(57)【要約】本発明は水分散液中の繊維用の濾過バスケット（１；１００）で、濾過面を規定する多数の縦方向の溝（Ｆ）を備える内側面を有する環状構造を規定するために並べて配置される多数の型出し棒（２、３：１０３）と、共軸的に互いに間隔を空けて設置され、型出し棒（２、３；１０３）の外側に干渉することにより連結される環状部品（８）とを備える。型出し棒（２、３；１０３）は、断面が台形の形状であり、バスケット（１；１００）内側に向いている長辺（４ａ）を有する成形された端部（４）を備える多数の主要棒（２）と、断面が曲線で、凸部がバスケット内側に向いている成形された端部（５）を備える多数の補助棒（３；１０３）とを備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
‐主に縦方向に伸展し、互いに平行に並べて配置され、実質的に円形断面を有する環状構造を規定し、前記内側面が濾過面を規定する多数の縦方向の溝（Ｆ）を備える多数の型出し棒（２、３；１０３）と、
‐互いに同軸で、前記環状構造により規定される前記縦軸（Ｘ）に基づいて互いに間隔を空け、前記型出し棒（２、３；１０３）の外側に干渉することにより連結される２個以上の環状部品（８）とを備え、
前記型出し棒（２、３；１０３）が、それぞれ断面が台形の形状で、前記長辺（４ａ）が前記バスケット（３、１０３）の前記内側に向かっている成形された端部（４）と、それぞれ断面が局曲線であり、前記凸部が前記バスケットの前記内側に向かっている成形された端部（５）とを備える多数の主要棒（２）を備えることを特徴とする、
水分散液中の繊維用の濾過バスケット（１；１００）。
【請求項２】
前記主要棒（２）が、それぞれ前記補助棒（３；１０３）２本の間に挟まれていることを特徴とする、請求項１に記載の濾過バスケット（１；１００）。
【請求項３】
各対の前記主要棒（２）の間に前記補助棒（３；１０３）１本が挟まれていることを特徴とする、請求項１に記載の濾過バスケット（１；１００）。
【請求項４】
各対の前記主要棒（２）の間に前記補助棒（３；１０３）２本が挟まれていることを特徴とする、請求項１に記載の濾過バスケット（１；１００）。
【請求項５】
前記方向（Ｄ１）が各前記主要棒（２）の前記長辺（４ａ）を構成するセグメントにより規定され、前記方向（Ｄ１）と共面上にある前記方向（Ｄ２）が、直角ではない角度（ａ１、ａ２）を形成する前記長辺（４ａ）の点（Ｐ）を有する前記長軸（４ａ）と交わる前記セグメントにより規定されることを特徴とする、上述の請求項のいずれかに記載の濾過バスケット（１；１００）。
【請求項６】
前記濾過バスケット（１；１００）の前記断面図において、
‐各前記主要棒（２）の前記成形された端部（４）に対して接線の方向にある第１円周（Ｃ１）と、
‐各前記補助棒（３；１０３）の前記成形された端部（５）に対して接線の方向にある第２円周（Ｃ２）と、
前記第１円周（Ｃ１）の前記半径（Ｒ１）より長い前記第２円周（Ｃ２）の前記半径（Ｒ２）を確認することが可能であることを特徴とする、上述の請求項のいずれかに記載の濾過バスケット（１；１００）。
【請求項７】
各前記補助棒（３；１０３）の前記成形された端部（５）の前記曲線形状が円弧（５ａ）であることを特徴とする、上述の請求項のいずれかによる濾過バスケット（１；１００）。
【請求項８】
各前記型出し棒（２、３；１０３）が柱状本体（６、７；１０７）を備え、前記型出し棒（２、３；１０３）が前記各柱状本体（６、７；１０７）と前記同じ高さに並べて配置され、前記成形された端部（４、５）の間に前記溝（Ｆ）を規定することを特徴とする、上述の請求項のいずれかに記載の濾過バスケット（１；１００）。
【請求項９】
各前記型出し棒（２、３；１０３）が、前記柱状本体（６、７、；１０７）と前記成形された端部（４、５）を連結させる中間セクションを備え、前記中間セクションの厚さ（Ｓ１、Ｓ２）が前記柱状本体（６、７、；１０７）の前記厚さ（Ａ１、Ａ２）より小さく、前記成形された端部（４、５）の前記厚さ（Ｂ１、Ｂ２）より小さいか同じであることを特徴とする、請求項８に記載の濾過バスケット（１；１００）。
【請求項１０】
各対の前記型出し棒（２、３；１０３）の間に運搬チャネル（１２）が規定され、前記バスケット（１；１００）内側に拡大し、前記中間セクション（１０、１１；１１１）により範囲が定められ、対応する溝（Ｆ）と連絡することを特徴とする、請求項９に記載の濾過バスケット（１；１００）。
【請求項１１】
各対の前記型出し棒（２、３；１０３）の前記中間セクション（１０、１１；１１１）が平行した側壁（１０ａ、１１ａ）により範囲が定められることを特徴とする、請求項９また１０のいずれかに記載の濾過バスケット（１；１００）。
【請求項１２】
前記補助棒（１０３）の前記中間セクション（１１１）が、前記バスケット（１；１００）内側に拡大する側壁（１１１ａ）により範囲が定められることを特徴とする、請求項９または１０のいずれかに記載の濾過バスケット（１；１００）。
【請求項１３】
前記型出し棒（２、３；１０３）の前記柱状本体（６、７；１０７）が、前記環状部品（８）を連結すると前記型出し棒（２、３；１０３）が永続的に動かなくなる凹面（６ａ、７ａ）と突出部６ｂ、７ｂを有することを特徴とする、請求項８ないし１２のいずれかに記載の濾過バスケット（１；１００）。
【請求項１４】
各前記補助棒（３；１０３）の前記前記成形された端部（５）の前記厚さ（Ｂ２）が各前記主要棒（２）の前記成形された端部（４）の前記厚さ（Ｂ１）より小さいことを特徴とする、請求項８ないし１３のいずれかに記載の濾過バスケット（１；１００）。
【請求項１５】
各対の前記主要棒（２）の前記成形された端部（４）と前記少なくとも１つの補助棒（３；１０３）の前記成形された端部（５）の間に、実質的には台形の形状のくぼみ（９）があり、互いに、そして前記円周（Ｃ１、Ｃ２）に隣接する対の前記主要棒（２）の前記成形された端部（４）の前記側面によって規定される前記方向の前記中間セクションにより範囲が定められることを特徴とする、請求項６ないし１４のいずれかに記載の濾過バスケット（１；１００）。
【請求項１６】
前記くぼみ（９）が実質的に２つの直角を有する台形を有し、前記短い辺（９ａ）に隣接する前記鈍角（β１）および前記直角（β２）が前記溝（Ｆ）のひとつと同じ高さに配置されることを特徴とする、請求項１５に記載の濾過バスケット（１；１００）。
【請求項１７】
各前記主要棒（２）が前記縦軸（Ｘ）に沿ってそれぞれ一定の断面を有し、補助棒（３；１０３）が側面に位置し、前記柱状本体（７；１０７）がＣ形の中空領域（３ａ；１０３ａ）の存在により前記縦軸（Ｘ）と平行の前記方向に沿って様々な前記断面を有することを特徴とする、上述の請求項のいずれかに記載の濾過バスケット（１；１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水分散液中の繊維を濾過するためのシステムに取り付けるのに適した濾過バスケットの改善に関する。
【背景技術】
【０００２】
既知のとおり、製紙工業では、セルロース繊維（主に再生紙由来）を含む水分散液は、生産工程で使用する前に適切に濾過してその中に含まれるすべての不純物を除去しなければならない。
【発明の概要】
【０００３】
濾過は、既知の濾過器を用いて実施する。この濾過器はステンレス鋼から作られ、主に縦方向に伸展し、並べて配置される多数の金属棒から構成され、管状構造を規定する固定式濾過バスケットを実質的に備える。
【０００４】
この棒は、実質的には台形の形状に成形された端部を備え、多数の適切なサイズの縦方向の溝を規定するように、バスケットの内側面上に互いに間隔を空けて環状に配置されている。溝の幅はミリメートル単位である。
【０００５】
したがって、バスケットの内側面が濾過表面となる。金属棒の外側には、これをふさぎ、バスケットの筒状の形状を変形させなくする、共軸的に互いに間隔を空けて設置される環状部品がある。
【０００６】
バスケット内部には分散液を動かすローターがあり、分散液が同じ大きさの溝を通過する間に液中の不純物が放出される。
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、前述の特性を有し、先行技術に属する濾過バスケットには、既知の欠点がいくつかある。
【０００８】
第１の既知の欠点は、濾過作用が特定の最大値を超えられない点にある。
【０００９】
図１により、ローターが回転時に分散液を動かし、溝Ｆの最高点で渦Ｖを発生させるため濾過が生じることは既知の事実である。
【００１０】
そのような渦Ｖの発生と、溝Ｆの高さで棒の輪郭により規定されるチャネルＣの縮小‐拡大プロファイルによって、既知のベンチュリ効果による濾過作用が生じる。
【００１１】
さらに、最適な渦を発生させるためには、棒の成形された端部の面積が特定の既定値を超えてはならないため、実質的には標準サイズで実行される。
【００１２】
したがって、バスケットの側面の長さあたりの溝の厚さの最大値には制限があり、これは既知のタイプのバスケットの濾過能が制限されることを示している。
【００１３】
別の制限は、図１に示されるとおり、すべての溝Ｆは同一の入口角度γを示すという事実で示され、これは濾過される繊維の長さによって濾過能が差別化されているわけではないことを意味する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、前述の欠点を克服することを意図している。具体的には、本発明の第１の目的は、サイズが同じ、厚めの濾過溝を有する既知のタイプの濾過バスケットに対し、水分散液中の繊維を濾過するための濾過バスケットを製造することである。
【００１５】
本発明の別の目的は、既知のタイプの濾過バスケットに対し、濾過能を差別化したバスケットを製造し、許容される繊維と拒絶される繊維をより上手に選別することである。
【００１６】
前述の目的は、主請求項の内容に即した特徴を有する濾過バスケットの構造により達成されている。
【００１７】
本発明のその他の特性は、従属請求項に記載している。
【００１８】
有利には、本発明の対象であるバスケットは、サイズが同じ既知のタイプのバスケットより効率がよく、濾過の質が優れている。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
前述の目的および利点を、実施例として示される本発明の好適な実施形態の説明において、より詳細に強調する。同封の図面に制限はない。
【図１】先行技術により作製され、濾過バスケットの縦軸に対し直交方向に実行した濾過バスケットの部分概略断面図。
【図２】本発明の対象である濾過バスケットの軸測投影図。
【図３】図１に示されている、濾過バスケットの縦軸に対し直交方向に実行した濾過バスケットの部分概略断面図。
【図４】図３の拡大断面図。
【図５】本発明の対象であり、バスケットの縦軸に対し直交方向に実行した濾過バスケットの別の部分概略断面図。
【図６】本発明のバスケットの拡大部分の軸測投影図。
【図７】図６に示した部分を一部分解した部品図。
【図８】バスケットの縦軸に対し直交方向に実行した本発明の濾過バスケットの構造変形体の部分概略図。
【図９】図１に示した先行技術に基づいて作製される濾過バスケットの部分概略断面図と、図３および８に示した本発明の濾過バスケットの両構造変形体の部分概略図。いずれもバスケットの縦軸に対し直交方向に実行されている。
【００２０】
本発明の対象である濾過バスケットを図２の軸測投影図で示す。全体像としてこれを１とする。
【００２１】
このバスケットを水分散液中の繊維を濾過するための装置に適用する。図３の部分断面図でも示されるように、これは主に縦方向に伸展し、互いに接して並べて配置され、そのようなバスケット１として、縦軸Ｘを規定する実質的に円形断面を有する管状構造を規定する多数の型出し棒２、３を備える。
【００２２】
図４〜７による型出し棒２、３は、いずれもバスケット内側に向いている成形された端部および柱状本体６、７とを備える。
【００２３】
型出し棒２、３が互いに接して並べて配置され、各柱状本体６、７が互いに接するとき、対応する成形された端部４、５は、バスケット１の内側面を濾過表面へ変換させる多数の縦方向の溝Ｆを規定するように、互いに間隔を空ける。
【００２４】
互いに共軸を有し、バスケットにより規定される縦軸Ｘに基づいて互いに間隔を空けた多数の環状部品８は、バスケット１の環状構造を変形させないように、型出し棒２、３の外側に干渉することにより連結される。
【００２５】
図１に示されるような場合には４個である環状部品８は、バスケットの長さによりいくつでも可能であることを確認するのは有用である。
【００２６】
本発明により、型出し棒２、３は、それぞれ断面が台形である成形された端部４を備え、長辺４ａがバスケット内側に向いている多数の主要棒２と、断面が曲線である成形された端部５を備え、凸部がバスケット内側に向いている多数の補助棒３とを備える。
【００２７】
図３〜５に示されるとおり、各補助棒３の成形された端部５の曲線形状は円弧である。
【００２８】
各主要棒２は２本の補助棒３の間に挟まれていることと、対の主要棒２の間に１本の補助棒３が挟まれていることも確認できる。
【００２９】
したがって、型出し棒は、濾過バスケットの側面を規定する円周に基づき、連続シーケンスとして、実質的には各主要棒２の次に補助棒３がくるように配列される。
【００３０】
具体的には、図４および５に示される濾過バスケットの断面図では、各主要棒２の台形の形状の端部４の長辺４ａを構成するセグメントにより規定される方向Ｄ１が直角ではない角度α１、α２を形成し、Ｄ１と共面上にある方向Ｄ２は、バスケットの長軸Ｘと交わるセグメントにより規定されることが確認できる。
【００３１】
さらに、主要棒２の成形された端部４に対して接線の方向にある第１円周Ｃ１と棒３の成形された端部５に対し接線の方向にある第２円周Ｃ２のどちらも長軸Ｘ上に中心があることを確認することが可能であり、この場合、第２円周Ｃ１の半径Ｒ２は第１円周Ｃ２の半径Ｒ１より長い。
【００３２】
このようにして、多数のくぼみ９がバスケット１に規定され、このくぼみは互いに、そして円周Ｃ１およびＣ２に隣接する対の主要棒２の成形された端部４の側面の間に挟まれる。
【００３３】
図４および図５の破線で示されるくぼみ９は実質的には台形の形状を有し、短辺９ａに隣接する鈍角β１と直角β２は、対応する溝Ｆと同じ高さにそれぞれ配置される。
【００３４】
試作品について実施した試験によると、図４および５の破線で示されるくぼみ９で単一の渦Ｖが発生し、隣接する補助棒３と主要棒２の間に規定される溝Ｆに影響を及ぼす。
【００３５】
各補助棒の成形された端部５の輪郭５ａは円弧であり、台形の形状のくぼみ９の短辺９ａとほぼ同じ高さに収容されるため、主要棒２は互いに接近して動くことができる。
【００３６】
さらに、補助棒３の厚さは機械抵抗条件に適合する最小値まで小さくできるため、溝Ｆは互いに非常に接近し、単一の渦Ｖに影響されるようになる。
【００３７】
このようにして、先行技術に対し、本発明は表面ユニットあたりの溝Ｆの数を増やすという目的も達成するため、先行技術の濾過バスケットとサイズが同じであっても、バスケットの濾過能は増大する。
【００３８】
図９に示されるとおり、作製された試作品により、同一の円周ユニット（長さＬ）では、バスケットを先行技術に基づいて作製した場合、溝Ｆは１７個であり、バスケットを図３〜５に例示した実施形態に基づいて作製した場合、溝Ｆは２１個であることを確認できた。
【００３９】
各溝Ｆでは各くぼみ９に液体の入口として角度β１およびβ２が作成され、これらは互いに異なる角度であるため、図１に示される先行技術に基づいて作製されたバスケットの場合のように単一の溝ではなく、２つの異なる溝で液体の濾過を差別化できることも確認できる。
【００４０】
図４、６、および７でも確認できるとおり、各型出し棒２、３は、柱状本体６、７と成形された端部４、５を連結させる中間セクション１０、１１を備える。この中間セクションは厚さがそれぞれＳ１、Ｓ２で、対応する柱状本体の厚さＡ１、Ａ２より小さく、対応する成形された本体４、５の厚さＢ１、Ｂ２より小さいか同じである。
【００４１】
このようにして、各対の型出し棒２、３の間に、中間セクション１０、１１により範囲が定められる運搬チャネル１２が規定され、バスケット内側に拡大し、対応する溝Ｆと連絡する。
【００４２】
具体的には、両壁１０ａ、１１ａにより範囲が定められる中間セクション１０は、互いに平行しており、各補助棒３の中間セクション１１の厚さＳａは成形された端部５を規定する円弧５ａの直径と同じである。
【００４３】
型出し棒２、３の柱状本体６、７は、図５に示されるとおり互いに適合し、環状部品を外側で連結すると互いに永続的に動かなくなる凹面６ａ、７ａと突出部６ｂ、７ｂを呈する。
【００４４】
図２において１００で表わされる本発明の濾過バスケットの構造変形体は、図８に示す断面を有しており、そこでは対の主要棒２の間に２本の補助棒１０３が挟まれていて、それぞれがバスケット内部に広がる側壁１１１ａにより範囲が定められる中間セクション１１１を有する。
【００４５】
このようにして、対の主要棒２の間に溝Ｆ３本が規定され、いずれも互いに隣接する主要棒２の間に発生する単一の渦Ｖに影響される。
【００４６】
また、この場合、バスケットの長さの円周ユニットあたりの濾過溝Ｆの数をさらに絞れるように、補助棒１０３の厚さは必要な機械抵抗を保証できる範囲内の非常に低い値まで小さくできる。
【００４７】
実験的試験により、図９に例示したとおり、さらに溝Ｆの数を増やして、長さＬの同一の円周ユニット上の溝の数を最大２３個にすることができる。
【００４８】
さらに、各対の主要棒２の間に挟まれた３個の溝Ｆは、３つの異なる流体入口角度β１、β２、およびβ３を呈する。
【００４９】
したがって、この構造変形体も、３種類の入口角度を有する３種類の溝において、繊維の濾過をさらに差別化する目的を達成する。
【００５０】
記載した変形体に基づいて実行した濾過バスケットを作製するため、型出し棒２、３；１０３はバスケットの長軸Ｘに沿って異なる断面を有する。
【００５１】
図６および７において、柱状本体７、１０７が図６で見ることのできるＣ形の中空領域３ａを有し、バスケットの外側を向いているため、主要棒２は縦方向Ｘに沿ってそれぞれ一定の断面を有し、補助棒３：１０３が側面に位置し、同じ縦方向Ｘに沿って様々な断面を有することが観察できる。
【００５２】
この特殊な実施形態は、各対の主要棒２に補助棒３が１本ある場合と、前述の補助棒１０３が２本ある場合に実行され得る。
【００５３】
このようにして、バスケット内部に排出チャンバー１３：１１３が規定されるため、濾過の質および濾過液の流速の両面で、繊維懸濁液の濾過が改善される。
【００５４】
排出チャンバー１３、１１３の存在により各溝Ｆが制限可能になり、バスケット全体では濾過面を通過した濾過液を満足できる流速に保てるようになる。
【００５５】
棒の中空領域３ａ、１０３ａは、排出チャンバー１３、１１３が環状部品８の間に挟まれるような位置にあり、外的に棒２、３；１０３を取り囲むように配列されるときに得られる。
【００５６】
したがって、本発明の対象となるバスケットは、前述の両実施形態において、設定された目的を達成し、前述の長所をもたらすことが理解できる。
【００５７】
具体的には、成形された棒の成形された端部の特殊な構造および配列により、先行技術に基づいて実行されたバスケットに対し、バスケットの長さの円周ユニットあたりの溝の数を増やせることが確認されている。
【００５８】
本発明により、溶液中の繊維を差別化し、選択的に濾過できるように、前述の差別化された溝は差別化された入口角度を有するという長所も確保される。
【００５９】
さらに、補助棒に中空領域を作成することにより、機械抵抗に適合する範囲内の最小値まで棒を薄くすることで可能な限り溝の幅を狭くしても、優れた流速を維持できる。
【００６０】
本発明の対象であるバスケットの作製段階で、本明細書に記載されていない、あるいは図で例示されていない変更が行われる場合もある。
【００６１】
しかし、これらの変更が以下の請求項の目的の範囲内である場合、いずれも本特許により保護されると理解する。請求項で言及された技術的特性のあとに引用符号が付いている場合、その目的は請求項を理解しやすくするというだけであるため、実施例を用いて、そのような引用符号により特定された各要素の解釈を制限するものではない。
【符号の説明】
【００６２】
γ入口角度
Ｆ溝
Ｖ渦
Ａ１、２柱状本体の厚さ
Ｂ１、２成形された本体の厚さ
Ｃ１、２円周
Ｄ１、２方向
Ｒ１、２半径
α直角ではない角度
β１流体入口角度（鈍角）
β２流体入口角度（直角）
β３流体入口角度
Ｓ１、２中間セクションの厚さ
Ｘ縦軸
Ｌ長さ
１（１００）バスケット
２型出し棒（主要棒）
３（１０３）型出し棒（補助棒）
３ａ（１０３ａ）中空領域
４成形された端部
４ａ長辺
５成形された端部
５ａ輪郭（円弧）
６柱状本体
６ａ凹面
６ｂ突出部
７（１０７）柱状本体
７ａ凹面
７ｂ突出部
８環状部品
９くぼみ
９ａ短辺
１０中間セクション
１０ａ壁
１１（１１１）中間セクション
１１ａ壁
１２運搬チャネル
１３（１１３）排出チャンバー
【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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【図７】
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【図８】
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【図１】
2010534776.tif 000010
【図９】
2010534776.tif 000011
【国際調査報告】
2010534776.tif 000012
2010534776.tif 000013