JPS5831920Y2 - 紙パルプ精製装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、液体状態の紙パルプを濾過することによって
、紙パルプを精製するための装置に関する。

このように作用する紙パルプを精製するための装置とし
ては、多くのものが公知である。

それらは、一般に、閉じたタンクと、このタンクの内側
に設けられ、多数の丸い孔、または小さい細長いスリッ
トが穿設されている円筒状のスクリーンと、適当な速度
で、スクリーンの表面に近接して移動する翼型のブレー
ドを備えるロータと、精製されたパルプとスクリーンに
よって阻止された廃棄物を排出させ、かつ未精製の原料
パルプを流入させるためのノズルとから戒っている。

この種の装置においては、パルプがスクリーンの内部か
ら外部へ通過するか、またはその逆通路を取るかに応し
て、遠心力または求心力が作用し得るようになっている
。

この種の装置は、フランス共和国特許第 １２７１０５４号及び第１５４６５１５号明細書に開示
されている。

ブレードが液体の中において運動するにつれて、ブレー
ドの周囲に、過圧領域及び減圧領域が作り出され、それ
により、流体は、スクリーンの近傍において、異なる方
向へ動かされ、廃棄物は、スクリーンから絶えず除去さ
れる。

回転ブレードが連続的に作動していないと、スクリーン
の表面には、繊維や不潔な物が蓄積して、スクリーンは
直ちに目詰りする。

これら邪魔物を除去するためのブレードは、通常、スク
リーンの上流側（液体の流れの方向について）に位置し
ており、その内側では遠心力が、またその外側では求心
力が作用するようになっている。

しかし、ブレードがスクリーンの下流側、即ち、スクリ
ーンの内側に位置しており、求心的な作用を行うように
した装置を知られている。

このような装置は、スクリーンの孔がスリットである場
合に、特に好適なものである。

この場合、スリットを、内外非対称の形状を有するもの
とすれば、上記作用がより促進されることは、既に公知
である。

最も一般的は透孔の寸法は、丸孔の場合、直径が１．５
〜２．５ｍｍであり、スリットの場合、その幅が０ｏ２
５〜Ｑ、７ｍｍである。

このような寸法の透孔を有し、かつ上記のような作用を
行いうるようになっている、この種の従来の装置におけ
る紙パルプの濃度（混合物の中の水と、乾燥した繊維と
の重量比）は、一般に低く、１％程度であり、１．５％
から２％を超えるものは稀である。

このように濃度が低いということは、時として不便であ
る。

紙パルプ、特に古紙から得られたパルプの処理用の隔膜
において、パルプを精製する前に、それを清浄にするこ
と、すなわち、パルプを分割するに先立って、汚染を防
止することは、重要なことである。

適切な方法で精製するための最低の濃度は、密度で３〜
４％である。

この場合、清浄装置を通過した後のパルプの精製も必要
であるので、その操作は、大儀の場合、厄介であり、か
つ高価に付く。

従って、濃度が３〜４％で作用し得る清浄装置を作り出
すことと、同時に、比較的高濃度においても、高い精製
度が得られるように、従来の透孔を使用すること、なら
びに濃化作用なしに、急速に精製させることに、重大な
関心が持たれている。

さらに、下流側のブレード（細かいスリットを使用して
粒状分子を精製する）によって作動させたり、また、上
流側のブレード（扁平、または細長くて薄い粒子を精製
する）を使用したりすることも、有益であることが知ら
れている。

本考案の１つの目的は、この種の型の装置を提供するこ
とである。

本考案の他の目的は、求心作用および遠心作用の両方を
行い得る装置を提供することである。

本考案の装置は、２つの室を区分する少くとも１つのス
クリーンを備える閉じたタンクを有し、前記スクリーン
は、内部のロータの回転軸を中心とする回転面を有して
おり、該ロータは、前記スクリーンの回転面と概ね平行
をなす回転面を有し、かつ尖った断面形の山状のブレー
ドを備えており、その１つの面は、概ね軸の方を向いて
おり、他の面は傾斜している。

本装置におけるロータは、両方向に回転可能であり、か
つタンクの各室を、原料バルブの入口、及び、精製され
たバルブ用の出口とに、任意に連通させるための装置が
備えられている。

本考案はまた、次に述べるような構成の各装置、並びに
それらの結合にも関連している。

前記室を、原料バルブ用の入口と、精製されたパルプ用
の出口とに連通させるための装置は、前記軸に関して同
じ回転方向の接線方向に、タンクの中に進入している主
ノズルであり、この方向は、ロータの回転方向と一致し
ており、この回転方向において、軸方向に向いているブ
レードの面（垂直面）は、傾斜面に先行している。

これら主ノズルは、原料パルプ用の入口、および精製さ
れたパルプ用の出口に、例えば、３方バルブのようなバ
ルブを介して連通されている。

これらのバルブは、ロータの回転方向を変換させ、任意
に、求心動作または遠心動作を行わせる。

求心動作の場合に、ロータの回転方向は、ブレードの傾
斜面が、軸の方を向いて面に先行する。

遠心動作の場合には、この逆である。

タンクは、スクリーンによって隔離されている２つの室
のおのおのと、それぞれ連通している２本の廃棄物用パ
イプを含んでおり、各パイプは、バルブまたは同様の装
置によって制御されるようになっている。

各ブレードの垂直面と傾斜面とのなす角度は、５０°か
ら９０’であり、同じく傾斜面は、ロータとの接線に対
して、２０°から３０°である。

ロータは、両端が閉じた円筒形状である。

ブレードは、ロータの母線に沿って配設されている。

ロータの直径は、スクリーンの直径の７０％から８５％
の程度である。

ブレードの両端は、ロータの軸に対して垂直面をなして
いる。

ブレードの線速度は、毎秒１５ｍから２０ｍである。

本考案のこれらの構成、および本考案の他のすべての特
徴について、以下、添付図面を参照して、詳細に説明す
る。

第１図に示すように、本考案の装置は、着脱可能な、ま
たは開閉可能な蓋２によって閉じられるようになったタ
ンク１を備えている。

スクリーン３が、タンク１の内部に設けられている。

スクリーン３は、軸線１６まわりの回転面を有する円筒
形であるのが好ましい。

スクリーン３は、外室４と内室５を画定し、かつ分離す
るべく、タンク１の内側に設けられている。

図示の例においては、スクリーン３は、タンク１の内面
に設けた端部スリーブ１７と１８に、水密的に取付けら
れている。

タンク１は、３方バルブ１２，１３、または類似の手段
によって、原料パルプの入口１９、及び精製されたパル
プ用の出口２０に接続された２本の主ノズル６．７を備
えている。

バルブ１２．１３は、外室４および内室５を、入口１９
および出口２０に、任意に、かつ選択的に連通させるこ
とができる。

すなわち、外室４と入口１９、内室５と出口２０、また
は外室４と出口２０、内室５と入口１９とを連通しつる
ようになっている。

バルブ１２と１３を、タンクまたは原料パルプおよび精
製バルブの容器へ、別々のパイプで、直接に接続しても
よい。

またタンク１は、２次的な廃棄物用の副ノズル８．９を
備えている。

その一方は、外室４の中で開口し、他は、内室５の中で
開口し、各室内の廃棄物を吸い取るようになっている。

副ノズル８は、バルブ１４によって制御され、副ノズル
９はバルブ１５によって制御される。

軸線１６をもつロータ１０は、スクリーン３の内部に、
スクリーン３と同軸的に設けられ、かたブレード１１を
備えており、適当な手段によって回転させられる。

ロータ１０は、スクリーン３の回転面に平行な回転面を
もっており、かつロータとスクリーンの間の距離が、そ
の全表面に亙ってほぼ一定であるように、ロータ１０は
円筒形であることが望ましい。

軸線１６を有するロータ１０の側端は、スクリーン３の
側端の近傍にあるが、ロータ１０の両側端が、スクリー
ン３の両側端より若干突出していることが望ましい。

ブレード１１（第５図および第６図参照）は、傾斜を異
にする２つの面１１ ａと１１ ｂを有している。

面１１ ａは、傾斜面であって、ロータ１０の周壁に対
して、約２０°乃至３０’の角度αで傾斜している。

面１１ ｂは、垂直面であって、ロータ１０の周壁に対
して、はは゛直角（角度β）で゛ある。

ブレード１１の傾斜面１１ ａと垂直面１１ ｂにより
、軸線１６と直交する縦断面上におけるロータ１０の表
面上に、山の峰または突条が形成されている。

その突条の一般的な形状は、一方の辺が概ね軸線１６の
方向を向き、他の辺が傾斜したものである。

垂直面１１ ｂと傾斜面１１ ａとのなす角度は、５０
’乃至９０°程度であることが望ましい。

前記の値は厳密なものではない。

特に、傾斜面１１ ａとロータ１０の外周面における接
線とのなす角度αは、ブレードの一端から他端へ向って
変化し、かつブレードの頂部におけるよりも、その下部
の方が小さいことは明らかである。

本考案においては、上記の値は、ブレード１１の下部と
頂部との間におけるある１点、またはロータ上において
、当該ブレードが占める領域の中の１点におけるものを
考えれば、実質的に十分である。

この様にして構成された本考案の装置においては、スク
リーン３の下流側（第２図）におけるブレード１１によ
る求心作用、およびスクリーン３の上流側（第３図）に
おけるブレード１１による遠心作用の両方を行わせるこ
とが可能である。

第２図および第３図は、外室４と内室５とを分離してい
る端部スリーブ１７を除去した説明図である。

求心作動時（第２図）、原料パルプは、主ノズル６を通
って流入し、該ノズル６の接線方向に進んで、スクリー
ン３の周囲を回り、スクリーン３を通り抜け、かつロー
タ１０の回転によって、導入されたパルプの流れは促進
され、接線方向に設置されている主ノズル７を通って、
精製された状態で流れ出る。

スクリーン３によって捕捉された廃棄物は、副ノズル８
から排出される。

これは、第１図において、ローマ数字ＩＩと実線の矢印
で示されている。

ロータ１０は、第２図矢印２１の方向に回転する。

即ち、傾斜面１１ ａは、回転方向に関して、垂直面１
１ ｂの前方にある。

第３図に示すように、主ノズル６および７は、遠心動作
中のロータ１０及び溶液の回転方向と同じ方向、即ち、
ブレード１１の垂直面１１ ｂが、傾斜面１１ ａに先
行するような方向に対する接線方向をもって、タンクの
中へ開口するように設けられている。

図示の例においては、主ノズル６．７は互いに平行であ
るが、必ずしもそのようにする必要はない。

遠心作動中（第３図）、原料パルプは、ロータ１０が矢
印２２の方向に回転することによって、ノズル７を通っ
て流入し、スクリーン３を通り抜けて、主ノズル６から
流出する。

廃棄物は、副ノズル９より排出される。

これは、第１図において、ローマ数字Ｉおよび破線の矢
印で指示しである。

また第１図においては、ローマ数字■およびＩＩを付し
た矢印をもって１．ロータ１０の回転方向を示しである
。

主ノズル６．７の位置と、ロータ１０の回転方向とは、
ロータ１０が何れの方向に回転する際にも、ロータ１０
の回転運動の方向が、常に主ノズル６および７の中のパ
イプの流れと同方向となるように選定されている。

このことについては、主ノズル７およびスクリーン３の
内部のパルプの回転運動に関連して、第２図および第３
図に示されている。

これは、主ノズル６と、スクリーン３における外室４の
中のパルプの回転方向に関しても同じである。

パルプが、ロータ１０の影響を受けて、スクリーン３の
内部で、ある方向に回転すると、ロータによって急に動
かされた溶液は、スクリーンの周壁における透孔に対す
る反動の結果として、スクリーンの外側で、自然に反対
方向に回転する。

このことについては、求心動作に関連して、第４図に示
されている。

本考案の装置においては、求心方法または遠心方法も使
用することが可能である。

更に、本考案の装置は、３％乃至４％という高い濃度の
溶液についても、作動させることができる。

実際上、遠心動作時（矢印２２、第３図および第５図）
、その運動方向を向く垂直面１１ ｂは、濃いパルプ溶
液がスクリーンを通過し得るような、非常に強い圧力を
発生させ、かつスクリーンに付着している邪魔物をよく
排除する一種の除去器の経日をもなしている。

求心動作時（矢印２１．第２図および第５図）、傾斜面
１１ ａは、遠心ポンプの翼板として働き、スフノーン
の透孔を通して、多量の溶液を送出する。

このようにして、スクリーンの目に詰っている廃棄物は
取り除かれる。

さらに、その運動方向に対して垂直をなす面１１ｂは、
ブレード１１の下流側を著しく減圧した状態とし、これ
によって、高い濃度のパルプが、通過させられる。

ロータ１０は、両端が閉じた円筒形状であることが望ま
しく、その外側に、母線に沿ってブレード１１が配設さ
れている。

ブレード１１は、ロータ１０の一端から他端に及んでい
る。

この構成により、ロータ１０の本体とスクリーン３との
間に、可成り多量の溶液が保持され、かつ求心動作時、
ブレード１１によってかき回される。

この溶液は、スクリーン３の内部から外部へ、またブレ
ード１１の後方に生ずる減圧の影響によって、スクリー
ン３の外部から内部へと、強制的に通過させられる。

多量の溶液が、このように異なる方向へ運動するため、
スクリーンの掃除は確実になされ、また、パルプに含ま
れる繊維の伝達体として作用し、パルプを、３％乃至４
％という高い平均濃度ではなく、より低い濃度で通過さ
せる。

溶液の相当量が、このように内部再循環するため、４％
の濃度に対しても、非常に細かい透孔（スノットの場合
、幅が約０．２５ｍｍ、丸孔の場合、直径が約１，５ｍ
ｍ）を有するスクリーンを使用しうるのである。

ロータ１０の直径は、ロータ１０とスクリーン３の間に
適当な容積が形成されるように、スクリーンの直径の７
０％乃至８５％の程度であることが望ましい。

ブレード１１の側端部と、スクリーンとの間の距離は、
最大１ｍｍ程度であることが望ましい。

本考案による装置は、精製装置として知られているもの
と同じ特性を持つ透孔、即ち、直径が約１．５〜２．５
ｍｍの丸孔、および幅が、０．２５から０．７５ｍｍ
のスリットを有するスクリーンによって、その作用を果
すようになっている。

上記の過圧および減圧の効果をより増大させるために、
本考案では、ロータ１０の両側端の近傍において、ブレ
ード１１の側端部に小突起２３が設けられている。

この小突起２３は、軸線１６に対してほぼ直交する面に
位置し、かつ狭い耳のような形をなしている。

また、吸収された力が、その正当な領域内に残っている
間に、この力の影響をさらに増大させるために、本考案
では、ブレードの運動速度を、１５ｍ／秒以上、望まし
くは１５ｍ／秒から２０ ｍ７秒の間にすることを提案
している。

一般に採用されている速度は、ｌ０ｍ７秒の程度である
。

さらに、スリットにより求心動作をさせる場合には、矢
印２１の反対方向に傾斜していて、ブレードによってか
きまわされた溶液の通過を容易にしている、内外面が非
対称的な大きさの透孔２４を、上記のものと組み合せで
利用することが望ましい（第８図参照）。

図示のように、ブレード１１は、２本設けられ、ロータ
１０の全長に亙って、かつ直径に関して対向して設けて
おくのが望ましい。

しかし、本考案は、このような構成に限定されるもので
゛はない。

フ゛レードはもつと多数で゛もよく、また各ブレードは
、ロータ１０の全長に亙って延びていなくてもよく、ロ
ータ１０の全長に亙るように、軸線方向に複数に分割し
てもよい。

図示の装置は、水平軸まわりに配置されている。

この構造は望ましいが、本質的なものではなく、軸線１
６は、傾斜していても、また垂直であってもよい。

パルプ１２．１３，１４．１５の開閉、およびロータ１
０の回転方向の転換は、誤りを避けるように、適当な手
段によって、制御するようにしておくことが望ましい。

上記の説明において、廃棄物は、精製中に連続的に排出
され、かつ再生と云う特別の目的をもつ２次的な装置に
おいて処理されるべき、厚いパルプが作られる。

２つの精製の段階の間に、廃棄物を不連続的に抽出する
ことも、本考案の範囲に含まれている。

スクリーン３を取り付けたり取り外したりするために、
本考案においては、タンク１の下部にレール２５を設け
、端部スリーブ１７．１８が、案内突子２６を介して、
その上を転がるか、または滑り得るようにしである。

この構造は、第９図および第１０図に説明されており、
特に、端部スリーブ１７．１８を備えるスクリーン３の
重量が大きい、大型の機械に対して、有利である。

図示した構造の装置では、スクリーン３を、頭上のクレ
ーンによって持ち上げ、十分な長さを滑動させることに
よって、引き出し得るようになっている。

多くの変形及び変更が、本考案の範囲を逸脱することな
く可能である。

特に、主ノズル６．７に、それぞれバルブ１２．１３を
設ける代りに、■個のバルブによって、これらを制御す
るようにすることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案による装置の一実施例の中央縦断正面
図、第２図は、第１図に示されている装置が、求心的に
動作している時の斜視図、第３図は、第１図に示されて
いる装置が、遠心的に動作している時の斜視図、第４図
は、パルプがスクリーンを通過している時のパルプの流
路の説明図、第５図は、ロータのブレードの一部の断面
図、第６図は、同じく平面図、第７図は、溶液の起りう
る流れを示す図、第８図は、求心作用を行わせるための
スクリーンのスリットの形状を示す図、第９図は、スク
リーンの一部縦断側面図、第１０図は、スクリーンの縦
断正面図である。 １・・・・・・タンク、２・・・・・・蓋、３・・・・
・・スクリーン、４・・・・・・外室、５・・・・・・
内室、６，７・・・・・・主ノズル、８，９・・・・・
・副ノズル、１０・・・・・・ロータ、１１・・・・・
・ベアリングブレード、１１ａ・・・・・・傾斜面、１
１ ｂ・・・・・・垂直面、１２．１３・・・・・・３
方バルブ、１４．１５・・・・・・バルブ、１６・・・
・・・軸線、１７．１８・・・・・・端部スリーブ、１
９・・・・・・入口、２０・・・・・・出口、２１，２
２・・・・・・矢印、２３・・・・・・小突起、２４・
・・・・・透孔、２５・・・・・・レール、２６・・・
・・・案内突子。

Claims (13)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１）２つの室を区分している少くとも１つの固定スク
   リーンを備える閉じたタンクを有し、溶液状態のパルプ
   を濾過させることによって、紙パルプを精製するように
   した装置において、 前記スクリーンの表面は回転面であり、その軸線は、該
   スクリーンの内部に位置し、かつ該スクリーンの回転面
   とほぼ平行な回転面を有するロータの回転軸と共通して
   おり、前記ロータの回転面には、断面が概ね三角形状を
   なし、その−面が概ね前記回転軸の方向を向き、かつ他
   面が傾斜している軸線方向のブレードが設けられており
   、当該ブレードの垂直面と傾斜面のなす角度が約５０〜
   ９０°であり、その傾斜面は、当該ブレードによって占
   められている領域内におけるロータに対する接線と約２
   ０〜３０°をなしており、前記ロータは両方向に回転可
   能であり、かつタンクの各室を、選択された回転方向に
   応じて、原料パルプ用の入口および廃棄物用ノズル、ま
   たは精製されたパルプ用の出口に任意に連通させる手段
   をさらに備えていることを特徴とする紙パルプ精製装置
   。
2. （２）ブレードとスクリーンとの間の間隔が、１ｍｍ以
   下であることを特徴とする実用新案登録請求の範囲第（
   １）項に記載の装置。
3. （３）ブレードの移動速度が、１秒当り１５ｍ乃至２０
   ｍであることを特徴とする実用新案登録請求の範囲第（
   １）項または第（２）項に記載の装置。
4. （４）求心動作は、ロータがブレードの傾斜面が運動の
   方向において、垂直面に先行するように回転することに
   よって行われ、スクリーンの外側の室は、原料パルプ源
   と廃棄物ノズルと連通しており、他方、前記スクリーン
   の内部の室は、精製されたパルプ用の出口と通じている
   ことを特徴とする実用新案登録請求の範囲第（１）項乃
   至第（３）項のいずれかに記載の装置。
5. （５）遠心動作は、ロータに対して、ブレードの垂直な
   面が運動の方向において、傾斜面に先行するように回転
   するときに行われ、スクリーンの外部の室は、精製され
   たパルプ用の出口と連通しており、他方スクリーンの内
   部の室は、原料パルプおよび廃棄物用の入口と通じてい
   ることを特徴とする実用新案登録請求の範囲第（１）項
   乃至第（３）項のいずれかに記載の装置。
6. （６）ブレードが、ロータの母線に沿って配置され、か
   つその全長に亙って延びていることを特徴とする実用新
   案登録請求の範囲第（１）項乃至第（５）項のいずれか
   に記載の装置。
7. （７）ロータが、直径方向に対向して配設されている２
   つのブレードを備えていることを特徴とする実用新案登
   録請求の範囲第（１）項乃至第（３）項のいずれかに記
   載の装置。
8. （８）軸線方向をなすロータの両側端は、それぞれスク
   リーンの両側端を僅かに越えていることを特徴とする実
   用新案登録請求の範囲第（１）項乃至第（７）項のいず
   れかに記載の装置。
9. （９）ロータの直径は、スクリーンの径の約７０〜８５
   ％であることを特徴とする実用新案登録請求の範囲第（
   １）項乃至第（８）項のいずれかに記載の装置。
10. （１０）ロータの両側端の近傍において、ブレードの両
    端に小突起が設けられていることを特徴とする実用新案
    登録請求の範囲第（１）項乃至第（９）項のいずれかに
    記載の装置。
11. （１１）スクリーンの透孔は、直径約１．５〜２．５ｍ
    ｍの丸孔または、幅約０．２５〜Ｑ、７５ｍｍのスリッ
    トであることを特徴とする実用新案登録請求の範囲第（
    １）項乃至第（１０）項のいずれかに記載の装置。
12. （１２）スリットによる求心動作を行わせるために、ス
    クリーンの透孔は、ブレードに対向する側において非対
    称な形状を有しており、かつ回転方向とは反対方向に傾
    斜していることを特徴とする実用新案登録請求の範囲第
    （１１）項に記載の装置。
13. （１３）タンクの壁の下部にレールを設け、スクリーン
    が案内突子を介して、このレール上を移動し得るように
    しであることを特徴とする実用新案登録請求の範囲第（
    １）項乃至第（１２）項のいずれかに記載の装置。