JP4346503B2

JP4346503B2 - 紙料供給装置

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Publication number: JP4346503B2
Application number: JP2004164570A
Authority: JP
Inventors: 伸夫磯部; 勝利本多
Original assignee: Nippon Sharyo Ltd
Current assignee: Nippon Sharyo Ltd
Priority date: 2004-06-02
Filing date: 2004-06-02
Publication date: 2009-10-21
Anticipated expiration: 2024-06-02
Also published as: JP2005344231A

Description

本発明は、古紙、損紙などの紙料を離解させて所定濃度の紙料スラリを連続して排出する連続式パルパーに対して紙料を投入するものであって、その連続式パルパー内の液面高さに応じて紙料の供給を調節するようにした紙料供給装置に関する。

近年、省資源や地球環境保全の要求が高まり、古紙および損紙のリサイクル率が高くなってきており、これまで脱墨や異物除去が困難であった雑誌の他、ラミネート処理された紙容器なども紙料として用いられるようになってきている。
そうした古紙や損紙などの紙料について資源サイクルを行うために紙料スラリを作るパルパーは、これまで容器内に水と薬剤を混合した溶液と紙料を投入し、一定期間混合撹拌して離解が完了した後、排出口を開放して紙料スラリを全量取り出す、いわゆるバッチ式のものが実用化されていた。しかし、バッチ式のパルパーはロスタイムが多く操業性が良くないため、最近では紙料スラリを連続して取り出せる連続式のパルパーが要求され、種々提案されている。

本出願人も特開２００３−１９３３８３号公報として開示された出願によって、エネルギ消費が少なくて均質な紙料スラリが連続的に得られ、かつ、異物の微細化が起こりずらいコンパクトな連続式パルパーを提案している。その連続式パルパーでは、縦型円筒容器内に上部から供給された紙料が垂直回転軸に多段に付設した撹拌羽根によって溶液内で撹拌され、順次下方へ移動するに連れて離解する。そして、作られた紙料スラリは、縦型円筒容器の下部に設けられた取出口から吐出される。なお、紙料の種類によって離解に要する時間が異なるので、紙料スラリの排出量を適宜調整する必要があるが、その際にはスクリューフィーダの回転数が適宜調整される。
特開２００３−１９３３８３号公報（第２−３頁、図１）

こうした従来の連続式パルパーでは、例えば吐出される紙料スラリの濃度を１８〜２０パーセントになるようにし、その後更に１〜４パーセントにまで薄めてからスクリーンを通して異物などを取り除くようにしている。紙料スラリの濃度を一定の範囲にするには縦型円筒容器内に入れる溶液と破砕済紙料との割合を調整する必要がある。その際、破砕済紙料は塊になっているため、本来ならば連続式パルパーへの破砕済紙料の供給を一旦停止し、離解が進んだ後に改めて供給することが好ましい。
しかし、圧縮梱包されたベールを破砕する破砕機はベールが回転刃に噛み込んだままで運転を停止させてしまうと、再度運転する場合に非常に大きな動力が必要になる。従って、運転を再開する際には電力消費が大きくなったり、最悪の場合には噛み込みが強くて回転刃が回らなくなってしまうおそれがある。そのため従来は、破砕機は連続的に運転しなければならないが、そうすると適時に適量の破砕済紙料を縦型円筒容器内に供給するのが難しかった。

そこで本発明は、かかる課題を解決すべく、適時に適量の破砕済紙料を連続式パルパー内に連続的に供給する紙料供給装置を提供することを目的とする。

本発明に係る紙料供給装置は、縦型円筒容器内で製造した紙料スラリを連続的に吐出する連続式パルパーに対して破砕済紙料を供給するためのものであって、一対の回転刃の間に入れられた紙料の塊であるベールを当該回転刃で砕いて破砕済紙料として下方に放出する破砕機と、その破砕機の下から前記連続式パルパーの供給口に前記破砕済紙料を搬送するコンベアと、前記破砕機とコンベアの駆動を制御する制御装置と、前記縦型円筒容器内の液面高さを計測して前記制御装置へその計測信号を送信する液面レベルセンサとを有し、前記制御装置が、縦型円筒容器内の液面高さに応じて、前記コンベアの搬送速度と前記破砕機の回転刃の回転速度とを、前記コンベア上に搭載された破砕済紙料の搭載重量の分布がほぼ均一になるように調整しながら制御するようにしたものであることを特徴とする。

また、本発明に係る紙料供給装置は、前記縦型円筒容器内の溶液の液面高さについて上変換点と下変換点とが設定され、前記制御装置は、前記液面レベルセンサからの計測信号に基づいて液面が上変換点と下変換点とに達したことを検出し、上変換点に達したことを検出した場合には前記コンベアの搬送速度を下げることともに前記破砕機の回転刃の回転速度を下げ、下変換点に達したことを検出した場合には前記コンベアの搬送速度を上げるとともに前記破砕機の回転刃の回転速度を上げるようにしたものであることを特徴とする。

また、本発明に係る紙料供給装置は、前記コンベア上に放出された破砕済紙料の搭載重量を検出するための搭載状態測定手段を有し、前記制御装置は、前記搭載状態測定手段から送られる計測信号に基づいてコンベア上における単位長さ当たりの搭載重量を算出し、その算出結果に基づいて前記破砕機の回転刃の回転速度を調整するようにしたものであることを特徴とする。
また、本発明に係る紙料供給装置は、前記破砕機が、その回転刃をインバータモータによって回転させるものであることを特徴とする。

また、本発明に係る紙料供給装置は、縦型円筒容器内で製造した紙料スラリを連続的に吐出する連続式パルパーに対して破砕済紙料を供給するためのものであって、一対の回転刃の間に入れられた紙料の塊であるベールを当該回転刃で砕いて破砕済紙料として下方に放出する破砕機と、その破砕機の下から前記連続式パルパーの供給口に前記破砕済紙料を搬送するコンベアと、そのコンベアの上方に配置され、コンベアに搭載された破砕済紙料のうち所定高さ以上のものを掻き取る掻取器と、前記破砕機の駆動を制御する制御装置と、前記縦型円筒容器内の液面高さを計測して前記制御装置へその計測信号を送信する液面レベルセンサとを有し、前記制御装置は、縦型円筒容器内の液面高さに応じて前記コンベアの搬送速度を制御するようにしたものであることを特徴とする。

また、本発明に係る紙料供給装置は、前記縦型円筒容器内の溶液の液面高さについて上変換点と下変換点とが設定され、前記制御装置は、前記液面レベルセンサからの計測信号に基づいて液面が上変換点と下変換点とに達したことを検出し、上変換点に達したことを検出した場合には前記コンベアの搬送速度を下げ、下変換点に達したことを検出した場合には前記コンベアの搬送速度を上げるようにしたものであることを特徴とする。
また、本発明に係る紙料供給装置は、前記掻取器は、その下側が前記コンベアの搬送方向とは反対側に回転するようにしたローラであることを特徴とする。
また、本発明に係る紙料供給装置は、前記コンベアが、前記破砕機から縦型円筒容器にかけて高くなるように傾斜をつけて配置されたものであることを特徴とする。

よって、本発明に係る紙料供給装置では、液面レベルセンサによって紙料スラリが作られる縦型円筒容器内の液面高さが検出され、その液面高さに応じてコンベアの搬送速度や回転刃の回転速度が制御される。特に、本発明ではコンベア上に搭載された破砕済紙料の搭載量の分布がほぼ均一になるようにするため、コンベアの搬送速度が速くなれば回転刃の回転速度も速くなる。
そして、本発明では、例えば縦型円筒容器内の液面高さについて上変換点と下変換点とが設定され、制御装置が、液面が上変換点に達したことを検出した場合には、コンベアの搬送速度を落として破砕済紙料の投入量を減らし、液面が下変換点に達したことを検出した場合には、コンベアの搬送速度を上げて破砕済紙料の投入量を増加させる。

従って、本発明に係る紙料供給装置によれば、破砕機の回転刃について連続的に回転させながらもその回転速度をコンベアの搬送速度に合わせて調整することにより、コンベア上の搭載量の分布を均一にした状態で破砕済紙料を連続式パルパーへと投入することによって、適時に適量の破砕済紙料が連続式パルパー内に連続的に供給することができるようになった。

また、本発明に係る紙料供給装置では、破砕機からコンベアに搭載された破砕済紙料はローラなどの掻取器によって掻き取られて均一な高さに揃えられる。そして、このようにコンベア上にて搭載量の分布がほぼ均一になった破砕済紙料は一定量ずつが連続式パルパーへ投入されるが、例えば縦型円筒容器内の液面高さについて上変換点と下変換点とが設定され、制御装置が、液面が上変換点に達したことを検出した場合には、コンベアの搬送速度を落として破砕済紙料の投入量を減らし、液面が下変換点に達したことを検出した場合には、コンベアの搬送速度を上げて破砕済紙料の投入量を増加させる。

従って、本発明に係る紙料供給装置によれば、掻取器によってコンベア上の搭載量の分布をほぼ均一にした状態で破砕済紙料を連続式パルパーへと投入することによって、適時に適量の破砕済紙料が連続式パルパー内に連続的に供給することができるようになった。すなわち、コンベア上の破砕済紙料の搭載量の分布をほぼ均一にすることにより、連続式パルパーへの破砕済紙料の投入量の管理が容易になった。

次に、本発明に係る紙料供給装置について、その一実施形態を図面を参照しながら以下に説明する。図１は、連続式パルパーの全体構成を示した図である。連続式パルパー１は、図１に示すように、架台１１上に縦型円筒容器１０が立設されている。縦型円筒容器１０には、その上端に破砕済紙料５１が投入される供給口１２が形成され、下端の側部には紙料スラリが取り出される取出口１３が設けられている。縦型円筒容器１０内には、縦方向中心部に垂直回転軸１４が回転可能に支持され、その垂直回転軸１４には、架台１１の下部に設けられたモータ１５の駆動力が減速機１６を介して伝達されるように構成されている。

縦型円筒容器１０内に立設された垂直回転軸１４には、螺旋状のパルピングロータ−１７が最上部に取り付けられ、その下には複数のロータ−１８が上下多段に取り付けられている。パルピングロータ−１７は切欠部が形成され、供給口１２から入れられた破砕済紙料５１がその切欠部を抜けてパルピングロータ−１７の下に落ちるようになっている。一方、上下多段に設けられたロータ−１８は、その羽根の枚数が、上段部分のものは２枚、中段のものは３枚、そして下段のものは４枚、というように徐々に増えている。羽根の枚数を徐々に増やしているのは、上から下にかけて撹拌力を段階的に増加させるようにするためである。

また、縦型円筒容器１０の内壁には、内部を流れる破砕済紙料５１の撹拌が促進するように、縦方向には複数の垂直リブ２１が突設されるとともに、各段のロータ−１８の中間高さに水平リブ２２が突設されている。
一方、縦型円筒容器１０の底部には取出口１３へ紙料スラリを取り出すためのスクリューフィーダ１９が設けられている。このスクリューフィーダ１９は、モータ２０の回転速度を制御することによって紙料スラリの吐出量を調整できるようになっている。そして、そのスクリューフィーダ１９の先には、縦型円筒容器１０から吐出された紙料スラリの異物を除去するためのセパレータ２３が設けられている。

縦型円筒容器１０内には紙料を離解させるための薬品など（例えば、NaOH、脱墨剤、Na₂SiO₃、H₂O₂、スチーム）が供給されるが、そのための配管が縦型円筒容器１０に接続されている。縦型円筒容器１０に配管が接続されてできた一のライン２５には水が流され、他のライン２６にはスチームが流されるようになっている。そのうちライン２５は分岐して２方向に分かれ、それぞれの分岐ラインに電磁開閉弁２７，２８が接続され、他方のライン２６には電磁開閉弁２９が接続されている。そして、電磁開閉弁２７の二次側には例えばNaOH、脱墨剤、Na₂SiO₃ が送り込まれ、電磁開閉弁２８の二次側にはH₂O₂が送り込まれるようになっている。

次に図２は、連続式パルパー１へ破砕済紙料５１を供給するための第１実施形態の紙料供給装置を示した概念図である。紙料供給装置は、連続式パルパー１の縦型円筒容器１０と破砕機３０との間にはコンベア４０が配置され、破砕機３０によって破砕されて放出された破砕済紙料５１がコンベア４０上に搭載され、縦型円筒容器１０の供給口１２へと送られるようになっている。

また、縦型円筒容器１０の供給口１２には、その上方に超音波距離計などの液面レベルセンサ４５が設置されている。そして、その液面レベルセンサ４５は制御装置４６に接続されている。制御装置４６は、縦型円筒容器１０への紙料供給を制御するものであり、破砕機３０のインバータ装置３６やコンベア４０に接続されている。コンベア４０は、ベルト４１が掛け渡された一方の回転軸に可変速電動機４２が設けられ、破砕機３０から放出されベルト４１上に搭載された破砕済紙料５１の重量を計測するベルトスケール４３が設けられている。そして、この可変速電動機４２とベルトスケール４３が、制御装置４６に接続されている。

制御装置４６には、液面レベルセンサ４５の計測信号に基づいて縦型円筒容器１０内の液面高さを調節する液面制御プログラムが格納されている。すなわち、縦型円筒容器１０内の液面高さを検出し、溶液の供給や破砕済紙料５１の投入量の調整を行うものである。
縦型円筒容器１０内の液面調整は、上限値Ｌ１と下限値Ｌ２とをそれぞれ超えない範囲で行われる。そのため、上限値Ｌ１と下限値Ｌ２との間には上変換点Ｌ３と下変換点Ｌ４とが設定され、この値を基準に破砕機３０やコンベア４０の駆動制御が行われる。

ここで、図３は破砕機を上方から見た断面図である。この破砕機３０は、複数のベール５０（図２参照）を入れることができる大きさの箱形容器３１の中に、２本の回転軸３２，３２が軸支されている。各回転軸３２，３２には複数の回転刃３３，３３が設けられ、軸方向に各回転刃３３，３３が交互に配置されている。回転軸３２，３２には回転伝達機構３４が連結され、各回転刃３３，３３が互いに内側に回転するようになっている。回転刃３３，３３を回転させるための駆動手段には回転を加減速できるようにインバータドライブ方式がとられ、伝達機構３４に電動モータ３５が連結され、その電動モータ３５にインバータ装置３６が連結されている。

ところで、この破砕機３０には箱形容器３１内に複数のベール５０が投入され、そのベール５０は、シリンダなどによる不図示の押圧手段によって回転刃３３，３３側に押し付けられている。破砕機３０は、ベール５０が回転刃３３，３３に噛み込まれた状態で運転を停止させると、その噛み込み状態から再度運転する場合に非常に大きな起動力が必要になるため、連続式パルパー１を稼働させている間は連続運転させる。しかし、その一方で常に一定量の破砕済紙料５１が縦型円筒容器１０内に供給されると、溶液の量に対して破砕済紙料５１が多くなりすぎてしまい、目標とする濃度（１８〜２０パーセント）の紙料スラリを作ることができなくなってしまう。

そこで、本実施形態では、連続式パルパー１から排出される紙料スラリの濃度が１８〜２０パーセントになるように濃度管理を行うべく、図２に示す連続式パルパー１への紙料供給装置が構成されている。
紙料供給装置は、縦型円筒容器１０内の溶液の量に対する破砕済紙料５１の割合が適量になるようにしたものである。具体的には、縦型円筒容器１０内の液面高さに応じ、破砕機３０から放出される破砕済紙料５１の量と、コンベア４０による破砕済紙料５１の移送速度を調整することとしたものである。特に本実施形態では、コンベア４０上の破砕済紙料５１の分布が均等になるようにしている。

次に、連続式パルパー１および紙料供給装置の作用について説明する。
本実施形態の連続式パルパー１は、底部に形成された縦型円筒容器１０の取出口１３から所定濃度の紙料スラリが連続して吐出される。そして、紙料スラリの吐出によって縦型円筒容器１０内部の溶液と破砕済紙料５１が減少するため、吐出量に応じて溶液や破砕済紙料５１が適宜供給され、縦型円筒容器１０内の液面が常に一定の高さ範囲で変動するようにして運転される。すなわち、縦型円筒容器１０内の液面の高さが図２示す上限値Ｌ１と下限値Ｌ２との間を上下するようにして紙料スラリが作られていく。

供給口１２から投入された破砕済紙料５１は、縦型円筒容器１０内の溶液に溶け込み、パルピングロータ−１７によって下方へ誘導される。この段階では破砕済紙料５１のままの塊として存在しているものもあるが、パルピングロータ−１７には切欠きが形成されて１ピッチ未満になっているため、塊はその切欠部から下方へと落ちていく。一方、縦型円筒容器１０の底部では前述したように紙料スラリがスクリューフィーダ１９によって取出口１３から吐出されるため、上から供給された破砕済紙料５１は、順に縦型円筒容器１０内を底に向かって沈んでく。そして、下降するに従って刃数の多くなる下段のロータ−１８によって破砕済紙料５１の離解が徐々に進んでいく。

ロータ−１８は回転速度が遅く平面的な撹拌となるため、そのままでは溶液内の紙料がかき回されてできた回転方向の流れに乗ってしまう。しかし、縦型円筒容器１０の内側壁に付設された垂直リブ２１や水平リブ２２によって紙料の流動が阻止されるのでロータ−１８との連れ回りが防止される。なお、ロータ−１８は刃数が上段では少ないので未離解な状態であっても下方への移動がスムーズであり、その一方で下段のロータ−１８では刃数が多くなっているので撹拌力が増加し、均質な紙料スラリが作られることになる。また、下段では撹拌力が大きいので離解繊維に付着しているインク粒子を分離する能力も大きくなる。

供給口１２から投入された紙料は、こうして撹拌によって溶液内で離解しながら縦型円筒容器１０内を下降し、水分中の濃度が１８〜２０パーセント程の均質な紙料スラリとなって取出口１３から吐出される。なお、紙料によって縦型円筒容器１０内に滞留する時間を制御する必要があるときは、スクリューフィーダ１９の回転数を落とすことによって単位時間当たりに吐出される紙料スラリの量を減少させることができる。そして、排出された紙料スラリは、その後、更に１〜４パーセントに濃度が薄められ、セパレータ２３により異物の除去が行われて後続の処理工程へと搬送される。

次に、本実施形態の紙料供給装置では、縦型円筒容器１０内の液面高さに応じてコンベア４０の搬送速度と、破砕機３０の回転刃３３，３３の回転速度が制御される。コンベア４０では、可変速電動機４２に駆動信号が送られ、回転数が調節されて搬送速度が決められる。一方、破砕機３０では、インバータ装置３６へ駆動信号が送られ、コンベア４０の搬送速度に応じて回転刃３３，３３の回転速度が調節される。そして、その回転速度に応じた量の破砕済紙料５１がコンベア４０上に放出される。従って、コンベア４０の搬送速度に応じて単位時間当たりの破砕量が切り換えられ、コンベア４０上に搭載された破砕済紙料５１の搭載量の分布がほぼ均一になる。このとき、縦型円筒容器１０内への破砕済紙料５１の投入量は、コンベア４０の搬送速度によって確認される。

コンベア４０上の破砕済紙料５１の搭載状態は、ベルトスケール４３によって計測され、例えば図４に示すようにコンベア４０上の破砕済紙料５１の搭載量の分布が分布管理データとして次のようにして求められる。すなわち、制御装置４６では、ベルトスケール４３の取付位置からコンベア終端までの区間長さをＬとし、シフトレジスタがサポートする計測重量の個数をｎとすると、パルスカウンタが距離Ｌ／ｎに相当するパルス数を計数する。シフトレジスタがこのパルスカウンタの信号を受けて計測重量を取り込んで記憶し、こうしてシフトレジスタに間隔Ｌ／ｎごとの計測重量Ｗ１〜Ｗｎが格納される。

制御装置４６では、この計測重量Ｗ１〜Ｗｎによってコンベア４０上を送られる破砕済紙料５１の搭載量の分布が計測される。そして、こうして求められた搭載量の分布が目標とする値でほぼ均一になっているかが確認され、ズレが有る場合には制御装置４６からインバータ装置３６へ駆動信号が送られ、回転刃３３，３３の回転速度が調節される。

こうした本実施形態の紙料供給装置では、具体的には次のように縦型円筒容器１０内の液面調節が行われる。
連続式パルパー１では、縦型円筒容器１０内には溶液が入れられ、そこにコンベア４０から破砕済紙料５１が投入される。液面レベルセンサ４５は、縦型円筒容器１０内の液面を計測し、その計測信号が制御装置４６へ逐次送られている。液面レベルセンサ４５からの計測信号を受け取った制御装置４６では、縦型円筒容器１０内の液面変化が確認される。そして、液面が上変換点Ｌ３にまで達すると、液面が下がるように破砕済紙料５１の投入量を減少させ、逆に液面が下変換点Ｌ４まで下がると破砕紙料５１の投入量を増加させるように、コンベア４０及び破砕機３０の駆動調整が行われる。

そこで、液面が上変換点Ｌ３の位置に達したことが制御装置４６で検出されると、制御装置４６からコンベア４０の可変速電動機４２に低速駆動信号が送られ、回転数を落として搬送速度が低下する。同時に、制御装置４６から破砕機３０にも低速駆動信号が送られ、回転刃３３，３３の回転速度が落とされる。従って、破砕機３０における単位時間当たりの破砕量はコンベア４０の搬送速度に応じて減少し、ベルト４１の上には破砕済紙料５１がそれまでと変わらず、搭載量の分布をほぼ均一にして送られる。そして、搬送速度の低下によって縦型円筒容器１０へ投入される破砕済紙料５１の単位時間当たりの供給量は減少する。

連続式パルパー１は、前述したようにパルピングロータ−１７及びロータ−１８の回転によって破砕済紙料５１が撹拌され、溶液中に離解して均質な紙料スラリが作られる。このとき、破砕済紙料５１の供給よりも取出口１３から紙料スラリを吐出する処理能力の方が大きいため、液面は徐々に低下していく。
そこで次に、液面レベルセンサ４５からの計測信号によって液面が下変換点Ｌ４まで下がったことが制御装置４６で検出されると、制御装置４６からコンベア４０の可変速電動機４２へ高速駆動信号が送られ、同時に破砕機３０のインバータ装置３６にも高速駆動信号が送られる。

そのため、破砕機３０における単位時間当たりの破砕量はコンベア４０の搬送速度に応じて増加し、ベルト４１の上には破砕済紙料５１がそれまでと変わらず、搭載量の分布がほぼ均一な状態で送られる。そして、搬送速度の増加により、縦型円筒容器１０へ投入される破砕済紙料５１の単位時間当たりの供給量が増加することになる。縦型円筒容器１０内では、こうして加えられた溶液と破砕済紙料５１によって液面が上昇する。
なお、縦型円筒容器１０への溶液の供給は、破砕済紙料５１の投入に応じて行われる。また、仮に縦型円筒容器１０内の液面が上限値Ｌ１を越えてしまったり、下限値Ｌ２を下回ったりした場合には、連続式パルパー１の駆動停止の他、溶液の供給や破砕済紙料５１の投入も停止させる。

よって、本実施形態の紙料供給装置によれば、コンベア４０の搬送速度に合わせて破砕機３０で破砕された破砕済紙料５１の放出量を調整し、ベルト４１上の破砕済紙料５１の搭載量の分布を均一にすることにより、連続式パルパー１へ破砕済紙料５１を供給する際の投入量の管理が容易になった。そして、縦型円筒容器１０内の液面高さに応じてコンベア４０の搬送速度を制御し、破砕機３０の回転刃３３の回転を停止させることなく連続した破砕済紙料５１の供給を可能とするとともに、液面変化による適時に定量の破砕済紙料５１を供給することが可能になった。

また、本実施形態の紙料供給装置によれば、液面レベルセンサ４５やベルトスケール４３による計測と、その計測値に基づく制御装置４６の制御とによる簡単な構成によって達成することができた。
更に、破砕機３０の回転刃３３，３３を回転させる駆動手段としてインバータモータを使用したことにより、適切な回転速度で回転刃３３，３３を回転させることで、適量の破砕済紙料５１を破砕して連続式パルパー１へ供給することができた。

次に、第２実施形態の紙料供給装置について説明する。図５は、本実施形態の紙料供給装置について示した概念図である。本実施形態の紙料供給装置も前記第１実施形態と同様にコンベア４０上の破砕済紙料５１の搭載量の分布をほぼ均一にするようにしたものである。
紙料供給装置は、連続式パルパー１の縦型円筒容器１０と破砕機３０との間にはコンベア４０が配置され、破砕機３０から放出されてコンベア４０上に搭載された破砕済紙料５１が縦型円筒容器１０の供給口１２へと送られるようになっている。

縦型円筒容器１０の供給口１２には、その上方に超音波距離計などの液面レベルセンサ４５が設置されている。そして、液面レベルセンサ４５は制御装置４６に接続され、更にその制御装置４６はコンベア４０の可変速電動機４２に接続されている。
制御装置４６には、液面レベルセンサ４５の計測信号に基づいて縦型円筒容器１０内の液面高さを調節すべく、コンベア４０の搬送速度を調節する液面制御プログラムが格納されている。すなわち、本実施形態でも縦型円筒容器１０内の液面調整を、上限値Ｌ１と下限値Ｌ２との間を超えない範囲で行い、それぞれに上変換値Ｌ３と下変換値Ｌ４とが設定され、この値を基準にコンベア４０の駆動調整が行われる。

本実施形態では、コンベア４０上の破砕済紙料５１の高さを一定にして搭載量の分布を均一にするためのローラ６０が設けられている。破砕機３０からは回転刃３３，３３が一定の速度で回転し、破砕済紙料５１はコンベア４０上へほぼ一定の割合で放出される。
そして、破砕機３０から放出された破砕済紙料５１はベルト４１上に積み上げられ、縦型円筒容器１０へと搬送される。その搬送途中では、ベルト４１の上に配置されたローラ６０が搬送方向とは逆向きに回転しており、搭載された破砕済紙料５１は、そこを通ることでローラ６０の下限値より高い分だけ掻き取られる。そのため、ローラ６０後方では、破砕済紙料５１の高さ、すなわち搭載量分布が均一に整えられる。従って、縦型円筒容器１０へは破砕済紙料５１が一定量ずつ投入される。

紙料供給装置では、液面レベルセンサ４５が縦型円筒容器１０内の液面を計測し、その計測信号が制御装置４６へ逐次送られている。そして、液面レベルセンサ４５からの計測信号を受け取った制御装置４６では、縦型円筒容器１０内の液面の変化が確認される。
縦型円筒容器１０内には溶液が入れられ、そこにコンベア４０から破砕済紙料５１が投入される。そこで、液面が上変換点Ｌ３にまで達すると、液面が下がるように破砕済紙料５１の投入量を減らし、逆に液面が下変換点Ｌ４まで下がると破砕紙料５１の投入量を増やす。縦型円筒容器１０への溶液の供給は、破砕済紙料５１の投入に応じて行われる。
破砕済紙料５１の投入量の調整は、コンベア４０の搬送速度の調整によって行われ、それには制御装置４６から可変速電動機４２への駆動信号によって調整される。

本実施形態の紙料供給装置によれば、ローラ６０によってベルト４１上の搭載量の分布を均一にすることにより、連続式パルパー１へ破砕済紙料５１を供給する際の投入量の管理が容易になった。そして、縦型円筒容器１０内の液面高さに応じてコンベア４０の搬送速度を制御することで、破砕機３０の回転刃３３の回転を停止させることなく連続した破砕済紙料５１の供給を可能とするとともに、液面変化による適時に定量の破砕済紙料５１を供給することが可能になった。

以上、本発明に係る紙料供給装置の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
前記第２実施形態では、コンベア４０を水平状態に設置したが、これを例えば縦型円筒容器１０側に高くなるように傾斜をつけるようにしてもよい。この場合、ローラ６０によって掻き取られた余剰の破砕済紙料５１が重力によって落下し、ローラ６０に噛み込み難くなってより運転をスムーズに行えるようになる。

連続式パルパーの全体構成を示した図である。連続式パルパーへ破砕済紙料を供給するための第１実施形態の紙料供給装置を示した概念図である。破砕機を上方から見た断面図である。ベルトスケールによって計測して得られるコンベア上の破砕済紙料の搭載量の分布管理データを示した図である。連続式パルパーへ破砕済紙料を供給するための第２実施形態の紙料供給装置を示した概念図である。

１連続式パルパー
１０縦型円筒容器
３０破砕機
３３回転刃
３５電動モータ
３６インバータ装置
４０コンベア
４１ベルト
４２可変速電動機
４３ベルトスケール
４５液面レベルセンサ
４６制御装置
５０ベール

Claims

縦型円筒容器内で製造した紙料スラリを連続的に吐出する連続式パルパーに対して破砕済紙料を供給するための紙料供給装置において、
一対の回転刃の間に入れられた紙料の塊であるベールを当該回転刃で砕いて破砕済紙料として下方に放出する破砕機と、その破砕機の下から前記連続式パルパーの供給口に前記破砕済紙料を搬送するコンベアと、前記破砕機とコンベアの駆動を制御する制御装置と、前記縦型円筒容器内の液面高さを計測して前記制御装置へその計測信号を送信する液面レベルセンサとを有し、
前記制御装置が、縦型円筒容器内の液面高さに応じて、前記コンベアの搬送速度と前記破砕機の回転刃の回転速度とを、前記コンベア上に搭載された破砕済紙料の搭載重量の分布がほぼ均一になるように調整しながら制御するようにしたものであることを特徴とする紙料供給装置。
請求項１に記載する紙料供給装置において、
前記縦型円筒容器内の溶液の液面高さについて上変換点と下変換点とが設定され、
前記制御装置は、前記液面レベルセンサからの計測信号に基づいて液面が上変換点と下変換点とに達したことを検出し、上変換点に達したことを検出した場合には前記コンベアの搬送速度を下げることともに前記破砕機の回転刃の回転速度を下げ、下変換点に達したことを検出した場合には前記コンベアの搬送速度を上げるとともに前記破砕機の回転刃の回転速度を上げるようにしたものであることを特徴とする紙料供給装置。
請求項１又は請求項２に記載する紙料供給装置において、
前記コンベア上に放出された破砕済紙料の搭載重量を検出するための搭載状態測定手段を有し、前記制御装置は、前記搭載状態測定手段から送られる計測信号に基づいてコンベア上における単位長さ当たりの搭載重量を算出し、その算出結果に基づいて前記破砕機の回転刃の回転速度を調整するようにしたものであることを特徴とする紙料供給装置。
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載する紙料供給装置において、
前記破砕機は、その回転刃をインバータモータによって回転させるものであることを特徴とする紙料供給装置。
縦型円筒容器内で製造した紙料スラリを連続的に吐出する連続式パルパーに対して破砕済紙料を供給するための紙料供給装置において、
一対の回転刃の間に入れられた紙料の塊であるベールを当該回転刃で砕いて破砕済紙料として下方に放出する破砕機と、その破砕機の下から前記連続式パルパーの供給口に前記破砕済紙料を搬送するコンベアと、そのコンベアの上方に配置され、コンベアに搭載された破砕済紙料のうち所定高さ以上のものを掻き取る掻取器と、前記破砕機の駆動を制御する制御装置と、前記縦型円筒容器内の液面高さを計測して前記制御装置へその計測信号を送信する液面レベルセンサとを有し、前記制御装置は、縦型円筒容器内の液面高さに応じて前記コンベアの搬送速度を制御するようにしたものであることを特徴とする紙料供給装置。
請求項５に記載する紙料供給装置において、
前記縦型円筒容器内の溶液の液面高さについて上変換点と下変換点とが設定され、
前記制御装置は、前記液面レベルセンサからの計測信号に基づいて液面が上変換点と下変換点とに達したことを検出し、上変換点に達したことを検出した場合には前記コンベアの搬送速度を下げ、下変換点に達したことを検出した場合には前記コンベアの搬送速度を上げるようにしたものであることを特徴とする紙料供給装置。
請求項５又は請求項６に記載する紙料供給装置において、
前記掻取器は、その下側が前記コンベアの搬送方向とは反対側に回転するようにしたローラであることを特徴とする紙料供給装置。
請求項５乃至請求項７のいずれかに記載する紙料供給装置において、
前記コンベアは、前記破砕機から縦型円筒容器にかけて高くなるように傾斜をつけて配置されたものであることを特徴とする紙料供給装置。