TW475021B - Pressure screening device - Google Patents

Description

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發明背景 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本發明有關-種壓力筛選裝置，用於筛選液體懸浮物 中之固體物質，此型壓力！ ㈣裝置已特财效用於装與紙 業中以篩選液體懸浮物中之纖維性物質。 習知技藝的壓力篩網通常包括一個配置於一圓柱形加 壓殼體内之圓柱形篩網板（亦稱為篩網），該殼體包括一入 口或進給室，適於將未筛選原料進給至一圓柱形篩網板之 一剔退留置表面。圓柱形篩網板一般係與接近圓柱形篩網 板的進給表面之水翼或轉子呈操作性相聯。水翼或轉子表 面係沿表面移動而產生液壓脈衝，故可藉由防止篩選開口 受到懸浮物包含的固體所阻塞而將圓柱形篩網板表面保持 清潔。懸浮物已通過圓柱形篩網板之接受比例部份（譬如 清潔的纖維）則聚集在圓柱形篩網板下游端點之一個接受 室中。懸浮物中未通過圓柱形篩網板之剔退比例部分係聚 集在圓柱形篩網板的一個剔退室中、並最終排出。 所謂“接受”及“剔退”並非指適合或不適合進一步處理 之比例部份，該等名詞為方便起見係區分已通過圓柱形薛 網板之比例部份與留置者。 已知漿與紙業中之目前壓力篩選實施係針對提供較清 潔的漿及/或紙原料至譬如造紙機中作進一步處理。接受 物常需包含盡可能清潔及均勻的懸浮物，可藉由降低通過 壓力篩網的園柱形篩網板之通道或開口尺寸而達成此任 務，然而，降低的通道面積將造成篩網之能量降低。 已經試圖藉由僅增加壓力篩網數量或利用一個較大的 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 4 · · I ---I--I----- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 475021 Α7

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圓柱形筛網板來增加能量，兩種方式均需要現有工廠中不 易獲得之更多空間。此外，筛選圓柱的尺寸增加並未與能 量增加直接成正比，100%的篩網圓柱尺寸增加僅可產^ 約50%至70%的能量增加。並且，大的篩選籃非常貴， 必須在已知作業期間之後交換或更新，每個更換用圓^ 網表籃常為數萬元成本，較大直徑的圓柱形篩網或籃容易 變成非圓柱型而導致嚴重後果，而水翼或轉子表面Z須較 為移動靠近圓柱形篩網板的表面。 美國專利4,3〇2,327號（馬丁）利用兩對的同軸向筛網 之已知原理，篩網同軸彼此疊置，各篩網具有一個分離的 旋轉動葉輪機構。對於動葉輪具有一共同驅動器，並具有 一待篩選之共同的中央原料進給部及一共同的接受物室。 從本發明觀點而言，該裝置可增加具有單對的同軸向篩網 的機器之能量，但犧牲了與彼此疊設的兩個分離篩網相等 的空間需求。 美國專利5,255,788號（芮暴克等人）提出一種壓力分 類器，其中將圓柱形篩網的篩選面積加倍，但殼體所需空 間大致等於分別圍繞各篩網之兩個不同園柱形室的空間。 發明概論 本發明之一目的係進一步提昇上述類型篩選裝置的技 藝，尤其，本發明針對提供一種不需要已知工礙内額外的 外部空間且不需要比既有相似能量的篩網具有顯著較小外 部空間及頭部空間即可增加之篩選面積。 本發明另一目的係提供，種加壓篩網，具有較大能量 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 χ 297公餐）

五、發明說明（3 ) · 但以加壓狀況下較堅固之較小直徑篩網圓柱操作，故較容 易製造、因而在更換既有篩網時較為便宜。 根據本發明，提供一種用於筛選液體懸浮物的固體物 質粒子之壓力篩選裝置，共包含： (a) —殼體，包括： ⑴一概呈圓柱形内壁，具有一轴向長度及—直徑且界 定該殼體之一概呈圓柱形内部； (Π)—加壓入口，用於未篩選的原料懸浮物， (iii) 一接受物出口； (iv) —剔退物出口； (b) 至少三個圓柱形篩網板，配置於該圓柱形内部中、且 具有與彼此且與該圓柱形内部軸線呈徑向相隔之軸線； (c) 各個該圓柱形篩網板，包括： (1)一剔退留置表面，以液壓連接至該入口， (ii) 一接受物側表面，與該留置表面相對，及 (iii) 多數篩選開口，界定各別圓柱形篩網板之一個篩選 通道面積。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 較佳但並未必然在單一殼體中具有併列配置之三個或 更多個圓柱形篩網板，可選擇圓柱形篩網板的數量，但熟 悉本技藝者瞭解：圓柱形篩網板數量的上限通常取決於 4選籃的合理最小直徑。篩選籃較佳為相同類型及尺寸， 使得一個圓柱形筛選板可配合在圓柱形筛選板的任何位 置’因此降低所需之備用園柱形篩選板數量。當本發明用 於分類纖維性懸浮物時，可能有不同配置。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 6 475021 Α7 Β7 五、發明說明（4 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖式簡單說明 現以所提出原型的兩實施例並參照未依實際比例的圖 式，來描述本發明，其中： 第1圖為第2圖的剖線I-Ι所取之簡化示意未依比例 的垂直剖視圖，顯示本發明的壓力篩網之第一示範性實施 例，-為清楚起見省略某些元件； 第2圖為第1圖的剖線Π-ΙΙ所取之簡化示意水平剖 視圖； 第3圖為第1圖的細部in之放大圖； 第4圖為第1圖的細部IV之放大圖； 第5圖類似第1圖但顯示沿第6圖剖線V-V所取之 本發明的一.壓力篩網的第二示範性實施例； 第6圖沿第5圖剖線VI-VI所取之簡化示意水平剖視 圖；及 第7圖為接受物及剔退物用之出口配置之簡化部份側 視圖。 較佳示範性實施例之描述 首先參照第1-4圖的實施例，壓力篩網或篩選裝置ip 包括一個界定一概呈圓柱形内壁12之圓柱形殼體11。殼 體11上端設有一密封蓋13，蓋13與殼體11組合形成殼 體11之一加壓内部，加壓内部之上部係界定未篩，選原料 懸浮物（通常包含水及纖維素或其他纖維及譬如纖維結節 等顆粒雜質）用之一個進給室14。原料入口 15以第2圖 虛線顯示而大致顯示以切線狀進入進給室14，入口 15通 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -------------αοη--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ί 言 Γ B7 五、發明說明（5 ) - 苇連接至一個包括一泵之進給系統，該泵以壓力將進入的 原料保持在殼體11中。 四個圓柱形篩網板係配置於殼體u的概呈圓柱形内 部之中’圓柱形篩網板的縱軸線（如軸線2〇、21)彼此呈平 行且徑向相隔，軸線20、21亦與殼體11的轴線22呈徑 向袓隔、較佳呈等距相隔。圓柱形篩網板或籃16_19亦與 圓柱形内壁12呈徑向往内相隔。 如壓力篩網技藝所熟知，各個圓柱形篩網板16_19設 有僅示思圖示之數個篩選開口，開口可為多種不同形狀， 譬如為延伸於剔退留置表面與接受側表面之間的窄槽或推 拔狀開口。圖示實施例中，剔退留置表面為各圓柱形篩網 板16-19的内表面，而接受側表面為各圓柱形篩網板的外 表面。本發明不限於圖示剔退及接受側之特定配置。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 如第3圖所示，譬如由熔接將一平板23固定至殼體 11内壁12表面，板23使進給室14與接受物隔室或室29 相分離。圖示實施例中，板23係界定加工在板中之四個 圓形開口（如開口 64)，以使篩網圓柱16、17、18、19掉 落通過開口 64,如第3及4圓所示。推拔環65、66附接 至各篩網圓柱16、19的頂部及底部。 不具有任何篩選通道之四個短的實心圓柱譬如圓柱 24(第4圖）係附接至殼體U的一基板26，各圓包位於各 個篩網圓柱16·19下方。一個具有一推拔部以配合及密封 各別篩網圓柱16之頂部推拔環66的推拔環67係固定至 各圓柱24頂部。推拔環67不但密封來自已接受原料的進 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 475021 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 Α7 Β7 五、發明說明（6 ) 〜 給物，並幫助將篩網圓柱16·19中心定位而與相關旋轉水 翼或轉子呈同軸向。 各夾環譬如推拔夾環25(第3圖）係中心定位及密封各 別篩網圓柱16-19頂端，夾環25以螺栓（如螺栓68)向下 固定，螺栓68螺入板23中。通常，夾環25與板23的加 工表—面之間的加工配合係不需要密封或塾片來防止進給原 料通往已接受原料。 對於上述配置，在殼體1丨内提供兩個分離的室：首 先’剔退室28位於圓柱形篩網板16-19的下端上，各筛 網板周邊係由各別的實心環狀段24所限定；再者，接受 室29由圓柱形篩網板16“9内壁12及板23所限定，一 剔退排放導管30經由剔退支管31與四個剔退室28呈液 壓導通。 如壓力篩網所常見，剔退導管30位於殼體η下方， 以排出尚未通過圓柱形篩網板16-19之原料。 接受室29連接至一個在下游端具有一個接受物排放 埠33之外突接受排放導管32，排放導管32及埠33較佳 配置於剔退原料導管30上方高度處，但可能選擇接受物 排放相對於剔退物排放之實際位置。圖示實施例中，排放 埠33位於剔退排放導管30上方，如第7圓所示。 因此可知通過圖示實施例篩網之加壓原料流係從原料 入口 15前往進給室14、然後進入圓桎形篩板16·19内部。 該流然後由圓柱形篩網板的穿透而分成流過排放導管32 及埠33離開圓柱形篩網板外之接受物；以及經由圓柱形 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） •II — — — — — — — — — — — ·1111111 ·1111111· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 9 A7

475021 五、發明說明（7 ) i 篩網板16-19的剔退物室28、支管31及剔退物排放導管 30移除之剔退物。 本發明的加壓篩網之圓柱形篩網板16-19各與適當的 脈衝產生器呈操作性相聯，以防止至少大多數篩選開口受 到已剔退或已師選原料不需要的固體粒子所阻塞。可選擇 特定類型的脈衝產生器，已知有極多種篩網脈衝產生器， 包括在靜態圓柱形篩網板内旋轉之水翼或具有脈衝產生突 部之概呈圓柱形轉子、及圓柱形篩網板沿靜態脈衝產生器 旋轉之配置。脈衝產生器的機構為本技藝所習知且本身並 未形成本發明的一部份。因此僅需簡述兩個實施例，一實 施例請見第1-4圖，另一實施例請見第5及6圖。僅示意 顯示脈衝產生裝置或脈衝產生器，實際在所有應用中，對 於殼體11内的圓柱形篩網板16_19均為同型的脈衝產生 器。 參照第1 -4圖，各圓柱形篩網板丨丨9具有包括緊鄰 圓柱形篩網板16内表面裝設之四個水翼34的翼總成型之 脈衝產生裝置，各翼34固定式附接在兩個軸向相隔支臂 35、30的徑向外自由端上，臂的底端固定式附接至一個 圓柱形轉子或毅37’較37設有兩個圓柱形内突環38、39， 環的較小直徑部係固定至一輪軸40。輪軸40下端具有一 下突轴41’轴41通過一適當裝填總成並通過一對轴承43、 44，轴承43、44係由一框架45支撐，框架45固定至一 個以螺栓接合在殼體U基板26之安裝板一滑輪47 在下端處固定至轴44。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） ------------ p.裝------ 訂·！ ^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 10 475021 A7 —-----—------ B7_ 五、發明說明（8 ) 、 現參照第二實施例，如第5及6圖所示且與第一實施 例的差異僅為圓柱形筛網數量及液壓脈衝產生器之類型， 第二實施例的其餘部份均與第卜4及7圖相同，並具有相 同編號、或為清楚起見省略編號。 當然，與第一實施例的一項差異為平板23a僅有三個 而乘四«口 64。因此僅有三個圓柱形筛網Urn 第-實施例的另一差異為採用不同的習知脈衝產生裝 置’此實施狀三個脈衝產生裝置各為_轉子總成的類 型，其中包含一個中空圓柱形轉子48，中空圓柱形轉子Μ 设有-個密封包圍轉子48的中空内部之蓋69 ,轉子的徑 向外表面設有緊鄰各別圓柱形筛網板16、17或18之數個 水翼狀突部49(在第5圖省略)。不同於第一實施例的水翼 34 ’突部49較短且各僅佔_小比例部份的各別圓柱形筛 網板的整體軸向長度，並以均勻型式配置於圓柱形筛網板 16、17或18的整體軸向長度上方。轉子48的徑向外圓 柱形表面與各別圓柱形篩網板16、17或18的徑向内表面 係界定一個在頂部開啟之環狀空間，而從進給室14接收 原料。轉子48的頂蓋69係引導原料從室14流過環狀空 間。各轉子48由一螺栓50固定至一輪軸51的上端，輪 軸51下端具有通過與第一實施例相同方式配置之一裝填 總成53及轴承54、55之一個下突軸52。一滑輪,56安裝 在轴52的下端上。 第2及6圖示意顯示兩實施例之脈衝產生裝置的示範 性驅動裝置’驅動裝置在其他圖中省略。如同兩實施例的 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --------------裝： (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) "-0· ί線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 11 475021 A7 五、發明說明（9 ) 大部份情形，驅動裝置對於兩實施例大致相同，第2圖的 相對應部份具有相同編號或在第6圖中省略。 一個驅動馬達1 + -门， (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) (弟1或：> 圖省略）習知係固定至殼體 -並、乂由'月輪58、皮帶59而驅動一個與傳動滑輪61 同轴且軸向相隔之主驅動滑輪6〇，滑輪61係由一個與滑 輪47(第1圖）與56(第6圖）相接合的傳動皮帶62所接合 並由惰輪63維持操作拉力。 上述皮帶傳動系統可知為示範性實施例，可大幅或小 幅修改而不背離本發明，譬如，各別的液壓馬達可用於驅 動各轉子或翼總成。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 如上述，脈衝產生裝置及其驅動裝置本身並非本發明 之一部份，因此僅示意描述並為清楚起見省略了水翼或轉 子的許多明顯細部。亦再次強調較佳不論上述任一者或任 何其他習知貫施例中，所有四個圓柱形篩網板1 丨9或第 二實施例的所有三個圓柱形篩網板16_18均有相同的脈衝 產生裝置’熟悉本技藝者必可瞭解是否採用何型脈衝產生 裝置或是否較佳採用何種其他未圖示的本技藝習知脈衝產 生器，熟悉本技藝者亦瞭解圓柱形篩網板數量，但大部份 應用實際採用三或四個圓柱形篩網板。 作貧時，待處理的原料經由入口 15以壓力進給入進 給室14中、並從該處前往圓柱形篩網板16-19内，表面， 接受物係通過圓柱形筛網板（但，脈衝產生器使圓柱形篩 網板的通道保持清潔）進入接受物室中，而剔退物最後抵 達各別圓柱形篩網板的底部\並經由剔退支管31及剔退 12 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 475021 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（10 ) - 排除導管30所移除，已接受的原料經由接受物排除導管 32及埠33而離開。 本發明對於習知壓力篩網提供一種顯著改良，其中顯 著增加筛選面積且不需要圓柱形殼體所要求的空間放大。 利用比大圓柱形篩網板較易製造、具較佳強度性質且更換 較便宜之較小尺寸圓柱形篩網板來提供高能量。可在圓柱 形篩網板中提供較小開孔、同時雖在較小通道造成的每單 位面積之較低能量下仍可維持相同的整體篩網輸出，以利 用增加的篩選面積，如此可顯著改良接受物之品質。 熟悉本技蟄者瞭解可利用本發明概念而有與上述不同 之多種實施例，如上述，本發明不但可用以篩選纖維性物 質、並可用以將進入的纖維性懸浮物分類成不同物理性質 (如長度或直徑）的比例部份。如習知技藝所知，以類似壓 力篩網的壓力分類器來進行分類或區分比例部份，其中修 改的旋轉構件係固定至篩網的轉子，此習知旋轉構件譬如 顯示於上述芮聶克等人專利中。亦可具有一種將圓柱形篩 網呈串聯排列以區分纖維性懸浮物的比例部份之配置。 殼體中之圓柱形篩網板的實際數量、譬如脈衝產生赛 的旋轉構件之驅動器及其類型等僅為此等修改的幾個範 例，其可與上述不同但仍落入申請專利範圍定義之本發明 範圍中。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） — —— — — — — 1« ·1111111 ^ ·1111111 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 13 475021 A7 B7 五、發明說明（η ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 10…壓力篩網或篩選裝置 11…殼體 12…圓柱形内壁 13,69…蓋 14…進給室 15···入口 16-19···圓柱形筛網板 20,21…軸線 23…平板 24…圓柱 25…推拔夾環 26…基板 28…剔退室 29…接受物隔室或室 30…剔退排放導管 31…剔退支管 32…排放導管 33…接受物排放埠 34…水翼 35,36…支臂 37…轉子或轂 元件標號對照 38,39…内突環 40.51…輪軸 41,52…下突軸 43,44,54,55 …軸承 45…框架 46…安裝板 47,56,58."滑輪 48···中空圓柱形轉子 49…水翼狀突部 50,68…螺栓 53…裝填總成 57…驅動馬達 59…皮帶 60…主驅動滑輪 61…傳動滑輪 62…傳動皮帶 63…惰輪 64…開口 65,66,67…推拔環 69…頂蓋 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ·111!111 ^ ______I _ I ^ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 14

Claims (1)

1. 475021 C8 -----—________D8 __ —__ 六、申請專利範圍 、 1’ -種壓力筛選裝置’用於_選液體懸浮物的固體物質 粒子，共包含·· (a) —殼體，包括·· ⑴一概呈圓柱形内壁，具有-軸向長度及-直徑 、且界定該殼體之一概呈圓柱形内部； —(ii)一加壓入口，用於未篩選的原料懸浮物， (iii) 一接受物出口； (iv) —剔退物出口； (b) 至少二個圓柱形篩網板，配置於該圓柱形内部中且 具有與彼此且與該圓柱形内壁的軸線呈徑向相隔之 軸線； (c) 各個該圓柱形篩網板，包括·· (i)一剔退留置表面，以液壓連接至該入口， (Π)—接受物側表面，與該留置表面相對，及 (iii)多數篩選開口，界定各別圓柱形篩網板之一個 篩選通道面積； (d) 各該圓柱形篩網板係與液壓脈衝產生器呈操作性相 聯，以防止各別圓柱形篩網板的篩選開口受到該等 粒子所阻塞。 2·如申請專利範圍第1項之壓力篩選裝置，其中選擇該等 圓柱形篩網的組合直徑，以提供在該等圓柱彬篩網板 之間及在各圓柱形篩網板與該内壁之間的一預定空間 ，且其中該圓柱形篩網板的篩選通道面積邊長總合係 大於該殼體内壁邊長。 ， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) · I I I I ! I 訂·！ί^Γ- 經濟部智慧財產局貝工消費合作社印製 15 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 AS B8 C8 〜~—----08 _ /、、申請專利範圍 — 3·如申請專利範11第1項之壓力篩縣置，其中該等圓柱 /篩、、周板具有相同之篩選通道面積的軸向高度及直徑 Ο 4·如申請專利範圍第1項之壓力篩選裝置，包含四個該等 圓挺形篩網板。 5·如申請專利範圍第1項之壓力筛選裝置，其中該等圓柱 形篩網板的軸線概沿該圓柱形内部的軸線周圍作配置 0 6.如申請專利範圍第1項之壓力篩選裝置，其中該等圓柱 形筛網板的軸線係從該圓柱形内壁的軸線呈等距徑向 分佈。 7·如申請專利範圍第1項之壓力篩選裝置，其中該等圓柱 形筛網板的軸線大致彼此平行且與該圓柱形内部軸線 相平行。 8.如申請專利範圍第1項之壓力篩選裝置，其中該等圓柱 形篩網板的軸線在概沿該圓柱形内部的轴線周圍的方 向中彼此呈專距分佈。 9· 一種壓力篩選或分類裝置，用於篩選或分類液體懸浮 物的固體物質粒子，共包含： (a)—殼體，包括： (i) 一概呈圓柱形内壁，具有一軸向長度灰一直徑 且界定該殼體之一概呈圓柱形内部； (ii) 一加壓入口，用於未篩選的原料懸浮物， (iii) 一接受物出口；- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） — — — — — — — — — — — — — I I I I I I I I — — — — — — — I· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 16 475021

   六、申請專利範圍 (iv) —剔退物出口； (b) 至少三個圓柱形篩網板，配置於該圓柱形内部中且 具有與彼此且與該圓柱形内壁的軸線呈徑向相 隔之軸線； (c) 各個該圓枝形篩網板，包括·· (1)一剔退留置表面，以液壓連接至該入口， (π)—接受物側表面，與該留置表面相對，及 (iii)多數筛選開口，界定各別圓柱形筛網板之一個 篩選通道面積。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製