
触の形態はロールの露出した面から濃縮パルプをほぼ完
全に除去するものであり、パルプがこれを通過して移動
しロール上に留まる場合にはドクターブレードを通過す
る次の移動時にロールから除去されるようにして部分的
に脱水されたパルプと急速に再混合されよう。

前述のようにこの型の装置が通常用いられる際のパルプ
紙料はかなり大きい不純物粒子を含むものと考えられ、
その内で紙クリップ及びステーブルは対応するロールに
接触していないドクターブレードの作用端縁に当たる傾
向にあるために最大の問題を与える。本発明を実施すれ
ば、この問題は十分な剛度を有する非接触ドクターブレ
ードを設け、ロール面に対してブレードの作用端縁を周
期的に移動させ、特にロール面からさらに離れるブレー
ド端縁の一時的な移動によって克服される。

試験的作動において、このドクターブレードの動作とこ
れを通過する濃縮パルプの動作とを結合すればブレード
から紙クリツプ型の不純物が効果的に除去され、この不
純物は後の往動作の際に容易に除去されることがわかっ
て（・る。

本発明が寄り容易に理解されるように、添付の図面を参
照して説明する。

第１図は米国特許第４，７２２，７９３号に開示されて
いる濃縮装置の主要な構造を示している。これは側方梁
及び横渡し柱１３によって連結された一端側の２本の支
柱１０及び１１からなる比較的単純な機枠を含む。この
装置の主要作動部である２つの大きいロール２０及び２
２が機枠の対向する端部に近接して装着され、ロール２
２は支柱１０及び１１の上部にピローブロック軸受２３
によって支持されるように示されて−・る。このロール
２２は支柱１０及び１１の間の横渡し柱１３上に装着さ
れたモータ２５によって全体的に２４で示されるベルト
駆動部を介して駆動されるロールである。ロール２０及
び２２は非通液性の外側面を有すべきであるが、ロール
２０の面は前述の米国特許に示されているように凹溝を
有するのが好ましい。

無端ループ状で職質の形成用「ワイヤ」ベルト３０がロ
ール２０及び２２の回りにかけ渡され、これとともに装
置の池の作動部分が配置される空間をなしている。ワイ
ヤ３０は抄紙機のワイヤとして現在用いられているポリ
エステル等のプラスチック材料からなるのが好ましいで
あろう。ロール２０はワイヤの引張るための手段を含む
機枠上の調節可能な装着部を有し、ロール２０のジャー
ナルの各々は台部３３上のどローブロック３１によって
支持され、この台部の方は側方梁１２上に滑動可能に支
持されている。台部３３と近接する支柱ＩＯとの間に連
結された１対のねじジヤツキ３５等手段がこの動作でワ
イヤ３０の張力の対応して制御するように作動、制御を
行う。

ヘッドボックス４０がロール２０に対しチ一定の間隔を
維持するようにロール２０と同じ台部３３に装着されて
いる。このヘッドボックスはロール２０に近接するワイ
ヤ３０の上側走行部３０とロール自体の面とによって形
成される楔形領域４４内に紙料が放出される際の通口を
なすように上方に突出する上側及び下側の壁部４１及び
４２を含む開放型のものとして示されている。濃縮すべ
き紙料は通常の紙判供給ポンプ（図示せず）から適当な
供給ライン（図示せず）によってヘッドボックスに供給
される。

ワイヤ３０の上側及び下側の走行部とロール２０及び２
２とによって形成される空間の他方の端部に、ロール２
２の面とこのロールを離れるワイヤ３０の上側走行部３
０とによって形成される楔形領域５２におけるロール２
２の面から濃縮されたパルプを受取るための底部に装着
されたスクリューコンベヤ５１を有するトラフ５０があ
る。

ドクターブレード５５がロール２２の露出した面とトラ
フ５０の上流側壁部５６との間の空間に渡されて濃縮パ
ルプをロール２２の面からトラフ５０に移送し、ねじ５
１で蓄積されたパルプが装置の次のステーションに続く
抄紙機の後部におけるシュート（図示せず）に押込めら
れる。

ドクターブレード５５の構造及び作動様式の詳細は第２
〜４図に示されている。ブレード５５はロール２２の露
出した面からトラフ壁部５６の上部にかかるように延び
るだけの十分な幅でロール２２と同じ長さの剛性のボー
ドないしプレート状の部材として示されている。ドクタ
ーブレード５５の厚さはその構成材料によるもので、プ
レードを剛性に維持するのに十分にすべきである。例え
ばフォルミカ材ｊｌ；４　（Ｆｏｒｍｉｃａ　ｍａｔｅ
ｒｉａｌ　）で製造され幅が約１２．７．（５インチ）
のブレード５５では１．９ｃＩｎ（３７４インチ）程度
の厚さで十分であることがわかっている。

鋼製のブレード５５は１．２７０（０，５インチ）等の
より薄いもので比較的剛性があり、剛性の支持部あるい
は他の補強されたものに装着されれば比較薄（可撓性の
ブレードが用いられよう。例示した厚さのドクターブレ
ード５５では、上流側に傾斜面６１を研磨加工された比
較的大きい作用端縁６０が設けられ、ブレードのこの面
６１と上側の面６２との間に３０〜６０°の範囲の角度
が用いられよう。

この範囲でより鋭い部分にあるブレードは上側の面６２
とロールの面の最も近接した部分への接線６３とのなす
角度に対して広い調節範囲を有している。これはまた接
線６３におけるロールの面と先縁部６０との間の最小の
間隙より大きい傾斜面６１の後縁部６４と接１ｓ６３と
の間の望ましい間隙を維持し易（する。

ブレード５５は種々の方法で装着できるが、以下に説明
するように第２図に実線で示される作動位置と第２図に
破線で示される上昇した位置との間で揺動するようにし
た装着部を有する試験的作動において好ましい結果が得
られている。例えば第２図に示されるようにドクターブ
レード５５は主機枠１０の部分６７に適当な方法で装着
されている組立体６６に揺動するように外側端部が支持
されている軸６５が各々の端部に設けられよう。

組立体６６の目的及び機能はドクターブレード５５を第
２図に示される２つの位置の間で揺動させることである
。組立体６６としてパーカー・ハニフィン・コーポレー
ション（Ｐａｒｋｅｒ　Ｈａｎｉｆｉｎ（：：ａｒｐ−
）のロータリーアクチュエータ部門により［パーカー、
２、イドロパワー、ラックーピニオン・ロータリーアク
チエータ」として市販されている製品を用いて十分な結
果が得られている。第３図に示されるように、この組立
体６６は二重作動型の流体圧カシリンダの往復動ピスト
ンとして作用し近接する軸６５に取付けられたビニオン
７２と噛合う歯７１を有するラックを含む。

管路７３は組立体６６を所望の周期間隔で作動させるよ
うに設定可能なタイマー制御弁７５によって組立体６６
に作動流体を供給する。かくしてピストン７０の各々の
二重行程でドクターブレード５５は第２図に示される実
線の作動位置から回動し、またこの位置に戻ることに、
なり、この動作をブレードの端縁に「ステープル」状に
なった材料が運び去られる数秒、例えば５秒またはそれ
以下の時間に１０分程度の間隔で生ぜしめるのがよいこ
とがわかっている。また軸６５の装着部はブレード５５
がロール２２の縦方向に往復動し、あるいは第４図に示
されるようにロール２２に対して直線状に前後に移動す
るように変化させられよう。ブレードをロール２２の縦
方向にも前後にも往復動させるために装着部の組合せを
用いることができる。

この装置の作動の際に、最初に濃縮すべきパルプ懸濁液
がヘッドボックス４０からワイヤ３０とロール２０との
間の空間に供給され、またワイヤの張力はかなりの容積
のパルプ懸濁液がワイヤとロール２０の面との間の空間
に入るのを助長するのに十分なだけ低くするのが望まし
い。この結果は前述の米国特許第４，７２２，７９３号
に説明されているようにロール２０の面が凹溝を有する
場合に助長されるが、ロール２２が滑らかで孔のない面
を有する場合に好ましい結果が得られる。

米国特許第４，７２２，７９３号に説明されろように、
ワイヤの主たる作用は９１５　ｍ７分（３０００フイ一
ト／分）またはそれ以上の範囲の考えられるワイヤ速度
で保持されたパルプの脱水を行う主要因である遠心力の
作用に抗してファイバーを内面に保持するフィルター媒
体として作用することである。このようにしてワイヤを
通して圧搾された白水は最初にロール２０及び２２の両
方の下側に出ていて排出口８１が設けられたトラフ８０
内に受入れられる。フード８２が装置全体の上方に装着
され、この７−ドの内面に当たる水がこれからトラフ８
０内に滴下するようにトラフ８０の上部内に嵌入してい
る。

凹溝状の、あるいは他の凹凸状の面を有するロール２０
の場合に、ワイヤとともにこのロールの回りを移動する
際に濃縮されるパルプがワイヤ上の比較的滑らかな層８
５として留まりワイヤ上でロール２２に移動するであろ
う。濃縮すべきそれ以上の紙料が第２のヘッドボックス
８８によって示され米国特許第４．７２２，７９３号に
説明されるようにワイヤの下側走行部とロール２２とに
よって形成される楔形領域８６に供給されよう。

ドクターブレード５５の機能はロール２２の回りを移動
する際に濃縮されたパルプの層９０をこのロールの面か
ら除去しそのパルプをトラフ５０に移送することである
。この除去及び移送は、ドクターブレード５５の作用端
縁が従来の例のようにロールの面に圧力負荷をかけられ
るのではなくてこの面に接触せずに間隔をおくようにし
、また前述のようにブレード５５を振動させることによ
ってロールの面への摩損の可能性を回避しながら円滑に
行われる。

より詳細にはロール２２の露出した面上の第１のパルプ
層は０．２３〜１．５７　、　（０，００９〜０．０６
２インチ）の範囲の厚さであり、端縁６０はロールの面
に接触せずに間隔をおいているけれども、これがパルプ
層の厚さの一部を切取る場合、層の残りの部分は層の切
取られた部分とともにロールの面を離れて上昇しようと
するけあ傾向になろう。

言換えると、ブレード端縁６０はロール上のパルプ層を
切裂こうとはせず、端縁６０とロールの面との間にいか
なるパルプがあってもそれはブレード端縁６０によって
切取られた層の部分に付着しそれとともに上昇する傾向
にあろう。

しかしながらパルプがロールの面上に残留し、あるいは
最初の層がロール２２の露出した面とフレード端縁６０
との間隔より薄い場合に材料の効果がないが、これはパ
ルプ層が楔形領域８５内に戻されワイヤの面上でこの楔
形領域に入るそれ以上のパルプがロール上にすでにある
層の上部に載置されたためである。か（してパルプがロ
ールの回りに２回目の、あるいは多数回の移動を行うが
、ブレード端縁６０上に当たるだけの厚さまで蓄積する
と結局ロールの露出した面まで除去されよう。

第２図に実線で示されるドクターブレード５５の作動位
置は組立体６６の初期調節または機械的停止部によって
設定される。これがどのようになされてもドクターブレ
ード５５の作動位置はその端縁がロール２２の露出した
面に近接して間隔をおいた位置になるようにすべきであ
る。試験的作動では濃縮される紙料の種類に応じて操作
者によって決定されるように、２．５４ＩＩＩ（０，１
００インチ）までのより大きい間隔で十分な結果が得ら
れるけれども、ロール２２の露出した面から０．２５４
龍（０，０１０インチ）の間隔にブレード端縁６０があ
るような位置で最適の結果が得られることが示されてい
る。第２図における点線のブレード５５の位置は端縁６
０とロールの露出した面との間に４．７６＋ｎ　（３／
　１６インチ）程度の間隔を与えるのが好ましい。

紙クリップやステーブル等の金属性不純物を除去するだ
け十分に篩をかけられていない廃棄紙料では濃縮機を用
いることが多い。ドクターブレード５５を一定の位置に
保持して装置が作動すれば、この種のものが従来の比較
的厚さの小さいドクターブレードの端縁に当たる傾向に
ある。（−かしながら本発明によれば、この作用が比較
的広い角度のドクターブレードによって禁止されるだけ
でなく、何らかのこのような物体が当たっても、後の清
掃や篩かけによってトラフ内に移送されるようにブレー
ドの周期的な移動によって除去されるようにもなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を用いた濃縮装置の部分的に断面とした
概略的な側面図である。 第２図は第１図に示されるドクターブレードの構造形態
を示す額略的な等角図である。 第３図は第１−２図に示されろドクターブレー１０、１
１．１３・・・機　枠、 ２０．２２・・・非通液性のロール、 ２５・・・駆動手段（モータ）、 ３０・・・ワイヤ、 ・・ヘッドボックス、 ５０・・・トラフ、 ５５・・・ドクターブレード、 ０・・・作用端縁。 （外４名） 図面の浄書（内容に変更なし）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、機枠（１０、１１、１３）と、該機枠に間隔をおい
   て回転可能に装着された第１及び第２の非通液性のロー
   ル（２０、２２）と、該ロールの回りにその面のかなり
   の面を包み込むようにしてかけ渡された無端の形成用ワ
   イヤ（３０）と、上記第１のロールとこれを包み込むワ
   イヤの部分との間の空間内に紙料を移送しまたこの空間
   にトラップされるように配置されたパルプ懸濁液のヘッ
   ドボックス（４０）と、上記ロールの各々を包み込むワ
   イヤの部分を通して液体が圧搾されるようにする遠心力
   を発生させる速度で上記ワイヤを上記ロールの回りに移
   動させそれによつて上記ワイヤの内面上に付着するパル
   プを濃縮するように上記ロールの一方を駆動するための
   手段（２５）と、上記第２のロールの面から生成する濃
   縮パルプを捕集するための手段と、を含むパルプ原料の
   水中懸濁液の濃縮装置において、上記濃縮パルプを捕集
   するための装置が 上記ワイヤに包み込まれない上記第２のロール部分に近
   接し、これから間隔をおいた上記機枠に支持されたトラ
   フ（５０）と、 上記濃縮された パルプの上記第２のロールの 面から上記トラフへの移送を行うための上記第２のロー
   ルと同じ有効長さの作用端縁（６０）を有し該作用端縁
   が上記第２のロールの面に間隔をおいて近接した状態に
   あつて上記濃縮されたパルプを上記面からこれと直接接
   触せずに除去するように支持されたドクターブレード （５５）と、 からなることを特徴とするパルプ及び紙料の濃縮装置。 ２、上記ドクターブレードの端縁と上記ロールとの間か
   ら固体粒子を除去するように上記ドクターブレードを上
   記第２のロールの面に対して周期的に移動させるための
   装置（６６）をさらに有することを特徴とする特許請求
   の範囲第１項に記載の装置。 ３、上記ドクターブレードがかなりの厚さ及び剛度を有
   する板状の部材であり、上記ロールに近接するその端縁
   が上記ブレードの上面に対して鋭角をなすように傾斜面
   にされ、それによつて上記傾斜面にされた端縁の下側端
   縁より上記ロールにかなり近接した上記ブレードの比較
   的尖鋭なナイフエッジを形成するようにしたことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項に記載の装置。