(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに隣接し略隙間なく円筒状に配置された複数の引き抜き部材と、
上記引き抜き部材を保持する保持部材とを備え、
上記引き抜き部材には攪拌室側と出口室側とを連通させる貫通孔が軸方向に複数個形成され、
上記貫通孔は隣接する上記の引き抜き部材間において軸方向に位置をずらして配置されているとともに、
上記引き抜き部材の上記攪拌室側に攪拌方向に向かって内側に傾斜した傾斜壁面が設けられ、上記貫通孔の攪拌方向下流側縁部が上記傾斜壁面上に位置するように形成され、
上記の各引き抜き部材の攪拌方向下流側縁部は、上記貫通孔の開口面よりも上記攪拌室側に突き出るように形成されるとともに、下流側に隣接する他の上記引き抜き部材の上記貫通孔の攪拌方向上流側縁部の真上から攪拌方向下流側の範囲に位置している
ことを特徴とする、スクリーンシリンダ。
【請求項２】
上記貫通孔が、丸穴で形成されているとともに千鳥状に配置されている
ことを特徴とする、請求項１記載のスクリーンシリンダ。
【請求項３】
互いに隣接し略隙間なく円筒状に配置された複数の引き抜き部材と、
上記引き抜き部材を保持する保持部材とを備え、
上記引き抜き部材には攪拌室側と出口室側とを連通させる貫通孔が軸方向に複数個形成されているとともに、
上記引き抜き部材の上記攪拌室側に攪拌方向に向かって内側に傾斜した傾斜壁面が設けられ、上記貫通孔の攪拌方向下流側縁部が上記傾斜壁面上に位置するように形成され、
上記の各引き抜き部材の攪拌方向下流側縁部は、上記貫通孔の開口面よりも上記攪拌室側に突き出るように形成されるとともに、下流側に隣接する他の上記引き抜き部材の上記貫通孔の攪拌方向上流側縁部の真上から攪拌方向下流側の範囲に位置している
ことを特徴とする、スクリーンシリンダ。
【請求項４】
互いに隣接し略隙間なく円筒状に配置された複数の引き抜き部材と、
上記引き抜き部材を保持する保持部材とを備え、
上記引き抜き部材には攪拌室側と出口室側とを連通させる貫通孔が軸方向に複数個形成されているとともに、
上記引き抜き部材の上記攪拌室側に上記保持部材の周方向に略平行に形成された平坦面と、
上記平坦面と連なるように、且つ、上記引き抜き部材の上記攪拌室側に攪拌方向に向かって内側に傾斜して形成された傾斜壁面とが設けられ、
上記貫通孔の上記攪拌室側の入口部が上記平坦面と上記傾斜壁面とが交わる部分に開口するように形成され、
上記の各引き抜き部材の攪拌方向下流側縁部は、上記貫通孔の開口面よりも上記攪拌室側に突き出るように形成されるとともに、下流側に隣接する他の上記引き抜き部材の上記貫通孔の攪拌方向上流側縁部の真上から攪拌方向下流側の範囲に位置している
ことを特徴とする、スクリーンシリンダ。
【請求項５】
上記引き抜き部材は厚肉部と上記貫通孔が形成された薄肉部とからなり、上記薄肉部を隣接する上記引き抜き部材の厚肉部に係合或いは密に近接させた状態で上記保持部材により保持されている
ことを特徴とする、請求項１〜４の何れか１項に記載のスクリーンシリンダ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、紙料原料中の良質繊維と異物とを分離する紙料精選装置のスクリーンシリンダに関する。
【０００２】
【従来の技術】
抄紙機の上流側には、紙料精選装置（紙料精選スクリーン）がそなえられている。紙料精選装置は、スクリーンシリンダを用いて紙料原料（濃度０．２〜５％の紙料溶液）中の良質繊維と異物とを精選分離する装置であり、スクリーンシリンダを１個或いは２個そなえたものが一般的である。ここではスクリーンシリンダを１個そなえた紙料精選装置の構成について図８，図９を用いて説明する。図８は従来の紙料精選装置の構成を示す平面図、図９は図８のＩＸ方向矢視側面図であり、それぞれ一部断面を示している。
【０００３】
紙料溶液はポンプによって紙料精選装置に送給されるようになっており、図８，図９に示すように、筒状の容器１１７の入口１０２から接線方向に流入して内側ケーシング１０３と容器１１７の内壁とで形成される環状の流路１０４に進むようになっている。紙料溶液がこの流路１０４を循環している際に砂等の重量異物は入口１０２と反対の接線方向に設けられたトラップ１０５から系外に排出され、他の紙料は流路１０４から内側ケーシング１０３の内側に流入するようになっている。なお、装置を圧力下で運転できるように容器１１７の上面には蓋１１９が設けられている。
【０００４】
内側ケーシング１０３の内側には円筒状のスクリーンシリンダ１０１が配設されている。スクリーンシリンダ１０１の上部は内側ケーシング１０３に固設されており、内側ケーシング１０３の内側はこのスクリーンシリンダ１０１により撹拌室１０７と出口室１１４とに区画されている。流路１０４から流入した紙料は、まず、スクリーンシリンダ１０１の内側に形成された環状の撹拌室１０７に流入するようになっている。
【０００５】
スクリーンシリンダ１０１の周面には直径０.２〜４.８ｍｍ程度の孔が多数設けられており、紙料は撹拌室１０７を流下する過程でこれら孔において濾過選別されるようになっている。つまり、スクリーンシリンダ１０１の周面の孔を通過できる良質繊維は出口室１１４を経由して出口部１０９から放出され、スクリーンシリンダ１０１の孔を通過出来ない大きさの異物は撹拌室１０７をそのまま流下してリジェクト出口部１１０から排出される。
【０００６】
また、攪拌室１０７内にはロータ１０６が配設されている。ロータ１０６は主軸１１１の上部から吊り下げられており、複数の翼１２０を周方向に等間隔でそなえている。翼１２０はスクリーンシリンダ１０１の内周面から所定の隙間（２.５〜８ｍｍ）を保って位置している。主軸１１１は軸受により回転自在に支持されており、下端部に固設された図示しないＶプーリを介して電動機１１３により回転駆動されるようになっている。そして、ロータ１０６が回転し翼１２０が攪拌室１０７内を旋回することにより、撹拌室１０７内の紙料溶液が攪拌され、紙料中の異物が分離されるとともに繊維塊がほぐされてスクリーンシリンダ１０１の目詰まりが防止されるようになっている。
【０００７】
翼１２０はスクリーンシリンダ１０１の表面に沿って一定の隙間を保ちながら高速（毎秒１０〜３０ｍ）で旋回している。このとき、翼１２０の後半部分は負圧となり、この負圧による吸引力により溶液が攪拌室１０７側に逆流してスクリーンシリンダ１０１の表面の孔を閉塞している繊維塊や異物が取り除かれる。翼１２０が通過した後は再び攪拌室１０７から出口室１１４側に紙料溶液が流れ、スクリーンシリンダ１０１の孔には繊維塊や異物が詰まっていくが、この新たに詰まった繊維塊等は次の翼１２０の通過にともなう負圧により取り除かれる。従来の紙料精選装置では、上記作用の繰り返しによってスクリーンシリンダ１０１の目詰まりを防止している。
【０００８】
スクリーンシリンダ１０１は、通常、平板状のプレート（スクリーンプレート）に複数個の孔を形成した後に円筒状に曲げて製作される。ここで、図１０〜図１２はスクリーンプレート１０１ａに形成される孔の形状例を示す断面図である。図１０に示す孔２００は円形（丸孔）であり、孔２００の入口部分（攪拌室１０７側）には同心状に皿面形の面取り２０１が施されている。また、図１１では、スクリーンプレート１０１ａの軸方向（円筒状に曲げたときの軸方向）に形成された台形溝２１１の底部に円形の孔（丸孔）２１０が穿設されている。図１２では、スクリーンプレート１０１ａの表面に軸方向（円筒状に曲げたときの軸方向）に伸びる波形が形成され、その波形の傾斜部分２２１に円形の孔（丸孔）２２０が穿設されている。
【０００９】
図１０〜図１１の何れの断面形状においても翼１２０がスクリーンシリンダ１０１の表面を通過したときには、図中に矢印Ｓで示すように孔２００，２１０，２２０の入口部分で剥離渦が発生し、この剥離渦Ｓにより孔２００，２１０，２２０の詰まりが防止されるようになっている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述した従来の紙料精選装置にはスクリーンシリンダ１０１の目詰まりによって紙料の通過量が制限されてしまうという課題があった。このスクリーンシリンダ１０１の目詰まりは、旋廻流速や紙料の種類及び濃度の他、従来のスクリーンシリンダ１０１が有する孔２００，２１０，２２０の形状にも起因している。
【００１１】
つまり、翼１２０の回転にともなう旋回流により孔２００，２１０，２２０の入口部分で発生する剥離渦Ｓ（図１０〜図１２参照）は、孔２００，２１０，２２０の目詰まりを防止する効果があるが、この剥離渦Ｓの強さは孔２００，２１０，２２０の前流縁（旋回流の上流側に位置する孔の縁部）の形状に影響される。また、紙料塊の引掛り難さと異物の除去の容易さは孔２００，２１０，２２０の後流縁（旋回流の下流側に位置する孔の縁部）の形状に影響される。
【００１２】
ところが、図１０に示すような形状の場合、剥離渦Ｓは皿面形面取り２０１により形成された孔２００の上流側の傾斜面で発生するが、この傾斜面は緩やかなため発生する剥離渦Ｓは弱く、孔２００の前流縁２０２や後流縁２０３まで剥離渦Ｓが届き難い。このため、剥離渦Ｓによる目詰まり防止の効果は低かった。また、孔２００と同心状に皿面形面取り２０１を形成する必要から、皿面形面取り２０１を形成できるだけの余裕が必要になり、単位面積あたりの孔数には制限がある。このため、孔２００の数を増やして紙料の通過量を増やすことには限界があった。
【００１３】
図１１に示すような形状の場合には、台形溝２１１の垂直部分が流れの上流側に位置するため発生する剥離渦Ｓは強くなる。ところが、孔２１０の前流縁２１２は台形溝２１１の垂直部分に近い溝底部に位置しているため、発生した剥離渦Ｓは前流縁２１２に届き難く、目詰まり防止の効果が低かった。同様に後流縁２１３も溝底部に位置しており傾斜部２１４から離れているため、引っ掛かった紙料塊等の剥離も容易ではなかった。さらに、孔２１０は台形溝２１１の底部にしか配置できないため、単位面積あたりの孔数にも制限があった。
【００１４】
図１２に示すような形状の場合には、剥離渦Ｓはスクリーンシリンダ１０１の表面に形成された波形の頂点部分から発生するが、孔２２０の前流縁２２２は波形の頂点から遠く、さらに前流縁２２２，後流縁２２３は波形の傾斜部分２２１にあるので剥離渦Ｓが届き難いため、剥離渦Ｓによる目詰まり防止の効果は低かった。また、後流縁２２３は鋭角になるため引っ掛かった紙料塊等の剥離も容易ではなかった。さらに、孔２２０は波形の傾斜部分２２１にしか配置できないため、単位面積あたりの孔数にも制限があった。
【００１５】
以上のように、図１０〜図１２に示す何れの孔形状であっても剥離渦Ｓによる目詰まり防止の効果は充分ではなく、目詰まりを防止するためには高速で翼１２０を旋回して剥離渦Ｓを強くする必要があった。このため、翼１２０を高速旋廻させるための大きな動力が要求されていた。また、各孔２００，２１０，２２０の出口部分には０〜３０度の広がりを有する拡大通路２０５，２１５，２２５が形成されているが、外側に向けて拡大しているとはいえ紙料が狭い通路２０５，２１５，２２５を流れる際の抵抗は大きく、抵抗に打ち勝って紙料を通過させるだけの動力も必要であった。さらに、スクリーンプレート１０１ａはその強度上、厚さ（８〜１２ｍｍ）が必要であるため、図１０〜図１２に示す所定形状に加工するためには原材料である平板を多量に削り取る必要があった。このため加工コストが嵩むとともに、材料の無駄も多かった。
【００１６】
本発明は、上記の課題に鑑み創案されたものであり、低動力で大量の紙料を精選処理できるとともに安価に材料の無駄なく製造することができるスクリーンシリンダを提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、従来のように貫通孔を開けた平板を曲げて円筒状にするのではなく、引き抜き部材に複数の貫通孔を開けておき、この引き抜き部材を複数個略隙間なく円筒状に配置して、保持部材によって円筒形状を保持することによってスクリーンシリンダを構成しており、互いに隣接し略隙間なく円筒状に配置された複数の引き抜き部材と、上記引き抜き部材を保持する保持部材とを備え、上記引き抜き部材には攪拌室側と出口室側とを連通させる貫通孔が軸方向に複数個形成され、上記貫通孔は隣接する上記の引き抜き部材間において軸方向に位置をずらして配置されているとともに、上記引き抜き部材の上記攪拌室側に攪拌方向に向かって内側に傾斜した傾斜壁面が設けられ、上記貫通孔の攪拌方向下流側縁部が上記傾斜壁面上に位置するように形成され、上記の各引き抜き部材の攪拌方向下流側縁部は、上記貫通孔の開口面よりも上記攪拌室側に突き出るように形成されるとともに、下流側に隣接する他の上記引き抜き部材の上記貫通孔の攪拌方向上流側縁部の真上から攪拌方向下流側の範囲に位置していることを特徴としている（請求項１）。
【００１８】
スクリーンシリンダでは貫通孔の入口部や出口部の攪拌方向における断面形状が重要であるが、引き抜き部材によれば略任意の断面形状を得ることができる。したがって、このようにスクリーンシリンダの基材として引き抜き部材を用いることで、予め得られた所望の断面形状の上に貫通孔を開けるだけでよくなり、従来のような貫通孔の入口部や出口部の加工が不要になる。この結果、本発明によれば加工コストを抑えることが可能になるとともに、材料の無駄も抑制することができる。また、引き抜き部材を用いることで全体の強度を確保することができる分、貫通孔を形成する部位については厚みを薄くして貫通孔の深さを浅くすることができる。この結果、紙料が貫通孔を通過する際の抵抗を抑えることができ、比較的低速で翼を旋回させても目詰まりすることなく高濃度の紙料を精選処理することが可能になる。
【００１９】
なお、貫通孔の形状には限定はなく、丸孔、長円、長孔、スリット、半円、三角形、四角形等様々な形状を採用することができる。好ましくは丸穴とする。また、ここでいう貫通孔とは、側面が閉じた孔のみならず、側面の一部が開いたような例えば切り欠きのような形状のものも含む概念である。引き抜き部材を円筒状に配置した際に、隣接する引き抜き部材の側面によって開放部が閉ざされるのであれば、このような開放部を有する切り欠き状の孔であっても機能的には完全に閉じた孔と変わることはないからである。
【００２０】
貫通孔の配置形態についても限定はないが、好ましくは隣接する引き抜き部材間において軸方向に位置をずらした配置とする。例えば千鳥状の配置とする。紙料中の繊維は周方向に流れるため、長い繊維の場合には周方向に隣接する貫通孔を跨いで詰まる場合があるが、このように隣接する引き抜き部材間において軸方向に位置をずらして貫通孔を配置することで、周方向に隣接する貫通孔間の距離を長くすることができ、隣接する貫通孔を跨いでの繊維を詰まりを抑制することができる。
【００２１】
また、もう一つの本発明は、互いに隣接し略隙間なく円筒状に配置された複数の引き抜き部材と、上記引き抜き部材を保持する保持部材とを備え、上記引き抜き部材には攪拌室側と出口室側とを連通させる貫通孔が軸方向に複数個形成されているとともに、上記引き抜き部材の上記攪拌室側に攪拌方向に向かって内側に傾斜した傾斜壁面が設けられ、上記貫通孔の攪拌方向下流側縁部が上記傾斜壁面上に位置するように形成され、上記の各引き抜き部材の攪拌方向下流側縁部は、上記貫通孔の開口面よりも上記攪拌室側に突き出るように形成されるとともに、下流側に隣接する他の上記引き抜き部材の上記貫通孔の攪拌方向上流側縁部の真上から攪拌方向下流側の範囲に位置していることを特徴としている（請求項３）。
さらにもう一つの本発明は、互いに隣接し略隙間なく円筒状に配置された複数の引き抜き部材と、上記引き抜き部材を保持する保持部材とを備え、上記引き抜き部材には攪拌室側と出口室側とを連通させる貫通孔が軸方向に複数個形成されているとともに、上記引き抜き部材の上記攪拌室側に上記保持部材の周方向に略平行に形成された平坦面と、上記平坦面と連なるように、且つ、上記引き抜き部材の上記攪拌室側に攪拌方向に向かって内側に傾斜して形成された傾斜壁面とが設けられ、上記貫通孔の上記攪拌室側の入口部が上記平坦面と上記傾斜壁面とが交わる部分に開口するように形成され、上記の各引き抜き部材の攪拌方向下流側縁部は、上記貫通孔の開口面よりも上記攪拌室側に突き出るように形成されるとともに、下流側に隣接する他の上記引き抜き部材の上記貫通孔の攪拌方向上流側縁部の真上から攪拌方向下流側の範囲に位置していることを特徴としている（請求項４）。
これにより貫通孔の攪拌方向下流側縁部が鈍角に形成されるので、縁部での紙料塊の引っ掛かりによる貫通孔の目詰まりが防止される。引き抜き部材の断面寸法としては、周方向に２．５〜８ｍｍ、径方向に５〜１５ｍｍの範囲が実用的であり、この場合、傾斜壁面の具体的寸法としては、深さが０．５〜１．５ｍｍの範囲で、傾斜角が１０〜２５度の範囲が好ましい。
【００２２】
また、引き抜き部材の攪拌方向下流側縁部を貫通孔の開口面よりも攪拌室側に突き出るように形成し、貫通孔の攪拌方向上流側縁部の上方に隣接する引き抜き部材の攪拌方向下流側縁部を位置させるのも好ましい。このような構成によれば、引き抜き部材の攪拌方向下流側縁部において旋回流により強い剥離渦が発生し、この剥離渦によって紙料が良く攪拌される。そして、剥離渦が貫通孔の入口部に容易に到達するので、この剥離渦が異物を除去して貫通孔の目詰まりが防止される。
【００２３】
より好ましくは、厚肉部と薄肉部とからなる引き抜き部材を用い、薄肉部を隣接する引き抜き部材の厚肉部に係合或いは密に近接させた状態で保持部材により保持することによってスクリーンシリンダを構成する。貫通孔は薄肉部に形成する。このような構成により強度は厚肉部で確保しながら貫通孔を形成する部位の厚みを薄くして貫通孔の深さを浅くすることができる。なお、薄肉部の厚さ、すなわち貫通孔の深さは０．５〜３ｍｍの範囲が好ましい。この結果、材料の無駄を防止することできるとともに、攪拌室側から出口室側に紙料が流れる際の摩擦抵抗を少なくすることができ、貫通孔内での目詰まりを防止することができる。この場合、保持部材に等間隔で複数の切欠き部を形成し、この切欠き部に引き抜き部材の厚肉部を嵌め込んで保持するのがより好ましい。
【００２４】
なお、本発明は紙料精選装置の発明として把握することも可能である。すなわち、上記スクリーンシリンダによって内部を攪拌室と出口室とに区画され、攪拌室内に上記スクリーンシリンダに対し所定の微少隙間を保ちながら旋回する１又は複数の翼が配置された紙料精選装置として把握することができる。このような紙料精選装置によれば、スクリーンでの目詰まりが少なく低動力で大量の紙料を精選処理することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
（Ａ）第１実施形態
本発明の第１実施形態としての紙料精選装置について図１〜図４を参照して説明する。図１は本実施形態にかかるスクリーンシリンダ１の概略構成を示す平面図である。このスクリーンシリンダ１は、図８，図９に示した構成の従来の紙料精選装置のスクリーンシリンダとして適用されるものである。
【００２６】
図１に示すように、スクリーンシリンダ１は、中心軸線が互いに一致するように配置された複数の保持リング（保持部材）２と、これら保持リング２によって保持された複数の引き抜き部材１０とから構成されている。引き抜き部材１０には、後述するように、その長手方向（スクリーンシリンダ１の軸方向）に沿って多数の孔（貫通孔）２０が開けられている。引き抜き部材１０は、保持リング２のなす仮想円筒面上に所定間隔で略隙間なく配列されている。また、保持リング２の周囲には保持リング２に直交するように複数の案内棒５が配置されている。これら案内棒５は保持リング２の長手方向の間隔と周方向の位置を決めるためのガイドとなっている。
【００２７】
なお、全ての引き抜き部材１０を保持リング２に組み込み、各引き抜き部材１０の両端を保持リング２と接着又は溶接して固定した後は、案内棒５は取り外しても良い。案内棒５の位置には特に限定はないが、好ましくは保持リング２内に位置するように、すなわち保持リング２の外周面から外にはみ出ないように位置させる。案内棒５の断面形状にも限定はないが、好ましくは円形形状とする。案内棒５と保持リング２との隙間は位置がずれない程度の隙間が望ましいが、隙間が大きい場合には溶接したり液体接着剤を充填したりして固定する。
【００２８】
図２は引き抜き部材１０と保持リング２との係合状態を拡大して示した図である。図２に示すように保持リング２の内周縁２ａには放電加工又はレーザ加工により複数の溝（切欠き）３が所定間隔で形成されており、引き抜き部材１０はこの溝３に嵌め込まれている。溝３の奥側（径方向外側）には周方向に拡大した凹部３ａが形成されており、この凹部３ａに対応するように引き抜き部材１０の端部にも凸部１０ａａが形成されている。溝３に引き抜き部材１０が嵌め込まれたとき、引き抜き部材１０の凸部１０ａａが溝３に形成された凹部３ａに係合することによって、引き抜き部材１０の保持リング２からの脱落が防止されている。なお、引き抜き部材１０の溝３からの脱落（径方向への脱落）を防止するためには、凹部３ａ及び凸部１０ａａの凹凸の深さＥ（図３に示す）は０．５ｍｍ以上（好ましくは０．５〜１．５ｍｍ）が好ましい。
【００２９】
引き抜き部材１０を保持リング２の溝３に係合させる方法としては、予め保持リング２を環状に形成しておき、引き抜き部材１０をその長手方向から溝３に差し込む方法がある。また、保持リング２を弧状或いは直線状に開いておき、引き抜き部材１０を径方向から溝３に入れた後に、保持リング２を曲げて環状にすることで引き抜き部材１０を溝３内に挟み込む方法もある。なお、前者の場合には、溝３の寸法は引き抜き部材１０の寸法よりも僅かに（０．００１〜０．０２５ｍｍ程度）大きくなるような形状としておけばよいが、引き抜き部材１０の組み込みを容易にするために引き抜き部材１０を冷却するか、または保持リング２を加熱するようにしてもよい。また、挿入した引き抜き部材１０と溝３との隙間が大きい場合には、隙間を液体接着剤で充填することもできる。
【００３０】
図３は引き抜き部材１０の形状と引き抜き部材１０間の係合関係を示す部分拡大断面図である。なお、図中矢印Ｘは紙料の通過方向を示し、矢印Ｙは攪拌方向（翼の旋回方向）を示している。
図３に示すように引き抜き部材１０は、保持リング２に組み込んだ時の径方向の肉厚の違いにより、厚肉部１０ａと薄肉部１０ｂとに区分される。厚肉部１０ａは引き抜き部材１０の強度を確保するための基体にあたる。厚肉部１０ａは、幅寸法が紙料の通過方向（図中のＸ方向）に次第に縮小するような形状を有している。厚肉部１０ａの出口室１１４側端部には前述の凸部１０ａａが形成されている。
【００３１】
薄肉部１０ｂは、厚肉部１０ａの攪拌室１０７側端部に側方に向けて突き出るように設けられている。厚肉部１０ａの薄肉部１０ｂが設けられている側と反対側の壁面１１には溝１７が形成されており、保持リング２に組み込んだ時には、薄肉部１０ｂの先端部（突起部）１６は隣接する引き抜き部材１０の溝１７に嵌り込むようになっている。これにより引き抜き部材１０は保持リング２の周方向に沿って隙間なく連結されるようになっている。
【００３２】
薄肉部１０ｂの攪拌室１０７側には、その先端部１６から厚肉部１０ａ側に向けて、保持リング２の周方向に略平行な平坦面１９が設けられている。平坦面１９は薄肉部１０ｂの中央付近まで設けられ、平坦面１９に連なるように薄肉部１０ｂから厚肉部１０ａにかけて傾斜壁面１３が設けられている。傾斜壁面１３は平坦面１９から攪拌室１０７側に傾斜して延設されている。傾斜壁面１３にはさらに保持リング２の周方向に略平行な平坦面１４が連なっており、平坦面１４は隣接する引き抜き部材１０の薄肉部１０ｂの上方まで延びている。平坦面１４は壁面１１とともに引き抜き部材１０の攪拌方向上流側の縁部１５を形成している。ここでは縁部１５は鋭角に形成されている。
【００３３】
薄肉部１０ｂには、攪拌室１０７と出口室１１４とを連通させて紙料をふるい分けるための孔（貫通孔）２０が引き抜き部材１０の長手方向に略等間隔で多数形成されている（図１，図２参照）。孔２０の入口部は平坦面１９と傾斜壁面１３とが交わる部分に開口しており、出口部は薄肉部１０ｂの出口室１１４側に形成されている壁面（急拡大壁面）１８に開口している。また、孔２０の攪拌方向上流側縁部の上方には、隣接する引き抜き部材１０の攪拌方向上流側の縁部１５が位置している。なお、薄肉部１０ｂへの孔２０の加工は、キリ又は打ち抜き或いはレーザ加工等により行うことができる。
【００３４】
引き抜き部材１０の寸法は、保持リング２の周方向に２．５〜８ｍｍ程度、半径方向に５〜１５ｍｍ程度が実用範囲として好適である。この場合、傾斜壁面１３の傾斜角度θは１０〜４５度の範囲（より好ましくは２５度程度）、深さＢは０．５〜１．５ｍｍの範囲（より好ましくは０．７５ｍｍ程度）にあることが望ましい。また、孔２０の深さＣは０．５〜３ｍｍの範囲（より好ましくは１ｍｍ程度）にあることが望ましく、平坦面１４の長さＤは０．５〜１．５ｍｍの範囲（より好ましくは０．７５ｍｍ程度）にあることが望ましい。
【００３５】
以上の構成を有するスクリーンシリンダ１によれば、基材として引き抜き部材１０を用いているので、引き抜き加工により得られた所望の断面形状の上に孔２０を開けるだけでよく、従来のスクリーンプレートのように孔の入口部や出口部に更なる加工を加える必要がない。したがって、本実施形態のスクリーンシリンダ１によれば、加工コストを抑えることができるとともに、材料の無駄も抑制することができる。
【００３６】
また、引き抜き部材１０を用いることで全体の強度を確保することができる分、孔２０を形成する部位の厚みを薄くして孔２０の深さを浅くすることができる。特に本実施形態のスクリーンシリンダ１では、引き抜き部材１０の強度は厚肉部１０ａに持たせるようにしているので、孔２０を形成する部位である薄肉部１０ｂの厚みを薄くして孔２０の深さをより浅くすることができる。したがって、本実施形態のスクリーンシリンダ１によれば、紙料が孔２０を通過する際の抵抗を抑えることができ、比較的低速で翼を旋回させても目詰まりすることなく高濃度の紙料を精選処理することができる。
【００３７】
また、孔２０が平坦面１９と傾斜壁面１３とが交わる部分に開口していることにより、孔２０の入口部の攪拌方向下流側縁部は鈍角に形成される。これにより縁部での紙料塊の引っ掛かりによる孔２０の目詰まりが防止される。また、引き抜き部材１０の攪拌方向上流側の縁部１５が鋭角に形成されていることにより、縁部１５からは旋回流により強い剥離渦Ｓが発生する。この剥離渦Ｓによって孔２０の付近での紙料が良く攪拌されるとともに、縁部１５の下方下流側に孔２０が位置しているので、縁部１５で発生した剥離渦Ｓが孔２０の入口部に到達しやすく、剥離渦Ｓによる異物の除去作用によって孔２０の目詰まりが防止される。なお、図３中では縁部１５は隣接する孔２０の攪拌方向上流側縁部よりも攪拌方向下流側に位置しているが、縁部１５で発生した剥離渦Ｓが孔２０の入口部に届きやすい位置であればよい。したがって、より攪拌方向の上流側に縁部１５が位置していてもよく、孔２０の攪拌方向上流側縁部の真上近傍でもよい。
【００３８】
さらに、本実施形態のスクリーンシリンダ１によれば、攪拌室１０７から出口室１１４への紙料の流路は、薄肉部１０ｂに形成された孔２０と、薄肉部１０ｂの急拡大壁面１８と厚肉部１０ａの壁面１２及び隣接する厚肉部１０ａの壁面１１によって区画された空間とによって形成される。孔２０の出口部で流路が急拡大することから、孔２０の出口部では剥離流れが生じる。この剥離流れによって攪拌室１０７から出口室１１４に紙料が流れる際の摩擦抵抗が少なくすることができ、孔２０内での目詰まりを防止することができる。
【００３９】
なお、スクリーンシリンダ１の孔２０の配置形態には限定はないが、好ましくは周方向において隣接する孔２０，２０間の距離が長くなるような配置とする。例えば、図４に示すように隣接する引き抜き部材１０，１０間において軸方向に孔２０の位置をずらして千鳥状に配置してもよい。紙料中の繊維は周方向に流れるため、長い繊維の場合には周方向に隣接する孔２０，２０を跨いで詰まる場合があるが、このように軸方向に位置をずらして孔２０，２０を配置することで、周方向に隣接する孔２０，２０を跨いでの繊維を詰まりを抑制することができるという利点がある。
【００４０】
（Ｂ）第２実施形態
本発明の第２実施形態にかかるスクリーンシリンダについて図５，図６を参照して説明する。本実施形態のスクリーンシリンダも、第１実施形態と同様、図８，図９に示した構成の従来の紙料精選装置のスクリーンシリンダとして適用されるものである。
【００４１】
本実施形態は、図５，図６に示すように、引き抜き部材３０、特にその薄肉部３０ｂに形成される孔（貫通孔）４０の形状に特徴がある。すなわち、本実施形態にかかる孔４０は、第１実施形態のように側面が完全に閉じた孔ではなく、薄肉部３０ｂの先端部３６側に開放部４０ａを有するＵ字状の切り欠きのような形状になっている。そして、引き抜き部材３０を保持リング２に組み込んだ円筒状に配置した場合、隣接する引き抜き部材３０の側壁面３１によって孔４０の開放部４０ａが閉ざされるようになっている。このように使用時に開放部４０ａが閉ざされるのであれば、閉じていない切り欠き状の孔４０であっても機能的には第１実施形態のような完全に閉じた孔と変わることはない。
【００４２】
なお、本実施形態では、厚肉部３０ａの薄肉部３０ｂが突設されている側と反対側の壁面３１はフラットに形成されている。薄肉部３０ｂの先端部３６は、隣接する引き抜き部材３０の壁面３１に僅かな隙間Ｇを開けて近接配置されている。この隙間Ｇは引き抜き部材３０を保持リング２に組み込む際の余裕代であるが、選別すべき紙料塊や繊維が通らない程度の大きさにする。したがって、少なくとも孔４０の径（特に周方向の径）よりは狭くなるようにし、望ましくは限りなくゼロに近づける。
【００４３】
なお、本実施形態においても引き抜き部材３０の攪拌室１０７側には、薄肉部３０ｂの先端部３６から厚肉部３０ａ側に向けて、保持リング２の周方向に略平行な平坦面３９が設けられている。そして、平坦面３９に連なるように薄肉部３０ｂから厚肉部３０ａにかけて傾斜壁面３３が設けられ、傾斜壁面３３にはさらに保持リング２の周方向に略平行な平坦面３４が連なっている。上記の孔４０は薄肉部３０ｂの先端部３６から傾斜壁面３３にかけての範囲に形成されている。また、平坦面３４と壁面３１とにより形成される引き抜き部材３０の攪拌方向上流側の縁部３５は、孔４０の攪拌方向下流側縁部の真上に位置している。
【００４４】
以上、本発明の紙料精選装置について２つの実施形態を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。例えば第１実施形態では孔２０の形状として丸孔を採用しているが、丸穴の他、長円、長孔、スリット、半円、三角形、四角形等様々な形状の孔を採用することもできる。また、傾斜壁面１３，３３は各実施形態のような平面に限定されず、少なくとも孔２０，４０の攪拌方向上流側縁部が鈍角になっていれば曲面であってもよい。
【００４５】
さらに、上述の各実施形態では、図８，図９に示すようにスクリーンシリンダの内側を翼が旋回する形式の紙料精選装置に本発明を適用する場合について説明したが、本発明はスクリーンシリンダの外側を翼が旋回する形式や、内外一対のスクリーンシリンダを備えてその間を翼が旋回する形式の紙料精選装置にも適用することができる。この場合は、スクリーンシリンダの外側が攪拌室となり内側が出口室となるので、図７に示すように保持リング５２の外周側に溝５３を形成し、この溝５３に引き抜き部材６０を嵌め込むことになる。引き抜き部材６０の形状は、第１実施形態や第２実施形態の引き抜き部材１０，３０と同様の形状にすることができる（図７では第１実施形態の引き抜き部材１０と同様の形状になっている）。
【００４６】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、貫通孔を形成した引き抜き部材を円筒状に配置してスクリーンシリンダを構成することで、加工コストを抑えることが可能になるとともに、材料の無駄も抑制することができるという利点がある。また、引き抜き部材を用いることで全体の強度を確保することができる分、貫通孔を形成する部位については厚みを薄くして貫通孔の深さを浅くすることができる。この結果、紙料が貫通孔を通過する際の抵抗を抑えることができ、比較的低速で翼を旋回させても目詰まりすることなく高濃度の紙料を精選処理することが可能になるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態にかかるスクリーンシリンダの全体構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態にかかるスクリーンシリンダの要部構成を示す斜視図である。
【図３】本発明の第１実施形態にかかるスクリーンシリンダの要部拡大断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態にかかるスクリーンシリンダの孔配置の望ましい例を示す平面図である。
【図５】本発明の第２実施形態にかかるスクリーンシリンダの攪拌室側からみた部分平面図である。
【図６】本発明の第２実施形態にかかるスクリーンシリンダの要部拡大断面図である。
【図７】本発明の他の実施形態にかかるスクリーンシリンダの要部拡大断面図である。
【図８】従来の紙料精選装置の構成を示す平面図であり一部断面を示している。
【図９】図８のＩＸ方向矢視側面図であり一部断面を示している。
【図１０】従来の紙料精選装置にかかるスクリーンシリンダの孔の形状を示す断面図である。
【図１１】従来の紙料精選装置にかかるスクリーンシリンダの孔の形状を示す断面図である。
【図１２】従来の紙料精選装置にかかるスクリーンシリンダの孔の形状を示す断面図である。
【符号の説明】
１  スクリーンシリンダ
２  保持リング
３  溝
３ａ  凹部
５  案内棒
１０，３０  引き抜き部材
１０ａ，３０ａ  厚肉部
１０ａａ  凸部
１０ｂ，３０ｂ  薄肉部
１１，３１  壁面
１２，３２  壁面
１３，３３  傾斜壁面
１４，３４  平坦面
１５，３５  縁部
１６，３６  先端部
１７  溝
１８  急拡大壁面
１９，３９  平坦面
２０，４０  孔
４０ａ  開放部
１０７  攪拌室
１１４  出口室
１２０  翼
Ｓ  剥離渦
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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