JPH0534075B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、紙パルプやごみ（生活廃棄物）等の
スクリーニングに用いられるデイスクスクリーン
等の回転軸組立体に関する。

〔従来の技術〕

デイスクスクリーンは紙パルプやごみ（生活廃
棄物）の様な分離状態の材料のスクリーニング
（選別）を行うのに適した装置である。その様な
スクリーンでは、スクリーニングベツトに複数の
軸が間隔を隔てて互いに平行かつ連動して回転す
る状態を設けてあり、各軸に複数のスクリーンデ
イスクが同心の位置関係で縦方向に並べてある。
それらのデイスクは、隣接する軸のスクリーンデ
イスクに互いに交互に入り込んだ状態で配置して
ある。デイスク間の間隔は許容寸法の材料だけが
回転デイスクベツドを通過して下方へ落下するよ
うに設定してあり、全てのデイスクは、スクリー
ンベツドの一端の入口部から該ベツドの出口（排
出）端部まで、いずれも同一の方向に駆動されて
いるので、許容寸法よりも大きい材料粒子はベツ
ドの出口端部までベツド上を前進して除去され
る。

これまでにも、軸にデイスクを取り付けるため
に、いくつかの改良が施されてきているが、従来
の技術に係る装置に関する以下の説明から明らか
なように、更に改良することが要求され続けてい
る。

例えば、米国特許第4329119号では、デイスク
の中央に形成した孔にスプライン歯が設けてあ
り、該スプライン歯が周囲いはめた孔付き保持板
に係合するようになつている。上記保持板の孔を
貫通して延びるスプラインは、その端部におい
て、軸に密着状態を嵌合し、保持板に押し込まれ
ている。上記特許ではその様には延べられていな
いが、実際には、デイスクを保持板に溶接して安
定させる必要があることが分かつている。

米国特許第4037723号では、デイスクはその内
側縁部において、矩形管状軸に直接係合してお
り、管状スペーサがデイスクの端部に係合してい
る。

米国特許第4301932号に記載されたような別の
構造では、デイスクが複数の筒状モジユールハブ
に溶接してあり、それらのモジユールが端部同士
を接合させた状態で軸上で組み立ててある。

本出願人による米国特許出願第724098号（出願
日：1985年４月17日）に記載の構造では、プラス
チツク製スペーサにより半径方向外向きのプラス
チツク表面を形成して従来技術の問題点をある程
度解決した改良構造となつている。

〔発明がか解決しようとする課題〕

上記最後の従来の構造では、プラスチツク製ス
ペーサにより反径方向外向きのプラスチツク表面
が形成してあるが、その材料及び使用条件によつ
ては、上記表面が著しく劣化する場合のあること
が見つかつてる。このような事実は実験室での促
進摩耗試験で発見されたものであり、それによる
と、プラスチツク製スペーサを１年間にわたつて
使用すると重大な劣化が生じると判断できるよう
な劣化兆候が発見されている。ポリウレタン製の
スペーサでは、通常の使用状態でえぐれや窪みが
生じる。また、それに代えて金属製スペーサを使
用した場合には、必要なだけの性能特性をうるこ
とができず、具体的には、デイスクが剛直に保持
されることになるので、通常使用状態において、
大形のチツプや石などの異物がスクリーンに入り
込んだ場合、デイスクの間に噛み込んだままにな
る。その様な現象が生じた場合にデイスクの破損
を防止するために、デイスクのたわみが許容され
ており、許容寸法以上のチツプ等の異物はスクリ
ーンを通過するようになつている。このような異
物排除動作は、プラスチツク製スペーサのような
可撓性のあるスペーサでなければ行うことができ
ない。また、スクリーンを工場での製紙作業にお
ける紙被覆材の材料処理に使用する場合、被覆関
係の作業ではプラスチツク表面の存在する機器は
望ましくなく、上記の米国特許出願に記載された
ようなプラスチツク製スペーサを備えた機器を使
用することは、被覆機器設備による製紙作業には
使用できないことが分かつている。

プラスツチツク製スペーサを使用しない従来構
造では、それらに共通の問題として、短期間の使
用後でも、モジユールと軸との間で噛み込みや腐
食が生じるために、モジユールを分解することが
非常に困難であるということがある。従つて、組
立作業にも費用及び時間がかかる。更に、作業数
及び部品数が多いので、品質管理も難しい。従来
の装置において複数のデイスクを溶接したり、機
械的に結合している場合、半径方向の取り付け精
度に僅かな誤差が生じ、そのために、界面間隔に
おいてある程度の揺れや変動が生じ、デイスクが
所望の軸方向に垂直な面から外れる結果となる。
数カ月間にわたつて使用すると、デイスクが緩む
場合が多いことも分かつている。本出願人による
米国特許願第724098号の発明によると、上記欠点
の多くを解消できるが、プラスチツク表面が存在
していることによる問題や欠点がある程度残つて
おり、具体的には、プラスチツクの外表面に摩耗
や劣化が生じるということや、その使用期間が制
限させるなどの不具合が残つている。

従つて、本発明の主要な目的は、従来公知の装
置の不具合を解消し、動作寿命が長いとともに、
製紙業界での材料処理に使用でき、短周期の保守
点検を行わずに連続的な動作状態を維持できるよ
うなスクリーンデイスクモジユール等の回転軸組
立体を提供することにある。

更に本発明の目的は、デイスクがある程度弾性
的に支持されており、異物塊が挟まつた場合に
は、一時的に軸方向に垂直な面外へデイスクがた
わむことができ、異物排出後に自動的にデイスク
が元の軸方向に垂直な面内へ戻るようにしたスク
リーンデイスク等の回転軸組立体を提供すること
にある。

更に本発明の目的は、スクリーンデイスクに関
するプラチツクスペーサ構造により得られる全て
の利点を備え、かつ、その様な構造に起因する一
切の不具合を排除した構造を提供することにあ
る。

本発明の目的を総括的に説明すると、本発明
は、デイスクの揺れを良好な状態で制御でき、デ
イクスのハブにおける支持及び連結構造に改良を
施し、デイスクの軸自体を駆動する構造にし、か
つ、デイスクの緩みを防止するとともに、構造全
体の耐摩耗性を実際に高めた新規かつ改良形のデ
イスクスクリーン軸組立体を提供することにあ
る。

〔課題を解決するための手段、作用〕

本発明によると、モジユールが、金属製軸部材
の軸方向に垂直な面内に配置した複数のスクリー
ンデイスクとそれらの間に配置したプラスチツク
製スペーサとにより形成してあり、そこを貫通す
る金属製軸部材により駆動されるようになつてい
る。プラスチツク製スペーサには金属製包囲体、
即ちリングが併設されている。該包囲体の長さは
プラスチツク製スペーサよりも短くすることが好
ましく、それにより、プラスチツク材料を保護し
てスクリーンデイスク間に入つた材料が金属製包
囲体と接触するようにするとともに、プラスチツ
ク製スペーサの本来の機能は損なわれず、スクリ
ーンデイスク間に入つた材料によりスクリーンデ
イスクがその正規の金属製軸部材の軸方向に垂直
な面外へ傾くことを許容することが好ましい。

また、上記スクリーンデイスクと上記スペーサ
を軸方向に圧縮した状態で一体的に連結する連結
手段が設けられている。

本発明は上記手段を採用することによつて、ス
クリーンデイスクの間にチツプや石、その他の異
物等の材料が入つた場合に、スクリーンデイスク
は、プラスチツク製スペーサの変形によつてその
正規の金属製軸部材の軸方向に垂直な面から傾い
て前記スクリーンデイスク間に入つた材料を排出
する。該材料が排出されるとデイスクは元の位置
に戻る。また、金属製包囲体がプラスチツク製ス
ペーサの外表面を実質的に被覆して、該スペーサ
を保護している。

〔実施例〕

次に本発明を図示の実施例に基づいてより詳細
に説明する。

第１図に示す如く、デイスクスクリーン装置１
０のフレーム１１で支持されるスクリーニングベ
ツド１２には、互いに連動して回転する複数の平
行軸組立体１３が間隔を隔てて設けてある。各組
立体１３は外形が筒型で、縦方向長さが同じであ
り、縦方向に同心の位置関係で複数の金属製スク
リーンデイスク１４を有している。各軸組立体１
３の複数のデイスク１４は隣接する軸のデイスク
に対して交互に入り込んだ状態で設けてある。各
軸組立体１３の軸は中空管状にし、一端と他端に
それぞれスタブ軸（短い突出部状の軸）を設け、
それらのスタブ軸をフレーム１１により適当に支
持することが好ましい。複数の軸を同一方向（第
１図では時計回り）に連動状態で駆動するため
に、適当な駆動手段１８が設けてある。

スクリーン処理を施すための分離材料は、シエ
ート１９によりスクリーニングヘツド１２の供給
端部へ送られてくる。許容寸法の粒子は、デイス
ク１４の相互に入り込んだ部分の間に形成される
スクリーニング溝から落下し、ホツパー２０に受
け取られる。スクリーニング溝を通過できない大
形の粒子は前進し、矢印２１でその方向を示す如
く、スクリーニングベツドの排除端部から排出シ
ユート手段２２により排出される。デイスク１４
の選別機能は、デイスク１０に複数の歯２３（第
２図）を設けてその外周形状を均一かつ概ね鋸歯
状にすることにより高めることができる。そのよ
うな歯の数及び寸法は被処理材料に応じて具体的
に決定する。図示の歯２３は比較的鋭利で鋸歯形
であるが、使用条件によつては、例えば湾曲形状
などの別の形状にすることもできる。

各軸組立体１３において、各デイスク１４は隣
接するデイスクから離れており、デイクスの環状
は入り込み領域に所望のスクリーニング溝間〓を
形成している。

第２図〜第４図に市す如く、複数のスクリーン
デイスク２５が、軸方向に間隔を隔てた状態で、
軸組立体に取り付けてあり、それらの間の間〓を
形成している。各スクリーンデイスクは軸組立体
の軸方向に垂直な面内をほぼ正確に延びて間隔を
隔てた状態で保持されているが、異物等がデイス
クの間に噛み込んだ場合、僅かに傾くようになつ
ている。

各モジユールにおいてデイスク２５同士を離す
ために、各２個のデイスクの間に非金属製スペー
サ２８が取り付けてある。これらのスペーサはＡ
スケールに用いたデユロメータによる硬さ９０の
ポリウレタン等のポリウレタン材料で形成するこ
とが好ましい。

上記プラスチツク製スペーサ２８は、通常はデ
イスクを軸組立体の軸方向に垂直な面内に保持で
きるが、粒子がデイスクの間に噛み込んで大きい
力が加わつた場合には、プラツチツクが充分に弾
性的に変形し、それにより、デイスクが傾いて粒
子を排出でき、排出後にデイスクが元の正確な軸
方向に垂直な方向の姿勢に戻るようになつてい
る。このために、スペーサを介在させた一連のデ
イスクは締め付け手段により所定の軸方向力で圧
縮されている。第２図及び第３図には締め付け手
段の一実施例が示してあり、第４図には別の実施
例が示してある。いずれの実施例でも、所定の軸
方向締付力を及ぼしてモジユールを一体的に保持
するようになつている。

本発明の重要な特徴としては、プラスチツク製
スペーサ２８の外表面の周囲に環状リングをなす
金属包囲体３０設けてある。これらの包囲体３０
は、プラスチツク製スペーサの外表面上の空間を
慨ね閉鎖しているが、同包囲体３０はスペーサよ
りも僅かに短くなつており、包囲体３０の端部と
それに隣接するデイスクの表面とに間に、第４図
に示すように、〓間３１が生じている。換言すれ
ば、プラスチツク製スペーサ２８の外表面はデイ
スク間に入つた材料から完全に保護されており、
研磨性材料や石などがプラスチツクの外表面に傷
などをつけないようになつている。更に、被覆紙
を処理する場合には、一般に、プラスチツク部分
が露出していることが製紙機で問題となるが、上
記構造ではそのようなプラスチツクの露出部分が
ない。上記金属製包囲体３０をスペーサ２８より
も軸方向に僅かに短くすることにより、スペーサ
が弾性セパレーターとして機能し、デイスクのた
わみが可能となつている。そのためには、金属性
包囲体３０をプラスチツク製スペーサよりも短い
充分な寸法をもつようにし、モジユール状態にお
いてプラツチツク製スペーサが圧縮された場合で
も、僅かな間〓が金属製包囲体の端部に残り、そ
れにより、プラスチツク製スペーサに対してデイ
スクが僅かに傾き得るようにする必要がある。金
属製包囲体の寸法を適当当に設定することによ
り、デイスクがある角度だけたわみ、かつ、それ
以上はたわまないようにすることができる。この
ようにたわみを許容することにより、チツプや石
及びその他の異物を排出することができ、しか
も、たわみ角度が限定されているので、デイスク
同士が干渉して破損することはない。好ましい形
態としては、金属製包囲体の寸法は、プラスチツ
ク製スペーサが圧縮された状態で、金属製包囲体
の端部とデイスクの間に約0.381mmの間〓が残る
ように設定する。モジユール組立状態でプラスチ
ツク製スペーサが圧縮されると、環状の金属製包
囲体とプラスチツク製スペーサの外表面とを強固
に係合させるような力が生じる。

上記の金属製包囲体を好ましい形態にするため
には、同包囲体をプラスチツク製スペーサよりも
僅かに短くし、スペーサが軸方向に圧縮された状
態でも、金属製包囲体の両端に間〓が残るように
することが必要であるが、それ以外の形態とし
て、プラスチツク製スペーサが圧縮された時に金
属製包囲体の端部にデイスクが接触するように金
属製包囲体の長さを設定することが望ましい場合
もある。このようにしても、金属製包囲体は厚く
なく、軸方向圧縮に対する抵抗は大きくないの
で、デイスクがたわみ、金属製包囲体とプラスチ
ツク製スペーサの両方にデイスクが作用するよう
に構成することが可能である。

デイスク２５の内縁の寸法は、該内縁が軸２７
に強固に着座せず、軸２７とデイスクの間に小さ
い間〓２６が生じるよう設定してある。スペーサ
２８の寸法は、矩形軸上をスペーサ２８が摺動す
るとともに、非常に小さい摺動間〓２９がデイス
クと軸との間に生じるが、デイスクが軸上に組立
体の同心に位置し、回転中に各部を安定した状態
で位置決めできるとともに、振動や揺れを防止で
きるようになつている。

第２図及び第３図において、モジユール圧縮用
の図示の構造では、軸方向の力が端部デイスクに
対してモジユールの両端部で及ぼされるようにな
つており、複数（図示のものでは４個）のピン３
８がスペーサ及びデイスクの孔内を延びている。
上記ピンの端部に設けた溝には、固定リング３９
が嵌合しており、それらの固定リングによりモジ
ユールを強固なユニツトとして圧縮状態で保持し
ている。矩形軸２７は回転軸上に適当に取り付け
てあり、ユニツト全体が、第１図に示す如く、隣
接するジユールユニツトに対して適当な関係で回
転するようになつている。

第４図の構造では、矩形軸２７にその両端から
内方へ離れた位置において、符号３５で示すよう
な板が溶接により取り付けてある。一端側の板３
５には端部板３２が締め付けてあり、他端側の板
３５には端部板３３が締め付けてあり、それらに
より、モジユールに圧縮力が及ぼされている。上
記板３５には押えねじ３４，３６が螺合してお
り、それらのねじ３４，３６が螺合しており、そ
れらのねじ３４，３６を締め込んで軸２７の端部
に対して締め付けることにより、プラスチツク製
スペーサ２８が圧縮されている。中心回転軸３７
は板３５を貫通して延びており、モジユール組立
体を回転可能な状態で取り付けるようになつてい
る。軸２７の長さを厳密に選定することにより、
端部板３２，３３をボルト３４，３６により軸２
７の端部に対して強固に押し付けることができ、
それにより、所望の圧縮力をモジユールに及ぼす
ことができる。上述の如く、金属製包囲体３０の
長さは、その端部に僅かな間〓が残り、しかも、
ある限られた範囲においてのみ、スクリーンデイ
スク２５の傾動やたわみを揺容できるように設定
してある。

〔発明の効果〕

以上から明らかなように、本発明によるスクリ
ーンデイスク構造は前述の目的及び作用を達成
し、組立が簡単で、耐摩耗性に優れた構造であ
り、又、材料の処理能力にも優れている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例のデイスクスクリーン装
置の側面略図、第２図は第１図の複数のデイスク
スクリーンモジユールの１つを示す端部正面図、
第３図は第２図のモジユールの側面図、第４図は
モジユールの内部構造を示すためにその一部を切
り欠いて示す第３図と同様の側面図である。 １０……デイスクスクリーン装置、１３……軸
組立体、２５……スクリーンデイスク、２７……
軸、２８……スペーサ、３０……金属製の包囲
体、３１……間〓、３２，３３……端部板、３
４，３６……押えねじ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 細長い金属製部材を設け； 複数のスクリーンデイスクを上記軸部材に一体
   的に回転する状態で設け、上記スクリーンデイス
   クに、上記軸部材に対応する軸の受け入れ用中央
   孔を設けて、上記軸部材に沿つて軸方向に間隔を
   隔てた状態で、上記スクリーンデイスクを取り付
   け； 上記スクリーンデイスクの間に非金属製スペー
   サを配置して該スペーサのたわみにより軸の中心
   線に対するスクリーンデイスクの所定限度内での
   傾きを許容するように構成し； 金属製包囲体を上記各非金属製スペーサに併設
   し、該包囲体の軸方向寸法を上記スペーサよりも
   僅かに短くし、それにより、上記包囲体により拘
   束されることなく上記非金属製スペーサがスクリ
   ーンデイスクの傾きを許容するようにし； 連結手段により、上記スクリーンデイスクと非
   金属製スペーサを軸方向に圧縮した状態で一体的
   に連結して、軸部材上で支持されるモジユールユ
   ニツトを形成するようにしたことを特徴とするデ
   イスクスクリーン等の回転軸組立体。 ２ 上記モジユールが上記連結手段により軸方向
   に所定の圧縮力を受けた状態にあり、その圧縮状
   態において、上記包囲体の端部と上記スクリーン
   デイスクとの間に間〓が形成されていることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項に記載のデイスク
   スクリーン等の回転軸組立体。 ３ 上記所定の軸方向圧縮力を、モジユール両端
   のスクリーンデイスクト係合する部材を備えた軸
   方向に延びる金属製ピンにより及ぼすようにした
   ことを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の
   デイスクスクリーン等の回転軸組立体。 ４ 上記ピンを上記非金属製スペーサと上記スク
   リーンデイスクとを貫通する複数のボルトデ形成
   し、該ボルトの端部をモジユールの最も端部側の
   デイスクから突出させ、固定リングをボルト端部
   に設けられた溝に嵌合してモジユールユニツトを
   軸方向の加圧状態に維持するようにしたことを特
   徴とする特許請求の範囲第３項に記載のデイスク
   スクリーン等の回転軸組立体。 ５ 細長い軸部材を設け； 複数の金属製スクリーンデイスクを上記軸部材
   に一体的に回転する状態で取り付け、上記スクリ
   ーンデイスクに軸の受け入れ用中央孔を設けて該
   孔に軸を同心に貫通させ； 各２個の上記スクリーンデイスクの間に非金属
   製弾性スペーサを設けて該スペーサの圧縮により
   スクリーンデイスクのたわみを許容するように
   し； 各非金属製弾性スペーサ毎に環状の保護包囲体
   を設け、該包囲体により、各非金属製弾性スペー
   サ毎に半径方向外向きの金属保護表面を形成して
   上記スクリーンデイスク間に入つた材料に対向さ
   せ； 連結手段により、上記スクリーンデイスクと非
   金属製弾性スペーサを軸方向に圧縮した状態で一
   体的に連結して、軸部材上で支持されるモジユー
   ルユニツトを形成するようにしたことを特徴とす
   るデイスクスクリーン等の回転軸組立体。 ６ 上記保護包囲体の軸方向長さを上記非金属製
   弾性スペーサの軸方向長さよりも僅かに短くし、
   スクリーンデイスクが前記軸部材の軸方向に垂直
   な面外へたわんでも、上記包囲体を圧縮せず、上
   記スペーサを圧縮するようにしたことを特徴とす
   る特許請求の範囲第５項に記載のデイスクスクリ
   ーン等の回転軸組立体。 ７ 上記スペーサの外面が環状であり、上記包囲
   体が環状リングであつてその内側表面の直径が上
   記スペーサの外側表面の直径と同じであり、両表
   面が互いに密着状態で嵌合していることを特徴と
   する特許請求の範囲第５項に記載のデイスクスク
   リーン等の回転軸組立体。 ８ 上記スペーサが圧縮性硬質プラスチツクであ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第５項に記載
   のデイスクスクリーン等の回転軸組立体。 ９ 軸方向に延びるボルト部材によりスクリーン
   デイスク及びスペーサの組立体に圧縮力を及ぼ
   し、それにより、スペーサを僅かに圧縮するとと
   もに、その圧縮量を、スペーサを更に圧縮してス
   クリーンデイスクを前記軸部材の軸方向に垂直な
   面外へたわますことができる程度に設定したこと
   を特徴とする特許請求の範囲第８項に記載のデイ
   スクスクリーン等の回転軸組立体。 １０ 上記保護包囲体の軸方向長さを、0.381mm
   程度の軸方向間〓が上記保護包囲体の端部とスク
   リーンデイスクの側面との間に残るように設定し
   たことを特徴とする特許請求の範囲第５項に記載
   のデイスクスクリーン等の回転軸組立体。 １１ 概ね円形の複数の金属製スクリーンデイス
   クを互いに平行な複数の半径方向平面上に取り付
   けるとともに、その中央部に概ね矩形の開口を設
   け； 上記スクリーンデイスクの上記中央開口よりも
   僅かに小さい寸法の概ね矩形の外側表面を有する
   細長い金属製軸部材をスクリーンデイスクに貫通
   させ； プラスチツク製スペーサを各デイスクの間に位
   置させ、該スペーサの半径方向内側表面を上記軸
   部材に係合させ； 各プラスチツク製スペーサに環状の金属製包囲
   体を併設して隣接するデイスク間において半径方
   向外向きの保護金属表面を形成するとともに、該
   包囲体をプラスチツク製スペーサの外側表面に比
   較的強固に嵌合させ、上記包囲体の軸方向長さを
   上記スペーサよりも短くし、それにより、上記ス
   ペーサがたわんでスクリーンデイスクを金属製軸
   部材の軸方向に垂直な面外へたわませることがで
   きるようにし； 軸方向に延びるモジユール圧縮ボルトを、上記
   スクリーンデイスク及び上記スペーサを軸方向に
   貫通して組立体を圧縮状態に保持するように設け
   たことを特徴とする紙パルプ処理構造体における
   スクリーンデイスク動作用デイスクスクリーンの
   モジユール組立体。 １２ 上記ボルトとして軸部材の周囲の４点に位
   置するボルトを設け、ボルト端部に設けられた溝
   に固定リングを嵌合して組立体を圧縮状態に保持
   するようにしたことを特徴とする特許請求の範囲
   第１１項に記載の紙パルプ処理構造体におけるス
   クリーンデイスク動作用デイスクスクリーンのモ
   ジユール組立体。 １３ 上記組立体に、上記軸部材に支持状態で係
   合する支持回転軸を設けたことを特徴とする特許
   請求の範囲第１１項に記載の紙パルプ処理構造体
   におけるスクリーンデイスク動作用デイスクスク
   リーンのモジユール組立体。