(57)【要約】  パルプ懸濁液をスクリーニングするためのスクリーニング装置は、ハウジング（２）と、スクリーン開口を伴う管状マントル壁部を有し、マントル壁部がハウジングの内部を中央チャンバ（１０）と外側の実質的に環状のチャンバ（１４）とに分割するスクリーンバスケット（８）と、スクリーニングされる懸濁液に圧力および吸引パルスを与えるために、マントル壁部に沿ってハウジング内に配置されるロータ（２６）とを備える。少なくとも１つの細長い支持要素（５２、５３）は、スクリーンバスケット（８）をハウジング（２）に接続し、且つ少なくとも１つの負荷センサ（５８、６０、６６）は、装置の運転中に、スクリーンバスケットによって支持要素に作用される負荷荷重を検知するために支持要素上に配置される。制御ユニット（６２）は、運転中に、負荷センサからの信号に応答して、入来する懸濁液の濃度またはロータの回転速度のような、少なくとも１つの動作パラメータを制御する。
2007513267.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング（２）と、スクリーン開口を伴う管状マントル壁部（３０）を有し、マントル壁部がハウジングの内部を中央チャンバ（１０）と外側の実質的に環状のチャンバ（１４）とに分割するスクリーンバスケット（８、７８）と、中央チャンバまたは外側チャンバのいずれかの中にスクリーニングされる懸濁液を供給するための入口部材（４）と、スクリーン開口を通過した懸濁液の生成された受容部分を排出するための受容出口部材（１６）と、懸濁液の生成された排除部分を排出するための排除出口部材（２０）と、スクリーニングされる懸濁液に圧力および吸引パルスを与えるようにマントル壁部に沿ってハウジング内に配置されるロータ（２６）とを備える、パルプ懸濁液をスクリーニングするためのスクリーニング装置であって、スクリーンバスケット（８、７８）をハウジング（２）に接続している少なくとも１つの細長い支持要素（５２、５３、８０、８２）と、装置の運転中にスクリーンバスケットによって支持要素に作用される負荷荷重を検知するように、支持要素上に配置される少なくとも１つの負荷センサ（５８、６０、６１、６６）と、運転中に、負荷センサからの信号に応答して、少なくとも１つの動作パラメータを制御する制御ユニット（６２）とを特徴とする、スクリーニング装置。
【請求項２】
スクリーニングされる懸濁液の濃度を調整するための濃度調整手段をさらに備える、スクリーニング装置であって、制御ユニット（６２）は、負荷センサからの信号に応答して濃度調整手段によって調整される、スクリーニングされる懸濁液の濃度を動作パラメータとして制御する、請求項１に記載のスクリーニング装置。
【請求項３】
濃度調整手段は、スクリーニングされる懸濁液に希釈液を供給するためのポンプを備える、請求項２に記載のスクリーニング装置。
【請求項４】
制御ユニット（６２）は、負荷センサ（５８、６０、６１、６６）からの信号に応答して、ロータ（２６）の回転速度を動作パラメータとして制御する、請求項１に記載のスクリーニング装置。
【請求項５】
制御ユニット（６２）は、異常な負荷であることを示す負荷センサ（５８、６０、６１、６６）からの信号に応答して回転を停止させるようにロータ（２６）を制御する、請求項４に記載のスクリーニング装置。
【請求項６】
警報装置をさらに備えるスクリーニング装置であって、制御ユニット（６２）は、異常な負荷であることを示す負荷センサ（５８、６０、６１、６６）からの信号に応答して警報装置を作動させる、請求項１から４のいずれか一項に記載のスクリーニング装置。
【請求項７】
支持要素（５２、８０）は、スクリーンバスケット（８、７８）とハウジング（２）とを第１の位置で接続し、スクリーンバスケット（８、７８）とハウジング（２）とをスクリーンバスケットに対して第１の位置から円周的に変位された第２の位置で接続する付加的な支持要素（５３、８２）と、装置の運転中に付加的な支持要素上でスクリーンバスケットによって作用される負荷荷重を検知するように付加的な支持要素上に配置された付加的な負荷センサ（６６）とをさらに備え、制御ユニット（６２）は、最初に述べられた負荷センサおよび付加的な負荷センサからの信号に応答して動作パラメータを制御する、請求項１に記載のスクリーニング装置。
【請求項８】
制御ユニット（６２）は、最初に述べられた負荷センサおよび付加的な負荷センサによって同時に送出される信号に応答して、動作パラメータを制御する、請求項７に記載のスクリーニング装置。
【請求項９】
スクリーニングされる懸濁液の濃度を調整するための濃度調整手段をさらに備え、制御ユニット（６２）は、負荷センサ（５８、６０、６１、６６）からの信号に応答して、濃度調整手段によって調整されるスクリーニングされる懸濁液の濃度を、動作パラメータとして制御する、請求項７または８に記載のスクリーニング装置。
【請求項１０】
濃度調整手段は、スクリーニングされる懸濁液に希釈液を供給するためのポンプを備える、請求項９に記載のスクリーニング装置。
【請求項１１】
制御ユニット（６２）は、負荷センサ（５８、６０、６１、６６）からの信号に応答して、ロータ（２６）の回転速度を動作パラメータとして制御する、請求項７または８に記載のスクリーニング装置。
【請求項１２】
制御ユニット（６２）は、最初に述べられた負荷センサによって検知された負荷荷重と、付加的な負荷センサによって検知された負荷荷重との間の、異常な相違を示す負荷センサ（５８、６０、６１、６６）からの信号に応答して、回転を停止させるようにロータ（２６）を制御する、請求項１１に記載のスクリーニング装置。
【請求項１３】
警報装置をさらに備えるスクリーニング装置であって、制御ユニット（６２）は、最初に述べられた負荷センサによって検知された負荷荷重と、付加的な負荷センサによって検知された負荷荷重との間の、異常な相違を示す負荷センサ（５８、６０、６１、６６）からの信号に応答して警報装置を作動させる、請求項９から１１のいずれか一項に記載のスクリーニング装置。
【請求項１４】
ロータ（２６）は、中央チャンバ（１０）内に配置され、且つ支持要素（５２）は、外側チャンバ（１４）内に延在する、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。
【請求項１５】
運転中に、懸濁液の濃厚化を打ち消すように中央チャンバ（１０）に希釈液を供給するためのスクリーンバスケット（８）上の希釈液ヘッダ（２８）と、ヘッダに希釈液をポンプ送りするためのポンプ（５７）とをさらに備える、スクリーニング装置であって、制御ユニット（６２）は、負荷センサ（５８、６０、６１、６６）からの信号に応答して、ポンプによってポンプ送りされる希釈液の流れを動作パラメータとして制御する、請求項１４に記載のスクリーニング装置。
【請求項１６】
制御ユニット（６２）は、支持要素（５２、５３）上の負荷荷重における変化を示す負荷センサからの信号に応答して、ポンプ（５７）によってポンプ送りされる希釈液の流れを変化させるように制御する、請求項１５に記載のスクリーニング装置。
【請求項１７】
制御ユニット（６２）は、支持要素（５２、５３）上の負荷荷重における増大を示す負荷センサ（５８、６６）からの信号に応答して、ポンプ（５７）によってポンプ送りされる希釈液の流れを増大させるように制御する、請求項１６に記載のスクリーニング装置。
【請求項１８】
ポンプ（５７）からヘッダ（２８）へ希釈液を供給するための少なくとも１つの希釈液供給パイプ（５４）をさらに備える、スクリーニング装置であって、支持要素（５２、５３）は希釈液供給パイプ（５４、５５）を備える、請求項１５から１７のいずれか一項に記載のスクリーニング装置。
【請求項１９】
負荷センサ（５８、６０、６１、６６）は、希釈液供給パイプ（５４、６６）上に配置される、請求項１８に記載のスクリーニング装置。
【請求項２０】
負荷センサは、希釈液供給パイプ（５４）を取り囲み且つハウジング（２）および供給パイプに取り付けられた、環状センサ（６８、７４）を備える、請求項１８に記載のスクリーニング装置。
【請求項２１】
支持要素（５２）は、スクリーンバスケット（８）とハウジング（２）とを第１の位置で接続し、スクリーンバスケット（８）とハウジング（２）とをスクリーンバスケットに対して第１の位置から円周的に変位された第２の位置で接続する付加的な支持要素（５３）と、装置の運転中に付加的な支持要素上でスクリーンバスケットによって作用される負荷荷重を検知するように付加的な支持要素上に配置された付加的な負荷センサ（６６）とをさらに備え、制御ユニット（６２）は、負荷センサ（５８、６０、６１、６６）からの信号に応答して、ポンプによってポンプ送りされる希釈液の流れを制御する、請求項１５に記載のスクリーニング装置。
【請求項２２】
制御ユニット（６２）は、負荷センサ（５８、６０、６１、６６）によって同時に送出される信号に応答して、ポンプによってポンプ送りされる希釈液の流れを制御する、請求項２１に記載のスクリーニング装置。
【請求項２３】
制御ユニット（６２）は、支持要素（５２、５３）上の負荷荷重における変化を示す負荷センサからの信号に応答して、ポンプ（５７）によってポンプ送りされる希釈液の流れを変化させるように制御する、請求項２２に記載のスクリーニング装置。
【請求項２４】
制御ユニット（６２）は、支持要素（５２、５３）上の負荷荷重における増大を示す負荷センサ（５８、６０、６１、６６）からの信号に応答して、ポンプ（５７）によってポンプ送りされる希釈液の流れを増大させるように制御する、請求項２３に記載のスクリーニング装置。
【請求項２５】
ポンプ（５７）からヘッダ（２８）に希釈液を供給するための、第１の希釈液供給パイプ（５４）および第２の希釈液供給パイプ（５５）をさらに備える、スクリーニング装置であって、最初に述べられた支持要素および付加的な支持要素は、それぞれ、第１の希釈液供給パイプ（５４）および第２の希釈液供給パイプ（５５）を備える、請求項２１から２４のいずれか一項に記載のスクリーニング装置。
【請求項２６】
各負荷センサ（５８、６０、６１、６６）は、その関連付けられた希釈液供給パイプ（５４、６６）上に配置される、請求項２５に記載のスクリーニング装置。
【請求項２７】
各負荷センサは、その関連付けられた希釈液供給パイプ（５４、５５）を取り囲み且つハウジング（２）および供給パイプに取り付けられた、環状センサ（６８、７４）を備える、請求項２６に記載のスクリーニング装置。
【請求項２８】
ハウジング（２）と、スクリーン開口を伴う管状マントル壁部（３０）を有し、マントル壁部がハウジングの内部を中央チャンバ（１０）と外側の実質的に環状のチャンバ（１４）に分割するスクリーンバスケット（８、７８）と、スクリーニングされる懸濁液に圧力および吸引パルスを与えるようにマントル壁部に沿ってハウジング内に配置されるロータ（２６）とを含む、スクリーニング装置を操作する方法であって、
・  スクリーンバスケット（８）をハウジング（２）に接続する、少なくとも１つの細長い支持要素（５２、５３、８０、８２）を提供することと、
・  懸濁液が、マントル壁部（３０）のスクリーン開口を通過する懸濁液の受容部分と、スクリーン開口を通過しない懸濁液の排除部分とにスクリーニングされるように、中央チャンバ（１０）または外側チャンバ（１４）のいずれかにパルプ懸濁液を供給することと、
・  懸濁液に圧力および吸引パルスを与えるように、ロータ（２６）をマントル壁部に沿って回転させることと、
・  スクリーンバスケットによって支持要素上に作用される負荷荷重を検知することと、
・  検知された負荷荷重に応答して、少なくとも１つの動作パラメータを制御することと
を含む、方法。
【請求項２９】
懸濁液の濃度を動作パラメータとして制御することをさらに含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
受容部分の流れを第１の動作パラメータとして、排除部分の流れを第２の動作パラメータとして制御することをさらに含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３１】
検知された異常な負荷に応答して、受容部分の流れは一時的に停止するように制御され、且つ排除部分の流れは一時的に増大するように制御される、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
動作パラメータは、ロータ（２６）の回転速度を含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３３】
ロータ（２６）は、検知された異常な負荷に応答して回転を停止するように制御される、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
最初に述べられた支持要素（５２、８０）が位置している位置からスクリーンバスケットに対して円周的に変位された位置で、スクリーンバスケット（８）とハウジング（２）とを接続し、且つ付加的な支持要素上にスクリーンバスケットによって作用される負荷荷重を検知する、付加的な支持要素（５３、８２）をさらに提供する方法であって、動作パラメータは、支持要素上の検知された負荷荷重に応答して制御される、請求項２８に記載の方法。
【請求項３５】
動作パラメータは、支持要素（５２、５３、８０、８２）上で同時に検知される負荷荷重に応答して制御される、請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
動作パラメータは、ロータ（２６）の回転速度を含む、請求項３４または３５に記載の方法。
【請求項３７】
ロータ（２６）は、最初に述べられた支持要素（５２、８０）上の負荷荷重と、付加的な支持要素（５３、８２）上の負荷荷重との間の異常な相違を示す、支持要素上の検知された負荷荷重に応答して回転を停止させるように制御される、請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
ロータ（２６）は、中央チャンバ（１０）内に配置され、懸濁液の濃厚化を打ち消すように中央チャンバ（１０）に希釈液を供給することと、中央チャンバへの希釈液の流れを動作パラメータとして制御することとをさらに含む、請求項２８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３９】
希釈液の流れは、支持要素（５２、５３）上の負荷荷重における検知された変化に応答して変化するように制御される、請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】
希釈液の流れは、支持要素（５２、５３）上の負荷荷重における検知された増大に応答して増大するように制御される、請求項３９に記載の方法。
【請求項４１】
最初に述べられた支持要素（５２）が位置している位置からスクリーンバスケットに対して円周的に変位された位置で、スクリーンバスケット（８）とハウジング（２）とを接続し、且つ付加的な支持要素上にスクリーンバスケットによって作用される負荷荷重を検知する、付加的な支持要素（５３）をさらに提供する方法であって、希釈液の流れは、支持要素上の検知された負荷荷重に応答して制御される、請求項３８に記載の方法。
【請求項４２】
希釈液の流れは、支持要素上で同時に検知される負荷荷重に応答して制御される、請求項４１に記載の方法。
【請求項４３】
希釈液の流れは、支持要素（５２、５３）上の負荷荷重における検知された変化に応答して変化するように制御される、請求項４１または４２に記載の方法。
【請求項４４】
希釈液の流れは、支持要素（５２、５３）上の負荷荷重における検知された増大に応答して増大するように制御される、請求項４３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハウジングと、スクリーン開口を伴う管状マントル壁部を有し、マントル壁部がハウジングの内部を中央チャンバと外側の実質的に環状のチャンバとに分割するスクリーンバスケットと、スクリーニングされる懸濁液を中央チャンバまたは外側チャンバのいずれかの中に供給するための入口部材と、スクリーン開口を通過した懸濁液の生成された受容部分を排出するための受容出口部材と、懸濁液の生成された排除部分を排出するための排除出口部材と、を備える、繊維パルプ懸濁液をスクリーニングするためのスクリーニング装置に関する。装置は、スクリーニングされる懸濁液に圧力および吸引パルスを与えるように、マントル壁部に沿ってハウジング内に配置されるロータをさらに備える。本発明は、また、そのような装置を操作する方法にも関する。
【背景技術】
【０００２】
パルプおよび製紙産業において、このタイプの圧力スクリーニング装置は、残骸、木材チップなどのような、望ましくない固体粒子から繊維パルプ懸濁液を清浄化するために使用される。普通は、そのような圧力スクリーニング装置は、懸濁液がいくつかの清浄化段階において処理されるように、他のスクリーニング装置のシステムに接続される。各個別の清浄化段階の能力は、他の段階の能力に依存する。それゆえ、各圧力スクリーニング装置は、最終的に清浄化されたパルプ懸濁液の高い清浄性を確保するように、最適なスクリーニング効率のために監視され且つ制御されることが非常に重要である。
【０００３】
装置に供給される懸濁液の流れ、受容部分の流れ、装置から出る排除部分の流れ、モータ負荷または供給部分流と受容部分流との間の圧力差に関するデータを記録することにより、上記のタイプの圧力スクリーニング装置の動作を監視することは、知られている。例えば、米国特許第６３２４４９０号明細書は、スクリーンバスケットのスクリーンプレートが、プレート摩損によって交換されるべき時を決定する目的で、圧力フィルタスクリーンの能力を監視するためのシステムを開示している。知られているシステムは、供給流、受容流、排除流、希釈水流、フィルタスクリーン越しの圧力低下、あるいは供給流、受容流、排除流または希釈水流の圧力を検知し得る、１個以上のセンサを採用している。フィルタスクリーンの下流での懸濁液の濃度または粘性を検知するために、他のセンサが採用されてもよい。少なくとも最近の４時間の動作期間から検知されたデータは、１個以上のそのスクリーンプレートが取り換えるべきであるかのように、フィルタスクリーンが容認しがたく機能しているかどうかを決定するように分析される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、そのような記録されたデータは、スクリーニング装置の瞬間的な動作状態を示すことはできない。その上、そのようなデータから導かれ得る限定された情報は、スクリーニング装置の動作における偶発的な障害を検出するのに十分ではない。それゆえ、もしもスクリーンバスケットが、一様でない負荷、例えば、ロータの１つの薄片が、他の薄片よりも高くまたは低く引き寄せている負荷にさらされているならば、この状態は記録されたデータから発見されることはできない。例えば、もしも繊維パルプ懸濁液が、長く且つ柔軟な残骸粒子を含むならば、それらは、１つ以上の薄片の前縁に付着し且つそれにまとわりつく場合がある。結果として、まとわりつかれた薄片は、それがマントル壁部に沿って掃引し、スクリーンバスケットが一様でない負荷にさらされるにつれて、パルプに対するその吸引作用を失うであろう。さらにまた、まとわりついている粒子は、スクリーンバスケットに機械的にエネルギーを転移し、且つ非一様な負荷およびスクリーンバスケットの時期尚早の破損を引き起こす場合がある。そのような、異常な状態は、検出されることなしにスクリーニング装置にある期間存在し得る。
【０００５】
過大な粒子がロータ薄片とマントル壁部の間にとらえられることに起因して、ロータによってスクリーンバスケットのマントル壁部に作用される、時たまの非一様な負荷のために、他の異常な状態が生ずる場合がある。普通は、そのような状況は短い期間からなるが、もしも頻繁であれば、それらはスクリーンバスケットの寿命を大幅に短くする。そのような過大な粒子は、サーモメカニカルパルプ（ＴＭＰ）ラインにおけるチップ、または再生繊維パルプの製造のためのラインにおける残骸であり得る。
【０００６】
それゆえ、もしも薄片が、薄片の前縁のまとわりつきに起因して、あるいは薄片とスクリーンバスケットのマントル壁との間にとらえられた粒子に起因して、その意図された機能を果たすことができないならば、手遅れになってしまうまで、オペレータがこの望ましくない状態について知る方法はない。過去における非常に多くのスクリーンバスケットの故障は、オペレータによって気付かれることなく経過した、そのような異常な状態に帰するものとされ得る。
【０００７】
本発明の目的は、動作が、装置から出るスクリーニングされた懸濁液の所望の品質を維持するように制御される、上述されたタイプのスクリーニング装置を提供することにある。本発明の他の目的は、動作が、もしも異常な動作状態が発生しても遅れることなく装置を保護するように制御される、スクリーニング装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
これらの目的は、最初に与えられたタイプのスクリーニング装置において、スクリーンバスケットをハウジングに接続している少なくとも１つの細長い支持要素と、装置の運転中にスクリーンバスケットによって支持要素に作用される負荷荷重を検知するために、支持要素上に配置される少なくとも１つの負荷センサと、運転中に、負荷センサからの信号に応答して、少なくとも１つの動作パラメータを制御する制御ユニットと、を備えることを特徴として達成される。
【０００９】
この結果、スクリーニング装置の動作は、もしも支持要素上の検知された負荷荷重が正常値から逸脱すると、直ちに自動的に調整され得る。動作パラメータは、以下において説明されるであろうように、装置に供給されるパルプ懸濁液の濃度、受容部分の流れ、排除部分の流れ、排除部分への希釈液の供給、またはロータの回転速度であってもよい。
【００１０】
したがって、装置は、好ましくは、スクリーニングされる懸濁液の濃度を調整するための濃度調整手段を備え、制御ユニットは、負荷センサからの信号に応答して、スクリーニングされる懸濁液の濃度を動作パラメータとして制御する。濃度調整手段は、典型的には、スクリーニングされる懸濁液に希釈液を供給するためのポンプを備える。その代わりとして、または濃度の制御と組み合わせて、制御ユニットは、負荷センサからの信号に応答して、ロータの回転速度を動作パラメータとして制御してもよい。
【００１１】
支持要素上の検知された負荷荷重が、例えば過大な粒子がロータ薄片とスクリーンバスケットのマントルとの間にとらえられたことに起因して、異常である場合には、制御ユニットは、受容部分の流れを一時的に停止させるように制御し、且つ排除部分の流れを一時的に増大させるように制御することによって、流水式洗浄サイクルを直ちに開始してもよい。もしも、そのような流水式洗浄サイクルの後に検知された負荷荷重が正常でなく、まだ異常であれば、制御ユニットは、スクリーンバスケットとロータの検査を可能とするために、回転を停止させるようにロータを適切に制御してもよい。上述された自動的な計測に加えて、この装置は、警報装置を備えていてもよく、制御ユニットは、異常な負荷が示されたときに警報装置を作動させる。そのような警報装置によって、オペレータの注意が直ちに促され得て、それによってオペレータは、短い間隔で、受容部分バルブを閉じ且つ排除部分バルブを完全に開くことによって、スクリーンを流水式洗浄し、ロータのＲＰＭを低減させ、あるいはスクリーニング装置の検査を可能とするように動作を停止させることのような、適切な予防措置を遅れることなく講じ得る。警報装置は、ラウドスピーカまたは視覚手段、例えば点滅ランプを備えていてもよい。
【００１２】
本発明の特別な実施形態において、支持要素は、スクリーンバスケットとハウジングとを第１の位置で接続し、且つ付加的な支持要素は、スクリーンバスケットとハウジングとを、スクリーンバスケットに対して第１の位置から円周的に変位された第２の位置で接続する。付加的な負荷センサは、装置の運転中に付加的な支持要素上でスクリーンバスケットによって作用される負荷荷重を検知するために、付加的な支持要素上に配置される。この実施形態においては、制御ユニットは、最初に述べられた負荷センサおよび付加的な負荷センサからの信号に応答して、動作パラメータを制御する。適切には、制御ユニットは、最初に述べられた負荷センサおよび付加的な負荷センサによって同時に送出される信号、すなわち、同一時点における信号のそれぞれの特性に応答して、動作パラメータを制御する。制御ユニットは、２つの負荷センサからの信号に応答して、スクリーニングされる懸濁液の濃度およびロータの回転速度を動作パラメータとして制御してもよい。２つの負荷センサからの信号が、スクリーンバスケット上での有害な非一様負荷荷重に起因して、最初に述べられた負荷センサによって検知された負荷荷重と、付加的な負荷センサによって検知された負荷荷重との間の異常な相違を示す場合には、上述された流水式洗浄サイクルが実行されてもよく、必要に応じて、制御ユニットは、回転を停止させるようにロータを制御してもよい。
【００１３】
上述された自動的な計測に加えて、制御ユニットは、２つの負荷荷重の間のそのような異常な相違を示す負荷センサからの信号に応答して、警報装置を作動させてもよい。警報装置は、流水式洗浄サイクルの開始のような適切な予防措置を講じ、および／またはロータのＲＰＭを低減し、またはスクリーニング装置の検査を可能とするために動作を停止させるように、オペレータの注意を促す。
【００１４】
本発明の好ましい実施形態において、ロータは、中央チャンバ内に配置され、且つ支持要素は、外側チャンバ内に延在する。この実施形態において、スクリーニング装置は、動作中に懸濁液の濃厚化を打ち消すように、中央チャンバに水のような希釈液を供給するためのスクリーンバスケットのマントル壁部上の希釈液ヘッダと、ハウジングの外側からヘッダへ希釈液を供給するための少なくとも１つの希釈液供給パイプと、供給パイプを介してヘッダに希釈液をポンプ送りするためのポンプとを備える。ヘッダは、スクリーンバスケットを２つのスクリーニング区分、つまり一次スクリーニング区分と二次スクリーニング区分に分割する。ヘッダは、一次排除部分を、入来する懸濁液の濃度と通常同一の供給濃度である適切な供給濃度に希釈するように、一次スクリーニング区分を出る生成された一次濃厚化された排除部分に希釈水を供給するために使用される。それから、希釈された一次排除部分は、二次スクリーニング区分においてスクリーニングされる。一次および二次スクリーニング区分に生成される２つの受容部分は、受容部分出口部材を介して結合され且つ排出される。
【００１５】
一次スクリーニング区分において生成され、排除部分に供給されることが必要な希釈液の流れは、パルプのタイプ、生成速度および設計、ならびにこのタイプのスクリーニング装置の動作変数に依存する。繊維長および脱水特性における小さな変動でさえも、繊維パルプ懸濁液の濃厚化特性に影響する。好ましい実施形態において、制御ユニットは、ポンプによってポンプ送りされる希釈液の流れを、負荷センサからの信号に応答して、濃厚化された一次排除部分の希釈がいつも適切となるように、動作パラメータとして制御する。
【００１６】
動作中、ロータによって、パルプを介してスクリーンバスケットに伝達されるトルクは、スクリーンバスケット上に接線負荷を生成する。この接線負荷は、スクリーンバスケットによってスクリーニングされる懸濁液の濃度に依存する。濃度を増大させること、すなわち、濃厚化を増大させることは、マントル壁部の表面に近接したスクリーンバスケットにおける層を剪断変形し且つ流動化させるのに必要な力を増大させる。したがって、スクリーンバスケット上の接線負荷は、受容部分流速および排除部分流速ばかりでなく、自由さおよび繊維長に依存する、繊維パルプ懸濁液の濃厚化傾向に応じている。例えば歪みゲージの形態での負荷センサは、支持要素に作用されるスクリーンバスケットの接線負荷を検知する。制御ユニットは、一次排除部分の希釈が適切となるように、支持要素の負荷における変化を示す負荷センサからの信号に応答して、希釈液の流れを変化させるようにポンプを制御してもよい。より詳細には、制御ユニットは、支持要素の負荷における増大およびその逆を示すセンサからの信号に応答して、希釈液の流れを増大させるようにポンプを制御してもよい。
【００１７】
センサは、支持要素に作用されるスクリーンバスケットの有害振動による、支持要素上の負荷における急速な変化を検知するのに特別に適する、圧電センサであってもよい。そのような有害振動は、ロータ薄片が不適切に動作したときに生じる。
【００１８】
本発明の実際的な実施形態によれば、支持要素は、希釈液供給パイプを備える。この実施形態において、センサは、希釈液供給パイプ上に適切に配置される。その代わりに、センサは、希釈液供給パイプを取り囲み且つハウジングおよび供給パイプに取り付けられた、環状センサを備えていてもよい。
【００１９】
また、好ましい実施形態は、特定の実施形態に関連して上述されたような、２つの負荷センサがそれぞれ設けられた２つの支持要素を含んでいてもよい。この場合、制御ユニットは、２つの負荷センサからの信号に、好ましくは負荷センサによって同時に送出された信号に応答して、ポンプによってポンプ送りされる希釈液の流れを制御する。制御ユニットは、支持要素の負荷荷重における変化を示す負荷センサからの信号に応答して、変化させるべきポンプによってポンプ送りされる希釈液の流れを制御してもよい。例えば、支持要素の負荷における増大を示す負荷センサからの信号に応答して増大させるように、希釈液の流れを制御する。２つの支持要素は、２つの希釈液供給パイプを備えていてもよく、そこでは２つの負荷センサが、それぞれ、２つの希釈液供給パイプ上に適切に配置される。各負荷センサは、その関連する供給パイプを取り囲んでおり、且つハウジングおよび供給パイプに取り付けられた、環状センサを備えていてもよい。
【００２０】
好ましい実施形態における希釈液の流れの制御に加えて、スクリーニングされる懸濁液の濃度およびロータの回転速度も、また、先の実施形態において述べられたのと同様の方法にて制御されてもよい。
【００２１】
本発明は、また、スクリーニング装置を操作する方法も提供する。それゆえ、本発明の方法は、
・  スクリーンバスケットをハウジングに接続する、少なくとも１つの細長い支持要素を提供することと、
・  懸濁液が、マントル壁部のスクリーン開口を通過する懸濁液の受容部分と、スクリーン開口を通過しない懸濁液の排除部分とにふるい分けられるように、中央チャンバまたは外側チャンバのいずれかにパルプ懸濁液を供給することと、
・  懸濁液に圧力および吸引パルスを与えるように、マントル壁部に沿ってロータを回転させることと、
・  スクリーンバスケットによって支持要素上に作用される負荷荷重を検知することと、
・  検知された負荷荷重に応答して、装置における少なくとも１つの動作パラメータを制御することと、
を含む。
【００２２】
概して、この方法は、供給されるパルプ懸濁液の濃度を動作パラメータとして制御することを含んでもよい。
【００２３】
この方法は、受容部分の流れを第１の動作パラメータとして、排除部分の流れを第２のパラメータとして制御することを含んでもよく、そこでは、検知された異常な負荷に応答して、受容部分の流れは一時的に停止するように制御され、且つ排除部分の流れは一時的に増大するように制御され、すなわち流水式洗浄サイクルが開始される。
【００２４】
動作パラメータは、ロータの回転速度を含んでいてもよい。例えば、ロータは、検知された異常な負荷に応答して回転を停止させるように制御されてもよい。
【００２５】
スクリーニング装置が、２つの負荷センサを有する２つの支持要素を備える場合、この方法は、２つの支持要素上で、好ましくは同時に、検知される負荷荷重に応答して動作パラメータを制御することを含む。またこの場合、動作パラメータは、供給されるパルプ懸濁液の濃度、受容部分の流れ、排除部分の流れ、またはロータの回転速度を含んでいてもよい。流水式洗浄サイクルが開始されてもよく、必要に応じて、ロータが、一方の支持要素上の負荷荷重と他方の支持要素上の負荷荷重との間の異常な相違を示す、２つの支持要素の検知された負荷荷重に応答して、回転を停止するように制御されてもよい。
【００２６】
この方法は、懸濁液の濃厚化を打ち消すように中央チャンバに希釈液を供給することと、中央チャンバへの希釈液の流れを動作パラメータとして制御することとを、さらに含んでいてもよい。スクリーニング装置が１つの支持要素を備える場合、希釈液の流れは、支持要素上の負荷荷重における検知された変化に応答して変化するように制御される。例えば、希釈液の流れは、支持要素上の負荷荷重における検知された増大に応答して増大するように制御されてもよい。スクリーニング装置が、２つの負荷センサを有する２つの支持要素を備える場合、この方法は、２つの支持要素上で、好ましくは同時に、検知される負荷荷重に応答して希釈液の流れを制御することを含む。希釈液の流れは、２つの支持要素上の負荷荷重における検知された変化に応答して変化するように、例えば２つの支持要素上の負荷荷重における検知された増大に応答して増大するように、制御されてもよい。
【００２７】
本発明は、添付図面を参照して、以下においてより詳細に説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
図面の各図を参照すると、同様の参照符号は、いくつかの図にわたって同一または対応する要素を指している。
【００２９】
図１は、パルプ懸濁液をスクリーニングするための本発明に従ったスクリーニング装置を示しており、該装置は、ハウジング２、スクリーニングされる懸濁液をハウジング２内に供給するための供給パイプ６に取り外し可能に接続された入口部材４、スクリーニングされる懸濁液を中央チャンバ１０の一端１２において受け入れるための実質的に筒状の中央チャンバ１０と、スクリーンバスケット８を通過した懸濁液の受容部分を受け入れるための単一の外側環状受容チャンバ１４とにハウジング２の内部を分割する、管状スクリーンバスケット８、受容チャンバ１４から受容部分を排出するための受容出口パイプ１８に取り外し可能に接続された受容出口部材１６、および中央チャンバ１０からその他端２４において懸濁液の排除部分を排出するための、排出出口パイプ２２に取り外し可能に接続された排除出口部材２０を備える。モータ２７によって駆動されるロータ２６は、中央チャンバ１０内に配置され、且つスクリーンバスケット８に沿って懸濁液内に圧力および吸引パルスを与えるための６枚の薄片１１を有している。希釈液環状ヘッダ２８は、中央チャンバ１０に、その両端１２および２４の間に希釈液を供給するために設けられている。
【００３０】
図２を参照すると、スクリーンバスケット８は、スロットの形状をとっているスクリーン開口を有する筒状マントル壁部３０を備える。マントル壁部３０には、ハウジング上の上側肩部３６およびハウジング上の下側肩部３８に対してそれぞれシールする、上側フランジ３２および下側フランジ３４が設けられている。マントル壁部３０は、環状ヘッダ２８によって軸方向に相互連結されている、２つの分離された筒状部分４０および４２に分割される。ヘッダ２８は、マントル壁部３０のまわりに延びる管状希釈液チャネル４６を形成する。ヘッダ２８には、チャネル４６からスクリーンバスケット８の内部へ希釈液を排出するための、多数の排出ノズル５０が設けられている。
【００３１】
図１および図３を参照すると、支持要素５２および５３は、それぞれ、希釈液をヘッダ２８に供給するための希釈液供給パイプ５４および５５を含む。パイプ５４および５５は、スクリーンバスケット８の対向側面に配置される。ひずみゲージのような、負荷センサ５８はパイプ５４上に配置され、且つ圧電センサのような他の負荷センサ６０もまた、パイプ５４上に配置される。付加的に、圧力センサ６１が、供給パイプ５４とヘッダ２８との間に配置される。図１を参照すると、パイプ５４を通してヘッダ２８に希釈液をポンプ送りするように構成されたポンプ５７が存在する。ポンプ５９の形態での濃度調整手段は、入来するパルプ懸濁液と混合し且つそれを希釈するように、供給パイプ６内に希釈液をポンプ送りするように構成されている。制御ユニット６２は、センサ５８、６０、６１からの信号に応答して、モータ２７および／またはポンプ５７および／またはポンプ５９の速度を制御するように構成されている。制御ユニット６２に接続された、ここではラウドスピーカ６４の形態である警報装置が存在する。制御ユニット６２は、スクリーニング装置の異常な動作状態を検知するセンサ５８、６０、６１のいずれかに応答して警報信号を発するように、ラウドスピーカ６４を制御するように構成されている。
【００３２】
他の負荷センサ６６は、希釈液入口パイプ６６上に配置される。制御ユニット６２は、負荷センサ５８および６６によって同時に送出される信号に応答して、装置の動作を制御するように構成されている。
【００３３】
図４は、図３に示された実施形態の変形を図解している。すなわち、環状ひずみゲージ６８の形態である負荷センサは、ハウジング２上のフランジ７０とパイプ５４上のフランジ７２との間に据え付けられている。図５は、図３に示された実施形態の他の変形を図解している。すなわち、環状ひずみゲージ７４の形態である負荷センサは、パイプ５４とパイプ５４を取り囲むパイプソケット７６との間に据え付けられており、ハウジング２に取り付けられる。
【００３４】
動作中、スクリーニングされる繊維懸濁液は、入口部材４を介してスクリーンバスケット８にその上側端部１２にて供給される。スクリーンバスケット８において、懸濁液は、一次受容部分がマントル壁部３０のスクリーン開口を通過すると同時に、一次排除部分がスクリーンバスケット８の内部に生成するようにして、マントル壁部３０の区分４０に沿ってスクリーニングされる。一次排除部分は、排出ノズル５０を通して噴霧される希釈液の制御された流れによって希釈される。希釈された一次排除部分は、二次受容部分がマントル壁部３０を通過すると同時に、二次排除部分がスクリーンバスケット８の内部で生成し、次に排除出口部材２０を通してスクリーンバスケット８から排出されるようにして、マントル壁部３０の区分４２に沿ってスクリーニングされる。一次および二次受容部分は、結合され且つ受容出口部材１６を通して排出される。
【００３５】
ノズル５０を通る希釈液の流れは、一般に、スクリーンバスケット８に供給される懸濁液の濃度および流れ、ならびにスクリーンバスケット８から排出される二次排除部分の濃度および流れに応答して、マントル壁部３０の一次排除部分入来区分４２の濃度が、スクリーンバスケット８内に供給される懸濁液の濃度と実質的に同一になるようにして、制御される。この一般的な制御の他に、制御ユニット６２は、パイプ５４の負荷荷重における変化を示す負荷センサ５８からの信号、または供給パイプ５４にスクリーンバスケットによって作用される圧力における変化を示す圧力センサ６１からの信号に応答して、希釈液の流れを変化させるようにポンプ５７を制御する。もしも信号が、負荷センサ５８および６６によって同時に検知される負荷加重の間に、あまりに大きな相違または異常な相違を示すならば、制御ユニット６２は、受容出口パイプ１８におけるバルブ（図示せず）を一時的に閉じるように制御し、排除出口パイプ２２におけるバルブ（図示せず）を一時的に完全に開くように制御することによって、流水式洗浄サイクルを開始させる。もしも、そのような流水式洗浄サイクルの後に異常な負荷加重の相違が残っているならば、制御ユニット６２は、音響信号を発すようにラウドスピーカ６４を制御することによって、警報機能を作動させる。あるいは、制御ユニット６２は、ロータ２６の回転を停止させるようにモータ２７を制御する。
【００３６】
図６は、希釈液供給手段がなく且つスクリーンバスケットが異なって設計されていることを除いて、図１に従った実施形態と同様の本発明の一般的な実施形態を示している。したがって、一般的な実施形態は、分割されていないスクリーンバスケット７８と、スクリーンバスケット７８の対向側面に配置されたロッド８０および８２の形態をとる２つの支持要素とを含む。ロッド８０、８２は、スクリーンバスケット７８をハウジング２に接続している。ひずみゲージのような負荷センサ５８は、ロッド８０上に配置され、且つ圧電センサのような他の負荷センサ６０もまた、ロッド８０上に配置される。一般的な実施形態において、制御ユニット６２は、センサ５８、６０からの信号に応答して、動作パラメータ、典型的には供給されるパルプ懸濁液の濃度、受容部分の流れ、排除部分の流れまたはロータ２６の回転速度を制御するように構成されている。制御ユニット６２もまた、スクリーニング装置の異常な動作状態を検知するセンサ５８、６０のいずれかに応答して警報信号を発するように、ラウドスピーカ６４を制御する。
【００３７】
他の負荷センサ６６は、他のロッド８２上に配置される。制御ユニット６２は、負荷センサ５８および６６によって同時に発せられた信号に応答して、装置の動作を制御してもよい。したがって、もしも、負荷センサ５８および６６によって同時に検知された負荷荷重の間に信号があまりに大きな相違または異常な相違を示しているならば、制御ユニットは、流水式洗浄サイクルを開始させてよく、警報機能を作動させてもよく、またはモータ２７を停止させてもよい。
【００３８】
適用可能であれば、図１から図５に従った種々の実施形態の要素は、また、図６に従った一般的な実施形態に適用してもよい。例えば、図４に示された環状ひずみゲージ６８は、図４に示されるのと同一の方法でロッド８０のまわりに取り付けられてもよく、そして図５に示される環状ひずみゲージ７４は、図５に示されるのと同一の方法でロッド８０のまわりに取り付けられてもよい。
【００３９】
さらに、本発明は、スクリーニングされる懸濁液が外側環状チャンバに供給され、ロータが中央チャンバ内に配置されるタイプのスクリーニング装置に実現されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明のスクリーニング装置の好ましい実施形態の部分的に切欠された斜視図である。
【図２】図１に記載の装置に適合するスクリーンバスケットの断面斜視図である。
【図３】図１の実施形態の拡大詳細図である。
【図４】図３に示された実施形態の変形を示している。
【図５】図３に示された実施形態の変形を示している。
【図６】本発明のスクリーニング装置の一般的な実施形態の部分的に切欠された斜視図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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