JPWO2015037466A1 - 粉砕機、これを備えた吸収体製造装置、及びパルプシートの粉砕方法 - Google Patents

粉砕機、これを備えた吸収体製造装置、及びパルプシートの粉砕方法 Download PDF

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Abstract

回転軸の軸方向にパルプシートを満遍なく粉砕することができる粉砕機、これを備えた吸収体製造装置、及びパルプシートの粉砕方法を提供する。複数のカッタープレート（９）は、回転軸（８）の軸方向に互いに間隔を空けて配置され、複数のカッタープレート（９）の各々は、カッタープレートの外周縁において周方向に並ぶ複数の粉砕刃（９ｂ）をそれぞれ有する。複数のカッタープレート（９）のうちの少なくとも１枚は、回転軸（８）と直交する方向に対して傾斜した状態で回転軸（８）に固定されている。

Description

本発明は、パルプシートを粉砕するための粉砕機及びこれを備えた吸収体製造装置に関するものである。
使い捨ておむつ等に用いられる吸収体は、パルプシートを粉砕したパルプ繊維を所定の形状に成形することにより製造される。
パルプシートを粉砕するための装置として、例えば、特許文献１に記載の粉砕機が知られている。
特許文献１に記載の粉砕機は、ケーシングと、前記ケーシング内に収容されているとともに回転軸を中心として回転可能な粉砕刃を有する回転刃とを備えている。
前記回転刃は、粉砕刃を回転軸を中心として回転させることによりケーシング内に導入されたパルプシートを粉砕する。
しかしながら、特許文献１には、回転軸に沿った視点における回転刃の形状が開示されているものの、回転軸と直交する方向に見た回転刃の構成が何ら開示されていない。
つまり、特許文献１の回転刃では、回転軸の軸方向においてパルプシートを満遍なく粉砕するための対策が講じられていない。
特開２０１１−１５２３５１号公報
本発明の目的は、回転軸の軸方向にパルプシートを満遍なく粉砕することができる粉砕機、これを備えた吸収体製造装置、及びパルプシートの粉砕方法を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明は、パルプシートを粉砕するための粉砕機であって、パルプシートが導入されるケーシングと、前記ケーシング内に収納された複数のカッタープレートと、前記複数のカッタープレートをその厚み方向に貫通した状態で前記複数のカッタープレートに固定された回転軸とを有する回転刃とを備え、前記複数のカッタープレートは、前記回転軸の軸方向に互いに間隔を空けて配置され、前記複数のカッタープレートの各々は、前記複数のカッタープレートの外周縁において周方向に並ぶ複数の粉砕刃を有し、前記複数のカッタープレートのうちの少なくとも１枚は、前記回転軸と直交する方向に対して傾斜した状態で前記回転軸に固定されている、粉砕機を提供する。
また、本発明は、吸収体を製造するための吸収体製造装置であって、前記粉砕機と、前記粉砕機により粉砕されたパルプ繊維を予め設定された吸収体の形状に成形する積繊機と、前記粉砕機から前記積繊機へ前記パルプ繊維を導くダクトとを備えている、吸収体製造装置を提供する。
さらに、本発明は、ケーシングと、前記ケーシング内に収納された複数のカッタープレートと前記複数のカッタープレートをその厚み方向に貫通した状態で前記複数のカッタープレートに固定された回転軸とを有する回転刃と、を備えた粉砕機を用いてパルプシートを粉砕する粉砕方法であって、前記複数のカッタープレートの各々は、前記複数のカッタープレートの外周縁において周方向に並ぶ複数の粉砕刃を有し、前記複数のカッタープレートが前記回転軸の軸方向に互いに間隔を空けて配置され、かつ、前記複数のカッタープレートのうちの少なくとも１枚が前記回転軸と直交する方向に対して傾斜した状態で、前記回転軸を回転させる回転工程と、前記回転工程の実行している状態で前記ケーシング内に前記パルプシートを導入する導入工程とを含むパルプシートの粉砕方法を提供する。
本発明によれば、パルプシートをその幅方向に満遍なく粉砕することができる。
図１は、本発明に係る吸収体製造装置の全体構成を概略的に示す側面断面図である。 図２は、図１に示す粉砕機を拡大して示す側面断面図である。 図３は、図２に示す回転刃の一部を省略して示す正面図である。 図４は、図３に示す粉砕刃の傾斜角度を説明するための模式図である。
以下添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化した例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
図１を参照して、吸収体製造装置１は、パルプシートＰを粉砕してパルプ繊維を生成する粉砕機２と、粉砕機２により粉砕されたパルプ繊維を吸収体の形状として予め設定された形状に成形する積繊機３と、粉砕機２から積繊機３へパルプ繊維を導くダクト４とを備えている。
ダクト４は、粉砕機２におけるパルプ繊維の導出口５ｂに接続されている。
積繊機３は、その外周面に吸収体の形状に対応する形状を有する凹部３ｂが形成された回転ドラム３ａを備えている。
回転ドラム３ａは、その外周面の一部がダクト４の下流側の開口４ａ内に位置するように配置されているとともに、凹部３ｂを開口４ａ内に順次臨ませるように矢印Ｙ３の方向に回転可能である。
また、回転ドラム３ａには、凹部３ｂの底部に連通する吸気口３ｃが設けられている。吸気口３ｃを介して凹部３ｂ内の空気が吸引されることにより、ダクト４内のパルプ繊維が凹部３ｂ内に吸引されて成形される。
以下、図１〜図３を参照して、粉砕機２の具体的構成について説明する。
粉砕機２は、パルプシートＰが矢印Ｙ１に示す方向に導入されるケーシング５と、矢印Ｙ２に示す方向に回転することによりケーシング５内でパルプシートＰを粉砕する回転刃６と、回転刃６を回転駆動するモータ７とを備えている。
ケーシング５は、パルプシートＰを導入する導入口５ａと、回転刃６により粉砕されたパルプ繊維を導出する導出口５ｂとを有する。導入口５ａ及び導出口５ｂは、後述する回転刃６の回転軸８の周方向で互いに異なる位置に設けられている。
回転刃６は、ケーシング５内に収納された複数のカッタープレート９と、カッタープレート９をその厚み方向に貫通した状態でカッタープレート９に固定された回転軸８と、カッタープレート９同士の間に設けられた複数のスペーサ１０と、カッタープレート９を回転軸８の軸方向の両側から挟む一対の挟持部材１１とを備えている。
カッタープレート９は、回転軸８に固定された円盤状の本体部９ａと、本体部９ａから回転軸８の径方向の外側に突出するとともに回転軸８の周方向に並ぶ複数の粉砕刃９ｂとを備えている。
また、カッタープレート９は、回転軸８の軸方向に互いに間隔を空けて配置されている。カッタープレート９同士の間の間隔は、スペーサ１０の厚み寸法によって規定されている。スペーサ１０は、回転軸８が貫通する円盤状の部材である。
さらに、全てのカッタープレート９は、回転軸８と直交する方向に対して角度θだけ傾斜した状態で平行に配置されている。具体的に、カッタープレート９は、当該カッタープレート９同士の間にそれぞれスペーサ１０が介在した状態で、一対の挟持部材１１によって挟持されることにより角度θだけ傾けられている。
図３に示すように、挟持部材１１は、回転軸８と直交する方向に対して角度θだけ傾斜するとともにカッタープレート９側に向く内側面１１ａと、回転軸８と直交する方向に延びるとともに内側面１１ａとは反対側を向く外側面１１ｂとを有する。
つまり、挟持部材１１は、最も大きな厚み寸法Ｗ１を有する厚肉部分と、この厚肉部分から回転軸８を中心とする１８０°の回転位置に設けられた最も小さな厚み寸法Ｗ２を有する薄肉部分とを有する。
そして、一対の挟持部材１１の厚肉部分と薄肉部分とを対向させた状態で、両挟持部材１１の間にカッタープレート９及びスペーサ１０を挟持することにより、カッタープレート９が回転軸８と直交する方向に対して角度θだけ傾斜する。
ここで、図４を参照して、カッタープレート９の傾斜角度θについて説明する。なお、図４において符号Ａは、回転軸８が１回転する間におけるカッタープレート９の粉砕刃９ｂの軌跡を指示する。
特定のカッタープレート９（例えば、図４の左端の軌跡Ａを参照）の回転軸８に対する傾斜角度θは、回転軸８が１回転する間に軌跡Ａが軸方向に変位する粉砕範囲Ｅが特定のカッタープレート９と隣り合うカッタープレート９（例えば、図４の左から２番目の軌跡Ａを参照）の粉砕範囲Ｅから外れるように設定されている。
なお、カッタープレート９には、回転軸８が貫通する貫通穴に連通する図外のキー溝が形成されている。このキー溝が回転軸８に形成されたキーに嵌合することにより、カッタープレート９と回転軸８との相対回転が規制されている。
ここで、複数のカッタープレート９のうち互いに隣り合う２枚のカッタープレート９は、前記キー溝と粉砕刃９ｂとの周方向の位置関係が異なる。そのため、図２に示すように、互いに隣り合う２枚のカッタープレート９の粉砕刃９ｂは、回転軸８の周方向で互いに異なる位置に配置されている。
また、挟持部材１１は、回転軸８に対して図外のボルトによって軸方向に固定されている。これにより、挟持部材１１同士の間に挟持されたカッタープレート９は、回転軸８に対して軸方向にも固定される。
上述した粉砕機２を用いてパルプシートＰを粉砕する場合、まず、図１の矢印Ｙ２に示す方向に回転軸８を回転させる（回転工程）。
具体的に、回転工程において、回転軸８は、図３に示すように複数のカッタープレート９が回転軸８の軸方向に互いに間隔を空けて配置され、かつ、全てのカッタープレート９が回転軸８と直交する方向に対して傾斜した状態で、回転する。
回転工程が実行されている状態において、図１の矢印Ｙ１に示す方向に沿って導入口５ａを通じて回転軸８（カッタープレート９）の径方向の外側からケーシング５内にパルプシートＰを導入する（導入工程）。
これにより、パルプシートＰは、図２に示すように複数のカッタープレート９の粉砕刃９ｂに接触して粉砕される。
以上説明したように、カッタープレート９が軸方向に間隔を空けた状態で回転軸８に固定されているため、この回転軸８を回転させることによりカッタープレート９の粉砕刃をパルプシートＰに対して軸方向に満遍なく当てることができる。
しかも、カッタープレート９のうちの少なくとも１枚が回転軸８と直交する方向に対して傾斜しているため、このカッタープレート９の粉砕刃９ｂがパルプシートＰに当たる位置は、回転軸８が回転することに応じて軸方向に変位する。
したがって、本発明によれば、回転軸８の軸方向にパルプシートＰを満遍なく粉砕することができる。
また、前記実施形態によれば、次の効果を奏する。
全てのカッタープレート９において、粉砕刃９ｂがパルプシートＰに当たる位置が回転軸８の回転に応じて軸方向に変位するので、より満遍なくパルプシートＰを軸方向に粉砕することができる。
回転軸８に対するカッタープレート９の傾斜角度がそれぞれ異なる場合と異なり、複数のカッタープレート９が平行に配置されていることにより、隣り合う２枚のカッタープレート９において粉砕刃９ｂ同士が軸方向に離間する距離のばらつきを無くし、その最大の距離を小さく抑えることができる。
したがって、より満遍なく均一にパルプシートＰを軸方向に粉砕することができる。
互いに隣り合うカッタープレート９の粉砕範囲Ｅの重複を避けるようにカッタープレート９の傾斜角度θが設定されている。これにより、両カッタープレート９の粉砕刃９ｂが軸方向で異なる範囲を通過するため、全ての粉砕刃９ｂを用いて効率的にパルプシートＰを粉砕することができる。
互いに隣り合う２枚のカッタープレート９の複数の粉砕刃９ｂが回転軸８の周方向で互いに異なる位置に配置されている。そのため、互いに隣り合うカッタープレート９の粉砕刃９ｂを同時にパルプシートＰに当てる場合と比較して、粉砕刃９ｂを順次パルプシートＰに当てることによりパルプシートＰに対して局所的な力を加えることができる。
したがって、軸方向に細かくパルプシートＰを粉砕することができる。
なお、以下の実施形態を採用することもできる。
全てのカッタープレート９ではなく、少なくとも１枚のカッタープレート９が回転軸８と直交する方向に対して傾斜していればよい。
カッタープレート９が平行に配置されているのではなく、カッタープレート９が回転軸８に対してそれぞれ異なる角度で傾斜していてもよい。
互いに隣り合う２枚のカッタープレート９の粉砕範囲Ｅが互いに重複するように、カッタープレート９の傾斜角度を設定してもよい。
互いに隣り合う２枚のカッタープレート９の粉砕刃９ｂが回転軸８の周方向で同位置に配置されていてもよい。
なお、上述した具体的実施形態には以下の構成を有する発明が主に含まれている。
すなわち、本発明は、パルプシートを粉砕するための粉砕機であって、パルプシートが導入されるケーシングと、前記ケーシング内に収納された複数のカッタープレートと、前記複数のカッタープレートをその厚み方向に貫通した状態で前記複数のカッタープレートに固定された回転軸とを有する回転刃とを備え、前記複数のカッタープレートは、前記回転軸の軸方向に互いに間隔を空けて配置され、前記複数のカッタープレートの各々は、前記複数のカッタープレートの外周縁において周方向に並ぶ複数の粉砕刃を有し、前記複数のカッタープレートのうちの少なくとも１枚は、前記回転軸と直交する方向に対して傾斜した状態で前記回転軸に固定されている、粉砕機を提供する。
本発明によれば、複数のカッタープレートが軸方向に間隔を空けた状態で回転軸に固定されているため、この回転軸を回転させることにより複数のカッタープレートの粉砕刃をパルプシートに対して軸方向に満遍なく当てることができる。
しかも、複数のカッタープレートのうちの少なくとも１枚が回転軸と直交する方向に対して傾斜しているため、このカッタープレートの粉砕刃がパルプシートに当たる位置は、回転軸が回転することに応じて軸方向に変位する。
したがって、本発明によれば、回転軸の軸方向にパルプシートを満遍なく粉砕することができる。
前記粉砕機において、前記複数のカッタープレートの全てが前記回転軸と直交する方向に対して傾斜していることが好ましい。
前記態様によれば、全てのカッタープレートにおいて、粉砕刃がパルプシートに当たる位置が回転軸の回転に応じて軸方向に変位するので、より満遍なくパルプシートを軸方向に粉砕することができる。
ここで、複数のカッタープレートの回転軸に対する傾斜角度は、それぞれ異なる角度に設定されていてもよいが、前記粉砕機において、前記複数のカッタープレートは、平行に配置されていることが好ましい。
複数のカッタープレートの回転軸に対する傾斜角度がそれぞれ異なる角度に設定されている場合、隣り合う２枚のカッタープレートにおいて粉砕刃同士が回転軸の回転に応じて軸方向に離間する距離にばらつきが生じ、その最大の距離が大きい。
これに対し、前記態様のように複数のカッタープレートが平行に配置されていることにより、隣り合う２枚のカッタープレートにおいて粉砕刃同士が軸方向に離間する距離のばらつきを無くし、その最大の距離を小さく抑えることができる。
したがって、より満遍なく均一にパルプシートを軸方向に粉砕することができる。
前記粉砕機において、前記複数のカッタープレートのうちの特定のカッタープレートの前記回転軸に対する傾斜角度は、前記回転軸が１回転する間において前記特定のカッタープレートの粉砕刃が軸方向に変位する粉砕範囲が前記特定のカッタープレートと隣り合うカッタープレートの粉砕範囲から外れるように設定されていることが好ましい。
互いに隣り合うカッタープレートの粉砕範囲同士が互いに重なる場合、両カッタープレートの粉砕刃が軸方向の同じ範囲を通過するため、当該粉砕刃によるパルプシートの粉砕効率が低下する。
これに対し、前記態様のように両カッタープレートの粉砕範囲の重複を避けるようにカッタープレートの傾斜角度を設定した場合、両カッタープレートの粉砕刃が軸方向で異なる範囲を通過する。そのため、全ての粉砕刃を用いて効率的にパルプシートを粉砕することができる。
前記粉砕機において、前記複数のカッタープレートのうちの隣り合う２枚のカッタープレートの前記複数の粉砕刃は、前記回転軸の周方向で互いに異なる位置に配置されていることが好ましい。
前記態様によれば、隣り合うカッタープレートの粉砕刃を同時にパルプシートに当てる場合と比較して、粉砕刃を順次パルプシートに当てることによりパルプシートに対して局所的な力を加えることができる。
したがって、軸方向に細かくパルプシートを粉砕することができる。
また、本発明は、吸収体を製造するための吸収体製造装置であって、前記粉砕機と、前記粉砕機により粉砕されたパルプ繊維を予め設定された吸収体の形状に成形する積繊機と、前記粉砕機から前記積繊機へ前記パルプ繊維を導くダクトとを備えている、吸収体製造装置を提供する。
さらに、本発明は、ケーシングと、前記ケーシング内に収納された複数のカッタープレートと前記複数のカッタープレートをその厚み方向に貫通した状態で前記複数のカッタープレートに固定された回転軸とを有する回転刃と、を備えた粉砕機を用いてパルプシートを粉砕する粉砕方法であって、前記複数のカッタープレートの各々は、前記複数のカッタープレートの外周縁において周方向に並ぶ複数の粉砕刃を有し、前記複数のカッタープレートが前記回転軸の軸方向に互いに間隔を空けて配置され、かつ、前記複数のカッタープレートのうちの少なくとも１枚が前記回転軸と直交する方向に対して傾斜した状態で、前記回転軸を回転させる回転工程と、前記回転工程の実行している状態で前記ケーシング内に前記パルプシートを導入する導入工程とを含むパルプシートの粉砕方法を提供する。
本発明によれば、複数のカッタープレートが軸方向に間隔を空けた状態で回転軸が固定されているため、この回転軸を回転させることにより複数のカッタープレートの粉砕刃をパルプシートに対して軸方向に満遍なく当てることができる。
しかも、複数のカッタープレートのうちの少なくとも１枚が回転軸と直交する方向に対して傾斜しているため、このカッタープレートの粉砕刃がパルプシートに当たる位置は、回転軸が回転することに応じて軸方向に変位する。
したがって、本発明によれば、回転軸の軸方向にパルプシートを満遍なく粉砕することができる。

Claims (7)

  1. パルプシートを粉砕するための粉砕機であって、
    パルプシートが導入されるケーシングと、
    前記ケーシング内に収納された複数のカッタープレートと、前記複数のカッタープレートをその厚み方向に貫通した状態で前記複数のカッタープレートに固定された回転軸とを有する回転刃とを備え、
    前記複数のカッタープレートは、前記回転軸の軸方向に互いに間隔を空けて配置され、前記複数のカッタープレートの各々は、前記複数のカッタープレートの外周縁において周方向に並ぶ複数の粉砕刃を有し、
    前記複数のカッタープレートのうちの少なくとも１枚は、前記回転軸と直交する方向に対して傾斜した状態で前記回転軸に固定されている、粉砕機。
  2. 前記複数のカッタープレートの全てが前記回転軸と直交する方向に対して傾斜している、請求項１に記載の粉砕機。
  3. 前記複数のカッタープレートは、平行に配置されている、請求項２に記載の粉砕機。
  4. 前記複数のカッタープレートのうちの特定のカッタープレートの前記回転軸に対する傾斜角度は、前記回転軸が１回転する間において前記特定のカッタープレートの粉砕刃が軸方向に変位する粉砕範囲が前記特定のカッタープレートと隣り合うカッタープレートの粉砕範囲から外れるように設定されている、請求項２又は３に記載の粉砕機。
  5. 前記複数のカッタープレートのうちの隣り合う２枚のカッタープレートの前記複数の粉砕刃は、前記回転軸の周方向で互いに異なる位置に配置されている、請求項１〜４の何れか１項に記載の粉砕機。
  6. 吸収体を製造するための吸収体製造装置であって、
    請求項１〜５の何れか１項に記載の粉砕機と、
    前記粉砕機により粉砕されたパルプ繊維を予め設定された吸収体の形状に成形する積繊機と、
    前記粉砕機から前記積繊機へ前記パルプ繊維を導くダクトとを備えている、吸収体製造装置。
  7. ケーシングと、前記ケーシング内に収納された複数のカッタープレートと前記複数のカッタープレートをその厚み方向に貫通した状態で前記複数のカッタープレートに固定された回転軸とを有する回転刃と、を備えた粉砕機を用いてパルプシートを粉砕する粉砕方法であって、
    前記複数のカッタープレートの各々は、前記複数のカッタープレートの外周縁において周方向に並ぶ複数の粉砕刃を有し、
    前記複数のカッタープレートが前記回転軸の軸方向に互いに間隔を空けて配置され、かつ、前記複数のカッタープレートのうちの少なくとも１枚が前記回転軸と直交する方向に対して傾斜した状態で、前記回転軸を回転させる回転工程と、
    前記回転工程の実行している状態で前記ケーシング内に前記パルプシートを導入する導入工程とを含むパルプシートの粉砕方法。
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