JPS59199895A - 紙料パルプ化装置 - 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】 さぜろのに翼付ロータが用いられろ紙パルプ化装置に関
するものである。

紙・ξルプ化装置は典型的には、底壁を有するタブ槽及
びそこから上方に延びた円筒状徊壁、タブ中において回
転するよう底壁中央に取付けらねた？７（”１０−タ、
及びパルプ化された紙料を取除くための手段を提供する
ため、底壁又はその近傍に配置されたスクリーン又（・
マ弁手段、を含んで℃・ろ。

ロータ翼は、タブの底壁の近傍で紙料に接触してそれを
°−夕から側壁に向けて半径方向１夕を方に１甲　　　
　　　　１、し出し、その紙料を上方に指向するよう、
形状及び寸法が決められた先導面を含んでいる。上昇す
る紙料はタブの中央部に向って流れ、次に回転する翼に
向って下降する。従って、／ξルプ化処理中において、
紙料は一般に円形・ξターンを描いて流れ、かつ紙料寸
法の小型化は、それだけによるものではないとしても、
大部分はこの流ｊｌｉＪＪハターンによって生じろ紙料
粒子間の高い剪断力によるものである。

現在使用されて℃・ろこの構造の多くのパルプ化装置は
、比較的低い濃度、典型的には４〜７％の範囲の固体含
有率を有する製厭用紙料への適用に限定されて℃・る。

仮りに紙料の濃度が約７％より明らかに上昇したとする
と、紙料はその粘性冨度により、ロータの回転力５イ間
に簡単には流下しなくなる。翼は最初の一定量のパルプ
を外方に変位させるがしかしその際キャビテーションが
生じる、伺故なら、変位したパルプに１￥を換わるよう
な流下するパルプが存在しないからである。

約１０％の？ａ　Ｗを有する紙料に対してパルプ化処理
を施すため、特殊なロータか開発されている。

例えば、１９８２年８月１２日に出願されかつ共通に譲
渡さ乏ｔたプランクリ−他による米国特許第４、０７．
３７１号においては、垂直を向きかつ軸方向に整合され
た給送スクリューを備えたロータを有する高濃度・ξル
プ化装置が開示されている。そのローりは、円板の円周
に沿って配置された半月状を呈する円周状に延びた部材
の形の翼を含んでいる。給送スクリューは板の中央に取
付けられ、かつロータ翼から間隔をへたてて配置された
基体を有する円筒状体、及び本体に市って延びかつ翼を
支える円板上において矩形の端部で終っている螺旋ヌク
リュ一段、を含んでいる。

給送スクリューは１２〜１３％の磁度を廟する紙料を含
むタブ中で回転する際、紙料をロータ５；〕の区域に向
って下降案内し、次にそれをタブの壁に向けて外方に押
し出す。より高い濃度を有する紙料はタブの壁を登る。

そしてこのパルプをタブの中心に向けて下向きにするた
めバッファか用いられている。

高濃度パルプ化装置の大きな利点は良く認識されている
。例えば、紙料の密度は、約７％の両度を有１−ろ紙料
に対するよりも、約１４％の譲度を有するパルプ紙料の
力か大ｎ〕に高いため、高ａｌｌパルプ化工程中に生じ
る剪断応力はかなり大きく、そのため高濃度紙料のパル
プ化工程に要する時間は、同じパルプ化タブにおげろ間
部゛のパルプ、紙料のパルプ化に要する時間と等し℃・
か又はそれより短（さえなる。

しかしなから、以」二で説明したタイプの高（晟ＪＶバ
ルブ化装置にはしばしば本質的な欠点が存在している。

例えば、給送スクリューの螺旋ねし列はロータの基体上
で終っていてロータの翼からＶｌ（（れているので、高
／Ｊ提度紙料が螺条列の終縁部の下側とその直下のロー
タ基体の部分間に集まってくさび状になる。別の欠点は
、螺条列の矩形の後部から翼の作用面まて紙料を案内す
る手段が存在しておらず、そのため翼の作用面を囲む真
空区域か生じるということである。

従って、キャビテーションの可能性を最少にするロータ
を有する高濃度パルプ化装置の必要性が存在している。

また、ロータが高濃度の紙料を螺条列とロータ翼の間で
くさび状にすること無くロータの中央に隣接した位置か
ら翼の作用面まで円滑かつ中断しない通路に沿って案内
するための手段をもった高濃度パルプ化装置の必要性も
存在している。

本発明は、比較的高い濃度の紙料、即ち約１０〜２５％
の固体含有率を有づ−ろ紙料を、最少の時間で・ξルゾ
化するため、低粒子間に高い剪断力を生じるよう必要な
環流パターンを作ることができろ方法で、パルプ化可能
な製紙用紙料をパルプ化する装置を提供するものである
。本発明の別の利点は、キャビテーション及び紙料がロ
ータに付着して翼へ向う紙料の外下方への流動を妨害す
るおそれを最少にするよう設計されたロータを含んでい
るということである。

本発明の一実施例によれば、高俣度の製紙用紙料をパル
プ化するのに用いるのにとくに適したロータは、垂直に
延びた駆動シャフトに取付けられろロータ本体、ロータ
から外方に突出した翼、及びロータ本体の中央に取付げ
られがっそこがら上方に突出した給送スクリューによっ
て特徴付けられている。給送スクリューはその長手方向
に沿って延びた螺条列を有する円部一体を有している。

ロータが製紙用紙料を充填したタブ中で回転すると、円
錐体及び列体は協働して紙料を翼に向けて下夕１方に案
内する。給送スクリューの回転によって牛じる・ξルブ
の外下方への移動により、パルプを翼間に向けて直接流
動させて、がっ給送スクリューと翼間に紙料が集積する
可能性を少くしている。

史に、この流路により紙料（・上下方に流れ、そのため
各々の翼全面かその設計に応じた最大のポンプ機能を発
１″Ｉｌｉすることができる。

好ましい実施例において、給送スクリューの円錐本は、
その周縁Ｂｌｊがロータ翼の根元に隣接するような寸法
の基体を含んでいる。螺条列の後端Ｂ１Ｓは翼の作用面
に融合して、それと共に一つの連続面を形成する。別の
実施例においては、給送スクリュー列か巾方向に傾斜し
かつ典の根部に隣接した基体の周縁部のところで終って
いる後縁を含んでいる。このように、給送スクリューと
ロータを組合せることによって、給送スクリューの上端
ｇＩＳからロータ翼の外端部まで延びた案内面が形成さ
れ、紙料ばそれに沿って移動１−るようになっている。

本発明は、好ましくは底壁とそこから上方（で突出した
円筒状側壁を有１−ろタブを含んており、がつロータ本
体は垂直軸で回転するよう底壁に対し、その中央部が取
付けられている。

給送スクリューの寸法は、ロータ本体に取付けられた時
、そのパルプ化タブの底壁上の高さがタブ中の紙料の意
図１−ろ高さにぽｙ等しくなるよう決められている。好
ましい実施例のロータは、回転した時、タブ中の紙料を
上述の円形パターン状に流動させて、タブの中心におげ
ろ紙料のしくルを側壁のところの紙料のレベルより下に
なるようにして、それによって給送スクリューの先咋を
ろ出するようにしている。給送スクリュー及び紙料がこ
の状態にある時、給送スクリューは板の近傍にある空気
を逃がす手段を提供し、このようにしてキャビテーショ
ンの発生を史に減らして（・る。

本発明のＩｒ’ｆ造の、従来の高濃度パルプ化装置に対
する別の利点は、本発明では従来は低濃度パルプ化処理
においてのみ機能し得ろ従来のロータを利用できるとい
う点である。給送スクリューの寸法を以下のようにする
、即ち、螺条列の基部及び後縁部の周縁が実質的に翼面
と接触するような寸法とすることによって、給送スクリ
ューは、米国％許第３．８８９，８８５号で開示されて
いるように、従来のロータに再取付することができろ。

しかしながら、高濃度製紙用紙料の性質から、かならす
しも限定されるという訳ではなりが、３〜６枚の翼ビ有
するロータを用いろことが好ましい、何故なら、６枚よ
り多い翼を有するロータの翼間に存在する比較的狭い空
隙間において高濃度バルブを流動させることは困難であ
るからである。

３枚又は４枚よりも多い翼を有ｆろロータにおいては、
紙料がそのロータの周縁に沿って比較的バランスのとれ
たパターンで外下方に押されるように、複数の段を有す
る給送スクリューを用号・ることがまた望ましい。

従って、本発明の目的はキャビテーションの可　　゛能
性を最低（（する、高濃度の製紙用紙料を・ξルプ化す
るための装置、紙料がパルプ化タグの上部から翼の外端
部に移動する連続した通路を提供する装置；及び低濃度
システムを変更することによって造ることができる高濃
度紙料を・ξルプ化するための装（置、を提供すること
である。

本発明の他の目的及び利点は、以下の説明、添付図面及
び付記する特許請求の範囲から明らかとなろう。本発明
をより容易に理解することができるよう、次に図面を参
照して説明を行うこととてる。

第１図に示すパルプ化装置は、円筒状の土壁１２及円鮪
台形部分１６によって囲まれた平らな中心部分１４から
成る底壁な含んでいろ。第２図に示すように、この中心
部分１４はパルプ化処理が終った後に、パルプ化された
紙料をタブ１０から排出するだめの小孔付はット板１８
を含んで℃・　　　　　　　９る。クプ１０は、モータ
１４によって直接駆動されろ駆動歯車装置２２上におい
て、支柱２０に取付けられている。円筒状の側壁１２は
、襖ｌ対して上方に流れるパルプ紙料をタブ１０の中心
部に向って外方に向けるための仕切又はバッフル２６を
含んでいろ。

全体を２８で示すロータは、小孔付ベット板１８の中心
に取付けられ、かつモータ２４及び歯車駆動装置２２に
よって駆動されろ。ロータ２８はカバー板３２及び翼リ
ング３４を有するロータ本体３４を含んでいる。翼リン
グ３４は複数の翼３６を支持しており、それぞれは増大
する厚みを有しかつポンプ翼３Ｂとして機能するように
なっている。ロータ２８は、既に説明したように、従来
から良く知られたタイプのものであって、固体が５％〜
８％の濃度を有する紙料の離解な行うためのパルプ化装
置において一般に用いられでいろものである。この構造
と小孔付ペット板１８０ロータの協働関係については、
米国特許 第３．８８９，８８５号中においてより完全に説明され
ている。

しかしながら、本発明のロータ２８は、それが全体を４
０で示す給送スクリューを含んでいる点で、従来のロー
タと大きく異なっている。給送スクリュー４０は、ロー
タ本体３０と同心状でかつそこから上方に延びた円錐体
４２を含んでいる。

ロータ２８は単一のユニットとして、即ち給送スクリュ
ー４０として鋳造されたものであって、ロータ本体３０
は別々に製造されてその後一体に連結されたものである
。円錐体４２は丸い頂部４４及びポンプ翼３８の根元４
８に向って突出した円状基板４６を含んでいる。

給送スクリュー４０は、円錐体４２の長手方向に沿って
からみ合ったら旋状の螺条段５０．５２を含んでいる。

各々の螺条段５０．５２はリボ／状でかつ翼３８の根元
４８に隣接した円？口″体／１２の基本４６のところで
終る後縁５４を含んている。

第１及び第２図に示す実施例においては、その後縁５４
は、その下側５６がポンプ翼３８０面５８゜と一体とな
ってそれと共に連続した面を形成するようにねじれてい
る。

、ｌセンゾ装置の作動（まび！３図に套いて最良に示さ
れている。操作に先立って、タブ■ｏには好ましくはそ
の濃度が固体分１２％〜２５％である製爪用紙科６０か
充填される。タブ］０甲の紙料のレベル（高さ）は、中
央部分１４上において給送スクリュー４０の丸い頂部４
４の高さにはｇ等しくなげればならない。タブ１０が一
度充プ］買されろと、ロータ２８は第２及び詔３図の矢
印へによって示すように、反時計方向に回転する。ロー
タ２８の回転速度がその意図する作動速度に達すると、
給送スクリュー４０のら旋螺条段５ｏ、５２は紙料をロ
ータ本体３０に向って下方に引張り、同時に紙料ば円↓
１を体４２の増大する直径によって内方に押される。こ
のようにして、紙料は第３図の矢印用によって示すよう
に、増大する直径を有する下方へ向う螺旋通路中を移動
する。

ら礁体４２の基部４６に螺条段の後縁５４は翼３８の根
元４８に隣接して配置されているため、紙料６０はポン
プ翼３８の面５８に向って直＠策内される。螺旋体４２
及び螺条段５０．５２の協働によって紙料６０に対して
与えられる外下方への移動により、紙料は翼３６及び３
８の間に配置されそれによってそれが翼面５８の全面に
接触ずろようになる。従って、−翼３８の効率は増大す
る。

何故ならば、殆ど全体の翼面５８がパルプ６０に接触す
るからである。

一度パルプが翼３８に接触′ｆ石と、パルプは円ｆｆｌ
［ｆ台形部分１６に向ってはｙ放射状（で外方に押し出
され、かつ続いて壁１２に対してタブ１０の頂部に向っ
て押し出される。上昇するパルプはバッファ２６に当た
り、バッファはパルプをタブの中心に向って内下方に指
向し、そのタブの中心においてパルプは再び給送スクリ
ュー４０によって回転体３０の方向に指向される。紙Ｅ
６０の濃度が扁いため、タブ１０の周縁部において上昇
する紙料の深さは、中心部のタブのそれより探し・。従
って、動作中丸い頂部４４はろ出されがつ給送スクリュ
ーはロータ本体３０の近傍から空気を逃すためのチャン
ネル又は導管となり、それによってキャビテーションの
可能性を更に減らすことができる。この装置では、タブ
中の紙料の深さが頂部４４の高さを越えることがあり、
その場合においては、給送スクリュー４０は空気を紙料
の上方のしＲルにまで送って、その空気かのこりの紙料
から大気中に逃るように操作可能である。

第１．２及び３図に示す火施例においては、ら礁体７Ｉ
２、□〕呂条段５０．５２及び翼面５８が組合わさって
実質的に連続した通路を構成し、それによって紙料を、
給送ねじ４０の頂部からロータ；、！＜而５８の外端部
まで確実に案内することかできろ。

螺条段の後縁５４が翼面５８と混然一体化１″ろことに
より、パルプを集積するか又は真空部を生じろポケット
又は空隙が存在せず、そのため発生するパルプ流は、螺
条段か翼の根元４８と連続ルていな（・給送スクリュー
を有する従来のロータよりも大巾に円滑となる。

本発明の利点の一つは、最低の費用によって既存の低濃
度パルプ化装置を変換して、本発明の極めて高い効率を
有する高濃度パルプ化操作を行わせろことができるとい
うことである。例えは、第４図に示１−ロータ２８Ａは
、ロータ本体３０ｋを含み、その場合給送スクリュー４
０　Ａは円筒体４２人の円周状基体４６Δから外方に突
出した月（ルト付７ランジ６２によって、カッミー板３
２Ａｊｖ取付けられている。ロータ２８人は基体４６Ａ
θ）周縁部がポンプ翼３８の翼の根元４．８　Ａと連続
していないという点で、第１〜３図に示したロータ２８
と異なっている。更に、ねじ段５０Ａ、５２Ａの後縁５
４人は翼の根元４８八と連続しておらす、その後縁５４
人は、それか円錐体４２への基部６２Ａのところに位置
する点６４で終ろまて、その幅方向に傾斜している。

給送スクリュー４０八は、その後縁５／ＩＡを既存のロ
ータ２８人の翼面５８Δと混然一体化することが製作上
容易でないため、後縁の巾を点６４のところまで傾けて
いって、・ξルプ紙料が後縁及びカバー板３２人又はロ
ータ本体３　ＯＡの他の８１５分との間の空隙中にくさ
ひ止めされろおそれなイ戊が−ようにすることが望まし
い。円を１１体１１．２八及び螺条段５０人、５２八が
翼の根元４８と連続していないというξｈ実ても拘わら
す、給送スクリュー４０Ａは、タブ中のパルプ紙料に対
して依然として夕１下方向きの運動を与え、それを翼３
８Ａの血５８人に指向する。この運動によって、パルプ
紙料Ｌ）ロータ本体３０　Ａの中心部に集積してＨソン
プ翼：３ｓＡに向って流れなくなるおそれを最少にして
いる。

本発明の別の実施例が第５図に示されており、こ〜では
、ロータ２８旦は各々がポンプ［ｆ１５８Ｂを含む４枚
の翼３６旦を有するロータ本体３ｏ−見を含んでいる。

翼３６阜は、全体が円錐台状の５・′・リング３４旦に
取伺けられている。゛この棹のロータ本体３０及は、パ
ルプ紙料の濃度が固体分５％〜８％である場合のパルプ
化処理において用いられている。

給送スクリュー４０旦はロータ本体３０Ｂの中心部に取
付けられており、かつ円錐体４２旦の曲りにからみ付き
かつ翼の根元４８旦の直近で終っている螺条段５０且、
５２月を含んでいろ。ねじ段５０Ｂ、５２旦の各々の後
縁５４旦は第４図に示す実施例のそれと同様に、その巾
方向に傾斜がありかつ円錐体４２旦の基体４６且上の点
６４旦のどころで終っている。

基体４６児及び点６４旦は翼の根元４８旦の直近に配置
されているため、後ｂ）５４旦の外縁６６がポンプ面５
８月の上縁６８と組合わさってそれと共に連続縁を形成
している。こ〜で再び、螺条段５０身、５２旦の後縁５
４旦はポンプ面５８呈と一体化していないが、円錐体４
２旦の基体４６万及び後縁が組合わさって、紙料用の連
続した通路を形成し、それによって紙料を翼３６のポン
プ面５８旦に対して直接案内するようになっている。

こＮて説明を行った形態を有する装置世は本発明の好ま
しい実施例を構成するものではあるが、本発明はこの装
置のその形態そのものを限定するものでなく、かつ付記
する特許請求の範囲でノ規定する本発明の範囲を逸脱す
ることなくそれを変更することかり能であるということ
を埋１’１４されたい。

【図面の簡単な説明】

第１図はロータを示すため、タブを切断した状態におけ
ろ本発明の好ましい実施例のパルプ化装置の斜視図、 第２図は第１図のロータの＃ｉＢ部を示す図、第３図は
パルプ化処理中におけろパルプ紙料の流！ｉΦパターン
を示す、第、１図のタブを断面で示した側面図、 第４図は本発明のロータの別の実施例を示１−しｌ、第
５図は本発明のロータの史に別の実施例を示す図、 図中符号 １０・・・タブ、２６・・バッファ、２８，２８Ａ・・
ロータ、３８・・５す、４．０，４．ＯＡ・・給送スク
リュ特許出願人　　ザ・ブランク・クローソン・カンパ
ニー代叩人　弁理士　湯　浅　恭　三　°１（夕薗名） 図面の浄Ａ）（内容に変更なし） ＦＩＧ−３ 手続補正書（方式） ％式％ 昭和タグ年ｑキ５午願第　３７−）−ＩＣ号矛成ｔ−Ｆ
　ｔＶブ４乙域列セ ロ補正をする者 事件との関係　　　出　願　人 住所 ス干手　ダ：マパう５／り、ククーソーｉ−＃／ノぐニ
ー４、代理人 −６０′

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　ロータ本体（３０）は垂直に延びた駆動シャフト
   に取付けられるようになっており； 翼手段（３６，３８）は、その根元（４８）において上
   記ロータ本体から全体として半径方向外方に突出し、か
   つ；給送スクリュー（４０）が上記ロータ本体の中心に
   かつそこから上方に突出するように取イス」けられてお
   り、上記給送スクリューが円釦体（４２）及び該円錐体
   に沿って延びた螺旋状の螺条段手段（５０，５２）を有
   して、上記ロータが回転する時に、上記段手段及び上記
   円錐体が協傍」シて上記給送スクリューに接触する材料
   を上記翼手段に向かって下列方向に案内するようになっ
   ていることを特徴とする：とくに高濃度の製紙用原料を
   ・ξルブ化するのに用いるロータ。 ２　上記円錐体（４２）は、上記給送スクリュー（４０
   ）によって案内されろ原料が上記翼手段（３６，３８）
   に向つて直接流動するように、上記根元（４８）に隣接
   した周縁を有する基体（４６）を含んでいることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載のロータ。 ３　上記ら旋状の螺条段（５０，５２）が、上記基体（
   ４６）の上記周縁に隣接して終る後縁手段（５４）を含
   んで（・ることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載
   のロータ。 ４　上記段手段の後縁部（５４）は、該後縁手段が実質
   的に一点帽４）であるように幅方向に傾斜していること
   を特徴と′１−る、特許請求の範囲第３項記載のロータ
   。 ５　上配段手段が上記根元（４８）に隣接して終ってお
   り、それによってそれと共に実質的に連続した案内面を
   形ｊｉｇ　していろことを特徴とする特許請求の範囲第
   ４項記載のロータ。 ６、上記翼手段（３８）が実質的に垂直に延びた面手段
   （５８ｊを含んでおり、上記段手段（５０，５２）が、
   平らな下側手段（５６）を含んでおり、かつ上記段手段
   の後縁が上記面手段の近傍にあって、それによって上記
   下側手段及び上記面手段が実質的に連続した案内面手段
   を形成し、それにより上記スクリューで丁外方に変位さ
   れた相料か上記案内面手段に沿って」−記翼手段まで案
   内されるようにしてなるごとを特徴とする特許請求の範
   囲３，４．又は５項Ｓ己載のロータ。 ７　上記円ｔＩＶ体＋４２）が丸い先端部６１４）を有
   して℃・ろことを特徴とする特許請求の範囲１．　２．
   　３゜４．５又は６狛記載のロータ。 ８　上記段手段が上記丸い先端部（４４）に隣接して配
   置ｉされた先導縁手段を含んでなることを特徴とする特
   許請求の馳囲第７項記載のロータ。 ９　底ｔｒｉ　（１４，１，６）及びそこから上方に延
   ひた円筒状の１１’ｌｉ　’３ｒ窟１２１を有１−るタ
   ブ（５１］１　：」二記抵Ｉ音の中心部において、垂直
   な軸上で回転づ−ろよう取付けられたロータ本体Ｃ３０
   ，ｆ　：根元（４８）において上記ロータ本体から全体
   として半径方向外方に突出し、かつ高濃度パルプ紙料を
   、上記壁を上列させるのに十分な力で上記壁に向って押
   し出すように構成された翼手段（３６，３８）；　　及
   び 上記ロータに対してそれと一緒に回転するように取付け
   られ、パルプ紙料を上記ロータ上の位置から下方に引き
   出し、かつその紙料を上記翼手段に向って外方に案内す
   る手段（４（ＩＩ、を包含していることを特徴とする、
   製紙用の高凝度紙料をパルプ化する装置。