KR19990022027A - 스크린 및 제조방법 - Google Patents

Abstract

스크린 실린더, 스크린, 스크린 실린더 제조방법, 스크린 실린더 사용방법은 청결한 수거물 유동을 달성하는 동안 스크린 실린더의 강도를 희생하지 않고 스크린 용량이 최대가 되는 것이 가능하다. 스크린 실린더(10)는 실린더의 출구면에서 어느 한 횡렬(18)을 서로 분리시키는 랜드영역(22)의 적어도 대부분(일반적으로 본질적으로 전체)(일반적으로 연속 또는 스폿 레이저 또는 전자 비임 용접, 또는 직접 저항 용접에 의해)에 영구히 고정된다. 용접부 각각은 대략 1 내지 3 mm 정도(즉 매우작음)의 폭을 가지나, 그 폭은 용접부가 형성되는 랜드영역의 폭의 적어도 대략 75% 정도이고, 용접부는 용접부에서 보강링(14)의 폭에 대하여 적어도 50% 정도의 길이를 가진다. 이와같은 방법에 있어서 스크린 실린더의 유효 슬롯 길이는 종래의 스크린 실린더가 겨우 45-55% 정도인 것에 비하여 총 스크린 길이의 약 65-90% 정도가 될 수 있다. 스크린 실린더는 펄프 및 제지 산업에서 셀룰로스 펄프를 스크리닝하는데 특히 효과적이다.

Description

스크린 및 제조방법

발명의 배경

본 발명은 첨부한 독립항의 서문에 기술된 바와 같이, 스크린 즉, 펄프 및 제지 산업에서 펄프를 스크리닝하기 위한 스크린 실린더를 포함하는 스크린, 스크린 실린더 자체, 스크린 실린더의 이용방법 및 제조방법에 관한 것이다.

펄프 및 제지 산업에서 펄프의 스크리닝은 개구부를 가진 스크린 실린더를 사용하므로써 일반적으로 수행되고 그 결과 펄프가 수거물 부분과 폐기물 부분으로 분리된다. 대다수 스크린 실린더에 있어서 홈은 스크린의 유동용량을 증가시키고 유동특성을 조정하기 위한 스크린판의 입구 및 출구측면에 제공된다. 스크리닝 개구부(즉, 사이징 슬롯 ; Sizing Slots)는 기계 가공되거나 또는 스크린판의 윤곽(입구)측 또는 홈측에서 다른 방법에 의해 이루어진다. 축방향으로 연장되는 홈들의 2 내지 12 그룹 또는 횡렬들은 실린더의 축을 따라 어느 하나 뒤에 다른 것이 일렬로 배열된다. 원통형 랜드부는 각각 이웃하는 횡렬홈 사이에 형성된다.

대부분의 경우에 있어서 링은 블랭크 실린더(Blank Cylinder)의 강도에 비해 구조가 더 약한 홈 실린더(Grooved Cylinder)를 보강하기 위해 스크린 실린더의 출구측에 장착된다. 링은 강성(Stiffness), 강도(Rigidity) 및 실린더의 구조적 강도를 보장한다. 특히 가압 스크린에 있어서, 링은 강도를 보장하기 위해 요구된다. 링은 실린더 외주면에 용접되므로써 스크린 실린더에 장착된다.

일반적으로 링은 용접에 의해 횡렬홈 사이에 형성된 원통형 랜드부에 고정된다. 용접부는 각 링의 측부에 융기된 용접시임을 형성하는 종래의 용접기술에 의해 이루어진다. 스크린 실린더의 홈부에(즉, 이와 같은 종래의 용접 방법으로 이웃하는 평행한 홈들 사이에 형성된 돌출부의 홈에 수직하게) 링을 고정하는 것은 매우 어렵고, 그 결과도 만족되지 않았다. 링을 부착시키기 위한 종래 기술 및 설계 방식은 두꺼운 고에너지 용접기술에 기초되는 용접 및 특히 랜드부에 위치된 용접부를 포함했다. 더욱이, 두꺼운 용접부(일반적으로 3-6mm)가 특히 홈을 포함하는 스크린 실린더 외면에 적용된다면, 본질적으로 응력-증가요소를 유발하여 피로 크랙을 증가시키므로써, 홈측의 좁은 돌출부에 언더컷을 유도하는 경향을 가진다. 두꺼운 용접 시임은 홈에 있어서 대체로 많은 스크리닝 개구부를 차단할 것이고, 이것에 의해 스크린의 유효 개방영역과 동시에 유동용량 또는 스크리닝 처리량이 감소한다. 두꺼운 용접은 또한 슬롯과 평행한 홈 사이의 랜드부를 변형시킬 수 있고, 이것은 스크리닝에 악영향을 초래할 것이다. 반면 미국 특허 제 5,200,072 호의 구조(여기서 참조로 인용한 명세서)는 긴 홈을 가진 스크린 실린더의 이러한 문제점을 지적하고 있으나, 종래 용접에 관련된 상술한 문제점과 두꺼운 용접부의 악영향은 대부분 종래 길이의 슬롯 및 홈을 가진 스크린 실린더에 여전히 나타나고, 보통보다 작은 슬롯 폭을 가진 스크린에 여전히 더 크게 나타난다.

종래의 스크리닝 실린더에 있어서, 실린더 영역의 한계비율은 스크리닝 개구부, 슬롯 등에 적용된다. 이것은 스크린을 통과하는 유동(즉, 유동 용량)을 제한한다. 개구부 사이의 설정된 원주면에 설정된 간격이 일정하게 유지되어야만 하는 것처럼, 이와 같이 감소된 개방영역 또는 감소된 스크리닝 개구부의 수를 보정하는 스크린판을 관통하는 어퍼츄어의 수를 증가시키는 문제는 간단하지 않다. 또한 구조적인 사항들은 개방영역을 제한한다. 더욱이, 전술한 링에 제공되는 구조적 강도는 스크린의 개방영역을 제한한다. 따라서 링은 용접되는 넓은 랜드영역이 요구된다. 일정한 축방향 길이의 보강링에 제공되어야만 하는 랜드영역은 스크리닝 슬롯과 홈의 길이를 상당히 제한한다.

종래에 사용되었던 수단이 무엇이건 간에 종래의 수단으로 랜드영역과 보강링 사이의 거리를 상당히 증가시키는 것은 불가능하고 이것에 의해 슬롯의 길이가 증가한다. 슬롯의 길이는 종래에 35-65mm 사이이고, 일반적으로 50mm이다. 링들 사이의 길이를 더 길게하면 안정성 등(즉 부유물을 수거하는 백 펄싱에 사용되는 로터 및 포일(Foil)에 의해 유도되는 압력변화에 의해 연속적으로 변하는 슬롯 폭)이 감소되도록 유도될 것이다. 로터 동력은 실린더의 양극 및 음극 펄스가 100kW/m²를 초과할 수 있도록 유도될 때 공급되고 이것에 의해 슬롯 및 스크린 실린더의 외면에 영향을 주는 빠른 압력변화와 높은 유동가속이 발생한다. 상술한 로터 작동으로 인하여, 슬롯들 사이에서 다리역할을 하는 랜드인, 랜드부의 바람직하지 않은 동작은 피로를 유발한다.

슬롯팅된 스크린 실린더는, 특히 종래의 밀링 공구로 제조될 때, 슬롯의 네 귀퉁이에서 민감한 응력-증가요소를 만드는 경향이 있다. 빠르게 작동하는 로터(25-30m/s)와, 대부분 음극 펄스를 만드는 요소는 ±모드에서 진동하여 실린더면에 힘을 가하는 어그레시브(Aggressive)한 유체역학 상태를 높게 유발한다. 진동의 진폭 및 주파수는 언급한 응력-증가요소에서 시작하는 피로 크랙의 증가를 유발시킬 수 있다.

그러므로 피로 크랙킹 문제를 피하는 안전한 스크린 실린더 설계는 종종 안정성을 높이기 위해 상대적으로 짧은 홈/슬롯과 종종 지지링으로 보강되어야 할 것이다. 그렇지만 링의 수가 증가하거나 슬롯의 길이가 감소하면 스크린의 개방영역(즉, 유동용량)이 감소한다. 물론 이것은 바람직하지 못하다. 반대로 스크린의 유동용량 증가를 위해서는 슬롯의 길이가 길어야 한다.

더 청결한 수거물 유동을 달성하기 위해서, 스크린 실린더에서 슬롯폭을 감소시키는 것이 일반적인 목표이다. 이것은 최근 10년 동안 개발된 슬롯 개구부 둘레에서 유동상태를 증가시키므로써 달성될 수 있었다. 슬롯폭이 작을 수록 반대로 스크린에서 개방영역은 감소된다. 0.35mm 슬롯을 가진 스크린은 대략 6%의 개방영역을 가질 수 있는 반면 상대적으로 0.1mm 슬롯을 가진 스크린은 대략 1%-5%의 개방영역을 가진다. 개방영역의 이와 같은 감소는 유동저항의 증가와 이에 따른 유동용량의 감소를 유도한다. 0.2mm 슬롯에서 0.1mm 슬롯으로의 변화는 50% 정도의 개방영역 감소를 유도하고 70% 정도의 유동용량 감소를 유도한다.

증가된 슬롯 개방영역을 가진 스크린 실린더 구조에는 더 긴 것이 요구되고, 상술한 슬롯폭의 변화는 이러한 필요를 더 증가시킨다. 이런 필요를 지적한 것은 미국 특허 제3,631,981호에 제안되어 있다. 여기서 융기된 보강링은 스크린 실린더 상의 원주형 랜드영역에 단단하게 용접(단순 용접에 의해)될 수 있고, 슬롯 둘레에서 융기된 링은 어느 한 말단이 밀폐된 원주형 랜드영역에서 슬롯 또는 홈의 길이가 약간 증가하도록 제공한다. 그렇지만, 이것은 개방영역이 매우 조금 증가될 뿐이고, 고kW 로터를 사용하는 부착 메카니즘은 상대적으로 고밀도이고 특히 더 작은 슬롯을 포함하므로써, 붕괴 및 용접시 크랙이 발생하는 링을 가지는 역학적 강도 문제점들이 유발되는 것이 증명되었다.

따라서, 본 발명의 목적은 종래의 방법으로 조립된 스크린 실린더와 비교하여 역학적 강도특성을 보장하는 증가된 개방영역을 포함하는 개선된 홈 형식의 스크린 실린더를 제공하는데 있다.

특히 청결의 감소없이 종래 홈 스크린 실린더에 비하여 개방영역 및 이에따른 유동용량이 증가될 수 있는 홈 스크린 실린더를 포함하는 스크린을 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.

또한 홈 스크린 실린더의 개선된 제조방법을 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.

더욱이 펄프 및 제지 산업에서 셀룰로스 펄프(cellulose pulp)를 스크리닝하는 스크린 실린더의 개선된 사용방법을 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.

상술한 목적은 본 발명에 따른 스크린 실린더, 스크린, 스크린 실린더의 제조방법 그리고 첨부한 독립 청구항의 특징을 포함하는 스크린 실린더의 사용방법에 의해 해결된다. 상세한 실시예는 독립 청구항에 기술되어 있다.

본 발명은 펄프 및 제지 산업에 사용하는 홈 스크린 실린더를 포함하는 스크린을 제공하고, 이것은 이런 타입의 종래의 홈 스크린 실린더에 비하여 대체로 개방영역이 증가되고, 효율이 증가되고, 유동용량이 증가되고 및/또는 강도특성이 증가된다. 또한 본 발명에 따른 스크린 실린더는 이와같은 스크린을 형성하는 종래의 기술 방법에 비하여 제조가 간단하다.

본 발명의 일 예에 따르면 수거물 부분과 폐기물 부분을 제공하는 부유물을 스크리닝하기 위한 스크린 실린더가 제공된다. 스크린 실린더는 아래 요소들을 포함한다.

- 외부면과, 내부면과, 중심축과 그리고 유효 축방향 길이를 포함하고, 내부면과 외부면 중 하나는 실린더의 출구측을 포함하고, 내부면과 외부면 중 다른 것은 실린더의 입구측을 포함하는 실린더.

- 각 횡렬에서 연속해서 배치되는 평행한 다수개의 홈을 포함하는 다수개의 횡렬내에 배치된 출구면내에 형성된 중심축과 대체로 평행하게 형성된 다수개의 홈. 입구면과 출구면 사이를 관통-연장되는 설정된 크기의 유동통로를 한정하는 홈들 중 적어도 몇 개의 홈에 제공되는 슬롯. 대체로 원통형인 제 1 랜드영역에 의해 각각 다른 것과 분리되는 다수개의 횡렬들 중 적어도 몇 개의 횡렬. 제 1 랜드영역보다 작은 제 2 랜드영역에 의해 출구면에서 각각 다른 것과 분리되는 횡렬내의 홈.

- 실린더의 안정성을 제공하기 위해 제 1 랜드영역에 고정되는 적어도 하나의 제 1 보강링.

- 슬롯을 통과하는 수거물의 유동에 조금도 악영향을 끼치지 않으며 실린더의 추가적 안정성을 제공하기 위해 적어도 하나의 홈횡렬에서 제 2 랜드영역의 적어도 대부분에 영구적으로 고정되는 적어도 하나의 제 2 보강링.

많은 스크린 실린더에 있어서 슬롯은 홈 전체(또는 대체로 전체)에 제공될 것이다. 그렇지만 실린더는 몇 개의 홈 중 적어도 어느 하나에 적용될 수 있는 다른 개구부(즉, 원형 구멍)내에 조립될 수 있다.

스크린 실린더의 실제 높이에 따라, 스크린 실린더는 각각 서로 이웃하는 2개의 횡렬홈 사이의 원통형 랜드부를 포함하는 1-20, 일반적으로 4-10, 바람직하게는 5-8의 축방향으로 배치된 횡렬홈을 포함한다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 홈영역에 고정된 제 2 보강링은 용접에 의해(연속적인 레이저 용접 또는 스폿 용접에 의해) 이웃하는 홈 사이의 제 2 랜드영역에 고정된다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 이와같은 링은 직접저항용접에 의해 인접한 릴리프홈 사이의 각 랜드영역을 보강링에 융합하거나 또는 전자비임에 의해 제 2 랜드부에 스폿용접되거나 또는 연속적인 전자비임용접에 의해 고정된다.

일반적으로 각각의 제 2 보강링은 1-3mm 정도의 폭을 가진 각각의 제 1 용접부 중 어느 한 용접부에 의해 홈의 한 횡렬내의 제 2 랜드영역 중 대체로 전체에 용접된다. 바람직하게는 각각의 제 1 용접부는 제 2 보강링의 폭에 대하여 적어도 50% 정도의 길이로 형성된 제 2 랜드영역의 폭에 대하여 적어도 75%의 폭을 가진다. 본 발명에 따른 보강구조를 사용하는 스크린 실린더는 대략 0.45 에서 0.55인 종래 기술비에 비하여 0.65-0.9(바람직하게는 0.7에서 대략 0.8) 사이가 되는 실린더의 유효길이에 의해 분리된 실린더를 따라 직선으로 축방향으로 연장되는 종렬홈의 축방향길이의 총합으로 구성될 수 있다.

본 발명의 한 실시예에 있어서, 적어도 하나의 제 2 보강링(일반적으로 종래의 실린더에는 적어도 2개의 링이 제공되는 반면 다수개의 횡렬홈은 4-10개 원주면의 횡렬홈을 포함한다)은 서로 용접되는 축방향으로 이격된 제 1 및 제 2 요소로 형성된 복합링을 포함하거나, 또는 방사상으로 이격된 제 1 및 제 2 요소로 형성된 복합링과 함께 연결된다.

상술한 스크린 실린더는 저밀도 범위(즉, 대략 0.3-1.5%)에서 펄프를 스크리닝하기에 가장 적절하고, 높은 어그레시브(high aggressive ;고 출력) 로터가 작동될 때 고유동 체적이 요구되지 않는다. 그렇지만, 밀도는 대략 1.5-6.0% 사이가 되거나, 또는 다른방법으로 어그레시브 로터가 사용될 때(소비출력이 실린더면 영역에서 30kW/m²정도 이상일 때), 대신에-- 추가적으로 바람직하게는-- 넓게 사각펀칭된 개구부를 포함하는 실린더를 후방에서 지지하는 금속인 링이 제공될 수 있다(즉 용접에 의해 링에 부착된다).

(엇갈린 슬롯횡렬을 포함하는) 몇 개의 스크린 실린더에 있어서, 완곡되며 밀집한 랜드영역은 랜드영역을 연결하는 홈(슬롯 포함)에 의해 간섭되고, 홈과 슬롯의 수직횡렬 사이에서 엇갈리게 된다. 이와같은 실린더에 사용되는 제 1 및 제 2 링은 종래의 구조와 본질적으로 같은 것이고, 대체로 같은 간격을 이루고, 제 1 링은 엇갈리고 연결하는 홈에 의해 간섭되는 용접부를 거의 포함하지 않는다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 스크린 실린더의 제조방법은 아래 단계를 포함하도록 제공된다.

(a) 외부면과, 내부면과, 중심축과, 유효 축방향 길이를 포함하고, 상기 내부면 및 외부면 중 어느 하나는 상기 실린더의 출구측을 포함하며, 내부면과 외부면 중 다른 것은 상기 실린더의 입구측을 포함하는 실린더를 구성하는 단계와;

(a1) 각각의 횡렬에 연속적으로 배치되는 평행한 다수개의 홈을 포함하는 다수개의 횡렬내에 배치되고, 중심축에 대체로 평행한 다수개의 홈을 출구면내에 형성하는 단계와;

(a2) 입구면과 출구면 사이에 설정된 크기의 관통-연장되는 유동통로를 한정하는 각각의 슬롯과, 홈들 중 적어도 몇 개에 제공되는 슬롯을 형성하는 단계와;

상기 형성하는 단계 (a1) 및 (a2)이 실행되어

- 다수개의 횡렬들 중 적어도 몇 개는 대체로 원통형인 제 1 랜드영역에 의해 각각 다른 것과 분리되고, 그러한 이유로

- 일 횡렬내의 홈들은 제 1 랜드영역 보다 더 작은 제 2 랜드영역에 의해 출구면에서 각각 다른것과 분리되고;

(b) 스크린 실린더에 안정성을 제공하기 위해, 스크린 실린더의 적어도 하나의 제 1 랜드영역에 적어도 하나의 제 1 보강링을 고정하는 단계와;

(c) 슬롯들을 통과하는 수거물의 유동에 조금의 악영향을 끼치지 않으며 실린더의 안정성을 추가로 제공하는 적어도 어느 한 횡렬홈에서 다수개의 제 2 랜드영역들 중 적어도 몇 개를 고정하는 단계;

(c) 단계는 횡렬홈내의 각각 제 2 랜드영역의 대체로 전체에 적어도 하나의 제 2 보강링을 용접하는 것에 의해 실행될 수 있을 것이다. 보강링은 (즉, 방사상으로 링 물질을 관통하도록) 레이저 비임으로 직접 용접하므로써 홈 사이의 랜드부에 용접될 수 있다. 그후 레이저 비임은 2 홈 사이의 랜드부를 향하는 링의 원통형 외측면을 통과하도록 조정된다. 감추어진 용접은 각각의 랜드부와 링의 원통형 내측면 사이의 접촉영역내에 형성된다.

만약 링의 방사형 연장부가 넓다면, 즉 만약 링이 5mm 이상의 방사형 연장부를 갖는다면(즉, 레이저 비임이 관통하기에 너무 크다는 뜻임), 레이저 비임은 링의 방사상으로 연장된 2 측면 중 어느 하나로 부터 2 홈 사이의 랜드부와 링의 원통형 내측면 사이에 의도된 용접점을 향하게 될 수 있다. 그후 레이저 비임은 90°보다 작게, 일반적으로 링의 반경에 대하여 30°-50°의 각도를 형성한다.

(c) 단계는 유출 스크린 실린더의 실린더 외면 위에 완전하게 형성된 금속링을 루핑(Looping)하므로써, 유입타입 스크린 실린더의 내부구멍(슬라이딩부)에 완전하게 형성된 링을 삽입하므로써 실행될 수 있다. 또한 스크린 실린더는 유출 스크린 실린더인 반면 (c) 단계는 스크린 실린더의 외면 둘레에 부분적으로 형성된 링(말단이 구속되지 않음)을 루핑하므로써, 그리고 링이 용접된 제 2 랜드영역을 이동하는 동안 함께 부분적으로 형성된 링의 자유단을 고정하므로써 더 실행될 수 있다. 스크린 실린더가 실린더면 영역에서 30kW/m²정도 이상의 소비전력을 가지는 로터를 가지고 사용될 때, (c) 단계는 링의 펀칭된 원통형 외곽을 루핑하므로써 또한 실행될 수 있고, 또는 실린더의 펀칭된 원통형 외곽을 부착하므로써 또한 실행될 수 있고, 이 경우에 있어서 링은 단단하게 용접되지 않고, 원통형의 외곽이 펀칭된 상태이다.

또한 본 발명은 펄프 및 제지 산업에서 셀룰로스 펄프를 스크리닝하는 상술한 바와같은 스크린 실린더인 스크린 실린더의 사용방법에 관한 것이다. 이 방법은 다음 단계를 포함한다;

(a) 펄프가 대체로 원주통로를 유동하는 동안, 입구측면을 따라 제 1 원주통로내로 유동하도록 셀룰로스 펄프를 유도하는 단계;

(b) 적어도 하나의 제 2 보강링에 의해 유동에 조금도 악영향을 끼치지 않으며 슬롯을 통과하여 외측면으로 이동하도록 수거물을 유도하는 단계;

(c) 스크린 실린더에 부착된 상태에서 이탈되도록 입구측면을 통과하는 폐기물을 유도하는 단계;

(a)-(c) 단계는 대략 0.3-0.6%, 바람직하게는 0.3-1.5% 사이로 일치될 때 펄프를 포함하도록 일반적으로 실행된다. (a) 단계는 로터의 사용으로 실행될 수 있다. 만약 로터가 실린더 외면 영역에서 30kW/m²정도 이상의 소비전력을 가진다면, 스크린 실린더는 실린더를 더 보강하기 위해 제공하는 제 1 및 제 2 보강링에 연결되고, 위에 배치되는 펀칭된 실린더를 더 포함하고, (a)-(c) 단계는 대략 1.5-0.6% 사이의 밀도에서 펄프를 포함하도록 실행된다.

또한 본 발명은 펄프를 스크리닝하기 위한 스크린(압력 스크린과 같음)에 관한 것이다. 상기 스크린은 아래 요소들을 포함한다: 스크리닝되는 부유물을 위한 입구. 수거물을 위한 출구. 폐기물을 위한 출구. 펄싱 구조물(특히 여기서 스크린 실린더의 안정성을 유지하기 위한 로터와 같은 것); 그리고 스크린 실린더, 특히 상술한 것처럼 적어도 하나의 제 2 보강링을 포함하는 스크린 실린더는 슬롯을 통과하는 수거물의 유동에 조금의 악영향을 끼치지 않으며 실린더의 안전성을 보조하기 위해 제공하는 횡렬홈 중 적어도 어느 하나내에서 제 2 랜드영역의 대체로 전체에 용접된다. 그리고 스크린 실린더는 출구에 대응되게 배치되어 수거물이 입구에서 수거물 출구로 슬롯을 통과하여 유동하고, 폐기물은 스크린 실린더의 입구면을 따라 유동되고 그후 궁극적으로 폐기물 출구를 통과한다.

본 발명의 스크린 실린더내에 형성된 각각의 홈은 그 안에 배치되고 홈과 평행한 스크리닝 슬롯을 포함하는 홈이 될 수 있다. 슬롯은 대체로 홈의 하부에 바람직하게 배치되고, 또는 홈의 측면에 배치된다. 만약 추가적인 더 넓은 릴리프홈이 스크린내에 요구되지 않는다면, 몇 개의 특별한 실시예에 있어서 상기 홈은 자체가 스크리닝 슬롯이 될 수 있다. 홈은 원형구멍 또는 장방형 개구부와 같은 곳에 배치된 슬롯 이외의 다른 형상의 스크리닝 개구부를 가질 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스크린 실린더의 출구측의 홈(즉, 릴리프홈)은 스크린 실린더의 입구측의 돌출홈에, 슬롯과 같은, 스크리닝 개구부를 통과하여 연결되고, 상기 돌출홈은 상경사측면, 하부 그리고 하경사측면을 포함한다. 돌출홈(그리고 돌출홈을 사용하는 스크린)은 미국 특허 제 4,529,520 호, 제 4,836,915 호, 제 4,880,540 호 및/또는 5,000,842 호에 도시된 바와같이 형성될 수 있고, 이들 명세서가 여기에 참조됐다.

스크린 강도에 조금도 악영향을 끼치지 않으며 스크린 실린더의 용량 및/또는 수거물의 청결이 향상되는 스크린 실린더, 스크린 실린더를 사용하는 스크린, 스크린 실린더의 사용방법 그리고 스크린 실린더의 제조 방법을 제공하는 것이 본 발명의 제 1 목적이다. 본 발명의 이런 목적과 다른 목적은 첨부된 청구의 범위와 발명의 상세한 설명에 의해 분명하게 될 것이다.

도 1A는 본 발명에 따른 표준 스크린 실린더의 측면도

도 1B는 도 1A의 스크린 실린더를 사용하는 종래의 표준 압력 스크린의 일부 정면도이고, 일부 단면도인 개략측면도

도 2는 도 1A에 도시된 스크린 실린더의 부분 정단면도

도 3은 도 2의 3-3 화살표로 도시된 도 1A 및 도 2의 스크린 실린더의 외면부 일부를 도시한 단면도

도 4는 실린더의 내측에서 외측으로의 유동 방향을 나타내는 화살표를 포함하는 도 2의 스크린 실린더의 일부가 확대된 개략 단면도

도 5 내지 도 8은 스크린 실린더의 연결방법 및 제 2 보강링의 다른 구조를 도시한 도 4와 같은 일부가 확대된 개략 단면도

도 9는 종래 기술 구성의 스크린 실린더를 도시한 부분 정면도이고 부분 단면도인 측면도

도 10은 도 9에서 원으로 표시된 종래의 스크린 실린더의 일부를 도시한 상세 단면도

도 11 및 도 12는 본 발명에 따른 스크린 실린더로서 도 9 및 도 10과 같은 상세 단면도

도 13은 본 발명에 따른 스크린 실린더의 다른 표준 실시예의 평면도

도 14는 도 13의 스크린 실린더의 일부를 도시한 상세 단면도

도 15는 엇갈린 슬롯횡렬을 포함하는 스크린 실린더면 구조를 도시한 도 3과 같은 개략 단면도

발명의 상세한 설명

도 1은 출구측에 각각 제 1 및 제 2 금속(즉, 스틸) 보강링(12,14)을 포함하는 금속(즉, 스틸) 원통형 스크린 실린더(10)가 도시되어 있다. 스크린 실린더(10)는 스크린 실린더(10) 원주면을 따라 배치되는 축방향으로 연장된 평행한 홈(18)을 포함하는 홈횡렬을 포함하는 3개로 분리된 홈영역(16)을 포함한다. 홈영역(16)은 대체로 원통형인 제 1 랜드부(20 ; 비교적 넓음)에 의해 축방향으로 각각 다른 것과 분리된다. 각각 개개의 홈(18)은 홈(18)에 평행한 대체로 장방형인 제 2 랜드부(22 ; 상대적으로 좁음)에 의해 인접한 홈(18)과 분리된다.

보강링(12)은 홈영역 사이의 랜드부(20)에 종래 방법으로 용접될 수 있고, 또는 본 발명에 따라 예컨대 레이저 용접에 의해 용접될 수 있다. 링(14)은 홈영역(16)내에서 장방형이며 좁은 제 2 랜드부(22)에 본 발명에 따라 용접된다. 링(12,14)은 실린더(10)상에 어느 하나 다음에 다른 것이(바람직하게는 연속적으로) 용접된다. 각각의 링(12,14)은 다음 링(12,14)이 실린더 위로 끼워지고 용접에 의해 고정되기 전에, 약한 억지끼워 맞춤을 위해 가열되고, 실린더 위로 끼워지며, 실린더의 적절한 위치에 배치되고 용접(즉, 레이저 스폿 용접)에 의해 바람직하게 고정된다.

도 1에 도시된 스크린 실린더는 가장 일반적인 형태인 종래의 유출 스크린 실린더이다. 그렇지만, 마찬가지로 본 발명은 유입 스크린 실린더로 사용될 수 있다. 이와같은 상태에 있어서 보강링(12,14)은, 스크린 실린더의 내부면에서 출구측으로, 스크린 실린더의 내부로 끼워져, 고정되기 위해 적절하게 배치된다. 또는 유출구조 스크린 실린더(10)에 있어, 각각 또는 몇 개의 링(12,14)은 부분적으로 형성되어, 스크린 실린더(10)의 외부면 둘레에 루핑되고, 부분적으로 형성된 링의 자유단은 링이 용접되는 랜드영역으로 이동하는 동안 함께 이끌려 (일반적으로 용접에 의해) 적절한 위치에 고정된다.

도 1B에는 종래의 압력 스크린내의 본 발명에 따른 스크린 실린더가 개략적으로 도시되어 있다. 압력 스크린(11)은 스크리닝되는 부유물 입구(13)를 포함한다(일반적으로 펄프 및 제지 산업에서 셀룰로스 펄프는 도 1 내지 도 3에 도시된 스크린 실린더(10)의 실시예에서 대략 0.3 내지 1.5 % 사이가 바람직하고, 일반적으로 대략 0.3 내지 6 % 사이로 밀도가 다양하게 변한다). 도면에 도시된 스크린 실린더(10)는 유출 스크린 실린더로써, 입구(13)는 스크린 실린더(10)의 안쪽에 위치한다. 스크린(11)은 또한 수거물 출구(15)와, 폐기물 출구(17)와, 스크린 실린더(10)의 입구측면을 따라 원주형 제 1 통로내에서 유동하는 셀룰로스 펄프를 유도하기 위한 펄싱 구조물(Pulsing Structure)을 포함한다. 이 실시예에 있어서 펄싱 구조물은 로터(19)로 도시되어 있다. 그러나, 고정된(스크린 실린더(10)가 회전하는 동안) 또는 회전하는 종래의 펄싱 구조물이 제공될 수 있고, 로터(19)는 이와 같은 펄싱 구조물의 많은 예 중 오직 하나인 것이 이해될 것이다.

도 2는 도 1A에 도시된 스크린 실린더의 일측을 따라 축방향으로 절취된 일부 정단면도이고, 랜드부(20)와 원통형 랜드부(20)에 용접된 보강링(12,14)과 장방형 랜드부(22) 사이의 홈(18)이 보다 분명하게 도시되어 있다. 링(14)은 인접한 홈(18) 사이의 랜드부(22)를 연결하는 안정성을 증가시키는 부재를 제공한다. 매우 좁은 용접부는 적절한 위치에 있는 링(14)을 용접하는데 사용되어야만 한다. 양측에서 대칭적으로 링(14)을 용접하여 랜드부(22)와 링(14)을 연결할 때, 논스톱 용접 공정(즉, 매우 좁은 TIG)으로 연속적으로 부착하는 것이 특히 중요하다. 이것은 랜드부(22)에서 발생하는 높은 온도차를 방지하고 특히 홈(18)의 스크리닝 슬롯이 차단되는 것을 방지한다.

본 발명에 따라 사용되는 좁은 용접부의 크기는 스크린 실린더 및 스크린 실린더를 이루는 물질의 크기, 그리고 다른 요소에 따라 다양하게 변할 수 있고, 일반적으로 좁은 TIG-용접의 용접부는 폭이 대략 1-3 mm 사이로 다양하게 변할 수 있고, 바람직하게는 2mm이다. 융접(저항스폿용접)은 크기를 구체화하기 더 어렵다. 그러나 일반적으로 용접은 수거물의 유동에 간섭되어 겹쳐지지 않도록 랜드영역(22)의 75%에서 일반적으로 랜드영역(22)의 전체 크기가 되는 폭 크기를 가져야만 할 것이고, 일반적으로 좁은 용접의 길이가 용접시 적어도 링(14) 폭의 50%가 되어야 한다.

도 3에는 도 2의 3-3 영역으로 도 2의 홈 영역의 일부가 도시되어 있다. 도 3은 홈 영역(16)에 인접한 다수개의 홈(18) 위에서 직각으로 연결되는 링(14)과 홈횡렬(18) 사이의 원통형 랜드부(20)에 고정된 링(12)이 도시되어 있다. 일반적으로 각각의 홈(18)은 릴리프홈(38 ; Relief Groove)과, 릴리프홈(38)의 내부에 배치되는 스크리닝 슬롯(40 ; 실제 사이징 슬롯)을 포함한다. 홈(18)과 슬롯(40)은 적절한 제조 기술(즉, 종래의 밀링, 레이저 커팅 또는 워터 젯 커팅)에 의해 이루어진다. 많은 스크린 실린더(10)에 있어서 슬롯(40)은 홈(18) 전체(또는 대체로 전체)에 제공될 것이다. 그러나 실린더(10)에는 슬롯(40)에 적절히 위치한(또는 추가된) 적어도 몇 개의 홈(18)에 제공되는 다른 개구부(즉, 둥그런 또는 장방형 구멍)가 구성될 수 있다.

도 4는 도 2에 도시된 스크린 실린더의 일부가 확대된 단면도로써, 보강링(14)을 랜드부(22)에 고정하는 하나의 방법이 도시되어 있다. 용접 시임(26)이 링(14)의 원통형 내부면(30)과 장방형 랜드부(22)의 외부면(28) 사이에 형성되는 것처럼, 링(14)은 링(14)을 따라 방사상으로 용접하는 레이저(24)에 의해 용접된다. 링(14)에 의해 커버되고 폭이 더 좁은(즉, 대략 1-3mm의 폭) 용접 시임(26)은 섬유 부유물의 유동을 차단하는 링의 차단외측(즉 링의 측면 중에서)을 형성하지 않는다. 링(14)의 원통형 내부면은 용접부(26)의 공간을 제공하기 위한 챔버를 포함할 수 있고, 도 4에 도시된 챔버(27)는 설명의 명확성을 위하여 크게 확대되어 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따라 연속적으로 레이저 용접된 시임(26)은 링(14)의 원주면 전체를 따라,즉, 슬롯(40)과 홈(18)을 연결하는 링(14)의 이들 영역 위로, 연속적으로 이루어질 수 있을 것이다. 이와같이 형성된 레이저 용접부(26)는 매우 좁고 홈(18) 안쪽에서 현저하게 돌출되지 않으며, 또한 스크리닝되는 부유물의 유동 상태의 변화를 유도한다. 섬유 부유물의 유동은 원통형 내부면의 용접부(26) 또는 링(14)에 의해 조금도 악영향을 받지 않는다. 수거물 유동은 실린더의 입구측에서 통과하여(도 4에서 화살표로 도시된 바와같이), 홈(36)에서 융기된 입구측을 통과하고, 스크리닝 실린더(10)의 출구측의 릴리프홈(38)을 통하여 배출된다. 링(14)을 향해 직접 유동하는 수거물 유동부는, 도 4의 화살표(41)에 의해 지시된 바와같이, 링의 어느 일측의 둘레로 자동적으로 편향된다.

도 5는 본 발명의 다른 바람직한 표준 실시예를 도시하고 도 4의 것과 같은 도면이다. 여기서 두개의 제 1, 2링(14a,14b)은 복합 보강링(14)과 함께 형성된다. 제 1 링(14a)은 스크린 실린더(10)에 루핑되고, 장방형 랜드부(22)에 작은 용접부(32)에 의해 용접된다. 제 1 링(14a)의 원통형 내부면의 일측은 약간 경사를 이루고(도 5에 도시된 바와같이), 용접부(32)를 위해 공간이 제공된다. 그후 제 2 링(14b)은 스크린 실린더에 루핑되어, 제 2 링(14b)은 작은 용접부(32)를 커버한다. 제 2 링(14b)의 원통형 외측면 중 어느 한 측부는 약간 경사지게 되어(도 5에 도시된 바와같이) 좁은 제 2 용접부(34)를 위한 공간이 제공된다. 좁은 제 2 용접부(34)는 제 1 링(14a)과 함께 제 2 링(14b)을 고정한다. 용접부(32,34)는 잘 보존되고, 복합 링(14a,14b)의 어떤쪽으로도 돌출되지 않는다.

도 6은 링(14)을 통과하는 방사상의 레이저 용접에 의해 용접되기에 너무 큰방사상의 연장부(치수 43)를 포함하는 링(14)의 용접이 도시되어 있다. 링(14)은 어느 한 방사상의 측면(42)을 통과하여 용접되고, 이것에 의해 레이저 비임은 오직 링(14)의 짧은 길이부를 관통하는 것이 필요하고, 용접이 실행될 수 있으며 용접부(26)가 형성된다.

도 7은 슬롯 및 인접한 홈 사이의 랜드부(22)에 악영향을 끼치거나 가열함 없이 실린더(10)에 무더기로 연속적으로 스폿 용접(26'로 표시)되어 스크린 실린더(10)에 제한된 구조적 보강을 제공하는 좁은 링(14)이 도시되어 있다. 제 2 보강링(14')은, 실린더(10)의 구조적 안정성을 보장하기 위해, 좁은 링(14)에 루핑된다(각각의 링(14,14')의 말단이 각각 다른것에 용접되기 전에). 보강링(14')은 U-형상으로된 방사상의 단면부와, 실린더(10)의 내부 방향으로 향하는 개구부를 가진다. 제 2 링은(14')은 실제 실린더(10) 자체에 용접되지 않는다. 제 2 링(14')은 좁은 링에 용접될 수 있으나, 원통형 형상의 제 2 고정링이 실린더(10) 둘레에 단단하게 유지되는 것과 같이, 전체를 용접하므로써 고정되는 것이 필요하지 않을 수 있다(즉, 링(14')의 U-형상으로된 단면부가 적절한 위치에서 링(14,14')에 유지될 수 있다).

도 8에는 또다른 보강링의 구조가 도시되어 있고, 상기 보강링은 2개의 좁은 링(14c,14d)을 포함하고, 링(14c)은, 도 5에 도시된 바와같이, 홈 사이의 랜드부(22)에 용접부(32)에 의해 연결된다. 보강링(14e)은 종래의 용접, 또는 레이저 용접, 전자 비임 또는 저항 용접에 의해, 즉 용접부(145)에 의해, 2개의 좁은 링(14c,14d)에 방사상으로 외부방향으로 고정된다. 보강링(14e)은 실린더(10)의 슬롯(40) 및 홈(18) 사이의 랜드부(22)에 악영향을 끼치지 않으며 제 1 링(14c,14d)에 용접될 수 있다.

본 발명은 보강링(14) 등에 의해 인접한 홈영역에 용접되고, 유효 슬롯(40)의 길이가 종래의 스크린 실린더에 비하여 10-80%, 일반적으로 40-70% 증가될 수 있는 스크린 실린더(10)를 제공한다.

이것은 스크린이 640mm의 총 축방향 길이를 가진 상태에서, 50mm/70mm 슬롯/홈의 7횡렬을 가지는 종래의 스크린과 더 긴 80mm/100mm 슬롯/홈의 6횡렬을 가지는 본 발명에 따른 스크린의 슬롯의 유효길이를 비교하는 일 예가 도시될 수 있다. 각각의 릴리프홈(38)이 만약 종래의 밀링에 의해 이루어진다면, 슬롯(40)보다 더 긴 대략 20mm이고, 대략 20mm의 랜드영역(22)은 슬롯횡렬(40) 사이에 제공된다. 워터-젯 또는 레이저 커팅에 의해 이루어지는 홈(18)은 릴리프홈과 사이징 슬롯의 길이가 거의 같을 수 있다.

종래의 스크린에서 슬롯의 총 유효 길이는 상술한 것에 따른다

7 * 50 mm = 350 mm

또는 총 길이의 350/640 = 54.7% 이다. (일반적으로 종래의 스크린에서 슬롯의 유효 길이는 전체 스크린 길이의 겨우 대략 45-60%이다.)

본 발명에 따른 스크린에서 슬롯의 총 유효 길이는 상술한 것에 따른다.

6 * 80 mm = 480 mm

또는 총 길이의 480/640 = 75 %이다. 슬롯의 길이가 50mm 에서 80 mm로 증가하면 유효 길이는 54.7% 에서 75%로 상당히 증가하게 된다(즉 대략 37% 증가한다). 개방영역 및 유동용량에서 이와같은 증가는 슬롯(40)의 폭이 같게 유지되기때문에 수거물 유동의 청결을 희생하지 않고 달성된다. 실린더(10)의 유효 축방향 길이에 의해 분할된 실린더(10)를 따라 축방향으로 직선으로 연장되는 종렬홈(18)에 있어서 슬롯(40)의 실제 길이의 합은(종래의 스크린 실린더에서 대략 0.45-0.55인데 비하여) 대략 0.65-0.90 사이이고, 이 비율은 0.7에서 대략 0.8 또는 대략 0.9 이상인 것이 바람직한 본발명에 따른다.

상기 예의 작은 변형은 도 9 내지 도 12에서 개략적으로 설명되어 있다. 도 9에는 외측(42)과 부분적으로 절개된 내측(44)으로 이루어진 일반적인 종래의 스크린 실린더가 도시되어 있다. 스크린 실린더(10)는 50mm의 길이를 가지는 슬롯(40)으로 된 6 횡렬의 원주형 홈영역(16)을 가진다. 원주형 홈영역에 이웃하는 2 횡렬 사이의 각각의 원주형 랜드영역(20)은 상당한 축방향의 길이를 가진다. 총 축방향 슬롯의 길이는 300mm 이다.

22mm의 축방향 길이를 가지는 링(12)은 모든 원주형 제 2 랜드영역(20)에 종래의 용접에 의해 용접부(46)로 고정된다. 안정성을 이유로 링(12)의 축방향 길이의 대략 2배이고 사이징 슬롯(40)과 같은 길이를 가지는 랜드영역(20)은 도 9의 스크린 실린더(10)의 벽(45) 단면의 원형부분이 확대(도 10) 도시될 수 있다.

도 11 및 도 12는 본 발명에 따른 도 9 및 도 10의 스크린 실린더에 대응되는 도면이 도시되어 있으며, 실린더는 겨우 5개 횡렬의 원주형 홈영역(16)과 원주형 홈영역 사이의 원주형 랜드영역(20)을 가진다. 복합이중링구조(14a,14b)는, 도 5에 도시된 링 구조와 유사하고, 각각의 원주형 랜드영역(20) 사이의 대략 중간인 각각의 홈영역(16)과 각각의 랜드영역(20)에 본 발명에 따라 용접된다. 이 실시예에서 링(12)은 링(14) (즉, 14a,14b와 같은 부분을 갖춘)과 동일한 크기 및 구조를 가진다. 이들 후자 링은 레이저, 전자비임 또는 저항 용접에 의해 이웃하는 2 홈(18) 사이의 랜드부(22)에 고정된다. 총 9개의 링은 도 11의 실린더(10)에 용접되고, 도 9 및 도 10에 도시된 종래의 스크린 실린더에 사용되는 각각의 2링(12) 보다 더 작은 복합링(14a,14b)일 수 있다.

원주형 랜드영역(22)은 도 12에 도시되는 것처럼 슬롯(40)과 홈(18)의 길이에 비하여 매우 좁은 축방향 길이를 가진다. 슬롯(40)은 85mm의 길이를 가지고, 425mm의 총 축방향 슬롯 길이를 제공한다. 이것은, 도 9에 도시된 바와같이, 종래의 스크린 실린더에 비하여 대략 42% 더 큰 개방영역을 유도한다.

스크린 실린더에 링(14a,14b)을 더 많이 제공하므로서, 홈의 고정되지 않은 길이가 감소하고, 이것에 의해 스크린 실린더의 안정성이 상당히 증가한다. 인접한 2 홈 사이의 지지되지 않은 축방향 돌기부의 길이는 통용되고 있는 종래의 실린더 보다 더 짧게될 것이고, 따라서 안정성이 더 증가하고, 홈과 슬롯 사이의 랜드부의 바람직하지 않은 작동과 변형을 유도하는 피로가 감소한다. 이것에 의해 종래의 밀링 공구로 제조되는 실린더에서 슬롯(40)의 네 귀퉁이에서 발생하는 응력-증가요소로 인한 문제가 최소화된다. 도 11의 스크린 실린더에 배열된 새로운 보강링에 의해 슬롯의 길이가 50mm에서 85mm로 증가되어도 도 9에 도시된 스크린 실린더와 같은 안정성을 가진다.

본 발명에 따른 보강링은 스크린 구조, 즉 스크린의 스크리닝 또는 유동 상태에 악영향을 끼치지 않으며 다수개의 알맞은 용접부에 알맞은 용접방법으로 스크린 실린더에 고정된다. 일반적으로 링(14)은 그것들을 가로지르는 대체로 랜드영역 전체에 용접되나, 몇몇 상태에서 링은 오직 몇 개의 랜드영역(22)에 용접된다(그러나 일반적으로 적어도 대부분의 랜드영역에 용접된다).

상술한 실시예는 저밀도범위,즉 0.3-1.5%,와 고유동체적에서 펄프를 스크리닝하는데 사용하기에 가장 적당하고, 높은 어그레시브(고 동력) 로터 작동을 요구되지 않는다. 그렇지만 펄프 밀도가 1.5-6% 사이 일 때 또는 달리 어그레시브 로터가 사용될 때(소비전력이 실린더면 영역에서 30kW/m²이상일 때), 상술한 링(12,14)대신에 넓게 (일반적으로 사각으로) 펀칭된 개구부를 가진 금속(스틸) 후방지지 실린더가 제공될 수 있고, -- 바람직하게 추가될 때-- 용접에 의해 링이 부착된다. 이와같은 실시예는 도 13 및 도 14에서 설명되어 있다.

스크린 실린더(210)는 링(12,14)이 루핑되어 용접 또는 다른 방법으로 부착되는 펀칭된 금속(예컨데, 스틸) 실린더(50)를 가진다. 실린더(50)의 금속 바디(51)는 펀칭된 많은 수(홈(18)폭의 적어도 3배, 그리고 일반적으로 폭의 5-15배) 의 개구부(52)를 갖고, 개구부(52)는 도 13에서 설명된 것처럼 사각형상이 바람직하게 형성된다.

도 14에서 도시되지 않을지라도, 링(12,14) 위로 실린더(50)가 루핑되는 대신에, 실린더(50)는 실린더(210) 자체면으로 루핑될 수 있고, 실린더(50)는 랜드영역(20 및/또는 22)에 용접된다.

(엇갈린 슬롯횡렬을 포함하는) 몇 개의 스크린 실린더에 있어서, 단단한 원주형 랜드영역(20)은 그것들을 연결하는 홈(슬롯 포함)에 의해 간섭되고, 홈과 슬롯의 정상적인 횡렬 사이에서 엇갈리게 된다. 이와같은 실린더에 있어서, 사용되는 제 1 및 제 2 링은 종래의 구조와 본질적으로 같은 것이고, 그것들 사이에서 대체로 같은 간격을 가지고, 제 1 링은 홈을 엇갈리게 연결하므로서 간섭되는 용접부를 거의 포함하지 않는다. 이와같은 실시예는 도 15에 개략적으로 도시되어 있다. 이 실시예에 있어서 요소들은 오직 앞번호가 3으로 도시되고, 도 1 내지 도 3의 실시예와 동일 도면부호로 도시됐다. 실린더면(310)은 홈(318)(도면에서 개략도의 특성 때문에 도 15에 도시되지 않으나 안에 슬롯을 가짐) 이외에, 다른방법으로 원주형 랜드영역(320)을 연결하는 홈(55) (안에 슬롯을 가짐)을 갖고 이 홈(55)은 홈(318)에 각각 엇갈린다. 이런 구조에 있어서 링(312,314)은 랜드영역(320,322)에 용접되고, 대체로 같은 방법으로 서로 이격되고, 도 1 내지 도 3의 실시예의 링(12,14)과 같은 간격을 이룬다.

본 발명은 현재 가장 실용적이고 바람직한 실시예로 간주되는 것과 관련하여 기술되었지만, 본 발명은 첨부된 실시예에 한정되지 않고, 그러나 반대로 첨부된 청구의 범위 및 정신을 포함하는 장치 및 다양한 변경을 포함하도록 의도된다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들면, 실제로 설명된 스크린 실린더는 유동 수거물이 실린더의 내측에서 외측으로 유동하는 유출 형태의 스크린 실린더이고 보강링이 실린더 외측에 고정될지라도 링들은 유동 수거물이 실린더의 외측에서 내측으로 유동하는 유입 형태의 스크린 실린더에서 실린더의 내측에 동일하게 또는 이와달리 고정될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 다른 형태의 용접부가 도시된 도 4 내지 도 8에서, 모든 용접부는 링에 의해 다소 커버될지라도, 이것은 실린더 내면의 에지부를 따라 링을 용접하는 것이 가능하여, 용접부가 링자체에 의해 커버되지 않게 유지된다. 이런 경우에 있어서, 매우 좁은 용접은 용접용 열효과가 수축에 의해 발생되는 응력을 방지하는 것이 더욱 달성될 수 있는 절대치가 최소인 에너지를 갖는, 레이저, 전자 비임 또는 TIG로 바람직하게 이루어진다.

본 발명은 바람직한 실시예에서 각각의 용접을 기술한 반면, 부착은--특히 링(14)의 부착은-- 적절한 접착제, 브레이징 또는 솔더링 기술 등이 미래에 개발된다면, 다른 메카니즘에 의해 성취될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

청구의 범위는 모든 등가물의 장치구조, 시스템 그리고 방법을 포함하므로써, 가장넓은 해석에 따르게 된다.

Claims (27)

1. - 외부면과, 내부면과, 중심축과, 유효 축방향 길이를 갖고, 내부면과 외부면 중 하나는 실린더의 출구측을 포함하며, 내부면과 외부면 중 다른 것은 실린더의 입구측을 포함하는 실린더(10)와;

   - 각 횡렬에서 연속해서 배치되는 평행한 다수개의 홈을 포함하는 다수개의 횡렬에 배치되고, 출구면에서 형성된 상기 중심축에 대체로 평행한 다수개의 홈(18)과;

   - 상기 입구면과 출구면 사이에 설정된 크기의 관통-연장되는 유동통로를 한정하는 적어도 몇 개의 홈에 제공되는 슬롯(40)과;

   - 대체로 원통형인 제 1 랜드영역(20)에 의해 서로 분리되는 다수 개의 횡렬 중 적어도 몇 개의 횡렬과;

   - 제 1 랜드영역보다 더 좁은 제 2 랜드영역(22)에 의해 상기 출구면에서 서로 분리되는 일 횡렬내의 상기 홈들과;

   - 상기 실린더에 안정성을 제공하기 위해 상기 제 1 랜드영역에 고정되는 적어도 하나의 제 1 보강링(12)과;

   - 상기 슬롯을 통과하는 수거물의 유동에 조금의 악영향을 끼치지 않으며 상기 실린더에 추가적인 안정성을 제공하는 홈횡렬 중 적어도 어느 하나내의 상기 제 2 랜드영역의 적어도 대부분에 영구적으로 고정되는 적어도 하나의 제 2 보강링(14)을 포함하는 것을 특징으로 하는 수거물과 폐기물을 제공하는 부유물을 스크리닝하기 위한 스크린 실린더.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제 2 보강링(14)는 대체로 각각의 상기 제 2 랜드영역과 상기 제 2 보강링 사이의 제 1 용접부에 의해 홈횡렬에서 상기 제 2 랜드영역의 대체로 전체에 고정되는 것을 특징으로 하는 수거물과 폐기물을 제공하는 부유물을 스크리닝하기 위한 스크린 실린더.
3. 제 2 항에 있어서, 각각의 상기 제 1 용접부는 대략 1-3mm의 폭을 가지는 것을 특징으로 하는 수거물과 폐기물을 제공하는 부유물을 스크리닝하기 위한 스크린 실린더.
4. 제 2 항에 있어서, 각각의 상기 제 1 용접부는 용접부가 형성되는 상기 제 2 랜드영역의 폭에 대하여 적어도 대략 75%의 폭과, 상기 제 2 보강링의 폭에 대하여 적어도 대략 50%의 길이를 가지는 것을 특징으로 하는 수거물과 폐기물을 제공하는 부유물을 스크리닝하기 위한 스크린 실린더.
5. 제 3 항에 있어서, 상기 실린더의 상기 유효 축방향 길이에 의해 분할된 실린더를 따라 직선으로 축방향으로 연장되는 종렬홈에 있어서 축방향 길이의 총합은 대략 0.65-0.90 사이인 것을 특징으로 하는 수거물과 폐기물을 제공하는 부유물을 스크리닝하기 위한 스크린 실린더.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 실린더의 상기 유효 축방향 길이에 의해 분할된 실린더를 따라 직선으로 축방향으로 연장되는 종렬홈에 있어서 축방향 길이의 총합은 0.7 에서 대략 0.8이상인 것을 특징으로 하는 수거물과 폐기물을 제공하는 부유물을 스크리닝하기 위한 스크린 실린더.
7. 제 1 항에 있어서, 적어도 하나의 제 2 보강링은 레이저, 전자 비임, 연속적인 스폿 또는 TIG 저항 용접에 의해 상기 홈횡렬 중 어느 하나내의 상기 제 2 랜드영역 중 적어도 몇 개에 연결되는 것을 특징으로 하는 수거물과 폐기물을 제공하는 부유물을 스크리닝하기 위한 스크린 실린더.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 내부면은 상기 실린더의 입구측을 포함하고, 상기 슬롯에 대응하는 융기된 홈을 포함하며, 여기서 상기 출구측내의 상기 홈은 릴리프홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 수거물과 폐기물을 제공하는 부유물을 스크리닝하기 위한 스크린 실린더.
9. 제 1 항에 있어서, 다수개의 홈횡렬은 4-10 원주형 홈횡렬을 포함하고, 여기서 상기 적어도 하나의 제 2 보강링은 다른 홈횡렬과 연관되는 적어도 2개의 제 2 보강링을 포함하는 것을 특징으로 하는 수거물과 폐기물을 제공하는 부유물을 스크리닝하기 위한 스크린 실린더.
10. 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제 2 보강링은 서로 용접된 제 1 및 제 2 요소가 축방향으로 이격되어 형성된 복합링을 포함하는 것을 특징으로 하는 수거물과 폐기물을 제공하는 부유물을 스크리닝하기 위한 스크린 실린더.
11. 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제 2 보강링은 함께 연결된 제 1 및 제 2 요소가 방사상으로 이격되어 형성된 복합링을 포함하는 것을 특징으로 하는 수거물과 폐기물을 제공하는 부유물을 스크리닝하기 위한 스크린 실린더.
12. 제 1 항에 있어서, 상기 실린더를 더 보강하기 위해 제 1 및 제 2 보강링 위에 배치되고 이에 연결된 펀칭된 실린더를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수거물과 폐기물을 제공하는 부유물을 스크리닝하기 위한 스크린 실린더.
13. 제 12 항에 있어서, 상기 펀칭된 실린더는 상기 홈의 폭 보다 적어도 대략 3배 정도 큰 폭을 갖는 대체로 사각으로 펀칭된 개구부들을 포함하는 것을 특징으로 하는 수거물과 폐기물을 제공하는 부유물을 스크리닝하기 위한 스크린 실린더.
14. 제 1 항에 있어서, 상기 다수개의 홈은 제 1 홈세트를 포함하고; 여기서 대체로 원통형 상기 제 1 랜드영역은 상기 제 1 홈세트에 대하여 엇갈린 제 2 홈세트에 의해 연결되고 간섭되는 것을 특징으로 하는 수거물과 폐기물을 제공하는 부유물을 스크리닝하기 위한 스크린 실린더.
15. (a) 외부면과, 내부면과, 중심축과, 유효 축방향 길이를 갖고, 상기 내부면 및 외부면 중 하나는 실린더의 출구측을 포함하고, 내부면 및 외부면 중 다른 것은 상기 실린더의 입구측을 포함하는 실린더를 구성하는 단계와;

    (a1) 각각의 횡렬에 연속적으로 배치되는 평행한 다수개의 홈을 포함하는 다수개의 횡렬내에 배치되고, 중심축에 대체로 평행한 다수개의 홈을 출구면내에 형성하는 단계와;

    (a2) 입구면과 출구면 사이에 설정된 크기의 관통-연장되는 유동통로를 한정하는 슬롯을 홈들 중 적어도 몇 개에 제공하는 단계와;

    상기 형성하는 단계 (a1) 및 (a2)이 실행되어

    - 다수개의 횡렬들 중 적어도 몇 개는 대체로 원통형인 제 1 랜드영역에 의해 서로 분리되고, 그러한 이유로

    - 일 횡렬내의 홈들은 제 1 랜드영역 보다 더 좁은 제 2 랜드영역에 의해 출구면에서 서로 분리되고;

    (b) 스크린 실린더에 안정성을 제공하기 위해, 적어도 하나의 제 1 보강링을 적어도 제 1영역의 스크린 실린더에 고정하는 단계와;

    (c) 슬롯들을 통과하는 수거물의 유동에 악영향을 조금도 끼치지않으며 실린더에 추가적인 안정성을 제공하기 위해 적어도 하나의 홈횡렬에 있는 다수개의 제 2 랜드영역들 중 적어도 몇 개에 적어도 하나의 제 2 보강링을 고정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 스크린 실린더를 제조하는 방법.
16. 제 15 항에 있어서, (c) 단계는 어느 한 홈횡렬에서 각각의 제 2 랜드영역 중 대체로 전체에 적어도 하나의 제 2 보강링을 용접하므로써 실행되는 것을 특징으로 하는 스크린 실린더를 제조하는 방법.
17. 제 16 항에 있어서, (c) 단계는 연속 또는 스폿 레이저, 전자 비임 또는 TIG 용접에 의해 실행되는 것을 특징으로 하는 스크린 실린더를 제조하는 방법.
18. 제 16 항에 있어서, (c) 단계는 제 2 랜드영역에 용접부를 형성하는 제 2 랜드영역에 부착된 제 2 보강링의 일부에서 레이저 비임이 제 2 보강링을 방사상으로 관통하도록 조정하므로써 실행되는 것을 특징으로 하는 스크린 실린더를 제조하는 방법.
19. 제 16 항에 있어서, (c) 단계는 제 2 용접 영역에서 한 용접부를 형성하는 제 2 랜드영역에 부착된 제 2 보강링의 일부에서 제 2 보강링의 방사상 평면을 관통하도록 레이저 비임이 기울어지게 각도를 조정하므로써 실행되는 것을 특징으로 하는 스크린 실린더를 제조하는 방법.
20. 제 16 항에 있어서, (c) 단계는 직접 저항 용접에 의해 실행되는 것을 특징으로 하는 스크린 실린더를 제조하는 방법.
21. 제 16 항에 있어서, 스크린 실린더는 유출 스크린 실린더이고, 여기서 (c) 단계는 링이 제 2 랜드영역에 끼워져 용접되는 동안 자유단을 포함하는 부분적으로 형성된 링을 스크린 실린더의 외부면 둘레에 루핑하고, 부분적으로 형성된 링과 함께 자유단을 고정하므로써 더 실행되는 것을 특징으로 하는 스크린 실린더를 제조하는 방법.
22. - 스크리닝되는 부유물용 입구와;

    - 수거물용 출구와;

    - 폐기물용 출구와;

    - 펄싱 구조물과;

    - 스크린 실린더를 포함하고,

    - 상기 스크린 실린더는 외부면과, 내부면과, 중심축과, 유효 축방향 길이를 갖고, 상기 내부면과 외부면 중 하나는 실린더의 출구측을 포함하며, 내부면과 외부면 중 다른 것은 실린더의 입구측을 포함하고, 상기 실린더의 입구측은 부유물 입구와 연통되어 부유물이 상기 입구측면을 따라 원주형의 제 1 통로내로 유동하는 실린더(10)와;

    - 각 횡렬에서 연속해서 배치되는 평행한 다수개의 홈을 포함하는 다수개의 횡렬에 배치된 출구면에 형성된 상기 중심축에 대체로 평행한 다수개의 홈(18)과;

    - 상기 입구면과 출구면 사이에 설정된 크기의 관통-연장되는 유동통로를 한정하는 적어도 몇 개의 홈을 제공하는 슬롯(40)과;

    - 대체로 원통형인 제 1 랜드영역(20)에 의해 서로 분리되는 다수개의 횡렬 중 적어도 몇 개의 횡렬과;

    - 제 1 랜드영역보다 좁은 제 2 랜드영역(22)에 의해 상기 출구면에서 서로 분리되는 횡렬내의 상기 홈과;

    - 상기 실린더에 안정성을 제공하기 위해 상기 제 1 랜드영역에 고정되는 적어도 하나의 제 1 보강링(12)과;

    - 상기 실린더에 추가적인 안정성을 제공하는 적어도 어느 한 홈횡렬의 제 2 랜드영역의 대체로 전체에 용접되는 적어도 하나의 제 2 보강링(14)을 포함하고;

    여기서, 상기 스크린 실린더는 출구와 연관되게 배치되어 수거물이 입구에서 출구로 슬롯을 통과하도록 유동하고, 폐기물은 상기 스크린 실린더의 상기 입구면을 따라 유동하고 그후 상기 폐기물 출구를 통과하는 것을 특징으로 하는 스크리닝용 스크린.
23. 제 22 항에 있어서, 상기 펄싱 구조물은 실린더면 영역에서 소비전력이 대략 30kW/m²이상이고; 여기서 상기 스크린 실린더는 상기 실린더를 더 보강하는 제 1 및 제 2 보강링 위에 배치되어 연결되는 펀칭된 실린더를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스크리닝용 스크린.
24. 제 23 항에 있어서, 상기 펀칭된 실린더는 상기 홈의 폭보다 적어도 대략 3배 정도 더 큰 폭을 가지는 대체로 사각으로 펀칭된 개구부들을 포함하는 것을 특징으로 하는 스크리닝용 스크린.
25. 펄프 및 제지 산업에서 셀룰로스 펄프를 스크리닝하도록 외부면과, 내부면과, 중심축과, 유효 축방향 길이를 포함하고, 상기 내부면과 외부면 중 어느 하나는 실린더의 출구측을 포함하며, 내부면과 외부면 중 다른 것은 실린더의 입구측을 포함하고, 상기 실린더의 입구측은 부유물 입구와 연통되어 부유물이 상기 입구측면을 따라 원주형의 제 1 통로내로 유동하는 실린더(10)와; 각 횡렬에서 연속해서 배치되는 평행한 다수개의 홈을 포함하는 다수개의 횡렬에 배치된 출구면에 형성된 상기 중심축에 대체로 평행한 다수개의 홈(18)과; 상기 입구면과 출구면 사이의 크기가 설정된 관통-연장되는 유동통로를 한정하는 적어도 몇 개의 홈에 제공된 슬롯(40)과; 대체로 원통형인 제 1 랜드영역(20)에 의해 서로 분리되는 다수개의 횡렬 중 적어도 몇 개의 횡렬과; 제 1 랜드영역보다 좁은 제 2 랜드영역(22)에 의해 출구면에서 서로 분리되는 횡렬내의 상기 홈과; 상기 실린더에 안정성을 제공하기 상기 제 1 랜드영역에 고정되는 적어도 하나의 제 1 보강링(12)과; 상기 슬롯을 통과하는 수거물의 유동에 조금의 악영향을 끼치지 않고 상기 실린더에 추가적인 안정성을 제공하도록 용접에 의해 적어도 하나의 홈횡렬의 제 2랜드영역의 적어도 대부분에 고정된 적어도 하나의 제 2보강링(14)을 포함하는 스크린 실린더를 사용하는 방법에 있어서,

    (a) 펄프가 대체로 원주형인 통로내로 흐르는 동안, 입구측면을 따라 원주형 제 1 통로내로 흐르도록 셀룰로스 펄프를 유도하는 단계와;

    (b) 적어도 하나의 제 2 보강링에 의해 출구측면에서의 유동에 악영향을 조금도 끼치지 않으며 출구측면으로 슬롯을 통과하도록 수거물을 유도하는 단계와;

    (c) 스크린 실린더에 부착된 상태에서 이탈되도록 입구측면을 통과하는 폐기물을 유도하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 펄프 및 제지 산업에서 셀룰로스 펄프를 스크리닝하는 스크린 실린더를 사용하는 방법.
26. 제 25 항에 있어서, (a) 내지 (c) 단계는 대략 0.3-1.5% 정도 사이의 밀도를 가지는 펄프로 실행되는 것을 특징으로 하는 펄프 및 제지 산업에서 셀룰로스 펄프를 스크리닝하는 스크린 실린더를 사용하는 방법.
27. 제 25 항에 있어서, (a) 단계는 실린더면 영역에서 30kW/m²정도 이상인 소비전력을 가지는 로터를 사용하여 실행되고; 여기서 스크린 실린더는 상기 실린더를 더 보강하는 제 1 및 제 2 보강링 위로 배치되고 연결된 펀칭된 실린더를 더 포함하고; 여기서 (a) 내지 (c) 단계는 대략 1.5-6.0% 정도 사이의 밀도를 가지는 펄프로 실행되는 것을 특징으로 하는 펄프 및 제지 산업에서 셀룰로스 펄프를 스크리닝하는 스크린 실린더를 사용하는 방법.