JPH0742675B2 - 耐摩耗性を改良したスクリーンプレートとその製法 - Google Patents

耐摩耗性を改良したスクリーンプレートとその製法

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JPH0742675B2
JPH0742675B2 JP3502720A JP50272091A JPH0742675B2 JP H0742675 B2 JPH0742675 B2 JP H0742675B2 JP 3502720 A JP3502720 A JP 3502720A JP 50272091 A JP50272091 A JP 50272091A JP H0742675 B2 JPH0742675 B2 JP H0742675B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明はパルプスクリーニング装置の改良・特に従来の
同様のスクリーンバスケットに比べて耐摩耗性がすぐれ
た加圧スクリーンに使用される改良型スクリーンバスケ
ットに関する。
〔背景技術〕
スクリーンは製紙工程で木質繊維を準備する際、パルプ
繊維のスラリーの受容できない成分から受容できる製紙
用繊維を分離するために使用される。典型的な木質パル
プスクリーンにおいて、パルプのスラリーは穴あきの円
筒形スクリーンプレート、又はバスケットを通って流れ
る。そのプレート又はバスケットは滑らかな表面を有す
る場合もあれば、有効スクリーン面積を増すためにスク
リーンを通って流れるストックへ向って輪郭づけられた
表面を有する場合もある。スクリーン性能を最適状態に
するために、種々の穴やスロット、或いは穴とスロット
との組合わせを利用することはよく知られている。スク
リーンプレートを通って受容可能なパルプを通過させ、
目詰りを減らすために、例えばスクリーンプレートを通
って水中翼形部材を通過させることによりスラリーに波
動を生じさせる。スクリーン面に沿ってストックを撹拌
し、スクリーン効率を改善するために、スクリーンロー
ターに鋭くない先の丸い乱流発生部材を使用することも
知られている。米国特許第4,855,038号は、スクリーン
効率を改善するため乱流とパルスの両方を発生させるよ
うなパルプスクリーンロータを開示している。
一般には、ロータを取り巻くバスケット形部材であるス
クリーンプレートに十分な強度を与え、加圧スクリーン
に生じる圧力に耐え、スクリーン面積を増大させること
によってスクリーニング容量を増すために、所望の表面
にするように機械加工された肉厚壁のスクリーンプレー
トを提供することは一般に認められたやり方であった。
そのような機械加工は時間と金のかかる方法である。少
くとも一部は工作機械自身によってもたらされる機械加
工プロセスにおける製造上の制限があるために、スクリ
ーンプレートの容認流の流れる総有効開口流量面積が制
限され、スクリーンプレートの最終的な形は機械加工上
の制限と所望の最適のスクリーニングの形との間の妥協
の産物となっていた。
機械仕上げされたスクリーンプレートは単一の一体化し
た部材であるので、小さな部分が摩耗或いは損傷して
も、スクリーニング面，装着面及び支持部材を含む、ス
クリーンプレート全体を取りかえる必要があった。早期
に摩耗したり、損傷したりすると、そのようなスクリー
ンを操作するためにかかる費用は莫大である。
1988年６月10日出願の米国特許出願07/206,151におい
て、比較的うすいシート状材料が所望の形又は輪郭に形
成されたモジューラースクリーンバスケットが開示され
ている。スクリーンプレートを形成するために機械加工
を必要としないスタンピング，プレシング，及びベンデ
ィング技法が開示されている。シート状材料に波形を形
成する前に、或いは形成した後に、穴やスロットが形成
されるように示されており、レーザービームによるカッ
ティングやパンチングを含む形成技術が示唆されてい
る。その形成プロセスの一部として、パンチダイを利用
することが開口を形成するために簡単でコストの面で有
利な方法として提案される。
米国特許出願07/206,151に開示されたようなレーザービ
ームによるカッティングは、その方法で形成されたスロ
ットを有するバスケットを使用する時、従来、機械加工
によって不可能であったような種々の形態のスロットの
形成を可能にするけれども、レーザーによるカッティン
グでは、切断線に粗い辺縁を残し、バスケットの目詰り
を促すことがわかった。切断面を化学的に磨いても、こ
の問題を全面的に解決することはできなかった。また、
化学的研磨を伴うレーザーカッティングは極めて費用が
かかった。
バスケットのために使用されるうすいシート材を切開す
ることは非常に経済的な方法であるが、それは切開した
スロットの端部に小さな亀裂が生じることがわかった。
疲労試験中，切開操作中に形成された少々の亀裂が伝達
され、バスケットを早期に破壊させる可能性がある。切
開されたスロットの各端部に丸みを備えることを含む、
切開工具を変形したり、スロットの形を変形しても、亀
裂の伝達をコントロールするには不十分であった。
〔発明の開示〕
そこで本発明の第１目的はうすいバスケット材における
亀裂の伝達を最少限にするようなスクリーンバスケット
構造を提供することである。
本発明のもうひとつの目的は、スクリーン開口の形成
中、スクリーンバスケットの亀裂の形成を減少させるよ
うな、薄壁の成形スクリーンバスケットの製法を提供る
ことである。
本発明のもうひとつの目的はバスケット材料をプレスト
レスすることにより、亀裂の形成と伝達をコントロール
するためスロット端部分に局部的処理部を有する、成形
された薄壁スクリーンバスケットの製法を提供すること
である。
これらの目的や他の目的はバスケットに形成されたスロ
ットの各端部で或る部分がプレストレス又は押圧され
た、或いは圧印された（coined）スクリーンバスケット
を提供することによって本発明により達成される。この
方法は比較的薄い壁のシート材を波形模様に曲げる材料
形成装置に関連して実施され、この装置は材料にスロッ
トを切開する切断ステーションを有する。亀裂の発生と
伝達を最少限にするためスロット端に対応する位置に圧
印（coining）操作が行われる。好ましくは、スロット
を形成する前に圧印を行う。その圧印は切断又はパンチ
ング以外のスロット形成方法と共に用いてもよい。
本発明の他の目的と効果は、添付図面面と次の詳細な説
明から明らかとなるであろう。
図面の簡単な説明 図１は摩耗寿命を伸ばすよう本発明に従って製造された
波形構造に形成されたうすいシート状材料製のモジュラ
ースクリーンバスケットを利用したパルプスクリーン構
造を示す斜視図であって、一部切除して示す。
図２は図１の実質上II−II線に沿ってとった拡大部分断
面図であり、 図３はスクリーンバスケットの一部分の拡大部分図であ
って、本発明に従ったスロット端の圧印部分を示す。
図４は本発明のスクリーンバスケット部分に圧印部分を
形成する装置の横断面図である。
図５は図４に示す装置の圧印ピンの１本の先端の平面図
である。
〔発明を実施するための最良の形態〕
ここで図面，特に図１をもっと詳しくみてみれば、符号
８はスクリーン装置を示し、この装置では、例えば結束
繊維，樹皮，樹の節，泥，ガラス，プラスチック等のよ
うな異物を除去するために、前もって処理されたパルプ
がスクリーンにかけられる。スクリーンのプレート組立
体は符号10で示され、そのスクリーン装置８には、スク
リーンにかけられるパルプスラリーが流入する内部室11
と、スクリーンにかけられたパルプスラリーがスクリー
ンのプレート組立体を通過した後、その装置から流出す
る外部室12とが画成される。前記組立体はハウジング13
内に包囲され、そのハウジング13はボルト13bによって
取付られた端板13aを有する。
ハウジングはここには図示していないが、内部室11へパ
ルプを流入させる入口と、内部室11から外部室12へスク
リーンのプレート組立体10を通過することができなかっ
た異物をスクリーン装置から流出するため内部室11から
通じている出口を有する。内部室11からスクリーンのプ
レート組立体10を通って外部室12へ流れた受容パルプは
受容パルプ出口14を通ってスクリーン装置８から流出す
る。
スクリーンのプレート組立体10はハウジング13内に固定
されており、スクリーンプレートを通ってパルプスラリ
ーを通過させ易くし、目詰りをなくすために、円筒形ス
クリーンプレート組立体内で回転できるように水中翼18
が装着されている。この水中翼18は図１で見て時計方向
へ回転する回転駆動軸19のアームに支持されている。図
示の水中翼は単に適当な形を示したにすぎないので、本
発明は種々のパルス，乱流，パルスと乱流を一緒に生じ
させるロータのための種々の型のスクリーンプレートに
対して使用できることは理解されるべきである。
このスクリーンプレート組立体10は円筒形スクリーン部
分16,17を有する。これらのスクリーン部分16,17は支持
体がなくて、基本的に可撓性があるので、通常のスクリ
ーン圧に耐えることができない。従って、これらのスク
リーン部分はスクリーン装置８の加圧環境で使用するた
めに剛性、又は強度を付与する必要がある。そのように
必要な支持及び強度は各リング20,20aと中間支持リング
21とにより与えられる。各リングは例えば図２に示すリ
ング21の溝23,24で示すような溝を有する。溝23,24は円
形であって、スクリーン部分を実質上円筒形に保持す
る。溝23,24は成形された波状スクリーンプレートの放
射方向の厚みに実質的に等しい放射方向の寸法を有す
る。
スクリーンプレートは従来の機械加工さたスクリーンプ
レートに比較して比較的うすい材料で成形される。この
うすい材料は実質的な広さのスクリーン面積をストック
に与えるように種々の形に、即ちほぼ波形の輪郭に成形
される。
組立中、各々成形されたスクリーンプレートは端部リン
グ20又は20aと中間リング21とに形成された溝の中に位
置づけられ、これらのリングは一緒に引っぱられて、ス
クリーンプレートを溝の中に押入させる。このために、
周囲方向へ互いに間隔をおいたところに軸方向へ伸びて
いる杆22が備わっており、これらの杆はその端部にねじ
山とナット22aを備えているので、ナットを締めつける
ことによって端部リングを互いに引き寄せ、スクリーン
プレートの端部を溝の中に押入する。これらの溝は好ま
しくは、テーパーをつけられ、スロットは溝の底部へ向
って内方へ狭くなっている。杆が締めつけられると、ス
クリーンプレートはテーパー形溝内へきつく押入される
ので、スクリーンプレートは周囲方向へ固定した位置に
しっかりと保持される。それらのスクリーン組立体は種
々の長さに、長くも短くもすることができる。また、数
を増やすことさえできる。さらに、例えば符号21で示す
ような中間リングを各隣接スクリーンの端部間に追加使
用して補強効果を与えるようにすることもできる。
図２に示すように、例えば穴25又はスロット26のような
スクリーン開口がうすいシート状スクリーン材を貫通
し、内部室11から外部室12への通路を与えている。
スクリーン部分のうすい材料はステンレススチール、又
はそれに似たシート材であって、スクリーンの周囲のま
わりに波形をなして伸長するほぼ円筒形の形に形成した
ものである。簡単な形では、それらの波形は一連の直立
及び逆にしたＵ字形部分27,28の形をしてよく、言いか
えれば、そのスクリーンは基本的には、一連の深いコル
ゲーションから成る。そのコルゲーションを形成するた
めにふさわしい装置と方法は米国出願07/206,151に示さ
れている。
スロット26又は他の形の伸長された開口が形成される成
形プロセスの１部として、それらのスロットがスクリー
ンプレートに形成される前に、プレートはスロット端部
に相当する位置に選択的に圧印が行われ、亀裂の形成と
伝達を防止する。図４はスクリーンプレートに圧印する
装置を示す。波形に形成された後、コルゲーション40a,
40b,40c,40d,40eを有するスクリーンプレート材40は圧
印ステーション50へ入る。この圧印ステーション50は補
足し合う部分50aと50bとを有し、これらの部分は、圧印
されるコルゲーションの各側でそれらのコルゲーション
に接触することによって圧印のためシート材を確実に位
置づける支持兼位置づけ部材52,54,56を有する。圧印ピ
ン58は支持部材54とは反対側に位置づけられる。部材5
2,56と圧印ピン58とは部分50aの支持部材66内に保持さ
れ、部材54は部分50bの支持部材68内に保持される。
圧印ピンは基本的にはロッド状であって、その端部に傾
斜くぼみを有し、このくぼみは成形部分50aと50bが、互
いに閉鎖する時、スクリーンプレート材40を押圧又はく
ぼませることにより、スクリーンプレート材を正確に位
置づけた部分で接触してプレストレスする。図５に示す
ように、圧印ピン58の先端は内方へテーパーをなす表面
62,64を有し、これらのテーパー面62,64は図４に示すよ
うに向きが逆転したＶ字形樋を画成する。圧印ピンの端
部は他の形を使用することもできるが、逆Ｖ字形にする
と、圧印操作中，表面がふらつくことがなく、圧印され
る材料と確実に接触する点で、種々効果的である。
圧印ピン58は支持兼位置づけ部材52,54,56に対して軸方
向へ駆動できるので、図４に示すように、プレート材が
正確に位置づけられた後、圧印ピンは支持メンバー54へ
向って下向きに材料を押圧するように駆動される。或い
は、圧印ピン58は圧印ステーション50がその閉鎖位置に
達した時、材料の押圧と圧印が生じるように位置づけら
れてもよいし、或いは、支持材料66に柔軟性があって、
支持部材54に対する材料66の動きを可能にしてもよい。
圧印部分、又は形成されたくぼみは形成されるスロット
の幅より少くとも約５倍の幅を有すべきことがわかっ
た。圧印部分の最低幅は約0.015インチとすべきであ
る。図３に示すように、圧印部分70,72はスクリーンプ
レート材料に形成された各スロット26の各端部に備わっ
ており、そのスロット端は一般にこのプレストレスト部
分のほぼ中心に位置づけられる。
シート材のコルゲーションの長さに沿って一連のスロッ
ト26が形成されるときは、複数の圧印ピンが前後に備え
られ、それらの圧印ピンは、２個以上の圧印部分が一段
階で形成されるように適切に間隔をおいて位置する。１
回に１個以上のコルゲーション上に圧印可能となるよう
圧印ピンを２列以上備えることもできる。圧印を行う適
切な装置の１つとして、１本以上の圧印ピンが使用され
るときに、それらのピンが種々の寸法のスロットの長さ
に合うように間隔の調整を可能とすると有利である。
圧印はスロットの形成前に行うのが好ましい。圧印は、
米国特許出願07/206,151に記述されるように、剪断加
工，又はパンチ加工のスロットと共に用いるのが特に効
果的であることがわかった。しかし、また、レーザーカ
ッティングやその他のスロット形成法を使用する時に
も、利用することができる。
図示のようにプレス型配置で行われると、圧印操作の強
度と同様に、圧印部分の位置も正確にコントロールでき
る。これは他の方法、例えばコントロールがむづかしく
かつ、スロット端を包囲する区域全体を処理することが
できないような、ショットピーニングのようなシート材
をプレストレスする他の方法にまさって効果的である。
これまで、改良型の耐摩耗性スクリーンバスケットと、
スロット付バスケットの形成方法と、その方法を実施す
る適切な装置とについて詳述し、図示してきたけれど
も、本発明の範囲から逸脱することなしに種々の変形を
なしうることは認識されるべきである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 パスコフスキー、フランク・ジェイ・ジュ ニア アメリカ合衆国、マサチューセッツ 01201、ピッツフィールド、クライデスデ イル ドライヴ、107 (56)参考文献 国際公開89／12137（ＷＯ，Ａ)

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】全体が実質的に均等な厚みを有する比較的
    うすいシート状材料（40）で形成され、前記シート状材
    料（40）は波形に形成され、貫通するスクリーニング開
    口を有し、前記形成されたシート状材料はシリンダーと
    して形造られたスクリーン（16,17）を有し、 前記スクリーニング開口は前記材料（40）に形成された
    細長いスロット（26）であり、 各スロット（26）の各々の端に形成され、亀裂の形成及
    びその伝達を最少限にするためそれぞれが、前記材料が
    プレストレスされた押圧部分（70,72）を具えたことを
    特徴とする紙パルプの加圧スクリーニング装置（８）に
    使用されるスクリーンプレート（10）。
  2. 【請求項２】前記押圧部分は前記スロットの幅の少くと
    も約５倍の大きさの幅を有することを特徴とする請求項
    １に記載の紙パルプの加圧スクリーニング装置（８）に
    使用されるスクリーンプレート（10）。
  3. 【請求項３】前記押圧部分は深さが少くとも約0.015イ
    ンチのくぼみを有することを特徴とする請求項２に記載
    の紙パルプの加圧スクリーニング装置（８）に使用され
    るスクリーンプレート（10）。
  4. 【請求項４】前記押圧部分は深さが少くとも約0.015イ
    ンチのくぼみを有することを特徴とする請求項１に記載
    の紙パルプの加圧スクリーニング装置（８）に使用され
    るスクリーンプレート（10）。
  5. 【請求項５】スクリーンプレート部分（16,17）が波形
    模様に形成された比較的うすいシート状材料（40）で形
    成され、スラリーを通過させるために前記比較的うすい
    材料に細長いスロット（26）が形成されている、加圧ス
    クリーニング装置（８）に使用されるスクリーンプレー
    ト組立体（10）において、 前記各スロットの各端部にプレストレスされた部分（7
    0,72）が備えられ、前記スロット端は亀裂の形成と伝達
    を最少限にするために前記プレストレスされた部分内に
    位置づけられている点に改良を加えたことを特徴とする
    加圧スクリーニング装置に使用されるスクリーンプレー
    ト。
  6. 【請求項６】前記プレストレスされた部分は前記スロッ
    トの幅より少くとも約５倍の大きさの幅を有する点に改
    良を加えたことを特徴とする請求項５に記載の紙パルプ
    加圧スクリーニング装置（８）に使用するスクリーンプ
    レート。
  7. 【請求項７】前記プレストレスされた部分は深さが少く
    とも約0.015インチのくぼみを有する点に改良を加えた
    ことを特徴とする請求項６に記載の紙パルプの加圧スク
    リーニング装置（８）に使用されるスクリーンプレー
    ト。
  8. 【請求項８】前記プレストレスされた部分は深さが少く
    とも約0.015インチのくぼみを有する点に改良を加えた
    ことを特徴とする紙パルプの加圧スクリーニング装置
    （８）に使用されるスクリーンプレート。
  9. 【請求項９】比較的うすいシート状材料（40）が波形模
    様に形成され、そしてそれはほぼ円筒形に形成され、前
    記材料を貫通して細長い開口（26）が形成されている加
    圧式パルプスクリーン装置（８）用スクリーンプレート
    （16,17）の製造方法において、 前記材料を貫通して形成された前記各開口（26）の各端
    部（70,72）をプレストレスする工程を有する点に改良
    を加えたことを特徴とする加圧式パルプスクリーン装置
    用スクリーンプレートの製造方法。
  10. 【請求項１０】前記プレストレス工程は前記材料を貫通
    する前記開口をつくる工程の前に行われることを特徴と
    する請求項９に記載のスクリーンプレートの改良型製造
    方法。
  11. 【請求項１１】前記比較的うすいシート状材料を少くと
    も約0.015インチプレストレスする工程を含むことを特
    徴とする請求項９に記載のスクリーンプレートの改良型
    製造方法。
  12. 【請求項１２】前記プレストレス工程は前記比較的うす
    いシート状材料に形成された前記開口の幅の少くとも約
    ５倍の幅を有する部分にわたって行われることを特徴と
    する請求項11に記載のスクリーンプレートの改良型製造
    方法。
  13. 【請求項１３】前記プレストレス工程は前記材料を貫通
    して形成される前記開口の形成工程の前に行われること
    を特徴とする請求項12に記載のスクリーンプレートの改
    良型製造方法。
  14. 【請求項１４】前記プレストレス工程は前記比較的うす
    いシート状材料に形成される前記開口の幅の少くとも５
    倍の幅を有する部分に行われることを特徴とする請求項
    ９に記載のスクリーンプレートの改良型製造方法。
  15. 【請求項１５】比較的うすいシート状材料（40）を波形
    模様に曲げ、 前記材料に別個の離れた部分（70,72）をプレストレス
    し、 １つのプレストレスされた部分から隣接するプレストレ
    スされた部分に伸びて前記シート状材料にスロット状開
    口（26）を形成する工程を有する加圧式パルプスクリー
    ンバスケットの形成方法。
  16. 【請求項１６】前記プレストレス工程は前記スロットの
    形成工程より前に行われることを特徴とする請求項15に
    記載のスクリーンバスケットの形成方法。
  17. 【請求項１７】加圧式パルプスクリーン用スロット付ス
    クリーンバスケットの形成方法において、 前記スクリーンバスケットにおける前記スロット（26）
    の各端部でスクリーンバスケットの部分（70,72）をプ
    レストレスする工程を有する点に改良を加えたことを特
    徴とする加圧式パルプスクリーン用スロット付スクリー
    ンバスケットの形成方法における改良。
  18. 【請求項１８】加圧式パルプスクリーンに使用するスロ
    ット付スクリーンバスケットにおいて、 前記バスケットの各スロット（26）の各端部にプレスト
    レスされた部分（70,72）を有する点に改良を加えたこ
    とを特徴とする加圧式パルプスクリーンに使用するスロ
    ット付スクリーンバスケット。
  19. 【請求項１９】請求項18に記載の改良型スクリーンバス
    ケットにおいて、プレストレスされた部分はバスケット
    のスロットの幅の約５倍の幅を有する点に更なる改良を
    加えたことを特徴とする加圧式パルプスクリーンに使用
    するスロット付スクリーンバスケット。
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