JPS5848677B2 - 繊維離解機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、故紙といったような再生原料、用の繊維離
解機にかかるものである。

そうした在来装置では、そのように故紙といったような
再生原料が、固い面へくり返し当たり落ちることによっ
て繊維離解されるもので、そうした落ち当たりがひきち
ぎり力を作り出すこととなって、その力が、じゃまな異
物類をくだくことはなしに、紙を繊維に変容させるわけ
である。

そうした操作は、回転ドラム内で行われるもので、水を
加えてしめらせた紙がそのドラム内へ、一端部で、軸方
向供給される。

そのドラムは内周面上に、長手力向配置の偏向板を含ん
でおり、それら偏向板はそのドラムが回ると原料を持ち
上げてその原料がそのドラムの天井部へ達する直前のと
ころで落ち戻るようにさせ、こうした繊維離解を行うも
のである。

そのドラムは水平面に対してわずかに傾けられているの
で、そうした原料はそのドラムの上流端から下流端へと
進むこととなり、そのドラム内係留時間（１８〜２０分
間）中にそうした原料はそのドラム天井部から底内面上
へと２００〜２５０回落ちることとされている。

そのあと、そうした原料は、穴あき面を持ってこれまた
回転している分離ドラム、すなわちえり分けドラムとし
て知られているもの、内へはいり込む。

そのドラムの外面上へ水が吹き当てられて、そうした穴
あきのところにはまり込むようにされた原料を内方へ押
しやるようにされている。

そうした水に懸濁された繊維はその回転ドラムの底部で
そうした穴あきのところを抜け落ちるが、異物（はりが
ねとかプラスチックなど）はそのドラムの端部でそのド
ラムから排除される。

こうした在来機は、いろいろな欠点を持つものであり、
すなわち： そうした繊維離解ドラムはかなり大寸でなければならな
いものであり：直径については、繊維離解のために必要
とされるひきさき力を作り出すにはその原料がかなり高
いところから落ちなければならないからであり；長さに
ついては、その繊維離解ドラムの上流端から下流端への
進行中に原料のどの部分も確実に十分な回数の落ち当た
りをするようにさせるためであり； 一そうした原料全体がそのドラムの一方の側に収まって
いることとなるのであるから、そのドラムへ与えられる
べき駆動トルクがかなりのものになってしまう。

これは、さらに、不平衡をも結果として生じるものであ
るから軸受けを疲労させてその摩滅を早めることともな
り； ーそのドラムが働いているのはその半分の部分だけであ
るから”、そのドラムで占められている空間が完全に利
用されてはいないものである。

この発明による装置は、動いている固いものと接触する
ことによって原料が繊維離解されるというアイデアにも
とづくものであり、したがって、そうした接触を多重化
することが有利である。

この目的のために、この発明が提供する繊維離解機は、
繊維離解されるべき原料の軸方向供給を受け、回転駆動
され、その内面には長手方向配置の偏向板備え付きとさ
れた、回転円筒ドラム、少なくともひとつを含んでいる
ものであって、つぎの特質（ア・イ・ウ）、すなわち、 ア）その内部にはロータを含んでいる。

イ）そのロータは、前記円筒形ドラムに同軸の軸と、そ
の軸から径方向に枝分かれ状に突き出した形のものとし
て長手力向に延びている何枚かの刃板と、からなるもの
とされている。

ウ）そうした刃板は先端部が回転方向へ向けて曲げられ
ていて、そこに、繊維離解されるべき原料を受け乗せて
それをドラムの内壁面へ向けて投げ飛ばす働きのできる
ものとされている。

を満たしていることを特徴とするものである。

こうして、そのドラムがひとまわりするごとに、動いて
いる固いものに原料が２回接触するようにされているの
であり：すなわち、まずそのロータの刃板の表面へ当た
るときに１度と、さらにそのドラムの内面へ飛ばし当て
られるときにもう１度と、である。

この発明の好ましい実施例では、そのロー夕がそのドラ
ムと同じ方向に回転するものとされている。

そのドラムの角度速さは毎分１５〜３０回転見当、その
ロータの角度速さは毎分１００〜２００回転見当、とさ
れる。

ほかの有利な特質によれば、そのロー夕の刃板がわずか
にらせんねじれ形とされて、そのロータの上流端から下
流端への原料の前進を促進するようにされている。

好ましい配置形態例では、これまで述べた繊維離解ドラ
ムが叩解ドラムで先行されていて、原料が上方のホッパ
でその叩解ドラム内へ供給されて、そのドラムの円筒面
にあけられた穴を抜け落ち、繊維離解ドラムのものと同
じようなロータ、に当たるようにされている。

そうした叩解具と繊維離解具とを含むこの装置はそのあ
とにえり分け部が続くものとされ、その部はそれ自体と
しては公知のもので、ドラムの軸心と同心である軸心の
ロータに組付けられた小さな刃板を含むものが好ましい
。

好ましくは、そうした叩解・繊維離解・えり分け、のド
ラムが、外部から回転駆動される一体構戒のものとされ
て、その叩解具の刃板と、その繊維離解具の刃板と、そ
のえり分け部のロータの小さな刃板と、を植えつけてい
る軸、が一本もので専用モータで駆動されるもの、とさ
れる。

この発明の利点は、つぎのようなものである：１ そう
した繊維離解ドラムほとんど全面にわたって原料が配分
されるもので、片側にだけというものではない。

そのため、そのドラムは単位長さあたりで、在来知られ
ている装置で処理される原料の量のほとんど２倍を受け
入れることができる。

２ すでに指摘したことであるが、そのドラムがひとま
わりするごとに、原料は、まずそのロー夕の刃板に、つ
いでそのドラムの内壁に、接触し、２回磨砕されること
となる。

３ このようなため、ひきさき力はもはやロータの径で
左右されるものではなくなる。

４ したがって、同じ能力のものならば、そのドラムは
在来ドラムの径の半分よりわずかに大きいだけくらいの
径を持つものでよいことになる。

消費されるエネルギーは在来装置で消費されるものを超
過するものではない。

つぎに、図面に示されたひとつの実施形態例について、
この発明を説明する。

この好ましい実施形態例装置は、ドラム１からなるもの
で、そのドラムは、つぎの３つの部分がある：供給部Ａ
１繊維離解部Ｂ１そり分け部Ｃ。

そのドラムは周辺部のところでローラ２，２′によって
支えられており、それらローラの少なくともどれかは駆
動ローラであってそのドラムを摩擦で駆動する。

単一中心軸３はモータ４につながれたもので、３部分す
べてを貫き通っている。

この機械は、さらに、ふたつの外箱５，６も備え付きと
されている。

箱５はドラム１の叩解部Ａを収め入れている。

箱６はえり分け部Ｃを収め入れている。つぎに、この機
械のそうした３部分が、処理されるべき原料の通り抜け
る順序を追って説明される。

そうしたドラム１の部分Ａは、そのドラムを上流端のと
ころで締切る完全閉鎖端板７と、部分Ａと部分Ｂとのあ
いだの補強仕切りを作り出している穴あき端板８と、を
含む。

これら両端板は、特殊断面形部材９でつなぎ合わされて
おり、そうした部材は（矢印Ｆで示されたそのドラムの
回転の方向での）前方にくぼみのあるものである。

箱５は天井端が開いており、コンベア・ベルト１１で供
給を受けるホツパ１０、につながれている。

その箱は穴あき導管１２を含み、その導管は、部材９間
のすきまを通してドラム内へ水を吹き出すものである。

そのドラムの中心には軸３にキーどめされたものとして
、その軸３から径方向に枝分かれ状に突き出して１３先
端部のところ１４では回転Ｆの方向へ曲げられている何
枚かの長手力向に延びている刃板からなる、ロータ、が
ある。

そのドラム１の部分Ｂ１すなわちこれが繊維離解部であ
るもの、は完全閉鎖外おおいからなり、そのおおいは、
三角形断面の、長手方向配置の、偏向板１５、備え付き
とされたもので、その三角形は底辺がドラムの周辺面内
に含まへ両側辺が径方向正中面に対して傾いている。

そうした辺の傾き、は隣り合うふたつの偏向板のあいだ
に収め込まれた原料の分離を促進して、橋渡し状につな
がることを防ぐこととなる。

原料にじかに触れることのない表面は、その偏向板、さ
らにはそのドラム全体、のための補強として働くことに
なる。

そうした三角形の頂点のところに作り出された鋭いへり
は、ドラムの中心部の軸３、へ向かうようになっている
。

その軸３は、部分Ａの刃板１３，１４と同じような刃板
１３′，１４ｌを含むものである。

これら刃板はドラムと同じ方向Ｆに回るが、その速さは
ドラムの角度速さと同じくらいからその十倍以上くらい
にも及ぶ。

そのドラム１の部分Ｃは、仕切り８ど似たような穴あき
の補強仕切り８′で、部分Ｂから分けへだてられている
。

部分Ｃは、外箱６と、ドラム１の下端部分と、を含むも
のであり、ほとんど完全開放に近い仕切り、すなわち環
状板１７でつなぎ合わされた伺本かの補強棒１６からな
るもの、で終端している。

この部分でのドラムは、全面にわたって直径６〜７間の
（番号２２で示された）穴あきとされている円筒１８と
、その筒の内部で軸３にキーどめされた在来どおりの刃
板構成体１９と、を含むものである。

そのドラムと、その組付け部と、そのロー夕と、を囲う
箱６は、その下に続くものとして繊維の排出の方向に開
口している吐出し口２０と、さらに、排除されるべき異
物用の出口２１と、を含む。

その装置の動作は、つぎのように解析される：コンベア
・ベルト１１で運ばれた処理すべき原料、は可動ドラム
１の特殊断面形部材９間を刃板１３，１４付きのロータ
上へと落ち、そのロータがそうした原料をそれら部材９
へと投げ飛ばし、その原料はそこからそのドラムの底へ
落ち戻るが、外箱５があって、その原料がこぼれ落ちな
いようにしている。

棒材９間のすきまをそうした原料が上へ決して通り抜け
ることのないように、そウシたすきまと刃板１３，１４
との寸法や、それら刃板の形態、が適切に選ばれなけれ
ばならない。

それら刃板１４のらせん形の効果として、また水平面に
対する機械全体の傾きのあるものならばそれもあって、
その原料、すなわち導管１２で給水されるノズルを通し
て供給される水のふりかけで助けられたそうした機械的
な働作によって叩解されたもの、は部分Ｂ１すなわち繊
維離解部分本体、内へとはいり込むこととなる。

この部分で、そうした原料が、部分的には、中心部ロー
タ、すなわち叩解具のロータの延長であるもの、の刃板
１３’，１４’のあいだの中心部を通ってはいり込む。

原料のこうした部分、すなわちロータに触れたところで
すでに衝撃を受けずみのもの、は刃板１３′間でふたた
び破砕作用を受け、まもなく、それら刃板の曲げられた
部分１４／で、この機械の第３図での左側半分部分での
偏向板１５へ向けて投げ飛ばされる。

それら偏向板１５の鋭いへりは繊維離解作用に益するも
のである。

原料のほかの部分、すなわちドラム１の下方部分内の偏
向板１５沿いに来ているもの、はそれら偏向板で持ち上
げらわ、ドラムの天井に達するちょっと手前のところで
そうした板から下へ滑り落ちる。

そのようにそうした原料は刃板１３’，１４’上へ落ち
、それら刃板もこれまで述べられたようにそうした原料
を投げ飛ばすこととなる。

（そうした機械の左側部分で）ロータ底へと最終的には
伺回も落ち戻ったこととなったすべての原料は、仕切り
ぎを通り抜けて最終的にこのロータを去って、部分Ｃへ
はいり込むが、ここはえり分け部として知られているも
ので、その総体構成も働作方法もそれ自体としては公知
である。

そこでその原料は（箱６の上方部分内に位置づけられて
いる、図示されていない、ノズル、を通して与えられる
）水の付加によってうすめられ、中心部ロータの径方向
刃板１９による付勢を受けて、穴あき２２を通り抜けて
吐出し口２０内へ落込む。

異物（はりがね、金属、プラスチック）は出口２１を通
って排出される。

この発明によるこうした機械の、在来機よりすぐれてい
ること、の概念を与えるために、ここで及この発明の実
際の繊維離解具（部分Ｂ）が公知の繊維離解具とくらべ
られる。

ここでの比較はすべて２４時間あたりの流量にもとづい
ている。

ここでの計算は、つぎの式を使って行われる；ただし 込＝偏向板の内ヘリのところで測った直 径； Ｄ．Ｆドラムの直径； Ｆ＝偏向板間の充填率： Ｌ−繊維離解区域の長さ； Ｃ＝乾量物の密度 Ｒ＝ドラム内係量時間（「分」単位） である。

ＡＩ 公知機械で、直径２．２５ｍのドラム、長さＬ＝
５．８ｍ１Ｆ＝４／８のもの Ｐ＝７９９ｋｇ Ｑ＝６３．９ トン／２４時間 Ａ２ この発明による機械で、直径２．２５ｍのドラム
、長さＬ二４ｍ， Ｆ二７／８ Ｐ＝９６４ｋｇ Ｑ＝１５５ トン／２４時間。

Ｂ１ 公知機械で、直径３．０Ｏｍのドラム、長さＬ＝
１１ｍ， Ｆ＝４／８ Ｐ＝３．２５８ｋｇ Ｑ＝２５９ トン／２４時間。

Ｂ２ この発明による機械で、直径３．０Ｏｍのドラム
、長さＬ＝６ ｍ， Ｆ＝７ ／８ Ｐ＝３．０９０ｋｇ Ｑ＝４９５ｔ−ン／２４時間。

この発明による小型機械の特性値は、つぎのとおりであ
る二 （径１． ５ ｍ， Ｌ＝ ４ ｍ，充填率Ｆ＝７／８
）Ｐ＝４２８ｋｙ Ｑ＝６８．５ １’ン／２４時間。

最後のこの機械は第一例（ＡＩ）とくらべ合わせられる
べきものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は特にこの発明による繊維離解部を持つ繊維離解
機全体を通じての長手軸方向断面図、第２図は第１図中
の線■一■によるその装置の横断面図、第３図は第１図
中の線■一■によるその装置の横断面図、第４図は第１
図中の線ＩＶ−ＩＶによるその装置の横断面図、である
。 １・・・・・・ドラム、Ａ・・・・・・供給（叩解）部
、Ｂ・・・・・・繊維離解部、Ｃ・・・・・・えり分け
部、２，２′・・・・・・ローラ、３・・・・・・中心
軸、４・・・・・・モータ、５・・・・・・ドラム１の
部分Ａを収める外箱、６・・・・・・ドラム１の部分Ｃ
を収める外箱、７・・・・・・完全閉鎖端板、８・・・
・・・ドラム１の部分Ａ，Ｂを仕切る穴あき補強端板、
８′・・・・・・ドラム１の部分Ｂ，Ｃを仕切る穴あき
補強端板、９・・・・・・両端板７，８をつなぎ合わせ
ている部材、１０・・・・・・ホッパ、１１・・・・・
・コンベア・ベルト、１２・・・・・・水吹き出し用穴
あき導管、１３，１３’・・・・・・刃板の径力向突き
出し部、１４，１４’・・・・・・回転前方へ曲げられ
た刃板先端部、１５・・・・・・偏向板、１６・・・・
・・補強棒、１７・・・・・・例本もの棒１６をつなぎ
合わせている環状板、１８・・・・・・円筒、１９・・
・・・・軸３にキーどめさづた刃板構成体、２０・・・
・・・繊維吐出し口、２１・・・・・・排除すべき異物
用の出口、２２・・・・・・円筒１８の全面にあけられ
た穴、Ｆ・・・・・・ドラム回転方向。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 繊維離解されるべき原料の軸方向供給を受け、回転
   駆動され、その内面には長手方向配置の偏向板備え付き
   とされた、回転円筒ドラム、少なくともひとつを含んで
   いるものであって、つぎに特質（ア・イ・ウ）を満たし
   ていることを特徴とする、繊維離解機。 ア）その内部にはロータを含んでいる。 イ）そのロータは、前記円筒形ドラムに同軸の軸と、そ
   の軸から径方向に枝分かれ状に突き出した形のものとし
   て長手力向に延びている何枚かの刃板と、からなるもの
   とされている。 ウ）そうした刃板は先端部が回転方向へ向けて曲げられ
   ていて、そこに、繊維離解されるべき原料を受け乗せて
   それをドラムの内壁面へ向ケテ飛ばす働きのできるもの
   とされている。 ２ ％許請求の範囲１記載の発明において、それら長手
   方向配置の偏向板は軸心に向かう方に鋭い頂点を持つ三
   角形断面を持つものとされていることを特徴とする繊維
   離解機。 ３ 特許請求の範囲２記載の発明において、そうした三
   角形の両側辺が径方向正中面に対して傾いていることを
   特徴とする繊維離解機。 ４ 特許請求の範囲１〜３のいずれかに記載の発明にお
   いて、その内部ロータがそのドラムと同じ方向に回転す
   るものとされていることを特徴とする繊維離解機。 ５ 特許請求の範囲１〜４のいずれかに記載の発明にお
   いて、そのロー夕の回転の角度速さが、そのドラムの回
   転の速さよりも大きいものとされていることを特徴とす
   る繊維離解機。 ６ 特許請求の範囲１〜５のいずれかに記載の発明にお
   いて、そのドラムの回転の速さが毎分１５〜３０回転見
   当、そのロー夕の回転の速さが毎分１００〜２００回転
   見当、とされていることを特徴とする繊維離解機。 ７ 特許請求の範囲１〜６のいずれかに記載の発明にお
   いて、そのロータには４枚の刃板があるものとされてい
   ることを特徴とする繊維離解機。 ８ 特許請求の範囲１〜７のいずれかに記載の発明にお
   いて、その繊維離解機内原料係留時間が１０〜２０分間
   であるようにされていることを特徴とする繊維離解機。 ９ 特許請求の範囲１〜８のいずれかに記載の発明にお
   いて、そのドラムとその内部ロー夕と、の軸心が水平面
   に対して傾いたものとされていることを特徴とする繊維
   離解機。 １０ 特許請求の範囲１〜９のいずれかに記載の発明に
   おいて、そのロータの刃板が長手方向にわずかにらせん
   式にねじられた形とされて、回転ごとに投げ飛ばされる
   原料が、ドラムの下流端へ向かってわずかずつ進むこと
   となるようにされていることを特徴とする繊維離解機。 １１ 特許請求の範囲１〜１０のいずれかに記載の発
   明において、そうした特許請求の範囲１〜１０のいずれ
   かによって設計構成された繊維離解部、の上席のところ
   に叩解部を含んでおり、その叩解部は、上方のホッパか
   ら送り込まれる原料を通り抜けさせることを許すように
   その側壁が穴あきとされている回転ドラムと、繊維離解
   部でのものと同じようにやはり中心軸と彎曲刃板とから
   なるロータと、を含んでいるものとされていることを特
   徴とする繊維離解機。 １２ 特許請求の範囲１１記載の発明において、その叩
   解部のそうしたロータの軸が、繊維離解ロータの軸の、
   上流側方向への、延長であるものとされていることを特
   徴とする繊維離解機。 １３ 特許請求の範囲１１または１２に記載の発明にお
   いて、その叩解ドラムが、繊維離解ドラムの、上流側方
   向への、延長であるものとされていることを特徴とする
   繊維離解機っ １４ 特許請求の範囲１１記載の発明において、さら
   にその繊維離解部のあとに続くところに、えり分け部を
   含んでおり、そのえり分け部はそれ自体としては公知の
   もので、穴あきドラムと、そのドラムに同軸で軸と径方
   向刃板とを含むロータと、からなるものとされているこ
   とを特徴とする繊維離解機。 １５ 特許請求の範囲１４記載の発明において、ふた
   つなり３つなりのそれらそれぞれの部のロータ、の軸が
   そうしたいくつかの部の共通軸であるものとされている
   ことを特徴とする繊維離解機。 １６ 特許請求の範囲１４または１５に記載の発明にお
   いて、その叩解部のドラムと、その繊維離解部のドラム
   と、そのえり分け部のドラムと、のすべてか、共通一体
   部品からなるものとされていることを特徴とする繊維離
   解機。