JPH0561396B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はセルロース繊維を含む水性繊維懸濁液
の分別装置、特に羽根を有する攪拌装置を備えた
種類の繊維分別装置に関する。

〔従来の技術〕

本出願においては、セルロース繊維の水性懸濁
液を２つの分別部分に分けることが意図されてい
る。その第１部分は水中に、実質的に一定寸法以
上である繊維を含み、第２部分は実質的に一定寸
法以下である繊維を含む。その両部分間の境界
は、はつきりとはしていないが、分別法の統計上
の特徴によつて定まるようになる。

そのような繊維分別の例としては、従来から荒
目ふるい分けと、細目ふるい分けと、濃縮とがあ
る。その荒目ふるい分け法において、第１分別部
分は主に、大きい繊維束、破片、大きい分子を含
むが、第２分別部分は、微小なものばかりでな
く、種々のサイズの繊維を含む。濃縮法において
は、その逆の状態が得られる。即ち第１部分は、
一般に、微小部分以外の全ての繊維を含むが、第
２部分は、液体と微小な繊維のみを含む。しかし
これらの繊維分別は特定の分別を行いうるのみで
ある。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、流入する懸濁液を２つの分別
部分に分けるような繊維分別装置を提供すること
である。

もう１つの目的は、分別部材を単にとりかえる
ことによつて、同一装置において、中間形の繊維
分別により、荒目ふるい分け、細目ふるい分け、
及び濃縮のような分別を提供することである。

〔目的解決のための手段〕

ここに意図する目的は、次のような繊維分別装
置により達成される。即ちその装置は、円錐台と
して形成される２個の環状部材を逆向きに合せて
形成される繊維分別室を有し、前記２個の環状部
材のうち少なくとも一つは繊維を分別可能なよう
に構成された繊維分別部材であり、前記繊維分別
室と同心をなし該室の周辺に配置され且つ前記環
状部材により保持された繊維を収集する収集樋
と、中心に配置された回転軸から伸長し該軸と共
に回転し且つ前記繊維分別部材に隣接する羽根を
有する攪拌装置とで成り、前記羽根がそれと共働
する繊維分別部材に接触する領域を有し、各羽根
は、接触面と鋭角を形成する少なくとも１個の平
たい部分及び／又は連続的湾曲をもつ部分を有
し、羽根が回転して懸濁液にぶつかる際に羽根は
増加する回転率のためにそれが共働する分別部材
に対してますます堅固に押圧されることを特徴と
する。

本発明を特徴づける他の基本的特徴は、特許請
求の範囲や、添付図面に関連して説明している本
発明の種々の実施例の説明から明らかとなるであ
ろう。

〔実施例〕

最初に、本明細書中で使用される基準母線の方
向とは、円錐台として形成される環状部材１，２
の頂点と底の円周上の点を結ぶ直線に沿う方向の
ことをいう。

第１，２図に従つた繊維分別装置は、環状部材
として作られた２個の分別部材１，２を有し、そ
れらの環状部材は、お互いに軸方向にみて横に位
置するよう配置され、しかも円錐台のすくい具の
形を有する。それらの分別部材１，２は単一部材
に作られ、丸孔の形の孔２３を多数有する。それ
らの部材は、窪み側がお互いに向き合い、各外縁
が環状の支持部材５，６の内縁に取りはずし自在
に取り付けられるようになつている。それらの支
持部材５，６は、図示の如く軸方向の横断方向に
配置され、それらの外縁は、円筒形の取り巻きハ
ウジング３、即ちケーシングに接続する。支持部
材５，６と、それらの支持部材間にある円筒形ハ
ウジング３部分とは、環状の収集樋４を形成し、
この収集樋４は、部材５，６の内縁の位置で、そ
の繊維分別部材１，２間に配置された繊維分別室
２２へ向つて開口する。繊維分別部材１，２は
各々、円筒形のハウジング３と同心の２個の円筒
形部分１０，１１で成る内側中間壁のそれぞれの
部分に取りはずし自在に取付けられる。前記円筒
形部分１０，１１は、繊維分別部材１，２の内縁
を、それぞれ、ハウジング３のそれぞれの端部壁
１４，１５に一体化させる。中間壁の１方の円筒
形部分１０は、繊維分別室２２から隔たつた側
に、繊維懸架液の流入口９を有する。中間壁の他
方の円筒形部分１１は、繊維分別室２２と対面す
る側に、その分別室２２をシールする壁１２を備
えている。その壁１２には、回転軸１９の貫通孔
があつて、その回転軸１９は、円筒形部分１１と
接合する壁１２とによつて形成され繊維分別案内
へ突出するモーター１８によつて駆動される。

回転軸１９は、これと共に回転する２個の攪拌
装置２０を支持する。その攪拌装置２０（第１
図）は、スリーブ３０により回転軸１９に取付け
られ、このスリーブ３０は回転軸１９上を軸方向
にその位置を調整でき、しかもその回転軸の自由
端部にある図示しないねじ係合ジヨイントによ
り、その回転軸に対して非回転状に接続即ち固定
する。スリーブ３０からは２本のピン３１が突出
し（第２図）、各ピンには、中心体３２が取付け
られる。その中心体は、攪拌装置２０の位置を調
整するために、ピン３１に対してそのまわりを回
転し、またそのピンに沿つて移動し得る。お互い
に向い合つた２本の腕３３は中心体３２から延伸
し、各腕には、羽根３５が取付けられている。各
羽根は、それらが共働する分別部材１，２に対し
ては、実質的に分別部材の基準母線の方向を向く
ように、即ち繊維分別部材に対面するよう腕３３
と結合領域３４で結合するようになつている。基
準母線の方向に沿う羽根３５の寸法は、その羽根
が収集樋４内へ突出し、回転軸１９の回転中、１
回転したのちにはその羽根と共働する繊維分別部
材全体にわたつて一掃するような大きさに作られ
る。

この分別装置は、収集樋４の他に、３個の別個
のスペース２２，７，８を有する。その第１スペ
ースは、前出の繊維分別室２２であつて、これは
流入口９と、繊維分別部材１，２間の部分とによ
つて形成される。その繊維分別室２２は収集樋４
へ向つて開口し、その最下位置の近くに、出口１
７をもつた開口１６を有する、分別室２２は、分
別部材１，２の開口を介して２個の収集空間７，
８と連絡する。一方の収集空間７は円筒形ハウジ
ング３と、端部壁１４と、中間壁の円筒形部分１
０と、分別部材１と、第１図で収集樋４の右側壁
を形成する支持部材５とにより形成される。第２
の収集空間８は、円筒形ハウジング３と、端部壁
１５と、壁１２と、中間壁の円筒形部分１１と、
分別部材２と、支持部材６とによつて形成され
る。共通の出口１３は、２個の収集空間７，８に
接続するが、収集空間の各々が出口を備えること
もできる。

第２図からわかるように、ハウジング３は２個
の半体、即ち上部半体と下部半体とで作られ、そ
の上部半体は、蝶番２１等により下部半体に接続
するので、上部半体を持ち上げることができる。

本発明によれば、分別部材１，２の円錐角は
90°〜180°の範囲内になければならず、好ましく
は120°〜150°の間の値である。なかでも、分別部
材１，２のどちらも、同一円錐角を有するのが特
に好ましい。

１つの実施例によれば、分別部材は１個だけあ
つて、他方の部材は孔を有しない。

繊維分別部材１，２はホール又はスロツトの形
をした孔２３を有する。それらの孔は、円筒形か
円錐形の好ましくは丸い孔であつて、円錐形の場
合孔の幅広部分が、収集空間７又は８へ向う。円
錐形でないスロツトの場合も又、収集空間へ向つ
て広がつているか、或いは平行な側壁を有するこ
とができる。孔の寸法は、その通過させたい繊維
の大きさによつて決まり、広い制限範囲内で変化
する。濃縮の場合、微小繊維の一部だけしか開口
を通過できないようにした時、それらの孔は、
0.2〜1.5mmの直径、そしてそれらの孔が円錐形の
場合は上記が最小直径であり、孔あき面積は、即
ち孔あき部分の総面積を分別部材の総面積で除し
た商の値は少なくとも20％である。実用的理由か
ら、その上限は約50％である。円筒形の孔（スロ
ツト）を使用する場合、その幅は0.1〜0.5mmであ
る。開口面積はこの場合も又、最大30％である。
スクリーニング（ふるい分け）の場合、開口は直
径が１〜10mm、或いは幅が0.2〜２mmである。そ
の開口面積は、５〜30％である。

前述の装置を使用する時、繊維懸濁液は、流入
口９から送られ、分別部材１，２により形成され
る繊維分別室２２へ分配される。回転軸１９は攪
拌装置２０と共に、この室で回転し、羽根３５
は、その接触面３６により分別部材に接触し、そ
れらの移動中、分別部材によつて保持された繊維
や集塊が、その分別部材に固着しないようにす
る。繊維分別部材の孔２３を通過しなかつた流入
材料の重い部分は収集樋４へ送られ、そこで、開
口１６、出口１７を通つてこの装置から出る。流
入材料の微小部分は、分別部材１，２の孔２３を
通り、収集空間７，８へ送られる。その微小部分
は、共通の出口１３を通つて収集空間７，８を出
る。

第３図は、攪拌装置２０及び回転軸１９にそれ
を取付ける場合のもう１つの実施例を示す。結合
領域３４を介して羽根３５を支持する腕３３は、
中心体２９から出る。この本体は、スリーブ２７
にしつかりと取付けられたスリーブ２８の中に押
入される。スリーブ３０と同様に、スリーブ２７
は軸方向に設定でき、回転軸１９に対し非回転的
に接続する。中心体２９は、スリーブ２８上にナ
ツト２６により所望の位置に係止される。

羽根３５は、例えばプラスチツクのような、摩
擦係数の小さい合成樹脂材料で構成され、回転軸
１９に最寄りの部分が、固定手段即ち結合領域３
４を介して腕３３に固定される。羽根は一端のみ
が取付けられており、またその可塑性のために、
攪拌装置２０の回転中、繊維分別部材に対して従
動的に当接できる。羽根３５は、それが収集樋４
内へ伸長するように、基準母線の方向へ或る寸法
を有する。それによつて、その羽根は、樋の最寄
りの孔を塞ぐような辺縁での作用が減らされる
か、又は全くなくされる。基準母線の方向での羽
根の断面積はなるべく一定の方がよい。

第４〜７図には、基準母線の方向に対して直角
に、横断面でとつた羽根３５の実施例を示してい
る。矢印Ｐは羽根の移動方向を示す。すなわち、
攪拌装置が高速で回転するときに、腕３３及び羽
根３５に遠心力が作用し、そのため羽根は矢印Ｐ
の方向に移動する。繊維分別部材に当接する羽根
３５の部分は、３６で示され、それは接触面積に
関係する。その接触面３６は、その羽根の基準母
線に沿う方向への寸法が、同一方向への羽根の総
寸法にくらべて短く、しかもその羽根から前方へ
伸びている。これによつて、本分別装置が空の状
態で羽根が回転しても、ほとんど摩耗を生じな
い。繊維懸濁液に対向する羽根の部分は、より識
別しやすい領域を有する。即ち接触部分に接続し
た第１の部分を、符号３７で示す。接触面３６と
部分３７との間の角度は直角、或いは鋭角、例え
ば90°〜40°が好ましい。部分３７は平面か、凸面
か、凹面である。第５図に示すように接触面３６
と鋭角をなす連続的湾曲をもつ部分４０からなつ
てもよい。繊維懸濁液に対向する羽根の部分は、
第４〜７図に示す形のどれかを有する。そこで基
本となることは、攪拌装置２０の回転時に、ぶつ
かる懸濁液によつて、羽根が繊維分別部材に対し
て押圧されるような形をその羽根が有することで
ある。

すなわち、前述したように羽根が矢印Ｐの方向
に移動すると、この移動に対し懸濁液より反力を
受け、この反力により羽根の形状に由来して羽根
は分別部材に押圧されるのである。これにより、
攪拌装置の高速回転により繊維分別部材の穴を通
り抜けない繊維や固形物が増えてもその除去率を
増加することができるのである。

羽根の基準母線に沿う方向に関し、接触面３６
の後方には、分別部材から或る距離をおいて、そ
の部材に対面して位置する部分３８がある。この
部分３８と繊維分別部材との間の距離は、基準母
線に沿う羽根の総寸法の５％〜20％である。接触
面３６と部分３８との間の部分はその羽根を側面
から見た時、わずかな伸長部を有する。

部分３８と、繊維懸濁液に対向する羽根部分と
の間にある羽根の後側も又、分別部材をきれいに
保持する羽根の能力にとつて重要である。これ
は、好ましくは、平たい部分３９であつて、その
部分３９と部分３８との間の角度は、直角か、或
いは例えば90°〜135°のような鈍角である。

前述し、図示した繊維分別装置は、勿論、本発
明の１つの実施例にすぎない。従つて、特許請求
の範囲内にあれば、他の実施例も考えられる。か
くして、この分別装置の回転軸は図示のように、
水平である必要はない。勿論、繊維分別部材に対
する円錐角を、特許請求の範囲内で使用すること
も可能である。又、基準母線の全長に沿つて、分
別部材の円錐角が一定している必要もない。反対
に、分別部材の幾何学的軸と、その分別部材に対
して任意に選択した正接面との間の角度が、45°
〜90°の範囲にあること、特に、60°〜75°の値を有
することで十分であり、それらの値はそれぞれ、
90°〜180°、120°〜150°の円錐角に対応する。かく
してこの事は、分別部材の規準母線が完全に、又
は部分的に曲線で成つてもよいことを意味する。

最後に、攪拌装置が単に１本の腕を有し、そこ
に、繊維分別部材に接触する羽根を取りつけるよ
うにしてもよい。更に、１本又は数本の腕を、回
転軸に直接、取付けるか、又は軸方向に調整自在
なスリーブを介して回転軸に取付けることもでき
る。それらの腕も又、弾性的に適合させ、それに
よつて回転軸１９の回転率を上げることによつ
て、分別部材に対して羽根を堅固に押圧させるよ
うにすることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１つの実施例を示す正面図、
第２図は第１図の−線に沿つた横断面図であ
り、第３図は本発明の攪拌装置の１実施例の正面
図であり、第４〜７図はそれぞれ本発明に使用さ
れる羽根の輪郭を示す断面図である。 １，２……繊維分別部材、３……円筒形ハウジ
ング、４……収集樋、５，６……支持部材、７，
８……収集空間、９……流入口、１０，１１……
円筒形部分、１２……壁、１３……出口、１４，
１５……端部壁、１６……開口、１７……出口、
１８……モーター、１９……回転軸、２０……攪
拌装置、２１……蝶番、２２……繊維分別室、２
３……孔、２６……ナツト、２７，２８，３０…
…スリーブ、３１……ピン、３２……中心体、３
３……腕、３４……結合領域、３５……羽根、３
６……接触面、３７，３８……部分、３９……平
たい部分。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 円錐台として形成される２個の環状部材１，
   ２を逆向きに合せて形成される繊維分別室２２を
   有し、前記２個の環状部材のうち少なくとも一つ
   は繊維を分別可能なように構成された繊維分別部
   材であり、前記繊維分別室２２と同心をなし該室
   ２２の周辺に配置され且つ前記環状部材１，２に
   より保持された繊維を収集する収集樋４と、中心
   に配置された回転軸１９から伸長し該軸と共に回
   転し且つ前記繊維分別部材に隣接する羽根３５を
   有する攪拌装置２０とで成り、前記羽根がそれと
   共働する繊維分別部材に接触する領域を有し、各
   羽根３５は、接触面３６と鋭角を形成する少なく
   とも１個の平たい部分３７及び／又は連続的湾曲
   をもつ部分４０を有し、羽根３５が回転して懸濁
   液にぶつかる際に羽根は増加する回転率のために
   それが共働する分別部材に対してますます堅固に
   押圧されることを特徴とする繊維懸濁液の分別装
   置。 ２ 各攪拌装置２０は少なくとも１個の羽根を有
   し、各羽根は実質的に円錐台における基準母線の
   方向に沿つて前記繊維分別部材に接触し、完全な
   １回転を行なう間に繊維分別部材全体にわたつて
   一掃するようになつており、且つ羽根は収集樋４
   内へ伸長することを特徴とする、特許請求の範囲
   第１項記載の装置。 ３ 羽根３５の前記基準母線に沿う接触面３６の
   寸法は、該羽根の前記基準母線に沿う総寸法に比
   べて短いことを特徴とする、特許請求の範囲第１
   項又は第２項記載の装置。 ４ 前記接触面３６は、羽根の前記基準母線に沿
   う方向に対して羽根３５のうちで最も前方に位置
   することを特徴とする、特許請求の範囲第１項か
   ら第３項のいずれか１項記載の装置。 ５ 羽根３５は繊維分別部材に対面する部分３８
   を有し、該部分３８は羽根の前記基準母線に沿う
   方向に対して接触面３６の後方に位置し、且つ繊
   維分別部材から或る距離だけおいて位置し、該距
   離は羽根の前記基準母線に沿う羽根３５の寸法の
   ５％〜20％であることを特徴とする、特許請求の
   範囲第１項から第４項のいずれか１項記載の装
   置。 ６ 羽根の後側は、繊維分別部材と90°〜135°の
   角度を形成することを特徴とする、特許請求の範
   囲第１項から第５項のいずれか１項記載の装置。 ７ 羽根の前縁は前記接触面３６と90°〜40°の角
   度を形成することを特徴とする、特許請求の範囲
   第１項から第６項のいずれか１項記載の装置。 ８ 羽根は摩擦係数の小さい合成樹脂材料で成る
   ことを特徴とする、特許請求の範囲第１項から第
   ７項のいずれか１項記載の装置。 ９ 各羽根３５は軸１９に対して弾力的に配置さ
   れていることを特徴とする、特許請求の範囲第１
   項から第８項のいずれか１項記載の装置。 １０ 繊維分別部材がその総面積のうち最大30％
   の開口面積を占めるホール群又はスロツト群を備
   えていることを特徴とする、特許請求の範囲第１
   項から第９項のいずれか１項記載の装置。 １１ 繊維分別部材がその総面積のうち20％〜50
   ％の開口面積を占めるホール群又はスロツト群を
   備えていることを特徴とする、特許請求の範囲第
   １項から第９項のいずれか１項記載の装置。 １２ 羽根３５の平たい部分３９は接触面３６と
   90°〜150°の角度を形成することを特徴とする、
   特許請求の範囲第５項から第１１項のいずれか１
   項記載の装置。 １３ 各攪拌装置２０は、軸１９に取付けられた
   中心体３２と、該中心体３２に配置されている少
   なくとも１本の腕３３を有し、且つ各腕３３に羽
   根３５を取付けるための結合領域３４を有するこ
   とを特徴とする、特許請求の範囲第１項から第１
   ２項のいずれか１項記載の装置。 １４ 各攪拌装置２０は軸１９に直接又は間接的
   に取付けられる少なくとも１本の腕３３を有し、
   且つ羽根３５を取付けるための結合領域３４を有
   することを特徴とする、特許請求の範囲第１項か
   ら第１２項のいずれか１項記載の装置。 １５ 円錐台として形成される２個の環状部材を
   逆向きに合せて形成される繊維分別室を有し、前
   記２個の環状部材のうち少なくとも一方は繊維を
   分別可能なように構成された繊維分別部材であ
   り、前記繊維分別室の周囲に同心に配置され且つ
   前記繊維分別部材により保持された繊維を収集す
   る環状の収集樋と、前記繊維分別部材の近傍に配
   置された羽根を有し回転軸と共に回転自在な攪拌
   装置を備えて中心に配置された前記回転軸とから
   なり、前記環状部材が各々一体成形されたもので
   あると共に周縁において取外し自在に固定されて
   いることを特徴とする繊維懸濁液の分別装置。 １６ 各々の環状部材のための支持部材を備え、
   この支持部材が軸方向の横断方向に配置されると
   共に、それらの外縁が円筒形ハウジングに接続さ
   れていることを特徴とする、特許請求の範囲第１
   ５項記載の装置。