(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
旋回可能な夾雑物コレクターをパルパー容器（１）の上方から出し入れすることからなるパルパーから夾雑物を除去する方法において、前記夾雑物コレクターの内方および外方への旋回動作を、前記パルパー容器の軸に垂直な平面に対して傾斜させた回転軸（Ａ）の軸回りの回転動作により行うことを特徴とするパルパーから夾雑物を除去する方法。
【請求項２】
前記回転軸（Ａ）の角度が２０°〜４０°の間であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記回転動作を９０°〜２７０°の間の範囲で行うことを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
夾雑物の取り外しが機械的にサポートされ、前記夾雑物コレクターを受け止め手段に逆らって移動させるようにして前記サポートを行うことを特徴とする請求項１〜３に記載の方法。
【請求項５】
夾雑物の取り外しが機械的にサポートされ、前記夾雑物コレクターを振動させながら後退方向内方に移動させることによって前記サポートを行うことを特徴とする請求項１〜４に記載の方法。
【請求項６】
前記動作を一定速度または可変速度で行うことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記動作を、前記夾雑物コレクターの内方への旋回位置において収集に適した位置合わせがなされ、外方への旋回位置において取り外しに適した位置合わせがなされるように行うことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記夾雑物コレクターは回転軸（Ａ）の軸回りの回転のみを行うことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項９】
夾雑物は、取り外し位置において収集筒内へ取り外されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
パルパー容器（１）の上方から出し入れできる旋回可能な、パルパーから夾雑物を除去するための夾雑物コレクターにおいて、前記夾雑物コレクターの内方および外方への旋回動作を、前記パルパー容器の軸に垂直な平面に対して傾斜させた回転軸（Ａ）の軸回りの回転動作により行うように構成された作動装置を設けたことを特徴とするパルパーから夾雑物を除去するための夾雑物コレクター。
【請求項１１】
前記夾雑物コレクターは、回転可能に前記パルパーの上に設けられていることを特徴とする請求項１０に記載の夾雑物コレクター。
【請求項１２】
前記夾雑物コレクターは前記パルパーから独立した支持構造を有し、該支持構造により回転可能に懸架されていることを特徴とする請求項１０に記載の夾雑物コレクター。
【請求項１３】
前記夾雑物コレクターは、支持アームと該支持アームに取り付けられた収集バスケットとを有していることを特徴とする請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の夾雑物コレクター。
【請求項１４】
前記収集バスケットはフレームを有し、格子状または平行な複数のロッドまたは添え板が可変的または固定的に取り付けられているグリッドが該フレームの中に配置されていることを特徴とする請求項１３に記載の夾雑物コレクター。
【請求項１５】
前記フレームのロッドまたは添え板には複数のつめが設けられていることを特徴とする請求項１４に記載の夾雑物コレクター。
【請求項１６】
前記つめは、浸漬位置において、パルパー容器（２）の軸に垂直にまたは該軸に対して上方に傾斜した向きになるようにされていることを特徴とする請求項１５に記載の夾雑物コレクター。
【請求項１７】
前記つめは、前記ロッドまたは添え板に固着させて取り付けられていることを特徴とする請求項１５または１６に記載の夾雑物コレクター。
【請求項１８】
前記つめは、前記ロッドまたは添え板に着脱可能に取り付けられていることを特徴とする請求項１５または１６に記載の夾雑物コレクター。
【請求項１９】
前記パルパーは、夾雑物を除去するための開口を備えた蓋を有していることを特徴とする請求項１０〜１８のいずれか１項に記載の夾雑物コレクター。
【請求項２０】
前記夾雑物コレクターの覆いが前記パルパーの蓋に結合されていることを特徴とする請求項１９に記載の夾雑物コレクター。
【請求項２１】
収集筒を設けてその中へ夾雑物を取り外せるようにしたことを特徴とする請求項１０〜２０のいずれか１項に記載の夾雑物コレクター。
【請求項２２】
夾雑物を除去するために前記パルパーの蓋全体を開けられるようにしたことを特徴とする請求項１９〜２１のいずれか１項に記載の夾雑物コレクター。
【請求項２３】
前記夾雑物コレクターの支持アームは、前記パルパーに設けた除去用の開口ができるだけ小さくなるように、曲げられおよび／または折り曲げられていることを特徴とする請求項１３〜２２のいずれか１項に記載の夾雑物コレクター。
【請求項２４】
前記夾雑物コレクターのフレームは、フレームの内方への旋回位置において収集に適した位置合わせがなされ、外方への旋回位置において取り外しに適した位置合わせがなされるように、前記支持アームに取り付けられていることを特徴とする請求項１４〜２３のいずれか１項に記載の夾雑物コレクター。
【請求項２５】
前記夾雑物コレクターのフレームは、旋回動作に際して前記パルパー容器の壁およびローターに沿ってフレームが通過できるように前記支持アームに取り付けられていて、前記パルパーの蓋に設けた除去用開口ができるだけ小さくなるように、かつ収集位置において前記ローターと前記パルパー容器の壁との間の表面をフレームが満たすようにされていることを特徴とする請求項１４〜２３のいずれか１項に記載の夾雑物コレクター。
【請求項２６】
前記夾雑物コレクターのフレームは、鉛直線に対しておよび前記パルパーの軸に対する半径方向の線に対して傾斜していることを特徴とする請求項１４〜２５のいずれか１項に記載の夾雑物コレクター。
【請求項２７】
前記作動装置は電気式、空気圧式または油圧式装置を備え、平歯車または歯付きラックと組み合わせて前記夾雑物コレクターに軸を周回する回転動作をさせるようにしたことを特徴とする請求項１０〜２６のいずれか１項に記載の夾雑物コレクター。
【請求項２８】
前記夾雑物コレクターの制御は全体的にまたは部分的に自動化されていることを特徴とする請求項１０〜２７のいずれか１項に記載の夾雑物コレクター。
【請求項２９】
前記蓋を備えたパルパー、夾雑物コレクターの覆いおよび収集筒からなる系を臭気放散を防止するように密封したことを特徴とする請求項１０〜２８のいずれか１項に記載の夾雑物コレクター。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、パルパーから夾雑物を除去するための夾雑物コレクター、およびこれに相当する作業方法に関するものである。
【０００２】
パルパーは原料溶解機とも呼ばれており、懸濁化しやすい成分を含有する混合物を処理するために使用されている。重要な応用分野としては、廃棄物や廃棄物の様な材料の処理に関連するものがある。
【０００３】
かようなパルパーは、通常、ローターを備えた容器からなっている。運転に際しては、処理すべき混合物を液体、通常は水とともに容器に仕込む。ローターの回転により強力な流れの力が発生する。この流れ力により、パルパー内の容易に懸濁化される固形物は懸濁化される。懸濁化のほか、部分的に繊維の切断が起こり、あるいは混合物中に含まれる懸濁化される物質やその他の物質の一部が溶解される。しかしながら、この処理の重点は懸濁化に存するのであるから、本明細書においては“懸濁化”についてのみ検討するが、平行して起こる砕解や溶解について別扱いするものではない。
【０００４】
仕込んだ混合物の懸濁化された成分は液体とともに懸濁液を形成し、この懸濁液は例えば孔あきスクリーンによりパルパーから抜き出すことができる。懸濁化されない成分（以下“夾雑物”ともいう）は、別な作業でパルパーから除去する。
【０００５】
かような夾雑物をパルパーから除去するために、一般に複数のつめを備えた夾雑物コレクターが通常使用される。コレクターは、夾雑物含有液体を収容したパルパー内に浸漬される。この液体は懸濁液であってもよく、あるいは、先ず懸濁液をパルパーから抜き出し次にパルパー内に残留する夾雑物を除去することが効果的であり、この目的のために、液体、好ましくはプロセス水をもう一度パルパー内に満たす。液体中に浮遊する夾雑物は夾雑物コレクターに捕捉され、次にこの夾雑物コレクターをパルパーの外へ移動させることにより除去される。
【０００６】
夾雑物コレクターはドイツ特許公報３２２５０２６号から既知である。このコレクターは、少なくとも９０゜回転可能な支柱を有してる。この支柱に支持アームが上下動できるように取り付けられており、支持アームはその下方に複数のつめを備えた収集バスケットを有している。夾雑物を収集するために、収集バスケットを有する支持アームが支柱に対して垂直方向にパルパー中へ降下し、収集バスケットを液体中に浸漬し、流すようにして移動させる。液体中に浮遊する夾雑物は収集バスケットのつめにより捕捉され、次いで、夾雑物を除去するために、支持アームに取り付けた収集バスケットを垂直にパルパー外へ移動させる。夾雑物を取り外すために、支持アームはその上部位置で支柱の回りを旋回し、パルパーの外側に位置する領域に移動する。次いで、収集バスケットは受け止め手段（キャッチ手段）に当たり、その結果、バスケットの傾き、および設置されている容器内への夾雑物の取り外しがなされる。
【０００７】
かような夾雑物コレクターにより行われる３つの異なる動き（支持アームの垂直方向上下動、支柱の回りの支持アームの回転、収集バスケットの傾き）は複雑な動作が要求され、高度な機械工学的および制御工学的な複雑さや比較的長いサイクル時間が必要となる。
【０００８】
別な夾雑物コレクターがヨーロッパ特許公報０５９８１８７号から既知である。この場合には、夾雑物コレクターは、パルパー内部に連通するトラフの中に配置されている。夾雑物コレクターは、水平軸の回りで旋回させることによりトラフからパルパー内へ移動させ、夾雑物をつめにより収集した後に、再びパルパーの外へ旋回させる。旋回角度は、夾雑物が付着した夾雑物コレクターをトラフ上縁の上方に置ける程度に旋回させることができる角度とする。最終段階において、夾雑物は特別な掻き取り装置により夾雑物コレクターから掻き取られる。
【０００９】
かような装置についての機械工学的および制御工学的な複雑さは、ドイツ特許３２２５０２６号に記載された装置に比べて低減される。しかしながら、この第２の従来例においても、いくつかの動作（水平軸の回りの夾雑物コレクターの旋回、特別な掻き取り装置による夾雑物の掻き取り）を行う必要がある。さらに、ヨーロッパ特許０５９８１８７号に記載された夾雑物コレクターは、収集位置において実質的に垂直に配置されるつめの配列のために、容量が小さい。またつめの位置は、パルパー内でかなり下方に突出することになる。そのため、上方へ移動する際に、重量によりパルパーの基部に沈んだ夾雑物（以下“重量物”ともいう）をも容易に捕捉する。しかしながら、比較的小さい比重または比較的大きい表面のために液体中に浮遊する夾雑物（以下“軽量物”ともいう）のみを、夾雑物コレクターにより取り出すことが有利である。なぜならば、重量物に比べ軽量物は異なる物質群を含んでおり、両者を分離することによってより良い利用の可能性あるいはより適切な処分の可能性がもたらされるからである。従って、重量物は通常は重量物閉塞口を介して抜き出される。
【００１０】
本発明の目的は、夾雑物コレクターの機械的構造をさらに簡略にし、これによって機械工学的および制御工学的な複雑さを最小限に低減し、サイクル時間を短縮させることである。この夾雑物コレクターは、同時に夾雑物を収集するための大容量を有し、さらには軽量物を選択的に抜き出す可能性をもたらす。本発明はまた、これに相当する作業方法をもたらす。
【００１１】
本発明によれば、本願の請求項１に記載の方法により、また本願の請求項１１に記載の夾雑物コレクターにより、上記目的が達成される。
【００１２】
本発明によれば、軸を軸回りに回転させることによってパルパー内に旋回投入される夾雑物コレクターが使用される。しかしながら、この旋回動作は、水平軸の軸回りに行うのではなく、水平線に対して角度をもたせて配置した軸の軸回りに行われる。例外的にパルパーの軸が垂直に配置されていない場合には、旋回動作は水平線に対して角度をもたせて行われず、パルパーの軸に垂直に置かれた平面に対して角度をもたせて行われる。このことにより、パルパー内に旋回投入されたときに、収集バスケットに設けた複数のつめが、最終位置において、少なくとも水平方向に、あるいはやや上方に傾いた方向に移動する効果をもたらす。この位置において、液体中に浮遊する夾雑物を理想的に収集することができる。外方取り出し旋回動作においては、最終位置においてつめは下方に傾いた垂直な向きになり、この位置で夾雑物は自動的に、すなわち例えば掻き取り装置の使用といった外部からの動作を受けることなしに、収集用に設置した容器内に落下する。
【００１３】
従来既知の解決策とは対照的に、本発明の夾雑物コレクターおよびそれに対応する作業方法は、上記の傾斜した回転軸の軸回りの単一な動作のみを行えばよいという利点を有している。それにより、機械工学的および制御工学的な複雑さは、従来技術に比べて最小限とされ、サイクル時間が短縮される。
【００１４】
さらに、夾雑物コレクターから夾雑物を取り除くために、収集バスケットを傾けることや、特別な掻き取り装置を必要としないという利点もある。
【００１５】
夾雑物コレクターがその中で移動するためのトラフも不要である。ヨーロッパ特許公報０５９８１８７号におけるように、夾雑物コレクターの収集バスケットに配設されたつめが、収集段階の間および外方取り出しの旋回動作の主要部分の間の下向きに傾斜した向きにある区間には、かようなトラフが必要とされる。この場合、つめがそれに沿って移動するような障害物をトラフの壁の至る所に設けていなければ、回転動作の間、収集された夾雑物がつめから離れ落ちてしまうことが考えられる。トラフは摩耗を受ける追加的部材であるため、その交換コストが掛かる。さらに、トラフには遮断機構を必要とされ、懸濁化可能な物質が懸濁化されずにトラフに捕捉されることは望ましくないので、これを防ぐために懸濁化処理の間、この遮断機構を閉じておかなければならない。
【００１６】
本願の従属請求項は、請求項１の方法または請求項１１に記載の夾雑物コレクターの有利な実施態様および改良を記載するものである。
【００１７】
本発明の実施態様を図面を示してより詳細に以下に説明する。図１および図２は、一方で、パルパー内で夾雑物を収集するのに適した最終位置にある夾雑物コレクターを示し、他方で、この夾雑物を取り外すのに適した最終位置にある夾雑物コレクターを示す。
【００１８】
これら２つの最終位置を切り替える間、つめの向きは、最初は少なくとも水平、あるいはやや上方に傾斜されている。本例では上方向へ向けて起動させる外方取り出しの旋回動作の間に、つめは下向きに傾斜した向きになるだけであり、この時取り外しが行われることになる。取り外しは自動的になされる。夾雑物コレクターの収集バスケットが未だパルパー上方に位置している限りにおいては、夾雑物が夾雑物コレクターから外れるのは望ましくないので、つめの向きによりこれを阻止する。
【００１９】
夾雑物コレクターの全体は、最大の収集容量が得られるように構成される。さらに、収集位置において、つめが少なくとも水平、むしろやや上方に傾斜した向きに置かれることによって、軽量物の選択的除去を可能とする。なぜならば、これによりより大きなスクリーニング効果がえられ、かつ、つめは懸濁液のさらに上方に位置されるからである。
【００２０】
本発明の夾雑物コレクターの好ましい用途としては、個々の成分を生物学的に利用するための廃棄物の処理に関するものが挙げられる。生物学的に利用できる成分は、生物学的に利用できない成分から分離される。懸濁化困難または懸濁化不可能な他の成分に比べて、生物学的に利用可能な成分は容易に懸濁化できる。孔あきスクリーンにより分離された懸濁液中には生物学的に利用可能な成分が濃縮されており、この懸濁液は次いで生物学的処理を施すことができる。一方、懸濁液を抜き出した後にパルパー内に残留する生物学的に利用できない成分、すなわち夾雑物は、別の適当な利用形態とすることができる。
【００２１】
本発明の夾雑物コレクターの上述した好ましい用途および実施態様に基づき、本発明を図１と図２を参照して以下に詳述する。
【００２２】
混合廃棄物ＡＦがパルパー１内に満たされる。パルパーの軸Ｐは図示の例では垂直位置となっている。さらに、水Ｗが添加される。ローター２の回転により、水−廃棄物混合物が動き始める。強力なトロイダル流れ（切頭形曲線回転面形状の流れ）が発生し、混合廃棄物の生物学的に利用可能な成分が懸濁化される。この繊維がパルパー内の液体とともに懸濁液を生成し、パルパー下部に配置した孔あきスクリーン３を通して抜き出される。廃棄物の生物学的に利用できない成分、すなわち夾雑物は残留し、流れ力により大きく破壊されずに残る。
【００２３】
パルパーは、臭いの排出を密封するために、蓋４を備えている。この蓋４には、夾雑物コレクターにより夾雑物を除去するための開口が設けられており、開口には、臭気放散を防止するように夾雑物コレクター用の覆い５が結合されている。パルパーの蓋を、夾雑物を除去する際に全体が開けるような構成とすることも可能である。
【００２４】
懸濁液Ｓを抜き出した後、パルパー内にもう一度液体、好ましくは水Ｗを満たす。重量物は下に沈むため、例えば重量物閉塞口６を介して除去することができる。軽量物はそれらの性質により液体中に浮くため、夾雑物コレクター７により除去される。
【００２５】
夾雑物コレクター７は、支持アーム８と収集バスケット９を有している。支持アームは、吊り具１０によりパルパー自体の上に吊設支持され、あるいはパルパーとは独立した支持構造を備える。支持アームはシャフトに固定され旋回可能である。旋回領域は９０゜〜２７０゜の範囲である。収集バスケット９は支持アーム８に固着されている。この収集バスケット９はフレーム１１を有し、フレームの中には、格子状または平行に可変的または固定的に配列され複数のロッドまたは添え板（ウェブ）からなるグリッドが配置されている。つめＺは、フレームに対して垂直に、あるいはやや上方に傾斜して設けられている。これらのつめは、ロッドまたは添え板に固定または着脱可能に（例えば締具止めまたはねじ止めにより）取り付けられており、つめの数、長さおよび向きは、混合物の種類に応じて高い効率および可変性を得られるようにするために、変えられるようになっている。支持アームの形状は、パルパーの蓋に設けた夾雑物除去用の開口ができるだけ小さくなるように、曲げられおよび／または折り曲げられている。またフレームは、最大の掻き集め面をもたらす作業ができるように、支持アーム８に固着されている。さらに、支持アーム上のフレームの位置は、適切な収集位置を取れるように、すなわち、夾雑物取り外し位置から前進または後退する動作の際にパルパーの容器壁とローターとの間を容易に通過でき、かつ夾雑物が落下するのが早すぎないように、位置合わせされる。
【００２６】
パルパー内に未だ存在する夾雑物−液体混合物中に浸漬するために、夾雑物コレクターの支持アームは、少なくとも９０゜多くても２７０゜、好ましくは１５０゜〜２００゜の旋回動作を行う。この旋回動作は、パルパー円筒部上端縁の外側の軸Ａの回転でなされる。軸Ａは、水平線に対して好ましくは２０゜〜４０゜傾斜されている。この回転動作により、収集バスケットは液体中に完全に浸漬される。収集位置においては、フレームがローターとパルパーの外壁との間の表面をできるだけ多く満たすようにし、鉛直線に対しておよびパルパーの軸に対する半径方向の線に対してわずかに傾斜した向きに置かれることが好ましい。
【００２７】
フレームに取り付けられた複数のつめは、わずかに上方に向いている。この向きにより、収集バスケットが液体を通過する際に液体中に浮遊している夾雑物の大部分が収集バスケット内に捕捉されるようにできる。次に収集バスケットは、支持アームの逆回転動作によりパルパーから持ち上げられる。これにより、つめは、支持アームの回転により先ず水平線へと移動し、パルパー端縁を越えた後に下向きにさらに回転動作がなされると、夾雑物はパルパーの蓋の開口を通って、さらには夾雑物コレクター用の覆いを通って自動的に取り外される。夾雑物コレクターを受け止め手段（キャッチ手段）に対して移動させることにより、および／または短時間振動させながら後退方向に移動させることにより、取り外しを機械的にサポートすることができる。取り外しは収集筒１３の中へ行われ、この収集筒により夾雑物は排出装置まはた輸送装置の入口へと導かれる。パルパー、夾雑物コレクター用覆い、収集筒およびそれらに連結された装置の系は、臭気放散を防止するように密封し、排気システムに接続することができる。
【００２８】
夾雑物コレクターは、電気式または油圧式駆動装置を備えている。夾雑物コレクターの制御は、部分的にまたは全体的に自動化することができる。
【００２９】
孔あきスクリーンにより分離された生成懸濁液中には、生物学的に利用可能な成分が濃縮されており、この懸濁液は生物学的処理（発酵、コンポスト化）を施すことができる。重量物には不活性材料（小石、陶磁器、ガラス、金属、骨）が含まれるため、別途処理または処分することができる。夾雑物コレクターにより分離された軽量物は主としてプラスチック、布および木材からなっている。この部分にプラスチックが濃縮されるため、この部分は利用しやすくなる。軽量物中に主として存在する熱的価値の高い材料は、燃焼させるのに適している。軽量物を利用したり廃棄する前に、脱水および／または砕解および／または分別といった追加的処理を施すこともできる。また、乾燥および／または生物学的なその後の処理も考えられる。
【００３０】
以上、本発明を好ましい実施態様を基にして説明したが、本発明はこの実施態様に限定されるものではなく、種々の様式で改変し得るものである。特に、容器の形式およびフレームやつめの形式は適宜選択することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による夾雑物コレクターの実施態様を示す平面図である。
【図２】本発明による夾雑物コレクターの実施態様を示す側面図である。
【図１】
0004601167.tif 000002
【図２】
0004601167.tif 000003