KR19990046826A - 스크린실린더와같은스크리닝장치및이스크리닝장치의제조방법 - Google Patents
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Abstract
본발명은 펄프 및 제지 제조 산업에서 펄프 현탁액 등을 스크리닝, 침투, 분별 또는 분류하는 스크린 실린더와 같은 스크리닝 장치에 관한 것이다. 스크리닝 장치는 서로 평행한 작은 간격으로 배치된 복수개의 필터 와이어(10), 및 상부에 필터 와이어를 지지하는 적어도 하나의 종방향 지지 요소(12)를 포함한다. 본발명에 따라 각각의 지지 요소(12)는 상류 측표면을 통해 형성된 복수개의 지지 슬롯(17)을 지니는데, 이 슬롯은 필터 와이어(10)의 하류 섹션(14)을 수용하는데 적합한 형태를 갖는다. 필터 와이어(10)는 슬롯(17)내의 재료(19, 36)를 국부적으로 변형시켜 지지 요소내의 슬롯에 고정된다.
Description
이러한 유형의 공지된 스크리닝 장치에서, 필터 와이어용 지지체를 형성하는 지지 요소는, 단면이 주로 직사각형 또는 원형이며 가장 전형적으로 필터 와이어에 수직 배치된다.
일반적으로 필터 와이어는 변성 비틀림, 열응력 및 버(burr)와 같은 많은 단점을 초래하는 용접 공정에 의해 지지 바에 고정된다. 용접에 의해 초래되는 열은 와이어의 비틀림 및 인접 와이어 사이의 스크리닝 개구부 폭의 변경을 종종 일으킨다. 따라서 완전히 균일한 스크리닝 개구부를 얻는 것은 어려운데, 이는 스크린의 효율이 떨어지는 것을 의미한다. 오늘날, 스크리닝 개구부의 소기의 폭이 0.1㎜와 같이 작을 때, 단지 최소한의 비틀림만이 용인될 수 있다.
열응력 및 버(burr)는 사용자의 공정에서 스크리닝 장치상의 로딩으로 인해 동작시 고장을 또한 초래할 수 있다. 이와같은 로딩은 피로에 의해 고장을 일으키는 일정한 로드 또는 사이클 로딩 중 어느 한 형태일 수 있다.
버는 또한 현탁액내의 섬유를 포획하여, 스크린 또는 필터의 점진적 막힘, 또는 사용자의 공정에서 매우 유해한 소위 "스트링(string)"의 형성을 초래할 수 있다.
미국특허 제 5,090,721호 및 제 5,090,360호에서, 동일한 "키(key)" 형태를 갖는, 지지 바내의 요홈에 일정한 "키" 단면의 필터 와이어를 연결하는 것이 또한 제시되어 왔다. 지지 바를 링내로 굽힘으로써, 필터 와이어는 위치 고정된다. 따라서, 이 설계는 비교적 복잡하고 결과적으로 값비싼 많은 요홈의 제조를 필요로 한다. 더우기, 이 설계는 유동이 원형 스크린의 내부에서 외부로 이어지는 원형 스크린에만 적합할 수 있다.
또다른 공지된 스크리닝 장치에서 필터 와이어는 지지 바의 주변에 이 와이어를 루핑(looping)하여 고정된다. 이와같은 스크린 구성은 견고하지만, 지지 바 주변의 루핑 영역은 개구부를 국부적으로 폐쇄하여 스크린의 스루풋(throughput)을 감소시킨다. 또한, 루핑된 영역은 섬유 고착을 초래할 수 있는 현탁액과 맞닿는 공동 및 비균일 스폿을 갖는 경향이 있다.
상기의 어려움은 불량의 스크리닝 또는 기계적 결함 또는 높은 제조 비용을 초래하는 경향이 있으며, 결과적으로 본발명의 목적은 상기 언급된 단점들을 최소화하고 향상된 스크리닝 장치 및 이러한 장치를 제조하는 향상된 방법을 제공하는 것이다.
본발명은 첨부된 독립항의 전제부에서 인용된 바와같은 스크리닝 장치 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 본발명은 펄프 및 제지 제조 산업에서 펄프 현탁액 또는 기타 유사한 현탁액을 스크리닝, 여과, 분별 및 분류하는 스크린 실린더 또는 굴곡되거나 평평한 스크리닝 요소와 같은 스크리닝 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본발명은 서로 평행한 작은 간격으로 배치된 복수개의 필터 와이어를 포함하는 유형의 스크리닝 장치에 관한 것으로, 상기 복수개의 필터 와이어는 스크리닝될 펄프 현탁액과 맞닿는 스크리닝 표면을 형성하며 인접 와이어들은 이들 사이에 스크리닝 개구부를 형성하여 펄프 현탁액의 수용부가 상기 개구부를 통해 유동할 수 있다. 필터 와이어는 지지 링 또는 지지 바와 같은 지지 요소에 의해 와이어의 하류 측면상에 지지되는 것이 바람직하다. 스크리닝 장치는 평평하고, 구부러지고, 원통형 또는 원추형 등인 여러 형태를 가질 수 있다.
도 1은 본발명의 바람직한 실시예에 따른 지지 요소상에 배치된 필터 와이어의 개략적인 상부 측면도.
도 2는 상부에 지지되는 3개의 필터 와이어를 갖는 도 1에서의 지지 요소 일부의 종방향 단면도.
도 3은 본발명의 또다른 실시예에 따른 지지 요소상에 배치되는 경우 필터 와이어의 상부 측면도를 개략적으로 보여주는 도면.
도 4는 지지 요소상에 배치된 도 3에 따른 필터 와이어.
도 5는 지지 요소에 고정된 도 3에 따른 필터 와이어.
도 6은 전도된 도 5의 요소.
도 7a - 7d는 필터 와이어의 베이스부를 변형시키는 도구 달린 조립 기계내의 지지 바에 연결된 필터 와이어의 조립 단계를 개략적으로 보여주는 도면.
따라서 본발명의 목적은 필터 와이어의 열에 의한 비틀림 없이 쉽게 제조 및 조립된 스크리닝 장치를 또한 제공하는 것이다.
또한 본발명의 목적은 스크리닝 슬롯 등의 정밀하고 일정한 스크리닝 개구부를 지니는 향상된 견고한 스크리닝 장치를 제공하는 것이다.
본발명의 부가적인 목적은, 양호한 공차 등을 갖는 균일한 스크리닝 개구부가 제공되어 매우 작은 폭을 갖는 슬롯이 제조될 수 있도록 스크리닝 장치를 제조하는 향상된 방법을 제공하는 것이다.
본발명의 부가적인 목적은 지지 로드의 상류 측표면상에 섬유를 축적시키는 최소한의 버(burr) 또는 기타 돌출 요소를 지니는 향상된 스크리닝 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적들은 첨부된 독립항 제 1 및 13항의 특징부에 설명된 바와같은 스크리닝 장치 및 방법으로 성취된다.
적어도 하나의 종방향 지지 요소에 의해 지지되는 복수개의 필터 와이어를 포함하는 본발명에 따른 바람직한 스크리닝 장치가 제공되는데, 여기서 복수개의 지지 슬롯 또는 요홈은 지지 요소의 상류 측표면을 통해 형성되며 필터 와이어는 슬롯에 고정된다. 지지 슬롯 또는 요홈의 종방향은 각도, 전형적으로는 지지 요소의 종방향 축에 대하여 90°를 형성하며 필터 와이어의 하류 단면을 수용하기에 적합한 형태를 지닌다. 슬롯은 지지 요소에 수직하게, 예컨대 지지 요소의 종방향 축에 방사방향으로 절단되는 것이 전형적이지만, 와이어가 각도진 위치에서 지지되는 경우, 지지 요소에서 10°내지 90°사이의 각으로 절단될 수 있다. 지지 요소내의 지지 슬롯에 와이어를 조립한 후, 필터 와이어는 이 필터 와이어의 하류 단면 또는 지지 요소의 요홈 제한 영역이나 슬롯내의 재료의 국부적 변형에 의해 슬롯 또는 요홈에 고정된다.
스크리닝 장치에서, 본발명의 바람직한 실시예에 따라, 적어도 하나의 지지 요소는 상류 측면 지지 슬롯상에 그리고 하류 측면상에 측표면에 의해 한정된 공동을 지닌다. 이 공동은 인발, 압출, 압연 또는 기계가공을 포함하는 다양한 기술에 의해 형성될 수 있다. 복수개의 지지 슬롯은 지지 요소의 상류 측표면으로부터 공동까지 도달하는 관통 개구부인 것이 바람직하다. 필터 와이어의 하류 단면을 조립하는 동안, 슬롯을 통해 공동내로 돌출하고 바람직하기로는 공동과 교차하는 베이스부는 지지 요소내의 지지 슬롯에 삽입된다. 현탁액 유동과 맞닿는 지지 요소의 상류 측표면은 유동 저항을 감소시키기 위해 원형(볼록형) 모양을 갖는 것이 바람직하다.
기계가공, 스탬핑, 불꽃 침식 또는 레이저 등에 의해 형성될 수 있는 슬롯은 지지 요소의 축과 교차하는 각도를 형성한다. 이 각도는 전형적으로 90°이지만 1°- 90°의 범위내에 있을 수 있다. 지지 슬롯의 간격 및 깊이는 내부에 삽입된 필터 와이어의 위치 및 이에 따라 스크리닝 개구부의 폭을 또한 결정한다.
필터 와이어는 와이어의 하류 섹션의 베이스부를 변형시켜 지지 요소에 고정됨으로써, 이 변형은 베이스부가 슬롯내로 다시 들어가고 와이어가 인출되는 것을 방지한다. 지지 요소 공동내에 캡슐봉입된 필터 와이어 재료는 기계적 힘을 사용하여 변형되는 것이 바람직하다. 변형된 재료는 기계적 조인트를 형성하는데, 이는 버(burr)가 없고 양호한 특성의 내피로성이 있다. 변형된 재료의 모양은 침투 공정에 의해 발생되는 힘에 견뎌내는 조인트의 최종 성능을 결정한다. 조인트의 형태는 결합된 재료의 최종 내피로성을 또한 결정한다.
변형의 모양은 조인트를 형성하는데 사용되는 도구에 의해 결정될 수 있다. 이 도구는 해당 조인트에 최적으로 결정된 방향으로 재료가 유동하도록 평평, 오목, 볼록, 원추 또는 돔형 형태를 가질 수 있다. 조인트는, 스크리닝 장치의 제조를 가속시키거나 또는 처리하는 동안 안정성을 보장하도록 평행한 필터 와이어내에 단독으로 또는 다중으로 완성될 수 있다. 기타 다른 도구는 형성될 조인트에 최대 힘이 가해지도록 지지 요소내의 인접 지지 슬롯을 지지하는데 동시에 사용될 수 있고, 결과적으로 인접 지지 슬롯 또는 필터 와이어의 어떠한 비틀림도 발생하지 않도록 한다. 이러한 지지는 클램핑 힘에 의해 위치가 유지되는 삽입된 필터 와이어에 의해 제공될 수 있다.
인접한, 바람직하기로는 평행한 지지 요소내의 가로 슬롯은 직선 필터 와이어 길이를 수용하도록 정렬되어야 한다. 일반적으로 필터 와이어 재료는 조립 및 지지 슬롯에 연결되기 전에 직립되어야 한다.
본발명의 또다른 실시예에 따라, 필터 와이어는 지지 슬롯 또는 요홈내로 삽입되고 나서, 슬롯 또는 요홈 영역내의 지지 요소 재료는 슬롯 또는 요홈내의 필터 와이어 부분에 대하여 슬롯 벽의 부분을 압착시키도록 국부적으로 (점 방향으로 또는 단면으로)변형된다. 슬롯 또는 요홈의 변형은 필터 와이어가 슬롯 또는 요홈으로부터 인출되는 것을 방지하도록 선택된 위치에서 발생된다. 슬롯 또는 요홈은 지지 요소의 상류 측표면 방향의 프레싱 또는 스탬핑과 같은 기계적 힘에 의해 변형되는 것이 바람직하다. 이 기계적 힘은, 전체 지지 요소의 변형 또는 비틀림을 초래하지 않고 또한 필터 와이어의 비틀림 없이 슬롯 또는 요홈 주변의 지지 요소 재료의 국부적 변형을 제공하도록 가해진다. 슬롯 또는 요홈내에 삽입된 필터 와이어의 하류 섹션은 변형된 재료에 공간을 제공하고 재 입력된 특징을 제공하여, 조인트를 강화시킬 수 있다. 그리고 나서 측표면의 변형은 슬롯 또는 요홈에 성형 와이어를 로킹하는데 적합하다. 슬롯이 관통 개구부로서 형성되는 경우, 와이어의 베이스부와 슬롯 벽 재료 모두는 조인트를 제공하도록 변형될 수 있다.
지지 요소 및 필터 와이어는 바람직하지 않은 조립체의 변경을 방지하도록 기계적 변형 공정동안 지지되는 것이 바람직하다.
본발명의 바람직한 실시예에 따라, 스크리닝 장치를 제조하는 새로운 방법은 다음의 단계들을 포함한다:
- 기계가공, 절삭 또는 또다른 유사한 방식에 의해 적어도 하나의 지지 요소의 상류 측표면에, 지지 요소의 축에 대하여 각도를 형성하고 상기 필터 와이어의 하류 섹션을 수용하기에 적합한 복수개의 지지 슬롯을 형성하는 단계,
- 복수개의 지지 슬롯 중 한 지지 슬롯에 복수개의 필터 와이어 중 한 필터 와이어를 삽입하는 단계, 및
필터 와이어의 하류 섹션내의 또는 지지 요소의 슬롯 한계 면적내의 재료를 국부적으로 변형시켜 지지 슬롯에 삽입된 필터 와이어를 지지 요소에 고정하는 단계.
본발명에 따른 스크린 실린더에서 지지 요소는 실린더의 축에 평행하고 상부에 고정된 복수개의 필터 와이어를 지니는 원형 링인 것이 바람직하다. 필터 와이어는 링의 내부 또는 외부 주변에 고정될 수 있다. 바람직하기로는 각각의 스크린 실린더내에 적어도 두 개의 링이 존재하지만, 그 이상일 수도 있다. 링은 스크린 실린더 자체를 안정화시키는 지지 링을 동시에 형성할 수 있다.
바람직하기로는, 기계가공에 의해 또는 임의의 기타 적당한 방식으로 지지 요소상에 형성된 복수개의 지지 슬롯은 적어도 하나의 지지 요소의 종방향 축에 주로 수직하여, 지지 요소에 연결된 필터 와이어는 상기 요소에 수직하다. 그렇지만, 비스듬히 지지하도록 원하는 경우 지지 요소상에 경사진 지지 슬롯을 제공하는 것이 가능하다.
필터 와이어의 단면은, 현탁액이 통과될 인접 필터 와이어 사이의 릴리프 채널을 형성하도록 스크리닝될 현탁액과 맞닿는 더 넓은 단면 및 지지 요소(지지 바)내의 슬롯내로 돌출한 보다 좁은 단면을 갖는 것이 바람직하다. 현탁액과 맞닿는 단면의 폭은 전형적으로는 2 내지 8 mm, 바람직하기로는 2.8 내지 5 mm이다.
본발명에 따른 지지 요소는 U-, L- 또는 V-형 또는 기타 유사한 모양의 단면을 갖는 바로 구성될 수 있다. 따라서 바는 필터 와이어가 고정되는 휘거나 경사진 제 1 (중심)부분 및 부가적인 지지 몸체를 형성하는 제 2 부분을 지닌다. 바의 휘거나 경사진 제 1 부분의 볼록한 외부 측표면은 스크리닝 장치를 통해 유동하는 현탁액의 유동과 맞닿는 상류 측표면을 형성한다.
전형적으로, 본발명의 바람직한 실시예에 따른 지지 요소는 부분적인 강성 지지 바로 구성되는데, 이의 단면은 약간 가늘고 긴 것이 바람직하며, 이 단면의 한 단부는 원형 또는 볼록형이고 대향 단부는 내부에 형성된 공동을 지닌다. 지지 바는 스크리닝 장치내에 배치되어, 원형 또는 볼록한 측면은 지지 바의 외부 표면을 따라 최적의 유동을 제공하도록 인접 와이어 사이에 형성된 스크리닝 개구부를 통해 유입되는 유동과 맞닿도록 배치된다. 따라서 지지 바내의 공동은 지지 요소의 하류 측면상에 제공된다. 지지 바의 총 높이는 전형적으로는 10 내지 25 mm, 바람직하기로는 13 내지 20 mm의 범위내에 있으며, 이의 폭은 5 내지 15 mm, 바람직하기로는 대략 6 내지 8 mm의 범위내에 있다. 이 공동은 전형적으로는 대략 5 내지 15 mm, 바람직하기로는 6 내지 10 mm 만큼 지지 바의 하류 측면내로 돌출한다. 공동의 측면상의 지지 바의 벽두께는 1 mm 이상, 전형적으로는 대략 1-3 mm일 수 있다.
지지 슬롯은 볼록한 또는 원형의 지지 바의 하류 측면내에 형성된다. 지지 슬롯은 지지 요소의 총 높이(H)의 0.25 내지 0.50에 해당하는 깊이(h2)를 갖는 것이 전형적이다. 따라서 지지 슬롯은 필터 와이어 높이의 0.3 내지 0.9 깊이(h2)를 가질 수 있다. 슬롯은 공동내로 1 내지 3 mm 깊이에 도달하는 것이 전형적이다.
대략 5 내지 15 mm, 바람직하기로는 대략 7 내지 12 mm의 높이를 갖는 와이어는 지지 바에 의해 지지된다. 와이어의 단면은 깔때기 모양의 폭넓은 상단(예컨대, 상류)섹션을 지니며, 와이어의 총 높이의 상단 1/3 - 1/2 부분에서 상류 방향으로 바람직하기로는 대략 3 - 5 mm로부터 대략 1.5 - 3 mm로 감소되는 폭을 지닌다. 와이어는 지지 슬롯에 삽입되는데, 이는 와이어의 형태에 해당하는 깔때기 모양의 상단 섹션을 갖는 것이 바람직하다. 지지 슬롯의 깊이 및/또는 슬롯과 와이어의 깔때기 모양의 상단부는 와이어가 슬롯에 삽입될 수 있는 깊이를 결정한다.
와이어의 하류 단부의 베이스부는 본발명의 바람직한 실시예에 따라 지지 바내의 공동에 이른다. 와이어는 공동에 도달하는 적어도 일부의 와이어 부분을 변형시켜 지지 바에 고정되어, 이 변형은 와이어가 슬롯으로부터 인출되는 것을 방지한다. 이러한 변형은 공동내의 적어도 일부의 와이어를 스탬핑 또는 스웨이징 등 기계적으로 변형시켜 초래되는 것이 바람직하다. 본발명에 따라, 변형은 용접, 납땜, 접착 또는 기타 유사한 비분리 방식으로 달리 초래될 수 있는데, 여기서 고착(fastening material) 재료는 와이어의 하류 단부에 고정되어, 상기 와이어를 공동(caviy)의 내벽에 부착시킨다.
본발명의 또다른 실시예에 따라, 지지 요소는 U-바로 구성될 수 있는데, 이는 대략 1 - 5 mm, 바람직하기로는 1.5 - 2 mm의 재료 두께를 갖는다. U-바의 중심부는 반경이 대략 3 -6 mm 인 벤드를 지닌다. 복수개의 평행 지지 슬롯은 바의 제 1 중심부를 가로질러 형성되며, 지지 슬롯은 1/4 내지 1/2, 이롭게는 U-바의 총 높이(H)의 1/3에 해당하는 깊이를 갖는다. 바람직하기로는 지지 슬롯은 필터 와이어의 높이(h)의 1/3 내지 2/3에 해당하는 깊이를 지님으로, 슬롯에 삽입된 필터 와이어의 2/3 내지 1/3은 여전히 지지 바 상으로 돌출한다. 지지 슬롯은 3 - 7 mm, 예컨대 3.5 mm의 깊이를 가질 수 있으며 (U-바의 종방향으로)지지 슬롯의 상부의 폭은 대략 1 -3 mm, 예컨대 1.5 mm일 수 있다.
본발명의 또다른 실시예에 따라, 필터 와이어는 지지 바의 공동내로 돌출한 필터 와이어의 베이스부 또는 적어도 일부의 하류 에지를 굴곡시켜 내부에 기계가공된 공동을 지니는 U-바 또는 부분적인 강성 바 등의 지지 바내의 지지 슬롯에 고정될 수 있다. 두 개의 바람직하게 평행한 노치는 쉽게 변형되거나 굽힘가능한 플랩을 제공하도록 와이어의 하류 에지에서 와이어에 수직하게 제공될 수 있다. 이 노치는 플랩(flap)이 지지 슬롯내에 필터 와이어를 로킹하도록 변형 또는 굴곡되기에 충분히 길게 형성되어 와이어를 바에 고정시킨다.
본발명은 스크리닝될 현탁액의 내향 또는 외향류를 갖는 스크린 실린더에 적용될 수 있다. 내향류 스크린에서 필터 와이어는 지지 링의 외부 표면에 그리고 외향류에서는 링의 내표면에 각각 연결된다.
본발명은 이와같은 장치를 제조 및 조립하는 실질적으로 향상된 스크리닝 장치를 제공한다. 본발명은 특히 스크리닝 장치를 제조하는 향상된 방법을 제공하여, 매우 작은 폭을 갖는 양호한 공차 등의 정확하고 균일한 스크리닝 슬롯이 제조될 수 있다. 새로운 스크리닝 장치는 섬유 축적을 초래하는 최소한의 버(burr) 또는 기타 돌출 요소를 갖는 견고한 스크리닝 장치를 제조하는 방법을 제공한다.
본발명은 다음의 첨부된 도면에 따라 보다 상세히 설명될 것이다.
도 1은 본발명의 바람직한 실시예에 따른 스크리닝 장치 일부의 평면/측면도를 개략적으로 보여준다. 도 1에서 3개의 필터 와이어(10, 10', 10")는 부분적인 강성 지지 바(12)상에 배치되는데, 이 바는 유동 수용부와 맞닿는 원형 상단부(13), 및 내부에 측벽(15')을 갖는 공동이 있는 하단부의 가늘고 긴 단면을 갖는다.
필터 와이어(10, 10', 10")는 하류부 등의 폭이 좁은 하단부(14), 및 상류부 등의 깔대기 모양의 상방향으로 넓어진 상단부(16)를 지닌다. 와이어는 지지 바(12)의 상단 또는 상류 측면을 통해 형성된 슬롯(17)에 폭이 좁은 하단부(14)를 삽입시켜 지지 바상에 장착된다. 슬롯(17)은 지지 바(12)의 종방향 축에 실제 수직하다. 슬롯(17)은 필터 와이어가 지지 바로부터 외부 방사상으로 도달하도록 지지 바의 상단 표면에 또한 실질적으로 수직하다.
필터 와이어(10 - 10')의 하단 에지(19)는 도 2에서 보다 양호하게 도시된 바와같이 지지 바의 하단부내의 공동(15)에 도달한다. 도 2는 필터 와이어(10, 10', 10")의 깔대기 모양의 상단부가 슬롯(17)의 유사하게 형성된 깔때기 모양의 상단부에 끼워 맞춰지는데 적합함을 또한 보여준다.
도 2에서 와이어(10')는 슬롯(17)에 배치되었지만 아직 이에 고정되지 않은 와이어를 나타낸다. 필터 와이어(10, 10")는 예시적인 목적만으로 본발명의 서로다른 실시예에 따른 지지 바(12)에 부착되었다. 와이어(10)는 하단 와이어 에지(19')의 기계적 변형에 의해 슬롯(17)에 고정되었다. 에지(19')는 이 에지의 폭이 슬롯(17)의 폭을 초과하도록 변형되어, 와이어가 슬롯을 통해 인출되는 것을 방지한다.
와이어(10")는 용접에 의해 부착된다. 와이어(10")의 에지(19)의 미소한 변형은 에지상에 형성되는 용착부(21)에 의해 와이어를 측벽(15')에 용접하는 경우 발생한다. 용착부는 와이어의 베이스부 또는 에지가 슬롯으로부터 인출되는 것을 방지한다. 레이저, TIG 또는 플라즈마 용접과 같은 서로다른 유형의 용접이 사용될 수 있다. 얇은 와이어 에지를 지지 바에 용접하는데 비교적 적은 열량이 필요한데, 이 와이어 에지는 오히려 작은 재료 두께를 갖는다. 결과적으로 본발명에 따른 방법에서 변형이 방지될 수 있다. 부가적인 이점은, 본발명에 따라 스크리닝될 섬유 현탁액과 접촉되지 않는 위치에서 지지 바의 공동 측면상에 이행되어 결과적으로 섬유가 용착부상에 집속되는 경우 문제를 일으키지 않는 용접에 의해 성취된다.
도 3 및 4는 본발명의 또다른 실시예에 따라 필터 와이어(10) 및 지지 요소(12)의 상부 측면도를 개략적으로 보여준다. 도 3은 삼각형 바의 형태를 갖는 필터 와이어(10)를 보여주는데, 이는 본 실시예에서 U-바인 지지 요소(12)상에 배치된다. 필터 와이어(10)는 두 개의 긴 측면(18)과 한 개의 짧은 측면(20)을 지니는 삼각형 단면(A)을 지닌다.
필터 와이어(10)는 상류부(16) 및 하류부(14)를 지닌다. 대략 8.5 mm의 간격으로 서로 이격된 두 개의 노치(22, 24)는 필터 와이어의 하류부(14) 또는 하류 에지에서 기계가공된다. 여기서 노치는 U-바상에 필터 와이어를 배치하기 전에 형성된다. 이 노치는, 원한다면 필터 와이어가 U-바상에 이미 배치된 경우 나중에 형성될 수 있다.
U-바는 이 바가 굴곡 또는 경사진 제 1 부분(26) 또는 중심부, 및 제 2 지지 몸체부(28)를 지닌다. 지지 요소는 스크리닝 장치에 배치되어 제 1 부분(26)이 화살표(도 2; a)로 도시된 방향으로 유동하는 수용 현탁액과 맞닿는다. 공동(15)은 U-바내에 형성되고, 이 U-바를 통과하는 현탁액의 하류 측면으로 개방된다. 공동은 U-바의 외부 측면을 통과하는 현탁으로 다소 막히거나 현탁액으로 덮여있다. 원한다면, 공동은 필러(filler), 금속 스트립, 또는 와이어를 지지 바에 연결한 후 링에 의해 덮일 수 있다. 이는 또한 구조의 강도 및 강성을 부가한다.
복수개의 관통 개구부, 즉 지지 슬롯(17)은 중심부(26), 예컨대 U-바의 중심 표면(32)과 측표면(34, 35)의 일부를 통해 절단된다. 지지 슬롯은 U-바의 상류 측면과 공동(15) 사이의 개구부를 통해 형성되도록 재료를 통해 직선으로 절단된다. 형성된 지지 슬롯은(17)은 연결될 필터 와이어(10)의 단면과 동일한 모양의 삼각형 단면을 지니므로, 지지 슬롯이 와이어를 수용하기에 적합하다. 도 3 및 4에서, U-바의 측표면(34)내의 절삭부의 형태는 필터 와이어의 하류 에지(14)의 단면과 유사하다.
도 4는 지지 슬롯(17)에 배치된 필터 와이어(10)를 보여준다. 노치(22, 24; 도시되지 않음)는 공동(15) 또는 U-바내에 배치되고, 노치의 단부는 공동의 내부 측표면에 거의 도달한다.
도 5는 U-바(12)에 부착 또는 로킹된 필터 와이어(10)를 보여준다. 노치 사이의 필터 와이어 에지에 형성된 플랩(36, 파선으로 도시됨)은 U-바내의 공동의 최내 측표면(15') 방향으로 굴곡되어, 플랩(36)은 U-바에서 필터 와이어(10)를 로킹하고 플랩(36)은 와이어 에지가 U-바로부터 분리되는 것을 방지한다. 도 6은 지지 바 및 도 5에서 이에 연결된 필터 와이어의 전도된 도면을 보여준다. 필터 와이어 에지내의 플랩(36)은 지지 슬롯(17)을 통해 U-바내의 공동으로 돌출하고 U-바의 내표면에 대하여 굴곡된 것으로 보여진다.
도 7a 내지 7d는 필터 와이어(10)의 베이스부(19)의 변형에 의해 지지 바(12)내의 지지 슬롯에 필터 와이어를 고정한 도면이다. 도 7a에서 지지 바(12)는 상단 표면을 통해 단면으로 도시되었지만 도구(40, 42)를 지니는 조립 기계내에 배치된다. 지지 바의 상단 표면내의 슬롯(17)은 명확하게 볼 수 있다. 조립 및 고정된 필터 와이어(10)는 이 기계의 우측면 또는 출구 측면상에 도시되어 있다. 상단 도구(42)는 수직 이동시키기에 용이하고 표면상에 형성되어 필터 와이어의 해당하는 임의의 모양과 정합한다. 도구(40)는 필터 와이어의 베이스부를 변형시켜 조인트를 형성하는데 요구되는 변형 도구 프로파일(44)과 합체된다. 도 7a에서 필터 와이어(10a)는 슬롯(17)에 이미 삽입되고 또다른 필터 와이어(10b)는 고정될 위치로 이동되는 것으로 도시되어 있다.
도 7b에서 상단 도구(42) 및 하단 도구(40)의 동시 이동은 필터 와이어(10a)의 베이스부(19)를 전도시키는 변형력을 발생시키고 조인트를 형성한다. 필터 와이어(10a)가 변형되는 동안 인접 와이어(10b)는 슬롯(17)에 확고히 클램핑되어 조립체의 하중을 받아 슬롯 또는 지지 바가 변형되는 것을 방지한다.
필터 와이어(10a)의 베이스부는 지지 바(12)의 공동 측면상에 변형되어, 변형된 부분(46)이 형성되도록 공동내로 돌출된 와이어 섹션의 베이스부 재료 두께를 증가시킨다. 변형된 부분은 와이어의 베이스부가 슬롯에 다시 들어가는 것을 방지하는 지지 슬롯의 폭보다 더 넓어 결과적으로 바에서 와이어를 로킹한다. 와이어의 얇은 에지를 압착하면서 동시에 앤빌(anvil; 42')에 대하여 와이어의 상단부(16)를 지탱하는 도구(44)로 쉽게 변형이 이루어질 수 있다.
도 7c에서 상단 도구(42) 및 하단 도구(40)는 분리되고 상단 지지 바가 전방향으로 분할되도록 하여 이미 고정된 필터 와이어를 취하고 조립될 도구내의 다음의 필터 와이어(10b)를 배치한다. 도 7d에서 지지 바의 분할이 완성되고 새로운 필터 와이어(10b)는 변형될 위치에 존재한다. 이제는 다음의 필터 와이어가 배치될 수 있는 빈 슬롯이 이용될 수 있다.
본발명은 선행기술의 스크리닝 장치 및 이를 제조하는 방법보다 낳은 몇가지 이점들을 제공한다.
견고한 구조를 갖는 스크리닝 장치는 본발명에 따라 쉽고 저렴하게 제조될 수 있다. 제조된 스크리닝 장치는 펄스 및 정압에 견디고 동시에 최적의 레벨로, 바람직하기로는 ±0.03 mm 미만으로 스크리닝 개구부의 공차를 유지할 수 있다. 본발명에 따른 스크리닝 장치는 섬유가 쉽게 부착 및 축적되는 버(burr) 또는 기타 요소를 갖지 않는다. 따라서 본발명은 0.1 - 0.5 mm 사이, 심지어 < 0.1 mm의 지지 슬롯 폭을 갖는 스크린을 제조하는 방법을 제공한다.
본발명의 범위는 상기에 기술된 예시적인 실시예에 의해 제한되는 것으로 의도되지 않는다. 본 의도는 첨부된 청구항에 의해 한정된 본발명의 범위에 따라 본발명을 광범위하게 적용하는 것이다. 도 3 내지 6에 도시된 바와같이, 필터 와이어에 노치를 제공하는 것이 필수적이지는 않지만, 도 1 - 2의 실시예가 대부분의 경우에 바람직할 수 있다. 본발명은 연결된 필터 와이어를 갖는 직립 지지체의 평면 필터 플레이트를 우선적으로 제공하도록 이용될 수 있는데, 이후에 상기 필터 플레이트는 필터 와이어가 연결되는 지지체가 사용될 수 있는 형성된 실린더 또는 변형 링에 형성되어, 원통형 스크린 바스켓을 즉시 형성한다.
Claims (18)
- 펄프 및 제지 제조 산업에서 펄프 현탁액 또는 기타 유사한 현탁액을 스크리닝, 침투, 분별 또는 분류하는 스크린 실린더 또는 굴곡되거나 평평한 스크리닝 요소와 같은 스크리닝 장치로서,서로 평행한 작은 간격으로 배치된 복수개의 필터 와이어(10)로서, 인접 필터 와이어는 사이에 스크리닝 개구부를 형성하고, 현탁액의 유동과 맞닿는 상류 섹션 및 대향 하류 섹션을 지니는 복수개의 필터 와이어, 및상부에 상기 복수개의 필터 와이어를 지지하는 지지 링 또는 지지 바와 같은 적어도 하나의 종방향 지지 요소(12)를 포함하는 스크리닝 장치에 있어서,상기 적어도 하나의 지지 요소(12)는 현탁액의 유동과 맞닿는 상류 측표면을 지니고, 복수개의 지지 슬롯(17)은 상기 적어도 하나의 지지 요소의 상류 측표면을 통해 형성되며, 상기 지지 슬롯은지지 요소의 축에 대하여 각도를 형성하고,상기 필터 와이어(10)의 하류 섹션(14)을 수용하기에 적합한 형태를 지니며,상기 필터 와이어(10)는, 적어도 하나의 지지 요소내의 지지 슬롯에 와이어를 조립한 후 와이어의 하류 섹션내의 또는 지지 요소의 슬롯(17) 한계 면적내의 재료(19, 36)를 국부적으로 변형시켜 적어도 하나의 지지 요소내의 상기 슬롯에 고정되는 것을 특징으로 하는 스크리닝 장치.
- 제 1항에 있어서,상기 적어도 하나의 지지 요소는 하류 측표면상에 내부 측표면(15')에 의해 한정된 공동(15)을 지니고,복수개의 지지 슬롯(17)은 지지 요소(12)의 상류 측표면으로부터 상기 공동(15)까지 도달하는 관통 개구부며,필터 와이어(10)의 하류 섹션(14)의 베이스부(19, 36)는 지지 슬롯(17)을 통해 공동(15)에 도달하고,필터 와이어는 상기 베이스부가 슬롯에 다시 들어가는 것을 방지하도록 변형되는 베이스부(19, 36)에 의해 지지 요소에 고정되는 것을 특징으로 하는 스크리닝 장치.
- 제 2항에 있어서, 적어도 하나의 지지 요소(12)는 굴곡된 또는 경사진 제 1 부분(26)을 지니는 U-, L- 또는 V-형 또는 기타 유사한 모양의 단면을 갖는 바로 구성되고,굴곡된 또는 경사진 제 1 부분의 볼록한 또는 외부의 측표면(32, 34, 35)은 현탁액의 유동과 맞닿는 지지 요소의 상류 측표면을 형성하며,굴곡된 또는 경사진 제 1 부분의 오목한 또는 내부의 측표면(15')은 공동(15)을 한정하는 것을 특징으로 하는 스크리닝 장치.
- 제 2항에 있어서, 지지 요소(12)는 원형의 제 1 단부 표면(13) 및 내부에 공동(15)이 있는 제 2 대향 단부 표면을 지니는 단면을 갖는 부분적인 강성 바로 구성되는 것을 특징으로 하는 스크리닝 장치.
- 제 2항에 있어서, 지지 슬롯(17)은 지지 요소의 총 높이(H)의 0.25 내지 0.50에 해당하는 깊이(h2)를 갖는 것을 특징으로 하는 스크리닝 장치.
- 제 2항에 있어서, 지지 슬롯은 필터 와이어의 높이(h)의 0.3 내지 0.9의 깊이(h2)를 갖는 것을 특징으로 하는 스크리닝 장치.
- 제 2항에 있어서,두 개의 평행 노치(22, 24)는 와이어의 축에 수직한 필터 와이어의 하류 섹션(14)내에 제공되고, 베이스부(36)를 형성하는 플랩을 한정하며,상기 플랩은 지지 요소에 와이어를 고정하는 굽힘 또는 스탬핑 가공에 의해 변형되는 것을 특징으로 하는 스크리닝 장치.
- 제 2항에 있어서, 변형은 스탬핑 또는 굽힘 가공과 같은 기계적 변형에 의해 공동(15)에 도달하는 필터 와이어(10)의 베이스부(19)내에 제공되는 것을 특징으로 하는 스크리닝 장치.
- 제 2항에 있어서, 변형은 공동을 한정하는 하류 측표면(15') 중 적어도 하나에 베이스부를 용접하여 공동(15)에 도달하는 필터 와이어(10)의 베이스부(19)내에 제공되는 것을 특징으로 하는 스크리닝 장치.
- 제 1항에 있어서, 복수개의 지지 슬롯(17)은 적어도 하나의 지지 요소(12)의 종방향 축에 주로 수직하며 필터 와이어는 지지 요소에 수직 배치되는 것을 특징으로 하는 스크리닝 장치.
- 제 1항에 있어서, 필터 와이어는 지지 요소의 종방향 축에 대하여 대략 90°의 각도로 배치되며 지지 요소의 상류 표면에 실질적으로 수직한 것을 특징으로 하는 스크리닝 장치.
- 제 1항에 있어서, 필터 와이어는 슬롯 한계 면적내의 지지 요소의 재료를 변형시켜 지지 요소에 고정되는 것을 특징으로 하는 스크리닝 장치.
- 제지 산업에서 펄프 현탁액 또는 기타 유사한 현탁액을 스크리닝, 분별 또는 분류하는 스크린 실린더 또는 굴곡되거나 평평한 스크리닝 요소와 같은 스크리닝 장치를 제조하는 방법으로서,인접 와이어 사이에 스크리닝 개구부를 형성하도록 서로 평행한 작은 간격으로 복수개의 필터 와이어(10)를 배치하는 단계로서, 상기 와이어는 현탁액의 유동과 맞닿는 상류 섹션 및 대향 하류 섹션(14)를 지니는 단계, 및상류 측표면 및 하류 측표면을 지니는 지지 바의 지지 링과 같은 적어도 하나의 종방향 지지 요소(12)상에 복수개의 와이어를 부착하는 단계에 의해 스크리닝 장치를 제조하는 방법에 있어서,기계가공, 절삭 또는 또다른 유사한 방식에 의해, 지지 요소의 축에 대하여 각도를 형성하고 상기 필터 와이어의 하류 섹션(14)을 수용하는데 적합한 복수개의 지지 슬롯(17)을 적어도 하나의 지지 요소의 상류 측표면내에 형성하는 단계,복수개의 필터 와이어 중 한 필터 와이어를 복수개의 지지 슬롯 중 한 지지 슬롯(17)에 삽입하는 단계, 및필터 와이어의 하류 섹션(14)내의 또는 지지 요소의 슬롯(17) 한계 면적내의 재료를 국부적으로 변형시켜 지지 슬롯에 삽입된 필터 와이어를 지지 요소에 고정시키는 단계를 특징으로 하는 스크리닝 장치의 제조 방법.
- 제 13항에 있어서,복수개의 지지 슬롯이 지지 요소의 상류 측표면으로부터 지지 요소의 대향 측면에 형성된 공동(15)까지 도달하도록 복수개의 지지 슬롯을 형성하는 단계,필터 와이어의 하류 부분 중 적어도 한 베이스부(19, 36)가 지지 슬롯을 통해 공동에 도달하도록 필터 와이어를 슬롯에 삽입하는 단계, 및상기 베이스부가 슬롯에 다시 들어가는 것을 방지하도록 필터 와이어의 베이스부를 변형시켜 필터 와이어를 지지 요소에 고정시키는 단계를 특징으로 하는 스크리닝 장치의 제조 방법.
- 제 14항에 있어서,와이어의 하류 섹션의 베이스부에 두 개의 평행 노치(22, 24)를 형성하는 단계,베이스부가 슬롯을 통해 지지 요소내의 공동(15)에 도달하도록 두 개의 노치에 의해 한정된 필터 와이어의 베이스부를 지지 슬롯에 삽입하는 단계, 및와이어를 지지 요소에 고정하는 상기 노치 사이의 베이스부를 굽힘가공 또는 스탬핑과 같이 기계적으로 변형시키는 단계를 특징으로 하는 방법.
- 제 13항에 있어서, 복수개의 평행 필터 와이어를 이에 수직한 지지 요소에 연결하는 적어도 하나의 지지 요소의 종방향 축에 주로 수직한 복수개의 평행 지지 슬롯(17)을 기계가공에 의해 형성하는 단계를 특징으로 하는 방법.
- 제 13항에 있어서, 지지 요소의 상류 측표면을 통해 지지 슬롯으로 향하는 국부적 힘에 의해 슬롯 한계 면적내의 지지 요소의 재료를 변형시켜 적어도 하나의 지지 요소에 필터 와이어를 부착하는 단계를 특징으로 하는 방법.
- 제 17항에 있어서, 지지 요소에 형성된 공동(15)내에 있는 필터 와이어의 하류 섹션내의 재료를 변형시켜 적어도 하나의 지지 요소에 필터 와이어를 부착하는 단계를 특징으로 하는 방법.
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