JP2011518965A - セルロースパルプを供給するための分配装置 - Google Patents

Abstract

可動式の処理表面（３ａ）上で、可動式処理表面と一緒に運ばれるパルプウエブ（２）を形成するために、パルプ処理装置内で２から１３％のセルロースパルプをその表面上に分配するための装置（１）が提供され、装置（１）は,パルプを入れるための入口（５）およびパルプをパルプウエブに移送するための出口（６）を備えた入口箱（４）であって、出口が、パルプウエブに向かって開口しており、パルプウエブ幅に相当する長さ、および第１の長い壁（７）および第１の長い壁に本質的に平行な第２の反対側の長い壁（８）によって画定された幅を有する、入口箱（４）と、パルプを出口の全長に沿って分配するように配置され、長い壁（７と８）の間に配置された回転式分配手段（９）であって、分配手段と第１の出口壁の間の第１の距離（ａｌ）が、分配手段と可動式の処理表面の間の第２の距離（ａ２）より大きくなるように置かれる、分配手段とを備える装置（１）。

Description

本発明は、パルプ処理装置内でセルロースパルプをパルプウエブに分配するための装置に関する。

たとえばプレス機などのパルプ処理装置では、セルロースパルプが、プレス機の周りを延びるパルプウエブに供給され、それによってセルロースパルプは、パルプウエブ全体に沿って除々に脱水され、好ましくはパルプは、所望のコンシステンシーに合わせたさらなる脱水のために、パルプウエブの端部でプレスされる。その後、パルプは次のステップに移送される。

通常、パルプは、パルプウエブ全体に沿って加圧され、特定の上昇させた圧力でパルプウエブに導入される。パルプが従来、上昇させた圧力、すなわち大気圧より高い圧力でパルプウエブに導入されている２つの主な理由は、第一に、それにより、高圧がパルプをウエブの全幅上に押し出すことを容易にするので、パルプウエブの全幅に沿った均一な分配が実現されるためである。第２の理由は、高圧により、セルロースパルプのより効率的な脱水が、パルプウエブの初期部分においてすでに達成されているためである。それにより、高い初期圧力は、パルプの改良された脱水をもたらしている。

しかしながら、高圧に関連する問題が存在する。１つの問題は、高圧は、パルプウエブに沿って時間単位当たりに脱水され得るパルプの量が限定される結果になることである。実際、圧力は、パルプウエブの端部、すなわちニップに向かって連続的に上昇し、そこで最大限になるように、パルプウエブ全体に沿って増大することが示されている。別の問題は、セルロースパルプを所望の圧力まで加圧するにはエネルギーを要するということである。さらに、圧力を増大させて加圧されたパルプを入口箱に移送するために、ポンプおよび付随するパイプが必要とされる。現在のところ、パルプウエブを処理表面に形成するために、確実にかつ大幅な圧力降下を有さずにパルプを処理表面に分配することができる装置は存在していない。

スイス特許第５１６３３５号明細書では、パルプウエブの形態のセルロースパルプを供給するための装置が記載されている。この装置では、出口が、入口箱のエンベロープ表面の発生器に沿って配置された穴の形態の制限部分を含む。穴は、好ましくは、それらの直径がそれらの間の距離より小さくなるように配置される。このようにして圧力は、パルプが、出口から強制排出され、パルプウエブの幅に沿って均一に分配されるように入口箱内で維持される。したがって、前記装置は、制限部分上の圧力降下がかなりのものであるため、入口箱への極めて高い入口圧力を必要とする。

スイス特許第５１６３３５号明細書

本発明の目的は、パルプ処理装置においてセルロースパルプをパルプウエブに分配するための改良された装置であって、従来の装置に存在する上記で説明された問題を示さない装置を得ることである。

前記目的は、特許請求の範囲で開示された装置によって実現され、この装置は、可動式の処理表面上に、可動式の処理表面によって第１の方向Ｄ１に移送されるパルプウエブを形成するために、パルプ処理装置内で２から１３％の濃度のセルロースパルプを前記表面上に分配することが意図されており、それによって分配装置が：
セルロースパルプを入口箱に入れるための入口、およびセルロースパルプをパルプウエブに移送するための出口を備える入口箱であって、出口が、パルプウエブに向かって開口しており、パルプウエブの幅に相当する長さＬを有し、出口が、第１の長い壁および第１の長い壁と反対側のこれに本質的に平行である第２の長い壁によって画定された幅を有する入口箱と、
出口のほぼ全長に沿ってセルロースパルプを分配するように配置され、出口の長い壁の間に配置された回転式分配手段とを備える。

分配手段は、分配手段と第１の出口壁の間の第１の距離ａ１が、分配手段と可動式の処理表面の間の第２の距離ａ２より大きくなるように置かれる。

本発明はまた、パルプ処理装置内で、２から１３％の濃度を有するセルロースパルプを、第１の方向Ｄ１に移動される可動式の処理表面上でパルプウエブに分配するための方法にも関し、それによって方法が：
セルロースパルプを入口箱に供給するステップであって、入口箱が、パルプウエブに向かって開口し、可動式の処理表面のほぼ全幅に相当する長さＬを有する出口を有し、それによって出口は、第１の長い壁および第２の反対側の、第１の壁に関連して本質的に平行な長い壁によって画定された幅を有する、ステップと、
入口箱内の分配手段によって、セルロースパルプをパルプウエブのほぼ全幅に沿って分配するステップとを含む。

さらに、セルロースパルプは、分配手段と第１の出口壁の間の距離ａ１が、分配手段と可動式の処理表面の間の第２の距離ａ２より大きくなるように置かれた分配手段により、出口からパルプウエブへと本質的にスムーズに通過させられる。

上記で説明された装置および方法により、セルロースパルプを上昇させた圧力で入口箱に供給する必要が無くなり、それにより、付随のパイプを備えたポンプは必要とされず、ポンプはより少ないエネルギー消費で作動させることができるため、装置の部品がより少なくてすむ。したがって、実装ならびに作動がより安価になる。入口箱への供給の簡易化に加えて、入口箱の作動もより安全になり、パルプ堆積のリスクが最小限になる。

本発明はまた、セルロースパルプを分配するための上記で説明された装置を備えるパルプ処理装置にも関する。パルプ処理装置は、たとえば、回転式ロールによって形成された可動式の処理表面または平面ワイヤによって形成された可動式の処理表面を有することができる。

本発明は、そのさらなる目的および利点と合わせて、添付の説明および同封された図を参照して最も良好に理解される。

本発明による２つの分配装置が使用される洗浄プレス機の概略図である。 本発明による分配装置の側面からの部分的な断面図である。 本発明による分配装置の実施形態の部分的な断面斜視図である。

図では、類似のおよび対応する詳細は、同じ参照記号によって示される。

図１は、パルプ処理装置１０内でセルロースパルプをパルプウエブ２に分配するための装置１を示す。入ってくるパルプは、２から１３％の濃度を有する。図示される実施形態では、パルプウエブ２は、一方側は回転式ロール３上の可動式の処理表面３ａによって、他方側はトラフまたはガイド表面１２によって画定され、ロール３によって方向Ｄ１に移送される。パルプウエブ２は、ろ液が表面を通り抜けることを可能するように穿孔された可動式の処理表面３ａ上で脱水される。パルプウエブ２は、パルプウエブが終了し、脱水されたパルプが分配ねじ１３を用いることによって除去されるニップ１１まで連続的に脱水される。

図示される実施形態では、各々が入口箱を備えた分配装置１を有する２つのロールが、互いに隣に置かれ、それにより、２つのロールが互いに最も近くなるところにニップ１１が形成される。しかしながら、本発明はまた、１つのロールしか使用されない装置またはたとえば脱水／ワイヤテーブルを備えた二重ワイヤ脱水プレス機などの、パルプウエブが形成される別のタイプの装置にも適している。二重ワイヤ脱水プレス機（図示せず）では、パルプウエブは、ろ液が通り抜けることができる２つの対向するワイヤの間に形成される。ワイヤは、通常、脱水／ワイヤテーブル、楔プレートなどによって初期の脱水ゾーン内で支持される。したがって、本発明による可動式の処理表面は、ロールの代わりに平面ワイヤによって形成され得る。しかしながら、分配装置１は同じでもよい。

分配装置１は、セルロースパルプのパルプウエブ２の全幅への分配が起こる入口箱４を備える。パルプは、図示される実施形態では、パルプウエブの中央の上方に位置する入口５を介して入口箱４内に入る。しかしながら、入口を入口箱の端部の一方のより近く配置すること、または入口箱の長さおよび幅に沿って適切に分散される複数の入口を配置することも可能である。入口箱４内の分配装置１の主要な役割は、パルプが、パルプウエブ２の全幅にわたって均等に分配されることを確実にすることである。

従来、パルプは、入口箱の内部に比較的密に嵌合させて配置された１つまたは２つの分配ねじによって分配されてきた。密な嵌合は、パルプウエブが、パルプを処理表面に押し出すことによって形成されているため、多くの従来の装置では必要条件であると考えられてきた。分配ねじが首尾よく機能するためには、さらに、材料が連続的に供給されるように、また分配ねじ周りの領域内に空洞が形成されないように、特定の圧力を分配ねじ周りの材料に及ぼすことが有利であると考えられてきた。

図示される実施形態では送りねじからなる分配手段９が配置される。しかしながら、装置の本発明の設計により、分配が送りねじによって実施される必要はない。本発明による分配手段９は、パルプをパルプウエブの全幅にわたって均等に分配することをその主要な目的として有しているが、これはまた撹拌効果も有し、したがって、他のタイプの分配装置を使用することが可能である。しかしながら、好ましくは分配手段９は、長手方向の回転手段から構成されるべきである。

また、２つの分配手段、すなわち送りねじからなることができ、パルプを入口箱の内側で均等に分配するように配置された第１の分配手段と、本発明の分配手段に相当し、パルプをパルプウエブに分配するように配置された第２の下側の分配手段９とを使用することも可能である。しかしながら、図示される実施形態のように、これらの機能の両方を実行する１つだけの回転式分配手段を有することが好ましい。分配手段の設計は、当然ながら、入口箱の形状ならびに入口および出口の配置によって決まる。図示される実施形態では、入口は、入口箱の最高地点において中央に配置され、それによってパルプを異なる方向に分配することが意図された２つのねじ山９ａおよび９ｂそれぞれを有する送りねじの形態の分配手段が、使用され得る。しかしながら、パルプが意図された方法で入口箱の内側に分配されるように分配ねじを設計することが、当業者に明白である。本発明は、その代わりに、まず第一に分配手段９の位置を対象としており、これは、以下でより詳細に説明される。

本発明の装置において送りねじがパルプを効率的に分配するためには、送りねじは、好ましくは想到された最低レベル、すなわち意図された分配および撹拌効果が得られるように、入口箱がパルプで連続的に充填されなければならないレベルの下方に位置しなければならない。分配装置１は、分配されたセルロースパルプのための出口６を備える。出口６は、パルプウエブ２のほぼ全幅に沿って、パルプウエブの長手方向に垂直に延びている。出口６は、分配手段９の下流側に置かれ、入口箱４の内側とパルプウエブ２の始まりを接続する。出口６は、セルロースパルプが、本質的にスムーズにかつ圧力降下を有さずに、出口を通って処理表面３ａに移送され得るような形態および幅を有する。

図示される実施形態によれば、出口６は、処理表面３ａに向かって開口しており、ロール３の全幅に本質的に相当する長さＬを有する。出口６は、第１の長い壁７および第２の反対側の本質的に平行な長い壁８によって画定された幅を有する。出口６の長い壁７と８それぞれの間には、回転式分配手段９が配置される。

図示される実施形態によれば、入口箱４が、パルプウエブ２の本質的に上方に置かれ、それによってセルロースパルプは、パルプウエブを形成するために、出口を通って処理表面３ａにほぼ自由に下向きに流れるように配置される。この設計により、入口箱を通じての圧力降下は最小限になり、そのため入口箱内への入口圧力が、入口箱からの出口圧力と本質的に同じになる。それにより、パルプを入口箱内で移送するための圧力は必要とされず、図示される装置による入口は、入口箱の最高地点において配置されるので、分配手段のパフォーマンスは、パルプが入口箱を通って流れ、パルプウエブを形成するのに十分である。入口が入口箱の最高地点に配置されない場合、パルプを入口箱内に供給し、これを満たすために、特定の圧力が必要とされる。しかしながら、入口箱自体の内部には上昇させた圧力は必要でない。

図２および図３から明白になるように、ねじ山９ａおよび９ｂを用いる単一の分配ねじの図示された実施形態による分配手段９は、パルプを入口箱の中央にある入口から入口箱の縁部に向かって出るように移送することが意図されており、それによって分配手段９は、分配手段９の周囲表面、すなわちねじ山の外縁と第１の出口壁７の間の距離ａ１が、分配手段９の周囲表面とロール３の処理表面３ａの間の第２の距離ａ２より大きくなるように置かれる。それにより、パルプは、比較的スムーズに第１の出口壁７に沿って分配手段９を通り過ぎることができる。それに加えて、分配手段９とロール３の間の距離ａ２は、分配手段９と第１の出口壁７の間の距離ａｌより小さいので、パルプは、パルプウエブの始まりにおいて、すでに幾分一緒にプレスされている。

さらに、分配手段は、分配手段９と第２の出口壁８の間の第３の距離ａ３が、ａｌおよびａ２の両方より本質的に小さくなるように他方の出口壁８近くに配置される。距離ａ３は、分配手段が第２の出口壁８に接触しないことを保証する大きさであればよい。この距離ａ３が小さいほど、分配手段９によって入口箱内に戻る機会が与えられたパルプの量は少なくなり、パルプウエブに分配される材料の量はより多くなる。したがって、距離ａ２によって画定された空間を通り抜けるパルプが、距離ａ３によって画定された空間内にほとんど戻らないように、ａ３がａ２より本質的に小さくなれば有利である。

トラフ１２とパルプウエブ２の厚さを画定するロール３の処理表面３ａとの間の空隙は、適切には、分配手段９とロール３の処理表面３ａの間の距離ａ２よりわずかに小さく、分配手段９と第１の出口壁７の間の距離ａ１の約半分より小さい。好都合には、分配手段９とロール３の処理表面３ａの間の距離ａ２は、トラフ１２とロール３の処理表面３ａとの間の空隙のせいぜい３倍の大きさであり、好ましくはせいぜい２倍の大きさである。

本発明による装置の一般的な実施形態では、分配手段９と第１の出口壁７の間の距離ａｌは、約５０から２００ｍｍでもよく、分配手段９とロール３の周囲表面の間の距離ａ２は約３０から１００ｍｍであり、それによって分配手段９と第２の出口壁８の間の第３の距離ａ３は、できるだけ小さく、たとえば約１０ｍｍになるように設計される。ロール３は、さらに、約７００から２５００ｍｍの直径を有し、１分当たり約５から２０回転で回転し、一方で分配手段９は、約３５０ｍｍの直径を有し、１分当たり約７５から１５０回転で回転する。図示された実施形態では、トラフ１２およびロール３の処理表面３ａによって画定されたパルプウエブの厚さは、通常、２０ｍｍと１００ｍｍの間、好ましくは約３０から６０ｍｍである。

しかしながら、全ての量および大きさは、実現を望む生産のタイプなどに応じて当業者によって適合されてもよいパラメータである。しかしながら、本発明に関連するのは、これらの量／大きさの一部の間の相対比率である。

好ましくは、分配手段９は、ロール３の回転Ｄｌの方向に対して反対方向Ｄ２で回転し、それにより、その各々の周囲表面がそれらの間に形成された空間内で同じ方向に移動することによって、パルプウエブがこの空間内に形成され得る。分配手段９の周囲表面がロール３の処理表面３ａより早く移動するようなロール３に関連した速さで分配手段９を回転させることも好ましくなり得る。しかしながら、回転のその各々の速度は、上記で提案されたように、調整上の問題であり、たとえばパルプの濃度に応じて調整される。低コンシステンシー、すなわち約２から７％では、分配手段９の周囲表面およびロール３の処理表面３ａは、本質的に同じ速度で移動され得る。しかしながら、パルプの濃度が高くなるほど、強制分配する必要が大きくなり、これは、分配手段をより早く回転させることによって得られ得る。

特定の用途では、パルプが特定の過度の圧力を有することが望ましい場合があり、その理由は、パルプが加圧可能であるように入口箱が設計され得るためである。しかしながら、これとは別に、加圧されないケースに合わせて同様に設計されてもよく、その利点は基本的に同じになり、それによって入口箱を通じての圧力降下が本質的にゼロになる。

本発明の有利な実施形態によれば、入口箱に直接接続して、好ましくはその上方に配置された格納サイロが存在する。そうしたケースでは、入口箱へのパルプの供給は、パルプが決して入口箱内の特定の最低レベルを下回らないように弁装置を調節することによって容易に制御され得る。好ましくは、入口箱を良好に充填し、適切に完全に満杯にすることを保つことが試みられる。それにより、パルプは、分配手段のパフォーマンスの助けにより、パルプウエブの全幅にわたって分配される。

本発明はまた、２から１３％の濃度を有するセルロースパルプをパルプウエブ２に分配するための方法にも関する。方法は、セルロースパルプを入口箱４に供給するステップを含む。その後、セルロースパルプは、入口箱４の分配手段９によってパルプウエブ２の本質的に全幅に沿って分配される。次に、セルロースパルプは、出口６からパルプウエブ２へと本質的にスムーズに通過させられる。これは、分配手段９と第１の出口壁の間の第１の距離ａｌが、分配手段９とロール３の周囲表面の間の第２距離ａ２より大きくなるように置かれた分配手段９によって実現される。

本発明は、例示的な実施形態を参照して説明されてきた。しかしながら、同封された特許請求の範囲によってのみ限定される本発明の考えまたは保護のその範囲から逸脱することなく、数多くの方法で本発明が設計され得ることが当業者には明白である。

Claims (10)

1. 可動式の処理表面（３ａ）上でパルプウエブ（２）を形成するために、パルプ処理装置（１０）内で２から１３％の濃度を有するセルロースパルプを前記表面に分配するための装置（１）であって、パルプウエブ（２）が、可動式の処理表面（３ａ）と共に第１の方向（Ｄｌ）に移送され、
   セルロースパルプを入口箱（４）に入れるための入口（５）、およびセルロースパルプをパルプウエブ（２）に移送するための出口（６）を備える入口箱（４）であって、出口（６）が、パルプウエブ（２）に向かって開口しており、パルプウエブ（２）の幅に相当する長さ（Ｌ）を有し、出口（６）が、第１の長い壁（７）および第１の長い壁（７）に本質的に平行である第２の反対側の長い壁（８）によって画定された幅を有する、入口箱（４）と、
   出口の本質的に全長（Ｌ）に沿ってセルロースパルプを分配するように配置され、出口の長い壁（７と８それぞれ）の間に配置された回転式分配手段（９）とを備える分配装置（１）において、
   分配手段（９）は、分配手段（９）と第１の出口壁（７）の間の第１の距離（ａ１）が、分配手段（９）と可動式の処理表面（３ａ）の間の第２の距離（ａ２）より大きくなるように置かれることを特徴とする、装置（１）。
2. 分配手段（９）は、分配手段（９）と第２の出口壁（８）の間の第３の距離（ａ３）が、分配手段（９）と可動式の処理表面（３ａ）の間の第２の距離（ａ２）より本質的に小さくなるように置かれることを特徴とする、請求項１に記載の装置（１）。
3. 分配手段（９）が、可動式の処理表面（３ａ）の回転方向Ｄ１に対して方向Ｄ２で回転し、それにより、その周囲表面がそれらの間に形成された空間内で可動式の処理表面（３ａ）と同じ方向に移動することによって、パルプウエブ（２）がこの空間内に形成され得ることを特徴とする、請求項１または２に記載の装置（１）。
4. 分配手段（９）が、その周囲表面が可動式の処理表面（３ａ）より速く移動するような速度で回転することを特徴とする、請求項３に記載の装置（１）。
5. パルプウエブ（２）の厚さが、一方側は、回転式ロール（３）、すなわち可動式の処理表面（３ａ）を構成するその周囲表面によって、他方側はトラフ（１２）によって画定されており、パルプウエブ（２）の厚さが、分配手段（９）と可動式の処理表面（３ａ）の間の距離（ａ２）よりも薄くなるように画定されることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の装置（１）。
6. 分配手段（９）と可動式の処理表面（３ａ）の間の距離（ａ２）が、パルプウエブ（２）の厚さのせいぜい３倍の大きさであることを特徴とする、請求項５に記載の装置（１）。
7. 分配手段（９）と可動式の処理表面（３ａ）の間の距離（ａ２）が、パルプウエブ（２）の厚さのせいぜい２倍の大きさであることを特徴とする、請求項６に記載の装置（１）。
8. 入口箱（４）が、パルプウエブ（２）の本質的に上方に置かれ、それによってセルロースパルプが、出口（６）を通ってパルプウエブ（２）にほぼ自由に下向きに流れるように配置されることを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載の装置（１）。
9. パルプ処理装置（１０）内で、２から１３％の濃度を有するセルロースパルプを、第１の方向Ｄ１に移動される可動式の処理表面（３ａ）上でパルプウエブ（２）に分配するための方法であって、
   セルロースパルプを入口箱（４）に供給するステップであって、入口箱（４）が、パルプウエブ（２）に向かって開口し、可動式の処理表面（３ａ）の本質的に全幅に相当する長さ（Ｌ）を有する出口を有し、それによって出口（６）が、第１の長い壁（７）および第２の反対側の第１の壁に関連して本質的に平行な長い壁（８）によって画定された幅を有する、供給ステップと、
   入口箱（４）内の分配手段（９）によって、セルロースパルプをパルプウエブ（２）の本質的に全幅に沿って分配するステップとを含む方法において、
   分配手段（９）と第１の出口壁（７）の間の距離（ａｌ）が、分配手段（９）と可動式の処理表面（３ａ）の間の第２の距離（ａ２）より大きくなるように置かれた分配手段（９）により、セルロースパルプを出口（６）からパルプウエブ（２）へと本質的にスムーズに通過させることを可能にするさらなるステップを特徴とする、方法。
10. 請求項１から８のいずれか一項に記載のセルロースパルプを分配するための装置（１）を備える、パルプ処理装置（１０）。

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