JPS58132196A - パルピング装置のロ−タ - 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】 産業上の利用分野 本発明は製紙用原料特に高濃度の製紙用原料を離解する
ためのパルピング装置の技術分野に関するものである。

本発明の改良型パルピングロータは高濃度の紙料におけ
るキャビテーションを最小にすると共に低消費動力で効
果的な解離を行なうことをｉＪ能とする。

従来技術 従来のパルピング・ロータには２つの異った機能がある
。すなわち第１には懸濁紙料を離解することであり、ま
た第２には懸濁紙料を均質に保つために効果的にこれを
循環させる機能である。

従来、パルプ化しようとする紙料を垂直軸ロータを有す
るタンク内へ導入するようにしたパルピング装置につい
ては若干の文献が知られている。

このロータの形状は、紙料の循環運動を起させて紙料を
効率よく循環させ、かつ紙料がロータと下部抽出面との
間に圧入された時のパルプ化特性を改善させるような形
状である。

米国特許第３，０７３，５３５号明細書には、羽根付き
ロータを有するパルピング装置が記述さ−れている。

これらの羽根は下部多孔台板の上に出っ張るようにして
外側へ突出している。これらの羽根はロータと合板との
間の作業面の平面にλ・１し傾斜した前縁面を有してお
り、これが紙料を紙料作業空間に押し込み、かつ羽根の
間で紙料に摩擦作用を発生させるのである。

米国特許第３，７７４，８５３号明ｉ書には、羽根付き
ロータを有するパルピング装置が記述されている。

これら羽根の一部には刃物棒が取り付けられており、こ
れらの刃物棒が固定刃物棒の前を通って紙料をせん断せ
しめるよう配列されている。繊維は回転刃の前縁とこれ
と関連した羽根上で折り曲げられて切断される。各々の
羽根は刃物と向かい合った表面に１個又は複数のフィン
を有する。このフィンは、折り曲げられた紙料片を、羽
根の外側への遠心力による移動に逆らって保持するよう
に配列されており、これにより紙料が２片に切断される
次の固定刃へ回転刃が到達するまで、折り曲げ状態にあ
る紙料を羽根前縁と回転刃上に保持させておく。

米国特許第３，８８９，８８５号明細書には前述の米国
特γＦ第３，０７３，５３５号明細書に示したロータ組
立体の改良型が記載されている。この特許に記載の離解
用羽根の厚さはポンプ作用を最小にするため薄くしてあ
り、これら離解用羽根とは別のポンプ羽根が一部の離解
用羽根の外側面に設けられ、これにより運転中のロータ
で生ずる循環効果を増大させている。

米国特許第４，１０９，８７２号明細書には別のパルピ
ングロータが記載されている。このロータには間隔をお
いた複数の羽根があり、それぞれが離解作用部とポンプ
作用部とを有している。この離解作用部は羽根の外縁と
なるもので、比較的小さい軸方向寸法のものである。ポ
ンプ作用部はこれよりも大きい軸方向寸法のもので、と
つ面質型の上側面を持っている。各ポンプ作用部の前縁
は本来平らで、隣接するポンプ作用部の後縁に張り出す
ように前方へ傾斜しているので、これらの間で溝が形成
されこの溝内に入った紙料が遠心力で外側へ流出する。

このロータは截頭円錐型の抽出板と協働するよう設計さ
れており、離解用羽根部は抽出板の傾斜に合うように傾
斜した下側面を有する。

このように種々の型式のパルピングロータが文献に記載
され従来技術として知られているが、これらロータでは
通常離解の効率化と循環効率化との間の妥協の問題があ
る。ム般に半径方向の形状に近い直線型の羽根を使った
ロータはすぐれた摩擦ｑ）性を有するが、ポンプ効率は
よ（な℃・。他方曲線型の羽根はポンプ効率はよ（・が
、効率よく離解する能力が欠けている。

発明の構成 本発明はパルピング装置用改良型ロータを提供する。こ
のロータは連続運転又は〕；ツチ式運転のいずれでも故
紙や乾燥パルプ紙料の離解、損紙のパルピング其他に使
用される。このロータＧま特有のロータ羽根前側面形状
としであるので低動力消費で効率的な離解が行なえる。

このロータのとつ面質型部は吸引効果を有し、これが次
に来る羽根へ適切な紙料供給を行なわせ、高濃度にお℃
・てキャビテーションがおこるのを防止する。

すなわち本発明は、液状スラリー紙料を離解し、かつ離
解紙料を抽出板を通過させるために抽出表面を有する前
記抽出板と関連して使用するロータにおいて、それぞれ
抽出側と前部記及び後部面を有する複数の外側へ突出す
る羽根と、実質的に各羽根の全長にわたり延在する凹ん
だトラフ状の第１の表面とをそなえたことを特徴とする
、ノくルピンク装置のロータにある。

更にロータは、羽根の全長にわたり抽出側に隣接する前
部面に面部を包含する。この面部（ま約２０゜より少い
摩擦角度を備え抽出面に接近し配置されている。本発明
の好適な実施形式では、羽根の前側部分に交換可能な挿
入刃を使用し、取り扱う紙料の濃度と性質により、紙料
との接触角度を相違させている。

本発明の特に好適な実施形式では、ロータむま）１ブか
ら外側へ広がる複数の等しい間隔の羽根を有し、各々の
羽根は比較的に小さい曲率半径の一般に丸い前縁をもつ
上部前縁を有し、また前縁は実質上前縁よりゆるい曲率
のへこんだ搬物線状の中央部に続いている。中央部は平
滑な面の下部抽出面に続いており、この面はパルピング
・タンクの抽出板と密接した間隙関係におかれるように
配置されている。更に各々の羽根は、一般に丸い前縁か
ら羽根の後端部へ広がっている平滑な形状のとつ面質型
後部面を有し、またこの翼型後部面は紙料を次の羽根の
前縁へ温度なキャビテーションを起すことな（供給する
役目をしている。

実施例 第１図においては、符号１０で全体を示したロータ付ハ
ルピング装置が示されている。ロータはハブ１１を有し
、このハブ１１の上に平滑な形状のおおい板１２があり
、間隔をおいたポル）１３でハブ１１に締め付けられて
いる。

ロータ組立体は駆動源（図示せず）がら軸１４で回転で
きるよう取り付けられている。ロータ組立体はタンク１
５の中で回転するように取りつけられ、また抽出板１６
と協同作動するように配置されており、この抽出板には
第１図でよく分かるごとく穴１６ａの環状帯がある。

一般に符号１８で明示した複数の等間隔のロータ羽根が
ハブ１１についている。これら羽根は全（同形であるか
ら、そのうちの一つについて、詳述する。第１図にてよ
く分かるように、これらの羽根はその主軸を半径とある
角度をなさしてハブに固定されている。本発明の重要部
分を構成する空間的位置関係の詳細を以下に論する。

羽根の形状は第３図から第５図までによく示されている
。

各羽根１８の前面は比較的小さい曲率半径の一般に丸い
前縁１９を有する上方部を包含している。

この前縁は実質上ゆるやか曲率、すなわち上方部１９０
曲率よりかなり大きい曲率半径のへこんだ一般に動物線
状中央部２０へ続いている。中央部２０は羽根の紙料側
を提供し、平滑な面の下部面２１に続いており、この下
部面は第５図でよ（分るごとく、抽出板１６と密接した
間隙関係におかれるよう配列され、羽根の抽出側となる
。

更に各羽根は一般に丸い前縁１９から下部面２１の後縁
まで広がるなだらかな形状のとつ面質型後側面２２を有
する。第５図において矢印で示す如（、翼形後部面２２
は紙料を次の羽根１８の前縁へ供給するのに役立つ。前
縁１９は紙料の流れに対し少ない摩擦抵抗を与え、また
羽根の典型断面は吸引効果を与え、次の羽根へ適切な供
給を行い、高濃度でのキャビテーションを最小にする。

これに関連して、本発明の設計は乾燥ベースで６％の紙
料濃度を容易に処理することが可能であり、また絶乾ベ
ースで１５％はども高い濁懸紙料を高出力効率で効果的
に離解することができる。

中央部２０と下部抽出面２１の交点にて、着脱可能な離
解刃２３がついた各板が設けられている。

第３図と第５図でよ（分かるごとく、刃には機械加工ま
たはその他の手段で形成した浮き彫り部分２３ａがある
。各々の離解刃は適当量の摩擦力を与えるため種々の調
合紙料の特性に適応するように選定できる。第１図でよ
く分かるように、刃２３の前縁は各ロータ羽根の外周よ
りわずかに突出している。ねじ２４は交換可能な離解用
刃を羽根構造体へ締めつけるように設計されている。

次に所要の寸法関係を考慮し、下部面前縁にある刃の直
線部と半径方向との角度（第１図にて角度ａで明示）す
なわちポンピング角度を決定する。

最良結果を得るには、このボンピング角度は少なくとも
３５°にすべきであるが、約７０°を超えてはならぬこ
とが判明した。

第１図においてｂで明示した角度は摩擦角であり、前部
面の直線部と離解用挿入刃２３の最前縁へ引いた半径と
にはさまれた角度である。この角度は２０°より大きく
てはいけないし、５°から２０゜の範囲が望ましい。

また第４図へ戻、す、前進角Ｃは下部面２１の先端部平
面と前縁１９への接線間の角度とし定義されている。こ
の角度は８５°より小さくなげればならない。

下部面２１の前縁と上方部１９への接線を結ぶ線からへ
こんだ中央部２０の最大変位ｄは羽根前部面のへこみの
基準になる。変位ｄと前縁１９の曲率中心から離解用挿
入刃２３直後の下部面上の点を測った距離ｌとの比はへ
こみ率とし定義づけられている。最良結果を得るために
は、このへこみ率は１５％と同じか又は大きいことが８
安で、１５％から２５％の範囲が望ましい。

第５図において、懸濁紙料が通常丸い前縁１９に衝突す
る場所より上部から懸濁紙料はタンクへ供給され、この
前縁は丸い形をしているため、摩擦の少ない表面を有し
ている。絶乾ベースで１５％はども高い固体を含んだ懸
濁紙料は更に典型後部面２２に沿い進行するが、この後
部面は紙料に吸引効果を与え、また懸濁紙料を次に続く
羽根へ供給し、従って高濃度でキャビテーションを最小
にする。ロータ組立体の回転速度は十分に高く、ロータ
羽根の先端周速が約９１４．４から１３７１．６　ｍ７
分　（３，０００から４，５００フイ一ト／分　）にな
る。

へこみ中央部２０は懸濁液に高度の離解作用を持ったら
せん状運動を与え、またこの懸濁液を刃２３の方へ押し
やる。そこで下部面２１と刃２３は繊維を引き離すよう
に作用し、抽出板１６の穴を通し排出させる。

本発明の改良型ロータは消費馬力を最小にし、効率を改
善することを試験が証明している。新聞用紙離解用で商
業上利用できる機械と比較する場合、同じ量の離解を達
成するために馬力／トン７日に換算し測定したエネルギ
ー減少量は本発明の改良型パルピングロータの場合約４
０％から５０％少なかった。

各種の修正が本発明の範囲から逸脱しないで記載の実施
例に行なわれることが明白であろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の改良を具体化したロータ組立体と抽出
板との正面図、第２図ｉｄ実質的に第１図の■−■線に
沿つ、て切った横断面図、第３図は実質的に第１図のＩ
−１線に沿って切った部分断面図、第４図は実質的に第
１図のＩＶ−ＩＶ線に沿って切った他の部分断面図であ
り、第５図は改良型ロータ構造体がスラリーパルプの離
解及びポンプ作用を容易にさせる様子を例示する部分斜
視図である。 １０・・ロータ、１１・・ハブ、１２・・おおい板、１
３・・ボルト、１４・・回転軸、１５・・タンク、１６
・・抽出板、１６ａ　−−穴、１８−・ロータ羽根、１
９・・前縁、２０・・へこみ中央部、２１・・下部面、
２２・・後部面、２３・・離解刃、２３ａ・・切削部、
２４・・ねじ、ａ・・ポツピング角度、ｂ・・摩擦角度
、Ｃ・・リード角、ｄ・・最大変位、ｌ・・間隔。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 液状スラリー紙料を離解し、かつ離解紙料を抽出板を通
   過させるために抽出表面を有する前記抽出板と関連して
   使用するロータにおいて、それぞれ抽出側と前部面及び
   後部面を有する複数の外側へ突出する羽根と、実質的に
   各羽根の全長にわたり延在する凹んだトラフ状の第１の
   表面とをそなえたことを特徴とする、パルピング装置の
   ロータ。