KR100530707B1 - 펄프 선별 장치용 블레이드 기구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 펄프 선별 장치용 블레이드 기구에 관한 것이다. 이 기구에서, 스크린 실린더(7)의 표면에 근접하여 회전하는 블레이드(11)의 단면은 펄프 농도가 스크린 실린더(7)의 수직 방향으로 변화함에 따라 변화하며, 또한 블레이드 마다의 펄프 농도에 따라 블레이드가 가능한 한 효과적으로 작동하도록 변화한다.

Description

펄프 선별 장치용 블레이드 기구{BLADE ARRANGEMENT FOR PULP SCREENING APPARATUS}

본 발명은, 구멍이 마련되어 있고 선별될 펄프가 그 일 표면으로 공급되는 스크린 실린더(screen cylinder)와, 선별될 펄프가 공급되는 상기 표면에 근접하게 스크린 실린더의 축 둘레에서 회전하는 블레이드(blade)를 포함하며, 상기 블레이드는 스크린 실린더의 구멍을 막는 재료를 제거하기 위한 압력 변화를 발생시키는 부분을 구비하고, 상기 펄프는 한쪽 단부로부터 스크린으로 공급되며 불합격된 펄프 부분(rejected pulp fraction)은 스크린 실린더의 축방향 반대쪽 단부로부터 배출되는 펄프 선별 장치용 블레이드 기구에 관한 것이다.

펄프 선별 시에, 섬유질과 물로 이루어진 펄프 현탁액이 스크린으로 공급되는데, 이러한 스크린은 형태가 서로 다른 개구 또는 슬릿과 같은 구멍이 마련된 스크린 실린더와, 그 스크린 실린더 내측의 블레이드를 포함하며, 이 블레이드는 스크린 실린더의 내면을 따라 스크린 실린더의 축 둘레에서 회전한다. 몇몇 경우에, 스크린에 펄프를 공급하는 방법에 따라, 블레이드가 스크린 실린더의 외면을 따라 회전하기도 한다. 블레이드의 용도는, 선별되는 재료로부터 스크린 실린더의 내면, 또는 그에 상응하여, 외면을 깨끗하게 유지하는 한편, 선별 공정을 추가로 실행할 수 있도록 이들 표면에 이미 축적된 섬유질 재료를 분리하는 것이다. 몇몇 경우에는, 회전 블레이드 대신에 회전 스크린 실린더가 사용되어 스크린 실린더의 표면이 정지 블레이드를 지나쳐 이동함으로써 세척이 이루어진다. 오늘날에는, 스크린의 축방향으로 다수의 연속적인 스크린 실린더를 포함하는 다양한 다단계 스크린이 또한 사용되고 있다. 스크린 실린더의 표면을 세척하기 위해, 각 스크린 실린더 마다 별개의 블레이드가, 또는 선별 표면 전체에 걸쳐 연장하는 단일체 블레이드가 사용될 수 있다.

이러한 스크린에 있어서, 펄프는 통상 스크린의 전체 높이에 걸쳐 선별되며, 일부 섬유질과 물이 스크린 실린더의 개구를 통해 유동한다. 선별이 진행됨에 따라, 즉 펄프가 스크린의 수직 방향으로 하향 유동함에 따라, 펄프 현탁액 중의 최초의 물의 양에 비례하여 보다 많은 물이 스크린 실린더를 통과한다. 그 결과, 펄프 농도가 증가하게 되고 스크린 표면 상에 섬유질이 많이 축적되게 되어, 스크린 작동 및 투과 성능이 손상된다는 문제가 발생한다.

도 1은 본 발명의 블레이드 기구가 적용될 수 있는 스크린을 개략적으로 도시한 도면.

도 2a와 도 2b는 본 발명의 블레이드 기구에 적용될 수 있는 블레이드 윤곽을 개략적으로 도시한 사시도.

도 3은 본 발명의 블레이드 기구의 실시예에 적용될 수 있는 제2 블레이드 윤곽을 개략적으로 도시한 사시도.

도 4는 도 1의 스크린에 상응하는 스크린의 개략적인 부분단면도.

도 5a 내지 도 5c는 도 4에 도시된 형태로 사용될 수 있는 본 발명의 블레이드 기구의 실시예를 도시한 도면.

본 발명의 목적은 스크린 표면을 스크린의 수직 방향으로 전체 높이에 걸쳐 이전보다 더욱 효과적으로 깨끗하게 유지하여, 스크린의 작동 및 용량을 향상시키는 블레이드 기구를 제공하는 것이다. 본 발명의 블레이드 기구는, 선별 장치의 수직 방향으로 블레이드의 단면이 그 블레이드가 그 후미측에 흡인 펄스(suction pulse)를 발생시키는 경사부를 포함하도록 선별될 펄프의 농도에 따라 변화하며, 상기 경사부는 선별 장치에 있어서 선별될 펄프의 농도가 낮은 상단에서는 짧고 급경사져 있고, 이에 상응하여 선별될 펄프의 농도가 높은 블레이드의 하단에서는 흡인 펄스를 발생시키는 경사부가 보다 길고 완경사져 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 기본 개념은, 스크린의 축방향에 있어서 펄프가 스크린의 입구 단부로부터 불합격물 배출 단부를 향해 이동할 때에, 축방향에서 블레이드의 단면 또는 연속적인 별개의 블레이드 부분들의 단면이, 스크린 실린더 표면의 세척에 관한 단면의 작용이 상기 관점에서 펄프 농도와 관련하여 최적이 되도록 변화한다는 것이다. 이것은 블레이드의 단면을 그 전체 높이에 걸쳐 적절하게 변화시키거나, 연속적인 블레이드 부분들이 사용된 경우에는 각 연속적인 블레이드 부분의 단면을 그 단면에 대한 평균 농도와 관련하여 바람직하게 결정하여 적절하게 변화시킬 수 있음을 의미한다. 본 발명의 장점은, 블레이드의 후미 가장자리의 경사부에 의해, 또는 각 스크린의 선별 표면에 근접하게 이동하는 부분에 의해 발생되는 흡인 펄스가 미치는 영향이 상기 선별 표면 마다의 펄프 농도에 따라 평균적으로 최적화될 수 있기 때문에, 스크린이 종전보다 효과적으로 깨끗하게 유지될 수 있는 점이다. 더욱이, 본 발명의 해결책은 비용이 저렴하며, 특히 각 블레이드의 단면을 변화시키지 않고도 그 작동 범위 내에서 펄프 농도와 관련하여 적절하게 되어 있는 해결책은 실시가 용이하다. 바람직한 실시예에 따르면, 장치의 작동 및 구성과 관련하여, 상기 스크린의 수직 방향으로 상당수의 연속적인 블레이드 부분들이 마련될 수 있는데, 이 블레이드 부분들의 단면 및 위치는 스크린 실린더의 표면과 관련하여 최적화된다. 이와 같이 단면이 변화하지 않는 블레이드는 제조가 용이하며 비용이 적게 들기 때문에, 비교적 저비용으로 우수한 효과를 제공한다.

본 발명은 첨부 도면을 참조하여 보다 상세히 설명된다.

도 1에는 펄프의 선별에 적당하며 본 발명의 블레이드 기구가 적용될 수 있는 스크린이 개략적으로 도시되어 있다.

스크린은 덮개(2)를 갖춘 하우징(1)을 포함한 본체를 구비한다. 하우징(1) 내부에는 이것과 동축으로 회전자(3)가 배치되어 있으며, 이 회전자는 공지된 방식으로 모터(도시 생략)에 의해 회전된다. 원추형 내부 하우징(4)이 봉(5)에 의해 회전자(3)에 고정되어 있다. 또한, 판형 블레이드(6)가 회전자에 고정되어 펄프를 스크린 내부에서 회전시킨다.

스크린은 스크린 실린더(7)와, 그 외측의 링 형상의 배출 챔버(8)와, 그리고 배출 챔버로부터 분기되어 있는 합격물 배출관(9)을 포함한다. 블레이드(11)는 스크린 실린더(7)까지 봉(10)에 의해 수납된 회전자(3)에 고정되며, 블레이드는 회전자(3)가 공지된 방식으로 회전할 때에 스크린 실린더(7)의 내면을 따라 회전하여 스크린 실린더(7)의 내면을 가압하는 재료를 펄스에 의해 분리시킨다. 펄프는 스크린 덮개(2)의 입구관(12)을 통해 스크린의 상부로 공급되며, 도면에 도시된 바와 같은 경우에는 스크린 실린더(7)와 내부 하우징(4)에 의해 형성되는 아래로 갈수록 좁아지는 링형 공간을 따라 하향 유동한다. 펄프는 스크린 실린더(7)에 의해 선별되고, 이와 같은 스크린을 통과한 펄프는 배출 챔버(8)로 들어간 다음 배출관(9)을 통해 배출된다. 스크린(7)을 통과하지 않은 펄프는 하향 유동한다. 선별 이후, 잔류 불합격물은 링형의 불합격물 챔버(13)를 통해, 그리고 이 챔버와 연관되어 있고 스크린 실린더(7) 아래에 위치한 불합격물 관(14)을 통해 배출된다.

펄프는 스크린의 수직 방향으로 하향 유동함에 따라 그 농도가 변화하는데, 그 결과, 예를 들어, 약 1％의 고형 물질을 함유한 펄프가 스크린의 상부로 공급되는 경우, 이 스크린으로부터 배출되는 합격된 펄프 부분의 농도는 약 0.6％이다. 그 결과, 비례적으로 펄프 섬유질보다 많은 물이 스크린 실린더를 통과하기 때문에, 스크린 하단에서의 배출 불합격물의 농도는 예를 들어, 약 2.6％가 된다. 이 수치는 사용된 스크린과 펄프의 종류에 따라 변하지만, 스크린 내에서의 펄프의 농도 변화는 통상 전술한 바와 같이 이루어진다. 본 발명에 따르면, 블레이드(11)의 단면이 위에서 아래로 갈수록 변화함으로써, 블레이드의 상부 단면은 스크린으로 공급되는 보다 묽은 펄프와 관련하여 효과적으로 작동하고, 그에 상응하여, 하향 이동시에는 펄프의 농도가 증가하므로, 블레이드의 단면이 보다 강한 흡인 펄스를 발생시키도록 변화하여 스크린 실린더(7)의 표면에 축적된 재료가 그 표면으로부터 보다 멀리 이동하게 함으로써, 스크린 실린더의 표면 상의 개구를 보다 효과적으로 세척한다. 따라서, 펄프의 농도가 증가하고 스크린 실린더가 막히게 될 위험이 증대됨에 따라, 블레이드의 단면은 스크린 실린더(7)의 표면을 보다 효과적으로 깨끗하게 유지하여 스크린의 전체 높이에 걸쳐 선별 성능 및 용량이 양호하게 유지될 수 있도록 한다.

도 2a와 도 2b는 본 발명의 블레이드 기구의 실시예에 적용될 수 있는 블레이드(11)의 사시도이다. 블레이드 윤곽의 단면은 펄프 농도가 보다 낮은 블레이드의 상부에서는 스크린 실린더 표면(15) 측의 부분(11')이 보다 넓어지도록, 그에 상응하여, 블레이드의 후미측 상의 경사부(11") 즉, 주행 방향(A)에 대하여 후방에 배치되고 흡인 펄스를 발생시키는 부분은 짧고 급경사로 변화한다. 이에 상응하여, 농도가 보다 높은 하단에서는 스크린 실린더측의 부분(11')은 짧게, 흡인 펄스를 발생시키는 경사부(11")는 상단에서보다 강한 흡인 펄스를 발생시키도록 길고 완경사로 형성되어 있다. 이 경우, 블레이드의 작동 특성은 스크린 실린더의 수직 방향으로 변화할 수 있으므로, 농도가 변화하는 경우에 스크린 실린더의 표면을 깨끗하게 유지할 수 있으며, 스크린의 선별 성능 및 용량도 양호하게 유지할 수 있다. 보이지는 않지만 점선으로 도시된 가장자리 부분은 블레이드 하단의 형상을 개략적으로 보여준다.

도 3에는 단면이 불연속적으로 변화하는 블레이드가 도시되어 있다. 이 실시예에서, 블레이드 상부의 단면과, 그에 상응하여 블레이드 하부의 단면은, 예를 들어 도 2a와 도 2b에 도시된 블레이드의 단면에 상응한다. 그러나, 이 실시예에 있어서는, 블레이드 상부의 단면만이 높이(H₁)에 걸쳐 연속적으로 변화하며, 그에 상응하여 보다 높은 농도에 의해 작동되는 높이(H₂)에 걸친 블레이드 하부의 단면은 실질적으로 변화하지 않는다. 치수 및 단면과 관련하여, 블레이드의 작동은 도 2a와 도 2b에 도시된 블레이드에서와 동일한 원리에 따라 구성된다. 도 2에서와 동일하게, 보이지 않는 가장자리를 도시한 점선은 블레이드 하단의 형상을 보여준다.

도 4는 도 1의 스크린에 상응하는 스크린의 개략적인 부분 단면도로, 동일한 도면 부호들은 동일한 부분들을 지시한 것이다. 이 실시예에서의 차이점은, 스크린이 스크린 실린더를 깨끗하게 유지하는 별개의 연속적인 블레이드(11a, 11b, 11c)를 포함하고 있는 점이다. 이 블레이드 기구의 실시예에서는 각 스크린 실린더 블레이드의 단면이 도 1에서와 같이 연속적으로 변화하거나, 선택적으로 각 블레이드의 단면이 그 길이에 걸쳐 변화하지 않지만 연속적인 블레이드의 단면이 높이에 있어서 변화하는 해결책을 채택하고 있다.

도 5a 내지 도 5c에는 도 4에 도시되어 있는 바와 같이 적용될 수 있는 블레이드 기구의 실시예가 도시되어 있다. 이들 도면에는 스크린 블레이드(11a, 11b, 11c)의 단면이 서로 얼마나 다른지가 도시되어 있다. 도 5a에 도시된 블레이드(11a)의 단면은 기본적으로 도 2a와 도 2b에 도시된 블레이드(11) 상단부의 단면에 상응함을 알 수 있다. 이어서, 도 5b에는 중간 블레이드(11b)의 단면이 도시되어 있으며, 이 도면으로부터 그 중간 블레이드는 도 2a와 도 2b에 도시된 블레이드 중간의 단면과 유사함을 알 수 있다. 이에 상응하여, 도 5c에 도시된 블레이드(11c)의 단면은 도 2a와 도 2b에 도시된 블레이드 하단부의 단면과 실질적으로 일치함을 알 수 있다. 이와 같은 실시예의 블레이드 기구의 단면은 스크린의 수직 방향으로 변화하므로, 각 블레이드는 각 블레이드 마다의 펄프 농도에 따라 최적으로 작동하게 된다.

본 발명은 예시로서만 주어진 전술한 기술 내용과 도면에 설명되어 있으며, 이것으로만 제한되는 것은 아니다. 이 블레이드 기구에서는 기본적으로, 블레이드의 단면이 수직 방향으로 변화하므로, 스크린의 상부에서 블레이드의 단면은 스크린에 들어오는 묽은 펄프와 관련하여 바람직하게 작동하고, 그에 상응하여 스크린의 하단에서는 블레이드의 단면이 농도가 보다 높은 펄프와 관련하여 효과적으로 작동하게 된다. 상기 실시예는 블레이드가 스크린 실린더 내측에서 회전하는 스크린을 설명하고 있지만, 당업자라면 블레이드가 이에 상응하는 방식으로 실린더의 외측에서 회전하도록 배치될 수 있으며, 이 경우 선별될 펄프는 스크린 실린더의 외면에 공급됨을 알 수 있을 것이다. 이 경우에, 블레이드의 단면 설계시, 본 발명에 따라 스크린 실린더의 내면을 따라 회전하도록 설계된 블레이드를 예시하고 있는 실시예들에 나타낸 바와 정확히 동일한 원리가 적용될 수 있다.

Claims (9)

1. 구멍이 마련되어 있고 선별될 펄프가 그 일 표면으로 공급되는 스크린 실린더(7)와, 선별될 펄프가 공급되는 상기 표면에 근접하게 스크린 실린더(7)의 축 둘레에서 회전하는 블레이드(11; 11a, 11b, 11c)를 포함하며, 상기 블레이드(11; 11a, 11b, 11c)는 스크린 실린더(7)의 구멍을 막는 재료를 제거하기 위한 압력 변화를 발생시키는 부분을 구비하고, 상기 펄프는 한쪽 단부로부터 스크린으로 공급되며 불합격된 펄프 부분은 스크린 실린더의 축방향 반대쪽 단부로부터 배출되는 펄프 선별 장치용 블레이드 기구에 있어서, 선별 장치의 수직 방향에서 취한 블레이드(11; 11a, 11b, 11c)의 단면은 그 블레이드가 그 후미측에 흡인 펄스를 발생시키는 경사부(11")를 포함하도록 선별될 펄프의 농도에 따라 변화하며, 상기 경사부(11")는 선별 장치에 있어서 선별될 펄프의 농도가 낮은 상단에서는 짧고 급경사져 있고, 이에 상응하여 선별될 펄프의 농도가 높은 블레이드의 하단에서는 흡인 펄스를 발생시키는 경사부(11")가 보다 길고 완경사져 있는 것을 특징으로 하는 블레이드 기구.
2. 제1항에 있어서, 상기 블레이드의 단면은 블레이드의 전체 길이에 걸쳐 연속적으로 변화하는 것을 특징으로 하는 블레이드 기구.
3. 제1항에 있어서, 상기 블레이드의 단면은 부분별로 변화하는 것을 특징으로 하는 블레이드 기구.
4. 제3항에 있어서, 상기 블레이드의 단면은, 하나의 블레이드의 종방향 단면은 변화하지 않고 그 다음 블레이드의 종방향 단면은 선행의 블레이드와 상이하도록 부분별로 변화하는 것을 특징으로 하는 블레이드 기구.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 블레이드들 중 적어도 일부는 스크린 실린더의 축방향 길이에 걸쳐 연장하는 단일체 블레이드인 것을 특징으로 하는 블레이드 기구.
6. 제5항에 있어서, 상기 단면이 상이한 블레이드 부분들은 스크린 실린더(7)의 축방향으로 연속하여 배치되는 것을 특징으로 하는 블레이드 기구.
7. 제4항에 있어서, 단면 형상이 동일한 각 블레이드의 길이 부분은 별개의 블레이드 부분이며, 단면 형상이 상이한 블레이드 부분들은 스크린의 수직 방향으로 스크린 실린더(7)의 축방향으로 연속적인 지점들에 배치되는 것을 특징으로 하는 블레이드 기구.
8. 제5항에 있어서, 블레이드 부분(11a, 11b, 11c) 중 하나 이상은 스크린 실린더(7)의 원주 방향으로 다른 블레이드 부분들에 대하여 상이한 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 블레이드 기구.
9. 제3항에 있어서, 블레이드 길이의 일부분의 단면은 연속적으로 변화하며, 블레이드 길이의 일부분의 단면은 변화하지 않는 것을 특징으로 하는 블레이드 기구.