(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
網状繊維を解きほぐし、パルプを回転させて軽い不純物を豊富にする分別装置のケーシング（１）に接続されるように意図された、パルプ懸濁液から軽い不純物を分離するための装置であって、該分離装置（１１）が通路（１２）を介してケーシング（１）の上部の中央に接続されるように意図された回転対称なハウジング（１３、１４）を備えて設計されており、希釈用液体の入口（１５）が前記ハウジング（１３、１４）に接線方向に接続されており、軽い不純物の出口（１６）が、前記ハウジング（１３、１４）の上端の中央に配置されていることを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
本発明は、パルプ懸濁液から軽い不純物を分離するための装置に関する。軽い不純物は、水より低密度の粒子、または集合体、たとえばプラスチック粒子であると理解される。集合体は、たとえば重い粒子が気体と結び付いた浮遊状態で見られ、集合した粒子と気泡は、軽い粒子と同様に振舞う。
従来のふるいでは、パルプ中の重い不純物は、分離スクラップタップで遠心力によって分離され、粗い繊維片および不純物はふるい部材によって分離され、それによって、パルプは受容部分と排除部分とに分けられる。
軽い不純物の分離は、特に高いパルプ濃度ではより難しい。しかし、高い生産能力を達成し、ふるいシステム内で大量の液体の移送を避けるには、たとえば３〜５％の高いパルプ濃度が望まれる。
したがって、軽い不純物は、通常ハイドロサイクロンなどの分離装置で分離される。その場合、よい結果を得るために、分離機器とともに１％未満の低濃度が必要とされる。したがって、パルプの管路から流れ全体を渦洗浄するのは、魅力に乏しい方法である。その代わりに、できるだけ高い濃度で非常に微細なスリットを介して圧力ふるい分けを実行した後、渦洗浄器を使用してふるいの排除流から軽い不純物を分離することが可能である。
本発明は、軽い不純物を除去するための装置が、分別手段たとえば従来のふるい分け装置のケーシングに直接接続されるように設計されるという点で、前述の問題に対する解決策を提供する。本発明の特徴は、添付の特許請求の範囲から明白である。
すなわち、本発明によれば、前記目的は、網状繊維を解きほぐし、パルプを回転させて軽い不純物を豊富にする分別装置のケーシングに接続されるように意図された、パルプ懸濁液から軽い不純物を分離するための装置であって、分離装置が通路を介してケーシングの上部の中央に接続されるように意図された回転対称なハウジングを備えて設計されており、希釈用液体の入口がハウジングに接線方向に接続されており、軽い不純物の出口が、ハウジングの上端の中央に配置されている装置によって達成される。
本発明による装置の好ましい特徴によれば、ハウジングが上向きに広がる下部とほぼ円筒形の上部とからなり、希釈用液体の入口が下部と上部の間の通路に配置されているのがよい。
本発明による装置の他の好ましい特徴によれば、下部および上部へのハウジングの分割が、希釈用液体の入口の位置の流れの状況から決定されるのがよい。
本発明による装置の更に他の好ましい特徴によれば、軽い不純物の排出を制御するための弁が出口内に配置されているのがよい。
本発明による装置の更に他の好ましい特徴によれば、回転要素を備えた回転軸が、通路を介して分別装置のケーシングからハウジング内に延びており、ハウジングの内容物の回転に影響を与えるのがよい。
本発明による装置の更に他の好ましい特徴によれば、回転軸が上方へ送るためのねじ山を備えているのがよい。
本発明を、分離装置をパルプふるいの形状をした分別装置と組み合わせた、本発明の実施の形態を示す添付の図面と共に、以下に詳しく記述する。
図に示した装置は、注入用の入口２と、それぞれ受容用と排除用の出口３，４を有する気密ケーシング１を備えたパルプふるいを含んでいる。垂直軸を備えた回転対称なふるい部材５が、ケーシング１内部に配置されている。パルプ入口２は、好ましくは接線方向であり、ふるい部材５の上端でその内部と連通し、排除用出口４はふるい部材の下端と通じる。受容用出口３はふるい部材５の外側に位置し、その周りを伸延する空間６に接続されている。砂やスクラップなどの重い不純物用の出口７を備えた空間が、ケーシングの上部と接続して配置される。
ふるい部材５内部の回転体８が、ふるい部材の全体に沿って延びている。この回転体は全体に延びるふるいゾーン９が、回転体とふるい部材の間に形成されるようにふるい部材と同心になっている。回転体８およびふるい部材５は、円筒形または円錐形とすることができる。
回転体８は、網状繊維を解きほぐし、パルプを受容部分と排除部分に分けるようにするために、ふるいゾーン９中でパルプの脈動を引き起こすためのウィング要素１０を備えることが好ましい。
軽い不純物の分離のための部材１１は、ケーシング１の上部中央に接続され、通路１２を介してケーシング１の内部に連通する。前記の部材は、好ましくは上に広がる円錐形の下部１３と、ほぼ円筒形の上部１４とを含む回転対称なハウジングを備えるように形成される。ハウジングの下部１３と上部１４の間の移行部に、希釈用液体の入口１５が接線方向に接続され、軽い不純物の出口１６が、ハウジング１１の上部中央に配置されている。前記出口１６中に、部材１１からの流出を制御する弁１７、たとえば仕切り弁が配置されている。
回転軸１８は、ケーシング１から通路１２を通ってハウジング１３、１４内を上向きに延びるように設けられることができ、キャリアを備えた回転要素１９がハウジング１３、１４内で軸１８に取り付けられる。回転軸１８は、上方へ送るのためのねじ山２０を備えることができる。回転軸１８は、分別装置の回転体８に取り付けられることによって駆動されることが好ましい。回転要素１９は、正確な流れの幾何学的形状が得られるように、希釈用液体の入口１５と同じ高さに配置されることが好ましい。回転要素は、他の場合では希釈用液体の入口速度およびその量によって供給されるはずのエネルギーを供給する。したがって、このように回転要素を使用することによって、分離効果を維持しながら、供給する希釈用液体の量を減少させることができる。
パルプ懸濁液は、入口３を介してケーシング１に供給され、接線方向への供給および回転体８の回転によって、そこで回転が引き起こされる。スクラップおよび他の重い不純物は、遠心力の効果によって空間７内に集められる。パルプはふるいゾーン９に導入され、回転しながら排除用出口４に向かって軸方向下向きに移動する。それによって、受容部分は、ふるい部材５の孔を通過する。ウィング要素１０は、受容部分と排除部分への分割を促進する脈動をパルプ中で引き起こす。排除部分は、出口４を通って排出される。
ケーシング１内でパルプが回転するため、軽い不純物はケーシングの上端で中央に集められる。分離装置１１の位置および設計により、通路１２内の中央で上向きの流れが生じるのと同時に、通路１２の外側部分で下向きの戻り流が発生される。
軽い不純物は、通路１２を介して部材１１に移動し、そこで中央に上向きに集められる。希釈用液体が入口１５を介して接線方向に供給されるので、装置１１内で不純物を豊富にし、軽い不純物の中央かつ上向きの収集を促すための、回転を駆動し適当な流れ状態を生み出すエネルギーが供給される。したがって、これらの不純物は、出口１６を通して取り出されることができる。この排出は弁１７によって制御され、不純物の量に応じて、連続的であったり断続的であったりすることができる。この装置が回転要素１９を備えた回転軸１８を含む場合は、希釈用液を接線方向に供給することの効果が増すので、ハウジング１３、１４の内容物の回転は、さらに影響を受ける。
通路１２を通る流量率は低く、毎秒０．０２ｍの大きさとする。装置１１の下部１３の円錐形設計はこの部分の循環を促進し、この循環は、中央では上向き、円錐形の壁沿いには下向きであるが、これと同時に、装置１１全体において水平の回転運動がある。希釈用液体のための接線方向の入口１５の位置のために、反対向きの循環運動、すなわち中央で下向き、外壁沿いに上向きの循環運動が上部１４で生じ、その結果、軽い不純物がこの部分１４で中央に向かって移動することになる。
図示した実施の形態では、軽い粒子のための分離装置１１が、あるタイプのふるい分け装置に接続されているが、他のタイプの分別手段、たとえば回転式ふるい部材を備えたふるいや、その他のタイプの回転体を備えたふるいも適用できることは明らかである。ふるいは、ふるい部材を介して内部から外側に向かって、または外部から内側へ向かって行われることができる。また、その通過中に、ふるいゾーンを通して上から下に向かって、または下から上に向かってこのふるいが行われることもできる。全ての場合に共通なことは、分別装置のケーシングの上部で、パルプ懸濁液を回転させる必要があるということである。
本発明は、もちろん、示した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の概念の範囲内で変更することができる。
【図１】
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