(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リグノセルロース含有材料を繊維離解することが意図されるリファイナのためのリファイナの精製表面であって、
当該精製表面は、精製されるべき材料の供給流の方向に方向付けられる供給縁部と、精製済み材料の排出流の方向に方向付けられる排出縁部とを有し、当該精製表面は、少なくとも１つの第一ブレードバーと、少なくとも１つの第二ブレードバーとを含み、それらの間には、ブレード溝があり、前記第一ブレードバー及び前記第二ブレードバーは、当該精製表面の前記供給縁部の方向に方向付けられる第一端部と、当該精製表面の前記排出縁部の方向に方向付けられる第二端部とを含み、当該精製表面は、少なくとも１つの第三ブレードバーを含み、該第三ブレードバーは、当該精製表面の前記供給縁部の方向に方向付けられる第一端部と、当該精製表面の前記排出縁部の方向に方向付けられる第二端部とを有し、前記第三ブレードバーの前記第一端部は、前記リグノセルロース含有材料を前記第三ブレードバーの上方表面に案内するために、当該精製表面の前記供給縁部の方向から当該精製表面の前記排出縁部の方向に上昇する案内表面を有し、該案内表面は、当該精製表面の前記供給縁部の方向に方向付けられる第一端部と、当該精製表面の前記排出縁部の方向に方向付けられる第二端部とを有し、
前記案内表面は、前記第一ブレードバー及び前記第二ブレードバーの進行方向において、前記第一ブレードバーと前記第二ブレードバーとの間に、前記第一ブレードバーと前記第二ブレードバーの仮想延長部との間に、前記第一ブレードバーの仮想延長部と前記第二ブレードバーとの間に、或いは、前記第一ブレードバー及び前記第二ブレードバーの双方の仮想延長部の間に少なくとも部分的に配置され、
前記第三ブレードバーの第一側方縁部及び第二側方縁部は、同時に、前記第一ブレードバー及び前記第二ブレードバーの側方縁部と、前記第一ブレードバーの前記側方縁部及び前記第二ブレードバーの前記側方縁部の仮想延長部と、前記第一ブレードバーの前記側方縁部の仮想延長部及び前記第二ブレードバーの前記側方縁部と、或いは、前記第一ブレードバー及び前記第二ブレードバーの双方の前記仮想延長部と接触することを特徴とする、
精製表面。
【請求項２】
当該精製表面の前記供給縁部からの前記第一ブレードバーの前記第二端部の距離は、当該精製表面の前記供給縁部からの前記第二ブレードバーの前記第二端部の距離と実質的に等しいこと、並びに、当該精製表面の前記供給縁部からの前記第三ブレードバーの前記案内表面の前記第二端部の距離は、当該精製表面の前記供給縁部からの前記第一ブレードバーの前記第二端部及び前記第二ブレードバーの前記第二端部の距離以上であることを特徴とする、請求項１に記載の精製表面。
【請求項３】
当該精製表面の前記供給縁部からの前記第三ブレードバーの前記案内表面の前記第一端部の距離は、当該精製表面からの前記第一ブレードバー及び前記第二ブレードバーの前記第二端部の距離以上であることを特徴とする、請求項２に記載の精製表面。
【請求項４】
当該精製表面の前記供給縁部からの前記第三ブレードバーの前記案内表面の前記第一端部の距離は、当該精製表面の前記供給縁部からの前記第一ブレードバーの前記第二端部及び前記第二ブレードバーの前記第二端部の距離よりも小さいことを特徴とする、請求項２に記載の精製表面。
【請求項５】
当該精製表面の前記供給縁部からの前記第一ブレードバーの前記第二端部の距離は、当該精製表面の前記供給縁部からの前記第二ブレードバーの前記第二端部の距離と実質的に等しいこと、並びに、当該精製表面の前記供給縁部からの前記第三ブレードバーの前記案内表面の前記第二端部の距離は、当該精製表面の前記供給縁部からの前記第一ブレードバーの前記第二端部及び前記第二ブレードバーの前記第二端部の距離よりも小さいことを特徴とする、請求項１に記載の精製表面。
【請求項６】
当該精製表面の前記供給縁部からの前記第一ブレードバーの前記第二端部の距離は、当該精製表面の前記供給縁部からの前記第二ブレードバーの前記第二端部の距離よりも大きいこと、当該精製表面の前記供給縁部からの前記第三ブレードバーの前記案内表面の前記第二端部の距離は、当該精製表面の前記供給縁部からの前記第一ブレードバーの前記第二端部の距離よりも小さいこと、並びに、当該精製表面の前記供給縁部からの前記第三ブレードバーの前記案内表面の前記第二端部の距離は、当該精製表面の前記供給縁部からの前記第二ブレードバーの前記第二端部の距離よりも大きいことを特徴とする、請求項１に記載の精製表面。
【請求項７】
当該精製表面の前記供給縁部からの前記第三ブレードバーの前記案内表面の前記第一端部の距離は、当該精製表面の前記供給縁部からの前記第二ブレードバーの前記第二端部の距離よりも大きいことを特徴とする、請求項６に記載の精製表面。
【請求項８】
当該精製表面の前記供給縁部からの前記第三ブレードバーの前記案内表面の前記第一端部の距離は、当該精製表面の前記供給縁部からの前記第二ブレードバーの前記第二端部の距離以下であることを特徴とする、請求項６に記載の精製表面。
【請求項９】
前記案内表面は、直線状、凸状、又は、凹状に上昇する、少なくとも１つの部分を含むことを特徴とする、請求項１乃至８のうちのいずれか１項に記載の精製表面。
【請求項１０】
前記案内表面は、直線的に上昇すること、並びに、前記ブレード溝の底部に対する前記案内表面の隆起の角度は、２０〜５５度又は３０〜４５度であることを特徴とする、請求項１乃至９のうちのいずれか１項に記載の精製表面。
【請求項１１】
リグノセルロース含有材料を繊維離解することが意図されるリファイナのための精製表面のブレードセグメントであって、
当該ブレードセグメントは、前記リファイナの前記精製表面の一部を形成するよう配置可能であり、当該ブレードセグメントは、当該ブレードセグメントの精製表面を有し、該精製表面は、精製されるべき材料の供給流の方向に方向付けられる供給縁部と、精製済みの材料の排出流の方向に方向付けられる排出縁部とを有し、当該ブレードセグメントの前記精製表面は、少なくとも１つの第一ブレードバーと、少なくとも１つの第二ブレードバーとを含み、それらの間には、ブレード溝があり、前記第一ブレードバー及び前記第二ブレードバーは、前記精製表面の前記供給縁部の方向に方向付けられる第一端部と、前記精製表面の前記排出縁部の方向に方向付けられる第二端部とを有し、当該ブレードセグメントの前記精製表面は、少なくとも１つの第三ブレードバーを含み、該第三ブレードバーは、前記精製表面の前記供給縁部の方向に方向付けられる第一端部と、前記精製表面の前記排出縁部の方向に方向付けられる第二端部とを有し、前記第三ブレードバーの前記第一端部は、前記リグノセルロース含有材料を前記第三ブレードバーの上方表面に案内するために、前記精製表面の前記供給縁部の方向から前記精製表面の前記排出縁部の方向に上昇する案内表面を有し、該案内表面は、前記精製表面の前記供給縁部の方向に方向付けられる第一端部と、前記精製表面の前記排出縁部の方向に方向付けられる第二端部とを有し、
前記案内表面は、前記第一ブレードバー及び前記第二ブレードバーの進行方向において、前記第一ブレードバーと前記第二ブレードバーとの間に、前記第一ブレードバーと前記第二ブレードバーの仮想延長部との間に、前記第一ブレードバーの仮想延長部と前記第二ブレードバーとの間に、或いは、前記第一ブレードバー及び前記第二ブレードバーの双方の仮想延長部の間に少なくとも部分的に配置され、
前記第三ブレードバーの第一側方縁部及び第二側方縁部は、同時に、前記第一ブレードバー及び前記第二ブレードバーの側方縁部と、前記第一ブレードバーの前記側方縁部及び前記第二ブレードバーの前記側方縁部の仮想延長部と、前記第一ブレードバーの前記側方縁部の仮想延長部及び前記第二ブレードバーの前記側方縁部と、或いは、前記第一ブレードバー及び前記第二ブレードバーの双方の前記仮想延長部と接触することを特徴とする、
ブレードセグメント。
【請求項１２】
当該ブレードセグメントの前記精製表面の前記供給縁部からの前記第一ブレードバーの前記第二端部の距離は、当該ブレードセグメントの前記精製表面の前記供給縁部からの前記第二ブレードバーの前記第二端部の距離と実質的に等しいこと、並びに、当該ブレードセグメントの前記精製表面の前記供給縁部からの前記第三ブレードバーの前記案内表面の前記第二端部の距離は、当該ブレードセグメントの前記精製表面の前記供給縁部からの前記第一ブレードバーの前記第二端部及び前記第二ブレードバーの前記第二端部の距離以上であることを特徴とする、請求項１１に記載のブレードセグメント。
【請求項１３】
当該ブレードセグメントの前記精製表面の前記供給縁部からの前記第三ブレードバーの前記案内表面の前記第一端部の距離は、当該ブレードセグメントの前記精製表面からの前記第一ブレードバー及び前記第二ブレードバーの前記第二端部の距離以上であることを特徴とする、請求項１１又は１２に記載のブレードセグメント。
【請求項１４】
当該ブレードセグメントの前記精製表面の前記供給縁部からの前記第三ブレードバーの前記案内表面の前記第一端部の距離は、当該ブレードセグメントの前記精製表面の前記供給縁部からの前記第一ブレードバーの前記第二端部及び前記第二ブレードバーの前記第二端部の距離よりも小さいことを特徴とする、請求項１２に記載のブレードセグメント。
【請求項１５】
当該ブレードセグメントの前記精製表面の前記供給縁部からの前記第一ブレードバーの前記第二端部の距離は、当該ブレードセグメントの前記精製表面の前記供給縁部からの前記第二ブレードバーの前記第二端部の距離と実質的に等しいこと、並びに、当該ブレードセグメントの前記精製表面の前記供給縁部からの前記第三ブレードバーの前記案内表面の前記第二端部の距離は、当該ブレードセグメントの前記精製表面の前記供給縁部からの前記第一ブレードバーの前記第二端部及び前記第二ブレードバーの前記第二端部の距離よりも小さいことを特徴とする、請求項１１に記載のブレードセグメント。
【請求項１６】
当該ブレードセグメントの前記精製表面の前記供給縁部からの前記第一ブレードバーの前記第二端部の距離は、当該ブレードセグメントの前記精製表面の前記供給縁部からの前記第二ブレードバーの前記第二端部の距離よりも大きいこと、当該ブレードセグメントの前記精製表面の前記供給縁部からの前記第三ブレードバーの前記案内表面の前記第二端部の距離は、当該ブレードセグメントの前記精製表面の前記供給縁部からの前記第一ブレードバーの前記第二端部の距離よりも小さいこと、並びに、当該ブレードセグメントの前記精製表面の前記供給縁部からの前記第三ブレードバーの前記案内表面の前記第二端部の距離は、当該ブレードセグメントの前記精製表面の前記供給縁部からの前記第二ブレードバーの前記第二端部の距離よりも大きいことを特徴とする、請求項１１に記載のブレードセグメント。
【請求項１７】
当該ブレードセグメントの前記精製表面の前記供給縁部からの前記第三ブレードバーの前記案内表面の前記第一端部の距離は、当該ブレードセグメントの前記精製表面の前記供給縁部からの前記第二ブレードバーの前記第二端部の距離よりも大きいことを特徴とする、請求項１１に記載のブレードセグメント。
【請求項１８】
当該ブレードセグメントの前記精製表面の前記供給縁部からの前記第三ブレードバーの前記案内表面の前記第一端部の距離は、当該ブレードセグメントの前記精製表面の前記供給縁部からの前記第二ブレードバーの前記第二端部の距離以下であることを特徴とする、請求項１１に記載のブレードセグメント。
【請求項１９】
前記案内表面は、直線状、凸状、又は、凹状に上昇する、少なくとも１つの部分を含むことを特徴とする、請求項１１乃至１８のうちのいずれか１項に記載のブレードセグメント。
【請求項２０】
前記案内表面は、直線的に上昇すること、並びに、前記ブレード溝の底部に対する前記案内表面の隆起の角度は、２０〜５５度又は３０〜４５度であることを特徴とする、請求項１１乃至１９のうちのいずれか１項に記載のブレードセグメント。
【請求項２１】
リグノセルロース含有材料を繊維離解するためのリファイナであって、当該リファイナは、請求項１乃至１０のうちのいずれか１項に記載の少なくとも１つの精製表面、又は、請求項１１乃至２０のうちのいずれか１項に記載の少なくとも１つのブレードセグメントを含むことを特徴とする、リファイナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リグノセルロース含有材料を繊維離解することが意図されるリファイナのためのリファイナの精製表面に関し、精製表面は、精製されるべき材料の供給流の方向に方向付けられる供給縁部と、精製済み材料の排出流の方向に方向付けられる排出縁部とを有し、精製表面は、少なくとも１つのブレードバーと、少なくとも１つの第二ブレードバーとを含み、それらの間には、ブレード溝があり、第一ブレードバー及び第二ブレードバーは、精製表面の供給縁部の方向に方向付けられる第一端部と、精製表面の前記排出縁部の方向に方向付けられる第二端部とを含み、精製表面は、少なくとも１つの第三ブレードバーを含み、第三ブレードバーは、精製表面の供給縁部の方向に方向付けられる第一端部と、精製表面の排出縁部の方向に方向付けられる第二端部とを有し、第三ブレードバーの第一端部は、リグノセルロース含有材料を第三ブレードバーの上方表面に案内するために、精製表面の供給縁部の方向から精製表面の排出縁部の方向に上昇する案内表面を有し、案内表面は、精製表面の供給縁部の方向に方向付けられる第一端部と、精製表面の排出縁部の方向に方向付けられる第二端部とを有する。
【０００２】
更に、本発明は、リグノセルロース含有材料を繊維離解することが意図されるリファイナのための精製表面のブレードセグメントに関し、ブレードセグメントは、リファイナの精製表面の一部を形成するよう配置可能であり、ブレードセグメントは、ブレードセグメントの精製表面を有し、精製表面は、精製されるべき材料の供給流の方向に方向付けられる供給縁部と、精製済みの材料の排出流の方向に方向付けられる排出縁部とを有し、ブレードセグメントの精製表面は、少なくとも１つの第一ブレードバーと、少なくとも１つの第二ブレードバーとを含み、それらの間には、ブレード溝があり、第一ブレードバー及び第二ブレードバーは、精製表面の供給縁部の方向に方向付けられる第一端部と、精製表面の排出縁部の方向に方向付けられる第二端部とを有し、ブレードセグメントの精製表面は、少なくとも１つの第三ブレードバーを含み、第三ブレードバーは、精製表面の供給縁部の方向に方向付けられる第一端部と、精製表面の排出縁部の方向に方向付けられる第二端部とを有し、第三ブレードバーの第一端部は、リグノセルロース含有材料を第三ブレードバーの上方表面に案内するために、精製表面の供給縁部の方向から精製表面の排出縁部の方向に上昇する案内表面を有し、案内表面は、精製表面の供給縁部の方向に方向付けられる第一端部と、精製表面の排出縁部の方向に方向付けられる第二端部とを有する。
【０００３】
更に、本発明は、リグノセルロース含有材料を繊維離解するためのリファイナに関する。
【背景技術】
【０００４】
メカニカルパルプを製造するために使用されるリファイナは、典型的には、対向して互いに回転的に位置付けられる２つ又はそれよりも多くのリファイナ素子を含む。固定の、即ち、静止的な、リファイナ素子は、リファイナのステータと呼ばれ、回転する或いは回転可能なリファイナ素子は、リファイナのロータと呼ばれる。ディスクリファイナにおいて、リファイナ素子は、ディスク状であり、コーンリファイナにおいて、リファイナ素子は、円錐状である。ディスクリファイナ及びコーンリファイナに加えて、ディスクコーンリファイナと呼ばれるものもあり、その場合には、繊維離解されるべき材料の流れ方向において、ディスク状のリファイナ素子が初めに来て、それらの後、繊維離解されるべき材料は、円錐状リファイナ素子の間で更に精製される。更に、シリンドリカルリファイナもあり、その場合には、リファイナのステータ及びロータの双方が円筒形のリファイナ素子である。リファイナ素子の精製表面は、ブレードバー、即ち、バーと、それらの間のブレード溝、即ち、溝（グルーブ）とによって形成される。ブレードバーの仕事は、リグノセルロース材料を繊維離解することであり、ブレード溝の仕事は、繊維離解されるべき材料及び精製表面上で既に繊維離解された材料の両方を輸送することである。最も一般的なリファイナの種類を代表するディスクリファイナにおいて、精製されるべき材料は、普通、ステータの中央内の、即ち、ステータの精製表面の内周上の開口を通じて、ディスクの精製表面の間の空間、即ち、ブレード間隙に供給される。精製される材料は、パルプ製造プロセスにおいて前方へ供給されるよう、ブレード間隙から、リファイナディスクの精製表面の外周から排出される。リファイナディスクの精製表面はリファイナディスク上に直接的に形成される表面であってよく、或いは、各ブレードが連続的な精製表面の一部を形成するような方法で互いに隣接して位置付けられる別個のブレードセグメントとして精製表面を形成してもよい。
【０００５】
２つの隣接するブレードバーを互いに接続するダムが、リファイナのステータ及びステータの両方の精製表面のブレード溝の底部に位置付けられるのが普通である。ダムの仕事は、更に精製されるように、精製されるべき材料及び既に精製済みの材料を対向する精製表面のブレードバーの間の空間に案内することである。ダムは精製されるべき材料を対向するブレードバーの間の空間に案内するので、ダムの故に、材料の精製を増進し得る。しかしながら、同時に、ダムは精製されるべき材料をブレード溝内で前方に運ぶ蒸気流を減少させ、そして、ブレード溝の流れ断面積を制限することによって、精製されるべき材料及び精製表面上で既に精製済みの材料の通過を妨げる。これは、ひいては、精製表面上での詰まりの原因となり、その場合には、リファイナの製造能力の減少、精製材料の品質の非均一性、及び、精製のために消費されるエネルギの増大が引き起こされる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、リファイナのための新規な種類の精製表面を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に従った精製表面は、案内表面が、第一ブレードバー及び第二ブレードバーの進行方向において、第一ブレードバーと第二ブレードバーとの間に、第一ブレードバーと第二ブレードバーの仮想延長部との間に、第一ブレードバーの仮想延長部と第二ブレードバーとの間に、或いは、第一ブレードバー及び第二ブレードバーの双方の仮想延長部の間に少なくとも部分的に配置され、第三ブレードバーの第一側方縁部及び第二側方縁部が、同時に、第一ブレードバー及び第二ブレードバーの側方縁部と、第一ブレードバーの側方縁部及び第二ブレードバーの側方縁部の仮想延長部と、第一ブレードバーの側方縁部の仮想延長部及び第二ブレードバーの側方縁部と、或いは、第一ブレードバー及び第二ブレードバーの双方の仮想延長部と接触することを特徴とする。
【０００８】
本発明に従ったブレードセグメントは、案内表面が、第一ブレードバー及び第二ブレードバーの進行方向において、第一ブレードバーと第二ブレードバーとの間に、第一ブレードバーと第二ブレードバーの仮想延長部との間に、第一ブレードバーの仮想延長部と第二ブレードバーとの間に、或いは、第一ブレードバー及び第二ブレードバーの双方の仮想延長部の間に少なくとも部分的に配置され、第三ブレードバーの第一側方縁部及び第二側方縁部が、同時に、第一ブレードバー及び第二ブレードバーの側方縁部と、第一ブレードバーの側方縁部及び第二ブレードバーの側方縁部の仮想延長部と、第一ブレードバーの側方縁部の仮想延長部及び第二ブレードバーの側方縁部と、或いは、第一ブレードバー及び第二ブレードバーの双方の仮想延長部と接触することを特徴とする。
【０００９】
本発明に従ったリファイナは、請求項１乃至１０のうちのいずれか１項に記載の少なくとも１つの精製表面、又は、請求項１１乃至２０のうちのいずれか１項に記載の少なくとも１つのブレードセグメントを含むことを特徴とする。
【００１０】
リグノセルロース含有材料を繊維離解するためのリファイナのリファイナ精製表面は、精製されるべき材料の供給流の方向に方向付けられる供給縁部と、精製済み材料の排出流の方向に方向付けられる排出縁部とを含む。精製表面は、更に、少なくとも１つのブレードバーと、少なくとも１つの第二ブレードバーとを含み、それらの間にはブレード溝があり、第一ブレードバー及び第二ブレードバーは、精製表面の供給縁部の方向に方向付けられる第一端部と、精製表面の排出縁部の方向に方向付けられる第二端部とを含む。精製表面は、更に、少なくとも１つの第三ブレードバーを含み、第三ブレードバーは、精製表面の供給縁部の方向に方向付けられる第一端部と、精製表面の排出縁部の方向に方向付けられる第二端部とを有し、第三ブレードバーの第一端部は、リグノセルロース含有材料を第三ブレードバーの上方表面に案内するために、精製表面の供給縁部の方向から精製表面の排出縁部の方向に向かって上昇する案内表面を有し、案内表面は、精製表面の供給縁部の方向に方向付けられる第一端部と、精製表面の排出縁部の方向に方向付けられる第二端部とを有する。前記案内表面は、更に、第一ブレードバー及び第二ブレードバーの進行方向において、第一ブレードバーと第二ブレードバーとの間に、第一ブレードバーと第二ブレードバーの仮想延長部との間に、第一ブレードバーの仮想延長部と第二ブレードバーとの間に、或いは、第一ブレードバー及び第二ブレードバーの双方の仮想延長部の間に少なくとも部分的に配置される。更に、第三ブレードバーの第一側方縁部及び第二側方縁部は、同時に、第一ブレードバー及び第二ブレードバーの側方縁部と、第一ブレードバーの側方縁部及び第二ブレードバーの側方縁部の仮想延長部と、第一ブレードバーの側方縁部の仮想延長部及び第二ブレードバーの側方縁部と、或いは、第一ブレードバー及び第二ブレードバーの双方の前記仮想延長部と接触する。
【００１１】
上記に従ったブレードバーを位置付けることは、実際のダムを有さないが、案内表面の効果によって精製下の材料をリファイナのブレード間隙に案内し得るのに対し、精製中に生成され、且つ、ブレード溝内に進行し、同時に、精製下の材料を前方に押し込む蒸気は、依然として、第一ブレードバーと第二ブレードバーとの間のブレード溝から第三ブレードバーに隣接するブレード溝内に案内表面を部分的に越えて進行し得るような精製表面が提供されることを可能にする。よって、精製されるべき材料及び蒸気の双方の流れが促進され、それによって、浪費されるエネルギはより少なくなり、ブレード溝内の遮断は減少される。
【００１２】
本発明の幾つかの実施態様が付属の図面中により詳細に開示される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】従来的なディスクリファイナを示す側断面図である。
【図２】従来的なコーンリファイナを示す側断面図である。
【図３】上方から対角的に見られたブレードセグメントを示す概略図である。
【図４】ブレードセグメント内のブレードバーの可能な位置付けを示す概略図である。
【図５】図４に従ったブレードセグメント内のブレードバーの位置付けを概略的に示す側面図である。
【図６】精製表面の方向において上方から見られた図４に従ったブレードセグメント内のブレードバーの位置づけを示す概略図である。
【図７】上方から対角的に見られたブレードセグメント内のブレードバーの第二の可能な位置づけを示す概略図である。
【図８】精製表面の方向において上方から見られた図７に従ったブレードセグメント内のブレードバーの位置付けを示す概略図である。
【図９】上方から対角的に見られたブレードセグメント内のブレードバーの第三の可能な位置付けを示す概略図である。
【図１０】精製表面の方向において上方から見られた図９に従ったブレードセグメント内のブレードバーの位置付けを示す概略図である。
【図１１】上方から対角に見られた互いに対するブレードバーの第四の可能な位置付けを示す概略図である。
【図１２】上方から対角に見られた互いに対するブレードバーの第五の可能な位置付けを示す概略図である。
【図１３】上方から対角に見られた互いに対するブレードバーの第六の可能な位置付けを示す概略図である。
【図１４】互いに対してブレードバーを位置付ける更に他の方法を示す概略図である。
【図１５】互いに対してブレードバーを位置付ける更に他の方法を示す概略図である。
【図１６】互いに対してブレードバーを位置付ける更に他の方法を示す概略図である。
【図１７】互いに対してブレードバーを位置付ける更に他の方法を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
明瞭性の故に、図面は本発明の幾つかの実施態様を簡単に示している。図面中、類似の部分は同じ参照番号で示されている。
【００１５】
図１は、従来的なディスクリファイナの側断面図を概略的に示している。図１に従ったディスクリファイナは、２つのディスク状の精製表面１及び２を含み、精製表面は互いに同軸状に配置されている。第一の精製表面１は、回転するリファイナ素子３内に、即ち、リファイナのロータ３内にあり、第二の精製表面２は、固定のリファイナ素子４内に、即ち、リファイナのステータ４内にある。リファイナ素子３及び４内の精製表面１及び２をリファイナ素子内に直接的に形成してよく、それ自体既知な方法において、別個のブレードセグメントから精製表面を形成してもよい。リファイナのロータ３は、明瞭性の故に図示されていないモータを用いて、それ自体既知な方法において、シャフト５を介して回転される。シャフト５に関連して、特別なローダ６も配置され、ローダ６は、ロータ３をステータ４に向かって押し付け得るような方法において、シャフトを介してロータ３に影響を及ぼすよう接続されて、ロータ３とステータ４との間の間隙、即ち、リファイナマウス１０、即ち、ブレード間隙１０を調節する。
【００１６】
繊維離解されるべきリグノセルロース含有材料は、第二精製表面２の中央にある開口７を介して、精製表面１及び２の間のリファイナマウス１０に供給され、リグノセルロース含有材料は、リファイナマウス１０内で繊維離解され且つ精製される。明瞭性の故に図示されていない第二精製表面２内の開口を介しても、精製されるべきリグノセルロース含有材料をリファイナマウス１０に供給し得る。繊維離解済みリグノセルロース含有材料は、精製表面３及び４の間のブレード間隙１０からリファイナチャンバ８の内側に排出され、更に、排出通路９に沿ってリファイナチャンバ８の外に排出される。
【００１７】
図２は、従来的なコーンリファイナの側断面図を概略的に示している。図２に従ったコーンリファイナは、互いに次々に同軸に設置される２つの円錐形の精製表面１及び２を含む。第一の精製表面１は、円錐形のリファイナ素子３内に、即ち、リファイナのロータ３内にあり、第二の精製表面２は、固定の円錐形のリファイナ素子４内に、即ち、リファイナのステータ４内にある。リファイナ素子３及び４の精製表面１及び２をリファイナ素子内に直接的に形成してよく、或いは、それ自体既知な方法において、別個のブレードセグメントから精製表面を形成してもよい。リファイナのロータ３は、明瞭性の故に図示されていないモータを用いて、それ自体既知の方法においてシャフト５を介して回転される。シャフト５に関連して、特別なローダ(loader)６も配置され、ローダ６は、ロータ３をステータ４に向かって押し付け得るような方法において、シャフト５を介してロータ３に影響を及ぼすよう接続されて、ロータ３とステータ４との間のブレード間隙１０を調節する。
【００１８】
繊維離解されるべきリグノセルロース含有材料は、第二精製表面２の中央にある開口７を介して、精製表面１及び２の間の円錐形のリファイナマウス１０内に供給され、リグノセルロース含有材料は、リファイナマウス内で繊維離解され且つ精製される。繊維離解済みリグノセルロース含有材料は、リファイナ素子３及び４の間のリファイナマウスの外側縁部から、リファイナチャンバ８の内側に排出され、更に、排出通路９に沿ってリファイナチャンバ８の外に排出される。
【００１９】
ディスクリファイナ及びコーンリファイナに加えて、ディスクコーンリファイナと呼ばれるものもあり、その場合には、繊維離解されるべき材料の流れ方向において、ディスク状のリファイナ素子が初めに来て、然る後、繊維離解されるべき材料は、円錐形のリファイナ素子の間で更に精製される。更に、リファイナのステータ及びステータの両方が円筒形のリファイナ素子であるシリンドリカルリファイナもある。異なるリファイナの一般的な構造及動作原理は、それ自体当業者に既知である。よって、この脈絡において、それらをより詳細に記載しない。
【００２０】
図３は、上方から見られた、リファイナの精製表面のブレードセグメントの一般図を概略的に示しており、ステータ又はロータの精製表面全体の一部を形成するために、そのブレードセグメントを使用し得る。図３に従ったブレードセグメント１１は、精製されるべき材料の供給流の方向に向けられる供給縁部１２と、精製済み材料の排出流の方向に向けられる排出縁部１３とを含む。ブレードバー１４の進行方向において、供給縁部１２の方向から排出端部１３の方向に向かって、ブレードバー１４とブレードバー間のブレード溝１５とを含むブレードセグメント１１の精製表面１６に沿って移動するとき、図３に従ったブレードセグメント１１は、４つの精製表面ゾーン、即ち、供給縁部１２に最も近い第一精製表面ゾーン１７、その次に来る第二精製表面ゾーン１８、第二精製表面ゾーン１８の次に来る第三精製表面ゾーン１９、及び、排出縁部１３に最も近い第四精製表面ゾーン２０を含む。一般的には、リファイナの精製表面全体又は個々のブレードセグメントの精製表面は、１つ又はそれよりも多くの精製表面ゾーンを含み得る。１つの具体的な精製表面ゾーンにおいて、精製表面のブレードバー１４及びブレード溝１５の構成は、精製表面ゾーン領域の全体に亘って本質的に類似するのに対し、精製表面のブレードバー１４及びブレード溝１５の構成は、典型的には、異なる精製表面ゾーンの間で異なる。
【００２１】
図４は、上方から対角に見られたブレードセグメントのブレードバーの可能な位置付けを概略的に示している。図５は、１つの側方から見られた、図４に従ったブレードセグメントのブレードバー位置付けを概略的に示している。図６は、精製表面１６の方向において上方から見られた、図４に従ったブレードセグメントのブレードバーの位置付けを概略的に示している。明瞭性の故に、図４乃至６は、ブレードセグメント１１の底部を示していない。ブレードセグメント１１は、精製されるべき材料の供給流の方向に向けられた供給縁部１２と、精製済み材料の排出流の方向に向けられた排出縁部１３とを含む。ブレードセグメント１１の精製表面１６は、ブレードバー１４と、ブレードバーの間のブレード溝１５とを含む。各ブレードバー１４は、第一端部１４ａと、第二端部１４ｂとを含み、第一端部１４ａは、精製表面１６の供給縁部１２の方向に向けられ、第二端部１４ｂは、精製表面１６の排出端部１３の方向に向けられている。２つの隣接するブレードバー１４間のブレード溝１５に沿って、精製表面１６の供給縁部１２の方向から排出縁部１３の方向に向かって移動するとき、ブレード溝１５が、ブレードバー１４がブレード溝１５の底部から上向きに傾斜路状に上昇し始める第三ブレードの第一端部で、第三ブレードバー１４で終端するよう、精製表面１６のブレードバー１４は、互いに千鳥状に配置される。よって、ブレードバー１４の第一端部１４ａは、ブレード溝１５の底部から上向きに上昇する案内表面２１を含む。案内表面２１は、精製表面１６の供給縁部１２の方向から排出端部１３の方向に上昇し、案内表面２１は、精製表面１６の供給縁部１２の方向に向けられた第一端部２１ａ、即ち、案内表面２１がブレード溝１５の底部から上昇し始める端部と、精製表面１６の供給縁部１３の方向に向けられる第二端部２１ｂ、即ち、案内表面２１がブレードバー１４の上方表面１４ｃで終端する端部とを含む。図４乃至６に従った実施態様において、案内表面２１は、直線的に上昇する傾斜路状の案内表面であるが、案内表面２１は、凸状又は凹状に上昇する案内表面又は前記形状の組み合わせに従って上昇する案内表面でもよく、それによって、案内表面２１は、直線状、凸状、又は、凹状に上昇する少なくとも１つの案内表面２１部分を有する。その表面がブレードバー１４及びブレード溝１５の進行方向にブレード溝の底部から上昇し始める、ブレードバー１４の案内表面２１の第一端部２１ａは、その表面がブレードバー１４の進行方向において開始する、ブレードバー１４の案内表面２１の第一端部２１ａが、ブレードバー１４の進行方向において終端する２つの隣接するブレードバー１４の第二端部１４ｂの間にあるような方法で、２つの隣接するブレードバー１４の間に位置付けられる。よって、図４乃至６に従った精製表面１６は、少なくともそれらの長さの一部に亘って、隣接するブレードバー１４の第二端部１４ｂの間に配置される。故に、２つの隣接するブレードバー１４の進行方向に対して実質的に横の方向には、第三ブレードの一部があり、それは第一に述べられた２つのブレードバー１４の間のブレード溝１５を終端する。
【００２２】
よって、図４乃至６に従ったブレードセグメント１１の精製表面１６は、少なくとも１つの第一ブレードバー１４’と、少なくとも１つの第二ブレードバー１４”とを含み、それらの間にはブレード溝１５がある。更に、精製表面１６は、少なくとも１つの第三ブレードバー１４”’を含み、その上昇する案内表面２１は、第一ブレードバー１４’と第二ブレードバー１４”との間に、実際には、第一ブレードバー１４’及び第二ブレードバー１４”の最終端部又は第二端部１４ｂの間に、少なくとも部分的に配置される。よって、第三ブレードバー１４”’の上昇する案内表面２１は、第一ブレードバー１４’及び第二ブレードバー１４”の進行方向において、第一ブレードバー１４’と第二ブレードバー１４”との間に部分的に配置され、それによって、第三ブレードバー１４”’の第一端部１４ａは、第一ブレードバー１４’及び第二ブレードバー１４”の第二端部１４ｂからある距離で、精製表面１６の供給縁部の方向に配置される。換言すると、図４に従った実施態様において、精製表面１６の供給縁部からの第一ブレードバー１４’及び第二ブレードバー１４”の両方の第二端部１４ｂの距離は、精製表面１６の供給端部１２からの第一ブレードバー１４’の第二端部１４ｂ及び第二ブレードバー１４”の第二端部の距離と等しく、精製表面１６の供給縁部１２からの第３ブレードバー１４”’の第二端部１４ｂの距離は、精製表面１６の供給端部１２からの第一ブレードバー１４’の第二端部１４ｂ及び第二ブレードバー１４”の第二端部の距離よりも大きい。しかしながら、同時に、図４に従った実施態様において、精製表面１６の供給端部１２からの第三ブレードバー１４”’の第一端部１４ａの距離は、精製表面１６の供給縁部１２からの第一ブレードバー１４’の第二端部及び第二ブレードバー１４”の第二端部１４ｂの距離よりも小さい。
【００２３】
図４乃至６に従った精製表面１６は、ダム(dam)を有さないが、ダムは、２つの隣接するブレードバー１４の間のブレード溝１５が、新しく開始するブレードバー１４で終端し、その第一端部１４ａで、ブレード溝１５の底部の方向から上向きに上昇する案内表面２１が形成され、この案内表面２１は、問題のブレードバー１４の上方表面１４ｃで終端するような方法でブレードバー１４を互いに位置付けることによって置換される。案内表面２１の故に、ブレード溝１５内を進行し且つ精製されるべき或いは既に精製を受けた材料は、ブレードバー１４の上方表面に戻るよう案内され、リファイナのブレード間隙内に至る。よって、問題のブレードバー１４の第一端部は、ダムのように働き、精製中の材料をリファイナのブレード間隙内に案内する。好ましくは、上昇する案内表面２１は、ブレード溝１５の底部から開始し、ブレードバー１５の上方表面１４ｃで終端するが、案内表面２１の第一端部２１ａ及び／又は第二端部２１ｂが小さい垂直な又は実質的に垂直な部分を有することも実行可能である。
【００２４】
２つの隣接するブレードバーの間から、即ち、第一ブレードバー１４’と第二ブレードバー１４”との間から開始する新しいブレードバー、即ち、第三ブレードバー１４”’を、第一ブレードバー１４’及び第二ブレードバー１４”の進行方向において多くの異なる方法で、その案内表面２１に対して位置付け得る。図４乃至６の実施態様では、第三ブレードバー１４”’の案内表面２１の一部のみが、第一ブレードバー１４’及び第二ブレードバー１４”の進行方向において、第一ブレードバー１４’と第二ブレードバー１４”との間に配置されており、それによって、第三ブレードバー１４”’の案内表面２１の最終部分は、第一ブレードバー１４’及び第二ブレードバー１４”がそれらの進行方向において終端した後も続く。よって、第一ブレードバー１４’の第二端部１４ｂと第三ブレードバー１４”’の第一端部１４ａとの間、並びに、第二ブレードバー１４”の第二端部１４ｂと第三ブレードバー１４”’の第一端部１４ａとの間には、スロット２２又は開口部分２２が残る。ブレードバーのそのような位置付けは、精製下の材料が、案内表面２１の効果の故に上昇し、リファイナのブレード間隙内に至るが、精製中に生成され且つブレード溝１５内を進行すると同時に精製中の材料を前方に押し込む蒸気が、案内表面２１を部分的に越えて、第三ブレードバー１４”’に隣接するブレード溝１５内に流れるという解決策をもたらす。よって、精製中に生成される蒸気のうちの大した量ではない蒸気がブレード間隙内に案内されるが、蒸気は従来的なダムが使用されるときよりも自由に流れ得る。蒸気の流れを促進し且つその上方表面がブレードバー１４の上方表面１４ｃよりも低いレベルにある従来的な半ダムと比較すると、本発明の解決策は、それにも拘わらず、精製中の材料を改良された方法でブレード間隙内に案内する効果をもたらす。何故ならば、精製中の材料は蒸気よりも重いので、精製中の材料は、ブレード溝１５から案内表面２１に沿って直接的に前方に進み、精製表面間のブレード間隙内に流入するからである。図５及び６において、精製表面上で精製下の材料の通過は、参照符号Ｍで示される矢印によって概略的に示されており、精製表面上の蒸気の通過は、参照符号Ｓで示される矢印によって概略的に示されている。
【００２５】
図１３は、スロット２２が第三ブレードバー１４”’の案内表面の両側に残る点において図４に従った解決策と類似する、ブレードバー１４のそのような相互的な位置付けを上方から対角に示しているが、ブレードバー１４のそのような相互的な位置付けは、第三ブレードバー１４の案内表面２１の異なる側面上のスロット２２の大きさが互いに逸脱し合う点において、図４に示される実施態様から逸脱している。これは、第一ブレードバー１４’及び第二ブレードバー１４”の第二端部１４ｂが精製表面１６の供給縁部１２から異なる距離にあるように第一ブレードバー１４’及び第二ブレードバー１４”を互いに配置することによって達成される。
【００２６】
例えば、内部精製表面ゾーン、即ち、精製されるべき材料の供給部により近い精製表面ゾーン内でチップを精製するときには、ブレードバー１４の「開放スタガリング」(open staggering)と呼ぶもの、即ち、上述されたように、第三ブレードバー１４”’の案内表面２１の両側にスロットがあるスタガリングを使用し得る。この領域では、ブレードバーは高密度に位置付けられる必要はない。何故ならば、精製されるべき材料は、依然として比較的大きい片（ピース）であるからである。しかしながら、重要なことは、ブレード間隙内のより遠くへの精製されるべき材料の制限のない流れを保証することであり、それは開放スタガリングによって増進される。何故ならば、その構造は蒸気の流れを促進するからである。
【００２７】
ブレードバー１４のスタガリング深度、即ち、第三ブレードバー１４”’の第一端部１４ａが第一ブレードバー１４’と第二ブレードバー１４”との間の空間にどれぐらい延びるか、及び、ブレードバー１４の第一端部１４ａでの案内表面２１の隆起の角度を変更することは、ブレードバー１４の端部間のスロット２２の大きさ、よって、精製表面１６上の蒸気流が影響されることを可能にする。ブレードバー１４の上方表面１４ｃに対する案内表面２１の隆起の角度は、例えば、２０〜５５度の間、好ましくは、３０〜４５度の間で変化し得る。案内表面２１の隆起の角度が小さければ小さいほど、ブレード溝内を進行する蒸気流のより大きな部分が、ブレードバーに隣接するブレード溝内に移動する。精製表面の供給縁部の側では、より緩やかな角度の隆起を案内表面のために使用することができ、後続する精製表面ゾーンでは、即ち、より強い精製を行うゾーンでは、より険しい角度の案内表面の隆起を使用することが好ましい。より強い精製を行うゾーンにおける、以下に記載されるブレードバーの閉塞的な或いはほぼ閉塞的なスタガリングと組み合わせられた、緩やかな角度の案内表面の隆起は、過度の容積を取り、蒸気流の問題を招き得る。
【００２８】
更に、図４乃至６から逸れて、開始ブレードバー、即ち、第三ブレードバー１４”’の案内表面２１を、２つの終端するブレードバー１４の間に、即ち、第一ブレードバー１４’と第二ブレードバー１４”との間に完全に位置付けてもよく、それによって、スロット２２は案内表面２１のいずれの側にも残らない。そのような適用を、例えば、ディスクリファイナにおいて、ブレードセグメント又は精製表面の排出縁部に近接して使用し得るが、他のリファイナの種類においても、ブレードセグメント又は精製表面の排出縁部に近接して使用してよく、その場合には、材料の精製を推進し、且つ、全ての材料がブレード溝１５の底部から上昇してブレード間隙１０内に至ることを保証するために、精製下の材料の前方への流れを制限することが望ましくあり得る。ブレードバー１４のそのような相互的な位置付けは、図１１に上方から対角に概略的に示されている。
【００２９】
多くの蒸気がリファイナのブレード間隙１０内で生成されるリファイナ用途では、ブレードバーの端部間のスロット２２が比較的大きくなり、その結果として、第三ブレードバー１４”’の案内表面２１を越える蒸気の流れが推進されるように、第三ブレードバー１４”’の第一端部１４ａを第一ブレードバー１４’及び第二ブレードバー１４”に対して配置し得る。よって、第一ブレードバー１４’及び第二ブレードバー１４”の進行方向における第一ブレードバー１４’及び第二ブレードバー１４”が終端する地点に、或いは、第一ブレードバー１４及び第二ブレードバー１４”の進行方向における第一ブレードバー１４’及び第二ブレードバー１４”の第二端部１４ｂからある距離にある地点にさえ、第三ブレードバー１４”’の案内表面２１の第一端部１４ａを位置付け可能であり、それによって、第三ブレードバー１４”’は、第一ブレードバー１４’及び第二ブレードバー１４”の進行方向において、第一ブレードバー１４’及び第二ブレードバー１４”の両方の仮想延長線の間に配置される。故に、第一ブレードバー１４’及び第二ブレードバー１４”の進行方向は、第一ブレードバー１４’及び第二ブレードバー１４”の第二端部１４ｂでの第一ブレードバー１４’及び第二ブレードバー１４”の接線方向を意味する。
【００３０】
図４乃至６に従った実施態様は、２つの隣接するブレードバー１４の第一端部１４ａ及び第二端部１４ｂは、精製表面１６の供給縁部１２から実質的に同じ距離にある、「直線スタガリング」(straight staggering)と呼ぶものを示している。次いで、図７及び８に従った実施態様は、２つの隣接するブレードバー１４の第一端部１４ａ及び第二端部１４ｂが精製表面１６の供給縁部１２から異なる距離にある、「傾斜スタガリング」(oblique
staggering)と呼ぶものを示している。これは、例えば、第一ブレードバー１４’が第二ブレードバー１４”よりも精製表面１６の供給縁部１２からより遠い端部に配置される、換言すると、第一ブレードバー１４’の第二端部１４ｂが第二ブレードバー１４”の第二端部１４ｂに比べて精製表面１６の供給縁部１２からより遠いように、図７及び８に示される実施態様において達成される。図７に示されるように、定角が第三ブレードバー１４”’の案内表面２１上で使用されるとき、第一ブレードバー１４’の第二端部１４ｂと第三ブレードバー１４”’の第一端部１４ａとの間のスロット２２は、第二ブレードバー１４”の第二端部１４ｂと第三ブレードバー１４”’の第一端部１４ａとの間のスロット２２よりも小さくなる。そのような解決策を用いるならば、精製表面１６の供給縁部１２から同じ距離で精製表面１６の全てのブレード溝１５における開放流れ面積の減少を回避可能である。よって、開始ブレードバー１４、即ち、第三ブレードバー１４”’の一方の側には、他方の側よりも大きいスロット２２が形成される。よって、第三ブレードバー１４”’の一方の側に必ずしも如何なる種類のスロット２２もないような実施態様も実現可能である。その場合には、精製表面１６の供給縁部１２からの第一ブレードバー１４’の第二端部１４ｂの距離は、精製表面１６の供給縁部１２から第二ブレードバー１４”の第二端部１４ｂからの距離よりも大きく、精製表面１６の供給縁部１２からの第三ブレードバー１４”’の案内表面２１の第二端部１４ｂの距離は、精製表面１６の供給縁部１２からの第一ブレードバー１４’の第二端部１４ｂの距離以下であり得る。しかしながら、更に、精製表面１６の供給縁部１２からの第三ブレードバー１４”’の案内表面２１の第二端部１４ｂの距離は、精製表面１６の供給縁部１２からの第二ブレードバー１４”の第二端部１４ｂの距離よりも大きい。次いで、精製表面１６の供給縁部１２からの第三ブレードバー１４”’の案内表面２１の第一端部２１ａの距離は、実施態様に依存して、第二ブレードバー１４”の第二端部１４ｂの距離よりも大きくても、小さくても、或いは、等しくてもよい。
【００３１】
そのような「傾斜スタガリング」では、第一ブレードバー１４’又は第二ブレードバー１４”の進行方向における第一ブレードバー１４’又は第二ブレードバー１４”が終端する地点に、或いは、第一ブレードバー１４’又は第二ブレードバー１４”の進行方向において、第一ブレードバー１４又は第二ブレードバー１４”の第二端部１４ｂからのある距離である地点にさえ、第三ブレードバー１４”’の案内表面２１の第一端部１４ａを位置付けてよく、それによって、第三ブレードバー１４”’は、少なくともその長さの一部に亘って、第一ブレードバー１４’及び第二ブレードバー１４”の進行方向において、第一ブレードバー１４’と第二ブレードバー１４”の仮想延長部との間、又は、第一ブレードバー１４’の仮想延長部と第二ブレードバー１４”との間のいずれかに配置される。よって、第一ブレードバー１４の進行方向又は第二ブレードバー１４”の進行方向は、第一ブレードバー１４’又は第二ブレードバー１４”の第二端部１４ｂでの第一ブレードバー１４’又は第二ブレードバー１４”の接線方向を意味する。
【００３２】
図１２は、更に、第一ブレードバー１４’の案内表面２１と第三ブレードバー１４”’との間にスロットはないが、第二ブレードバー１４”と第三ブレードバー１４”’の案内表面２１との間にスロット２２が形成されるようなブレードバー１４の相互位置付けを、上方から対角に概略的に示している。そのような実施態様では、ブレードバー１４’、１４”、及び、１４”’を用いて、半開放スタガリングを形成し得る。
【００３３】
可能な限り最も効率的な精製を達成することが望ましいとき、回転する精製表面、即ち、リファイナのロータの場合、スロット２２がより小さい或いはスロット２２が全くない第三ブレードバー１４”’のその半分を、ロータの回転方向に対して反対方向に、即ち、回転方向により遠く背後に位置付け得る。静止的な精製表面、即ち、リファイナのステータの場合、スロット２２がより小さい或いはスロット２２が全くない第三ブレードバー１４”’のその半分を、ロータの回転と同じ方向に、即ち、ロータと触れる最後のものであるブレードバー１４の側に位置付け得る。よって、第三ブレードバー１４”’の案内表面２１のその半分は、精製下の材料をブレード溝から精製表面１６間のブレード間隙内により効率的に持ち上げる。同時に、スロット２２がより大きい第三ブレードバー１４”’の案内表面２１の側では、１つのブレード溝から他のブレード溝により自由に流れ得る。
【００３４】
ステータの精製表面の場合には、ブレードバーを互いに対して配置するときに、ステータの現象特徴、即ち、ステータの精製表面上の所与の領域における蒸気の逆流を考慮に入れ得る。ブレードバーを互い対して互い違いにすること、及び、蒸気がブレードバー間のスロットから精製表面上に流れ得ないが、ブレードバーの第二端部１４ｂにある壁１４ｄの故に上向きになるよう、ブレードバーの案内表面の隆起の角度を設定することによって、蒸気のこの逆流を考慮に入れ得る。ステータの精製表面上で実施されるそのような解決策は、精製を更に推進することを可能にする。
【００３５】
図９及び１０は、ブレードセグメントのブレードバーを位置付ける更に１つの可能な方法を概略的に示している。図９及び１０のブレードセグメントは、１つのブレードセグメントが、先に異なる方法で提示されたブレードバーの異なる側のブレードバー間のスロット２２の大きさ又は拡張を変更することによって異なる方法で互いに対して食い違いにされた複数のブレードバーを含む解決策を示している。
【００３６】
ブレードセグメント１１の供給縁部１２が精製表面全体の供給縁部に対応し、且つ、ブレードセグメント１１の排出縁部１３が精製表面全体の排出縁部に対応し、それによって、精製表面の供給縁部１２から同じ距離にあるブレードバー１４及びブレード溝１５が同じ精製表面ゾーンに属するような方法において、リファイナの精製表面の一部を形成するためにブレードセグメント１１を使用し得る。しかしながら、精製表面の１つの精製表面ゾーンの一部のみ、即ち、図３に例示的な方向で示される、精製表面の第一精製表面ゾーン１７、第二精製表面ゾーン１８、第三精製表面ゾーン１９、又は、第四精製表面ゾーンの一部のみを形成するためにブレードセグメント１１を使用し得る。
【００３７】
図面には、一例としてブレードセグメントの精製表面を使用することによって様々な実施態様が示されているが、様々な実施態様の全部を連続的な精製表面構造として実施される精製表面にも適用し得る。
【００３８】
一部の場合には、本記載中に開示される機能を他の機能と関係なくそのように使用し得る。他方、必要であれば、様々な組み合わせを形成するために、本記載中に開示される機能を組み合わせ得る。
【００３９】
図面及び関連記載は、本発明の着想を例証することが意図されているに過ぎない。本発明の詳細は、請求項の範囲内で異なり得る。
【００４０】
図面中に示されるブレードバー１４の構造は直線であるが、ブレードバー１４は湾曲した長手構造も有し得る。更に、ポンピング若しくは供給ブレードバー、即ち、精製表面上で精製されるべき材料の通過を促進するブレードバー、又は、保持ブレードバー、即ち、精製表面上で精製されるべき材料の通過を制限するブレードバーのいずれか、或いは、それらの組み合わせであるようブレードバーを配置し得る。
【００４１】
ポンピングブレードバーは、精製されるべきパルプ粒子のために、精製表面の円周方向における、即ち、ブレードセグメント半径に対する垂直方向における速度成分、及び、精製表面の供給縁部から精製表面の排出縁部に向かって方向付けられる精製表面半径の方向における速度成分の両方を作り出すブレードバーを意味する。保持ブレードバーは、精製されるべきパルプ粒子のために、精製表面の円周方向における、即ち、ブレードセグメント半径に対する垂直方向における速度成分、及び、精製表面の排出縁部から精製表面の供給縁部に向かって方向付けられる精製表面半径の方向における速度成分の両方を作り出すブレードバーを意味する。例えば、図３のブレード表面が右回転に見られるとき、即ち、その参照番号が通常の直立位置において見られるような方法で見られるとき、左側縁部に最も近いブレードバーは、ブレードセグメントの半径方向にあり、それによって、それらはポンピングブレードバーでも保持ブレードバーでもなく、ラジアルブレードバーである。相応して、図３の右縁部に最も近いブレードバーは、ブレード表面の自由縁部からブレード表面の排出縁部に向かって開放するブレードセグメントの径方向とそのような角度を形成する。よって、右縁部に最も近いブレードバーは、ポンピング的又は保持的であり得る。図３のブレードセグメントがステータブレードセグメントであり、ロータがその上を右から左に移動するならば、右縁部に最も近いブレードバーはポンピング的であり、よって、供給縁部から排出縁部への材料の径方向移動を促進する。相応して、図３のブレードセグメントがステータブレードセグメントであり、ロータがその上を左から右に移動するならば、右縁部に最も近いブレードバーは保持的であり、よって、供給縁部から排出縁部への材料の径方向移動を保持する。図３のブレードセグメントがロータブレードセグメントであり、左から右に移動するならば、右縁部に最も近いブレードバーはポンピング的であり、供給縁部から排出縁部への材料の径方向移動を促進する。更に、図３のブレードセグメントがロータブレードセグメントであり、右から左に移動するならば、右縁部に最も近いブレードバーは保持的であり、よって、供給縁部から排出縁部への材料の径方向移動を制約する。
【００４２】
図３のブレードセグメントは、開示されたブレード解決策に関連したブレードバーの方向の１つの実施例を示している。開示された解決策は、ロータ及びステータの両方がある程度ポンピングするブレードバー角を有するときに最良に働く。これは、蒸気流を改良するスロットが、次に、蒸気が行くことが想定される方向であるより前方のブレード間隙内に方向付けられるからであり、本発明の傾斜路状構造が、次に、パルプ流が現実に進行する方向により近接して方向付けられるからである。よって、パルプは効率的に上昇してブレード間隙内に入る。その解決策は、ロータ及びステータの両方のブレードバーの角度が１０〜４５度のポンピング角度であるときに最良に働く。更に、その解決策は、ブレードバーの角度が０〜１０度のポンピング角、４５度よりも大きなポンピング角、又は０〜１５度の制動、即ち、保持角であるときに最良に働く。ロータのブレードバー角度が強くポンピング的であるとき、換言すると、ロータのブレードバー角が、例えば、２５〜４５度のポンピング角であるとき、そのような解決策は、例えば、ステータのブレードバー角度が１５〜４５度のポンピング角である場合にも働く。その解決策は、ステータ及びロータのブレード表面のために或いはそれらの部品のために使用されるブレードバー角に対して他の制約を課さないので、ロータ及びステータのブレード表面のための異なる組み合わせにおいて、基本的に自由にブレード角を選択し得る。
【００４３】
ブレードバー角を選択することで、どれぐらいのエネルギをブレード構成が消費するか及び精製で達成される精製の程度における変化はどのようなものかに対して影響を有することが可能である。強くポンピングするブレード解決策は、ブレード間隙内での材料の短い保持時間をもたらし、それによって、精製が消費するエネルギは僅かである。よって、精製されるべき材料のために均一な精製処理が達成されるが、精製の程度の変化は比較的小さいままである。ポンピングがより少ないブレード解決策を用いることで、材料はブレード間隙内により長く残留し、それによって、精製のエネルギ消費はより大きく、より大きな程度の精製の変化が達成される。強く保持するブレード解決策が使用されるならば、精製の保持時間は長く、高いエネルギ消費をもたらす。よって、より大きな程度の精製の変化が平均して達成されるが、精製済み材料の精製の程度は非均一であり、大きい程度に精製された材料及び小さい程度に精製された材料を含み得る。
【００４４】
更に、図３乃至１３の全ての実施態様において、第三ブレードバー１４”’の縁部は、第一ブレードバー１４’及び第二ブレードバー１４”と接触する。しかしながら、第三ブレードバー１４”’が、少なくともその開始部分において、第三ブレードバー１４”’によって終端されるブレード溝１５ほど広くないような方法で、第一ブレードバー１４’と第三ブレードバー１４”’との間及び／又は第二ブレードバー１４”と第三ブレードバー１４”’との間に小さいスロットがあり、それによって、蒸気がこのスロットを通じて１つのブレード溝から他のブレード溝内に流れ得るような解決策も実現可能である。第三ブレードバー１４”’の案内表面が、隣接するブレードバーと接触するブレード溝の底部にあるが、その上方部分の傍では、隣接するブレードバーの一方又は両方の側方表面から外れ、それによって、第三ブレードバー１４”’の上方表面がその案内表面２１の開始部分よりも狭いような解決策も実現可能である。
【００４５】
上記されたように、図３乃至１３に従った実施態様において、第三ブレードバー１４”’は、その側方縁部の傍で、第一ブレードバー１４’及び第二ブレードバー１４”と接触する。これは図１４に更に例証されており、第三ブレードバー１４”’の第一側方縁部２３ａは、側方縁部２３ａに面する第一ブレードバー１４’の側方縁部２４と接触し、第三ブレードバー１４”’の第二側方縁部２３ｂは、側方縁部２３ｂに面する第二ブレードバー１４”の側方縁部２５と更に接触する。
【００４６】
更に、図１５に概略的に示されるように、第三ブレードバー１４”’の案内表面２１が、第一ブレードバー１４’と第二ブレードバー１４”の仮想延長部との間で、第一ブレードバー１４’及び第二ブレードバー１４”の進行方向に配置されるときには、第三ブレードバー１４”’の第一側方縁部２３ａが、側方縁部２３ａに面する第一ブレードバー１４’の側方縁部２４と接触し、第三ブレードバー１４”’の第二側方縁部２３ｂが、第二ブレードバー１４”の側方縁部２５の仮想延長部２５ａと接触するような方法で、第一ブレードバー１４’、第二ブレードバー１４”、及び、第三ブレードバー１４”’を互いに対して配置可能であり、仮想延長部は、側方縁部２３ｂに面する。
【００４７】
図１６に概略的に示されるように、第三ブレードバー１４”’の案内表面２１が、第一ブレードバー１４’の延長部と第二ブレードバー１４”との間で、第一ブレードバー１４’及び第二ブレードバー１４”の進行方向に配置されるときにも、第三ブレードバー１４”’の第一側方縁部２３ａが、第一ブレードバー１４’の側方縁部２４の仮想延長部２４ａと接触し、第三ブレードバー１４”’の第二側方縁部２３ｂが、側方縁部２３ｂに面する第二ブレードバー１４”の側方縁部２５と接触するような方法で、第一ブレードバー１４’、第二ブレードバー１４”、及び、第三ブレードバー１４”’を互いに対して配置可能であり、仮想延長部は、側方縁部２３ａに面する。
【００４８】
更に、図１７に概略的に示されるように、第三ブレードバー１４”’の案内表面２１が、第一ブレードバー１４’の仮想延長部と第二ブレードバー１４”との間で、第一ブレードバー１４’及び第二ブレードバー１４”の進行方向に配置されるときには、第三ブレードバー１４”’の第一側方縁部２３ａが、第一ブレードバー１４’の側方縁部２４の仮想延長部２４ａと接触し、第三ブレードバー１４”’の第二側方端部２３ｂが、第二ブレードバー１４”の側方縁部２５の仮想延長部２５ａと接触するような方法で、第一ブレードバー１４’、第二ブレードバー１４”、及び、第三ブレードバー１４”’を互いに対して配置可能であり、仮想延長部２４ａは、側方縁部２３ａに面し、仮想延長部２５ａは、側方縁部２３ｂに面する。
【００４９】
よって、ここでは、第一ブレードバー１４’及び／又は第二ブレードバー１４”の側方縁部２４，２５と或いはそれらの仮想延長部と接触する第三ブレードバー１４”’の側方縁部２３ａ，２３ｂは、第三ブレードバー１４”’が、少なくともその長手部分の一部に亘って或いはその長手部分の全部に亘って、ブレード溝１５又は第三ブレードバー１４”’によって終端されるブレード溝１５の仮想延長部と同じぐらいの幅であることを意味する。第三ブレードバー１４”’の側方縁部２３ａ，２３ｂは、例えば、精製されるべき材料の流れ及び精製中に生成される蒸気のための制御の望ましい比率に依存して、ブレードバー１４’，１４”，１４”’の下方部分の傍で、或いは、それらの全高に亘って、第一ブレードバー１４’及び／又は第二ブレードバー１４”の側方縁部２４，２５又はそれらの仮想延長部と接触し得る。
【００５０】
第三ブレードバー１４”’の側方縁部２３ａ，２３ｂが高さ方向において第一ブレードバー１４’及び第二ブレードバー１４”の側方縁部２４，２５と接触する部分が大きければ大きいほど、ブレード間隙内を進行する材料のより高い比率をブレード間隙内に好適に案内し得る。しかしながら、第一ブレードバー１４’及び第二ブレードバー１４”の側方縁部２４，２５と接触するが、第三ブレードバー１４”’の側方縁部２３ａ，２３ｂが蒸気の通過を完全に遮断しない、少なくとも隣接する溝のうちの１つに入らないことが、その解決策にとって好ましい。これは、その解決策において、第三ブレードバー１４”’の側方縁部２３ａ，２３ｂが下方縁部によってのみ第一ブレードバー１４’及び第二ブレードバー１４”の側方縁部と接触するような方法において、或いは、第三ブレードバー１４”’の案内表面２１が第一ブレードバー１４’及び／又は第二ブレードバー１４”の第二端部１４ｂの地点で未だその全高にないような方法において、或いは、第三ブレードバー１４”’の側方縁部２３ａ，２３ｂの少なくとも一方が第一ブレードバー１４’又は第二ブレードバー１４”の側方縁部の仮想延長部２４ａ，２５ａのみと接触するような方法において実施される。
【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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【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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