特開 2025-4224 改善されたスロット幅保護を有するスクリーンシリンダー、および固体懸濁液から固体異物を除去する方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025004224

(43)【公開日】2025-01-14

(54)【発明の名称】改善されたスロット幅保護を有するスクリーンシリンダー、および固体懸濁液から固体異物を除去する方法

(51)【国際特許分類】

   D21D 5/16 20060101AFI20250106BHJP

【ＦＩ】

D21D5/16

【審査請求】有

【請求項の数】18

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2024178705

(22)【出願日】2024-10-11

(62)【分割の表示】P 2021563258の分割

【原出願日】2020-04-23

(31)【優先権主張番号】62/839,314

(32)【優先日】2019-04-26

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(71)【出願人】

【識別番号】521038290

【氏名又は名称】カダント ブラック クローソン エルエルシー

【氏名又は名称原語表記】ＫＡＤＡＮＴ ＢＬＡＣＫ ＣＬＡＷＳＯＮ ＬＬＣ

(74)【代理人】

【識別番号】100073184

【弁理士】

【氏名又は名称】柳田 征史

(74)【代理人】

【識別番号】100175042

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 秀明

(72)【発明者】

【氏名】ダニエル パレントー

(72)【発明者】

【氏名】ギー モーライス，

(72)【発明者】

【氏名】マーク ムアネス

(72)【発明者】

【氏名】ピーター ジョゼフ フリン

(72)【発明者】

【氏名】クリストファー エル デムラー

(72)【発明者】

【氏名】ドナルド ケー グライアー

(57)【要約】      （修正有）

【課題】スロット領域における摩耗を減じるためのスロット領域に硬化層を有するスクリーンシリンダーを提供する。
【解決手段】方法は、容器を反転させる前に容器の内面に容器の外側部分を形成し、容器を反転させる前に容器の外面に容器の内側部分を形成することにより、エラストマーまたはプラスチックまたはこれらの任意の組み合わせを容器に裏返しに形成するステップを含む。実施形態では、方法は、容器を反転させる前に容器の外面に耐漏性シールを形成または結合するステップを含む。耐漏性シールにより、容器を反転させた後、耐漏性シールが開いていれば、容器の内側部分へのアクセスがもたらされ、容器を反転させた後には、耐漏性シールを閉じたままにするための外部構造体を使用せずに、容器に外力が加えられたときにも容器の内部に少なくとも液体が保持される。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

スクリーンシリンダーにおいて、
複数の異形バーであって、長手方向に整列させられ、かつ前記複数の異形バーの取付け端において少なくとも１つの支持リングに連結されている、複数の異形バー、
を含み、
前記複数の異形バーのそれぞれが、
前記少なくとも１つの支持リングから外方を向いている、外表面；
前記異形バーの前記外表面から前記外表面の反対側の前記取付け端へと延びている、第１のスロット表面；
前記第１のスロット表面の反対側の、前記異形バーの前記外表面から前記取付け端へと延びている、第２のスロット表面であって、１つの異形バーの前記第１のスロット表面と別の真隣の異形バーの前記第２のスロット表面とがスロットを画定している、第２のスロット表面；および
前記異形バーの前記第１のスロット表面の少なくとも一部分と一体化されているかまたはそこに設置されている硬化層であって、ＡＳＴＭ Ｅ３８４－１１ｅ１にしたがい決定された場合、５００ＨＶ０．０５よりも大きいかまたはそれと等しいビッカース硬さ値を有する、硬化層、
を含む、スクリーンシリンダー。

【発明の詳細な説明】

【関連出願】

【0001】

本願は、米国特許法第１２０条のもと、２０１９年４月２６日に出願された“Screen Cylinder with Improved Slot Width Protection”と題される米国仮特許出願第６２／８３９，３１４号明細書の優先権の利益を主張し、その内容全体が参照により本開示に援用されるものとする。

【技術分野】

【0002】

本明細書は、広くは、固体懸濁液から過大な固体異物を除去するスクリーンシリンダーに関し、具体的には、改善されたスロット幅保護を有するスクリーンシリンダー、ならびに改善されたスロット幅保護を有するスクリーンシリンダーを作製する方法および使用する方法に関する。

【背景技術】

【0003】

製紙業界では、製紙プロセスは、セルロース繊維または他の繊維などの繊維の固体懸濁液であるパルプの生産を要する。繊維源によっては、パルプは、木片、繊維束、金属片、硬化した接着剤、または他の異物などの様々な濃度およびサイズの固体異物を含むことがある。たとえば、繊維源としてリサイクル紙の使用が増加すると、パルプ中の硬化した接着剤、金属断片、および木片の存在が増加し得る。これらの過大な固体異物は、紙質を低下させ得、かつ／またはフォドリニエール機のヘッドボックスにおけるパルプの流れまたは他の製紙プロセスの乱れをもたらし得る。

【0004】

製紙プロセスにパルプを導入する前に、これらの過大な固体異物をパルプから除去するために、パルプはしばしばスクリーニングされる。パルプのスクリーニングは、繊維長さまたは繊維こわさに関してパルプを分別するのに用いられてもよい。パルプスクリーニングは、パルプを圧力スクリーンに導入することにより実現されてよく、そこでパルプの許容される部分が、スクリーンの穴またはスロットを通過する。固体異物またはパルプの許容されない部分（たとえば、繊維の特性に基づくスクリーニングの場合は長いまたはこわい繊維）は、スクリーンの穴またはスロットを通過せず、リジェクト出口から排出される。圧力スクリーンは、パルプおよび製紙業界以外の産業で、スラリーおよび固体懸濁液から過大な固体異物を除去するのに用いられてもよい。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

したがって、改善された摩耗性能を有する圧力スクリーンに対する目下の需要が存在する。具体的には、スロット領域における摩耗を減じるためにスロット領域に硬化層を有するスクリーンシリンダーに対する目下の需要が存在する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の１つ以上の態様では、スクリーンシリンダーが、複数の異形バーを含んでよく、該複数の異形バーは、長手方向に整列させられ、かつ該複数の異形バーの取付け端において少なくとも１つの支持リングに連結されている。複数の異形バーのそれぞれは、少なくとも１つの支持リングから外方を向いている外表面、異形バーの外表面から外表面の反対側の取付け端へと延びている第１のスロット表面、および第１のスロット表面の反対側の、異形バーの外表面から取付け端へと延びている第２のスロット表面を含んでよい。１つの異形バーの第１のスロット表面と、別の真隣の異形バーの第２のスロット表面とが、スロットを画定してよい。異形バーは、異形バーの第１のスロット表面の少なくとも一部分と一体化されているかまたはそこに設置されている硬化層をさらに含んでよく、硬化層は、ＡＳＴＭ Ｅ３８４－１１ｅ１にしたがい決定された場合、５００ＨＶ０．０５よりも大きいかまたはそれと等しいビッカース硬さ値を有する。

【0007】

本開示の別の態様では、固体懸濁液から固体異物を分離するスクリーンシリンダーの異形バーが、取付け端、および取付け端の反対側の端に設置された外表面を含んでよい。異形バーは、異形バーの外表面から取付け端へと延びている第１のスロット表面、および第１のスロット表面の反対側の、外表面から取付け端へと延びている第２のスロット表面をさらに含んでよい。異形バーは、第１のスロット表面の少なくとも一部分、第２のスロット表面の一部分、または両方と一体化されているかまたはそこに設置されている硬化層をさらに含んでよく、硬化層は、ＡＳＴＭ Ｅ３８４－１１ｅ１にしたがい決定された場合、５００ＨＶ０．０５よりも大きいかまたはそれと等しいビッカース硬さ値を有する。

【0008】

本開示のさらに別の態様では、スクリーンシリンダーの硬化異形バーを作製する方法が、取付け端、および取付け端の反対の方向に向いている外表面を含む、異形バーを提供することを含んでよい。異形バーは、異形バーの外表面から取付け端へと延びている第１のスロット表面、および第１のスロット表面の反対側の、外表面から取付け端へと延びている第２のスロット表面をさらに含んでよい。方法は、第１のスロット表面の少なくとも一部分にまたはそれと一体化されている硬化層を形成することをさらに含んでよい。硬化層は、ＡＳＴＭ Ｅ３８４－１１ｅ１にしたがい決定された場合、５００ＨＶ０．０５よりも大きいかまたはそれと等しいビッカース硬さ値を有してよい。方法は、異形バーの外表面にまたは硬化層にクロム層を堆積させることをさらに含んでよい。

【0009】

本開示のさらに他の態様では、固体懸濁液から固体異物を除去する方法が、固体懸濁液をスクリーンシリンダーと接触させることを含んでよい。スクリーンシリンダーは、少なくとも１つの支持リングに連結され、かつ長手方向に整列させられている、複数の異形バーを含んでよい。複数の異形バーのそれぞれは、少なくとも１つの支持リングから外方を向いている外表面、異形バーの外表面から外表面の反対側の取付け端へと延びている第１のスロット表面、および第１のスロット表面の反対側の、異形バーの外表面から取付け端へと延びている第２のスロット表面を含んでよい。異形バーのそれぞれは、異形バーのそれぞれの第１のスロット表面の少なくとも一部分と一体化されているかまたはそこに設置されている硬化層をさらに含んでよい。硬化層は、ＡＳＴＭ Ｅ３８４－１１ｅ１にしたがい決定された場合、５００ＨＶ０．０５よりも大きいかまたはそれと等しいビッカース硬さ値を有してよい。隣り合わせの対の異形バーの第１のスロット表面と第２のスロット表面とがスクリーンシリンダーの複数のスロットを画定してよく、固体懸濁液とスクリーンシリンダーとの接触が固体懸濁液の少なくとも一部分にスロットを通過させてよい。方法は、スクリーンシリンダーの複数のスロットから許容される固体懸濁液を回収することをさらに含んでよい。

【0010】

前記の全体的な記述および以下の詳細な記述は、どちらも様々な実施形態を説明するものであり、特許請求の主題の性質および特徴を理解するための概要または枠組みを提供する意図であることを理解されたい。

【図面の簡単な説明】

【0011】

添付の図面は、様々な実施形態のさらなる理解を提供するために含まれるものであり、本明細書に組み込まれてその一部を構成するものである。これらの図面は、本明細書に記載される様々な実施形態を例示しており、本明細書と併せて、特許請求の主題の原理および動作を説明する役割を果たす。

【図1】本明細書に示されかつ記載される１つ以上の実施形態の、スクリーンシリンダーの前面斜視図を概略的に示す図である。

【図2A】本明細書に示されかつ記載される１つ以上の実施形態の、スクリーンシリンダーの支持リングに連結された複数の異形バーを示す、図１のスクリーンシリンダーの一部分の斜視図を概略的に示す図である。

【図2B】本明細書に示されかつ記載される１つ以上の実施形態の、スクリーンシリンダーの支持リングに連結された複数の異形バーを示す、図１のスクリーンシリンダーの一部分の別の斜視図を概略的に示す図である。

【図3】本明細書に示されかつ記載される１つ以上の実施形態の、異形バーが異形バーの外表面にクロム層を有する、図１のスクリーンシリンダーの３つの異形バーの断面図を概略的に示す図である。

【図4】本明細書に示されかつ記載される１つ以上の実施形態の、ある期間の運転後に異形バーの第１のスロット表面の一部分が摩耗してしまった結果、スロットがより大きくなっている、図３の異形バーの一部分の断面図を概略的に示す図である。

【図5】本明細書に示されかつ記載される１つ以上の実施形態の、硬化層および硬化層に堆積したクロム層を有する異形バーの断面図を概略的に示す図である。

【図6A】本明細書に示されかつ記載される１つ以上の実施形態の、異形バーの第１のスロット表面の一部分に硬化層を、および硬化層に重なるクロム層を有する、異形バーの断面図を概略的に示す図である。

【図6B】本明細書に示されかつ記載される１つ以上の実施形態の、異形バーの第１のスロット表面および外表面に硬化層を、および硬化層に形成されたクロム層を有する、異形バーの断面図を概略的に示す図である。

【図6C】本明細書に示されかつ記載される１つ以上の実施形態の、異形バーの第１のスロット表面および第２のスロット表面に硬化層を有する、異形バーの断面図を概略的に示す図である。

【図6D】本明細書に示されかつ記載される１つ以上の実施形態の、異形バーの全外縁表面に硬化層を、および硬化層に塗布されたクロムコーティングを有する、異形バーの断面図を概略的に示す図である。

【図7】本明細書に示されかつ記載される１つ以上の実施形態の、硬化層が異形バーの母材と一体形成されている、異形バーの一部分の断面図を概略的に示す図である。

【図8】本明細書に示されかつ記載される１つ以上の実施形態の、図７の異形バーの硬化層の一部分の断面図を概略的に示す図である。

【図9】本明細書に示されかつ記載される１つ以上の実施形態の、硬化層が、異形バーの少なくとも第１のスロット表面、第２のスロット表面、および外表面に塗布されたコーティングを含む、異形バーの一部分の断面図を概略的に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

次に、添付の図面にその例が例示されている、硬化された異形バーを有するスクリーンシリンダーの実施形態を詳細に参照する。図面全体で、可能な場合はいつも、同じまたは類似の部品に言及するのに同じ参照符号が用いられる。図１および２を参照すると、本開示の実施形態のスクリーンシリンダー１０が例示されている。スクリーンシリンダー１０は、複数の異形バー１２を含んでよく、複数の異形バー１２は、長手方向に整列させられ、かつ複数の異形バー１２の取付け端３０において少なくとも１つの支持リング１４に連結されている。図２を参照すると、異形バー１２のそれぞれは、支持リング１４から外方を向いている外表面３２、異形バー１２の外表面３２から取付け端３０へと延びている第１のスロット表面、および第１のスロット表面の反対側の、異形バー１２の外表面３２から取付け端３０へと延びている第２のスロット表面を含んでよい。１つの異形バーの第１のスロット表面と別の真隣の異形バーの第２のスロット表面とがスロット２０を画定してよい。異形バーのそれぞれは、異形バー１２の第１のスロット表面の少なくとも一部分と一体化されているかまたはそこに設置されている硬化層を含んでよく、硬化層は異形バー１２の母材を上回るビッカース硬さ値を有している。いくつかの実施形態では、異形バーは、異形バー１２の外表面３２にまたは硬化層に設置されたクロム層を含んでもよい。スクリーンシリンダー１０の稼働中、固体懸濁液の許容される部分が、スロットが入った円筒壁１６のスロット２０を通り抜ける。異形バー１２に塗布された硬化層が、固体懸濁液の摩耗作用のある固体成分によりもたらされる異形バー１２のスロット表面の摩耗を減じることができる。摩耗を減じることは、スロット２０の拡幅を減じることができ、それによってスクリーンシリンダー１０の分離効率を経時的に維持することができる。スロット表面の摩耗を減じてスクリーンシリンダー１０の分離効率を経時的に維持することは、スクリーンシリンダーの耐用寿命を増加させることができる。

【0013】

特に断らない限り、本明細書に記載されるいかなる方法も、そのステップが特定の順に実施されることを要求している、またはいずれかの装置で特定の向きが要求される、と解釈すべきという意図はまったくない。したがって、方法クレームがそのステップが踏まれるべき順番を実際に記載していない場合、あるいはいずれかの装置クレームが個々の構成要素について順または向きを実際に記載していない場合、あるいは請求項または本明細書でステップが特定の順に限られると特に記載していない場合、あるいはある装置の構成要素について特に順または向きが記載されていない場合、あらゆる点において、順または向きが推量されると意図しているわけでは決してない。このことは、ステップの配列、操作フロー、構成要素の順、または構成要素の向きに関する論理的事項；文法的構成または句読点から導かれる明白な意味；および本明細書に記載される実施形態の数または種類を含め、あらゆる可能な、不明確な解釈の根拠に当てはまる。

【0014】

本明細書で使用される方向に関する用語、たとえば上、下、右、左、前、後ろ、上部、底部は、描かれた図およびそこで与えられている座標軸に関して述べられるだけであり、絶対的な向きを表すようには意図されていない。

【0015】

本明細書で使用される場合、単数形の「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は、文脈からそうでないことが明確でない限り、複数形も含む。したがって、たとえば、“ａ” ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ（構成要素）への言及は、文脈からそうでないことが明確でない限り、そのような構成要素を２つ以上有する態様も含む。

【0016】

本明細書で使用される場合、「長手方向の」という用語は、スクリーンシリンダーの中央軸線Ａと概ね平行な向きまたは方向を指してよい。

【0017】

本明細書で使用される場合、「半径方向の」という用語は、スクリーンシリンダーの中央軸線Ａから外方に延びる任意の半径に沿った方向を指してよい（図１）。

【0018】

本明細書で使用される場合、「上流」および「下流」という用語は、固体懸濁液またはスラリーの流れの方向に対し相対的な各部の位置を指してよい。本開示のスクリーンシリンダーの場合、固体懸濁液の流れは、概して、異形バー１２の外表面３２から異形バー１２の取付け端３０へ向かう。

【0019】

本明細書で使用される場合、「固体異物」または「過大な固体異物」という用語は、木くず、金属片、乾燥した接着剤、または固体懸濁液もしくはスラリー中に存在することが意図されずかつ望ましくない、かつたとえば繊維などの固体懸濁液中に存在することが意図される固体成分から区別され得るその他の異物などの、固体の物体を指してよい。

【0020】

特に断らない限り、本明細書で提供される母材、硬化層５０、およびクロム層４０のビッカース硬さ値の値は、ＡＳＴＭ Ｅ３８４－１１ｅ１にしたがい０．０５重量キログラム（ｋｇｆ）（約０．４９Ｎ）の押込荷重を用いて決定されるビッカース硬さ値を指す。

【0021】

パルプおよび製紙業界では、パルプのスクリーニングは、スクリーンシリンダーを用いての圧力スクリーニングプロセスにより実現され得る。圧力スクリーニングプロセスは、繊維の固体懸濁液などの固体懸濁液をスクリーンシリンダーに導入することを含み得る。繊維は、限定ではないがセルロース繊維、綿繊維、ファイバーグラス繊維、または他の繊維などの、あらゆる種類の繊維であり得る。スクリーンシリンダーは、固体懸濁液の許容される部分がスクリーンシリンダーを通って半径方向に内向きに流れる、内向き流のスクリーンシリンダーであり得、または固体懸濁液の許容される部分がスクリーンシリンダーを通って半径方向に外向きに流れる、外向きのスクリーンシリンダーであり得る。スクリーンシリンダーは、スクリーンシリンダーから固体異物を除去するように機能できる、ローターまたは他のデバイスを含んでよい。パルプまたは他の固体懸濁液およびスラリーを圧力スクリーニングするいくつかのスクリーンシリンダーは、ドリル加工またはミリング加工された複数の穴またはスロットが貫通している中実の金属シリンダーを備える、ユニット式スクリーンシリンダーを有してよい。しかし、これらのユニット式スクリーンシリンダーは、固体懸濁液の許容される部分が通過できるスロット領域が限られるため、スクリーンを通る限られたスループットを提供する。パルプおよび紙の市場は、より高いスループットに関するパルプスクリーニングプロセスのより高い効率のほか、過大な固体異物を固体懸濁液から分離するより高い能力に対する要求を高めている。

【0022】

圧力スクリーニングプロセスのスループットを改善するために、長手方向に並べられた複数の異形バーを含むスクリーンシリンダーが開発されており、異形バーは、スクリーンシリンダーの長さを延びる複数のスロットを画定している。図１、２Ａ、および２Ｂを参照すると、複数の異形バー１２を含む本開示のスクリーンシリンダー１０が、概略的に示されている。スクリーンシリンダー１０は、長手方向に整列させられ、かつ複数の異形バー１２の取付け端３０において少なくとも１つの支持リング１４に連結されている、複数の異形バー１２を含む。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの支持リング１４は、複数の支持リング１４を含んでよい。スクリーンシリンダー１０は、スクリーンシリンダー１０の軸線方向の両端に、環状端部フランジ１９を含んでもよい。

【0023】

異形バー１２のそれぞれは、スクリーンシリンダー１０の中央軸線Ａに対し、および他の異形バー１２のそれぞれに対し、長手方向に整列させられてよい。異形バー１２は支持リング１４の円形の内周または外周に沿って隣り合わせに並べられて、スロットが入った円筒壁１６を形成してよい。複数の異形バー１２により形成されたスロットが入った円筒壁１６は、隣接する異形バー１２の各対の間に画定されるスロット２０を含んでよい。スロット２０は、２つの環状端部フランジ１９の間で、スクリーンシリンダー１０の長さを延びてよい。本開示のスクリーンシリンダー１０の支持構造および動作のさらなる特徴および態様は、米国特許第８，４６９，１９８号明細書に見つけることができ、その内容全体が参照により本明細書に援用される。

【0024】

スクリーンシリンダー１０の長さを延びるスロット２０を有することにより、複数の異形バー１２を含むスクリーンシリンダー１０は、概して、許容される固体懸濁液が通り抜けることができる増大した開口領域を提供してよい。スクリーンシリンダー１０のスロット２０により提供されるより広い開口領域は、ドリル加工またはミリング加工により金属シリンダーに作られた穴またはスロットを有するユニット式のスクリーンシリンダーと比べて、スクリーンシリンダー１０を通るより高いスループットを提供することができる。スクリーンシリンダー１０が、図１、２Ａ、および２Ｂに、外向き流のスクリーンシリンダー１０として示されており、許容される固体懸濁液はスロット２０を通って半径方向外向きに流れる。しかし、本開示の特徴は、内向き流のスクリーンシリンダー、または複数の異形バーを利用する任意の他のタイプの圧力スクリーンデバイスに、等しくうまく適用されることができることが理解される。スクリーンシリンダー１０は、固体懸濁液から固体異物を分離するように機能してよい。

【0025】

図３を参照すると、異形バー１２の一実施形態が示されている。異形バー１２のそれぞれは、支持リング１４に連結された取付け端３０を有してよい。異形バー１２のそれぞれは、少なくとも１つの支持リング１４から外方を向いている外表面３２を有してよい。複数の異形バー１２の外表面３２は、スクリーンシリンダー１０のスロットが入った円筒壁１６（図１）を形成してよい。なおも図３を参照すると、異形バー１２のそれぞれは、異形バー１２の外表面３２から外表面３２の反対側の取付け端３０へと延びている、第１のスロット表面３４を有してよい。異形バー１２のそれぞれは、第１のスロット表面３４の反対側に、異形バー１２の外表面３２から取付け端３０へと延びている、第２のスロット表面３６を有してよい。１つの異形バー１２の第１のスロット表面３４と、別の真隣の異形バー１２の第２のスロット表面３６とが、スクリーンシリンダー１０のスロット２０の１つを画定する。２つの異形バー１２が「真隣」と言われる場合、この２つの異形バー１２は隣り合わせであり、したがって、第１の異形バーの第１のスロット表面３４と第２の異形バーの第２のスロット表面３６とが、第１および第２の異形バーの間に他の異形バーが設置されていない状態で、スロット２０を画定している。

【0026】

第１のスロット表面３４は第１の外郭を有してよく、第２のスロット表面３６は第２の外郭を有してよい。第２のスロット表面３６は、真隣の異形バー１２の第１のスロット表面３４に向けて突き出したノーズ３８のところで、異形バー１２の外表面３２と出合ってよい。ノーズ３８では、１つの異形バー１２の第２のスロット表面３６の第２の外郭が、別の真隣の異形バー１２の第１のスロット表面３４の第１の外郭と近寄ってよい。したがって、異形バー１２の第２のスロット表面３６のノーズ３８と、真隣の異形バーの第１のスロット表面３４との間に、スロット２０の最も狭小な部分が画定されてよい。ノーズ３８の下流で、異形バー１２の第２のスロット表面３６の第２の外郭と、真隣の異形バー１２の第１のスロット表面３４の第１の外郭とが分かれて、ノーズ３８の下流のスロット２０の幅を広げてよい。上述したように、スロット２０を通る固体懸濁液の流れは、概して、異形バー１２の外表面３２から取付け端３０へ向かう。第１の外郭および第２の外郭は、図３に示されるもの以外の形状を有してよい。たとえば、実施形態では、第１のスロット表面３４、第２のスロット表面３６、または両方が、異形バー１２の取付け端３０から外表面３２へと延びている滑らかな表面または直線状の表面を含んでよく、あるいはそれぞれが異形バー１２の取付け端３０から外表面３２まで概ね一定の曲げ率を有する外郭を有してよい。第１のスロット表面３４および第２のスロット表面３６は、スラリーおよび固体懸濁液から過大な固体異物を除去するスクリーンシリンダーを製造するための任意の好適な形状を有してよいことが理解される。

【0027】

図３を参照すると、異形バー１２のそれぞれが、１つ以上の表面に塗布されたクロム層４０を含んでよい。具体的には、異形バー１２は、外表面３２に塗布されたクロム層４０を含んでよい。異形バー１２の外表面３２をローターからの圧力パルスに供してよく、圧力パルスは、スクリーンシリンダー１０のスロットが入った円筒壁１６（図１）から過大な固体異物を除去するのに十分な洗浄作用を提供する。外表面３２のクロム層４０は、外表面３２の硬さを増大させて、これらの圧力脈動によりもたらされる摩耗を減じてよい。クロム層４０は、ＡＳＴＭ Ｅ３８４－１１ｅ１にしたがい０．０５重量キログラム（ｋｇｆ）（約０．４９Ｎ）の押込荷重を用いて決定された場合、９００ＨＶ０．０５～１０００ＨＶ０．０５のビッカース硬さ値（ＨＶ）を有してよい。

【0028】

クロム層４０は、スクリーンシリンダー１０の組み立て後に、異形バー１２の外表面３２に塗布されてよい。クロム層４０は、電気めっきプロセスを用いて塗布されてよい。スクリーンシリンダー１０に電気めっきを施す場合、クロムは通常は電気の流れに対する最小の抵抗を有する領域に優先的に堆積し、それはたいてい並行バー１２の外表面３２である。クロムが最小の抵抗を有する表面に堆積するので、異形バー１２の全外縁表面の全体でクロム層４０はむらがあり得、かつ不均一であり得る。図３に示されるように、クロム層４０は、電気抵抗が低い領域ではより厚くなり得、電気抵抗がより高い領域ではより薄くなり得、または存在しない場合がある。これらの理由から、異形バー１２の外表面３２と比べて幾何学的な観点から電気の流れに対しより大きい抵抗を有する異形バー１２の第１のスロット表面３４および／または第２のスロット表面３６にクロム層４０を堆積させることは困難であり得る。結果として、第１のスロット表面３４および／または第２のスロット表面３６のクロム層４０は、非常に薄いかまたは存在すらしない場合がある。

【0029】

スクリーンシリンダー１０を、第１のスロット表面３４および第２のスロット表面３６にクロム層４０ができあがるのに十分な時間だけ電気めっきに供することはできる。しかし、クロムめっきは非常に高価であり、クロムの使用およびクロムプロセスの環境規制は増加している。それに加えて、電気めっきプロセスに長時間曝露しても、単にクロム層４０の不均一さが増すだけであり得る。クロム層の不均一さは、１つのスロット２０から隣のスロットまでの、およびスロット２０の長手方向長さに沿ってのスロット幅に、ばらつきを生じ得る。複数の異形バー１２のそれぞれにスクリーンシリンダー１０の組み立て前にクロム層４０を堆積させたとしても、やはりクロム層４０は不均一であり得、結果として、異形バー１２の外縁表面全部でクロム層４０の厚さがばらばらになり得る。より均一なクロム層４０を製造するために電気めっき後にクロム層４０を研削することは、労働集約的になり得、かつ異形バー１２の表面に電気めっきされた高額なクロムを無駄にし得る。

【0030】

電気めっきにより製造されたクロム層４０のむらは、第１のスロット表面３４および第２のスロット表面３６に、薄いクロム層４０を有する部分、またはクロム層４０が堆積していない部分を生じ得る。薄いクロム層４０は、当初はいくらか摩耗からの保護を提供することができるが、薄いクロム層４０が摩耗して下の母材を曝露させ得る。スロット表面にクロム層４０が形成されていない場合は、４００ＨＶ０．０５よりも小さいかまたはそれと等しいビッカース硬さ値を有し得る母材が、スロット２０を通る摩耗作用のある固体懸濁液の流れに直接曝露され得る。いずれの場合も（たとえば、第１のスロット表面３４および／または第２のスロット表面３６に、薄いクロム層４０があるかまたはクロム層４０なし）、第１のスロット表面３４および／または第２のスロット表面３６がスクリーンシリンダー１０の稼働中に過度な摩耗を経験して、スロットの幅が変わること、およびスクリーンシリンダー１０の分離効率が減じることがある。

【0031】

図４を参照すると、異形バー１２の典型的な摩耗パターンが概略的に示されている。図４では、破線は、スクリーンシリンダー１０を使い始める前の第１のスロット表面３４のもとの外郭を表し、実線は、スクリーンシリンダー１０をある期間使用した後の第１のスロット表面３４の外郭を表す。図４に示されるように、摩耗は、真隣の異形バー１２のノーズ３８からスロット２０を真横に横断した第１のスロット表面３４の一部分で最大となり得る。第１のスロット表面３４が真隣の異形バー１２のノーズ３８至近の領域において摩耗すると、スロット幅Ｗが、時間が経つにつれて増加し得る。増加するスロット幅Ｗは、スクリーンシリンダー１０のスループットを増加させることができるが、スクリーンシリンダー１０が固体懸濁液から過大な固体異物を分離する効率を減じることもある。したがって、摩耗は、スクリーンシリンダー１０を通過してスクリーンシリンダー１０の下流で許容される固体懸濁液に入る固体異物およびデブリの濃度および／または平均サイズの増加をもたらし得る。結果として、第１のスロット表面３４および／または第２のスロット表面３６に薄いクロム層４０を有するかまたはクロム層４０が存在しないスクリーンシリンダー１０が、セルロース繊維または他の固体成分の固体懸濁液から固体異物を除去するのに用いられた場合、短縮された耐用寿命を有することがある。いくつかの場合では、耐用寿命はわずか３～１２カ月に短縮され得る。したがって、スクリーンシリンダー１０の摩耗を減じ、かつ分離効率を維持するために、スロット２０の領域において第１のスロット表面３４、第２のスロット表面３６、または両方の硬さを改善する必要性があり、それによってスクリーンシリンダー１０の耐用寿命を延長することができる。

【0032】

上述したように、本開示は、少なくとも第１のスロット表面３４の摩耗を減じることができる硬化層を有する異形バー１２、および異形バー１２を含むスクリーンシリンダーに関する。図５を参照すると、固体懸濁液から固体異物を分離する本開示のスクリーンシリンダー１０の異形バー１２は、取付け端３０、取付け端３０の反対側の端に設置された外表面３２、異形バー１２の外表面３２から取付け端３０へと延びている第１のスロット表面３４、および第１のスロット表面３４の反対側の、外表面３２から取付け端３０へと延びている第２のスロット表面３６を含んでよい。本開示の異形バー１２は、第１のスロット表面３４の少なくとも一部分、第２のスロット表面３６の一部分、または両方と一体化されてよい、またはそこに設置されてよい硬化層５０をさらに含み、硬化層５０は、異形バー１２の母材のビッカース硬さを上回るビッカース硬さ値を有してよい。硬化層５０は、５００ＨＶ０．０５よりも大きいかまたはそれと等しい、７００ＨＶ０．０５よりも大きいかまたはそれと等しい、９００ＨＶ０．０５よりも大きいかまたはそれと等しい、１０００ＨＶ０．０５よりも大きいかまたはそれと等しい、１１００ＨＶ０．０５よりも大きいかまたはそれと等しい、あるいは１２００ＨＶ０．０５よりも大きいかまたはそれと等しいビッカース硬さ値を有してよい。いくつかの実施形態では、異形バー１２は、（硬化層５０が母材４６と一体化されている場合などは）外表面３２に設置されたクロム層４０を、または（硬化層５０が母材４６の外表面３４にコーティングされている場合などは）硬化層５０に設置されたクロム層４０を追加で含んでよい。したがって、クロム層４０は硬化層５０とは違うこと、および硬化層５０上に堆積させてよいことを理解すべきである。いくつかの実施形態では、異形バー１２は、クロム層４０なしで硬化層５０を含んでよい。

【0033】

図５に示されるように、複数の異形バー１２が長手方向に、かつ隣り合わせに並べられている場合、１つの異形バー１２の第１のスロット表面３４と、別の真隣の異形バー１２の第２のスロット表面３６とが、スクリーンシリンダー１０のスロット２０の１つを画定する。スロット２０は、固体懸濁液の一部分がスロット２０を通過するのを許容しながら過大な固体異物の通過を防止するのに十分なスロット幅Ｗを有してよい。スロット２０は、１つの異形バー１２の第１のスロット表面３４と、真隣の異形バー１２の第２のスロット表面３６との間の最短距離である、スロット幅Ｗを有してよい。紙パルプのスクリーニング用のスクリーンシリンダー１０の場合、スロット２０は、８０μｍ（０．０８ｍｍ）よりも大きいかまたはそれと等しい、たとえば０．０８ｍｍ～１．５ｍｍのスロット幅Ｗを有してよい。本明細書に開示されるスロット幅Ｗは、紙パルプのスクリーニングで概ね許容される。しかし、限定ではないが、採鉱および探鉱、食品加工、水処理、または他の産業などの他の産業の用途では、異形バー１２間の間隔およびスロット幅Ｗは、特定の産業用途に応じてより大きくてよく、またはより小さくてよいことが理解される。スロット２０のスロット幅Ｗは、異形バー１２の長手方向長さに沿って一定であってよい。いくつかの実施形態では、スロット２０のスロット幅Ｗは、スクリーンシリンダー１０が完全に組み立てられたときに、１５μｍよりも小さいかまたはそれと等しい、１０μｍよりも小さいかまたはそれと等しい、８μｍよりも小さいかまたはそれと等しい、７μｍよりも小さいかまたはそれと等しい、あるいは６μｍよりも小さいかまたはそれと等しい大きさを有する許容差内で違っていてよい。

【0034】

異形バー１２のそれぞれは、母材４６を含んでよい。母材４６は、変形または破断することなくローターからの圧力パルスに十分耐えられる強度を有する剛性金属であってよい。いくつかの実施形態では、母材４６は、ステンレス鋼、たとえば３０４ステンレス鋼または３１６ステンレス鋼であってよい。硬化層５０なしの母材４６は、クロム層４０、硬化層５０、または両方のビッカース硬さ値よりも小さいビッカース硬さ値を有してよい。いくつかの実施形態では、母材４６は、５００ＨＶ０．０５よりも小さい、４５０ＨＶ０．０５よりも小さいかまたはそれと等しい、４２５ＨＶ０．０５よりも小さいかまたはそれと等しい、あるいは４００ＨＶ０．０５よりも小さいかまたはそれと等しいビッカース硬さを有してよい。いくつかの実施形態では、母材４６は焼きなましされていなくてよい。

【0035】

再び図５を参照すると、硬化層５０が、異形バー１２の母材４６と一体化されてよく、またはそこに設置されてよい。硬化層５０は、第１のスロット表面３４、第２のスロット表面３６、外表面３２、またはこれらの組み合わせの、任意の部分に設置されてよい。図６Ａを参照すると、いくつかの実施形態では、硬化層５０は、異形バー１２の第１のスロット表面３４の少なくとも一部分と一体化されてよく、またはそこに設置されてよい。上述したように、真隣の異形バー１２のノーズ３８至近の第１のスロット表面３４は、スロット２０を通る固体懸濁液の流れからの最大の摩耗を経験する異形バー１２の外縁表面の領域であってよい。硬化層５０はまた、異形バー１２のそれぞれの、外表面３２、第２のスロット表面３６、または両方の一部分と一体化されてよく、またはそこに設置されてよい。

【0036】

図６Ｂを参照すると、いくつかの実施形態では、硬化層５０は、異形バー１２の第１のスロット表面３４および外表面３２と一体化されてよく、またはそこに設置されてよい。クロム層４０が存在する場合は、異形バー１２の外表面３２で硬化層５０に重ねて堆積させてよい。図６Ｃを参照すると、いくつかの実施形態では、硬化層５０は、第１のスロット表面３４および第２のスロット表面３６と一体化されてよい。第２のスロット表面３６の硬化層５０は、異形バー１２のノーズ３８を覆って延在してよい。クロム層４０が存在する場合は、異形バー１２の外表面３２に、および外表面３２至近の硬化層５０の一部分に形成されてよい。図６Ｄを参照すると、いくつかの実施形態では、硬化層５０は、異形バー１２のそれぞれの全外縁表面と一体化されてよく、またはそこに設置されてよく、全外縁表面は、少なくとも外表面３２、第１のスロット表面３４、および第２のスロット表面３６を含む。本明細書で使用される場合、「全外縁表面」という用語は、硬化層５０が異形バー１２の外縁表面の少なくとも８０％、少なくとも８５％、少なくとも９０％、少なくとも９５％、または少なくとも９９％と一体化されているかまたはそこに設置されていることを指してよい。いくつかの実施形態では、硬化層５０は、異形バー１２の外縁表面の少なくとも２０％、少なくとも５０％、少なくとも７５％、少なくとも８０％、少なくとも８５％、少なくとも９０％、少なくとも９５％、または少なくとも９９％と一体化されてよく、またはそこに設置されてよい。

【0037】

硬化層５０は、第１のスロット表面３４および／または第２のスロット表面３６を、スロット２０を通過する固体懸濁液の摩耗作用のある構成要素から保護して、異形バー１２の第１のスロット表面３４および／または第２のスロット表面３６における摩耗を減じるかまたは防止するのに十分な厚さを有してよい。たとえば、限定ではなく、硬化層５０は、５μｍよりも大きいかまたはそれと等しい、１０μｍよりも大きいかまたはそれと等しい、１５μｍよりも大きいかまたはそれと等しい、あるいは２０μｍよりも大きいかまたはそれと等しい厚さを有してよい。実施形態では、硬化層５０は、５μｍ～３００μｍ、５μｍ～２５０μｍ、５μｍ～２００μｍ、５μｍ～１００μｍ、５μｍ～５０μｍ、５μｍ～３０μｍ、１０μｍ～３００μｍ、１０μｍ～１００μｍ、または１０μｍ～５０μｍの厚さを有してよい。いくつかの実施形態では、硬化層５０は、本開示の範囲を逸脱することなく、３００μｍを上回る厚さを有してよい。

【0038】

硬化層５０は、スクリーンシリンダー１０の稼働中の第１のスロット表面３４および／または第２のスロット表面３６の摩耗を減じる十分な硬さを有してよい。硬化層５０は、異形バー１２の母材４６を上回る硬さを有してよい。たとえば、硬化層５０は、冷間圧延ステンレス鋼のビッカース硬さ値である約４００ＨＶ０．０５を上回るビッカース硬さ値を有してよい。実施形態では、硬化層５０は、５００ＨＶ０．０５よりも大きいかまたはそれと等しい、７００ＨＶ０．０５よりも大きいかまたはそれと等しい、９００ＨＶ０．０５よりも大きいかまたはそれと等しい、１０００ＨＶ０．０５よりも大きいかまたはそれと等しい、１１００ＨＶ０．０５よりも大きいかまたはそれと等しい、あるいは１２００ＨＶ０．０５よりも大きいかまたはそれと等しいビッカース硬さ値を有してよい。硬化層５０は、５００ＨＶ０．０５～５０００ＨＶ０．０５、７００ＨＶ０．０５～２０００ＨＶ０．０５、または１０００ＨＶ０．０５～１５００ＨＶ０．０５のビッカース硬さ値を有してよい。ビッカース硬さ値は、標準試験法ＡＳＴＭ Ｅ３８４－１１ｅ１にしたがい実施される測定により決定されてよい。

【0039】

再び図５を参照すると、硬化層５０は、寸法が一定しており滑らかな硬化層外表面５６を有してよい。硬化層５０に寸法が一定しており滑らかな硬化層外表面５６を設けることは、スクリーンシリンダー１０の長さに沿ってより一定したスロット幅Ｗ、ならびに１つのスロット２０から隣のスロットまでのより一定したスロット幅Ｗを提供してよい。より滑らかな表面仕上げを有する硬化層外表面５６を有する硬化層５０は、スロット２０を通る固体懸濁液の許容される部分の流れに対する抵抗を減じることもでき、かつスクリーンシリンダー１０を通る固体懸濁液の許容される部分のより大きい流量を促進することができる。言い換えると、母材またはクロム層４０と比べてより滑らかな硬化層外表面５６の表面仕上げは、固体懸濁液の許容される部分の固体（たとえば繊維）がスロット２０をより通り抜けやすくなることを可能にしてよく、したがって、固体懸濁液からの過大な固体異物の効果的な分離を維持しつつスクリーンシリンダー１０のスループットが増加する。

【0040】

硬化層外表面５６の寸法の一定性および滑らかさは、硬化層５０の厚さのばらつきの関数であり得る。いくつかの実施形態では、硬化層５０は、５μｍよりも小さいかまたはそれと等しい、２μｍよりも小さいかまたはそれと等しい、１μｍよりも小さいかまたはそれと等しい、あるいは０．５μｍよりも小さいかまたはそれと等しい、硬化層５０の厚さの標準偏差を有してよい。硬化層外表面５６の表面仕上げの滑らかさは、硬化層外表面５６の表面粗さＲａ値により定量化されてよい。いくつかの実施形態では、硬化層外表面５６は、硬化層５０が形成される前の母材４６の表面粗さＲａよりも小さい表面粗さＲａを有してよい。いくつかの実施形態では、硬化層外表面５６は、０．０２５μｍよりも大きいかまたはそれと等しい、０．０３０μｍよりも大きいかまたはそれと等しい、０．０５０μｍよりも大きいかまたはそれと等しい、あるいは０．１００μｍよりも大きいかまたはそれと等しい大きさだけ、母材４６の表面粗さＲａよりも小さい表面粗さＲａを有してよい。いくつかの実施形態では、硬化層外表面５６は、０．０８～０．３０μｍ、０．０９～０．２５μｍ、または０．０９～０．２０μｍの表面粗さＲａを有してよい。硬化層５０を塗布する前の硬化層外表面５６および／または母材４６の表面粗さＲａは、ＡＳＴＭ Ａ ４８０／４８０ Ｍなどの当技術分野で知られる標準試験法にしたがい決定されてよい。上述したように、減少した硬化層外表面５６の表面粗さは、異形バー１２に、より滑らかな表面仕上げを与えることができ、そのことはスクリーンシリンダー１０を通る固体懸濁液の許容される部分の流量の増加を促進することができる。

【0041】

クロム層４０が塗布されてよいいくつかの実施形態では、硬化層５０は、硬化層５０上にクロム層４０を形成する電気めっきプロセス中の電気抵抗の差を減じるために、母材４６およびスクリーンシリンダー１０のその他の金属部品の電気伝導度と同様であるかまたはそれよりもわずかに小さい電気伝導度を有してよい。いくつかの実施形態では、硬化層５０は、複数の異形バー１２の母材４６の電気伝導度と同じ電気伝導度を有してよい。いくつかの実施形態では、硬化層５０は、母材４６の電気伝導度の１０％以内である電気伝導度を有してよい。同じまたは同様の電気伝導度は、クロム層４０が硬化層５０上に電気めっきされることを可能にすることができる。上述したように、クロム層４０を製造するための電気めっき中、クロムは、最小電気抵抗の領域（たとえば最大電気伝導度の領域）に優先的に堆積する。したがって、硬化層５０の伝導度が母材４６またはスクリーンシリンダー１０の他の金属部品の電気伝導度よりも実質的に小さい場合、クロムは、異形バー１２の外表面３２などの異形バー１２の硬化表面ではなく、より大きい伝導度およびより小さい電気抵抗を有する母材４６または他の金属部品に優先的に堆積することができる。硬化層５０の電気伝導度が母材４６またはスクリーンシリンダー１０の他の金属構成要素よりも実質的に小さい場合は、異形バー１２の外表面３２において硬化層５０に形成したクロム層４０は、非常に薄いかまたは存在しない場合があり、クロムはより大きい電気伝導度を有する金属に優先的に堆積している。硬化層５０の電気伝導度が母材４６の電気伝導度よりも小さいがその１０％以内である場合、クロム層４０は硬化層５０に堆積し得るが、クロム処理プロセスに追加の時間を要することがあり、かつ／またはクロム層４０が硬化層５０なしの母材４６のクロム処理と比べてより薄い厚さを有することがある。クロム層４０が付加されないいくつかの実施形態では、硬化層５０は、母材４６の電気伝導度と１０％よりも大きく異なる電気伝導度を有してよい。

【0042】

図７を参照すると、いくつかの実施形態では、硬化層５０は、母材４６と一体化されていてよい。本明細書で使用される場合、「～と一体化」という用語は、（母材４６にコーティングされた硬化層５０とは対照的に）硬化層５０が母材４６の一部であり、かつ不可分であることを指す。１つ以上の表面において母材４６と一体化された硬化層５０は、コーティングである硬化層５０と区別することができ、後者は母材４６とは別の材料であって、母材４６の表面に塗布され、そこに付着させられ、または接着させられる。硬化層５０は、母材４６を表面処理してその表面至近で母材４６の一部分を改変し、それによって硬化層５０を形成することによって、母材４６と一体形成されてよい。したがって、硬化層５０は、異形バー１２の母材４６の表面処理層を含んでよい。図７に示されるように、いくつかの実施形態では、異形バー１２は、硬化層５０を含んでよく、かつ硬化層５０にまたは異形バー１２の外表面３２に塗布されたクロム層をもたなくてよい。

【0043】

母材４６の表面を処理して硬化層５０を形成することは、１つ以上の化学成分を母材４６内部へ拡散させることを含んでよく、母材４６の表面内部への化学成分の拡散は、母材４６の構造および／または特性を外表面至近で変化させて、硬化層５０を形成することができる。母材４６の表面内部へ化学成分を拡散させる表面処理の例は、限定ではないが、窒化プロセス、軟窒化（nitrocarburizing）プロセス、ホウ化プロセス（すなわち母材４６の表面内部へホウ素を拡散させる）、または他の拡散ベースの表面処理を含んでよい。窒化プロセスでは、１つ以上の窒素含有化合物から母材４６の表面内部へ高い温度および圧力下で窒素を拡散させてよい。窒化プロセスは、ガス窒化プロセスを含んでよく、ここで母材４６は、限定ではないが、窒素ガス（Ｎ_２）、アンモニアガス（ＮＨ_３）、窒素プラズマ、または他の窒素含有ガスなどのガス窒素含有化合物を含むガス組成物に曝露されてよい。あるいは窒化は、限定ではないがアルカリ性シアン酸塩などの１つ以上の溶融窒素含有塩を含有する液浴を用いて実施されてもよい。

【0044】

軟窒化プロセス中、二酸化炭素、炭酸塩、または他の炭素含有化合物などから、窒素および炭素の両方を、母材４６の表面内部へ拡散させてよい。軟窒化プロセスは、気相または液相プロセスであってもよい。ホウ化プロセスでは、ホウ素またはホウ素含有化合物を母材４６の表面内部へ拡散させてよい。いくつかの実施形態では、母材４６と一体化された硬化層５０が、窒化物イオンを含んでよい。いくつかの実施形態では、母材４６と一体化された硬化層５０が、表面内部へ拡散した窒素、炭素、ホウ素、またはこれらの組み合わせを含んでよい。

【0045】

母材４６を表面処理して窒素、炭素、ホウ素、またはこれらの組み合わせを母材４６の表面内部へ拡散させることは、母材４６の構造を表面至近で変化させてよい。この構造の変化は、母材４６の表面至近の硬さを増加させることができ、母材４６と一体化された硬化層５０の形成をもたらすことができる。硬化層５０が母材４６と一体化されている場合、硬化層外表面５６は母材４６の外縁表面（たとえば、異形バー１２の外表面３２、第１のスロット表面３４、および／または第２のスロット表面３６）と調和してよい。

【0046】

母材４６と一体化された硬化層５０は、母材４６において深さＤを有してよく、それは母材４６の硬さを増加させるのに十分であってよい。いくつかの実施形態では、硬化層の深さＤは、電解研磨により硬化層外表面５６からいくらか材料が除去されるのを可能にしながら、硬化層外表面５６の摩耗を減じるのに十分な増加した硬さを維持するのに十分であってよい。電解研磨は、表面処理後、クロム層４０が存在する場合はそれを製造するクロム電気めっきプロセス用に硬化層外表面５６を準備するために実施されてよい。母材４６と一体化された硬化層５０は、５μｍよりも大きいかまたはそれと等しい、１０μｍよりも大きいかまたはそれと等しい、１５μｍよりも大きいかまたはそれと等しい、あるいは２０μｍよりも大きいかまたはそれと等しい深さＤを、母材４６内に有してよい。母材４６と一体化された硬化層５０を形成する表面処理プロセスの例は、限定ではないが、英国のBodyCote、カナダ国ケベック州のNitrex Metal Inc.、オハイオ州クリーブランドのExpanite A/S、カリフォルニア州オレンジカウンティのBurlington Engineering, Inc.により実施される硬化プロセス、および他の硬化プロセスを含んでよい。

【0047】

いくつかの実施形態では、母材４６と一体化された硬化層５０は、母材４６の表面内部へ窒素を拡散させる窒化プロセスにより形成されてよい。いくつかの実施形態では、母材４６と一体化された硬化層５０は、母材４６の表面内部へ窒素を拡散させるのに十分な温度および圧力で母材４６を窒素含有環境に曝露することにより形成されてよい。上述したように、窒素含有環境は、蒸気相（たとえばアンモニアガスを含むガス）または液相（たとえばアルカリ性シアン酸塩などの溶融塩の浴）であってよい。窒化プロセス中、異形バー１２は、約１７５℃～約７００℃、たとえば１７５℃～２５０℃、２００℃～６００℃、２００℃～５５０℃、または３５０℃～５５０℃の温度のアンモニア雰囲気（たとえば、アンモニア蒸気またはアンモニア浴）中に維持されてよい。いくつかの実施形態では、窒化プロセスの温度は、母材４６の焼きなまし温度よりも低い温度に維持されてよい。母材４６の焼きなましは、母材４６の強度を減じることがあり、その結果、組み立て中または使用中に異形バー１２が変形する場合がある。それに加えて、過剰な温度は、窒化プロセス中に異形バー１２の変形をもたらすことがあり、異形バー１２のさらなる加工、または仕様外の材料のせいで異形バー１２の廃棄を必要にし得る。いくつかの実施形態では、異形バー１２のそれぞれの母材４６は、窒化プロセス後、焼きなましされなくてよい。異形バー１２は、アンモニア雰囲気中、５分～５０時間、たとえば１時間～５０時間、または１時間～２０時間の間、窒化温度に維持されてよい。窒化プロセスは、周囲圧力で、または周囲圧力を上回る圧力で、実施されてよい。

【0048】

図８を参照すると、窒化プロセスの結果、母材４６の表面４７に化合物層５２が形成してよい。化合物層５２は、母材４６の構造の、イプシロン相（ε相）、ガンマ相（γ相）、またはこれらの組み合わせへの変化により特徴づけられてよい。化合物層５２は、母材４６に硬さを与えてよく、したがって、母材４６と一体化された硬化層５０が形成してよい。化合物層５２は、母材４６の表面内で深さＤにまで延在してよい。化合物層５２の深さＤは、５μｍよりも大きくてよく、またはそれと等しくてよく、１０μｍよりも大きくてよく、またはそれと等しくてよく、１５μｍよりも大きくてよく、またはそれと等しくてよく、あるいは２０μｍよりも大きくてよく、またはそれと等しくてよい。たとえば、窒化後の化合物層５２の深さＤは、５μｍ～３０μｍ、１０μｍ～３０μｍ、または１５μｍ～２５μｍであってよい。図８に示されるように、窒化物イオンは、母材４６内部へさらに拡散して、化合物層５２からさらに母材４６内部へ拡散深さＤ_Ｔまで延在している拡散ゾーン５４を形成してよい。拡散ゾーン５４は、最大０．１ｍｍ、または最大０．５ｍｍの拡散深さＤ_Ｔまで延在してよい。化合物層５２および拡散ゾーン５４の各厚さは、ＡＳＴＭ Ｂ４８７－８５（２００７）にしたがい決定されてよい。

【0049】

外表面３２、第１のスロット表面３４、第２のスロット表面３６、またはこれらの組み合わせなどの母材４６の表面の１つ以上を、窒化、軟窒化、ホウ化、または他の表面処理プロセスに供して、母材４６と一体化された硬化層５０を製造してよい。いくつかの実施形態では、異形バー１２全体を窒化、軟窒化、ホウ化、または他の表面処理プロセスに供することができ、したがって外表面３２、第１のスロット表面３４、および第２のスロット表面３６を含む全外縁表面が、母材４６と一体化された硬化層５０を含む。したがって、拡散ベースの表面処理は、異形バー１２の全外縁表面を覆って延在する硬化層５０を製造することができる。

【0050】

窒化、軟窒化、ホウ化、または他の表面処理により形成された、母材４６と一体化された硬化層５０は、母材４６を上回るビッカース硬さ値を有してよい。いくつかの実施形態では、母材４６と一体化された硬化層５０は、クロム層４０のビッカース硬さ値を上回るビッカース硬さ値を有してよい。母材４６と一体化された硬化層５０は、９００ＨＶ０．０５よりも大きいかまたはそれと等しい、１０００ＨＶ０．０５よりも大きいかまたはそれと等しい、１１００ＨＶ０．０５よりも大きいかまたはそれと等しい、あるいは１２００ＨＶ０．０５よりも大きいかまたはそれと等しいビッカース硬さを有してよい。いくつかの実施形態では、母材４６と一体化された、かつ窒化、軟窒化、ホウ化、または他の表面処理により形成された硬化層５０は、１４００ＨＶ０．０５よりも大きいかまたはそれと等しいビッカース硬さ値を有してよい。

【0051】

窒化、軟窒化、ホウ化、または他の処理により異形バー１２の表面を処理することは、母材４６に硬化層を形成する処理前の母材４６の表面粗さＲａよりも小さい表面粗さＲａを有する硬化層５０を製造してもよい。いくつかの実施形態では、母材４６と一体化された硬化層５０は、硬化層５０を形成する表面処理以前の母材４６の表面粗さＲａよりも少なくとも０．０２５μｍ、少なくとも０．０３０μｍ、少なくとも０．０５０μｍ、または少なくとも０．１００μｍ小さい表面粗さＲａを有してよい。上述したように、第１のスロット表面３４および第２のスロット表面３６の粗さを減じると、スロット２０を通る流れに対する抵抗を減じることができ、それによって分離効率を維持しながらスクリーンシリンダー１０のスループットを改善することができる。

【0052】

母材４６と一体化された硬化層５０は母材４６を改変することにより製造されるので、窒化、軟窒化、ホウ化、または他の表面処理により形成された、母材４６と一体化された硬化層５０は、硬化層５０を形成する処理前の母材４６の電気伝導度の１０％以内である電気伝導度を有してよい。母材４６と一体化された硬化層５０を形成することはまた、異形バー１２の幾何形状を変化させないことができる。したがって、異形バー１２の表面と一体形成された硬化層５０を有する異形バー１２を、支持リング１４または異形バー１２を所定の位置に保持する他の構造に変更を加えることなしに、標準のアセンブリに入替可能としてよい。それに加えて、母材４６と一体化された硬化層５０は、クロム層４０との良好な接合を有してよく、低下した腐食特性を示してよい。

【0053】

次に図９を参照すると、いくつかの実施形態では、硬化層５０は、異形バー１２の母材４６の１つ以上の表面に塗布された硬質コーティング６０を含んでよい。硬質コーティング６０は、外表面３２、第１のスロット表面３４、第２のスロット表面３６、またはこれらの組み合わせに塗布されてよい。いくつかの実施形態では、硬化層５０は、外表面３２、第１のスロット表面３４、および第２のスロット表面３６を含む異形バー１２の全外縁表面上に塗布された硬質コーティング６０であってよい。いくつかの実施形態では、硬化層５０の硬質コーティング６０は、異形バー１２の外縁表面の表面積の少なくとも２０％、少なくとも５０％、少なくとも７５％、少なくとも８０％、少なくとも８５％、少なくとも９０％、少なくとも９５％、または少なくとも９９％に塗布されてよい。いくつかの実施形態では、硬化層５０の硬質コーティング６０は、少なくとも第１のスロット表面３４および第２のスロット表面３６に塗布されてよい。

【0054】

硬化層５０の硬質コーティング６０は、公知のコーティングまたは吹付け方法、たとえば限定ではないが高速フレーム溶射（ＨＶＯＦ）吹付け、プラズマ吹付け、レーザー吹付け、化学的気相成長（ＣＶＤ）、物理的気相成長（ＰＶＤ）、原子層堆積（ＡＬＤ）、電気めっき、無電解めっき（たとえば、無電解ニッケルめっき）、セラミックコーティング、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）コーティング、他のコーティング方法、またはこれらの方法の組み合わせにより、母材４６に塗布されてよい。いくつかの実施形態では、硬質コーティング６０は、ＨＶＯＦプロセスを用いて塗布されてよい。硬質コーティング６０は、母材４６の硬さを上回る硬さを有する化合物を含んでよい。硬質コーティング６０の例は、限定ではないが、炭化タングステン、炭化クロム、窒化チタン、窒化クロム、無電解めっきニッケル、セラミックコーティング、アルミナ、他の硬質コーティング材、またはそれらの組み合わせを含んでよい。いくつかの実施形態では、硬質コーティング６０は、炭化タングステンコーティングであってよい。いくつかの実施形態では、硬質コーティング６０を含む硬化層５０は、ＰＶＤプロセスを用いて塗布された窒化チタンまたは窒化クロムコーティングであってよい。いくつかの実施形態では、硬化層５０の硬質コーティング６０は、無電解めっきプロセスを用いて塗布されたニッケル層であってよい。いくつかの実施形態では、硬質コーティング６０は、セラミック塗料の薄膜を異形バー１２の１つ以上の表面に塗布すること、およびセラミックコーティングを硬化させかつセラミックコーティングを母材４６に接合するのに十分な温度で異形バーを焼成することにより形成された、セラミックコーティングであってよい。

【0055】

硬質コーティング６０は、５μｍよりも大きいかまたはそれと等しい、１０μｍよりも大きいかまたはそれと等しい、１５μｍよりも大きいかまたはそれと等しい、あるいは２０μｍよりも大きいかまたはそれと等しい厚さを有してよい。硬質コーティング６０は、３００μｍよりも小さいかまたはそれと等しい、２５０μｍよりも小さいかまたはそれと等しい、２００μｍよりも小さいかまたはそれと等しい、１００μｍよりも小さいかまたはそれと等しい、あるいは５０μｍよりも小さいかまたはそれと等しい厚さを有してよい。硬質コーティング６０は、５μｍ～３００μｍ、５μｍ～１００μｍ、または１０μｍ～５０μｍの厚さを有してよい。硬質コーティング６０は、第１のスロット表面３４および／または第２のスロット表面３６の摩耗を減じるかまたは防止するのに十分なビッカース硬さ値を有してよい。硬質コーティング６０は、母材４６のビッカース硬さを上回るビッカース硬さ値を有してよい。いくつかの実施形態では、硬質コーティング６０は、クロム層４０を上回るビッカース硬さ値を有してよい。硬質コーティング６０は、５００ＨＶ０．０５よりも大きいかまたはそれと等しい、７００ＨＶ０．０５よりも大きいかまたはそれと等しい、９００ＨＶ０．０５よりも大きいかまたはそれと等しい、１０００ＨＶ０．０５よりも大きいかまたはそれと等しい、あるいは１１００ＨＶ０．０５よりも大きいかまたはそれと等しいビッカース硬さを有してよい。

【0056】

再び図５を参照すると、本明細書で先述したように、いくつかの実施形態では、異形バー１２は、異形バー１２の外表面３２にまたは硬化層５０に設置されたクロム層４０を含んでよい。クロム層４０は、異形バー１２の外表面３２を、スクリーンシリンダー１０のスロットが入った円筒壁１６から過大な固体異物を除去するためのローターからの圧力脈動により生じる摩耗および破損から保護することができる。いくつかの実施形態では、複数の異形バー１２のそれぞれの外表面３２は硬化層５０を含んでよく、クロム層４０は硬化層５０に設置されてよい。クロム層４０は、第１のスロット表面３４、第２のスロット表面３６、または両方の１つ以上の部分に形成されてもよい。第１のスロット表面３４および第２のスロット表面３６に、クロム層４０を硬化層５０に重ねて堆積させてよい。

【0057】

クロム層４０は、異形バー１２の外表面３２を保護し、かつローターからの圧力脈動に耐えるのに十分な平均厚さを有してよい。いくつかの実施形態では、クロム層４０は、１０μｍよりも大きいかまたはそれと等しい、２０μｍよりも大きいかまたはそれと等しい、３０μｍよりも大きいかまたはそれと等しい、あるいは４０μｍよりも大きいかまたはそれと等しい平均厚さを有してよい。クロム層４０は、異形バー１２の外表面３２に最大厚さを有してよい。異形バー１２のそれぞれのクロム層４０の厚さは、異形バー１２のそれぞれの外表面３２から取付け端３０に向けて減少してよい。クロム層４０は、約９００ＨＶ０．０５～約１０００ＨＶ０．０５のビッカース硬さ値を有してよい。いくつかの実施形態では、異形バー１２は、クロム層４０なしの硬化層５０を有してよい。いくつかの実施形態では、異形バー１２は、実質的にクロムフリーであってよく、たとえば異形バー１２の外縁表面の５％未満または５％にクロムを有する。

【0058】

スクリーンシリンダー１０の硬化異形バー１２を作製する方法が、取付け端３０、および取付け端３０の反対の方向に向いている外表面３２を含む異形バー１２を提供することを含んでよい。異形バー１２は、異形バー１２の外表面３２から取付け端３０へと延びている第１のスロット表面３４、および第１のスロット表面３４の反対側の、外表面３２から取付け端３０へと延びている第２のスロット表面３６を含んでよい。方法は、第１のスロット表面３４の少なくとも一部分にまたはそれと一体化されている硬化層５０を形成することをさらに含んでよく、硬化層５０は、母材４６のビッカース硬さを上回るビッカース硬さ値を有する。硬化層５０は、５００ＨＶ０．０５よりも大きいかまたはそれと等しい、９００ＨＶ０．０５よりも大きいかまたはそれと等しい、１０００ＨＶ０．０５よりも大きいかまたはそれと等しい、１１００ＨＶ０．０５よりも大きいかまたはそれと等しい、あるいは１２００ＨＶ０．０５よりも大きいかまたはそれと等しいビッカース硬さ値を有してよい。方法は、少なくとも異形バー１２の外表面３２にまたは硬化層５０にクロム層４０を堆積させることをさらに含んでよい。いくつかの実施形態では、方法は、第１のスロット表面３４に加えて、外表面３２の一部分、第２のスロット表面３６の一部分、または両方に、硬化層５０を形成することを含んでよい。

【0059】

いくつかの実施形態では、硬化層５０を形成することは、異形バー１２の少なくとも第１のスロット表面３４を表面処理に供し、１つ以上の化学的化合物を第１のスロット表面３４において母材４６内部へ拡散させることを含んでよい。いくつかの実施形態では、方法は、異形バー１２の全外縁表面を表面処理に供することにより、外表面３２、第１のスロット表面３４、および第２のスロット表面３６を含む異形バー１２の全外縁表面に硬化層５０を形成することを含んでよい。方法は、異形バー１２の外縁表面の表面積の少なくとも２５％、少なくとも５０％、少なくとも７５％、少なくとも８０％、少なくとも８５％、少なくとも９０％、少なくとも９５％、または少なくとも９９％に硬化層５０を形成することを含んでよい。表面処理は、異形バー１２の少なくとも一部分を、窒素含有ガスと、母材４６の焼きなまし温度よりも低い温度で、かつ窒素または窒素含有化合物を母材４６内部へ拡散させるのに十分な圧力で、接触させることを含んでよい。窒素含有ガスは、窒素ガス、アンモニア、または他の窒素ガスを含んでよい。いくつかの実施形態では、母材４６と一体化された硬化層５０を形成するための表面処理は、窒化プロセスを含んでよい。窒化プロセスは、本明細書で前述した操作パラメーターのいずれかにしたがい実施することができる。

【0060】

いくつかの実施形態では、硬化層５０を形成することは、硬質コーティング６０を異形バー１２の少なくとも第１のスロット表面３４に塗布することを含んでよい。硬質コーティング６０を塗布することは、本明細書で上述したいずれかのコーティングプロセスを含んでよく、硬質コーティング６０は、本明細書で上述したいずれかの材料であってよい。いくつかの実施形態では、少なくとも第１のスロット表面３４にコーティングを塗布することは、熱吹付けプロセスを含んでよい。いくつかの実施形態では、熱吹付けプロセスは、炭化タングステン高速フレーム溶射（ＨＶＯＦ）プロセスを含んでよい。

【0061】

異形バー１２を製造する方法は、異形バー１２を研磨して、硬化層５０にクロム層４０を電気めっきする準備をすることを含んでよい。研磨することは、当技術分野で公知の金属構成要素を研磨するプロセスを含んでよい。研磨するステップは、表面にクロム層４０を塗布する準備をするには十分であるが硬化層５０が無効になるかまたは完全に除去されるほどではないようにしてよい。

【0062】

異形バー１２を作製する方法は、異形バー１２の外表面３２に硬化層５０を形成すること、および異形バー１２の外表面３２に形成された硬化層５０の硬化層外表面５６にクロム層４０を堆積させることを含んでよい。上述したように、方法は、硬化層５０を形成することとクロム層４０を堆積させることとの間に研磨するステップを含んでよい。クロム層４０は、電気めっきプロセスにより塗布されてよい。

【0063】

本明細書で上述したように、硬化層５０を有する異形バー１２を含むスクリーンシリンダー１０は、本明細書に記載されるように、製紙業界で、パルプ中のセルロースまたは他の繊維の固体懸濁液を処理するのに用いられてよい。しかし、スクリーンシリンダー１０はパルプおよび製紙業界での使用に限られなくてよい。たとえば、硬化異形バー１２を有する本開示のスクリーンシリンダー１０は、採鉱および探鉱の用途、食品の調製および加工作業、水処理プロセス、コーティング作業、ならびに他の産業で、固体懸濁液および／またはスラリーをスクリーニングして過大な固体異物を除去するのに用いられてよい。

【0064】

再び図１を参照すると、いくつかの実施形態では、スラリーまたは固体懸濁液から過大な固体異物を除去する方法が、スラリーまたは固体懸濁液をスクリーンシリンダー１０と接触させることを含んでよい。スクリーンシリンダー１０は、少なくとも１つの支持リング１４に連結され、かつ長手方向に整列させられている、複数の異形バー１２を含んでよい。異形バー１２は、本明細書で上述されたいずれかの特徴または特性を有してよい。図５を参照すると、いくつかの実施形態では、複数の異形バー１２のそれぞれは、少なくとも１つの支持リング１４から外方を向いている外表面３２、異形バー１２の外表面３２から外表面３２の反対側の取付け端３０へと延びている第１のスロット表面３４、および第１のスロット表面３４の反対側の、異形バー１２の外表面３２から取付け端３０へと延びている第２のスロット表面３６を含んでよい。上述したように、異形バーのそれぞれは、異形バー１２のそれぞれの第１のスロット表面３４の少なくとも一部分と一体化されているかまたはそこに設置されている硬化層５０を含んでよく、硬化層５０は、母材４６を上回る、たとえば５００ＨＶ０．０５よりも大きいかまたはそれと等しい、９００ＨＶ０．０５よりも大きいかまたはそれと等しい、１０００ＨＶ０．０５よりも大きいかまたはそれと等しい、１１００ＨＶ０．０５よりも大きいかまたはそれと等しい、あるいは１２００ＨＶ０．０５よりも大きいかまたはそれと等しいビッカース硬さ値を有する。隣り合わせの対の異形バー１２（たとえば真隣の異形バー１２の対）の第１のスロット表面と第２のスロット表面とがスクリーンシリンダーの複数のスロットを画定している。スラリーまたは固体懸濁液とスクリーンシリンダーとの接触が、スラリーまたは固体懸濁液の少なくとも一部分にスロット２０を通過させてよい。方法は、スクリーンシリンダー１０の複数のスロット２０からスラリーまたは固体懸濁液の許容される部分を回収することをさらに含んでよい。いくつかの実施形態では、異形バー１２は、異形バー１２の外表面３２にまたは硬化層５０に設置されたクロム層４０をさらに含んでよい。いくつかの実施形態では、方法は、複数の異形バー１２の外表面３２から固体異物の少なくとも一部分を除去することをさらに含んでよい。

【実施例0065】

本開示の実施形態は、以下の各実施例によりさらに明白になろうが、それらは本開示および／または本明細書に記載される特許請求の実施形態を限定するものと解釈してはならない。

【0066】

実施例１
スクリーンシリンダーの複数のステンレス鋼異形バーを軟窒化プロセスに供して、異形バーの表面と一体化された硬化層を製造した。実施例１の異形バーの母材は３１６Ｌステンレス鋼であった。軟窒化プロセスは、異形バーを、３７０℃～５４０℃の範囲の温度に維持された溶融塩浴に、硬化層が形成するのに十分な時間にわたり浸漬することにより実現された。塩浴は、窒素を提供するためのシアン酸イオン、および炭素を提供するための炭酸イオンを含んだ。軟窒化プロセスは、化合物層、および化合物層からさらに母材内部へ延在する拡散ゾーンを製造した。

【0067】

実施例１および２では、窒化物化された試料の化合物層および拡散ゾーンの厚さは、ＡＳＴＭ Ｂ４８７－８５（２００７）にしたがい測定された。これらの厚さは、１０００倍の倍率で測定された。ビッカース硬さ値はＡＳＴＭ Ｅ３８４－１１ｅ１にしたがい測定された。窒化物化されたバーそれぞれの拡散ゾーンについて、異形バーの横断面で、０．０５重量キログラム（ｋｇｆ）（約０．４９Ｎ）の押込荷重を用いてビッカース硬さ（ＨＶ）が測定された。化合物層は、異形バーの外表面を１μｍの研磨剤で軽く研磨した後、外表面に対し硬さ試験が実施された。押込荷重はここでも０．０５重量キログラム（ｋｇｆ）（約０．４９Ｎ）であった。ビッカース硬さの測定値はさらに、ＡＳＴＭ Ｅ１４０－１２ｂｅ１の式Ｘ１．１．１を用いて近似のロックウェル硬さ（ＨＲＣ）値に変換された。実施例１の硬化異形バーの化合物層および拡散層の平均厚さ、平均ビッカース硬さ、および平均ＨＲＣは、下の表１に提供される。

【0068】

【表1】

【0069】

それに加えて、実施例１の異形バーを溶接試験に供して、スクリーンシリンダーの異形バーと端部フランジとの間の溶接部の接合を評価した。実施例１の異形バーの一部分が、ステンレス鋼フランジに溶接された。溶接部の接合の問題は観測されなかった。

【0070】

実施例１の異形バーに対し腐食試験も実施された。第１の腐食試験では、実施例１の異形バーのサブセットが、水中に２０日間置かれた。１日水に浸漬した後、試料に腐食は見られなかった。２０日間の後、実施例１の異形バーの水に浸漬された部分が外表面に腐食の層を呈した。それに加えて、実施例１の異形バーの第２のサブセットが、周囲空気に曝露された。４３０日後、異形バーは、外表面に小さい腐食領域を呈した。

【0071】

実施例２
スクリーンシリンダーの第２の複数のステンレス鋼異形バーを軟窒化プロセスに供して、異形バーの表面と一体化された硬化層を製造した。実施例１の異形バーの母材は３１６Ｌステンレス鋼であった。軟窒化プロセスは、異形バーを、３７０℃～５４０℃の温度に維持された溶融塩浴に、硬化層が形成するのに十分な時間にわたり浸漬することにより実現された。塩浴は、窒素を提供するためのシアン酸イオン、および炭素を提供するための炭酸イオンを含んだ。軟窒化プロセスは、化合物層、および化合物層からさらに母材内部へ延在する拡散ゾーンを製造した。各試料異形バーの拡散ゾーンおよび化合物層の厚さ、ビッカース硬さ、およびＨＲＣは、実施例１で上述した方法にしたがい測定された。実施例２の硬化異形バーの化合物層および拡散層の平均厚さ、平均ビッカース硬さ、および平均ＨＲＣは、下の表２に提供される。

【0072】

【表2】

【0073】

実施例２の異形バーも溶接試験に供して、異形バーとスクリーンシリンダーの端部フランジとの間の溶接部の接合を評価した。実施例２の異形バーの一部分が、ステンレス鋼フランジに溶接された。溶接部の接合の問題は観測されなかった。

【0074】

実施例２の異形バーでも腐食試験が実施された。第１の腐食試験では、実施例２の異形バーのサブセットが、水中に２０日間置かれた。水に２日間浸漬した後、試料に腐食は見られなかった。２０日間の後、実施例２の異形バーの水に浸漬された部分が外表面に腐食の層を呈した。それに加えて、実施例２の異形バーの第２のサブセットが、周囲空気に曝露された。４３０日後、異形バーは、外表面に小さい腐食領域を呈した。

【0075】

実施例３
実施例３では、スクリーンシリンダーの別の複数のステンレス鋼異形バーを、カナダ国ケベック州のNitrex Metals Inc.により提供されるＮＡＮＯ－Ｓ（商標）窒化プロセスにしたがい実施される窒化プロセスに供して、異形バーの表面と一体化された硬化層を製造した。窒化プロセスは、化合物層、および化合物層からさらに母材内部へ延在する拡散ゾーンを製造した。実施例３の各試料異形バーの拡散ゾーンおよび化合物層の厚さおよびビッカース硬さは、実施例１で上述した方法にしたがい測定され、結果は下の表３に提供される。

【0076】

【表3】

【0077】

それに加えて、化合物層の硬化層外表面の表面粗さＲａが０．１０μｍと測定され、それは表面粗さＲａ０．０９μｍを有した裸の無処理異形バーの表面粗さに匹敵する。

【0078】

実施例４
実施例４では、複数のステンレス鋼異形バーを炭化タングステンＨＶＯＦプロセスに供して、異形バーに炭化タングステンコーティングを被覆した。したがって、実施例４では、硬化層は炭化タングステンを含む硬質コーティングであった。

【0079】

実施例４の硬質コーティングの厚さは、ＡＳＴＭ Ｂ４８７－８５（２００７）にしたがい測定された。実施例４では、厚さは、５００倍の倍率で測定された。ビッカース硬さ値は、ＡＳＴＭ Ｅ３８４－１１ｅ１にしたがい測定された。ビッカース硬さ（ＨＶ）は、異形バーの横断面で、０．１重量キログラム（ｋｇｆ）（約０．９８Ｎ）の押込荷重を用いて測定された。硬質コーティングの大孔または収縮のない領域で、硬さ試験が実施された。ビッカース硬さの測定値はさらに、ＡＳＴＭ Ｅ１４０－１２ｂｅ１の式Ｘ１．１．１を用いて近似のロックウェル硬さ（ＨＲＣ）値に変換された。実施例４の異形バーの硬質コーティングの平均厚さ、平均ビッカース硬さ、および平均ＨＲＣは、下の表４に提供される。

【0080】

【表4】

【0081】

炭化タングステンコーティングを有する実施例４の異形バーは、母材と一体化された硬化層を有する実施例１および２の異形バーと比べて高い平均硬さを呈した。しかし、ＨＶＯＦにより塗布された炭化タングステンコーティングを有する実施例４の異形バーは、窒化プロセスを用いて硬化層が母材と一体形成されている実施例１および２の異形バーを上回る表面粗さを呈することが観測された。それに加えて、実施例４の異形バーの硬化層（すなわち炭化タングステンコーティング）の厚さは、実施例１および２の異形バーの硬化層の厚さほど一定していなかった。

【0082】

さらに、実施例４の異形バーに対し、界面インデンテーション法を用いて、母材と炭化タングステンコーティングとの界面の接合試験が実施された。界面インデンテーション法では、母材と炭化タングステンコーティングとの界面で、０．１ｋｇｆ（約０．９８Ｎ）および０．５ｋｇｆ（約４．９０Ｎ）の荷重を用いたビッカース押込みが加えられた。界面インデンテーション試験に応答して、０．１ｋｇｆ（約０．９８Ｎ）の荷重では界面に可視クラックは観測されなかったが、０．５ｋｇｆ（約４．９０Ｎ）の押込荷重では、母材と炭化タングステンコーティングとの間の界面に、いくらかの小さなクラックが観測された。

【0083】

実施例５
実施例５では、ＨＶＯＦにより塗布された炭化タングステンコーティングを有する実施例４からの複数の異形バーが、クロム電気めっきされて、クロム層が製造された。クロム層は、炭化タングステンコーティングに重ねて塗布された。試料５Ａでは、電気めっきプロセスがより長時間にわたり実施され、より厚いクロム層が生じた。試料５Ｂでは、電気めっき時間が短縮され、より薄いクロム層が生じた。炭化タングステンコーティングの平均厚さが決定された。電気めっきプロセスのむらのため、クロム層の厚さは、試料５Ａおよび５Ｂについてはクロム層最厚領域、クロム層最薄領域、およびクロム層中間厚さ領域で測定された。それに加えて、炭化タングステンコーティングのビッカース硬さ値が、本明細書で上述された方法にしたがい測定された。試料５Ａおよび５Ｂの厚さおよびビッカース硬さ値は、下の表５に提供される。

【0084】

【表5】

【0085】

比較例６
比較例６では、３１６Ｌステンレス鋼の母材を有する、硬化層もクロム層もない複数の無処理異形バーのビッカース硬さ値が測定された。比較例６の異形バーのビッカース硬さ値の結果は、下の表６に提供される。

【0086】

比較例７
比較例７では、複数の異形バーがクロム電気めっきされてクロム層が形成されており、母材とクロム層との間に硬化層はない。比較例７の異形バーのビッカース硬さ値は、本明細書で上に記載された試験方法にしたがい測定された。クロム層を有する、硬化層のない比較例７の異形バーのビッカース硬さ値は、表６に提供される。電気めっきにより塗布されたクロム層の厚さのむらのため、比較例７の異形バーのそれぞれのクロム層のビッカース硬さ値は、より厚いクロム層を有する第１の領域、中間厚さのクロム層を有する第２の領域、およびより薄いクロム層を有する第３の領域で決定された。

【0087】

【表6】

【0088】

実施例１～５の硬化異形バーはすべて、無処理異形バーであった比較例６の平均ビッカース硬さを上回る平均ビッカース硬さを呈した。実施例１および３～５の硬化異形バーはすべて、クロムコーティングで被覆された比較例７の異形バーの硬さに匹敵する、またはそれを上回る平均ビッカース硬さを有した。したがって、本明細書に開示される方法により硬化された硬化異形バーは、母材よりも実質的に高い、かつクロム層だけを堆積させた異形バーの硬さに匹敵するかまたはそれを上回る硬さを有することができる。

【0089】

本開示の態様（１）は、複数の異形バーを含んでよく、該複数の異形バーが長手方向に整列させられ、かつ該複数の異形バーの取付け端において少なくとも１つの支持リングに連結されている、スクリーンシリンダーに関してよい。複数の異形バーのそれぞれは、少なくとも１つの支持リングから外方を向いている外表面、異形バーの外表面から外表面の反対側の取付け端へと延びている第１のスロット表面、および第１のスロット表面の反対側の、異形バーの外表面から取付け端へと延びている第２のスロット表面を含んでよい。１つの異形バーの第１のスロット表面と、別の真隣の異形バーの第２のスロット表面とが、スロットを画定してよい。複数の異形バーのそれぞれは、異形バーの第１のスロット表面の少なくとも一部分と一体化されているかまたはそこに設置されている硬化層をさらに含んでよい。硬化層は、ＡＳＴＭ Ｅ３８４－１１ｅ１にしたがい決定された場合、５００ＨＶ０．０５よりも大きいかまたはそれと等しいビッカース硬さ値を有してよい。

【0090】

本開示の態様（２）は、態様（１）を含んでよく、硬化層が、異形バーのそれぞれの第２のスロット表面、外表面、または両方の一部分に設置されていてよい。

【0091】

本開示の態様は、態様（１）または（２）のいずれか１つを含んでよく、硬化層が、異形バーのそれぞれの全外縁表面に設置されていてよく、全外縁表面が、少なくとも外表面、第１のスロット表面、および第２のスロット表面を含む。

【0092】

本開示の態様（４）は、態様（１）から（３）までのいずれか１つを含んでよく、硬化層が、９マイクロメートル（μｍ）よりも小さいかまたはそれと等しい許容差内まで寸法が一定しているトポグラフィーを有する硬化層外表面を有してよい。

【0093】

本開示の態様（５）は、態様（１）から（４）までのいずれか１つを含んでよく、硬化層が、ＡＳＴＭ Ｅ３８４－１１ｅ１にしたがい決定された場合、９００ＨＶ０．０５よりも大きいかまたはそれと等しいビッカース硬さ値を有してよい。

【0094】

本開示の態様（６）は、態様（１）から（５）までのいずれか１つを含んでよく、硬化層が、複数の異形バーの母材の電気伝導度と同じ電気伝導度を有してよい。

【0095】

本開示の態様（７）は、態様（１）から（６）までのいずれか１つを含んでよく、複数の異形バーのそれぞれの母材がステンレス鋼を含んでよい。

【0096】

本開示の態様（８）は、態様（１）から（７）までのいずれか１つを含んでよく、複数の異形バーのそれぞれの母材が焼きなましされていなくてもよい。

【0097】

本開示の態様（９）は、態様（１）から態様（８）までのいずれか１つを含んでよく、異形バーの外表面にまたは硬化層に設置されたクロム層をさらに含む。

【0098】

本開示の態様（１０）は、態様（９）を含んでよく、異形バーのそれぞれのクロム層の厚さが、異形バーのそれぞれの外表面から取付け端に向けて減少してよい。

【0099】

本開示の態様（１１）は、態様（１）から（１０）までのいずれか１つを含んでよく、硬化層が、異形バーの母材の表面処理層を含んでよい。

【0100】

本開示の態様（１２）は、態様（１１）を含んでよく、母材の表面処理層の深さが、５μｍよりも大きくてよいかまたは等しくてよい。

【0101】

本開示の態様（１３）は、態様（１１）または（１２）のいずれか１つを含んでよく、表面処理層が、少なくとも窒化物イオンを含んでよい。

【0102】

本開示の態様（１４）は、態様（１）から（８）までのいずれか１つを含んでよく、複数の異形バーのそれぞれの外表面が硬化層を含んでよく、クロム層が硬化層に設置される。

【0103】

本開示の態様（１５）は、態様（１）から（１０）までのいずれか１つを含んでよく、硬化層が、異形バーの第１のスロット表面の少なくとも一部分に塗布された硬質コーティングであってよい。

【0104】

本開示の態様（１６）は、態様（１５）を含んでよく、硬質コーティングの厚さが、５μｍよりも大きいかまたはそれと等しい、あるいは５μｍ～３００μｍである。

【0105】

本開示の態様（１７）は、態様（１５）または（１６）のいずれか１つを含んでよく、硬質コーティングが、炭化タングステン、炭化クロム、窒化チタン、窒化クロム、無電解めっきニッケル、セラミックコーティング、アルミナ、またはそれらの組み合わせを含んでよい。硬質コーティングは、炭化タングステンコーティングであってよい。硬化層の硬質コーティングは、ＰＶＤプロセスにより塗布された窒化チタンまたは窒化クロムコーティングであってよい。硬化層の硬質コーティングは、無電解めっきプロセスを用いて塗布されたニッケル層であってよい。硬質コーティングは、セラミックコーティングであってよい。

【0106】

本開示の態様（１８）は、態様（１）から（１７）のいずれか１つを含んでよく、スクリーンシリンダーが、固体懸濁液から固体異物を分離するよう機能してよい。

【0107】

本開示の態様（１９）は、固体懸濁液から固体異物を分離するスクリーンシリンダーの異形バーに関してよい。異形バーは、取付け端および取付け端の反対側の端に設置された外表面、異形バーの外表面から取付け端へと延びている第１のスロット表面、第１のスロット表面の反対側の、外表面から取付け端へと延びている第２のスロット表面、ならびに第１のスロット表面の少なくとも一部分、第２のスロット表面の一部分、または両方と一体化されているかまたはそこに設置されている硬化層を含んでよい。硬化層は、ＡＳＴＭ Ｅ３８４－１１ｅ１にしたがい決定された場合、５００ＨＶ０．０５よりも大きいかまたはそれと等しいビッカース硬さ値を有してよい。

【0108】

本開示の態様（２０）は、態様（１９）を含んでよく、複数の異形バーが長手方向に、かつ隣り合わせに並べられている場合、１つの異形バーの第１のスロット表面と別の真隣の異形バーの第２のスロット表面とがスロットを画定してよい。

【0109】

本開示の態様（２１）は、態様（１９）または（２０）のいずれか１つを含んでよく、硬化層が、異形バーのそれぞれの全外縁表面上に設置されてよい。全外縁表面は、外表面、第１のスロット表面、および第２のスロット表面の少なくとも８０％を含んでよい。

【0110】

本開示の態様（２２）は、態様（１９）から（２１）までのいずれか１つを含んでよく、硬化層が、９マイクロメートル（μｍ）よりも小さいかまたはそれと等しい許容差内まで寸法が一定しているトポグラフィーを有する硬化層外表面を有してよい。

【0111】

本開示の態様（２３）は、態様（１９）から（２２）までのいずれか１つを含んでよく、硬化層が、ＡＳＴＭ Ｅ３８４－１１ｅ１にしたがい決定された場合、９００ＨＶ０．０５よりも大きいかまたはそれと等しいビッカース硬さ値を有してよい。

【0112】

本開示の態様（２４）は、態様（１９）から（２３）までのいずれか１つを含んでよく、硬化層が、複数の異形バーの母材の電気伝導度と同じ電気伝導度を有してよい。

【0113】

本開示の態様（２５）は、態様（１９）から（２４）までのいずれか１つを含んでよく、複数の異形バーのそれぞれの母材が、ステンレス鋼を含んでよい。

【0114】

本開示の態様（２６）は、態様（１９）から（２５）までのいずれか１つを含んでよく、複数の異形バーのそれぞれの母材が焼きなましされなくてよい。

【0115】

本開示の態様（２７）は、態様（１９）から（２６）までのいずれか１つを含んでよく、外表面にまたは硬化層に設置されたクロム層をさらに含んでよい。

【0116】

本開示の態様（２８）は、態様（２７）を含んでよく、クロム層の厚さが、異形バーの外表面から取付け端に向けて減少してよい。

【0117】

本開示の態様（２９）は、態様（１９）から（２８）までのいずれか１つを含んでよく、硬化層が、異形バーの母材内のある深さまで母材の表面処理を含んでよい。

【0118】

本開示の態様（３０）は、態様（２９）を含んでよく、硬化層の深さが、５μｍよりも大きくてよいかまたは等しくてよい。

【0119】

本開示の態様（３１）は、態様（２９）または（３０）のいずれか１つを含んでよく、硬化層が、少なくとも窒化物イオンを含んでよい。

【0120】

本開示の態様（３２）は、態様（１９）から（２８）までのいずれか１つを含んでよく、外表面が硬化層を含んでよく、クロム層が硬化層に重ねて設置されている。

【0121】

本開示の態様（３３）は、態様（１９）から（２８）までのいずれか１つを含んでよく、硬化層が、母材に塗布された硬質コーティングであってよい。

【0122】

本開示の態様（３４）は、態様（３３）を含んでよく、硬質コーティングの厚さが、５μｍよりも大きいかまたはそれと等しい、あるいは５μｍ～３００μｍである。

【0123】

本開示の態様（３５）は、態様（３３）または（３４）のいずれか１つを含んでよく、硬質コーティングが、炭化タングステン、炭化クロム、窒化チタン、窒化クロム、無電解めっきニッケル、セラミックコーティング、アルミナ、またはそれらの組み合わせを含んでよい。硬質コーティングは、炭化タングステンコーティングであってよい。硬化層の硬質コーティングは、ＰＶＤプロセスにより塗布された窒化チタンまたは窒化クロムコーティングであってよい。硬化層の硬質コーティングは、無電解めっきプロセスを用いて塗布されたニッケル層であってよい。硬質コーティングは、セラミックコーティングであってよい。

【0124】

本開示の態様（３６）は、態様（１９）から（３５）までのいずれか１つを含んでよく、かつ態様（１９）から（３５）までのいずれかの異形バーを含むスクリーンシリンダーに関してよい。

【0125】

本開示の態様（３７）は、態様（３６）を含んでよく、スクリーンシリンダーが、複数の異形バーを含み、該複数の異形バーは、長手方向に整列させられ、かつ該複数の異形バーの取付け端において少なくとも１つの支持リングに連結されている。

【0126】

本開示の態様（３８）は、スクリーンシリンダーの硬化異形バーを作製する方法に関してよい。方法は、取付け端および取付け端の反対の方向に向いている外表面、異形バーの外表面から取付け端へと延びている第１のスロット表面、ならびに第１のスロット表面の反対側の、外表面から取付け端へと延びている第２のスロット表面を含んでよい異形バーを提供することを含んでよい。方法は、第１のスロット表面の少なくとも一部分にまたはそれと一体化されている硬化層を形成することをさらに含んでよく、硬化層は、ＡＳＴＭ Ｅ３８４－１１ｅ１にしたがい決定された場合、５００ＨＶ０．０５よりも大きいかまたはそれと等しいビッカース硬さ値を有してよい。

【0127】

本開示の態様（３９）は、態様（３８）を含んでよく、異形バーの外表面にまたは硬化層にクロム層を堆積させることをさらに含む。

【0128】

本開示の態様（４０）は、態様（３８）または（３９）のいずれか１つを含んでよく、硬化層を外表面、第２のスロット表面、または両方の一部分に形成することを含む。

【0129】

本開示の態様（４１）は、態様（３８）から（４０）までのいずれか１つを含んでよく、硬化層を形成することが、異形バーの少なくとも第１のスロット表面を、１つ以上の化学的化合物を第１のスロット表面の母材内部へ拡散させる表面処理に供することを含んでよい。

【0130】

本開示の態様（４２）は、態様（４１）を含んでよく、表面処理が、異形バーの少なくとも一部分を、窒素含有ガスまたは窒素含有液浴と、母材の焼きなまし温度よりも低い温度でかつ窒素または窒素含有化合物を母材内部へ拡散させるのに十分な圧力で、接触させることを含んでよい。

【0131】

本開示の態様（４３）は、態様（３８）から（４０）までのいずれか１つを含んでよく、硬化層を形成することが、異形バーの少なくとも第１のスロット表面にコーティングを塗布することを含んでよい。

【0132】

本開示の態様（４４）は、態様（４３）を含んでよく、少なくとも第１のスロット表面にコーティングを塗布することが、熱吹付けプロセスを含んでよい。

【0133】

本開示の態様（４５）は、態様（４４）を含んでよく、熱吹付けプロセスが、炭化タングステン高速フレーム溶射（ＨＶＯＦ）プロセスを含んでよい。

【0134】

本開示の態様（４６）は、態様（４３）を含んでよく、硬化層を形成することが、セラミック塗料の薄膜を異形バーの１つ以上の表面に塗布すること、およびセラミックコーティングを形成しかつセラミックコーティングを異形バーの母材に接合するのに十分な温度で異形バーを焼成することを含んでよい。

【0135】

本開示の態様（４７）は、態様（３８）から（４６）までのいずれか１つを含んでよく、異形バーの外表面に硬化層を形成すること、および異形バーの外表面に形成された硬化層の硬化層外表面にクロム層を堆積させることを含む。

【0136】

本開示の態様（４８）は、態様（４７）を含んでよく、クロム層の厚さが、異形バーの外表面から取付け端に向けて減少してよい。

【0137】

本開示の態様（４９）は、固体懸濁液から固体異物を除去する方法に関してよい。方法は、固体懸濁液をスクリーンシリンダーと接触させることを含んでよい。スクリーンシリンダーは、少なくとも１つの支持リングに連結され、かつ長手方向に整列させられている、複数の異形バーを含んでよい。複数の異形バーのそれぞれは、少なくとも１つの支持リングから外方を向いている外表面、異形バーの外表面から外表面の反対側の取付け端へと延びている第１のスロット表面、第１のスロット表面の反対側の、異形バーの外表面から取付け端へと延びている第２のスロット表面、および異形バーのそれぞれの第１のスロット表面の少なくとも一部分と一体化されているかまたはそこに設置されている硬化層を含んでよい。硬化層は、ＡＳＴＭ Ｅ３８４－１１ｅ１にしたがい決定された場合、５００ＨＶ０．０５よりも大きいかまたはそれと等しいビッカース硬さ値を有してよい。隣り合わせの対の異形バーの第１のスロット表面と第２のスロット表面とがスクリーンシリンダーの複数のスロットを画定してよく、固体懸濁液とスクリーンシリンダーとの接触が固体懸濁液の少なくとも一部分にスロットを通過させてよい。方法は、スクリーンシリンダーの複数のスロットから許容される固体懸濁液を回収することをさらに含んでよい。

【0138】

本開示の態様（５０）は、態様（４９）を含んでよく、複数の異形バーの外表面から固体異物の少なくとも一部分を除去することをさらに含む。

【0139】

本開示の態様（５１）は、態様（４９）または（５０）のいずれか１つを含んでよく、複数の異形バーのそれぞれが、異形バーの外表面にまたは硬化層に設置されたクロム層を含んでよい。

【0140】

本開示の態様（５２）は、態様（４９）から（５１）までのいずれか１つを含んでよく、硬化層が、異形バーの母材の表面処理層を含んでよい。

【0141】

本開示の態様（５３）は、態様（４９）から（５１）までのいずれか１つを含んでよく、硬化層が、異形バーの第１のスロット表面の少なくとも一部分に塗布された硬質コーティングであってよい。

【0142】

スクリーンシリンダー１０の異形バー１２、ならびに異形バー１２を作製する方法および使用する方法の様々な実施形態が本明細書に記載されているが、これらの実施形態および技法のそれぞれが、１つ以上の実施形態および技法とは別にまたは関連して用いられてよいと考えられていることを理解すべきである。特許請求の主題の趣旨および範囲から逸脱することなく本明細書に記載される実施形態に様々な変更形態および変化形態を加えることができることは、当業者には明白になる。したがって、本明細書は、本明細書に記載される様々な実施形態の変更形態および変化形態を、そのような変更形態および変化形態が添付の請求項およびそれらの均等物の範囲内であるという前提で、網羅するものとする。

【0143】

以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。

【0144】

実施形態１
スクリーンシリンダーにおいて、
複数の異形バーであって、長手方向に整列させられ、かつ前記複数の異形バーの取付け端において少なくとも１つの支持リングに連結されている、複数の異形バー、
を含み、
前記複数の異形バーのそれぞれが、
前記少なくとも１つの支持リングから外方を向いている、外表面；
前記異形バーの前記外表面から前記外表面の反対側の前記取付け端へと延びている、第１のスロット表面；
前記第１のスロット表面の反対側の、前記異形バーの前記外表面から前記取付け端へと延びている、第２のスロット表面であって、１つの異形バーの前記第１のスロット表面と別の真隣の異形バーの前記第２のスロット表面とがスロットを画定している、第２のスロット表面；および
前記異形バーの前記第１のスロット表面の少なくとも一部分と一体化されているかまたはそこに設置されている硬化層であって、ＡＳＴＭ Ｅ３８４－１１ｅ１にしたがい決定された場合、５００ＨＶ０．０５よりも大きいかまたはそれと等しいビッカース硬さ値を有する、硬化層、
を含む、スクリーンシリンダー。

【0145】

実施形態２
前記硬化層が、前記異形バーのそれぞれの前記第２のスロット表面、前記外表面、または両方の一部分に設置されている、実施形態１記載のスクリーンシリンダー。

【0146】

実施形態３
前記硬化層が、前記異形バーのそれぞれの全外縁表面に設置されており、前記全外縁表面が、少なくとも前記外表面、前記第１のスロット表面、および前記第２のスロット表面を含む、実施形態１または２のいずれか１項記載のスクリーンシリンダー。

【0147】

実施形態４
前記硬化層が、９マイクロメートル（μｍ）よりも小さいかまたはそれと等しい許容差内まで寸法が一定しているトポグラフィーを有する硬化層外表面を有する、実施形態１から３までのいずれか１項記載のスクリーンシリンダー。

【0148】

実施形態５
前記硬化層が、ＡＳＴＭ Ｅ３８４－１１ｅ１にしたがい決定された場合、９００ＨＶ０．０５よりも大きいかまたはそれと等しいビッカース硬さ値を有する、実施形態１から４までのいずれか１項記載のスクリーンシリンダー。

【0149】

実施形態６
前記硬化層が、前記複数の異形バーの母材の電気伝導度と同じ電気伝導度を有する、実施形態１から５までのいずれか１項記載のスクリーンシリンダー。

【0150】

実施形態７
前記複数の異形バーのそれぞれの母材がステンレス鋼を含む、実施形態１から６までのいずれか１項記載のスクリーンシリンダー。

【0151】

実施形態８
前記複数の異形バーのそれぞれの母材が焼きなましされていない、実施形態１から７までのいずれか１項記載のスクリーンシリンダー。

【0152】

実施形態９
前記異形バーの前記外表面にまたは前記硬化層に設置されたクロム層をさらに含む、実施形態１から８までのいずれか１項記載のスクリーンシリンダー。

【0153】

実施形態１０
前記異形バーのそれぞれの前記クロム層の厚さが、前記異形バーのそれぞれの前記外表面から前記取付け端に向けて減少する、実施形態９記載のスクリーンシリンダー。

【0154】

実施形態１１
前記複数の異形バーのそれぞれの前記外表面が前記硬化層を含み、クロム層が前記硬化層に設置される、実施形態１から１０までのいずれか１項記載のスクリーンシリンダー。

【0155】

実施形態１２
前記硬化層が、前記異形バーの前記第１のスロット表面の少なくとも一部分に塗布された硬質コーティングである、実施形態１から１１までのいずれか１項記載のスクリーンシリンダー。

【0156】

実施形態１３
前記硬質コーティングの厚さが、５μｍよりも大きいかまたはそれと等しい、あるいは５μｍ～３００μｍである、実施形態１から１１までのいずれか１項記載のスクリーンシリンダー。

【0157】

実施形態１４
前記硬質コーティングが、炭化タングステン、炭化クロム、窒化チタン、窒化クロム、無電解めっきニッケル、セラミックコーティング、アルミナ、またはそれらの組み合わせを含む、実施形態１２または１３のいずれか１項記載のスクリーンシリンダー。

【0158】

実施形態１５
前記硬質コーティングがセラミックコーティングを含む、実施形態１２から１４までのいずれか１項記載のスクリーンシリンダー。

【0159】

実施形態１６
前記硬化層が、前記異形バーの母材の表面処理層を含む、実施形態１から１１までのいずれか１項記載のスクリーンシリンダー。

【0160】

実施形態１７
前記母材の前記表面処理層の深さが、５μｍよりも大きいかまたはそれと等しい、実施形態１６記載のスクリーンシリンダー。

【0161】

実施形態１８
前記表面処理層が、少なくとも窒化物イオンを含む、実施形態１６または１７のいずれか１項記載のスクリーンシリンダー。

【0162】

実施形態１９
固体懸濁液から固体異物を分離するよう機能する、実施形態１から１８までのいずれか１項記載のスクリーンシリンダー。

【0163】

実施形態２０
固体懸濁液から固体異物を除去する方法において、
少なくとも１つの支持リングに連結され、かつ長手方向に整列させられている複数の異形バーを含むスクリーンシリンダーに、固体懸濁液を接触させるステップであって、前記複数の異形バーのそれぞれが、
前記少なくとも１つの支持リングから外方を向いている、外表面；
前記異形バーの前記外表面から前記外表面の反対側の取付け端へと延びている、第１のスロット表面；
前記第１のスロット表面の反対側の、前記異形バーの前記外表面から前記取付け端へと延びている、第２のスロット表面；および
前記異形バーのそれぞれの前記第１のスロット表面の少なくとも一部分と一体化されているかまたはそこに設置されている、硬化層であって、ＡＳＴＭ Ｅ３８４－１１ｅ１にしたがい決定された場合、５００ＨＶ０．０５よりも大きいかまたはそれと等しいビッカース硬さ値を有する、硬化層、
を含み、
隣り合わせの対の異形バーの前記第１のスロット表面と前記第２のスロット表面とが前記スクリーンシリンダーの複数のスロットを画定しており、
前記固体懸濁液と前記スクリーンシリンダーとの接触が、前記固体懸濁液の少なくとも一部分に前記スロットを通過させる、ステップ；および
前記スクリーンシリンダーの前記複数のスロットから許容される固体懸濁液を回収するステップ、
を含む、方法。

【0164】

実施形態２１
前記複数の異形バーの前記外表面から固体異物の少なくとも一部分を除去することをさらに含む、実施形態２０記載の方法。

【0165】

実施形態２２
前記複数の異形バーのそれぞれが、前記異形バーの前記外表面にまたは前記硬化層に堆積したクロム層を含む、実施形態２０または２１のいずれか１項記載の方法。

【0166】

実施形態２３
前記硬化層が、前記異形バーの前記第１のスロット表面の少なくとも一部分に塗布された硬質コーティングである、実施形態２０から２２までのいずれか１項記載の方法。

【0167】

実施形態２４
前記硬化層が、前記異形バーの母材の表面処理層を含む、実施形態２０から２２までのいずれか１項記載の方法。

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図6C】

【図6D】

【図7】

【図8】

【図9】

【手続補正書】

【提出日】2024-11-01

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【請求項1】

スクリーンシリンダーにおいて、
複数の異形バーであって、長手方向に整列させられ、かつ前記複数の異形バーの取付け端において少なくとも１つの支持リングに連結されている、複数の異形バー、
を含み、
前記複数の異形バーのそれぞれが、
前記少なくとも１つの支持リングから外方を向いている、外表面；
前記異形バーの前記外表面から前記外表面の反対側の前記取付け端へと延びている、第１のスロット表面；
前記第１のスロット表面の反対側の、前記異形バーの前記外表面から前記取付け端へと延びている、第２のスロット表面であって、１つの異形バーの前記第１のスロット表面と別の真隣の異形バーの前記第２のスロット表面とがスロットを画定している、第２のスロット表面；および
前記異形バーの前記第１のスロット表面および前記第２のスロット表面の少なくとも一部分に設置されている硬化層であって、ＡＳＴＭ Ｅ３８４－１１ｅ１にしたがい決定された場合、５００ＨＶ０．０５よりも大きいかまたは等しいビッカース硬さ値を有する、硬化層、
を含み、
前記スロットのスロット幅は、前記異形バーの縦方向の長さに沿って１５μｍよりも小さいかまたは等しい許容差内で変動し、
前記スロット幅は、前記１つの異形バーの前記第１のスロット表面と前記別の真隣の異形バーの前記第２のスロット表面との間の最短距離である、スクリーンシリンダー。

【請求項2】

前記硬化層が、前記異形バーのそれぞれの前記外表面に設置されている、請求項１に記載のスクリーンシリンダー。

【請求項3】

前記硬化層が、前記異形バーのそれぞれの全外縁表面に設置されており、
前記全外縁表面が、少なくとも前記外表面、前記第１のスロット表面、および前記第２のスロット表面を含む、請求項１または２のいずれか１つに記載のスクリーンシリンダー。

【請求項4】

前記硬化層が、９μｍよりも小さいかまたは等しい許容差内まで寸法が一定しているトポグラフィーを有する硬化層外表面を有する、請求項１から３までのいずれか１つに記載のスクリーンシリンダー。

【請求項5】

前記硬化層が、ＡＳＴＭ Ｅ３８４－１１ｅ１にしたがい決定された場合、９００ＨＶ０．０５よりも大きいかまたは等しいビッカース硬さ値を有する、請求項１から４までのいずれか１つに記載のスクリーンシリンダー。

【請求項6】

前記複数の異形バーのそれぞれの母材がステンレス鋼を含む、請求項１から５までのいずれか１つに記載のスクリーンシリンダー。

【請求項7】

前記複数の異形バーのそれぞれの母材が焼きなましされていない、請求項１から６までのいずれか１つに記載のスクリーンシリンダー。

【請求項8】

前記異形バーの前記外表面にまたは前記硬化層に設置されたクロム層をさらに含む、請求項１から７までのいずれか１つに記載のスクリーンシリンダー。

【請求項9】

前記異形バーのそれぞれの前記クロム層の厚さが、前記異形バーのそれぞれの前記外表面から前記取付け端に向けて減少する、請求項８に記載のスクリーンシリンダー。

【請求項10】

前記複数の異形バーのそれぞれの前記外表面が前記硬化層を含み、クロム層が前記硬化層に設置される、請求項１から９までのいずれか１つに記載のスクリーンシリンダー。

【請求項11】

前記硬化層が、前記異形バーの前記第１のスロット表面の少なくとも一部分に塗布された硬質コーティングである、請求項１から１０までのいずれか１つに記載のスクリーンシリンダー。

【請求項12】

前記硬質コーティングの厚さが、５μｍよりも大きいかまたは等しい、あるいは５μｍ～３００μｍである、請求項１１に記載のスクリーンシリンダー。

【請求項13】

前記硬質コーティングが、炭化タングステン、炭化クロム、窒化チタン、窒化クロム、無電解めっきニッケル、セラミックコーティング、アルミナ、複合被膜、またはそれらの組み合わせを含む、請求項１１または１２のいずれか１つに記載のスクリーンシリンダー。

【請求項14】

前記硬質コーティングがセラミックコーティングを含む、請求項１１から１３までのいずれか１つに記載のスクリーンシリンダー。

【請求項15】

前記硬化層が、前記複数の異形バーの母材の電気伝導度の１０％以内である電気伝導度を有する、請求項１から１４までのいずれか１つに記載のスクリーンシリンダー。

【請求項16】

前記第２のスロット表面が、該第２のスロット表面から前記別の真隣の異形バーの前記第１のスロット表面に向けて突き出したノーズを含み、
前記硬化層が、前記第２のスロット表面の前記ノーズ上、および該ノーズとは反対側の前記第１のスロット表面の一部上に形成されている、請求項１から１５までのいずれか１つに記載のスクリーンシリンダー。

【請求項17】

固体懸濁液から固体異物を分離するよう機能する、請求項１から１６までのいずれか１つに記載のスクリーンシリンダー。

【請求項18】

前記スロット幅が０．０８～１．５ｍｍである、請求項１から１７までのいずれか１つに記載のスクリーンシリンダー。