JPS6260517B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、木材、チツプ、バガス等せんい質材
料などの被処理物を高圧下において適時蒸煮した
後急激に放圧してせんい質を解離させる自動加水
分解装置等における材料の高圧連続供給方法およ
びその装置に関するものである。

この種の材料の高圧状態への連続供給装置とし
ては大別して特開昭53−111102号公報および特開
昭53−111982号公報記載の技術がある。これらの
先行技術は材料を順次圧密しながら、材料によつ
て供給管内部を高密度に充填して、オートクレー
ブの圧力により後退せずしかもその材料間の充填
空間を通つて内部の気体が浸透できないまでの密
度を形成せめながら、管内壁と材料間の摩擦力と
オートクレーブの圧力の和に打ちかつ力即ちオー
トクレーブの方向に材料が団塊となつて進行し得
る外力を加えることにより、弁またはプラグなし
に連続的に供給搬送する技術を含んでいる。

この従来技術をさらに詳述すると、まず初段の
圧密をスクリユーコンベヤにより行い、終段の圧
密を前記スクリユーコンベヤと軸心を同一としか
つその外側に密着して摺動可能に配設された環状
リングを前後に移動するピストン運動により行
う。そして結果的にオートクレーブより受ける高
圧に対する耐圧性を確保するにあたつて、搬送の
最終段階での材料の圧密により材料自身をシール
機能を持つたプラグとするものである。初段のス
クリユータイプの搬送・圧密は、取扱う物質とオ
ートクレーブの圧力の程度により一段のみで連続
供給が可能である。これは木材のチツプ状のもの
すなわち扁平状で３cm四方位で互に密着する表面
で摩擦抵抗が大きいものである。同じせんい状物
質でもバガスの如き圧搾解砕され固い糸状の細い
せんいがからみ合つたものを高圧室へ連続供給す
る場合にスクリユーコンベヤのみで行なうと、ス
クリユーコンベヤ出口に加えられている圧力がコ
ンベヤ外殻内断面積に圧密された材料を介在して
スクリユー断面を圧加することは自明であるが、
スクリユー羽根とスクリユーコンベヤ殻内に100
％充填されたせんい状バガスの間に生ずるすべり
摩擦力が急激に増大してコンベヤの搬送力となる
羽根と材料との回転速度の差がなくなり、スクリ
ユーと材料が一体となつて回転するいわゆる共廻
り現象を発生し、高圧室へ材料を押込み搬送する
力がなくなる。出口と反対側の材料の入口におい
てもコンベヤ内に食込まなくなり、搬送手段とし
ての能力がなくなる。

したがつて、この限界を超えた条件すなわちよ
り高い圧力容器に連続供給するためには第２段目
の圧密押込みが必要となる。この手段は第一段の
スクリユー型の搬送・圧縮の原理と異なる原理機
構をもつべきである。その技術例として前記公報
では、固定された外殻内に回転するスクリユーを
配設し、その外殻の外径にほぼ等しい同軸の内径
をもつた環状リングを外殻外面上を摺動させる。
初段のスクリユーコンベヤで送り込まれたせんい
状材料を押し、突き固めるのがピストンである。
ピストン材料と搬送装置とのすべり面での問題は
なく、力が耐圧力に打ち勝てば良いのであるか
ら、適切な駆動力を与えればせんい状材料の搬送
ができなくなることはない。このピストン機構だ
けの欠点は供給機能をもつていないことである。
流動性を有する材料の場合は問題ないが対象とし
ているせんい状材料によつては、ピストンの内筒
に送り込むなんらかの装置が必要である。前記公
報はスクリユーコンベヤをこのピストン作動の前
段として第一突固め装置と記載している。

本発明の目的は、上記の複雑な加工を必要とす
る機械構成に較べてスクリユーコンベヤ装置全体
をピストン押込供給を可能ならしめた簡単で確実
な作動をする方法および装置を提供することであ
る。

以下、本発明方法を実施するための装置の一実
施例を図面を参照しつつ説明する。Ａは高圧連続
供給装置である。１は円筒状の固定ケーシングで
あり、内部に材料プラグ形成室２を有する。

３は円筒状の可動ケーシングで、固定ケーシン
グ１の内径と可動ケーシング３の外径とほぼ等し
く、可動ケーシング３の一端は固定ケーシング１
に嵌合して摺動可能である。固定ケーシング１と
可動ケーシング３の摺動部分にはシール部１１が
設けられる。可動ケーシング３には材料受入ホツ
パ３１が取り付けられており、可動ケーシング３
の他端は往復動架台４の上に支持されている。往
復動架台４にはローラ４１が設けられ、固定架台
５の上に載置されている。固定架台５上に圧縮空
気または油圧によつて作動される流体シリンダ５
１が取り付けられており、流体シリンダ５１によ
り往復動架台４を往復動することができる。

可動ケーシング３の内部にスクリユーコンベヤ
６が設けられ、スクリユーコンベヤ６は軸６１と
スクリユー本体６２とから成る。スクリユーコン
ベヤ６の一端は可動ケーシング３の開放端に臨
み、軸６１の先端の位置は可動ケーシング３の先
端の環状部３２を含む平面と同一面内にあるか、
または軸６１の先端が前記の平面よりも３〜５mm
程度内部に引込んでいる状態に配置される。スク
リユーコンベヤ６の軸６１の他端は軸受３３に支
持され、軸６１の延長部は往復動架台４上に設置
された電動機４２に連結される。

電動機４２はその電動機４２を流れる電流値が
低下する時点を検出する装置を備えており、この
検出装置により材料が材料プラグ形成室２の方へ
搬送されなくなる時点を知ることができる。流体
シリンダ５１は前記の電流値低下の検出信号によ
つて作動されるように構成されている。

上述のように、可動ケーシング３とスクリユー
コンベヤ６と往復動架台４は一体的に構成されて
いるので、流体シリンダ５１を作動すると可動ケ
ーシング３は固定ケーシング１の内壁に案内され
て流体シリンダ５１のストロークＬだけ移動する
ことができる。

７は高圧室容器で、内部に高圧室７１を形成し
ている。高圧室７１内には開閉弁７２が設けら
れ、固定ケーシング１の端部に形成された弁座１
２に圧接されて、常時はプラグ形成室２と高圧室
７１との連通を断つている。開閉弁７２の開弁圧
は適宜の手段、例えば油圧シリンダＪ、によつて
予め設定しておく。油圧シリンダに代えてスプリ
ングを用いることもできる。７３は弁軸である。
高圧室容器７の下方はダイゼスタＢに連結されて
いる。ダイゼスタＢの容器８１の内部にはスクリ
ユーコンベヤ８２が設けられている。

第２図はプラントの配置図である。ダイゼスタ
Ｂの内部は排出装置Ｃに連通しており、排出装置
Ｃの出口に設けられたボールバルブＤは排出用エ
アシリンダＥの作動により開閉する。排出装置Ｃ
はボールバルブＤを介してサイクロンＦに連通さ
れ、サイクロンＦの底部には排出コンベヤＧが設
けてある。Ｈは受槽である。

以上述べた本発明装置により本発明方法を実施
する態様は次の通りである。いま、可動ケーシン
グ３の先端が最後退位置P₁点にある時から操作を
開始するとしよう。流体シリンダ５１は不作動と
し、電動機４２を駆動してスクリユーコンベヤ６
の軸６１を回転させる。せんい質の材料Ｍをホツ
パ３１から投入すると材料はスクリユーコンベヤ
６により材料プラグ形成室２に向かつて搬送され
る。通常、開閉弁７２は閉塞されているので、ス
クリユーコンベヤ６のスクリユー本体６２の押圧
力により材料プラグ形成室２内に蓄積した材料Ｍ
は次第に圧縮され圧密化が進む。やがて、可動ケ
ーシング３の内壁面とスクリユーコンベヤ６の空
間が100％せんい質材料によつて充填されると、
材料と可動ケーシング３の内壁面との間に働く摩
擦が作用しなくなつて材料がスクリユー本体６２
間の間隙に固定し、材料は材料プラグ形成室２の
方へ搬送されなくなる。この時は今まで作用して
いた摩擦力の分だけ抵抗が減少する時であるか
ら、電動機４２を流れる電流値が低下する。この
電流値の低下を検出して流体シリンダ５１を作動
させると往復動架台４は矢印ａの方向に移動し、
したがつて可動ケーシング３およびスクリユーコ
ンベヤ６は材料プラグ形成室２に向かつて移動す
る。可動ケーシング３の先端の環状部３２とスク
リユーコンベヤ６の軸６１の先端はP₁点からP₂点
へ移動し材料を一層圧縮する。流体シリンダ５１
のピストンの復動に伴い、可動ケーシング３とス
クリユーコンベヤ６も復動するが、これらが退い
た後のP₁点とP₂点の間にある材料に空間Ｓが生
じ、スクリユーコンベヤ６の吐出口（復動後のP₁
点の位置）における抵抗力が減少するので、スク
リユーコンベヤ６の搬送力が再び回復し、材料の
搬送が続行される。

抵抗の減少に基因して電流値が低下する時点は
使用する装置と搬送する材料との間で一定値を示
すことが確認された。したがつて、予め試験を行
なつてこの一定の値を見出し、電流値がこの値を
示した時を検出すればよいのである。また、可動
ケーシング３およびスクリユーコンベヤ６の往復
動の回数は１回に限らず、材料の種類・性状に応
じて２回以上に設定することも可能である。

上記の操作を繰返すうちに材料プラグ形成室２
内の材料の圧密化が進行し、プラグ化した材料の
密度が所定の密度に達すると流体シリンダ５１を
作動しても可動ケーシング３およびスクリユーコ
ンベヤ６はフル・ストロークＬだけで前進するこ
とができなくなる。この時点を検出して弁軸７３
を矢印ｂ方向に移動させ開閉弁７２を開くと、可
動ケーシング３およびスクリユーコンベヤ６はさ
らにP₂点まで移動することができ、その移動量だ
け材料は高圧室７１を落下してダイゼスタＢに受
け入れられる。材料の種類・性状によつては、本
出願人らの発明に係る特願昭58−45498号（特開
昭59−173394号公報）に開示されている如く、開
閉弁に複数個の切刃を植設し、この開閉弁を回転
させてプラグ化した材料を解砕することが推奨さ
れる。

ダイゼスタＢ内に受け入れられた材料はスクリ
ユーコンベヤ８２により搬出されて排出装置Ｃに
至る。ボールバルブＤの開閉に伴い、高圧下にお
かれた排出装置Ｃ内の材料はその放圧エネルギー
によつてサイクロンＦへ移送されると共に、放圧
時に爆砕を起こし、せんい質が解きほぐされる。
サイクロンＦにより排気ガスと爆砕物とに分離さ
れ、爆砕物は排出コンベヤＧにより受槽Ｈに貯え
られる。

本発明は、高圧室に連通する固定ケーシング内
のせんい質材料を順次圧密化するに当たり、材料
の圧密化させた各段階に対応してその搬送方法を
容易・確実・安全に工程を選択して操作すること
ができるので、操業に際して複雑な運転上のノウ
ハウを一切必要とせず、安定した自動化を達成す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を実施するための装置の一
実施例の断面図、第２図は材料処理プラントの配
置図である。 １…固定ケーシング、２…材料プラグ形成室、
３…可動ケーシング、４…往復動架台、５…固定
架台、６…スクリユーコンベヤ、７…高圧室容
器、４２…電動機、５１…流体シリンダ、７１…
高圧室、７２…開閉弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 高圧室に連通する固定ケーシング内の材料を
   スクリユーコンベヤの搬送力によつて圧密化する
   工程と、圧密化の進行に伴い材料と可動ケーシン
   グの内壁面との間に働く摩擦力が減少して材料が
   材料プラグ形成室の方へ搬送されなくなる時点を
   検出する工程と、前記の検出工程に引き続き可動
   ケーシングおよびスクリユーコンベヤを材料プラ
   グ形成室に向かつて往復動させスクリユーコンベ
   ヤの搬送力を回復させる工程とを包含することを
   特徴とする材料の高圧連続供給方法。 ２ 内部に材料プラグ形成室を有し開閉弁を介し
   て高圧室に連通可能の固定ケーシングと、前記固
   定ケーシングの軸線方向に往復動することができ
   る往復動架台と、前記往復動架台に設けられ前記
   固定ケーシングの内径にほぼ等しい外径を有し開
   放端が前記材料プラグ形成室に臨み前記固定ケー
   シングの内壁面に嵌合して往復動することができ
   る可動ケーシングと、前記可動ケーシング内に設
   けられ先端が前記材料プラグ形成室に臨み前記可
   動ケーシングと共に往復動することができかつ材
   料を前記材料プラグ形成室に向かつて搬送するこ
   とができるスクリユーコンベヤと、スクリユーコ
   ンベヤを回転させることができかつ電流値の低下
   によつて材料が材料プラグ形成室の方へ搬送され
   なくなる時点を検出する装置を備えた電動機と、
   前記の電流値低下の検出信号によつて作動される
   流体シリンダとを備えたことを特徴とする材料の
   高圧連続供給装置。