JPS6175893A - デイスクリフアイナ装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は多数のりファイナディスクを有する多重あるい
は多円板式のディスクリファイナに関する。このような
ディスクリファイナにおいては多数のりファイナディス
クのうちの若干のものは他のりファイナディスクに対し
て回転して、懸濁液、例えば製紙用の紙料のような懸濁
液を非常に弱℃・強さで処理する。本発明では多数のり
ファイナディスクを支持し駆動するために剛性なリンク
を使用し、この際リファイナディスクがそれぞれ独立し
て軸線方向に並進することを許容している。剛性リンク
による結合は回転によりピン結合部に所要の運動を与え
て、これによって、他の支持方式にみられるような大き
な曲げ応力の集中をなくすことができる。

従来の技術 ビータ、ダイジェスタまたはその他のパルプ化機械から
でる製紙原料すなわち紙料は、これを摩砕面すなわち精
砕面の間を通すことによって精砕するのが通常である。

この精砕面によって紙料中の繊維材料がくずされ繊維が
さらに分離してその物理的変成が果たされるのである。

典型的なパルブリファイナとしては、トーツス（Ｔｈｏ
ｍａｓ　）の米国特許第３，３７１，８７３号明維書に
記載のものがあげられる。この型のパルブリファイナは
、環状の精砕面を一面あるいは両面に有する回転リファ
イナディスクを包含する。この回転するりファイナディ
スクの精砕面は非回転の環状の精砕面と向かい合ってお
り、両者の間に精砕帯域を形成し、この精砕帯域内でパ
ルプが作用を受けるのである。回転リファイナディスク
及びその精砕面は、例えば鋳鉄や硬質のステンレス鋼の
ような実質的にたわまない材料で作られる。非回転摩砕
面も同様な材料で作られ、高速回転のりファイナディス
クによって発生するトルクあるいはパルプ原料が精砕帯
域の間隙を通過する時に生ずる圧力に抗するように剛に
装架されている。精砕帯域の間隙の軸線方向の調整は、
リファイナディスクが装架されている／ヤフトの軸線方
向の移動による。

この型式の剛性ディスクリファイナは、精砕帯域の間隙
の幅を正しく設定するためにわずかな許容誤差で製造し
組み立てなければならない。というのは剛性リファイナ
ディスクに加えられる負荷は精砕工程にお（・て犬変大
きなものとなるので、精砕面間の関係が負荷によって変
化することがないようにするには、大きくそして極めて
丈夫な設計が必要とされるからである。この結果として
、剛性ディスクリファイナは非常にコスト高のものにな
る。それは、許容誤差をわずかなものとする機械加工、
大量の高張カリ７アイカデイスク材料が必要であること
、嵩高な全体構造、制約された機械能力、及び過度な位
に要求される組み立て時間などのためによるものである
。

パルブリファイナにおける実質的な改良は、弱い強さで
作動する多重ディスクリファイナの発展によって成し遂
げられて来た。例えば、マシュー（Ｍａｔｔｈｅｗ　）
とキルヒナ−（Ｋｉｒｃｈｎｅｒ　）の発明になり出願
人の所有する「たわみ性ディスクリファイナ及び精砕法
」と題する米国特許出願筒４８６，００６号がある〔特
願昭５９−７３１６３号（特開昭５９−１９９８９４号
）がこれに対応〕。この出願に記載されている円板精砕
機は複数個の半径方向に延びる、相対回転可能な、軸線
方向に向かい合う精砕面を包含している。そして、これ
らの向かし・合う精砕面の間に、その相対回転中に懸濁
液を通さなければならな（・０このため精砕面の間に、
および精砕面上を横切って原料を半径方向に流す手段が
設けである。

駆動装置は弾性的にたわめる支持装置を用（・たもので
、これにより相対回転する精砕面を、作動圧力に依存し
て軸線方向に互いに調整することを許容し、その結果こ
れら精砕面で最適の原料加工が達成される。

前述の米国出願に記載されている発明の特定の実施例に
おいては、半径方向にせま−・幅のリング状の精砕面を
形成するプレートを備えたパルブリファイナが示されて
（・る。このプレートは軸線方向に弾性的にたわめるか
あるいは偏向可能なディスク素子の互いにはさまれる周
縁に装架されている。一方の組のディスク素子における
、前述のはさみ込まれた周縁から間隔を隔てたディスク
周縁はロータに取付けである。そして、もう一方の組の
ディスク周縁は回転しないようにあるいは前記ディスク
と逆の回転をするように取付けである。

精砕面のプレートは適当な硬度を有し、実質的に剛性の
ある材料で作る。一方、ディスク素子は軸線方向に弾性
的にたわめるが、半径方向及び円周方向には変形に強く
抗する材料で形成しである。

軸線方向にたわめるディスク素子を支持するというやり
方であるので、パルプ精砕工程中に自動的に精砕面の軸
線方向自己調節が果たされて、圧力の均等化、回転する
ディスクと回転しないディスクとの間に実質的に均一な
間隙幅を維持することができるようになる。

上述の多重ディスクリファイナは、精砕技術の実質的な
改良を果たしている。作用強さが弱いこの多重ディスク
リファイナの使用により、パルプの特性は従来の精砕技
術をかなり上まわって改良し得ることがわかった。元来
このようなディスクリファイナでは、リファイナディス
クを引き止めるだめにたわみ性の隔膜を用いており、こ
の隔膜で精砕面に回転力を伝達するために必要とするね
じり剛性を与えていた。この隔膜の弾性は、ディスクリ
ファイナがその作動位置に負荷を加えられるにつれて各
リファイナディスクがそれに隣接するりファイナディス
クに接近するのに要求される、軸線方向の充分な動きを
許容するものであった。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、一旦精砕面に著しい摩耗が生ずると、精
砕面同志を接近させ続けてディスクリファイナの能力を
減じ、強さの弱（・精砕を行なうのにはさらに負荷量を
大きくすることが要求された。

隔膜内で起こるたわみは負荷の３乗に正比例するので、
このような支持は工場施設にお（・て現実に生じ得る摩
耗量からして不適当なものであることがわかった。

上述の型式による従来の技術構造は操業に当だのプロト
タイプでは有効であると証明されたが、この機構を工場
施設において生ずると予測される軸線方向のたわみ及び
ねじり荷重にさらすとすると、必ずしも有効であるとは
限らない。その上、要求される複雑な装架のやり方は、
全体としてかなりのコストを要することとなった。

主要な問題の一つは、この機構では操業中に屡々偶発的
に起こるような大きな反転トルクに耐えの単方向性使用
に対して直接的に禁忌を示している。

問題点を解決するための手段 本発明は従来の装置に勝るいくつかの利点を提供する、
リフアイナロータデイスクとリフアイナステータデイス
クとの剛性結合を提供するものである。これらの利点は
軸線方向のたわみ性の改善、荷重担持部材における応力
の緩和及び生産コストの節減や信頼性の向上につながる
構造の単純化を包含する。

剛性リンクの枢動機構を特徴とする本発明は、剛性リン
クのビン接続部の回転によって動きを生じさせることに
より、軸線方向移動中に他の装置により与えられる大き
な曲げ応力を緩和するのである。このリンクにおける応
力状態は砥とんど一定であり、リクアイナディスク組立
体の軸線方向位置に関係しない。この応力は、はとんど
純粋に隔膜応力のことである。これは、リファイナディ
スクが軸線方向に移動するにつれて小さなねじり応力を
伴うねじり荷重がこれに課せられるために生ずるもので
ある。このねじり応力は、軸線方向の移動限界において
ほとんど無視してもよい位のものである。リンクには曲
げるという要求はないので、このリンクは厚く剛性を大
きく作ることが運 でき、そり檗りに対する抵抗力を備えさせ、これにより
前述の大きな反転トルクに打ち勝つことができる。

本発明によれば、ハウジングとこのハウジング内に回転
可能に装架した〕・プとを包含する多重ディスクリファ
イナが提供される。ロータはハブと共に回転するように
このハブに取付けられている。

本発明の好適な実施形式において、このロータはスポー
クを有する形状としである。複数個の間隔を隔てたリフ
アイナロータデイスクはハブと同軸で平行に間隔を隔て
た関係で延在し、複数個の間隔を隔てたリフアイナステ
ータデイスクはこれらリフアイナロータデイスク間には
さみ込まれた関係にあり、かつこれらから間隔を隔てて
この二組のりファイナディスク間に通路を形成して、こ
こを精砕しようとする懸濁液が通れるようにしている。

リファイナステータディスク及びリフアイナロータデイ
スクには両者共に適宜なリプを設けて、これにより懸濁
液中の繊維を研削し１だフィブリル化するようにする。

ロータとソファイナロータディスクとを相互連結する駆
動手段が設けである。この駆動手段は複数個の剛性リン
クを包含する。これら剛性リンクのそれぞれは一端にお
いてはロータに枢着され、他端においてはリフアイナロ
ータデイスクの一つに枢着されている。リフアイナロー
タデイスクは環状の形状をなし、リンクはその内径側で
ソファィナロータディスクに枢装しである。最も好適に
は、この駆動手段はロータ及びリフアイナロータデイス
クのそれぞれに複数個の肩部ボルトを包含する。このロ
ータ及びリフアイナロータデイスク上の肩部ボルト間に
は剛性リンクが延在し、Ｃれによりリフアイナロータデ
イスクを駆動する。

同様にして、リファイナステータディスクはノ・ウジフ
グ上にアンカー装置を使用して装架される。

このリファイナステータディスクは、これとアンカー装
置とを相互接続する剛性リンクと協働する。

これら剛性リンクのそれぞれは、その端部でアンカー装
置とリフアイナステータデイスクとに枢着しである。剛
性リンクの接続を用いた本発明のシトを低減せしめかつ
、信頼性を向上せしめるのである。

実施例 第１図において、符号１０は紙の製造において紙料を精
砕するのに用いる型式の多重ディスクツ７アイナ装置を
全体的に示すものとする。ディスクリファイナ装置ｌｏ
は、外側ハウジングある（・はケージ１１を包含してい
る。

モータ（図示してない）で駆動されるシャフト１２は縮
径ハブ部分１３（第３図参照）を有し、このシャツｌ−
１２とハブ部分１３との境い目には位置決め肩部１４が
ある。ロータ１５はその軸線方向の移動をこの位置決め
肩部１４で制限され、かつキー１６を介してハブ部分１
３がら駆動される。ボルト１８によってハブ部分１３に
取付けられたスラストプレート１７は、ディスクリファ
イナ装置の前端を閉じている。

紙料は入口１９から導入される。この人口１９は、ディ
スクツ７アイナ装置の前部または後部あるいはその両方
にあってもよい。この紙料は最終的には放出開口２ｏが
ら放出される。第１図に最もよく見られるように、ロー
タ１５はこたチ半径方向に延びるスポーク１５ａないし
１５ｅを有する。

これらのスポークは弧状の凹所２２で互いに隔てられて
（・る。これらの凹所２２は、図中に符号２３で全体を
示すリファイナディスク組立体内へと紙料の流れを絞る
のを助成して（・る。リファイナディスク組立体２３は
１対の端板２４，２５を包含する。これらの端板は〕・
ウジング１０に動かないように固定されて（・る。図示
したこの特定の装置は、リファイナステータディスク２
９，３０によって分ファイナロータディスクは環状の形
状をなし、向かし・合う研削リブ３１を包含する。これ
らのいくつかのリプを第１図に示す。紙料はリフアイナ
ロータデイスクとリフアイナステータデイスクとの間に
互いにはさまれた通路に流れ込み、ここで前記紙料を放
出開口２０の前にあるリフアイナロータデイスクとリフ
アイナステータデイスクとの間の相対回転作用によって
研削し、フィブリル化する。

環状のソファイナコータディスクの内周には、第１図に
ある符号３３．３４．３５．３６．３７の植込ボルトに
よる取付は装置が装架されている。ここでは、植込ボル
ト３３ないし３７は、それらのおのが相対するスポーク
１５ａないし１５ｅの軸線と平行になるように角張って
配置されている。これ第１図及び第２図によく描かれて
いる剛性リンクによって、ロータ１５はリフアイナロー
タデイスクと５駆動的に連結されている。ここには３個
のリフアイナロータデイスク２６，２７，２ｇがあるの
で、それぞれのスポーク１５ａないし１５ｅには３個の
剛性リンクが取付けである。スポーク１５ｄ及び取付装
置あるいは植込ボルト３６に取付けられたリンクが、第
２図の符号４１で示されている。同様にして、剛性リン
ク４２．４３．４４．４５　は、リフアイナロータデイ
スクの半径方向に延在する植込ボルトにロータ１５のそ
の他のスポークを連接している。リフアイナロータデイ
スクのリンアイナステータディスクへの相対的な軸線方
向の移動を調節するのに微小ではあるが十分な運動は、
向かい合うリンクの端部が第２図にあるリンクの−方の
端部にあるボルト４６などの肩部ボルト及びリンクのも
う一方の端部にある肩部ボルト４７で取付けられること
によって成し得られる。Ｖ／り４２は、取付は装置３５
とスポーク１５ｅ　との間に肩部ポル１−４８，４９に
よってそれぞれ取付けられている。一方、リンク４３は
、取付は装置３４とスポーク１５ａとの間に肩部ボルト
５１．５２によってそれぞれ取付けられている。肩部ボ
ルト５３．５４は、取付は装置３３とスポーク１５ｂと
の間のリンク４４を接合する。剛性リンク４５は、スポ
ーク１５ｃと取付は装置３７との間を肩部ボルト５５．
５６によって支持している。肩部ボルトの部分拡大図を
第５図に示す。ここには、スポーク１５ａと取付は装置
３４との間にあるリンク４３の一部の取付は方法を示し
である。

リファイナステータディスクの取付は方法も本質的に上
述の方法と同様である。このことを第１図及び第４図に
示す。取付は装置あるいは・・ウジラグ１１の内側で間
隔を隔てであるラグ５７ないし６１が特別に与えである
。リファイナステータディスクには、第１図に見られる
ように突出部６２ないし６６があり、ここで剛性リンク
６７ないし７１は、ハウジング上にある取付装置とす７
アイナステータデイスクとを連結している。肩部ボルト
７２ないし７６はそれぞれのリンクの一方の端部をハウ
ジングあるいはケージに取付け、また、肩部ボルト７７
ないし８１はもう一方の端部をリファイナステータディ
スクに取付ける。第４図に示されているように、これら
の結合は紙料の流れにおける圧力分布の不規則制を補正
するリフアイナステータデイスクに微小ではあるが有効
な運動をさせるためにある。

枢動の点がリフアイナロータデイスクの内周に向って移
動することにより、アームモーメントを増大し、リンク
の引張り応力を緩和して℃・る。

このように、本発明は軸線方向にそれぞれが独立して並
進することを許容する多数のり７アイナデイスクを支持
し１．駆動するための剛性結合を提供している。剛性結
合は、回転によりビン接合部に運動を与えている。これ
によって、他の支持装置にみられる大きな曲げ応力を取
り除く。

剛性結合は、前述の装置にいくつかの重要な利点を提供
している。これらは、軸線方向のたわみ性の改善、荷重
担持部材の応力の緩和、構成の単純化による生産コスト
の低減及び信頼性の向上を包含する。本発明は交互に反
転するディスクリファイナを使用するために改良され、
協働するりファイナディスクの対の数やりファイナの大
きさにかかわらず、十分に作動する。このように、本発
明はディスクリファイナの大小にかかわらず等しく使用
でき得るものである。

本発明の範囲を逸脱しないで、各種の改良が上記実施例
になされることは明らかである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示したもので、第１図は一部断
面図を含む本発明の側面図、第２図は第１図の■−■線
における断面図、第３図は第１図のＩ−Ｉ［１線におけ
る断面図、第４図は所要の運動を許容するリフアイナス
テータデイスクを支持する剛性リンクを含む装置の一部
正面図及び断面図、第５図はリンクのロータ及びリフア
イナロータデイスクとの接合を示した部分拡大図である
。 １０・・ディスクリファイナ装置、１１・・ハウジング
またはケージ、１２・・シャフト、１３・・・・プ、１
４・・位置決め肩部、１５・・コータ、１５ａ　、　１
５ｂ　　、　１５ｃ　　、　１５ｄ　　、　　１５ｅ　
　−・スポーク、１６・・キー、１７・・スラストプレ
ート、１８・・ボルト、１９・・入口、２０・・放出開
口、２２・・凹所、２３・・リファイナディスク組立体
、２４．２５・・端板、２６，２７．２８・・リフアイ
ナロータデイスク、２９．３０・・リファイナステータ
ディスク、３１・・リブ、３３，３４，３５゜３６．３
７・・植込ボルト、４１，４２，４３，４４　　。 ４５・　・リンク、４６，４７，４８，４９，５１，５
２゜５３．５４，５５．５６・・肩部ボルト、５７．５
８　。 ５９．６０．６１・・ラグ、６２．６３，６４，６５．
６６・・突出部、６７．６８，６９，７０．７１・・リ
ンク、７２．７３，７４，７５．７６−・肩部ボルト。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ハウジングと、このハウジングの中で回転するように装
   架されたハブと、前記ハウジングと共に回転するように
   前記ハブに取付けたロータと、前記ハブと同軸上に平行
   に間隔を隔てた関係で延びる複数個の互いに間隔を隔て
   たリフアイナロータデイスクと、これらリフアイナロー
   タデイスクと互い違いにはさまれた関係で設けられ向か
   い合うリフアイナロータデイスクとの間に精砕しようと
   する懸濁液を通すことのできる通路を与えるようにした
   複数個の互いに間隔を隔てたリフアイナステータデイス
   クと、それぞれの一端を前記ロータに枢着し他端を前記
   リフアイナロータデイスクのひとつに枢着した複数の剛
   性リンクを包含し前記ロータと前記リフアイナロータデ
   イスクとを相互連結する駆動装置とを包含して成るデイ
   スクリフアイナ装置。