JPS61113892A - 多板式リファイナ - 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】 産業上の利用分野 本発明は多板式リファイナ、すなわち多数のり７アイナ
デイスクがす７アイナ内部に装着され、懸濁液例えば製
紙用原料懸濁液に非常に強度の低い処理を与える多板リ
ファイナに関する。本発明は離解用ディスクへ回転力を
働かせる一方、同時に負荷がかかるとディスクを軸線方
向へ移動させる手段を提供するにある。

従来の技術 紙料がビータ、ダイジェスタ又はその他パルプ化機械か
ら出てくる時通常は摩砕又は離解面間を通ることで原料
は離解される。すなわちこれら面が繊維状材料を分解し
、更に各繊維の分離や物理的な修正を引き起こさせる。

代表的パルブリファイナとしてはトーツス（Ｔｈｏｍａ
ｓ　）氏の米国特許第３，３７１，８７３号明細書に開
示されている。この形式のリファイナは片側又は両側に
環状離解面を有する回転ディスクを備える。ディスク離
解面は回転しな℃・環状離解面と対向関連にあり、また
その間にパルプが加工される離解領域を有する。回転デ
ィスクと離解面は鋳鉄又は硬質ステンレス鋼のような実
質上回がらな（・材料で作られる。回転しない摩砕面も
同じ材料で作られ、また急速回転するディスクで生じる
トルクと、離解領域隙間を通るパルプ材料への圧力に耐
えるようしっかりと装着されている。離解領域の隙間の
軸線方向調節はディスクが装置されている軸の軸方向移
動により行なわれる。

この形式の剛体ディスクリ７アイナは離解領域隙間幅を
正確に設定するため精密な公差で製作し組立てねばなら
ない。離解工程中に剛体ディスクにかかる荷重が大きい
ため、離解面の関連性が負荷で変わらないように大型で
特に頑丈な設計が必要である。剛体ディスクリファイナ
を非常に高価にさせるのは、必然的に精密公差の機械加
工や、大量の高強度ディスク材料の必要、かさ高の全体
構造、機械能力の制約及び過大な組立時間のためである
。

最近パルブリファイナの大幅な改善が低強度で作動する
多板式リファイナの出現で達成された。

例えば、本願出願人ＫＭ渡された“可撓ディスクリファ
イナとりファイン方法”と題するマシュー（Ｍａｔｔｈ
ｅｗ）及びキルヒナ−（Ｋｉｒｃｈｎｅｒ　）両氏の米
国特許番号第４８６，００６号明細書で、複数の半径方
向へ延在し、相対的に回転でき、また軸線方向に対向し
た離解面を包含した離解装置が提案されている。この離
解面間を懸濁液は面の相対回転中離解されるため通過し
なければならない。面の間及び面を横切り、半径方向へ
原料の流れをもたらす手段が提供されている。この先願
による特別な改善では弾性のある可撓離解面支持手段を
使い構成され、相対的に回転する離解面を作動圧力によ
りお互いに軸線方向に関連した調整をさせるので、離解
面から最適の原料製作成績が得られる。

この先願で開示した特別な具体例では、限られた半径方
向幅の塊状形離解面板を有し、軸線方向に弾力的に撓む
か又はかたよることができるディ　　　１゛）スフ部片
をさしはさんだ端に装着されたノくルプリファイナが記
載されている。−組のディスク部片でさしはさんだ端か
ら隙間があるディスク端はロータに固定され、一方他の
組のディスク端は回転しないか逆回転できるよう固定さ
れている。離解面板は適度に硬く、実質上剛性材料で作
られる。

これに反し、ディスク部片は円周方向の変形に頑丈に耐
える軸線方向に弾性がある可撓材料で作られる。軸線方
向に可撓なディスク部片が支持されている方法のため、
パルプ離解工程中、相対的に回転する離解面による最適
離解作用を得るための自動的軸線方向の自己調節作用が
ある。

多板式リファイナは離解技術面で著しく改善を遂げた。

低強度の多板式リファイナを使用することで、パルプ性
状はふつうの離解技法よりかなり改善できる。元来、こ
のようなリファイナは離解ディスクを抑制し、回転力を
離解面へ伝えるに必要なねじれ剛性とねじれ強度を与え
るため可撓ダイヤフラムを用い組立てられた。ダイヤフ
ラムの弾性が、リファイナが作動位置で負荷がかかる場
合、各面がその隣接物に近接して動くに必要なリファイ
ナディスクの十分な軸線方向への移動をさせた。

然し、一度かなりな量の摩耗が離解面に発生すると、各
面を近接させておくため、付加的な負荷量を必要とし、
これが低強度離解を与えるリファイナの能力を減少させ
ることが分かった。ダイヤフラムに生じるたわみは負荷
の３乗に比例するの発明の構成 本発明は多板式リファイナを用いる新規な離解概念で賦
課された要求に合うよう設計されたので、多数のリファ
イナディスクがリファイナ内部に固定され、製紙用パル
プを非常に低強度で処理する。

本発明は離解用ディスクへ回転力を発揮する手段を与え
、一方向時に負荷がかかった時、軸線方向へディスクを
移動させる。本発明の駆動方式は低い軸線方向ばね常数
、高いねじれ剛性と強度、及び各離解面を負荷時に平行
に保たせる能力を提供する。

本発明では、ハウジング、ハウジング内で回転するよう
固定された回転できるノ・プ、回転可能な・・ブと同心
で複数の間隔があるリファイナ回転ディスク、及びリフ
ァイナ回転ディスクと対向関係でハウジング内におかれ
た複数の間隔がある静止ディスクを包含する多板式ディ
スクを提供し、従って対向したリファイナ回転ディスク
と静止ディスク間の通路を付与し、この通路を経て離解
すべき懸濁液が通過できる。複数の可撓ロータはノ・プ
に固定され、各々は一対の回転ディスク間にあるスロッ
ト手段へ延在するスポークを有し、一方スボークと回転
ディスク間に相対的滑り運動をさせる。弾性バンパがピ
ボット端を付与するため各スポークに設けられるので、
回転ディスクの軸線方向移動は各スポークへの複雑な曲
げ荷重よりもむしろ単純な荷重を与える。

采発明の好適例では、各パンバはスロット手段の上、下
面に対し僅かに圧縮されており、スポークが動く時スロ
ットの壁とある程度の摩擦係合をさせる。バンパはなる
べくなら弾性があるｏ−リングから成り立ち、一方ロー
タは合成ファイノ（−ガラス又はばね鋼のような強力材
料で構成されることが望ましく・。

本発明の構造上好適な例ではリファイナ回転ディスクの
各組閣に固定されたスペーサを使用し、このスペーサは
スポーク厚さより大きい厚さを持ち、またディスク間に
スロットを設け、このスロットはバンパがスロットの壁
間で締め付けられる位置以外でスポークの回りに十分な
隙間を与える。

また本発明は背中合せの関係で１対のリファイナディス
クを含み、各リファイナディスクが互いに接触して原料
懸濁液を摩砕するため面上にリプを有する多板式リファ
イナに用いるための改善率組立品を提供する。１対のり
７アイナデイスク間に隙間を有するスロットを設ける手
段が提供される。スロットよりも小さいスポークをその
中に有する可撓ロータは各スポーク上に弾性）（ン・（
を持ったスロット内で滑動できるようにリファイナディ
スクと共働し、各スポークにピボット端を付与　　　１
）するためスロットの壁と摩擦しながら係合する。

実施例 第１図において、符号１０は処理される原料懸濁液を受
ける入口１２を有するハウジングを含んだ多板式リファ
イナを全般的に示す。下文に更に完全に記述する筈の共
動するロータと静止ディスク間の隙間を通過後、処理さ
れた原料懸濁液は排出口１３を経てハウジングを出る。

軸１４はハウジング内で電動機（図示せず）により回転
するよう装着されており、ロータ１７ヘキー１６で止め
られている片持ち軸１５を有する。

カバープレート１８はボルト１９で片持ち軸１５へ固定
されている。

入口１２と出口１３との間を通る時、原料懸濁液はさし
はさまれた回転及び静止リファイ大ディスク間を通過し
なければならないし、これらディスクが懸濁液内の繊維
原料を小さな、別々の繊維に分解させ、繊維を枝状化さ
せる。回転ディスクは第１図に最も良く示した各１対２
０と２１　；２２と２３；２４と２５；及び２６と２７
のように１対毎に配列される。回転ディスクの各１対は
それぞれ符号２８，２９，３０及び３１で明示されたス
ペーサで分離されている。

静止ディスク３２から３７まで複数の組みがそれぞれ各
１対の回転ディスクにさしはさまれている。静止ディス
クはスペーサ３８，３９及び４０で分離されている。

対向した回転及び静止ディスクは環状に延在するリプ４
１を有し、その中いくつかを第２図に示す。これらリプ
は対向する回転及び静止リファイ大ディスク間を通る原
料懸濁液に繊維を摩砕させるように作用し、存在するど
の繊維の固まりも粉砕させ、また全般的に細胞壁を破り
、繊維表面積を増すことで繊維成長を向上させる。

ディスク２２と２３のような１対の回転ディスクはスペ
ーサ２９のようなスペーサで分離されており、またディ
スクはねじ４２（第２図）のような締め具によりスペー
サへ械機的に固定されている。

軸線方向次元へたわみうる駆動接続が複数の可撓ロータ
４４，４５，４６及び４７で行なわれる。これらロータ
はボルト４８でロータ１７へ固定できるように内側端に
適宜穴開けされている。

静止リファイナディスクはまた１対の３２と３３；３４
と３５；　３６と３７のように各１対で配置されている
。これら軸線方向撓みは各１対間にそれぞれ可撓フィン
ガ５１．５２及び５３をさしはさまれている。複数のボ
ルト５４は連続した静止ディスクをスペーサと一緒に締
め付け、一方通路５８に懸濁液が作動区域から出口１３
へ流れ得るようにさせておく。フィンガ５１，５２及び
５３は適当な支持具６１でハウジングにしっかりと固定
される。

フィンガ５１．５２及び５３と同様にロータ４４．４５
．４６及び４７は高強度ファイノ（ガラス合成物（ポリ
エステル又は樹脂のマトリックス状のガラス単繊維）の
ような非常に薄い膜板材料から構成されるか、又はばね
鋼やその他適切材料で作ることができる。ロータの各ス
ポークはスロット６２（第２図に最も良く例示）内で弛
く受は止められている。各スポークの末端近く、第２図
゛に示す溝６３のような横溝があり、この溝がｏ−リン
グ６４のような弾性バンパに座を提供する。第３図に見
られるように、ロータのスポーク自体はスペーサ２９の
存在により作られたスロット内で弛く受は止められてい
るが、０−リング６４はスロットの上、下面に対し軽く
圧縮されており、それにもかかわらずスロットの長さに
沿−・滑ることができ、スポークが軸心に沿い動く時ス
ポークに必要な移動をさせる。０−リング６４で与えら
れた弾性バンパは哀ロット内でピボット端を付与するの
で、リファイナディスクの軸線方向移動は第５図に示し
た各スポークに単純な曲げ荷重を伝える。対照的に、若
しスポークが両端でしっかりと固定されていると、かな
り違ったばね特性を持った複雑な曲げとなるであろう。

またスロット内にピボット端があることが、リファイナ
の離解面を他の離解面と平行位置で回転させる。

６”′・７（７，［５”〜゛°°″！＠２［ＩＫＩＪ″
″ゝ　　、た可撓０−リング６７を収容するためフィン
ガ端　　　゛近くに溝６６のような横溝が設けられてい
る。

ロータで支える必要があるねじれ荷重はリファイナディ
スクスロット内の各スポークへ側面軸受荷重に変えられ
る。スポークの広幅で平らな形状がこの荷重を支えるに
必要な剛性を与える。トルクはロータに剪断荷重とし伝
えられ、軸線方向曲げ特性での明白な大きい影響は少し
も与えない。

第２図に見られるように、重要な区域６８がスポークの
間に設けられ、紙料流れを離解用くぼみへ入れ、各１対
の離解面間へ分散させる。

第４図に示す代替例では、弾性パンパとしＯ−リングを
使う代わりに、スポークはポリシリコンエラストマのよ
うな弾性がある樹脂の連続ビード７０を用いてもよい。

スポーク端に固定された弾性バンパは離解面が回転でき
るピボット端として、膜板が近接面と平行を保つための
膜板面に関し作用する。）（ン・くけスロットの上、下
面に対し軽く圧縮されているので、スロットの中でロー
ルを中心に保つ。

各スロットはスポークロータを軽く締め付けるように作
られているので、釣り合い状態のスポーク回りに十分な
隙間が存在し、またスポークはスロットの上、下面にじ
ゃまされずたわむことができる。従って、スポークは単
純面げを示し、そのたわみは直接加えられた荷重に比例
する。ロータ面内のスロット幅はスポーク幅と接近して
合わせであるので、トルク作用でかかる側面軸受荷重は
各スポークへ均一に分散される。

従って、本発明は軸線方向には可撓性があり、ねじれに
は剛性を有するように、す７アイナデイスクに取付けら
れた可撓性のスポークロータの設備を含む。これがディ
スクをり７アイナ軸に沿い軸線方向へ移動させ、ディス
ク自体を他のり７アイナ表面と一列に整列させる。ロー
タの各スポークはディスクが軸に沿い軸線方向に動く時
、スポークに必要な長さを付与するように離解面間でサ
ンドインチにされる。

本発明は低強度で作用する多板式リファイナの改善を提
供する。本発明は離解ディスクに回転力を生じる手段を
提供し、一方間時に荷重がかかると軸方向へディスクを
移動させる。本発明の改良型スポーク付きロータは小さ
いばね常数、高ねじれ剛性を有し、また離解面を平行に
保たせ゛る能力がある。

各種の修正が本発明の範囲を逸脱することなく記載の実
施例になし得ることは明白であろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理を具体化した多板式リファイナの
部分断面図、；第２図は各スポークがロータ構造体に関
連し支えられる方法を説明し、構造をよく説明するため
一部分を除去して示す部分断面図；第３図は線■−■に
沿い実質的に切った拡大断面図：第４図は本発明の修正
型を示す部分図：第５図は可撓ロータがねじれ剛性と強
度を与える一方で、軸線方向の可撓性と強度を与えるた
め曲がる手段を示す部分断面図である。 １０・・多板式リファイナ、１１・・ハウジング、１２
・・入口、１３・・出口、１４・・軸、１５・・片持ち
軸、１６・・キー　１７・・ロータ、１８・・カバープ
レート、１９，４８．５４・・ボルト、２０〜２７・・
回転ディスク、２８〜３１・・スペーサ、３２〜３７・
・静止ディスク、３８〜４０・・スペーサ、４１・・リ
ブ、４２・・ねじ、４４〜４７・・可撓ロータ、５１〜
５３・・可撓フィンガ、５８・・通路、６１・・支持具
、６２・・スロット、６３．６６・・溝、６４．６７・
・Ｏ（ほか７名） δ １コ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ハウジング、同ハウジング内で回転するよう装着された
   回転ハブ、前記回転ハブと同心である複数の間隔をおか
   れたリファイナ回転ディスク、前記リファイナ回転ディ
   スクと対向関係で前記ハウジング内におかれ、向かい合
   ったリファイナ回転ディスクと静止ディスクとの間を離
   解される懸濁液が通過できる通路を与える複数の間隔を
   おいた静止ディスク、前記ハブに固定され、またゆるい
   はめあい関係で前記リファイナ回転ディスク間に延在す
   るスポークを有し、これらスポークと前記回転ディスク
   との間に相対滑動を許容させるようにした複数の可撓ロ
   ータ、及び前記回転ディスクの軸方向の動きが各スポー
   クに単純曲げ荷重を与えるようピボット点を与えた前記
   各スポーク上の弾性バンパを包含して成る多板式リファ
   イナ。