JPS6116515B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は低い原質稠度の繊維懸濁液を浄化する
ための装置に関するものである。いわゆる低い稠
度範囲で用いられるこのような装置はクリーナ又
は低稠度クリーナとして知られている。

比較的低い原質密度の繊維懸濁液から特に重い
粒子および比較的大きな寸法の特に軽い構成成分
を分離するには一般にパイプ遠心機で行う。この
パイプ遠心機は主に下方に向つて先細りの円錐形
のケーシングからなり、そのケーシングの下端に
ごみの出口があり、その上端に浄化すべき懸濁液
用入口がある。この入口は接線方向の排出パイ
プ・ノズルの形をしており、浄化すべき懸濁液が
30乃至45ｍWGの供給圧力で公知のパイプ遠心機
内に供給されると、パイプ遠心機に対しての入口
ノズルの方向が接線方向であるので外面的には下
方に向う螺旋形をし且つ中心では上方に向うよう
な流れが生じる。その結果ごみは底で引き離さ
れ、きれいな懸濁液が頂部に行く。低稠度領域に
おいて作動する時ごみを効果的に分離できるよう
にするために、浄化すべき懸濁液がパイプ遠心機
においてかなりの循環速度を有していることおよ
び前記範囲において循環速度に相応して高い供給
圧力であることが必要であり、その結果公知のパ
イプ遠心機の運転にはかなりのエネルギーが必要
である。

従つて、本発明の目的はより少ないエネルギー
消費で、低い原質稠度の繊維懸濁液を浄化する装
置をつくることである。

特に、故紙から得られた繊維懸濁液を再パルプ
化する場合、パイプ遠心機で浄化した繊維懸濁液
は低い稠度範囲でプレ・スクリーニングするため
に圧力スクリーンに供給され、そしてその繊維懸
濁液は高い稠度範囲で細かいスクリーニングにか
けられる。

本発明の基本はパイプ遠心機の操作のための高
い供給圧力を生み出すのに必要なエネルギーの大
部分を節約すること、および圧力セパレータの構
成要素の１つ又はパイプ遠心機と組合せた圧力ス
クリーンという形でロータによつて、パイプ・ク
リーナにおいて浄化するのに必要な繊維懸濁液の
周速度をつくり出すことである。従つて前述した
目的はドイツ特許出願P24 13 310.6―27において
提案したような装置すなわちパイプ遠心機および
それと組合せた繊維懸濁液用圧力スクリーンを具
備するを使用することによつて達成できる。その
装置において、パイプ遠心機は主に下方に向つて
先細りの円錐形ハウジングからなり、ハウジング
の下端にはごみ出口があり、ハウジングの上端に
は浄化すべき懸濁液用入口があり、また圧力スク
リーンはパイプ遠心機の軸線に同心の円筒形の静
止したアツプライト・スクリーン・バスケツトお
よびパイプ遠心機内への懸濁液の流れの循環を良
くするための加速要素をその下面に具備した被駆
動ロータとから成る、しかしながらこのような既
に提案された装置は大体は次の様な理由で低い稠
度範囲においては使用するのに適していない。す
なわちパイプ遠心機から出て行く繊維懸濁液は下
方が閉じられているロータと圧力スクリーンのス
クリーン・バスケツトとの間の環状間隙へ下方か
ら流れ込み、そしてもしこの装置を低い稠度範囲
で使用するならば浄化すべき繊維懸濁液が入口か
ら直接に前記環状間隙内に流れ込んでしまうから
である。このようなことは高い原質濃度の懸濁液
を処理する場合は生じない。

本発明によれば既に提案した装置を低い稠度範
囲でも使用できるように次の様に改変する。すな
わち、ロータの下面に中心入口開口を設けると共
に下面の残部を閉鎖し、そしてロータの下面とス
クリーン・バスケツトとの間の環状間隙用にクリ
アランス・シール（間隙密封体）を設ける。

このような仕方で、最初に浄化するためにパイ
プ遠心機に供給された懸濁液は完全にパイプ遠心
機の頂部から底部へと流れ、それによつて相応に
大きな重量のごみ粒子および比較的小さい重量の
比較的大きなごみ粒子が分離され、それらごみ粒
子はパイプ遠心機の下端で取り出すことができ、
一方浄化された懸濁液はパイプ遠心機の中心にお
いて底から上方へと流れそしてロータの下面でそ
の中心からロータ内へ入る。その後懸濁液はロー
タ・ケーシングの適当な孔を通つてロータから出
て行き、そしていわゆる合格した原質（スクリー
ンを通り抜けた原質）はスクリーン・バスケツト
を取り囲む区域から引出され、一方いわゆる不合
格の原質はロータとスクリーン・バスケツトとの
間の環状間隙において上方に向つて流れて頂部か
ら引き出される。ロータの下面の入口開口は実質
的にロータ自身の直径よりも小さく、従つてロー
タの下面には加速要素のための余地が充分に残つ
ている。前記加速要素はロータが高速で回転した
時、パイプ遠心機に入つてくる繊維懸濁液を循環
させるものである。

圧力スクリーンとパイプ遠心機から成る既に提
案した装置はロータの中心から周囲へと半径方向
に延びた条片（ストリツプ）という形でロータの
下面に加速要素を備えている。このように既に提
案した装置では前述したような本発明の目的は達
成することができなかつた。なぜなら圧力スクリ
ーン部に入つて来る懸濁液用の入口開口を用意す
る為にロータの底を開けるべきであるということ
は加速条片の観点からして明白ではなかつたから
である。

既に提案した装置においてはパイプ遠心機のハ
ウジングの円錐角は約35゜である。低稠度範囲で
使用するにはパイプ遠心機のハウジングの円錐角
は約20゜以下に選定され、好ましくは15゜以下で
あり、特に約７゜ないし15゜の範囲であるのが好
ましい。パイプ遠心機の長さがより長いので（好
ましくは長さはパイプ遠心機の上端におけるハウ
ジングの直径の約５倍である）、浄化すべき繊維
懸濁液がパイプ遠心機内で循環する際、ごみ、樹
皮およびウツド・スプリング（木の破片）のよう
な他の粒子を分離するのに有効な時間がより長く
なり、従つて実質的に浄化効率をより高めること
ができる。

繊維懸濁液の浄化された部分のみが圧力スクリ
ーン内に流入することを保証するためには、ロー
タにおける入口開口の直径をパイプ遠心機の中心
における上向きの流れの直径よりも幾分小さくす
るのが良い。

鋭いエツジや小さな開口は常に繊維がつまる危
険性を高め、そして繊維がつまると作用をかき乱
すことになる。従つて本発明の装置の好ましい実
施例ではロータのケーシングには２つの出口開口
のみがある、すなわちロータは２つの出口開口を
除いて他の部分が閉鎖されたケーシングを有して
いる。もしＴ字型パイプ片をロータ内に配置して
入口開口と出口開口とを形成すれば特に便利であ
る。このようにするとロータ内部での繊維の付着
を防止することができる。

以下、添付図面に示した本発明の装置の好まし
い実施例に基いて本発明を詳細に説明する。

第１図は本発明の装置の第１実施例における軸
線方向の断面図である。

第２図は第１図の２―２線に沿つた本発明の装
置の横断面図である。

第３図は第１図において符号Ａで示した部分の
拡大詳細図である。

第４図は本発明の装置の第２実施例における下
方部分の断面図である。

第１図乃至第３図に示した本発明の装置は主に
パイプ遠心機１０と、パイプ遠心機の上に載置さ
れた圧力スクリーン１２から構成される。この装
置は接線方向の排出パイプノズル１６の形の上側
入口と符号１８で全体的に示した下側のダート・
ロツク１８（dirt lock，ごみ排出部）とを具備
する円錐形ハウジング１４を含む。ダート・ロツ
クは公知の構造をしており、２個のニユーマチツ
ク・ゲート弁１８ａ，１８ｂと、前記弁１８ａ，
１８ｂの間に配置されたごみ容器１８ｃとから成
る。このダート・ロツクによれば断続的にごみを
排出することができる。すなわち最初にゲート弁
１８ａが開き、その結果パイプ遠心機のハウジン
グ１４内で収集されたごみが下方に落下してごみ
容器１８ａが閉じ、そしてごみ容器１８ｃを空に
するためにゲート弁１８ｂが開く。

圧力スクリーン１２は円筒形ハウジング２０を
含み、そのハウジング内には同じく円筒形のスク
リーン・バスケツト２４が２個のリング２２の間
に保持されている。符号２６で全体を示したロー
タは前記スクリーン・バスケツト２４内で回転
し、且つハウジング２０上に載置したモータ３０
の駆動軸２８に保持される。ロータ２６は実質的
に円筒形状であり、円筒形のケーシング３２と、
ロータの頂部を閉鎖するカバー３４と円形の環状
ベース３６とを具備している。ロータにはＴ型パ
イプ片３８が挿入されており、それはロータの下
側の１つの入口開口４０と円周上での２つの反対
に位置する出口開口４２を形成する。そして、本
発明によれば、入口開口４０から上方に向う案内
通路と出口開口４２に連通する横断通路との間の
つなぎ目が丸く湾曲している。

ロータのベース３６に支持リング５０が固定さ
れ、その下方に面する面は截頭円錐形であり、そ
して半径方向に延びる加速細長片５２を支承す
る。加速細長片５２は第１図に示すようにほぼ三
角形である。第３図に示したようにロータのケー
シング３２とスクリーン・バスケツト２４との間
の環状間隙すなわち環状空間５４は支持リング５
０にから成る間隙密封体によつて下側はほぼ閉じ
られている。すなわち、支持リング５０とスクリ
ーン・バスケツト２４との間にはすき間があり、
このすき間の大きさはパイプ遠心機１０を去る繊
維懸濁液に含まれるごみの粒があまりにも摩耗し
ないように丁度充分な広さである。

スクリーンを通りぬけた原質（合格原質）の出
口６０をなすパイプノズルがスクリーン・バスケ
ツト２４の外部に溶接されており、パイプノズル
６４がロータ２６の上方で圧力スクリーン１２で
はねられた（不合格の）原質用室６４内に連通
し、ニユーマチツクに作動するゲート弁６６で閉
じられている。

最後に、モータ３０を支承し且つ圧力スクリー
ンのハウジングの頂部を閉じるカバーを符号６８
で示した。

浄化し篩分けすべき繊維懸濁液を、入口である
パイプノズル１６を通してパイプ遠心機１０内に
供給する。パイプノズル１６が接線方向に配置さ
れている為および殊にロータ２６が高速回転して
いて従つて加速細長片５２が高速回転している為
に、供給された繊維懸濁液はパイプ遠心機１０内
で強く循環される。これによりパイプ遠心機内で
下方に向う螺旋状の流れが生じ、その結果特に重
いごみの粒子および所定の下側の寸法制限よりも
大きい比較的軽いごみの粒子がパイプ遠心機の外
部領域に集まりそしてパイプ遠心機の下端に沈澱
する。従つてそれらの粒子をダート・ロツク１８
を通して取り出すことができる。浄化された繊維
状浮遊物はパイプ遠心機１０の中心部において上
昇し、そして入口開口４０を通つてロータ２６に
入り、その後圧力スクリーン１２に入る。

大部分の繊維懸濁液の水は有用な繊維部分と共
にスクリーン・バスケツト２４を通過して、装置
のスクリーンを通り抜けた合格した原質の出口６
０を通つて出て行く。一方いわゆる不合格の原質
すなわちスクリーンを通り抜けられなかつた原質
は拒絶された原質用室６２内へと環状間隙５４を
通つて上方に向つて流れ、そしてそこからパイプ
ノズル６４を通つて連続的又は断続的に引き出さ
れる。

パイプ遠心機１０のハウジングの円錐角は比較
的小さく従つて長さが長いので、もしロータ２６
の回転速度が充分に高速で且つパイプノズル１６
のところで高い供給圧力が必要でないならば、低
い稠度の範囲における均一な繊維懸濁液を適当に
浄化することができる。もし入口開口４０の直径
がパイプ遠心機１０の中心における上方に向う流
れの直径よりも幾分小さいならば、ごみの粒子か
ら実質的に分離している繊維懸濁液の前記流れの
部分だけをロータに確実に入れることができるの
で好都合である。浄化効果の観点からすると、パ
イプノズル１６がパイプ遠心機１０内に開口して
いる領域までＴ型パイプ片３８が下方に突出して
いるのが同様に望ましいことである。

またロータ２６の周囲に突起、殊に第２図に示
したような間隙条片７０を設けることが望まし
い。前記間隙条片７０はロータの適当な回転方向
に対して上方に向う搬送効果が得られる程度にロ
ータの軸方向に関してわずかに傾斜している。同
じく、公知の仕方でスクリーン・バスケツト２４
の穴がふさがるのを防ぐようにスクリーン・バス
ケツトの穴に対して脈動圧力を与えることが間隙
条片７０の役目である。

もしロータの周速が20〜25ｍ／sec、殊に約23
ｍ／sec、であるならばパイプ遠心機１０におけ
る繊維懸濁液の浄化は特に効果的に行われる。

本発明の装置の好ましい実施例によれば、パイ
プ遠心機の長さはその上端における直径の約５倍
の長さであり、そして間隙条片７０とスクリー
ン・バスケツト２４との間の間隔は約20mmであ
る。ロータの入口開口４０の直径はパイプノズル
１６すなわち浄化すべき懸濁液のための入口の直
径とほぼ等しく、パイプ遠心機の上端の直径の約
30％である。

第４図にはパイプ遠心機１０の下端の別の実施
態様を示した。ごみを断続的に排出するダート・
ロツク１８の代りに特別な取り替え可能なノズル
８０があり、そのノズル８０を通つてごみは水と
一緒に連続的に流出する。循環する繊維懸濁液の
0.5〜１％が連続的にノズル８０を通つて流出す
るようにノズル８０の穴の寸法を選定するのが望
ましい。

ここで使用した用語「高い稠度範囲」および
「低い稠度範囲」は、原質密度が高い稠度範囲で
は普通2.5％乃至５％の間であり、低い稠度範囲
では0.8％乃至1.5％の間であることを意味する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の装置の第１実施例における軸
線方向の断面図である。第２図は第１図の２―２
線に沿つた本発明の装置の横断面図である。第３
図は第１図において符号Ａで示した部分の拡大詳
細図である。第４図は本発明の装置の第２実施例
における下方部分の断面図である。 １０……パイプ遠心機、１２……圧力スクリー
ン、１４……ハウジング、１６……パイプノズ
ル、１８……ダート・ロツク、２０……ハウジン
グ、２４……スクリーン・バスケツト、２６……
ロータ、３０……モータ、３２……ケーシング、
３４……カバー、３６……ベース、３８……Ｔ型
パイプ、４０……入口開口、４２……出口開口、
５２……加速細長片、５４……環状間隙、６０…
…合格原質用出口、６４……パイプノズル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 渦流クリーナがその下端にごみ出口をそして
   その上端に浄化すべき懸濁液用入口を有する下方
   に向つて先細りの円錐形ハウジングと、該円錐形
   ハウジングの軸まわりに回転するロータとを含
   み、該ロータが円錐形ハウジングに入る懸濁液の
   循環を促進するための加速要素と、その下面の中
   央入口開口と、該入口開口と連通し円錐形ハウジ
   ングの該入口が位置するレベルの上方のレベルに
   配置されている円周上の出口開口とを有し； 圧力スクリーンがろ過された懸濁液のための出
   口開口と、該円錐形ハウジングの軸に同心で該ロ
   ータを取囲んでいる静止した直立スクリーンバス
   ケツトとを有し、且つ渦流クリーナの頂部に配置
   されており； 該加速要素が該中央入口開口を除いて閉じられ
   ているロータ下面に配置されており； 密封手段５０がロータとスクリーンバスケツト
   との環状間隙５４を閉止し； 該円錐形ハウジングの円錐角が約20゜より小で
   ある； 以上の特徴から成る繊維懸濁液を浄化するため
   の装置。 ２ 渦流クリーナー１０の円錐角αが約７゜ない
   し15゜の範囲である特許請求の範囲第１項記載の
   装置。 ３ ロータ２６における入口開口４０の直径が渦
   流クリーナーの中心において上方に向う流れの直
   径よりも幾分小さい特許請求の範囲第１項記載の
   装置。 ４ ロータ２６の入口開口４０が、浄化すべき懸
   濁液用入口１６のレベル領域まで延びているよう
   な下方に突出した円筒の形態をなしている特許請
   求の範囲第１項から３項のいずれか１項に記載の
   装置。 ５ ロータ２６が２つの出口開口４２を除いた他
   は閉じられている周壁を有している特許請求の範
   囲第１項記載の装置。 ６ 入口開口４０と出口開口４２を形成するよう
   にＴ型パイプ片３８がロータ２６内に配置されて
   いる特許請求の範囲第５項記載の装置。 ７ 渦流クリーナー１０の下端に断続的排出のた
   めの重い容器を具備する排出装置１８が設けられ
   ている特許請求の範囲第１から６項のいずれか１
   項に記載の装置。 ８ 渦流クリーナー１０の下端に連続的排出のた
   めのノズル８０が設けられている特許請求の範囲
   第１ないし６項のいずれかに記載の装置。 ９ ロータ２６の周速が15ｍ／secないし30ｍ／
   secの間である特許請求の範囲第１から８項のい
   ずれか１項に記載の装置。 １０ ロータ２６の周速が20ｍ／secないし25
   ｍ／secである特許請求の範囲第１から８項のい
   ずれか１項に記載の装置。 １１ ロータ２６が少なくともほぼ軸線方向に延
   び且つ10mmないし30mmの間隔をおいてスクリー
   ン・バスケツト２４から離れている突起７０を公
   知の仕方でその周囲に具備している特許請求の範
   囲第１から１０項のいずれか１項に記載の装置。 １２ ロータ２６が少なくともほぼ軸線方向に延
   び且つ約20mmの間隔をおいてスクリーン・バスケ
   ツト２４から離れている突起７０を公知の仕方で
   その周囲に具備している特許請求の範囲第１から
   １０項のいずれか１項に記載の装置。 １３ ロータの入口開口４０の直径が浄化すべき
   懸濁液用入口の直径にほぼ等しい特許請求の範囲
   第１から１２項のいずれか１項に記載の装置。 １４ ロータの入口開口４０の直径が渦流クリー
   ナー１０の上端における渦流クリーナーの直径の
   約30％である特許請求の範囲第１から１３項のい
   ずれか１項に記載の装置。