JPS61179392A - 製紙用多円板リフアイナ - 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 本発明は多円板すファイナ組立の分野であり、対向する
離解ディスクを支持するため軸線方向にたわむ膜板を利
用し、またリファイナディスクの米 軸線方向移動能力を著しく陶善する下部切り込み部分を
有する。

従来の技術 製紙原料は叩解機、蒸解がま又は他のパルプ機械で処理
された後、繊維原料を粉砕し、また繊維を更に分離及び
物理的修正をさせる摩砕又は離解面間を通すことで離解
するのが普通である。

代表的パルブリファイナが米国特許第３，３７１，８７
３号明細書に開示されている。こ＼に開示された型式の
りファイナは片側又は両側に環状の離解面を持つ回転デ
ィスクを有する。ディスク離解面は回転しない環状の摩
砕面と対向関係にあり、その間にパルプが作用される離
解ゾーンを有す。回転ディスクと離解面は鋳鉄又は硬不
銹鋼のような硬直材料で作られる。非回転摩砕面は類似
材料で作られ、しっかりと固定されるので、急速に回転
するディスクで生じる捩れと、離解ゾーンギャップを通
るパ為ブ原料への圧力に抵抗を与える。離解ゾーンギャ
ップの軸線方向調整はディスクが固定された軸を軸線方
向へ移動し行なわれる。

この型式の剛直ディスクリファイナは離解ゾーンギャッ
プ幅を正確にセットするため精密公差で加工し組立てね
ばならない。剛直ディスクにか＼る荷重は離解工程中大
きいため、離解面の関係が荷重で変らないように、大型
の、特に頑丈な設計が必要である。この結果、必然的に
精密な公差の機械加工、大量の高強度ディスク材料、か
さばった全体構造、限定された機械容量、及び過剰な組
立時間が必要なため、剛直ディスクリファイナを非常に
価格高にさせる。

パルブリファイナの本質的改善が普通低強度で作動する
よう設計されている多円板すファイナの発達で最近達成
された。本出願と同譲受人へ譲渡複数の半径方向に広が
り、相対的に回転でき、また軸線方向に対向した離解面
を包含する離解装置が開示されており、この面間な懸濁
液が通り、相対的な両面回転中に離解される。半径方向
へ両面の間及び全体にわたり原料流れを生じる手段が設
けられている。この先願で採用された支持装置は弾性的
に可撓な支持装置から成り、これが作動圧力により互い
に軸線方向に関連し相対的に回転する離解面を調整させ
るので、最適原料作用がこの離解面から生じる。

前述の出願で開示された特別具体例では、軸線方向に弾
力的で曲がり易いか又はたわみ易いディスク部片又は膜
板の差し込み端部で固定されている半径方向幅が限定さ
れた輪形離解面板があるパルブリファイナが提供される
。−組のディスク部片の差し込み端部から間隙があるデ
ィスク端部がロータに固定され、一方他の組のディスク
端部は非回転又は逆回転できるよう取り付けられる。離
解面板は適度に硬く、かなり剛直な材料で作られる。他
方ディスク部片は円周方向への変形に強く抵抗がある軸
線方向に弾力的で曲がり易い材料で作られる。軸線方向
にたわみ易いディスク部片が支持される方法のため、パ
ルプ離解工程中に相対的に回転する離解面により最高の
離解作用を達成するため離解面の自動的軸線方向への心
出しがある。

この多円板すファイナは離解技術面で大幅な改善を表わ
している。低強度を使うと、多円板ディスクリファイナ
パルプ特性はふつうの離解技法を使い得られるパルプよ
り著しく改善できることを示した。元来、このようなり
ファイナは離解ディスクを拘束し、回転力を離解面へ伝
えるに必要な捩れ剛性と強度を備える可撓膜板を使い作
られた。

リファイナが作動位置で負荷がかかる場合、各表面が隣
接物と接近して動く時に必要なリファイナディスクの十
分な軸線方向の動きを弾性膜板がさせる。

ふつうの多円板すファイナでは、ガラス繊維合成膜板が
軸線方向たわみを得るため用いられ、リファイナディス
クは膜板に取付けられている。ディスクの各組全体にわ
たり最小の力勾配と均一な離解特性を保つため、ディス
クの軸線方向の低いバネ常数が要求される。軸線方向の
可撓性は材質と幾何学的形状の関数である。

発明の構成 本発明は支持膜板の軸線方向可撓性を増すために十分な
調節量にリファイナディスクを下部切り込みにより軸線
方向可撓性を改善しようとしているが、離解特性を著し
く少なくする程大きくはない。本発明の好適な具体例で
は、下部切り込み部は離解ディスクの半径方向輪形寸法
の少くとも１０係の半径方向広がりがあり、下部切り込
み部の軸線方向深さはディスクの最大軸線方向寸法の約
ｌＯチから５０％の間である。

ディスクの下部切り込みは事情によっては回転ディスク
と静止ディスク（又は逆回転ディスク）の両方に行なわ
れる。

実施例 第１図で符号１０は全般に本改造が適用される形式の多
円板すファイナを示す。リファイナ１０は被駆動軸１２
が回転のため取り付けられるハウジング１１を含む。軸
１２は段付ハブ部分１３を有し、これは一般に１４で示
すロータへ機械的に固定されている。ロータ１４は被駆
動軸の肩部１２ａとスラスト板１６及びスペーサ１７で
軸線方向の動きを制限するハブ１５を有す。ボルト１８
はスペーサ１７を貫通し、ハブ部１３へねじ込まれる。

ポルト１９はスラスト板１６をスペーサ１７へ押し付け
る。

スタッド２０はロータハブ１５へねじ止めされた端部２
０ａを有し、またこの記事の次の部分から明らかなよう
に、可撓膜板の内側半径部分を位置決めさせる複数のス
ペーサリング２１及び２２を支える。反対側のねじ部２
０ｂはスペーサリング２１及び２２を一緒に押し付け、
このため可撓膜板端部な締めるようにナツト２３が設け
られている。

第１図に示すロータ組立１４は個々のロータ部片２４．
２５及び２６を含む。ロータ部片２４の最も内側端部は
スタッド２０で受け止められるよう穴開けされ、またス
ペーサ２．１．２２及びノ・１１５間でそれぞれ間隙が
ある関係で締め付けられる。

第２図に最も良く例示されるように、各膜板２４．２５
及び２６はスロット２７のような円弧状スロットがあり
、これが離解ディスク間の通路へロータ部片間の懸濁液
を流れさせる。

可撓膜板２４は一対の回転リファイナディスク３０と３
１間に締めつけられるか又は接着剤で固定される。同様
に、膜板２５は一対の回転リファイナディスク３２と３
３間で固定され、一方膜板２６は一対の回転リファイナ
ディスク３４と３５間で固定される。回転リファイナデ
ィスクの各面は特に第２図に示した角張って延在するリ
プ３６のような離解面を備えている。

回転リファイナディスク３０はねじ３８でノ・ウジング
１１に締め付けられている端部板３７と対向関係にある
。端部板３７０対向面も角張って延在するリプがあり、
このリプが懸濁繊維を摩滅させ、また均一な懸濁液に繊
維枝状化させる。小さいギャップ３９が端部板３７と回
転リファイナデイスク３０の対向面間に一存在し、この
ギャップを懸濁液が通り、対向リプにより作用を受ける
。

第１図に示す回転ディスクの各組はディスク４１及び４
２のような固定ディスクの各組と共動するリプを有す。

固定及び回転ディスク組合せ間の間隙は作動用ギャップ
を画定するギャップ４３及び４４で表わされ、このギャ
ップを繊維懸濁液が通り、入口から最後は排出口４５ま
で流れる。固定ディスク４１及び４２は可撓膜板４６で
支えられ、またこれはガラス繊維合成物、可撓金属又は
他の工 適殉材料から成る。各ディスクはねじ４７で一緒に押え
られている。膜板４６はその外端部をノ・ウジング１１
へ締めているスタッド４８とスペーサ４９を使い、ハウ
ジング１１へ固定される。

同様に、固定ディスク５１及び５２はねじ５３により一
緒に締め付けられ可撓膜板５４で支えられる。この２枚
の固定ディスクは、それ式ら外側面と、それぞれ、回転
ディスク３３及び３４の対向外側面との間に作動ギャッ
プ５５及び５６を作る。最後に、回転ディスク３５は端
部板５７と対向し、板５７と最も外部のロータディスク
３５間に作動ギャップを作るためギャップ５８で間隙が
おかれる。

固定ディスク支持の別の形式を第５図に示す。

第１図に示した膜板４６及び５４のような輪形膜板を使
う代わりに、ねじ６０でハウジング１１に固定される可
撓フィンガ５９で支持してもよい。

本発明の権利を保ち、２組のリファイナディスクの軸線
方向可撓性は第３及び４図に最も良く例示したように下
部切り込みを設けることで改善される。

膜板の軸線方向可撓性は材料の常数と幾何学的形状の関
数である。種々の形状が第３図に例示される。寸法Ａは
下部切り込みの半径方向深さを表わし、、Ｂは回転ディ
スクの最大軸線方向寸法を表わす。Ｃはリファイナディ
スクの未支持半径方向環状寸法を表わし、一方りは下部
切り込み幅を表わす。離解特性を最良にするには、ディ
スクの環状範囲はできるだけ大きくすべきである。然し
、未支持環状寸法Ｃは膜板をよりたわみ易くするにはで
きるだけ大きくすべきである。この結果、これら２つの
必要条件の間に折衷案が作られる。第３図に示すように
ディスクに下部切り込みを設けることで、ディスク面で
画定された実際離解面が保持され、一方未支持輪形寸法
Ｃが増すので、大きい可撓性を与える。Ｄで表示した下
部切り込み幅すなわち軸線方向深さは膜板に希望の動き
をさせるため十分大きくしなければならないが、離解デ
ィスクの未支持、下部切り込み半径方向内側端部は離解
負荷に耐え得るよう十分小さくなければならない。特に
、Ａで表示の下部切り込み半径方向範囲はＣで表示のリ
ファイナディスク未支持半径方向輪形寸法の少くとも１
０チであることが望ましい。また、Ｄ表示の下部切り込
み部の軸線方向深さはＢ表示のディスク最大軸線方向寸
法の少くとも局なければならない。この折衷案で、ディ
スクはできるだけ可撓性を増すよう下部を切り込まねば
ならないが、下部切り込みは離解負荷が許容離解限定を
超えて片持ち断面がたわまないよう十分に小さくする。

膜板がたわむ様子が第４図に誇張されて示されている。

例示したように、膜板２５は２５ａの区域で曲がりが始
まり、この曲がりはディスクとロータ支持間よりもむし
ろ下部切り込み範囲に限られる。

下部切り込みは、例えば第５図の環状の逃げ溝６１で示
すような固定子構造にも適用できる。

図中に下部切り込みで示した特殊形状は矩形断面形状で
あり、これは好適な形状を表わすが、種々の他の幾何学
的形状が希望により使用できることを認めなければなら
ない。例えば、断面が三角形の下部切り込みは膜板に希
望の動きをさせ、一方ディスクの未支持部分での質量と
強度とを大きく保つ。これが下部切り込みを更に深くさ
せ、また矩形の下部切り込みよりも離解原料により詰ま
るのが少なくなり易い。下部切り込み部は原料が下部切
り込み容積をふさぐのを防ぐため、低体積弾性率材料で
充填できる。下部切り込み部内の材料は可撓膜板を押し
付けるか、又はたわまなければならない。

第６図は三角溝６５があり、その中へ可撓膜板６６が延
在する離解ディスク６３及び６４を設は方向可撓性支持
物を提供するので、ディスク各組全体にわたる最小の力
勾配が得られ、離解の均一性を改善する。

種々の修正が本発明の範囲を脱進することなく記載の具
体例を作り得ることが明白であろう。

【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円板すファイナの
部分断面図；第２図は第１図の線■−Ｈに沿い実質的に
切った部分断面図；第３図はディスクと支持膜板の物理
的関係を示す詳細図；第４図は第３図に類似の図である
が、本発明により与えられたたわみの増加量を示し、明
確にするため誇張された図面；第５図は本発明による固
定離解ディスクを支えるため用いた支持装置の一部正面
及び一部断面部分図：及び第６図は違った溝形状の部分
断面図である。 １０−・リファイナ、１１１１・・ハウジング、１２・
・被駆動軸、１２ａ・・肩部、ｉ３・・段付ハブ部、１
４・・ロータ、１５・・ハブ、１６−　＠スラスト板、
１７．４９・・スペーサ、１８．１９・・ボルト、２０
．４８−−スタッド、　２０ａ　−一端部、２０ｂ・・
ネジ部、２１．２２−・スペーサリング、２３・・ナツ
ト、２４，２５，２６，４６，５４，６６・・可撓膜板
、２５ａ・・曲がり区域、２７・・スロット　、　　　
３０，３１，３２，３３，３４，３５，６３，６４　　
　＠　　−リファイナディスク、３６＠・リプ、３７，
５７−・端部板、３８，４７，５３，６０・・ねじ、３
９，４３゜４４．５５，５．６，５８　ｅ・ギャップ、
４５・・排出０．５１．５２・・固定ディスク、５９・
・可撓フィンガ、６１・舎逃し溝、６５・・三角溝、Ａ
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ハウジング、処理すべき繊維原料を受け入れる前記ハウ
   ジングへの入口、処理済み原料を排出する前記ハウジン
   グからの出口、前記ハウジング内で回転できる軸、回転
   する前記軸に沿い、一定の間隔を保つた最初の複数のリ
   ファイナディスク。 前記最初の複数ディスクにさしはさまり、また互いに関
   連して回転しその間に離解ギャップを形成する回転ディ
   スク対を提供するさらに複数のリファイナディスク、前
   記離解ギャップを通る繊維原料に対向リブを与える各デ
   ィスクの対向面、及び複数ディスクの両方を間隙をおい
   た関係で支持する軸線方向に可撓な環状の膜板を含む繊
   維原料離解装置において；前記リファイナディスクが、
   前記膜板の軸線方向可撓性を増すため前記可撓輪形膜板
   に接した面の下部を切り込んだ部分を有することを特徴
   とする製紙用多円板リファイナ。