JPH09500056A - 位置調節可能な翼体を備えたスクリーン装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 静止した円筒状のスクリーン本体（１５）を通して製紙用のパルプあるいは浮遊物を含む製紙用の原液を選別するためスクリーン装置であって、凸表面（５６）を有する回転翼体（３５）を備えている。翼体は、凸表面がスクリーン本体の内表面に対して近接した状態で回転する。翼体のセグメント（７０）は、凸表面の一部（５６ａ）をなし、凸表面とスクリーン本体との間隔を調節可能とするようにスロット（６０）中において移動可能とされている。翼体は、板状金属から構成されているとともに、長さ方向のスロットが形成されている。セグメント（７０）は、スロット中に収容され、外表面が連続するよう形成されている。そして、翼体の面（５２）に形成されたスロット（８２）を通して操作可能とされた止め具（８０）により保持されている。本発明の他の見地においては、翼体（３５）は、凸表面とスクリーン本体との間に異なる間隙を形成するための個別のセグメント（７０ａ、７０ｂ）を有している。

Description

【発明の詳細な説明】 位置調節可能な翼体を備えたスクリーン装置 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４，９１９，７９７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Ｃｈｕｐ ｋａ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３，７５ ９，３９２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５ ０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４ ２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 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

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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、 それ自体を通して原液を区分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するとともに前記スク リーン本体の表面に隣接して回転し得るよう設けられた翼体とを備えてなり、 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、前記翼体に対して移動可能に前記翼体に取り付けられ、前記翼 体は、前記スクリーン本体の表面に対して所定の調節された位置に前記着脱部材 を支持する支持手段を有することを特徴とするスクリーン装置。 ２．前記スクリーン本体は、円筒状の形状であり、前記湾曲した表面の前記一部 は、前記翼体の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．前記翼体において前記着脱部材を支持する前記手段は、前記着脱部材に係合 する螺子であり、該螺子は、前記翼体上の径方向内方位置から操作可能とされる ことを特徴とする請求項２記載の装置。 ４．前記翼体は、前記円筒状のスクリーン本体の軸に対して一般的には平行な方 向に長手方向を延在させ、前記着脱部材は、前記翼体の長手方向の範囲の少なく とも一部に沿って延在することを特徴とする請求項２記載の装置。 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、これらセグメントは、前記長さ方向におけるセグメントの各々が長さ方 向における他のセグメントに対して独立に位置することとなるように、前記翼体 上の前記固定手段により互いに独立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．前記円筒状のスクリーン本体は、該スクリーン本体の周縁においてスリット の形成されていない本体部分をそれらの間に挟んで環状パターンをもって延在す る一連のスロットを有して形成され、前記着脱部材は、セグメントを有し、該セ グメントにより前記湾曲した表面は、前記スロットのパターンに対しては比較的 小さな間隙を形成し、前記本体部分に対しては比較的大きな間隙を形成すること を特徴とする請求項２記載の装置。