JPH04501144A - スクリーンとその製作方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 スクリーンとその製作方法 本発明は、例えばバルブをふるい分けするためにバルブおよび製紙産業において 使用するスクリーンシリンダおよび平坦スクリーンプレートを作る方法と、その 方法によって形成された円筒形および平坦なスクリーンとに関する。

バルブから紙製品を形成する場合、バルブは、例えば木切れとか、その他の好ま しくないバルブ成分を除去するためにふるい分けされる。このふるい分は過程に よってバルブの合格部分と不合格部分とを分離する。ふるい分は作業は一般的に 平坦スクリーンプレートあるいはスクリーンシリンダにおいて実施され、その各 々には］々ルブの合格部分と不合格部分とを分離するための貫通孔が設けられて いる。

平坦であろうと円筒形であろうと、多くのスクリーンにおいては該スクリーンの 面の一方に交互に溝と隆起とが設けられている。例えば、米国特許第４．５２９ ．５２０号を参照のこと。これらの隆起と溝はスクリーンを通るバルブの流れ特 性を調整するために設けられている。

これらの溝と隆起とは極めて望ましいものであることが判明しているが、そのよ うな表面形状を備えたスクリーンやシリンダはこれまでは容易に作られなかった 。例えば、そのようなスクリーンはまず平坦な金属板を貫通して複数の開口を設 けることにより形成されることが多い。

次いで、相互に平行して整合させて該金属板の長手方向に隔置した位置において 該板に複数のバーを固定してその間で隆起と溝とを形成する。特に、前記バーは 従来の要領でその両側に沿って板の表面に溶接される。このタイプのスクリーン プレートの製作時間と従って製作費用とは極めて著しい。さらに、かつ重要なこ とであるが、前記バーの両側の溶接部は前記板の表面上の著しいスペースを占め る。従って、前記板の貫通孔は溶接部によって塞がれることがよくあり、スクリ ーンの閉口あるいはスロットの数が減少する。バーに沿った溶接部によってスク リーンプレートの歪力を増大させ、該スクリーンプレートは高周波数のパルスに よる激しい振動を受ける。

前述の領域において応力による亀裂とか早期の故障が度度認められた。

スクリーンプレートを詰まらせるステーブリング現象を避けるために、開口、孔 あるいはスロットの間の所定の間隔は保つ必要があるので、前述のような開口あ るいはスロットの数の減少するのは単にスクリーンを貫通する開口の数を増せば よいという問題でないことが認められる。その結果、製作コストと製作時間を著 しく低減させることができ、かつバルブを高効率および高能力でふるい分けする に有効な平坦および円筒形の双方のスクリーンプレートを提供する、バルブおよ び製紙産業において使用する前記タイプのスクリーンプレートを製作する方法に 対する要請があった。

従って、本発明によれば、同様タイプのスクリーンプレートを形成する従来技術 の方法と比較して製作コストと製作時間が大きく低減される金属スクリーンプレ ートを作る方法が提供される。特に本発明は初期厚さが隆起を含む製作されたプ レートの全体厚さに対応するプレートを提供する。スクリーンの開口を形成する ためには、盲孔即ちスロットがプレートの反対側の面まで届かない所定深さまで プレートの一方の面を通して形成される。

これらの開口はプレートにわたって長手方向および横方向に離隔された位置にお いて形成される。次いでパイロット孔としての小径の孔を用いてより大きい径の 孔が形成される。これらのより大径の孔は同様に所定の深さまであるが、より小 径の孔の所定の深さよりは短い深さまで設けられる。次いで、前記プレートの反 対側の面が機械加工される間に隆起（バー）を備えた長手方向に延びる列の溝を 形成する。このように、反対側の面が機械加工され、金属プレートにおいて小径 の孔の終り部分を露出する深さまでプレートの材料の前記列を除去する。即ち、 反対側の面のプレートの材料が、小径の孔がプレートを貫通して開放するが、隆 起の間の溝の列の領域においてのみ開放する程度まで機械加工される。また、穿 孔によりサイジング用孔を作る場合、本発明はドリルで「突っ込む」従来の方法 と比較して孔でのまくれの発生が少ないことも判明している。

ある用途においては、隆起の側面の一方に角度をつけ（即ち「プロファイルコバ ーを作る）ることが育利であって、このことは単に適当な角度に隆起の側面を機 械加工することにより達成できる。このように、溝の一方の側は隆起の垂直面に より形成され、一方溝の反対の側は次の隣接する隆起の傾斜面により画成され、 前記の傾斜面はスロットの基部から延びている。同様の間隔でのプレートの貫通 孔の数は前述の従来技術の構造の同様のプレートを貫通して設けた開口と比較し て著しく増加することが認められる。さらに、本発明による製作過程は同様サイ ズのプレートにおける従来技術による過程に対して約４０％有効スクリーン面積 を増加させることができる。さらに、本発明のスクリーンプレートは製作コスト および時間を約半分に低減させて製作することができる。

前述の方法により得られたスクリーンプレートは平坦プレートの形態で用いても よいし、ロール状に巻いてスクリーンシリンダを形成してもよい。

明細書および特許請求の範囲における本発明の説明において、全体にわたって「 開口」という用語を用いている。この用語は便宜上使用するが、孔、スロツト、 オリフィスおよび通路を含む全ての形状および寸法の開口を網羅する意図である 。

本発明の好適実施例においては、第１と第２の面を存する金属スクリーンシリン ダを作る方法において、（ａ）金属スクリーンプレートの第１の面を通し、かつ 第２の面には届かないｐの位置においてプレートの本体内で終る所定の距離だけ 金属スクリーンプレートの本体中へ開口を形成し、（ｂ）第２の面を機械加工し その面の大部分に沿ってｐの位置を露出する深さまで金属材料を除去することに よって開口がプレート本体を全体的に貫通して延び、機械加工が完了した後相互 に対して離隔した複数の隆起を第２の面において残すようにすることを含む金属 スクリーンプレートを作る方法が提供される。

本発明の別の好適実施例においては、第１と第２の面を有するスクリーンプレー トを作る方法であって、（ａ）第１の面を通し、かつ第２の面に届かないところ でプレートの本体内で終る所定の距離だけスクリーンプレートの本体中へ開口を 形成し、（ｂ）第２の面の主要部分に沿って全体的に平行の列で、前記所定の距 離を差引いたプレートの深さと少なくとも等しい深さまで延びる形で第２の面か ら金属材料を除去して第２の面において複数の溝を形成することによって、開口 がプレートの本体を完全に貫通して延び、溝へ開放し、材料が除去された後湾の 両側で相互に離隔した複数の隆起を第２の面において残すことを含むスクリーン プレートを作る方法が提供される。

従って、本発明の主要な目的は類似タイプの従来技術によるスクリーンプレート と比較して製作に要するコストと時間とを著しく低減する、バルブおよび製紙産 業で使用するスクリーンプレートを作る新規かつ改良された方法と、そのスクリ ーンプレートとを提供することである。

本発明の前記およびその他の目的並びに利点は以下の説明、請求の範囲および図 面を参照すれば明らかとなる。

図面の簡単な説明 第１図は本発明により構成したスクリーンシリンダの斜視図、 第２図は従来技術により構成したスクリーンにより構を備えたスクリーンシリン ダを示す図、その−例を添付図面に示す本発明の現在好適の実施例を詳細に以下 参照する。

第１図を参照すれば、本発明により形成し全体的に１０で指示するスクリーンシ リンダ製品が示されている。

シリンダ１０はそこを通してバルブをふるい分けするための複数の開口１４を存 する展延された金属プレート１２からなる。この場合、プレートの外面には複数 の全体的に軸線方向に延び、円周方向に離隔された隆起であって、その間に軸線 方向に延びるスロット１８を画成し、その溝１８ヘスクリーン開口１４が開放し ている隆起１６が設けられている。

第２図を参照すれば、従来技術によるスクリーンプレートが形成される方法が示 されている。特にこの方法においては、所定厚さ「ｔ」のスクリーンプレート１ ２ａが提供され、該プレートに複数の隆起即ちバー１６ａがその面に沿って固定 されている。特に、バーｔｅａは例えばバーの基部に沿って１９において溶接す ることにより横方向に離隔され、全体的に平行な相互に対する関係でプレートの 面に固定されている。このことは時間を喰いかつ労働集約型の仕事である。また 、溶接自体がスクリーンプレートを貫通する開口１４ａのあるものを全体あるい は部分的に被覆する傾向がある。平坦なプレートｌＯを展延して従来技術による スクリーンシリンダを形成しつることは当然である。

さて第３図を参照すれば、本発明によるスクリーンプ例えばＡｌ５Ｉ４１０また は４１６鋼のような鋳造あるいは均質な金属が好ましい鋼板１２ｂが提供されて いる。

この材料は［軟質のＪ状態で機械加工され、次いで熱処理等によって硬化されて 従来の最終製品を作ることができる。

前述のように、本仕様書および請求の範囲における本発明の説明において「開口 」という用語を全体的に使用する。この用語は便宜的にのみ使用され、孔、スロ ット、オリフィスおよび通路を含む全ゆる形状およびサイズの開口を網羅す′る 意図である。

プレー）１２ｂは以下の説明から明らかになるように、第１の面「ｆｌ」からプ レートと一体形成された隆起１６ｂを含む反対側の第２の面「ｆ２」までのスク リーンプレートの厚さに対応する厚さｒｔ　Ｎを有している。

スクリーンプレートを作るには、所定の直径の盲開口２０がプレートの第１の面 「ｆｌ」を通して第２の面「ｆ２」に向かって内方に形成される（例えば孔が穿 設される）が点ｐにおいて第１の面「ｆｌ」から所定の距離をおいて終る。この ように、プレートに沿って所定の長手方向および横方向の離隔位置においてプレ ートの第１の面ｒｆ　Ｎ中へ一連の盲開口が基本的に初期形成される。これらの 開口はプレートの同じ第１の面「ｆｌ」を貫通して次に形成されるより大きい開 口２２に対するパイロット孔と考えてよい。例えば、より大きい直径の孔２２が プレート１２ｂ中へ所定距離だけ同様に穿設されるが、盲孔２０の終点即ちｐに 届かない終点ｐｌにおいて終る。

スクリーンプレートあるいはスクリーンシリンダに対して貫通開口を、即ち複数 のスクリーン開口をプレートを通して設けるために、プレート１２ｂの第２の面 「ｆ２」が機械加工され所定の横方向幅である一連の横方向に離隔され全体的に 長手方向に延びる平行の溝１８ｂを形成する。溝１８ｂは外面［ｆ２」から金属 を機械加工することにより形成され、複数の隆起１６ｂを残し、該隆起は同様に 相互に対して横方向に離隔され、相互に対して平行に全体的に長手方向に延びる 。隆起１６ｂの間のプレート材の機械加工は盲開口２０の終点ｐを除去し従って 溝１８ｂの領域においてプレートの反対側の面を通して盲開口２０を露出する深 さまで実施される。勿論隆起１６において終る盲開口２０は露出されない。この ように、複数のスクリーン開口がプレートを貫通して形成され機械加工の過程に より形成された溝の基部分で開放している。

多（のスクリーンプレートにおいて、隣接するスロット１８ｂを隣接する各隆起 １６ｂの一方の側は例えば第３図の２４で示すようにプレートの面に対して全体 的に垂直に位置することが望ましく、一方各隆起の反対側は例えば第３図におい て２６で示すように、かつその開示を参考のため本明細書に含めている米国特許 第４，５２９．５３０号に示すようにプレートの面に対して角度をつけることが 好ましい。傾斜した隆起は成形バーあるいは傾斜バーと称されることがよくある 。この角度つき面２６も隆起１６ｂの側部に沿って該隆起を機械加工し面２６を 形成することができる。このように各溝１８ｂはプレートの面に対して垂直に延 びる隆起１６ｂを画成する溝の側と、溝から離れる方向に角度をつけて延びる溝 の反対側を画成する次の隣接する隆起１６ｂの側とにより形成される。代替的に 隆起（バー）１６ｂは、何ら傾斜面２６を備えていない四角あるいは長方形とし てもよい。

スクリーン開口を貫通して形成したプレートはバルブおよび製紙産業用の平坦ス クリーンプレートの形態で使シリンダの形態に巻けばよい。溝１８ｂと隆起１６ ｂとをシリンダの内側あるいは外側で、シリンダの軸線に対して全体的に平行に 延びるようにして流入型および流出型の双方のシリンダを作ることができる。ス クリーンプレートは、それが平坦であるか円筒形であるかを問わず従来の要領で 熱処理して金属を硬化できる。本発明によるスクリーンは同じ一般的なタイプの 従来技術によるスクリーンよりもスクリーン面積が大きい。

第４図は第３図に示す実施例の孔２０．２２でなく開口２０’、２２’がフライ ス加工あるいはその他の従来の方向により形成されたスロットであることを除い て第３図と同一である構造体１０ｂ′を示す。その結果、前述の方法により前述 した従来技術の方法と比較して製作コストと時間とが著しく低減する。さらに、 この方法は従来技術の方法により作られたスクリーンプレートによって提供され るものより有効スクリーン面積を約４０％大きくすることができる。さらに、い ずれの幅のバー（隆起）も直ちに構成でき、従来技術におけるように唯一の標準 形状のバーを使用する必要はない。また、本発明の製作方法は濾過媒体あるいは ふるい分は媒体、と面する極めて大きい開放領域を要するスクリュープレスの裏 当て板やフィルタの裏当て板のような他の製品にも適用可能である。これらの適 用においては、隆起（バー）１６ｂは断面が四角あるいは長方形でフィルタある いはスクリーンプレスの開口付き要素と係合し、かつ支持する。

前述の裏板は例えばＦｌ特許第５７９８６号に示す旧式のスクリーンケージ構造 と代替するために使用できる。

全ての図に示すように、スクリーンケージは従来のように裏当てリングとスクリ ーンプレートの断片とが一緒に溶接されるように著しく短い円筒形のスクリーン プレート断片と裏当てリングとから形成されている。例えば、スクリーンケージ はスクリーンケージの両端において大体１０個の裏当てリングに端リングを加え たものを含む。

裏当てリングの目的はふるい分は圧力あるいはふるい分けあるいは濾過装置のロ ータによって生じる圧力変動によりスクリーンプレートが折り曲げられたり、あ るいは変形するのを阻止することである。この目的に加えて、端リングはスクリ ーンケージをふるい分は装置に装着しやすくすることを目的とする。このように 、スクリーンケージ全体はその摩耗状態に応じて時折交換すべき交換可能ユニッ トである。ふるい分けすべき懸濁物が大量の砂および金属粒子等を含み、スクリ ーンがふるい分けすべき懸濁物に対してその表面でバーを有する所謂ＰＲＯＦＩ ＬＥ”スクリーンである場合、それは極めて頻繁に、多分刃に１回は交換すべき である。このように、スクリーンの面のみ、即ちＰＲＯＦＩＬＥ”プレートのバ ーあるいは開口のみが摩耗した場合スクリーンケージ全体を捨てねばならないと いう事実から材料の消費は著しい。全てのリング要素は極めて正確に機械加工さ れ、かつときにはスクリーンケージが回転式であるときはバランスをとることに より作られる。このようにバーが摩耗した後の全ての機械加工作業は無駄になる 。

本発明はさらに、本発明による裏当て板が何回も使用できるので裏当て板の材料 を節約することを目的とする。

裏当て板が前述のように作られ、従来のスクリーンシリンダとは若干具なる直径 を存するシリンダの形態で巻かれる。その直径の差は裏当てシリンダの内側ある いは外側で組み立てられるべき実際のスクリーンプレートの厚さの約２倍である 。裏当てシリンダはまた、最終製品の要求を満足するように機械加工されている 。前記要素の一方は冷却し、他方を温めることによって一方を他方の内側に位置 し、その後両要素が一方が他方の内側でしっかり固定されるように温度を均衡さ せる。スクリーンの表面が摩耗し、ケージを取り替えた後、ふるい分は装置ある いは濾過装置に交換スクリーンケージを組み立て、取り外したスクリーンケージ を別に取り扱う。スクリーンシリンダはディスク切断機によりその溶接部に沿っ て切断すればよく、その後裏当てシリンダから容易に外すことができる。次いで 、前述の要領で裏当てシリンダを再び使用することができる。材料と機械加工の 節約は著しく、スクリーンシリンダの重さはスクリーンケージの全体重量の約１ ０−２０％である。かつ、裏当てリングとスクリーンケージの端リングを機械加 工するために使用する時間はスクリーンケージ全体に対して必要な製作時間の略 半分である。

スクリーンプレートが貫通孔あるいはスロットを備えた通常の滑らかなスクリー ンプレートでよい本発明のさらに別の好適実施例が提供される。スクリーンプレ ートの構造は、処理すべき懸濁物の側に、ＰＲＯＦＩＬＥ”タイプスクリーンプ レートのバーの如（作用する大きい開口を有するさらに別のスクリーンプレート が配設されている。組立ては前述のように実行しつるが、摩耗した後ふるい分け ／濾過開口は「バープレート」と比較して許容限界内にその形状とサイズとを保 つので大きい開口を存するスクリーンプレートのみを摩耗後交換必要がある。こ の実施例の製作コストは前述の実施例のそれより若干高いが、材料の損失と交換 プレートの機械加工コストとは本実施例を用いると若干低くなる。

前述の利点の他に、その他について若干述べておきたい。新しいタイプの裏当て 板の構造により、スクリーンケージで大きい開放領域が得られる。裏当て板の有 効開放領域は８０％以上である。図３に示す構造とスロット付きスクリーンプレ ートとを用いると、裏当て板のバーをスクリーンプレートのスロットに対して垂 直に並ぶように配置させることによってスロットを通る懸濁物がバーの両側に沿 って該バーを通る２つの流れに容易に分流できるようにすれば有効開放領域は概 ね１００％に等しい。このように、スクリーンケージの能力を驚異的に向上させ ることができる。

スクリーンシリンダを溶接により裏当て板に取り付ける必要がなく、かつ裏当て 板を同じ材料で作る必要がないのでスクリーンシリンダをより耐久性のある、即 ちより高価な材料を容易に用いることができる。

本発明を現在量も実用的で、かつ好ましい実施例と考えられるものに関して説明 してきたが、本発明は開示した実施例に限定されるのでなく、逆に、請求の範囲 の精神と範囲とに含まれる各種の修正や均等配置を網羅する意図である。

ＦＩＧ、Ｉ Ｆ＋（３，２ ＦＩＧ、　３ 国　！５！Ｉ　香　磐　牛 国際調査報告 ＰＣＴ／ＦＩ　８９１００１９５

Claims (27)

【特許請求の範囲】
1. １．　第１と第２の面を有する金属スクリーンプレートを作る方法において、 （ａ）前記第２の面に届かない位置ｐにおいてプレート本体内部で終るように前 記第１の面を通り、所定の距離だけ金属スクリーンプレートの本体中へ開口を形 成し、（ｂ）前記開口がプレート本体を完全に貫通するようにｐの位置を露出す る深さまで第２の面の大部分に沿って金属材料を除去し、かつ機械加工が完了し た後相互に離隔された複数の隆起を第２の面に残すように第２の面を機械加工す る過程を含むことを特徴とする金属スクリーンプレートを作る方法。
2. ２．　機械加工作業の後に金属を硬化させることを特徴とする請求項１に記載の 方法。
3. ３．　一方の側が平坦で反対側が傾いている隆起を形成するように金属を機械加 工することを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. ４．　開口の形成が、点ｐにおいてかつ全体的に同心の孔より直径の大きい孔を 第１の面を通して穿孔するこにより実施されることを特徴とする請求項１に記載 の方法。
5. ５．　直径のより大きい孔が隆起の間でプレート本体の貫通開口に届かないとこ ろで終ることによつて貫通孔は第１の面を貫通する第１の大きい方の直径の部分 と前記第１の直径の部分から延び前記隆起の間の位置においてプレートの反対側 を貫通する第２の小さい方の直径の部分とを有していることを特徴とする請求項 ４に記載の方法。
6. ６．プレートを円筒形にして金属スクリーンシリンダを形成することを特徴とす る請求項４に記載の方法。
7. ７．　前記プレート本体の第１の面が前記シリンダの内面を形成することを特徴 とする請求項６に記載の方法。
8. ８．　硬化過程に適した金属のスクリーンプレートを形成し、金属が軟質状態の 間に（ａ）と（ｂ）の過程を実施し、次いで過程（ｂ）の後金属を硬化すること を特徴とする請求項１に記載の方法。
9. ９．　開口を形成し、かつプレートを機械加工する前に溶接することなく均一な プレートを提供することを特徴とする請求項１に記載の方法。
10. １０．（ａ）の過程が開口をスロットとして形成することにより実施されること を特徴とする請求項１に記載の方法。
11. １１．（ａ）前記第２の面に届かないところでプレートの内部で終るように前記 第１の面を通して、かつ所定距離だけスクリーンプレートの本体中へ開口を形成 し、（ｂ）前記第２の面の大部分の面に沿って長手方向に延び全体的に平行の列 でプレートの深さから前記所定距離を差引いたものに少なくとも等しい深さまで 材料を前記第２の面から除去して前記第２の面において複数の溝を形成すること によって開口が前記プレート本体を完全に貫通し前記溝へ開放するが、材料の除 去が終った後前記溝の両側において相互に離隔した複数の隆起を前記第２の面に おいて残す過程を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
12. １２．前記（ａ）と（ｂ）の過程の後で金属を硬化することを特徴とする請求項 １１に記載の方法。
13. １３．隣接するスロットと連がる傾斜した隆起面を形成するように隆起から材料 を除去することを特徴とする請求項１１に記載の方法。
14. １４．前述の第１の開口のサイズより大きく全体的に同心状のより大きいサイズ の第２の開口を第１の面を通して形成することを特徴とする請求項１１に記載の 方法。
15. １５．前記開口が孔であり、第２の孔がより大きい直径を有し、より大きい直径 の孔が隆起の間のプレート本体を貫通する開口に届かないところで終ることによ って、貫通孔は第１の面を貫通する第１のより大きい直径部分と前記隆起の間の 位置において前記第１の部分から延びプレートの反対の側を貫通する第２のより 小さい直径部分とを有することを特徴とする請求項１４に記載の方法。
16. １６．プレートを円筒形にしてスクリーンシリンダを形成することを特徴とする 請求項１３に記載の方法。
17. １７．前記プレート本体の第１の面が前記シリンダの内面を形成することを特徴 とする請求項１３に記載の方法。
18. １８．前記プレート本体の第１の面が前記シリンダの外面を形成することを特徴 とする請求項１３に記載の方法。
19. １９．硬化過程に適した金属のスクリーンプレートを形成し、金属が軟質状態の 間に（ａ）と（ｂ）の過程を実行し、次いで（ｂ）の過程の後金属を硬化するこ とを特徴とする請求項１１に記載の方法。
20. ２０．第１と第２の面を有する金属から形成され、請求項１に記載の方法により 製作され最大のスクリーン面積を備えた金属スクリーンプレートにおいて、第２ の面に届かない位置ｐにおいてプレート本体内で終るように第１の面を貫通して 、かつ所定の距離をおいて金属スクリーンプレートの本体中へ開口が形成され、 かつｐの位置を露出する深さまでプレートの面の大部分を網羅する溝等が形成さ れ、かつ機械加工が完了した後第２の面に沿って相互に離隔し、側面を有する複 数のバーが前記第２の面に残るようにすることを特徴とする金属スクリーンプレ ート。
21. ２１．前記棒の一方の側面が傾斜していることを特徴とする請求項２０に記載の 金属スクリーンプレート。
22. ２２．前記プレートがスクリユープレスの裏当て板であることを特徴とする請求 項２０に記載の金属スクリーンプレート。
23. ２３．前記スクリーンプレートがフィルタ用の裏当て板であることを特徴とする 請求項２０に記載の金属スクリーンプレート。
24. ２４．スクリーン／フィルタプレートが前記裏当て板上で、特に棒上で収縮によ り固定されるようにスクリーンあるいはフィルタプレート用の裏当て板として使 用されることを特徴とする請求項１および請求項２０により作られた金属スクリ ーンプレート。
25. ２５．前記裏当て板がシリンダの形態であることを特徴とする請求項２４に記載 の金属スクリーンプレート。
26. ２６．前記裏当て板がコーンの形態であることを特徴とする請求項２４に記載の 金属スクリーンプレート。
27. ２７．前記裏当て板に対して反対の前記スクリーンプレートの側においてスクリ ーンケージの摩耗棒を形成する別のスクリーンプレートが配置されているように スクリーン／フィルタプレート用の裏当て板として使用されていることを特徴と する請求項１および請求項２０により製作された金属スクリーンプレート。