JPS6253639B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は、デイスクスクリーン軸組立体の製造
装置に関し、ここで従来例として参照する米国特
許第4301930号の実質的な改良にある。

従来の技術 上述の特許の中で指摘されているように、従来
のデイスクスクリーンに関する問題の一つは、何
れの軸にもデイスクが多数あるために製造許容誤
差の僅かな変動でさえもスクリーン床の一方の側
から他方の側までに多数の均一なスロツト幅を形
成することにとつて不利益であることであつた。
従来の製造法によれば、相当均一なスロツト幅を
達成するために、莫大な量の手作業を必要として
いた。かかる手作業は、結果に関して、即ち時間
と費用について算定し難いものであることが判つ
ていた。この問題は、非常に狭いスロツト幅を要
する場合には更に悪いものとなつていたのであ
る。即ち、デイスクによつて規定されるスロツト
幅が10mm程度の場合でも、この問題は非常に重大
なものであつた。しかしながら、産業界の要望は
より狭いスロツト幅、例えば８mmや５mmを求めて
いる。このことは、この問題をさらに悪化させ
る。なお、上述の特許が教示しているものは、問
題の解決に向かう大切な一歩であつて、デイスク
を比較的短いボスに溶接した後、一連のボスをス
クリーン床の各回転軸上にこれに沿つて装着する
ことから成るものであつた。

この方法は無理なく思い通りにうまくいつてい
るだけれども、ボスとデイスク内径部の角縁部と
の間の溶接部に適正な強度を確保するうえで、あ
る種の困難が経験されていた。この溶接部のすみ
肉は許容誤差の少ないふるい分けをさまたげるも
のである。従つて、溶接部が不正確な寸法である
ならば、回転スクリーンデイスクが異常な負荷応
力を受ける場合、例えば運転中石やその他の硬い
異物に出会つた場合、デイスクがボスから外れる
危険があつたのである。

発明の目的 本発明の目的は、デイスクと軸周囲との間の溶
接部が充分な強度を有し、デイスク間隔が正確な
デイスクスクリーン軸組立体の製造装置を提供す
ることである。

発明の概略 従つて、本発明は、円筒形の周囲を有する軸
と、この軸の周囲に沿つてこの軸に軸線方向に間
隔を隔てた関係で装架した一連の同軸に配置した
歯付きの環状のデイスクとを有するデイスクスク
リーン軸組立体の製造装置において、 固定のスタンド上に軸線方向に移動可能に設け
られた台に取付けられ、前記軸を回転可能に支持
する回転マンドレルと、 前記固定のスタンド側に配設され前記デイスク
の外側の歯に当接しデイスク内側のベベル縁部を
前記軸の周囲と同心に支持して前記ベベル縁部と
前記軸との間に溶接みぞを画成せしめる半径方向
に後退可能な複数個の支持フインガと、 前記固定のスタンド側に配設され前記デイスク
のベベル縁部に画成された溶接みぞにのぞんでこ
の溶接みぞに溶接材を溶着せしめて前記デイスク
を前記軸に固定せしめる半径方向に後退可能な溶
接ヘツドと、 を包含することを特徴とする、デイスクスクリー
ン軸組立体の製造装置を提供するものである。

本発明の他の目的、特徴および利点は、その代
表的な具体例について添付図面に関連して述べる
以下の記載から容易に明らかとなるであろうが、
以下の開示並びに図面の中で具体化される新規な
概念の精神および範囲を逸脱することなく、様々
な変更或は改良を行ない得ることは当然である。

発明の実施例 以下、本発明を添付図面に示す具体例に基づい
て詳細に説明する。

第１図および第２図を参照するが、代表的なデ
イスクスクリーン装置１０は、共同回転する隔置
された一連の平行なデイスクスクリーン軸組立体
１３或は１３′を有するスクリーニング床１２を
支持するフレーム１１を備えている。デイスクス
クリーン軸組立体１３はそれぞれ円筒状の周囲を
有する軸１４を包含しており、またデイスクスク
リーン軸組立体１３′はそれぞれ軸１４′から成る
ものであるが、これらの軸は全て中空の管状構造
であることが望ましい。また、これらの軸は全て
同じ長さを有し、それぞれが長手方向に一連の同
心のスクリーン用のデイスク１５を担持してお
り、これらのスクリーン用のデイスク１５の第２
図に最も良く示すように、隣接軸のスクリーン用
のデイスクと重なり合うような関係となつてい
る。一部はデイスクスクリーン軸組立体１３か
ら、一部はデイスクスクリーン軸組立体１３′か
ら成るスクリーニング床１２の代わりに、スクリ
ーニング床全体がこれらのデイスクスクリーン軸
組立体のいずれか一種類で構成されたものとする
こともできる。デイスクスクリーン軸組立体１３
が軸１４によつて直接担持されたデイスク１５か
らなるものであるのに対して、軸組立体１３′は
軸１４′より短い円筒状のボス１４ａ（本明細書
においてはこれを含めて軸と総称している場合も
ある）によつて担持されたデイスク１５を有して
おり、ボス１４ａは軸１４′のそれぞれに共同回
転するよう複数端部対端部装着したものである。

軸１４および１４′は、各自の対向する両端部
に、フレーム１１に軸着された適当なスタブ軸１
７を備えており、第２図はこのスタブ軸１７の１
つを代表的に示しておく。所望の形態では、スタ
ブ軸１７は、軸１４および１４′の端部に溶接で
きるそれぞれの端部円板１８に同心状に装着され
ている。

軸１４および１４′は全部が適当な駆動手段１
９によつて、同一方向に、即ち第１図で見れば時
計方向に、一致して駆動されている。

ふるい分けすべき木材パルプスラリーなどの材
料は、方向矢印で示すように、シユート２０によ
つてスクリーニング床１２の供給端に配送され
る。許容できる寸法の木材パルプ繊維粒子は、デ
イスク１５によつてかつこれらの間に規定される
スクリーニングスロツトを通してスラリー水と共
に降下して、ホツパ２１内に受け入れられる。一
方、スクリーニングスロツトを通過するには大き
すぎる木材粒子や他の物質は、前進して、方向矢
印で示すように、放出シユート２２によつてスク
リーニング床１２の排出端から放出される。デイ
スク１５のふるい分け機能は、デイスク１５の外
周が均一で一般的に鋸歯状の形状をしているこ
と、即ち歯２３と介在する切欠き２４（第３図参
照）とを備えていることによつて強化されてい
る。所望により、歯２３は、デイスクの重なり合
う範囲より幾分短かめにすることができる。全て
が同一方向に回転するデイスク１５のお陰で、過
大物質を効果的にふるい分けして過大物質をスク
リーニング床１２の放出端に前進させることが効
率よく達成されるわけである。

最大効率のために、重なり合うデイスクによつ
て、これらの間で規定されるスクリーニングスロ
ツトが厳密に制御された許容誤差内に適合するよ
うに、デイスク１５は全てができる限り反りを持
たず、かつデイスクスクリーン軸組立体１３，１
３′それぞれの上で相互からできるだけ正確に隔
置されていなければならない。

デイスク１５はそれぞれ中央の軸受入用開口２
５を備えており、本発明によれば、かかる軸受入
用開口は、第４図および第６図で良く判るよう
に、デイスクの一方の軸面表面の面からデイスク
の反対側の軸面表面の面へ截頭円錐状に延びてい
る環状のベベル縁部２７によつて規定される。好
ましい構造では、各デイスクのベベル縁部２７
は、100゜の円錐状投影体２８（第４図参照）の
形に形成されており、その結果として、ベベル縁
部２７はベベル縁部周辺に沿つたどの点で測定し
ても、デイスクの面に対し角度50゜で延びること
になる。これによつて、デイスク１５は、デイス
クの反りも無く、支持用の軸に対し、溶接材２９
（第６図参照）が基本的にベベル縁部２７と、ベ
ベル縁部の最小直径部分が自由に摺動して近接す
る軸１４の周囲或いはボス１４ａの周囲とによつ
てこれらの間に規定される凹角の環状みぞ内に閉
じ込められた状態で、溶接することができる。図
面からわかるように、この配置により、溶接材２
９のデイスク１５の他面への流出をベベル縁部２
７の大直径部分の存在により避けることができ
る。更に、デイスクの全幅を延びるベベル縁部２
７を有していることによつて、この型のデイスク
スクリーン軸組立体にとつて、すみ肉溶接によつ
て一般に達成されるよりも大きいデイスク１５お
よび軸１４両者の有効溶接面積が確保できる。

デイスク１５の軸１４またはボス１４ａとの組
立は、取付装置３０（第５図、第７図および第８
図参照）によつて正確かつ効率よく行ない得る。
この取付装置３０は、回転マンドレル３５を担持
する垂直柱または垂直ボス３４が中心に固定して
据付けられている上下方向移動可能な台３３を走
行させるための垂直案内路３２を支持するスタン
ド３１から構成されており、前記回転マンドレル
３５には、１個の軸１４または１個のボス１４ａ
が一緒に回転できるように担持されるようになつ
ている。この装置は、回転マンドレル３５に係合
された軸１４またはボス１４ａが、その低端から
上端へと、所望の数のデイスク１５と漸進的に係
合するようになつているものである。

回転マンドレル３５の上下方向の漸増調整は、
台３３を制御下に上下方向に転位することによつ
て行なわれる。この目的のために、台３３は垂直
案内路３２のそれぞれの垂直軌道３８を走進する
減摩ころまたは軸受３７によつて垂直案内路内を
上下方向に走行する。台３３の上下方向の変位移
動は、スタンド３１上のヘツド４１に担持された
固定ナツト４０内にねじ係合されている研削ボー
ルねじ３９によつて行なわれる。この研削ボール
ねじ３９は、その上端で、スラスト軸受４２によ
つて台３３の下面に連結されている。台３３を上
昇或は降下させる研削ボールねじ３９の回転のた
めに、スラスト軸受４２の下方に隣接して研削ボ
ールねじ３９にキー係合、或は固定されたピニオ
ン４３が、台３３の下面にブラケツト４８によつ
て支持されたステツピングモータ４７の軸４５に
装着された駆動歯車４４の噛み合つている。この
様式では、台３３は、最大高さの始動位置から一
段一段漸増的に降下して、適当に間をおいた間隔
で連続するデイスク１５を受け取るようになつて
いる。

回転マンドレル３５を垂直柱３４に回転可能に
据付けるのは、上下方向に隔置された軸受手段４
９によつて行なう。回転マンドレル３５は、その
低端に、これに据付けられる軸１４、ボス１４ａ
の低端を支持するために周囲に関し部分的に軸方
向外方に突き出ている環状たなリング５０を固定
して担持している。この環状たなリング５０は、
回転マンドレル３５の低端に関し径方向内方にも
延びていて、その下面にリング歯車５１を支持し
ているが、このリング歯車５１は、台３３の下面
に担持された流体作動式、例えば油圧式のモータ
５４から成る駆動手段から台３３を介して上方に
突き出ている軸５３にある駆動ピニオン５２と噛
み合つている。軸１４、ボス１４ａを回転マンド
レル３５と共に回転するように保持するために、
軸１４、ボス１４ａの上側縁部に係合し、これを
環状たなリング５０に設けた支持用肩部に締付け
るスラストヘツド板５５から成る手段が用意され
ている。止めボルト５７は、スラストヘツド板５
５の中央遊隙穴を通つて伸びていて、垂直柱３４
の上端部分に担持されたビーム５９にねじ止めさ
れている。そのボルト頭６０は、介在する減摩ス
ラスト軸受６１によつてスラストヘツド板５５に
向けて押圧しているので、これを軸１４、ボス１
４ａの係合端部に対して締付け、従つて軸１４、
ボス１４ａの低端部を環状たなリング５０の肩部
に対して締付けている。このように据付けられた
時、軸１４、ボス１４ａはデイスク１５を組付け
られるようになつたわけである。

連続する各デイスク１５を軸１４、ボス１４ａ
に対し適当な水平組立て位置に支持するために垂
直案内路３２の上端外面に担持されたそれぞれの
ブラケツト６５に据付けた流体作動式、例えば油
圧式のシリンダアクチユエータ６４の各ピストン
ロツド６３によつて担持され、周方向等間隔に配
置した複数の、即ちここでは３個の後退自在な支
持フインガ６２から成る手段が用意されている。
支持フインガ６２の各々は、回転マンドレル３５
の垂直軸に向けて径方向内方に突き出ており、径
方向内向きで指状のデイスク支持用の突出部６７
と、この突出部６７の径方向外側部分に重なり、
かつこの部分とで径方向内方に向けられたデイス
ク縁部係合用切欠き或は食込みを規定している径
方向内向きで上側の指状で短い押付用の突出部６
８とを有している。

垂直案内路３２の頂部の直径方向で対向する両
側に、垂直案内路３２の上端外面にあるそれぞれ
のブラケツト７２に据付けた流体作動式、例え
ば、油圧式のそれぞれのシリンダアクチユエータ
７１の各ピストンロツド７０によつて担持された
それぞれの溶接ヘツド６９が装着されている。

運転中、回転マンドレル３５は、最初に割出し
された軸１４、ボス１４ａをそのまわりに装着さ
れて支持フインガ６２上に休止している第１のデ
イスク１５が軸に溶接できるよう適切に位置決め
される最高の高さ位置に支持するはずである。こ
のように位置決めされたとき、第１のデイスク１
５およびこれに続く各デイスクでは、ベベル縁部
とこれに隣接する軸１４、ボス１４ａの周面とに
よつて上向きのみぞを画成する。溶接ヘツド６９
はこのみぞ内へと下向きに溶接材をベベル縁部２
７上へと溶着するのである。軸周囲に向かつて収
斂しているベベル縁部が溶接材をその周囲に向け
て、かつこれと溶接接触するように押出すこと
は、重力によつて確かなものと成つている。

軸に組立られて溶接されるデイスク１５の正確
な位置決めを果たすために、支持フインガ６２の
散開した突出部６７，６８は、デイスクの隣接し
た歯２３の間にあるそれぞれの切欠き２４に係合
るようにしてある。従つて、デイスクは運転中溶
接を開始できるようにしつかりと保持され、かつ
正確に位置決めされる。しかる後、デイスクのベ
ベル縁部２７は、回転マンドレル３５の回転移動
時軸１４、ボス１４ａと確実に一諸に回転できる
よう、第７図に記号Ｔで示したように軸１４に仮
着け溶接される。かかる仮着け溶接の後、支持フ
インガ６２を一寸引込めて突出部６７はまだデイ
スクの下面を滑動可能に支持しているが、突出部
６８はデイスクの歯２３から離れるようにする。

次に、このように仮着け溶接したデイスク軸組
立体を回転せしめ、溶接ヘツド６９によつて組立
体の直径方向に対向す両側で予定の弧状セグメン
ト、例えば２〜３インチ（5.1〜7.6cm）にわたり
ベベル縁部２７の軸に対する最終的な溶接材２９
のセグメント形成の第１相を完了する。予定のセ
グメントを溶接した後、組立体を第７図に方向矢
印で示すように回転させて、上述の溶接材２９の
セグメントに対し90゜間隔を置いて、直径方向に
対向する溶接材２９のセグメントを形成するため
再位置決めする。

デイスク１５を軸に組立てこれに溶接した後
は、溶接ヘツド６９と支持フインガ６２を後退さ
せ溶接済みデイスクを取り外し、次の後続するデ
イスク１５を溶接用の適性位置に受け入れるため
に軸１４、ボス１４ａを適当な位置に持たらすに
充分な間隔だけ台３３を降下自在に割出しし、そ
して全てのデイスクが組立溶接されて最終組立体
となるまで、この溶接サイクルを一段一段繰り返
す。組立溶接工程における各段階のための台３３
の上下方向の段階式割出し、即ちこれによつて果
たされる回転マンドレル３５と支持された軸１
４、ボス１４ａの上下方向の段階式割出しは、研
削ボールねじ３９を駆動するステツピングモータ
４７によつて行なわれる。また、回転マンドレル
３５の回転は、各組立溶接サイクルにおいて適当
なシーケンスでモータ５４によつて行なわれてい
る。

取付装置３０の構成部品全部の自動循環操作
は、第５図に示す適当な制御器７３によつて行な
われることが望ましく、この制御器は手動および
自動操作の両能力を有するデジタル式かその他の
制御盤とすることができる。制御器７３とステツ
ピングモータ４７および溶接ヘツド６９との間は
電気接続されている。油圧式のモータ５４と油圧
式のシリンダアクチユエータ６４および７１を作
動するために、油圧ポンプ７４がソレノイド作動
バルブ７５を介して油圧式のモータ５４に、また
ソレノイド作動バルブ７７によつて油圧式のシリ
ンダアクチユエータ６４に、かつソレノイド作動
バルブ７８によつて溶接ヘツド用のシリンダアク
チユエータ７１に連結されている。ソレノイド作
動バルブ７５，７７，７８のソレノイドは、周知
の如く、本システムを手動または自動操作或は手
動自動操作できるように適当なリレー、スイツチ
並びにタイマを備えた制御器７３によつて制御さ
れる。

ベベル縁部２７の最小直径を軸の周径にできる
だけ近いものとすることにより、さらにこのベベ
ル縁部を溶接作業中上方に向けておくことによ
り、溶接材を、ベベル縁部と軸の隣接周囲領域と
の間に画成される凹角のみぞ内に閉じ込め得るの
で、溶接材がベベル縁部の最大直径部に接するデ
イスクの上方に面した平らな表面上へと流れ出な
いことに注目すべきである。また、溶接材２９
は、ベベルみぞに閉じ込められているとはいえ、
ベベル縁部２７によつてデイスクの幅が増加して
いること、および軸方向の溶接面接触部が各溶接
部２９の全長にわたつて実質的にデイスク厚を延
びていることによつて、最高の溶接強度を得るこ
とができるのである。180゜離れた二ケ所の限定
領域で溶接し、次いで組立体を旋回してこれら第
１溶接部に対して90゜の処の二ケ所の同様な領域
で溶接することによつて、デイスクの反りは完全
に除去できないまでもほんの僅かな最小値に制御
されている。精度と製造効率並びに速度は、組立
および溶接サイクルの自動プログラミングによつ
て達せられるものである。

なお、本発明の新規な概念の精神および範囲を
逸脱することなく様々な変更や改良を行なうこと
ができることは理解されるであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は、デイスクスクリーン軸組立体を使用
するようにしたデイスクスクリーン装置の側面
図、第２図は、実質的に第１図の線−から見
たデイスクスクリーン装置のスクリーニング床の
拡大平面図、第３図は、本発明装置により製作し
たスクリーンデイスクの平面図、第４図は、実質
的に第３図の線−から見た直径方向の詳細断
面図、第５図は、本発明を具現している竪形デイ
スクスクリーン軸組立溶接装置の、実質的に第７
図の線−から見た破断垂直断面図、第６図
は、実質的に第７図の線−から見た拡大破断
断面図、第７図は、第６図に示す組立溶接装置の
平面図、第８図は、実質的に第５図の線−か
ら見た水平詳細断面図である。 １０……デイスクスクリーン装置、１１……フ
レーム、１２……スクリーニング床、１３，１
３′……デイスクスクリーン軸組立体、１４，１
４′……軸、１４ａ……ボス、１５……デイス
ク、１７……スタブ軸、１８……端部円板、１９
……駆動手段、２０……シユート、２１……ホツ
パ、２２……放出シユート、２３……歯、２４…
…切欠き、２５……軸受入用開口、２７……ベベ
ル縁部、２８……円錐状投影体、２９……溶接
材、３０……取付装置、３１……スタンド、３２
……垂直案内路、３３……台、３４……垂直柱、
３５……回転マンドレル、３７……減摩ころ又は
軸受、３８……垂直軌道、３９……研削ボールね
じ、４０……固定ナツト、４２……スラスト軸
受、４３……ピニオン、４４……駆動歯車、４５
……軸、４７……ステツピングモータ、４８……
ブラケツト、４９……軸受手段、５０……環状た
なリング、５２……駆動ピニオン、５３……軸、
５４……モータ、５５……スラストヘツド板、５
７……止めボルト、５９……ビーム、６０……ボ
ルト頭、６２……支持フインガ、６３……ピスト
ンロツド、６４……シリンダアクチユエータ、６
７……突出部、６８……突出部、６９……溶接ヘ
ツド、７０……ピストンロツド、７１……シリン
ダアクチユエータ、７３……制御器、７４……油
圧ポンプ、７５，７７，７８……ソレノイド作動
バルブ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 円筒形の周囲を有する軸と、この軸の周囲に
   沿つてこの軸に軸線方向に間隔を隔てた関係で装
   架した一連の同軸に配置した歯付きの環状のデイ
   スクとを有するデイスクスクリーン軸組立体の製
   造装置において、 固定のスタンド上に軸線方向に移動可能に設け
   られた台に取付けられ、前記軸を回転可能に支持
   する回転マンドレルと、 前記固定のスタンド側に配設され前記デイスク
   の外側の歯に当接しデイスク内側のベベル縁部を
   前記軸の周囲と同心に支持して前記ベベル縁部と
   前記軸との間に溶接みぞを画成せしめる半径方向
   に後退可能な複数個の支持フインガと、 前記固定のスタンド側に配設され前記デイスク
   のベベル縁部に画成された溶接みぞにのぞんでこ
   の溶接みぞに溶接材を溶着せしめて前記デイスク
   を前記軸に固定せしめる半径方向に後退可能な溶
   接ヘツドと、 を包含することを特徴とする、デイスクスクリー
   ン軸組立体の製造装置。