(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維懸濁液、好ましくはパルプ懸濁液を分離するためのスクリーニング装置であって、
加圧スクリーンハウジング（１）と、
前記スクリーンハウジング（１）の中央に位置してスクリーン手段（７）によって取り囲まれた固定子（８）であって、前記スクリーン手段（７）は回転シャフト（１１）を中心にして回転し、前記スクリーンハウジング（１）の内部を、前記スクリーンハウジング（１）と前記スクリーン手段（７）との間のスクリーンチャンバ（９）と、前記スクリーン手段（７）と前記固定子（８）との間の受入物チャンバ（１０）とに分割する固定子（８）と、
前記繊維懸濁液が前記スクリーンチャンバ（９）へ入る入口（４）と、
拒絶物が前記スクリーンチャンバ（９）から出る拒絶物出口（６）と、
受入物が前記受入物チャンバ（１０）から出る受入物出口（５）とを具備しており、
前記固定子（８）に、少なくとも１つのバリヤおよびパルス要素（１２）が位置し、前記固定子（８）全体および実質的に前記スクリーン手段（７）全体に沿って軸方向に延在し、前記固定子（８）に密着して取り付けられ、前記固定子（８）から前記スクリーン手段（７）へ延在し、そのため、前記受入物が実質的に前記バリヤおよびパルス要素（１２）を接線方向に通ることが防止され、
前記バリヤおよびパルス要素（１２）は、前記スクリーン手段（７）の回転時に、前記スクリーンチャンバ（９）内の前記線維懸濁液に吸引パルスおよび圧力パルスを形成することができることを特徴とするスクリーニング装置。
【請求項２】
前記スクリーン手段（７）に面する前記バリヤおよびパルス要素（１２）は、パルス表面（１４）を有し、前記パルス表面（１４）と前記スクリーン手段（７）との間の距離は、前記スクリーン手段の回転方向に減少することを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記受入物出口（５）への方向に見て軸方向の前記バリヤおよびパルス要素（１２）は、前記スクリーン手段（７）の回転方向に偏向していることを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
前記固定子（８）の内部から前記スクリーン手段（７）へ半径方向に見て、前記スクリーン手段（７）の回転方向に面する前記バリヤおよびパルス要素（１２）の部分は、半径方向であるか、または、前記スクリーン手段（７）の回転方向に偏向していることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項５】
前記固定子（８）、前記スクリーン手段（７）および前記スクリーン手段（７）の外側の前記スクリーンハウジング（１）は、すべて、円筒形の形状を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
前記スクリーン手段（７）は、前記受入物出口（５）への方向に直径が増加する円錐であることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
前記固定子（８）に、２〜８の、適切には３〜４のバリヤおよびパルス要素（１２）が位置することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項８】
前記バリヤおよびパルス要素（１２）と前記スクリーン手段（７）との間に最少距離は、４〜１０ｍｍであることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか一項に記載のスクリーニング装置に使用される固定子であって、前記固定子（８）には少なくとも１つのバリヤおよびパルス要素（１２）が設けられ、前記固定子（８）全体に沿って延在し、前記固定子（８）に密着して取り付けられることを特徴とする固定子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、繊維懸濁液、好ましくはパルプ懸濁液を分離するためのスクリーニング装置に関する。スクリーニング装置は、スクリーンハウジングと、その中に中央に包囲された固定子と、を具備し、固定子は固定子と共軸のスクリーン手段によって取り囲まれ、回転シャフトを中心にして回転する。スクリーン手段は、スクリーンハウジングの内部を、スクリーンハウジングとスクリーン手段との間のスクリーンチャンバと、スクリーン手段と固定子との間の受入物チャンバと、に分割する。スクリーニング装置は、さらに、パルプ懸濁液がスクリーンチャンバへ入るための入口と、不合格品すなわち拒絶物（ｒｅｊｅｃｔ）がスクリーンチャンバから出る拒絶物出口と、合格品すなわち受入物（ａｃｃｅｐｔ）が受入物チャンバから出る受入物出口とを具備する。
【０００２】
そのようなスクリーニング装置は、パルプ懸濁液の粗いスクリーニングおよび微細スクリーニングで使用され、不純物、および、たとえばコルク栓、粗い粒子、破片、石または蒸解していないかまたは精製されていないチップ片等の、最終製品に含まれることが望ましくない他の不純物を分別するかまたは分離するためであることが好ましい。スクリーニング装置は、通常加圧される。
【０００３】
スクリーニングされる対象のパルプ懸濁液は、入口を経由してスクリーンチャンバに導入され、そこでは、認められた部分、すなわち、受入物が回転スクリーン手段を通って流れる。受入物は、その後、受入物出口を通って排出される。吸引パルスを形成するために、パルス要素が固定子に設けられる。パルス要素は、固定子およびスクリーン手段全体に沿って軸方向に沿って延在するウイングとして設計される。ウイングは、パルプ懸濁液がウイングと固定子との間を通ることができるように配列される。
【０００４】
スクリーン手段を通れないパルプ懸濁液の部分（拒絶物）は、拒絶物出口を経由して排出され、拒絶物出口は通常、スクリーンハウジングの下部部分で半径方向出口として位置する。
【０００５】
これに関する公知の問題は、たとえば、製紙パルプのスクリーニングで、スクリーンチャンバの比較的拒絶物出口に近いパルプ懸濁液が、比較的入口に近いパルプ懸濁液よりも、パルプ濃度が高いことである。これは、スクリーニングで、パルプ懸濁液内の液体が、パルプ懸濁液の繊維よりも速い速度で、スクリーン手段を通って移送されるという事実による。このようにして、パルプ懸濁液の脱水が得られ、結果として懸濁液は、拒絶物出口に近づくと、ますます厚くなる。それによって、厚くなった拒絶物層が、拒絶物出口近傍のスクリーン手段で得られる。拒絶物出口の比較的低い流れで、すなわち、低拒絶物排出で、厚さがさらに増加する。厚い厚さで問題が発生し、すなわち、厚くなったパルプ懸濁液におけるスクリーンハウジングとスクリーン手段との間のモーメント移送である。これは、スクリーン手段に抑制効果をかけ、スクリーン手段を回転するためのエネルギ消費を増加させ、結果としてスクリーン手段が停止することさえありうる。厚みを増すことが目詰まりを引き起こすこともあり、それによって、拒絶物出口を介して拒絶物を取り除くことで問題を発生させる。今日では、できるだけ高いパルプ濃度で、パルプ懸濁液をスクリーニングすることができることが望ましい。このようにして、厚みを増すことは、大きな問題となるが、これは、スクリーンチャンバへの導入時に既にパルプ懸濁液は高濃度であるからである。
【０００６】
本発明の目的は、厚くなることに関連して述べた問題を大幅に減少するかまたは排除する装置を示すことである。
【０００７】
この目的は、導入部で説明された種類のスクリーン装置によって達成され、この装置は、少なくとも１つのバリヤおよびパルス要素（バリヤ／パルス要素）を具備する。バリヤ／パルス要素は、固定子に位置し、実質的に固定子全体およびスクリーン手段全体に沿って軸方向に延在し、スクリーン手段の回転時に、スクリーンチャンバのパルプ懸濁液に、吸引パルスに加えて圧力パルスも形成することができる。圧力パルスは、スクリーン手段に且つ外側にスクリーン手段のパルプ懸濁液に、実質的に半径方向に方向づけられたポンプ効果を生成し、そのため、拒絶物は、スクリーニングの開始後に連続して既に直接的に拒絶物出口を通る。結果として、実質的に厚みのある拒絶層は形成されず、目詰まりの危険性は大幅に削減される。このようにして、乱れなしで高パルプ濃度でスクリーニングすることが可能である。
【０００８】
バリヤ／パルス要素は、先行技術のパルス要素とは反対に、固定子に密着して取り付けられ、固定子から外側へスクリーン手段へ延在し、そのため、受入物は、実質的にバリヤ／パルス要素を接線方向に通るのが防止される。受入物は、それによって、受入物出口へ軸方向に動くか、または、圧力パルスのためスクリーン手段へ半径方向に動くように強制され、それによって、スクリーン手段が取り除かれ、スクリーンチャンバ内のパルプ懸濁液がその受入物と混合され、これがスクリーン手段を通って出る。
【０００９】
上述の利点に加えて、そのようなスクリーンは、拒絶物が、たとえば、コルク栓、粗い粒子、異物、蒸解が不完全かまたは精製されていないチップ片等の内容に対して不均一な品質を有するときでさえ、均一な品質の受入物を産することを証明した。
【００１０】
本発明の特徴的特色は、添付の特許請求の範囲から明らかである。
【００１１】
本発明は、本発明の実施形態を例示する添付の図面を参照して、下記に詳細に説明される。
【００１２】
図１のスクリーニング装置は、上部部分２を備えた加圧スクリーンハウジング１を具備し、上部部分２は、スクリーンハウジングの下部部分３より直径が大きい。スクリーンハウジング１の上部部分２に、実質的に接線方向の入口４が位置し、繊維懸濁液が分離され、これはこの実施形態においてはパルプ懸濁液である。受入物用の受入物出口５が、スクリーンハウジング１の下部部分３に実質的に接線方向に位置する。拒絶物出口６が、上部部分２の下部側に下方に方向づけられ、実質的に軸方向に位置するが、下部部分３の外側から見て半径方向である。
【００１３】
スクリーンハウジング１の上部部分２に、垂直ロータシャフト１１を中心にして回転するように、回転対称スクリーン手段７が位置する。固定子８が、スクリーン手段７の内部から見て半径方向に位置する。スクリーン手段７および固定子８は、同軸に配置される。スクリーン手段７は、スクリーンハウジング１とスクリーン手段７との間のスクリーンチャンバ９内に且つスクリーン手段７と固定子８との間の受入物チャンバ１０内に、スクリーンハウジング１の上部部分２を規定する。
【００１４】
スクリーン手段７は、パルプ懸濁液の所望の部分が通るように適切なサイズのスクリーン開口部を具備するいずれの種類のスクリーン手段であってもよい。スクリーン手段は、たとえば、０．１ｍｍから０．５ｍｍの間の開口をスリットを有してもよく、または、穴の直径が０．１ｍｍから１２ｍｍの穴であってもよく、粗いスクリーニングでは８〜１０ｍｍが好ましい。
【００１５】
スクリーンハウジングの下部部分３に、受入物チャンバ１０の拡張部を構成する下部受入物チャンバ１３が位置する。
【００１６】
固定子８に、４つのバリヤ／パルス要素１２が対称的に位置する。バリヤ／パルス要素１２は、数が１つでもまたはそれ以上でもよいが、２〜８が適切であり、３〜４がもっとも適切であり、固定子８の円周方向に対称的に配列されることが有利である。
【００１７】
バリヤ／パルス要素１２は、固定子全体に沿って軸方向に延在し、固定子８に密着して取り付けられる。固定子８からスクリーン手段７に沿ってこれへ延在する。バリヤ／パルス要素１２とスクリーン手段７との間の距離は短くされるため、受入物は実質的にこの間を通らない。バリヤ／パルス要素１２とスクリーン手段７との間の適切な最小距離は、４〜１０ｍｍである。受入物チャンバ１０は、それによって、複数の小さい受入物セル１０１、１０２、１０３および１０４に分割され、その各々がスクリーンハウジングの下部部分３の下部受入物チャンバ１３に連通し、それによって受入物出口５に連通する。
【００１８】
図示の実施形態で、バリヤ／パルス要素１２は、上から下方へまっすぐに軸方向に延在する。受入物セル１０１、１０２、１０３および１０４にある受入物を受入物出口５へ供給するのを助けるために、バリヤ／パルス要素１２は、その代わりに、受入物出口５への方向から見て軸方向に（この実施形態では上から下方へ）スクリーン手段の回転方向に偏向する（ｄｅｆｌｅｃｔ）ように、設計されることができる。これによって、受入物は、受入物出口５へより容易にガイドされ、固定子８上でより低い圧力低下が得られる。
【００１９】
分離されるべきパルプ懸濁液は、入口４を経由してスクリーンチャンバ９内へ供給される。回転スクリーン手段７は、スクリーンチャンバ９のパルプ懸濁液へエネルギを機械的に移送し、それによって、スクリーン手段の回転方向に従い、同時に下方へ動き、それによって、螺旋（ｓｃｒｅｗｉｎｇ）運動でスクリーンチャンバ７を通って下へ動く。スクリーン手段が回転すると、回転方向から見てバリヤ／パルス要素１２の後ろ側で吸引パルスが起こる。パルプ懸濁液の受け入れられた部分は、それによって、回転するスクリーンチャンバ７を通って流れ、受入物セル１０１、１０２、１０３、１０４の１つに入る。受入物の主要部分は、その後、下部受入物チャンバ１３へ流れ、受入物出口５を通って出る。
【００２０】
スクリーン手段７の回転の間に、受入物セル１０１、１０２、１０３および１０４内の受入物は、スクリーン手段７の回転に部分的に従う。受入物がバリヤ／パルス要素１２に近づくと、受入物の一部はスクリーン手段７を通って押し戻され、スクリーンチャンバ９内に入る。それによってスクリーン手段７は、目詰まりの可能性が取り除かれ、スクリーンチャンバ９内のパルプ懸濁液が受入物チャンバ１０からの受入物と混合される。これによって、スクリーンチャンバ９内でパルプ懸濁液が厚くなるのが防止され、同時に、受入物チャンバ１０内で同一方向に受入物が回転するのも防止される。
【００２１】
スクリーン手段７を通ることができないスクリーンチャンバ９内のパルプ懸濁液の部分は、スクリーンチャンバ９を通って下へ螺旋運動で動き続け、拒絶物出口６を通って出る。
【００２２】
スクリーン手段７の回転時にスクリーンチャンバ９内のパルプ懸濁液に強力な圧力パルスを生成するために、バリヤ／パルス要素１２は、図３に示されるように、適切に設計される。スクリーン手段７に面して、バリヤ／パルス要素１２は、パルス表面１４を有し、パルス表面１４とスクリーン手段７との間の距離は、スクリーン手段の回転方向で、バリヤ／パルス要素１２がスクリーン手段７にもっとも近くに位置する点へ減少する。受入物がバリヤ／パルス要素１２に近づくと、それによって、バリヤ／パルス要素１２の形状によって、スクリーン手段７を通って出て、スクリーンチャンバ９内に入るように強制される。
【００２３】
図４には、図３と同一のバリヤ／パルス要素の設計が示されるが、ここでは、バリヤ／パルス要素は固定子８に取り付けられてはおらず、固定子８を備えた１つのユニットとして形成されるが、当然ながらそれも可能である。
【００２４】
図５は、バリヤ／パルス要素１２の異なる実施形態を示し、図３のバリヤ／パルス要素よりも小さなパルス表面１４を有する。このバリヤ／パルス要素１２は、したがって、等しく強い圧力パルスは生成しない。図６は、バリヤ／パルス要素１２の別の異なる実施形態を示し、湾曲した金属シートとして設計される。バリヤ／パルス要素は、当然ながら、他の方法で設計されてもよい。
【００２５】
スクリーン手段７の回転方向に面するバリヤ／パルス要素１２の部分は、スクリーン手段７へ受入物をガイドするのを助けるように設計されるべきである。この表面は、固定子８の内部からスクリーン手段へ半径方向に見て、図５のように半径方向にあるべきであるか、または、図６のようにスクリーン手段７の回転方向に偏向すべきである。
【００２６】
図示の実施形態において、固定子８、スクリーン手段７およびスクリーン手段７外部のスクリーンハウジング１は、すべてが円筒形の形態を有する。固定子、スクリーン手段およびそれぞれスクリーン手段外部のスクリーンハウジングの１つまたはいくつかが、たとえば、互いに対して異なるまたは等しい角度を備えた円錐形状を有してもよい。固定子は円筒形であれ円錐形であれ、固定子の外部にスクリーンハウジングを形成することによって、それらの間のアクセス可能なスペースを変更することが可能である。たとえば、スクリーン手段を円筒形から円錐形へ変更することによって、スクリーンチャンバのアクセス可能なスペースとそれぞれ受入物チャンバとの間の関係を変えることができる。それによって軸方向のアクセス可能なスペースが異なる場合、受入物チャンバのスペースは受入物出口への方向で増加しなければならず、スクリーンチャンバのスペースは入口で最大にならなければならない。
【００２７】
受入物出口、拒絶物出口および入口は、当然ながら、図示された実施形態で示された以外のスクリーニング装置の適所に位置することができる。たとえば、受入物出口は、スクリーニング装置の上部部分に位置することができ、入口はその下部部分に位置することができる。拒絶物出口は、重い異物粒子の分離で重力を使用するために、スクリーニング装置の下部部分に位置することが適切である。
【００２８】
固定子の変形例で、バリヤ／パルス要素に加えて、従来の種類のパルス要素が設けられてもよい。たとえば、４つのバリヤ／パルス要素が設けられ、その間に普通のパルス要素が設けられてもよく、受入物はウイングと固定子との間を通ることができる。
【００２９】
本発明によるスクリーニング装置は、当然ながら、別個にも、一般的なスクリーンハウジングの他のスクリーンと組み合わせても、使用することができる。
【００３０】
本発明は、当然ながら、図示の実施形態に制限されるものではなく、明細書および図面を参照して、特許請求の範囲内で変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明によるスクリーニング装置を示す図である。
【図２】  本発明によるスクリーニング装置の半径方向断面図である。
【図３】  図２におけるバリヤ／パルス要素の拡大図である。
【図４】  図３におけるバリヤ／パルス要素の別の設計を示す図である。
【図５】  バリヤ／パルス要素の別の実施形態を示す図である。
【図６】  バリヤ／パルス要素の別の実施形態を示す図である。
【図１】
0004316814.tif 000002
【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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