KR20200136989A

KR20200136989A - 스크린 장치

Info

Publication number: KR20200136989A
Application number: KR1020207031168A
Authority: KR
Inventors: 마이클 레인스테인; 위르겐 리만; 토마스 미케일럿
Original assignee: 안드리츠 피들러 게엠베하
Priority date: 2018-07-04
Filing date: 2019-07-01
Publication date: 2020-12-08
Also published as: DE102018005307B3; WO2020007499A1; EP3790669A1; KR102479630B1; CA3096277A1; CN112703064A

Abstract

본 발명은 스크린 장치에 관한 것으로, 바람직하게는 스크린 바스켓의 형태이다. 그러한 스크린 장치는, 예를 들어, 제지 산업의 분류 과정에서 사용된다. 스크린 슬롯 또는 스크린 틈은 인접한 성형된 스크린 바 사이에 형성된다. 스크린 바는 지지 부재의 수용 리세스에 있는 기저부에 수용되고 그리고 지지 부재에 영구적으로 부착되며, 상기 수용 리세스는 기저부의 기하학적 구조에 적합하다. 프로파일 바는 스크린 바스켓의 축방향으로 인접한 프로파일 바 사이에 일정한 슬롯 너비를 갖고, 원료 주입부에서부터 리젝트 배출부까지 프로파일 깊이가 증가하도록 배열되고, 그리고 스크린 장치의 직경은 리젝트 배출부에서 보다 원료 주입부에서 더 크다.

Description

스크린 장치

본 발명은 바람직하게는 스크린 바스켓(screen basket)의 형태로 설계된 스크린 장치(screening device)에 관한 것으로, 상기 스크린 장치는 성형된 스크린 바(profiled screen bars) 사이에 형성된 스크린 슬롯 또는 스크린 틈을 갖고, 그리고 스크린 바는 지지 부재의 수용 리세스(receiving recesses)에 있는 기저부에 수용되고, 상기 수용 리세스는 기저부의 기하학적 구조에 적합하고 그리고 지지 부재에 영구적으로 부착된 것이다.

이러한 스크린 장치는 "바 스크린 장치(bar screen devices)"라고 불리기도 한다. 이 스크린 장치는 스크린 플레이트로서 편평한 형태 또는 스크린 바스켓으로서 둥근 형태로 설계될 수 있다.

DE 10 2014 011 679 A1은 바람직하게는 스크린 바스켓의 형태로 설계된 성형된 스크린 바 및 스크린 장치를 개시한다. 이 장치는 스크린 바의 헤드 영역(head area)에 있는 슬롯 형성 측면(slot-generating flanks)의 상류 영역(upstream) 및 하류 영역(downstream) 각자의 반경이 공통 중심점을 갖도록 특별하게 성형된 스크린 바를 갖는다. 그러한 스크린 바로 제작된 스크린 장치는 원통형이고 그리고 축방향으로 보여지는 부분 또는 영역으로 세분될 수 있으며, 상기 영역은 각자 상이한 프로파일(profile) 깊이를 갖고, 항상 기본적으로 일정한 슬롯 너비를 갖는다. 이 특별하게 설계된 스크린 바 및 그의 헤드 영역의 제작은 복잡하고, 그렇기 때문에 이와 관련된 유형의 스크린 장치의 더 비용 효율이 높은 제작 방법이 필요한 실정이다.

DE 196 09 316 C2는 제어되는, 균일하지 않은 분류 슬롯(sorting slots)을 가진 스크린 장치의 제작 방법, 그리고 스크린 장치 및 그의 용도를 개시한다. 이는 원통형 바 스크린 바스켓의 프로파일 깊이의 조정 기능을 교시한다. 상기 스크린 바스켓은 가변적인 슬롯 너비 및/또는 상이한 프로파일 깊이를 갖고, 여기에서 두 코어 크기 모두 항상 달라질 수 있다. 바람직하게는 원통형 구성을 갖는 스크린 바스켓의 형태인 스크린 장치는 이 공지된 프로파일 바로 만들어진다.

마지막으로, DE 44 32 842 A1은 원료(stock) 주입부로부터 리젝트(reject) 배출부로의 유로 방향을 따라 슬롯 너비가 더 작아지도록, 슬롯 너비가 원료 주입부로부터 리젝트 배출부로의 유로 방향을 따라 달라지고, 원뿔형 구성을 갖는 분류 장치를 개시한다.

따라서 본 발명의 목적은 분류 효율성이 향상되고, 낮은 확률로 막히는 것을 보장하고, 그리고 전반적으로 더 부드러운(gentle) 분류 과정이 실현되면서 더 높은 처리 속도를 달성하며, 예를 들어 삼각형의 프로파일을 갖는, 통상적인 스크린 바로 만들어진 스크린 장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 따라, 이 목적을 위한 스크린 장치가 제공되고, 이는 바람직하게는 스크린 바스켓의 형태로 설계되며, 성형된 스크린 바 사이에 형성된 스크린 슬롯 또는 스크린 틈(screen gaps)을 갖고, 상기 스크린 장치에서 스크린 바는 지지 부재의 수용 리세스에 있는 기저부에 수용되고, 상기 수용 리세스는 기저부의 기하학적 구조에 적합하며 지지 부재에 영구적으로 부착되고, 그리고 상기 스크린 장치는 상기 프로파일 바가 스크린 바스켓의 축방향으로 인접한 프로파일 바 사이에 일정한 슬롯 너비를 갖고, 원료 주입부에서 리젝트 배출부까지 프로파일 깊이가 증가하고, 그리고 스크린 장치의 직경이 리젝트 배출부에서 보다 원료 주입부에서 더 크도록 배열되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 스크린 장치는 상이한 실행 조건 하에서 원료 주입부에서 리젝트 배출부로의 스크린 장치의 처리 방향으로 스크린 또는 분류 처리가 실현 가능하도록, 상이한 프로파일 깊이 및/또는 스크린 장치의 외부 표면에 대한 접선의 상이한 각도가 확립되지만 기본적으로 일정한 너비가 주어지는 방식으로 구성된다. 결과적으로 더 높은 처리 속도가 실현될 수 있고, 특히 향상된 분류 효율성을 얻는다. 본 발명에 따른 스크린 장치에서 스크린 바는 공통의 프로파일을 갖고 그리고, 예를 들어, 삼각형의 프로파일을 갖는다.

본 발명에서 스크린 바스켓의 윗부분에 있는 스크린 바가 더 얕거나 더 적은 프로파일 깊이를 가질 때에는 더 적은 와류(flow eddies), 더 적은 난류가 발생하고 그리고 먼지(dirt) 입자가 스크린 슬롯 또는 스크린 틈을 통해 눌려 빠져나올 가능성이 감소된다. 따라서 본 발명에 따른 스크린 장치는 전체적으로 더 효율적이고 그리고 부드러운 분류 과정을 달성한다.

섬유 현탁액(fiber suspension)의 농화(thickening)는 리젝트 배출부의 방향으로 점차적으로 증가한다. 막힘 위험으로 인해 분류 과정이 정지되는 것을 방지하기 위해, 리젝트 배출부의 방향에 있는 영역에서는 더 큰 프로파일 깊이가 실현된다. 결과적으로 이 영역에서 난류가 증가할 수 있고, 현탁액에 있는 종이 섬유가 더 잘 유동화(fluidized)될 수 있고, 그리고 막힐 가능성이 감소한다. 리젝트 배출부 쪽에 있는 영역에서는 축적된 먼지 또한 농화되고 그리고 농축된다. 이 축적된 먼지는 마모를 증가시키 때문에, 이 영역에서 더 큰 프로파일 깊이는 흐르는 물질의 양을 증가시키고, 따라서 크리프 강도(creep strength)를 향상시키고 그리고 프로파일 또는 스크린 바스켓의 사용 기간을 연장시킨다.

바람직한 구체예에 따라 프로파일 깊이는 원료 주입부부터 리젝트 배출부까지 지속적으로 증가할 수 있다. 대안적으로 프로파일 깊이는 원료 주입부부터 리젝트 배출부까지 점진적으로 증가할 수 있다.

스크린 장치의 바람직한 구체예에 따라 스크린 바는 스크린 바스켓 축에 대해 축방향으로 정렬되거나 또는 대안적으로는 스크린 축에 대해 직선으로 기울어져(linearly inclined) 정렬될 수 있다. 또는, 다른 바람직한 구체예에 따라, 스크린 바는 스크린 바스켓 축에 대해 불연속 곡선으로 정렬될 수 있다. 스크린 바의 정렬은 필요 조건에 따라서 그리고 스크린 작업 및 스크린 처리에 따라 선택된다.

특히 프로파일 바는 기본적으로 삼각형의 프로파일을 갖는다. 슬롯 너비는 0.05mm 내지 0.8mm의 범위, 바람직하게는 0.1mm 내지 0.4mm의 범위 내에 있을 수 있다.

프로파일 바 너비는 바람직하게는 2.0mm 내지 8mm의 범위, 그리고 바람직하게는 2.0mm 내지 4.0mm의 범위 내에 있다.

본 발명은 어느 제한적인 특징이 없는 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 구체예에 근거하여 하기에 더 상세하게 기술된다.
도 1은 원료 주입부(유입) 및 리젝트 배출부(리젝트) 사이에 적어도 두 개의 상이한 스크린 영역을 갖는 본 발명에 따른 스크린 바스켓의 개략도이다.
도 2는 블레이드를 구비한 로터와 함께 작동하는 도 1에 따른 스크린 바스켓의 단면도이다.
도 3은 마찬가지로 원뿔형으로 구성된 로터와 함께 작동하는 스크린 장치의 또 다른 구성의 단면도이다.
도 4는 스크린 바가 스크린 바스켓 축에 대해 축방향으로 정렬된 스크린 장치의 상세도이다.
도 5는 스크린 바가 스크린 바스켓 축에 대해 직선으로 기울어지게 정렬된 다른 형태의 스크린 장치의 바람직한 구체예를 도시한다.
도 6은 스크린 바가 스크린 바스켓 축에 대해 불연속 곡선으로 정렬된 다른 형태의 스크린 장치의 상세도이다.
첨부된 도면에서 동일하거나 유사한 구성요소에는 동일한 부호가 사용되었다.

도 1은 전체가 1로 표기되고 그리고 원료 주입부(유입(inflow))로부터 리젝트 배출부(리젝트(reject))로 향하는 유로 방향으로 적어도 두 개의 상이한 처리 영역(A, B)으로 세분화된 스크린 장치의 예시적인 구체예를 도시한다. 원료 주입부(2)의 유입 및 리젝트 배출부(3)의 리젝트는 화살표로 표시되었다. 억셉트된(accepted) 원료의 유로 방향 또한 "억셉트(Accept)" 표기와 함께 화살표로 표시되었다.

도 1의 우측에는 각각의 처리 영역(A, B)에 상응하는 프로파일 바(4)의 구조가 확대되어 상세하게 도시되어 있다.

전체적인 도 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 스크린 바스켓의 축방향으로 인접한 프로파일 바(4) 간에 슬롯 너비(w)는 일정하고, 프로파일 깊이(t)는 원료 주입부에서 리젝트 배출부 방향으로 증가하고, 그리고 스크린 장치(1)의 직경은 리젝트 배출부(3)에서 보다 원료 주입부(2)에서 더 크도록 프로파일 바(4)가 정렬된다. 따라서 본 발명에 따른 스크린 장치(1)는 원료 주입부(2)의 직경이 리젝트 배출부(3)의 직경 보다 더 크도록 사전에 결정된 방식으로 원뿔형으로 구성된다.

처리 영역(A)에는 프로파일 너비가 Br인 프로파일 바(4) 세 개가 한 프로파일 바(4)로부터 다음 프로파일 바(4)까지의 거리가 P1인 간격을 두고 정렬되고, 프로파일 바 헤드 너비는 b1이고 그리고 프로파일 깊이는 t1이며, 슬롯 너비가 w인 네 개의 스크린 슬롯 또는 스크린 틈이 인접한 프로파일 바(4) 사이에 형성된다.

처리 영역(B)에 있는 프로파일 바(4')는 프로파일 헤드 너비가 Br이고, 한 프로파일 바(4')로부터 다음 프로파일 바(4')까지의 거리가 P2이며, 프로파일 바 헤드 너비는 b2이고, 프로파일 깊이는 t2로 표시되었다.

이 도면에서 볼 수 있는 바와 같이, 바람직한 예시에서 프로파일 바(4)는 처리 영역(A)에서 프로파일 깊이 t1을 갖도록 구성되고, 그리고 프로파일 바(4')는 처리 영역(B)에서 프로파일 깊이 t2를 갖도록 구성된다. 각각의 처리 영역(A, B)에서 슬롯 너비(w)는 일정하다. 처리 영역(A)에서 프로파일 깊이(t1)는 처리 영역(B)의 프로파일 깊이(t2) 보다 더 작다. 다시 말해 프로파일 깊이(t)는 처리 영역(A)의 t1에서 처리 영역(B)의 t2로 증가한다. 또한, 스크린 장치(1)의 직경은 리젝트 배출부(리젝트)(3)에서 보다 원료 주입부(유입)(2)에서 더 크다.

도 2는 블레이드(7)를 구비하고 내부에서 작동하는 로터(6)와 함께 도 1에 따른 스크린 장치(1)를 개략적으로 도시한다. 본 발명에 따른 스크린 장치(1)는 원뿔형의 형태이기 때문에, 도 2에서는 원료 주입부(2)로부터 리젝트 배출부(3) 방향으로 갈수록 블레이드(7)와 스크린 장치(1)의 내벽 사이의 틈이 더 작아진다. 그 결과로 분류 효율성이 상당히 증가할 수 있다.

도 3은 대안적인 구체예로서 마찬가지로 블레이드(7')를 구비하고 내부에서 작동하는 로터(6')와 상호작용하는 스크린 장치(1)를 도시한다. 여기서 로터(6')는 스크린 장치(1)와 마찬가지로 원뿔형의 형태이도록 설계되었고, 로터(6')의 직경은 원료 주입부(2)로부터 리젝트 배출부(3) 방향으로 갈수록 더 작아진다. 결과적으로 블레이드(7') 또한 스크린 장치(1)의 원뿔형 형태를 따른다. 따라서 원료 주입부(2)로부터 리젝트 배출부(3) 방향으로 갈수록 로터(6')의 블레이드(7')와 원뿔형의 스크린 장치(1)의 내벽 사이의 틈은 거의 일정하게 유지된다.

도 4에 따르면 스크린 장치(1)의 바람직한 구체예로서 프로파일 바(4, 4')가 스크린 바스켓 축(4)에 대해 축방향으로 정렬된다.

도 5에서는 스크린 장치(1)의 바람직한 구체예로서 스크린 바의 역할을 하는 프로파일 바(4, 4')가 스크린 바스켓 축에 대해 각도 α만큼 직선으로 기울어져 정렬된다.

마지막으로, 도 6에서 볼 수 있는 바와 같이, 스크린 장치(1)의 바람직한 구체예로서 프로파일 바(4, 4')는 스크린 바스켓 축에 대해 불연속 곡선으로 정렬된다.

물론 본 발명은 상기에 기술된 세부 사항들에 제한되지 않고, 만약 필요할 경우에 당업계의 기술자가 본 발명의 기술적 사상에서 벗어나지 않고도 많은 변경 및 변형을 만드는 것이 가능하다. 특히 본 발명에 따른 원뿔형 형태의 스크린 장치(1)를 달성하기 위하여 본 발명에서는 프로파일 깊이(t1, t2)가 원료 주입부(2)로부터 리젝트 배출부(3) 방향으로 갈수록 증가하고, 스크린 바스켓 축방향으로 인접한 프로파일 바(4, 4') 사이의 슬롯 너비(w)가 일정하도록 프로파일 바(4, 4')가 부합하는 처리 영역에 배치되고, 그리고 스크린 장치(1)의 직경이 리젝트 배출부(3)에서 보다 원료 주입부(2)에서 더 큰 것이 필수적이다. 이렇게 하는 것으로 스크린 장치(1)는 각자 필요조건, 환경 및 처리 조건에 맞춰 처리 유로 방향으로 조정될 수 있고 그리고 목표로 하는 방식에 따라 맞춤 설계될 수 있다.

1: 스크린 장치 전체
2: 원료 주입부(유입)
3: 리젝트 배출부(리젝트)
4, 4': 프로파일 바
6, 6': 로터
7: 블레이드
A: 도 1 상부의 처리 영역
B: 도 1 하부의 처리 영역
w: 슬롯 너비
t1, t2: 프로파일 깊이
Br: 프로파일 헤드 너비
P1, P2: 프로파일 바(4, 4')로부터 프로파일 바(4, 4')까지의 거리
b1, b2: 프로파일 바/헤드 너비

Claims

프로파일 바(4, 4') 사이에 형성된 스크린 슬롯(screen slots) 또는 스크린 틈(screen gaps)을 갖고, 상기 프로파일 바(4, 4')는 지지 부재의 수용 리세스(receiving recesses)에 있는 기저부에 수용되고, 상기 수용 리세스는 상기 기저부의 기하학적 구조에 적합하고 그리고 상기 지지 부재에 영구적으로 부착되며, 바람직하게는 스크린 바스켓 형태인 스크린 장치(screening device)(1)로서,
스크린 바스켓의 축방향으로 인접한 프로파일 바(4, 4') 사이의 슬롯 너비(w)는 일정하면서, 원료 주입부(2)에서 리젝트 배출부(3)까지 프로파일 깊이(t1, t2)가 증가하도록 상기 프로파일 바(4, 4')가 배열되고, 그리고 상기 스크린 장치(1)의 직경이 리젝트 배출부(3)에서 보다 원료 주입부(2)에서 더 큰 것을 특징으로 하는 스크린 장치(1).
제1항에 있어서, 상기 프로파일 깊이(t1, t2)가 상기 원료 주입부(2)에서부터 리젝트 배출부(3)까지 지속적으로 증가하는 것을 특징으로 하는 스크린 장치(1).
제1항에 있어서, 상기 프로파일 깊이(t1, t2)가 상기 원료 주입부(2)에서부터 리젝트 배출부(3)까지 점진적으로 증가하는 것을 특징으로 하는 스크린 장치(1).
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 프로파일 바(4, 4')가 스크린 바스켓 축에 대해 축방향으로 정렬된 것을 특징으로 하는 스크린 장치(1).
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 프로파일 바(4, 4')가 스크린 바스켓 축에 대해 직선으로 기울어진(linearly inclined) 형태인 것을 특징으로 하는 스크린 장치(1).
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 프로파일 바(4, 4')가 스크린 바스켓 축에 대해 불연속 곡선(discontinuously curved)으로 정렬된 것을 특징으로 하는 스크린 장치(1).
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 프로파일 바(4, 4')가 기본적으로 삼각형인 공통 프로파일을 갖는 것을 특징으로 하는 스크린 장치(1).
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 슬롯 너비(w)가 0.05mm 내지 0.8mm의 범위, 바람직하게는 0.1mm 내지 0.4mm의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 스크린 장치(1).
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 프로파일 바 너비(b1, b2)가 2.0mm 내지 8mm의 범위, 바람직하게는 2.0mm 내지 4.0mm의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 스크린 장치(1).