JP4068665B2 - 希釈液供給手段を有するスクリーニング装置 - Google Patents

Description

本発明は、繊維懸濁液を分離するスクリーニング装置に関し、該装置は、ハウジングと、分離される繊維懸濁液をハウジングの内部へ入れる入口と、静止管状スクリーンの一端で入口から繊維懸濁液を受け取る中央室と静止管状スクリーンを通過した繊維懸濁液の許容部分を受け取る外部許容室とにハウジングの内部を分割する静止管状スクリーンと、ハウジングに軸受けで支えられすなわちジャーナルされ（ｊｏｕｒｎａｌｌｅｄ）中央室の中で静止管状スクリーンと同軸に置かれたロータと、生じた排除部分をスクリーンの他端から受け取る排除室とを備えている。該装置は、更に、中央室に希釈液を供給する希釈液供給手段を備えている。
そのような装置は、一般的に、製紙用パルプ懸濁液を分離するために使用され、例えば、繊維を分別するか、汚染物質及び不完全に処理された繊維のように望ましくない他の粒子を分離するために使用される。この種の装置によるパルプ懸濁液の分離に関連する周知の問題点は、分離されるパルプ懸濁液が管状スクリーンに入る管状スクリーンの端部に比較的近いところよりも、排除通路に比較的近いところで、中央室のパルプ懸濁液がより高い繊維濃度を有することである。これは、パルプ懸濁液中に存在する通常は水である液体が、管状スクリーンに入った直後に、スクリーンを通して容易に分離されるという事実に起因する。その結果、生じた排除部分は、排除通路の近傍で濃縮される。排除部分のこの濃縮は、もし排除通路を通って漏れ出る排除部分が、比較的小さな流れしか許されないと、更に増大される。排除部分の濃縮が高くなりすぎると、濃縮された排除部分を介してロータとスクリーンの間でトルクが伝えられ、これはロータを回転させるエネルギー消費を増大させる。ロータはスクリーンに固着するかも知れず、これはロータとスクリーンを手作業で清掃するためのコスト高の生産中断を必要とする。更に、濃縮された排除部分は、通常は狭い排除通路、更には装置の外部に配置されたバルブを通って排出されるのが困難になるかも知れない。
米国特許第４７４９４７４号は前述したタイプの装置を開示しているが、そこでは、スクリーンに沿った懸濁液の濃縮を妨害するため、生じた排除部分の流れに抗して装置の排除室から中央室へ希釈液をポンプで送るように希釈液供給手段が構成される。この既知の装置の不利点は、満足できないほど低い濃度の最終排除部分が装置によって生成されることである。なぜなら、排除部分は前記排除室の中で大量の希釈液と混合されるからである。
ＷＯ９３／２３６０９は、このタイプの他の装置を開示しているが、そこでは、希釈液供給手段が、ロータ上に構成された複雑なパイプシステムを含み、ロータはパイプシステムと一緒に回転して、その間に、希釈液のジェットがパイプ開口を通してスクリーンへ噴出する。しかし、ロータ上のそのような希釈液開口は、しばしば繊維によって閉塞され、その結果、装置の動作は、前記開口を清掃してスクリーン上に堆積した濃縮排除部分を除去するために中断されなければならないことが確かめられた。
本発明の目的は、最終排除部分の濃度に顕著に影響を与えない信頼性のある希釈液供給手段を有するスクリーニング装置を提供することである。
この目的は、希釈液供給手段が、ロータの回転対称エレメント及び対向する静止環状壁部を具備し、前記エレメントと壁部が、希釈液用の環状通路を規定することを特徴とする、最初に説明したようなタイプの装置によって達成される。前記ロータエレメントは、スクリーニング装置の動作中に静止環状壁部に沿って動くので、環状通路に存在する粒子は、回転するロータエレメントによって剪断動作を受け、これは、環状通路が繊維又は汚染物質で閉塞されるリスクを顕著に低減する。
前記閉塞リスクを更に低減するため、回転対称エレメントには、環状通路の中へ伸びているが静止壁部から離れている少なくとも１つの突起が設けられてよい。ロータの各回転の間、突起は環状通路に存在する粒子を押しやる。代替的に、又は前記突起と組み合わせて、環状通路の軸方向の幅は、環状通路に存在する液体が、動作中にロータエレメントによって脈動作用を受けるように外周方向で変えることができる。
環状通路は、好ましくは管状スクリーンの前記他端からスクリーンの軸方向の長さの約５〜５０％の距離のところで、スクリーンの中へ適切に開口している。その結果、希釈液はスクリーンの所望の位置へ直接に噴出することができ、希釈液の過剰な量は中央室へ供給されない。
本発明の好ましい実施形態に従えば、ロータは外周壁及び外周壁の端部に接続された半径方向壁を含み、回転対称エレメントが前記半径方向壁の一部を形成する。希釈液供給手段は、ロータの外周壁と同一平面にあって静止環状壁部に接続された静止外周壁を含み、静止外周壁及び環状壁部は、環状通路と流体連絡する希釈液室を規定する。中央室の中で好ましい流れ条件を提供するため、ロータ及び液体供給手段の外周壁は、スクリーンの前記一端の方向へ向かって先細りになっている。その結果、好ましい実施形態は、簡単且つ安価で信頼性の高い希釈液供給手段を含む。
以下、本発明は添付の図面を参照して更に詳細に説明される。
第１図は、本発明の好ましい実施形態に従った概略的スクリーニング装置の長手方向断面図である。
第２図は、第１図の円形部分を詳細に拡大して示す。
第３図は、第２図の線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿って見た図である。
第１図は、分離される繊維懸濁液用の入口３を有するほぼ円筒形のハウジング２と、ハウジング２に固定された円筒形スクリーン４を含む本発明のスクリーニング装置１が示される。該円筒形スクリーン４は、円筒形スクリーン４の一端で入口３から繊維懸濁液を受け取る中央室５と、スクリーン４を通過した繊維懸濁液の許容部分を受け取る環状外側許容室６とにハウジング２の内部を分割する。外周に分散された多数の周辺翼エレメント８を備えるロータ７は、ハウジング２で軸受け９によってジャーナルされ、中央室５の中で円筒形スクリーン４と同軸に配置され、従って、ロータ７が駆動モータ（図示されていない）によって回転されるとき、翼エレメント８はスクリーン４の内面を掃引する。ハウジング２には、許容部分を許容室６から放出するための許容出口１０、及び中央室５と連絡する排除室１２を介して、生じた排除部分をスクリーン４の内部から放出する排除出口１１が設けられる。
ロータ７は、切頭円錐形外周壁１３、及び円錐形壁１３の基部でそれに接続された半径方向壁１４を有する。壁１３及び１４の間の接続部で、半径方向壁１４の一部は、ロータ７の回転対称壁エレメント１５によって形成される。
ロータ７の円錐形壁１３と同軸で且つ同一平面にある静止切頭円錐形壁１６は、入口１８を有する希釈液室１７を規定する。円錐形壁１６の頂上端部において、環状壁部１９は、ロータ７の壁エレメント１５に隣接して、円錐形壁１６から半径方向内側へ伸び、従って、狭い環状通路２０が壁エレメント１５と壁部１９との間で規定される。ロータ７の壁エレメント１５には、環状通路２０の中に伸びているが静止壁部１９から隔てられている少なくとも１つの突起２１が設けられる。環状通路２０は、排除室１２に比較的近い管状スクリーン４の中へ開口している。濃縮排除部分の満足な希釈を達成するため、通路２０は、スクリーン４の排除放出端からスクリーン４の軸方向の長さの約５〜５０％の距離のところで、スクリーン４の中へ開口していなければならない。
従って、前述したように規定される壁エレメント１５と、静止外周壁１６と、入口１８を有する希釈液室１７と、環状壁部１９と、環状通路２０とを含む希釈液供給手段を有するスクリーニング装置が提供される。
動作において、分離される繊維懸濁液は、入口３を通して中央室５へ供給され、スクリーン４に沿って流れ、その間に、スクリーン４を介して許容室６へ通過し更にそこから許容出口１０を介して放出される許容部分と、スクリーン４から排除室１２へ流れ更にそこから排除出口１１を介して放出される排除部分とに分離する。回転翼エレメント８の脈動動作によって、スクリーン４は、繊維及び／又は汚染物質による閉塞を防止される。通常は水である希釈液は、入口１８を介して希釈液室１７へ供給される。室１７から、希釈液は環状壁部１９及び環状通路２０を通って流れ、スクリーン４へ噴出し、従って、排除部分の有害な濃縮は防止される。
環状通路２０は、そこに存在する粒子に勢断動作を受けさせる壁エレメント１５の回転によってクリーンに保たれる。これに加えて、ロータ７上の突起２１は、ロータ７の各回転の間、環状通路２０に存在する粒子を押しやる。

Claims (8)

1. ハウジング（２）と、分離される繊維懸濁液をハウジングの内部へ入れる入口（３）と、静止管状スクリーンの第一の端部で入口からの繊維懸濁液を受け取る中央室（５）と静止管状スクリーンを通過した繊維懸濁液の許容部分を受け取る外側許容室（６）とにハウジングの内部を分割し、第一の端部、第二の端部、およびそれらの間の軸方向の長さを有する静止管状スクリーン（４）と、ハウジングにジャーナルされ中央室の中で静止管状スクリーンと同軸に配置され、回転対称エレメント（１５）を有するロータ（７）と、生じた排除部分を静止管状スクリーンの第二の端部で受け取る排除室（１２）と、希釈液を中央室へ供給する希釈液供給手段（１５〜２０）とを具備する繊維懸濁液を分離するスクリーニング装置（１）であって、希釈液供給手段が、半径方向へ伸びてロータの該回転対称エレメント（１５）と並置され、それによって希釈液用の環状通路（２０）を規定する静止環状壁部（１９）を含み、該静止環状壁部（１９）が該管状スクリーン（４）の第二の端部から離間していることを特徴とする、スクリーニング装置。
2. 環状通路（２０）が、静止管状スクリーン（４）の中へ開口している、請求項１に記載のスクリーニング装置。
3. 環状通路（２０）が、静止管状スクリーンの前記第二の端部から静止管状スクリーンの軸方向の長さの約５〜５０％の距離のところで、静止管状スクリーン（４）の中へ開口している、請求項２に記載のスクリーニング装置。
4. ロータ（７）が、外周壁（１３）及び外周壁の端部に接続された半径方向壁（１４）を含み、回転対称エレメント（１５）が前記半径方向壁（１４）の一部を形成する、請求項１から３のいずれか一項に記載のスクリーニング装置。
5. 希釈液供給手段が、ロータ（７）の外周壁（１３）と同一平面にあり且つ静止環状壁部（１９）へ接続された静止外周壁（１６）を含み、静止外周壁（１６）と環状壁部（１９）が、環状通路（２０）と流体連絡する希釈液室（１７）を規定する、請求項４に記載のスクリーニング装置。
6. ロータ（７）及び液体供給室（１７）の外周壁（１３、１６）が、静止管状スクリーン（４）の前記第一の端部に向かう方向でしだいに細くなっている、請求項５に記載のスクリーニング装置。
7. 回転対称エレメント（１５）が、環状通路（２０）の中に伸びているが静止壁部（１９）から離れている少なくとも１つの突起（２１）を設けられている、請求項１から６のいずれか一項に記載のスクリーニング装置。
8. 環状通路（２０）の軸方向の幅が、外周方向で変化する、請求項１から７のいずれか一項に記載のスクリーニング装置。

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