JPS59199894A - 円板精砕機 - 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】 に関するものであり、更に詳細には、紙又は板紙を製造
するためにパルプ繊維材料を精砕することに関するもの
である。

紙料は、叩解機、蒸解器、その他バルプ製造機械から供
給されるが、紙料を精砕する現今の方法は、通常繊維材
料を破砕する磨砕面又は精砕面間に紙料を通過させるこ
とを包含し、次いで更に繊維を分離し、物理的変性を行
なう。米国特許第３、３７１，８７３号に開示されてい
るように、代表的なパルプ精砕機又は砕木機は、片面又
は両面に環状精砕面子段を備えた回転円板を有している
。円板精砕面は、パルプが加工される非回転環状磨砕面
に対面すると共に、精砕域を画成している。回転円板と
その精砕面は、鋳鉄又はニソケルー硬ステンレス鋼のよ
うな比較的非可撓性材料で製造される。非回転磨砕面は
同様な材料で製造され、迅速に回転する円板によって生
じたトルク及び、精砕域の間隙を通るバルブ材料の圧力
に対抗するように正確に装着されている，７精砕域の間
隙の軸方向の調節は、円板が装着されている軸を軸方向
に変位することによって行われる。

これらの精密な円板精砕機は、精砕域の間隙幅を正確に
設定するために正確な公差をもって製造し、組立てなけ
ればならない。何故ならば、精砕工程中に精密な円板に
加えられる構造上の負荷は大きく、取扱いにくいので、
非常に頑丈な設計が必要となり、精砕面間隙は負荷が加
えられている場合は変更しない。このことは、必然的に
精密な公差の機械加工、大量の高強力円板材料の必要、
総体的に大型の構造、制限された機械の性能、及び組立
時間の必要性等により、非常に高価々精密円板精砕機と
なる。

本発明の目的は、回転円板精砕機及び類似の装置におい
て従来必要とされた典型的な精密性という制約を回避す
ることにある。この結果、大型の支持体、及び整合イア
４造体が除去され、安価な精砕機が製造することができ
、捷だ従来の装置に比較して大型の：４ｔ　ｌｉｔ体又
はハウジング寸法、もしくは必要動力がいらないで、強
力な性能と効率が達成される。

上記目的のために、本発明は、半径方向に延在し、相対
的に回転自在であり、且つ軸方向に対向し、精砕面が相
対回転している間、材料が精砕されながら通過すべき複
数の精砕面間で、細粒材料を精砕するための装置におい
て、前記精砕面から材料の最適加工効果を得るために、
イ目互ｖ′ｃ、４目対回転する精砕面の軸方向の作動圧
力を文」応して調節することができる可撓性弾性精砕面
支持手段を包含することを特徴とする前記精砕面間であ
って且つ精砕面にわたって半径方向に材料を流動させる
装置を提供する。

本発明は、壕だ半径方向に延在し、相対的に回転自在で
あり、且つ軸方向に対向し、精砕面が相対回転している
間、材料が精砕されながら通過すべき複数の精砕面間で
細粒材料を精砕する方法において、精砕面間であって且
つ精砕面にわたって半径方向に材料を流動させ、且つ可
撓性弾性精砕面支持手段によって相互の精砕面に対して
相対回転する精砕面の軸方向の作動圧力に応答して調節
させることからなシ、これにより、精砕面から制料の最
適精砕効果を得る改良方法を提供する。

本発明の更に詳細な特徴では、所定半径幅のす（。

フグ形状精砕面板が軸方向に弾性て可撓性又は屈曲自在
な円板部材の挿入縁部に装着されているパルプ精砕機が
提供される。−組の円板部材の挿入縁部から間隔をへだ
てられた円板縁部は回転子に取付けられておシ、他の組
の円板の縁部は非回転又は反対方向に回転するように取
伺けられている。

精砕面板は適宜の硬質で実質的に精密な材料で製造され
るのが適切である。他方、円板部材は、半径方向及Ｏ・
円周方向に十分変形抵抗を有する軸方向に弾性て可撓性
の材料で製造されるのが適切である。軸方向に可撓性の
円板を支持するという方法の結果として、相対回転する
精砕面によって最適精砕作用を得るために、パルプ精砕
工程中に、軸方向に精砕面の自動的自己調節が行なわれ
る。

本発明のその他の目的、特徴及び利点は、添付図面に関
連して示される下記の代表的実施例の説明から容易に明
白になるであろう。しかしながら、各種変形及び改変が
下記の開示において具体化された精神及び新規な概念の
範囲から逸脱しないで行なわれるものである。

可撓性円板精砕機装置１ｏは本発明を具現するものであ
り、各種繊維材料を個々の繊維に精砕し、フィブリル化
するために適切である。上記装置は、特に紙料を製造す
る際に、木材パルプを精砕する製紙工業で用いるのに適
している。単一の装置として図示されているが、上記精
砕機装置１．０（ｄ、パルプ精砕工程において、パルプ
繊維が順次精砕されなければなら々い場合に用いられる
一連の精砕機の一つであってもよい。

好適々設備において、上記装置１ｏは室状固定ハウジン
グ１１を包含し、ハウジング内に、軸受構造体１３を含
む通常の軸受手段上で回転するように軸１２が支持され
ておシ、適宜のモータ（図示せず）によって駆動される
ようになっている。

軸１２の自由端にスタブ１４が設けられており、スタブ
に装着されているボス又は回転子１５がスタブと共に回
転するキ一手段］６によって保持されている。

ハウジングの中に、精砕加工室］７が画成されておシ、
前記室内に軸スタブ１４が突出していると共に、パルプ
繊維精砕手段Ａの部品を回転させるために、回転子１５
が作動され、パルプ紙料はボス１５と共軸の人口１８を
通９、パルプ繊維精砕手段Ａに向けられるのが望捷しい
。パルプ紙料は導管ｊ９により人口１８に供給される。

導管１９はボス１５と同軸の通路２０を備えていること
が望捷しい。精砕手段Ａによる処理後、精砕されたパル
プ紙料は、室Ｊ７の周辺の出口構造体２２により画成さ
れた接線方向又は半径方向出口２】を通って加工室１７
から排出されるようになっている。加工室１７を通る紙
料の流動様式は、入口１８から出口２１へと図示されて
いるが、所望ならば流れ方向は逆であってもよく、出口
２１が入口になシ、入口１８が出口になってもよいとい
うことは注目されてよい。何故ならば精砕手段Ａの精砕
作用は、流体圧を加えられている場合特定の流動方向に
よらないからである。

好適な構成においては、精砕手段Ａは少くとも回転子に
装着された１枚の円板Ｄ（第１、第３及び第４図）から
なっているが、いくらか特殊な構造のものにおいては好
適には多数の円板りであってもよく、図示の例では３枚
の円板が示されている。円板りの中央の間隙孔は、ボス
１５に円板を装着させることができる。ボルト２３から
々る挾持リングとボルト手段は回転子の円板りの内縁を
取付ケル。リングスペーサ２４は円板に所定の軸方向の
間隙を保持するように作用する。回転子１５の一端に隣
接して、ボルト２３が猿状取伺フシンジ１５ａ又は回転
子１５にねじ係合されているのが望ましい。回転子１５
の他端には、ボルト２３にねじ込捷れ、環状保持リング
１５Ｉ〕に駆動されるナラ）　２３ａをボルト２３が担
持しており、環状保持リング１５１）はボス１５の端部
に係合して挟持リング２４ａを押圧している。挟持リン
グ２４ａは隣接する円板縁部に係合して円板を隣接する
スペーサ２４に抑圧し、フランジ１５ａによシ設けられ
た肩部に押圧する。

各円板りは、その外縁の両側に、各々リンク形状の精砕
板２５によって付与される半径方向に延在する精砕面を
担持している。前記精砕板２５は　　　　、１相互にね
し２５ａ等によって円板間で挾持されている係合円板縁
部に同心状に取付けられている。円板Ｐの内縁に担持さ
れ同軸のリング状をなし、且つ好適には半径方向に同様
に延在する精砕面板２７は、精砕面板２５に実質的に介
挿された関係で共働し、画板に半径方向に延在する精砕
間隙又は精砕域を設けている。一対の板２７は、例えば
ねじ２７Ｃ（第２図）によって挾持された円板の縁部に
取付けられている。円板Ｐの半径方向外縁は、中間スペ
ーサリング２９及びハウジング１１とボルト２８の一端
とがねじ止めされている半径方向に延在する板２９ａ上
の半径方向に延在する環状スペーサフランジ２９ａとか
らなる把持スペーサリング構造体にボルト２８によって
取付けられている。

ボルト２８の両端で（ｄ：、ポル（・に螺着しているナ
ツト２８ａが把持リング２９ｃを軸方向に中間リン′グ
に向って押し付けている。これにより、円板Ｐは回転子
である円板りに対して固定子という関係で縁部で把持さ
れている。

しかしながら、２組の円板りと円板Ｐは回転子と固定子
との関係にあるが、所望ならば、逆の関係になってもよ
い。即ち、円板Ｄ１が固定子で円板Ｐが回転子という関
係であってもよいということは銘記すべきである。又、
所望ならば、−組の円板りと円板Ｐが一方向に回転させ
られ、他の組の円板Ｐが反対方向に回転させられてもよ
い。しかし、原則として、精砕工程において、円板りと
円板Ｐは相対回転する、更に詳細には、一方の円板２５
の精砕面と他方の円板２７の対向する精砕面が相対回転
することが必要である。

精砕手段Ａの軸の対向端で精砕面の関係を満たすために
、精砕面板２７ａはねじ２７ｂ等によってリング板２９
ｂに取付けられており、これにより並列された精砕板２
５の面に精砕間隙２６が伺与される。精砕手段Ａの軸の
他端には、精砕面２７ｃがねじ２７ｄによって装着リン
グ板１１ａに取付けられており、リング板１１ａは加工
室１７の入口側を画成するハウジングの隣接壁にねしＩ
ｌｂによって取付けられている。上記装置によって入口
１８から加工室１７に入る全ての繊維紙斜文（ｔｉミス
ラリ、一方では板２５によシ、他方では共働する板　２
７．２７ａ、　２７ｂによって付与された比較的回転自
在で軸方向に対向する精砕面により画成される精砕域２
６を通らなければならない。

板２５．２７の精砕面の精砕作用を向上させるために、
板２５の精砕面は略半径方向に延在する幅狭リブ３０と
交互に実質的に幅広リブとの連続した配列を備えておシ
、精砕板２７の精砕面も同様に略半径方向に延在する精
砕幅狭リブ３０と介挿する幅広リブとの環状配列を備え
ている。第２図に示すように、精砕作用の向上は円周方
向に斜めに偏在しているリング板２７の精砕面上のリブ
３０を備えることによシ達成され、一方、第４図に示す
ように、リング板２５の精砕面上のリブ３ｏは円周の反
対方向に斜めに偏在している。

精砕された細粒材料、即ち抄紙用パルプ紙料を各精砕面
域２６に実質的に等分に流動させるために、回転円板り
は円周方向に間隔をへだでて配列された流れ開口３５を
備えている。低濃度の紙料に対して、孔３５は全円板り
で実質的に同一寸法であってもよい。高濃度の紙料に対
して、孔３５は入口１８に最も近い円板の最大寸法から
、入口に最も近い円板から順次離れた円板が順次小さい
寸法になるまで、寸法を可変にしてもよい。

共働する精砕板２５．２７に対して半径方向外方に、出
口２１に向って精砕された材料流を集束し、増速させる
手段が設けられている。このために、精砕板及び円板構
造体Ａの半径方向外側の１わりに環状収集副室４０が設
けられている。そして、前記副室に精砕された材料が収
集され出口２１に向けられる。精砕域２６の下流端から
放射流を付勢するために、スペーサ２９．２９ａ及び把
持リング２９ｃからなる把持リング構造体の部材には、
収集副室４０の比較的流通のよい半径方向最外側域に向
って円周方向に間隔をへだてて流通開口４１が設けられ
ていることが望捷しい。

本発明によれば、精砕面から最適の材料精砕効果を達成
するために、円板りと円板Ｐは、精砕板２５．２７に対
して相互に軸方向に精砕板の相対回転する精砕面を作動
圧力に応答して調節できる可撓弾性装着手段を設けてい
る。このために、円板　　　ＣＤと円板Ｐは、ステンレ
スばね鋼、ガラス繊維又は類似物のような５ｃｏｔｃｈ
ｐｔｙの補強フリスチック型１００２　Ｃｒｏｓｓｐｔ
ｙ又はその他の適宜の材料の弾性に対して高強力比を有
する比較的薄肉壁材料からなることが望ましい。円板は
軸方向に弾性変形することができるが、作動中のトルク
及び遠心負荷に有効に対抗するように、半径方向及び円
周方向の変形に十分抵抗できる材料と肉厚を選択しなけ
ればならない。他方、精砕板２５．２７．２７ａ、　２
７ｃはＮ１−ステンレス硬鋼、セラミック又は類似物の
ような比較的硬質であシ且っ比軸的非可撓性の耐摩耗拐
料で製造されるのが望ましい。この場合、この回転円板
りは板２５よシ約３倍幅広であり、固定円板Ｐは板２７
の約２倍だけ幅広であることは注目される。このことが
、精砕作動中に板２５と板２７の対向する精砕面間に実
質的に所望の等分関係を維持するだめの可撓弾性調節を
各円板Ｄ１Ｐの広い区域に付与する。かくして、精砕手
段Ａの重要な構成部材を極端に最小公差にする必要が回
避され、実質的に経済的利益を奏する。円板りに対して
、流通開口３５によって可撓弾性が向上する。円板Ｐに
対して、軸方向の可撓弾性を向上させるために、円周方
向に延在する溝又はスロットＣの列（第２図）が設けら
れている。図示のように、スロットＣは円周方向に千鳥
状であシ、半径方向に相互に間隔をへだてで配列されて
いるのが好適である。

各精砕域２６に対する好適な間隔状態は、装置における
スペーサと装着部材を適宜選択することによシ計算され
維持されるが、精砕される細粒材料の特定の品位のもの
を連続的に精砕するために特殊な精砕手段Ａを特に適合
させる場合に、各種品位の材料が同一の精砕機で刻々と
精整されなければならない条件では、精整域の間隙２６
の軸方法の寸法を設定するために従来の負荷機構（図示
せず）を設け、これにょシ精砕される細粒材料の最大歩
留を達成することが望ましい。どのような場合でも、精
砕機の作動において、精砕板２５．２７．２７ａ、２７
ｃが相対回転している間に、対向する精砕面を通過させ
る材料によって生じる流体動圧に応じてコ゛精砕面間の
精砕作用を均一にするために、円板りと円板Ｐの軸方向
の可撓弾性により、精砕板２５．２７が有効な自己整合
と自己心合せを達成することができる。

本発明の精神及び新規な概念の範囲から逸脱しないで、
各種の変形及び改変が行われてもよいことは理解される
であろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によシ構成された可撓性円板パルプ精
砕機の縦断面図、第２図は、第１図の１１−■線に沿っ
て実質的に切断した部分断面詳細図、第３図は、第１図
の■−■線に沿って実質的に切断した部分拡大断面詳細
図、第４図は、第３図のＩＶ−■線に沿って実質的に切
断した部分断面詳細図、第５図は、第３図の■−ｖ線に
沿って実質的に切断した部分拡大断面詳細図である。 ｌＯ・・可撓性円板精砕機装置、１１・・ノ・ウジング
、１２拳・軸、１３・・軸受構造体、１４０・スタブ、
１５・・ボス（回転子）、１５ａ　ｅ　＠フランジ、１
５ｂ・・リング、１６拳・キ一手段、１７・・加工室、
１８・・入口、１９・・導管、２０・・通路、２１・・
出口、２２・−出口構造体、２３・・ボルト、２３ａ・
・ナツト、２４・・リングスペーサ、２４ａ・・リング
、２５・・精砕板、２５ａ・・ねじ、２６・・精砕間隙
、２７・・精砕板、２７ａ　、　２７ｂ・・精砕面板、
２７Ｃ・・精砕面、２７、ｄ　・　・ねじ、２８１１　
・ボルト、２８ａ　・　・プーソト、２９・・スペーサ
リング、２９ａ・・フランジ、２９ｂ　”・リング板、
２９ｃ　−拳リング、３０・・１ノブ、３５・・開口、
４０・・収集副室、４１・・開口、Ａ・・精砕手段、Ｄ
・・回転円板、Ｐ・・固定円板、Ｃ・・スロット、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 半径方向に延在し、相対的に回転自在であシ、且つ、軸
   方向に対向し、精砕面が相対回転している間、材料が精
   砕されながら通過すべき複数の精砕面間で細粒材料を精
   砕するだめの装置において、前記精砕面から材料の最適
   の精砕効果を得るために、相互に相対回転する精砕面の
   軸方向の作動圧力に応答して調節することができる可撓
   性弾性精砕面支持手段を包含することを特徴とする前記
   精砕面間であって且っ精砕面にわたって半径方向に材料
   を流動させる装置。