JP2006342483A - 紙料を破砕かつ懸濁するためのパルパ - Google Patents

Abstract

【課題】容器の底にロータが存在する形式の、紙料を破砕かつ懸濁するためのパルパにおいて、実質的な追加コストなしに改良し、投入された紙料のより迅速な引込みと、回転流動の改善によって、パルプをより迅速、効率的に、またエネルギー節約など経済的にパルピングすることができる紙料を破砕かつ懸濁するためのパルパの提供。
【解決手段】上側で開いた容器１が設けられており、該容器１内で紙料Ｓが水Ｗと混合、破砕かつ懸濁されることができ、その結果、紙料Ｓを含む懸濁液Ｐが形成されるようになっており、循環流動を生じさせるために駆動されるロータ２の中心が容器１の中心に対して偏心的に配置されているパルパ。
【選択図】図１

Description

本発明は、紙料を破砕かつ懸濁するためのパルパ（Ｓｔｏｆｆｌｏｅｓｅｒ）であって、上側で開いた容器が設けられており、該容器内で紙料が水と混合、破砕かつ懸濁されることができ、その結果、紙料を含む懸濁液が形成されるようになっており、容器の底に、容器内に循環流動を生ぜしめるための駆動されるロータが存在する形式のものに関する。

この種のパルパは主に、空気乾燥されたセルロース材料または古紙を懸濁させるために使用される。投入された材料は大きなピース、ウェブまたは圧縮されたベールで水と集中的に混合される。このために一般に混合／破砕ロータが使用される。パルパは主として懸濁液のための容器と、既に挙げたロータとから成っている。多くの事例でパルパはまたスクリーンを底領域に有しており、スクリーンを通して懸濁液はポンプにより排出されることができる。

当然そのようなパルパは常に最適化される。その際実質的に、迅速であり、しかも力に関して経済的なパルピング（離解）が企図される。パルパのためのスタンダードタイプとして、底領域にロータを備えた、垂直に立った円筒形の容器が実証されている。この容器内で、水と、パルピングしたい物質とが上側から供給され、ロータの助けを借りて竜巻状の流動が懸濁液内に生ぜしめられる。つまり懸濁液において中央の領域で物質がロータにより下側に向かって吸込まれ、底領域で半径方向外側に向かって押遣られる。それにより回転流動（Ｕｍｔｒｉｅｂｓｓｔｒｏｅｍｕｎｇ）が生じる。この回転流動を制御するための流動手段も公知である。例えば流動内に組付けられた相応の装置（バッフル）により容器壁にて周方向流動が制動される。それというのも周方向流動はパルピングに僅かに貢献するにすぎないからである。本来の回転流動、すなわちパルピングしたい物質の、ロータ領域への繰返し搬送の促進はそれに対して効果の改善をもたらす。新たに投入された物質をできるだけ迅速に懸濁液内に引込むことも企図される。これらの理由から既に、パルパのロータおよび容器における多くの開発も行われている。

ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９７０１１２９号明細書では、物質の引込みを改善するために、パルパの容器を角張って構成することが提案されている。別の改善はロータの非対称的な配置により生ぜしめられる。このパルパはしかしそれほど多用されていない。

この種のパルパを改善する別の試みはドイツ連邦共和国特許第３６３８９９３号明細書に示されている。それによれば、懸濁液の流動は、側方に取付けられたロータの助けを借りて生ぜしめられる。ロータ軸線の傾斜位置も、例えばドイツ連邦共和国特許第３２２４７０５号明細書に示されたパルパにおいて既に実施されている。この公知のパルパでは、相対的に高く組付けられたロータが鉛直線に対して鋭角を成している。

回転流動を改善するために既に従来とは異なる方法も模索されており、例えばドイツ連邦共和国特許第３４２９５１４号明細書に記載されているように、コストのかかる複数のロータが同じパルパ容器内に設けられている。
ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９７０１１２９号明細書 ドイツ連邦共和国特許第３６３８９９３号明細書 ドイツ連邦共和国特許第３２２４７０５号明細書 ドイツ連邦共和国特許第３４２９５１４号明細書

本発明の課題は、公知のパルパを実質的な追加コストなしに改良し、特に材料の引込みが改善されるようにすることである。パルパはより迅速にかつ／またはより経済的にパルピングすることができるべきである。

上記課題を解決した本発明の構成によれば、ロータの中心が容器の中心に対して偏心的に配置されているようにした。

容器の特別な形状により、投入された紙料のより迅速な引込みと、回転流動の改善とが可能であることが判っている。パルピングプロセス全体はより迅速に進行する。このことはより良好な機械使用ならびにエネルギ節約を生ぜしめる。改善されたパルピング効果は繊維懸濁液中のフレーク含量（Ｓｔｉｐｐｅｎｇｅｈａｌｔ）のより迅速な減少により確定される。

本発明の有利な構成では、ロータの中心線が鉛直である。

本発明の別の有利な構成では、容器が、実質的に円筒形の側壁を有しており、該側壁の中心線が垂直に立っている。

本発明の別の有利な構成では、容器の側壁に少なくとも１つの鉛直な流動バリアが設けられている。

本発明の別の有利な構成では、流動バリアが半径方向張出しでもって容器内に突入しており、該半径方向張出しが容器の直径の少なくとも１０％、有利には少なくとも２０％である。

本発明の別の有利な構成では、流動バリアが、容器の、ロータから最も離れた１８０°セクタ内に存在する。

本発明の別の有利な構成では、流動バリアが、容器の、ロータから最も離れた箇所に存在する。

本発明の別の有利な構成では、容器の直径の少なくとも１０％、有利には少なくとも２０％の半径方向張出しでもって容器内に突入する唯一の流動バリアが存在する。

本発明の別の有利な構成では、容器の直径の少なくとも１０％、有利には少なくとも２０％の半径方向張出しでもって容器内に突入するまさに２つの流動バリアが存在する。

本発明の別の有利な構成では、流動バリアが、垂直に立ったアングル材から成っており、該アングル材の辺が側壁に結合されている。

本発明の別の有利な構成では、容器の底に、水平かつ同心的にロータを備えて配置された平坦なリング状のスクリーンが存在し、該スクリーンの下に、容器内で形成された懸濁液を受容かつ導出するためのチャンバが存在する。

本発明の別の有利な構成では、ロータの直径が容器の直径の２０％〜４０％である。

本発明の別の有利な構成では、容器の全高と直径との比が０．８〜１．２である。

本発明の別の有利な構成では、底がロータの領域を起点として側壁に向かって、１５°〜６０°、有利には２５°〜３５°の底角度でもって上り勾配を成している。

本発明について図面を参照しながら説明する。

図１にて断面して横から見たパルパは本発明の典型的な形態である。紙料Ｓは水Ｗと共に容器１内に供給される。パルパの運転時、容器１内には水と紙料とから成る混合物が存在する。紙料は部分的に既に破砕されている。要するに粗い固体物質と細かい固体物質とを有するこの懸濁液は、容器１の底領域に配置されたロータ２により回転流動させられる。ロータはモータ（図示せず）により駆動される。この本発明によるパルパにとって重要なことは、ロータ２の中心線３が容器１の中心線４に対して側方にずらされて配置されている点にある。このオフセットの偏心Ｅの大きさは容器１が円筒形である場合有利には、±３０％の公差を伴って、容器１の直径Ｄ１の４分の１である。

懸濁液はロータ２により下側に向かって引込まれる。それにより、ほぼロータ２の中心線３に沿って、下向きに方向付けられた流動が発生する。ロータのポンプ作用の結果として、懸濁液は容器１の底で半径方向外側に向かって搬送され、それにより容器１の側壁５に達する。それにより全体的に循環流動が発生する。自体公知であるように、説明されたこのパルピングプロセス時に、液圧的な力ならびにロータ２と紙料との間の接触により、紙料の破砕および懸濁が生ぜしめられる。十分に破砕されている紙料部分は、ここに示されているように、金属製のスクリーンプレート６を通してチャンバ９内に達し、繊維物質を含む懸濁液Ｐとして導出される。そのようなパルパは連続的に運転されてもよいし、不連続的に運転されてもよい。スクリーンプレート６は必ずしも必要ない。懸濁液Ｐにおける固体物質の通常の割合は一般に３％〜６％であるが、これに限定されるものではない。

偏心的なロータ配置は特に、容器１の、スクリーン領域の外側に位置する底７が明確な傾斜を有しているときにその有利な作用を発揮する。図示の底角度αは有利には１５°〜６０°である。約３０°において、作用、容器の容積、構成手間および所要スペースに関して特に有利な構成が提示される。

容器１の側壁５の、ロータ２に対向して位置する内面には、鉛直な流動バリア８が存在する。流動バリア８は簡単な構成では直角のアングル材（異形材）として形成されていることができ、垂直に容器１の底７から、運転中に形成される懸濁液面を超えて延在している。この流動バリア８は半径方向張出しＦでもって槽内に突入しており、半径方向張出しＦは容器１の直径Ｄ１の少なくとも５％、有利には少なくとも１０％である。

説明のために図２には、図１に示したパルパを上から見た図が示されている。その際、スクリーンプレート６の穴は図示されていない。

本発明によるパルパは例えば以下の寸法を有していることができる。このパルパの容器１の全高Ｈは２０００ｍｍであり、円筒形の側壁５の直径Ｄ１は２４３５ｍｍである。偏心Ｅは直径Ｄ１の４分の１、つまり約６０９ｍｍである。ロータ２はその運動する羽根において９７０ｍｍの外径Ｄ２を有している。ロータ２は平坦な円環形のスクリーン６の直上を回転する。ロータ２はスクリーン６の開口を目詰まりから解放する。パルパの底７は水平なスクリーン領域を除いて底角度α＝３０°でもって傾いている。側壁５の、ロータ２の中心線から最も離れた側には、流動バリア８、より詳細に言えば直角のアングル材の形の流動バリア８が取付けられている。流動バリア８は容器１の底７からほぼその上縁まで垂直に延在しており、Ｆ＝４００ｍｍの半径方向張出しでもって容器内に突入している。この例が特に有利な実施形態であると判っていても、本発明を少なくともやはり良好に実現する別の事例、特により大きなパルパも考え得る。

断面された本発明によるパルパを横から見た概略図である。 図１に示したパルパを上から見た図である。

符号の説明

１ 容器
２ ロータ
３ 中心線
４ 中心線
５ 側壁
６ スクリーンプレート
７ 底
８ 流動バリア
９ チャンバ
Ｄ１ 容器の直径
Ｄ２ ロータの外径
Ｅ 偏心
Ｆ 半径方向張出し
Ｈ 全高
Ｐ 懸濁液
Ｓ 紙料
Ｗ 水
α 底角度

Claims (14)

1. 紙料（Ｓ）を破砕かつ懸濁するためのパルパであって、上側で開いた容器（１）が設けられており、該容器（１）内で紙料（Ｓ）が水（Ｗ）と混合、破砕かつ懸濁されることができ、その結果、紙料を含む懸濁液（Ｐ）が形成されるようになっており、容器（１）の底に、容器（１）内に循環流動を生ぜしめるための駆動されるロータ（２）が存在する
   形式のものにおいて、
   ロータ（２）の中心が容器（１）の中心に対して偏心的に配置されている
   ことを特徴とする、紙料を破砕かつ懸濁するためのパルパ。
2. ロータ（２）の中心線（３）が鉛直である、請求項１記載のパルパ。
3. 容器（１）が、実質的に円筒形の側壁（５）を有しており、該側壁（５）の中心線（４）が垂直に立っている、請求項１または２記載のパルパ。
4. 容器（１）の側壁（５）に少なくとも１つの鉛直な流動バリア（８）が設けられている、請求項３記載のパルパ。
5. 流動バリア（８）が半径方向張出し（Ｆ）でもって容器（１）内に突入しており、該半径方向張出し（Ｆ）が容器（１）の直径（Ｄ１）の少なくとも１０％、有利には少なくとも２０％である、請求項４記載のパルパ。
6. 流動バリア（８）が、容器（１）の、ロータから最も離れた１８０°セクタ内に存在する、請求項４または５記載のパルパ。
7. 流動バリア（８）が、容器（１）の、ロータから最も離れた箇所に存在する、請求項６記載のパルパ。
8. 容器（１）の直径（Ｄ１）の少なくとも１０％、有利には少なくとも２０％の半径方向張出し（Ｆ）でもって容器（１）内に突入する唯一の流動バリア（８）が存在する、請求項５から７までのいずれか１項記載のパルパ。
9. 容器（１）の直径（Ｄ１）の少なくとも１０％、有利には少なくとも２０％の半径方向張出し（Ｆ）でもって容器（１）内に突入するまさに２つの流動バリア（８）が存在する、請求項５から７までのいずれか１項記載のパルパ。
10. 流動バリア（８）が、垂直に立ったアングル材から成っており、該アングル材の辺が側壁（５）に結合されている、請求項４から９までのいずれか１項記載のパルパ。
11. 容器（１）の底（７）に、水平かつ同心的にロータ（２）を備えて配置された平坦なリング状のスクリーン（６）が存在し、該スクリーン（６）の下に、容器（１）内で形成された懸濁液（Ｐ）を受容かつ導出するためのチャンバ（９）が存在する、請求項１から１０までのいずれか１項記載のパルパ。
12. ロータ（２）の直径（Ｄ２）が容器（１）の直径（Ｄ１）の２０％〜４０％である、請求項１から１１までのいずれか１項記載のパルパ。
13. 容器（１）の全高（Ｈ）と直径（Ｄ１）との比が０．８〜１．２である、請求項１から１２までのいずれか１項記載のパルパ。
14. 底（７）がロータ（２）の領域を起点として側壁（５）に向かって、１５°〜６０°、有利には２５°〜３５°の底角度（α）でもって上り勾配を成している、請求項１から１３までのいずれか１項記載のパルパ。

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