JPH03193145A - 繊維質材料を粉砕する粉砕装置用の粉砕エレメント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ この発明は、繊維質材料を粉砕する粉砕装置用の粉砕エ
レメントであって、該粉砕装置はモーターで駆動される
ローターを備えており、該粉砕エレメントは該ローター
のローターシェルに取着され得、該ローターシェルは、
該ローターのローターの軸線に対して傾斜しているか、
あるいは該ローターの軸線に対してほぼ垂直に延出して
いる少なくとも１つの回転面であって、該粉砕エレメン
トを設けられているものを有しており、該ローターシェ
ルの直径は材料供給路から離れるに従って大きくなり、
もし該ローターの軸線に対して傾斜しているか、あるい
は該ローターの軸線に対してほぼ垂直に延出している回
転面であって、該粉砕エレメントを設けられているもの
が少なくとも２つ設けられているならば、それらのいく
つかは該ローターの軸線に対して互いに反対に傾斜して
おり、該ローターシェルの該粉砕エレメントと、ハウジ
ングの内壁の、対応する、対向粉砕エレメントとの間の
、該ローターの軸線に対して傾斜している粉砕ギャップ
は少なくとも部分的に調節可能であり、該材料供給路か
ら離隔している蒸気放出用チャンネルが、該ローターシ
ェルまたは該ローター自体に設けられている粉砕面に設
けられており、該蒸気放出用チャンネルの一端は、該粉
砕面および任意にそれらの支持体を貫通していると共に
、該ローターの軸線に対して傾斜しているか、＝　５ あるいは該ローターの軸線に対してほぼ垂直に延出して
いる該回転面上に設けられている該粉砕エレメントの作
業領域内に設けられており、それらの他端は、該蒸気放
出用チャンネルに対してほぼ垂直に延出するチャンネル
内に通じており、該放出用チャンネルは、該ハウジング
内のキャビティに接続されているものに関する。

［従来の技術および発明が解決しようとする課題］上記
の粉砕装置の粉砕面は摩耗する。本発明と結び付いてい
る粉砕装置、あるいはドラム型リファイナーの粉砕面は
、截頭円錐形に形成されている。そのような面は、適切
な粉砕性能を確保すべく、繰り返し交換されなければな
らない。

従って、この発明の目的は、交換が容易な粉砕または粉
砕エレメントを提供することである。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、この発明によれば、繊維質材
料を粉砕する粉砕装置用の粉砕エレメントであって、該
粉砕装置はモーターで駆動されるローターを備えており
、該粉砕エレメントは該口−ターのローターシェルに取
着され得、該ローターシェルは、該ローターのローター
の軸線に対して傾斜しているか、あるいは該ローターの
軸線に対してほぼ垂直に延出している少なくとも１つの
回転面であって、該粉砕エレメントを設けられているも
のを有しており、該ローターシェルの直径は材料供給路
から離れるに従って大きくなり、もし該ローターの軸線
に対して傾斜しているか、あるいは該ローターの軸線に
対してほぼ垂直に延出している回転面であって、該粉砕
エレメントを設けられているものが少なくとも２つ設け
られているならば、それらのいくつかは該ローターの軸
線に対して互いに反対に傾斜しており、該ローターシェ
ルの該粉砕エレメントと、ハウジングの内壁の、対応す
る、対向粉砕エレメントとの間の、該ローターの軸線に
対して傾斜している粉砕ギャップは少なくとも部分的に
調節可能であり、該材料供給路から離隔している蒸気放
出用チャンネルが、該ローターシェルまたは該ローター
自体に設けられている粉砕面に設けられており、該蒸気
放出用チャンネルの一端は、該粉砕面および任意にそれ
らの支持体を貫通していると共に、該ローターの軸線に
対して傾斜しているか、あるいは該ローターの軸線に対
してほぼ垂直に延出している該回転面上に設けられてい
る該粉砕エレメントの作業領域内に設けられており、そ
れらの他端は、該蒸気放出用チャンネルに対してほぼ垂
直に延出するチャンネル内に通じており、該放出用チャ
ンネルは、該ハウジング内のキャビティに接続されてい
るものが提供され、該粉砕エレメントは、ハンマーヘッ
ド状の断面を有する、対応するローター溝内に係合可能
なハンマーヘッド状の断面を有するアンカー突起部を、
上記ローターの軸線に面する側に設けられているところ
の円筒状のセグメントとして形成されており、かつ、該
セグメントが、蒸気の放出のために働くことを特徴とし
ている。

上記の型のセグメントは、２つの主要な利点を有してい
る。第一に、それらを、対応する固定用のローター溝内
に滑らせて挿入したり、そこから取り出したりすること
が、比較的容易である。第二に、ローターシェル上の粉
砕面の個々の領域のみを交換することが可能であり、粉
砕面が余り摩耗していないセグメントはそのまま残して
更に使用することが可能である。このようにして、粉砕
性能が、装置のパーツを経済的に使用しつつ最適化され
、更に、同時になされ得る蒸気の放出によって高められ
る。

粉砕面のパターンは、リブ、鋸歯状物、溝、リブ等のよ
うな所定の形状に形成され得る。　更に、この発明によ
ると、２つの隣接するセグメントと接触する、ハンマー
ヘッド状の断面を有するリブであって該セグメントを保
持するものが、ローターシェルに設けられ得る。もしハ
ンマーヘッドと該ハンマーヘッドのステムとの間の転移
面が平面であり、該平面の各々が、ハンマーヘッドの対
称面と共に、反対方向の、ローターの軸線に向がって開
いている同一の鋭角を形成するならば、動作中の、セグ
メントの特にしっかりとした着座が、もたらされ得る。

この効果は、もし固定された状態における、セグメント
の横方向のフランクが、　９− ハンマーヘッドの外側の領域内における、ローターの軸
線に向かって半径方向に延出する平面内に配置され、隣
接するセグメントの横方向のフランクが、互いに他方と
接触するならば、高められ得る。

［実　施　例］ 以下、添付図面を参照ししてこの発明の実施例について
説明する。

図示されたドラム型リファイナーには、円筒状で、左右
両側から支持されたローター１が設けられており、該ロ
ーターには、粉砕プレート２が取り付けられている。こ
の粉砕プレート２により、粉砕ゾーンは、まず軸に対し
て平行に延在し、ついで水平面に対し僅かに傾斜させら
れている。対向する粉砕プレート４が、ステーターリン
グ３に水平方向に調節可能に設けられている。半径方向
に向けられている材料供給路５内のスクリューコンベヤ
を介してチップがドラム型リファイナーへ供給され、２
つ以上の材料供給路が、ドラム型リファイナーの周囲に
均等に配置されている。軸と０ 平行に延在している予粉砕ゾーン６の両側にチップが分
配され、ローターの軸線に対して傾斜している粉砕ゾー
ン７で実質的に脱繊維化される。ローターの軸線に対し
て垂直に延在しているチャンネル８が、このゾーン７か
ら、回収チャンネル９へ達している。このチャンネルシ
ステムを介して、蒸気は、リファイナーハウジングのキ
ャビティ１０へ通され、そこから繊維物質と共に部分１
１で排出され、下流の圧力サイクロンへ通され、熱回収
され、放出される。同一または類似のチャンネル８゜９
がローターの両側に設けられている。本発明に係る粉砕
プレート２は、第２図に示すように、セグメント２′か
らなる。第３図には、実用に適した寸法例が示されてい
る。粉砕プレートのセグメント２′のそれぞれには、ハ
ンマーヘッド状の断面を有するローター溝１３内に嵌装
される、アンカー突起部１２が設けられている。この場
合、セグメント２′は、ローターの軸線から離れる方向
に面している表面上に、ローターの軸線にほぼ平行に延
在するリブ２ａまたは溝２ｂを備えており、もって、ロ
ーター１上に粉砕面が形成される。更に、２つの隣接す
るセグメント２′と接触する、ハンマーヘッド状の断面
を有するリブ１３′であってセグメント２′を保持する
ものが、ローターのシェルに設けられている。もしハン
マーヘッドとハンマーヘッドのステムとの間の転移面１
２１３′が平面であり、それらの平面の各々が、ハンマ
ーヘッドの対称面１２′と共に、反対方向の、ローター
の軸線に向かって開いている同一の鋭角を形成するなら
ば、セグメントの固定にとって特に好都合である。この
ことは、固定された状態において、セグメント２′の横
方向のフランク２　ｃ。

２ｄが、アンカー突起部１２すなわちハンマーヘッドの
外側の領域内における、ローターの軸線に向かって半径
方向に延出する平面内に配置されるならば、更に改良さ
れる。なお、隣接するセグメントの横方向のフランクは
、互いに他方と接触している。第３図に示した構造にお
いて、第１図および第２図における部分と同一のものに
は、同じ符号を付して説明を省略する。

この発明の有利な点は、第一に粉砕面の経済的な利用が
可能となり、そして、第二に蒸気が発生場所で直接放出
され、従って、最高可能圧力で放出されるという点にあ
る。この結果、蒸気のバックフロー、従って、チップの
供給の妨害を大幅に阻止することができる。ローターの
軸線に対して垂直に延在するチャンネル８により、蒸気
の良好な放出と、固形分からの蒸気の分離とが得られ、
チャンネルの閉塞を阻止できる。蒸気の良好な放出は、
最高可能圧力での蒸気の回収を可能にするだけでなく、
粉砕面と関連して、エネルギーのより有効な利用を可能
にする。

第４図〜第６図に示されている変形実施例は、先に簡単
に述べたように、材料供給路５′がローター１に対し接
線方向に延在している（第５．６図）。第４図〜第６図
に示されている実施例において、第１図〜第３図におけ
る部分と同一のものには、同じ符号が付しである。

第１図〜第３図ならびに第４図〜第６図に示されている
実施例において、粉砕すべき材料は、半３ 径方向または接線方向の材料供給路５または５′から、
装置のハウジング内にあるローター１の外側を囲む環状
空間１４または１４′へ供給される。

この環状空間１４は、内側で環状の材料供給ギャップ１
６に接続しており、該ギャップは、軸線と平行な粉砕面
６の間、従って、ローターの軸線に対して傾斜している
粉砕面７の間の装置すなわちそのハウジングの、軸を横
切る中央の面内に設けられている。

蒸気放出路としてのチャンネル８，９は、第４図〜第６
図に示されている実施例では、第１図〜第３図に示され
ている実施例と同様に形成されているが、回収チャンネ
ル９は、延長チャンネル９′により、ローター１に接続
されている支持リング１７を貫通しており、該リング１
７は、ローターの軸線に対してほぼ９０°の角度をなし
ている粉砕プレート２１２，２１３を載せている。これ
らの粉砕プレート２１２，２１３は、ステーターリング
３に取り付けられており、ローターの軸線に対し粉砕プ
レート２１２．’２１３と同じ角度４ を構成している、対向する粉砕プレートの延長部２１０
，２１１と共働する。

上記装置は、残りの部分に関しては、同様の構造のもの
である。水平に分割されたりファイナ−ハウジング内に
おいて、円筒状のローター１は、ベアリング（ローリン
グベアリング、スライディングベアリングまたはチルト
セグメントをもつスライディングベアリング）１０１，
１０２または１０１′に両側で支持されており、これら
のベアリングは、寸法、直径、キャパシティ、毎分当り
の回転速度などに応じて、その使用が選択される。

第１図に示されている実施例においては、ローターのシ
ャフトの端部は、軸移動のないように固定され、ベアリ
ング１０１，１０２のベアリング部１０３．１０４また
は１０５に支持されている。

第４図〜第６図に示されている実施例においては、その
詳細については後述する浮遊支持体が設けられている。

ローター１においては、粉砕プレート１０６がゾーン６
に、粉砕プレート１０７がゾーン７に取り付けられてお
り、粉砕プレート１０６は、チップを予粉砕するため、
シェルの筒状部分にそって配置され、粉砕プレート１０
７は、脱繊維化のため、ローターの軸線に対し角度をな
している。粉砕プレート１０７の形状により、粉砕ゾー
ンの水平面に対する５〜４５°の傾斜角度、好ましくは
、１５°の傾斜角度が得られる。第４図に示されている
、ローターの軸線に対する傾斜がより急な付加的な粉砕
プレートについては、後述する。

軸方向に移動可能なステーターリング３には、対向する
粉砕プレート４が設けられており、該リングは、周囲に
配置され、ステーターリング３を軸方向および半径方向
の所望の位置に固定する複数の偏心ボルト３０３と半径
方向に係合している。

この結果、ステーターリングは、アウターシェル上を案
内される必要がなく、そしてハウジング１５に対するク
リアランスをもつことができる。

粉砕ギャップを調節するために、偏心ボルト３０３を、
これに取り付けたレバー３０４と、該レバーに接続され
ている案内バー３０５を介して回転させることができる
ようになっており（第１図参照）、ステーターリングの
案内バーのすべては、コントロールリング３０６により
、正確かつ均一に調節され得る。なお、コントロールリ
ング３０６は、調節手段により、液圧的または機械的に
動かされる。両ステーターリングの同時調節は、第４図
〜第６図を参照しながら後述する。

ハウジングに適合するコントロールリング３０６は、好
適に、２つのパーツからなり、ハウジングに接続されて
いる適切なロール体によって支えられている。コントロ
ールリング３０６の配置は、ステーターリング３に対し
同心であり、好適に、レバー３０４のピボット範囲の上
方にある。

ステーターリング３の対称配置の結果として、調節手段
もまた中心線に対し対称に配置されている。２つのコン
トロールリング３０６は、互いに独立に調節可能であり
、例えば、ノ１ウジングならびにローターの不均一な熱
膨張の結果などによる両側の粉砕ギャップの寸法差を補
償することができる。

７ 第１図〜第３図に示されている実施例においては、チッ
プは、周囲に開口をもつ１〜４つの材料供給路５を介し
て半径方向に供給される。前述したように、チップは、
水平な粉砕ギヤ・ツブにおいて予粉砕され、そして両方
向に対称的に分配される。木材の脱繊維化は、水平面に
対し傾斜している粉砕ギャップにおいて行われる。粉砕
される材料は、そこからリファイナーハウジングの内部
空間としてのキャビティ１０へ送られ、発生した蒸気と
共に部分１１において放出される。

リファイナーハウジングにおけるベアリングは、シーリ
ングユニット１１５により、蒸気に対してシールされて
いる。シャフトの自由端１１６には、モーター（好まし
くは、直流モーター）であって主モーターよりも実質的
に低出力のものが設けられ得、もって始動時のピーク電
流を減少させることができる。本発明に係るリファイナ
ーは、この実施例によると、３，０００〜３，６００ｒ
ｐｍで作動する。

また、この発明は、ローターの軸が垂直に立設置８ されているリファイナーにも使用され得る。木材以外の
繊維質材料、場合によっては皮革のスクラップの粉砕も
可能であり、この場合、水その他の液体が粉砕した材料
に加えられる。リファイナーにおける次のような効果、
利点が得られる。ステーターリングの形態の、外側の粉
砕プレートの支持体の案内とセンタリングとが、周囲に
配置した半径方向の偏心ボルトにより、そして、ステー
ターリングの制御された軸方向移動が、偏心ボルト、レ
バー、案内バーおよび調節リングにより、それぞれ可能
である。また、ハウジングを囲む調節リングをステータ
ーリングに対して同心に配置することができる。この場
合、２つのステーターリング用の調節手段の対称配置は
、極めて有利な利点をもたらす。１つのコントロールリ
ングを調節することにより、そのコントロールリングに
接続されている偏心ボルトのすべてを均一に回転させる
ことができ、この結果、関連したステーターリングを正
確に軸移動させることができ、ジャミングなどの問題は
生じない。これは、パワーの伝達にも好適である。ステ
ーターリングそれぞれに対する別々のコントロールリン
グにより、粉砕ギャップ、その形状、寸法などの選択、
調節が可能となる。従って、複雑な液圧調節装置が不要
となる。

第４図〜第６図に示されている実施例は、材料供給路、
ローターの支持、ステーターリングの調節の点で上述し
たものと異なる。

この場合における材料供給路５′を介しての材料供給は
、ローター１に対し実質的に接線方向に２箇所で行われ
、材料は環状空間１４′へ供給され、そこから、材料は
、粉砕プレート等へ運ばれる。ローター１のシャフト端
部１１６，１１７、そしてローターそれ自体は、この実
施例においては、浮遊状態で支持されている。この目的
のため、液体静力学的スライディングベアリング２０３
゜２０４が、ベアリング２０１，２０２に設けられてい
る。該ベアリングは、シーリングユニット１１５′によ
り、リファイナーハウジング内の蒸気に対しシールされ
ている。矢印２０５は、ローターの上述した支持部によ
ってなされ得る、ローターの移動およびローターの浮遊
支持を示している。

この場合、１つのステーターリングの調節が充分であり
さえすれば、両ステーターリング３、従って、これらに
取り付けられている対向する粉砕プレート２０６，２０
７の調節も可能である。・これらの粉砕プレートには、
すでに述べたように、截頭円錐形のパーツ２０８，２０
９に加えてパーツ２１０．２１１が設けてあり、パーツ
２１０２１１のローターの軸線に対する角度は、パーツ
２０８．２０９よりも大きな角度、即ち、はぼ９０’の
角度をとる。すでに述べたように、付加的な粉砕プレー
ト２１２，２１３は、パーツ２１０，２１１と共働し、
パーツ２１０，２１１と同じようにローターの軸線に対
し急勾配になっており、ローター１に接続されている特
殊なリング１７によって支持されている。

ステーターリング３の調節、そして、対向する粉砕プレ
ート２０６〜２１１の調節、さらには、円筒状に形成さ
れた対向する粉砕プレー１−２１４゜２１５の調節は、
第１図〜第３図に示した調節と２１ 同様に行われるものであるが、この例においては、調節
手段７〜９によって均一に移動されるカーブしたフープ
２１８を介して、同時に、かつ、反対方向に行われる。

浮遊支持のローターに鑑み、この例においては、一方の
ステーターリングのみの調節が考えられる。その場合、
第２のステーターリングは、ハウジングに固着される。

粉砕ギャップの調節の自由性は、ローターの自由な軸移
動により保証される。

［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、交換が容易な、粉砕
装置用の粉砕エレメントが提供される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、半径方向の材料供給路を有する、本発明に結
び付いているリファイナーの一例を示す縦断面図である
。 第２図は、第１図Ａ−Ｂ線にそう拡大断面図である。 第３図は、第２図の要部拡大断面図である。 第４図から第６図は、ローターまたはハウジン２− グに対し接線方向に向けられている材料供給路を有する
変更実施例のそれぞれ縦断面図、正面図ならびに側面図
である。 １・・・ローター ２・・・グラインドプレート ２′・・・セグメント ２ａ　・・・リ　ブ　　　　　　　２ｂ・・・溝２ｃ、
２ｄ・・・フランク ３・・・ステーターリング ４・・・対向する粉砕プレート ５・・・材料供給路 ６・・・予粉砕ゾーン　　　　７・・・粉砕ゾーン８・
・・チャンネル ９・・・回収チャンネル １０・・・キャビティ １２・・・アンカー突起部 １３・・・ローター溝 １３′　・・・リ　ブ ３

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、繊維質材料を粉砕する粉砕装置用の粉砕エレメント
   であって、該粉砕装置はモーターで駆動されるローター
   を備えており、該粉砕エレメントは該ローターのロータ
   ーシェルに取着され得、該ローターシェルは、該ロータ
   ーの軸線に対して傾斜しているか、あるいは該ローター
   の軸線に対してほぼ垂直に延出している少なくとも１つ
   の回転面であって、該粉砕エレメントを設けられている
   ものを有しており、該ローターシェルの直径は材料供給
   路から離れるに従って大きくなり、もし該ローターの軸
   線に対して傾斜しているか、あるいは該ローターの軸線
   に対してほぼ垂直に延出している回転面であって、該粉
   砕エレメントを設けられているものが少なくとも２つ設
   けられているならば、それらのいくつかは該ローターの
   軸線に対して互いに反対に傾斜しており、該ローターシ
   ェルの該粉砕エレメントと、ハウジングの内壁の、対応
   する、対向粉砕エレメントとの間の、該ローターの軸線
   に対して傾斜している粉砕ギャップは少なくとも部分的
   に調節可能であり、該材料供給路から離隔している蒸気
   放出用チャンネルが、該ローターシェルまたは該ロータ
   ー自体に設けられている粉砕面に設けられており、該蒸
   気放出用チャンネルの一端は、該粉砕面および任意にそ
   れらの支持体を貫通していると共に、該ローターの軸線
   に対して傾斜しているか、あるいは該ローターの軸線に
   対してほぼ垂直に延出している該回転面上に設けられて
   いる該粉砕エレメントの作業領域内に設けられており、
   それらの他端は、該蒸気放出用チャンネルに対してほぼ
   垂直に延出するチャンネル内に通じており、該放出用チ
   ャンネルは、該ハウジング内のキャビティに接続されて
   いるものにおいて、 上記粉砕エレメントが、ハンマーヘッド状の断面を有す
   る、対応するローター溝（１３）内に係合可能なハンマ
   ーヘッド状の断面を有するアンカー突起部（１２）を、
   上記ローターの軸線に面する側に設けられているところ
   の円筒状のセグメント（２’）として形成されており、
   かつ、該セグメント（２’）が、蒸気の放出のために働
   くことを特徴とする粉砕エレメント。 ２、前記ローター（１）に前記粉砕面を形成すべく、前
   記セグメント（２’）が、前記ローターの軸線から離れ
   る方向に面する表面上に、リブ（２ａ）または溝（２ｂ
   ）を備えている請求項１記載の粉砕エレメント。 ３、２つの隣接する前記セグメント（２）と接触する、
   ハンマーヘッド状の断面を有するリブ（１３’）であっ
   て該セグメント（２’）を保持するものが、前記ロータ
   ーシェルに設けられていることを特徴とする、請求項１
   または２記載の粉砕エレメントを有する構造。 ４、前記ハンマーヘッドと該ハンマーヘッドのステムと
   の間の転移面（１２’、１３”）が平面であり、該平面
   の各々が、該ハンマーヘッドの対称面（１２”）と共に
   、反対方向の、前記ローターの軸線に向かって開いてい
   る同一の鋭角を形成する請求項３記載の、請求項１また
   は２記載の粉砕エレメントを有する構造。 ５、固定された状態において、前記セグメント（２’）
   の横方向のフランク（２ｃ、２ｄ）が、前記ハンマーヘ
   ッドの外側の領域内における、前記ローターの軸線に向
   かって半径方向に延出する平面内に配置され、隣接する
   該セグメントの該横方向のフランクが、互いに他方と接
   触する請求項３または４記載の、請求項１または２記載
   の粉砕エレメントを有する構造。