УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ИСПОЛЬЗОВАННОЙ БУМАГИ И СОСТАВЛЯЮЩИЕ ЕГО БЛОКИ
DEVICE TO RECYCLE USED PAPER AND ITS COMPOSITE BLOCKS

Предпосылки создания изобретения
Область техники
Настоящее изобретение относится к устройству для переработки использованной бумаги и составляющим его блокам, в частности к технологии переработки использованной бумаги, предназначенной для ее превращения в переработанную бумагу в месте возникновения этой использованной бумаги, не выбрасывая ее.
Уровень техники
Использованная бумага различных типов бывает не только в правительственных учреждениях или частных компаниях, но и в повседневной жизни или обычном домохозяйстве. Обычно использованная бумага выбрасывается, сжигается или удаляется как мусор.
С другой стороны, в условиях все возрастающего внимания во всем мире к эффективному использованию ограниченных ресурсов Земли, разработаны различные технологии регенерации и повторного применения использованной бумаги, которая до настоящего времени удалялась как отходы и выбрасывалась.
Такие технологии переработки использованной бумаги применяются главным образом в целлюлозно-бумажной промышленности, и для предприятия по переработке бумажных отходов требуются, как и для обычного предприятия по изготовлению бумаги, обширная территория, огромные инвестиции и гигантское количество воды и химикатов для быстрого и массового производства переработанной бумаги высокого качества.
При переработке использованной бумаги требуются значительные затраты ручного труда для сбора такой бумаги, при этом сбор использованной бумаги связан с различными проблемами, такими как добавление инородных материалов сборщиками мусора, неправильная классификация из-за отсутствия знаний о переработке использованной бумаги и попадание опасных предметов, и, если использованная бумага собрана, для ее стопроцентной переработки необходим окончательный контроль специалистами и работы по ее очистке. С другой стороны, конфиденциальные документы не так легко переработать, и они главным образом сжигаются, в результате скорость переработки получается низкой.
Для решения упомянутых проблем, связанных с переработкой использованной бумаги, эффективным способом является технология, обеспечивающая переработку в месте возникновения использованной бумаги, и, с этой точки зрения, например, в выложенной заявке на японский патент № Н6-134331, предлагается новая система.
Это устройство представляет собой машину для измельчения бумаги во влажном состоянии, предназначенную для измельчения использованной бумаги на небольшие кусочки с добавлением небольшого количества воды, после чего измельченные кусочки из этой машины поступают в установку по переработке и применяются как материал для переработанной бумаги.
Измельченные кусочки, поступившие из машины для уничтожения бумаги, деформируются в пульпу, теряя вид куска бумаги, что гарантирует высокий уровень конфиденциальности и, как ожидается, будет способствовать переработке конфиденциальных документов.
Эта машина для измельчения бумаги во влажном состоянии представляет собой большое устройство, требующее при установке обширного пространства, может использоваться только в большом офисе и не подходит для небольшого офиса или обычного домохозяйства. Если измельченные кусочки могут применяться в качестве материала для переработанной бумаги, то их обработка возможна только в большой установке по переработке бумаги, при этом стоимость переработки является высокой, что экономически невыгодно.
Сущность изобретения
Основной задачей настоящего изобретения является предложить новаторское устройство для переработки использованной бумаги, позволяющее решить описанные обычные проблемы.
Другой задачей настоящего изобретения является предложить устройство для переработки использованной бумаги, устанавливаемое не только в большом офисе, но также в небольшом учреждении или комнате в обычном жилом доме, безопасное для окружающей среды и недорогое по стоимости эксплуатации, позволяющее предотвратить утечку конфиденциальной, частной и иной информации, а также сохранить высокий уровень конфиденциальности.
Еще одной задачей настоящего изобретения является предложить блоки, в предпочтительном случае, составляющие устройство для переработки использованной бумаги, а именно блок изготовления пульпы, блок регулирования концентрации пульпы, блок изготовления бумаги и блок подачи пульпы.
Для решения этих задач устройство для переработки использованной бумаги, соответствующее настоящему изобретению, в корпусе устройства, имеющем размер элемента мебели, содержит секцию изготовления пульпы, предназначенную для получения пульпы из использованной бумаги путем размачивания и разминания использованной бумаги, секцию изготовления бумаги, предназначенную для получения переработанной бумаги на основе пульпы из использованной бумаги, изготовленной в секции изготовления пульпы, и секцию управления, предназначенную для централизованного приведения в действие и управления секцией изготовления пульпы и секцией изготовления бумаги, где секция изготовления пульпы содержит блок размачивания, предназначенный для размачивания использованной бумаги путем перемешивания и размельчения, и блок разминания, предназначенный для разминания использованной бумаги, размоченной в блоке размачивания, при этом блок разминания содержит по меньшей мере одно средство разминания, и это средство разминания включает множество разминающих элементов, расположенных друг против друга с небольшим зазором разминания и перемещающихся относительно друг друга, причем расположенные напротив друг друга стороны этих разминающих элементов взаимодействуют с образованием разминающего действия поверхности, и использованная бумага, проходящая через упомянутый зазор, сжимается и разминается упомянутой поверхностью, при этом краски, образующие знаки и рисунки на использованной бумаге, растираются.
"Разминание" - это процесс управления длиной волокна путем разбивания и дробления волокон пульпы, а также фибрилляции. "Краски" включают печатные краски для создания знаков и рисунков на использованной бумаге при помощи печатных технологий, а также краски, образующие знаки и рисунки на использованной бумаге, которые содержатся в карандаше, шариковой ручке, автоматической перьевой ручке и других средствах для письма (в описании и пунктах приложенной формулы изобретения под этими терминами подразумевается одно и то же).
Предпочтительные варианты реализации настоящего изобретения включают следующее.
(1) Средство разминания содержит емкость для разминания, имеющую впускной канал и выпускной канал, сообщающиеся с емкостью для перемешивания, входящей в состав секции размачивания, множество разминающих элементов, установленных в упомянутой емкости для разминания с возможностью их относительного перемещения, и источник привода для относительного перемещения этих элементов, при этом пульпа из использованной бумаги, поступающая во впускной канал емкости для разминания из емкости для перемешивания, сжимается и разминается поверхностью разминающего действия, проходя через зазор разминания между разминающими элементами, и краски, образующие знаки и рисунки на использованной бумаге, растираются, после чего пульпа из использованной бумаги возвращается снова в емкость для перемешивания через выпускной канал, имеющийся в емкости для разминания.
(2) Секция разминания содержит множество средств разминания, при этом впускной канал самого верхнего в направлении технологического процесса средства разминания сообщается с емкостью для перемешивания, входящей в состав секции размачивания, выпускной канал самого нижнего в направлении технологического процесса средства разминания сообщается с емкостью для перемешивания, входящей в состав секции размачивания, и впускные каналы, имеющиеся в средствах разминания, расположенных между самым верхним и самыми нижним, в направлении технологического процесса, средствами разминания, сообщаются с выпускными каналами соседних средств разминания, расположенных выше в направлении технологического процесса, а выпускные каналы, имеющиеся в упомянутых промежуточных средствах разминания, сообщаются с впускными каналами соседних средств разминания, расположенных ниже в направлении технологического процесса, в результате чего пульпа из использованной бумаги, поступающая во впускной канал самой верхней, в направлении технологического процесса, емкости для разминания из емкости для перемешивания, сжимается и разминается поверхностью разминающего действия, последовательно проходя через зазоры для разминания соседних средств разминания, и краски, образующие знаки и рисунки на использованной бумаге, растираются, после чего пульпа из использованной бумаги снова возвращается в емкость для перемешивания секции размачивания из выпускного канала самой нижней, в направлении технологического процесса, емкости для разминания.
(3) Секция изготовления пульпы относится к циркуляционному типу, в которой пульпа из использованной бумаги циркулирует между секцией размачивания и секцией разминания в течение заранее определенного времени.
(4) В устройстве используется система циркуляции воды, в которой вода, используемая в секции изготовления пульпы, представляет собой воду, собранную из секции изготовления бумаги после удаления воды.
(5) Источники приводов для секции изготовления пульпы и секции изготовления бумаги представляют собой источники силовых приводов, приводимые в действие обычным бытовым источником энергии.
(6) Корпус устройства снабжен средствами перемещения, и его можно передвигать по полу.
(7) Блок размачивания, входящий в состав секции изготовления пульпы, содержит средство перемешивания, предназначенное для перемешивания использованной бумаги, и средство подачи воды, предназначенное для снабжения водой упомянутого средства перемешивания, в результате чего использованная бумага, поступающая из входного отверстия в корпусе устройства, перемешивается в воде, размачивается и разминается.
(8) Средство перемешивания включает входное отверстие для использованной бумаги, емкость для перемешивания, предназначенную для хранения воды, поступающей из средства подачи воды, перемешивающую крыльчатку, установленную в упомянутой емкости для перемешивания с возможностью вращения, и приводной двигатель, предназначенный для приведения в действие и вращения упомянутой перемешивающей крыльчатки.
(9) На входе блока перемешивания установлен блок измельчения бумаги, и бумажные отходы, загружаемые на входе, предварительно измельчаются упомянутым блоком измельчения бумаги, а затем перемешиваются перемешивающей крыльчаткой.
(10) Средство подачи воды содержит емкость для сбора чистой воды, предназначенную для сбора чистой воды, отфильтрованной и удаленной в секции изготовления бумаги, и насос подачи воды, предназначенный для подачи воды, имеющейся в упомянутой емкости для сбора чистой воды, в средство перемешивания секции изготовления пульпы.
(11) Секция изготовления пульпы расположена ниже в направлении технологического процесса относительно емкости для перемешивания, входящей в состав секции размачивания, и содержит средство регулирования концентрации пульпы, предназначенное для регулирования концентрации пульпы из использованной бумаги, поступающей из емкости для перемешивания, и это средство содержит емкость для регулирования концентрации, предназначенную для хранения пульпы из использованной бумаги, поступающей из емкости для перемешивания, и регулирующее концентрацию средство подачи воды, предназначенное для подачи воды в упомянутую емкость для регулирования концентрации, в которой регулируется концентрация пульпы из использованной бумаги, поступившей из емкости для перемешивания, за счет воды, добавляемой из регулирующего концентрацию средства подачи воды, в результате чего получают пульповую суспензию заданной концентрации.
(12) Емкость для регулирования концентрации предназначена для получения пульповой суспензии заданной концентрации путем добавления воды от регулирующего концентрацию средства подачи воды в полный объем пульпы из использованной бумаги, поступающей из емкости для перемешивания, в результате чего регулируют итоговый объем смеси пульпы из использованной бумаги и воды до заданного уровня.
(13) Емкость для регулирования концентрации предназначена для получения пульповой суспензии заданной концентрации путем отделения определенной части от полного объема пульпы из использованной бумаги, поступающей из емкости для перемешивания, добавления воды от регулирующего концентрацию средства подачи воды в отделенную часть, в результате чего регулируют суммарный объем смеси отделенной части пульпы из использованной бумаги и воды до заданного уровня.
(14) Средство подачи воды, предназначенное для подачи воды в средство перемешивания, также функционирует как регулирующее концентрацию средство подачи воды.
(15) Секция изготовления бумаги содержит сетчатый конвейер для изготовления бумаги, предназначенный для изготовления влажной бумаги из жидкой массы пульповой суспензии, представляющей собой смесь пульпы из использованной бумаги и воды, поступающей из секции изготовления пульпы, ленточный конвейер для сушки, предназначенный для изготовления переработанной бумаги путем сушки влажной бумаги, изготовленной и сформированной на сетчатом конвейере для изготовления бумаги, и ролик для удаления воды, предназначенный для сжатия влажной бумаги и удаления из нее воды в месте контакта сетчатого конвейера для изготовления бумаги и ленточного конвейера для сушки, и эта секция изготовления бумаги предназначена для изготовления бумаги из пульповой суспензии, поступающей из секции изготовления пульпы, а также удаления воды и сушки.
(16) Сетчатый конвейер для изготовления бумаги содержит бесконечную сетчатую ленту заданной ширины, предназначенную для транспортировки пульповой суспензии во время изготовления, приводной двигатель, предназначенный для приведения в действие и перемещения этой бесконечной сетчатой ленты, и средство подачи пульпы, предназначенное для подачи пульповой суспензии из секции изготовления пульпы на бесконечную сетчатую ленту, причем упомянутое средство подачи пульпы распределяет и подает пульповую суспензию равномерно по верхней поверхности бесконечной сетчатой ленты.
(17) В средстве подачи пульпы бесконечная сетчатая лента расположена наклонно вверх в направлении ее перемещения, и средство подачи пульпы содержит разделительный элемент, установленный с возможностью скольжения по нижней стороне бесконечной сетчатой ленты, и раму для изготовления бумаги, установленную с возможностью скольжения по верхней стороне бесконечной сетчатой ленты, при этом пульповая суспензия, поступающая в раму для изготовления бумаги, равномерно распространяется по верхней стороне бесконечной сетчатой ленты за счет пассивного действия рамы для изготовления бумаги посредством взаимодействия рамы для изготовления бумаги и разделительного элемента и перемещается вместе с бесконечной сетчатой лентой, сохраняя ширину, определяемую упомянутой рамой для изготовления бумаги за счет ходового действия бесконечной сетчатой ленты, и обезвоживается в результате фильтрующего действия ячеек бесконечной сетчатой ленты на основе силы тяжести.
(18) Разделительный элемент имеет конструкцию в виде жалюзи, обеспечивающую скольжение и поддержку нижней стороны бесконечной сетчатой ленты.
(19) В положении несущего торца на разделительном элементе предусмотрена плоская деталь, предназначенная для поддержания ячеек бесконечной сетчатой ленты в закрытом состоянии с нижней стороны, кроме того, в раме для изготовления бумаги предусмотрена переливная емкость, при этом пульповая суспензия, поступившая в упомянутую раму для изготовления бумаги, сначала сохраняется в переливной емкости, а затем переливается и течет вниз, на плоскую деталь разделительного элемента.
(20) В раме для изготовления бумаги предусмотрен канал в форме меандра, изгибающийся вверх и вниз, при этом в положении выпускной стороны этого канала предусмотрена плоская деталь, предназначенная для покрывания ячеек бесконечной сетчатой ленты в закрытом состоянии с верхней стороны, при этом пульповая суспензия, поступившая в раму для изготовления бумаги, проходит через этот канал в форме меандра и стекает на упомянутую плоскую деталь.
(21) На переднем конце плоской детали рамы для изготовления бумаги установлен тонкий направляющий лист, обеспечивающий плавное растекание пульповой суспензии по бесконечной сетчатой ленте, при этом передний конец этого направляющего листа расположен поблизости в верхнем положении бесконечной сетчатой ленты, поддерживаемый поперечинами разделительного элемента, образующими конструкцию в виде жалюзи.
(22) Плоская деталь рамы для изготовления бумаги установлена и расположена с наклоном вниз в направлении хода бесконечной сетчатой ленты.
(23) Выше в направлении технологического процесса относительно средства подачи пульпы предусмотрена емкость для подачи пульпы, предназначенная для хранения пульповой суспензии, полученной в секции изготовления пульпы, при этом пульповая суспензия, находящаяся в емкости для подачи пульпы, непрерывно подается в раму для изготовления бумаги, входящую в состав средства подачи пульпы, при помощи насоса подачи суспензии.
(24) Емкость для подачи пульпы содержит средство перемешивания, предназначенное для перемешивания пульповой суспензии.
(25) Ленточный конвейер для сушки содержит бесконечную ленту с гладкой поверхностью и заданной шириной, предназначенную для приема и транспортировки влажной бумаги, поступившей от сетчатого конвейера для изготовления бумаги, приводной двигатель, предназначенный для приведения в действие и перемещения упомянутой бесконечной ленты с гладкой поверхностью, и блок нагрева и сушки, предназначенный для нагрева и сушки влажной бумаги, находящейся на бесконечной ленте с гладкой поверхностью, при этом в нижнем положении ролика для удаления воды, в направлении технологического процесса, отжатая и обезвоженная влажная бумага на сетчатом конвейере для изготовления бумаги плотно переносится и транспортируется к нижней стороне бесконечной ленты с гладкой поверхностью за счет структуры гладкой поверхности бесконечной ленты с гладкой поверхностью.
(26) Скорость хода бесконечной ленты с гладкой поверхностью установлена больше скорости хода бесконечной сетчатой ленты, в результате чего за счет разницы в скоростях этих двух лент к влажной бумаге прикладывается растягивающее усилие.
(27) Блок нагрева и сушки содержит, по меньшей мере, один нагревательный элемент, предусмотренный вдоль пути хода бесконечной ленты с гладкой поверхностью, в результате чего в процессе транспортировки влажную бумагу, находящуюся на бесконечной ленте с гладкой поверхностью, нагревают и сушат при помощи упомянутого нагревательного элемента.
(28) Нагревательные элементы предусмотрены во множестве положений, и температуру нагрева каждого нагревательного элемента можно регулировать индивидуально.
(29) Нагревательный элемент блока нагрева и сушки выполнен в виде нагревательной пластины, скользящей на стороне, противоположной стороне удерживания влажной бумаги на бесконечной ленте с гладкой поверхностью, в результате чего влажную бумагу на упомянутой ленте нагревают и сушат опосредованно при помощи этой бесконечной ленты с гладкой поверхностью, нагреваемой упомянутой нагревательной пластиной.
(30) Нагревательный элемент блока нагрева и сушки выполнен в виде нагревательного ролика, вращающегося и катящегося по влажной бумаге, находящейся на бесконечной ленте с гладкой поверхностью, в результате чего влажную бумагу на упомянутой бесконечной ленте с гладкой поверхностью нагревают и сушат непосредственно при помощи нагревательного ролика.
(31) Нагревательный элемент блока нагрева и сушки выполнен в виде устройства нагрева горячим воздухом, предназначенного для подачи горячего воздуха на влажную бумагу, находящуюся на бесконечной ленте с гладкой поверхностью, в результате чего влажную бумагу на упомянутой ленте нагревают и сушат непосредственно при помощи устройства нагрева горячим воздухом.
(32) Бесконечная лента с гладкой поверхностью изготовлена из гибкого теплостойкого материала, способного противостоять действию нагрева со стороны блока нагрева и сушки.
(33) Бесконечная лента с гладкой поверхностью представляет собой ленту из фторопласта.
(34) Бесконечная лента с гладкой поверхностью представляет собой стальную ленту.
(35) Узел удаления воды катится и прижимается к бесконечной сетчатой ленте сетчатого конвейера для изготовления бумаги и бесконечной ленте с гладкой поверхностью ленточного конвейера для сушки по ним с верхней и нижней сторон, а также отжимает и обезвоживает влажную бумагу, находящуюся на бесконечной сетчатой ленте.
(36) Узел удаления воды включает ролик для удаления воды, катящийся по бесконечной сетчатой ленте с ее нижней стороны, прижимной ролик, катящийся и сжимающий бесконечную ленту с гладкой поверхностью, и сжимающий эту ленту вместе с роликом для удаления воды с ее верхней стороны, и приводной двигатель, предназначенный для совместного приведения в действие и вращения упомянутых двух роликов, и при помощи этих двух роликов осуществляется качение и прижатие с верхней и нижней сторон бесконечной сетчатой ленты и бесконечной ленты с гладкой поверхностью, при этом влага, содержащаяся во влажной бумаге, находящейся на бесконечной сетчатой ленте, абсорбируется роликом для удаления воды.
(37) Ролик для удаления воды имеет удаляющий воду слой, состоящий из пористого материала с мелкими и сплошными порами, который намотан на наружной окружности цилиндрического ролика, выполненного из материала с высокой жесткостью.
(38) Узел удаления воды содержит ролик для слива воды, предназначенный для отжима и слива влаги, содержащейся в его удаляющем воду слое, при этом этот ролик для слива воды катится по наружной окружности ролика для удаления воды в прижатом состоянии, и вместе с вращательным движением ролика для удаления воды ролик для слива воды катится по и отнимает удаляющий воду слой упомянутого ролика, в результате чего влага, абсорбированная в этом слое, отжимается и сливается.
(39) Прижимной ролик представляет собой цилиндрический ролик, выполненный из материала с высокой жесткостью.
(40) Ниже, в направлении технологического процесса, относительно ролика для удаления воды расположен ролик для предварительного удаления воды, катящийся по бесконечной сетчатой ленте с нижней стороны.
(41) Ролик для предварительного удаления воды содержит удаляющий воду слой, выполненный из пористого материала, имеющего мелкие и сплошные поры, который намотан на наружной окружности цилиндрического ролика, выполненного из материала с высокой жесткостью.
(42) В положении несколько выше, в направлении технологического процесса, относительно ролика для удаления воды расположен ролик, предотвращающий поступление жидкой массы, который катится по и принимает бесконечную ленту с гладкой поверхностью с верхней стороны.
(43) Ролик, предотвращающий поступление жидкой массы, представляет собой цилиндрический ролик, выполненный из материала с высокой жесткостью.
(44) В середине пути хода перемещения бесконечной ленты с гладкой поверхностью, расположен ролик окончательной обработки с гладкой поверхностью, предназначенный для раскатки влажной бумаги на бесконечной ленте с гладкой поверхностью и ее прижатия к этой ленте.
(45) Предусмотрено множество роликов окончательной обработки с гладкой поверхностью параллельно стороне бесконечной ленты с гладкой поверхностью, которая противоположна стороне установки нагревательного элемента, предусмотренного на пути хода бесконечной ленты с гладкой поверхностью, входящей в состав блока нагрева и сушки.
(46) На множестве роликов окончательной обработки с гладкой поверхностью подвешены и удерживаются с возможностью свободного вращения и хода бесконечные ленты, предотвращающие образование морщин, и эти ленты, осуществляя прижатие с верхней стороны влажной бумаги к бесконечной ленте с гладкой поверхностью, прикладывают растягивающее усилие и предотвращают сморщивание влажной бумаги, таким образом обеспечивая ее гладкость.
(47) Скорость хода бесконечной ленты, предотвращающей образование морщин, установлена больше скорости хода бесконечной ленты с гладкой поверхностью, в результате чего за счет разницы в скоростях этих двух лент к влажной бумаге прикладывается растягивающее усилие.
(48) Бесконечная лента, предотвращающая образование морщин, содержит проницаемый материал, способный обеспечить пропускание и испарение влаги и пара, остающихся во влажной бумаге, находящейся на бесконечной ленте с гладкой поверхностью.
(49) Бесконечная лента, предотвращающая образование морщин, представляет собой ленту, выполненную из нетканого материала.
(50) Бесконечная лента, предотвращающая образование морщин, представляет собой сетчатую ленту с мелкими ячейками.
(51) Бесконечная лента, предотвращающая образование морщин, представляет собой ленту с основой из сетчатого материала, имеющего мелкие ячейки, которая покрыта нетканым материалом.
(52) Ролик окончательной обработки с гладкой поверхностью имеет встроенный нагреватель и также функционирует как нагревательный ролик.
(53) Блок нагрева и сушки, входящий в состав ленточного конвейера для сушки, содержит блок сбора пара, предназначенный для сбора пара, возникающего при нагреве и сушке, и этот блок содержит камеру для сбора пара, выполненную в крышке корпуса устройства, и вытяжной вентилятор, предназначенный для вентиляции камеры для сбора пара.
(54) От камеры для сбора пара к емкости для сбора чистой воды, входящей в состав средства подачи воды, проходит вытяжной канал, а в выпускном отверстии расположенного напротив вытяжного канала в емкости для сбора чистой воды предусмотрен вытяжной вентилятор, при этом пар, собранный в камере для сбора пара, в режиме циркуляции возвращается в емкость для сбора чистой воды.
(55) Путь обратного потока пара в емкость для сбора чистой воды предусмотрен таким образом, чтобы пересекаться с путем сбора капель отфильтрованной и удаленной чистой воды в емкость для сбора чистой воды.
(56) Ниже, в направлении технологического процесса, относительно блока нагрева и сушки, используемого совместно с бесконечной лентой с гладкой поверхностью, предусмотрен снимающий элемент, предназначенный для снимания высушенной бумаги, находящейся на бесконечной ленте с гладкой поверхностью.
(57) На выводном конце ленточного конвейера для сушки предусмотрено резальное устройство, предназначенное для разрезания переработанной бумаги, снятой с бесконечной ленты с гладкой поверхностью, на заданный размер.
(58) В секции изготовления бумаги бесконечная лента с гладкой поверхностью ленточного конвейера для сушки и бесконечная сетчатая лента сетчатого конвейера для изготовления бумаги, находящаяся с верхней стороны, наслаиваются в виде верхнего и нижнего слоев, и ролик для удаления воды, в смежных по вертикали частях бесконечной ленты с гладкой поверхностью и бесконечной сетчатой ленты, прижат и катится по бесконечной ленте с гладкой поверхностью и бесконечной сетчатой ленте с верхней и нижней сторон.
(59) Сетчатый конвейер для изготовления бумаги и ленточный конвейер для сушки приводят в действие общим источником привода.
Согласно второму аспекту настоящего изобретения устройство для переработки использованной бумаги, в корпусе устройства, имеющем размеры элемента мебели, содержит секцию изготовления пульпы, предназначенную для получения пульпы из использованной бумаги путем размачивания и разминания использованной бумаги, и секцию изготовления бумаги, предназначенную для получения переработанной бумаги на основе пульпы из использованной бумаги, изготовленной в секции изготовления пульпы, при этом секция изготовления пульпы содержит блок размачивания, предназначенный для размачивания использованной бумаги путем перемешивания и размельчения, и блок разминания, предназначенный для разминания использованной бумаги, размоченной в блоке размачивания, при этом блок разминания содержит по меньшей мере одно средство разминания, и это средство разминания включает множество разминающих элементов, расположенных друг против друга с небольшим зазором разминания и перемещающихся относительно друг друга, причем расположенные напротив друг друга стороны этих разминающих элементов взаимодействуют с образованием поверхности разминающего действия, и использованная бумага, проходящая через упомянутый зазор разминания, сжимается и разминается упомянутой поверхностью разминающего действия, и краски, образующие знаки и рисунки на использованной бумаге, растираются, так как это устройство переработки установлено в месте возникновения использованной бумаги, использованную бумагу разминают в пульпу из использованной бумаги в секции изготовления пульпы, и пульпу из использованной бумаги превращают в переработанную бумагу в секции изготовления бумаги, и в результате возникает замкнутый цикл, при котором использованная бумага перерабатывается и применяется как переработанная бумага в месте ее возникновения.
Предпочтительные варианты реализации настоящего изобретения включают следующее.
(1) Средство разминания содержит емкость для разминания, имеющую впускной канал и выпускной канал, сообщающиеся с емкостью для перемешивания, входящей в состав секции размачивания, множество разминающих элементов, установленных в упомянутой емкости для разминания с возможностью их относительного перемещения, и источник привода для относительного перемещения этих элементов, при этом пульпа из использованной бумаги, поступающая во впускной канал емкости для разминания из емкости для перемешивания, сжимается и разминается поверхностью разминающего действия, проходя через зазор разминания между разминающими элементами, и краски, образующие знаки и рисунки на использованной бумаге, растираются, после чего пульпа из использованной бумаги возвращается снова в емкость для перемешивания через выпускной канал, имеющийся в емкости для разминания.
(2) Секция разминания содержит множество средств разминания, при этом впускной канал самого верхнего, в направлении технологического процесса, средства разминания сообщается с емкостью для перемешивания, входящей в состав секции размачивания, выпускной канал самого нижнего в направлении технологического процесса средства разминания сообщается с емкостью для перемешивания, входящей в состав секции размачивания, и впускные каналы, имеющиеся в средствах разминания, расположенных между самым верхним и самыми нижними, в направлении технологического процесса, средствами разминания, сообщаются с выпускными каналами соседних средств разминания, расположенных выше в направлении технологического процесса, а выпускные каналы, имеющиеся в упомянутых промежуточных средствах разминания, сообщаются с впускными каналами соседних средств разминания, расположенных ниже в направлении технологического процесса, в результате чего пульпа из использованной бумаги, поступающая во впускной канал самой верхней, в направлении технологического процесса, емкости для разминания из емкости для перемешивания, сжимается и разминается поверхностью разминающего действия, последовательно проходя через зазоры для разминания соседних средств разминания, и краски, образующие знаки и рисунки на использованной бумаге, растираются, после чего пульпа из использованной бумаги снова возвращается в емкость для перемешивания секции размачивания из выпускного канала самой нижней, в направлении технологического процесса, емкости для разминания.
(3) Секция изготовления пульпы относится к циркуляционному типу, в которой пульпа из использованной бумаги циркулирует между секцией размачивания и секцией разминания в течение заранее определенного времени.
(4) Блок размачивания, входящий в состав секции изготовления пульпы, содержит средство перемешивания, предназначенное для перемешивания использованной бумаги, и средство подачи воды, предназначенное для снабжения водой упомянутого средства перемешивания, в результате чего использованная бумага, поступающая из входного отверстия корпуса устройства, перемешивается в воде, размачивается и разминается.
(5) Средство перемешивания включает входное отверстие для использованной бумаги, емкость для перемешивания, предназначенную для хранения воды, поступающей из средства подачи воды, перемешивающую крыльчатку, установленную в упомянутой емкости для перемешивания с возможностью вращения, и приводной двигатель, предназначенный для приведения в действие и вращение упомянутой перемешивающей крыльчатки.
(6) Секция изготовления бумаги содержит сетчатый конвейер для изготовления бумаги, предназначенный для изготовления влажной бумаги из жидкой массы пульповой суспензии, представляющей собой смесь пульпы из использованной бумаги и воды, поступающей из секции изготовления пульпы, ленточный конвейер для сушки, предназначенный для изготовления переработанной бумаги путем сушки влажной бумаги, изготовленной и сформированной на сетчатом конвейере для изготовления бумаги, и ролик для удаления воды, предназначенный для сжатия влажной бумаги и удаления из нее воды в месте контакта сетчатого конвейера для изготовления бумаги и ленточного конвейера для сушки, и эта секция изготовления бумаги предназначена для изготовления бумаги из пульповой суспензии, поступающей из секции изготовления пульпы, а также удаления воды и сушки.
(7) Вода, используемая в секции изготовления пульпы, представляет собой воду, поступившую в режиме рециркуляции из секции изготовления бумаги после ее удаления и сбора.
(8) Источник привода секции изготовления пульпы и секции изготовления бумаги представляет собой источники силовых приводов, приводимые в действие обычным бытовым источником энергии.
Устройство для изготовления пульпы, соответствующее настоящему изобретению, в предпочтительном случае входящее в устройство для переработки использованной бумаги, при этом упомянутое устройство для изготовления пульпы предназначено для изготовления пульпы из использованной бумаги путем размачивания и разминания использованной бумаги в устройстве для переработки использованной бумаги, имеющем размеры элемента мебели и установленном в месте возникновения использованной бумаги, и содержит блок размачивания, предназначенный для размачивания использованной бумаги путем перемешивания и размельчения, и блок разминания, предназначенный для разминания использованной бумаги, размоченной в блоке размачивания, при этом блок разминания содержит по меньшей мере одно средство разминания, которое включает множество разминающих элементов, расположенных друг против друга с небольшим зазором разминания и перемещающихся относительно друг друга, причем расположенные напротив друг друга стороны этих разминающих элементов взаимодействуют с образованием поверхности разминающего действия, и использованная бумага, проходящая через упомянутый зазор разминания, сжимается и разминается упомянутой поверхностью разминающего действия, и краски, образующие знаки и рисунки на использованной бумаге, растираются.
Предпочтительные варианты реализации настоящего изобретения включают следующее.
(1) Средство разминания содержит емкость для разминания, имеющую впускной канал и выпускной канал, сообщающиеся с емкостью для перемешивания, входящей в состав секции размачивания, множество разминающих элементов, установленных в упомянутой емкости для разминания с возможностью их относительного перемещения, и источник привода для относительного перемещения этих элементов, при этом пульпа из использованной бумаги, поступающая во впускной канал емкости для разминания из емкости для перемешивания, сжимается и разминается поверхностью разминающего действия, проходя через зазор разминания между разминающими элементами, и краски, образующие знаки и рисунки на использованной бумаге, растираются, после чего пульпа из использованной бумаги возвращается снова в емкость для перемешивания через выпускной канал, имеющийся в емкости для разминания.
(2) Секция разминания содержит множество средств разминания, при этом впускной канал самого верхнего, в направлении технологического процесса, средства разминания сообщается с емкостью для перемешивания, входящей в состав секции размачивания, выпускной канал самого нижнего, в направлении технологического процесса, средства разминания сообщается с емкостью для перемешивания, входящей в состав секции размачивания, и впускные каналы, имеющиеся в средствах разминания, расположенных между самым верхним и самыми нижним, в направлении технологического процесса, средствами разминания, сообщаются с выпускными каналами соседних средств разминания, расположенных выше в направлении технологического процесса, а выпускные каналы, имеющиеся в упомянутых промежуточных средствах разминания, сообщаются с впускными каналами соседних средств разминания, расположенных ниже в направлении технологического процесса, в результате чего пульпа из использованной бумаги, поступающая во впускной канал самой верхней, в направлении технологического процесса, емкости для разминания из емкости для перемешивания, сжимается и разминается поверхностью разминающего действия, последовательно проходя через зазоры разминания соседних средств разминания, и краски, образующие знаки и рисунки на использованной бумаге, растираются, после чего пульпа из использованной бумаги снова возвращается в емкость для перемешивания секции размачивания из выпускного канала самой нижней, в направлении технологического процесса, емкости для разминания.
(3) Средство разминания содержит неподвижный разминающий элемент, установленный внутри емкости для разминания, вращающийся разминающий элемент, расположенный напротив неподвижного разминающего элемента, и источник привода вращения, предназначенный для приведения в действие и вращения вращающегося разминающего элемента, при этом вблизи от центра поверхности разминающего действия неподвижного разминающего элемента сформировано впускное отверстие, сообщающееся с впускным каналом емкости для разминания, и кольцевой зазор, образованный между внешними краями поверхностей разминающего действия обоих разминающих элементов, представляет собой выпуск, сообщающийся с выпускным каналом емкости для разминания.
(4) Расположенные друг против друга разминающие поверхности обоих разминающих элементов представляют собой поверхности из дефибрерного камня, содержащие множество абразивных зерен, скрепленных связующим материалом, и эти две разминающие поверхности имеют форму с наклоном, который постепенно увеличивается в диаметре к взаимно-противоположным направлениям, в результате чего между ними образованы зазоры разминания конической формы.
(5) Поверхность разминающего действия со стороны вращающегося разминающего элемента имеет множество направляющих ребер, которые направляют пульпу из использованной бумаги, текущую из упомянутого впускного отверстия в упомянутый выпуск.
(6) Расположенные друг против друга разминающие поверхности обоих разминающих элементов предусмотрены в плоской пластине, имеющей множество разминающих канавок, при этом между упомянутыми поверхностями разминающего действия, расположенными параллельно, сформирован небольшой зазор разминания.
(7) Расположенные друг против друга поверхности разминающего действия обоих разминающих элементов выполнены с формой, имеющей наклон, постепенно увеличивающийся в диаметре вниз, при этом на упомянутых поверхностях предусмотрено множество разминающих канавок, и зазор разминания образован параллельными коническими плоскостями этих двух поверхностей разминающего действия, находящимися на близком расстоянии.
(8) На наружной окружности вращающегося разминающего элемента выполнены лопатки, расположенные с заранее заданным интервалом в окружном направлении и предназначенные для работы в качестве насоса, выталкивающего пульпу из использованной бумаги из выпуска в выпускной канал емкости для разминания.
(9) Средство разминания содержит неподвижный разминающий элемент, закрепленный внутри емкости для разминания, подвижный разминающий элемент, предусмотренный напротив неподвижного разминающего элемента параллельно ему, и возвратно-поступательный источник привода, предназначенный для возвратно-поступательного перемещения подвижного разминающего элемента.
(10) Средство разминания содержит пару неподвижных разминающих элементов, закрепленных сверху и снизу внутри емкости для разминания, вращающийся разминающий элемент, предусмотренный напротив этих неподвижных разминающих элементов, и источник привода вращения, предназначенный для приведения в действие и вращения вращающегося разминающего элемента, при этом вблизи от центра поверхности разминающего действия верхнего неподвижного разминающего элемента выполнено впускное отверстие, сообщающееся с впускным каналом емкости для разминания, и два кольцевых зазора, образованные между внешними краями поверхностей разминающего действия трех разминающих элементов, являются выпусками, сообщающимися с выпускным каналом емкости для разминания, а расположенные обоюдно друг против друга поверхности разминающего действия разминающих элементов являются поверхностями из дефибрерного камня, содержащими множество абразивных зерен, скрепленных связующим материалом, и эти две разминающие поверхности выполнены с формой, имеющей наклон, постепенно увеличивающийся в диаметре к взаимно противоположным направлениям, в результате чего между ними образуются зазоры разминания конической формы.
(11) Вблизи от центра вращающегося разминающего элемента выполнены лопатки, расположенные с заранее заданными интервалами в окружном направлении и предназначенные для продвижения пульпы из использованной бумаги из впускного отверстия в верхний и нижний зазоры разминания, а также выталкивания в направлении выпуска.
(12) Секция изготовления пульпы относится к циркуляционному типу, в которой пульпа из использованной бумаги циркулирует между секцией размачивания и секцией разминания в течение заранее определенного времени.
(13) Блок размачивания, входящий в состав секции изготовления пульпы, содержит средство перемешивания, предназначенное для перемешивания использованной бумаги, и средство подачи воды, предназначенное для снабжения водой упомянутого средства перемешивания, в результате чего использованная бумага, поступающая из загрузочного отверстия в корпусе устройства, перемешивается в воде, размачивается и разминается.
(14) Средство перемешивания включает входное отверстие для использованной бумаги, емкость для перемешивания, предназначенную для хранения воды, поступающей из средства подачи воды, перемешивающую крыльчатку, предусмотренную в упомянутой емкости для перемешивания с возможностью вращения, и приводной двигатель, предназначенный для приведения в действие и вращения упомянутой перемешивающей крыльчатки.
(15) На входе емкости для перемешивания установлен блок измельчения бумаги, и использованная бумага, загружаемая на входе, предварительно измельчается упомянутым блоком измельчения бумаги, а затем перемешивается перемешивающей крыльчаткой.
Устройство для регулирования концентрации, соответствующее настоящему изобретению, в предпочтительном случае входящее в устройство для переработки использованной бумаги, при этом упомянутое устройство регулирования концентрации предназначено для регулирования концентрации пульпы из использованной бумаги, получаемой в устройстве изготовления пульпы путем размачивания и разминания использованной бумаги, в устройстве для переработки использованной бумаги, имеющем размеры элемента мебели, установленном в месте возникновения использованной бумаги, содержит емкость для регулирования концентрации, предназначенную для хранения пульпы из использованной бумаги, полученной в устройстве изготовления пульпы, и регулирующее концентрацию средство подачи воды, предназначенное для подачи воды в емкость для регулирования концентрации, в результате чего концентрацию пульпы из использованной бумаги, поступающей из емкости для перемешивания, регулируют в емкости для регулирования концентрации с использованием воды, поступающей из регулирующего концентрацию средства подачи воды, и получают пульповую суспензию заданной концентрации.
Предпочтительные варианты реализации настоящего изобретения включают следующее.
(1) В емкости для регулирования концентрации в полный объем пульпы из использованной бумаги, поступающей из емкости для перемешивания, добавляют воду из регулирующего концентрацию средства подачи воды, и, когда суммарный объем смеси пульпы из использованной бумаги и воды достигает заданного значения, пульповая суспензия является отрегулированной до заданной концентрации.
(2) В емкости для регулирования концентрации заданная часть отделяется от полного объема пульпы из использованной бумаги, поступающей из емкости для перемешивания, добавляется вода к заданной отделенной части из регулирующего концентрацию средства подачи воды, и, когда суммарный объем смеси пульпы из использованной бумаги и воды достигает заданного значения, пульповая суспензия является отрегулированной до заданной концентрации.
(3) Емкость для регулирования концентрации содержит емкость для отделения пульпы, предназначенную для отделения заданной части от полного объема пульпы из использованной бумаги, поступающей из емкости для перемешивания, и емкость для хранения воды, принимающую определенный объем воды, соответствующий заданной части пульпы из использованной бумаги, от регулирующего концентрацию средства подачи воды, в результате чего пульпу, содержащуюся в емкости для отделения пульпы, подают в емкость для хранения воды и смешивают там с водой, и пульповая суспензия является отрегулированной до заданной концентрации.
(4) Средство подачи воды, предназначенное для подачи воды в средство перемешивания, также функционирует как регулирующее концентрацию средство подачи воды.
Устройство для изготовления бумаги, соответствующее настоящему изобретению, в предпочтительном случае входящее в устройство для переработки использованной бумаги, при этом устройство для изготовления бумаги предназначено для получения переработанной бумаги из пульпы из использованной бумаги, полученной в секции изготовления бумаги при выполнении предшествующего процесса, в устройстве для переработки использованной бумаги, имеющем размеры элемента мебели, установленном в месте возникновения использованной бумаги, содержит сетчатый конвейер для изготовления бумаги, предназначенный для получения влажной бумаги из пульповой суспензии, представляющей собой смесь воды и пульпы из использованной бумаги, поступившей из секции изготовления пульпы, ленточный конвейер для сушки, предназначенный для получения переработанной бумаги путем сушки влажной бумаги, полученной на сетчатом конвейере для изготовления бумаги, и ролик для удаления воды, предназначенный для отжима влажной бумаги и удаления из нее воды в месте контакта этого ролика с сетчатым конвейером для изготовления бумаги, в результате чего из пульповой суспензии, поступающей из секции изготовления пульпы, получают бумагу путем удаления воды и сушки.
Предпочтительные варианты реализации настоящего изобретения включают следующее.
(1) Сетчатый конвейер для изготовления бумаги содержит бесконечную сетчатую ленту заданной ширины, предназначенную для подачи пульповой суспензии во время упомянутого изготовления, приводной двигатель, предназначенный для приведения в действие и перемещения этой бесконечной сетчатой ленты, и средство подачи пульпы, предназначенное для подачи пульповой суспензии из секции изготовления пульпы на бесконечную сетчатую ленту, причем это средство подачи пульпы равномерно распределяет и подает пульповую суспензию по верхней поверхности бесконечной сетчатой ленты.
(2) Выше в направлении технологического процесса относительно средства подачи пульпы предусмотрена емкость для подачи пульпы, предназначенная для хранения пульповой суспензии, полученной в секции изготовления пульпы, при этом пульповая суспензия, находящаяся в емкости для подачи пульпы, непрерывно подается в раму для изготовления бумаги, входящую в состав средства подачи пульпы, при помощи насоса подачи суспензии.
(3) Ленточный конвейер для сушки содержит бесконечную ленту с гладкой поверхностью и заданной шириной, предназначенную для приема и транспортировки влажной бумаги, поступившей от сетчатого конвейера для изготовления бумаги, приводной двигатель, предназначенный для приведения в действие и перемещения упомянутой бесконечной ленты с гладкой поверхностью, и блок нагрева и сушки, предназначенный для нагрева и сушки влажной бумаги, находящейся на бесконечной ленте с гладкой поверхностью, при этом в нижнем положении ролика удаления воды, в направлении технологического процесса, отжатая и обезвоженная влажная бумага на сетчатом конвейере для изготовления бумаги плотно переносится и транспортируется к нижней стороне бесконечной ленты с гладкой поверхностью за счет структуры гладкой поверхности бесконечной ленты с гладкой поверхностью.
(4) Скорость хода бесконечной ленты с гладкой поверхностью установлена больше скорости хода бесконечной сетчатой ленты сетчатого конвейера для изготовления бумаги.
(5) Блок нагрева и сушки содержит по меньшей мере один нагревательный элемент, предусмотренный вдоль пути хода бесконечной ленты с гладкой поверхностью, в результате чего в процессе транспортировки влажную бумагу, находящуюся на бесконечной ленте с гладкой поверхностью, нагревают и сушат при помощи упомянутого нагревательного элемента.
(6) Узел удаления воды катится и прижимается к бесконечной сетчатой ленте сетчатого конвейера для изготовления бумаги и бесконечной ленте с гладкой поверхностью ленточного конвейера для сушки с верхней и нижней сторон, а также отжимает и обезвоживает влажную бумагу, находящуюся на бесконечной сетчатой ленте.
(7) Узел удаления воды включает ролик для удаления воды, катящийся по бесконечной сетчатой ленте с ее нижней стороны, прижимной ролик, катящийся и прижимающий бесконечную ленту с гладкой поверхностью, и сжимающий эту ленту вместе с роликом для удаления воды с ее верхней стороны, и приводной двигатель, предназначенный для совместного приведения в действие и вращения упомянутых двух роликов, и при помощи этих двух роликов осуществляется качение и прижатие с верхней и нижней сторон бесконечной сетчатой ленты и бесконечной ленты с гладкой поверхностью, при этом влага, содержащаяся во влажной бумаге, находящейся на бесконечной сетчатой ленте, абсорбируется роликом для удаления воды.
(8) Ролик окончательной обработки с гладкой поверхностью установлен для раскатки влажной бумаги на бесконечной ленте с гладкой поверхностью и ее прижатия к этой ленте во время хода ленты.
(9) Расположено множество роликов окончательной обработки с гладкой поверхностью параллельно стороне бесконечной ленты с гладкой поверхностью, которая противоположна стороне установки нагревательного элемента, предусмотренного на пути хода бесконечной ленты с гладкой поверхностью, входящей в состав блока нагрева и сушки.
(10) На множестве роликов окончательной обработки с гладкой поверхностью подвешены и удерживаются с возможностью свободного хода и вращения бесконечные ленты, предотвращающие образование морщин, и эти ленты, осуществляя прижатие с верхней стороны влажной бумаги к бесконечной ленте с гладкой поверхностью, прикладывают растягивающее усилие и предотвращают сморщивание влажной бумаги, таким образом обеспечивая ее гладкость.
(11) Скорость хода бесконечной ленты, предотвращающей образование морщин, установлена больше скорости хода бесконечной ленты с гладкой поверхностью, в результате чего за счет разницы в скоростях этих двух лент к влажной бумаге прикладывается растягивающее усилие.
(12) Бесконечная лента, предотвращающая образование морщин, содержит проницаемый материал, способный обеспечить пропускание и испарение влаги и пара, остающихся во влажной бумаге, находящейся на бесконечной ленте с гладкой поверхностью.
(13) Бесконечная лента, предотвращающая образование морщин, представляет собой ленту, выполненную из нетканого материала.
(14) Бесконечная лента, предотвращающая образование морщин, представляет собой сетчатую ленту с мелкими ячейками.
(15) Бесконечная лента, предотвращающая образование морщин, представляет собой ленту с основой из сетчатого материала, имеющего мелкие ячейки, которая покрыта нетканым материалом.
(16) На выводном конце ленточного конвейера для сушки предусмотрено резальное устройство, предназначенное для разрезания переработанной бумаги, снятой с бесконечной ленты с гладкой поверхностью, на заданный размер.
(17) Сетчатый конвейер для изготовления бумаги и ленточный конвейер для сушки приводятся в действие общим источником привода.
Устройство для подачи пульпы, соответствующее настоящему изобретению, в предпочтительном случае входящие в устройство для переработки использованной бумаги, является устройством, входящим в состав средства подачи пульпы устройства для изготовления бумаги, предназначенного для получения переработанной бумаги из пульпы использованной бумаги, полученной в секции изготовления пульпы при выполнении предшествующего процесса в устройстве для переработки использованной бумаги, имеющем размеры элемента мебели, установленном в месте возникновения использованной бумаги, и состоит из разделительного элемента, с возможностью скольжения расположенного на нижней стороне бесконечного сетчатого конвейера для изготовления бумаги, и рамы для изготовления бумаги, с возможностью скольжения расположенной на верхней стороне бесконечной сетчатой ленты и предназначенной для задания ширины подачи жидкой массы пульповой суспензии, представляющей собой смесь воды и пульпы из использованной бумаги, поступившей из секции изготовления пульпы, при этом в упомянутой раме для изготовления бумаги предусмотрен канал в форме меандра, изгибающийся вверх и вниз, в положении выпускной стороны этого канала предусмотрена плоская деталь, предназначенная для покрывания ячеек бесконечной сетчатой ленты в закрытом состоянии с верхней стороны, в результате чего пульповая суспензия, поступившая в раму для изготовления бумаги, проходит через упомянутый канал в форме меандра, стекает на упомянутую плоскую деталь и равномерно распределяется при подаче по верхней стороне перемещающейся бесконечной сетчатой ленты, установленной под наклоном вверх в направлении ее движения.
Предпочтительные варианты реализации настоящего изобретения включают следующее.
(1) Разделительный элемент имеет конструкцию в виде жалюзи, обеспечивающую скольжение и поддержку нижней стороны бесконечной сетчатой ленты.
(2) Рама для изготовления бумаги содержит плоское U-образное основное тело рамы, открытое с переднего торца в направлении хода бесконечной сетчатой ленты, множество перегородок, образующих проход в основном теле рамы, и плоский элемент.
(3) Так как множество перегородок установлено в основном теле рамы вертикально, то данный проход изгибается вверх и вниз, и от впускного отверстия канал проходит вверх, и также вверх проход продолжается к выпускному отверстию.
(4) Вблизи от входа в упомянутый проход предусмотрена разделительная пластина, в которой выполнено множество сквозных отверстий на заданных расстояниях друг от друга, и из перегородок, предусмотренных вертикально в основном теле рамы, верхний край перегородки, образующей разделение в точке смены направления в проходе с верхнего на нижний, задан таким образом, чтобы быть ниже уровня воды пульповой суспензии, протекающей и остающейся на плоской детали.
(5) Внутренняя ширина основного тела рамы определена шириной изготавливаемой переработанной бумаги, и таким образом определяется ширина подачи пульповой суспензии, а нижний конец этой рамы расположен таким образом, чтобы скользить по верхней стороне наклонно перемещающейся бесконечной сетчатой ленты.
(6) На переднем конце плоской детали рамы для изготовления бумаги предусмотрен тонкий направляющий лист, обеспечивающий плавное растекание пульповой суспензии по бесконечной сетчатой ленте, при этом передний конец этого направляющего листа расположен вблизи от верхней части бесконечной сетчатой ленты, поддерживаемой поперечинами, образующими конструкцию в виде жалюзи разделительного элемента.
(7) Плоская деталь рамы для изготовления бумаги наклонена вниз в направлении перемещения бесконечной сетчатой ленты.
Согласно настоящему изобретению достигаются следующие существенные преимущества: устройство для переработки использованной бумаги можно устанавливать не только в большом офисе, но также в небольшом учреждении или в обычном жилом доме, оно безопасно для окружающей среды и недорогое по стоимости эксплуатации, позволяет предотвратить утечку конфиденциальной, частной и иной информации, а также сохранить высокий уровень конфиденциальности.
(1) Устройство для переработки использованной бумаги, в корпусе, имеющем размеры элемента мебели, содержит секцию изготовления пульпы, предназначенную для получения пульпы из использованной бумаги путем размачивания и разминания использованной бумаги, секцию изготовления бумаги, предназначенную для получения переработанной бумаги на основе пульпы из использованной бумаги, изготовленной в секции изготовления пульпы, и секцию управления, предназначенную для централизованного приведения в действие и управления секцией изготовления пульпы и секцией изготовления бумаги, таким образом, не выбрасывая использованную бумагу, бумажные отходы можно переработать и повторно использовать в месте их возникновения, уменьшить объем выбрасываемой бумаги и решить проблемы образования мусора, а также эффективно использовать ограниченные ресурсы.
До настоящего времени объем переработки использованной бумаги ограничивался из-за проблем, связанных с конфиденциальностью информации, но, поскольку использованную бумагу можно перерабатывать и повторно использовать в месте ее возникновения, существенно вырастает уровень эффективности использования ресурсов.
(2) В месте возникновения использованной бумаги устанавливают компактную систему для переработки использованной бумаги, обладающую теми же функциями, что и система большого размера, установленная на предприятии по изготовлении бумаги или предприятии по переработке использованной бумаги, в результате чего использованную бумагу можно перерабатывать непрерывно в замкнутом цикле в небольшом учреждении или обычном домохозяйстве, снижаются затраты на сбор и транспортировку мусора и его сжигание, а также прочие расходы, что является очень выгодным с экономической точки зрения.
(3) Средство разминания, входящее в состав блока разминания секции изготовления пульпы, спрессовывает и разминает использованную бумагу при помощи разминающей поверхности, а также растирает краски, образующие знаки и рисунки на использованной бумаге, при этом можно использовать питьевую воду, поступающую от городских станций переработки воды, и не требуются какие-либо особые обесцвечивающие вещества и другие химикаты, применяемые в таких системах большого размера для переработки использованной бумаги, которые установлены на предприятии по изготовлению бумаги и предприятии по переработке использованной бумаги.
То есть краски, образующие знаки и рисунки на использованной бумаге, растираются средством разминания, и только неизмеримо малые точки разбросаны по переработанной бумаге в виде случайного точечного рисунка (например, приблизительно от 4 до 30 точек на квадратный миллиметр или в среднем приблизительно 8 точек), это визуально воспринимается как обыкновенная бумага с легким цветовым оттенком или с близкого расстояния как мелкий и равномерный точечный рисунок, таким образом, получается переработанная бумага высокой степени белизны и обеспечиваются те же эффекты, что и при обесцвечивании.
Без применения специальных химикатов использованную бумагу можно переработать только с применением воды из крана, это освобождает от проблем, связанных с окружающей средой, которые существуют во всем мире, легко согласуется с законодательством об охране окружающей среды и позволяет предложить систему переработки использованной бумаги, безопасную для окружающей среды.
(4) Так как пульпа из использованной бумаги циркулирует между блоком размачивания и блоком разминания секции изготовления пульпы, использованная бумага эффективно превращается в пульпу в соответствии с поставленной задачей, обеспечивая оптимальное пульпирование, и получается переработанная бумага высокого качества.
(5) При использовании секции изготовления пульпы для размачивания и разминания использованной бумаги и получения из нее пульпы, использованная бумага разминается до уровня волокон (чтобы стать пульпой), и напечатанные знаки и рисунки полностью разрушаются и не могут быть восстановлены. Следовательно, надежно предотвращается утечка конфиденциальной и частной информации, и обеспечивается высокий уровень конфиденциальности.
(6) Кроме того, конструкция устройства компактна, и оно может быть установлено не только в большом офисе, но также в небольшом учреждении или обычном домохозяйстве, и с этой точки зрения также может быть надежно предотвращена утечка конфиденциальной и частной информации.
(7) Вода, используемая в секции изготовления пульпы, представляет собой воду, собранную в блоке изготовления бумаги после ее удаления в систему циркуляции воды, и источником привода секции изготовления пульпы и секции изготовления бумаги является источник энергии, приводимый в действие при помощи источника питания переменного тока для обычного домохозяйства, это безопасно для окружающей среды, характеризуется низкой стоимостью эксплуатации и экономически выгодно.
(8) При установке в месте возникновения использованной бумаги секция изготовления пульпы размачивает использованную бумагу с получением пульпы, а секция изготовления бумаги превращает пульпу из использованной бумаги в переработанную бумагу, в результате чего информация в знаках и рисунках, напечатанных на этой бумаге, не выходит за пределы места возникновения использованной бумаги, и может быть надежно предотвращена утечка конфиденциальной и частной информации.
То есть использование устройства для переработки использованной бумаги, соответствующего настоящему изобретению, устраняет риск выхода информации за пределы конкретного объекта (например, школы, госпиталя, муниципального учреждения, адвокатской фирмы, патентной фирмы и обычного домохозяйства).
Другими словами, в случае применения обычной машины для уничтожения бумаги, если использованная бумага нарезается на небольшие кусочки, и напечатанные текст и графика неразборчивы, то нарезанные кусочки сжигаются, и выход информации за пределы объекта нельзя предотвратить полностью. При этом бумажные отходы можно хранить на внутреннем складе, но при этом требуется место хранения, и ресурсы используются только один раз, что неэффективно.
В противоположность этому, при использовании устройства для переработки использованной бумаги, соответствующего настоящему изобретению, информация, напечатанная на использованной бумаге, не выходит за пределы закрытой системы, и ресурсы могут использоваться эффективно.
Эти и другие особенности и задачи настоящего изобретения станут более очевидными и понятными из следующего ниже подробного описания, приведенного вместе с сопровождающими чертежами, и фактов новизны, раскрытых в пунктах приложенной формулы изобретения.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 - общий вид в перспективе устройства для переработки использованной бумаги, соответствующего предпочтительному варианту 1 реализации настоящего изобретения.
Фиг.2 - вид спереди общей конструкции устройства для переработки использованной бумаги, показывающий разрез корпуса устройства.
Фиг.3 - вид сбоку общей конструкции устройства для переработки использованной бумаги, показывающий разрез корпуса устройства.
Фиг.4 - вид спереди в разрезе, иллюстрирующий существенные детали блока размачивания секции изготовления пульпы в устройстве для переработки использованной бумаги.
Фиг.5 - общий вид с пространственным разделением существенных деталей блока размачивания.
Фиг.6 - общий вид секции изготовления бумаги устройства для переработки использованной бумаги.
Фиг.7 - вид сверху приводного механизма в секции изготовления бумаги.
Фиг.8 - увеличенный вид в перспективе устройства подачи пульпы в секции изготовления бумаги.
Фиг.9 - вид спереди с частичным вырезом устройства подачи пульпы.
Фиг.10А - структурная схема конкретного механизма отжима и удаления воды роликом для удаления воды в секции изготовления бумаги, иллюстрирующая основной принцип отжима и удаления воды.
Фиг.10В - структурная схема конкретного механизма отжима и удаления воды роликом для удаления воды в секции изготовления бумаги, иллюстрирующая основной принцип отжима и удаления воды, когда несколько выше в направлении технологического процесса относительно ролика для удаления воды установлен ролик, предотвращающий поступление суспензии.
Фиг.11 - вид спереди в разрезе, иллюстрирующий существенные детали блока разминания секции изготовления пульпы в устройстве для переработки использованной бумаги, соответствующем предпочтительному варианту 2 реализации настоящего изобретения.
Фиг.12А и Фиг.12В - виды спереди разминающего элемента, являющегося основной частью блока разминания, которые иллюстрируют форму рельефа разминающих канавок на разминающей поверхности разминающего элемента.
Фиг.13А, Фиг.13В, Фиг.13С и Фиг.13D - сечения, взятые по линии XIII-XIII, показанной на Фиг.12А и Фиг.12В, на которых изображен разминающий элемент, являющийся основной частью блока разминания, и которые иллюстрируют форму сечения каждой разминающей канавки.
Фиг.14А - вид спереди, иллюстрирующий форму рельефа разминающей канавки в емкости для разминания, на котором изображен измененный вариант разминающего элемента.
Фиг.14В - сечение, взятое по линии XIV-XIV, показанной на Фиг.14А, на котором изображен измененный вариант разминающего элемента, в частности форма сечения разминающей канавки.
Фиг.15 - вид спереди в разрезе, иллюстрирующий существенные детали блока разминания секции изготовления пульпы в устройстве для переработки использованной бумаги, соответствующем предпочтительному варианту 3 реализации настоящего изобретения.
Фиг.16 - общий вид с пространственным разделением деталей разминающего элемента, являющегося предпочтительной основной частью блока разминания.
Фиг.17 - общий вид в перспективе разминающего элемента блока разминания секции изготовления пульпы в устройстве для переработки использованной бумаги, соответствующем предпочтительному варианту 4 реализации настоящего изобретения.
Фиг.18 - вид спереди в разрезе блока разминания секции изготовления пульпы в устройстве для переработки использованной бумаги, соответствующем предпочтительному варианту 5 реализации настоящего изобретения.
Фиг.19 - вид спереди в разрезе блока разминания секции изготовления пульпы в устройстве для переработки использованной бумаги, соответствующем предпочтительному варианту 6 реализации настоящего изобретения.
Фиг.20А - вид спереди в разрезе разминающего средства блока разминания, иллюстрирующий существенные детали блока разминания секции изготовления пульпы в устройстве для переработки использованной бумаги, соответствующем предпочтительному варианту 7 реализации настоящего изобретения.
Фиг.20В - общий вид в перспективе с пространственным разделением деталей средства разминания.
Фиг.21 - вид спереди в разрезе, иллюстрирующий общую конструкцию в устройстве для переработки использованной бумаги, соответствующем предпочтительному варианту 8 реализации настоящего изобретения.
Фиг.22 - общий вид в перспективе секции изготовления бумаги устройства для переработки использованной бумаги.
Фиг.23 - вид сверху приводного механизма в секции изготовления бумаги.
Фиг.24 - вид спереди общей конструкции устройства для переработки использованной бумаги, соответствующего предпочтительному варианту 9 реализации настоящего изобретения, показывающий разрез корпуса устройства.
Фиг.25 - вид сбоку общей конструкции устройства для переработки использованной бумаги, показывающий разрез корпуса устройства.
Фиг.26 - структурная схема, иллюстрирующая общую конструкцию устройства для переработки использованной бумаги.
Фиг.27А - вид спереди в разрезе устройства подачи пульпы в секции изготовления пульпы устройства для переработки использованной бумаги.
Фиг.27В - сечение, взятое по линии В-В, показанной на Фиг.27А, иллюстрирующее устройство подачи пульпы в секции изготовления бумаги устройства для переработки использованной бумаги.
Фиг.28 - общий вид в перспективе устройства для переработки использованной бумаги, соответствующего предпочтительному варианту 10 реализации настоящего изобретения.
Фиг.29 - вид спереди общей конструкции устройства для переработки использованной бумаги, показывающий разрез корпуса устройства.
Фиг.30 - вид сбоку общей конструкции устройства для переработки использованной бумаги, показывающий разрез корпуса устройства.
Фиг.31А - вид спереди в разрезе устройства подачи пульпы в секции изготовления пульпы устройства для переработки использованной бумаги.
Фиг.31В - сечение, взятое по линии В-В, показанной на Фиг.31А, иллюстрирующее устройство подачи пульпы в секции изготовления бумаги устройства для переработки использованной бумаги.
Фиг.32 - разрез, взятый по линии А-А, показанной на Фиг.29, устройства для переработки использованной бумаги.
Фиг.33 - увеличенный вид в разрезе емкости для перемешивания в секции изготовления пульпы устройства для переработки использованной бумаги, соответствующего предпочтительному варианту 11 реализации настоящего изобретения.
Подробное описание предпочтительных вариантов реализации
Ниже со ссылкой на сопровождающие чертежи в деталях описаны предпочтительные варианты реализации настоящего изобретения. На чертежах идентичные узлы или элементы обозначены одинаковыми ссылочными номерами.
Предпочтительный вариант 1
На Фиг.1-10 (Фиг.10А, Фиг.10В) показано устройство 1 для переработки использованной бумаги, которое установлено в месте возникновения использованной бумаги и предназначено для получения переработанной бумаги в упомянутом месте без ее удаления в отходы или выбрасывания, и такая использованная бумага UP (used paper) включает конфиденциальные документы, появляющиеся в правительственных учреждениях и частных компаниях, частную переписку в обычном домохозяйстве и другие использованные, утратившие актуальность документы.
Устройство 1 для переработки использованной бумаги, как показано на Фиг.1 имеет размеры элемента мебели, то есть размер и форму, аналогичные офисному оборудованию, такому как стеллаж для документов, индивидуальный шкафчик для одежды рабочего, стол, копировальное устройство или персональный компьютер, и его основными составными частями являются секция 2 изготовления пульпы, секция 3 изготовления бумаги и секция 4 управления, показанные на Фиг.2, которые компактно размещены в корпусе 5 устройства, при этом источник привода секции 2 изготовления пульпы и секции 3 изготовления бумаги питается энергией от обычного для домохозяйства источника переменного тока. Ниже отдельные компоненты описаны в деталях.
I. Корпус 5 устройства
Корпус 5 устройства имеет размеры элемента мебели, как упомянуто выше, а конкретные габариты и форма выбираются должным образом в зависимости от поставленной задачи и области применения. В рассматриваемом предпочтительном варианте корпус 5 устройства представляет собой короб с габаритами и формой копировального аппарата, используемого в офисе, и закрыт декоративной крышкой 5а корпуса. На дне корпуса 5 устройства в качестве средства передвижения предусмотрены ролики 50, 50, …, чтобы свободно перемещать устройство по полу.
В верхней части корпуса 5 устройства размещено загрузочное отверстие 10а для подачи использованной бумаги UP, и сбоку размещен съемный приемный лоток 51 для переработанной бумаги, предназначенный для приема переработанной бумаги RP, RP (recycled paper)…. Напротив приемного лотка 51 для переработанной бумаги предусмотрено выпускное отверстие 112, выполненное в корпусе 5 устройства, и переработанная бумага RP,RP, …, выгруженная из выпускного отверстия 112, последовательно принимается слоями.
II. Секция 2 изготовления пульпы
Секция 2 изготовления пульпы (устройство для изготовления пульпы) представляет собой технологический блок, предназначенный для получения пульпы из использованной бумаги путем размачивания и разминания использованной бумаги UP, и содержит блок 6 размачивания, предназначенный для перемешивания, измельчения и размачивания использованной бумаги UP, и блок 7 разминания, предназначенный для разминания использованной бумаги UP, размоченной в блоке 6 размачивания, при этом в иллюстрированном предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения использованная бумага UP в течение заданного времени перемещается в замкнутом цикле между блоком 6 размачивания и блоком 7 разминания.
Блок 6 размачивания включает устройство 8 перемешивания (средство перемешивания), предназначенное для перемешивания использованной бумаги UP, и устройство 9 для подачи воды (средство подачи воды), предназначенное для подачи воды в устройство 8 перемешивания.
Устройство 8 перемешивания включает емкость 10 для перемешивания, перемешивающую крыльчатку 11 и приводной двигатель 12.
На Фиг.3 показана емкость 10 для перемешивания, в которой снаружи крышки 5а корпуса 5 устройства предусмотрено закрываемое загрузочное отверстие 10а, а перемешивающая крыльчатка 11 установлена внутри с возможностью вращения (на чертеже - на дне).
Внутренний объем емкости 10 для перемешивания определяется в зависимости от количества листов использованной бумаги UP, который необходимо перемешивать в одной партии. В приведенном предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения емкость 10 для перемешивания допускает перемешивание приблизительно 8 листов (приблизительно 32 г) обыкновенной использованной бумаги UP формата А4 для копировального устройства за одну загрузку с добавлением приблизительно 1,5 литров воды.
Перемешивающая крыльчатка 11 предусмотрена на наклонном дне емкости 10 для перемешивания, непосредственно встроена в приводной двигатель 12 путем ее закрепления на вращающемся валу 12а этого двигателя и вращается в прямом и обратном направлении при помощи упомянутого двигателя 12 в непрерывном или прерывистом режиме. Приводной двигатель 12 конкретно представляет собой электродвигатель, который электрически связан с секцией 4 управления.
При вращении перемешивающей крыльчатки 11 в прямом и обратном направлении, использованная бумага UP формата А4 эффективно размещается под действием струи воды при прямом вращении перемешивающей крыльчатки 11 с последующим ее обратным вращением, в результате чего может быть эффективно предотвращено наматывание бумаги на эту крыльчатку.
При этом лопатки перемешивающей крыльчатки 11 выполнены такой формы, чтобы сила перемешивания (эффект разбрасывания) была разной при прямом и обратном вращениях, в результате чего обеспечивается равномерное размачивание и разминание использованной бумаги UP, UP, ….
Время переключения прямого и обратного вращениий перемешивающей крыльчатки 11, время перемешивания и другие рабочие параметры определяются на основе данных предварительных экспериментов и задаются такими, чтобы получить требуемые эффекты размачивания и разминания использованной бумаги UP, UP, ….
Устройство 9 для подачи воды содержит емкость 15 для сбора чистой воды и насос 16 подачи воды, показанные на Фиг.2. Емкость 15 для сбора чистой воды требуется для сбора чистой воды, отфильтрованной и удаленной в секции 3 изготовления бумаги (вода со сверхнизким содержанием пульпы, отфильтрованная сеткой, используемой для изготовления бумаги в процессе изготовления), чистая вода W, собранная в емкость 15 для сбора чистой воды, подается как вода для перемешивания насосом 16 подачи воды в емкость 10 для перемешивания устройства 8 для перемешивания.
Устройство 9 для подачи воды, как описано ниже, также выполняет функцию регулирующего концентрацию устройства подачи воды (регулирующего концентрацию средства подачи воды) устройства 35 для регулирования концентрации пульпы (средства регулирования концентрации пульпы), для этой же цели также предусмотрен регулирующий концентрацию насос 17 подачи воды, предназначенный для подачи чистой воды W, находящейся в емкости 15 для сбора чистой воды, в емкость 36 для регулирования концентрации в качестве воды, регулирующей концентрацию. Ссылочными номерами 18 и 19, соответственно, обозначены реле поплавковых указателей нижнего и верхнего предельных уровней воды, предусмотренные в емкости 15 для сбора чистой воды.
В устройстве 8 для перемешивания, использованная бумага UP, UP, …, подаваемая в емкость 10 для перемешивания из загрузочного отверстия 10а в корпусе 5 устройства, перемешивается в течение определенного времени (3-5 минут в представленном случае) в воде W, подаваемой из устройства 9 для подачи воды, за счет прямого и обратного вращений перемешивающей крыльчатки 11 при помощи приводного двигателя 12, размачивается и разминается, и в результате превращается в пульпу UPP из использованной бумаги (used paper pulp).
Блок 7 разминания содержит по меньшей мере одно средство 20 разминания, которое показано на чертежах для представленного предпочтительного варианта реализации настоящего изобретения.
Средство 20 разминания спрессовывает и разминает использованную бумагу UP, размоченную в блоке 6 размачивания, а также измельчает и растирает краски, образующие знаки и рисунки на этой бумаге.
Основными составными частями средства 20 разминания являются множество (два, в данном случае) разминающих элементов 21, 22, перемещающихся друг относительно друга, которые установлены друг против друга с созданием небольшого зазора разминания, кроме того, средство 20 разминания содержит емкость 23 разминания, сообщающуюся с емкостью 10 для перемешивания блока 6 размачивания, внутри которой расположены разминающие элементы 21, 22, и источник привода 24, предназначенный для приведения в действие разминающих элементов 21, 22, как показано на Фиг.4 и Фиг.5.
Как показано на Фиг.5, в средстве 20 разминания разминающие элементы 21, 22 представляют собой диски, движущиеся друг относительно друга, и, в частности, верхний разминающий элемент 21 неподвижен, а нижний разминающий элемент 22 может вращаться.
Емкость 23 для разминания имеет конструкцию из раздельных верхней и нижней частей, что позволяет разместить пару разминающих элементов 21, 22 в закрытом цилиндрическом корпусе, при этом верхняя емкость 23а и нижняя емкость 23b контактируют друг с другом. Емкость 23 разминания имеет впускной канал 25, открытый по центру верхней части 23а, и выпускной канал 26, открытый на боковой стороне цилиндра нижней части 23b, при этом впускной канал 25 и выпускной канал 26 соединены с емкостью 10 для перемешивания блока 6 размачивания при помощи трубопровода, который не показан. Хотя это конкретно и не показано, впускной канал 25 соединен с нижней частью емкости 10 для перемешивания, а выпускной канал 26 соединен с верхней частью упомянутой емкости.
Верхний неподвижный разминающий элемент 21 закреплен сверху на внутренней стороне верхней части 23а при помощи соответствующего крепежа, а нижний вращающийся разминающий элемент 22 расположен напротив неподвижного разминающего элемента 21 концентрически с образованием очень небольшого зазора А разминания.
Вращающийся разминающий элемент 22 выполнен как единое целое с поворотной площадкой 28, и опорный вращающийся вал 28а поворотной площадки 28 находится напротив наружной стороны емкости 23 для разминания за счет отверстия 27 на дне емкости 23 для разминания, а именно в центре дна нижней емкости 23b, и прикреплен непосредственно к вращающемуся валу 24а приводного двигателя 24, являющегося источником привода вращения в конструкции с непосредственным приводом. Этот приводной двигатель 24 представляет собой электродвигатель и имеет электрическое соединение с секцией 4 управления.
Расположенные друг против друга стороны 21а, 22а обоих разминающих элементов 21, 22, образующие очень небольшой зазор А разминания, работают совместно и образуют поверхности разминающего действия. Эти расположенные друг против друга поверхности 21а, 22а разминающего действия представляют собой поверхности из дефибрерного камня, на которых расположено множество абразивных зерен, скрепленных связующим материалом, и выполнены конической формы с наклоном, с постепенно увеличивающимся диаметром к взаимно противоположным направлениям, как показано на Фиг.4, в результате чего между ними образуется зазор А разминания конической формы.
По центру разминающей поверхности 21а неподвижного разминающего элемента 21 концентрически с впускным каналом 25 емкости 23 для разминания образовано впускное отверстие 29, а кольцевой зазор 30, образованный внешними периферийными краями 21b, 22b разминающих поверхностей 21а, 22а двух разминающих элементов 21, 22, служит выпуском, сообщающимся с выпускным каналом 26 емкости 23 для разминания.
При этом на разминающей поверхности 22а вращающегося разминающего элемента 22 на равных расстояниях друг от друга в окружном направлении предусмотрено множество направляющих ребер 31, 31, …, а по периферии поворотной площадки 28, поддерживающей вращающийся разминающий элемент 22, на равных расстояниях друг от друга в окружном направлении предусмотрено множество лопаток 32, 32, … . При вращении вращающегося разминающего элемента 22 множество направляющих ребер 31, 31, … направляют пульпу UPP из использованной бумаги, протекающую в зазор А разминания из впускного отверстия, в кольцевой зазор 30, служащий выпуском, а множество лопаток 32, 32, … работают как насос, выталкивающий пульпу UPP из использованной бумаги, вытекающую из кольцевого зазора 30, в выпускной канал 26 емкости 23 для разминания за счет центробежной силы.
Величина зазора А разминания задается равной приблизительно от 0,05 до 0,8 мм. Величина зазора А разминания может быть точно отрегулирована при помощи относительного поворота верхней и нижней емкостей 23а и 23b емкости 23 для разминания, и перемещая назад и вперед зацепляющиеся части. Когда величина зазора А разминания точно отрегулирована в зависимости от поставленной задачи, между взаимодействующими поверхностями 21а, 22а разминающего действия могут быть обеспечены высокое давление и сдвигающее усилие, определяемые прочностью и силовыми характеристиками механической конструкции устройства. Кроме того, путем регулирования величины зазора А разминания может быть установлена требуемая скорость разминания блока 7 разминания (время разминания).
При вращении вращающегося разминающего элемента 22 с использованием приводного двигателя 24 и взаимодействия этого элемента с неподвижным разминающим элементом 21 пульпа UPP из использованной бумаги, поступающая во впускной канал 25 емкости 23 для разминания из емкости 10 для перемешивания блока 6 размачивания, протекает в зазор А разминания из впускного отверстия 29, проходит через этот зазор А разминания, где подвергается сжатию и разминанию под действием вращающихся относительно друг друга поверхностей 21а, 22а разминающего действия, и возвращается в емкость 10 для перемешивания из кольцевого зазора 30 через выпускной канал 26 емкости 23 для разминания (траектория потока на Фиг.4 и Фиг.5 указана стрелками).
Впускной канал 25 и выпускной канал 26 емкости 23 для разминания открываются и закрываются при помощи открывающего средства. Конкретная конструкция этого средства не показана, но может применяться любой обычный ручной или автоматический клапан. Клапан открытия закрывает впускной канал 25 и выпускной канал 26, когда работа блока 7 разминания прекращается, таким образом предотвращая поступление использованной бумаги UP или пульпы UPP из использованной бумаги в емкость 23 для разминания из емкости 10 для перемешивания устройства 8 для перемешивания, и открывает впускной канал 25 и выпускной канал 26, когда работа блока 7 разминания начинается, таким образом обеспечивая циркуляцию использованной бумаги UP или пульпы UPP из использованной бумаги между емкостью 10 для перемешивания и емкостью 23 для разминания.
В этом случае, если блок 6 размачивания и блок 7 разминания приводятся в действие одновременно, в емкости 23 для разминания возникает вихревой поток пульпы, обеспечивающий циркуляцию пульпы UPP из использованной бумаги в упомянутой емкости 23 для разминания и емкости 10 для перемешивания блока 6 размачивания, и упомянутая пульпа UPP, протекающая через эти емкости и циркулирующая между ними, подвергается перемешиванию и размачиванию в блоке 6 размачивания и сжатию и разминанию, а также измельчению и растиранию краски, в блоке 7 разминания последовательно и неоднократно. Другими словами, пульпа UPP из использованной бумаги, подвергшаяся в емкости 23 для разминания сжатию и разминанию, а также измельчению и растиранию красок при помощи поверхностей 21а, 22а разминающего действия, выгружается в емкость 10 для перемешивания блока 6 размачивания и равномерно перемешивается перемешивающей крыльчаткой 11, находящейся в упомянутой емкости 10, и снова подается в емкость 23 для разминания блока 7 разминания, и, когда этот процесс повторяется необходимое число раз, пульпа UPP из использованной бумаги в емкостях 10, 23, в которых создан вихревой поток этой пульпы, равномерно обрабатывается путем размачивания и разминания с измельчением и растиранием краски. В результате для изготавливаемой переработанной бумаги RP, которая позднее производится в секции 3 изготовления бумаги, достигается соответствующая прочность, и эта бумага получается с высокой степенью белизны (тот же эффект, что и при обесцвечивании).
Ниже в направлении технологического процесса относительно емкости 10 для перемешивания предусмотрен блок 35 регулирования концентрации пульпы, который предназначен для регулирования должным образом концентрации пульпы UPP из использованной бумаги, получаемой в емкости 10 для перемешивания. Блок 35 регулирования концентрации пульпы включает емкость 36 для регулирования концентрации, предназначенную для хранения пульпы UPP из использованной бумаги, полученной в емкости 10 для перемешивания, и регулирующий концентрацию блок подачи воды (регулирующее концентрацию средство подачи воды), предназначенный для подачи воды в емкость 36 для регулирования концентрации, при этом устройство 9 для подачи воды функционирует также и как регулирующий концентрацию блок подачи воды.
Внутренний объем емкости 36 для регулирования концентрации определяется в зависимости от количества листов (веса) использованной бумаги UP, обрабатываемой в одной партии в устройстве 8 для перемешивания. В приведенном предпочтительном варианте предполагается, что емкость 36 для регулирования концентрации имеет объем, достаточный для регулирования концентрации пульпы UPP из использованной бумаги, соответствующей возможности обработки в одной партии приблизительно 8 листов (приблизительно 32 г) использованной бумаги UP формата А4, как указано выше.
При этом на дне емкости 10 для перемешивания устройства 8 для перемешивания предусмотрен сливной канал 10b, который открывается и закрывается при помощи спускного клапана, не показанного на чертеже. В частности, спускной клапан представляет собой электромагнитный клапан и электрически соединен с секцией 4 управления.
Рассмотрим конкретный способ регулирования концентрации в блоке 35 регулирования концентрации пульпы. В емкости 36 для регулирования концентрации вода W добавляется из регулирующего концентрацию блока 9 для подачи воды к полному объему пульпы UPP из использованной бумаги, полученной при обработке одной партии в емкости 10 для перемешивания, до тех пор, пока итоговый объем смеси пульпы UPP из использованной бумаги с водой W не достигнет заданной величины, в результате чего приготавливается пульповая суспензия PS (pulp suspension) заданной концентрации. Целевая концентрация пульповой суспензии PS определяется с учетом производительности секции 3 изготовления бумаги, которая указана ниже, на основе данных предварительных экспериментов, и в приведенном примере составляет приблизительно 0,1%. Ссылочным номером 30 обозначено реле поплавкового указателя уровня, установленное в емкости 36 для использованной бумаги, которое реагирует на достижение уровнем пульповой суспензии PS в емкости 36 для регулирования концентрации (суммарный объем смеси пульпы UPP из использованной бумаги и воды W) заданной величины.
В результате полный объем пульпы UPP из использованной бумаги, которая получена в емкости 10 для перемешивания (и емкости 23 для размачивания), опускается и подается из этой емкости через сливной канал 10b в емкость 36 для регулирования концентрации под действием силы тяжести, к пульпе UPP из использованной бумаги добавляется чистая вода W из регулирующего концентрацию блока 9 подачи воды до заданного уровня (определяется реле 30 поплавкового указателя уровня), таким образом регулируется концентрация пульпы UPP из использованной бумаги и получается пульповая суспензия PS заданной концентрации. В предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения в полный объем пульпы UPP из использованной бумаги (приблизительно 32 г использованной бумаги UP + 1,5 литра воды W) вода W для разбавления добавляется из регулирующего концентрацию блока 9 подачи воды, процесс регулируется таким образом, чтобы итоговый объем (итоговый вес) смеси пульпы UPP из использованной бумаги и воды W мог составить 32 литра, в результате чего приготавливается пульповая суспензия с концентрацией приблизительно 0,1% (целевая концентрация). Эта пульповая суспензия отрегулированной концентрации нагнетается в емкость 85 для подачи пульпы секцией 3 изготовления бумаги на следующем этапе при помощи первого насоса 31 подачи суспензии.
Когда пульпа UPP из использованной бумаги опускается и подается в емкость 36 для регулирования концентрации из сливного канала 10b емкости 10 для перемешивания, в эту емкость 10 из устройства 9 для подачи воды насосом 16 подается вода W, перемешивающая крыльчатка 11 вращается приводным двигателем 12, и внутреннее пространство емкости 10 для перемешивания очищается.
Источником воды устройства 9 для подачи воды является чистая вода W, удаленная в секции 3 изготовления бумаги и собранная в емкости 15 для сбора чистой воды, другими словами вся чистая вода W, удаленная и собранная в секции 3 изготовления бумаги, движется в режиме циркуляции и повторно используется в устройстве 8 для перемешивания и блоке 35 регулирования концентрации пульпы блока 6 размачивания.
III. Секция 3 изготовления бумаги
Секция 3 изготовления бумаги представляет собой технологический блок для получения переработанной бумаги RP из пульпы UPP из использованной бумаги, полученной в блоке 6 размачивания, и включает сетчатый конвейер 40 для изготовления бумаги, узел 41 удаления воды и ленточный конвейер 42 для сушки.
Сетчатый конвейер 40 для изготовления бумаги - это место получения влажной бумаги из жидкой массы пульповой суспензии PS (pulp suspension), состоящей из воды W и пульпы UPP из использованной бумаги, которая поступила из блока 6 размачивания секции 2 изготовления пульпы, и этот конвейер включает бесконечную сетчатую ленту 45, приводной двигатель 46 и блок 47 подачи пульпы.
Бесконечная сетчатая лента 45 предназначена для транспортировки пульповой суспензии PS при обработке и представляет собой бесконечную ленту из плоских элементов сетчатой структуры заданной ширины, соединенных в кольцо заданной длины. Упомянутая заданная ширина устанавливается чуть больше ширины переработанной бумаги RP, получаемой из пульповой суспензии PS. Плоские элементы сетчатой структуры изготовлены из материалов, способных отфильтровывать и удалять воду из пульповой суспензии PS соответствующим образом через бесчисленные ячейки упомянутой сетчатой структуры, предпочтительные примеры включают полипропилен (PP), полиэтилентерефталат (PET), полиамид (РА) (известный под зарегистрированной торговой маркой "Нейлон") и нержавеющую сталь (SUS), а также другие материалы, отличающиеся превосходной коррозионной стойкостью, в приведенном предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения бесконечная сетчатая лента 45 изготовлена из PET. Упомянутая заданная длина достаточна для получения пульповой суспензии PS соответствующего веса с учетом скорости хода бесконечной сетчатой ленты 45, и ее величина выбирается таким образом, чтобы соответствовать пространству для размещения сетчатого конвейера 40 для изготовления бумаги в корпусе 5 устройства.
Как показано на Фиг.2 и Фиг.6, бесконечная сетчатая лента 45 с возможностью кругового перемещения подвешена и удерживается на приводном ролике 65, ведомом ролике 66, опорном ролике 67, ролике 70 для удаления воды и ролике 74 для предварительного удаления воды, эта лента соединена с приводным двигателем 46 через приводной ролик 65.
Приводной двигатель 46, предназначенный для приведения в действие бесконечной сетчатой ленты 45, представляет собой электродвигатель и имеет электрическое соединение с секцией 4 управления. Приводной двигатель 46 также используется как источник привода узла 41 удаления воды и ленточного конвейера 42 для сушки, описанных ниже, конструкция обычно используемого приводного механизма рассмотрена ниже.
Блок 47 подачи пульпы - это место подачи пульповой суспензии PS из блока 6 размачивания на бесконечную сетчатую ленту 45, а именно блок 47 подачи пульпы подает и равномерно распределяет пульповую суспензию PS по верхней поверхности бесконечной сетчатой ленты 45.
Подробно конструкция блока 47 подачи пульпы показана на Фиг.8 и Фиг.9. В этом блоке бесконечная сетчатая лента 45 расположена под наклоном вверх в направлении ее хода, а с верхней и нижней сторон этой ленты расположены, соответственно, рама 78 для изготовления бумаги и разделительный элемент 79.
Рама 78 для изготовления бумаги установлена с верхней стороны бесконечной сетчатой ленты 45 с возможностью скольжения и, как показано на Фиг.8 и Фиг.9, включает основное тело 80 U-образной формы, открытое с переднего конца, т.е. в направлении хода бесконечной сетчатой ленты 45, и переливную емкость 81, установленную в заднем конце основного тела 80.
Основное тело 80 расположено таким образом, чтобы его нижний торец 80а мог скользить по верхней стороне бесконечной сетчатой ленты 45, перемещающейся под наклоном, а внутренняя ширина L (см. Фиг.8) основного тела 80 рамы задается равной ширине получаемой переработанной бумаги PR.
Переливная емкость 81 закреплена в заднем конце основного тела 80, и верхний край 81а ее передней стенки представляет собой переливной участок, идущий горизонтально и прямолинейно, при этом впускное отверстие 90а трубопровода 90 подачи суспензии, предназначенного для подачи пульповой суспензии PS из емкости 85 для подачи пульпы, находится непосредственно в переливной емкости 81.
Пульповая суспензия PS подается в переливную емкость 81 из трубопровода 90 подачи суспензии и хранится в этой емкости, при заполнении переливной емкости 81 пульповой суспензией PS при дальнейшей подаче этой суспензии она переливается через верхний край 81а упомянутой емкости, как показано стрелкой на Фиг.9, и течет вниз на плоскую деталь 82 разделительного элемента 79, описанного ниже.
Разделительный элемент 79 установлен с нижней стороны бесконечной сетчатой ленты 75 с возможностью скольжения и имеет предназначенную для слива конструкцию в виде жалюзи, состоящую из множества перегородок 79а, 79а, … (Фиг.7 и Фиг.8) такой формы и размера, которые позволяют поддерживать с нижней стороны бесконечную сетчатую ленту 45 по всей ее ширине с возможностью скольжения, при этом несущий участок упомянутой конструкции в виде жалюзи закрыт плоской деталью 82.
Плоская деталь 82 установлена с учетом положения переливной емкости 81 рамы 78 для изготовления бумаги и расположена, как показано на Фиг.9, в положении, соответствующем стеканию пульповой суспензии PS, вытекающей из переливной емкости 81, в результате чего ячейки бесконечной сетчатой ленты 45 в месте стекания пульповой суспензии PS закрыты плоской деталью 82.
Выше в направлении технологического процесса относительно блока 47 подачи пульпы расположена емкость 85 для подачи пульпы, предназначенная для подачи пульповой суспензии PS в упомянутый блок 47.
Объем пульповой суспензии PS, хранящейся в емкости 85 для подачи пульпы, определяется реле 87 поплавкового указателя нижнего предельного уровня и реле 88 поплавкового указателя верхнего предельного уровня, и эта суспензия непрерывно подается в переливную емкость 81 блока 47 подачи пульпы вторым насосом 89 подачи суспензии (насосом подачи суспензии).
В результате пульповая суспензия PS, хранящаяся в емкости 85 для подачи пульпы, подается в переливную емкость 81 блока 47 подачи пульпы при помощи второго насоса 89 подачи суспензии, и суспензия, поступившая в переливную емкость 81, вытекает из этой емкости, как показано на Фиг.8 и Фиг.9, и течет вниз на плоскую деталь 82.
Пульповая суспензия PS равномерно распределяется по верхней стороне бесконечной сетчатой ленты 45 за счет совместного пассивного действия основного тела 80 и разделительного элемента 79 рамы 78 для изготовления бумаги и транспортируется вместе с упомянутой лентой 45 с сохранением размера, заданного основной рамой 80 при ходе этой ленты в направлении, указанном стрелкой, при этом из пульповой суспензии PS в результате фильтрующего действия ячеек бесконечной сетчатой ленты 45 под действием силы тяжести удаляется вода, и получается влажная бумага RP0. Отфильтрованная и удаленная чистая вода W (вода со сверхнизкой концентрации пульпы, отфильтрованная сеткой на этапе изготовления бумаги) собирается в емкости 15 для сбора чистой воды, входящей в состав устройства 9 для подачи воды, как описано выше.
В блоке 47 подачи пульпы положение бесконечной сетчатой ленты 45 при перемещении сохраняется горизонтальным в ее поперечном направлении, то есть верхний контур этой ленты в сечении вертикальной плоскостью, перпендикулярной направлению перемещения, может быть в горизонтальном положении. При такой конфигурации можно предотвратить нарушение распределения пульповой суспензии PS в упомянутом поперечном направлении за счет взаимодействия основного тела 80 рамы и разделительного элемента 79, в результате чего толщина влажной бумаги RP0 остается одинаковой в поперечном направлении, и обеспечивается одинаковая толщина по всей поверхности бумаги.
Узел 41 удаления воды - это место отжима и удаления воды из влажной бумаги RP0 на бесконечной сетчатой ленте 45 в месте контакта сетчатого конвейера 40 для изготовления бумаги и конвейера 42 с бесконечной лентой, имеющей гладкую поверхность, который описан ниже.
Если говорить более конкретно, бесконечная лента 95 с гладкой поверхностью, входящая в состав ленточного конвейера 42, находящегося ниже в направлении технологического процесса, и бесконечная сетчатая лента 45, входящая в состав ленточного конвейера 40, находящегося выше в направлении технологического процесса, установлены друг относительно друга соответственно в верхнем и нижнем слоях, как показано на Фиг.2 и Фиг.6, при этом верхняя и нижняя соседние части бесконечной ленты 95 с гладкой поверхностью и бесконечная сетчатая лента 45 образуют контактный участок, и ролики 41 для удаления воды катятся по бесконечной сетчатой ленте 45 и бесконечной ленте 95 с гладкой поверхностью и прижимаются к ним с верхней и нижней сторон.
Узел 41 удаления воды, ролик 70 для удаления воды и прижимной ролик 71, а также приводной двигатель 72 являются основными элементами, а ролик 74 для предварительного удаления воды и ролик 75, предотвращающий поступление суспензии, являются дополнительными элементами.
Ролик 70 для удаления воды катится по бесконечной сетчатой ленте 45 с нижней стороны и состоит из цилиндрической части 70а, изготовленной из материала с высокой жесткостью, и удаляющего воду слоя 70b, который изготовлен из пористого материала, имеющего мелкие сплошные поры, и намотанного по окружной поверхности упомянутой цилиндрической части 70а. Удаляющий воду слой 70b состоит из материала, имеющего превосходные гидрофильные свойства, а также свойства абсорбции и удержания воды, и в предпочтительном случае - из пористого материала с мелкими сплошными порами, имеющего отличную гибкость. Удаляющий воду слой 70b на цилиндрической части 70а получают, обертывая ее поверхность слоем относительно толстого материала, либо прикрепляя цилиндрический удаляющий воду слой 70b к цилиндрической части 70а, либо обертывая поверхность цилиндрической части 70а несколькими слоями тонкого материала с получением многослойной структуры.
В приведенном предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения ролик 70 для удаления воды имеет один слой удаляющего воду материала, то есть к поверхности цилиндрической части 70а из нержавеющей стали прикреплен цилиндрический удаляющий воду слой 70b из вспененного материала, имеющего сверхмелкие сплошные поры микронного размера.
Назначением прижимного ролика 71 является прижатие с верхней стороны бесконечной ленты 95 с гладкой поверхностью и качение по этой ленте 95, которая входит в состав ленточного конвейера 42 для сушки, описанного ниже. Если говорить более конкретно, он представляет собой цилиндрический ролик из материала с высокой жесткостью. В приведенном предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения прижимной ролик 71 изготовлен из нержавеющей стали.
Ролик 70 для удаления воды и прижимной ролик 71 приводятся в действие и соединены с одним приводным двигателем 72, и оба эти ролика вращаются и управляются согласовано. В этом случае оба ролика 70, 71 вращаются и управляются таким образом, чтобы их цилиндрические поверхности катились по поверхностям бесконечной сетчатой ленты 45 и бесконечной ленты 95 с гладкой поверхностью (с нижней стороны бесконечной сетчатой ленты 45 и с верхней стороны бесконечной ленты 95 с гладкой поверхностью), которые зажаты между этими роликами, с небольшой разницей в скорости.
Если говорить более конкретно, скорость вращения прижимного ролика 71 задается несколько выше скорости вращения ролика 70 для удаления воды, в результате чего скорость хода бесконечной ленты 95 с гладкой поверхностью больше скорости хода бесконечной сетчатой ленты 45. При такой конфигурации, как рассмотрено ниже, когда влажная бумага RP0, отжатая и обезвоженная в узле 41 удаления воды, прокатывается и переносится с верхней стороны бесконечной сетчатой ленты 45, расположенной ниже по уровню, на нижнюю сторону бесконечной ленты 95 с гладкой поверхностью, расположенной выше по уровню, при этом к упомянутой бумаге прикладывается растягивающее усилие и эффективным образом предотвращается образование морщин.
В приведенном предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения приводной двигатель 72 используется совместно с приводным двигателем 46 сетчатого конвейера 40 для изготовления бумаги, как описано ниже.
При включении приводного двигателя 72 (46) оба ролика 70, 71 катятся по лентам 45, 95 с верхней и нижней сторон и прижаты к этим лентам, в результате чего влага М, содержащаяся во влажной бумаге RP0, находящаяся на бесконечной сетчатой ленте 45, поглощается и удаляется роликом 70 для удаления воды через бесконечную сетчатую ленту 45. Отжатая и удаленная чистая вода W накапливается в емкости 15 для сбора чистой воды, входящей в состав устройства 9 для подачи воды.
Конкретный механизм отжима и удаления воды рассмотрен со ссылкой на Фиг.10А. При вращении обоих роликов 70, 71 бесконечная сетчатая лента 45 и бесконечная лента 95 с гладкой поверхностью, на которых с внешней стороны находится влажная бумага RP0, направляются между роликами 70, 71 вместе с находящейся между этими лентами влажной бумагой и прижимаются упомянутыми роликами сверху и снизу. В результате влага М, содержащаяся во влажной бумаге RP0, отжимается в сторону, обратную направлению технологического процесса (правая сторона на чертеже), но, так как бесконечная лента 95 с гладкой поверхностью, расположенная с верхней стороны, не имеет пор, отжатая влага М полностью проходит через мелкие сплошные поры в бесконечной сетчатой ленте 45, расположенной ниже, и поглощается удаляющим воду слоем 70b ролика 70 для удаления воды.
Ролик 74 для предварительного удаления воды и ролик 75, предотвращающий поступление суспензии, установлены, чтобы усиливать отжим и удаление воды, осуществляемые прижимным роликом 71 и роликом 70 для удаления воды, входящими в состав узла 41 удаления воды.
Как показано на Фиг.2, ролик 74 для предварительного удаления воды расположен таким образом, что создает растягивающие усилия в бесконечной сетчатой ленте 45 при качении с нижней стороны этой ленты и находится до узла 41 удаления воды в направлении технологического процесса.
Ролик 74 для предварительного удаления воды по конструкции аналогичен ролику 70 для удаления воды и содержит цилиндрическую часть 74а из материала с высокой жесткостью и удаляющий воду слой 74b из пористого материала с мелкими сплошными порами, который намотан по окружной поверхности упомянутой цилиндрической части 74а. В приведенном предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения ролик 74 для предварительного удаления воды - это однослойная конструкция, то есть цилиндрический удаляющий воду слой 74b из вспененного материала, имеющего сверхмелкие сплошные поры микронного размера, посажен на поверхность цилиндрической части 74а из нержавеющей стали.
Вода из влажной бумаги RP0, равномерно распределенной по внешней стороне бесконечной сетчатой ленты 45 и перемещающейся вместе с этой лентой, отфильтровывается и удаляется при помощи упомянутой ленты 45, а, кроме того, поглощается и удаляется роликом 74 для предварительного удаления воды, который дополняет отжим и удаление воды, осуществляемые прижимным роликом 71 и роликом 70 для удаления воды.
Как показано на Фиг.2 и Фиг.10В, ролик 75, предотвращающий поступление жидкой массы, размещен несколько выше в направлении технологического процесса относительно узла 41 удаления воды, таким образом, чтобы прижимать бесконечную ленту 95 с гладкой поверхностью к влажной бумаге RP0, находящейся на бесконечной сетчатой ленте 45, расположенной ниже, путем качения по бесконечной ленте 95 с гладкой поверхностью и прижатия этой ленты с верхней стороны.
Как показано на Фиг.10В, когда бесконечная сетчатая лента 45 и бесконечная лента 95 с гладкой поверхностью, с наружной стороны которых находится влажная бумага RP0, сжимаются сверху и снизу роликом 70 для удаления воды и прижимным роликом 71, влага М, содержащаяся в этой бумаге, отжимается в сторону, противоположную направлению технологического процесса (правая сторона на чертеже), в это же время также отжимается влага М, удержанная в результате отжима и удаления, осуществленных ранее роликом 70 для удаления воды.
В этом случае, если ролик 75, предотвращающий поступление жидкой массы, отсутствует перед роликами 70, 71, то угол пересечения бесконечной ленты 95 с гладкой поверхностью, находящейся сверху, и бесконечной сетчатой ленты 45, находящейся снизу (угол с вершиной в точке прижатия обоими роликами 70, 71 обеих лент 45, 95), является относительно большим, и в результате бесконечная лента 95 с гладкой поверхностью, находящаяся сверху, теряет контакт с влажной бумагой RP0, расположенной на бесконечной сетчатой ленте, находящейся снизу. Как следствие, часть М' суммарной влаги М, содержащейся во влажной бумаге RP0, отжатой обоими роликами 70, 71 в сторону, противоположную направлению технологического процесса, и влаги, удерживаемой в ролике 70 для удаления воды, не поглощается упомянутым роликом 70 через бесконечную сетчатую ленту 45 и может поглощаться влажной бумагой RP0, возвращая ее в состояние суспензии.
Если угол пересечения бесконечной ленты 95 с гладкой поверхностью, находящийся сверху, и бесконечной сетчатой ленты 45, находящейся снизу, не является столь большим, такая проблема не возникает, и ролик 75, предотвращающий поступление суспензии, можно не устанавливать.
Влажная бумага RP0, отжатая и обезвоженная в узле 41 удаления воды, перемещается на нижнюю сторону бесконечной ленты 95 с гладкой поверхностью, находящейся сверху, с верхней стороны бесконечной сетчатой ленты 45, находящийся снизу, подается упомянутой лентой 45 и сушится при помощи ленточного конвейера 42 для сушки.
Считается, что упомянутое перемещение происходит благодаря гладкой поверхности бесконечной ленты 95. То есть внешняя поверхность бесконечной сетчатой ленты 45 является грубой и имеет многочисленные сплошные мелкие поры, в то время как внешняя поверхность бесконечной ленты 95 является гладкой и не имеет пор. В результате влажная бумага RP0 с небольшим содержанием влаги, очевидно, притягивается за счет поверхностного натяжения к гладкой поверхности бесконечной ленты 95.
Как упомянуто выше, скорость хода бесконечной ленты 95 с гладкой поверхностью установлена больше скорости хода бесконечной сетчатой ленты 45, и, когда влажная бумага RP0, отжатая и обезвоженная в узле 41 удаления воды, подается на нижнюю сторону бесконечной ленты 95 с гладкой поверхностью, находящуюся выше, с верхней стороны бесконечной сетчатой ленты 45, находящейся ниже, из-за приложения растягивающего усилия к этой бумаге за счет разницы скоростей, на ней не образуется морщин, и она плавно подается на упомянутую бесконечную ленту 95.
Ленточный конвейер 42 для сушки содержит бесконечную ленту 95 с гладкой поверхностью, приводной двигатель 96 и блок 97 нагрева и сушки, установленный в положении приема переработанной бумаги RP после сушки влажной бумаги RP0, отжатой и обезвоженной в узле 41 удаления воды после этапа изготовления бумаги на сетчатом конвейере 40 для изготовления бумаги.
Бесконечная лента 95 с гладкой поверхностью предназначена для транспортировки влажной бумаги RP0 с одновременным нагревом и сушкой и изготовлена из пластинчатого элемента с гладкой поверхностью, имеющего заданную ширину и соединенного в непрерывное кольцо заданной длины.
Упомянутая заданная ширина устанавливается чуть больше ширины получаемой переработанной бумаги RP так же, как и в случае бесконечной сетчатой ленты 45. Материал пластины с гладкой поверхностью может иметь финишную обработку для получения соответствующей гладкой поверхности с одной стороны влажной бумаги RP0, чтобы противостоять нагреву со стороны блока 97 нагрева и сушки, описанного ниже, и в предпочтительном случае представляет собой упругий теплостойкий материал, такой как фторопласт или нержавеющая сталь, в показанном предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения используется фторопластовая лента. Упомянутая заданная длина достаточна для того, чтобы влажная бумага RP0 могла нагреваться и сушиться с получением готового изделия в виде переработанной бумаги RP, и задается такой величины, чтобы соответствовать пространству для размещения ленточного конвейера 42 для сушки в корпусе 5 устройства.
Бесконечная лента 95 с гладкой поверхностью с возможностью кругового перемещения установлена на приводном ролике 100, ведомых роликах 101, 102, прижимном ролике 71, ролике 75, предотвращающем поступление жидкой массы, роликах 103 и 103 окончательной обработки с гладкой поверхностью и ролике 74 для предварительного удаления воды, как показано на Фиг.2 и Фиг.6, приводится в действие и соединена с приводным двигателем 96 через приводной ролик 100.
Приводной двигатель 96, предназначенный для перемещения бесконечной ленты 95 с гладкой поверхностью, используется и как источник привода сетчатого конвейера 40 для изготовления бумаги и узла 41 удаления воды, что рассмотрено выше, и эта общая конструкция источника привода показана на Фиг.6.
На Фиг.7 ссылочным номером 105 обозначено зубчатое колесо передачи мощности, ссылочным номером 106 - звездочка, ссылочным номером 107 - цепная передача между звездочками 106 и 106, и ссылочным номером 108 - передаточный вал.
Передаточное число для зубчатых колес 105, 105, … и звездочек 106, 106, … определяется таким образом, чтобы все ролики, включая приводной ролик 100, ведомые ролики 101 и 102, прижимной ролик 71, ролик 75, предотвращающий поступление жидкой массы, ролики 103 и 103 окончательной обработки с гладкой поверхностью и ролик 74 для предварительного удаления воды могли катиться по бесконечной ленте 95 с гладкой поверхностью по существу с одинаковой окружной скоростью, так как приводным средством является единственный приводной двигатель 96.
Блок 97 нагрева и сушки - это место нагрева и сушки влажной бумаги RP0 на бесконечной ленте 95 с гладкой поверхностью, и этот блок включает в качестве нагревательного элемента нагревательную пластину 109, размещенную на пути перемещения упомянутой бесконечной ленты 95.
В приведенном предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения нагревательная пластина 109 установлена в горизонтальной части пути перемещения бесконечной ленты 95 с гладкой поверхностью и контактирует со стороной упомянутой ленты, противоположной стороне размещения влажной бумаги RP0, то есть с нижней стороной этой ленты. В результате влажная бумага RP0, находящаяся на бесконечной ленте 95 с гладкой поверхностью, нагревается и сушится опосредованно нагревательной пластиной 109 через нагреваемую ею упомянутую ленту 95.
На пути перемещения бесконечной ленты 95 с гладкой поверхностью размещены два ролика 103 окончательной обработки с гладкой поверхностью. А именно эти ролики установлены параллельно друг другу с противоположной стороны бесконечной ленты 95 относительно нагревательной пластины 109 на горизонтальной части пути перемещения этой ленты.
Оба ролика 103 окончательной обработки с гладкой поверхностью последовательно прокатывают и прижимают влажную бумагу RP0, находящуюся на бесконечной ленте 95 с гладкой поверхностью, и окончательно придают необходимую гладкость влажной бумаге RP0 с той ее стороны, которая противоположна стороне, контактирующей с упомянутой бесконечной лентой 95.
В приведенном предпочтительном варианте предусмотрены два ролика 103 окончательной обработки с гладкой поверхностью, но число таких роликов может быть должным образом увеличено или уменьшено в зависимости от поставленной задачи.
После блока 97 нагрева и сушки, входящего в состав бесконечной ленты 95 с гладкой поверхностью, в направлении технологического процесса установлен снимающий элемент 110. Если говорить более конкретно, снимающий элемент представляет собой теплостойкий упругий шпатель и в предпочтительном варианте изготовлен из упруго деформируемой нержавеющей стальной пластины толщиной приблизительно от 0,1 до 3 мм, покрытой "Тефлоном" (зарегистрированная торговая марка), основание которого неподвижно закреплено (не показано), а передний край 110а примыкает к поверхности бесконечной ленты 95 с гладкой поверхностью.
Бумага, просушенная и транспортируемая по бесконечной ленте 95 с гладкой поверхностью, а именно переработанная бумага RP, последовательно отделяется от той стороны ленты, на которой она размещена, передним краем 110а снимающего элемента 110.
При этом после снимающего элемента 110 в направлении технологического процесса, то есть поблизости от крайней точки пути перемещения бесконечной ленты 95 с гладкой поверхностью или крайней точки ленточного конвейера 42 для сушки установлено резальное устройство 111, предназначенное для разрезания переработанной бумаги RP, отделенной от бесконечной ленты 95 с гладкой поверхностью, с получением заданного размера и формы (на чертеже показана только длина). Резальное устройство 111 на чертеже подробно не показано, и может быть использована известная конструкция, например, машина для двусторонней резки вращающимся инструментом или гильотинная резальная машина на основе соленоида.
Переработанная бумага RP, отделенная от бесконечной ленты 95 с гладкой поверхностью, нарезается на заданный размер резальным устройством 111 (в показанном предпочтительном варианте вертикальный размер соответствует формату А4), в результате чего получается переработанная бумага RP необходимого размера, и выгружается из выпускного отверстия 112 в корпусе 5 устройства. Разрезание на заданную длину осуществляется путем измерения скорости перемещения бесконечной ленты 95 с гладкой поверхностью с использованием расположенного поблизости реле, датчика положения и других чувствительных элементов.
IV. Секция 4 управления
Секция 4 управления автоматически управляет и согласовывает работу приводных элементов блока 6 размачивания и секции 3 изготовления бумаги, и содержит микрокомпьютер, включающий центральный процессор, ПЗУ, ОЗУ и каналы ввода/вывода.
В секции 4 управления хранятся программы для непрерывного осуществления процесса получения пульпы в секции 2 изготовления пульпы и процесса получения бумаги в секции 3 изготовления бумаги, а также предварительно при помощи ввода с клавиатуры или путем выбора из меню сохраняются различные данные, включая время работы устройства 8 для перемешивания в блоке 6 размачивания, временной режим работы устройства 9 для подачи воды, скорость перемещения конвейеров 40, 42 в секции 3 изготовления бумаги, время работы блока 97 нагрева и сушки и временной режим работы резального устройства 111.
Как упомянуто выше, с секцией 4 управления электрически соединены различные устройства, например, реле 18, 19, 30, 87 и 88 поплавкового указателя уровня, а также приводные средства 12, 16, 31, 46 (72, 96), 89, 105 и 111, причем секция 4 управления управляет упомянутыми приводными средствами в соответствии с измеренными значениями и данными.
Имеющее такую конструкцию устройство 1 для переработки использованной бумаги запускают, включая питание, и секция 4 управления автоматически управляет этими приводными средствами с взаимным согласованием их работы и выполняет приведенные ниже операции. В результате использованная бумага UP, UP, …, загруженная в устройство 1 для переработки использованной бумаги, размачивается в блоке размачивания, при этом эффективно предотвращается утечка конфиденциальной или частной информации, напечатанной на этой бумаге, пульпа UPP из использованной бумаги обрабатывается в секции 3 изготовления бумаги, и из нее получают переработанную бумагу RP.
i) Нагревательная пластина 109 блока 97 нагрева и сушки начинает нагрев и продолжает его до достижения заданной температуры, после чего эта температура поддерживается автоматически.
ii) Начинает работать блок 6 размачивания, и из устройства 9 для подачи воды в емкость 10 для перемешивания устройства 8 для перемешивания подается заданное количество воды W. Это количество представляет собой объем, минимально необходимый для размачивания и разминания использованной бумаги UP, UP, …, загруженной в емкость 10 для перемешивания (в приведенном предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения - приблизительно 1,5 литра), при этом время подачи воды насосом 16 подачи воды контролируется таймером.
iii) Заданное количество листов использованной бумаги UP, UP, … загружается из загрузочного отверстия 10а устройства 8 для перемешивания (емкость определяется на основе производительности устройства 1, либо приблизительно 8 листов формата А4 или приблизительно 32 г в предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения), включается реле, и устройство 8 для перемешивания начинает работать, перемешивающая крыльчатка 11 неоднократно повторяет прямое и обратное вращения в течение заданного времени под управлением таймера (приблизительно от 3 до 5 минут в приведенном предпочтительном варианте), в результате чего использованная бумага UP, UP, … размачивается и разминается, и приготавливается пульпа UPP из использованной бумаги.
iv) Когда использованная бумага UP, UP, … превращается в пульпу UPP из использованной бумаги при работе крыльчатки 11 в течение заданного времени под управлением таймера, блок 7 разминания также начинает работать, открываются впускной канал 25 и выпускной канал 26 емкости 23 для разминания средства 20 разминания, и начинает работать вращающийся разминающий элемент 22 из разминающих элементов 21, 22.
В результате в емкости 23 для разминания и емкости 10 для перемешивания возникает вихревой поток пульпы, и пульпа UPP из использованной бумаги, размоченная и размятая перемешивающей крыльчаткой 11, поступает в емкость 23 для разминания и течет в направлении от центра вращения к периферии через зазор А разминания между разминающими элементами 21 и 22, подвергается сжатию, разминанию при одновременном измельчении и растирании краски со стороны блока 7 разминания, возвращается в емкость 10 для перемешивания и циркулирует между упомянутыми емкостями 10 и 23, в результате чего она последовательно и неоднократно в течение задаваемого таймером времени подвергается перемешиванию и размачиванию в блоке 6 размачивания, а также сжатию, разминанию при одновременном измельчении и растирании краски в блоке 7 разминания, при этом пульпу UPP из использованной бумаги разминают до такого уровня, который обеспечивает соответствующую прочность бумаги при получении бумаги в секции 3 изготовления бумаги на более позднем этапе.
v) Когда пульпа UPP из использованной бумаги становится достаточно размятой, работа блока 7 разминания прекращается, открывается спускной клапан в устройстве 8 для перемешивания, и полный объем пульпы UPP из использованной бумаги, находящийся в емкости 10 для перемешивания, выгружается в емкость 36 регулирования концентрации.
При этом в целях очистки емкости 10 для перемешивания в середине процесса выгрузки пульпы UPP из использованной бумаги в упомянутую емкость из устройства 9 для подачи воды подается вода при одновременном вращении перемешивающей крыльчатки 11. Открытие спускного клапана, подача очищающей воды и вращение перемешивающей крыльчатки 11 последовательно контролируются таймером.
vi) Одновременно с или после выгрузки пульпы UPP из использованной бумаги в емкость 36 для регулирования концентрации в эту емкость из регулирующего концентрацию блока 9 подачи воды добавляется чистая вода W. Подача этой воды продолжается до тех пор, пока реле 30 поплавкового указателя уровня, находящееся в емкости 36 для регулирования концентрации не включится, обнаружив заданный уровень. За счет добавления чистой воды W регулируется концентрация пульпы UPP из использованной бумаги, в результате чего приготавливается пульповая суспензия PS заданной концентрации.
В приведенном предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения в полный объем пульпы UPP из использованной бумаги (приблизительно 32 г использованной бумаги UP + 1,5 литра воды W) чистая вода W добавляется до тех пор, пока ее объем в емкости 36 для регулирования концентрации не достигнет 30,5 литра, то есть итоговый объем (общее количество) смеси пульпы UPP из использованной бумаги и воды W не достигнет 32 литров, в результате чего концентрация пульповой суспензии PS регулируется до уровня приблизительно 0,1%.
vii) Когда регулирование концентрации пульповой суспензии PS в емкости 36 для регулирования концентрации завершается, реле 30 поплавкового указателя уровня включается, и начинает работать первый насос 31 подачи суспензии, в результате чего почти весь объем подается в емкость 85 для подачи пульпы. Такая подача полного объема также контролируется таймером.
При подаче пульповой суспензии PS в емкость 85 для подачи пульпы вода, находящаяся в емкости 15 для сбора чистой воды, не подается в емкость 36 для регулирования концентрации (чтобы не нарушить отрегулированную концентрацию).
viii) Когда включается поплавковое реле 87 нижнего предельного уровня, находящееся в емкости 85 для подачи пульпы (установлено в соответствии с минимальным уровнем, необходимым для начала процесса изготовления бумаги), задействуется приводной двигатель 46 (72, 96), чтобы начать перемещение бесконечной сетчатой ленты 45 для запуска процесса изготовления бумаги, и пульповая суспензия PS, находящаяся в емкости 85 для подачи пульпы, подается в переливную емкость 81 блока 47 подачи пульпы вторым насосом 89 подачи суспензии.
При этом во время подачи пульповой суспензии PS в блок 47 подачи пульпы приводной двигатель 46 (72, 96) прекращает работу на заранее определенный период времени, и перемещение бесконечной сетчатой ленты 45 приостанавливается.
Приводной двигатель 46 (72, 96) используется не только как источник привода для бесконечной сетчатой ленты 45, но также и как средство приведения во вращение для роликов 70, 71 узла 41 удаления воды, средство приведения в движение бесконечной ленты 95 с гладкой поверхностью ленточного конвейера для сушки и средство приведения во вращение роликов 103 окончательной обработки с гладкой поверхностью, которые, кроме того, приводятся в действие одновременно и согласовано.
ix) Пульповая суспензия PS, поступающая в переливную емкость 81, вытекает из этой емкости, стекает вниз на плоскую деталь 82 разделительного элемента 79 и распределяется равномерно по верхней стороне бесконечной сетчатой ленты 45 за счет совместного пассивного действия основного тела 80 и разделительного элемента 79 рамы 78 для изготовления бумаги. В это же время за счет перемещения бесконечной сетчатой ленты 45 распределенная пульповая суспензия PS транспортируется этой лентой при сохранении ширины L, заданной основным телом 80, фильтруется и обезвоживается ячейками упомянутой ленты, в результате чего получается влажная бумага RP0.
Чистая вода W, отфильтрованная и удаленная бесконечной сетчатой лентой 45, собирается в емкости 15 для сбора чистой воды, входящей в состав устройства 9 для подачи воды, циркулирует и повторно используется.
х) Влажная бумага RP0, перемещающаяся вместе с бесконечной сетчатой лентой 45, подается на ролик 74 для предварительного удаления воды, где эта бумага меняет направление перемещения с наклонного на горизонтальное, слегка обезвоживается за счет сложного и синергетического эффекта при одновременном поглощении воды упомянутым роликом 74, прижимается роликом 75, предотвращающим поступление суспензии, и подается в узел 41 удаления воды, находясь между бесконечной сетчатой лентой 45 и бесконечной лентой 95 с гладкой поверхностью.
xi) В узле 41 удаления воды влажная бумага RP0 удерживается между бесконечной сетчатой лентой 45 и бесконечной лентой 95 с гладкой поверхностью за счет прижатия роликом 75, предотвращающим поступление суспензии, и проходит между роликом 70 для удаления воды и прижимным роликом 71, которые прижимают эту бумагу с верхней и нижней сторон, отжимая ее. В результате за счет механизма отжима и удаления воды, показанного на Фиг.10В, из влажной бумаги RP0 удаляется вода до получения заданной влажности, чему способствует предварительное воздействие ролика 75, предотвращающего поступление суспензии, как упомянуто выше.
xii) Влажная бумага RP0, отжатая и обезвоженная в узле 41 удаления воды, перемещается дальше этого узла в направлении технологического процесса, подается на бесконечную ленту 95 с гладкой поверхностью, находящуюся выше, с бесконечной сетчатой ленты 45, находящейся ниже, затем перемещается вместе с бесконечной лентой 95 с гладкой поверхностью, нагревается и сушится нагревательной пластиной 109 ленточного конвейера 42 для сушки, в результате чего получается переработанная бумага RP.
При этом влажная бумага RP0 или переработанная бумага RP непрерывно прокатывается и прижимается двумя роликами 103 окончательной обработки с гладкой поверхностью, расположенными с противоположной стороны бесконечной ленты 95 с гладкой поверхностью относительно нагревательной пластины 109, и сторона этой бумаги, противоположная стороне, контактирующей с поверхностью бесконечной ленты 95 с гладкой поверхностью, подвергается окончательной обработке до получения необходимой гладкости.
xiii) Переработанная бумага RP, поверхность которой окончательно обработана двумя роликами 103 окончательной обработки с гладкой поверхностью, удерживается в фиксированном состоянии на поверхности бесконечной ленты 95 с гладкой поверхностью, а затем отделяется от этой поверхности передним краем 110а снимающего элемента 110, нарезается на заданную длину резальным устройством 111 и выгружается как переработанная бумага RP заданной формы и размера из выпускного отверстия 112 в корпусе 5 устройства.
xiv) Когда объем пульповой суспензии PS в емкости 85 для подачи пульпы становится меньше минимального уровня, необходимого для начала процесса изготовления бумаги (почти пустая емкость), реле 87 поплавкового указателя нижнего предельного уровня выключается, подача пульповой суспензии PS вторым насосом 89 подачи суспензии прекращается, приводной двигатель 46 (72, 96) также останавливается, и процесс изготовления бумаги прекращается.
При этом остановка приводного двигателя 46 (72, 96) происходит с временной задержкой, необходимой для завершения выпуска пульповой суспензией PS в ходе процесса изготовления бумаги целиком в виде переработанной бумаги RP из выпускного отверстия 112.
xv) Происходит возврат на этап iii), снова загружается заданное количество листов использованной бумаги UP, UP, … (емкость определяется на основе производительности устройства 1, либо приблизительно 8 листов формата А4 или приблизительно 32 г в приведенном предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения), снова включается реле и последовательно выполняются операции этапов с iv) по xiv).
Выше были описаны операции, требующиеся для пульпирования и переработки использованной бумаги, при реальной работе предусмотрена защита различными средствами безопасности и управления согласованностью функционирования.
Устройство 1 для переработки использованной бумаги такой конструкции обеспечивает следующие преимущества: его можно устанавливать не только в большом офисе, но также в небольшом учреждении или в комнате обычного жилого дома, оно безопасно для окружающей среды и недорогое по стоимости эксплуатации, позволяет предотвратить утечку конфиденциальной, частной и иной информации, а также сохранить высокий уровень конфиденциальности.
(1) Устройство для переработки использованной бумаги, в корпусе 5, имеющем размеры элемента мебели, содержит секцию 2 изготовления пульпы, предназначенную для получения пульпы UPP из использованной бумаги путем размачивания и разминания использованной бумаги UP, секцию 3 изготовления бумаги, предназначенную для получения переработанной бумаги RP на основе пульпы UPP из использованной бумаги, изготовленной в секции 2 изготовления пульпы, и секцию 4 управления, предназначенную для централизованного приведения в действие и управления секцией 2 изготовления пульпы и секцией 3 изготовления бумаги, таким образом использованную бумагу UP можно перерабатывать в месте ее возникновения, уменьшить объем выбрасываемой использованной бумаги UP, и не только решить проблемы образования мусора, но также эффективно использовать ограниченные ресурсы.
До настоящего времени объем переработки использованной бумаги ограничивался из-за проблем, связанных с конфиденциальностью информации, но, поскольку использованную бумагу можно перерабатывать и повторно использовать в месте ее возникновения, существенно вырастает уровень эффективности использования ресурсов.
(2) В месте возникновения использованной бумаги устанавливают компактную систему для переработки использованной бумаги, обладающую теми же функциями, что и система большого размера, установленная на предприятии по изготовлению бумаги или предприятии по переработке использованной бумаги, в результате чего использованную бумагу можно перерабатывать непрерывно в замкнутом цикле в небольшом учреждении или обычном домохозяйстве, снижаются затраты на сбор и транспортировку мусора и его сжигание, а также прочие расходы, что является очень выгодным с экономической точки зрения.
(3) Средство 20 разминания, входящее в состав блока 7 разминания секции 2 изготовления пульпы, спрессовывает и разминает использованную бумагу UP при помощи разминающего действия поверхностей 21а, 22а, а также растирает краски, образующие знаки и рисунки на использованной бумаге UP, при этом можно использовать питьевую воду, поступающую от городских станций переработки воды, и не требуются какие-либо особые обесцвечивающие вещества и другие химикаты, применяемые в таких системах большого размера для переработки использованной бумаги, которые установлены на предприятии по изготовлению бумаги и предприятии по переработке использованной бумаги.
То есть краски, образующие знаки и рисунки на использованной бумаге UP, растираются средством разминания, и только неизмеримо малые точки разбросаны по переработанной бумаге RP в виде случайного точечного рисунка (например, приблизительно от 4 до 30 точек на квадратный миллиметр или в среднем приблизительно 8 точек), это визуально воспринимается как обыкновенная бумага с легким цветовым оттенком или с близкого расстояния как мелкий и равномерный точечный рисунок, таким образом получается переработанная бумага RP высокой степени белизны, и обеспечиваются те же эффекты, что и при обесцвечивании.
Без применения специальных химикатов использованную бумагу UP можно переработать только с применением воды из крана, это освобождает от проблем, связанных с окружающей средой, которые существуют во всем мире, легко согласуется с законодательством об охране окружающей среды и позволяет предложить систему переработки использованной бумаги, безопасную для окружающей среды.
(4) Секция 2 изготовления пульпы содержит блок 6 размачивания, предназначенный для перемешивания, измельчения и размачивания использованной бумаги UP, и блок 7 разминания, предназначенный для разминания использованной бумаги UP, размоченной в блоке 6 размачивания, при этом пульпа из использованной бумаги UP циркулирует между блоком 6 размачивания и блоком 7 разминания, пульпа UPP из использованной бумаги эффективно разминается в пульпу в соответствии с поставленной задачей, обеспечивая оптимальное пульпирование, и получается переработанная бумага RP высокого качества.
(5) При использовании секции 2 изготовления пульпы для размачивания и разминания использованной бумаги UP и получения из нее пульпы UPP из использованной бумаги, использованная бумага UP разминается до уровня волокон (чтобы стать пульпой), и напечатанные знаки и рисунки полностью разрушаются и не могут быть восстановлены. Следовательно, надежно предотвращается утечка конфиденциальной и частной информации, и обеспечивается высокий уровень конфиденциальности.
(6) Кроме того, конструкция устройства компактна, и оно может быть установлено не только в большом офисе, но также в небольшом учреждении или обычном домохозяйстве, и с этой точки зрения также может быть надежно предотвращена утечка конфиденциальной и частной информации.
(7) Вода W, используемая в секции 2 изготовления бумаги, представляет собой воду W, собранную в секции 3 изготовления бумаги после ее удаления в систему циркуляции воды, и приводным механизмом секции 2 изготовления пульпы и секции 3 изготовления бумаги является источник энергии, приводимый в действие при помощи источника питания переменного тока для обычного домохозяйства, это безопасно для окружающей среды, характеризуется низкой стоимостью эксплуатации, и экономически выгодно.
(8) При установке в месте возникновения использованной бумаги UP секция 2 изготовления пульпы размачивает использованную бумагу UP с получением пульпы UPP из использованной бумаги, а секция 3 изготовления бумаги превращает пульпу UPP из использованной бумаги в переработанную бумагу RP, в результате чего информация в знаках и рисунках, напечатанных на этой бумаге, не выходит за пределы места возникновения использованной бумаги UP, и может быть надежно предотвращена утечка конфиденциальной и частной информации.
То есть использование устройства 1 для переработки использованной бумаги, соответствующего данному предпочтительному варианту реализации настоящего изобретения, устраняет риск выхода информации за пределы конкретного объекта (например, школы, госпиталя, муниципального учреждения, адвокатской фирмы, патентной фирмы и обычного домохозяйства).
Другими словами, в случае применения обычной машины для уничтожения бумаги, если использованная бумага нарезается на небольшие кусочки, и напечатанные знаки и рисунки неразборчивы, то нарезанные кусочки сжигаются, и выход информации за пределы объекта нельзя предотвратить полностью. При этом бумажные отходы можно хранить на внутреннем складе, но при этом требуется место хранения, и ресурсы используются только один раз, что неэффективно.
В противоположность этому, при использовании устройства 1 для переработки использованной бумаги, соответствующего данному предпочтительному варианту реализации настоящего изобретения, информация, напечатанная на использованной бумаге, не выходит за пределы закрытой системы, и ресурсы могут использоваться эффективно.
Предпочтительный вариант 2
Данный предпочтительный вариант реализации настоящего изобретения показан на Фиг.11-14 (Фиг.14А, Фиг.14В) и аналогичен предпочтительному варианту 1 за исключением того, что модифицирована конструкция блока 7 разминания.
Блок 7 разминания в данном варианте содержит одно средство 120 разминания, также как и в предпочтительном варианте 1.
Как показано на Фиг.11, основными частями средства 120 разминания является множество (в этом примере - два) разминающих элементов 121, 122 с относительным перемещением, которые расположены друг против друга с образованием небольшого зазора А разминания.
Два разминающих элемента 121, 122 представляют собой диски с относительным вращением, при этом верхний разминающий элемент 121 неподвижен, а нижний разминающий элемент 122 вращается.
То есть, как и в предпочтительном варианте 1, верхний неподвижный разминающий элемент 121 прикреплен к внутренней стороне верхней части 23а при помощи соответствующего крепежа, а нижний вращающийся разминающий элемент 122 установлен с возможностью вращения напротив неподвижного разминающего элемента 121 соосно ему с образованием небольшого зазора А разминания. Вращающийся разминающий элемент 122 выполнен как единое целое с поворотной площадкой 28, а опорный вал 28а поворотной площадки 28 непосредственно соединен с валом 24а приводного двигателя 24, в результате чего образуется конструкция с непосредственным приводом.
Поверхности 121а, 122а разминающего действия обоих разминающих элементов 121, 122, образующих небольшой зазор А разминания, являются плоскими и имеют множество разминающих каналов 124, 124, …, в результате чего, как показано на Фиг.11, этот зазор А образуется между плоскостями, находящимися на близком расстоянии.
Разминающие канавки 124, 124, … являются структурами повышения коэффициента теплового расширения разминающих поверхностей 121а, 122а, и их форма рисунка может различаться, как показано на Фиг.12А, Фиг.12В или Фиг.14А. Форма сечения разминающих канавок 124, 124, … также может различаться, как показано на Фиг.13А, 13В, 13С, 13D и Фиг.14В.
Материалы для поверхностей 121а, 122а разминающего действия, то есть разминающих элементов 121, 122, включают керамику, нержавеющую сталь, алюминий, стекло, фарфор, винилхлорид, дерево и другие, с точки зрения срока службы разминающих элементов 121, 122 и средства 120 разминания предпочтительной является нержавеющая сталь или жесткий металл.
Величина зазора А разминания задается равной приблизительно от 0,05 до 0,8 мм. Величина зазора А разминания может быть точно отрегулирована, как и в предпочтительном варианте 1, при помощи относительного поворота верхней и нижней частей 23а и 23b емкости 23 для разминания, при котором изменяется высота контактной части.
При такой конструкции средства 120 разминания, когда вращающийся разминающий элемент 122 приводится в действие с использованием приводного двигателя 24 и взаимодействует с неподвижным разминающим элементом 121, пульпа UPP из использованной бумаги, поступающая во впускной канал 25 емкости 23 для разминания из емкости 10 для перемешивания блока 6 размачивания, протекает в зазор А разминания из впускного отверстия 29, проходит через этот зазор, где подвергается сжатию и разминанию под действием вращающихся относительно друг друга поверхностей 121а, 122а разминающего действия, при этом краски, образующие знаки и рисунки на использованной бумаге UP, измельчаются и растираются, и пульпа возвращается в емкость 10 для перемешивания из кольцевого зазора 30 через выпускной канал 26 емкости 23 для разминания (траектория потока на Фиг.11 указана стрелками).
Другие элементы и операции аналогичны предпочтительному варианту 1.
Предпочтительный вариант 3
Данный предпочтительный вариант реализации настоящего изобретения показан на Фиг.15 и Фиг.16 и аналогичен предпочтительному варианту 1 за исключением того, что модифицирована конструкция блока 7 разминания.
Блок 7 разминания в данном варианте содержит одно средство 130 разминания, также как и в предпочтительном варианте 1. Как показано на Фиг.15, основными частями средства 130 разминания является множество (в этом примере - два) разминающих элементов 131, 132 с относительным перемещением, которые расположены друг против друга с образованием небольшого зазора А разминания.
Два разминающих элемента 131, 132 представляют собой чаши с относительным вращением, форма которых показана на Фиг.16.
Вид в разрезе емкости 133 для разминания, содержащей такие разминающие элементы 131, 132, и внутренний контур которой в закрытом состоянии повторяет общий контур очертания этих элементов, показан на Фиг.15, как и в предпочтительном варианте 1 эта емкость содержит раздельные верхнюю емкость 133а и емкость 133b, которые контактируют друг с другом.
Если говорить более конкретно, верхний разминающий элемент 131 является неподвижным и прикреплен к внутренней стороне верхней части 133а при помощи соответствующего крепежа, а нижний вращающийся разминающий элемент 132 установлен с возможностью вращения напротив неподвижного разминающего элемента 131 концентрично ему с образованием небольшого зазора А разминания.
Вращающийся разминающий элемент 132 неподвижно установлен по центру непосредственно на опорный вал 28а, который проходит наружу из емкости 23 для разминания через отверстие 27 в центре дна нижней части 133b емкости 133 для разминания и непосредственно соединен с валом 24а приводного двигателя 24, являющегося источником вращения, в результате чего образуется конструкция с непосредственным приводом.
Поверхности 131а, 132а разминающего действия обоих разминающих элементов 131, 132, образующих небольшой зазор А разминания, имеют коническую форму и непрерывно увеличиваются в диаметре книзу, как показано на Фиг.15, и снабжены множеством разминающих каналов 134, 134, …, в результате чего этот зазор А образуется между параллельными коническими поверхностями, находящимися на близком расстоянии.
Разминающие канавки 134, 134, … являются средствами повышения коэффициента теплового расширения поверхностей 131а, 132а разминающего действия, и их структура может различаться, как показано на Фиг.16. Форма разминающих канавок 134, 134, … в сечении также может различаться, как показано на Фиг.13А, 13В, 13С, 13D и Фиг.14В для предпочтительного варианта 2.
Материалы для разминающих элементов 131, 132 включают керамику, нержавеющую сталь, алюминий, стекло, фарфор, винилхлорид, дерево и другие, с точки зрения срока службы разминающих элементов 131, 132 и средства 130 разминания предпочтительной является нержавеющая сталь или жесткий металл.
Величина зазора А разминания задается равной приблизительно от 0,05 до 0,8 мм. Величина зазора А разминания может быть точно отрегулирована, как и в предпочтительном варианте 1, при помощи относительного поворота верхней и нижней частей 133а и 133b емкости 133 для разминания, при котором изменяется высота контактной части.
При такой конструкции средства 130 разминания, когда вращающийся разминающий элемент 132 приводится в действие с использованием приводного двигателя 24 и взаимодействует с неподвижным разминающим элементом 131, пульпа UPP из использованной бумаги, поступающая во впускной канал 25 емкости 133 для разминания из емкости 10 для перемешивания блока 6 размачивания, протекает в зазор А разминания, идущий по конусу от впускного отверстия 29, проходит через этот зазор, где подвергается сжатию и разминанию под действием вращающихся относительно друг друга поверхностей 131а, 132а разминающего действия, при этом краски, образующие знаки и рисунки на использованной бумаге UP, измельчаются и растираются, и пульпа возвращается в емкость 10 для перемешивания из кольцевого зазора 30 через выпускной канал 26 емкости 133 для разминания (траектория потока на Фиг.15 указана стрелками).
Другие элементы и операции аналогичны предпочтительному варианту 1.
Предпочтительный вариант 4
Данный предпочтительный вариант реализации настоящего изобретения показан на Фиг.17 и аналогичен предпочтительному варианту 1 за исключением того, что модифицирована конструкция блока 7 разминания.
Блок 7 разминания в данном варианте содержит одно средство 140 разминания, также как и в предпочтительном варианте 1.
Как показано на Фиг.17, основными частями средства 140 разминания является множество (в этом примере - два) разминающих элементов 141, 142 с относительным перемещением, которые расположены друг против друга с образованием небольшого зазора А для разминания.
Два разминающих элемента 141, 142 представляют собой плоские пластины с относительным перемещением, которые установлены в емкости для перемешивания закрытого типа (не показана).
То есть верхний разминающий элемент 141 неподвижен и прикреплен к внутренней стороне емкости для разминания при помощи соответствующего крепежа, а другой подвижный разминающий элемент 142 установлен напротив неподвижного разминающего элемента 141 с возможностью возвратно-поступательного движения параллельно упомянутому элементу 141 в направлении, показанном стрелками на Фиг.17, с образованием небольшого зазора А разминания.
Конкретный механизм приведения в действие подвижного разминающего элемента 142 не показан, но этот элемент установлен на соответствующем направляющем средстве, приводится в действие и соединен с соответствующим приводным средством, например, на основе комбинации механизма с перемещающимся возвратно-поступательно цилиндром, кулачкового механизма и приводного двигателя.
Поверхности 141а, 142а разминающего действия обоих разминающих элементов 141, 142, образующих небольшой зазор А разминания, являются плоскими, как показано на чертеже, и имеют множество разминающих каналов 144, 144, …, в результате чего, этот зазор А образуется между параллельными плоскостями, находящимися на близком расстоянии.
Разминающие канавки 144, 144, … являются средствами повышения коэффициента теплового расширения разминающих поверхностей 141а, 142а, и их структура может различаться, как показано на чертеже. Разминающие канавки 144, 144, … в сечении могут иметь форму дуги окружности, как показано на чертеже, или могут быть другой формы, как показано на Фиг.13А, 13В, 13С, 13D и Фиг.14В для предпочтительного варианта 2.
Материалы для разминающих элементов 141, 142 включают керамику, нержавеющую сталь, алюминий, стекло, фарфор, винилхлорид, дерево и другие, с точки зрения срока службы разминающих элементов 141, 142 и средства 140 разминания предпочтительной является нержавеющая сталь или жесткий металл.
Величина зазора А разминания задается равной приблизительно от 0,05 до 0,8 мм, как в предпочтительных вариантах 2 или 3.
При такой конструкции средства 140 разминания, когда подвижный разминающий элемент 142 возвратно-поступательно перемещается при помощи соответствующего приводного средства (не показано) относительно неподвижного разминающего элемента 141 и взаимодействует с ним, пульпа UPP из использованной бумаги, поступающая во впускной канал 25 емкости для разминания (не показана) из емкости 10 для перемешивания блока 6 размачивания, протекает в зазор А разминания, идущий параллельно от впускного отверстия 29, проходит через этот зазор, где подвергается сжатию и разминанию под действием движущихся относительно друг друга разминающих поверхностей 141а, 142а, при этом краски, образующие знаки и рисунки на использованной бумаге UP, измельчаются и растираются, и пульпа возвращается в емкость 10 для перемешивания из кольцевого зазора 30 через выпускной канал 26 емкости 23 для разминания.
Другие элементы и операции аналогичны предпочтительному варианту 1.
Предпочтительный вариант 5
Данный предпочтительный вариант реализации настоящего изобретения показан на Фиг.18 и аналогичен предпочтительному варианту 1 за исключением того, что модифицирована конструкция блока 7 разминания.
Блок 7 разминания в этом предпочтительном варианте содержит множество средств 150 разминания, как показано на чертеже, вместо одного средства 20 разминания в предпочтительном варианте 1.
Емкости 23 для разминания упомянутого множества средств 150 разминания соединены друг с другом и образуют в целом одну емкость, при этом впускной канал 25 емкости 23 для разминания, входящей в состав первого, в направлении технологического процесса, средства 150а, сообщается с емкостью 10 для перемешивания блока 6 размачивания, и выпускной канал 26 емкости 23 для разминания, входящей в состав последнего в направлении технологического процесса средства 150n, сообщается с емкостью 10 для перемешивания блока 6 размачивания.
Между первым средством 150а разминания и последним средством 150n разминания расположены средства разминания 150b, …, 150(n-1), и впускной канал 25 емкости 23 для разминания сообщается с выпускным каналом 26 соседнего средства разминания, расположенного выше в направлении технологического процесса, а выпускной канал 26 этой же емкости 23 для разминания сообщается с впускным каналом 25 соседнего средства разминания, расположенного ниже в направлении технологического процесса.
В приведенном предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения конструкция каждого средства 150 разминания аналогична конструкции средства 20 разминания в предпочтительном варианте 1 (см. Фиг.4 и Фиг.5), но может быть также аналогична конструкции средства 120 разминания в предпочтительном варианте 2 (см. Фиг.11-14), предпочтительном варианте 3 (см. Фиг.15 и Фиг.16), или предпочтительном варианте 4 (см. Фиг.17), либо конструкции этих предпочтительных вариантов могут быть соответствующим образом скомбинированы.
В данном предпочтительном варианте опорные валы 28а, 28а, … средств 150 разминания установлены соосно, приводятся в действие и соединены с одним приводным двигателем 24, в результате чего средство приведения во вращение используется совместно.
Величина небольшого зазора А разминания, образованного между разминающими элементами 21, 22 каждого средства 150 разминания, постепенно уменьшается для упомянутых средств 150 в направлении технологического процесса, например, величина зазора А разминания задается равной приблизительно 0,8 мм для первого средства 150 разминания, постепенно уменьшается в направлении технологического процесса, и величина этого зазора в последнем средстве 150 разминания составляет приблизительно 0,05 мм.
Вращающиеся разминающие элементы 22, 22, … непрерывно установленных средств разминания 150а, 150b, …, 150n вращаются относительно неподвижных разминающих элементов 21, 21, … и приводятся в действие одним приводным двигателем 24, и пульпа UPP из использованной бумаги, поступающая во впускной канал 25 емкости 23 для разминания первого в направлении технологического процесса средства 150а разминания из емкости 10 для перемешивания блока 6 размачивания, последовательно проходит через зазоры А разминания непрерывно установленных средств разминания 150а, 150b, …, 150n, подвергается сжатию и разминанию со стороны разминающих поверхностей 21а, 22а, при этом краски, образующие знаки и рисунки на использованной бумаге, измельчаются и растираются, и пульпа снова возвращается в емкость 10 для перемешивания блока 6 размачивания из выпускного канала 26 емкости 23 для разминания последнего в направлении технологического процесса средства 150n разминания (см. траекторию потока, показанную стрелками на Фиг.18).
При такой конфигурации средств 150 разминания, соединенных последовательно, по сравнению с системой циркуляции пульпы UPP из использованной бумаги между блоком 6 размачивания и блоком 7 разминания секции изготовления бумаги в предпочтительном варианте 1, число циркуляций уменьшается, или циркуляция отсутствует, в результате чего время разминания может быть сокращено, и пульпа UPP из использованной бумаги может разминаться более эффективно.
Другие элементы и операции аналогичны предпочтительному варианту 1.
Предпочтительный вариант 6
Данный предпочтительный вариант реализации настоящего изобретения показан на Фиг.19 и аналогичен предпочтительному варианту 1 за исключением того, что модифицирована конструкция блока 7 разминания.
Блок 7 разминания в этом предпочтительном варианте содержит множество средств разминания 160, 160, … аналогично предпочтительному варианту 5.
В блоке 7 разминания, соответствующем этому предпочтительному варианту, каждое из множества средств разминания 160а, 160b, …, 160n, соединенных между собой, снабжено отдельным приводным двигателем 24, 24, …, в результате чего скоростью относительного вращения разминающих элементов 21, 22 в каждом средстве 160 разминания можно управлять индивидуально в зависимости от поставленной задачи.
Другие элементы и операции аналогичны предпочтительному варианту 1.
Предпочтительный вариант 7
Данный предпочтительный вариант реализации настоящего изобретения показан на Фиг.20 (Фиг.20А, Фиг.20В) и аналогичен предпочтительному варианту 1 за исключением того, что модифицирована конструкция блока 7 разминания.
Блок 7 разминания в этом предпочтительном варианте содержит только одно средство 170 разминания, как и в предпочтительном варианте 1.
Как показано на чертеже, основными частями средства 170 разминания является множество (в этом примере - три) разминающих элементов 171, 172, 173 с относительным перемещением, которые расположены друг против друга с образованием небольшого зазора А разминания.
Разминающие элементы 171, 172, 173 представляют собой диски с относительным вращением, при этом верхний и нижний разминающие элементы 171 и 173 неподвижны, а средний разминающий элемент 172, расположенный между этими неподвижными разминающими элементами 171, 173, вращается.
Хотя это и не показано на чертеже, закрытая емкость для разминания, в которой размещены эти разминающие элементы 171, 172, 173, в закрытом состоянии представляет собой цилиндрическую конструкцию, внутренний контур которой повторяет общий контур очертания этих элементов, при этом используется составная конструкция, как и в предпочтительном варианте 1, то есть имеются верхняя и нижняя части, контактирующие друг с другом.
Верхний и нижний неподвижные разминающие элементы 171 и 173 прикреплены, соответственно, к внутренней стороне верха верхней части и к внутренней стороне дна нижней части при помощи соответствующего крепежа, а вращающийся разминающий элемент 172, расположенный между верхним и нижним разминающими элементами 171 и 173, установлен соосно этим элементам с образованием небольших зазоров А, А разминания. Вращающийся разминающий элемент 172 установлен на опорном валу 28а, который проходит в центре этого элемента и в свою очередь непосредственно соединен с валом приводного двигателя 24, являющегося средством приведения во вращение, в результате чего образуется конструкция с непосредственным приводом.
В центре разминающей поверхности 171а верхнего неподвижного разминающего элемента 171 выполнено впускное отверстие 29, расположенное в конце впускного канала емкости для разминания, по периферии разминающих поверхностей 171а, 172а, 172b, 173а трех разминающих элементов 171, 172, 173 образуются два кольцевых зазора 30, 30, являющиеся выпусками, сообщающимися с выпускным каналом емкости для разминания.
Разминающие поверхности 171а, 172а, 172b, 173а, соответствующие разминающим элементам 171, 172, 173, представляют собой поверхности из дефибрерного камня, содержащие множество абразивных зерен, скрепленных связующим материалом, эти разминающие поверхности имеют коническую форму с постепенно увеличивающимся к периферии наклоном, в результате чего между ними образуются конические зазоры А, А, как и в предпочтительном варианте 1.
В центре вращающегося разминающего элемента 172 выполнены лопатки 174, 174, …, которые расположены на заданном расстоянии друг от друга в окружном направлении и предназначены для пропускания пульпы UPP из использованной бумаги из впускного отверстия 29 через верхний и нижний зазоры А и выталкивания ее в направлении кольцевых зазоров 30, 30.
Величина зазоров А разминания задается равной приблизительно от 0,05 до 0,8 мм. Как и в предпочтительном варианте 1, величина зазора А разминания может быть точно отрегулирована при помощи относительного поворота верхней и нижней частей емкости для разминания, при котором изменяется высота контактной части.
При такой конструкции средства 170 разминания, когда средний вращающийся разминающий элемент 172 приводится в действие с использованием приводного двигателя 24 и взаимодействует с верхним и нижним неподвижными разминающими элементами 171, 173, пульпа UPP из использованной бумаги, поступающая во впускной канал 25 емкости для разминания из емкости 10 для перемешивания блока 6 размачивания, протекает в зазоры А разминания из впускного отверстия 29, проходит через эти зазоры, где подвергается сжатию и разминанию под действием вращающихся относительно друг друга поверхностей 171а, 172а, 172b и 173а разминающего действия, при этом краски, образующие знаки и рисунки на использованной бумаги UP, измельчаются и растираются, и пульпа возвращается в емкость 10 для перемешивания из кольцевых зазоров 30, 30 через выпускной канал 26 емкости для разминания (траектория потока на Фиг.20А и Фиг.20В указана стрелками).
Другие элементы и операции аналогичны предпочтительному варианту 1.
Предпочтительный вариант 8
Данный предпочтительный вариант показан на Фиг.21-23 и аналогичен предпочтительному варианту 1 за исключением того, что конструкция устройства 1 для переработки использованной бумаги модифицирована.
В устройстве 1 для переработки использованной бумаги, соответствующем этому предпочтительному варианту реализации настоящего изобретения, модифицирована конструкция узла 41 удаления воды и ленточного конвейера 42 для сушки в секции 3 изготовления бумаги, соответствующей предпочтительному варианту 1.
Узел 41 удаления воды в этом предпочтительном варианте содержит ролик 180 для слива воды в дополнение к ролику 74 для предварительного удаления воды и ролику 75, предотвращающему поступление суспензии, которые являются вспомогательными средствами для основных компонентов - ролика 70 для удаления воды, прижимного ролика 71 и приводного двигателя 72.
Ролик 180 для слива воды предназначен для отжима и слива влаги, содержащейся в удаляющем воду слое 70b ролика 70 для удаления воды, представляет собой цилиндрический ролик небольшого диаметра, изготовленный из материала с высокой жесткостью, и катится по внешней окружности ролика для удаления воды в прижатом состоянии.
При вращении ролика 70 для удаления воды ролик 180 для слива воды катится по удаляющему воду слою 70b упомянутого ролика 70 и отжимает его, в результате чего влага, поглощенная упомянутым слоем 70b, отжимается и сливается.
При такой конструкции ролик 180 для слива воды дополняет действие ролика 70 для удаления воды, так как пульпа UPP из размоченной использованной бумаги может быть недостаточно отфильтрована и обезвожена, и удаление воды с бесконечной сетчатой ленты 45 может быть затруднено, в результате может быть существенно улучшен слив воды из удаляющего воду слоя 70b, и может быть повышена эффективность отжима и удаления воды в узле 41 удаления воды по сравнению с предпочтительным вариантом 1.
По этим же соображениям в приведенном предпочтительном варианте также установлен ролик 181 для слива воды, дополняющий действия ролика 74 для предварительного удаления воды. Конструкция ролика 181 для слива воды аналогична конструкции ролика 180 для слива воды.
Ленточный конвейер 42 для сушки содержит несколько нагревательных пластин 109, входящих в состав блока 97 нагрева и сушки, которые установлены в разных местах.
В этом предпочтительном варианте нагревательная пластина 109, описанная в предпочтительном варианте 1, разделена на три секции, и температура нагревательных пластин 109а, 109b, 109c может регулироваться индивидуально.
Кроме того, в этом предпочтительном варианте число роликов 123 окончательной обработки с гладкой поверхностью, расположенных напротив нагревательных пластин 109а, 109b, 109c, увеличено с двух в предпочтительном варианте 1 до шести, и эти шесть роликов 123 окончательной обработки с гладкой поверхностью расположены параллельно друг другу с небольшим интервалом и распределены равномерно относительно всей поверхности нагревательных пластин 109а, 109b, 109с.
Ролики 123 окончательной обработки с гладкой поверхностью, соответствующие этому предпочтительному варианту реализации настоящего изобретения, содержат установленные внутри нагреватели и также выполняют функцию нагрева.
В блоке 97 нагрева и сушки с такой конструкцией влажная бумага RP0, находящаяся на бесконечной ленте 95 с гладкой поверхностью, нагревается и сушится при помощи нагревательных пластин 109а, 109b, 109с, причем в зависимости от содержания в ней влаги эта бумага может наматываться на ролики 123 окончательной обработки с гладкой поверхностью, поэтому она просушивается до такого состояния, чтобы такого наматывания не происходило, например, при помощи первой нагревательной пластины 109а.
При прохождении следующих нагревательных пластин 109b, 109c влажная бумага RP0 последовательно прокатывается и прижимается с верхней стороны роликами 123 окончательной обработки с гладкой поверхностью и нагревается с лицевой и обратной сторон за счет совместного действия упомянутых роликов 123 и нагревательных пластин 109b, 109c, в результате чего лицевая и обратная стороны могут быть просушены до получения необходимой гладкости поверхности без образования морщин.
При такой конструкции решаются обычно встречающиеся проблемы, а именно низкая эффективность фильтрации и удаления воды из пульпы UPP из размоченной использованной бумаги, трудность удаления остающегося пара в процессе сушки, из-за чего остающийся пар может привести к образованию морщин, скручиванию, короблению или деформации.
Другие элементы и операции аналогичны предпочтительному варианту 1.
Предпочтительный вариант 9
Данный предпочтительный вариант показан на Фиг.24-27 (Фиг.27А, Фиг.27В) и аналогичен предпочтительному варианту 1 за исключением того, что конструкция устройства 1 для переработки использованной бумаги модифицирована.
В устройстве 1 для переработки использованной бумаги, соответствующем этому предпочтительному варианту, модифицирована конструкция устройства 35 для регулирования концентрации пульпы, входящего в состав секции 2 изготовления пульпы. В результате чего снижается расход воды, и устройство 1 для переработки использованной бумаги имеет в целом более компактный дизайн. Ниже подробно описаны компоненты, измененные по сравнению с предпочтительным вариантом 1.
II. Секция 2 изготовления пульпы
В этом предпочтительном варианте устройство 35 регулирования концентрации пульпы в секции 2 изготовления пульпы аналогично емкости 36 для регулирования концентрации, соответствующей предпочтительному варианту 1, в которой к полному объему пульпы UPP из использованной бумаги, поступающей из емкости 10 для перемешивания (приблизительно 32 г использованной бумаги UP + 1,5 литра воды W), добавляется вода W из регулирующего концентрацию блока 9 подачи воды, в результате чего концентрация пульповой суспензии PS регулируется до заданного уровня (приблизительно 0,1% в качестве целевой концентрации) с возможностью получения итогового объема смеси пульпы UPP из использованной бумаги и воды W на заданном уровне (32 литра), но отличается тем, что от полного объема пульпы UPP из использованной бумаги, поступающей из емкости 10 для перемешивания, отделяется заданная часть, и тем, что вода W из регулирующего концентрацию блока 9 подачи воды добавляется к этой отделенной части, а также тем, что концентрация пульповой суспензии PS регулируется до заданного уровня с возможностью получения итогового объема смеси отделенной части пульпы UPP из использованной бумаги и воды W на заданном уровне.
В результате в устройстве 1 для переработки использованной бумаги, соответствующем этому предпочтительному варианту реализации настоящего изобретения, несмотря на экономию воды и уменьшение размеров по сравнению с устройством в предпочтительном варианте 1, производительность по существу возрастает. Например, объем емкости 10 для перемешивания определяется в зависимости от количества листов использованной бумаги UP, обрабатываемых в одной партии, и в предпочтительном варианте, как описано ниже, емкость 10 для перемешивания имеет объем для перемешивания (в одной партии) приблизительно 25 листов (приблизительно 100 г) использованной бумаги UP формата А4 с добавлением приблизительно 5 литров воды (производительность приблизительно в три раза выше по сравнению с предпочтительным вариантом 1).
При этом в данном предпочтительном варианте емкость 36 для регулирования концентрации, соответствующая предпочтительному варианту 1, также функционирует как емкость для хранения пульпы, предназначенная для временного хранения размоченной и размятой пульпы UPP из использованной бумаги, поступившей из емкости 10 для перемешивания, и ниже в направлении технологического процесса относительно упомянутой емкости 36 для хранения пульпы установлена емкость 200 для регулирования концентрации, состоящая из двух емкостей 201 и 202.
То есть, как показано на Фиг.26, емкость 200 для регулирования концентрации включает емкость 201 для разделения пульпы, предназначенную для отделения заданной части от итогового объема пульпы UPP из использованной бумаги, хранящейся в емкости 36 для хранения пульпы, а именно полного объема пульпы UPP из использованной бумаги, поступившей из емкости 10 для перемешивания, и емкость 202 для хранения воды, предназначенную для хранения количества воды W, соответствующего отделенной части пульпы UPP из использованной бумаги и поступившего из регулирующего концентрацию блока 9 подачи воды.
Если говорить более конкретно, емкость 201 для разделения пульпы установлена в верхней части емкости 202 для хранения воды с образованием двухуровневой конструкции, при этом на дне емкости 201 для разделения пульпы выполнен сливной канал 201а.
Объем емкости 201 для разделения пульпы определяется в соответствии с той частью, которая отделена от пульпы UPP из использованной бумаги, хранящейся в емкости 36 для хранения пульпы, а объем емкости 202 для хранения воды аналогичным образом определяется в зависимости от количества воды W, соответствующего отделенной части пульпы UPP из использованной бумаги, хранящейся в емкости 201 для разделения пульпы, в дополнение к объему емкости 201 для разделения пульпы. В показанном предпочтительном варианте, если емкость 36 для хранения пульпы должна иметь объем, позволяющий хранить соответствующее количество пульпы UPP из использованной бумаги после обработки одной партии из приблизительно 25 листов (приблизительно 100 г) использованной бумаги UP формата А4 (равен объему емкости 36 для регулирования концентрации в предпочтительном варианте 1), то объем емкости 201 для разделения пульпы задается равным, например, приблизительно 150 куб.см, а объем емкости 202 для хранения воды задается равным, например, приблизительно 3 литра.
При этом на дне емкости 201 для разделения пульпы выполнен сливной канал 201а, который открывается и закрывается при помощи спускного клапана 201b. Спускной клапан 201b представляет собой электромагнитный клапан и имеет электрическое соединение с секцией 4 управления. Аналогичным образом, на дне емкости 202 для хранения воды выполнен сливной канал 202а, который открывается и закрывается при помощи спускного клапана 202b. Спускной клапан 202b представляет собой электромагнитный клапан и имеет электрическое соединение с секцией 4 управления отдельно от спускного клапана 201b.
В емкости 200 для регулирования концентрации заданная часть (150 куб.см) отделяется от полного объема пульпы UPP из использованной бумаги, поступившей в емкость 36 для хранения пульпы из емкости 10 для перемешивания (приблизительно 100 г использованной бумаги UP + 5 литров воды W), и помещается в емкость 201 для разделения пульпы, входящую в состав упомянутой емкости 200. Для отделенной части пульпы UPP из использованной бумаги вода W подается из регулирующего концентрацию блока 9 подачи воды и помещается в емкость 202 для хранения воды в количестве приблизительно 3 литра (если быть точным, соответствующего количества для получения итогового объема в три литра с отделенной частью (150 куб.см) пульпы UPP из использованной бумаги).
Затем спускным клапаном 201b открывается сливной канал 201а емкости 201 для разделения пульпы, полный объем (150 куб.см) пульпы UPP из использованной бумаги, находящейся в емкости 201 для разделения пульпы, под действием силы тяжести поступает в емкость 202 для хранения воды, смешивается в ней с водой W, в результате чего в этой емкости приготавливается пульповая суспензия PS заданной концентрации (целевая концентрация - приблизительно 0,1%).
Регулируемая целевая концентрация пульповой суспензии PS определяется с учетом производительности секции 3 изготовления бумаги, как упомянуто ниже, на основе предварительного эксперимента, как и в предпочтительном варианте 1.
Пульповая суспензия PS, отрегулированная до заданной концентрации приблизительно 0,1% в емкости 200 для регулирования концентрации, входящей в состав блока 9 регулирования концентрации, под действием силы тяжести полностью поступает в емкость 85 для хранения пульпы, входящей в состав секции 3 изготовления бумаги, на следующем этапе, когда при помощи спускного клапана 202b открывается сливной канал 202а емкости 202 для хранения воды.
Длительность интервала регулирования концентрации системой разделения пульпы в блоке 35 регулирования концентрации пульпы определяется таким образом, чтобы концентрация пульповой суспензии PS в емкости 85 для хранения пульпы не могла отклониться от конкретного значения, и если секцией 3 изготовления бумаги управляют таким образом, чтобы 3 литра пульповой суспензии превращалось в бумагу в течение приблизительно 1 минуты, то интервал регулирования концентрации в блоке 35 регулирования концентрации задается в пределах 1 минуты.
Таким образом, регулирование концентрации блоком 35 регулирования концентрации пульпы разделяется на упомянутые отделенные части пульпы, вместо единой обработки полного объема в предпочтительном варианте 1, в результате существенно снижается расход воды, могут быть существенно уменьшены размеры емкости 200 для регулирования концентрации, и устройство 1 для переработки использованной бумаги в целом имеет более компактный дизайн.
III. Секция 3 изготовления бумаги
Конструкция блока 47 подачи пульпы в сетчатом конвейере 40 для изготовления бумаги, входящем в состав секции 3 изготовления бумаги, детально показана на Фиг.27А и Фиг.27В, при такой конструкции бесконечная сетчатая лента 45 размещена с наклоном вверх в направлении перемещения, при этом рама 78 для изготовления бумаги и разделительный элемент 79 расположены, соответственно, сверху и снизу относительно этой ленты.
Рама 78 для изготовления бумаги установлена с возможностью скольжения с верхней стороны бесконечной сетчатой ленты 45 и включает основное тело 80, канал 210, выполненный внутри основного тела 80, и плоскую деталь 211, размещенную рядом с выходом канала 210.
Основное тело 80 имеет U-образную форму, как и в предпочтительном варианте 1, открыто спереди, то есть в направлении перемещения бесконечной сетчатой ленты 45, и его нижняя сторона 80а размещена таким образом, чтобы скользить по верхней стороне, перемещающейся под наклоном бесконечной сетчатой ленты 45, при этом внутренняя ширина L (см. Фиг.8) основного тела 80 задается по ширине изготавливаемой переработанной бумаги RP.
Канал 210 образован множеством перегородок 212, 212, …, установленных в основном теле 80.
В приведенном предпочтительном варианте канал 210 образован нижней пластиной 213, образующей дно основного тела 80 и тремя перегородками 212а, 212b, 212c.
Если говорить более конкретно, как показано на Фиг.27А, три перегородки 212a, 212b, 212c расположены вертикально и параллельно друг другу с некоторым равным интервалом в основном теле 80, и канал 210 имеет форму меандра в вертикальном направлении, проходит вверх от впускного отверстия 210а, то есть отверстия, выполненного в нижней пластине 213, а также проходит вверх к выпускному отверстию 210b (см. стрелки на Фиг.27А). Впускное отверстие 210а предназначено для подачи пульповой суспензии PS из емкости 85 для подачи пульпы.
Из вертикальных перегородок 212а, 212b, 212с, установленных в основном теле 80, верхний край перегородки, обеспечивающий смену направления в канале 210 с направления вверх на направление вниз, то есть верхний край перегородки 212а в данном предпочтительном варианте, расположен ниже уровня пульповой суспензии PS (горизонтальная линия Н на Фиг.27А), протекающей и остающейся на плоской детали 211, как описано ниже.
Поблизости от впускного отверстия 210а канала 210 установлена разделительная пластина 214, перегораживающая канал 210, в которой выполнено множество сквозных отверстий 214а, 214а, … на некотором расстоянии друг от друга, как показано на Фиг.27b.
Плоская деталь 211 расположена у выпускного отверстия 210b канала 210 и закрывает ячейки бесконечной сетчатой ленты 45 с верхней стороны.
Разделительный элемент 79 имеет конструкцию в виде жалюзи, обеспечивающую слив, состоит из множества перегородок 79а, 79а, …, как и в предпочтительном варианте 1, и имеет такие форму и размеры, которые обеспечивают поддержку бесконечной сетчатой ленты 75 с нижней стороны по всей ее ширине с возможностью скольжения этой ленты, при этом плоская деталь 82, имеющаяся в предпочтительном варианте 1, отсутствует.
На переднем крае плоской детали 211 установлена тонкая направляющая полоса 215, обеспечивающая плавное растекание пульповой суспензии по бесконечной сетчатой ленте 45. Передний край 215а направляющей полосы имеет положение, соответствующее положению одной из деталей, образующих конструкцию разделительного элемента 79 в виде жалюзи, то есть перегородок 79а, 79а, … (последняя деталь 79а в этом предпочтительном варианте), и может скользить по верхней стороне бесконечной сетчатой ленты 45, опирающейся на эту деталь 79а.
Когда пульповая суспензия PS подается из емкости 85 для подачи пульпы в канал 210 рамы 78 для изготовления бумаги через впускное отверстие 210а, она медленно протекает через канал 210, выполненный в форме меандра, как показано стрелками на Фиг.27А и Фиг.27В, вытекает из выпускного отверстия 210b и остается на плоской детали 211, а затем равномерно распределяется и подается по верхней стороне бесконечной сетчатой ленты 45, установленной с наклоном вверх в направлении ее перемещения.
Функционирование и эффект от использования канала с такой конструкцией при подаче пульповой суспензии PS в данном блоке 47 подачи пульпы можно оценить следующим образом.
(i) Наличие разделительной пластины 214, имеющей множество сквозных отверстий 214а, 214а, ….
Разделительная пластина 214 служит перегородкой в канале 210 и имеет множество сквозных отверстий 214а, 214а, …, в результате чего пульповая суспензия PS, поступающая из емкости 85 для подачи пульпы, проходит через эти отверстия и распределяется по всему каналу 210, при этом скорость протекания становится одинаковой по всему сечению канала 210.
(ii) Канал 210 в форме меандра.
Канал 210, разделенный и образованный перегородками 212 (212а, 212b, 212с), является изгибающимся и протяженным, в результате чего пульповая суспензия PS, проходящая через этот канал, распределяется равномерно.
(iii) Высота верхнего края перегородки 212а.
В канале 210 высота верхнего края перегородки 212а, установленной в точке изменения направления потока с направления вверх на направление вниз, задается ниже уровня Н пульповой суспензии PS, протекающей через канал 210 и остающейся на плоской детали 211, как показано на Фиг.27А, в результате чего можно эффективно предотвратить колебание уровня пульповой суспензии PS.
Когда высота верхнего края перегородки 212а почти не отличается от уровня Н пульповой суспензии PS (ниже уровня Н на 1 или 2 мм), при фильтрации пульповой суспензии PS сеткой бесконечной сетчатой ленты 45 уровень Н снижается, и возникает временная задержка, связанная с перетеканием пульповой суспензии PS, подаваемой по каналу 210 снизу от впускного отверстия 210а, через перегородку 212а, в результате чего уровень Н колеблется, и в переработанной бумаге RP могут возникнуть поперечные морщины.
В противоположность этому, в приведенном предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения, так как высота верхнего края перегородки 212а установлена ниже уровня Н, такие проблемы эффективным образом устраняются.
(iv) Тонкая направляющая полоса 215 у переднего края плоской детали 211.
Так как передний край 215а направляющей полосы 215 с возможностью скольжения расположен с верхней стороны бесконечной сетчатой ленты 45 там, где эта лента опирается на перегородку 79а, входящую в состав разделительного элемента 79, имеющего конструкцию в виде жалюзи, сеткой упомянутой ленты обеспечивается равномерная фильтрация.
Находящаяся между перегородками 79а и 79а разделительного элемента 79 пульповая суспензия PS стремится свободно стекать также и в направлении ведомого ролика 66 при ее фильтрации сеткой бесконечной сетчатой ленты 45, в результате чего равномерная фильтрация этой сеткой затрудняется, и может возникнуть локальная неравномерность фильтрации. Когда фильтрация является неравномерной, в переработанной бумаге RP могут возникнуть продольные морщины.
В противоположность этому, в приведенном предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения, так как верхний край 215а направляющей полосы 215 расположен над перегородкой 79а, входящей в состав разделительного элемента 79, имеющего конструкцию в виде жалюзи, такие проблемы эффективным образом устраняются.
Состоящий из роликов узел 41 удаления воды в секции 3 изготовления бумаги обеспечивает качение упомянутых роликов по обеим лентам 45 и 95 с верхней и нижней сторон в прижатом к этим лентам состоянии, причем эти ролики находятся в месте контакта упомянутых лент, соответственно, с верхней стороны бесконечной ленты 95 с гладкой поверхностью, входящей в состав ленточного конвейера 42 для сушки, расположенного ниже в направлении технологического процесса, и с нижней стороны бесконечной сетчатой ленты 45, входящей в состав сетчатого конвейера 40 для изготовления бумаги, расположенного выше в направлении технологического процесса. В данном предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения рядом установлено две группы, каждая из которых состоит из ролика 70 для удаления воды и прижимного ролика 71, соответствующих предпочтительному варианту 1. Основной отжим обеспечивается группой из упомянутых роликов 70 и 71, расположенной выше в направлении технологического процесса, а группа из упомянутых роликов 70 и 71, расположенная ниже в направлении технологического процесса, играет вспомогательную роль. Из-за такой разницы в назначении расположенный выше, в направлении технологического процесса, ролик 70 для удаления воды снабжен роликом 180 для слива воды, как и в предпочтительном варианте 8.
Ленточный конвейер 42 для сушки, входящий в состав секции 3 изготовления бумаги, содержит бесконечную ленту 220, предотвращающую образование морщин, которая с возможностью кругового перемещения установлена на множестве роликов 103 окончательной обработки с гладкой поверхностью, соответствующих предпочтительному варианту 1. В данном предпочтительном варианте имеется четыре ролика 103 окончательной обработки с гладкой поверхностью, но их количество может быть должным образом увеличено или уменьшено в соответствии с поставленной задачей.
Бесконечная лента 220, предотвращающая образование морщин, предназначена для обеспечения гладкости влажной бумаги RP0 за счет приложения к ней растягивающего усилия при одновременном прижатии этой бумаги к бесконечной ленте 95 с гладкой поверхностью с верхней стороны.
Если говорить более конкретно, скорость хода бесконечной ленты 220, предотвращающей образование морщин, задается выше скорости хода бесконечной ленты 95 с гладкой поверхностью, в результате чего к влажной бумаге RP0 прикладывается растягивающее усилие, обусловленное разницей скоростей этих лент 220 и 95.
Бесконечная лента 220, предотвращающая образование морщин, изготовлена из проницаемого материала, способного пропускать и рассеивать влагу и пар, остающиеся внутри влажной бумаги RP0, находящейся на бесконечной ленте 95 с гладкой поверхностью, в предпочтительном случае эта лента изготовлена из нетканого материала и имеет мелкие ячейки, либо основной материал этой ленты, имеющий мелкие ячейки, покрыт нетканым материалом. В приведенном предпочтительном варианте используется лента из нетканого материала.
Вместо ролика 103 окончательной обработки с гладкой поверхностью, может быть использован ролик 123 окончательной обработки с гладкой поверхностью, соответствующий предпочтительному варианту 8, который содержит встроенный нагреватель и функционирует как нагревательный ролик.
На краю ленточного конвейера 42 для сушки установлено резальное устройство 221, соответствующее данному предпочтительному варианту реализации настоящего изобретения, которое режет переработанную бумагу RP, снимаемую с бесконечной ленты 95 с гладкой поверхностью не только на заданную длину, как в предпочтительном варианте 1, но также и на заданную ширину для обеспечения заданной прямоугольной формы. Если говорить более конкретно, резальное устройство 221 является составным и содержит роликовое устройство 221а продольной резки для резки переработанной бумаги RP на заданную ширину и гильотинное резальное устройство 221b для резки переработанной бумаги RP на заданную длину, при этом два этих устройства приводятся в действие приводным двигателем 221с.
Другие элементы и операции аналогичны предпочтительному варианту 1.
Предпочтительный вариант 10
Данный предпочтительный вариант показан на Фиг.28-32 и аналогичен предпочтительному варианту 9 за исключением того, что конструкция устройства 1 для переработки использованной бумаги модифицирована.
В устройстве 1 для переработки использованной бумаги, соответствующем этому предпочтительному варианту, модифицирована конструкция блока 47 подачи пульпы, входящему в состав секции 3 изготовления бумаги, и блок 97 нагрева и сушки, входящий в состав ленточного конвейера 42 для сушки, снабжен блоком 250 сбора пара, предназначенным для сбора пара, возникающего при нагреве и сушке. Ниже подробно описаны компоненты, модифицированные по сравнению с предпочтительным вариантом 9.
III. Секция 3 изготовления бумаги
Конструкция блока 47 подачи пульпы в сетчатом конвейере 40 для изготовления бумаги, входящем в состав секции 3 изготовления бумаги, детально показана на Фиг.31А и Фиг.31В, при такой конструкции бесконечная сетчатая лента 45 размещена с наклоном вверх в направлении перемещения, как и в предпочтительном варианте 9, при этом рама 78 для изготовления бумаги и разделительный элемент 79 расположены, соответственно, сверху и снизу относительно этой ленты.
Рама 78 для изготовления бумаги установлена с возможностью скольжения с верхней стороны бесконечной сетчатой ленты 45 и включает основное тело 80, канал 210, выполненный внутри основного тела 80, и плоскую деталь 211, размещенную рядом с выходом канала 210.
Если говорить более конкретно, в конструкции рамы 78 для изготовления бумаги, соответствующей предпочтительному варианту 8 (см. Фиг.27А и Фиг.27В), плоская деталь 251 установлена на плоской детали 211 таким образом, чтобы при использовании опорной пластины 252 возникал наклон вниз.
Например, как показано на Фиг.31А и Фиг.31В, если имеется только плоская деталь 211, установленная с наклоном вверх, как и в предпочтительном варианте 8, а плоская деталь 251 отсутствует, то пульповая суспензия PS, поступающая в раму 78 для изготовления бумаги из емкости 85 для подачи пульпы, проходит через канал 210 и течет на плоскую деталь 211 из выпускного отверстия 210b, при этом пульповая суспензия PS поднимается по плоской детали 211, так как эта деталь установлена с наклоном вверх. Поток пульповой суспензии PS, поднимающейся по плоской детали 211, может нарушаться, такая турбулентность потока пульповой суспензии PS, остающейся на плоской детали 211, может оказывать неблагоприятное влияние на структуру переработанной бумаги RP, получаемой с использованием бесконечной сетчатой ленты 45.
С учетом вышеизложенного в этом предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения установлена плоская деталь 251, имеющая наклон вниз, и пульповая суспензия PS, вытекающая из выпускного отверстия 210b канала 210 на плоскую деталь 251, плавно стекает вниз по верхней стороне этой детали, при этом надежно предотвращается возникновение турбулентности потока, в результате чего может быть дополнительно улучшена структура переработанной бумаги RP.
Основными частями блока 250 сбора пара, установленного в блоке 97 нагрева и сушки, входящем в состав ленточного конвейера 42 для сушки, являются камера 252 для сбора пара, образованная под крышкой корпуса 5 устройства, а именно декоративной крышкой 5а, как показано на Фиг.32, и вытяжной вентилятор 253, предназначенный для вентиляции камеры 252 для сбора пара.
Если говорить более конкретно, как показано на Фиг.32, от камеры 252 для сбора пара к верхней части емкости 15 для сбора чистой воды, входящей в состав устройства 9 для подачи воды, вдоль внутренней стороны декоративной крышки 5а проходит вытяжной канал 254, соединенный с верхней частью этой емкости 15. Вытяжной вентилятор 253 установлен горизонтально в вытяжном отверстии 254а вытяжного канала 254 и создает поток, направленный вниз.
Положение установки вытяжного вентилятора 253 не ограничивается указанным для этого предпочтительного варианта, и вытяжной вентилятор 253 может быть установлен в месте забора воздуха вытяжным каналом 254 или в другом соответствующем положении, обеспечивающем вентиляцию камеры 252 для сбора пара.
В блоке 97 нагрева и сушки пар, возникающий при нагреве и сушке, сначала собирается в камере 252 для сбора пара за счет работы вытяжного вентилятора 253, как показано стрелками на Фиг.32, и в режиме циркуляции возвращается в емкость 15 для сбора чистой воды через вытяжной канал 254.
При этом пар, заполняющий камеру 252 для сбора пара, имеет очень высокую температуру, и, хотя это конкретно не показано, изменив положение установки вытяжного вентилятора 253 или направление вытяжки, можно сделать так, чтобы путь возврата пара пересекался с путем сбора чистой воды W, отфильтрованной и удаленной в секции 3 изготовления бумаги, при ее поступлении в емкость 15 для сбора чистой воды, в результате чего используется охлаждающий эффект этой воды W.
Другие элементы и операции аналогичны предпочтительному варианту 1.
Предпочтительный вариант 11
Данный предпочтительный вариант показан на Фиг.33 и аналогичен предпочтительному варианту 1 за исключением того, что конструкция устройства 1 для переработки использованной бумаги модифицирована.
В этом предпочтительном варианте устройство 1 для переработки использованной бумаги содержит средство 260 измельчения бумаги, установленное в загрузочном отверстии 10а емкости 10 для перемешивания, входящей в состав секции 2 изготовления пульпы. Средство 260 измельчения бумаги предназначено для повышения эффективности размачивания и разминания устройством 8 для перемешивания за счет предварительного нарезания использованной бумаги UP, UP, …, подаваемой в загрузочное отверстие 10а, на небольшие кусочки.
Конструкция средства 260 измельчения бумаги аналогична конструкции обычной машины для уничтожения бумаги, имеющей функцию нарезания использованной бумаги UP на небольшие кусочки, при этом размер нарезки нарезающим механизмом задан таким, чтобы удовлетворять следующему требованию.
А именно, обычная машина для уничтожения бумаги предназначена для нарезания бумаги на очень маленький размер, чтобы предотвратить утечку конфиденциальной или частной информации, содержащейся в напечатанных знаках и рисунках, до такого состояния, что эти знаки и рисунки станут неразборчивыми, в то время как основной задачей средства 260 измельчения бумаги, соответствующего этому предпочтительному варианту реализации настоящего изобретения, является повышение эффективности работы устройства 1 для переработки использованной бумаги в результате получения из нарезанной использованной бумаги CUP, CUP, … пульпы UPP такой кондиции, которая подходит для ее использования при изготовлении переработанной бумаги RP в секции 3 изготовления бумаги на следующем этапе.
Для этого размер нарезки нарезающим механизмом средства 260 измельчения бумаги задается таким, чтобы волокна в нарезанной использованной бумаге CUP были не меньше того размера, который требуется для пульпы при получении переработанной бумаги RP. Поэтому, при условии выполнения данного требования, в нарезающем механизме может быть использован на выбор способ двойной нарезки, способ поперечной нарезки или любой другой способ.
Когда использованная бумага UP поступает из загрузочного отверстия 10а, она предварительно нарезается средством 260 измельчения бумаги, и получается нарезанная использованная бумага CUP, CUP, … заданного размера, которая перемешивается в течение заданного времени в воде W, поступившей из устройства 9 для подачи воды, при прямом и обратном вращении перемешивающей крыльчатки 11 устройства 8 для перемешивания, а также размачивается и разминается, в результате чего получается пульпа UPP из использованной бумаги. Время, необходимое для размачивания и разминания, по сравнению с предпочтительным вариантом 1 сокращается.
Другие элементы и операции аналогичны предпочтительному варианту 1.
Описанные выше предпочтительные варианты 1-11 являются примерами, иллюстрирующими предпочтительные варианты реализации настоящего изобретения, изобретение не ограничивается только данными вариантами, но может быть изменено и модифицировано в пределах своей сущности. Приведенные ниже примеры модификации также включены в объем настоящего изобретения.
(1) В описанных выше предпочтительных вариантах реализации настоящего изобретения в качестве нагревательного элемента в блоке 97 нагрева и сушки используется нагревательная пластина 109, эта пластина может быть заменена вращающимся нагревательным роликом, устройством нагрева горячим воздухом или другим средством нагрева.
Хотя это и не показано на чертежах, когда в качестве нагревательного элемента в блоке 97 нагрева и сушки используется нагревательный ролик, он устанавливается для качения непосредственно по влажной бумаге RP0, находящейся на бесконечной ленте 95 с гладкой поверхностью, в результате чего влажная бумага RP0 может непосредственно нагреваться и сушиться этим роликом.
Если в альтернативном варианте в качестве нагревательного элемента в блоке 97 нагрева и сушки используется устройство нагрева горячим воздухом, это устройство направляет горячий воздух непосредственно на влажную бумагу RP0, находящуюся на бесконечной ленте 95 с гладкой поверхностью, в результате чего влажная бумага RP0 непосредственно нагревается и сушится этим устройством.
(2) Конкретный режим работы устройства можно модифицировать с использованием секции 4 управления, путем изменения программы или тому подобного, после выполнения процесса, соответствующего предпочтительному варианту 1 (изготовление пульпы в секции 2 изготовления пульпы и изготовление бумаги в секции 3 изготовления бумаги), либо конструкция устройства может быть должным образом изменена в зависимости от поставленной задачи или производительности.
Так как настоящее изобретение может быть реализовано в различных формах без нарушения его существенных характеристик, поэтому представленные предпочтительные варианты его реализации являются иллюстративными и не ограничивают его сущность, при этом объем изобретения определен пунктами приложенной формулы изобретения, а не в предшествующем формуле описании, в результате чего подразумевается, что все изменения, не выходящие за пределы этих пунктов или их эквивалентов, охвачены этими пунктами.