JP5028672B2 - 古紙裁断用ロータ - 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１５は、古紙溶解装置１の溶解槽２を示す側面図、図１６は図１５ののＡ−Ａ線概念断面図である。

図１５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１６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１５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１６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、上述した従来のロータ４は、例えば図１６で示すように６枚の回転翼８を有しており、この図１６の要部拡大断面図で示す、図１７のように、その各回転翼８ごとに、その下面には、回転翼８の湾曲した先端縁８ａ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１７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１７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により図１８のように裁断され、裁断された古紙片１３は、図１９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、従来のロータ４は、各回転翼８の下面に当該回転翼８と一体にそれぞれ一枚のカッターブレード９を形成する構造だから、長期使用等の要因によりカッターブレード９が損傷した場合は、ロータ４全体をそっくり交換しなければならず、このため古紙裁断用ロータを使用する上で、そのランニングコストが高い難点があった。

また、ロータ４を製造するに際し、回転翼８の先端縁８ａ（図１６）を湾曲するように形成しなければならないから、その加工が煩雑となりロータ４そのものの製造コストも高くなる難点があった。

この発明は、上述した事情に鑑み、ロータのランニングコストを低減させるとともに、安価に製造することができる古紙裁断用ロータ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に記載された発明では、複数枚の回転翼を有し、該回転翼の下面に溶解槽内で溶解した古紙の古紙片を裁断するカッターブレードを配設するようにした古紙裁断用のロータにおいて、前記カッターブレードを前記回転翼とは別部材とするとともに、前記回転翼に前記別部材のカッターブレードの取付け面を形成し、該回転翼の取付け面に前記別部材のカッターブレードを締着手段を介し着脱自在に装着するようにし、前記回転翼に、前記カッターブレードを取付けるための直線状の平面からなる取付け面を形成するとともに、該取付け面と対向する位置の前記カッターブレードに、同じく直線状の平面からなる取付け面を形成するようにし、前記カッターブレードは、前記回転翼の下面に複数枚配設されることを特徴としている。

また請求項２に記載された発明では、請求項１に記載された古紙裁断用ロータにおいて、前記カッターブレードの第１のカッターブレードは、前記回転翼の先端縁に配設され、かつ正面が湾曲して形成されていることを特徴としている。

また請求項３に記載された発明では、請求項１又は請求項２に記載された古紙裁断用ロータにおいて、前記正面が湾曲して形成されたカッターブレードの第１のカッターブレードは、２分割されていることを特徴としている。

また請求項４に記載された発明では、請求項１〜３のいずれか一項に記載された古紙裁断用ロータにおいて、前記カッターブレードの第２のカッターブレードおよび第３のカッターブレードは、前記回転翼の下面に形成されたガイド溝内に嵌挿して位置決めされ、断面形状が略矩形状に形成されていることを特徴としている。

また、請求項５に記載された発明では、請求項１〜４のいずれか一項に記載された古紙裁断用ロータにおいて、前記締結手段は六角レンチボルトであり、該六角レンチボルトが嵌挿する部分には、その頭部の突出を避けるための座グリ部が形成されてい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では、カッターブレードを回転翼とは別部材として形成し、回転翼に、カッターブレードを取付けるための直線状の平面からなる取付け面を形成するとともに、該取付け面と対向する位置のカッターブレードに、同じく直線状の平面からなる取付け面を形成するようにし、カッターブレードを回転翼の取付け面に締着手段を介し着脱自在に装着するようにし、カッターブレードは、回転翼の下面に複数枚配設されるようにしたから、長期使用等の要因によりカッターブレードが損傷した場合でも、ロータ全体を交換することなく、カッターブレードのみを交換すればよいから、古紙裁断用ロータのランニングコストが著しく低減する。また、一枚の回転翼の下面に複数枚のカッターブレードを着脱自在に配設するようにしたから、一枚の回転翼の通過の際に一つの古紙片を複数回裁断することができ、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るともに、一層きめの細かい上質な再生紙を製造することができる。

また、ロータを直接加工して回転翼の先端縁を湾曲形状に形成するのでなく、交換可能なカッターブレードの第１のカッターブレードの正面に湾曲面を形成し、このカッターブレードの第１のカッターブレードを回転翼に着脱自在に取付けることにより、回転翼の先端縁を湾曲形状にするようにしたから、従来の如くロータを直接加工してその回転翼の先端縁を湾曲形状に形成する場合に比較して、その製造コストが著しく低減する。

以下、この発明に係る古紙裁断用ロータの一実施例を詳述する。

図１はこの発明に係る、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はロータ本体２１の上面図、図４は複数枚の板材５２から構成されたスクリーンプレート５０の上面図で、この各板材５２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。

なお、図１でも、従来と同様に古紙裁断用ロータ２０が、図１６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。

この古紙裁断用ロータ２０（以下単にロータ２０という）は、従来と同様に、古紙溶解装置１の溶解槽２（図１６参照）の底面２ａに配設されている。

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台４１の上面に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台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、この本願発明に係るロータ２０では、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が配設されている。

これをロータ本体２１の要部破断面図で示す図５のように、一枚の回転翼２６の裏面２６ａを用いて説明する。

この回転翼２６の裏面２６ａに配設された３枚のカッターブレードは、回転翼２６の先端縁２６ｂを湾曲形状（円弧形状）とすべく、正面が湾曲状（円弧形状）に形成された一対のカッターブレード片６０ａ，６０ｂからなる第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に隣接して該第２のカッターブレード６１と平行に配設された直線状の第３のカッターブレード６２とにより構成されている。

このうち、第２と第３のカッターブレード６１，６２は、先端のみが三角形状で全体が略直方体形状をし、その断面が略矩形状に形成されている。

この各第２および第３のカッターブレード６１，６２は、図６で示すように、回転翼２６の裏面２６ａに形成され、本願の直線状の平面からなる取付け面を構成する断面コの字形状の案内ガイド２６ｃ、２６ｄに沿って各矢印で示すように案内され、当該回転翼２６の裏面２６ａの所定位置に位置決めされた後、回転翼２６の要部断面図で示す図７で示すように、回転翼２６の上面２６ｅに形成された座グリ部７０を有する取付け孔７１を介して嵌挿される六角レンチボルト７２により回転翼２６の裏面２６ａに螺着され、そこに固定される。

なお、図７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固定されている。

一方、図５で示す前記第１のカッターブレード６０を構成する一対のカッターブレード片６０ａ，６０ｂは、一枚の回転翼２６の上面図で示す図９のように、回転翼２６の先端縁２６ｂを形成すべく、その先端面（正面）６０ｃ、６０ｄが湾曲状（円弧形状）に形成されている。

また、一方のカッターブレード片６０ａの取付け面６０ｅは、その要部断面図で示す図７のように直線状の平面により形成されている。

また、図９に示す他方のカッターブレード片６０ｂは、その要部断面で示す図８のように断面Ｌ字形状に形成され、その取付け面６０ｆ，６０ｇは直線状の平面により形成されている。

一方、図９で示すように、この一対のカッターブレード片６０ａ，６０ｂが取り付けられる回転翼２６の先端縁である取付け部２６ｆ，２６ｇ，２６ｈも直線状の平面により形成されている。

なお、一対のカッターブレード片６０ａ，６０ｂを取付ける回転翼２６の取付け部２６ｆ，２６ｇを図９で示すように直線状の平面に形成し、かつ第１乃至第３の各カッターブレードを着脱自在に配設して交換可能とすると、回転翼２６先端縁の加工が、直線状の平面でよいから、その加工がきわめて簡単となり（図１６に示す従来の回転翼８は、その先端縁８ａ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、ロータ２０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、カッターブレード自体を交換すればよいから、使用の際のランニングコストを著しく低下させることもできる。

次に、上述した第１のカッターブレード６０を構成する一対のカッターブレード片６０ａ，６０ｂを回転翼２６の取付け部２６ｆ，２６ｇ，２６ｈに取付けるための取付け構造について詳述する。

図９に示すように、第１のカッターブレード６０を構成する一対のカッターブレード片６０ａ，６０ｂのうち、一方のカッターブレード片６０ａを回転翼２６の取付け部２６ｆに取付けるには、図７で示すように、カッターブレード片６０ａの正面に形成された座グリ部７０を有する取付け孔７１を介して六角レンチボルト７２を嵌挿して、一方のカッターブレード片６０ａを前記回転翼２６の取付け部２６ｆに螺着し、そこに固定する。

また、図９に示す他方のカッターブレード片６０ｂを回転翼２６の取付け部２６ｇに取付けるには、図８で示すように、カッターブレード片６０ｂの上面に形成された座グリ部７０を有する取付け孔７１を介して嵌挿される六角レンチボルト７２により前記回転翼２６の取付け部２６ｇの上面２６ｈに螺着し、そこに固定する。

このように、第１のカッターブレード６０を構成する一対のカッターブレード片６０ａ，６０ｂを回転翼２６の各取付け部２６ｆ，２６ｇにそれぞれ取付けると、図１０で示すように、回転翼２６の先端縁２６ｂが、各一対のカッターブレード片６０ａ，６０ｂの先端面（正面）６０ｃ、６０ｄにより旋回するのに最適な湾曲状に形成されることとなる。

次に上述した本願発明に係るロータ２０の作用を説明する。

この発明に係るロータ２０では、図７で示すように、各一枚の回転翼２６の下面２６ａにそれぞれ３枚のカッターブレード、即ち第１のカッターブレード６０、第２のカッターブレード６１、第３のカッターブレード６２を配設している。

このように一枚の回転翼２６の下面２６ａにそれぞれ３枚のカッターブレードを有する本願ロータ２１の場合、溶解槽２（図１５，図１６参照）内で溶解された大きな古紙片１１が、図１１で示すように、スクリーンプレート５０の目孔５１内に嵌着すると、まず第１のカッターブレード６０が古紙片１１と当接して、当該古紙片１１を裁断し、これにより図１２で示すように、やや小さな古紙片１１ｂに裁断する。

このように、やや小さく裁断された古紙片１１ｂに対し、図１２で示すように、直ちに第２のカッターブレード６１が当接して当該古紙片１１ｂを裁断すると、図１３で示すように、古紙片は更に小さい古紙片１１ｃに裁断される。

そして、さらに小さく裁断された古紙片１１ｃに対し、図１３で示すように、直ちに第３のカッターブレード６２が当接して当該古紙片１１ｃをさらに裁断すると、図１４で示すように、古紙片は更に小さい古紙片１１ｄに裁断加工され、以後はスクリーンプレート５０の下方に吸引され目孔５１から落下し、ろ過される。

このように、本願発明に係るロータ２１では、図１１乃至図１４で示すように、矢印方向へ回転移動する一枚の回転翼２６の下面２６ａに配設された前記第１乃至第３のカッターブレード６０，６１，６２により、当該一枚の回転翼２６の通過により一つの古紙片１１を複数回（３回）裁断するので、図１４で示すように、複数回裁断された最終の古紙片１１ｄの形状は従来のものと比較して、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。

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を配設するようにしたが、この発明は上記実施例に限定されることなく、要はカッターブレードの数は２枚以上の複数枚であればよいから、実施例のように３枚に限定されることなく、例えば第１のカッターブレード６０と、第２のカッターブレード６１のみでもよく、従って、２枚以上であれば良いので、その数は実施例に限定されないことは言うまでもない。

この発明は、ロータのランニングコストを低減させるとともに、安価に製造することができる古紙裁断用ロータに適している。

図１は本願発明に係る古紙裁断要ロータの上面図。 図２は図１のＢＢ断面図。 図３はロータ本体の上面図。 図４は、スクリーンプレートの上面図。 図５は、一枚の回転翼の裏面を示す要部破断面図。 図６は、第２および第３のカッターブレードの取付け構造を示す一枚の回転翼の裏面を示す要部破断面図。 図７は、第１乃至第３のカッターブレードの取付け構造を示す一枚の回転翼の要部断面図。 図８は、第１のカッターブレードのうち、一方のカッターブレード片の取付け構造を示す一枚の回転翼の要部断面図。 図９は第１のカッターブレードの取付け構造を示す一枚の回転翼の要部破断上面図。 図１０は第１のカッターブレードを取り付けた状態を示す一枚の回転翼の要部破断上面図。 図１１は、本願発明に係る第１乃至第３のカッターブレードによる古紙片の裁断状態を説明する古紙裁断用ロータの要部破断面図。 図１２は、本願発明に係る第１乃至第３のカッターブレードによる古紙片の裁断状態を説明する古紙裁断用ロータの要部破断面図。 図１３は、本願発明に係る第１乃至第３のカッターブレードによる古紙片の裁断状態を説明する古紙裁断用ロータの要部破断面図。 図１４は、本願発明に係る第１乃至第３のカッターブレードによる古紙片の裁断状態を説明する古紙裁断用ロータの要部破断面図。 図１５は、古紙溶解装置の概念図。 図１６は、図１５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１７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１８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１９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。

符号の説明

２…溶解槽
１１…古紙片
２０…古紙裁断用ロータ
２６…回転翼
２６ａ…下面
２６ｃ，２６ｄ，２６ｆ，２６ｇ，２６ｈ…取付け面
６０、６１、６２…カッターブレード
６０ｅ，６０ｆ，６０ｇ…直線状の平面からなる取付け面
７０…座グリ部
７２…六角レンチボルト

Claims (5)

1. 複数枚の回転翼を有し、該回転翼の下面に溶解槽内で溶解した古紙の古紙片を裁断するカッターブレードを配設するようにした古紙裁断用のロータにおいて、
   前記カッターブレードを前記回転翼とは別部材として形成し、該カッターブレードを前記回転翼に締着手段を介し着脱自在に装着するようにし、
   前記回転翼に、前記カッターブレードを取付けるための直線状の平面からなる取付け面を形成するとともに、該取付け面と対向する位置の前記カッターブレードに、同じく直線状の平面からなる取付け面を形成するようにし、
   前記カッターブレードは、前記回転翼の下面に複数枚配設されることを特徴とする古紙裁断用ロータ。
2. 前記カッターブレードの第１のカッターブレードは、前記回転翼の先端縁に配設され、かつ正面が湾曲状に形成され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。
3. 前記正面が湾曲状に形成されたカッターブレードの第１のカッターブレードは、２分割されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の古紙裁断用ロータ。
4. 前記回転翼の下面には前記取付け面を構成するガイド溝が形成されており、前記カッターブレードの第２のカッターブレードおよび第３のカッターブレードは、前記ガイド溝内に嵌挿して位置決めされ、かつ断面が略矩形状に形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の古紙裁断用ロータ。
5. 前記締着手段は六角レンチボルトであり、該六角レンチボルトが嵌挿する部分には、その頭部の突出を避けるための座グリ部が形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の古紙裁断用ロータ。

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