JPH0639756B2 - リフアイナ制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、対向する刃素子により製紙原料液を叩いて離
解，水和，切断の処理を行なうリファイナを制御するた
めのリファイナ制御装置に関し、特に上記刃素子間の圧
力制御手段の改良に関する。

〔従来の技術〕

一般に、製紙原料液いわゆる紙料を叩いて離解，水和，
切断の処理を行なうリフィイナには、ディスク形リファ
イナ，コニカル形リファイナ，ドラム形リファイナ等が
ある。

第３図は従来のディスク形リファイナの断面構造および
制御系統を示す図である。第３図において１，２は第
１，第２の回転刃素子であり、孔３ａを有する回転円板
３の両側面にボルトなどの手段により取付けられてい
る。上記回転円板３はその中心を軸４の一端に嵌合固定
されている。上記軸４の他端は継手５を介してモータ６
の回転軸６ａに接続されている。また上記軸４はその中
央部位近傍にて軸受７により回転自在および摺動自在に
軸支されている。かくして上記軸４は上記モータ６の駆
動により回転すると共に、軸方向に移動できるものとな
っている。

一方、前記第１，第２の回転刃素子１，２に対向する位
置にはそれぞれ第１，第２の固定刃素子８，９が設けら
れており、第１の固定刃素子８は円筒状容器１０の内側
面にボルトなどの手段により取付けられ、第２の固定刃
素子９は内蓋１１の内側面にやはりボルトなどの手段に
より取付けられている。上記円筒状容器１０には紙料入
口管１２および紙料出口管１３が設けられており、上記
紙料入口管１２から流入した紙料が両刃素子１と８およ
び２と９の間にて叩解された後、紙料出口管１３から流
出するようになっている。また上記円筒状容器１０と前
記軸４との隙間には部材１４が詰込まれており、軸４に
対し締付けを行なうものとなっている。前記内蓋１１は
外蓋１５の内周面に対して軸方向に摺動自在となってお
り、加圧装置１６の作用により軸方向に移動するものと
なっている。

次に制御系について説明する。同図において１７は電力
値設定器であり、この設定器１７にて設定された電力値
に基いて演算器１８から出力信号Ｓ１が加圧制御器１９
へ送出されるものとなっている。上記加圧制御器１９は
上記出力信号Ｓ１に基いて前記加圧装置１６を動作さ
せ、内蓋１１を軸方向に移動させるものとなっている。
上記内蓋１１が軸方向に移動すると、第２の固定刃素子
９と第２の回転刃素子２との間に流入した紙料に加わる
圧力が変化する。そうすると、第１の回転刃素子１と第
１の固定刃素子８との間に流入した紙料に加わる圧力
と、第２の回転刃素子２と第２の固定刃素子９との間に
流入した紙料に加わる圧力とが同一となるように、軸４
が軸方向へ移動する。このときの両刃素子間１と８およ
び２と９の間隙の変化は、電源２０から前記モータ６に
供給される電力の変化として検出される。そこで上記電
力を電力検出器２１により検出して検出信号Ｓ２を前記
演算器１８にフィードバックし、上記演算器１８におい
て前記電力設定器１７にて設定された電力値と比較し
て、その偏差に応じて前記加圧装置１６の動作をフィー
ドバック制御するようになっている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、一般に前記両刃素子間１と８および２と９の
間隙に流入する紙料の硬さあるいは量等の性状は必ずし
も一様なものではない。したがって、上記紙料に加わる
機械的圧力を均一にするために、上記紙料の性状に応じ
て両刃素子間１と８および２と９の間隙を注意深く調整
する必要がある。そのためには回転円板３および内蓋１
１を軸方向に滑らかに移動させることが要求される。し
かるに従来のリファイナにおいては、部材１４の軸締付
けによる摩擦抵抗や軸受７あるいは継手５の軸方向滑り
摩擦抵抗のため回転円板３は円滑に移動できなかった。
また内蓋１１も外蓋１５との摩擦抵抗のため滑らかに移
動できなかった。したがって前記従来のリファイナ制御
装置においては、紙料の性状に応じて両刃素子間１と８
および２と９の間隙を精度よく調整することができない
ため、上記紙料に加わる機械的圧力が不均一となり、一
定した叩解が行なえなくなるおそれがあった。

また、それぞれの刃素子間１と８または２と９において
も部分的に紙料の性状が異なる場合がある。しかるに、
前記従来のリファイナ制御装置においては各刃素子間１
と８または２と９の間隙を一定にして制御しているの
で、たとえば両刃素子１と８間の外周側に未叩解で硬い
紙料あるいは多量の紙料が流入した場合には、上記外周
側の紙料に過大な圧力が加わり、紙料は極めて損傷する
ことになる。また逆に十分に叩解されて軟らかい紙料あ
るいは少量の紙料が流入した場合には、上記紙料にあま
り圧力が加わらないため紙料は叩解処理を受けなくな
る。その結果、紙料の叩解の度合が一定せず、抄紙した
ときに紙の品質が劣化するおそれがあった。

そこで本発明は、たとえ各刃素子間に流入する紙料の性
状が異なっても上記紙料に加わる機械的圧力を均一に制
御でき、一定した叩解が行なえる上、抄紙した紙質の向
上がはかれるリファイナ制御装置を提供することを目的
とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上記問題点を解決し目的を達成させるために次
の如き手段を講じたことを特徴としている。すなわち、
電力値設定器により設定された電力値に基いて演算器に
より刃素子間圧力値を演算し、上記刃素子間圧力値に応
じて複数個の加圧装置によりそれと一体的に付設した複
数個に分割された刃素子を個々に移動させ対向する刃素
子間を調節する。そして上記刃素子間の圧力を圧力検出
器により検出し、この検出した圧力値と前記演算器によ
り演算した刃素子間圧力値とを比較し、その偏差に応じ
て前記加圧装置をそれぞれ制御するようにしたことを特
徴としている。

〔作用〕

上記の如き手段を講じたことにより、刃素子間を紙料の
性状に応じて変えられるため、刃素子間圧力を均一にす
ることができる。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例の構成を示す図で、断面構造
および制御系統を示している。なお第３図の同一部分に
は同一符号を付し、詳しい説明は省略する。本実施例に
おける第１，第２の固定刃素子は、第２図に示す如く半
径方向に２分割すると共に同方向に同一扇形をなすよう
に複数個に分割した固定刃素子８ａ，８ｂおよび９ａ，
９ｂを用いるものとする。そして第１図に示す如く第１
の固定刃素子８ａ，８ｂはそれぞれ圧力検出器３１ａ，
３１ｂを備えた加圧装置３２ａ，３２ｂを介して円筒状
容器１０の内側面に取付けるものとし、第２の固定刃素
子９ａ，９ｂはそれぞれ圧力検出器３３ａ，３３ｂを備
えた加圧装置３４ａ，３４ｂを介して蓋３５の内側面に
取付けるものとする。かくして上記両固定刃素子８ａ，
８ｂおよび９ａ，９ｂは各加圧装置３２ａ，３２ｂおよ
び３４ａ，３４ｂの作用によりそれぞれ軸方向に移動可
能となっている。なお本実施例では上記加圧装置３２
ａ，３２ｂおよび３４ａ，３４ｂは流体圧を作用させ伸
縮する圧力バック型の装置を用いている。

一方、第１，第２の回転刃素子１，２は従来と同様に回
転円板３の両側面に取付けられ回転可能となっている
が、軸方向への移動は阻止されている。

また、紙料は円筒状容器１０に設けられた紙料入口管１
２から上記容器１１内に流入し、両刃素子１と８ａ，１
と８ｂおよび２と９ａ，２と９ｂの間隙にて叩解処理が
施されたのち、紙料出口管１３から流出するものとなっ
ている。なお上記紙料入口管１２は第１図中符号１２ａ
で示す如く蓋３５側に設けるようにしてもよい。

制御系統としては、電力値設定器１７にて設定された電
力値Ｖと、この電力値Ｖに基いて演算器１８にて演算設
定された刃素子間圧力値とに応じた出力信号Ｓが各圧力
制御器１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄに供給されるも
のとなっている。上記各加圧制御器１９ａ〜１９ｄは前
記出力信号Ｓに応じてそれぞれの加圧装置３２ａ，３２
ｂおよび３４ａ，３４ｂを動作させて前記固定刃素子８
ａ，８ｂおよび９ａ，９ｂを軸方向に移動させ、両刃素
子１と８ａ，１と８ｂおよび２と９ａ，２と９ｂの間隙
を変化させるものとなっている。このときの間隙の変化
は、前記圧力検出器３１ａ，３１ｂ，３３ａ，３３ｂに
より検出された素子間圧力Ｐ_ｉと、電力検出器２１によ
り検出されたモータ６の電力Ｗとから得られる。上記各
検出器２１，３１ａ，３１ｂ，３３ａ，３３ｂからの出
力ＷおよびＰ_ｉは前記演算器１８にフィードバックさ
れ、上記演算器１８において、電力Ｗが電力設定値Ｖと
なるように、また圧力Ｐ_ｉが圧力設定値となるように前
記加圧装置３２ａ，３２ｂ，３４ａ，３４ｂを制御する
ものとなっている。すなわち、一定電力の下で各刃素子
間圧力が均一となるように制御するものとなっている。
このとき前記ＷとＰ_ｉとの間には Ｗ＝ｋ_ｏ＋Σｋ_ｉＰ_ｉ……(1) Ｐ_ｉ＝ｍ_ｉＰ_ｏ ……(2) なる関係がある。したがって上記(1)，(2)式に基いて演
算器１８によりと高精度かつ迅速に電力値および刃素子
間圧力配分を決定することができる。なお上記(1)，(2)
式において、Ｐ_ｏ，ｋ_ｏ，ｋ_ｉ，ｍ_ｉは定数であり、ｉ
＝１〜ｎ（ｎは加圧装置数）である。

このように構成された本装置においては、紙料の性状に
応じて各加圧装置３２ａ，３２ｂ，３４ａ，３４ｂの動
作をそれぞれ制御し、各刃素子間１と８ａ，１と８ｂあ
るいは２と９ａ，２と９ｂの間隙を任意に変えるように
したので、刃素子間に流入した紙料に加わる機械的圧力
が全て均一となる。したがって紙料に対する叩解の度合
が一定となり、抄紙したときに紙質の向上がはかれる。
また各刃素子間の圧力配分を任意に変えることができる
ので、たとえば刃素子間の内周側で紙料を切断して長さ
を揃え、外周側で叩解するようなことも可能となる。し
たがって幅広い要求に応じた紙料を１台のリファイナで
処理することができる。また、各刃素子間の間隙は固定
刃素子８ａ，８ｂ，９ａ，９ｂを圧力装置３２ａ，３２
ｂ，３４ａ，３４ｂにより軸方向へ移動させ変化させる
ようにしているので、従来の如く回転円板３あるいは内
蓋１１の摩擦抵抗等による悪影響はなくなり、刃素子間
圧力の微調整が高精度に行なえる。さらに従来と同様な
紙質を得る場合に必要なエネルギーは少なくて済み、低
コスト化がはかれる。

なお本発明は上記実施例に限定されるものではない。た
とえば上記実施例では固定刃素子を複数個に分割しそれ
ぞれに加圧装置を設け上記固定刃素子を軸方向に移動さ
せる場合を示したが、回転刃素子を複数個に分割しそれ
ぞれに加圧装置を設け軸方向に移動させるようにしても
よい。また上記実施例では加圧装置３２ａ，３２ｂ，３
４ａ，３４ｄとして流体圧を作用させ伸縮する圧力バッ
ク型の装置を用いているが、これ以外のたとえば油圧シ
リンダ，ジャッキなどを用いた装置でもよい。また上記
実施例では本発明をディスク型リファイナに適用した例
を示したが、コニカル型リファイナ，ドラム型リファイ
ナなどの他のリファイナにも適用可能であるもは勿論で
ある。このほか本発明の要旨を越えない範囲で種々変形
実施可能である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、電力値設定器により設定された電力値
に基いて演算器により刃素子間圧力値を演算し、上記刃
素子間圧力値に応じて複数個の加圧装置により複数個に
分割された刃素子を移動させ対向する刃素子間を調節
し、上記刃素子間の圧力を圧力検出器により検出し、こ
の検出した圧力値と前記演算器により演算した刃素子間
圧力値とを比較し、その偏差に応じて前記加圧装置をそ
れぞれ制御するようにしたもので、たとえ各刃素子間に
流入する紙料の性状が異なっても上記紙料に加わる機械
的圧力を均一に制御でき、一定した叩解が行なえる上、
抄紙した紙質の向上がはかれるリファイナ制御装置を提
供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の一実施例の構成を示す図
で、第１図は断面構造と制御系統を示す図、第２図は刃
素子の分割例と制御系統を示す図である。第３図は従来
のディスク型リファイナの断面構造と制御系統を示す図
である。 １，２……第１，第２の回転刃素子、３……回転円板、
４……軸、６……モータ、８ａ，８ｂ……第１の固定刃
素子、９ａ，９ｂ……第２の固定刃素子、１０……円筒
状容器、１７……電力値設定器、１８……演算器、１９
ａ〜１９ｄ……加圧制御器、２１……電力検出器、３１
ａ，３１ｂ，３３ａ，３３ｂ……圧力検出器、３２ａ，
３２ｂ，３４ａ，３４ｂ……加圧装置、３５……蓋。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】対向する刃素子により製紙原料液を叩いて
   離解，水和，切断の処理を行なうリファイナを制御する
   ためのリファイナ制御装置において、 電力値を設定する電力値設定器と、この電力値設定器に
   より設定された電力値に基いて刃素子間圧力値を演算す
   る演算器と、この演算器により演算された刃素子間圧力
   値に応じて刃素子を移動させ対向する刃素子間圧力を調
   節する加圧装置と、上記加圧装置により調節された刃素
   子間の圧力を検出する圧力検出器と、この圧力検出器に
   より検出された圧力値と前記演算器により演算された刃
   素子間圧力値とを比較しその偏差に応じて前記加圧装置
   をフィードバック制御する制御手段とを具備し、前記対
   向する刃素子は、少なくとも一方を複数個に分割し、そ
   の分割した個々の刃素子と一体的に前記加圧装置を付設
   し、分割した個々の刃素子を対応する加圧装置により移
   動制御してその分割した個々の刃素子における刃素子間
   圧力を均一に制御することを特徴とするリファイナ制御
   装置。