JPH0345154B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は遠心力によつて粗大な重い小片を、等
級分けされる材料から分離する方法及び等級分け
装置に関する。本発明による方法及びパルプの等
級分け装置即ち所謂ヴオルテツクスクリーナー即
ち前記方法を実施するクリーナーは特に例えばパ
ルプ及び紙工業に於て繊維懸濁液を分離して繊維
懸濁液から砂、石、金属不純物等を分離するのに
適している。

［従来の技術］ 清浄化されるパルプが円筒形部分の上縁に接線
をなして導かれて、これによつてパルプが装置の
壁部を螺旋運動にて循環して下方に向うような所
謂ハイドロサイクロン型式の多くの公知のクリー
ナーがある。この作動段階で、石や金属粒子のよ
うな重い不純物が遠心力の作用によつて装置の壁
部に向う攪乱流の外側縁部に引出され、軽い材料
は装置の中央に向つて集まり、ここから大概の場
合装置自体よりも著しく小さい直径を有する、装
置の上方部分にある導管を経て排出されるのであ
る。パルプから分離された重い材料の流れは特別
の装置によつて装置の下方部分に配置される排出
開口を経て排出される。

若干の実施例に於ては、ハイドロサイクロン装
置の円錐形部分の下方部分から下方に突出するよ
うに配置されて閉鎖装置によつて閉鎖されること
の出来る導管に連結される室が配置されている。
この室の下方部分には他の閉鎖装置があつて、こ
れを開放すると室から排出を行い得るようにな
る。通常の状態で、上方の閉鎖装置は開放され、
分離される粗大材料がこの室に流入する。この室
が殆ど充満されると、上方の閉鎖装置が閉じられ
て、下方の閉鎖装置が開放され、これによつて分
離される材料が上方の閉鎖装置の上に集積される
のである。この室が空になると、下方の閉鎖装置
が閉じられて上方の閉鎖装置が開放され、これに
よつて上方の閉鎖装置の上に集積された材料が室
内に落下するようになされる。

例えば、米国特許公告第3533506号明細書はサ
イクロン装置が使用される場合に恐らく生ずる甚
だ特別な問題を示している。その中の１つの問題
はサイクロンからの排出にある。サイクロンによ
つて分離される小片は屡著しい寸法を有し、即ち
排出開口を容易に閉塞させる恐れがある。排出開
口が閉塞されると、等級分け装置の廃棄作用又は
分離作用が停止して、分離される材料のレベルが
迅速に上昇してサイクロンを充満し、これによつ
て分離されるべき小片が使用可能のパルプと共に
引出されるのである。サイクロンの排出開口の閉
塞を阻止し、又は最小限になす試みが例えば英国
特許公告第1249634号明細書による装置によつて
行われて来たが、この装置は排出導管を経てサイ
クロンの円錐部内に伸長する横方向に運動可能の
バー及びインペラーを含んでいて、これらの両者
が分離されたパルプ層内に運動を生じさせて、パ
ルプがサイクロンの排出開口を閉塞するのを阻止
し、パルプが均一に排出導管に流れるようになす
のに使用されるのである。インペラーは分離され
たパルプに排出開口に向う下方の力の成分を与
え、換言すれば、インペラーは分離された材料を
サイクロンから推進させる傾向を有する。

現在使用されている通常の装置は、装置の底部
に於ける充満及び底部に於ける流れの阻止を生じ
させる欠点を有し、これによつて分離されるべき
部分が底部まで達しないで、使用可能のパルプの
部分の流れと共に上方へ引出されるのである。上
述のような理由により、従来技術による装置に於
ては装置の下方部分に集積される材料のレベルを
前述のような不具合な底部の充満を阻止するよう
な或る限界と同じに保持し、又は少なくともそれ
以下に保持することが重要であつた。

更に又、パルプ及び紙工業に於て繊維懸濁液を
等級分けするのに使用されるハイドロサイクロン
は、従来技術によつてパルプを処理出来るコンシ
ステンシーが甚だ低く、上述の米国特許公告明細
書に記載されているように殆ど通常１％以下であ
る。しかし最近の傾向はパルプ及びセルロースの
製造工程に於けるコンシステンシーが連続的に更
に高くなつており、コンシステンシーは何れの場
合にも明らかに１％以上になつている。従つて現
在の形態のハイドロサイクロンは処理を更に複雑
になすのである。何故ならば、製造工程に関連す
る他の総ての要素が更に濃密な（thick）パルプ
を処理出来るようになつているので、その為にパ
ルプをハイドロサイクロンに導く前に１％以下の
コンシステンシーに希釈しなければならず、サイ
クロンを出た後では再度濃密にしなければならな
いからである。この種の工程は実際の処理の如何
に拘わらず不必要な装置費用を含み、著しい量の
水を処理し、推進させ、循環させる必要を生じさ
せるのである。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明の目的は、上述のような問題及び欠点を
排除し、又は最少限にする為に、通常考えられて
いるよりも高いコンシステンシーにてパルプ及び
紙工業に於ける繊維懸濁液の等級分けを行い得る
方法及び装置を提供することである。

［課題を解決する為の手段及び作用］ 上述の目的を達成する為に、本発明によつて特
許請求の範囲に限定されているような方法及び装
置が提供される。

本発明による方法および装置を使用することに
よつて、５％のコンシステンシーまで繊維懸濁液
から重い不純物を能率よく分離することが出来
る。従つて、本発明による装置は例えばグライン
ダー用の予備分離装置として作動させるのに特に
適している。

本発明による繊維又はパルプ懸濁液から粗大材
料を等級分け又は除去する方法は、パルプが分離
装置に給送され、この分離装置内でパルプが使用
可能な材料及び粗大材料に分離されて使用可能な
材料は分離装置から取出され、粗大材料は二次工
程に導かれて、この二次工程で二つの部分に分離
即ち等級分けされる繊維懸濁液の等級分け方法に
於て、二次工程に移送されたパルプの回転速度を
最初は増加させ、これによつて遠心力を利用して
使用可能な部分と廃棄部分がパルプから分離さ
れ、次いで廃棄部分の回転速度が減速されてパル
プは剪断力を受け、この剪断力によつてパルプ中
の繊維塊が破壊されて小さい細片又は単一繊維と
なり、それから使用可能な部分が遠心力によつて
分離されてパルプの循環路に戻され、また、廃棄
物が装置から排出されるようになすことを特徴と
する。

本発明による装置は、第１の使用可能な部分出
口及び第１廃棄物用出口を有するサイクロン分離
装置と、この第１廃棄物用出口と最終廃棄物の為
の排出開口とに連結された廃棄室と、この廃棄室
内に流入するパルプの回転速度を加速させるため
の廃棄室内の回転ローターとを含む繊維懸濁液の
等級分け装置に於いて、廃棄室がパルプから分離
された使用可能な部分の排出導管、即ち第２の使
用可能な部分出口と、さらに廃棄室の壁部に配置
されたリブとを有し、使用の際にこのリブが、廃
棄室の壁部に沿つて回転する不純物の回転速度を
減速させて廃棄室の底部への下降を加速するよう
に附形及び／又は寸法決めされていることを特徴
とする。

［実施例］ 本発明は添付図面を参照して例を挙げて以下に
詳細に説明される。

本発明によるパルプクリーナー即ち等級分け装
置は第１図に示されるようにサイクロン部分１及
び廃棄室１０を含んでいる。処理されるパルプは
接線方向の導管２からサイクロン部分１に導か
れ、これによつてパルプがサイクロン部分の円筒
形壁部３に沿つて螺旋状に下方に指向される循環
運動を行うようになされる。サイクロンの壁部は
円筒形壁部の下端部で円錐部４に移行し、これに
よつてパルプの回転速度が増加し、又パルプ小片
に対する遠心力の作用が増大する。重い不純物は
何れもサイクロン部分１の円錐部４の内面にて分
離されて、この表面に沿つて円錐部の底部に配置
される排出開口５に向つて引出され、排出開口を
通つて廃棄室１０に移送される。所望の場合に
は、中間弁が排出開口５内に配置されて、この弁
によつて排出室を一時的に閉じるようになすこと
が出来る。微細なパルプ部分はサイクロン部分１
の軸線の廻りに集積して上部の排出開口６に向つ
て上昇し、サイクロン部分のカバー７の上方に移
送されるようになつている。

サイクロン部分内に給送されて廃棄室１０に移
送されるパルプから分離された部分は不純物及び
使用可能のパルプの両者を含んでいて、可能な場
合には廃棄物から分離されなければならない。パ
ルプ部分が廃棄室１０に達した時にはなお回転運
動を行つていて、この回転運動は不純物を使用可
能のパルプから更に分離する傾向を有する。しか
し、廃棄室の直径は廃棄物の排出開口５の直径よ
りも大きいから、廃棄室内のパルプの回転速度は
実質的に減小する。しかし、本発明によつてロー
ター１１が廃棄室１０内に配置されていて、この
ローターがパルプの回転速度を加速し、パルプの
中の使用可能の材料が廃棄室１０の中央部分に集
積し、ここから戻し導管１２によつて取出され、
例えば推進室に戻されて、等級分け装置の供給部
又は同様の部分に、換言すれば、戻し導管１２に
沿つてサイクロン部分に移送されることが出来
る。従つて、ローターはサイクロン部分から廃棄
室に給送されるパルプ部分が停止するのを阻止し
てパルプが廃棄室を充満するのを阻止するのであ
る。増加された回転速度によつて生ずる更に強大
な遠心力により、パルプ内に含まれる不純物は何
れも廃棄室の壁部に集積して、壁部に沿つて廃棄
室１０の底部に流れる。廃棄物は廃棄室１０の底
部にある開口１３を経て排出されるが、この開口
はこれから伸長する導管１４内に弁又は閉鎖部材
１５を有する。従つて本発明は、使用可能の繊維
部分を廃棄室への流れから等級分け装置の給送部
に戻すことによつてサイクロンクリーナーの廃棄
室の性能を改善することが出来、従つて又装置の
分離能率を増大する効果を生じさせることが出来
るのである。

第２図は第１図による装置と同様の基本的機素
を有する望ましい実施例による廃棄室１０を若干
詳細に示している。即ちこの実施例はローター１
１、使用可能の繊維部分の戻し導管１２、廃棄物
の排出開口１３、導管１４及び弁又は閉鎖部材１
５を示している。更に又、第２図はサイクロン部
分１の下方部分にある廃棄物の排出開口５の下方
に位置するヴオルテツクスの対抗板
（counterplate）１６を示していて、この対抗板
によつて廃棄室１０の中央部分を上昇する流れが
サイクロン部分に逆流して上昇するのを阻止さ
れ、又他方に於て、廃棄室に達する一次ヴオルテ
ツクスが迅速に廃棄室の壁部に導かれるのであ
る。使用可能の繊維部分の戻し導管１２はヴオル
テツクスの対抗板１６の直接下方に開口するのが
有利である。

第２図の装置の場合、ローター１１は第１図の
場合よりも著しく小さい。図面によれば、ロータ
ー１１は廃棄室の垂直軸と共に回転可能の単一又
は複数の翼部材２０を含んでいる。この部材の駆
動は廃棄室１０の底部１７を貫通して伸長する軸
１８によつて行われる。更に、この実施例は廃棄
室の壁部に配置されたリブ１９を有し、これらの
リブの目的は廃棄室１０の壁部の周囲に回転する
不純物の回転速度を減少させ、これによつて排出
開口１３の近辺で廃棄室１０の底部に向う不純物
の下降を加速することである。更に不純物の蓄積
は又排出開口１３に向つて傾斜する廃棄室１０の
底部の形状によつて強化される。廃棄室１０はこ
の室内に蓄積したパルプを時々流出させ、又は室
の底部を例えば水によつて清浄化することによつ
て空にされるのである。この種の配置は分離能率
を調節する若干の可能性を与える。ローターの回
転速度の変化が分離速度に影響を与え、他方に於
て又廃棄室の底部に蓄積する廃棄物層の厚さに影
響を与えることは明らかである。更に又例えばタ
イマー装置又はローターの軸に対するモーメント
の測定装置を配置して、或るモーメントが廃棄室
内の廃棄物の或る高さに対応するようになすこと
によつて廃棄室を空にするのを自動化することが
可能である。勿論同じ結果を正確に与えるロータ
ー回転用のモーターの動力消費量を測定すること
も可能である。

第２図のローター１１の翼部材２０は軸線方向
に配置されて示されているが、その方向は、例え
ばパルプが僅かに上方への推進作用を受けるよう
な方向になされ、これにより廃棄室に流入するパ
ルプに附加的な速度を与えるだけでなく、使用可
能の部分を戻し導管１２の開口に向つて上昇させ
るように案内する目的に使用されることが出来
る。ローター１１の更に他の使用方法は廃棄室１
０に給送されるパルプの塊を破壊することであつ
て、このことはパルプを更に微細に分解して更に
多量の使用可能の材料が推進室に戻されて更に循
環路に戻されるのを可能になすのである。廃棄室
内でローターが分離されるパルプに剪断力を与え
ることによつて破壊されるパルプの塊は甚だ大き
いものではなく、又これらのパルプを共に保持す
る固着力は甚だ強力なものではなく、従つてこれ
らの塊を破壊するのに必要なエネルギーは、向上
された分離能力の利得に比較してそれほど重大な
問題でははない。更に、廃棄室１０の壁部のリブ
１９は、所望の場合に例えばローター１１の翼部
材２０及びリブ１９を同じ軸線方向の高さまで、
又比較的互いに密接するように伸長させることに
よつて、パルプの塊の破壊に影響を与えるように
利用することが出来、これによつて強い攪乱が生
じて、能率よく繊維の塊を破壊出来るようになす
ことが出来る。一方、パルプ小片の分離を妨げる
ので、余り強い攪乱を生ずることは又避けなけれ
ばならない。

第２図に示される詳細な実施例は特別の形状及
び構造を有する廃棄室を示しているけれども、本
発明による廃棄室は上述のものから著しく異なる
ものになし得る。廃棄室に流入するパルプの純度
の程度及びコンシステンシー要因等のような要因
に関係して、ローターは又第１図のものと同様又
はこれらの２つの実施例の若干中間のものになす
ことが出来る。更に又、廃棄室１０の壁部のリブ
は中立状態で作動されるか、又は分離された材料
を下方に導くように作動されるか、又は分離され
るパルプの回転する流れを可能な限り減速させる
ように作動されることが望まれるか否かに関係し
て軸線方向になされるか、又は螺旋状になされる
ことが出来る。上述の説明から判るように、本発
明は上述の実施例の構造から甚だ異なることが出
来るが、しかし本発明の範囲を限定している特許
請求の範囲に示される本発明の概念からは逸脱し
ないことは理解されなければならない。

［発明の効果］ 本発明は上述のように構成されているから、従
来技術ではパルプを処理出来るコンシステンシー
が甚だ低く、通常１％以下であつた為に、最近の
パルプ及びセルロースの製造工程に於けるコンシ
ステンシーの大幅な向上に従い、従来はパルプを
ハイドロサイクロンに導く前に１％以下のコンシ
ステンシーに希釈し、サイクロンを出た後で再度
濃密にしなければならなかつた欠点を排除して従
来考えられているよりも高い５％ものコンシステ
ンシーにて繊維懸濁液の等級分けを行い得て、不
必要な装置費用を排除し、著しい量の水を処理
し、推進させ、循環させる必要を排除して大幅に
作業工程の能率化を可能に出来る優れた効果を得
ることが出来るのである。

【図面の簡単な説明】

第１図はハイドロサイクロンに関連した本発明
の望ましい実施例による装置の断面図。第２図は
本発明の望ましい実施例による装置の拡大された
更に詳細な断面図。 １……サイクロン部分、２……接線方向の導
管、３……円筒形壁部、４……円錐部、５，６…
…排出開口、７……カバー、１０……廃棄室、１
１……ローター、１２……戻し導管、１３……開
口、１４……導管、１５……弁即ち閉鎖部材、１
６……対抗板、１７……底部、１８……軸、１９
……リブ、２０……翼部材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ パルプが分離装置に給送され、該分離装置内
   で前記パルプが使用可能な材料及び粗大材料に分
   離されて前記使用可能な材料が前記分離装置から
   取出され、前記粗大材料が二次工程に導かれて、
   この二次工程にて２つの部分に分離即ち等級分け
   される繊維懸濁液の等級分け方法に於て、 前記二次工程に移送される前記パルプの回転速
   度が最初は増大されて、 これにより遠心力を利用して使用可能な部分と
   廃棄部分がパルプから分離され、 次いで前記廃棄部分の回転速度が減速され前記
   パルプは剪断力を受け、該剪断力によつてこのパ
   ルプ中の繊維塊が破壊されて小さい細片又は単一
   繊維とされ、 それから使用可能な部分が遠心力によつて分離
   されて前記パルプの循環路に戻され、また、廃棄
   物が装置から排出されることを特徴とする方法。 ２ 使用可能なパルプが連続的な均一な流れとし
   て前記二次工程から排出されるようになされてい
   ることを特徴とする請求項１記載の方法。 ３ パルプがサイクロンに給送される際のコンシ
   ステンシーが0.5乃至５％であることを特徴とす
   る請求項１記載の方法。 ４ 第１の使用可能な部分用出口６及び第１廃棄
   物用出口５を有するサイクロン分離装置１と、前
   記第１廃棄物用出口と最終廃棄物用の排出開口１
   ３とに連結された廃棄室１０と、該廃棄室１０に
   流入するパルプの回転速度を加速させるための前
   記廃棄室１０内の回転ローター１１と、を含む繊
   維懸濁液の等級分け装置に於いて、前記廃棄室１
   ０が前記パルプから分離された使用可能な部分の
   排出導管１２即ち第２の使用可能な部分用出口
   と、さらに前記廃棄室１０の壁部に配置されたリ
   ブ１９と、を有し、使用の際に該リブが前記廃棄
   室１０の壁部に沿つて回転する不純物の回転速度
   を減速させて前記廃棄室１０の底部への下降を加
   速するように附形及び／又は寸法決めされている
   ことを特徴とする装置。 ５ 回転するパルプを中央部から上方に向つて推
   進させる僅かな作用を起させる効果を生ずるよう
   に前記ローター１１の翼２０の方向が規定されて
   いることを特徴とする請求項４記載の装置。 ６ 前記ローター１１及び前記リブ１９が前記廃
   棄室１０内で同じ軸線方向の区域まで伸長し、こ
   れによつて前記２つの機素によつて生ずる攪乱が
   パルプ内の繊維塊を能率よく破壊するようになさ
   れていることを特徴とする請求項４記載の装置。 ７ 前記ローター１１が前記廃棄室１０の壁部に
   密接するまで伸長していることを特徴とする請求
   項４記載の装置。