JPS61153114A - ふるい分け装置 - 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） 本発明はセントリスクリーン、セントリソータ、バリヤ
スクリーン等に利用できる紙パルプのふるい分け装置に
関するものである。

（従来技術） 紙バルブのふるい分け装置として従来よく知られている
圧力式スリットスクリーンは、第２６図及び第２７図に
示すように細長いスリット状の孔を有するスクリーンシ
リンダ１　（第２９図）を備えている。ポンプによって
送られてきた紙料は、入口部２から流入して内側ケーシ
ング３で形成される外周を取りまく流路４に進み、紙料
中の金属片、砂など重量異物は、入口部２と反対の接線
方向に設けたトラップ５から系外に排出される。流路４
を循環している紙料は、スクリーンシリンダ１と軸受ス
タンド６により形成した環状のスクリーニング室７へ、
矢印８で示す方向に上部から入り、下方に流れる過程で
スクリーンシリンダ１を通過して謹過選別され、出口部
９から放出される。

一方、スクリーンシリンダ１を通過できない大きさのプ
ラスチック、結束繊維、木片などの異物は、スクリーニ
ング室７をそのまま流下してリゼクト出口部１０から排
出される。また主軸１１′の上部から吊るされ、電動機
１３によって駆動される翼形部片１２（第３３図、第３
４図）は、スクリーンシリンダ表面に沿って連続的に高
速で回転して紙料を攪拌し、スクリーンシリンダ表面の
通過できない異物を取り除き、常にスクリーンシリンダ
を清浄にする働きをすると同時に、互いに集まって生成
した繊維塊（フロック）を強く攪拌することにより分解
し、繊維がスクリーンシリンダを通過する流れを助長す
る。

また第２９図及び第３０図に於いて、円筒状のスクリー
ンシリンダ１の両端には、スクリーン装置本体に装着す
るためのテーパリング１５がテーパビン１６で取付けら
れている。スクリーンシリンダ１は、その軸にほぼ平行
で周方向に配列した多数のスリット開口１９を備えてい
る。スクリーニング室７に面するスクリーンの表面１７
には、スクリーンシリンダの厚み方向に真直ぐで、あら
かじめ規定された寸法だけ隔てて互いに平行な壁で構成
されるスリット開口１９があり、スクリーンシリンダの
表面と平行壁とが交わるほぼ直角の入口コーナ部２１を
有している。

スクリーンシリンダの裏面１８には、スリット開口１９
と較べて充分大きい開口寸法を有する逃げ溝２０が設け
られている。第３３図は従来のスクリーン清掃装置の構
造を示したもので、翼形部片１２はスパイダ２２と補強
リング２３を用いて組立てられ、スクリーンシリンダの
表面を横切り円形の経路に沿って運動するよう取付けら
れる。

しかしながら翼の原理に基づく所定の攪拌、清掃効果を
得るためには、翼形部片１２とスクリーンシリンダの隙
間は１．５〜２．５鶴と極めて狭くし、翼形部片を１秒
当り１０ｍ乃至３０ｍの高速度で駆動する必要がある。

このため高速回転に耐えるための剛性を確保するために
付加的な支持部片および補強部片を必要とし、組立てに
際しても高度な技術を要する。このような支持部片およ
び補強部片は紙料中の繊維の付着、結束の原因となる表
面部分を形成し、大きな動力損失を生ずるため、脈動対
策が必要であるなどの種々の欠点があった。

前述の如（従来の圧力式スリットスクリーンは、第２８
図に示すように、スクリーンシリンダ１のスクリーニン
グ室７に面した表面に沿って狭い間隔で翼形部片１２を
運動させて、翼の原理により正圧と負圧とから成るパル
ス圧力を発生させて紙料を攪拌し、スクリーンプレート
の閉塞を防止するものである。したがって、所定のパル
ス圧力を得るために翼形部片１２を回転させるが、翼で
攪拌される紙料液は、翼とスクリーンシリンダ１との間
にあるものに限定されず、スクリーンシリンダ１から、
半径方向に翼よりも更に離れたところにある紙料液まで
も攪拌する。従ってスクリーンシリンダ表面にて所要の
攪拌を行なうための動力消費が大きい。

以上の如く消費動力が大きいけれども、最大の攪拌は翼
の近傍で、行なわれているため、紙料道通のための動力
効率は下がる。これを補うため、スクリーンシリンダ１
の表面に、翼形部片１２を近づけている。この場合、捩
れによるシリンダｌと翼形部片１２の干渉を防ぐため、
同部片１２は頑丈に作られている。従って硬い異物が紙
料液に混じって入ってきてシリンダ１と翼形部片１２の
間に噛込まれると、双方、特にシリンダ１に重大な損傷
を生ずる。

前記の如り、翼形部片１２をシリンダ１の表面近くに設
けであるにも拘らず、シリンダ１の表面での攪拌が不十
分で、シリンダ１を通過すべき繊維がリゼクト出口ｌＯ
から流出し、繊維歩留りが低下する。この傾向は良質の
長繊維程顕著となる欠点があった。

翼形部片１２はその回転軸方向に連続したものであり、
紙料出口９又は入口２の近くを間欠的に通過する。この
時第２８図に示す圧力波が紙料配管中に伝播されて抄紙
機のヘッドボックスに達すると、紙の流れ方向で坪量の
変動を起こす、いわゆる圧力脈動問題となる。この場合
翼形部片１２を駆動するに要する動力が大きい程、圧力
脈動のエネルギーも大となるため、問題は大きくなり、
脈動吸収対策もむづかしくなる欠点があった。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、従来のふるい分け装置における脈動対策など
の問題点を解決しようとするものである。

（問題点を解決するための手段） このため本発明は、圧力式スリットスクリーンにおいて
、表面に突起を有するロータと、スリット開口の大口コ
ーナ部の片側又は両側に面取りを施したスクリーン、シ
リンダとを組合せてなる構成を有し、これを問題点解決
のための手段とするものである。

（作用） 本発明において、ロータによる攪拌は、スクリーンシリ
ンダの表面とロータドラムで形成される薄い環状の攪拌
室の紙料に対してのみ作用するので、紙料のつれ廻り流
れと、攪拌室のマクロ的な攪拌を効率よく実現できる。

（実施例） 以下本発明の実施例を図面について説明すると、第１図
〜第１８図は本発明の実施例を示す。先ず第１図及び第
２図について説明すると、スクリーン清掃装置はスクリ
ーンシリンダ１の円筒面と同芯のロータドラム２４とし
、回転に伴う紙料の攪拌とつれ廻り流れを発生させるた
め、突起部２５を設けている。なお符号１〜１１及び１
３の部品は、従来の第２７図と同じであるので、ここで
は詳細な説明は省略する。

第３図〜第５図に本発明のスクリーン清掃装置の実施例
を示す０図において突起部２５の形状、大きさ、ロータ
ドラム面上の位置は、繊維の引掛りかないこと、マクロ
的な攪拌が十分行なわれること、ロータドラム回転に伴
ったつれ廻り流れが十分あること、製作し易いこと等を
考慮して決められる。第３図〜第５図では、突起部２５
の形状は円柱、四角柱、三角柱の場合を例示しているが
、突起部の形状はこれに限定されるものではない。

一般に、ロータドラムと突起部は、共にステンレス鋼な
どの金属材料で製作し、第１０図に示す如く突起部２５
はロータドラム２４に溶接により取付けられる。この方
法では、スクリーンシリンダ表面と突起部の隙間と同程
度の大きさの金属片、砂利などの硬質異物が混入し、隙
間部に噛込んだ場合や、何らかの原因で運転中に突起部
とスクリーンシリンダｉ面とが接触した場合は、スクリ
ーンシリンダ表面に重大な損傷を生ずる。

こうした問題を解消する目的で、本発明のロータでは突
起部をウレタンゴム等の弾性体で製作し、ロータドラム
に第１１図及び第１２図で示す如く嵌込み、接着等の手
段で取付けることができる。

この方法により、スクリーンシリンダ表面の損傷を完全
に防止できる。

またロータドラムには第６図〜第８図に示すように、開
孔２６を設けることができる。この開孔２６を設けたこ
とにより、攪拌室内の紙料を供給紙料と局所的に交換す
ることになり、攪拌室内のマクロ的な攪拌を促進する効
果がある。なお、開孔２６の形状、大きさ、個数は任意
である。

次に本出願人が先に実願昭５８−１０８１９０号にて出
願したスクリーンシリンダの構造を第１３図〜第１６図
に示す。先ず第１５図に示すように、ロータドラム２４
の回転に伴う紙料の連れ廻り運動が、矢印２７の方向で
ある場合、流れの下流側の入口コーナ部に第１６図の如
く面取り２８を施す。面取り２８のスクリーンシリンダ
１の厚み方向の深さ、及び面取り２８のスクリーンシリ
ンダ１の法線に対する角度は任意であるが、面取り２８
によって生成される攪拌領域が、スクリーン開口部１９
の入口に達する様にする。なお面取りを大きくし過ぎる
と、スクリーン開口部１９の入口では剥離による攪拌流
れが大幅に減衰するようになり望ましくない。

また別の実施例を第１７図及び第１８図に示す。

図において紙料のつれ廻り運動が矢印２７の方向である
場合、流れの下流側と上流側の入口コーナ部にそれぞれ
面取り２８．２９を施したものであ　゛る。第１７図及
び第１８図では面取り２８と２９は中心線対称であるが
、非対称でも良い。また面取り２８．２９の深さおよび
角度は、第１５図及び第１６図の実施例と同様任意であ
る。なお、圧力式スリットスクリーンの構造は、第２図
では主軸１１は縦軸であるが、梼軸でもよく、スクリー
ンシリンダについても、第２図ではロータドラム２４の
外側にスクリーンシリンダ１があり、紙料を内側から外
側に通過させる様になっているが、これと逆にロータド
ラム２４の内側面に突起部２５を設けて、スクリーンシ
リンダをその内側に設け、紙料を外側から内側に通過さ
せてもよい。またロータドラムの内外面に突起を設け、
その内側及び外側にスクリーンシリンダを設けてもよい
。

次に以上の如く構成された実施例について作用を説明す
ると、第１９図に示すように、流路の拡大部では角度φ
が大きくなると、境界層内の圧力勾配が不安定となり、
境界層が流路表面から剥がれることがあり、これは一般
に剥離現象として知られている。この剥離部分では、流
路表面で逆流する方向の渦流れを生じ、強い攪拌作用を
有しているので、ここでは攪拌領域と呼ぶものとする。

本発明は、従来では翼形部片１２による紙料の攪拌が広
い環状のスクリーニング室７の全体に及ぶのに対し、ロ
ータによる攪拌は第１図及び第２図に示す如く、スクリ
ーンシリンダ１の表面とロータドラム２４で形成される
薄い環状の攪拌室３０の紙料に対してのみ作用するので
、紙料のつれ廻り流れと、攪拌室のマクロ的な攪拌を効
率よく実現することができる。

−このつれ廻り流れを用いて、剥離現象を生ずるように
、第１６図の２８または第１８図の２８及び２９に示す
如くスリット開口１９の入口コーナ部に面取りを施し、
低い消費動力でスリット入口開口部に強い攪拌領域を生
起させ、紙料はスリット開口１９を通過せしめ、スリッ
ト開口１９よりも大きい異物は通過させないことにより
選別をするものである。

（発明の効果） 以上詳細に説明した如く本発明は構成されているので、
スクリーンシリンダの表面に紙料が詰らない様にする為
の動力が少なくて済む、第２０図は従来形のものと、本
発明による円柱突起を有するロータとの比較試験を、ス
クリーン直径２５０鶴のモデルで行なった結果を示す。

図において旋回速度Ｉ　Ｑｍ／ｓｅｃで比較すると、本
発明によるものが、従来に比べ約１７３に低減している
ことが分る。

従来のスクリーンシリンダと翼形部片の組合せでは、第
２３図に示す前縁部に迎え角αを有しているので、隙間
Ｘより若干大きい硬質異物３１を噛込み易く、第２２図
に示すように、翼形部片１２がスクリーンプレートに沿
って連続部しているため、必ず噛込んだ硬質異物は隙間
部を通過しなければならないので、スクリーンシリンダ
表面と翼形部片の相方に損傷を生ずる欠点があった。

一方、本発明のスクリーンシリンダとロータの組合せで
は、第２４図及び第２５図に示すように、突起部は不連
続であるから、隙間Ｙより若干大きい硬質異物３１ａは
容易に突起の周りを通過する。

また第２３図に示す従来形の隙間Ｘが１．５〜２．５鰭
であるのに対し、本発明では隙間Ｙが４〜５鶴の広い場
合でも性能を発揮するので、噛込みの対象となる硬質異
物のサイズが大きくなり、異物混入の確率も低減される
。従って、硬質異物の噛込みによるスクリーンシリンダ
表面の損傷を防止できる。

更に、本発明の突起部の材質をウレコタンゴム等の弾性
体とすることにより、何らかの原因で硬質異物を隙間Ｙ
の部分に噛込んだ場合でも、突起部の弾性変形によりス
クリーンシリンダ表面の損傷を完全に防止できる。また
弾性体によるロータ突起部は、長期間の使用に伴う摩耗
、損傷に対して第１１図及び第１２図に示す如く嵌込み
又は接着で取付けることにより、該当部分のみを容易に
取替えできる。

また本発明によると、繊維の塊りが流れの剥離によって
攪拌され、分解された後でスリットに入る。スリット入
口開口部は、スクリーンプレート表面に沿った流れの剥
離作用により、スリット人口開口部に仮りに繊維が引掛
ったとしても、次の瞬間には異なった方向に押法される
ため、繊維は引剥がされることになり、結果としてスリ
ット開口部に繊維は引掛ることはできない。したがって
、目詰まりが防止され、従来繊維が引掛っていたスリッ
ト入口開口部のコーナが無くなったため、繊維は液の流
れと共に移動するようになり、スリットを通過し易くな
った。この結果第１表に試験結果を示した如く、繊維の
歩留りが大幅に改善される。

スクリーン直径：２５０１の従来形スクリーンシリンダ
と翼形部片との組合せと、つれ廻り流れの下流側に面取
りを施した本発明による同サイズのスクリーンシリンダ
とロータとの組合せで、比較試験を実施した結果を第１
表に示す。

図は第１３図のＡ〜Δ断面図、第１５図は第１４図のＢ
−Ｂ断面図、第１６図は第１５図におけるＯ印部の拡大
図、第１７図は第１５図と異なる実施例の第１４図のＢ
−Ｂ断面図、第１８図は第１７図のＯ印部の拡大図、第
１９図は攪拌領域における速度分布図、第２０図は本発
明と従来における旋回速度と正味消費動力との関係を示
す線図、第２１図は本発明における周波数と圧力変動と
の関係を示す線図、第２２図は従来のスクリーンシリン
ダと翼形部片の組合せを示す正面図、第２３図は第２２
図の要部の平面断面図、第２４図は本発明の実施例を示
すスクリーンシリンダとロータの組合せを示す正面図、
第２５図は第２４図の要部の平面断面図、第２６図は従
来の圧力式スリットスクリーンの１部所面平面図、第２
７図は同１部所面正面図、第２８図は第２７図における
スクリーンシリンダと翼形部片との関係を示す説明図、
第２９図は従来のスクリーンシリンダの斜視図、第３０
図は第２９図のＡ°〜Ａ゛断面図、第３１図は第３０図
のＢ−８断面図、第３２図は第３１図における○印部の
拡大図、第３３図は従来の翼形部片の斜視図、第３４図
は第３３図のＣ−Ｃ断面図である。

図の主要部分の説明 １・・・スクリーンシリンダ １９・・−開口部 ２４・・・ロータドラム ２５−突起部 ２８．２９−一一一面取り 特　許　出　願　人　三菱重工業株式会社第２図 第４図 回転方向 第７図 回転方向 第１０図 第１２図 第１８図 、第２０図 第２１図 一＊彼数（ヘルツ） 第２４図　　　　　　　　第２５図 第２６図 第２７図 第２８図 第２９図　　　　第３０図　　　　　第３２図第３３図
　　　　　　第３４図 興方多那片　　　　子ｉ！５聞リンす 手続補正書 昭和６０年５月２９日 特許庁長官　志　賀　　　学　殿 ２、発明の名称 ふるい分け装置 ３、補正をする者 事件との関係　　　特許出願人 住　所　東京都千代田区丸の内二丁目５番１号名　称　
（６２０）　　三菱重工業株式会社４、代理人 住　所　東京都千代田区丸の内二丁目５番１号三菱重工
業株式会社内 氏　名　（６１２４）弁理士　坂　間　　暁　外２名５
、浚代理人 ７、補正の対象 補正の内容 １、明細書第１頁第１１〜１２行目の「セントリスクリ
ーン、〜紙パルプ」を「製紙用原料」と補正する。

２、同第１頁第１５行目の「紙パルプ」を「製紙用原料
」と補正する。

３、同第５頁第１１行目の「涙れ」を「振れ」と補正す
る。

４、同第６頁第１３〜１４行目の「おける脈動対、策な
ど」を「おける消費動力が大きい、脈動があるなど」と
補正す°る。

５、同第７頁第６行目の「廻り流れと、」を［廻り流れ
に基づくスリット入口開口部の強い攪拌と、」と補正す
る。

６、同第１１頁第２行目の「角度φ」を「角度ψ」と補
正する。

７、同第１２頁第１８〜１９行目の「連続部しているた
め、〜隙間部を」を「連続しているため、噛込んだ硬質
異物は必ず隙間部を」と補正する。

８、同第１３頁第１３行目の［ウレコタンゴム１を「ウ
レタンゴム」と補正する。

９．同第１５頁の第１表を次のように補正する。

１０、図面の第２図及び第５図を別紙の通り訂正する。

以上 第２図 第５し 回転力向

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 圧力式スリットスクリーンにおいて、表面に突起を有す
   るロータと、スリット開口の入口コーナ部の片側又は両
   側に面取りを施したスクリーンシリンダとを組合せたこ
   とを特徴とするふるい分け装置。