KR100641844B1 - 수성 현탁액에서 섬유질을 여과하는 바스켓의 제작방법 및상기 제작방법으로 제작된 여과용 바스켓 - Google Patents

수성 현탁액에서 섬유질을 여과하는 바스켓의 제작방법 및상기 제작방법으로 제작된 여과용 바스켓 Download PDF

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Abstract

본 발명은 수성 현탁액에서 섬유질을 여과하는 바스켓의 제작방법 및 상기 제작방법으로 제작된 여과용 바스켓에 관한 것으로, 주요 길이방향으로 전개된 다수의 형상바아(3,4,20)를 구비하는 단계와 길이방향의 중심축(X)을 갖는 튜브형 구조체(9)를 형성하도록 상호 수렴평면(convergent plane)을 갖도록 인접한 상기 형상바아(3,4,20)의 접촉면(5,6,7,8,24,25)을 구비한 상기 형상바아(3,4,20)를 서로 근접하게 나란히 배치하는 단계를 포함한다. 여과용 바스켓의 제작방법은 길이방향의 축(X)에 따르는 2개 이상의 동심축과 서로 이격된 환형 부재(10)로 형상바아(3,4,20)를 외부에서 에워싸는 단계를 추가로 포함한다.

Description

수성 현탁액에서 섬유질을 여과하는 바스켓의 제작방법 및 상기 제작방법으로 제작된 여과용 바스켓 {Method for manufacturing filtering baskets of fibres in aqueous suspension and a filtering basket manufactured with said method}
도 1은 본 발명에 따른 여과용 바스켓의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 여과용 바스켓의 상세도이다.
도 3 및 도 4는 도 1에 도시된 여과용 바스켓의 조립도들이다.
도 5는 도 4의 A-A선을 따라 절취된 단면도이다.
도 6은 도 1에 도시된 여과용 바스켓의 다른 실시예를 도시한 도면이다.
도 7 및 도 8은 도 6에 도시된 바스켓의 조립도들이다.
도 9는 도 8의 B-B선을 따라 절취된 단면도이다.
본 발명은 수성 현탁액에서 섬유질 여과장치를 위한 여과용 바스켓의 제작방법에 관한 것이다.
이 뿐만 아니라, 본 발명은 상기 방법의 기술에 따라 제작될 여과용 바스켓에 관한 것이다.
제지업에서, 셀롤로우스(cellulose) 섬유질을 함유한 수성 현탁액은 생산공정에 사용되기 전에 불순물을 분리할 수 있는 적절한 여과과정을 거쳐야 한다.
여과는 기계적 정제장치로 실행되는 바, 이를 통해 수성 현탁액은 연속공정을 거치면서 함유된 불순물과 오염물질을 분리시킨다.
다른 실시예에서, 종래기술에 따른 모든 기계적 정제장치는 실제로 조정개구부(calibrated opening)를 갖춘 측면을 구비한 고정형의 여과용 바스켓으로 이루어져 있는 바, 로우터(rotor)는 내부에 위치되어 여과되지 않은 소재로 야기될 조정개구부의 고장을 미연에 방지할 수 있도록 현탁액을 혼합유지시키는 기능을 취한다.
고정형의 여과용 바스켓은 다수의 호스 또는 선택가능하기로 상기 바스켓의 길이방향의 축을 따라 전체적으로 배치된 다수의 노치를 구비한 플레이트로 이루어진 측면을 갖는다.
현재 공지된 다른 실시예에 따르면, 바스켓은 실질적으로 사다리꼴형상부를 구비하고 실린더형 표면을 따라 배치되어져 주요 길이방향을 따라 전개된 다수의 금속바아(metal bar)로 이루어진다.
특히, 바아는 나란히 서로 평행하게 배치되어 있고 내부원주면에 고정된 다수의 동심축과 이격된 원형부재들로 지지된다.
그러므로, 여과용 표면은 서로 근접해 있는 바아에 의해 형성된 다수의 슬롯으로 형성된다.
이와 같은 방식으로, 공지된 유형의 실시예에 따라 전반적인 측면과 대등하게 사용가능한 여과용 표면을 갖추고 있기 때문에 여과용 바스켓은 높은 여과효율을 달성한다.
바아와 원형부재는 통상적으로 스테인레스강으로 제작되고 바아는 원형부재를 지지하기 위한 적당한 안착부에서 나란히 서로 평행하게 배치되어 있다.
원형부재에서 바아는 용접 또는 다른 실시예에 따라서 직접 조여지거나 지지부재의 삽입을 통해 고정된다.
추가적인 실시예에서, 링은 탄소섬유로 제작되고 바아는 접착재를 통해 안착부에 고정된다.
전술된 특징을 갖는 여과용 바스켓은 국제특허출원 제WO03091496호와 미국 특허 제US6131743호 및 국제특허출원 제WO03102297호로 기재된다.
한편, 인용공지된 여과용 바스켓은 다소의 단점들을 갖는다.
제1단점은 각각의 지지원형부재 상에서 연속적으로 용접, 접착재 혹은 조임과 같은 고정수단을 실시하여 바아를 하우징할 적당한 안착부에 배열시켜야 하는 필요성으로 구조가 복잡해진다.
다른 단점은 제작중이고 제작이 완료되었을 때 인접한 바아간의 거리를 일정하게 유지시키기 어렵기 때문에, 전체적인 바스켓의 길이부를 위한 슬롯의 폭을 일정하게 유지시키기 위한 오차를 줄여야 한다.
허용오차는 지지원형부재에 안착부의 제작오차의 총합으로 한정되되, 형상바 아의 조임 혹은 용접 및 상기 바아의 일정한 형태 때문에 변형된다.
특히 최근 실시예에서, 슬롯의 크기가 처리될 섬유질의 크기와 대응하기에 오차가 여과공정의 효율에 중요하다.
추가적인 단점으로는 작동중에 피로에 따른 파괴현상(breaking)이 자주 발생되어 불안정하다는 것이다.
사실, 이와 같은 파괴현상은 지지원형부재에 바아의 조임 혹은 용접지점에서 발생되되, 긴장(tension)은 피로파괴지점에 집중된다.
다른 단점은 바아와 여과용 슬롯의 갯수에 기인하는 바, 인용공지된 바스켓은 최소한의 두께로 제한되어 제공되되, 각 바아는 원형부재 상에 있는 안착부에 용접, 접착 혹은 조여져서 원형부재의 기계적 내성을 이루는 고밀도를 갖추지 못한다.
본 발명은 전술된 단점들을 극복하기 위해 창출된 것이다.
본 발명의 제1목적은 공지된 구조적 기술을 간략화시켜 수성 현탁액에서 섬유질을 여과하는 여과장치에서 여과용 바스켓을 제공하므로써, 기계적 조작과 구성부재 및 생산비용을 줄이는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 인용된 종래기술에 비해서 더욱 큰 여과면을 갖는 여과용 바스켓을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 인용공지된 바스켓에 비해서 피로-내성을 갖추고 결과적으로 높은 내구성을 갖춘 여과용 바스켓을 제공하는 것이다.
상기 목적은 청구범위에 따라 다음과 같은 단계로 이루어지는 바, 주요 길이방향을 따라 전개된 다수의 형상바아를 제공하는 단계와, 길이방향의 중심축을 갖춘 튜브형 구조체를 형성하는 상호 수렴평면을 갖도록 형상바아가 인접하는 접촉면을 구비한 형상바아를 서로 근접하게 나란히 배치하는 단계 및, 상기 길이방향의 중심축(X)과 동일한 축을 갖고 서로 이격되어 있는 원형부재로 상기 형상바아를 외부에서 에워싸는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하여 수성 현탁액에서 섬유질을 여과하는 여과장치에서 여과용 바스켓과 이의 제작방법으로 달성된다.
전술된 방법에 따라 달성된 본 발명의 목적에 따른 여과용 바스켓은 길이방향의 중심축을 갖춘 튜브형 구조체를 형성하는 상호 수렴평면을 갖도록 형상바아가 인접하는 접촉면에 서로 인접하게 나라히 배치되며 주요 길이방향을 따라 전개된 다수의 형상바아와, 상기 형상바아를 에워싸도록 제공될 방사상의 죔새(interference)를 갖춰 바아의 외부에서 결합되어 상기 길이방향의 축을 따라 서로 이격된 2개 이상의 동심축으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 바스켓의 길이방향의 축은 형상바아로 형성된 방향과 평행하므로써, 바스켓은 튜브형 원통형상을 취하되, 형상바아는 측면을 형성하고 바아로 형성된 길이방향은 직선(generatrixes)과 같이 형성된다.
바람직하기로, 나란히 배열되고 환형부재로 에워싸인 형상바아의 사용으로 바스켓의 구조적 기술을 간략화시키고 생산비용을 줄인다.
사실, 임의의 바아를 가공처리하고 용접, 접착 또는 기타 방법으로 고정된 디스크는 기계적 작동을 예방한다.
더욱 바람직하기로, 형상바아는 바스켓의 측면과 일치하는 여과면을 증가시키도록 나라히 배열되어 사용되어 여과공정에서 수성 현탁액의 효율을 높인다.
더욱 바람직하기로, 일체형으로 서로 결합된 바아에서, 슬롯으로 획득될 수 있는 오차는 형상바아의 프로파일의 단점을 가능한 한 배제하고서 연결된다.
전술된 본 발명의 목적과 장점은 첨부도면을 참조로 하며, 이에 국한되지 않고서 본 발명의 바람직한 실시예를 더욱 명확하게 설명할 것이다.
본 발명에 따른 여과용 바스켓(1)은 도 1 및 도 2에 도시되어 있다.
본 발명에 따른 여과용 바스켓은 수성 현탁액에서 섬유질을 여과하는 장치에 적용되고 서로 근접하게 나란히 배열되어 길이방향으로 전개된 다수의 형상바아(3,4)로 이루어진다.
형상바아(3,4)는 상호 수렴평면(convergent plane)을 형성하도록 인접한 형상바아(3,4)의 접촉면(5,6,7,8)을 구비하고 나란하게 배치되면, 길이방향의 중심축(X)을 갖는 튜브형 구조체(9)는 형상바아(3,4)로 형성된 길이방향과 실질적으로 평행하게 배열된다.
추가로, 여과용 바스켓(1)은 형상바아(3,4)의 외부로 결합되며 길이방향의 축(X)을 따라서 서로 이격되어 있는 환형부재(10)와 2개 이상의 동심축을 구비한다.
환형 부재(10)는 형상바아(3,4)를 에워싸도록 내부원주면에서 방사상으로 결합되어 안정하게 튜브형 구조체(9)를 형성한다.
도 3으로 도시된 바와 같이, 형상바아(3,4)는 실제적으로 바스켓(1)의 내부방향으로 향해 있는 가늘고 긴 기저부(11a)를 갖춘 사다리꼴형 헤드부(11)와 실제적으로 상반베어링(reciprocal bearing)의 평행육면체형 본체부(12,13)를 구비한다.
인접한 각각의 형상바아(3,4)의 지지면(5,6,7,8)은 각 형상바아(3,4)의 본체부(12,13)에 구비된 서로 결합가능한 오목부(16,17)와 삽입돌출부(14,15)로서 결합된다.
도 3으로 도시된 실시예는 제1형상바아(3)와 제2형상바아(4)를 구비하되, 튜브형 구조체(9)를 갖추도록 서로 나란하게 교대로 배치시킨다.
특별하기로, 형상바아(3)는 이 형상바아(3)로 형성된 길이방향의 축(Y)을 통과하여 지나는 길이방향의 평면(α)에 대해 실제 대응형상을 갖는 연속본체부(12)로 이루어지는 바, 돌출부(14,15)가 형상바아(4)의 본체부(13)에 구비된 오목부(16,17)에 삽입되되, 절단부(13a)를 통해 돌출부에 대응하는 형상의 상기 본체부(13)에 위해서 삽입결합된다.
절단부(13a)는 형상바아(4)의 본체부(13)에서 일정한 피치(pitch)를 갖고 길이방향의 축(Y)을 따라 배치되고 C형상으로 함몰되어 있다.
이와 같은 방식으로, 형상바아(3,4)가 서로 나란히 배치되면, 형상바아(4)의 본체부(13) 상에 절단부(13a)가 배수체임버(18)를 형성하여서 여과될 현탁액을 배출한다.
상기 실시예에 따르면, 본체부(12,13)의 폭은 바스켓(1)의 여과면을 제공할 수 있는 다수의 슬롯(19)을 형성하는 길이방향의 평면(α)의 중심에 배열된 헤드부(11)의 가늘고 긴 기저부(11a)의 폭보다 넓다.
도 6 내지 도 9에서 도시된 실시예(100)는 전술된 실시예와는 상이한 것으로, 모든 형상바아(20)가 동일형상으로 되어 있고 인접한 형상바아(20)를 향한 측면으로 본체부(21)에 절단부(21a)를 갖는다.
각 형상바아(20)의 본체부(21)는 접촉면(25)에 오목부(23)와 튜브형 구조체을 형성하도록 결합을 허용하는 서로 결합가능한 다른 접촉면(24)에 삽입돌출부(22)를 구비한다.
실제적으로 사다리꼴형상의 형상바아(20)의 헤드부(26)는 형상바아(20)의 길이방향의 대응평면(β)에 대한 중심에서 벗어나도록 배치되고, 가늘고 긴 기저부(26a)는 본체부(21)의 폭보다 짧아, 형상바아들(20)이 나란하게 배치될 때 바스켓(100)의 여과면을 제공하는 다수의 슬롯(27)을 형성한다.
전술된 2개의 실시예(1,100)에서, 절단부(13a)와 절단부(21a)는 2개의 인접한 환형 부재(10) 사이로 구비된다.
다른 직경을 갖는 여과용 바스켓을 제공하기 위해서, 형상바아는 최종직경을 갖는 바스켓은 소정의 각도로 기울어진 상호 수렴평면으로 된 접촉면을 갖는다.
형상바아(3,4,20)의 헤드부(11,26)에 대해서, 헤드부는 명세서와 실시예(1,100)에서 동일한 형상과 동일크기를 갖는다.
본 발명과 동일 출원인이 출원한 국제출원공보 제WO03102297호의 기술에 따른 본 발명의 여과용 바스켓에서, 형상바아의 헤드부는 튜브형 구조체의 길이방향의 축에 대해서 일정하지 않은 방사상의 거리로서 배치된다.
특별하기로 형상바아는 제1형상바아와 제2형상바아로 이루어지되, 제1형상바아의 헤드부와 제2형상바아의 헤드부는 튜브형 구조체의 길이방향의 축과 동심축으로 하는 원주면을 따라 배치되고 상이한 반경을 갖는다.
제1 및 제2형상바아의 헤드부는 제1 및 제2원주면을 따라서 배치되되, 제1원주면은 제2원주면에 대해 작은 반경을 갖는다.
각기 제1형상바아의 헤드부의 바스켓의 내부로 향해 있는 면은 제1원주반경에 대해 직교되게 배치되는 반면에, 각기 제2형상바아의 헤드부의 바스켓의 내부로 향하는 면은 제2원주반경에 대해 경사지게 배치되어 있다.
작동가능하게 여과용 바스켓(1,100)를 결합하고 제작하는 과정에서, 형상바아(3,4,20)는 도 3 및 도 7로 도시된 바와 같이 나란하게 배치된다.
형상바아(3,4,20)는 접촉면(5,6,24,25)에 나란하게 배치되어서, 본체부(12,13,21)에 있는 오목부(16,17,23)과 삽입돌출부(14,15,22)로 이루어진 결합프로파일(14,15,26,17,22,23)이 튜브형 구조체(9)를 형성하도록 도 4 및 도 8에 도시된 바와 같이 결합된다.
이러한 점에서, 환형 부재(10)는 형상바아(3,4,20)를 에워싸고 여과용 바스켓(1,100)에 안정성과 견고성을 획득할 수 있도록 튜브형 구조체(9)를 이루는 방사상으로 체결되게 외부로 결합된다.
본 발명의 여과용 바스켓에 대한 변형과 수정이 명세서와 첨부도면에 국한되지 않고 가능함을 밝혀둔다.
기술되지 않은 임의의 실시예들은 아래의 청구범위의 보호범주 내에서 보호될 것이다.
이상 본 발명의 설명에 의해서, 전술된 사항을 기초로 하여 전술된 실시예에 따른 본 발명의 바스켓(1,100)은 의도된 다음의 목적들을 성취할 수 있다.
특별하기로, 수성 현탁액에서 섬유질을 여과하는 여과장치를 위한 여과용 바스켓으로 공지된 구조적 기술을 단순화시켰으며 생산비용을 줄일 수 있는 목적을 성취하였다.
사실, 임의의 바아를 가공처리하고 용접, 접착 또는 기타 방법으로 고정된 디스크는 기계적 작동을 예방한다.
바스켓의 측면과 일치하는 인용된 종래기술에 비해서 더욱 큰 여과면을 갖춘 여과용 바스켓은 여과공정에서 수성 현탁액의 효율을 높인다.
여과용 바스켓은 인용공지된 바스켓에 비해서 피로-내성과 내구성을 높이는 목적을 성취할 수 있다.
마지막으로, 여과용 바스켓에서 슬롯의 크기가 줄어든다.

Claims (19)

  1. 수성 현탁액에서 섬유질을 여과하는 장치를 위한 여과용 바스켓(1,100)에 있어서,
    주요 길이방향으로 전개된 다수의 형상바아(3,4,20)를 구비하는 단계와;
    길이방향의 중심축(X)을 갖는 튜브형 구조체(9)를 형성하도록 상호 수렴평면(convergent plane)을 갖도록 인접한 상기 형상바아(3,4,20)의 접촉면(5,6,7,8,24,25)을 구비한 상기 형상바아(3,4,20)를 서로 근접하게 나란히 배치하는 단계;
    상기 길이방향의 중심축(X)과 동일한 축을 갖고 서로 이격되어 배치된 2개 이상의 환형 부재(10)로 상기 형상바아(3,4,20)를 외부에서 에워싸는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 여과용 바스켓의 제작방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 형상바아(3,4,20)는 길이방향의 중심축(X)을 따라 서로 평행하게 길이방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 여과용 바스켓의 제작방법.
  3. 수성 현탁액에서 섬유질을 여과하는 장치를 위한 여과용 바스켓(1,100)에 잇어서,
    길이방향의 중심축(X)을 갖는 튜브형 구조체(9)를 형성하도록 상호 수렴평면(convergent plane)을 갖도록 인접한 형상바아(3,4,20)의 접촉면(5,6,7,8,24,25)을 구비하되, 서로 근접하게 나란히 배치되고 길이방향으로 전개된 다수의 형상바아(3,4,20)와;
    상기 형상바아(3,4,20)를 에워싸도록 방사상으로 체결되게 상기 형상바아(3,4,20)의 외부로 결합되며 상기 길이방향의 중심축(X)과 동일한 축을 갖고 서로 이격되어 있는 2개 이상의 환형 부재(10);로 이루어진 것을 특징으로 하는 여과용 바스켓.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 접촉면(5,6,7,8,24,25)에 있는 상기 상호 수렴평면은 상기 길이방향의 중심축(X)에서 수렴되는 것을 특징으로 하는 여과용 바스켓.
  5. 제 3항 또는 제 4항에 있어서, 상기 형상바아(3,4,20)의 상기 접촉면(5,6,7,8,24,25)은 상기 환형 부재(10)로 에워쌀 때 상기 형상바아(3,4,20)를 안정하게 서로 결합될 수 있는 오목부(16,17,23)과 삽입돌출부(14,15,22)로 이루어진 것을 특징으로 하는 여과용 바스켓.
  6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 형상바아(3,4,20)의 단면프로파일은 상반베어링(reciprocal bearing)의 평행육면체형 본체부(12,13,21)와 상기 바스켓(1,100)의 내부로 향해 있는 가늘고 긴 기저부(11a,26a)를 갖춘 사다리꼴형 헤드부(11,26)로 이루어진 것을 특징으로 하는 여과용 바스켓.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 본체부(12,13,21)의 폭은 상기 헤드부(11,26)의 상기 가늘고 긴 기저부(11a,26a)의 폭보다 커서, 상기 바스켓(1,100)의 여과면을 제공하도록 상기 바아 사이에 다수의 슬롯(19,27)을 형성하는 것을 특징으로 하는 여과용 바스켓.
  8. 제 6항에 있어서, 상기 본체(13,21)는 상기 형상바아(3,4,20)로 형성된 길이방향의 축(Y,Z)를 통과하여 지나가는 길이방향의 평면(α,β)에 대해 대응하는 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 여과용 바스켓.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 헤드부는 상기 길이방향의 평면(α)에 대해서 중심에 놓여지는 것을 특징으로 하는 여과용 바스켓.
  10. 제 8항에 있어서, 상기 헤드부는 상기 길이방향의 평면(β)에 대해서 중심이 벗어난 것을 특징으로 하는 여과용 바스켓.
  11. 제 6항에 있어서, 상기 형상바아(3,4)는 길이방향의 축을 따라 고정부를 갖춘 제1형상바아(3)와 본체(13)에 C형상의 절단부(13a)를 갖춘 제2형상바아(4)로 이루어지되, 상기 제1형상바아(3)는 상기 제2형상바아(4)와 나란히 배치되는 것을 특징으로 하는 여과용 바스켓.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 C형상의 절단부(13a)는 일정한 피치(pitch)를 갖는 상기 형상바아(4)의 길이방향의 축(Y)을 따라 배치되는 것을 특징으로 하는 여과용 바스켓.
  13. 제 11항에 있어서, 상기 절단부(13a)는 2개의 인접한 환형 부재(10) 사이로 형성하는 것을 특징으로 하는 여과용 바스켓.
  14. 제 6항에 있어서, 상기 형상바아(20)의 상기 본체부(21)는 인접한 형상바아(20)를 향해 있는 측면에 절단부(陷凹部;21a)를 구비하는 것을 특징으로 하는 여과용 바스켓.
  15. 제 14항에 있어서, 상기 절단부(21a)는 2개의 인접한 2개의 환형 부재(10) 사이를 형성하는 것을 특징으로 하는 여과용 바스켓.
  16. 제 6항에 있어서, 상기 형상바아의 상기 헤드부는 상기 튜브형 구조체의 길이방향의 축에 대해 일정하지 않은 방사상의 거리로 배치되고, 상기 형상바아는 제1형상바아와 제2형상바아로 이뤄지되, 상기 제1형상바아와 제2형상바아의 헤드부는 상기 튜브형 구조체의 길이방향의 축을 따르는 동심축에 대한 원주면을 따라 배치되고 상이한 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 여과용 바스켓.
  17. 제 16항에 있어서, 상기 제1형상바아의 상기 헤드부는 제1원주면을 따라 배치되고 상기 제2형상바아의 상기 헤드부는 제2원주면을 따라 배치되되, 상기 제1원주면의 반경은 상기 제2원주면의 반경보다 작은 것을 특징으로 하는 여과용 바스 켓.
  18. 제 17항에 있어서, 상기 제1형상바아의 헤드부는 제1원주면의 반경에 대해서 직교되게 배치된 상기 바스켓의 내부로 향해 있는 표면을 갖추고, 상기 제2형상바아의 헤드부는 상기 제2원주면의 반경에 대해서 경사진 상기 바스켓의 내부로 향해 있는 면을 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 여과용 바스켓.
  19. 삭제
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