JP7076137B2 - 含水パルプ系原料処理機 - Google Patents
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Description
この縦型濃縮洗浄機は実機化されており、多数の孔が形成された回転ドラムの内部に撹拌羽根や搬送用スクリュー羽根が配設されており、処理原料を投入し、回転ドラム側と羽根側とを軸周りに逆方向に回転させると、揉み洗いが行われ、回転ドラムの孔から濾液が排出されて脱水されるようになっている。
而して、回転ドラムと回転シャフトを共用しているため、搬送を目的とする上部分にも遠心力がかかるので、特許文献1では、その上部分にも回転ドラムに孔をあけてそこからシャワー水を噴出して、回転ドラムの内壁に遠心力の作用により付着した部分を剥ぎ落していた。
しかしながら、搬送経路では撹拌羽根のような構成にはなっていないので、遠心力による脱水機能が劣っている。
しかも、搬送手段としてスクリュー羽根を利用しており、シャワー水の逃げ場がなかった。
そのため、搬送する原料が上記シャワー水を含んでしまっていた。すなわち、せっかく脱水していたのに、搬送過程で水分量が増えてしまっていた。
そのため、本発明の装置は、洗浄作用は意図せずに働くとしても、上記したように洗浄効果を目的としない用途での利用も考えられることから、特許文献1での「濃縮洗浄機」に代えて、「含水パルプ系原料処理機」と表現している。
含水パルプ系原料には、既に薬剤により脱墨処理された段階の紙料や、製紙排水が含まれる。
撹拌羽根7、7、……、搬送羽根8、8、……とも、回転シャフト6を中心に放射状に配置されており、径方向外方に張り出している。
撹拌羽根7、搬送羽根8は、いずれもステンレススチール製になっている。
図5に示すように、撹拌羽根7はほぼ長方形の平板状になっており、一方の短辺側は円弧状に凹んでいる。この凹曲縁7aは回転シャフト6の被取付け部分の外周面、すなわち凸曲面に嵌り込むように設計されている。また、他方の短辺側は円弧状に凸している。この凸曲縁7bは回転ドラム5の内壁面に最接近するので、回転ドラム5の凹曲面に沿った形状になっている。
撹拌羽根7は、板面7cが回転シャフト6の軸方向、すなわち上下方向に対して傾斜した方向を向いており、回転シャフト6の回転方向前側の長辺縁7dが回転方向後側の長辺縁7eに対して下がっている。
図7に示すように、搬送羽根8は二つの平板状部材で構成されており、取付け部材9よりも扇状部材10は薄板で構成されている。取付け部材9は撹拌羽根7とほぼ同じ厚さになっている。
図8に示すように、取付け部材9は、撹拌羽根7と同様に、ほぼ長方形の平板状になっており、一方の短辺側は円弧状に凹んでいる。この凹曲縁9aは回転シャフト6の被取付け部分の外周面、すなわち凸曲面に嵌り込むように設計されている。また、他方の短辺側は円弧状に凸している。この凸曲縁9bは回転ドラム5の内壁面に最接近するので、回転ドラム5の凹曲面に沿った形状になっている。
但し、取付け部材9の短辺側の幅寸法は、撹拌羽根7の短辺側の幅寸法よりも大きくなっている。
径方向縁10eは反って下方を向いている。扇状部材10は薄肉なので、この反り加工は容易になっている。
取付け部材9は全体が平らになっており、扇状部材10は径方向縁10eが反っているが重ね側を含めてその他の部分は平らになっているので、上記のような連結が可能となっている。
搬送羽根8は、板面(=取付け部材9の板面9eと扇状部材10の板面10f)が回転シャフト6の軸方向、すなわち上下方向に対して傾斜した方向を向いており、回転方向前側の取付け部材9の長辺縁9dから回転方向後側の扇状部材10の径方向縁10eの直前までは平面状に上がっており、更に、径方向縁10eでは反りによって大きく下がっている。
搬送羽根8は、上記のように構成されており、原料は螺旋状に隣り合う搬送羽根8、8、……に乗り移りながら上方に向かって搬送されるが、搬送イメージは後で詳述する。
図2に示すように、回転ドラム5と基台1との境界はシール水を利用したシール構造になっており、回転ドラム5は基台1上の受け部に回転可能に載せられている。
その回転ドラム5の軸方向を回転シャフト6が回転可能に貫通して立っている。回転シャフト6は筒状になっており、その下端開口は原料供給管11と連通している。この原料供給管11は基台1の側部を貫通して内部に入り込んで回転シャフト6と連通している。
回転シャフト6の搬送羽根7、7、……の取付け部分には、供給孔12、12、……が設けられており、原料供給管11から送られてきた原料は、この供給孔12、12、……から回転ドラム5内に吐出供給されるようになっている。供給孔12は、上下方向に2つ並んでおり、この2つを一組として、径方向に90°の間隔をあけて四組設けられている。図1に示すように、処理済みの原料を排出する原料排出部13は、上方に設けられている。
なお、回転シャフト6の上端開口はメクラキャップ14で閉じられており、必要に応じて、そこから濃度調整用に希釈水を供給できるようになっている。
ドラムケース2の下方側には排水口15が設けられている。
回転シャフト用モータ16の駆動力が、ベルト・プーリー式の伝達機構を介して回転シャフト6に伝達されて、回転シャフト6が回転するようになっている。
回転ドラム用モータ17の駆動力が、ベルト・プーリー式の伝達機構を介して回転ドラム5に伝達されて、回転ドラム5が回転するようになっている。
このように回転シャフト6と回転ドラム5は、別々のモータにより互いに独立して駆動される。回転シャフト6は回転ドラム5に対して軸受18により回転可能に支持されており、それぞれの回転は干渉されない。
含水パルプ系原料処理機Aを運転すると、原料は供給孔12から回転する回転ドラム5の内部に吐出供給され、回転ドラム5の回転と撹拌羽根7の逆回転により揉まれながら、遠心力により外側に飛ばされ脱水されるので、揉み洗い洗浄及び脱水の効果が得られる。特に、撹拌羽根7の長方形の形状が生きて、回転シャフト6側でも撹拌作用が有効に働いている。また、供給孔12が上下に隣り合う撹拌羽根7、7の間に配置されているので、供給孔12から吐出供給された原料は直ちに撹拌羽根7による撹拌作用を受けることになる。
従って、原料を更に脱墨処理したい場合の洗浄だけでなく、製紙排水も含めた幅広い濃度範囲の原料に対する脱水による濃縮化にも積極的に利用できるようになっている。
また、回転ドラム5の内壁には遠心力の作用により原料の一部が付着するが、高圧のシャワー水を上記パンチ孔5aから内部に噴出させることで、剥ぎ落している。
その後、搬送羽根8によって上方に搬送され、徐々に原料排出部13から排出される。
含水パルプ系原料処理機Aでは、撹拌手段と搬送手段とが回転ドラム5と回転シャフト6を共用しているため、搬送を目的とする搬送手段にも遠心力がかかる。そのため、パンチ孔5aは回転ドラム5の上部分にも設けられており、シャワー水の噴出用に利用されている。
而して、搬送羽根8そのものは撹拌羽根7のような構成にはなっていないので、遠心力を利用した脱水機能に着目すればその点は劣っている。
搬送羽根8の板面上に乗った原料は、隣り合う上段側の搬送羽根8に乗り移り、この乗り移りの繰り返しにより上方に搬送されるようになっており、原料が遠心力を受けて回転ドラム5の内壁側に寄せられるが、搬送羽根8は回転ドラム5の内壁側に向かって広がった扇状になっており、原料が安定的に乗る面積と、十分な隙間Sがバランス良く確保されている。
例えば、上記の実施の形態では、扇状部材10は、径方向縁10eが反って下方を向いているが、取付け部材9への重ね代の部分を除く全体が反って下方を向いていてもよい。
また、搬送羽根8、8、……は上下方向で隣り合うものは揃って列になっており、上記の実施の形態では、この列は6枚での構成になっているが、枚数は限定されておらず、処理機のサイズや処理物の種類等の事情を考慮して具体的に最適な枚数を決定することになる。従って、6枚より増えて、8枚乃至11枚になる場合もある。
5…回転ドラム 5a…パンチ孔 6…回転シャフト 7…撹拌羽根
7a…凹曲縁 7b…凸曲縁 7c…板面 7d、7e…長辺縁
8…搬送羽根 9…取付け部材 9a…凹曲縁 9b…凸曲縁
9c、d…長辺縁 9e…板面 10…扇状部材 10a…基端縁
10b…円弧縁 10c、e…径方向縁 10d…切欠き部分 10f…板面
11…原料供給管 12…供給孔 13…原料排出部 14…メクラキャップ
15…排水口 16…回転シャフト用モータ
17…回転ドラム用モータ
A…含水パルプ系原料処理機 S…隙間
Claims (6)
- 上下を軸方向とし、軸周りに回転可能な多孔質の回転ドラムと、前記回転ドラムの軸中心に配置され、前記回転ドラム内で外方に張り出すように下側には撹拌羽根が上側には搬送羽根がそれぞれ取付けられ、前記回転ドラムと逆方向に軸周りに回転可能な回転シャフトと、前記回転ドラムに向けて外側からシャワー水を噴射するシャワー水噴射手段とを備え、前記回転ドラムに投入された含水パルプ系原料由来の廃液原料が前記撹拌羽根により揉み洗いされた後前記搬送羽根により上方に搬送される、含水パルプ系原料の処理機において、
前記搬送羽根は平面視板状で、回転方向後側に扇状に展開して延びる扇状部分を有し、その板面が前記回転シャフトの軸方向に対して回転方向前側が後側に対して下方にくるように傾斜姿勢で取付けられており、且つ、
前記搬送羽根が複数、上下方向に直状の連通部分を残しながら、前記回転シャフトの周方向に沿って螺旋を描くように取付けられていることを特徴とする含水パルプ系原料処理機。 - 請求項1に記載した含水パルプ系原料処理機において、
扇状部分の回転方向後側の径方向縁が反って下方に向いていることを特徴とする含水パルプ系原料処理機。 - 請求項2に記載した含水パルプ系原料処理機において、
搬送羽根は回転シャフトの取付け部分と扇状に展開して延びる扇状部分との二つの部材で構成されており、
前記扇状部分は前記取付け部分よりも薄板で構成されていることを特徴とする含水パルプ系原料処理機。 - 請求項1から3のいずれかに記載した含水パルプ系原料処理機において、
搬送羽根が4枚で前記回転シャフトの周方向を一周するように取付けられていることを特徴とする含水パルプ系原料処理機。 - 請求項1から4のいずれかに記載した含水パルプ系原料処理機において、
撹拌羽根は平面視長方形の板状で、その板面が前記回転シャフトの軸方向に対して回転方向前側が後側に対して下方にくるように傾斜姿勢で取付けられており、且つ、
前記撹拌羽根が複数、前記回転シャフトの周方向に沿って螺旋を描くように取付けられていることを特徴とする含水パルプ系原料処理機。 - 請求項1から5のいずれかに記載した含水パルプ系原料処理機において、
回転シャフトには、下側の撹拌羽根の取付け部分に孔が設けられており、前記孔が原料の回転ドラム内への供給孔として利用されていることを特徴とする含水パルプ系原料処理機。
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