(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
横架された回転ドラムの一端側下円部を水槽に浸水して形成した下部浸水ゾーンを有すると共に、同回転ドラムの他端側に該下部浸水ゾーンに連続する非浸水ゾーンを有し、上記下部浸水ゾーン内に紙料を投入する紙料投入口を有し、該下部浸水ゾーンにおいて上記回転ドラム形成壁の通気通水孔を通じ上記投入紙料の精選紙料を上記水槽内に通過せしめると共に、該下部浸水ゾーンにおける通気通水孔を通過しない異物を上記非浸水ゾーンへ排出する構成とし、上記下部浸水ゾーンを形成する回転ドラム部に異物排出側へ向け漸次縮径せる傾斜ドラム部を設け、該傾斜ドラム部の下部上り傾斜面で上記異物を案内し排出する構成とし、上記下部浸水ゾーンを複数ゾーンに仕切る環状の堰板を軸方向に間隔的に配設すると共に、最終段の堰板を上記下部浸水ゾーンを形成する傾斜ドラム部の終端に配設し、上記堰板間に上記下部浸水ゾーン内から上記異物を掻き上げ上記最終段の堰板を乗り越えて上記非浸水ゾーンへ排出する掻き上げフィンを設け、上記非浸水ゾーンを形成する回転ドラム部の内面に異物を異物排出口へ向け推進する案内フィンを設けたことを特徴とするドラム形紙料精選スクリーン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は製紙原料となる紙料中から異物を取り除くために使用されるドラム形紙料精選スクリーンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
製紙原料となる紙料中、殊にパルパー等により離解された古紙パルプから成る紙料中には異物、例えば結束紐等に起因する樹脂屑、タール粒、金属製綴り具等の金属異物等が混入されている。
【０００３】
従来、上記紙料中から異物を取り除き精選紙料を得るための装置としては、サイクロン装置、バイブレーション装置、遠心分離装置等が使用されている。
【０００４】
他方出願人が所有する特許文献１は横架した回転ドラム内に紙料を投入し、該回転ドラムの回転に伴い、投入紙料を該回転ドラムの内周面に設けた掻き上げフィンにて掻き上げつつ落下する動作を繰り返し、紙料中のインク成分をドラム周壁に設けた通気通水孔を通じて濾過脱水する紙料洗浄装置を提供している。
【０００５】
【特許文献１】
特許第３２３１７４８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は旧来形のサイクロン装置、バイブレーション装置、遠心分離装置等の各形式の原理を用いず、上記特許文献１に示す回転ドラム方式を採用し、該回転ドラムにて適正に紙料中の異物を除去し精選紙料を得ることができるドラム形紙料精選スクリーンを提供する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記ドラム形紙料精選スクリーンは横架された回転ドラムの下円部を水槽に浸水して形成した下部浸水ゾーンを有し、該下部浸水ゾーン内に紙料を投入する紙料投入口を有し、該下部浸水ゾーンにおいて上記回転ドラム形成壁の通気通水孔を通じ上記投入紙料の精選紙料を上記水槽内に通過せしめると共に、該下部浸水ゾーンにおける通気通水孔を通過しない異物を下部浸水ゾーンの一端から排出する構成を有する。
【０００８】
上記ドラム形紙料精選スクリーンの応用例においては、横架された回転ドラムの一端側下円部を水槽に浸水して形成した下部浸水ゾーンを有すると共に、同回転ドラムの他端側に該下部浸水ゾーンに連続する非浸水ゾーンを有し、上記下部浸水ゾーン内に紙料を投入する紙料投入口を有し、該下部浸水ゾーンにおいて上記回転ドラム形成壁の通気通水孔を通じ上記投入紙料の精選紙料を上記水槽内に通過せしめると共に、該下部浸水ゾーンにおける通気通水孔を通過しない異物を上記非浸水ゾーンへ排出する構成とする。
【０００９】
又上記下部浸水ゾーンを形成する回転ドラム部には上記異物排出側へ向け漸次縮径せる傾斜ドラム部を設け、該傾斜ドラム部の下部上り傾斜面で上記異物を案内し排出する。
【００１０】
又上記回転ドラム形成壁の内側には上記下部浸水ゾーン内から上記異物を掻き上げて排出する掻き上げフィンを設ける。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施形態を図１乃至図６に基づき説明する。
【００１３】
１はドラム形成壁に無数の通気通水孔２を有する通気通水構造の回転ドラムであり、該回転ドラム１の両端にベルト掛け筒部９を同軸線に連設し、該ベルト掛け筒部９の外周面にドラム吊り駆動ベルト３を夫々回し掛けし、該ドラム吊り駆動ベルト３の各上端を駆動輪４に吊り掛けして同ドラム１を回転駆動可に横架し且つ架空支持する。
【００１４】
回転ドラム１は駆動輪４をモーター５にて回転駆動することにより横方向に回転する。
【００１５】
上記回転ドラム１を通気通水構造にする手段として、多数の丸孔又は溝孔から成る通気通水孔２を穿孔した多孔金属プレートを円筒形に曲げ加工して同ドラム１を形成する。又は後記する円形の堰板１２を支持骨にしてこれに金属メッシュを円筒形に張り上記ドラム１を形成する。
【００１６】
上記通気通水構造の回転ドラム１は一端開口面を覆う端板６の中心にドラム外からドラム内へ向け突入する紙料投入パイプ１０を設け、該紙料投入パイプ１０の先端に下方へ向け開口せる紙料投入口７を設け、ドラム他端面は開放し異物排出口８とする。
【００１７】
上記回転ドラム１の下円部を水槽１１の液面下に浸水して下部浸水ゾーンＺ１を形成し、該下部浸水ゾーンＺ１内に上記紙料投入口７から比較的高濃度の湿潤紙料Ｓを投入する。
【００１８】
水槽１１は回転ドラム１の下位に設けられ、該水槽１１内の洗浄水１６は同ドラム下円部のドラム形成壁の通気通水孔２を通してドラム１内に浸入し、同ドラム下円部内に液面１７を形成している。該液面１７のレベルはドラム回転角において３０度から９０度の範囲が好ましい。何れにしても紙料投入口７の下方に下部浸水ゾーンＺ１における液面１７を設定する。
【００１９】
上記紙料投入口７から投入された紙料Ｓは洗浄水１６内に落下され、ドラム下円部の通気通水孔２を通過する精選紙料Ｓ′がドラム外の水槽１１内の洗浄水１６内に排出される。
【００２０】
更に上記下部浸水ゾーンＺ１における通気通水孔２を通過しない異物Ｄは下部浸水ゾーンＺ１の終端からドラム外方へ排出する。
【００２１】
次に上記思想に従い構成された具体例につき説明する。
【００２２】
上記横架された回転ドラム１の紙料投入側のドラム部分で上記下部浸水ゾーンＺ１を形成する。即ち回転ドラム１の一端側下円部を水槽１１に浸水して下部浸水ゾーンＺ１を形成すると共に、該下部浸水ゾーンＺ１に連続する回転ドラム部分、即ち回転ドラム１の他端側で非浸水ゾーンＺ２を形成し、下部浸水ゾーンＺ１を形成する回転ドラム形成壁の通気通水孔２を通じ上記投入紙料の精選紙料を上記水槽１１内の洗浄水１６内に通過せしめると共に、該下部浸水ゾーンＺ１における通気通水孔２を通過しない異物Ｄを上記非浸水ゾーンＺ２へ排出し、異物排出口８から外方へ排出する。
【００２３】
上記下部浸水ゾーンＺ１は紙料投入側に配した真円筒のドラム部１８と、該ドラム部１８に連設し異物排出口８側に配した傾斜ドラム部１９を有する。
【００２４】
上記傾斜ドラム部１９は異物排出側へ向け漸次縮径し、該傾斜ドラム部１９の下部上り傾斜面２０で上記異物Ｄを案内し非浸水ゾーンＺ２を形成する回転ドラム部の下部内面へ排出する。
【００２５】
上記水槽１１内の洗浄水１６の液面１７は上記傾斜ドラム部１９の終端、即ち下部上り傾斜面２０の上端に達している。
【００２６】
上記傾斜ドラム部１９の終端である下部上り傾斜面２０の上端に堰板１２を設け、即ち下部浸水ゾーンＺ１の終端に堰板１２を設け、上記端板６と堰板１２間に洗浄水１６の液面１７を形成して上記下部浸水ゾーンＺ１を形成する。ドラム内底部の洗浄水１６の液面１７は上記ゾーンＺ１終端の堰板１２と略同レベルである。
【００２７】
上記堰板１２は回転ドラム１の内周面に沿って環状に延在する。この環状の堰板１２は下部浸水ゾーンＺ１を複数ゾーンに仕切るように軸方向に間隔的に配することができる。この堰板１２は例えばドラム１の内周面に溶接にて一体に取り付け、ドラム内周面に沿う下部浸水ゾーンＺ１の域内に堰板１２により仕切られた複数の洗浄ゾーンＺ１ａを軸線方向へ並成する。最終段の洗浄ゾーンＺ１ａは上記傾斜ドラム部１９上に形成される。
【００２８】
上記下部浸水ゾーンＺ１を形成する回転ドラム形成壁の内側に、上記下部浸水ゾーンＺ１内から上記紙料Ｓと異物Ｄを掻き上げつつ、異物Ｄを下部浸水ゾーンＺ１の最終段の堰板１２を乗り越えて非浸水ゾーンＺ２へ排出する掻き上げフィン１３を設ける。
【００２９】
この最終段の堰板１２にはその周方向に間隔をおいて複数の異物通過用の切欠部３０を設け、下部上り傾斜面２０の終端から該切欠部３０を通して異物を非浸水ゾーンＺ２内へ排出する構成を採ることができる。
【００３０】
上記掻き上げフィン１３は端板６と堰板１２間、並びに堰板１２と堰板１２間に配され、堰板１２と交叉する方向へ延在するように横設する。該掻き上げフィン１３を下部浸水ゾーンＺ１を形成するドラム部分の周方向へ間隔的に配する。
【００３１】
好ましくは軸線方向において隣接する各堰板１２間の掻き上げフィン１３は互いに周方向に位置をずらして配する。即ち千鳥配置とする。
【００３２】
上記掻き上げフィン１３はその両端を隣接する堰板１２に溶接付け等して連結し、ドラム軸線に対し斜めに交叉する方向に配向する。即ち掻き上げフィン１３は紙料投入側から異物排出側へ向け下り勾配となるように配向する。
【００３３】
上記掻き上げフィン１３の全部又は一部を上記堰板１２の内縁より突出する。即ち掻き上げフィン１３の下半部１４を隣接する堰板１２間に延在せしめ、同上半部１５を隣接する堰板１２間より内方へ突出するように延在せしめる。
【００３４】
上記掻き上げフィン１３の下半部１４は回転ドラム１の回転方向に対し逃げ角となるように傾設し、同掻き上げフィン１３の上半部１５は回転ドラム１の軸線へ向け略直立する。
【００３５】
又好ましくは上記掻き上げフィン１３の下半部１４の端縁と上記回転ドラム１の内周面間に周方向における紙料Ｓの通流を許容する紙料通流間隔２１を形成し、該間隔２１を通しフィン１３により掻き上げた紙料Ｓの逆流を許容する。
【００３６】
又上記掻き上げフィン１３を異物排出口８側へ向け下り勾配に配向することによって、掻き上げフィン１３により掻き上げた異物Ｄを非浸水ゾーンＺ２の始端に排出する。
【００３７】
上記下部浸水ゾーンＺ１内域に設けられた掻き上げフィン１３は浸水ゾーンＺ１から紙料Ｓを掻き上げて回転過程において同フィン１３の上半部１５を乗り越えて下部浸水ゾーンＺ１内の洗浄水１６内へ落下せしめると共に、紙料通流間隔２１を通して掻き上げた紙料Ｓの逆流を促し、洗浄水１６による紙料Ｓの洗浄効果を高める。
【００３８】
上記紙料投入口７を通し回転ドラム１内の下部浸水ゾーンＺ１を形成する洗浄水１６内へ投入された紙料Ｓは、堰板１２により流れが抑制されて堰板１２間の各紙料洗浄ゾーンＺ１ａに保留されつつ、各下部浸水ゾーンＺ１を仕切る堰板１２を順次乗り越えて前段の洗浄ゾーンＺ１ａから後段の洗浄ゾーンＺ１ａへ至る。
【００３９】
この間各紙料洗浄ゾーンＺ１ａにおいて、上記掻き上げフィン１３がドラム内底部から紙料Ｓを周方向へ掻き上げ、前記落流と逆流を繰り返す。
【００４０】
上記掻き上げフィン１３は下部浸水ゾーンＺ１内の洗浄水１６内における紙料Ｓを撹拌し分散しつつ、精選紙料Ｓ′を下部浸水ゾーンＺ１を形成するドラム部分の通気通水孔２を通して水槽１１内に排出する。
【００４１】
上記非浸水ゾーンＺ２には異物Ｄを異物排出口８へ向け推進する推進手段を設ける。例えば非浸水ゾーンＺ２を形成する回転ドラム部の内面に異物排出口８へ向け下り傾斜となる案内フィン２３を周方向に間隔を置いて複数設ける。
【００４２】
又は非浸水ゾーンＺ２を形成する回転ドラム部の内面に螺旋フィンから成る案内フィンを設け、異物Ｄの異物排出口８へ向けての排出を促進する。
【００４３】
更に具体例として、上記下部浸水ゾーンＺ１を形成する水槽１１を上記非浸水ゾーンＺ２を形成する回転ドラム部の下位に達するように設け、該水槽１１内の洗浄水１６の液面２４を非浸水ゾーンＺ２の下位に配する。
【００４４】
上記非浸水ゾーンＺ２には異物Ｄと共に紙料Ｓの一部が導出され、この紙料Ｓを非浸水ゾーンＺ２を形成する回転ドラム部形成壁の通気通水孔２を通じ上記水槽１１内へ落下せしめ、下部浸水ゾーンＺ１において透過された精選紙料Ｓ′と合流する。
【００４５】
斯くして水槽１１内に精選された紙料Ｓ′が得られ、これを水槽１１の端部に設けたハンドル２５にて高さ調整可能な液面調整ゲート２６を超えて溢流させつつ紙料出口２７から吐出する。この良質な精選紙料Ｓ′は紙抄き原料として供給される。
【００４６】
上記非浸水ゾーンＺ２を形成する回転ドラム部には、上記下部浸水ゾーンＺ１の終端側に異物排出口８へ向け上り傾斜となる傾斜ドラム部２８を設け、該傾斜ドラム部２８の異物排出口８側の端部に真円筒のドラム部２９を連設する。
【００４７】
上記下部浸水ゾーンＺ１に傾斜ドラム部１９を設ける場合には、該傾斜ドラム部１９と上記非浸水ゾーンＺ２の傾斜ドラム部２８とを連設し、両者を同じ傾斜角度で縮径する。
【００４８】
即ち異物排出口８へ向け縮径するドラム部の拡径端側に上記傾斜ドラム部１９を形成し、縮径端側に上記傾斜ドラム部２８を形成する。
【００４９】
上記回転ドラム形成壁の内側又は外側に同ドラム形成壁から上記下部浸水ゾーンＺ１内へ紙料Ｓを流し落とすシャワーパイプ２２を設け、該流し落とされた紙料Ｓを上記回転ドラム形成壁の通気通水孔２を通して上記水槽１１内へ通過せしめる構成とする。
【００５０】
上記シャワーパイプ２２は上記下部浸水ゾーンＺ１を形成する回転ドラム部１８，１９の上死点付近にドラム軸線方向に沿って延設し、該シャワーパイプ２２の長手に間隔を置いて設けたノズルから洗浄水をドラム形成壁に噴射し、該ドラム形成壁の内面に付着した紙料Ｓを流し落とす。
【００５１】
即ち下部浸水ゾーンＺ１の液面１７から脱した回転ドラム部１８，１９の内周面には紙料Ｓが付着しており、これを上記シャワーパイプ２２にて水槽１１内へ流し落とし、下部浸水ゾーンＺ１におけるドラム形成壁の濾過機能を保全する。
【００５２】
同様にシャワーパイプ２２を上記非浸水ゾーンＺ２を形成する回転ドラム部２８，２９の上死点付近にドラム軸線方向に沿って延設し、該シャワーパイプ２２の長手に間隔を置いて設けたノズルから洗浄水をドラム形成壁に噴射し、該ドラム形成壁の内面に付着した紙料Ｓを流し落とす。
【００５３】
即ち非浸水ゾーンＺ２の回転ドラム部２８，２９の内周面には紙料Ｓが付着しており、これを上記シャワーパイプ２２にて水槽１１内へ流し落とし、非浸水ゾーンＺ２におけるドラム形成壁の濾過機能を保全することができる。
【００５４】
上記シャワーパイプ２２は下部浸水ゾーンＺ１と非浸水ゾーンＺ２の夫々に別個に設けるか、又はシャワーパイプ２２を下部浸水ゾーンＺ１から非浸水ゾーンＺ２に亘って連設する。少なくともシャワーパイプ２２を下部浸水ゾーンＺ１に沿って延在させつつ、その端部を非浸水ゾーンＺ２の始端部に及ぶように延在せしめる。
【００５５】
【発明の効果】
本発明によれば、横架された回転ドラムを回転させつつ、ドラム外への精選紙料の濾過と、同ドラム外への異物排出を効率良く実行できるドラム形紙料精選スクリーンを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ドラム形紙料精選スクリーンを一部切欠して示す斜視図。
【図２】上記ドラム形紙料精選スクリーンの上下方向縦断面図。
【図３】上記ドラム形紙料精選スクリーンの左右方向縦断面図。
【図４】上記ドラム形紙料精選スクリーンの横断面図。
【図５】上記ドラム形紙料精選スクリーンにおける掻き上げフィンを示すドラムの要部縦断面図。
【図６】上記掻き上げフィンの横断面図。
【符号の説明】
１…回転ドラム、２…通気通水孔、３…ドラム吊り駆動ベルト、４…駆動輪、５…モーター、６…端板、７…紙料投入口、８…異物排出口、９…ベルト掛け筒部、１０…紙料投入パイプ、１１…水槽、１２…堰板、１３…掻き上げフィン、１４…掻き上げフィンの下半部、１５…同上半部、１６…洗浄水、１７…液面、１８…真円筒の回転ドラム部、１９…傾斜ドラム部、２０…下部上り傾斜面、２１…紙料通流間隔、２２…シャワーパイプ、２３…案内フィン、２４…液面、２５…ハンドル、２６…液面調整ゲート、２７…紙料出口、２８…傾斜ドラム部、２９…真円筒の回転ドラム部、３０…異物通過用の切欠部、Ｓ…紙料、Ｓ′…精選紙料、Ｄ…異物、Ｚ１…下部浸水ゾーン、Ｚ２…非浸水ゾーン、Ｚ１ａ…洗浄ゾーン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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