JP2005505415A - レーザーまたは水ジェット切削開口を有する引出し台板 - Google Patents
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Abstract
本発明は、製紙原料を繊維化するための装置（５）に使用する引出し台板（ １０）、（１１０）、（２１０）、（３１０）、（４１０）、（５１０）、（ ６１０）と、そのような台板を製造する方法とに関する。そのような台板（１ ０）、（１１０）、（２１０）、（３１０）、（４１０）、（５１０）、（６ １０）を製造する好ましい方法は、金属板から円板形ブランクを切断するステップと、前記金属板または前記円板形ブランクに孔（４５）、（１４５）、（ ２４５）、（３４５）、（４４５）、（５４５）、（６４５）、（６４６）を 加工するステップとを含む。孔（４５）、（１４５）、（２４５）、（３４５ ）、（４４５）、（５４５）、（６４５）、（６４６）は、好ましくは、切削 流もっとも好ましくはレーザーまたは水ジェットを使用して加工される。前記 孔を加工するために切削流を使用することにより、非円形で好ましくは平面を 埋めつくすような断面を有する孔（４５）、（１４５）、（２４５）、（３４ ５）、（４４５）、（５４５）、（６４５）、（６４６）の切削、また前記台 板の軸（２０）に対して鋭角をなして延びる孔（４５）、（１４５）、（２４ ５）、（３４５）、（４４５）、（５４５）、（６４５）、（６４６）の切削 が容易になる。
【選択図】図３
【選択図】図３
Description
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製紙原料を繊維化する(defiberizing)のに使用する装置に関する。より詳しくは、本発明は、レーザーエネルギーまたは流体ジェットによって切削された特殊な形状と輪郭の孔を有するパルプ化装置で使用するための引出し台板(extraction bedplate)に関する。
【背景技術】
【０００２】
製紙原料をパルプ化するための装置は、Chupkaの米国特許第4,725,007号明細書に記載されている。同明細書の内容を参照されたい。米国特許第4,725,007号明細書に記載されている装置は、タブと、該タブ内に取りつけられたローターとを有し、該ローターは、原料を繊維化するのに寄与するせん断力を発生させる。引出し台板は前記タブの底に配置され、該タブは、原料を台板に向って送る漏斗として働く切頭円錐壁で包囲されている。好ましい台板は円板形であり、タブに面する上流側表面、該上流側表面と反対側に向いている下流側表面、および板を前記上流側表面から前記下流側表面に向って貫通して延びる孔または開口を定める。ローターは、この孔をあけられた台板の中心付近に取りつけられ、台板の上流側表面に垂直な軸のまわりに回転させるためにモーターに連結されている。
【０００３】
引出し台板を貫通する孔は、許容繊維、すなわち許容される程度に繊維化されたパルプがさらなる処理のために装置から流出することを可能にする一方で、大きな非繊維化粒子その他の固体をタブ内に保持する。通常の台板は一般に直径が６１cm(２４インチ)〜２．４m(９６インチ)の範囲にあり、また一般に厚さが１．６cm(５／８インチ)である。一般に、厚さ１．６cmで直径２．４mの台板には４，０００〜５，０００個の孔が備えられる。そのような孔は、通常の錐もみによって加工されるので、従来、円形断面を有し、台板の軸に平行になるように加工されていた。これらの孔の直径は、大体３．２mm(１／８インチ)〜２５mm(１インチ)の範囲にある。
【０００４】
公知の引出し台板は、摩耗のため多大の保守を要する部品となる傾向がある。台板は、原料内に含まれる砂、金属物体、その他の破片による過酷な作用にさらされる。ローターと台板との間の間隙は、一般に、大体１．５mm(０．０６０インチ)〜３．０mm（０．１２０インチ)である。原料は、備えられたローターの機械的作用と液圧作用とにより、定常的に台板の上部表面に対して押され、またこれに沿って引きずられる。台板を通過して小さな汚染物とともに流れる許容繊維は、孔内部の摩耗の原因となり、特に孔の下流側へり部分の上部周囲付近における摩耗の原因となる。
【０００５】
台板は、通常、摩耗と腐食に対して抵抗力のある鋼合金で作られる。台板の製造には、いろいろなステンレス鋼と４１０硬質クロム鋼が使用されている。４１０硬質クロム鋼は、ステンレス鋼よりも耐摩耗性が大きいために、好ましい。一方、４１０硬質クロム鋼は、公知の機械加工ステップと穴あけステップとが行われたあと、許容耐摩耗性を回復させるために、材料を硬化させるための熱処理を必要とする。この熱処理が実施されたあとでは、さらなる機械加工は、特殊な工具によって、ゆっくりとした費用のかかる手順でのみ可能である。この熱処理自身は鋼を湾曲させる傾向があるため、台板を平坦にするために追加の製造ステップが必要になる。
【０００６】
それぞれの台板の繊維化特性は、個々の孔の上部へりによって定められる表面切欠きに大きく依存する。より具体的に言うと、製紙原料は、パルプ化装置の運転中、台板の上流側表面上を流れ、液圧せん断(hydraulic shear)が、孔と台板の上流側表面との交線に形成される下流側側辺(すなわち、近づいてくる原料流に対面するへり)付近で発生する。この液圧せん断は、割合に大きな非繊維化粒子を破断するように作用する。そのような下流側側辺の数の増大により、液圧せん断が増大し、したがってパルプ化装置の効率が向上する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、この分野においては、効率と耐摩耗性とが改良された引出し台板に対する要求が依然として存在する。また、そのような台板を製造するための改良された方法に対する要求も依然として存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による好ましい引出し台板は、引出し台板の上流側表面に沿う下流側側辺の密度が大きくなる特殊な形状に加工され特殊な配列のなされた孔を有する。本発明の一つの好ましい実施形態においては、これらの孔は非円形断面を有する。もっとも好ましくは、これらの孔は、平面を埋めつくす(tesselate)ような形状の多角形の断面、すなわち辺と辺を重ねて並べたとき介在する間隙なしで平面を満たす形状の断面を有する。平面を埋めつくす多角形断面(tesselatory cross section)を有する個々の孔は、互いに接近させて配置することができ、したがって台板の上流側表面における下流側側辺の密度を向上させ、非繊維化原料に作用する液圧せん断を増大させることができる。
【０００９】
特に好ましい孔断面形状の例としては、菱形(すなわち、“ダイヤモンド形”)、正方形、長方形、三角形、および山形がある。その他の好ましい形状としては、三日月形および半円形がある。これらは、平面を埋めつくすものではないが、台板表面上に接近配置することができ、したがって下流側側辺の密度を向上させることができる。
【００１０】
もう一つの好ましい実施形態においては、これらの孔は、上流側表面と下流側表面との一つから他の一つへ、上流側表面と下流側表面とに垂直な軸に対して鋭角をなすように、延びている。好ましくは、これらの孔は、らせん配置を半径方向の斜角(radial splay)と組み合わせたパターンで配置され、台板の上流側表面のすぐ上の原料流に面する割合に鋭利な側辺が得られるようになっている。もっとも好ましくは、これらの孔は、台板の上流側表面のすぐ上の予想原料流線と一致する弧または曲線に沿って配置され、さらに、これらの孔が台板内に延び、また原料の予想流れ方向に延びるように配向され、流れに対して考えられるもっとも鋭利な下流側側辺が得られるようになっている。この配置により、台板を通過する許容繊維の流れに対する抗力が低下し、上流側表面近くの液圧せん断の発生が改善される。
【００１１】
本発明のさらにもう一つの好ましい実施形態においては、台板は、金属板から円板形ブランクを加工してから、好ましくは切削流によって、孔を加工することにより、製造される。一つの好ましい切削流はエネルギー流たとえばレーザーその他の電磁エネルギーの流れである。もう一つの好ましい流れは加圧流体流たとえば水ジェットである。孔の加工にそのような切削流を使用することにより、台板の製造が簡単になり、製造時間と製造費用とが減少する。また、この方法により、特殊な形状で特殊な配置の孔の切削が容易になり、原料流に面する下流側側辺の密度と鋭利さとが改善される。この方法は、先行技術の方法で必要とされる熱処理または特殊な工具なしで耐摩耗性の大きな材料に対して実施することができる。この方法は先行技術で普通に使用されるものよりも強度が大きくかつ耐磨耗性の大きな鋼に対する使用に適するので、先行技術で普通のものよりも薄い台板と長い有効寿命を有する台板との製造が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明のさらなる利点、目的、および特徴は、以下の詳細な説明を、添付の図面および特許請求の範囲と考え合わせるならば、明らかになるであろう。
【実施例１】
【００１３】
まず、図１を参照すると、この図には、製紙原料(図示せず)を繊維化するために製紙産業で使用される種類のパルプ化装置５が示してある。パルプ化装置５は、側壁７を定めるタブ６、タブ６の底壁８に沿って配置された引出し台板１０、および台板１０のすぐ近くにあるローター１５を有する。台板１０とローター１５との間の間隙は、約１．５mm(０．０６０インチ)〜３．０mm(０．１２０インチ)である。
【００１４】
ローター１５は軸２０のまわりに回転するように取りつけてある。駆動モーター２５がローター１５に連結してあってローター１５を軸２０のまわりに２６の向きに回転させるようになっており、製紙原料(図示せず)に力が加えられて、該原料が台板１０の実質的に平坦な第一または上流側表面３０上を流れるようになっている。
【００１５】
ローター１５が回転すると、該ローターは製紙原料(図示せず)に台板１０の上流側表面３０に向かって押すような力を加えるばかりでなく、該原料を上部表面３０に沿ってローター１５の運動の向きに引きずる。原料(図示せず)が上部表面３０に沿って引きずられるので、ローター１５と台板１０との間に発生する液圧せん断が原料の繊維化に寄与する。繊維化原料(図示せず)は台板１０を通過して流れて受入れ導管(図示せず)にはいるが、大きい非繊維化原料その他の固体(図示せず)はタブ６内にとどまってさらなる処理が加えられる。
【００１６】
好ましいパルプ化装置５内の原料流のパターン(図示せず)は、矢印３１で大体を示す流れの向きを有する第一の循環要素と軸２０のまわりに矢印２６の向きに流れる第二の循環要素との組合せである。矢印３１で大体を示す第一の循環要素は、中心軸２０のすぐ近くの周囲領域を下方に移動し、ローター１５と台板１０の上流側表面３０との近くを半径方向外側に、パルプ化装置５の外周に沿って上方に、それから中心軸２０に向って内向きに流れる。上流側表面３０のすぐ上に形成される流れパターン(図示せず)は、軸２０のまわりに対称的な流線に従い、該流線は軸２０からタブ６の側壁７に向って弧状または曲線的に離れる。
【００１７】
図２に示す、本発明による第一の好ましい引出し台板１０は、円板形であり、第一または上流側表面３０、実質的に平坦な第二または下流側表面３５、周囲表面４０、およびローター１５(図１)を通すための円形中心開口４１から成る。軸２０は、上流側表面および下流側表面３０、３５に垂直に延びている。複数の取りつけ穴４２が、台板１０をパルプ化装置５(図１)に固定するための手段を与える。
【００１８】
複数の孔または開口４５が、台板１０を上流側表面３０から下流側表面３５まで貫通している。各孔４５は孔４５が上流側表面３０と交わる周囲５０を定める。そのような各周囲５０は下流側側辺５５を定める。
【００１９】
台板１０は、それぞれ上流側表面および下流側表面３０、３５上に配置された摩耗ストリップ６０、６５を有する。摩耗ストリップ６０、６５は好ましくは細長い長方形である。これらは、対になっていて、上流側表面および下流側表面３０、３５上に一つずつ配置されており、互いに直角または斜めに延びており、周囲表面４０に向って外側に開いた角を定めるようになっている。摩耗ストリップ６０、６５は、好ましくは、上流側表面および下流側表面３０、３５の、実質的に孔４５が存在しない平坦領域(land area)７０に取りつけられる。
【００２０】
摩耗ストリップ６０、６５は、いくつかの利点を与える。第一に、摩耗ストリップ６０，６５は、台板１０の上流側表面３０を、ローター１５(図１)と原料流(図示せず)との作用による摩耗から保護するのに役立つ。第二に、摩耗ストリップ６０、６５は、それぞれ上流側表面および下流側表面３０、３５の相対摩耗と、孔４５の下流側部分５５の相対摩耗との目に見える表示を与える。第三に、摩耗ストリップ６０、６５は、上流側表面３０のすぐ上の流れをパルプ化装置５内の必要な向きにそらすように配向されている。
【００２１】
この第一の好ましい台板１０の孔４５は、菱形断面を有し、該菱形の長いほうの対角線が軸２０に対して半径方向に延びている。図３に示すように、孔４５は台板１０上に同心円状に(annularly)延びるリング上に配置されている。上流側および下流側表面３０、３５(図２)の平坦領域を定めるウェブ７５は、隣接する孔１０を結びつけている。同心円状に延びるリング上に配置された菱形断面を有する孔４５の使用により、ウェブ７５が定める平坦領域の寸法が最小限に抑えられ、台板１０の上流側表面および下流側表面３０、３５(図3)の孔の密度を向上させることができる。もっとも好ましくは、孔４５は、上流側表面３０(図２)のすぐ上の原料流(図示せず)の予想される方向と一致する一連の弧または曲線９０上に配置されている。
【００２２】
図４に示すように、孔４５は、この第一の好ましい台板１０を貫通して表面３０、３５に対して鈍角をなすように延びている。すなわち、これらの孔は軸２０(図１と２)に対して鋭角に延びている。さらに、台板１０を貫通する孔４５の配置は軸２０(図１と２)に関して対称である。もっとも好ましくは、孔４５は、図４に示すようならせん配置を、図５に示すような半径方向斜角と組み合わせたパターンをなして分布しており、したがって、上流側表面３０のすぐ上の原料流(図示せず)の向き９０に対面する孔４５の下流側側辺５５は、上流側表面および下流側表面３０、３５に垂直に延びる対応する孔(図示せず)の下流側側辺(図示せず)よりも、鋭利またはナイフ状になる。上流側表面３０のすぐ上の原料流(図示せず)の予想される向き９０に対面する孔４５の下流側側辺５５が割合に鋭利である構成は、孔４５を通過して受入れ導管(図示せず)に流れる繊維化原料(図示せず)に対する抗力が減少し、また原料内の大きな非繊維化粒子(図示せず)を繊維化するための液圧せん断(図示せず)の発生に寄与する。
【００２３】
表面３０、３５を、それぞれ、“上流側表面”および“下流側表面”と述べたが、当業者には容易にわかるように、この第一の好ましい台板１０は裏返すことができ、使用時に、二つの表面３０、３５のうちどちらでもパルプ化装置５(図１)に対面するようにすることができる。したがって、台板１０を、パルプ化装置５(図１)内に、“上流側表面”３０が上流側にあってローター１５(図１)に面するように取りつけて、パルプ化装置５(図１)を“上流側表面”３０が所定の程度に摩耗するまで運転することができる。次に、台板１０を裏返して、それまでの“下流側表面”３５が上流側に来てローター１５(図１)に面するようにすることができる。
【００２４】
容易にわかるように、図２〜５に示す孔４５の特定の形状、寸法、構成、数、および配列は、本発明にとって臨界的ではなく、当業者は、他の適当な孔の形状、寸法、構成、数および配列(図示せず)を簡単に思いつくであろう。
【実施例２】
【００２５】
図６には、本発明による第二の好ましい引出し台板１１０が示してあり、この台板は円形断面を有する孔１４５を備えている。孔１４５は、実質的に平坦な第一または上流側表面１３０から反対側の実質的に平坦な第二または下流側表面(図示せず)まで、実質的に平坦な上流側表面１３０に対して鈍角をなすように延びている。すなわち、図４と５に示すように、これらの孔は軸２０(図１)に対して鋭角に延びている。もっとも好ましくは、孔１４５は、らせん配置を半径方向斜角と組み合わせたパターンをなして分布しており、したがって、上流側表面１３０のすぐ上の原料流(図示せず)の予想される向き１９０に対面する孔１４５の下流側側辺１５５が、割合に鋭利になる。このような台板１１０は裏返すことができる。容易にわかるように、図６に示す孔１４５の特定の形状、寸法、構成、数、および配列は、本発明にとって臨界的ではなく、当業者は、他の適当な孔の形状、寸法、構成、数および配列(図示せず)を簡単に思いつくであろう。
【実施例３】
【００２６】
同様に、図７には、本発明による第三の好ましい引出し台板２１０が示してあり、この台板はリング状に配列された三日月形断面を有する孔２４５を備えており、断面の凹面２４１は、ローター１５(図１)の回転の予想される向き２２６に対面している。好ましくは、孔２４５は、実質的に平坦な第一または上流側表面２３０から反対側の実質的に平坦な第二または下流側表面(図示せず)まで、軸２０(図１)に対して平行または鋭角をなすように延びている。もっとも好ましくは、孔２４５は、台板２１０の上流側表面２３０のすぐ上の予想される原料流線(図示せず)に一致する弧または曲線２９０に沿って配置され、孔２４５が予想される原料流(図示せず)に対して可能なもっとも鋭利な下流側側辺２５５を与えるように配向されている。この場合にも、容易にわかるように、図７に示す孔２４５の特定の形状、寸法、構成、数、および配列は、本発明にとって臨界的ではなく、当業者は、他の適当な孔の形状、寸法、構成、数、および配列(図示せず)を簡単に思いつくであろう。
【実施例４】
【００２７】
同様に、図８には、本発明による第四の好ましい引出し台板３１０が示してあり、この台板は正方形断面を有する孔３４５を備えている。好ましくは、孔３４５は、実質的に平坦な第一または上流側表面３３０から反対側の実質的に平坦な第二または下流側表面(図示せず)まで、軸２０(図１)に対して平行または鋭角をなすように延びている。もっとも好ましくは、孔３４５は、台板３１０の上流側表面３３０のすぐ上の予想される原料流線(図示せず)に一致する弧または曲線３９０に沿って配置され、孔３４５が予想される原料流(図示せず)に対して可能なもっとも鋭利な下流側側辺３５５を与えるように配向されている。この場合にも、容易にわかるように、図８に示す孔３４５の特定の形状、寸法、構成、数、および配列は、本発明にとって臨界的ではなく、当業者は、他の適当な孔の形状、寸法、構成、数、および配列(図示せず)を簡単に思いつくであろう。
【実施例５】
【００２８】
図９には、本発明による第五の好ましい引出し台板４１０が示してあり、この台板はリング状に配列された細長い長方形スロットまたは孔４４５を備えている。好ましくは、長方形スロット４４５は、該スロット４４５の長いほうの側辺４５５が軸２０(図１)に対して半径方向に延びるように配置されている。もっとも好ましくは、孔４４５は、らせん状、またはらせん配置を半径方向斜角と組み合わせたパターンをなすように分布しており、実質的に平坦な第一または上流側表面４３０から実質的に平坦な第二または下流側表面(図示せず)まで、孔４４５の側辺４５５が割合に鋭利になるように延びている。この場合にも、容易にわかるように、図９に示す孔４４５の特定の形状、寸法、構成、数、および配列は、本発明にとって臨界的ではなく、当業者は、他の適当な孔の形状、寸法、構成、数、および配列(図示せず)を簡単に思いつくであろう。
【実施例６】
【００２９】
同様に、図１０には、本発明による第六の好ましい引出し台板５１０が示してあり、この台板は環状に配置された山形断面を有する孔５４５を備えていて、該断面の凹面５４１がローター１５(図示せず)の回転の予想される向き５２６に対面するようになっている。好ましくは、孔５４５は、実質的に平坦な第一または上流側表面５３０から反対側の実質的に平坦な第二または下流側表面(図示せず)まで、軸２０(図１)に対して平行または鋭角をなすように延びている。もっとも好ましくは、孔５４５は、台板５１０の上流側表面５３０のすぐ上の予想される原料流線(図示せず)に一致する弧または曲線５９０に沿って配置され、孔５４５が予想される原料流(図示せず)に対して可能なもっとも鋭利な下流側側辺５５５を与えるように配向されている。この場合にも、容易にわかるように、図１０に示す孔５４５の特定の形状、寸法、構成、数、および配列は、本発明にとって臨界的ではなく、当業者は、他の適当な孔の形状、寸法、構成、数、および配列(図示せず)を簡単に思いつくであろう。
【実施例７】
【００３０】
図１１には、本発明による第七の好ましい引出し台板６１０が示してあり、この台板は菱形断面を有する複数の孔６４５と複数の細長い長方形スロットまたは孔６４６とを備えている。孔６４５は、環状に配置され、菱形の長いほうの対角線が軸２０に対して半径方向に延びるように配向されている。長方形スロット６４６は、孔６４５を包囲して環状に配置され、軸２０に対して半径方向に延びている。好ましくは、孔６４５、６４６は、実質的に平坦な第一または上流側表面６３０から反対側の実質的に平坦な第二または下流側表面(図示せず)まで、軸２０に対して平行または鋭角をなすように延びている。この場合にも、容易にわかるように、図１１に示す孔６４５、６４６の特定の形状、寸法、構成、数、および配列は、本発明にとって臨界的ではなく、当業者は、他の適当な孔の形状、寸法、構成、数、および配列(図示せず)を簡単に思いつくであろう。
【００３１】
前述のことから明らかなように、本発明による引出し台板、たとえば、好ましい引出し台板１０(図２〜５)、１１０(図６)、２１０(図７)、３１０(図８)、４１０(図９)、５１０(図１０)、６１０および６１０(図１１)は、高密度の孔４５(図２〜５)、１４５(図６)、２４５(図７)、３４５(図８)、４４５(図９)、５４５(図１０)、６４５(図１１)および６４６(図１１)を与えるのに適しており、したがってパルプ化作業時のこれらの台板の上流側表面３０(図２〜５)、１３０(図６)、２３０(図７)、３３０(図８)、４３０(図９)、５３０(図１０)、および６３０(図１１)近くでの液圧せん断が起こりやすくなる。やはり、明らかなように、孔４５(図２〜５)、１４５(図６)、２４５(図７)、３４５(図８)、４４５(図９)、５４５(図１０)、６４５(図１１)および６４６(図１１)が台板の軸２０(図１、２、および１２)に対して鋭角をなして、台板１０(図２〜５)、１１０(図６ )、２１０(図７)、３１０(図８)、４１０(図９)、５１０(図１０)、および６１０(図１１)を貫通していることにより、該孔を通過する受入れ流に対する抗力が小さくなり、また液圧せん断が起こりやすくなる。
【００３２】
図１２に示す、金属板(図示せず)から引出し台板１０(図２〜５)、１１０(図６)、２１０(図７)、３１０(図８)、４１０(図９)、５１０(図１０)、および６１０(図１１)を製造する好ましい方法は、金属板から円板形ブランク(図示せず)を切り出すステップ７００と、孔４５(図２〜５)、１４５(図６)、２４５(図７)、３４５(図８)、４４５(図９)、５４５(図１０)、６４５(図１１)および６４６(図１１)を金属板または円板形ブランクに加工するステップ７０２とを含む。ステップ７００と７０２との順序は本発明にとって臨界的ではない。
【００３３】
金属板(図示せず)から円板形ブランク(図示せず)を切り出すステップ７００は、当業者に良く知られたいくつかの適当な方法のいずれによっても実施することができる。好ましくは、ステップ７００は、ローター１５(図１)を通すための中心円形開口(たとえば、図２の４０)の切断加工を含む。ステップ７００では、随意に、円板形ブランク(図示せず)の任意の公知の適当な表面仕上げまたは金属学的処理を行い、必要な強度、耐摩耗性、または平滑性を確保するようにすることができる。ステップ７０２を実施するやり方は、本発明にとって臨界的ではなく、当業者には数多くの選択肢が明らかであろう。
【００３４】
ステップ７０２は、好ましくは、切削流たとえばエネルギー流(図示せず)または流体流(図示せず)を使用して実施する。好ましいエネルギー流(図示せず)はピントを合わせたレーザー光(図示せず)であるが、他の適当な電磁エネルギーまたは熱エネルギー流(図示せず)たとえば切断トーチ(図示せず)(限定を意図しない)を使用することができる。好ましい流体流(図示せず)としては、たとえば水その他の流体のジェット(図示せず)がある。
【００３５】
本発明の方法は、随意に、台板１０(図２〜５)、１１０(図６)、２１０(図７)、３１０(図８)、４１０(図９)、５１０(図１０)、および６１０(図１１)の上流側表面と下流側表面３０、３５(図２)；１１０(図６)；２１０(図７)；３１０(図８)；４１０(図９)；５１０(図１０)；および６１０(図１１)に、摩耗ストリップ(図２の70、71)を取りつける追加ステップ(図示せず)を含む。
【００３６】
孔４５(図２〜５)、１４５(図６)、２４５(図７)、３４５(図８)、４４５(図９)、５４５(図１０)、６４５(図１１)、および６４６(図１１)の加工にレーザーまたは水ジェットを使用することにより、台板１０(図２〜５)、１１０(図６)、２１０(図７)、３１０(図８)、４１０(図９)、５１０(図１０)、および６１０(図１１)の製造が容易になり、製造時間が短縮され製造費用が小さくなる。また、本発明の方法により、孔４５(図２〜５)、１４５(図６)、２４５(図７)、３４５(図８)、４４５(図９)、５４５(図１０)、６４５(図１１)、および６４６(図１１)の非円形断面を切削することと、軸２０(図１、２、および１１)に対して鋭角にこれらの孔を加工することとが容易になり、したがって台板１０(図２〜５)、１１０(図６)、２１０(図７)、３１０(図８)、４１０(図９)、５１０(図１０)、および６１０(図１１)の性能が向上する。さらに、孔４５(図２〜５)、１４５(図６)、２４５(図７)、３４５(図８)、４４５(図９)、５４５(図１０)、６４５(図１１)および６４６(図１１)の加工にレーザーまたは水ジェットを使用することにより、先行技術で普通に使用されているものよりも耐摩耗性の大きな高強度の金属を切削することができ、したがって先行技術で普通であるものよりも薄い台板１０(図２〜５)、１１０(図６)、２１０(図７)、３１０(図８)、４１０(図９)、５１０(図１０)および６１０(図１１)の製造が可能であり、また先行技術で普通であるものよりも長い有効寿命を有する台板の製造が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明による引出し台板を示す、パルプ化装置の一部切り欠き斜視図である。
【図２】本発明による第一の好ましい引出し台板の模式図である。
【図３】図２の引出し台板の部分の平面図である。
【図４】図２の引出し台板の、図３の線４−４に沿う断面図である。
【図５】図２の引出し台板の、図３の線５−５に沿う断面図である。
【図６】本発明による第三の好ましい引出し台板の部分の平面図であり、この台板は三日月形断面を有する孔を備えている。
【図７】本発明による第四の好ましい引出し台板の部分の平面図であり、この台板は正方形断面を有する孔を備えている。
【図８】本発明による第五の好ましい引出し台板の部分の平面図であり、この台板は長方形のスロットまたは孔を備えている。
【図９】本発明による第六の好ましい引出し台板の部分の平面図であり、この台板は山形断面を有する孔を備えている。
【図１０】本発明による第七の好ましい引出し台板の模式図であり、この台板は菱形を有する孔と長方形スロットとの組合せを備えている。
【図１１】図２〜１０の引出し台板を製造するための好ましい方法を図解して示す流れ図である。
【符号の説明】
【００３８】
５ パルプ化装置
６ タブ
７ 側壁
８ 底壁
１０ 引出し台板
１５ ローター
２０ 軸
２５ 駆動モーター
２６ １５の回転の向きを示す矢印
３０ 上流側表面
３１ 流れの向きを示す矢印
３５ 下流側表面
４０ 周囲表面
４１ 円形中心開口
４２ 取りつけ穴
４５ 孔
５０ 周囲
５５ 下流側側辺
６０、６５ 摩耗ストリップ
７０ 平坦領域
７５ ウェブ
９０ 原料流の向きを示す曲線
１１０ 引出し台板
１３０ 上流側表面
１４５ 孔
１５５ 下流側側辺
１９０ 原料流の向きを示す曲線
２１０ 引出し台板
２２６ １５の回転の向きを示す矢印
２３０ 上流側表面
２４１ 凹面
２４５ 孔
２５５ 下流側側辺
２９０ 原料流の向きを示す曲線
３１０ 引出し台板
３３０ 上流側表面
３４５ 孔
３５５ 下流側側辺
４１０ 引出し台板
４３０ 上流側表面
４４５ 孔(長方形スロット)
４５５ ４４５の長いほうの側辺
５１０ 引出し台板
５２６ １５の回転の向きを示す矢印
５３０ 上流側表面
５４１ 凹面
５４５ 孔
５５５ 下流側側辺
５９０ 原料流の向きを示す曲線
６１０ 引出し台板
６３０ 上流側表面
６４５ 孔
６４６ 長方形スロット
【０００１】
本発明は、製紙原料を繊維化する(defiberizing)のに使用する装置に関する。より詳しくは、本発明は、レーザーエネルギーまたは流体ジェットによって切削された特殊な形状と輪郭の孔を有するパルプ化装置で使用するための引出し台板(extraction bedplate)に関する。
【背景技術】
【０００２】
製紙原料をパルプ化するための装置は、Chupkaの米国特許第4,725,007号明細書に記載されている。同明細書の内容を参照されたい。米国特許第4,725,007号明細書に記載されている装置は、タブと、該タブ内に取りつけられたローターとを有し、該ローターは、原料を繊維化するのに寄与するせん断力を発生させる。引出し台板は前記タブの底に配置され、該タブは、原料を台板に向って送る漏斗として働く切頭円錐壁で包囲されている。好ましい台板は円板形であり、タブに面する上流側表面、該上流側表面と反対側に向いている下流側表面、および板を前記上流側表面から前記下流側表面に向って貫通して延びる孔または開口を定める。ローターは、この孔をあけられた台板の中心付近に取りつけられ、台板の上流側表面に垂直な軸のまわりに回転させるためにモーターに連結されている。
【０００３】
引出し台板を貫通する孔は、許容繊維、すなわち許容される程度に繊維化されたパルプがさらなる処理のために装置から流出することを可能にする一方で、大きな非繊維化粒子その他の固体をタブ内に保持する。通常の台板は一般に直径が６１cm(２４インチ)〜２．４m(９６インチ)の範囲にあり、また一般に厚さが１．６cm(５／８インチ)である。一般に、厚さ１．６cmで直径２．４mの台板には４，０００〜５，０００個の孔が備えられる。そのような孔は、通常の錐もみによって加工されるので、従来、円形断面を有し、台板の軸に平行になるように加工されていた。これらの孔の直径は、大体３．２mm(１／８インチ)〜２５mm(１インチ)の範囲にある。
【０００４】
公知の引出し台板は、摩耗のため多大の保守を要する部品となる傾向がある。台板は、原料内に含まれる砂、金属物体、その他の破片による過酷な作用にさらされる。ローターと台板との間の間隙は、一般に、大体１．５mm(０．０６０インチ)〜３．０mm（０．１２０インチ)である。原料は、備えられたローターの機械的作用と液圧作用とにより、定常的に台板の上部表面に対して押され、またこれに沿って引きずられる。台板を通過して小さな汚染物とともに流れる許容繊維は、孔内部の摩耗の原因となり、特に孔の下流側へり部分の上部周囲付近における摩耗の原因となる。
【０００５】
台板は、通常、摩耗と腐食に対して抵抗力のある鋼合金で作られる。台板の製造には、いろいろなステンレス鋼と４１０硬質クロム鋼が使用されている。４１０硬質クロム鋼は、ステンレス鋼よりも耐摩耗性が大きいために、好ましい。一方、４１０硬質クロム鋼は、公知の機械加工ステップと穴あけステップとが行われたあと、許容耐摩耗性を回復させるために、材料を硬化させるための熱処理を必要とする。この熱処理が実施されたあとでは、さらなる機械加工は、特殊な工具によって、ゆっくりとした費用のかかる手順でのみ可能である。この熱処理自身は鋼を湾曲させる傾向があるため、台板を平坦にするために追加の製造ステップが必要になる。
【０００６】
それぞれの台板の繊維化特性は、個々の孔の上部へりによって定められる表面切欠きに大きく依存する。より具体的に言うと、製紙原料は、パルプ化装置の運転中、台板の上流側表面上を流れ、液圧せん断(hydraulic shear)が、孔と台板の上流側表面との交線に形成される下流側側辺(すなわち、近づいてくる原料流に対面するへり)付近で発生する。この液圧せん断は、割合に大きな非繊維化粒子を破断するように作用する。そのような下流側側辺の数の増大により、液圧せん断が増大し、したがってパルプ化装置の効率が向上する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、この分野においては、効率と耐摩耗性とが改良された引出し台板に対する要求が依然として存在する。また、そのような台板を製造するための改良された方法に対する要求も依然として存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による好ましい引出し台板は、引出し台板の上流側表面に沿う下流側側辺の密度が大きくなる特殊な形状に加工され特殊な配列のなされた孔を有する。本発明の一つの好ましい実施形態においては、これらの孔は非円形断面を有する。もっとも好ましくは、これらの孔は、平面を埋めつくす(tesselate)ような形状の多角形の断面、すなわち辺と辺を重ねて並べたとき介在する間隙なしで平面を満たす形状の断面を有する。平面を埋めつくす多角形断面(tesselatory cross section)を有する個々の孔は、互いに接近させて配置することができ、したがって台板の上流側表面における下流側側辺の密度を向上させ、非繊維化原料に作用する液圧せん断を増大させることができる。
【０００９】
特に好ましい孔断面形状の例としては、菱形(すなわち、“ダイヤモンド形”)、正方形、長方形、三角形、および山形がある。その他の好ましい形状としては、三日月形および半円形がある。これらは、平面を埋めつくすものではないが、台板表面上に接近配置することができ、したがって下流側側辺の密度を向上させることができる。
【００１０】
もう一つの好ましい実施形態においては、これらの孔は、上流側表面と下流側表面との一つから他の一つへ、上流側表面と下流側表面とに垂直な軸に対して鋭角をなすように、延びている。好ましくは、これらの孔は、らせん配置を半径方向の斜角(radial splay)と組み合わせたパターンで配置され、台板の上流側表面のすぐ上の原料流に面する割合に鋭利な側辺が得られるようになっている。もっとも好ましくは、これらの孔は、台板の上流側表面のすぐ上の予想原料流線と一致する弧または曲線に沿って配置され、さらに、これらの孔が台板内に延び、また原料の予想流れ方向に延びるように配向され、流れに対して考えられるもっとも鋭利な下流側側辺が得られるようになっている。この配置により、台板を通過する許容繊維の流れに対する抗力が低下し、上流側表面近くの液圧せん断の発生が改善される。
【００１１】
本発明のさらにもう一つの好ましい実施形態においては、台板は、金属板から円板形ブランクを加工してから、好ましくは切削流によって、孔を加工することにより、製造される。一つの好ましい切削流はエネルギー流たとえばレーザーその他の電磁エネルギーの流れである。もう一つの好ましい流れは加圧流体流たとえば水ジェットである。孔の加工にそのような切削流を使用することにより、台板の製造が簡単になり、製造時間と製造費用とが減少する。また、この方法により、特殊な形状で特殊な配置の孔の切削が容易になり、原料流に面する下流側側辺の密度と鋭利さとが改善される。この方法は、先行技術の方法で必要とされる熱処理または特殊な工具なしで耐摩耗性の大きな材料に対して実施することができる。この方法は先行技術で普通に使用されるものよりも強度が大きくかつ耐磨耗性の大きな鋼に対する使用に適するので、先行技術で普通のものよりも薄い台板と長い有効寿命を有する台板との製造が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明のさらなる利点、目的、および特徴は、以下の詳細な説明を、添付の図面および特許請求の範囲と考え合わせるならば、明らかになるであろう。
【実施例１】
【００１３】
まず、図１を参照すると、この図には、製紙原料(図示せず)を繊維化するために製紙産業で使用される種類のパルプ化装置５が示してある。パルプ化装置５は、側壁７を定めるタブ６、タブ６の底壁８に沿って配置された引出し台板１０、および台板１０のすぐ近くにあるローター１５を有する。台板１０とローター１５との間の間隙は、約１．５mm(０．０６０インチ)〜３．０mm(０．１２０インチ)である。
【００１４】
ローター１５は軸２０のまわりに回転するように取りつけてある。駆動モーター２５がローター１５に連結してあってローター１５を軸２０のまわりに２６の向きに回転させるようになっており、製紙原料(図示せず)に力が加えられて、該原料が台板１０の実質的に平坦な第一または上流側表面３０上を流れるようになっている。
【００１５】
ローター１５が回転すると、該ローターは製紙原料(図示せず)に台板１０の上流側表面３０に向かって押すような力を加えるばかりでなく、該原料を上部表面３０に沿ってローター１５の運動の向きに引きずる。原料(図示せず)が上部表面３０に沿って引きずられるので、ローター１５と台板１０との間に発生する液圧せん断が原料の繊維化に寄与する。繊維化原料(図示せず)は台板１０を通過して流れて受入れ導管(図示せず)にはいるが、大きい非繊維化原料その他の固体(図示せず)はタブ６内にとどまってさらなる処理が加えられる。
【００１６】
好ましいパルプ化装置５内の原料流のパターン(図示せず)は、矢印３１で大体を示す流れの向きを有する第一の循環要素と軸２０のまわりに矢印２６の向きに流れる第二の循環要素との組合せである。矢印３１で大体を示す第一の循環要素は、中心軸２０のすぐ近くの周囲領域を下方に移動し、ローター１５と台板１０の上流側表面３０との近くを半径方向外側に、パルプ化装置５の外周に沿って上方に、それから中心軸２０に向って内向きに流れる。上流側表面３０のすぐ上に形成される流れパターン(図示せず)は、軸２０のまわりに対称的な流線に従い、該流線は軸２０からタブ６の側壁７に向って弧状または曲線的に離れる。
【００１７】
図２に示す、本発明による第一の好ましい引出し台板１０は、円板形であり、第一または上流側表面３０、実質的に平坦な第二または下流側表面３５、周囲表面４０、およびローター１５(図１)を通すための円形中心開口４１から成る。軸２０は、上流側表面および下流側表面３０、３５に垂直に延びている。複数の取りつけ穴４２が、台板１０をパルプ化装置５(図１)に固定するための手段を与える。
【００１８】
複数の孔または開口４５が、台板１０を上流側表面３０から下流側表面３５まで貫通している。各孔４５は孔４５が上流側表面３０と交わる周囲５０を定める。そのような各周囲５０は下流側側辺５５を定める。
【００１９】
台板１０は、それぞれ上流側表面および下流側表面３０、３５上に配置された摩耗ストリップ６０、６５を有する。摩耗ストリップ６０、６５は好ましくは細長い長方形である。これらは、対になっていて、上流側表面および下流側表面３０、３５上に一つずつ配置されており、互いに直角または斜めに延びており、周囲表面４０に向って外側に開いた角を定めるようになっている。摩耗ストリップ６０、６５は、好ましくは、上流側表面および下流側表面３０、３５の、実質的に孔４５が存在しない平坦領域(land area)７０に取りつけられる。
【００２０】
摩耗ストリップ６０、６５は、いくつかの利点を与える。第一に、摩耗ストリップ６０，６５は、台板１０の上流側表面３０を、ローター１５(図１)と原料流(図示せず)との作用による摩耗から保護するのに役立つ。第二に、摩耗ストリップ６０、６５は、それぞれ上流側表面および下流側表面３０、３５の相対摩耗と、孔４５の下流側部分５５の相対摩耗との目に見える表示を与える。第三に、摩耗ストリップ６０、６５は、上流側表面３０のすぐ上の流れをパルプ化装置５内の必要な向きにそらすように配向されている。
【００２１】
この第一の好ましい台板１０の孔４５は、菱形断面を有し、該菱形の長いほうの対角線が軸２０に対して半径方向に延びている。図３に示すように、孔４５は台板１０上に同心円状に(annularly)延びるリング上に配置されている。上流側および下流側表面３０、３５(図２)の平坦領域を定めるウェブ７５は、隣接する孔１０を結びつけている。同心円状に延びるリング上に配置された菱形断面を有する孔４５の使用により、ウェブ７５が定める平坦領域の寸法が最小限に抑えられ、台板１０の上流側表面および下流側表面３０、３５(図3)の孔の密度を向上させることができる。もっとも好ましくは、孔４５は、上流側表面３０(図２)のすぐ上の原料流(図示せず)の予想される方向と一致する一連の弧または曲線９０上に配置されている。
【００２２】
図４に示すように、孔４５は、この第一の好ましい台板１０を貫通して表面３０、３５に対して鈍角をなすように延びている。すなわち、これらの孔は軸２０(図１と２)に対して鋭角に延びている。さらに、台板１０を貫通する孔４５の配置は軸２０(図１と２)に関して対称である。もっとも好ましくは、孔４５は、図４に示すようならせん配置を、図５に示すような半径方向斜角と組み合わせたパターンをなして分布しており、したがって、上流側表面３０のすぐ上の原料流(図示せず)の向き９０に対面する孔４５の下流側側辺５５は、上流側表面および下流側表面３０、３５に垂直に延びる対応する孔(図示せず)の下流側側辺(図示せず)よりも、鋭利またはナイフ状になる。上流側表面３０のすぐ上の原料流(図示せず)の予想される向き９０に対面する孔４５の下流側側辺５５が割合に鋭利である構成は、孔４５を通過して受入れ導管(図示せず)に流れる繊維化原料(図示せず)に対する抗力が減少し、また原料内の大きな非繊維化粒子(図示せず)を繊維化するための液圧せん断(図示せず)の発生に寄与する。
【００２３】
表面３０、３５を、それぞれ、“上流側表面”および“下流側表面”と述べたが、当業者には容易にわかるように、この第一の好ましい台板１０は裏返すことができ、使用時に、二つの表面３０、３５のうちどちらでもパルプ化装置５(図１)に対面するようにすることができる。したがって、台板１０を、パルプ化装置５(図１)内に、“上流側表面”３０が上流側にあってローター１５(図１)に面するように取りつけて、パルプ化装置５(図１)を“上流側表面”３０が所定の程度に摩耗するまで運転することができる。次に、台板１０を裏返して、それまでの“下流側表面”３５が上流側に来てローター１５(図１)に面するようにすることができる。
【００２４】
容易にわかるように、図２〜５に示す孔４５の特定の形状、寸法、構成、数、および配列は、本発明にとって臨界的ではなく、当業者は、他の適当な孔の形状、寸法、構成、数および配列(図示せず)を簡単に思いつくであろう。
【実施例２】
【００２５】
図６には、本発明による第二の好ましい引出し台板１１０が示してあり、この台板は円形断面を有する孔１４５を備えている。孔１４５は、実質的に平坦な第一または上流側表面１３０から反対側の実質的に平坦な第二または下流側表面(図示せず)まで、実質的に平坦な上流側表面１３０に対して鈍角をなすように延びている。すなわち、図４と５に示すように、これらの孔は軸２０(図１)に対して鋭角に延びている。もっとも好ましくは、孔１４５は、らせん配置を半径方向斜角と組み合わせたパターンをなして分布しており、したがって、上流側表面１３０のすぐ上の原料流(図示せず)の予想される向き１９０に対面する孔１４５の下流側側辺１５５が、割合に鋭利になる。このような台板１１０は裏返すことができる。容易にわかるように、図６に示す孔１４５の特定の形状、寸法、構成、数、および配列は、本発明にとって臨界的ではなく、当業者は、他の適当な孔の形状、寸法、構成、数および配列(図示せず)を簡単に思いつくであろう。
【実施例３】
【００２６】
同様に、図７には、本発明による第三の好ましい引出し台板２１０が示してあり、この台板はリング状に配列された三日月形断面を有する孔２４５を備えており、断面の凹面２４１は、ローター１５(図１)の回転の予想される向き２２６に対面している。好ましくは、孔２４５は、実質的に平坦な第一または上流側表面２３０から反対側の実質的に平坦な第二または下流側表面(図示せず)まで、軸２０(図１)に対して平行または鋭角をなすように延びている。もっとも好ましくは、孔２４５は、台板２１０の上流側表面２３０のすぐ上の予想される原料流線(図示せず)に一致する弧または曲線２９０に沿って配置され、孔２４５が予想される原料流(図示せず)に対して可能なもっとも鋭利な下流側側辺２５５を与えるように配向されている。この場合にも、容易にわかるように、図７に示す孔２４５の特定の形状、寸法、構成、数、および配列は、本発明にとって臨界的ではなく、当業者は、他の適当な孔の形状、寸法、構成、数、および配列(図示せず)を簡単に思いつくであろう。
【実施例４】
【００２７】
同様に、図８には、本発明による第四の好ましい引出し台板３１０が示してあり、この台板は正方形断面を有する孔３４５を備えている。好ましくは、孔３４５は、実質的に平坦な第一または上流側表面３３０から反対側の実質的に平坦な第二または下流側表面(図示せず)まで、軸２０(図１)に対して平行または鋭角をなすように延びている。もっとも好ましくは、孔３４５は、台板３１０の上流側表面３３０のすぐ上の予想される原料流線(図示せず)に一致する弧または曲線３９０に沿って配置され、孔３４５が予想される原料流(図示せず)に対して可能なもっとも鋭利な下流側側辺３５５を与えるように配向されている。この場合にも、容易にわかるように、図８に示す孔３４５の特定の形状、寸法、構成、数、および配列は、本発明にとって臨界的ではなく、当業者は、他の適当な孔の形状、寸法、構成、数、および配列(図示せず)を簡単に思いつくであろう。
【実施例５】
【００２８】
図９には、本発明による第五の好ましい引出し台板４１０が示してあり、この台板はリング状に配列された細長い長方形スロットまたは孔４４５を備えている。好ましくは、長方形スロット４４５は、該スロット４４５の長いほうの側辺４５５が軸２０(図１)に対して半径方向に延びるように配置されている。もっとも好ましくは、孔４４５は、らせん状、またはらせん配置を半径方向斜角と組み合わせたパターンをなすように分布しており、実質的に平坦な第一または上流側表面４３０から実質的に平坦な第二または下流側表面(図示せず)まで、孔４４５の側辺４５５が割合に鋭利になるように延びている。この場合にも、容易にわかるように、図９に示す孔４４５の特定の形状、寸法、構成、数、および配列は、本発明にとって臨界的ではなく、当業者は、他の適当な孔の形状、寸法、構成、数、および配列(図示せず)を簡単に思いつくであろう。
【実施例６】
【００２９】
同様に、図１０には、本発明による第六の好ましい引出し台板５１０が示してあり、この台板は環状に配置された山形断面を有する孔５４５を備えていて、該断面の凹面５４１がローター１５(図示せず)の回転の予想される向き５２６に対面するようになっている。好ましくは、孔５４５は、実質的に平坦な第一または上流側表面５３０から反対側の実質的に平坦な第二または下流側表面(図示せず)まで、軸２０(図１)に対して平行または鋭角をなすように延びている。もっとも好ましくは、孔５４５は、台板５１０の上流側表面５３０のすぐ上の予想される原料流線(図示せず)に一致する弧または曲線５９０に沿って配置され、孔５４５が予想される原料流(図示せず)に対して可能なもっとも鋭利な下流側側辺５５５を与えるように配向されている。この場合にも、容易にわかるように、図１０に示す孔５４５の特定の形状、寸法、構成、数、および配列は、本発明にとって臨界的ではなく、当業者は、他の適当な孔の形状、寸法、構成、数、および配列(図示せず)を簡単に思いつくであろう。
【実施例７】
【００３０】
図１１には、本発明による第七の好ましい引出し台板６１０が示してあり、この台板は菱形断面を有する複数の孔６４５と複数の細長い長方形スロットまたは孔６４６とを備えている。孔６４５は、環状に配置され、菱形の長いほうの対角線が軸２０に対して半径方向に延びるように配向されている。長方形スロット６４６は、孔６４５を包囲して環状に配置され、軸２０に対して半径方向に延びている。好ましくは、孔６４５、６４６は、実質的に平坦な第一または上流側表面６３０から反対側の実質的に平坦な第二または下流側表面(図示せず)まで、軸２０に対して平行または鋭角をなすように延びている。この場合にも、容易にわかるように、図１１に示す孔６４５、６４６の特定の形状、寸法、構成、数、および配列は、本発明にとって臨界的ではなく、当業者は、他の適当な孔の形状、寸法、構成、数、および配列(図示せず)を簡単に思いつくであろう。
【００３１】
前述のことから明らかなように、本発明による引出し台板、たとえば、好ましい引出し台板１０(図２〜５)、１１０(図６)、２１０(図７)、３１０(図８)、４１０(図９)、５１０(図１０)、６１０および６１０(図１１)は、高密度の孔４５(図２〜５)、１４５(図６)、２４５(図７)、３４５(図８)、４４５(図９)、５４５(図１０)、６４５(図１１)および６４６(図１１)を与えるのに適しており、したがってパルプ化作業時のこれらの台板の上流側表面３０(図２〜５)、１３０(図６)、２３０(図７)、３３０(図８)、４３０(図９)、５３０(図１０)、および６３０(図１１)近くでの液圧せん断が起こりやすくなる。やはり、明らかなように、孔４５(図２〜５)、１４５(図６)、２４５(図７)、３４５(図８)、４４５(図９)、５４５(図１０)、６４５(図１１)および６４６(図１１)が台板の軸２０(図１、２、および１２)に対して鋭角をなして、台板１０(図２〜５)、１１０(図６ )、２１０(図７)、３１０(図８)、４１０(図９)、５１０(図１０)、および６１０(図１１)を貫通していることにより、該孔を通過する受入れ流に対する抗力が小さくなり、また液圧せん断が起こりやすくなる。
【００３２】
図１２に示す、金属板(図示せず)から引出し台板１０(図２〜５)、１１０(図６)、２１０(図７)、３１０(図８)、４１０(図９)、５１０(図１０)、および６１０(図１１)を製造する好ましい方法は、金属板から円板形ブランク(図示せず)を切り出すステップ７００と、孔４５(図２〜５)、１４５(図６)、２４５(図７)、３４５(図８)、４４５(図９)、５４５(図１０)、６４５(図１１)および６４６(図１１)を金属板または円板形ブランクに加工するステップ７０２とを含む。ステップ７００と７０２との順序は本発明にとって臨界的ではない。
【００３３】
金属板(図示せず)から円板形ブランク(図示せず)を切り出すステップ７００は、当業者に良く知られたいくつかの適当な方法のいずれによっても実施することができる。好ましくは、ステップ７００は、ローター１５(図１)を通すための中心円形開口(たとえば、図２の４０)の切断加工を含む。ステップ７００では、随意に、円板形ブランク(図示せず)の任意の公知の適当な表面仕上げまたは金属学的処理を行い、必要な強度、耐摩耗性、または平滑性を確保するようにすることができる。ステップ７０２を実施するやり方は、本発明にとって臨界的ではなく、当業者には数多くの選択肢が明らかであろう。
【００３４】
ステップ７０２は、好ましくは、切削流たとえばエネルギー流(図示せず)または流体流(図示せず)を使用して実施する。好ましいエネルギー流(図示せず)はピントを合わせたレーザー光(図示せず)であるが、他の適当な電磁エネルギーまたは熱エネルギー流(図示せず)たとえば切断トーチ(図示せず)(限定を意図しない)を使用することができる。好ましい流体流(図示せず)としては、たとえば水その他の流体のジェット(図示せず)がある。
【００３５】
本発明の方法は、随意に、台板１０(図２〜５)、１１０(図６)、２１０(図７)、３１０(図８)、４１０(図９)、５１０(図１０)、および６１０(図１１)の上流側表面と下流側表面３０、３５(図２)；１１０(図６)；２１０(図７)；３１０(図８)；４１０(図９)；５１０(図１０)；および６１０(図１１)に、摩耗ストリップ(図２の70、71)を取りつける追加ステップ(図示せず)を含む。
【００３６】
孔４５(図２〜５)、１４５(図６)、２４５(図７)、３４５(図８)、４４５(図９)、５４５(図１０)、６４５(図１１)、および６４６(図１１)の加工にレーザーまたは水ジェットを使用することにより、台板１０(図２〜５)、１１０(図６)、２１０(図７)、３１０(図８)、４１０(図９)、５１０(図１０)、および６１０(図１１)の製造が容易になり、製造時間が短縮され製造費用が小さくなる。また、本発明の方法により、孔４５(図２〜５)、１４５(図６)、２４５(図７)、３４５(図８)、４４５(図９)、５４５(図１０)、６４５(図１１)、および６４６(図１１)の非円形断面を切削することと、軸２０(図１、２、および１１)に対して鋭角にこれらの孔を加工することとが容易になり、したがって台板１０(図２〜５)、１１０(図６)、２１０(図７)、３１０(図８)、４１０(図９)、５１０(図１０)、および６１０(図１１)の性能が向上する。さらに、孔４５(図２〜５)、１４５(図６)、２４５(図７)、３４５(図８)、４４５(図９)、５４５(図１０)、６４５(図１１)および６４６(図１１)の加工にレーザーまたは水ジェットを使用することにより、先行技術で普通に使用されているものよりも耐摩耗性の大きな高強度の金属を切削することができ、したがって先行技術で普通であるものよりも薄い台板１０(図２〜５)、１１０(図６)、２１０(図７)、３１０(図８)、４１０(図９)、５１０(図１０)および６１０(図１１)の製造が可能であり、また先行技術で普通であるものよりも長い有効寿命を有する台板の製造が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明による引出し台板を示す、パルプ化装置の一部切り欠き斜視図である。
【図２】本発明による第一の好ましい引出し台板の模式図である。
【図３】図２の引出し台板の部分の平面図である。
【図４】図２の引出し台板の、図３の線４−４に沿う断面図である。
【図５】図２の引出し台板の、図３の線５−５に沿う断面図である。
【図６】本発明による第三の好ましい引出し台板の部分の平面図であり、この台板は三日月形断面を有する孔を備えている。
【図７】本発明による第四の好ましい引出し台板の部分の平面図であり、この台板は正方形断面を有する孔を備えている。
【図８】本発明による第五の好ましい引出し台板の部分の平面図であり、この台板は長方形のスロットまたは孔を備えている。
【図９】本発明による第六の好ましい引出し台板の部分の平面図であり、この台板は山形断面を有する孔を備えている。
【図１０】本発明による第七の好ましい引出し台板の模式図であり、この台板は菱形を有する孔と長方形スロットとの組合せを備えている。
【図１１】図２〜１０の引出し台板を製造するための好ましい方法を図解して示す流れ図である。
【符号の説明】
【００３８】
５ パルプ化装置
６ タブ
７ 側壁
８ 底壁
１０ 引出し台板
１５ ローター
２０ 軸
２５ 駆動モーター
２６ １５の回転の向きを示す矢印
３０ 上流側表面
３１ 流れの向きを示す矢印
３５ 下流側表面
４０ 周囲表面
４１ 円形中心開口
４２ 取りつけ穴
４５ 孔
５０ 周囲
５５ 下流側側辺
６０、６５ 摩耗ストリップ
７０ 平坦領域
７５ ウェブ
９０ 原料流の向きを示す曲線
１１０ 引出し台板
１３０ 上流側表面
１４５ 孔
１５５ 下流側側辺
１９０ 原料流の向きを示す曲線
２１０ 引出し台板
２２６ １５の回転の向きを示す矢印
２３０ 上流側表面
２４１ 凹面
２４５ 孔
２５５ 下流側側辺
２９０ 原料流の向きを示す曲線
３１０ 引出し台板
３３０ 上流側表面
３４５ 孔
３５５ 下流側側辺
４１０ 引出し台板
４３０ 上流側表面
４４５ 孔(長方形スロット)
４５５ ４４５の長いほうの側辺
５１０ 引出し台板
５２６ １５の回転の向きを示す矢印
５３０ 上流側表面
５４１ 凹面
５４５ 孔
５５５ 下流側側辺
５９０ 原料流の向きを示す曲線
６１０ 引出し台板
６３０ 上流側表面
６４５ 孔
６４６ 長方形スロット
Claims (31)
- 製紙のために原料を繊維化するのに使用する引出し台板であって、
第一および第二の表面を定める板、
該第一の表面から該第二の表面まで延びる実質的に円形でない断面の複数の孔、
を有することを特徴とする引出し台板。 - 前記板が前記第一および第二の表面に垂直な軸を定め、また前記孔が該軸に対して鋭角をなすように延びていることを特徴とする請求項１に記載の引出し台板。
- 前記板が前記第一および第二の表面に垂直な軸を定め、前記孔が前記台板の上流側表面のすぐ上の予想される原料流線に一致する弧に沿って配置され、また前記孔が前記予想される原料流線に沿って鋭角に前記台板を貫通して延びていて、前記予想される流線に面する割合に鋭い下流側へりを定めるようになっていることを特徴とする請求項１に記載の引出し台板。
- 前記孔が平面を埋めつくすような形状の断面を有することを特徴とする請求項１に記載の引出し台板。
- 前記孔が実質的に菱形の断面を有することを特徴とする請求項１に記載の引出し台板。
- 前記孔が実質的に正方形の断面を有することを特徴とする請求項１に記載の引出し台板。
- 前記孔が実質的に長方形の断面を有することを特徴とする請求項１に記載の引出し台板。
- 前記孔が実質的に山形の断面を有することを特徴とする請求項１に記載の引出し台板。
- 前記孔が実質的に三角形の断面を有することを特徴とする請求項１に記載の引出し台板。
- 前記孔が実質的に三日月形の断面を有することを特徴とする請求項１に記載の引出し台板。
- 前記孔が実質的に半円形の断面を有することを特徴とする請求項１に記載の引出し台板。
- 製紙のために原料を繊維化するのに使用する引出し台板であって、
第一の表面、第二の表面、および該第一および第二の表面に垂直な軸を定める板、
前記第一の表面から前記第二の平坦表面まで前記軸に対して鋭角に対称的に前記板を貫通して延びる複数の孔、
を有することを特徴とする引出し台板。 - 前記孔が平面を埋めつくすような多角形の形の断面を有することを特徴とする請求項１２に記載の引出し台板。
- 前記孔が実質的に円形の断面を有することを特徴とする請求項１２に記載の引出し台板。
- 前記孔が実質的に菱形の断面を有することを特徴とする請求項１２に記載の引出し台板。
- 前記孔が実質的に正方形の断面を有することを特徴とする請求項１２に記載の引出し台板。
- 前記孔が実質的に長方形の断面を有することを特徴とする請求項１２に記載の引出し台板。
- 前記孔が実質的に山形の断面を有することを特徴とする請求項１２に記載の引出し台板。
- 前記孔が実質的に三角形の断面を有することを特徴とする請求項１２に記載の引出し台板。
- 前記孔が実質的に三日月形の断面を有することを特徴とする請求項１２に記載の引出し台板。
- 前記孔が実質的に半円形の断面を有することを特徴とする請求項１２に記載の引出し台板。
- 第一の表面および第二の表面を定める金属板から引出し台板を製造する方法であって、
（ａ）前記金属板から円板形ブランクを切断し、
（ｂ）前記金属板と前記円板形ブランクとのうちの一つを貫通して前記第一の表面から前記第二の表面まで延びる実質的に円形でない断面の複数の孔を加工する各ステップから成ることを特徴とする方法。 - 前記ステップ（ｂ）が、前記金属板と前記円板形ブランクとのうちの前記一つに対してエネルギー流を当てて前記複数の孔をあけることを含むことを特徴とする請求項２２に記載の方法。
- 前記ステップ（ｂ）が、前記金属板と前記円板形ブランクとのうちの前記一つに対してレーザーエネルギー流を当てて前記複数の孔をあけることを含むことを特徴とする請求項２３に記載の方法。
- 前記ステップ（ｂ）が、前記金属板と前記円板形ブランクとのうちの前記一つに対して加圧流体流を当てて前記複数の孔をあけることを含むことを特徴とする請求項２２に記載の方法。
- 前記ステップ（ｂ）が、前記金属板と前記円板形ブランクとのうちの前記一つに対して切削流を当てることを含み、
（ｃ）前記切削流を前記金属板と前記円板形ブランクとのうちの前記一つを横断するように導いて前記複数の孔を成形するようにプログラマブル電子制御器をプログラムする、
追加ステップを含むことを特徴とする請求項２２に記載の方法。 - 第一の表面および第二の表面を定める金属板から引出し台板を製造する方法であって、
（ａ）前記金属板から円板形ブランクを切断し、
（ｂ）前記金属板と前記円板形ブランクとのうちの一つを貫通して前記第一の表面から前記第二の表面まで延びる、前記軸に対して鋭角をなすように前記軸に関して対称的に延びる複数の孔を加工する、
各ステップから成ることを特徴とする方法。 - 前記ステップ（ｂ）が、前記金属板と前記円板形ブランクとのうちの前記一つに対してエネルギー流を当てて前記複数の孔をあけることを含むことを特徴とする請求項２７に記載の方法。
- 前記ステップ（ｂ）が、前記金属板と前記円板形ブランクとのうちの前記一つに対してレーザーエネルギー流を当てて前記複数の孔をあけることを含むことを特徴とする請求項２８に記載の方法。
- 前記ステップ（ｂ）が、前記金属板と前記円板形ブランクとのうちの前記一つに対して加圧流体流を当てて前記複数の孔をあけることを含むことを特徴とする請求項２７に記載の方法。
- 前記ステップ（ｂ）が、前記金属板と前記円板形ブランクとのうちの前記一つに対して切削流を当てることを含み、
（ｃ）前記切削流を前記金属板と前記円板形ブランクとのうちの前記一つを横断するように導いて前記複数の孔を成形するようにプログラマブル電子制御器をプログラムする、
追加ステップを含むことを特徴とする請求項２７に記載の方法。
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