JP2000503593A - スクリーンシリンダのようなスクリーニング装置、およびそのスクリーニング装置の製造方法 - Google Patents

スクリーンシリンダのようなスクリーニング装置、およびそのスクリーニング装置の製造方法

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Abstract

(57)【要約】 本発明は、例えばパルプおよび製紙工業におけるパルプ懸濁液をスクリーニング、ろ過、分別、または分類するためのスクリーンシリンダのようなスクリーニング装置を引用する。このスクリーニング装置は、狭い間隔で互いに平行に配置された複数のフィルタワイヤー(10)、および複数のフィルタワイヤーを支持するための長手方向の支持部材(12)を有する。各支持部材(12)は、本発明により上流側表面を通して形成された複数の支持スロット(17)を有し、これらのスロットはフィルタワイヤー(10)の下流側部分(14)を受け入れるような形状を有する。フィルタワイヤー(10)はスロット(17)内の材料(19,36)を局部的に変形させることにより、支持部材のスロット内に固定される。

Description

【発明の詳細な説明】 スクリーンシリンダのようなスクリーニング装置、およびそのスクリーニング装 置の製造方法 本発明は、請求の範囲の独立項の前段に記載されたスクリーニング装置および その製造方法に関するものである。これにより本発明は、パルプおよび製紙工業 におけるパルプ懸濁液または他の類似の懸濁液をスクリーニング、ろ過、分別( fractioning)、または分類するためのスクリーンシリンダ、彎曲形または平坦 状のスクリーニング部材のようなスクリーニング装置に係わる。さらに具体的に 言えば、本発明は複数のフィルタワイヤーが狭い間隔で互いに平行に配置されて 成るスクリーニング装置に係わる。この複数のフィルタワイヤーは、スクリーニ ング処理すべきパルプ懸濁液に面するスクリーニング面を形成し、隣接ワイヤー 同士(どうし)がそれらの間隔にスクリーニング開口を形成し、パルプ懸濁液の 受け入れ部分(アクセプト)がそのスクリーニング開口を通して流れる。フィル タワイヤーは、好ましくはその下流側にて支持リングまたは支持バーのような支 持部材によって支持される。スクリーニング装置は、例えば平坦状、彎曲形、円 筒形、または円錐形と、さまざまな形態をなす。 この形式の周知のスクリーニング装置において、フィルタワイヤーの支持部を 形成する支持部材は、主として矩形または丸みのある横断面の中実棒材で形成さ れており、最も典型的にはフィルタワイヤーに対して直角に配置されている。 フィルタワイヤーは一般に溶接法によって支持バーに固定されるが、この溶接 法では、ゆがみ、熱応力、バリのような変動する多くの欠点を生じる。溶接で発 生する熱は、ワイヤーのゆがみや、隣接ワイヤー同士の間のスクリーニング開口 幅に変化を生じさせることが多い。したがって、完全に均一なスクリーニング開 口を得ることは困難であり、このことはスクリーニング効率が損なわれることを 意味する。今日では、スクリーニング開口の望ましい幅は0.1mm程度に小さ いため、最小限のゆがみしか許容できない。 熱応力やバリも、利用者側の工程でスクリーニング装置に負荷を与えて作動故 障をもたらす。このような負荷は一定負荷または周期負荷となり、疲労故障を生 じる。 バリはまた懸濁液中の繊維質を捉え、スクリーンすなわちフィルタを次第に詰 まらせたり、またはいわゆる「ストリングス(strings)」を形成し、これは利用 者側の工程において非常に有害である。 例えば米国特許第5090721号および同第5090360号において、あ る「キー(鍵)」形横断面のフィルタワイヤーを、支持バーの同じ「キー(鍵)」 形状を有する凹部に連結することが提案された。支持バーをリング状に曲げるこ とで、フィルタワイヤーが所定位置にクランプされる。これにより、この構造は 、多数の比較的複雑な、したがって高価な凹部の製造を必要とする。さらに、こ れは、流れが円形スクリーンの内側から外側へ向かう場合における円形スクリー ン(単数および複数)にだけ適用できる。 他の周知のスクリーニング装置において、フィルタワイヤーは支持バーの回り にループ形成させることで固定されている。このようなスクリーン構造は強固で あるが、支持バーの回りのループ形成部分が局部的に開口を閉じ、これによりス クリーンの通過量を減少させる。ループ形成された部分はキャビティおよび不均 一箇所を形成する傾向を有し、これらは懸濁液に面して繊維の引っかかり(hang -up)を生じる可能性がある。 上述の難点はスクリーニング品質の劣化や、機械的な弱化を引き起こし、また 製造費を高める傾向を示す。したがって、本発明の目的は、前記欠点を最小限に 抑え、改良されたスクリーニング装置および斯かる装置の改良された製造方法を 提供することである。 かくして、本発明の目的は、フィルタワイヤーの熱誘発歪みを生じることなく 容易に製造され且つ組み立られるスクリーニング装置を提供することである。 また本発明の目的は、正確且つ一定したスクリーニング開口すなわちスクリー ニングスロットを備えた改良された強力なスクリーニング装置を提供することで ある。 これにより本発明の他の目的は、均一なスクリーニング開口(すなわち、良好 な許容誤差)が得られ、これにより非常に狭い幅のスロットが製造できるように 改良されたスクリーニング装置の製造方法を提供することである。 本発明の別の目的は、支持ロッドの上流側表面に繊維質の堆積を引き起こすば りや他の突起要素を最小限に抑えた改良されたスクリーニング装置を提供するこ とである。 上述の目的は、請求の範囲に記載されている独立請求項1および独立請求項1 3の特徴部分に記載されているようなスクリーニング装置および方法によって達 成される。 これにより、少なくとも1つの長手方向の支持部材で支持された複数のフィル タワイヤーを有する、本発明による好ましいスクリーニング装置が提供される。 このスクリーニング装置では、複数の支持スロットまたは凹部が支持部材の上流 側表面に形成され、フィルタワイヤーがそれらのスロットに固定される。支持ス ロットまたは凹部の長手方向は、これによって支持部材の長手方向の軸線と或る 角度(典型的には90゜)をなし、フィルタワイヤーの下流側部分を受け入れる 形状を有する。スロットは、支持部材に対して直角に(すなわち、支持部材の長 手方向軸線に対して半径方向に)切削されるのが普通であるが、ワイヤーが傾斜 姿勢で支持されるべき場合には、支持部材に対して角度10゜〜90゜で切削で きる。フィルタワイヤーは、支持部材の支持スロットにそのワイヤーを組み付け た後、そのフィルタワイヤーの下流側部分の材料、または支持部材のスロットま たは凹部を制限している部分の材料を局部的に変形させることによって、スロッ トまたは凹部に固定される。 本発明の好適例によるスクリーニング装置において、その少なくとも1つの支 持部材が上流側に支持スロットを、また下流側に側面で限界を定められたキャビ ティ(空所)を有する。このキャビティは、絞り加工、押出し加工、ロール加工 または機械加工を含むさまざまな技術によって形成できる。複数の支持スロット は支持部材の上流側表面からキャビティへ至る貫通開口であるのが好ましい。フ ィルタワイヤーの下流側部分の組み立て時に、支持部材の支持スロットに支持部 材が挿入され、支持スロットを通してキャビティ内にフィルタワイヤの基部が突 出され、好ましくは、キャビティと交差する。懸濁液の流れに面する支持部材の 上流側表面は流れ抵抗を減少させるために丸みのある形状(凸状)をしているの が好ましい。 例えば、機械加工、打抜き、スパーク・エロージョン、またはレーザー加工に より形成可能なスロットは支持部材の軸線と交差する角度を有する。この角度は 、典型的には90゜であるが、角度1゜〜90゜であってよい。支持スロットの 間隔および深さは、その中に挿入されるフィルタワイヤーの位置を定め、これに よりスクリーニング開口の幅を定める。 フィルタワイヤーは、そのワイヤーの下流側部分の基部を変形させることによ って支持部材に固定され、その変形がスロット内への基部の再入を防止し、ワイ ヤーが引き出されないようにする。支持部材のキャビティに挿入されたフィルタ ワイヤー材料は機械力を用いて変形するのが好ましい。変形された材料は、ばり の無い、耐疲労特性に優れた機械的結合部を形成する。変形された材料の形状は ろ過処理で生じる力に対する抵抗において結合部の限界性能を決定する。結合部 の形状もまた結合された材料の限界耐疲労強度を決定する。 変形形状は結合部を形成するのに使用した工具によって決定されるだろう。工 具は、問題とする結合部にとって最適であると決定された方向へ材料の流れが生 じるように、例えば平坦形、凹形、凸形、円錐形またはドーム形を有することが できる。結合部は個別に完成してもよく、またスクリーニング装置の生産速度を 高めるため、または工程時の安定性を保証するために、複数のフィルタワイヤー を並行して完成してもよい。隣接支持スロットまたはフィルタワイヤーに歪みが 全く生じないようにするのを保証するために、他の工具を同時に用いて支持部材 の隣接支持スロットを支持すれば、形成される結合部に最大限の力を加えること ができる。支持は、挿入されたフィルタワイヤーがクランプ力で所定位置に保持 されることによって行われる。 隣接する(好ましくは平行な)支持部材の横方向スロットは、真直なフィルタ ワイヤーの長さ部分を受け入れるために整列していなければならない。組み立て 前、また支持スロットへの連結前に、通常、フィルタワイヤー材料は真直化され ていなければならない。 本発明の他の形態によれば、フィルタワイヤーが支持スロットまたは凹部に挿 入された後、スロットまたは凹部における支持部材材料が局部的(点部分すなわ ち部分的に)変形されて、スロットまたは凹部内にあるフィルタワイヤー部分に スロット壁部分を押圧する。スロットまたは凹部の変形は、フィルタワイヤーが スロットまたは凹部から引き抜かれるのを防止するために選定された箇所で行わ れる。スロットまたは凹部は、プレス加工または打抜き加工のような支持部材の 上流側表面へ向かう機械力で変形するのが好ましい。この機械力は、支持部材全 体の変形や歪みを生じないで、またフィルタワイヤーの歪みを生じないでスロッ トまたは凹部の周辺の支持部材の材料に局部的な変形を生じるように位置を定め られる。スロットまたは凹部に挿入されたフィルタワイヤーの下流側部分は、変 形された材料のための空間を与え、また再入性を与えるためにスロットまたは凹 部内で成形され、結合部を強化するようになされる。側面すなわち表面の変形は その後に成形ワイヤーをスロットまたは凹部に固定するのに適用される。スロッ トが貫通開口として作られていれば、ワイヤーの基部およびスロット壁材料が変 形されて結合部を形成することができる。 支持部材およびフィルタワイヤーは、組立体における望ましくない変化を防止 するために、機械的変形工程の間、支持されるのが好ましい。 スクリーニング装置を製造する本発明の新規な方法の好適形態によれば、以下 の段階を含む: (1)機械加工、切削または他の同様な方法によって少なくとも1つの支持部 材の上流側表面に、支持部材の軸線に対して或る角度を成して前記フィルタワイ ヤーの下流側部分を受け入れるようになされる複数の支持スロットを形成する段 階、 (2)複数のフィルタワイヤーのうちの1つのフィルタワイヤーを複数の支持 スロットのうちの1つの支持スロットに挿入する段階、および (3)支持スロットに挿入されたフィルタワイヤーを、そのフィルタワイヤー の下流側部分の材料、または支持部材のスロットを制限している部分の材料を局 部的に変形させることで、支持部材に固定する段階。 本発明によるスクリーンシリンダにおいて、支持部材はシリンダ軸線に平行に 固定された複数のフィルタワイヤーを有する円形リングであるのが好ましい。フ ィルタワイヤーはリングの内周面または外周面に固定できる。各スクリーンシリ ンダに少なくとも2つのリングが存在するのが好ましく、またそれ以上の数が好 ましい。これらのリングは同時にスクリーンシリンダ自体を安定化させる支持リ ングを形成できる。 機械加工または他の適当な方法によって支持部材に作られた複数の支持スロッ トは少なくとも1つの支持部材の長手方向軸線に主として直角で、支持部材に連 結されたフィルタワイヤーが該支持部材に直角であるのが好ましい。しかしなが ら、必要であれば、傾斜支持を形成するために支持部材に斜めの支持スロットを 形成することができる。 フィルタワイヤーの横断面は、隣接するフィルタワイヤー間に懸濁液が通過す る解放通路を形成するために、スクリーニング処理される懸濁液に面する広い部 分と、支持部材(支持バー)のスロット内に突出す狭い部分とを有するのが好ま しい。懸濁液に面する部分の幅は、典型的には2〜8mm、好ましくは2.8〜 5mmである。 本発明による支持部材はU、LまたはV形状、またはその他の同種形状の横断 面を有するバー(棒)で作ることができる。これによりバーは、フィルタワイヤ ーが固定される彎曲した(すなわち、角度を与えられた)第1部分(例えば、中 間部分)と、付加的な支持本体を形成する第2部分とを有する。バーの彎曲した (すなわち、角度を与えられた)第1部分の凸面(すなわち、外側面)はスクリ ーニング装置を通って流れる懸濁液の流れに面する上流側表面を形成する。 典型的に、本発明の好的形態による支持部材は、部分的に中実である支持バー で作られ、その横断面は僅かに細長いことが好ましく、その横断面の一端は丸み のある形状または凸状になされ、反対端部は内部に形成されたキャビティ(空所 )を有する。支持バーは丸みのある形状または凸状の側が、隣接のワイヤー間に 形成されたスクリーニング開口を通して流入する流れに向かうように配向されて スクリーニング装置に配置され、支持バーの外面に沿う最適流れを形成するよう になされる。したがって、支持バーのキャビティは支持部材の下流側に与えられ る。支持バーの全高は典型的に10〜25mm、好ましくは13〜20mmの範 囲であり、その幅は5〜15mm、好ましくは約6〜8mmである。キャビティ は典型的に約5〜15mm、好ましくは6〜10mmほど支持バーの下流側へ 突出している。キャビティの両側の支持バーの壁厚は1mm以上、典型的には約 1〜3mmである。 支持スロットは、支持バーの凸状または丸みのある上流側に形成される。支持 スロットは典型的に深さh2を有し、これは支持部材の全高Hの0.25〜0. 50に相当する。これにより支持スロットは、フィルタワイヤーの高さの0.3 〜0.9の深さh2を有する。スロットは典型的にキャビティ内部へ1〜3mm の深さに達する。 約5〜15mm、好ましくは約7〜12mmの高さを有するワイヤーが支持バ ーで支持される。ワイヤーの横断面は漏斗形状の広い上側(上流)部分を有し、 その幅はワイヤーの全高の上部1/3〜1/2において約3〜5mmから約1. 5〜3mmへと下流へ向かって減少する。ワイヤーは、好ましくはそのワイヤー 形状に対応する漏斗形状の上側部分を有する支持スロットに挿入される。支持ス ロットの深さおよび(または)(and/orを意味する)スロットおよびワイヤーの 漏斗形状の上端部分が、ワイヤーのスロット内に挿入される深さを決定する。 ワイヤーの下流側端部の基部は、本発明の好適形態によれば支持バーのキャビ ティに達する。ワイヤーは、キャビティに達したそのワイヤー部分の少なくとも 一部を変形させ、この変形がスロットからのワイヤーの抜け出しを防止すること によって支持バーに固定される。この変形は、例えばスタンピングやスエージン グによってキャビティ内のワイヤーの少なくとも一部分を機械的に変形させるこ とで達成されるのが好ましい。本発明によれば、変形はこれに代えて溶接、鑞接 、接着または他の同様の解放不能な方法で達成することができ、この場合、ワイ ヤーをキャビティ内壁に取り付けるために、ワイヤーの下流側端部に締着材料が 固定される。 支持部材は、本発明の他の形態によれば、約1〜5mm、好ましくは1.5〜 2mmの材料厚さを有するU形バーで作られる。このU形バーの中間部分は、例 えば半径約3〜6mmの彎曲部を有する。複数の平行な支持スロットがバーの第 1中間部分を横断して作られ、支持スロットはU形バーの全高Hの1/4〜1/ 2の深さを有し、1/3に等しい深さを有することが有利である。支持スロット は、フィルタワイヤーの高さhの1/3〜2/3に対応する深さを有するのが好 ましく、これによりスロットに挿入されたフィルタワイヤーの2/3〜1/3が 支持バーの上に突出する。支持スロットは3〜7mm、例えば3.5mmの深さ を有し、また支持スロットの上部の幅(U形状バーの長手方向)は約1〜3mm 、例えば1.5mmにすることができる。 本発明の他の形態によれば、フィルタワイヤーは、支持バーのキャビティに突 出したそのフィルタワイヤーの下流側端部すなわち基部の少なくとも一部を曲げ ることによって、支持バー(例えば、U形バー、または機械加工によるキャビテ ィを有し部分的に中実であるバー)の支持スロットに固定される。容易に変形さ れ、すなわち曲げ可能なフラップを与えるために、2つの好ましくは平行なノッ チがワイヤーの下流側端部に、ワイヤーに対して直角に与えられる。このノッチ は、フィルタワイヤーを支持スロット内に固定してそのワイヤーをバーに取り付 けるためにフラップを変形すなわち曲げ加工できるようにするのに十分な長さに 作られる。 本発明はスクリーニング処理すべき懸濁液が内方へ向かう流れまたは外方へ向 かう流れを有するスクリーンシリンダに適用できる。内側へ向かう流れでは、ス クリーンフィルタワイヤーが支持リングの外面に連結され、外方へ向かう流れで は、スクリーンフィルタワイヤーがリングの内面に連結される。 本発明は実質的に改良されたスクリーニング装置、およびその装置を製造し、 組み立てる方法を提供する。本発明は、特にスクリーニング装置を製造する改良 された方法を提供し、この方法で、極めて小さな幅を有する正確且つ均一なスク リーニングスロット(すなわち、良好な許容誤差)が形成される。この新規なス クリーニング装置が、繊維の堆積を生じるばりや他の突起を最小限に抑えた強力 なスクリーニング装置を製造する方法を提供する。 本発明は添付図面にしてさらに詳細に説明する。図面において、 図1は、本発明の好ましい実施例による支持部材に対して配置されたフィルタ ワイヤーの頂部側面図を概略的に示す。 図2は、3つのフィルタワイヤーが支持されている図1の支持部材の一部分の 長手方向の横断面図を示す。 図3は、本発明の他の実施例による支持部材に対して配置されるときのフィル タワイヤーの頂部側面図を概略的に示す。 図4は、支持部材に対して配置された図3のフィルタワイヤーを示す。 図5は、支持部材に固定された図3のフィルタワイヤーを示す。 図6は、上下逆にして図5の部材を示す。 図7a〜図7bは、フィルタワイヤーの基部を変形させるための工具を備えた 組み立て機械で支持バーにフィルタワイヤーが結合される組み立て段階を概略的 に示す。 図1は、本発明の好ましい実施例によるスクリーニング装置の一部分の上側面 図を概略的に示す。図1において、3つのフィルタワイヤー10,10′、10 ″が部分的に中実の支持バー12に対して設置されており、支持バー12は、受 け入れ流れ(アクセプト流)に面する丸みのある頂部13と、内部にキャビティ 15(側壁15′を有する)を有する基部とを有する細長い横断面になされてい る。 フィルタワイヤー10,10′,10″は、狭い下側部分14(すなわち、下 流側部分)と、漏斗形状で上方へ向かって幅広になっている上側部分16(すな わち、上流側部分)とを有する。このワイヤーは、支持バー12の上側すなわち 上流側を通して形成されたスロット17に狭い下側部分14を挿入することで支 持バーに取り付けられる。スロット17は、支持バー12の長手方向の軸線に対 して実質的に直角である。スロット17はまた、フィルタワイヤーが支持バーか ら半径方向外方へ至るように、支持バーの頂面に対して実質的に直角である。 フィルタワイヤー10〜10″は、図2に良く見られるように、支持バーの底 部のキャビティ15内に達している。図2はまた、フィルタワイヤー10,10 ′,10″の漏斗形状の頂部が同様に形成された漏斗形状のスロット17の上部 に嵌合するようになされた状態を示している。 図2において、フィルタワイヤー10′はスロット17内に配置されているが 、固定されてはいないワイヤーとして示されている。フィルタワイヤー10,1 0″は、例示目的だけのために本発明の他の実施例により支持バー12に固定さ れている。フィルタワイヤー10はワイヤー底縁19′の機械的変形によってス ロット17に固定されている。ワイヤー底縁19′は変形されており、したがっ てその底縁の幅はスロット17の幅より大きく、これによりワイヤーがスロット を通して引き出されるのを防止している。 フィルタワイヤー10″は溶接によって固定されている。フィルタワイヤーの 10″の縁部19の僅かな変形は、溶接部21を縁部に形成することでワイヤー を側壁15′に対して溶接するときに行われる。この溶接はワイヤーの基部すな わち縁部がスロットから引き出されるのを防止する。例えばレーザー、TIG溶 接、またはプラズマ溶接のような各種形式の溶接法を使用できる。薄いワイヤー 縁部を支持バーに溶着させるのに比較的小さい熱量が必要とされるだけであり、 このワイヤー縁部はむしろ薄い材料肉厚を有している。それ故に、歪みは本発明 の方法によって防止できる。他の利点は、本発明によればスクリーニング処理す べき繊維懸濁液と接触しない位置で溶接が支持バーのキャビティ側で行われるこ とにより得られ、それ故に繊維質が溶接部に溜まるという問題を生じない。 図3、図4は、本発明の他の実施例によるフィルタワイヤー10および支持バ ーすなわち支持部材12の頂部側面図を概略的に示している。図3はこの実施例 でU形バーである支持部材12の上に位置された三角バー形状のフィルタワイヤ ー10を示している。フィルタワイヤー10は2つの長辺18と1つの短辺20 とを有する三角形の横断面Aを有している。 フィルタワイヤー10は上流側部分16および下流側部分14を有する。互い に約8.5mmの距離を隔てて2つのノッチ22,24が下流側部分14または フィルタワイヤーの下縁に機械加工されている。これらのノッチは本明細書では U形バーに対してフィルタワイヤーを位置決めする前に作られる。必要に応じて 、これらのノッチは、U形バーに対して予めフィルタワイヤーが位置決めされて いるときは、ノッチは後で作ることができる。 U形バーは、バーが彎曲している(すなわち、角度を与えられた)第1部分2 6(すなわち、中間部分)と、第2支持本体部分28とを有する。支持部材は、 第1部分26が矢印(図2)で示される方向に流れる受け入れ(アクセプト)懸 濁液に面するように、スクリーニング装置に配置される。キャビティ15は、U 形バーに形成されており、このキャビティは、U形バーを通過する懸濁液の下流 側へ向かって開かれている。このキャビティは、U形バーの外側を通過する懸濁 液から多少ブラインド(死角)になされるか、またはカバーされる。望まれるな らば、このキャビティは例えば充填材(filler)、金属ストリップによって被わ れるか、または支持バーにワイヤーを結合した後にリングで被われる。これはま たその構造の強度および剛性を加える。 複数の貫通開口である支持スロット17が、中間部分26を通して、すなわち U形バーの中央面32および側面34,35の一部を通して切削されている。支 持スロットは、その材料を通して真直に切削され、U形バーの上流側とキャビテ ィ15との間に貫通開口を形成している。形成された支持スロット17は、三角 形の横断面形状を有し、これはそれに連結されるフィルタワイヤー10の横断面 と同じ形状であり、支持スロットがワイヤーを受け入れるようになされる。図3 、図4において、U形バーの側面34における切削形状はフィルタワイヤーの下 流側縁部14の横断面に似ていることが判る。 図4は、支持スロット17に位置されたフィルタワイヤー10を示している。 ノッチ22,24(図示せず)がキャビティ15すなわちU形バーに配置されて おり、これらのノッチの端部はキャビティの内側面にほとんど達している。 図5は、U形バーに取り付けられた(すなわち、固定された)フィルタワイヤ ー10を示している。ノッチ間でフィルタワイヤー縁部に形成されたフラップ3 6(破線で示されている)は、U形バーのキャビティの最内側面15′に向けて 曲げられており、これによりフラップ36はU形バーにフィルタワイヤー10を 固定し、フラップ36はワイヤー縁部がU形バーから脱落するのを防止している 。図6は、図5の支持バーおよびそれに連結されたフィルタワイヤーの上下を逆 にした図面を示している。フィルタワイヤー縁部のフラップ36は支持スロット 17を通ってU形バーのキャビティ内に突出し、装置のU形バーの内面に押当て て曲げられているのが見られる。 図7a〜図7dは、フィルタワイヤー10の基部19を変形することによる支 持バー12の支持スロットに対するフィルタワイヤーの固定を示している。図7 aにおいて、支持バー12は工具40,42を備えた組み立て機械内に位置され た状態で、その支持バーの上面を通る断面で示されている。支持バーの上面のス ロット17が明確に認められる。組み立てられて固定されたフィルタワイヤー1 0は機械の右側すなわち出口側に示されている。上側工具42は垂直方向に動く 設備を有しており、フィルタワイヤーのいずれの外形すなわち形状とも合致する ように表面を形成されている。工具40は、結合部を製造するためにフィルタワ イヤーの基部を変形させるのに必要な変形用工具形状44を組み付けている。図 7aにおいて、フィルタワイヤー10aはスロット17に既に挿入され、他のフ ィルタワイヤー10bが固定準備のために所定位置に移動されて示されている。 図7bにおいて、上側工具42および下側工具40の同時の移動がフィルタワ イヤー10aの基部19を据え込む変形力を発生し、結合部を形成する。フィル タワイヤー10aが変形される間、隣接するワイヤー10bはスロット17内に しっかりとクランプされ、スロットまたは支持バーがこの組み立て荷重のもとで 変形するのを防止する。 フィルタワイヤー10aの基部は支持バー12のキャビティ側で変形され、キ ャビティ内に突出したワイヤー部分の基部の材料肉厚を増大し、これにより変形 部分46が形成される。この変形部分は、支持スロットの幅よりも広く、ワイヤ ーの基部がスロット内に再入するのを防止して、これによりワイヤーをそのバー に固定する。この変形は、ワイヤーの薄肉縁部をプレスする工具44で一層簡単 に形成でき、その間にワイヤーの上端を例えばアンビル42′に対して同時に支 持させる。 図7cにおいて、上側工具42および下側工具40が引き離され、上側支持バ ーが既に固定されたフィルタワイヤーを一緒に前方へ割り出し、次のフィルタワ イヤー10bを組み立てに備えて工具内に位置決めできるようにする。図7dに おいて、支持バーの割り出しが完了し、新たなフィルタワイヤー10bが変形に 備えて所定位置にある。空のスロットがこの時点で使用できるようになされて、 次のフィルタワイヤーを位置決めすることができる。 本発明は、従来のスクリーニング装置およびその製造方法を超える幾つかの利 点を与える。本発明により強固な構造のスクリーニング装置が容易且つ価格効率 的に製造できる。製造されたスクリーニング装置は脈動圧力および静的圧力に耐 え、それと同時に最適レベル、好ましくは±0.03mm以下の許容誤差にスク リーニング開口を保持することができる。本発明によるスクリーニング装置は、 繊維質が容易に取り付いて堆積するようなばりや他の部材を有していない。した がって、本発明は支持スロット幅が0.1〜0.5mmの範囲、また0.1mm 未満のスクリーンの製造方法を提供する。 本発明の範囲は、上述した例示実施例に制限されることは意図していない。意 図するところは、本発明が請求の範囲に記載されるような発明の範囲にしたがっ て広義に適用されることである。例えば、図3〜図6に示されるようにフィルタ ワイヤーにノッチを備える必要はなく、図1〜図2の実施例が大半の場合に好ま しいとされる。本発明は、最初にフィルタワイヤーの連結された真直な支持部材 の平面的なフィルタプレートを準備し、このフィルタプレートをその後シリンダ 形に成形するように使用でき、またはそれに代えて直ちにシリンダスクリーンバ スケットを形成できるようにフィルタワイヤーの連結されるリング形の支持部材 を使用できる。
【手続補正書】特許法第184条の8第1項 【提出日】1998年9月7日(1998.9.7) 【補正内容】 明細書 スクリーンシリンダのようなスクリーニング装置、およびそのスクリーニング装 置の製造方法 本発明は、請求の範囲の独立項の前段に記載されたスクリーニング装置および その製造方法に関するものである。これにより本発明は、パルプおよび製紙工業 におけるパルプ懸濁液または他の類似の懸濁液をスクリーニング、ろ過、分別( fractioning)、または分類するためのスクリーンシリンダ、彎曲形または平坦 状のスクリーニング部材のようなスクリーニング装置に係わる。さらに具体的に 言えば、本発明は複数のフィルタワイヤーが狭い間隔で互いに平行に配置されて 成るスクリーニング装置に係わる。この複数のフィルタワイヤーは、スクリーニ ング処理すべきパルプ懸濁液に面するスクリーニング面を形成し、隣接ワイヤー 同士(どうし)がそれらの間隔にスクリーニング開口を形成し、パルプ懸濁液の 受け入れ部分(アクセプト)がそのスクリーニング開口を通して流れる。フィル タワイヤーの下流側で、中実の支持部材、支持リングまたは支持バー(棒)の横 断方向に延在するスロットに、溶接によってフィルタワイヤーが固定された斯か るスクリーニング装置を、EP−0316570が教示している。スクリーニン グ装置は、例えば平坦状、彎曲形、円筒形、または円錐形と、さまざまな形態を なす。 この形式の周知のスクリーニング装置において、フィルタワイヤーの支持部を 形成する支持部材は、主として矩形または丸みのある横断面の中実棒材で形成さ れており、最も典型的にはフィルタワイヤーに対して直角に配置されている。 フィルタワイヤーは一般に溶接法によって支持バーに固定されるが、この溶接 法では、ゆがみ、熱応力、バリのような変動する多くの欠点を生じる。溶接で発 生する熱は、ワイヤーのゆがみや、隣接ワイヤー同士の間のスクリーニング開口 幅に変化を生じさせることが多い。したがって、完全に均一なスクリーニング開 口を得ることは困難であり、このことはスクリーニング効率が損なわれることを 意味する。今日では、スクリーニング開口の望ましい幅は0.1mm程度に小さ いため、最小限のゆがみしか許容できない。 熱応力やバリも、利用者側の工程でスクリーニング装置に負荷を与えて作動故 障をもたらす。このような負荷は一定負荷または周期負荷となり、疲労故障を生 じる。 バリはまた懸濁液中の繊維質を捉え、スクリーンすなわちフィルタを次第に詰 まらせたり、またはいわゆる「ストリングス(strings)」を形成し、これは利用 者側の工程において非常に有害である。 例えば米国特許第5090721号および同第5094360号において、あ る「キー(鍵)」形横断面のフィルタワイヤーを、支持バーの同じ「キー(鍵)」 形状を有する凹部に連結することが提案された。支持バーをリング状に曲げるこ とで、フィルタワイヤーが所定位置にクランプされる。これにより、この構造は 、多数の比較的複雑な、したがって高価な凹部の製造を必要とする。さらに、こ れは、流れが円形スクリーンの内側から外側へ向かう場合における円形スクリー ン(単数および複数)にだけ適用できる。 他の周知のスクリーニング装置において、フィルタワイヤーは支持バーの回り にループ形成させることで固定されている。このようなスクリーン構造は強固で あるが、支持バーの回りのループ形成部分が局部的に開口を閉じ、これによりス クリーンの通過量を減少させる。ループ形成された部分はキャビティおよび不均 一箇所を形成する傾向を有し、これらは懸濁液に面して繊維の引っかかり(hang -up)を生じる可能性がある。 上述の難点はスクリーニング品質の劣化や、機械的な弱化を引き起こし、また 製造費を高める傾向を示す。したがって、本発明の目的は、前記した欠点を最小 限に抑え、改良されたスクリーニング装置および斯かる装置の改良された製造方 法を提供することである。 かくして、本発明の目的は、フィルタワイヤーの熱誘発歪みを生じることなく 容易に製造され且つ組み立られるスクリーニング装置を提供することである。 また本発明の目的は、正確且つ一定したスクリーニング開口すなわちスクリー ニングスロットを備えた改良された強力なスクリーニング装置を提供することで ある。 これにより本発明の他の目的は、均一なスクリーニング開口(すなわち、良好 な許容誤差)が得られ、これにより非常に狭い幅のスロットが製造できるように 請求の範囲 1. パルプおよび紙製造工業におけるパルプ懸濁液または他の類似の懸濁液 をスクリーニング、ろ過、分別、または分類するためのスクリーンシリンダ、彎 曲形または平坦状のスクリーニング部材のようなスクリーニング装置であり、 狭い間隔で互いに平行に配置された複数のフィルタワイヤー(10)であって 、隣接するフィルタワイヤー同士がその間でスクリーニング開口を形成し、前記 ワイヤーは懸濁液の流れに向かう上流側部分、および反対側の下流側部分を有す る複数のフィルタワイヤー(10)、および 前記複数のフィルタワイヤーを支持するための支持リングまたは支持バーのよ うな少なくとも1つの長手方向の支持部材(12)を含み、 前記支持部材(12)が懸濁液の流れに面する上流側表面と、支持部材の上流 側表面を通して形成された複数の支持スロット(17)とを有しており、 前記支持スロットが前記フィルタワイヤー(10)の下流側部分(14)を受 け入れるような形状を有しており、 前記フィルタワイヤー(10)が支持部材に形成されている前記スロットに固 定されているスクリーニング装置であって、 前記少なくとも1つの支持部材がその下流側表面にキャビティ(15)を有し ており、 複数の支持スロット(17)が支持部材(12)の上流側表面から前記キャビ ティ(15)に達する貫通開口であり、また フィルタワイヤー(10)の下流側部分(14)の基部(19,36)が支持 スロット(17)を通ってキャビティ(15)に達していることを特徴とするス クリーニング装置。 2. 請求項1に記載されたスクリーニング装置であって、 支持スロットが主に横方向に支持部材へ向かって延在しており、 ワイヤーの基部(19,36)、または支持部材のスロット(17)を制限し ている部分の材料が局部的に変形されることにより、フィルタワイヤーが支持部 材に固定されていることを特徴とするスクリーニング装置。 3. 請求項1に記載されたスクリーニング装置であって、少なくとも1つの 支持部材(12)が彎曲部または角度の与えられた第1部分(26)を有するU 形状、L形状、またはV形状、または他の類似形状の横断面をしたバーで作られ ており、 彎曲部または角度の与えられた第1部分の凸状または外側の表面(32,34 ,35)が懸濁液の流れに面する支持部材の上流側表面を形成しており、また 彎曲部または角度の与えられた第1部分の凹状または内側の表面(15′)が キャビティ(15)を制限していることを特徴とするスクリーニング装置。 4. 請求項1に記載されたスクリーニング装置であって、支持部材(12) が丸みのある第1端面(13)、およびキャビティ(15)を有する反対側の第 2端面を有する部分的に中実のバーで作られていることを特徴とするスクリーニ ング装置。 5. 請求項1に記載されたスクリーニング装置であって、支持スロット(1 7)が支持部材の全高Hの0.25〜0.50に等しい深さh2を有することを 特徴とするスクリーニング装置。 6. 請求項1に記載されたスクリーニング装置であって、支持スロットがフ ィルタワイヤーの深さhの0.3〜0.9に等しい深さh2を有することを特徴 とするスクリーニング装置。 7. 請求項1に記載されたスクリーニング装置であって、 ワイヤー軸線に対して直角にフィルタワイヤーの下流側部分(14)に2つの 平行なノッチ(22,24)が備えられ、前記ノッチは基部(36)を形成する フラップを制限していること、および 該フラップは支持部材に対してワイヤーを固定するために曲げ加工またはスタ ンピングで形成されていることを特徴とするスクリーニング装置。 8. 請求項1に記載されたスクリーニング装置であって、スタンピングまた は曲げ加工のような機械的変形加工によってキャビティ(15)に達するフィル タワイヤー(10)の基部(19)に変形が与えられていることを特徴とするス クリーニング装置。 9. 請求項1に記載されたスクリーニング装置であって、キャビティを制限 している少なくとも1つの下流側表面(15′)に基部を溶接することでキャビ ティ(15)に達するフィルタワイヤー(10)の基部(19)に変形が与えら れていることを特徴とするスクリーニング装置。 10. 請求項1に記載されたスクリーニング装置であって、複数の支持スロ ット(17)が支持部材(12)に対して主に横方向に延在していること、また フィルタワイヤーが支持部材に対して主に横方向に配置されていることを特徴と するスクリーニング装置。 11. 請求項1に記載されたスクリーニング装置であって、フィルタワイヤ ーが支持部材に対して約90゜の角度で、また支持部材の上流側表面に対して実 質的に直角であることを特徴とするスクリーニング装置。 12. 請求項1に記載されたスクリーニング装置であって、スロットを制限 している部分において支持部材の材料を変形させることでフィルタワイヤーが支 持部材に固定されていることを特徴とするスクリーニング装置。 13. 製紙工業におけるパルプ懸濁液または他の類似の懸濁液をスクリーニ ング、ろ過、または分類するためのスクリーンシリンダ、彎曲形または平坦状の スクリーニング部材のようなスクリーニング装置を、 隣接するワイヤー同士間でスクリーニング開口を形成するために狭い間隔で互 いに平行に複数のフィルタワイヤー(10)を配置する段階であり、前記ワイヤ ーが懸濁液の流れに向かう上流側部分、および反対側の下流側部分(14)を有 する前記段階、 少なくとも1つの支持部材の上流側表面に機械加工、切削、または他の類似の 方法によって、フィルタワイヤーの下流側部分(14)を受け入れるようになさ れた複数の支持スロット(17)を形成することによって、また前記フィルタワ イヤーを前記支持スロット(17)に挿入することによって、複数のフィルタワ イヤーを、上流側表面および下流側表面を有する支持リングまたは支持バーのよ うな少なくとも1つの長手方向の支持部材(12)に締着する段階によって製造 する方法であって、 複数の支持スロットが支持部材の上流側表面から支持部材の反対側に形成され ているキャビティ(15)に達するようにそれらの複数の支持スロットを形成す る段階、および フィルタワイヤーの下流側部分の少なくとも1つの基部(19,36)が支持 スロットを通ってキャビティに達するようにフィルタワイヤーをスロットに挿入 する段階によって特徴づけられるスクリーニング装置の製造方法。 14. 請求項13に記載された方法であって、 フィルタワイヤーの基部、または支持部材のスロット(17)を制限している 部分の材料を変形させて、基部がスロットに再入するのを防止することによって 、少なくとも1つの支持部材にフィルタワイヤーを固定する段階を特徴とするス クリーニング装置の製造方法。 15. 請求項13に記載された方法であって、 ワイヤーの下流側部分の基部に2つの平行なノッチ(22,24)を形成する 段階、 基部がスロットを通って支持部材のキャビティ(15)に達するように、ノッ チによって制限されているフィルタワイヤーの基部を支持スロットに挿入する段 階、および 支持部材にワイヤーを固定するために前記ノッチ間の基部を曲げ加工またはス タンピングなどの方法で機械的に変形させる段階によって特徴づけられるスクリ ーニング装置の製造方法。 16. 請求項13に記載された方法であって、複数の平行なフィルタワイヤ ーを支持部材に直角に連結するために、支持部材に主に直角に機械加工すること で複数の平行な支持スロット(17)を形成することを特徴とするスクリーニン グ装置の製造方法。 17. 請求項13に記載された方法であって、支持スロットに向かって支持 部材の上流側表面を通して方向づけされた局部的な力でスロットを制限している 部分内で支持部材の材料を変形させることにより、少なくとも1つの支持部材に フィルタワイヤーを締着することを特徴とするスクリーニング装置の製造方法。 18. 請求項17に記載された方法であって、支持部材に形成されたキャビ ティ(15)内でフィルタワイヤーの下流側部分の材料を変形させることにより 、少なくとも1つの支持部材にフィルタワイヤーを締着することを特徴とするス ク リーニング装置の製造方法。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L U,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF ,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE, SN,TD,TG),AP(KE,LS,MW,SD,S Z,UG),UA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD ,RU,TJ,TM),AL,AM,AT,AU,AZ ,BA,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN, CU,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,GB,G E,HU,IL,IS,JP,KE,KG,KP,KR ,KZ,LC,LK,LR,LS,LT,LU,LV, MD,MG,MK,MN,MW,MX,NO,NZ,P L,PT,RO,RU,SD,SE,SG,SI,SK ,TJ,TM,TR,TT,UA,UG,US,UZ, VN (72)発明者 スティーブンソン,ジョン イギリス国 シービー1 3エルジー ケ ンブリッジ,チェリー ヒントン,マーチ レーン 1 (72)発明者 ジャーバネン,ヤリ フィンランド国 エフアイエヌ―78300 バルカウス,サボンティー 14 ビー 17

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1. パルプおよび紙製造工業におけるパルプ懸濁液または他の類似の懸濁液 をスクリーニング、ろ過、分別、または分類するためのスクリーンシリンダ、彎 曲形または平坦状のスクリーニング部材のようなスクリーニング装置であり、 狭い間隔で互いに平行に配置された複数のフィルタワイヤー(10)であって 、隣接するフィルタワイヤー同士がその間でスクリーニング開口を形成し、前記 ワイヤーは懸濁液の流れに向かう上流側部分、および反対側の下流側部分を有す る複数のフィルタワイヤー(10)、および 前記複数のフィルタワイヤーを支持するための支持リングまたは支持バーのよ うな少なくとも1つの長手方向の支持部材(12)を含むスクリーニング装置で あって、 前記少なくとも1つの支持部材(12)が懸濁液の流れに面する上流側表面と 、該少なくとも1つの支持部材の上流側表面に亘って形成された複数の支持スロ ット(17)とを有し、前記支持スロットは、 支持部材の軸線と角度をなしており、また 前記フィルタワイヤー(10)の下流側部分(14)を受け入れるような形 状を有しており、また ワイヤーを少なくとも1つの支持部材の支持スロット内に組み付けた後、ワイ ヤーの下流側部分、または支持部材のスロット(17)を制限している部分の材 料(19,36)を局部的に変形させることにより、前記フィルタワイヤー(1 0)が少なくとも1つの支持部材の前記スロットに固定されていることを特徴と するスクリーニング装置。 2. 請求項1に記載されたスクリーニング装置であって、 前記少なくとも1つの支持部材がその下流側表面にキャビティ(15)を有し 、このキャビティは内側面(15′)によって制限されており、 複数の支持スロット(17)が支持部材(12)の上流側表面から前記キャビ ティ(15)に達する貫通開口であり、また フィルタワイヤー(10)の下流側部分(14)の基部(19,36)が支持 スロット(17)を通ってキャビティ(15)に達しており、 前記基部(19,36)が変形されてその基部がスロットに再入するのを防止 することで、フィルタワイヤーが支持部材に固定されていることを特徴とするス クリーニング装置。 3. 請求項2に記載されたスクリーニング装置であって、少なくとも1つの 支持部材(12)が彎曲した又は角度の与えられた第1部分(26)を有するU 形状、L形状、またはV形状、または他の同様な形状の横断面をしたバーで作ら れており、 彎曲した又は角度の与えられた第1部分の凸状または外側の表面(32,34 ,35)が懸濁液の流れに面する支持部材の上流側表面を形成しており、また 彎曲した又は角度の与えられた第1部分の凹状または内側の表面(15′)が キャビティ(15)を制限していることを特徴とするスクリーニング装置。 4. 請求項2に記載されたスクリーニング装置であって、支持部材(12) が丸みのある第1端面(13)、およびキャビティ(15)を有する反対側の第 2端面を有する部分的に中実のバーで作られていることを特徴とするスクリーニ ング装置。 5. 請求項2に記載されたスクリーニング装置であって、支持スロット(1 7)が支持部材の全高Hの0.25〜0.50に等しい深さh2を有することを 特徴とするスクリーニング装置。 6. 請求項2に記載されたスクリーニング装置であって、支持スロットがフ ィルタワイヤーの高さhの0.3〜0.9に等しい深さh2を有することを特徴 とするスクリーニング装置。 7. 請求項2に記載されたスクリーニング装置であって、 ワイヤー軸線に対して直角にフィルタワイヤーの下流側部分(14)に2つの 平行なノッチ(22,24)が与えられ、前記ノッチは基部(36)を形成する フラップを制限していること、および 該フラップは支持部材に対してワイヤーを固定するために曲げまたはスタンピ ングで形成されていることを特徴とするスクリーニング装置。 8. 請求項2に記載されたスクリーニング装置であって、スタンピングまた は曲げ加工のような機械的変形加工によってキャビティ(15)に達するフィル タワイヤー(10)の基部(19)に変形が与えられていることを特徴とするス クリーニング装置。 9. 請求項2に記載されたスクリーニング装置であって、キャビティを制限 している少なくとも1つの下流側表面(15′)に基部を溶接することでキャビ ティ(15)に達するフィルタワイヤー(10)の基部(19)に変形が与えら れていることを特徴とするスクリーニング装置。 10. 請求項1に記載されたスクリーニング装置であって、複数の支持スロ ット(17)が少なくとも1つの支持部材(12)の長手方向の軸線に対して主 に直角であること、またフィルタワイヤーが支持部材に対して直角に配置されて いることを特徴とするスクリーニング装置。 11. 請求項1に記載されたスクリーニング装置であって、フィルタワイヤ ーが支持部材の長手方向の軸線に対して約90゜の角度で、また支持部材の上流 側表面に対して実質的に直角であることを特徴とするスクリーニング装置。 12. 請求項1に記載されたスクリーニング装置であって、スロットを制限 している部分において支持部材の材料を変形させることでフィルタワイヤーが支 持部材に固定されていることを特徴とするスクリーニング装置。 13. 製紙工業におけるパルプ懸濁液または他の類似の懸濁液をスクリーニ ング、ろ過、または分類するためのスクリーンシリンダ、彎曲形または平坦状の スクリーニング部材のようなスクリーニング装置を、 隣接するワイヤー同士の間でスクリーニング開口を形成するために狭い間隔で 互いに平行に複数のフィルタワイヤー(10)を配置する段階であり、前記ワイ ヤーは懸濁液の流れに向かう上流側部分、および反対側の下流側部分(14)を 有している、前記配置段階、および 複数のフィルタワイヤーを、上流側表面および下流側表面を有する支持リング または支持バーのような少なくとも1つの長手方向の支持部材(12)に締着す る段階によって製造する方法であって、 少なくとも1つの支持部材の上流側表面に、機械加工、切削、または他の類似 の方法によって複数の支持スロット(17)を形成する段階であって、支持スロ ットが、 支持部材の軸線と角度を成しており、また 前記フィルタワイヤーの下流側部分(14)を受け入れるようになされてい る、 前記形成段階、 複数のフィルタワイヤーのうちの1つのフィルタワイヤーを複数の支持スロッ トのうちの1つの支持スロット(17)に挿入する段階、および フィルタワイヤーの下流側部分(14)または支持部材のスロット(17)を 制限している部分の材料を局部的に変形させることで、支持スロットに挿入した フィルタワイヤーを支持部材に固定する段階によって特徴づけられるスクリーニ ング装置の製造方法。 14. 請求項13に記載された方法であって、 複数の支持スロットが支持部材の上流側表面から支持部材の反対側に形成され ているキャビティ(15)に達するようにそれらの複数の支持スロットを形成す る段階、 フィルタワイヤーの下流側部分の少なくとも1つの基部(19,36)が支持 スロットを通ってキャビティに達するようにフィルタワイヤーをスロットに挿入 する段階、および フィルタワイヤーの前記基部を変形させて基部のスロットに対する再入を防止 することにより、支持部材にフィルタワイヤーを固定する段階によって特徴づけ られるスクリーニング装置の製造方法。 15. 請求項14に記載された方法であって、 ワイヤーの下流側部分の基部に2つの平行なノッチ(22,24)を形成する 段階、 基部がスロットを通って支持部材のキャビティ(15)に達するように、ノッ チによって制限されているフィルタワイヤーの基部を支持スロットに挿入する段 階、および 支持部材にワイヤーを固定するために前記ノッチ間の基部を曲げ加工またはス タンピングなどの方法で機械的に変形させる段階によって を特徴づけられるスクリーニング装置の製造方法。 16. 請求項13に記載された方法であって、複数の平行なフィルタワイヤ ーを支持部材に直角に連結するために、少なくとも1つの支持部材の長手方向の 軸線に主に直角に機械加工することで複数の平行な支持スロット(17)を形成 することを特徴とするスクリーニング装置の製造方法。 17. 請求項13に記載された方法であって、支持スロットに向かって支持 部材の上流側表面を通して方向づけされた局部的な力でスロットを制限している 部分内で支持部材の材料を変形させることにより、少なくとも1つの支持部材に フィルタワイヤーを締着することを特徴とするスクリーニング装置の製造方法。 18. 請求項17に記載された方法であって、支持部材に形成されたキャビ ティ(15)内でフィルタワイヤーの下流側部分の材料を変形させることにより 、少なくとも1つの支持部材にフィルタワイヤーを締着することを特徴とするス クリーニング装置の製造方法。
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