JP2020094292A - スクリーンバスケット - Google Patents

Abstract

【課題】スクリーンバスケットのサイズを抑制しつつ、製紙原料をより効率的に選別することができる技術を提供する【解決手段】本発明に係るスクリーンバスケット１０は、製紙原料から異物を分離する多孔プレート２０を有する。多孔プレート２０は、異物の流れ方向Ｆに波打つ波形に形成されている。波形は、多孔プレート２０を異物の流れ方向Ｆに辿ったときに異物の流れ方向Ｆに対してスクリーンバスケット１０の内部に向かう方向に傾斜する第１傾斜部２０ａとスクリーンバスケット１０の外部に向かう方向に傾斜する第２傾斜部２０ｂとを有する。第１傾斜部２０ａは、第２傾斜部２０ｂよりも、異物の流れ方向Ｆに対して緩やかに傾斜している。【選択図】図２

Description

本発明は、スクリーンバスケットに関し、特に、製紙原料から異物を分離する多孔プレートを有するスクリーンバスケットに関する。

従来から、製紙原料を良質繊維であるアクセプトと、プラスチックや砂などの異物であるリジェクトに選別するスクリーン装置が知られている。このようなスクリーン装置は、スクリーンバスケット及び攪拌部材を有する。攪拌部材は、スクリーンバスケット内で回転することにより、製紙原料に渦流を発生させる。スクリーンバスケットは多孔プレートを有する。多孔プレートは、アクセプトは通過できるが、リジェクトは通過できないように微細な孔が多数設けられている。こうして、渦流となった製紙原料をスクリーンバスケットによりアクセプトとリジェクトとを選別している（特許文献１参照）。多孔プレートは、引用文献１の図３に示されるように、スクリーンバスケットの円筒状の外周全体に配置される。このとき、この多孔プレートは、微細な孔は多数設けられているが、凹凸のないものが用いられている。

特開第２０１７−１０１３５３号公報

現在、製紙原料をより効率的に選別できるスクリーンバスケットの開発がさらに求められている。しかしながら、多孔プレートの面積を大きくするためにスクリーンバスケットの径や高さを大きくするためには、スクリーン装置自体のサイズも大きくせざるを得えなかった。

そこで本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、スクリーンバスケットのサイズを抑制しつつ、製紙原料をより効率的に選別することができる技術を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係るスクリーンバスケットは、製紙原料から異物を分離する多孔プレートを有し、多孔プレートは、製紙原料の流れ方向に波打つ波形に形成されている。この態様によれば、多孔プレートの大きさを維持しながらその面積を大きくすることができる。このため、スクリーンバスケットのサイズを抑制しつつ、製紙原料をより効率的に選別することができる。

波形は、多孔プレートを製紙原料の流れ方向に辿ったときに製紙原料の流れ方向に対してスクリーンバスケットの内部に向かう方向に傾斜する第１傾斜部とスクリーンバスケットの外部に向かう方向に傾斜する第２傾斜部とを有していてもよい。第１傾斜部は、第２傾斜部よりも、製紙原料の流れ方向に対して緩やかに傾斜していてもよい。発明者による鋭意成る研究開発の結果、このように第１傾斜部、第２傾斜部を設けることにより、製紙原料が第１傾斜部から第２傾斜部に沿って流れるときに、乱流を第２傾斜部周辺に形成させることが判明した。この乱流により、固形物が多孔プレートの微細孔に入り込んで閉塞することを抑制することができる。したがってこの態様によれば、長時間の使用においても、微細孔による選別効果を維持することができる。

第２傾斜部は、製紙原料の流れ方向に対して垂直に傾斜していてもよい。この態様によれば、乱流をより効果的に形成させることができる。

同一形状の複数の多孔プレートを有し、複数の多孔プレートは、製紙原料の流れ方向に対して垂直に積層されていてもよい。この態様によれば、積層する多孔プレートの数を増減させることにより、スクリーンバスケットの高さを変化させることができるため、同一形状の多孔プレートを用いて、スクリーンバスケットの容量を簡易に変化させることができる。このため、様々なサイズのスクリーンバスケットにおいて多孔プレートを共通化することができ、スクリーンバスケットのコストを抑制することができる。

積層された複数の多孔プレートの間で複数の多孔プレートを固定する補強プレートさらに備えていてもよい。補強プレートは、複数の多孔プレートを固定すべき面に製紙原料の流れ方向に沿った溝を有していてもよい。複数の多孔プレートは、その端部が溝に挿入されてろう付けされることにより補強プレートに固定されていてもよい。多数の微細孔が設けられることから、多孔プレートは比較的薄く、多孔プレートを溶接で補強プレートに固定することは困難である。この態様によれば、比較的薄く且つ波形に形成された多孔プレートを補強プレートに適切に固定することができる。

同一形状の複数の多孔プレートを有し、複数の多孔プレートは、複数の多孔プレートが製紙原料の流れ方向に沿った一つの円を形作るように、円弧状に曲げられながら円に沿って配置されていてもよい。この態様によれば、一つの円を形作る多孔プレートの数を増減させることにより、スクリーンバスケットの径を変化させることができるため、同一形状の多孔プレートを用いて、スクリーンバスケットの容量を簡易に変化させることができる。このため、様々なサイズのスクリーンバスケットにおいて多孔プレートを共通化することができ、スクリーンバスケットのコストを抑制することができる。

複数の多孔プレートの間で複数の多孔プレートを固定する、製紙原料の流れ方向と垂直に延在する複数の補強ロッドさらに備えていてもよい。複数の補強ロッドは、複数の多孔プレートを固定すべき面に製紙原料の流れ方向と垂直に延びる溝をそれぞれ有していてもよい。複数の多孔プレートは、その端部が溝に挿入されてろう付けされることにより補強ロッドに固定されていてもよい。この態様によれば、比較的薄い多孔プレートを補強ロッドに適切に固定することができる。

（ａ）は、第１の実施形態に係るスクリーンバスケットの正面図であり、（ｂ）は、第１の実施形態に係るスクリーンバスケットの上面図である。 （ａ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ断面図であり、（ｂ）は、（ａ）の領域Ｂの拡大図である。 （ａ）は、多孔プレートの正面図であり、（ｂ）は多孔プレートの上面図であり、（ｃ）は（ｂ）の領域Ｃの拡大図である。 （ａ）は、図２（ａ）から多孔プレートを取り除いた図であり、（ｂ）は、（ａ）の領域Ｄの拡大図である。 （ａ）は、第２の実施形態に係るスクリーンバスケットの正面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＥ−Ｅ断面図である。

（第１の実施形態）
図１（ａ）は、第１の実施形態に係るスクリーンバスケット１０正面図であり、図１（ｂ）は、第１の実施形態に係るスクリーンバスケット１０の上面図である。スクリーンバスケット１０は、有底の円筒状に形成されている。スクリーンバスケット１０の内部に、攪拌部材（図示せず）が収容され、攪拌部材が回転することにより、スクリーンバスケット１０内部の製紙原料に渦流が発生する。第１の実施形態では、製紙原料の流れ方向Ｆ（以下、単に「流れ方向Ｆ」という）は、図１（ｂ）に示すように、上方から見て右回りである。ただし、流れ方向Ｆは上方から見て左回りであってもよい。

スクリーンバスケット１０は、一つのトッププレート１２、一つのボトムプレート１４、複数の補強プレート１６、複数の補強ロッド１８、及び複数の多孔プレート２０を有する。トッププレート１２は、ステンレスなどの金属によって円環状に形成されている。ボトムプレート１４は、ステンレスなどの金属によって円盤状に形成されている。

スクリーンバスケット１０の周面には、複数の多孔プレート２０が配置されている。複数の多孔プレート２０は、それぞれ同一形状に形成されている。多孔プレート２０には、アクセプトは通過できるが、リジェクトは通過できないように微細な孔が多数設けられている。スクリーンバスケット１０の周面には、複数の多孔プレート２０からなる層が、流れ方向Ｆに対して垂直に積層されている。第１の実施形態では、８つの多孔プレート２０の層が、流れ方向Ｆに対して垂直に積層されている。ただし、多孔プレート２０の積層数が８に限られないことはもちろんである。

積層する多孔プレート２０の数を増減させることにより、スクリーンバスケット１０の高さを変化させることができるため、同一形状の多孔プレート２０を用いて、スクリーンバスケット１０の容量を簡易に変化させることができる。このため、様々なサイズのスクリーンバスケット１０において多孔プレート２０を共通化することができ、スクリーンバスケット１０のコストを抑制することができる。

補強プレート１６は、積層された複数の多孔プレート２０の間で複数の多孔プレート２０を固定する。補強プレート１６は、ステンレスなどの金属によって円環状に形成されている。まず、外周に沿ってボトムプレート１４の上面１４ａに複数の多孔プレート２０の下端部が固定される。次に、その複数の多孔プレート２０の上端部に補強プレート１６の下面１６ｂが固定される。次に、その補強プレート１６の上面１６ａに別の複数の多孔プレート２０の下端部が固定される。これを繰り返すことにより、多孔プレート２０を流れ方向Ｆと垂直な方向に積層することができる。

トッププレート１２とボトムプレート１４との間に、複数の補強ロッド１８が、流れ方向Ｆと垂直に延在するように配置されている。補強ロッド１８は、ステンレスなどの金属によって直線状に形成されている。複数の補強ロッド１８の各々は、各層において、流れ方向Ｆにおける複数の多孔プレート２０の間で複数の多孔プレート２０を固定する。

図２（ａ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ断面図である。多孔プレート２０の各層では、同一形状の複数の多孔プレート２０が、流れ方向Ｆに沿った一つの円を形作るように、円弧状に曲げられながら円に沿って配置されている。第１の実施形態では、各層において、６つの多孔プレート２０が、一つの円を形作るように配置されている。ただし、円を形作る多孔プレート２０の数が６に限られないことはもちろんである。

一つの円を形作る多孔プレート２０の数を増減させることにより、スクリーンバスケット１０の径を変化させることができるため、同一形状の多孔プレート２０を用いて、スクリーンバスケット１０の容量を簡易に変化させることができる。このため、様々なサイズのスクリーンバスケット１０において多孔プレート２０を共通化することができ、スクリーンバスケット１０のコストを抑制することができる。

流れ方向Ｆにおける６つの多孔プレート２０の間に、補強ロッド１８が配置されている。６つの多孔プレート２０の各々は、端部が補強ロッド１８の側面１８ａに固定されている。

図２（ｂ）は、図２（ａ）の領域Ｂの拡大図である。現在、スクリーンバスケットのサイズを抑制しつつ、製紙原料をより効率的に選別することが求められている。このため、第１の実施形態に係る多孔プレート２０は、流れ方向Ｆに波打つ波形に形成されている。これにより、多孔プレート２０の大きさを維持しながらその面積を大きくすることができる。このため、スクリーンバスケット１０のサイズを抑制しつつ、製紙原料をより効率的に選別することができる。

また、多孔プレートが平板状の場合、波形に形成されている場合に比べ、多孔プレートの剛性が低い。このため、補強プレートや補強ロッドをより多く配置するか、より厚く形成する必要がある。しかしながら、補強プレートや補強ロッドには微細孔は設けられていない。このため、多孔プレートが平板状の場合、スクリーンバスケットの周面の面積における補強プレートや補強ロッドの面積の割合が高くなり、スクリーンバスケットの周面の面積に対する微細孔が設けられた領域の面積の割合が低くなる。第１の実施形態によれば、多孔プレート２０が波形に形成されていることにより、多孔プレート２０の剛性を高めることができる。このため、補強プレート１６や補強ロッド１８の数や厚さを減らすことができ、スクリーンバスケット１０の周面の面積に対する微細孔が設けられた領域の面積の割合を高めることができる。このため、スクリーンバスケット１０の周面に対する微細孔の開口の割合を高めることができる。

多孔プレート２０の波形は、第１傾斜部２０ａ及び第２傾斜部２０ｂを有する。第１傾斜部２０ａは、多孔プレート２０を流れ方向Ｆに辿ったときに流れ方向Ｆに対してスクリーンバスケット１０の内部に向かう方向に傾斜する。第２傾斜部２０ｂは、多孔プレート２０を流れ方向Ｆに辿ったときに流れ方向Ｆに対してスクリーンバスケット１０の外部に向かう方向に傾斜する。

第１の実施形態では、第１傾斜部２０ａは、第２傾斜部２０ｂよりも、流れ方向Ｆに対して緩やかに傾斜している。発明者による鋭意成る研究開発の結果、このように第１傾斜部、第２傾斜部を設けることにより、製紙原料が第１傾斜部から第２傾斜部に沿って流れるときに、乱流Ｇを第２傾斜部周辺に形成できることが判明した。この乱流Ｇにより、固形物が多孔プレートの微細孔に入り込んで閉塞することを抑制することができ、長時間の使用においても、微細孔による選別効果を維持することができる。なお、第２傾斜部２０ｂは、流れ方向Ｆに対して概ね垂直に傾斜している。これにより、乱流Ｇをより効果的に形成させることができる。

図３（ａ）は、多孔プレートの正面図である。第１の実施形態では、多孔プレート２０は、流れ方向Ｆに長い長方形に形成されている。多孔プレート２０は、波形部２０ｃ及び側端部２０ｄを有する。波形部２０ｃには、流れ方向Ｆに波打つ波形が形成されている。側端部２０ｄは、流れ方向Ｆにおける多孔プレート２０の端部である。側端部２０ｄは平板状に形成されており、波形に形成されていない。

多孔プレート２０は、平板状のパンチングメタルを型によって波形にプレス成形することによって形成される。プレス成形によって簡易に波形を形成すべく、波形は上端部２０ｅと下端部２０ｆの間に一貫して形成されている。したがって、多孔プレート２０の上端部２０ｅ及び下端部２０ｆは、側端部２０ｄのように平板状に形成されていない。多孔プレート２０は、直径が０．０７の微細孔が０．３ｍｍピッチで多数設けられている。

図３（ｂ）は多孔プレートの上面図である。多孔プレート２０は、スクリーンバスケット１０に取り付けられていない状態では、上方から見て円弧状に形成されておらず、直線状に形成されている。

図３（ｃ）は（ｂ）の領域Ｃの拡大図である。第１の実施形態では、多孔プレート２０の厚さｔは、０．４ｍｍ、波形間隔Ｌは、５ｍｍ、波形高さＨは、２ｍｍとなっている。第１傾斜部２０ａと第２傾斜部２０ｂとの間には、スクリーンバスケット１０の径外側に第１曲部Ｒ１、径内側に第２曲部Ｒ２がそれぞれ設けられている。第１曲部Ｒ１、第２曲部Ｒ２の内径はそれぞれ０．５ｍｍとなっている。なお、多孔プレート２０がこれらの寸法に限られないことはもちろんである。

図４（ａ）は、図２（ａ）から多孔プレート２０を取り除いた図である。補強プレート１６は、複数の多孔プレート２０を固定すべき面である上面１６ａ及び下面１６ｂに、流れ方向Ｆに沿った同一形状の溝１６ｃを有している。多孔プレート２０は、下端部が補強プレート１６の上面１６ａの溝１６ｃに挿入されてろう付けされることにより補強プレート１６に固定されている。また、多孔プレート２０は、上端部が補強プレート１６の下面１６ｂの溝１６ｃに挿入されてろう付けされることにより補強プレート１６に固定されている。

さらに、ボトムプレート１４の上面１４ａにも、同一形状の溝（図示せず）が形成されている。多孔プレート２０は、下端部がボトムプレート１４の上面１４ａの溝に挿入されてろう付けされることによりボトムプレート１４に固定されている。また、トッププレート１２の下面１２ａにも、同一形状の溝（図示せず）が形成されている。多孔プレート２０は、下端部がトッププレート１２の下面１２ａの溝に挿入されてろう付けされることによりトッププレート１２に固定されている。

多孔プレート２０には多数の微細孔が設けられることから、多孔プレート２０は比較的薄い。このため、多孔プレート２０を溶接で補強プレート１６や補強ロッド１８に固定することは困難である。溝及びろう付けを用いることにより、比較的薄く且つ波形に形成された多孔プレート２０を、トッププレート１２、ボトムプレート１４、及び補強プレート１６、に適切に固定することができる。

第１の実施形態では、ろう付けに、治具メタル７０℃（株式会社マシンソル）が用いられている。ただし、他のろう付け材でもよいことはもちろんである。

図４（ｂ）は、図４（ａ）の領域Ｄの拡大図である。複数の補強ロッド１８は、複数の多孔プレート２０を固定すべき面に流れ方向Ｆと垂直に延びる溝１８ｃをそれぞれ有する。複数の多孔プレート２０の各々は、側端部２０ｄが溝１８ｃに挿入されてろう付けされることにより補強ロッド１８に固定されている。溝及びろう付けを用いることにより、比較的薄い多孔プレート２０を補強ロッド１８に適切に固定することができる。

（第２の実施形態）
図５（ａ）は、第２の実施形態に係るスクリーンバスケット５０の正面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＥ−Ｅ断面図である。第１の実施形態と同様の構成は、同一の符号を付して説明を省略する。

スクリーンバスケット５０は、トッププレート５２、ボトムプレート５４、補強プレート５６、補強ロッド１５、及び多孔プレート２０を有する。トッププレート５２、ボトムプレート５４、補強プレート５６は、外径がより大きいことを除き第１の実施形態のトッププレート１２、ボトムプレート１４、及び補強プレート１６と同様である。補強ロッド５８は、長さがより長いことを除き、第１の実施形態の補強ロッド１８と同様である。

第２の実施形態では、１１の多孔プレート２０の層が、流れ方向Ｆに対して垂直に積層されている。第２の実施形態でも、第１の実施形態と同じ多孔プレート２０を使用することができる。このように、積層する多孔プレート２０の数を増減させ、且つ各層において一つの円を形作る多孔プレート２０の数を増減させることにより、スクリーンバスケット１０の容量を簡易に変化させることができる。

１０ スクリーンバスケット，１２ トッププレート，１２ａ 下面，１４ ボトムプレート，１４ａ 上面，１６ 補強プレート，１６ａ 上面，１６ｂ 下面，１６ｃ 溝，１８ 補強ロッド，１８ａ 側面，１８ｂ 溝，２０ 多孔プレート，２０ａ 第１傾斜部，２０ｂ 第２傾斜部，２０ｃ 波形部，２０ｄ 側端部，２０ｅ 上端部，２０ｆ 下端部

Claims (7)

1. 製紙原料から異物を分離する多孔プレートを有し、
   前記多孔プレートは、製紙原料の流れ方向に波打つ波形に形成されていることを特徴とする、スクリーンバスケット。
2. 前記波形は、前記多孔プレートを前記製紙原料の流れ方向に辿ったときに前記製紙原料の流れ方向に対して前記スクリーンバスケットの内部に向かう方向に傾斜する第１傾斜部と前記スクリーンバスケットの外部に向かう方向に傾斜する第２傾斜部とを有し、
   前記第１傾斜部は、前記第２傾斜部よりも、前記製紙原料の流れ方向に対して緩やかに傾斜していることを特徴とする、請求項１記載のスクリーンバスケット。
3. 前記第２傾斜部は、前記製紙原料の流れ方向に対して垂直に傾斜していることを特徴とする、請求項２記載のスクリーンバスケット。
4. 同一形状の複数の前記多孔プレートを有し、
   前記複数の多孔プレートは、前記製紙原料の流れ方向に対して垂直に積層されていることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか１項記載のスクリーンバスケット。
5. 積層された前記複数の多孔プレートの間で前記複数の多孔プレートを固定する補強プレートさらに備え、
   前記補強プレートは、前記複数の多孔プレートを固定すべき面に前記製紙原料の流れ方向に沿った溝を有し、
   前記複数の多孔プレートは、その端部が前記溝に挿入されてろう付けされることにより前記補強プレートに固定されていることを特徴とする請求項４に記載のスクリーンバスケット。
6. 同一形状の複数の前記多孔プレートを有し、
   前記複数の多孔プレートは、前記複数の多孔プレートが前記製紙原料の流れ方向に沿った一つの円を形作るように、円弧状に曲げられながら前記円に沿って配置されていることを特徴とする、請求項１から５までのいずれか１項記載のスクリーンバスケット。
7. 前記複数の多孔プレートの間で前記複数の多孔プレートを固定する、前記製紙原料の流れ方向と垂直に延在する複数の補強ロッドさらに備え、
   前記複数の補強ロッドは、前記複数の多孔プレートを固定すべき面に前記製紙原料の流れ方向と垂直に延びる溝をそれぞれ有し、
   前記複数の多孔プレートは、その端部が前記溝に挿入されてろう付けされることにより前記補強ロッドに固定されていることを特徴とする請求項６に記載のスクリーンバスケット。

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