KR20110124197A - 거름 장치용 로터를 제조하는 방법, 로터, 및 로터용 난류 요소 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 거름 장치용 로터를 제조하는 방법과 거름 장치용 로터 구조에 관한 것이다. 본 발명의 로터 구조는 펄프 또는 제지 산업의 섬유 부유물을 거르는 데 특히 적합하다. 본 발명에 따른 장치는 신규한 로터 구조에 관한 것이며, 특히, 로터 표면에 난류 요소를 고정하는 신규한 수단에 관한 것이다. 본 발명의 로터(10)는 로터 표면의 적어도 일부가 잔여 로터 표면(14)과는 다른 표면 형태를 갖는 적어도 하나의 영역(12)을 구비하며, 이 영역(12) 위에 난류 요소(30)가 고정되도록 쉽게 교체할 수 있는 난류 요소(30)를 구비한다.

Description

거름 장치용 로터를 제조하는 방법, 로터, 및 로터용 난류 요소{A METHOD OF MANUFACTURING A ROTOR FOR A SCREENING APPARATUS, A ROTOR AND A TURBULENCE ELEMENT FOR A ROTOR}

본 발명은, 거름 장치용 로터(rotor)를 제조하는 방법과, 거름 장치용 로터 구조에 관한 것이다. 본 발명의 로터 구조는 펄프 및 제지 산업의 섬유 부유물을 거르는데 특히 적합할 수 있다. 본 발명에 따른 장치는, 신규한 로터 구조에 관한 것이고, 보다 구체적으로, 로터 표면에 난류 요소(turbulence element)를 고정하는 신규한 수단에 관한 것이다.

펄프 및 제지 산업에서 오늘날 사용되는 거름 장치(screening apparatus)는 거의 예외 없이 가압식 거름 장치, 즉, 거름 대상 펄프가 가압된 상태에서 그 내부로 도입되는 소위 압력 스크린이다. 가장 대중적인 압력 스크린은 고정 스크린 실린더 및 그와 협력하는 회전 로터를 포함한다. 스크린 실린더의 목적은 로터가 회전하고 있는 거름 공동 내로 도입되는 새로운 펄프 또는 섬유 부유물을 수용물이라 지칭되는 수용 가능한 섬유 부분과 배제물이라 지칭되는 배제 대상 섬유 부분으로 나누는 것이다. 스크린 실린더 및 본질적으로 로터는 새로운 섬유 부유물, 수용물 및 배제물 모두를 위한 덕트를 갖는 스크린 하우징 내에 위치한다. 일반적으로, 섬유 부유물을 위한 입구 덕트 또는 입구는 스크린 하우징의 일 단부에 있고, 배제물 출구는 하우징의 반대쪽 단부에 있다. 배제물 출구는 수용물 공동과 통하며, 이는 거름 공동에 관하여 스크린 실린더의 반대쪽 측부에 위치되어 있다. 로터의 목적은 거름 대상 섬유 부유물 내에 난류와, 양압 또는 부압 펄스를 생성하는 것이다. 이 목적은 로터에 특정 난류 요소를 제공함으로써 달성된다.

현 기술 상태에서, 비록, 더 드물게 사용되지만, 스크린 실린더가 회전하고 난류와 압력 펄스를 생성하는 수단은 고정되어 있는 거름 장치도 알려져 있다. 단어 '로터(rotor)'는 그들이 스크린 실린더에 관하여 회전하는 것으로 일컬어질 수 있을 때 이러한 종류의 난류 생성 수단도 포함하는 것으로 고려된다. 또한, 용어 '스크린 실린더(screen cylinder)'는 개구(opening), 즉, 예를 들면 구멍(hole) 또는 슬롯(slot)을 구비하고, 회전 대칭 형상을 갖는 모든 거름 수단을 포함한다. 따라서, 원추형 또는 절두 원추형 형상이 포함되며, 또한, 종래 기술로부터 공지되어 있다.

압력 스크린(pressure screen)은 그 샤프트가 직립 위치에 있도록 배치되는 경우가 가장 빈번하다. 그러나, 섬유 부유물의 가압은 수평 방향을 포함하는 임의의 방향으로 압력 스크린의 샤프트를 배치할 수 있게 한다. 섬유 부유물의 가압된 공급물로 인해, 이는 그 상부, 하부 또는 중앙 영역으로 가압 스크린에 도입될 수 있다.

또한, 압력 스크린은 스크린 실린더를 통한 수용물 유동의 방향에 기초하여 두 개의 그룹으로 나누어질 수 있다. 수용물 유동이 방사상 외향일 때, 스크린은 외향유동 스크린(outflow screen)이라 불리고, 수용물 유동이 방사상 내향일 때, 스크린은 내향유동 스크린(inflow screen)이라 불린다.

종래 기술에 따라서, 원론적으로, 두 개의 서로 다른 유형의 로터가 존재하고, 이들은 일반적으로 펄프 및 제지 산업에 사용되고, 그 목적은 공지된 바와 같이 스크린 표면을 청정 상태로 유지하는 것, 달리 말하면, 스크린 표면의 천공부의 폐색을 방지하는 것과, 새로운, 즉, 걸러지지 않은 섬유 부유물을 포함하는 거름 공동 내에 충분한 난류를 유지하는 것이다. 로터 유형은 개방 로터 및 폐쇄 로터라 지칭될 수 있다. 개방 로터의 일 예는 미국 특허 제 4,193,865호에 개시되어 있으며, 여기서, 로터는 원통형 고정 스크린 실린더 내에 배열된다. 로터는 동심 샤프트 및 스크린 실린더의 표면에 근접하게 연장하는 호일의 형태의 다수의 난류 요소를 포함한다. 각 호일은 거름 장치 작동시 새로운 펄프를 수용하는 공동을 통해 연장하는 한 쌍의 아암에 의해 샤프트 위에 지지된다. 상술한 특허의 호일은 스크린 실린더의 축 및 로터의 샤프트와 소정 각도를 형성한다. 그러나, 호일은 축에 평행하게 배열될 수도 있다. 호일 또는 호일에 관한 섬유 부유물이 이동하는 동안, 호일의 선단 표면은 스크린 표면에 양압 펄스를 제공하고, 이 양의 압력 펄스는 수용 가능한 섬유를 거름 개구를 통해 추진하고, 호일의 후단 표면은 수용물 공동으로부터 거름 공동으로의 역류를 생성함으로써 스크린 표면의 천공부의 개방을 위해 또는 달리는 스크린 표면에 섬유가 축적되어 거름 개구를 폐쇄하는 것을 방지하기 위해 스크린 표면에 부압 펄스를 제공한다.

다른 로터 유형의 예(즉, 폐쇄 로터)가, 예를 들어, 미국 특허 제 3,437,204호에 개시되어 있으며, 여기서, 로터는 스크린 실린더 내측에 배치된 실질적 원통형 폐쇄체이다. 로터 표면은 난류 요소, 즉, 돌출부를 구비하고, 이는 본 예에서 거의 반구형 형상이다. 이런 종류의 장치에서, 새로운 섬유 부유물은 로터와 스크린 실린더 사이에 공급되고, 로터의 돌출부, 본 경우에는, 소위 범프는 스크린 실린더를 향해, 그리고, 스크린 실린더로부터 멀어지는 방향으로 난류 및 압력 펄스를 생성한다. 달리 말하면, 각 범프의 선단 표면은 펄프를 스크린 실린더를 향해 추진하고, 범프의 후단 표면은 스크린 실린더의 개구로부터 섬유 축적물을 견인하는 흡입 펄스를 유도한다. 가장 빈번하게, 폐쇄 로터 표면은 원통형이다. 또한, 넓은 개념에서, 절두 원추형 또는 돔형 형상을 갖는 로터가 존재하기 때문에 회전 대칭 로터 표면이 언급될 수 있다. 추가로, 글자 그대로 회전 대칭 형상을 갖지 않는 로터도 존재한다. 이러한 한 가지 옵션은 소위 S-로터이고, 이는 두 개의 방사상 또는 실질적 방사상 배열된 표면이 반 원통형 표면과 결합하도록 서로 부착되어 있는 두 개의 동일한 실린더 반부로 형성된다. 또한, 환형 표면을 형성하도록 배열된 다수의 평면, 가능하게는 직사각형 부재로 형성된 로터가 존재한다. 또한, 상하로 부착된 다수의 디스크로 형성된 로터가 존재한다. 디스크는 타원형 외부 표면을 가지며, 디스크는 두 개의 인접한 디스크의 초점이 로터의 회전축을 따라 연장하는 동일한 평면 내에 배치되지 않도록 위치한다.

폐쇄 로터의 표면에 배열된 난류 요소의 형상에 대하여, 방대한 수의 다양한 대안이 존재한다. 제 1 대안은 이미 상술한 바와 같이 다소 반구형 범프인 난류 요소이다. 제 2 대안은 여전히 둥근 상단 표면을 갖는 축방향 또는 나선형 연장 리지로 형성된다. 제 3 대안은 홈이 하부 표면, 경사진 측부 표면 및 로터의 외피 표면에 수직인 측부 표면으로 형성되는 홈형 로터 표면으로 형성된다. 홈은 축방향 배향되거나 나선형이다. 하부 표면의 폭에 따라서, 또한 홈형이 아니라 리지형인 로터 표면을 고려할 수도 있다. 제 4 대안은 돌출부의 길이가 50 내지 200mm 정도가 되도록 리지가 절단되어 있는 것을 제외하면 상술한 리지형 로터와 다소 유사한 돌출부로 형성된다. 이러한 돌출부 유형은 여러 변형을 갖는다. 돌출부의 선단 표면은 로터 표면에 수직이거나 경사질 수 있고, 또한, 축방향 배향되거나 각 방향으로 경사질 수도 있다. 돌출부는 각 방향으로 경사지거나 로터 외피 표면에 평행한 상단 표면을 갖거나 그렇지 않을 수 있다. 또한, 돌출부는 로터 표면에 경사지거나 수직인 후단 표면을 가진다. 따라서, 각각 다수의 옵션을 갖는 네 가지 변수를 가지며, 돌출부의 형상을 위한 가능한 대안의 수는 매우 높다. 그리고, 마지막으로, 제 5 대안으로서, 돌출부의 표면(선단, 상단 및 후단 표면)이 매끄럽게 변하도록 배열될 수 있으며, 이들은 각각 (가능한) 다양한 반경을 구비하는 다수의 섹션으로 형성된 곡면을 형성한다. 사실, 제 5 대안은 개방 로터의 호일을 폐쇄 로터와 조합함으로써 형성되며, 그 이유는, 여기서 호일이 (가능하게는 스크린 표면으로부터 멀어지는 방향을 향하는 표면에 대한 미소한 변형들로) 로터의 표면에 부착되어 있기 때문이다. 따라서, 상술한 표면 옵션 고려시, 비록, 이들이 평면 섹션을 포함할 수도 있지만, 난류 요소의 가능한 형상의 수는 매우 더 높게 커진다.

또 하나 이상의 로터 유형이 언급될 수 있다. 이것은, 개방 로터와 폐쇄 로터의 조합으로, 이는, 로터가 난류 요소의 두 가지 유형, 즉, 폐쇄 로터 표면 위에 하부로부터 고정된 돌출부와, 로터 표면에서 짧은 아암에 의해 또는 심지어 로터 샤프트에서 보다 긴 아암에 의해 부착되는 호일을 갖기 때문이고, 이로 인해 로터는 부분적으로 폐쇄되거나 부분적으로 개방된 로터로 불릴 수 있다.

본 발명은 난류 요소의 단면 형상 또는 그 길이에 무관하게 난류 요소에 관한 것이고, 이 난류 요소는 적어도 부분적 폐쇄 로터의 표면에 부착된다. 폐쇄 또는 부분 폐쇄 로터에 대하여, 난류 요소는 통상적으로 용접에 의해 로터의 폐쇄 표면에 고정된다. 이는 난류 요소가 폐쇄 로터에 대면한 그 하부 표면이 로터 표면의 것과 일치하는 곡률을 가지도록 제조되어야 한다는 것을 의미한다. 여기서, 우리는 압력 스크린의 설계시, 설계자는 하나의 고객 및 하나의 생산율 만을 위해 압력 스크린을 설계할 수 없으며, 서로 매우 다른 생산율을 갖는 펄프 또는 종이 제작소의 요구를 충족할 수 있어야만 한다는 사실을 고려하여야 한다. 설계자가 상술한 요구를 달성할 수 있는 유일한 방식은 서로 다른 고객의 가변적 생산율에 부합되는 일련의 압력 스크린을 제조하는 것이다. 일반적으로, 압력 스크린의 생산율을 변경하는 방식은 스크린 실린더의 높이 또는 직경을 변경하는 것 또는 양자 모두를 변경하는 것이다. 이는 실제로 로터의 직경이 변할 때 일련의 압력 스크린의 모든 로터를 위해 유사한 난류 요소가 사용될 수 없다는 것을 의미한다. 따라서, 원론적으로, 각 로터 직경은 특정하게 제조된 난류 요소를 필요로 하며, 이는 요소의 제조 공정을 복잡해지게 한다. 용접에 의해 난류 요소를 고정하는 것의 다른 단점은 그들이 수리되어야하는 정도로 요소가 마모되었을 때 발생할 수 있다. 요소를 전체적으로 새로운 것들로 교체하기로 결정되었을 경우, 요소 주변의 모든 용접선을 개방하는 것은 시간소모적이며 곤란한 일이다.

요소가 쉽게 교체될 수 있는 난류 요소 구조가 종래 기술로부터 알려져 있다(도 1). 난류 요소는 로터 표면 상의 특정 지지부에 의해 고정된다. 지지부에 대한 요소의 고정은 난류 요소 내에 배열된 대응 도브테일 홈과 지지부 위에 배열된 도브테일 삽입체에 의해 이루어진다. 요소는 도브테일 삽입체가 도브테일 홈에 끼워지도록 지지부 위에 밀어넣어지고, 그후, 난류 요소는 난류 요소의 양 단부에서 고정 스크류에 의해 고정된다. 난류 요소 지지부는 용접에 의해 로터 표면에 고정되고, 지지부 상의 도브테일 삽입체는 삽입체의 외부 표면으로부터 로터 수레 내측의 지지부를 통해 특정 너트형 요소 내로 연장하는 스크류에 의해 고정된다. 이러한 유형의 난류 요소의 고정은 난류 요소의 교체를 용이해지게 하지만, 몇몇 단점을 여전히 갖고 있다. 먼저, 지지부 내부 표면이 로터 표면을 따르기 때문에, 하나의 로터 직경을 위해 설계된 지지부는 다른 직경을 갖는 로터와 연계하여 사용될 수 없다. 지지부 반경 및 로터 반경이 정확하게 일치하지 않으면, 지지부와 로터 표면 사이에 간극이 형성된다. 간극에 섬유가 수집될 수 있기 때문에, 간극의 존재는 바람직하지 못하다. 두 번째로, 종래 기술의 지지부는 난류 요소보다 명백히 더 큰 로터 표면 상의 영역을 덮기 때문에, 즉, 이는 요소 외측의 난류 요소의 원주방향 측부 양자 모두에서 연장하기 때문에, 지지부도 마모되는 경향이 있으며, 그에 의해, 지지부가 때때로 교체되어야만 해서 다른 잘 알려진 종래 기술 로터의 로터 표면으로부터 용접된 난류 요소를 분리하는 것에 대응하는 곤란한 작업을 초래하게 된다. 세 번째로, 각 난류 요소는 난류 요소가 도브테일 지지부 상으로 추진될 수 있도록 지지부의 측부에 대해 요소의 길이 및 폭을 갖는 자유 영역을 필요로 한다. 도브테일 지지부가 대부분 축방향이기 때문에, 자유 영역은 지지부의 축방향 측부에 배열되어야 한다. 따라서, 이러한 종래 기술 난류 요소 및 특정 지지부에 의한 그 고정은 비록 그 이전의 종래 기술에 비해 장점을 도출하지만, 역시, 적어도 세 개의 단점, 즉, 각 로터 직경을 위한 특정 지지부, 이 지지부가 교체를 필요로 한다는 점 및 난류 요소의 설치가 지지부의 측부에 자유 공간을 필요로 한다는 점을 유발하게 된다.

본 발명의 방법과 로터 구조의 목적은, 종래 기술의 로터 구조 및 그 제조시의 결점 및/또는 단점 중 적어도 일부를 해결하는 것이다. 본 발명의 로터의 기본적인 문제는 여러 로터 직경 및 로터 위에 난류 요소를 고정하기 위해 갖추어야 하는 요건에 관한 것이다.

본 발명은 다양한 직경으로 이루어진 로터를 갖는 일련의 거름 장치 전체에 또는 적어도 다양한 직경으로 이루어진 다수의 로터에 유사한 난류 요소가 사용될 수 있는 표면 형태를 로터에 제공함으로써 상술한 문제점을 해결한다.

본 발명의 제 1 실시예에 따라서, 로터 표면은 난류 요소가 고정되는 위치에서 편평하게 제조된다. 그에 의해, 로터의 표면에 면한 난류 요소의 표면도 편평하게, 즉, 평면으로 제조될 수 있으며, 그에 의해, 전체 스크린 시리즈에 대해 한 하나의 유형의 난류 요소가 필요해진다. 본질적으로, 다른 인자는 다른 유형의 요소를 필요로 할 수 있지만, 여전히 그 하부 표면은 어떠한 특정 주의도 필요하지 않다.

본 발명의 제 2 바람직한 실시예에 따라서, 로터 표면은 난류 요소가 고정되는 위치에서 스크린 시리즈의 모든 로터 크기/직경을 위해 동일한 것이 바람직한 곡률로 제조된다. 바람직하게는, 로터의 표면에 대면한 난류 요소의 표면은 곡률이 스크린 시리즈의 최대 직경을 갖는 로터의 것과 동일하도록 굴곡되어 제조되며, 그에 의해, 최상으로는, 전체 스크린 시리즈에 대하여 단 하나의 유형의 난류 요소가 필요하다. 그러나, 특히, 로터가 주조 로터로서 제조될 때 심지어 복잡한 표면 형상의 일부로서 더 작은 곡률이 사용될 수 있다. 달리 말하면, 본 실시예에서, 로터의 표면에 대면한 난류 요소의 표면은 그 표면 위에 난류 요소가 부착되는 일련의 로터의 로터 중 적어도 대부분의 직경으로부터 초래되는 것과는 다른 곡률을 갖는다.

본 발명의 제 3 바람직한 실시예에 따라서, 로터 표면은 홈 및/또는 지지, 더욱 일반적 용어로는 오목부 및/또는 돌출부를 구비하며, 이들은 한편으로는 그들이 로터 직경에 무관하게 일련의 로터의 모든 로터에서 유사하도록 설계되고, 다른 한편으로는 그 형상에 기인하여 로터 표면에 계획된 정확한 위치에 난류 요소를 위치설정할 때 사용될 수 있도록 설계된다.

본 발명이 해결하는 다른 문제점은 도 1에 도시된 종래 기술 로터와 연계하여 이미 상술한 난류 요소의 마모 및 그 지지부에 관한 것이다. 이제, 본 발명의 난류 요소는 용이한 교체성의 요구를 충족하며, 난류 요소가 로터 표면에 난류 요소를 부착하는 수단을 덮기 때문에, 난류 요소만이 마모를 받는 유일한 구성요소가 된다. 따라서, 본 발명의 난류 요소의 교체시, 난류 요소 지지부의 마모가 쉽게 보상될 수 없는 도 1의 로터와는 달리 로터는 새것과 같다.

본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따라서, 난류 요소가 고정되는 위치들에서 로터 표면은 난류 요소가 그에 대해 고정되는 고정 수단을 구비한다. 또한, 난류 요소는 요소가 로터 표면에 배치될 때 고정 수단이 끼워지는 공동을 구비한다.

본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에 따라서, 난류 요소가 고정되는 위치들에서 로터 표면은 난류 요소가 그에 대해 고정되는 각 위치당 적어도 하나의 돌출부를 구비한다. 본질적으로, 난류 요소는 이때 요소가 로터 표면에 배치될 때 적어도 하나의 돌출부가 내부로 끼워지는 공동을 구비한다.

본 발명은, 거름 장치용 로터를 제조하는 방법과, 거름 장치용 로터 구조를 제공하는 효과를 갖는다.

이들 및 본 발명의 다른 실시예는 첨부 도면을 참조로 이하에 상세히 설명되어 있고, 첨부 도면에서,
도 1은, 종래 기술에 따른 난류 요소 고정을 예시하는 도면.
도 2는, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 로터 표면의 부분적 3-D 도면을 예시하는 도면.
도 3은, 본 발명의 제 1 바람직한 실시예에 따른 고정 수단을 구비한 로터 표면을 부분적 3-D 도면으로서 예시하는 도면.
도 4는, 본 발명의 제 1 바람직한 실시예에 따른 난류 요소를 3-D 도면으로서 예시하는 도면.
도 5는, 본 발명의 제 1 바람직한 실시예에 따른 심(shim)을 예시하는 도면.
도 6은, 본 발명의 제 2 바람직한 실시예에 따른 고정 수단을 구비하는 로터 표면을 부분적 3-D 도면으로서 예시하는 도면.
도 7은, 본 발명의 제 2 바람직한 실시예에 따른 로터 표면에 고정된 난류 요소의 부분 단면을 예시하는 도면.
도 8은, 고정 수단이 절단되어 있는, 로터 표면에 위치한 난류 요소의 축방향 단면을 예시하는 도면.
도 9a 내지 도 9e는, 난류 요소가 고정되는 영역에서 로터 표면 형태의 여러 바람직한 실시예를 예시하는 도면.

도 2에 따르면, 본 발명의 제 1 실시예의 로터는 예를 들어, 실린더 같은 회전 대칭체의 형태이다. 다른 가능한 옵션은 단지 몇몇 대안을 언급하자면, 원추형, 절두 원추형, 난형, 절두 난형 등이다. 또한, 배경 기술 6번째 문단에서 상술한 바와 같이 회전 대칭형의 것 이외의 다른 표면 옵션이 고려될 수 있다. 그러나, 상술한 바 및 배경 기술 6번째 문단의 것 양자 모두의 다양한 옵션들은 단지 예라는 것을 이해하여야 하며, 폐쇄 표면을 갖는 다른 폐쇄 로터 형상들도 본 발명에 연계하여 사용될 수 있다. 도 2에 따르면, 로터(10)의 표면은 본 경우에는 로터의 잔여 영역(14)의 형태/곡률과 다른 형태, 본 경우, 곡률을 갖는 영역(12)(단 하나의 이런 영역만이 도시되어 있음)을 구비한다. 잔여 영역(14)의 곡률은 로터의 직경에 의해 규정되어 있다. 영역(12)은 로터(10)가 완성되고 사용 준비될 때 난류 요소를 고정하는 영역이다. 통상적으로, 난류 요소는 로터 표면의 원주 영역, 즉, 스크린 표면에 대면한 영역 중 약 10 내지 50%, 바람직하게는 약 15 내지 35%를 덮는다. 다른 형태/곡률의 영역(12)을 갖는 로터 표면을 제공하는 이유는 다양한 직경을 갖는 일련의 로터의 모든 로터가 로터 시리즈 전반에 걸쳐 동일한 형태/곡률을 갖는 영역(12)을 구비할 때, 단 하나의 난류 요소 유형이 필요하게 되며, 그 이유는 단 하나의 난류 요소 유형이 모든 로터에 일치하기 때문이다. 본질적으로, 난류 요소의 형태를 바꾸기 위한 다른 이유가 존재하는 경우에, 이는 여전히 이루어질 수 있지만, 요소의 하부 표면은 유지될 수 있으며, 즉, 변경될 필요가 없다. 따라서, 난류 요소의 제조는 적어도 다소 용이해진다.

다른 형태/곡률을 갖는 영역(12)의 제조 또는 형성의 견지에서 필요한 형태/곡률을 고려할 때, 로터가 원통형인 경우, 영역(12)의 반경은 바람직하게는 적어도 압력 스크린들의 계열들의 최대 로터 실린더의 반경이 되어야 하는 것으로 결론지어질 수 있다. 가장 큰 것을 제외한 모든 로터들은 난류 요소가 배치될 것으로 예정된 위치에 기계가공/형성되어야 한다. 영역(12)의 반경이 더 커지면, 모든 로터가 기계가공/형성되어야 한다. 기계 가공에 사용되는 기계에 따라서, 난류 요소 좌대, 즉, 영역(12)을 편평하게 또는 평면으로, 즉, 무한 직경을 갖도록 기계가공하는 것이 가장 용이할 수 있다. 그러나, 또한, 특히, 로터가 주조에 의해 제조되는 경우, 로터의 표면이 로터의 잔여부보다 작은 곡률을 갖도록 하는 것이 가능하다는 것을 이해하여야 한다.

도 3에 도시된 실시예에 따라서, 로터 표면은 기계가공된 영역(12)에서 로터 위에 난류 요소를 고정하기 위한 고정 수단(20)을 구비한다. 고정 수단(20)은 용접, 접착, 납땜, 리벳팅 같은 통상적 고정 수단에 의해, 또는, 스크류나 볼트에 의해 로터(10) 표면에 부착될 수 있다. 고정 수단(20)이 난류 요소에 의해 완전히 덮이기 때문에, 리벳, 볼트 또는 스크류는 리벳, 볼트 또는 스크류의 헤드가 고정 수단(20) 위에 보여질 수 있도록 고정될 수 있다. 따라서, 고정 수단의 헤드에서 섬유가 수집될 위험이 없다. 고정 수단(20)은 그들이 바람직하게는 소정 간극을 그 사이에 남겨 두고 영역(12)의 경계부(16) 내측에 완전히 끼워지도록 치수설정된다. 고정 수단의 측부 표면의 오목부는 용접부(23)를 위한 것이며, 난류 요소가 용접부를 위한 추가 간격을 가질 필요가 없다.

도 4에 따라서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 난류 요소(30)는 바람직하게는 고정 수단(20)의 외부 치수들에 대응하지만 반드시 그럴 필요는 없는 치수들의 공백 공동(32)을 구비한다. 난류 요소(30)의 크기 및 형상은 로터(10)의 작동 조건들에 의해 필요한 바에 따를 수 있다. 그러나, 필수적이지는 않지만, 난류 요소(30)의 주연부는 난류 요소(30)가 실질적으로 완전히 영역(12)을 덮도록 영역(12)의 경계(16)에 대응하는 것이 바람직하다. 달리 말해서, 본 명세서에서 전술한 모든 난류 요소 유형이 사용될 수 있으며, 언급되지 않은 다른 것들도 그러하다. 따라서, 요소(30)의 축방향 길이는 수 센티미터 내지 로터(10)의 전체 길이까지 사이의 임의의 것일 수 있다. 또한, 난류 요소가 단일 고정 수단에 의해 고정되지 않고, 난류 요소의 치수들에 따라서 로터 표면에서 축방향, 원주방향 또는 나선형이나 그 임의의 조합으로 위치될 수 있는 둘 이상의 고정 수단에 의해 서 고정될 수도 있다. 난류 요소(30)는 세 가지 다른 부분, 즉, 작동 표면(34), 측벽(36', 36") 및 하부 표면(38)으로 이루어진 것으로 고려될 수 있으며, 작동 표면(34)은 스크린 실린더에 대면한 난류 요소(30)의 실질적 원주방향 연장 방사상 외부 표면이며, 장치가 동작 중일 때 이를 따라 거름 대상 펄프가 유동하게 되고, 측벽(36' 36")은 난류 요소(30)의 축방향 단부들에 있으며, 측벽 또는 단부 벽(36' 36")은 로터 표면에 대해 필수적이지는 않지만 일반적으로 실질적으로 직각이며, 하부 표면(38)은 기계가공된 표면 또는 비 기계가공 표면인 난류 요소(30)를 수용하는 위치에 있는 로터 표면의 형태/곡률에 대응하는 형태/곡률과 고정 공동(32)을 위한 개구를 구비한다. 달리 말해서, 하부 표면은 로터 표면에 대면하고, 그에 대해 배치된다. 본 발명의 본 바람직한 실시예의 본질적 특징은 하부 표면이 공동 내로의 개구를 전체적으로 둘러싸며, 따라서, 개구를 위한 연속적 림을 형성한다는 것이다.

반드시는 아니지만, 바람직하게는 난류 요소(30)의 측벽(36', 36")은 고정 공동(32) 내로 개방되는 구멍(40)을 구비한다. 고정 수단(20)은 바람직하게는 고정 수단(20) 상에서, 그리고, 또한, 로터 표면(12)에 대하여 제 위치에서 난류 요소(30)을 보유하는 고정 스크류를 수용하기 위한 탭핑된 구멍(22)(도 2 참조)을 구비한다. 난류 요소(30)의 측면 또는 단부 면(36', 36")은 로터의 실질적 방사상 방향으로, 즉, 요소 하부 표면(38)에 대해 실질적으로 직각인 방향으로 세장형일 수 있으며, 그에 의해, 요소(30)의 높이가 조절될 필요가 있는 경우 로터 표면(12)과 난류 요소(30) 사이에 심(50)(도 5 참조)을 배열할 수 있게 한다. 또한, 난류 요소(30)와 고정 수단(20) 사이의 끼워맞춤이 기밀식 끼워맞춤이 아닌 경우에, 심(50)을 쐐기 형이 되도록 하는 것이 가능하며, 그에 의해, 그 선단(원주방향으로) 부분에서의 요소(30)의 높이가 그 후단 부분에서보다 더 커지거나, 그 반대도 마찬가지이다. 바람직하게는, 난류 요소(30)의 측벽(36' 36")에서의 구멍(40)과 고정 스크류는 스크류가 조여질 때 고정 스크류의 헤드가 난류 요소의 측벽(36' 36")과 표면 일치되도록 함께 설계된다. 이는 구멍/스크류 헤드에 섬유가 수집되게 되는 기회를 최소화한다.

또한, 스크류 이외의 난류 요소를 고정하기 위한 다른 수단도 사용될 수 있다. 일 예는 고정 수단 내의 맹공 또는 관통 보어 내에 난류 요소의 측벽 내의 구멍을 통해 추진되는 로킹 핀이다. 로킹 핀은 고정 수단 내측에서 소정 거리(스크류의 것에 대응)로 연장될 수 있거나, 난류 요소의 대향 측벽의 구멍 내로 고정 수단을 통해 연장될 수 있다. 로킹 핀을 사용할 때, 난류 요소 측벽들의 구멍 단부들은 바람직하게는 작은 용접 도트에 의해, 또는, 작은 나사형 커버들에 의해 폐쇄되어야 하며, 이 용접 도트는 난류 요소가 교체될 필요가 있을 때 천공 개방될 수 있다. 다른 옵션은 난류 요소의 제 1 측벽으로부터 그 제 2 측벽까지 연장하도록 로킹 핀을 배열하는 것이며, 핀의 각 단부에 있는 작은 용접 도트는 이를 적소에 로킹하기에 충분하다.

난류 요소를 고정하는 또 다른 수단은 고정 수단의 일 단부에 맹공을 배열하고 난류 요소의 고정 공동의 단부에 대응 고정 핀을 배열하는 것이다. 난류 요소의 다른 단부는 분리 가능한 핀 또는 스크류에 의해 고정 수단에 부착될 수 있다.

도 6은 본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따른 고정 수단(20')을 구비한 로터(10)를 예시한다. 도 2 및 도 3과 연계하여 설명한 실시예에서와 꼭 같이, 기계가공되거나 다른 방식으로 형성된 영역(12)이 로터(10)의 대체로 회전 대칭형이거나 일반적 원통형 표면(14)에 제공된다. 영역(12)은 고정 수단(20')을 구비하며, 이 고정 수단은 용접, 접착, 납땜, 리벳팅 또는 로터(10)의 셸 내로 또는 그를 통해 연장하는 볼트 또는 스크류에 의해 로터 표면에 부착되어 있다. 본 실시예에서, 고정 수단(20')은 반드시는 아니지만 바람직하게는 로터 표면에 축방향으로 배치된다. 고정 수단(20')은 고정 수단의 하부 표면과 반드시는 아니더라도 바람직하게는 평행한 상단 표면(120)을 구비한다. 고정 수단의 하부 표면은 고정 수단(20')이 그 위에 부착되는 영역(12)의 표면에 대해 배치된다. 고정 수단(20')의 측부 표면(122)은 본 실시예에서, 오목부(124)를 구비하고, 그래서, 로터 표면에 고정 수단(20')을 고정하기 위한 가능한 용접부들은 오목부(124) 내에 배치될 수 있어서 용접부를 위한 임의의 특정 추가 공간을 난류 요소의 고정 공동에 제공할 필요가 없다. 고정 수단(20')의 양 종방향 단부는 경사 표면(126, 128)을 구비하고, 경사 표면(126, 128)은 고정 수단(20')의 하부 표면과 둔각을 형성한다. 달리 말해서, 고정 수단(20')의 상단 표면(120)은 하부 표면, 즉, 로터 표면에 대해 놓인 표면보다 길다. 경사 표면들의 일 표면(128), 즉, 고정 수단(20')의 단부 중 하나는 대향 표면(126) 또는 그 경계(16)에 대면한 단부보다 형성된 영역(12)의 축방향 경계(16)에 더 근접하게 위치될 수 있다. 이렇게 부착된 고정 수단(20')은 그 단부 표면(126, 128)에 의해 로터 표면에 난류 요소(30')를 부착하도록 사용되는 도브테일 조인트의 제 1 요소를 형성한다.

또한, 도 6은 고정 수단(20')과 협력하여 사용되는 별개의 로킹 부재를 예시한다. 별개의 로킹 부재들은 로킹 스크류(130) 및 로킹 블록(132)을 포함한다. 로킹 블록(132)은 넓은 헤드 부분(134)과 좁은 발부 부분(138)을 구비한 T형 부재이다. 로킹 블록(132)은 두 개의 단부를 갖고, 제 1 단부는 고정 수단의 경사 표면(126)과 협력하도록 설계된 경사 표면(136)을 구비하고, 제 2 단부는 스크류(130)와 협력하는 표면을 구비한다. 로킹 블록(132)은 경사 표면(136)이 그와 함께 둔각을 형성하는 상단 표면을 추가로 구비한다. 로킹 블록(132) 중 하나와, 고정 수단(20')의 표면(126)의 둔각은 바람직하게는 동일하다.

도 7은 로터의 형성된 표면 영역(12) 상의 고정 수단(도 6에서 설명됨)이 절단되어 있는, 로터(10) 위에 배치된 난류 요소(30')의 부분 단면을 예시한다. 달리 말하면, 도 7은 주로, 난류 요소(30')의 내부 구조를 도시한다. 더 구체적으로, 도 7은 난류 요소(30')가 로터 표면에 부착될 때 로킹 부재가 배치되는 난류 요소(30')의 제 1 단부를 예시한다. 도 4에 설명된 실시예들에서와 같이, 난류 요소(30')는 고정 수단을 수용하기 위한 내부 고정 공동(150)을 구비한다. 따라서, 고정 공동(150)의 크기 및 형상은 대체로 고정 수단의 것에 대응한다. 로킹 부재를 수용하는 고정 공동(150)의 제 1 단부에서, 난류 요소(30')는 바람직하게는 난류 요소(30')의 제 1 단부 또는 측벽(154)을 통해 나사형 구멍(152)을 구비한다. 난류 요소(30')의 내부는 나사형 구멍(152)이 배치되는 고정 공동(150)의 제 1 단부에서 칼라(156)를 구비하며, 칼라(156)는 난류 요소(30')의 내부 공동(150)의 원주의 대칭적 U-형 내향 연장부를 바람직하게 형성한다. 칼라(156)의 치수들은 T형 로킹 블록(132)(도 6에서 설명됨)의 것들과 일치하도록 선택되며, 그래서, 블록(132)은 공동(150)의 제 1 단부에 배치될 수 있다. 달리 말하면, 칼라(156)의 높이는 로킹 블록(132)의 발부 부분(138)의 높이에 대응하고, 칼라(156)로부터 공동(150)의 상단부(도 7의 상부 표면)까지의 거리는 로킹 블록(132)의 헤드 부분(134)의 높이에 대응하며, U-형 칼라(156)의 다리부 사이의 거리는 로킹 블록(132)의 발부 부분(138)의 폭에 대응한다. 칼라(156)의 길이는 더욱 자유롭게 선택될 수 있으며, 이는 바람직하게는 로킹 블록(132)의 길이보다 다소 크다. 따라서, 내부 공동(150)의 단부는 로킹 블록의 T형 단면에 대응하는 T형 단면을 갖는다. 본질적으로, 로킹 블록(132) 및 T형 공동의 치수들은 충분한 주행 공차가 보증되도록 선택된다. 상술한 설명으로부터 높이는 로터의 실질적 방사상 방향으로 측정되고, 길이는 로터의 실질적 축방향으로 측정되거나, 또는, 더욱 일반적으로는, 고정 요소 또는 난류 요소의 축방향으로 측정된다는 것을 이해하여야 한다.

난류 요소(도 8에 가장 잘 도시됨)의 제 2 단부 벽(158), 즉, 나사형 구멍(152) 및 칼라(156)에 대향한 공동의 제 2 단부는 고정 수단의 표면(128)(도 6 참조)과 협력하도록 설계된 경사 표면(140)을 구비한다. 경사 표면(140)은 고정 공동(150)의 상단 표면(도 7 및 도 8의 상부 표면)과 예각을 형성한다. 따라서, 공동(150)의 제 2 단부의 경사 표면(140) 및 로킹 블록(132)의 경사 표면(136)은 제 2 도브테일 조인트 요소를 형성한다.

또한, 본 발명의 본 바람직한 실시예에서, 본 발명의 본질적 특징은 하부 표면이 공동 내로의 개구를 전체적으로 둘러싸서 개구를 위한 연속적 림을 형성한다는 점이라는 것을 이해하여야 한다.

난류 요소(30')는 도 6, 도 7 및 도 8을 참조로 이하에 설명될 바와 같이 로터 위에 설치된다. 먼저, 이미 전술한 실시예들과 유사하게, 로터 표면(10)은 특정 로터 시리즈의 모든 또는 실질적 모든 로터 크기/직경에 공통 곡률을 갖는 영역(12)을 구비하는 것이 바람직하다. 두 번째로, 고정 수단(20')은 용접, 접착, 납땜, 리벳팅에 의해, 또는, 볼트 또는 스크류에 의해 영역(12) 위에 고정된다. 세 번째로, T형 로킹 블록(132)은 난류 요소의 내부 공동(150)의 제 1 단부에 형성된 T형 공동 내로 밀어넣어진다. 네 번째로, 난류 요소(30')는 나사형 구멍(152)에 대향한 요소(30')의 단부가 먼저 고정 수단(20') 위에 배치되어 고정 수단(20')의 경사 표면(128)이 난류 요소(30')의 내부 공동(150)의 제 2 단부의 경사 표면(140)과 조우하도록 고정 수단(20')을 수용하게 로터 위에 배치된다. 그후, 난류 요소(30')의 제 1 단부는 로터 표면에 대해 추진된다. 이는 고정 수단(20')의 팁이 로킹 블록(132)의 팁을 지나갈 수 있도록 로킹 블록이 T형 공동(도 7 및 도 8의 좌측) 내로 매우 깊이 진행하는 것을 필요로 한다. 그리고, 마지막으로, 로킹 스크류(130)가 나사형 구멍(152) 내로 구동되고, 그래서, 스크류(130)의 팁이 로킹 블록(132)과 조우하며, 로킹 블록(132)을 로킹 블록(132)의 표면(136)이 고정 수단(20')의 표면(126)과 조우하고 따라서 난류 요소(30')와 고정 수단(20')을 함께 로킹할 때까지 공동(150) 내로 더 깊이(우측으로) 추진하기 시작한다.

도 6, 도 7 및 도 8에 설명된 본 발명의 실시예를 참조하면, 본 발명이 다수의 변형 및 변경을 가질 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 예를 들어, 스크류를 사용한 로킹은 예시된 것과는 다른 방식으로 배열될 수 있다. 한 가지 옵션은 난류 요소의 단부 표면에 단순 구멍(비-나사형)을 배열하고, 난류 요소의 단부 표면의 구멍과 정렬하는 로킹 블록 내에 나사형 맹공을 배열하는 것이다. 이제, 로킹 스크류는 T형 공동의 내부 단부 표면과 협력하는 칼라 또는 플랜지를 구비하여야 하며, 그에 의해, 일 방향으로 스크류를 구동하는 것은 로킹 블록을 일 방향(우측으로)으로 밀게 되고, 스크류를 반대 방향으로 구동하는 것은 반대 방향으로, 즉, 도 6, 도 7 및 도 8의 좌측으로 로킹 블록을 이동시킬 수 있게 한다. 다른 옵션은 난류 요소의 단부 표면에 역시 단순 비-나사형 구멍을 배열하는 것이다. 그러나, 이 옵션에서, 별개의 너트 또는 대응 나사 부재가 바람직하게는 T형 공동의 단부에서 비-나사형 구멍의 단부에 배열되며, 그에 의해, 스크류가 본 실시예와 연계하여 설명된 원래의 방식으로 로킹 블록과 동작하도록 사용될 수 있다.

또한, 도 6, 도 7 및 도 8에서 설명된 실시예는 도 5에서 설명된 심(50)과 함께 쉽게 사용될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 사실, 심의 사용시 유일한 제한은 경사 표면(126, 128)이 방사상 연장하는 높이이다. 달리 말해서, 난류 요소 및 로킹 블록의 경사면이 충분한 길이에 걸쳐 고정 수단의 경사면들과 조우하는 한, 난류 요소의 고정은 보증된다.

상술한 모든 실시예는 난류 요소가 모든 로터 크기들에 대해 유사한 곡률을 갖는 매끄러운 로터 표면 영역과 고정되는 위치들에서 로터 표면을 제공하는 것에 기초한다. 그러나, 다른 옵션은 난류 요소가 부착되는 영역에 매끄럽지 않은 표면 형태를 갖는 로터 표면을 제공하는 것이다. 모든 로터 크기에 대해 동일하도록 형태를 배열하여, 전체 로터 시리즈에 대해 단 하나의 유형의 난류 요소가 필요하게 된다. 따라서, 표면 형태는 로터 표면 상의 난류 요소 또는 고정 수단의 위치설정을 돕는 로터 표면 내의 기계가공된 또는 다른 방식으로 배열된 홈 또는 오목부를 포함할 수 있다. 또한, 표면 형태는 리지 또는 돌출부를 포함할 수 있고, 이들은 홈 또는 오목부와 함께 또는 단독으로 로터 표면에 배열된다. 로터 표면에 리지 또는 돌출부를 배열하는 장점은 리지 또는 돌출부가 로터 표면의 난류 요소 또는 고정 수단의 위치설정을 도울 뿐만 아니라, 필요시, 로터 표면의 난류 요소 또는 고정 수단의 부착을 용이하게 할 수 있다는 점이며, 그 이유는 고정이 비 방사상 방향으로, 그리고, 직접적으로 난류 요소 및/또는 고정 수단과 로터 표면, 즉, 로터 표면 상의 리지 또는 돌출부 사이에서 직접 이루어지기 때문이다. 달리 말해서, 본 발명의 이전 실시예들에 필요한 고정 수단으로서 작용하도록 리지 또는 돌출부를 배열 또는 기계가공할 수 있다. 사실, 난류 요소의 내부 공동 및 그에 난류 요소를 부착하기 위한 수단과 일치하는 적절한 형상을 돌출부들에 제공하는 것은 간단하다.

도 9a 내지 도 9f는 표면 형태 옵션을 위한 몇몇 바람직한 실시예를 도시한다. 도 9a의 형태는 세 개의 원주방향 리지들과, 리지들의 측부들의 네 개의 홈을 구비한다. 이러한 유형의 표면 형태를 제조하기 위한 옵션은 먼저, 로터 표면에 제 1 매끄러운 표면을 기계가공하는 것이며, 기계가공된 영역은 난류 요소가 고정되게 되는 영역의 길이에 대응하는 축방향(로터 축의 방향으로) 길이 및 리지들의 팁들로 연장하는 깊이를 갖는다. 다음 단계는 리지가 사이에 있도록 로터 표면에 네 개의 더 깊은 홈을 제조하는 것이다. 도 9b는 축방향으로 연장하는 리지와 홈을 갖는다. 이 표면 형태의 제조는 비록, 다른 제조 방법들도 사용될 수 있지만 도 9a와 연계하여 설명된 바와 같이 수행될 수 있다. 본질적으로, 홈 및 리지의 방향은 반드시 원주방향 또는 축방향일 필요는 없으며, 임의의 방향이 적용될 수 있다. 표면이 파형, 즉, 리지 및 홈이 날카로운 에지를 갖지 않고 굴곡되어 있는 도 9c 및 도 9d에 도시된 표면 형태에도 동일한 것이 적용된다. 도 9e는 매끄러운 하부 표면이 작은 오목부 또는 돌출부를 구비하고, 이들이 도시된 바와 같이 규칙적 패턴으로, 또는 동일 랜덤 패턴이 난류 요소가 고정되도록 계획된 모든 영역에 적용된다면 랜덤 패턴으로 배열될 수 있는 표면 형태를 도시한다. 그리고, 마지막으로, 도 9f는 표면 형태가 매끄러운 표면으로 형성되어 있고, 표면이 편심 또는 예를 들어, 타원형이도록 굴곡되어 있는 옵션을 예시한다.

상술한 견지에서, 본 발명의 가장 간단한 실시예는 로터 표면의 잔여부보다 난류 요소가 부착되게 되는 영역에서 다른 표면 형태를 갖는 로터 및 그 하부 표면에 상보적 표면 형태를 갖는 난류 요소이다. 난류 요소는 용접에 의해 또는 임의 다른 공지된 고정 수단에 의해 로터 표면에 고정될 수 있다. 따라서, 다른 표면 형태를 위한 여러 옵션은, 매끄러운, 또는, 평면 또는 편평한 표면으로부터 시작하고, 고정 수단, 즉, 난류 요소가 고정될 수 있는 수단을 갖는 표면에서 종결된다. 따라서, 난류 요소의 하부 표면을 위한 옵션들도 존재하며, 즉, 단지 몇몇 대안을 언급하자면, 하부 표면이 매끄럽거나 평면이거나 편평할 수 있거나, 홈형일 수 있거나 로터 표면의 고정 수단을 위한 공동을 구비할 수 있다. 사실, 적절히 설계된 홈은 고정 수단을 위한 공동으로서 고려된다. 따라서, 고정 수단은 셸 외부 표면의 잔여부의 방사상 외측으로 연장하는 로터 셸의 재료 부분 또는 로터 표면에 개별적으로 부착될 수 있는 부분 또는 부분일 수 있다.

본 발명의 다른 하나 이상의 바람직한 실시예에 따라서, 로터 표면은 도 9a 내지 도 9f와 관련하여 상술한 홈, 오목부 또는 돌출부 중 어느 하나 또는 난류 요소와 로터 표면 사이에 표면 영역을 추가하기 위한 임의의 다른 적절한 수단을 구비한다. 본 실시예의 본질적 특징은 어떠한 별개의 난류 요소 지지 판들도 필요하지 않도록 상보적 홈, 돌출부 또는 오목부를 난류 요소 자체의 하부 표면에 제공하는 것이다. 따라서, 본 발명의 본 실시예는 예를 들어, 난류 요소가 로터 표면에 접착 또는 납땜될 수 있도록 상보적 형태를 로터 및 난류 요소의 표면에 제공하는 것에 기초한다. 따라서, 증가된 표면 영역의 목적은 로터 표면에 난류 요소를 부착하기 위한 접착제 또는 땜납의 사용을 용이하게 하는 것이다. 홈, 오목부 또는 돌출부의 다른 바람직한 특징은 난류 요소와 로터 표면 사이의 연결부에 기계적 강도를 추가하는 것이다. 달리 말하면, 홈, 오목부 또는 돌출부는 그들이 난류 요소가 받는 부하의 적어도 일부를 수용하도록 성형될 수 있다. 로터 표면에 난류 요소를 고정하는 것은 본질적으로 역시 접착 또는 납땜 이외의 임의의 다른 공지된 수단에 의해서도 이루어질 수 있다.

현재까지, 로터의 제조를 설명하지 않았다. 그러나, 다양한 제조 방식이 난류 요소가 배열되게 되는 영역의 표면 형태를 제조하는 여러 기회를 제공하기 때문에, 로터의 제조는 본 발명에 관련되어 있다. 원론적으로, 로터의 제조에는 두 가지 옵션이 있다. 첫 번째 옵션은 로터를 주조하는 것이며, 적어도 주조 품질 및 로터가 설치될 제조소에서의 밀(mill)에서의 위치에 따라서, 로터 표면은 다소 매끄럽게 기계가공될 수 있다. 이제, 로터의 주조는 난류 요소가 배열되게 되는 영역에 의해 요구되는 표면 형태를 로터 표면에 제공할 수 있게 한다. 따라서, 일반적으로 둥근 로터 표면은 로터 주조시 오목부 및 돌출부, 즉, 홈, 덴트(dent), 리지, 벌브(bulb) 등을 구비하게 될 수 있다. 주조는 영역을 로터 표면의 잔여부의 것보다 작은 곡률을 갖도록, 즉, 돌출부를 갖는 로터 표면을 제공하도록 배열할 수 있게 한다. 주조 이후, 로터 표면은 역시, 그리고, 빈번하게 표면 품질을 개선시키도록 기계가공된다.

로터를 제조하는 두 번째 옵션은 원하는 두께를 갖는 시트 금속으로부터 로터를 압연하고, 압연된 시트의 단부를 함께 용접하여 로터 셸을 형성하는 것이다. 일반적으로, 로터 제조는 로터 셸의 축방향 단부에 대해 베어링 유닛을 갖는 용접 단부 캡에 의해 연속적이다. 그러나, 로터의 하나 또는 양단부가 폐쇄되지 않지만, 그 샤프트 상의 로터 셸의 부착은 소정의 다른 적절한 방식으로 수행되는 소정 로터 유형이 존재한다. 그러나, 본 발명의 견지에서, 그 샤프트 상의 로터의 부착은 어떠한 역할도 하지 않는다. 난류 요소가 배열될 영역에서의 표면 형태에 대하여, 압연된 로터는 주조 로터만큼 많은 기회를 제공하지는 않는다. 달리 말하면, 단지 두 개의 추가적 옵션이 존재하며, 즉, 하나는 로터 표면에 원하는 형상의 하나 이상의 오목부를 기계가공하는 것이며, 나머지는 로터 표면에 오목부를 프레싱하는 것이다. 그러나, 프레싱은 원론적으로 로터 셸의 양 측부로부터 이루어질 수 있기 때문에, 잔여 로터 표면의 방사상 외부로 연장하는 돌출부를 제조할 수 있다. 그러나, 프레싱에 의해 형성된 돌출부의 형상은 주조에 의해 형성된 것보다 많이 제한된다.

상술한 설명은 본 발명의 단지 몇몇의 바람직한 실시예를 설명하는 것이며 본 발명을 상술한 세부 구조에 제한하고자 하는 목적은 없다는 것을 이해하여야 한다. 따라서, 예를 들어, 로터 상의 난류 요소의 형상, 크기 및 수는 로터 설계자가 실용적이라 보는 바에 따를 수 있음이 명백하다. 또한, 로터의 형상 및 크기는 로터가 그를 위해 설계되는 특정 용례에 의해 요구되는 바에 따를 수 있다. 따라서, 로터의 전체 표면 또는 로터 표면의 단지 일부(반드시는 아니지만 바람직하게는 축방향)가 본 발명에서 설명된 소정 표면 형태를 갖는 영역을 구비할 수 있다. 달리 말하면, 예를 들어, 로터 표면의 하나의 종방향 섹션이 상술한 방식으로 기계가공되는 반면, 잔여 섹션(들)은 필요시 로터 표면에 소정의 다른 수단에 의해 부착된 난류 요소를 구비할 수 있다. 또한, 본 발명의 로터는 유입유동 또는 유출유동 스크린 중 어느 쪽과도 연계하여 사용될 수 있다는 것이 명백하다. 그리고, 마지막으로, 단어 '로터'는 상술한 바에서, 그리고, 청구범위에서, 한편으로는 거름 대상 섬유 부유물에 난류를 생성하고 다른 한편으로는 압력 펄스를 스크린 실린더 같은 거름 수단에 제공하는 펄프 및 제지 산업의 거름 장치에 배열된 모든 이런 수단을 포함한다는 것을 강조할 필요가 있다. 따라서, '로터'가 거름 수단에 관하여 상대 운동하는 한, 난류를 생성하고 압력을 받게 되는 수단이 단어 '로터'에 의해 지칭될 수 있다. 달리 말하면, 회전하는 거름 수단과 협력하도록 배열되어 있는 고정식의 난류를 생성하고 압력을 받는 수단도 '로터'라 지칭된다.

Claims (45)

1. 펄프 및 제지 산업용 거름 장치를 위한 로터(rotor)를 제조하는 방법으로서,
   상기 로터(10)는 적어도 부분적 폐쇄된 로터 표면(14)과, 상기 폐쇄된 표면(14) 위에 배열된 난류 요소(turbulence)(30)를 갖는, 펄프 및 제지 산업용 거름 장치를 위한 로터를 제조하는 방법에 있어서,
   a. 상기 적어도 부분적으로 폐쇄된 로터 표면에 잔여 로터 표면(14)과 다른 표면 형태를 갖는 영역(12)을 제공하는 단계와,
   b. 상기 영역(12)에 난류 요소(30)를 부착하는 단계를
   포함하는, 로터 제조 방법.
2. 제 1항에 있어서, 단계 (a) 이후 및 단계 (b) 이전에, 다른 표면 형태를 갖는 영역(12)에 고정 수단(20, 20')을 제공하고, 상기 난류 요소(30, 30')에 상기 고정 수단(20, 20')을 위한 공동(cavity)(32)을 제공하는 것을 특징으로 하는, 로터 제조 방법.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 로터 표면의 영역(12)에 적어도 하나의 돌출부(protrusion) 또는 적어도 하나의 오목부(depression) 형태의 표면 형태를 제공하고, 상기 난류 요소(30, 30')에 상보적인 하부 표면(38)을 제공하는 것을 특징으로 하는, 로터 제조 방법.
4. 제 3항에 있어서, 상기 영역(12)에 적어도 하나의 돌출부, 예를 들어, 리지(ridge)를 제공하고, 상기 난류 요소(30)를 상기 적어도 하나의 돌출부에 부착하는 것을 특징으로 하는, 로터 제조 방법.
5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 다른 표면 형태를 갖는 상기 영역(12)에 잔여 로터 표면(14)의 직경을 초과하는 직경을 제공하는 것을 특징으로 하는, 로터 제조 방법.
6. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 다른 표면 형태를 갖는 영역(12)을 편평하게, 즉, 평면으로 배열하는 것을 특징으로 하는, 로터 제조 방법.
7. 제 2항 또는 제 3항에 있어서, 다른 표면 형태를 갖는 상기 영역(12)에 경계부(16)를 제공하고, 상기 난류 요소(30, 30')가 상기 로터 표면으로 덮인 방향을 제외하고 모든 방향으로부터 상기 고정 수단을 덮도록 상기 경계부(16) 내에 상기 고정 수단(20, 20')을 부착하는 것을 특징으로 하는, 로터 제조 방법.
8. 제 2항 또는 제 3항 또는 제 7항 중 어느 한 항에 있어서, 용접, 접착, 납땜, 리벳팅(riveting)에 의해, 또는 스크류 또는 볼트에 의해 상기 로터 표면에 상기 고정 수단(20, 20')을 부착하는 것을 특징으로 하는, 로터 제조 방법.
9. 제 2항 또는 제 7항 또는 제 8항 중 어느 한 항에 있어서, 스크류 또는 핀에 의해 상기 고정 수단(20)에 난류 요소(30)를 부착하는 것을 특징으로 하는, 로터 제조 방법.
10. 제 2항 또는 제 7항 또는 제 8항 중 어느 한 항에 있어서, 도브테일 조인트(dovetail joint)에 의해 상기 고정 수단(20')에 상기 난류 요소(30')를 부착하는 것을 특징으로 하는, 로터 제조 방법.
11. 제 1항 또는 제 3항 또는 제 5항 또는 제 6항 중 어느 한 항에 있어서, 용접, 접착 또는 납땜에 의해 상기 로터 표면에 상기 난류 요소(30)를 부착하는 것을 특징으로 하는, 로터 제조 방법.
12. 펄프 또는 제지 산업의 거름 장치용 로터로서,
    상기 로터(10)는 적어도 부분적으로 폐쇄된 표면(14)을 갖고, 상기 폐쇄된 표면에 배열된 난류 요소(30)를 구비하는, 펄프 또는 제지 산업의 거름 장치용 로터에 있어서,
    상기 폐쇄된 로터 표면의 적어도 일부는 잔여 로터 표면(14)과 다른 표면 형태를 갖는 적어도 하나의 영역(12)을 구비하고, 상기 영역(12) 위에 상기 난류 요소(30, 30')가 고정되어 있는 것을 특징으로 하는, 로터.
13. 제 12항에 있어서, 상기 적어도 하나의 영역(12)의 직경은 잔여 로터 표면(14)의 직경보다 큰 것을 특징으로 하는, 로터.
14. 제 12항 또는 제 13항에 있어서, 상기 적어도 하나의 영역(12)은 편평한, 즉, 평면인 것을 특징으로 하는, 로터.
15. 제 12항에 있어서, 상기 적어도 하나의 영역(12)은 적어도 하나의 리지 또는 적어도 하나의 홈(groove)을 구비하고, 더욱 일반적으로, 적어도 하나의 돌출부 또는 적어도 하나의 오목부를 구비하는 것을 특징으로 하는, 로터.
16. 제 12항에 있어서, 다른 표면 형태를 갖는 적어도 하나의 영역(12)은 경계부(16)를 갖고, 적어도 하나의 리지 또는 더욱 일반적으로, 적어도 하나의 돌출부는 상기 경계부(16) 내에서 난류 요소(30, 30')를 위한 고정 수단으로 작용하는 것을 특징으로 하는, 로터.
17. 제 12항 내지 제 14항 중 어느 한 항에 있어서, 다른 표면 형태를 갖는 적어도 하나의 영역(12)은 경계부(16)를 갖고, 고정 수단(20, 20')은 상기 경계부(16) 내에서 로터에 고정되는 것을 특징으로 하는, 로터.
18. 제 16항 또는 제 17항에 있어서, 상기 난류 요소(30, 30')는 상기 고정 수단(20, 20')을 수용하기 위한 공동(32, 150)을 구비하는 것을 특징으로 하는, 로터.
19. 펄프 및 제지 산업의 거름 장치용 로터로서,
    상기 로터(10)는 적어도 부분적으로 폐쇄된 표면(14)을 갖고, 상기 폐쇄된 표면에 배열된 난류 요소(30)를 구비하는, 펄프 및 제지 산업의 거름 장치용 로터에 있어서,
    상기 로터 표면은 고정 수단(20, 20')을 구비하고,
    상기 난류 요소(30, 30')는 상기 고정 수단(20, 20')을 수용하기 위한 고정 공동(32, 150)을 구비하며,
    상기 난류 요소(30, 30')는 상기 고정 수단(20, 20')에 분리 가능하게 고정되는 것을 특징으로 하는, 로터.
20. 제 18항 또는 제 19항에 있어서, 상기 난류 요소(30, 30')는 작동 표면(34)과, 두 개의 측벽(36', 36"; 154, 158), 및 공동(32, 150)을 위한 개구를 갖는 하부 표면(bottom surface)(38)을 구비하는 것을 특징으로 하는, 로터.
21. 제 12항 내지 제 20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 난류 요소(30, 30')는 작동 표면(34), 두 개의 측벽(36', 36"), 및 하부 표면(38)을 갖고, 상기 하부 표면(38)은 잔여 로터 표면(14)과 다른 표면 형태를 갖는 로터 표면 영역(12)에 대해 상보적인 것을 특징으로 하는, 로터.
22. 제 20항에 있어서, 상기 난류 요소의 적어도 하나의 측벽(36', 36"; 154, 158)은 공동(32; 150) 내로 연장하는 개구(40; 152)를 구비하는 것을 특징으로 하는, 로터.
23. 제 12항 내지 제 22항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 심(shim)(50)은, 상기 난류 요소(30, 30')를 원하는 높이로 상승시키기 위해 상기 난류 요소(30, 30')와 상기 로터 표면 사이에 배열되는 것을 특징으로 하는, 로터.
24. 제 23항에 있어서, 상기 심(50)은 쐐기(wedge) 형상인 것을 특징으로 하는, 로터.
25. 제 12항 또는 제 19항에 있어서, 상기 난류 요소(30, 30')는 상기 로터 표면의 원주 영역의 약 10 내지 50%, 바람직하게는 약 15 내지 35%를 덮는 것을 특징으로 하는, 로터.
26. 제 16항 또는 제 19항에 있어서, 상기 고정 수단(20)은 상기 고정 수단(20) 위에 상기 난류 요소(34)를 고정하기 위해 그 표면에 적어도 하나의 개구(22)를 구비하는 것을 특징으로 하는, 로터.
27. 제 16항 또는 제 19항에 있어서, 상기 난류 요소(30')는 도브테일 조인트에 의해 상기 고정 수단(20')에 부착되는 것을 특징으로 하는, 로터.
28. 제 27항에 있어서, 상기 도브테일 조인트는 상기 고정 수단(20')에 형성된 제 1 부분과, 상기 난류 요소(30')와 연결 배열된 제 2 부분으로 형성되는 것을 특징으로 하는, 로터.
29. 제 28항에 있어서, 상기 고정 수단(20')은 상기 도브테일 조인트의 제 1 부분을 형성하는 경사진 표면(126, 128)을 구비하는 것을 특징으로 하는, 로터.
30. 제 28항 또는 제 29항에 있어서, 상기 도브테일 조인트의 제 2 부분은 고정 공동(150)의 제 1 단부에 제공된 가동성 로킹 블록(132)과, 제 1 단부에 대향한 고정 공동(150)의 제 2 단부의 경사 표면(140)으로 형성되는 것을 특징으로 하는, 로터.
31. 제 30항에 있어서, 상기 고정 공동(150)의 제 1 단부는 상기 로킹 블록(132)을 수용하기 위한 T형 공동을 구비하는 것을 특징으로 하는, 로터.
32. 제 30항에 있어서, 상기 로킹 블록(132)은 상기 고정 수단(20')의 경사 표면(126)과 통하기 위해 경사 표면(136)을 구비하는 것을 특징으로 하는, 로터.
33. 제 30항에 있어서, 상기 난류 요소(30')는, 상기 고정 공동(150)의 제 1 단부에서, 상기 로킹 블록(132)을 작동시키기 위한 개구(152)를 구비하는 것을 특징으로 하는, 로터.
34. 제 33항에 있어서, 상기 개구(152)는 상기 고정 수단(20')에 대해 상기 로킹 블록(132)을 가압하기 위한 스크류(130) 또는 대응하는 로킹 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는, 로터.
35. 펄프 및 제지 산업의 거름 장치용 로터와 조합하여 사용하기 위한 난류 요소로서,
    상기 난류 요소는 작동 표면과, 제 1 단부 벽(154)과, 제 2 단부 벽(158)과, 하부 표면을 구비하는, 펄프 및 제지 산업의 거름 장치용 로터와 조합하여 사용하기 위한 난류 요소에 있어서,
    상기 하부 표면은 상기 로터에 상기 난류 요소(30')를 부착하기 위해 사용된 공동(150)에 대한 개구를 구비하는 것을 특징으로 하는, 난류 요소.
36. 제 35항에 있어서, 적어도 하나의 단부 벽(154, 158)은 상기 공동(150)으로 연장하는 구멍(hole)(152)을 구비하는 것을 특징으로 하는, 난류 요소.
37. 제 35항에 있어서, 상기 공동(150)은 제 1 단부와 제 2 단부를 갖고, 상기 공동(150)의 제 1 단부의 제 1 단부 벽(154)은 구멍(152)을 갖고, 상기 공동(150)의 제 2 단부의 제 2 단부 벽(158)은 도브테일 조인트 표면(140)을 구비하는 것을 특징으로 하는, 난류 요소.
38. 제 37항에 있어서, 상기 공동(150)의 제 1 단부는 도브테일 조인트 표면(136)을 갖는 분리 가능한 로킹 블록(132)을 구비하는 것을 특징으로 하는, 난류 요소.
39. 제 38항에 있어서, 상기 구멍(152)은 상기 로킹 블록(132)을 이동시키기 위한 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는, 난류 요소.
40. 제 39항에 있어서, 상기 로킹 블록(132)을 이동시키기 위한 수단은 스크류(130)인 것을 특징으로 하는, 난류 요소.
41. 제 37항에 있어서, 상기 개구는 연속 림(rim)으로 둘러싸인 것을 특징으로 하는, 난류 요소.
42. 펄프 및 제지 산업의 거름 장치용 로터의 표면에 직접 부착될 난류 요소로서,
    상기 난류 요소는 작동 표면(34)과, 제 1 단부 벽(36'. 154)과, 제 2 단부 벽(36", 158)과, 하부 표면(38)을 갖는, 펄프 및 제지 산업의 거름 장치용 로터의 표면에 직접 부착될 난류 요소에 있어서,
    상기 요소(30, 30')의 하부 표면(38)은 상기 로터 표면 내 또는 상기 로터 표면 위에 배열된 상보적 형상부와 정합하는 홈, 오목부 또는 돌출부를 구비하는 것을 특징으로 하는, 난류 요소.
43. 제 42항에 있어서, 상기 난류 요소(30, 30')는 상기 로터 표면에 부착된 유일한 가시 요소를 형성하는 것을 특징으로 하는, 난류 요소.
44. 제 42항 또는 제 43항에 있어서, 상기 홈, 오목부 또는 돌출부가 배열되어 있어 요소(30, 30')의 하부 표면(38)은, 상기 난류 요소(30, 30')가 부착된 일련의 로터의 적어도 대부분의 로터의 직경으로 인한 것과 다른 곡률을 갖는 것을 특징으로 하는, 난류 요소.
45. 제 42항 또는 제 43항에 있어서, 상기 홈, 오목부 또는 돌출부가 배열되어 있는 하부 표면(38)은 평면, 즉, 편평한 것을 특징으로 하는, 난류 요소.

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