JP3347733B2 - 位置調節可能な翼体を備えたスクリーン装置 - Google Patents

位置調節可能な翼体を備えたスクリーン装置

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JP3347733B2 JP52448294A JP52448294A JP3347733B2 JP 3347733 B2 JP3347733 B2 JP 3347733B2 JP 52448294 A JP52448294 A JP 52448294A JP 52448294 A JP52448294 A JP 52448294A JP 3347733 B2 JP3347733 B2 JP 3347733B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、パルプのスクリーン装置に関するものであ
り、さらに詳細には、アームあるいは他の通常の半径方
向の支持部材に支持されてスクリーン本体の表面近傍を
相対的に近接して移動する１つあるいはそれ以上の回転
翼体をその中に有するスクリーン本体を備える装置に関
するものである。
しばしば翼体として説明される回転翼体は、通常パル
プのスクリーン装置中に組み込まれ、スクリーン本体の
内表面近傍に近接して相対的に回転移動を行う。そのよ
うな翼体は、スクリーン本体に対して強い正または負の
衝撃を作り出す。このような衝撃は、スクリーン本体の
開口を清浄にかつ目詰まり（plugging）のない状態に保
持する一方で、選別能力を増加させる傾向がある。その
ようなスクリーン本体は、しばしば円筒状のスクリーン
本体の形態で構成され、翼体は、孔が開けられたスクリ
ーン本体の径方向内表面あるいは外表面に沿って移動す
るように配置されている。そのような円筒状のスクリー
ン本体の一例は、1990年４月24日に発行されたChupka氏
らの米国特許第4,919,797号公報に示されている。しか
しながら、翼体は、同様に非円筒状のスクリーン本体、
例えば円錐形状のスクリーン本体、あるいは径方向に平
面状のスクリーン本体等に対しても使用される。後者の
一例がChupka氏らの米国特許第5,078,275号公報に示さ
れている。
翼体それ自身は、一般的には、一体的な空中翼の形状
を有するボディから構成されている。円筒状のスクリー
ン本体に対して使用されたときには、空中翼形ボディ
は、通常その長手方向を円筒形状の軸に対して平行とな
る向きに配置される。しばしば翼体のボディは、少しの
軸方向の流れを原液に与える目的で、リード角を有し
て、あるいは螺旋状のねじれを有して形成される。その
ようなリード角は、同様にChupka氏らの米国特許第4,91
9,797号公報に示されている。
浮遊物を含有するパルプ（完成紙料（furnish））中
における翼体は、空気中における空中翼あるいはプロペ
ラ部とは違った振る舞いを示すけれども、翼体における
部材を区別するに際して、空中翼あるいはプロペラにお
ける慣用的な用語を使用するのが便利である。したがっ
て、円筒状のスクリーン本体の実施形態においては、径
方向外側に向けて湾曲しスクリーン本体に対して最も近
接する面は、凸表面として説明されることになる。反対
側に位置する平坦な表面であって回転軸に面する面は、
フェイス面として説明されることになる。
いかなる特定の円柱状のスクリーン本体、完成紙料、
操作のモードに対しても、最大の選別効率を得るため
に、スクリーン本体の隣接した表面に対して、翼体の凸
表面の最適な間隔、取付角度、速度が存在する。利用可
能な最小の間隔は、スクリーン本体の表面上において障
害物や摩耗された障害物を引き起こす乱流の存在によ
り、または、スクリーン本体の開口の外形や形状により
決定されることとなる。スクリーン本体と翼体との間の
間隔が増加するにつれて、選別されるものは、減少す
る。間隔が減少するにつれて、選別されるものが増加
し、間隔の調整は、ピーク特性を決定することとなる。
翼体の間隔は、スクリーン本体の真円度、あるいは真
円度の欠如によっても影響される。真円度の欠如したス
クリーン本体は、通常、特にスクリーン本体が平板材料
から構成されている。そのようなスクリーン本体は、平
板材料が円筒形状に丸められ、その後溶接されて作られ
る。実際の翼体の動作位置は、特定の円筒形状の非真円
度特性をも考慮されなければならない。そして、24イン
チの直径の円筒形状に対しては、最大0.090インチのず
れを覚悟することは異常なことではない。
凸表面とこれに隣接するスクリーン本体の表面との最
適な間隔に対して影響を与える他の要因は、選別される
べき完成紙料の特性の中に存在している。パルプによっ
ては、浮遊物質は、汚れているかもしれない。翼体がス
クリーン本体に対して近過ぎる位置にある場合には、ス
クリーン本体に対して加速度的に摩耗を引き起こすこと
になる。しかも、間隔が狭すぎると、無用なかつ過度の
衝撃応力をスクリーン本体にもたらすことになり、衝撃
は、そのようなスクリーン本体の早すぎる破損や衰退を
引き起こすもとになる。
円筒状のスクリーン装置においては、翼体の径方向の
位置の調節は、ハブ上の支持アームの位置調節を必要と
する。そして、しばしば、そのような調節をする目的で
位置調節操作を行うために、スクリーン装置から円筒状
のスクリーン本体を取り外すことが要求されてきた。
さらに、本発明者らの知識に基づいて多くの翼体の物
理的な形状が提案され、試作されてきたけれども、その
ような翼体は、翼体の表面特性を変えるために、および
／または、翼体とスクリーン本体の表面との間のスロー
ト部の間隙あるいは間隔を変えるために、本体に対して
移動可能とされた分割部分や分割部材を有するものとし
て形成されたことはなかった。
本発明の第１の目的は、紙パルプ用スクリーン装置、
およびそのようなスクリーン装置のための翼体を提供す
ることにあり、その中では、凸表面あるいは湾曲した表
面の少なくとも一部が位置調整可能な部分あるいは翼体
本体から離れ得る部分とされている。
本発明の実施形態においては、翼体には、位置自在
な、あるいは位置調整可能な本体部分あるいはセグメン
トが設けられ、この位置自在なセグメントは、凸表面の
一部をまたは凸表面を連続的に構成する。そしてこの部
分は、翼体の残部に対して移動可能とされている。その
ようなセグメントは、径方向位置にわたっての単純な位
置調整によって調節可能とされ、それにより、翼体の凸
表面とこれに隣接するスクリーン本体の表面との間の実
際の間隔あるいは間隙が選択されて固定されることにな
る。
本発明の好ましい実施形態においては、翼体の位置調
節可能な部分は、棒状のセグメントあるいは部材であっ
て、翼体本体に形成された径方向外方に向いたスロット
内に少なくとも一部分が収容される。セグメント部材自
身は、凸表面に普通の連続性を与える径方向の外表面を
有している。そして、セグメント部材は、スロット内に
おいて位置調節可能に保持されている。これにより、翼
体本体に対するその外表面の突出量あるいは高さの程度
を調節することができ、よって、翼体とこれに隣接する
スクリーン本体の表面との間の隙間の調節あるいはセッ
トが可能となる。
移動可能な凸表面を有するセグメントが、個別の部材
あるいはセグメントに分割され、その結果、軸方向の長
さおよび個別の部材の位置に応じて隙間の間隔が変化さ
せられる構成であってもよい。このようにして、翼体の
一部は、小さい隙間間隔で操作されるために構成される
こととなり、一方、翼体のそれとは異なる部分は、より
大きな隙間間隔で操作されるために調節されることにな
る。翼体の調節用セグメント部分は、翼体の主本体部分
内においてセグメントの位置を変更することにより、調
節用セグメント部分の後方へのあるいは下方への乱流を
制御し得るという２次的な利益を提供する。
本発明のさらなる態様においては、翼自身は板状金属
から構成されており、このことにより、高強度化かつ相
対的な軽量化がもたらされる。
本発明は、製紙用の原液を選別するためのスクリーン
装置であって、それを通して原液を区分するためのもの
でありかつ典型的には円筒形状である静止状態のスクリ
ーン本体と、外方に向けて湾曲した表面を有しスクリー
ン本体の表面近傍に位置するとともにスクリーン本体の
表面に隣接して動き得るよう設けられた翼体とを備えて
なり、翼体には、着脱部材が別体として設けられ、着脱
部材は、湾曲した表面の一部を連続的に形成し、かつ、
翼体に対して移動可能に翼体に取り付けられるととも
に、翼体とこれに隣接するスクリーン本体の表面との間
の間隔が調節あるいは制御されるように着脱部材の所定
のあるいは調節された位置に位置させることを許容した
状態で支持されることを特徴とするスクリーン装置とし
て記述される。
本発明の他の態様においては、翼体は、弦状に延在す
る個々のセグメントあるいは部材を備えており、これら
個々のセグメントあるいは部材が互いに独立に位置自在
あるいは位置調節可能とされている。その結果、スロッ
トの形成されていないスクリーン本体の表面環状部分に
おいては、スロットの形成されている他の環状部分と比
較して比較的広い隙間間隔が選択される。したがって、
スロットのない部分において翼体の圧力の影響を低減す
ることができ、同様にスクリーン装置に要するパワーを
低減することができる。
図１は、本発明の実施形態が適用された通常の圧力式
のスクリーン装置を示すもので、一部を破断した斜視図
である。
図２は、本発明に基づいて構成された翼体の断面図で
ある。
図３は、図２の翼体を展開して示すもので、一部を破
断した斜視図である。
図４は、移動可能なセグメントの対を備えた翼体を概
略的に示す図であって、セグメントの対は、長手方向で
の配置を変更するために移動可能とされている。
本発明は、Seifert氏と共有の米国特許第4,105,543号
公報に記載された通常の円柱状のスクリーン装置に組み
込まれた状態で示されている。本発明は、円筒状のスク
リーン本体を備えるスクリーン装置に対して適用される
ものとして示されているものの、本発明が径方向に平面
的なスクリーン本体を有するスクリーン装置に対して、
また、例えば1992年１月７日付けのChupka氏と共有の米
国特許第5,078,275号公報に記載されているような通常
の径方向に翼形のアームを備えたスクリーン装置に対し
て適用され得ることは当業者にとっては明らかであろ
う。同様に、翼体は、曲面の内側を隣接して回転するも
のとして示されているけれども、この概念を、例えば米
国特許第3,759,392号公報に記載されているような翼体
が円筒状スクリーン本体の外表面の回りを回転するスク
リーン装置に適用することもまた本発明の範疇に入って
いるものである。
図１に示すように、スクリーン装置は、基台11上に主
ハウジング10が構成されている。このハウジングの上部
には、入力チャンバー12が設けられている。入力チャン
バー12には、接線方向に沿った入力ポート13が設けられ
ており、選別に供される浮遊物を含んだ原液は、加圧さ
れて注入され、上方から見て時計方向に循環する。円筒
状のスクリーン本体15は、入力チャンバー12の下方にお
けるハウジングの内部を中央供給チャンバー16と、出力
ポート18を有する引取チャンバー17とに分割する。スク
リーン本体15には、スロットの形成されていない環状の
本体部分42により隔てられて、多数の個々のスロット40
が、一般的には鉛直方向を向いて配置されている。
中央供給チャンバー16の底壁20は、抜出ポート22に先
立って棚21を備えている。制御バルブ組立体23は、透過
が困難となってきた原液の所望の連続的な抜出を行うた
めに予めセットすることができる。棚21に沈着した比較
的重い粒子は、手動制御バルブ25を通して、そこから廃
棄物収集箱24へと落下することになる。
ハブまたは回転子30は、供給チャンバー16の中央に設
けられた縦型駆動シャフトハブ31に支持されている。そ
して、基台11に同様に設けられたモータ33により適宜ギ
ヤまたはベルトを介して駆動される。
複数の個別のベーンまたは翼体35は、径方向のアーム
36に取り付けられ、一般的には円筒状のスクリーン本体
15の内表面の上から下まで縦方向に全体にわたって延在
している。翼体35は、螺旋状に湾曲していてもよいし、
または、各々のベーンの上端が下端より回転子の回転方
向に対してすなわち図示の如く上方から見て時計方向に
先立ってあるいは前方に位置するように設けられていて
もよい。図１においては、回転子がただ２つの翼体35を
有するだけの場合を示しているが、アーム36には、この
ような翼体を４つ設けることが好ましい。
貫通タイプの（threaded）締結部材37が回転子30に対
するアーム36の内側取付端に取り付けられており、翼体
35の径方向位置を隔離部材の内表面に対して概略調節す
ることができる。ハブ30の回転に伴って、アーム36は、
翼体35をこれに隣接するスクリーン本体15の湾曲した内
表面に対して近接させて動かす。
本発明の原理、および、板状金属からなる翼体の好ま
しい実施形態については、図２および図３に図示してあ
る。
図２は、好ましい翼体35およびこれに隣接するスクリ
ーン本体15の一部分を示す断面図である。この場合、ス
クリーン本体15は、図示のために一部分のみが切断され
て示されている。図２および図３に示す好ましい翼体35
は、板状金属により組み立てられているので、円筒状の
スクリーン本体15の内表面50に近接した回転のために
は、支持ロッド36の径方向端部に取り付けられるのが適
切であることは理解されるであろう。
図２および図３に示すように、好ましい翼体35は、湾
曲面あるいは平面52を備えて形成されている。平面52に
は、同様に支持ロッドまたはアーム36に対する取付面が
形成されている。面52は、翼体の前側端部に位置する前
端部またはノーズ54と、翼体の反対側端部に位置する後
端部またはトレーリングエッジ55との間にわたって広が
っている。
翼体には、翼体とスクリーン本体の内表面との間にス
ロート（throat）あるいはベンチュリ通路58を形成する
ために、スクリーン本体15の内表面50に隣接配置される
とともに一般的には図示の凸表面56が形成されている。
凸表面56は、斜めにかつ内方を向いて広がるスロット
60により途中が切断されている。スロット60は、弦状に
離間された対向する壁表面62、63、および内部終端壁あ
るいはスロット底壁65により画成されている。スロット
60は、凸表面56の途中において開口したものであり、そ
の中に位置調節可能なあるいは移動可能に構成されたセ
グメント70を受け入れる。セグメント70は、翼体を構成
する部材の中で、それ自身が別体をなす着脱部材をなす
手段を形成しており、翼体の残部に対してスロット60中
において移動可能とされている。さらに、湾曲した凸表
面56の一部をなす表面56aを有している。
セグメント70は、壁62、63の間に相対的に密着した状
態でスロット60中に収容される。図示の如く、セグメン
ト70は、板状金属から形成されているが、同様に、管状
の押出品として形成されてもよく、あるいは、プラスチ
ック等の固体材料から形成されてもよい。
セグメントの表面56aは、一般的には凸表面56に連続
するように形成され、また、上述のスロート通路58を形
成あるいは画成してもよい。翼体のセグメント70の位置
を翼体35のスロット60内において適切に調節することに
より、スロート通路58のベンチュリ形状を変更するある
いは調節することができ、翼体35の実効的な相対位置、
および翼体により生成される吸込力がスクリーン本体15
の内表面50に対して調節されることになる。
スロット60内におけるセグメント70の相対位置を調節
するための手段としては、一連の螺子切りされた螺子止
め具80があり、これら螺子止め具は、図３に示すよう
に、翼体の表面52に形成された凹所またはアクセス用開
口82を通してアクセスされる。
螺子止め具80は、壁63の隙間スロット84を挿通して設
けられており、セグメント70内に導入された円筒状カラ
ー（collar）あるいはナット86に螺着されている。螺子
止め具の頭部がワッシャ88を壁63の内表面上に押しつけ
ることによって締結が緊密になされ、実際には、スロッ
ト60内において所定の調節された位置にセグメントを固
定する。調節された位置は、上蓋90をはずした際に翼体
を目視観察することにより決定されることになる。
図２の断面図に示すような翼体中の開口領域は、内部
への原液材料の蓄積を避けるために、離間した端部を適
切な閉塞キャップにより閉塞されることが理解されるで
あろう。さらに、好ましい翼体は、板状金属材料から構
成されているものとして示されているけれども、本発明
の範囲の中で他の軽量材料あるいは複合体を使用しても
よいことは理解されるであろう。
本発明の操作としては、着脱部材あるいはセグメント
70の相対的な位置は、チャンバー12からカバーあるいは
上蓋90を取り外し、スクリーン本体表面50に対するセグ
メントの相対位置を見ながら内部において作業すること
により調節されることになる。回転子30を手で動かして
みて各々の翼体に対して360度にわたって適切かつ十分
な隙間があることが確認されることとなる。位置調節可
能なセグメントは、フェイス面のアクセス用スロット82
を通してスクリュードライバあるいは他の適切な工具を
挿入することにより適切な位置に固定されることにな
る。
先に指摘したとおり、位置調節可能な着脱部材は、図
４に図示するように長さ方向に個別に延在する一連のセ
グメント70a、70bとして形成されてもよい。個々のセグ
メント70a、70bは、翼体の特別な部分に沿った通路58の
寸法に変化を与えるために、個別に調節可能とされてい
る。通路58におけるこのような変化は、隣接するスクリ
ーン本体15の孔が開けられていない本体部分42の周囲に
おける隙間を増加させることにより、衝撃効果を減少さ
せるという特別の利点がある。この構成は、スクリーン
装置を運転するのに必要なパワーを減少させるという有
利な効果を奏することができる。同時に、円筒状のスク
リーン本体15にかかる応力を減少させるという有利な効
果を奏することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジャミーソン，ジェイムズ ロバート アメリカ合衆国 オハイオ ラヴランド アパートメント ３エー リヴァーウ ッド レイン 3440 (72)発明者 スイカ，デイヴィッド イー アメリカ合衆国 オハイオ 45241 シ ンシナティ ジャスマイン トレイル 7999 (72)発明者 ウィリアムソン，ゲイリー エス アメリカ合衆国 オハイオ 45042 ミ ドルタウン モウシマン ロード 5429 (56)参考文献 特開 昭62−90391（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−152892（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) D21D 5/02 - 5/16 B01D 29/25

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】製紙用の原液を処理するためのスクリーン
    装置であって、 原液を区分けするための固定スクリーン本体と、外方に
    向けて湾曲した表面を有し前記スクリーン本体の表面近
    傍に位置しかつ前記スクリーン本体の表面に隣接して回
    転するように設けられた翼体とを備え、 前記翼体には着脱部材が設けられ、該着脱部材は前記湾
    曲した表面の一部を形成し、かつ、該着脱部材は前記翼
    体に移動可能に取り付けられ、前記翼体は前記スクリー
    ン本体の表面に関して所定の調節された位置に前記着脱
    部材を支持する位置決め手段を有することを特徴とする
    スクリーン装置。
  2. 【請求項２】前記スクリーン本体は円筒形形状であり、
    前記湾曲表面の一部は前記翼体の半径方向外表面を形成
    することを特徴とする請求項１記載の装置。
  3. 【請求項３】前記翼体において前記着脱部材を支持する
    前記位置決め手段は、前記着脱部材に係合する螺子であ
    り、該螺子は前記翼体上の半径方向内方位置から操作可
    能であることを特徴とする請求項２記載の装置。
  4. 【請求項４】前記翼体は、前記円筒形スクリーン本体の
    軸に対してほぼ平行な方向に延び、前記着脱部材は前記
    翼体の長手方向範囲の少なくとも一部にそって延びてい
    ることを特徴とする請求項２記載の装置。
  5. 【請求項５】前記着脱部材は長さ方向に分割された少な
    くとも２つのセグメントから形成され、該セグメント
    は、前記各長さ方向セグメントが他の長さ方向セグメン
    トに対して独立して位置決めされるように、前記位置決
    め手段により互いに独立して前記翼体上に保持されてい
    ることを特徴とする請求項４記載の装置。
  6. 【請求項６】前記円筒形スクリーン本体は、スロット付
    き環状領域部分と、該スロット付き環状領域部分間に挟
    まれたスロット無し環状領域部分とを形成され、比較的
    小さな間隙空間が、前記着脱部材の湾曲面と前記円筒形
    スクリーンのスロット付き環状領域部分との間に形成さ
    れ、また、比較的大きな間隙空間が、前記着脱部材の湾
    曲面と前記円筒形スクリーンのスロット無し環状領域部
    分との間に形成されることを特徴とする請求項２記載の
    装置。
JP52448294A 1993-04-30 1994-04-26 位置調節可能な翼体を備えたスクリーン装置 Expired - Fee Related JP3347733B2 (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
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