JP4906593B2 - 古紙裁断用ロータのスクリーンプレート - Google Patents

Description

本発明は、古紙再利用のため、収集した古紙を溶解する古紙溶解装置に関し、特に収集した古紙と溶解用の水、薬品等を収容した溶解槽内において、これら溶解用の水、薬品等と混合し溶解した古紙を細かく裁断する古紙裁断用ロータの固定刃として機能するスクリーンプレートの改良に関する。

一般に、収集した古紙を再利用するため、古紙を溶解する装置として古紙溶解装置が使用されている。

図１７は、古紙溶解装置１の溶解槽２を示す側面図、図１８は図１７ののＡ−Ａ線概念断面図である。

図１７に示すように、古紙溶解装置１は、円筒状の側部を鉛直板３で切り欠いた上面視Ｄ型形状を有し、収集した古紙と溶解用の水、薬品等が収容される溶解槽２と、図１８で示すように、溶解槽２の底面部中心に配設され旋回流を作るとともに溶解した古紙を裁断する古紙裁断用ロータ４と、該ロータ４の下方に配設され、裁断した古紙片をろ過する丸穴等が多数形成されたスクリーンプレート５とから構成されている。

そして、図１７で示すように、古紙溶解装置１は、古紙または古紙を積層し圧縮したベールを、コンベア６によって搬送し、溶解槽２の上部に形成された開口７から矢印に示すように溶解槽２内に投入する。

同時に、上記開口７からは、別途、溶解用の水等が投入される。

そして、溶解槽２内に投入された古紙および水は、図１８に示す古紙裁断用ロータ４（以下単にロータという）の矢印方向の回転により旋回流が起こされ回転する。

ここで、溶解槽２内に投入された古紙および水は、ロータの回動により旋回流となり混合し、これにより古紙は細かな古紙片に分離し、中心部の渦により下方に吸い込まれる。

その後、分離された古紙片は、ロータ４に具えられた回転刃であるカッターブレードによりさらに細かく裁断され溶解される。

そして、溶解槽２内において、ロータ４の裁断によりさらに細かく分離された古紙片は溶解されてスラリー状になると、ロータ４下方に配設される一枚の円板形状のスクリーンプレート５に形成された多数の目孔(後述する)を通してろ過される。

ところで、上述したロータ４は、例えば図１８で示すように６枚の回転翼８を有しており、この図１８の要部拡大断面図で示す、図１９のように、その各回転翼８ごとに、その下面には、回転翼８の先端縁に沿い、かつ略先端からロータ４の回転軸中心部に向けて一枚のカッターブレード９が一体に形成されている。

なお、図１９で符号１０は、一枚の回転翼８の上面に一体に突設された攪拌翼である。

そして、溶解槽２内で、溶解された古紙片１１が図１９で示すように、スクリーンプレート５の目孔１２内に嵌着すると、矢印方向へ回転移動する回転翼８に一体形成された前記一枚のカッターブレード９とスクリーンプレート５の目孔１２上縁との摺接により図２０のように裁断され、裁断された古紙片１３は、図２１の矢印で示すようにスクリーンプレート５の下方に吸引され目孔１２から落下し、ろ過される。

なお、上述したように、溶解した古紙片１１を細かく裁断する上で、カッターブレード９は回転刃として機能し、スクリーンプレート５の目孔１２は固定刃として機能する。

なお、本願に係る公知文献としては、下記のものがある。
特開２００３−４９３７６号公報 特公平０５−５９５８号公報 特開昭５０−２２３１５号公報

ところで、上述した古紙裁断用ロータ４では、図１９に示す目孔１２に嵌着した古紙片１１の裁断は、図２２で示すように、回転翼８の下面に配設された回転刃であるカッターブレード９の先端縁９ａと、固定刃として機能するスクリーンプレート５の目孔１２のうち、前記カッターブレード９の進行方向（矢印Ｃ）と対向する位置の目孔上縁部Ｂとの摺接とにより行われる。

このため、長期に渡りカッターブレード９とスクリーンプレート５とが使用されると、図２３で示すように、スクリーンプレート５の目孔上縁部Ｂが磨耗して変形し、そのため古紙片１１の裁断がスムーズに行われない。

これを解消するため、従来では、上述した多数の目孔１２を有する一枚の円板形状のスクリーンプレート５全体を交換しなければならず、このため、スクリーンプレート５のランニングコストが高い難点があった。

この発明は、上述した事情に鑑み、固定刃として機能するスクリーンプレートのランニングコストを著しく低下させるようにした、古紙裁断用ロータのスクリーンプレートを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載した発明では、回転刃として機能する古紙裁断用ロータのカッターブレードと摺接するとともに、固定刃として機能する複数の目孔を有する全体として円板形状に形成された古紙裁断用ロータのスクリーンプレートにおいて、前記スクリーンプレートは、円周方向に沿って複数枚に分割された扇形形状のスクリーンプレート部分と、該スクリーンプレート部分の周縁に沿って穿設され、該スクリーンプレート部分を締着する締着部材が嵌挿する複数の締着孔部からなり、前記スクリーンプレート部分は、上面に位置する目孔周縁が前記カッターブレードとの摺接により磨耗し変形した場合は、下面に位置する目孔周縁が前記カッターブレードと摺接するように、その下面を上面に交換配置できるようにしたことを特徴としている。

また請求項２に記載された発明は、請求項１において、締着孔部は、所定間隔を設けて穿設された一対の取付け孔であり、このうち一方の取付け孔は、スクリーンプレート部分の一方の面に座グリ部を有し、他方の取付け孔は、前記スクリーンプレート部分の他方の面に座グリ部を有していることを特徴としている。

また請求項３に記載された発明は、請求項１において、締着部材は六角レンチボルトであることを特徴としている。

また、請求項４に記載された発明は、請求項１において、円周方向に沿って複数枚に分割された扇形形状のスクリーンプレート部分は、互いに所定の間隔Ｌを設けて配設され、この間隔Ｌは前記カッターブレードと摺接して古紙片を裁断する固定刃として使用されることを特徴としている。

上述したように、この発明の古紙裁断用ロータのスクリーンプレートでは、スクリーンプレートを円周方向に沿って複数枚に分割された扇形形状のスクリーンプレート部分と、該スクリーンプレート部分の周縁に沿って穿設され、該スクリーンプレート部分を締着する締着部材が嵌挿する複数の締着孔部とから形成するようにしたから、このスクリーンプレート部分の上面に位置する目孔周縁がカッターブレードとの摺接により磨耗し変形した場合は、下面に位置する目孔周縁が前記カッターブレードと摺接するように、その上下面を交換配置することができ、このため目孔の上縁周辺および下縁周辺の双方を固定刃として使用できるので、スクリーンプレートの交換時期を大幅に遅延させて、そのランニングコストを著しく低下させることができる。

また、スクリーンプレートを、円周方向に沿って複数枚に分割され、かつ互いに所定間隔の隙間Ｌをもって配設された複数枚の扇形形状のスクリーンプレート部分により構成し、隙間Ｌを古紙片が嵌挿する程度の隙間（例えば目穴と同一の直径）に設定すれば、この隙間Ｌを固定刃として使用することができ、これにより古紙裁断用ロータによる古紙片の裁断効率を一層向上させて、より一層きめの細かい上質な再生紙を効率よく製造することができる。

以下、この発明に係る古紙裁断用ロータのスクリーンプレートの一実施例を詳述する。

図１は、古紙裁断用ロータ２０の上面図、図２は図１のＢＢ概念断面図、図３は本願発明に係る古紙裁断用スクリーンプレート５０の上面図で、このスクリーンプレート５０は、円周方向に沿って複数枚（６枚）に分割された扇形形状のスクリーンプレート部分５２から構成され、その外周縁を除く部分には固定刃として機能する多数の目孔５１が形成されている。

また、この各スクリーンプレート部分５２には、その周縁に沿って当該スクリーンプレート部分５２を後述するスクリーンプレート取付け板４１に締着するボルト等の締着部材が嵌挿する複数の締着孔部５３が穿設されている。

なお、図１でも、従来と同様に古紙裁断用ロータ２０が、図１８に示す溶解槽２の底面２ａに配設されている状態を示している。

この底面２ａには、図２で示すように、内部を中空ににした環状の基礎台４０が取り付けられており、この基礎台４０の上面には、スクリーンプレート取り付け板４１が配設され、スクリーンプレート取り付け板４１の上面に本願発明に係る前記スクリーンプレート５０が配設されている。

なお、前記基礎台４０の内部は、裁断された古紙片の排出空間Ｓが形成され、ロータ２０により裁断された古紙片はこの排出空間Ｓを経由して矢印Ｈのごとく後工程へ排出される。

なお、上述したスクリーンプレート取り付け板４１の内周にも、裁断された古紙片を前記排出空間Ｓへ案内する孔４１ａが形成されている。

そして、上述した基礎台４０の中央には、ロータ２０のロータ本体２１が、回動自在に支承されている。

このロータ本体２１は、回転中心部を構成し、図示せぬ回転モータ等の回転軸（図示せず）に固着される円筒形の中心部材２２と、この中心部材２２に位置決め用の円筒キー２３及び取付けボルト２４等により固着された回転翼取付け部材２５と、この回転翼取付け部材２５に溶接等の固着手段を介して取付け固定された６枚構成の回転翼２６とから構成されている。

なお、図２で、符号２７は、前記中心部材２２を上方から密封する半球状のキャップで、このキャップ２７は、取付けボルト２８により前記回転翼取付け部材２５に締着されている。また、図２で符号２９は、ロータ本体２１の中心部材２２を図示せぬ回転モータ等の駆動軸に締着する締着ボルトである。

なお、ロータ本体２１の回転中心部分近傍には、図示せぬシール手段が配設され、このロータ本体２１の回転中心部分から液物等が漏洩しないように構成されていることは言うまでもない。

一方、このロータ２０では、図６で示すように、各回転翼２６の裏面に、それぞれ３枚のカッターブレード、即ち回転翼２６の先端縁を形成すべく湾曲状に配設された第１のカッターブレード６０と、その後方に直線状に配設された第２のカッターブレード６１と、該第２のカッターブレード６１に隣接して配設された第３のカッターブレード６２とが、着脱自在に配設されている。なお、図６で符号８０は、一枚の回転翼２６の上面２６ｅに固着された攪拌翼で、この攪拌翼８０も前記各カッターブレードと同様に回転翼２６と別体に形成され、当該回転翼２６の上面２６ｅにボルト等の締着手段を介して着脱自在に固定されている。

なお、６枚の各回転翼２６の裏面に、それぞれ３枚のカッターブレード、即ち湾曲状に配設された第１のカッターブレード６０と、その後方に直線状に配設された第２のカッターブレード６１と、該第２のカッターブレード６１に隣接して配設された直線状の第３のカッターブレード６２とを着脱自在に配設し、回転翼２６に対して交換可能とすると、回転翼２６先端縁の加工がきわめて簡単となり（図１８に示す従来の回転翼８は、その先端縁を湾曲状に加工する必要があり、その加工形成が極めて煩雑である）、その結果、回転翼２６の製造コストが極めて安価となるだけでなく、カッターブレードが磨耗した場合も、ロータ本体２１全体を交換することなく、カッターブレード６０，６１，６２自体を交換すればよいから、そのランニングコストを低下させることもできることとなる。

次に、上述した本願発明に係るスクリーンプレート５０を詳述する。

図３に示すように、このスクリーンプレート５０も、中央部分が空洞で、全体として円板形状に形成されている。

ただし、本願発明に係るスクリーンプレート５０は、従来のスクリーンプレート５（図１８参照）のように、一枚の円板形状のプレートにより形成されているのではなく、円周方向に沿って複数枚に分割され、かつ互いに所定間隔の隙間Ｌをもって配設された複数枚（６枚）の扇形形状のスクリーンプレート部分５２により構成されている。

そして、この各スクリーンプレート部分５２の周縁には、当該スクリーンプレート部分５２を前記スクリーンプレート取付け板４１に締着するボルト等の締着部材が嵌挿する複数の締着孔部５３が複数箇所穿設されている。即ち、図３では、一重マルと二重丸で示した大小一対の孔部分を締着孔部５３として示している。

この締着孔部５３は、スクリーンプレート部分５２の要部拡大断面図で示す図４のように、スクリーンプレート部分５２に形成された一対の取付け孔７１，７２により構成されている。

このうち、一方の取付け孔７１は、スクリーンプレート部分５２の上面５２ａに座グリ部７１ａを有し、他方の取付け孔７２は、クリーンプレート部分５２の下面５２ｂに座グリ部７２ａを有している。

また、この実施例では、締着手段として六角レンチボルト７３を使用するようにしている。

次に本願発明に係るスクリーンプレート５０の作用をスクリーンプレート部分５２により説明する。

まず、スクリーンプレート５０を構成する各スクリーンプレート部分５２の取付けについて説明する。

図４で示すように、スクリーンプレート部分５２をスクリーンプレート取付け板４１上に配置した際に、当該スクリーンプレート取付け板４１に穿設された雌ネジ孔４１ａとスクリーンプレート部分５２の上面５２ａに座グリ部７１ａが形成された取付け孔７１とが対抗するように配置する。

その後、矢印で示すように、六角レンチボルト７３を取付け孔７１内に嵌挿し、六角レンチ等の工具を使用して六角レンチボルト７３を締め付けると、図５で示すように、スクリーンプレート部分５２はスクリーンプレート取付け板４１に締着固定する。

その際、六角レンチボルト７３の頭部７３ａは、座グリ部７１ａ内に嵌挿するので、スクリーンプレート部分５２の表面に突出してカッターブレードと衝突することはない。

その後、図６で示すように、ロータ２０の回転翼２６を矢印Ｅ方向へ回転させると、スクリーンプレート部分５２の各目孔５１に嵌着した古紙片１１は、一枚の回転翼２６に配設された前記３枚のカッターブレード６０，６１，６２により複数回（３回）裁断されるので、複数回裁断された最終の古紙片の形状は、一枚の回転翼に一枚のカッターブレードを配設した従来のロータ４（図１８）と比較して、極めて小さい形状となり、このため、一つの古紙片を短時間に一層きめ細かく裁断して、古紙片の裁断効率を一層向上させ、これにより一層きめの細かい上質な再生紙を効率よく製造することができることとなる。

一方、このような回転翼２６の回転により、長期に渡ってスクリーンプレート部分５２を使用すると、図７で示すように、カッターブレード６０，６１，６２の進行方向（図６の矢印Ｅ）と対向する位置である目穴５１の上縁部Ｂが磨耗して変形し、そのため古紙片１１の裁断がスムーズに行うことができなくなる。

このような場合は、六角レンチボルト７３を取り外して、図８の矢印で示すように、スクリーンプレート部分５２をスクリーンプレート取付け板４１から矢印のように取り外し、回転させてスクリーンプレート部分５２の上下面を入れ替える。

そして、図９で示すように、スクリーンプレート部分５２の下面５２ｂであった部分を上面に、上面５２ａであった部分を下面とするように配置し、次に、図１０で示すようにスクリーンプレート取り付け板４１の雌ネジ孔４１ａと、スクリーンプレート部分５２の締着孔部５３のうち、今度は他方の取付け孔７２とが対向するように配置する。

その後、図１１で示すように、再び六角レンチボルト７３を、今度は取付け孔７２内に嵌挿し、スクリーン取付け板４１の雌ネジ孔４１ａに螺着してスクリーンプレート部分５２を再びスクリーンプレート取付け板４１に締着固定する。

この図１１で示すスクリーンプレート部分５２の取付け位置によると、既に磨耗し変形した目穴５１の上縁部Ｂが下面に位置し、上面には、未だ磨耗していない目穴５１の周縁が位置することとなるので、この状態で図１２に示すように、ロータ２０の回転翼２６を矢印方向Ｅ方向へ回転させると、新たに磨耗していないスクリーンプレート部分５２の各目孔５１に嵌着した古紙片が、一枚の回転翼２６の下面２６ａに配設された前記３枚のカッターブレード６０，６１，６２により複数回（３回）裁断され、これにより、磨耗変形のない部分が上面となる目穴５１の周縁により古紙片の裁断効率が元の状態に復帰し、本来の一層きめの細かい上質な再生紙を効率よく製造することができることとなる。

なお、この状態で、カッターブレード６０，６１，６２の進行方向（図６の矢印Ｅ）と対向する位置である目穴５１の上縁部が磨耗して変形した場合は、その時にスクリーンプレート部分５２を全部交換する。

したがって、上述した本願発明に係るスクリーンプレート５０によると、このスクリーンプレート５０を構成するスクリーンプレート部分５２に形成された目穴５１の上下周縁部を古紙片裁断の固定刃として使用することができるので、スクリーンプレートの交換時期を大幅に遅延させ、これによりそのランニングコストを著しく低下させることができることとなる。

なお、本願発明のスクリーンプレート５０では、図１３図に示すように、円周方向に沿って複数枚に分割され、かつ互いに所定間隔の隙間Ｌをもって配設された複数枚（６枚）の扇形形状のスクリーンプレート部分５２により構成されているから、この隙間Ｌの間隔を古紙片１１が嵌着する程度の隙間（例えば目穴５１と同一の直径）に設定すれば、図１４で示すように、この隙間Ｌ内に嵌挿した古紙片１１を、図１５，図１６で示すように、一枚の回転翼２６の下面２６ａに配設された３枚のカッターブレード６０，６１，６２により古紙片１１を複数回（３回）裁断し、裁断した古紙片１１を図１６で示すように、隙間Ｌ内から下方へ落下させて、ろ過させることができる。

即ち、本願発明に係るスクリーンプレート５０では、円周方向に沿って複数枚に分割され、かつ互いに所定間隔の隙間Ｌをもって配設された複数枚（６枚）の扇形形状のスクリーンプレート部分５２により構成されているから、上記隙間Ｌを古紙片が嵌挿する程度の隙間（例えば目穴５１と同一の直径）に設定すれば、この隙間Ｌを固定刃として使用し、ロータ２０とスクリーンプレート５０とによる古紙片１１の裁断効率を一層向上させ、これにより一層きめの細かい上質な再生紙を一層効率よく製造することができることとなる。

なお、上記実施例では、一枚の回転翼２６の下面２６ａに三枚のカッターブレード、即ち第１乃至第３のカッターブレード６０，６１，６２を配設したロータ２０に本願発明に係るスクリーンプレート５０を適用した場合について詳述したが、この発明は上記実施例に限定されることなく、図１８で示す、一枚の回転翼８に一体形成の一枚のカッターブレード９を有するロータ４に適用しても良いことは言うまでもない。

この発明は、固定刃として機能する目孔を有するスクリーンプレートのランニングコストを著しく低下させるようにした、古紙裁断用ロータのスクリーンプレートに適している。

図１は本願発明に係るスクリーンプレートを使用した古紙裁断要ロータの上面図。 図２は図１のＢＢ断面図。 図３本願発明に係るスクリーンプレートの上面図。 図４は、本願発明に係るスクリーンプレート部分の要部断面図。 図５は、本願発明に係るスクリーンプレート部分の取付けを説明する要部断面図。 図６は、本願発明に係るスクリーンプレート部分の作用を説明する要部断面図。 図７は、本願発明に係るスクリーンプレート部分の作用を説明する要部断面図。 図８は、本願発明に係るスクリーンプレート部分の作用を説明する要部断面図。 図９は、本願発明に係るスクリーンプレート部分の作用を説明する要部断面図。 図１０は、本願発明に係るスクリーンプレート部分の作用を説明する要部断面図。 図１１は、本願発明に係るスクリーンプレート部分の作用を説明する要部断面図。 図１２は、本願発明に係るスクリーンプレート部分の作用を説明する要部断面図。 図１３は、本願発明に係るスクリーンプレート部分間の隙間の作用を説明する要部断面図。 図１４は、本願発明に係るスクリーンプレート部分間の隙間Ｌの作用を説明する要部断面図。 図１５は、本願発明に係るスクリーンプレート部分間の隙間Ｌの作用を説明する要部断面図。 図１６は、本願発明に係るスクリーンプレート部分間の隙間Ｌの作用を説明する要部断面図。 図１７は、古紙溶解装置の概念図。 図１８は、図１７のＡＡ概念断面図で、従来の古紙裁断用ロータを上面から示したものである。 図１９はロータによる古紙片の裁断作用を示す要部概念断面図。 図２０はロータによる古紙片の裁断作用作用を示す要部概念断面図。 図２１はロータによる古紙片の裁断作用の作用を示す要部概念断面図。 図２２は、従来のスクリーンプレートの目孔周縁の変形を示す要部断面図。 図２３は、従来のスクリーンプレートの目孔周縁の変形を示す要部断面図。

符号の説明

２０…古紙裁断用ロータ
５０…スクリーンプレート
５１…目孔
５２…スクリーンプレート部分
５３…締着孔部
６０，６１，６２…カッターブレード
７３…締着部材（六角レンチボルト）
７１，７２…一対の取付け孔
７１ａ，７２ａ…座グリ部
Ｂ…目孔周縁
Ｌ…隙間

Claims (4)

1. 回転刃として機能する古紙裁断用ロータのカッターブレードと摺接するとともに、固定刃として機能する複数の目孔を有する全体として円板形状に形成された古紙裁断用ロータのスクリーンプレートにおいて、
   前記スクリーンプレートは、円周方向に沿って複数枚に分割された扇形形状のスクリーンプレート部分と、該スクリーンプレート部分の周縁に沿って穿設され、該スクリーンプレート部分を締着する締着部材が嵌挿する複数の締着孔部からなり、
   前記スクリーンプレート部分は、上面に位置する目孔周縁が前記カッターブレードとの摺接により磨耗し変形した際に、下面に位置する目孔周縁が前記カッターブレードと摺接するように、その下面を上面に交換配置できるようにしたことを特徴とする古紙裁断用ロータのスクリーンプレート。
   
2. 前記締着孔部は、所定間隔を設けて穿設された一対の取付け孔であり、このうち一方の取付け孔は、スクリーンプレート部分の一方の面に座グリ部を有し、他方の取付け孔は、前記スクリーンプレート部分の他方の面に座グリ部を有していることを特徴とする請求項１に記載の古紙裁断用ロータのスクリーンプレート。
   
3. 前記締着部材は六角レンチボルトであることを特徴とする請求項１に記載の古紙裁断用ロータのスクリーンプレート。
   
4. 前記円周方向に沿って複数枚に分割された扇形形状のスクリーンプレート部分は、互いに所定の間隔Ｌを設けて配設され、この間隔Ｌは前記カッターブレードと摺接して古紙片を裁断する固定刃として使用されることを特徴とする請求項１に記載のスクリーンプレート。

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