本发明涉及一种从碎浆机中去除杂质的装置，特别是从转鼓碎浆机的卸料槽或筛选区中去除杂质的装置。本发明还涉及一个具有锥台结构的筛选区的转鼓碎浆机。
背景技术：
转鼓碎浆机是造纸领域所用的废纸制浆的设备。废纸由上料区进入转鼓，转鼓可分为碎浆区和筛选区，废纸在转鼓的碎浆区经过处理使废纸分离成纤维形成纸浆。转鼓不断回转并稍微倾斜，纸浆沿着倾角前进通过碎浆区进入筛选区。纸浆在筛选区被稀释并经筛选区的筛孔进入卸料槽，轻、重杂质被反冲回转鼓内，继续前行在转鼓末端排出。虽然大部分杂质经转鼓末端排出，但是还有部分杂质随着纸浆进入卸料槽。清理卸料槽中的杂质是较为费时费力的工序。现阶段，需要发展一个更方便有效、经济的方法和装置来去除卸料槽中的杂质。另外，目前的转鼓的筛选区的筛选效率也需要提高。
技术实现要素：
本发明提供了一种从转鼓碎浆机中去除杂质的装置，其特征在于，所述装置包括：一个用于接收含有杂质的纸浆的槽体；和一个杂质运输装置。所述杂质运输装置包括第一端、第二端及将所述杂质从所述第一端移向所述第二端的移动部件。所述槽体包括：第一分区、第二分区及围绕第一分区和第二分区的外罩。第一分区具有一个与转鼓碎浆机的卸料槽或筛选区连通的入口端。第一分区通过第一分区出口与第二分区连通。纸浆从转鼓落入第一分区后再进入第二分区。第一分区为入口端宽于第一分区出口的上宽下窄型锥台结构。第二分区的至少部分结构为锥台结构。在一个实施例中，第二分区的至少部分结构为上宽下窄型锥台结构。围绕着第二分区的外罩上设置有一个纸浆出口和一个出口端。杂质运输装置是被围绕在外罩内、位于第二分区内的、纵长的传送装置，其第一端设置于第二分区的锥台结构的最低端，第二端高于出口端，出口端高于第一端和槽体中的纸浆高度，纸浆出口高于第一端但低于出口端，以至于纸浆中的纤维从纸浆出口排出用于回收及沉在第二分区的杂质落在第一端并且被朝向第二端方向运输从而从出口端排出。在一个实施例中，出口端高于第一分区的入口端的高度。
在一个实施例中，该装置的第二分区还可以包括一个或多个额外的杂质运输装置。额外的杂质运输装置将接收到的杂质传送给同样位于第二分区的杂质运输装置，提高杂质的排出效率。额外的杂质运输装置的全长均获外罩的支撑，且其长度大于第一分区出口的直径，从而使得杂质经额外的杂质运输装置传送给杂质运输装置。额外的杂质运输装置垂直于杂质运输装置。
本发明的另一方面提供了一种转鼓碎浆机，其包括一个转鼓，所述转鼓包括一个碎浆区和一个至少部分结构为锥台的筛选区。
在一个实施例中，上述至少部分结构为锥台的筛选区可连接或连通本发明的槽体或通过卸料槽连接或连通本发明的槽体。在另一个实施例中，上述至少部分结构为锥台的筛选区可替代现有转鼓中的筛选区。
附图说明
图1中的图1(a)示出了一个实施例的转鼓碎浆机，图1(b)示出了另一个实施例的转鼓碎浆机。
图2示出了一个实施例的从转鼓碎浆机中去除杂质的装置，图2(a)为该装置侧视图，图2(b)为该装置的主视图，图2(c)为该装置的俯视图。
图3示出了另一个实施例的从转鼓碎浆机中去除杂质的装置，图3(a)为该装置侧视图，图3(b)为该装置的主视图，图3(c)为该装置的俯视图。
图4示出了另一个实施例的从转鼓碎浆机中去除杂质的装置，图4(a)为该装置侧视图，图4(b)为该装置的主视图，图4(c)为该装置的俯视图。
图5示出了另一个实施例的从转鼓碎浆机中去除杂质的装置，图5(a)为该装置侧视图，图5(b)为该装置的主视图，图5(c)为该装置的俯视图。
图6示出了另一个实施例的从转鼓碎浆机中去除杂质的装置，图6(a)为该装置侧视图，图6(b)为该装置的主视图，图6(c)为该装置的俯视图。
图7示出了另一个实施例的从转鼓碎浆机中去除杂质的装置，图7(a)为该装置侧视图，图7(b)为该装置的主视图，图7(c)为该装置的俯视图。
图8中的图8(a)示出了一个实施例的包括碎浆区和锥台结构的筛选区的转鼓，图8(b)示出了碎浆区和锥台结构的筛选区可为两段分体式。
图9中的图9(a)示出了另一个实施例的包括碎浆区和锥台结构的筛选区的转鼓，图9(b)示出了碎浆区和锥台结构的筛选区可为两段分体式。
图10中的图10(a)示出了另一个实施例的包括碎浆区和锥台结构的筛选区的转鼓，图10(b)示出了碎浆区和锥台结构的筛选区可为两段分体式。
具体实施方式
如此处和权利要求中所用，“包括”指的是包含以下元件但不排除其他元件。
本文所使用的“槽体”指任何可装有液体、固体、或气体的容器。
本文所使用的“螺旋传送机”指通过螺旋状物的旋转将物体尤其是固体从一端运输至另一端的运输装置。
本文所使用的“带状传送机”指通过带状物的移动将物体尤其是固体从一端运输至另一端的运输装置。
本文所使用的“移动部件”指运输装置所具有的将物体从一端运输至另一端、并发生移动或旋转的部件。
本文所使用的“连接”既包括物理接触式连接，也包括物理非接触式连接。例如，对于“卸料槽连接转鼓的筛选区”而言，卸料槽不一定接触连接转鼓的筛选区，卸料槽位于转鼓筛选区的下方以至于从筛选区下来的纸浆可被卸料槽所接收即可。例如，对于“槽体连接转鼓的筛选区”，槽体不一定接触连接转鼓的筛选区，槽体位于转鼓筛选区的下方以至于从筛选区下来的纸浆被槽体所接收即可。
本文所使用的“锥台”指圆锥或棱锥被两个平行平面所截后，位于两个平行平面之间的立体。“上宽下窄型锥台”指上表面的直径或宽度大于下表面的直径或宽度的锥台。
图1中的图1(a)显示了一个转鼓碎浆机。转鼓碎浆机100包括上料区102、转鼓104、卸料槽106。转鼓104包括碎浆区108和筛选区110。卸料槽106连接转鼓的筛选区110。大部分杂质从转鼓末端112排出，纸浆在筛选区经过筛孔114进入卸料槽106，但是也有部分杂质例如沙子、玻璃、金属线等随着纸浆进入卸料槽。转鼓104可以是碎浆区108和筛选区110一体式，也可以是如图1b所示的碎浆区108和筛选区110两段分开式。
转鼓的碎浆区和筛选区可在一个转鼓内，也可以在两个分别的转鼓内。转鼓的碎浆区和筛选区内壁上可设置有刮板，反复将纸浆抛到一定高度再跌落并与转鼓的内壁表面撞击。这样，由于产生温和有效的剪切力和纤维之间摩擦作用的增强，使废纸分离成纤维，外来杂质和薄膜、塑料、沙砾、破布等而不被碎解。
本发明的一个实施例是关于一个从转鼓碎浆机中去除杂质的装置。该装置包括一个槽体和一个杂质运输装置，该槽体可以连接卸料槽的底部使得纸浆从卸料槽落入该槽体，换句话说该槽体是卸料槽的一个延伸或扩展。或者该槽体可连接转鼓的筛选区而不需要一个卸料槽使得纸浆从筛选区落入槽体中。该槽体包括第一分区、第二分区、和一个外罩。第一分区具有与卸料槽或筛选区连通的入口端，第二分区与第一分区连通，外罩围绕着第一分区和第二分区。第一分区为上宽下窄型锥台结构，第二分区的至少部分结构为上宽下窄型锥台结构。围绕着第二分区的外罩部分上设置有一个纸浆出口和一个出口端。杂质运输装置包括第一端、第二端和将杂质从第一端移向第二端的移动部件。杂质运输装置被围绕在外罩内，位于第二分区内，且其是纵长的传送装置。纸浆中的纤维较轻而杂质较重，所以杂质沉积在槽体的底部。第一端设置于第二分区的锥台结构的最低端，第二端高于出口端，出口端高于第一端和槽体中的纸浆高度，纸浆出口高于第一端但低于出口端。这样的设计使得纸浆中的纤维从纸浆出口排出用于回收及沉在第二分区的杂质落在第一端并且被朝向第二端方向运输。第二端靠近出口端，杂质被运输至第二端的方向时可以从出口端被排出。
该槽体的第一分区和第二分区分别具有上宽下窄型锥台结构，使得纸浆更易从第一分区沉降到第二分区，杂质更容易沉落在位于第二分区锥台结构最低端的杂质运输装置的第一端，从而使杂质更易排出。而且杂质运输装置的第一端、第二端、纸浆出口、出口端的高度设计也使得纸浆中的纤维更易回收，杂质更有效地被排出。
本发明的另一个实施例是关于对转鼓碎浆机的筛选区进行改良。传统的筛选区为柱形。本发明的一个实施例的转鼓的筛选区的至少部分结构为锥台，靠近碎浆区的筛选区的近端的直径大于远离碎浆区的筛选区的远端的直径。纸浆在碎浆区经过处理后进入筛选区时，较多的纸浆累积在筛选区的近端。与远离碎浆区的筛选区的远端相比，筛选区的近端具有较多的筛孔、较大的直径，所以较多的纸浆在该筛选区的近端流出并进入卸料槽或其他槽体，较多的杂质移向筛选区的远端。当纸浆从筛选区的近端向筛选区的远端流动时，纤维含量越来越低，较少的筛孔即可完成对纸浆的筛选。因此，筛选区的锥台结构不但可以更有效地完成对纸浆的筛选工作，而且还减轻了传统筛选区的重量。这种锥台设计使得筛选区的筛选效率更高。而且筛选区具有较小直径的筛选区的远端也使得转鼓末端的刚性增强、也使得杂质落在转鼓内的冲击力变小。较小直径的筛选区的远端还具有较小的转动惯量，从而使转鼓的耗能更小。本发明的至少部分结构为锥台的筛选区可独立地替代传统的转鼓碎浆机的筛选区，也可应用到本发明的从转鼓碎浆机中去除杂质的装置上。
如图2(a),(b),(c)所示该装置200包括一个槽体202和一个杂质运输装置210。该槽体202包括第一分区216、第二分区218和外罩204。第一分区216具有与转鼓碎浆机的筛选区或卸料槽连通的入口端206，入口端206可用来接收纸浆。第一分区216通过第一分区出口224连接或连通第二分区218。外罩204围绕着第一分区216和第二分区218。第一分区216为锥台结构。入口端206的宽度大于第一分区出口224的宽度。第二分区218也具有一个锥台结构219。锥台结构219为上宽下窄型锥台。杂质运输装置210在第二分区内、被外罩围绕，并是个纵长的传送装置。杂质运输装置210具有第一端212和第二端214及将杂质从第一端运输至第二端的移动部件。第一端212位于第二分区的锥台结构219的最低端。围绕着第二分区的外罩上设置有纸浆出口220和出口端208。纸浆进入槽体的第一分区216后进而进入第二分区218，由于纤维较轻位于上层，杂质较重易于沉积在底部，所以可回收的纤维经纸浆出口220排出槽体进行回收。沉积在底部的杂质落在杂质运输装置的第一端212并被运输至第二端214从而从出口端208排出。第一端212设置于所述第二分区的最低端，第二端214高于出口端208，出口端208高于第一端212和槽体中的纸浆高度，纸浆出口220高于所述第一端212但低于出口端208，以至于纸浆中的纤维从所述纸浆出口220排出用于回收及沉在第二分区的杂质落在第一端212并且被朝向第二端214方向运输从而从出口端208排出。
在一个实施例中，槽体202部分替代传统的或已有的卸料槽，槽体通过入口端206连接或连通转鼓的筛选区110，以至于经过筛选区的筛孔的纸浆从转鼓进入槽体202。在另一个实施例中，槽体202可通过入口端206连接或连通在一个卸料槽106底部，纸浆经筛孔进入卸料槽，再经过卸料槽进入槽体。在一个实施例中，槽体202位于转鼓的筛选区下方接收来自筛选区的纸浆，槽体可不与转鼓的筛选区直接接触。在另一个实施例中，卸料槽106位于转鼓的筛选区下方，卸料槽可不与转鼓的筛选区直接接触，槽体202位于卸料槽下方，以至于纸浆从筛选区落入卸料槽进而落入槽体中。
第一分区216的第一壁222从入口端206延伸至第一分区出口224，第一壁222的至少一部分向第一分区出口224收窄，收窄角度分别为第一倾斜角a和第二倾斜角b，如图2(b)所示。第一分区的锥台结构具有近端230和远端232，第一倾斜角a在近端230一侧，第二倾斜角b在远端232一侧。在一个实施例中，第一倾斜角a等于第二倾斜角b。在另一个实施例中，第一倾斜角a大于第二倾斜角b，第一倾斜角a小于80°，第二倾斜角b小于60°。
杂质运输装置、纸浆出口、出口端在第二分区。在一个实施例中，杂质运输装置的第一端位于第二分区的最低端。在一个优选实施例中，杂质运输装置的第一端位于第二分区锥台结构的最低端。在另一个实施例中，杂质运输装置是螺旋传送机或带状传送机。
图2(b)中所示，杂质运输装置210与入口端206水平面a呈一定角度α，该角度α可为锐角。图2(c)所示，搅拌器215可设置在槽体202中，使含有杂质的纸浆被搅拌，利于可回收的纤维排出槽体202进行回收，及杂质沉在杂质运输装置的第一端212被运输至出口端208。
第二分区218可分为第一室226和第二室228。由图2所示，第一室226与第一分区216通过第一分区出口224连接或连通，第二室228与第一分区通过第一室226连接。纸浆出口220位于第一室，杂质运输装置210位于第二室228。第二室为上宽下窄的锥台结构。第一室也可为上宽下窄的锥台结构。第二室连接第一室靠近近端230的一端，以至于从近端和远端落下来的纸浆都经过第一室靠近近端的一端进入第二室。
在一个实施例中，槽体可包括至少一个额外的杂质运输装置。如图3(a),(b),(c)的装置300所示的实施例，槽体202包括被围绕在外罩内的两个额外的杂质运输装置310和312，每个额外的杂质运输装置具有第三端313(a)和第四端313(b)。第三端313(a)将杂质移向第四端313(b)，再由第四端将杂质转移至杂质运输装置210的第一端212。额外的杂质运输装置310和312的全长均由外罩204支撑，支撑额外的杂质运输装置的外罩部分为基板314。额外的杂质运输装置310和/或312沿着第三端到第四端方向的长度大于第一分区出口224的宽度或直径。第四端的高度低于纸浆出口的高度且高于第一端212的高度。纸浆经过第一分区到达第二分区，纸浆中可回收的纤维经纸浆出口220排出槽体，杂质沉在该额外的杂质运输装置。该额外的杂质运输装置310和312再将杂质运输至杂质运输装置210从而排出该槽体。在一个实施例中，每个额外的杂质运输装置的第三端和第四端呈水平。在另一个实施例中，额外的杂质运输装置310和/或312可平行于第一分区出口224，或者第一分区出口呈一定角度但该额外的杂质运输装置310和/或312的较低端的高度低于纸浆出口的高度。在另一个实施例中，两个额外的杂质运输装置310和312互相平行且垂直于杂质运输装置210。
槽体的外罩具有一个喷射器开口316，一个喷射器318设置在该喷射器开口316上以至于当杂质从第一端212向第二端214方向被运输时喷射该杂质。在一个实施例中，喷射器开口316设置在靠近第二端214处。在另一个实施例中，喷射器开口316的高度高于第一端212的高度但低于出口端208的高度。
在一个实施例中，第二分区还包括第三室320，第三室连接或连通第一室226和第二室228。两个额外的杂质运输装置位于第三室320，杂质进入第一室后沉落在第三室的额外的杂质运输装置310和312后，再经过额外的杂质运输装置310和312运输至第二室，从而使杂质沉落在杂质运输装置的第一端212。在一个实施例中，两个额外的杂质运输装置所位于的第三室连接或连通第一室靠近近端230的一端、并连接或连通第一室靠近远端232的一端。
图4(a),(b),(c)所示，该装置400中有一个额外的杂质运输装置310，其位于基板314上且被基板314所支撑，基板314是外罩的一部分。纸浆从第一分区到达第二分区，纤维从纸浆出口220排出，杂质沉在第二分区的额外的杂质运输装置310上并被额外的杂质运输装置310由第三端313(a)运输向第四端313(b)。杂质再由第四端运送至同样位于第二分区的杂质运输装置210的第一端212，再由第一端运输向第二端214从而出口端208被排出。在一个实施例中，额外的杂质运输装置310和杂质运输装置210垂直。在一个实施例中，额外的杂质运输装置是螺旋传送机或带状传送机
如图4所示，第二分区的第三室320连接或连通第一室226和第二室228，一个额外的杂质运输装置310位于第三室320。纸浆从第一室进入第三室，纤维经纸浆出口220排出，杂质落在额外的杂质运输装置上，并由第三端313(a)往第四端313(b)方向运输使杂质落入第二室，沉降在第二室的杂质运输装置的杂质被继续排除槽体外。在一个实施例中，一个额外的杂质运输装置所位于的第三室连接或连通第一室靠近近端230的一端，或连接或连通第一室靠近远端232的一端。
图3和图4中额外的杂质运输装置的设计使得杂质更有效地从槽体被排出。
如图5(a),(b),(c)所示，杂质从槽体的出口510排出后，接连一个沙水分离器512。沙水分离器512与槽体202之间连接一个溢流管514，杂质被沙水分离器512的液体冲洗，该液体从杂质中回收纤维材料并从溢流管514留回槽体202。
槽体的第一分区、第二分区的形状和杂质运输装置在第二分区的位置可变，只要第一分区和第二分区均具有锥台结构、杂质运输装置的第一端在第二分区的最低端，从而使得经过第一分区进入第二分区的杂质沉在第二分区的杂质运输装置的第一端从而被运输至第二端的方向即可。例如，如图5(a)和(b)所示的实施例，第一分区216的侧视图显示第一分区为锥台。第二分区的部分结构为不对称锥台结构516，杂质运输装置210的第一端212位于该不对称锥台结构516的最低端。如图6(a),(b)和(c)所示，第二分区的该部分结构为对称锥台结构610，杂质运输装置210的第一端212位于该对称锥台结构610的最低端，杂质运输装置210不紧贴槽体的外罩204。如图7(a),(b)和(c)所示，第二分区的该部分结构为不对称锥台结构716，杂质运输装置210的第一端212位于该不对称锥台结构的最低端716，杂质运输装置210紧贴槽体的外罩204。
图2至图7为从转鼓碎浆机中去除杂质的装置的不同实施例。相同的结构具有相同的功能，在不同的实施例中不再赘述每个相同的结构及其功能。
图8中的图8(a)显示了一个转鼓800的实施例，转鼓800包括碎浆区802和筛选区804。筛选区具有筛孔806。筛选区具有两端，一端为靠近碎浆区的筛选区的近端808，另一端为远离碎浆区的筛选区的远端810。靠近碎浆区的筛选区的近端808的直径大于远离碎浆区的筛选区的远端810。靠近碎浆区的筛选区的近端808与远离碎浆区的筛选区的远端810相比具有更多的筛孔806。如图8(a)所示，靠近碎浆区的筛选区的近端808的外壁809收窄呈锥台结构，然后外壁逐渐平行至远离碎浆区的筛选区的远端810。转鼓的碎浆区802和筛选区804可以是一体式，也可以是如图8(b)所示的碎浆区802和筛选区804两段分开。
如图9中的图9(a)所示的转鼓900具有锥台结构的筛选区904和碎浆区902。靠近碎浆区的筛选区的近端908的直径大于远离碎浆区的筛选区的远端910。靠近碎浆区的筛选区的近端908与远离碎浆区的筛选区的远端910相比具有更多的筛孔906。靠近碎浆区的筛选区的近端908的外壁909逐渐收窄至远离碎浆区的筛选区的远端910而呈锥台结构。转鼓的碎浆区902和筛选区904可以是一体式，也可以是如图9(b)所示的碎浆区902和筛选区904两段分开。
图10中的图10(a)显示了另一个实施例的锥台结构的筛选区1004。转鼓1000具有碎浆区1002和筛选区1004。靠近碎浆区的筛选区的近端1008的直径大于远离碎浆区的筛选区的远端1010。靠近碎浆区的筛选区的近端1008与远离碎浆区的筛选区的远端1010相比具有更多的筛孔1006。如图10所示，靠近碎浆区的筛选区的近端1008的外壁1009逐渐收窄呈一个锥台结构后并可沿着朝向远离碎浆区的筛选区的远端1010的方向继续收窄形成另一个直径更小的锥台结构。转鼓的碎浆区1002和筛选区1004可以是一体式，也可以是如图10(b)所示的碎浆区1002和筛选区1004两段分开。
图8至图10为至少具有一个锥台结构的筛选区的不同实施例。如图8-10所示，筛选区的锥台结构可变化，也可包括不止一个锥台结构，但只要是筛选区部分结构呈锥台，在靠近碎浆区的筛选区的近端比远离碎浆区的筛选区的远端直径更大，具有更多的筛孔则可实现本发明的筛选区的效果。图8-10的锥台结构的筛选区可应用到图2-7中的从转鼓碎浆机中去除杂质的装置中，也可独立使用以替代现有转鼓的筛选区。
除非另外限定，此处所使用的所有技术和科学术语具有作为本发明所属领域的普通技术人员通常所理解的相同的含义。尽管类似于或等同于此处描述的任何方法和材料可以用于本发明的实施或试验中，但目前对优选方法、材料和装置进行了描述。
在非限定性实施例中例示了本发明的实施。本发明的范围仅仅由所附权利要求来限定，其绝不是由实施例的内容或范围所限制。