JP2005350842A - 水性懸濁液中の繊維の濾過バスケットの製造方法及び前記方法で製造された濾過バスケット - Google Patents

Abstract

【課題】 単純化された構造により製造コストが低下し，かつ大きな濾過表面が得られる，水性懸濁液中の繊維を濾過する機械のための濾過バスケットを提供すること。
【解決手段】 濾過バスケット（１，１００）の製造方法が，主に縦方向に延びた成形バー（３，４，２０）を準備する段階と，成形バー（３，４，２０）が互いに近接して並行して配設されされる段階とを含み，成形バー（３，４，２０）の少なくとも一部分が，中心縦軸線（Ｘ）を有する管状構造体（９）を形成するために，隣接する成形バー（３，４，２０）との接触面（５，６，７，８，２４，２５）であって，互いに一点に向かう平面に属する接触面（５，６，７，８，２４，２５）を有する。その方法は，縦軸線（Ｘ）に関して互いに同軸で且つ互いに離間された二個以上の環状要素（１０）によって成形バー（３，４，２０）を外側から丸く囲む段階を更に含む。
【選択図】 図１

Description

本発明は，水性懸濁液中の繊維を濾過する機械のための濾過バスケットの製造方法についてのものである。本発明はさらに前記方法の教示により得られる濾過バスケットにも関係する。

紙の製造において，セルロース繊維を含む水性懸濁液は，生産工程で使用される前に，存在する不純物をそこから分離するために適切に濾過されなければならないことが知られている。濾過は機械的リファイナにより実行され，前記リファイナの内側で水性懸濁液は，その中に含まれる汚染物質及び汚濁物質から分離されて次の工程に送られる。

従来技術に属する全ての機械的リファイナは，それらの異なる特定の実施態様にあるが，校正開口部を備えた側面を有する固定濾過バスケットから実質的に成るものであり，前記濾過バスケットは，その内側にローターが配設され，未濾過物質により引き起こされる校正開口部の閉塞を回避するために，懸濁液を十分に混合して維持する機能を有する。固定濾過バスケットは，前記バスケットの縦軸線に概ね沿って配設された複数の穴又は代わりに複数のノッチを備えたプレートからなるバスケット側面を有する。

他のより現代的な公知の実施例によると，バスケットは，主に縦方向に構築された複数の金属バーからなり，前記金属バーはほぼ台形の横断面形状を有しまた円筒状表面に沿って配設される。特に，バーは相互に平行に並んで配設され，またそれらは，相互に同軸で離間された複数の環状要素によって支持され，バーは前記環状要素に内側周縁で固定される。

このように形成された濾過表面は，相互に隣接するバーによって形作られた複数のスロットからなる。このように，公知のタイプの具体例に関して，濾過バスケットが全側面に均等に非常に有用な濾過表面を有するので，卓越した能力の濾過バスケットが得られる。

バー及び環状要素は，一般的にステンレス鋼から作られ，またバーは，それらを支持する環状要素内に設けられた適切な受座に相互に並んで配設される。環状要素へのバーの固定は，溶接によって，又は他の具体例では直接的なクリンチ固定によって，若しくは支持要素の介在によって行われる。

更に別の具体例では，環状要素が炭素繊維から作られることが可能で，またバーが接着剤によって受座に固定される。

前述の特徴を有する濾過バスケットが，特許文献１，２，及び３に記載されている。しかしながら引用された公知の濾過バスケットは一般に認められたいくつかの不都合を有する。

第一の不都合は，バーを収容するために及びその次にバーを溶接若しくは接着剤若しくはクリンチ固定によって固定するために適切な受座を各々の支持環状要素に配列する必要性に由来する構造的な複雑さに起因するものである。

他の不都合は，製造中と製造が完了した時の両方において，スロットの幅をバスケットの全長で一定に維持するために，隣接するバーの間隔を小さな許容誤差で一定に維持することの困難性に起因するものである。

達成可能な許容誤差は，支持環状要素内の受座の製造許容誤差と，成形バーのクリンチ固定又は溶接に起因する変形と，前記バーの形状安定性との合計によって定まる。特に最近の具体例では，スロットのサイズが，処理される繊維のサイズに接近しており，この許容誤差は，濾過工程の良好な効率のために非常に重要になっている。

更なる不都合は，動作中に振動が発生するという事実に起因するものであり，前記振動は疲労に起因する破壊をしばしば引き起こす。実際，そのような破壊は，支持環状要素に対するバーの溶接又はクリンチ固定部位に発生し，前記部位における応力の集中が，起こり得る疲労破壊の始点になる。

他の不都合は，引用された公知のバスケットに備えることが可能なバーの数と従って濾過スロットの数が，環状要素に設けられた受座に各バーを溶接又は接着又はクリンチ固定するために必要な最小厚さによって制限されるという事実に起因するものであり，環状要素の機械的強度を低下させないために，前記公知のバスケットは，高密度を有することは明らかに不可能である。

本発明は，前述の不都合を克服することを意図するものである。

国際公開第０３／０９１４９６号パンフレット 米国特許第６１３１７４３号明細書 国際公開第０３／１０２２９７号パンフレット

本発明の第一の目的は，公知の構造上の技術を単純化し，機械加工工程の数及び構成要素の数を減少させ及び従って製造コストを低減する，水性懸濁液中の繊維を濾過する機械用の濾過バスケットを提供することである。

本発明の他の目的は，引用された従来技術に対してより大きな濾過表面を得ることが可能な濾過バスケットを提供することである。

本発明の更なる目的は，引用された公知のバスケットに対してより優れた耐疲労性を有しその結果高い耐久性を有する濾過バスケットを提供することである。

前記目的は，水性懸濁液中の繊維を濾過する機械のための濾過バスケットの製造方法を提供することにより達成され，前記方法は，独立請求項によると，以下の段階，即ち：
−主に縦方向に延びる複数の成形バーを準備する段階と；
−前記成形バーを互いに近接させて並行に配設する段階と；を含み，また前記成形バーは，その少なくとも一部分が，中心縦軸線を有する管状構造体を形成するために，隣接する成形バーとの接触面であって互いに一点に向かう平面に属する接触面を有するものであり，更に，
−前記縦軸線に関して互いに同軸で且つ互いに離間された二個以上の環状要素によって前記成形バーを外側から丸く囲む段階と；を含む。

前述の方法に従って実施される，本発明の目的でもある濾過バスケットが：
−互いに近接して並行して配設された主に縦方向に延びる複数の成形バーを具備し，前記成形バーは，その少なくとも一部分が，中心縦軸線を有する管状構造体を形成するために，隣接する成形バーとの接触面であって互いに一点に向かう平面に属する接触面を有するものであり；さらに，
−前記縦軸線に関して互いに同軸で且つ互いに離間された二個以上の環状要素であって，前記成形バーを丸く囲むために半径方向の締め代を有して前記成形バーに外側から結合する二個以上の環状要素；を具備する。

本発明によると，バスケットの縦軸線は成形バーによって規定される方向に平行であることが好適であり，その結果，前記成形バーが側面を形成しまた成形バーによって規定された縦の方向が多くの母線としてその側面に生じるところの管状かつ円筒状の形をバスケットがとる。

並行して配設されて環状要素によって丸く囲まれた成形バーを使用することが有利であり，またバスケットの構造上の技術を単純化してバスケットの製造コストを低減する。実際，環状要素への彫り込みの，及びバーに対する処理の，及び溶接又は接着等による固定の，機械加工工程が回避される。

更に有利なことは，並行して配設された成形バーの使用が，バスケットの側面に均一に濾過表面を増大させることを可能にし，その結果水性懸濁液濾過工程の効率を高めることである。

更に有利なことは，バーが一体化する様式で互いに結合されるので，スロットにおいて得られる許容誤差が，成形バーの輪郭の起こり得る不完全さにのみ結びつくことである。

前述の目的及び利点は，例示的であるが限定されない方法で与えられた本発明の好適な実施例の説明において添付図面を参照しながら良好に強調される。

本発明の濾過バスケットは図１及び２に示され，それはそこでは参照符号１で全体的に示されている。濾過バスケットは水性懸濁液中の繊維を濾過するための機械に利用され，また本発明によると，濾過バスケットは，互いに近接かつ並行して配設された主に縦方向に延びる複数の成形バー３，４を具備する。成形バー３，４は，並行して配置されたとき，成形バー３，４によって形成される縦方向にほぼ平行な中心縦軸線Ｘを有する管状構造体９を形成するために，隣接する成形バー３，４との接触面５，６，７，８であって，互いに一点に向かう平面に属する接触面５，６，７，８を有する。

濾過バスケット１は，縦軸線Ｘに対して相互に同軸でかつ相互に離間された二個以上の環状要素１０であって，成形バー３，４の外側に結合する二個以上の環状要素１０を更に具備する。環状要素１０は，成形バー３，４を丸く取り囲んで，成形バー３，４から形成される管状構造体９を安定に拘束するために半径方向の締め代を有して結合される。

図３で見られるように，成形バー３，４は，ほぼ台形の成形ヘッド部１１を具備し，前記成形ヘッド部１１は，バスケット１の内部の方へ向けられた長い方の底辺１１ａと，相互の当接面からなるほぼ平行六面体の成形本体１２，１３とを有する。各成形バー３，４の接触面５，６，７，８の隣接するものとの結合は，各成形バー３，４の本体１２，１３に設けられた相互に接合可能な陥凹１６，１７と挿入突出部１４，１５との存在により安定にされる。

図３の実施例は，第一の一連の成形バー３及び第二の一連の成形バー４を具備し，それらは並行に交互に配設されて管状構造体９を提供する。特に，全ての成形バー３は，成形バー３によって形成される縦軸線Ｙを通って延びる縦方向平面αに対してほぼ対称形の連続する本体１２を具備し，前記本体１２上に，成形バー４の本体１３に作られた対応する陥凹１６，１７への挿入のための突出部１４，１５が設けられ，また前記本体１３も対称形であるが欠落部１３ａが存在する。欠落部１３ａは，縦軸線Ｙに沿って一定の間隔で配設されたＣ形凹部を成形バー４の本体１３に形成するようなものである。

そのような方法で，成形バー３，４が並行して相互に配設されるとき，成形バー４の本体１３上の欠落部１３ａの存在は，排水チャンバ１８を形成し，前記排水チャンバ１８から濾過された懸濁液が排出される。

この実施例では，本体１２，１３の幅は，ヘッド部１１の長い方の底辺１１ａの幅より大であり，前記ヘッド部１１は縦方向平面αに対して中心に配設されて，バスケット１の濾過表面を提供することができる複数のスロット１９を形成する。

図６から９に示される実施例１００は，全ての成形バー２０が等しく，またそれらが全て，隣接する成形バー２０の方に向いた側面で，本体２１に凹部２１ａを有することで，先に説明されたものとは異なっている。各成形バー２０の本体２１は，一方の接触面２５に陥凹２３を，また他方の接触面２４に挿入突出部２２を備えており，前記陥凹２３と挿入突出部２２は，互いに接合可能であって，管状構造体を形成するために結合可能である。

ほぼ台形の，成形バー２０のヘッド部２６は，成形バー２０の縦方向対称面βに対して偏心した位置に配設され，長い方の底辺２６ａの幅は本体２１の幅より小であるので，成形バー２０が並行して配設されたときバスケット１００の濾過表面を提供する複数のスロット２７を形成する。

記載された両方の実施例１及び１００では，欠落部１３ａ及び凹部２１ａが二つの隣接する環状要素１０の間に具備される。

異なる直径の濾過バスケットを提供するために，いくつかの成形バーは，バスケットの最終的な直径の関数の角度をもつ相互に一点に向かう平面に属する接触面を有する。

成形バー３，４，２０のヘッド部１１，２６に関しては，それらは全て，記載されて示された全ての実施例１，１００において同一の形状とサイズとを有する。

本発明の濾過バスケットでは，本発明と同一出願人により出願された国際公開出願の特許文献３の教示により，成形バーのヘッド部は管状構造体の縦軸線に対して，一定ではない半径方向距離で配設されることが可能である。

特に，成形バーは，第一成形バーと第二成形バーとを含んで成るものであり，そこでは第一成形バーのヘッド部及び第二成形バーのヘッド部は，管状構造体の縦軸線に同軸でかつ異なる半径を有する円周上に配設される。第一成形バーのヘッド部は第一の円周上に，及び第二成形バーのヘッド部は第二の円周上に配設され，そこで第一の円周は第二の円周の半径に対して小さな半径を有する。

第一成形バーのヘッド部の各々の，バスケットの内側に向けられた表面は，第一の円周の半径に対して直交配設され，一方第二成形バーのヘッド部の各々の，バスケットの内側に向けられた表面は，第二の円周の半径に対して傾けられる。

動作可能なように，濾過バスケット１を結合して製造することを行うために，成形バー３，４，２０は図３及び７に示されるように並行して配設されなければならない。

成形バー３，４，２０は，接触面５，６，２４，２５により並行して配設され，その結果図４及び８に示されるように，本体１２，１３，２１に存在する陥凹１６，１７，２３と，挿入突出部１４，１５，２２とからなる接合輪郭１４，１５，１６，１７，２２，２３が結合されて管状構造体９を形成する。この時点で，環状要素１０は，半径方向の締め代を有して管状構造体９の外側に結合され，成形バー３，４，２０を丸く囲むことを達成して濾過バスケット１，１００に対して安定性と剛性を与える。

前述の説明に基づいて，本発明の濾過バスケット１，１００が，全ての記載された実施例において全ての意図した目的を達成することが理解されるはずである。

特に，公知の構造上の技術を単純化して濾過バスケットの製造コストを低減する，水性懸濁液中の繊維を濾過する機械のための濾過バスケットを提供する目的が達成される。実際，環状要素への彫り込みの，及びバーに対する処理の，及び溶接又は接着等による固定の，機械加工工程が回避される。

引用された従来技術のものに対して，より大きい濾過表面をバスケットの側面に均等に獲得することできる濾過バスケットを提供する目的が達成され，結果として水性懸濁液濾過工程のより高い効率が得られる。

引用された公知のバスケットに対して，より高い耐疲労性を有しその結果より高い耐久性を有する濾過バスケットを提供する目的が達成される。

最後に，濾過バスケットの小さな寸法許容誤差を獲得する目的が達成される。

不記載で且つ図示されていない，本発明の濾過バスケットに対する変更形態及び変形形態は，実施段階で導入されることが可能である。全ての記載された実施例及び他の言及されなかった実施例は，それらが本発明の請求項の保護の範囲内に含まれるなら，本特許によって保護されるように意図される。

本発明の濾過バスケットの不等角投影図である。 図１の濾過バスケットの詳細図である。 図１のバスケットの組立段階を示す図である。 図１のバスケットの，図３とは異なる組立段階を示す図である。 図４に示された詳細部分の断面図である。 図１のバスケットの他の実施例である。 図６のバスケットの組立段階を示す図である。 図６のバスケットの，図７とは異なる組立段階を示す図である。 図８に示された詳細部分の断面図である。

符号の説明

１ 濾過バスケット
３ 成形バー
４ 成形バー
５ 接触面
７ 接触面
９ 管状構造体
１０ 環状要素
１１ ヘッド部
１２ 本体
１３ 本体

Claims (18)

1. 水性懸濁液中の繊維を濾過する機械のための濾過バスケット（１，１００）の製造方法であって：
   主に縦方向に延びる複数の成形バー（３，４，２０）を準備する段階と；
   隣接する成形バー（３，４，２０）との接触面（５，６，７，８，２４，２５）であって互いに一点に向かう平面に属する接触面（５，６，７，８，２４，２５）を，前記成形バー（３，４，２０）の少なくとも一部分が，中心縦軸線（Ｘ）を有する管状構造体（９）を形成するために有する，該成形バー（３，４，２０）を互いに近接させて並行に配設する段階と；
   前記縦軸線（Ｘ）に関して相互に同軸で相互に離間された二個以上の環状要素（１０）によって前記成形バー（３，４，２０）を外側から丸く囲む段階と；を含むことを特徴とする，濾過バスケット（１，１００）の製造方法。
2. 前記成形バー（３，４，２０）が，互いに及び前記中心縦軸線（Ｘ）に平行な縦の方向を形成することを特徴とする，請求項１に記載の濾過バスケットの製造方法。
3. 互いに近接して並行に配設された主に縦方向に延びる複数の成形バー（３，４，２０）と，二個以上の環状要素（１０）とを具備することを特徴とする，水性懸濁液中の繊維を濾過する機械のための濾過バスケット（１，１００）であって，
   前記成形バー（３，４，２０）は，その少なくとも一部分が，中心縦軸線（Ｘ）を有する管状構造体（９）を形成するために，隣接する成形バー（３，４，２０）との接触面（５，６，７，８，２４，２５）であって互いに一点に向かう平面に属する接触面（５，６，７，８，２４，２５）を有するものであり，
   また前記二個以上の環状要素（１０）は，前記縦軸線（Ｘ）に関して相互に同軸で且つ相互に離間されて，前記成形バー（３，４，２０）を丸く囲むために前記成形バー（３，４，２０）の外側に半径方向の締め代によって結合するものである，水性懸濁液中の繊維を濾過する機械のための濾過バスケット（１，１００）。
4. 前記接触面（５，６，７，８，２４，２５）が属するところの，前記互いに一点に向かう平面が前記縦軸線（Ｘ）に集中することを特徴とする，請求項３に記載の濾過バスケット（１，１００）。
5. 前記成形バー（３，４，２０）が前記環状要素（１０）によって丸く囲まれたときに前記成形バー（３，４，２０）を互いに安定に拘束することが可能な相互に接合可能な陥凹部（１６，１７，２３）と挿入突出部（１４，１５，２２）とを前記成形バー（３，４，２０）の前記接触面（５，６，７，８，２４，２５）が具備することを特徴とする，請求項３又は４に記載の濾過バスケット（１，１００）。
6. 前記成形バー（３，４，２０）の各々の横断面輪郭が，前記濾過バスケット（１，１００）の内側の方に向けられた長い方の底辺（１１ａ，２６ａ）を有するほぼ台形状のヘッド部（１１，２６）と，相互の当接面からなるほぼ平行六面体形状の本体（１２，１３，２１）とを具備することを特徴とする，請求項１又は２に記載の濾過バスケット（１，１００）。
7. 前記成形バーの間に複数のスロット（１９，２７）を形成して，前記濾過バスケット（１，１００）の濾過表面を提供することを可能にするために，前記本体（１２，１３，２１）の幅が，前記ヘッド部（１１，２６）の前記長い方の底辺（１１ａ，２６ａ）の幅より大きいことを特徴とする，請求項６に記載の濾過バスケット（１，１００）。
8. 前記本体（１３，２１）が，前記成形バー（３，４，２０）によって形成される縦軸線（Ｙ，Ｚ）を通る縦方向平面（α，β）に対してほぼ対称形を有することを特徴とする，請求項６に記載の濾過バスケット（１，１００）。
9. 前記ヘッド部が前記縦方向平面（α）に対して中心に配置されることを特徴とする，請求項８に記載の濾過バスケット（１）。
10. 前記ヘッド部が，前記縦方向平面（β）に対して偏心していることを特徴とする，請求項８に記載の濾過バスケット（１００）。
11. 前記成形バー（３，４）が，第一の一連の成形バー（３）と，第二の一連の成形バー（４）とを含み，前記第一の一連の成形バー（３）が，それによって規定される縦軸線に沿う一定不変の断面を有し，また前記第二の一連の成形バー（４）の各々が，Ｃ形凹部を形成することができる欠落部（１３ａ）を本体（１３）に有し，前記第一の一連の成形バー（３）の各々が，前記第二の一連の成形バー（４）に属する成形バー（４）に並行して配設されることを特徴とする，請求項６に記載の濾過バスケット（１，１００）。
12. 前記Ｃ形凹部（１３ａ）が前記成形バー（４）の縦軸線（Ｙ）に沿って一定の間隔で配設されることを特徴とする，請求項１１に記載の濾過バスケット（１）。
13. 前記欠落部（１３ａ）が，二つの隣接する前記環状要素（１０）の間に具備されることを特徴とする，請求項１１に記載の濾過バスケット（１）。
14. 前記成形バー（２０）の前記本体（２１）が，隣接する成形バー（２０）の方に向いた側面に凹部（２１ａ）を有することを特徴とする，請求項６に記載の濾過バスケット（１００）。
15. 前記凹部（２１ａ）が，二つの隣接する前記環状要素（１０）の間に具備されることを特徴とする，請求項１４に記載の濾過バスケット（１００）。
16. 前記成形バーの前記ヘッド部が，前記管状構造体の前記縦軸線に対して一定ではない半径方向距離で配設され，前記成形バーが第一成形バーと第二成形バーとを含んでなるものであり，前記第一成形バーのヘッド部と前記第二成形バーのヘッド部とが，前記管状構造体の縦軸線に同軸でありかつ異なる半径を有する円周上に配設されることを特徴とする，請求項６に記載の濾過バスケット（１００）。
17. 第一の円周が第二の円周の半径よりも小さい半径を有するものであって，前記第一成形バーの前記ヘッド部が全て第一の円周上に配設され，前記第二成形バーの前記ヘッド部が全て第二の円周上に配設されることを特徴とする，請求項１６に記載の濾過バスケット（１，１００）。
18. 前記第一成形バーの各々の前記ヘッド部が，前記バスケットの内側の方に向けられた表面であって第一の円周の半径に対して直交して配設される表面を有し，及び前記第二成形バーの各々の前記ヘッド部が，前記バスケットの内側の方に向けられた表面であって前記第二の円周の半径に対して傾斜した表面を有することを特徴とする，請求項１７に記載の濾過バスケット（１，１００）。

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