JPS5841889B2 - 繊維浮遊液体のふるい分け方法及びその方法を実施する加圧ふるい分け装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は繊維浮遊液体をふるい分けする方法及びそれを
実施する加圧ふるい分は装置に関する。

従来からある加圧ふるい分は装置では、円筒形ロータが
円筒形ふるいの中に配置され、円筒形口−りのジャケッ
トには複数のシフタレールか又はロータの全長に亘って
延びている複数の清掃ブレードが取付けられている。

それ等部材はふるいから少し離れた処で動き、清掃ブレ
ードの前方で発生する高圧のパルス及び、清掃ブレード
の後方で発生する低圧のパルスによって、ふるいの孔が
つまるのを防止している。

周知の加圧ふるい分は装置では、ふるいの孔をつまりの
ない状態に維持するためには比較的に高速のロータ回転
が必要である。

このことは大きい７駆動エネルギーを要するばかりでな
く、もしも製紙機械の直前にそのような加圧ふるい分は
装置が配置されると液が攪乱状態になる。

したがって紙を形成するに際して強力な圧力パルスによ
って紙に不均整部分を生ずることになる。

さらに特公昭５０−２４７３９号明細書に開示されたよ
うなふるい分は機械が知られている。

この公知のふるい分は機械においては円筒形ふるいの中
に外周面の断面形状を楕円形状にした回転ロータかある
いは外周面の多数の凸起部（こぶ）を設けた回転ロータ
を配置している。

このふるい分は機械においてはふるい分けを受ける繊維
質浮遊液体がスクリーンの表面に平行な方向で円筒形ふ
るいと回転ロータとの間に流され、回転ロータの回転に
よって繊維質浮遊液体に鼓動を与えて円筒形ふるいの内
側表面へのふるい分けされて残されり固体の過度の堆積
を除いている。

このふるい分は機械も高速のロータ回転を必要とする点
と、繊維質浮遊液体に攪乱を与えるという点において、
前述の公知の加圧ふるい分は装置と同様な欠点を有する
。

ざらに又これら前述の周知のふるい分は装置では、髪の
毛や破片のような長い繊維を含んだ汚物の分離に対して
問題を生ずる。

すなわち円筒形ふるいの表面を流れる繊維浮遊液体が髪
の毛等を一緒にスクリーンの孔を通過させてしまうから
であり、特に回転ロータによってパルス、すなわち鼓動
が与えられるのでそれが助長されることになる。

本発明は繊維浮遊液体をふるい分けする間に、良材料成
分中で発生する圧力パルスを小さくし、而かもそれによ
ってふるい孔が詰る危険がないような、また繊維浮遊液
体中に髪の毛等の長い繊維が含まれている場合に髪の毛
等の長い繊維がふるい孔を通過することがないようなふ
るい分は方法およびその方法を実施するための装置を得
ることを目的とする。

本発明の方法は取入口からスクリーンの片側、すなわち
第１表面側に繊維浮遊液体を圧送し、その繊維浮遊液体
をスクリーンの前記第１表面上に流してその第１表面に
沿って流れる不良材料成分と前記スクリーンの複数の開
口部を通って前記第１表面の裏側の第２表面上を流れる
良材料威分とにふるい分けし、スクリーンの前記複数の
開口部を目詰りしないように保つためにスクリーンの前
記第２表面上の良材群成分に圧力パルスを発生させてい
る繊維浮遊液体をふるい分けする方法に用いられる。

そして前記目的を達成するために本発明の方法において
は、前記スクリーンの第１表面上の繊維浮遊液体の通路
の断面積を該液体流の流れの方向で減少し且つ前記通路
の上端部における断面積が前記スクリーンの複数の開口
部の断面積の総計の１／３より小さくなるように前記通
路の断面積を定めることによって、前記良材料威分のス
クリーンの開口部を通る速度の少くとも３倍である前記
取入口から前記不良材料成分の出口に向けての直線成分
を有する速度で、前記繊維浮遊液体が実質的に直線進路
でスクリーンの前記第１表面に沿って流されることを特
徴とする。

なおこの明細書において、ふるい分は装置によって選別
された良好な材料を良材群成分と称し、ふるい分は装置
のスクリーンの複数の開口部を通過しないで外に排出さ
れる材料を不良材料成分と称する。

繊維浮遊液体のふるいのスクリーン表面に平行な速度が
速い場合にはスクリーンの開口部に対して好ましい清掃
効果が得られることが厳密な実験結果から判明している
。

したがって本発明の方法を加圧ふるい分は装置に応用し
た時に、ロータの回転速度や清掃ブレードの大きさを小
さくすることができる。

このことは良材群成分の中での圧力パルスの発生を減少
させることになる。

その上本発明の方法では、繊維長の長い繊維汚物、例え
ば髪の毛又はその破砕物はスクリーンの表面を平行に流
れる強烈な流れによって運び去られ、急にスクリーンの
開口部へ方向を変えることができないので、繊維長の長
い繊維汚物は可成り有効に分離されるようになる。

なおこれに関連してスクリーンの開口部の貫通孔の断面
形状がスクリーンの実質的円周方向に延びる長手軸を有
する細長形状、すなわちスロット形状であれば、繊維浮
遊液体の流れは開口部の断面の長手方向に対して実質的
に垂直方向になるので、繊維長の長い繊維汚物をより以
上有効に分離するのに役立つ。

本発明の装置はハウジングと、そのハウジング内に載置
された実質的に円形断面を有するスクリーンと、そのス
クリーンに対して同軸且つ内側に載置されたロータと、
前記ハウジングと前記スクリーンのロータから見て反対
側の表面との間に形成された環状の入口チャンバの上端
に連通ずる供給繊維浮遊液体用の取入口と、前記入口チ
ャンバの下端と連通ずる不良材料取分用の第１出口と、
前記スクリーンの複数の開口部を通過した良材料戊分用
であって前記スクリーンのロータ側の表面に連通ずる第
２出口とを含んで横取された繊維浮遊液体加圧ふるい分
は装置に用いられる。

そして前記目的を達成するために本発明の装置において
は、前記入口チャンバの環状の横断面積を前記入口チャ
ンバの上端から下端へ減少するように構成し、且つ前記
入口チャンバの上端における前記横断面積を前記スクリ
ーンの前記上端から下端間の複数の開口部の合計断面積
の１／３以下に定め、それによって前記スクリーンのロ
ータから見て反対側の表面に沿って実質的に直線進路で
前記取入口から前記第１出口へ流れる不良材料成分が前
記スクリーンの複数の開口部を通過する良材群成分の速
度の少くとも３倍に相当する前記取入口から前記第１出
口への方向での速度成分を有する速度で流されている。

本発明の加圧ふるい分は装置は前述のようにロータ軸の
軸線方向に入口チャンバが次第に狭ばめられているので
、供給された繊維浮遊液体中の良材料戊分が順次良材料
チャンバに流れ込んでいるにもかかわらず、入口チャン
バ側での繊維浮遊液体のスクリーンに沿った一定の高速
流が保証されることになる。

入口チャンバが前述のような断面形状を有しているため
にスクリーン表面に平行な速い流速が得られ、その結果
加圧ふるい分は装置の前に、不経済な多くの動力を費や
すような強力なポンプを連結する必要がない。

又入口チャンバ側での繊維浮遊液体の速度が早いので、
髪の毛等の繊維長の長い繊維汚物がスクリーンの複数の
開口部を通過することが防がれる。

本発明の加圧ふるい分は装置では、・スクリーンの開口
部のつまりをさける仕事はロータの清掃ブレードによっ
てだけで実施されるのでなく、入口チャンバに沿った繊
維浮遊液体の流れによって可成りの程度に実行される。

したがってローラの回転速度や清掃用ブレードの大きさ
は可或小さくできる。

このことは良材料威分の中における高圧又は低圧のパル
スの大きさを可或小さく出来、紙製品の均一さに対して
極めて好ましい効果がある。

これに関して注目すべきことは、清掃用ブレードの外周
速度は毎秒２ｍに小さくしたことによって、常に、良材
群成分中の波動の振幅を必然的に半減したことである。

兎に角ふるい分けられる繊維浮遊液体の流れによってス
クリーンの開口部を清掃することによって、ロータ上に
設ける清掃用ブレードを極めて厚さの薄い小型のものに
することが可能となる。

その際複数の清掃用ブレードのロータの長手軸方向の長
さをロータ長の一部分の長さ、すなわちロータの長手方
向の長さの何分の１かの長さに設定し、且つ、ロータジ
ャケットの円周方向で互いに重なり合う関係でスパイラ
ル状にロータジャケットの周面上に配置すると好ましい
。

このように清掃用ブレードを配置すれば、良材群成分の
流れの中に生ずる圧力変化を更に少くするのに役立つ。

本発明の装置における前記入口チャンバのロータ軸に対
して垂直方向における断面を前記入口端部から前記出口
端部の方へと順次小さくなるようにする構成は、円筒形
、円錐形の倒れのスクリーンを用いても達成できる。

以下図面に従って本発明の一実施例を詳述する。

第１図には加圧ふるい分は装置のケーシングを示し、そ
のケーシングは、下部ケーシング１０、上部ケーシング
１２及びカバー１４とがあり、そのカバー１４の最も高
い位置には、換気バルブ１６が設けられている。

下部ケーシング１０には不良材料成分用溝１８があり、
その溝は下部ケーシングの上方表面上にあって、不良材
料成分用出口２０に達している。

更に、下方ケーシング１０には良材群成分用出口２２が
ある。

上部ケーシング１２にはふるい分けされる繊維浮遊液体
用の取入口２４があり、その取入口２４の終端部は、環
状の供給チャンバー２６に達している。

交換式円錐形壁部材３０は上部ケーシング１２の中に挿
入されそして下方に傾斜した形をしていて、その上の部
分は供給チャンバ２６の上部域の中へと上方に長く延び
ている。

円錐形壁部材３０の中には、円錐形スクリーンとして形
成されたふるい３２があり、そのふるいの上部は上部ケ
ーシング１２の中においてリング３４で固定して保持さ
れ、それの下方端はリング３６でケーシングに固定され
ている。

ふるい用の複数の開口部３２ａが円筒形スクリーン３２
に設けである。

下部ケーシング１０にロータ４４の軸４２用の軸受本体
４０が支えられ、そのロータを回動させるためにベルト
プーリー４６が軸４２の下端に取り付けである。

クロスアーム４８によってロータの円錐形ジャケット５
０が軸４２の上端に取り付けである。

その円錐形ジャケット５０の外周面には複数個の小形清
掃ブレード５４が、短かいレール５２によって固定され
ている。

第３図に示したように、その清掃ブレード５４の配置は
ロータの外周面に散在していて、それは、繊維浮遊液体
中で清掃ブレードによって生ずる高圧パルスと低圧パル
スとが丁度よく一様に配分されるような王台に散在され
ており、その上釜清掃ブレードは比較的に小型であるの
で、良材料威分用出口２２の処で発生する圧力変動を比
較的小さく保つ効果がある。

第４図に明示したように清掃ブレード５４は運動方向に
対して僅かに傾斜してレール５２に取付られていて、清
掃ブレードの回転方向に見て前方側上で正の圧力パルス
が、そしてブレードの後縁の処には、負の圧力パルスが
、清掃ブレードとスクリーンとの間の隙間の中で発生す
るようになっている。

そしてスクリーンの開口部の中で発生する逆の流れがス
クリーンの開口部をつまらないようにするのに役立つ。

本発明にあっては、円錐形壁部材３０とスクリーン３２
とによって仕切られている入口チャンバ６０が上から下
へ細くなっており、一方スクリーン３２とロータの円錐
形ジャケット５０とで仕切られて環状空間を形成してい
る良材チャンバ６２が上から下へ広くなっている。

入口チャンバ６０の下端は、不良材料成分用溝１８の中
へ開口しているが、良材チャンバ６２の１端は良材群用
出口２２の中へと開口している。

従って、この加圧ふるい装置で処理される繊維浮遊液体
は、入口チャンバ６０の中で比較的に高速の垂直方向流
速成分を有することになるので、入口チャンバ６０の入
口端と出口端の処に丸味部分、すなわち入口チャンバ６
０に向けて凹形状な部分３４ａと３６ａを設けるとよい
。

第２図に示したように、本発明の加圧ふるい分は装置の
好ましい構造ではスクリーンの複数の開口部は流れ方向
に広くなった複数の孔で構成されている。

しかしこの形状だけに限らない。ふるい分けされる繊維
浮遊液体は図示してないポンプ装置によって取入口２４
の中へ加圧されて送られる。

この時ポンプの力は圧力ふるい分は装置の全部のチャン
バが高圧にさらされるような能力を有する必要がある。

繊維浮遊液体は、供給チャンバ２６を通って流れ、そし
て交換式円錐形壁部材３０の上縁の上を越えて入口チャ
ンバ６０の中へと流れ、その入口チャンバ６０から比較
的に高速な垂直方向の速度成分で、下方の不良材料成分
用溝１８の方向へと流れる。

ポンプによって搬送圧力が発生するから、繊維浮遊液体
の有用な繊維は一部分の搬送水と一緒にふるいの開口部
３２ａを通って、次いで良材チャンバ６２を通って良材
料用出口２２の中へと移動する。

そこで入口チャンバ６０中の繊維浮遊液体の量が小さく
なり、入口チャンバの断面を小さくして量の減少に対応
させなければ垂直方向の流速が遅くなることになる。

そのような考慮が良材チャンバ６２の形状に払われてい
る。

本発明の一実施例を示す第１図においては、入口チャン
バのロータ軸に対して垂直方向における断面を前記入口
端部から前記出口端部の方へ順次小さくなるようにし、
且つ良材チャンバを逆に順次大きくする構成は円筒形の
スクリーン３２を用い、スクリーン３２の両側に配置さ
れたロータジャケット５０と壁部材３０を円錐形にする
ことによって達成している。

しかし前記構成をスクリーン３２を円錐形状にし、反対
に前記ロータジャケットと壁部材を円筒状に形成するこ
とによって達成することもできる。

本発明では、入口チャンバ６０のロータ軸４２に対して
垂直方向における断面積がスクリーン３２の複数の開口
部３２ａの合計面積よりは、その上端の処で可成り少く
、すなわち１／３以下に定めている。

それによって入口チャンバ６０の中における繊維浮遊液
体（不良材料成分と徐々にその割合が減少している良材
料成分から成る）の流動速度のスクリーン３２の表面に
平行な速度成分をスクリーン３２の複数の開口部３２ａ
を通過する良材料成分の速度の数倍の値、すなわち少く
とも３倍にすることができる。

なお取入口２４の前に配置される図示してないポンプの
送液力は加圧ふるい分は装置とそれ以後のパイプライン
内の流動抵抗を考慮の上、定められる。

本発明の方法の好ましい構成及び本発明の加圧ふるい分
は装置では、スクリーンの開口部３２ａ中の繊維浮遊液
体の流動速度は１ｍ／ｓ以下の量であるが、入口チャン
バ６０の中での流動速度の垂直方向の速度成分は３〜８
ｍ ／ ｓの量か、又はそれよりもなお高くしである
。

ロータ４４に与えられる回転速度は本発明による方法に
よって少くなる。

今迄の加圧ふるい分は装置では、ロータの清掃ブレード
の速度は、少くとも１０ ｍ ／ ｓであり、そして殆
んどの場合に、それより多い。

本発明の加圧ふるい分は装置は繊維浮遊液体を通って動
く清掃ブレードが１０ｍ／ｓの速度で問題なくうまく行
く。

もしもスクリーン３２の孔がスロット形状、すなわち細
長孔であれば、そのスロットの孔の長手軸はスクリーン
のほぼ円周方向に向って延びているとよい。

更にロータの中に配置された清掃部材についてはロータ
が回転する時に下方に向う供給効果を出すようにスパイ
ラル状に配置されているとよい。

本発明においてはロータ軸の方向へすなわちスクリーン
に沿った繊維浮遊液体の流動速度を更に速くすることが
できる。

すなわち流動速度を早くして普通の加圧ふるい分は装置
に比較して繊維浮遊液体が不良材料用出口２０から不良
材料成分を高比率で引き出し、不良材料成分を別のふる
い分は機、例えばアンバランス・シエカ等の中でふるい
分けするか、あるいは又前記ポンプの取入口２４に引き
出された不良材料成分を再び供給することができる。

このようにして、例えば取入口２４に送られた繊維浮遊
液体の５〜１０％が不良材料用出口２０を通ってアンバ
ランス・シエカの中で後処理ふるい分けをするために供
給されるか、あるいは取入口２４に送られた繊維浮遊液
体の１０〜２０φが不良材料用出口２０を通って引き出
されて取入れ口２４の中へ繊維浮遊液体を送るポンプに
再度供給されてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、加圧ふるい機の軸方向断面図、第２図は第１
図のＡ部分の拡大図、第３図は外から見た、清掃ブレー
ドを具備したロータジャケットの配置図、第４図は第３
図の４−４線上の清掃ブレードの１つと、スクリーンと
ロータジャケットの１部の断面図をそれぞれ示す。 尚１０は下部ケーシング、１２は上部ケーシング、１４
はカバー、１６は換気バルブ、１８は不良材料成分用溝
、２０は不良材料用出口、２２は良材群用出口、２４は
取入口、２６は供給チャンバ、３０は円錐形壁部材、３
２は円筒形スクリーン、３２ａは開口部、３４．３６は
リング、３４ａ。 ３６ａは丸味部分、４０は軸受本体、４４はロータ、４
６はベルトプーリ、４８はクロスアーム、５０は円錐形
ジャケット、５２は短いレール、５４は清掃ブレード、
６０は入口チャンバ、６２は良材チャンバをそれぞれ示
す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 取入口からスクリーンの第１表面側に繊維浮遊液体
   を圧送し、該繊維浮遊液体をスクリーンの前記第１表面
   上に流して該第１表面に沿って流れる不良材料成分と前
   記スクリーンの複数の開口部を通って前記第１表面の裏
   側の第２表面上を流れる良材料戊分とにふるい分けし、
   スフリースの前記複数の開口部を目詰りないように保つ
   ためにスクリーンの前記第２表面上の良材料成分に圧力
   パルスを発生させている繊維浮遊液体をふるい分けする
   方法において、 前記スクリーンの第１表面上の繊維浮遊液体の通路の断
   面積を該液体流の流れの方向で減少し且つ前記通路の上
   端部における断面積が前記スクリーンの複数の開口部の
   断面積の総計の１／３より小さくなるように前記通路の
   断面積を定めることによって、前記良材料成分のスクリ
   ーンの開口部を通る速度の少くとも３倍である前記取入
   口から前記不良材料成分の出口に向けての直線成分を有
   する速度で、前記繊維浮遊液体を実質的に直線進路でス
   クリーンの前記第１表面に沿って流し、それによって繊
   維長の長い夾雑物が前記スクリーンの複数の開口部に侵
   入することが防がれていることを特徴とする繊維浮遊液
   体をふるい分けする方法。 ２ 繊維浮遊液体が実質的に円形断面を有するスクリー
   ンの第１表面上を上端から他端へ流され、前記圧力パル
   スがスクリーンに対して内側に設けられたロータによっ
   て発生され、前記不良材料成分の流速の前記直線成分の
   方向が前記ロータの軸線と平行である特許請求の範囲第
   １項記載の繊維浮遊液体をふるい分けする方法。 ３ ハウジングと、該ハウジング内に載置された実質的
   に円形断面を有するスクリーンと、該スクリーンに対し
   て同軸且つ内側に載置されたロータと、前記ハウジング
   と前記スクリーンのロータから見て反対側の表面との間
   に形成された環状の入口チャンバの上端に連通ずる供給
   繊維浮遊液体用取入口と、前記入口チャンバの下端と連
   通ずる不良材料成分用の第１出口と、前記スクリーンの
   複数の開口部を通過した良材料成分用であって前記スク
   リーンのロータ側の表面に連通ずる第２出口とを含んで
   構成された繊維浮遊液体加圧ふるい分は装置において、 前記入口チャンバの環状の横断面積を前記入口チャンバ
   の上端から下端へ減少するように構威し、且つ前記入口
   チャンバの上端における前記横断面積を前記スクリーン
   の前記上端から下端間の複数の開口部の合計断面積の１
   ／３以下に定め、それによって前記スクリーンのロータ
   から見て反対側の表面に沿って実質的に直線進路で前記
   取入口から前記第１出口へ流れる不良材料成分が前記ス
   クリーンの複数の開口部を通過する良材料成分の速度の
   少くとも３倍に相当する前記取入口から前記第１出口へ
   の方向での速度成分を有する速度で流されることを特徴
   とする繊維浮遊液体加圧ふるい分は装置。 ４ 前記入口チャンバの外側壁を形成するハウジングの
   部分が前記取入口から前記第１出口に向けて減少する内
   径を有する実質的に円錐形状に形成されてなる特許請求
   の範囲第３項記載の加圧ふるい分は装置。 ５ 前記スクリーンの開口部の貫通孔の断面形状がスク
   リーンの実質的円周方向に延びる長手軸を有する細長形
   状である特許請求の範囲第３項または第４項に記載の加
   圧ふるい分は装置。 ６ 前記良材チャンバのロータ軸に対して垂直方向の断
   面が前記入ロナヤンバの断面とは逆にロータ軸方向に変
   化している特許請求の範囲第３項から第５項の倒れかの
   項に記載の加圧ふるい分は装置。 ７ 前記良材チャンバのロータ軸に対して垂直方向の断
   面が実質的に円錐形状である特許請求の範囲第６項に記
   載の加圧ふるい分は装置。 ８ 前記ロータによって支えられ且つ前記スクリーンの
   近くに配置された複数の清掃用ブレードを有し、該清掃
   用ブレードのロータの長手軸方向の長さはロータ長の一
   部分の長さであり、複数の清掃用ブレードがロータジャ
   ケットの円周方向で互いに重なり合う関係でスパイラル
   状にロータジャケットの周面上に配置されている特許請
   求の範囲第３項から第７項の倒れかの項に記載の加圧ふ
   るい分は装置。 ９ 前記ハウジングに前記スクリーンを固定するために
   スクリーンの両端部でスクリーンの外側に夫々リングを
   設け、夫々のリングは入口チャンバに面する部分を有し
   、該部分が入口チャンバに向けて凹形状になっている特
   許請求の範囲第３項記載の加圧ふるい分は装置。