JPH09170184A - 高濃度の繊維材料を機械的に処理する装置および処理機 - Google Patents

高濃度の繊維材料を機械的に処理する装置および処理機

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JPH09170184A
JPH09170184A JP8293996A JP29399696A JPH09170184A JP H09170184 A JPH09170184 A JP H09170184A JP 8293996 A JP8293996 A JP 8293996A JP 29399696 A JP29399696 A JP 29399696A JP H09170184 A JPH09170184 A JP H09170184A
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JP
Japan
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gap
processing
fiber material
teeth
gaps
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JP8293996A
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Josef Schneid
シュナイト ヨーゼフ
Hans Schnell
シュネル ハンス
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Voith Paper Fiber and Environmental Solutions GmbH and Co KG
Original Assignee
Voith Sulzer Stoffaufbereitung GmbH
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 処理作用を維持するかまたは改善しながら、
従来よりも大きな処理量を処理することを可能にする。 【構成】 繊維材料によって流過可能な、隣り合う歯3
相互間のギャップ5,6が、それぞれ異なる長さを有し
ている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、高濃度の繊維材料
(hochkonsistenter Faserstoff)を機械的に処理する装
置であって、相対運動可能な少なくとも2つの処理工具
が設けられており、(イ)該処理工具が、それぞれ1つ
のほぼ回転対称的な基体を有していて、互いに同軸的に
配置されており、(ロ)処理工具が、中心に対して同心
的な環状の列を成して配置された歯を有しており、該歯
相互間にギャップが位置しており、該ギャップが、処理
しようとする繊維材料によって流過可能な自由な横断面
を形成しており、(ハ)処理工具が、歯列相互間に環状
の空きスペースを有しており、(ニ)1つの処理工具の
少なくとも1つの歯列が、別の1つの処理工具の1つの
環状の空きスペースに突入するように、処理工具が互い
に位置決めされている形式のものに関する。
【0002】
【従来の技術】このような処理装置は例えばドイツ連邦
共和国特許第3047013号明細書に基づき公知であ
る。古紙の分散に適したこのような装置は、材料を強力
に機械的かつ熱的に処理するために役立つ。これによ
り、材料中に含有される不都合な物質が繊維から分離さ
れ、粉砕され、かつ/または可視限界を下回るように処
理される。例えば紙材料の叩解式リファイニングの場合
とは異なり、このような機械の場合、繊維材料はポンプ
で汲み上げ可能な懸濁液において処理されるのではな
く、ペースト状または破片状の高濃度材料の形で、有利
には乾燥分含有率20〜40%で処理される。こうし
て、極めて高い剪断力を繊維材料に伝達することができ
る。これにより、繊維長をさほど変化させることなく前
記目的が達成可能である。多くの場合、この機械的な処
理作用は熱によって、つまり例えば繊維材料温度を90
℃以上に調整することによって、さらに強化される。
【0003】相対運動可能な処理工具の歯が接触するの
ではなく、むしろ約1mm以上の相互間隔を置いて互い
の傍らを運動するにもかかわらず、繊維材料が処理時に
有する高濃度により、強力な機械的な処理が可能であ
る。このような処理時には歯に極めて大きな力が発生
し、このような力は特に歯元を負荷する。てこ作用に基
づき、剪断力に加えて歯元に高いモーメントが作用す
る。このモーメントは歯の高さが増大するにつれて著し
く増大する。他面、比較的高さの高い歯は有利である。
それというのは、提供される流過横断面積が歯の高さに
対してほぼ比例するからである。従って歯が高く形成さ
れていると、所定の装置により同一時間内に、相応に一
層多くの量を同じ高さの強度で処理することができる。
より大きな機械ユニットを用いるほど、投資コストおよ
び運転コストの面で、殆どの場合一層高い経済性を達成
することができる。
【0004】従来技術において実現可能な、このような
装置のための歯の高さは、高濃度の繊維材料を機械的に
処理する装置のための製造法にも左右される。つまり、
複数の円セグメントが鋳造され、これらの円セグメント
を繋ぎ合わせることにより、閉じた環状のロータセット
またはステータセットが組み立てられるような製造法が
ある。鋳造技術的または成形技術的な理由から、例えば
砂型鋳造法で製造されたこのような構成部分の場合、ギ
ャップ幅は6mmを、歯幅は6mmを下回ることはでき
ない。歯の高さは大抵の場合30mmより高くするわけ
にはいかない。さらに、このような方法で製造された装
置は、比較的小さな材料硬度しか有することはできな
い。他の作業方法は、閉じた個々のリングから出発す
る。これらの個々のリングに、ギャップがフライス加工
されなければならない。これらのリングが同心的に配置
されるように纏められて、完全なロータセットまたはス
テータセットが組み立てられる。このようなフライス加
工法に基づいた場合、ギャップ自体は鋳造の場合よりも
小さくすることができるものの、強度要件による制約が
生ぜしめられる。それでもなお、フライス加工されたセ
ットを成すリングは、鋳造された場合よりも高さの高い
歯を有するように製造することができる。しかしフライ
ス加工の場合の欠点は高い製造コストにある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、処理
作用を維持するかまたは改善しながら、従来よりも大き
な処理量を処理することが可能であるような、高濃度の
繊維材料を機械的に処理する装置を提供することであ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明の構成では、繊維材料によって流過可能な、隣
り合う歯相互間のギャップが、それぞれ異なる長さを有
しているようにした。
【0007】
【発明の効果】このような手段により、繊維材料に提供
される、歯相互間の流過横断面積を増大することができ
る。この場合、歯元の過負荷を懸念する必要はない。ギ
ャップが短い場所においては、負荷は比較的少なく、長
いギャップにおいては、相応に広幅の歯元が極めて高い
負荷を吸収することができる。抵抗モーメントは公知の
ように歯幅の2乗で増大する。
【0008】
【発明の実施の形態】次に本発明を図面に示した実施の
形態について説明する。
【0009】図1は、相対運動可能な相補の2つの処理
工具1,2を示している。これらの両処理工具は協働す
ることができるように、互いに係合している。例えば、
処理工具1はロータに所属しており、処理工具2はステ
ータに所属している。つまり図示の実施例の場合、この
処理装置は流れ方向で見て、半径方向外側でステータで
閉鎖されている。さらに、半径方向内側で最後のリング
はロータリングであり、これにより、例えば材料は処理
装置から遠心分離される。側面を断面して示した選択的
な図から判るように、半径方向内側から外側に向かっ
て、相異なる処理工具に所属の歯3,4,3′,4′が
交互に形成されている。これらの歯の高さは符号H;
H′で示されている。半径方向内側から外側に向けられ
た材料の流れ方向が矢印Sによって示されている。図2
に示したように、処理装置は、環状に配置された歯がそ
れぞれ1つの歯列を形成し、一方の処理工具の歯列が相
補の処理工具の空きスペース7内に達するように配置さ
れている。既に述べたように、隣り合う歯相互間のギャ
ップは異なる長さを有している。図1には、それぞれ長
めのギャップの長さが符号Lで、それぞれ短めのギャッ
プの長さが符号L1で、矢印と共に処理工具1に示され
ている。処理工具2にも、符号L′,L1′で示したよ
うに、同様のジオメトリが設定されている。
【0010】図2は、本発明により構成された装置を上
から見た状態で示している。この図面では歯が部分的に
断面して示されている。ここでは実際に設けられた歯の
一部だけが示されている。図面から明らかなように、歯
は歯列を成して同心的に配置されている。歯3,3′,
4,4′の間には、ギャップ5またはギャップ6が位置
している。歯3,3′は一方の処理工具に所属してお
り、歯4,4′は他方の処理工具に所属している。歯
3′の図断面は、歯が全てのギャップ5,6を捕捉する
ように位置しているのに対して、歯4′の図断面は歯元
の近くに位置していて、歯が長いギャップ6によっての
み中断されている。勿論、必ずしも全ての歯列が異なる
長さのギャップを備えている必要はない。このような手
段は半径方向外側の歯列に形成されると特に有利であ
る。
【0011】この装置を判りやすくするために、1実施
例が図3に斜視図として示されている。部分的にのみ示
した処理工具1は、歯3を備えた環状の歯列を有してい
る。これらの歯は異なる長さのギャップ5;6によって
互いに分離されている。材料全体の均一の処理を保証す
るために、周方向におけるこれらのギャップの幅は同一
に保持することができる。しかしこのことは全ての場合
において最適というわけではない。例えば、長めのギャ
ップ6を広幅にするように選択することもできる。これ
により、材料流過が改善される。このような最適化は経
済面および技術面から考慮しなければならない。
【0012】図4に示した処理工具の実施例は、やはり
多数の歯3を有している。これらの歯3相互間には異な
る長さのギャップ5;6が位置している。このような形
状において、長めのギャップ6は歯元10の領域で周方
向に拡幅されている。これにより、処理しようとする材
料のための最大流過面積が提供される。既に述べたよう
に、このような形式の処理工具の可能な処理量は、流過
横断面積に対してほぼ比例している。勿論、長いギャッ
プ6の領域に形成された歯元はなおも十分な壁厚を有し
て、この個所でかなりの力とモーメントとを吸収できる
ようにしなければならない。この図3に示した処理工具
1と協働する処理工具2は、原理的に同じように構成さ
れていてよい。図5に示した、概略的に断面した側面図
は、処理装置の規定通りの使用が可能であるように、互
いに係合した2つの処理工具1,2を示している。
【0013】本発明を実現するための別の可能性を図6
および図7が示している。ここに示した処理工具1の1
実施例においては、短めのギャップ5がやはり小さめの
長さL1しか有していないが、しかし短めのギャップ5
の基底面9と歯元10との間に溝11が設けられている
ような特別な形が形成されているのが判る。これによ
り、処理装置の運転時には、有利な付加的な縁部が形成
される。しかも、歯材料12が残っているので、隣り合
う歯3をなおも支持することができる。図7は図6の側
面を断面したものである。ここでも付加的に別の処理工
具2が示されている。この処理工具2は処理工具1に係
合している。
【0014】本発明は図8に示した処理工具を使用する
こともできる。この処理工具の場合、長いキャップ5と
短いギャップ6とが均一に交互に連続しているのではな
く、各1つの長いギャップ6が2つの短いギャップ5に
続いて形成されている。図示のような配置により、中実
な歯元10がもたらされ、これにより高さの一層高い歯
がしばしば可能になる。経済上および技術上の要件に応
じて、短いギャップと長いギャップとが成す列の別の実
施例も考えられる。
【0015】図9に示した処理機13には、2つの処理
工具1,2が使用されている。ケーシング14がこれら
の処理工具をほぼ取り囲んでおり、流入開口15と流出
開口16とを有している。これらの流入開口と流出開口
とを通して繊維材料が導入・導出される。流入開口15
には、処理機は搬送装置17を有している。この搬送装
置は破片状の高濃度材料を圧縮するので、栓状体(Pfrop
fen)が生じる。繊維材料は処理工具1,2の間で半径方
向外側に向かって案内され(矢印S)、流出開口16を
通ってケーシング14を出る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による装置の主要な部分を断面した側面
図である。
【図2】本発明による装置の平面図である。
【図3】本発明による装置の処理工具の一部を示す斜視
図(a)と(a)の側面図(b)である。
【図4】本発明による装置の処理工具の別の実施例を示
す部分図である。
【図5】図4に示した処理工具を、別の処理工具と係合
した状態で示す図である。
【図6】本発明による装置の処理工具のさらに別の実施
例を示す図である。
【図7】図6の処理工具を、別の処理工具と係合した状
態で示す図である。
【図8】本発明による装置の処理工具のさらに別の実施
例を示す図である。
【図9】本発明による装置を有する処理機を示す断面図
である。
【符号の説明】
1,2 処理工具、 3,3′,4,4′ 歯、 5,
6 ギャップ、 7空きスペース、 9 基底面、 1
0 歯元、 11 溝、 12 歯材料、13 処理
機、 14 ケーシング、 15 流入開口、 16
流出開口、17 搬送装置、 L,L′,L1,L1′
ギャップの長さ、 H,H′ 歯の高さ

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高濃度の繊維材料を機械的に処理する装
    置であって、相対運動可能な少なくとも2つの処理工具
    (1,2)が設けられており、 (イ)該処理工具が、それぞれ1つのほぼ回転対称的な
    基体を有していて、互いに同軸的に配置されており、 (ロ)処理工具が、中心に対して同心的な環状の列を成
    して配置された歯(3,3′,4,4′)を有してお
    り、該歯相互間にギャップ(5,6)が位置しており、
    該ギャップが、処理しようとする繊維材料によって流過
    可能な自由な横断面を形成しており、 (ハ)処理工具が、歯列相互間に環状の空きスペース
    (7)を有しており、 (ニ)1つの処理工具(1,2)の少なくとも1つの歯
    列が、別の1つの処理工具(2,1)の1つの環状の空
    きスペースに突入するように、処理工具が互いに位置決
    めされている形式のものにおいて、 繊維材料によって流過可能な、隣り合う歯(3,3′,
    4,4′)相互間のギャップ(5,6)が、それぞれ異
    なる長さ(L,L1,L′,L1′)を有していること
    を特徴とする、高濃度の繊維材料を機械的に処理する装
    置。
  2. 【請求項2】 短めのギャップ(5)の長さ(L1,L
    1′)が、長めのギャップ(6)の長さ(L,L′)の
    最大70%である、請求項1記載の装置。
  3. 【請求項3】 長めのギャップ(6)が、隣接する歯元
    (10)の近くにおいて歯列の周方向で見て、ギャップ
    の残りの輪郭におけるよりも広幅である、請求項1また
    は2記載の装置。
  4. 【請求項4】 長めのギャップ(6)の広幅の部分の幅
    の寸法が狭幅の部分の1.2倍を超える大きさである、
    請求項3記載の装置。
  5. 【請求項5】 少なくとも1つの歯列において、長めの
    ギャップ(6)と短めのギャップ(5)とが交互に連続
    している、請求項1から4までのいずれか1項記載の装
    置。
  6. 【請求項6】 少なくとも1つの歯列において、各1つ
    の長めのギャップ(6)に、少なくとも2つの短めのギ
    ャップ(5)が続いている、請求項1から4までのいず
    れか1項記載の装置。
  7. 【請求項7】 少なくとも1つの歯列において、各1つ
    の短めのギャップ(5)に、少なくとも2つの長めのギ
    ャップ(6)が続いている、請求項1から4までのいず
    れか1項記載の装置。
  8. 【請求項8】 歯が、40〜150mmの高さ(H,
    H′)を有している、請求項1から7までのいずれか1
    項記載の装置。
  9. 【請求項9】 歯の高さ(H,H′)が、長めのギャッ
    プ(6)の長さ(L,L′)にほぼ等しい、請求項8記
    載の装置。
  10. 【請求項10】 長めのギャップ(6)の長さ(L,
    L′)が40〜150mmである、請求項1から9まで
    のいずれか1項記載の装置。
  11. 【請求項11】 短めのギャップ(5)の長さ(L1,
    L1′)が10〜80mmである、請求項1から10ま
    でのいずれか1項記載の装置。
  12. 【請求項12】 周方向で測ったギャップの幅が5〜3
    0mmである、請求項1から11までのいずれか1項記
    載の装置。
  13. 【請求項13】 処理工具が個々の円セグメントまたは
    環セグメントから組み立てられている、請求項1から1
    2までのいずれか1項記載の装置。
  14. 【請求項14】 処理工具が、鋳造法または射出法で製
    造されている、請求項1から13までのいずれか1項記
    載の装置。
  15. 【請求項15】 回転対称的な基体が、互いに半径方向
    に配置された複数の同心的な歯列を有しており、相対運
    動可能な隣り合う2つの処理工具が軸方向に相並んで配
    置されている、請求項1から14までのいずれか1項記
    載の装置。
  16. 【請求項16】 請求項1から15までのいずれか1項
    記載の、高濃度の繊維材料を機械的に処理する装置を有
    する処理機(13)において、 処理機(13)が、少なくとも1つの流入開口(15)
    と、少なくとも1つの流出開口(16)とを備えたケー
    シング(14)を有しており、該ケーシングが処理工具
    (1,2)をほぼ取り囲んでおり、処理機が流入開口
    (15)に、処理しようとする高濃度の繊維材料を導入
    するための、栓状体を形成する搬送装置(17)を備え
    ており、処理機運転時に該搬送装置によって、繊維材料
    が相対運動可能な処理工具(1,2)相互間に案内され
    るようになっていることを特徴とする、高濃度の繊維材
    料を機械的に処理する処理機。
  17. 【請求項17】 流出開口(16)が、処理された高濃
    度の繊維材料のための落下口である、請求項16記載の
    処理機。
  18. 【請求項18】 処理工具(1,2)の下流側に、処理
    された高濃度の繊維材料のための希釈水を添加するため
    の装置が設けられている、請求項16または17記載の
    処理機。
JP8293996A 1995-11-10 1996-11-06 高濃度の繊維材料を機械的に処理する装置および処理機 Pending JPH09170184A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19541892A DE19541892C1 (de) 1995-11-10 1995-11-10 Vorrichtung zur mechanischen Behandlung von hochkonsistentem Faserstoff
DE19541892.1 1995-11-10

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH09170184A true JPH09170184A (ja) 1997-06-30

Family

ID=7777095

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8293996A Pending JPH09170184A (ja) 1995-11-10 1996-11-06 高濃度の繊維材料を機械的に処理する装置および処理機

Country Status (9)

Country Link
US (1) US5727743A (ja)
EP (1) EP0773317B1 (ja)
JP (1) JPH09170184A (ja)
KR (1) KR970027517A (ja)
AT (1) ATE198633T1 (ja)
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