(57)【要約】  フリンガプレートのフィーダーバー内の深切ノッチ若しくは孔、及び／又はリファイナープレートのバー内の開放流路若しくは孔を含む、機械的リファイナー用のフリンガ又はリファイナープレート。バー内の開放流路及び／又は孔は、機械的リファイナーの動作中に、バーのトレーリング側部の停滞流ゾーンを著しく低減させる。停滞流ゾーンの低減は、バーのトレーリング側部での繊維の蓄積を低減又は排除し得る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
機械的リファイナーフリンガプレート（１００）であって、
前面（１０４）と、
背面（１０５）と、
前記前面（１０４）を前記背面（１０５）から分離する基板（１０２）と、
前記前面（１０４）から延在する中心ハブ（１０６）と、
前記前面（１０４）から延在するフィーダーバー（１１０）であって、中心（Ｃ）から半径方向外側に延在する、フィーダーバー（１１０）と、
前記フィーダーバー（１１０）のうちのフィーダーバー（１１０）内に配置された深切ノッチ（１１８）又は孔（１１９）であって、前記フィーダーバー（１１０）が、前記深切ノッチ（１１８）又は孔（１１９）を画定する領域を有し、前記深切ノッチ（１１８）又は孔（１１９）が、前記フィーダーバー（１１０）を通って延在し、かつ流体が前記フィーダーバー（１１０）を通過することを可能にするように構成されている、深切ノッチ（１１８）又は孔（１１９）と、を備える、機械的リファイナーフリンガプレート（１００）。
【請求項２】
前記フィーディングバー（１１０）が、リーディング側部（１１２）及び前記リーディング側部（１１２）から遠位に配置されたトレーリング側部（１１４）を更に備え、前記深切ノッチ（１１８）又は孔（１１９）が、第２の端部から遠位に配置された第１の端部を更に備え、前記第１の端部が、前記第２の端部から半径方向外側に配置されている、請求項１に記載の機械的リファイナーフリンガプレート（１００）。
【請求項３】
前記深切ノッチ（１１８）又は孔（１１９）が、前記フィーダーバー（１１０）内に配置された複数の深切ノッチ（１１８）又は孔（１１９）を含む、請求項１又は２に記載の機械的リファイナーフリンガプレート（１００）。
【請求項４】
前記深切ノッチ（１１８）又は孔（１１９）が、前記フィーダーバー（１１０）の各々の中に配置されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の機械的リファイナーフリンガプレート（１００）。
【請求項５】
前記深切ノッチ（１１８）又は孔（１１９）が、複数の深切ノッチ（１１８）及び／又は孔（１１９）を含み、それらのうちの少なくとも１つが、前記フィーダーバー（１１０）の各々の中に配置されている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の機械的リファイナーフリンガプレート（１００）。
【請求項６】
前記深切ノッチ（１１８）又は孔（１１９）が、前記深切ノッチ（１１８）又は孔（１１９）の前記第１の端部に、半径方向最外側縁部を更に備え、前記半径方向最外側縁部が、隣接した前記ノッチ（１１８）又は孔（１１９）の側壁と前記フィーダーバー（１１０）の前記リーディング側部との間に鈍角（１２６）を形成する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の機械的リファイナーフリンガプレート（１００）。
【請求項７】
前記深切ノッチ（１１８）又は孔（１１９）が、前記深切ノッチ（１１８）又は孔（１１９）の前記第１の端部に、半径方向最外側縁部を更に備え、前記半径方向最外側縁部が、面取り部、ベベル、湾曲からなる群から選択される、請求項１〜６のいずれか一項に記載の機械的リファイナーフリンガプレート（１００）。
【請求項８】
前記ノッチ（１１８）が、前記フィーディングバー（１１０）を通って、部分的に前記基板（１０２）内に延在するか、又は前記孔（１１９）が、部分的に前記基板（１０２）内に埋め込まれている、請求項１〜７のいずれか一項に記載の機械的フリンガプレート（１００）。
【請求項９】
機械的リファイナープレートセグメント（２００）であって、
半径方向内側縁部（２０８）及び半径方向外側縁部（２０６）を有する基板（２１０）と、
溝（２１７、２１８、２２０）によって分離されたバー（２１２、２１４、２１６）を含むリファイニング表面であって、前記バー（２１２、２１４、２１６）及び溝（２１７、２１８、２２０）が、前記半径方向外側縁部（２０６）に向かって延在する、リファイニング表面と、
前記溝（２１７、２１８、２２０）内のダム（２２２、２２４、２２６、２２８）であって、各溝（２１７、２１８、２２０）内の前記ダム（２２２、２２４、２２６、２２８）が、前記溝（２１７、２１８、２２０）の反対側にある隣接した前記バー（２１２、２１４、２１６）の間にわたる、ダム（２２２、２２４、２２６、２２８）と、
前記隣接したバー（２１２、２１４、２１６）のうちの１つを通って延在する少なくとも１つの開放流路（２３４）であって、前記溝（２１７、２１８、２２０）内の前記ダム（２２２、２２４、２２６、２２８）のうちの１つのトレーリング側部（１１４）に隣接した１つの端部を有する、少なくとも１つの開放流路（２３４）と、を備える、機械的リファイナープレートセグメント（２００）。
【請求項１０】
前記開放流路（２３４）が、前記開放流路（２３４）の長さ全体に対して、少なくとも９ｍｍ２の断面積を有する、請求項９に記載の機械的リファイナープレートセグメント（２００）。
【請求項１１】
前記開放流路（２３４）が、前記隣接したバー（２１２、２１４、２１６）のうちの前記１つの隆起部（１１６）から、前記隣接したバー（２１２、２１４、２１６）のうちの前記１つの高さの少なくとも１０％、又は１５％、又は２５％分離されている、請求項９又は１０に記載の機械的リファイナープレート。
【請求項１２】
前記バー（２１２、２１４、２１６）及び溝（２１７、２１８、２２０）が、前記基板（２１０）の一方の側縁部（２０４）から前記基板（２１０）の反対側の側縁部（２０４）まで延在する、請求項９〜１１のいずれか一項に記載の機械的リファイナープレートセグメント（２００）。
【請求項１３】
前記リファイナープレートセグメント（２００）内に前記ダム（２２２、２２４、２２６、２２８）の少なくとも５０％に関連付けられた前記開放流路（２３４）のうちの１つが存在する、請求項９〜１２のいずれか一項に記載の機械的リファイナープレートセグメント（２００）。
【請求項１４】
前記リファイナープレートセグメント（２００）が、鋳造金属で形成されている、請求項９〜１３のいずれか一項に記載の機械的リファイナープレートセグメント（２００）。
【請求項１５】
前記リファイナープレートセグメント（２００）が、パイ形状を有し、かつ追加のリファイナープレートセグメント（２００）と共に配置されて、環状リファイナープレートを形成するように構成されている、請求項９〜１４のいずれか一項に記載の機械的リファイナープレートセグメント（２００）。
【請求項１６】
前記リファイナープレートセグメント（２００）が、環状リファイナープレートの一部である、請求項９〜１５のいずれか一項に記載の機械的リファイナープレートセグメント（２００）。
【請求項１７】
前記半径方向内側縁部（２０８）が、フリンガプレート（１００）の外周（１０８）に隣接するように構成されている、請求項９〜１６のいずれか一項に記載の機械的リファイナープレートセグメント（２００）。
【請求項１８】
前記少なくとも１つの開放流路（２３４）が、前記隣接したバー（２１２、２１４、２１６）のうちの前記１つの下の前記基板（２１０）内に少なくとも部分的に埋め込まれている、請求項９〜１７のいずれか一項に記載の機械的リファイナープレートセグメント（２００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願）
本出願は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、２０１８年２月２６日に出願された米国仮特許出願第６２／６３５，１４３号の優先権を主張する。
【０００２】
（発明の分野）
本発明は、一般的に、機械的リファイナーに関し、より具体的には、そのようなリファイナー内のフリンガ及びリファイナープレートに関し、特に、中密度繊維板生産のパルプ化及び機械的パルプ化システムに関する。
【背景技術】
【０００３】
機械的リファイナーは、パルプ木材チップ、リサイクル紙、リサイクルコルゲート包装材料、及び他のリグノセルロース材料（まとめて「供給材料」と称される）に変換する。機械的リファイナーは、圧力パルス、剪断力、及び他の機械的力を加えて、供給材料を、パルプを形成する分離された繊維に分離する。供給材料は、３０％超の乾燥含有量などの高稠度を有し得る。高稠度のセルロース供給材料は、リファイニングされて、中密度繊維板（medium density fiberboard、ＭＤＦ）、又はサーモメカニカルパルプ（Thermo-Mechanical Pulp、ＴＭＰ）、ケミサーモメカニカルパルプ（Chemi-Thermo-Mechanical Pulp、ＣＴＭＰ）、及びパルプの他の変形物などの機械的パルプを形成し得る。
【０００４】
供給材料が、リファイナーを通って流動するため、繊維、並びに供給材料中の樹脂、サップ、ピッチ、及び他の液体又は液化木材成分などの抽出物は、リファイナー内の特定の位置に蓄積する傾向がある。これらの位置には、フリンガプレート上のフィーダーバーのトレーリング側部と、リファイナープレート内のバー間のダムのトレーリング側部と、が含まれる。
【０００５】
繊維及び抽出物の蓄積物は、暗色、例えば、黒色、及び硬質になる。時々、蓄積物は、フリンガ及びリファイナープレートから移動し、リファイナーを通って移動する供給材料の流れに入る。移動した蓄積物は、小粒子に砕け、供給材料の流れに混合し得る。蓄積物の粒子は、リファイナーから出力されたパルプ材料中、及び紙又は板紙である最終製品中に暗い斑点を形成する。暗い斑点を有するパルプ材料は、最終製品の望ましさ及び販売価値を低減させる。したがって、機械的リファイナーによって生産されたパルプ材料中の暗い斑点を低減するための必要性が長年存在する。
【発明の概要】
【０００６】
本発明者らは、フリンガ及びリファイナープレート上のトレーリング表面に隣接する低圧領域に起因して蓄積物が形成されると考えている。低圧力によって、そうでなければリファイナーを通る材料の高速流であることにおいて、供給材料の停滞流が引き起こされると考えられる。停滞流は、高速流動材料の総圧力と比較して、低い運動エネルギー、したがって低い総圧力を有する。その低圧に起因して、停滞流は、そうでなければリファイナーを通って流動する材料を捕捉する。捕捉された材料は、停滞流に隣接したフリンガ及びリファイナープレート上の表面に付着する。これらの表面は、フリンガプレートのバーのトレーリング表面、及びリファイナープレートの溝内のダム付近又はダム上のトレーリング表面である傾向がある。材料は、トレーリング表面に対して捕捉されたままであり、かつリファイナー内の熱によって黒くなる。
【０００７】
本発明者らは、停滞流領域において圧力を増加させることによって、蓄積に対する解決策を考案した。圧力は、フリンガプレートのバー内のノッチ及び／又は孔、並びにリファイナープレートのバー内の孔を作成することによって、上昇させることができる。ノッチ及び孔は、バーのリーディング縁部からバーのトレーリング縁部まで延在する。ノッチ及び孔は、バーのリーディング側部での高圧領域とバーのトレーリング側部での低圧領域との間にバーを通る流路を作成する。
【０００８】
リファイナープレートのバー内の孔は、バーに接続されたダムのすぐ後ろのバーのトレーリング側部で開いている。蒸気などの加圧流体は、孔を通って流動して、停滞流の圧力を上昇させる。上昇した圧力は、停滞流領域にエネルギーを加え、それによって、繊維及び他の材料がダムの後ろ及びフィーダーバーのトレーリング側部に蓄積する傾向を低減させる。
【０００９】
フリンガプレートのバー内のノッチ又は孔、並びにリファイナープレートのバー内の孔の新しい設計は、フィーダーバーのトレーリング側部に、かつリファイニングバー間の溝内のダムの下流に通常存在する低圧を低減させる必要がある。圧力差の低減は、停滞圧力ゾーンを低減又は排除することによって、従来のフリンガ及びプレート設計において起こる繊維の蓄積を低減又は排除し得る。
【００１０】
本開示による例示的なフリンガプレート又はリファイナープレートは、プレートのバー内に深切ノッチ又は孔を備える。バー内のノッチ又は孔は、蒸気がバーの高圧リーディング側部からバーの低圧トレーリング側部に流動することを可能にする。
【００１１】
フリンガ又はリファイナープレートのバー内又はバーを通るノッチ又は孔は、ノッチ又は孔を通って流動する蒸気と一緒に運ばれる繊維を低減させるように向けられ得る。バーを通って流動する蒸気中の繊維を低減させるために、ノッチ又は孔は、バーに対して垂直に、又はバーに対して鋭角若しくは鈍角に整列され得る。
【００１２】
機械的リファイナー用の例示的なフリンガプレートは、前面と、背面と、前面を背面から分離する基板と、前面から延在する中心ハブと、前面から延在するフィーダーバーであって、中心から前面に沿って半径方向外側に延在する、フィーダーバーと、これらのフィーダーバーのうちのフィーダーバー内に配置された深切ノッチ又は孔と、を備え得る。深切ノッチ又は孔は、バーを通って延在し、かつ流体がバーを通って流動することを可能にするように構成されている。深切ノッチ又は孔は、フリンガプレートが機械的リファイナー内で使用される場合、繊維が深切ノッチを通って移動する可能性を低減させるように向けられ得る。
【００１３】
ノッチは、バーのトレーリング側部でのノッチの流出口の断面積よりも小さい断面積を有するフィーダーバー又はリファイナーバーのリーディング側部に開口部を有し得る。同様に、ノッチの断面積は、ノッチの流入口から流出口まで徐々に増加し得る。同様に、各バーの中の孔（複数可）は、バーのトレーリング側部での孔の流出口の断面積よりも小さい断面積を有するバーのリーディング側部に開口部を有し得る。孔の断面積は、孔の流入口から流出口まで徐々に増加し得る。孔は、ノッチの代替物であり得るか、又はノッチに加えて使用され得る。例えば、ノッチは、フリンガプレート上のバー内にあり得、孔は、同じのリファイナー内のリファイナープレート上のバーであり得る。
【００１４】
機械的リファイナープレートセグメントが考案され、かつ本明細書に開示され、これは、半径方向内側縁部及び半径方向外側縁部を有する基板と、溝によって分離されたバーを含むリファイニング表面であって、バー及び溝が、半径方向外側縁部に向かって延在する、リファイニング表面と、溝内のダムであって、各溝内のダムが、溝の反対側にある隣接したバーの間にわたる、ダムと、隣接したバーのうちの１つを通って延在する少なくとも１つの開放流路であって、溝内のダムのうちの１つのトレーリング側部に隣接した又はその付近の１つの端部を有する、少なくとも１つの開放流路と、を含む。
【００１５】
機械的リファイナープレートセグメントは、開放流路の長さ全体に対して、少なくとも９ｍｍ２の断面積を有する開放流路を有し得る。開放流路は、隣接したバーのうちの１つの高さの少なくとも１０％、又は１５％、又は２５％だけ、隣接したバーのうちの１つの隆起部の下方にあり得る。開放流路は、バーのトレーリング側部での流路の流出口の断面積よりも小さい断面積を有するリファイナーバーのリーディング側部に流入口を有し得る。同様に、開放流路の断面積は、流入口から流出口まで徐々に増加し得る。また、リファイナープレートセグメント内のダムの各々に関連付けられた開放流路が存在し得る。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
上記は、添付図面に示されるように、本開示の例示的な実施形態の以下のより具体的な説明から明らかとなるであろう。図面は必ずしも縮尺通りではなく、その代わりに、開示された実施形態を説明する際に強調されている。
【図１】セルロース供給材料をパルプ化するための機械的リファイナー機械の一部の断面概略図である。
【図２】フリンガプレートの前面を示す。
【図３】図１の線３−３に沿って取られた図２に示されるフリンガプレートの断面図である。
【図４】リファイナープレートセグメントの正面図である。
【図５】図４に示されるリファイナープレートセグメントの断面の一部の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１は、内部チャンバ１４を画定するハウジング１２を有する従来の単一ディスクリファイナー１０を断面図で示す。チャンバ内のロータディスクアセンブリ１６は、モータによって駆動されるシャフト１８によって回転する。ロータディスクアセンブリは、支持ディスク２０と、支持ディスク２０の前面に取り付けられた円形フリンガプレート２２と、支持ディスク２０の前面に据え付けられたパイ形状のリファイナープレートセグメント２４の環状アセンブリと、を含む。リファイナープレートセグメントの内側縁部は、フリンガプレート２２の外周に隣接している。
【００１８】
プレートセグメント２６の同様の環状アレイは、ハウジングに固定されたステータディスクアセンブリの支持ディスク２８上に配置されている。あるいは、環状リファイナープレートは、プレートセグメントの環状アレイの代わりに使用され得る。更に、リファイナープレート又はプレートセグメントは、ディスクリファイナーの平面に一般に適合するディスクに、又は円錐リファイナー用プレートセグメントの円錐台形プレート又は円錐台形アセンブリとして配置され得る。
【００１９】
フリンガプレート２２は、ロータディスクアセンブリ１６と共に回転する。フリンガプレートは、セルロース材料供給スクリュー（図示せず）から供給材料を受容する。供給材料は、材料供給スクリューから、中心流入口３０を通って、ロータディスク１６の回転軸３２に平行な流動方向（Ｆ）に沿ってリファイナーに流動する。フリンガプレート２２は、軸方向３２から半径方向へのセルロース系材料の流れを変えるのを援助し、これによって、ロータディスクアセンブリとステータディスクアセンブリとの間に間隙３４が生じる。リファイナーディスクが円錐形である場合、フリンガプレートは、円錐形リファイナープレート間の円錐形間隙をもたらす円錐形経路への流れを変えるのを援助する。
【００２０】
供給材料が間隙３４を通って移動すると、材料は、ロータ及びステータプレートアセンブリの対向するプレートセグメント２４、２６上のバー及び溝によってリファイニングされる。バー及び溝の作用は、供給材料を繊維に、したがってパルプに分離する。パルプは、間隙３４の外周から、ハウジング１２のチャンバ１４内に流出する。
【００２１】
図２は、フィーダーバーと、フィーダーバー内に配置された深切ノッチ１１８、１２４とを備える機械的リファイナーのフリンガプレート１００の正面図である。深切ノッチは、繊維がノッチ内及びノッチを横切って移動する可能性を低減させるように向けられ得る。図３は、フリンガプレート１００の断面の側面図である。
【００２２】
フリンガプレート１００は、前面１０４と、基板の反対側にある背面１０５とを有する基板１０２を含む。フリンガプレート１００は、中心軸（Ｃ）と、軸を中心とする中心ハブ１０６と、を有する。中心ハブは、基板の前面１０４から突出し得、かつ平面（平坦）面を有する。あるいは、中心ハブ１０６は、基板の前面１０４と平面であり得るか、又は基板の前面に対して凹み得る。
【００２３】
フリンガプレート１００の外側環状周辺部１０８は、基板１０２の外側縁部を画定する。フリンガプレート１００は、円形ディスクを一緒に形成する単一の円形ディスク又はパイ形状のプレートセグメントのアセンブリであり得る。
【００２４】
フィーダーバー１１０は、前面１０４から突出し、かつ中心ハブ１０５から外周１０７まで延在する。フィーダーバー１１０は、回転方向Ｒにおいて半径方向の線から後退する。フィーダーバー１１０の後退は、供給材料を半径方向外側にフリングするのに役立つ。フリンガプレート１００及びロータディスクアセンブリは、方向Ｒに回転する。バーはまた、直線状であり得、いずれも供給角度で角度をなし得るか、又は実質的に半径方向に配置され得る。フリンガプレート１００は、基板１０２内の締結孔１２０を通って延在する締結具（図示せず）によって、ロータディスク１６に固定される。
【００２５】
フィーダーバー１１０は各々、リーディング側部１１２と、トレーリング側部１１４と、リーディング側部及びトレーリング側部の上縁部の間にわたる幅広の隆起部１１６と、を有する。ノッチ１１８は、フィーダーバー１１０を通って延在して、隆起部１１６から、基板１０４に向かって、かつ場合によっては基板１０４まで延在する溝を形成する。各フィーダーバーは、１つ、２つ、３つ、又はそれ以上のノッチ１１８及び／又は孔１１９を有し得る。ノッチ又は孔の各々への流入口１２２は、フィーダーバー１１０のリーディング側部１１２上にあり、流出口１２４はフィーダーバーのトレーリング側部１１４上にある。各フィーダーバー上の半径方向内側ノッチ１１８又は孔１１９は、中心ハブ１０６に隣接した流出口１２４を有し得る。
【００２６】
ノッチ又は溝は、フィーダーバーの半径方向長さの最初の半分又は３分の２に沿ってグループ化され得る。ノッチの深さは、隆起部１１６から基板へのバーの途中まで、基板への３分の２まで、又は基板１０４までの全てまでであり得る。ノッチは、基板の中に延在し得る。同様に、孔１１９は、基板の中に延在し得る。
【００２７】
ノッチ又は孔は、流入口１２２が流出口１２４よりも中心（Ｃ）から短い半径方向距離にあるように配置され得る。ノッチ又は孔はまた、バーに対して垂直であり得るか、又は流入口が流出口よりも大きな半径方向距離にある逆方向を有し得る。
【００２８】
流入口１２２のノッチ１１８又は孔１１９への断面積は、流出口１２４の断面積よりも小さくてもよい。同様に、ノッチ又は孔の断面積は、流入口１２２から流出口１２４までの区域で徐々に、例えば直線的に増加し得る。
【００２９】
ノッチ１１８及び孔１１９は、フィーダーバーのリーディング側部１１２での圧力下で、蒸気などの流体がバーを通ってトレーリング側部１１４まで通過することを可能にする。フィーダーバー１１０のリーディング側部１１２での圧力は、供給材料へのリーディング側部の移動及び供給材料から離れるトレーリング側部の移動に起因して、トレーリング側部１１４での圧力よりも大きくなる傾向がある。
【００３０】
ノッチ又は孔の流入口１２２でのより大きな圧力は、蒸気などの流体を、ノッチを通ってフィーダーバーのトレーリング側部１１４へと移動させる。流体がノッチを出ると、流体の比較的高い圧力は、フィーダーバーのトレーリング側部１１４で圧力を上昇させる。トレーリング側部１１４でのこの上昇した圧力によって、フィーダーバーのトレーリング側部１１４に隣接した比較的低い領域での停滞流形成の傾向が低減する。
【００３１】
ノッチ１１８又は孔１１９は、ノッチの流入口１２２内に引き込まれる繊維を抑制するように成形され得る。流入口１２２の形状は、鈍角、ノッチ又は孔の長さに沿った湾曲、及び流出口１２４での鋭角１２８を含み得る。鈍角１２６は、１００度〜１６０度、１１５〜１４５度、又はいくつかの他の角度の範囲内であり得る。鈍角は、流入口１２２の半径方向内側縁部１３０で測定され得る。鈍角は、フィーダーバー１１０のリーディング側部１１２の前を移動する流れを、９０度超回転させて、流入口１２２に入れる。この回転を行う流れは、主に液体であり、流れ中の繊維ではない。流入口１２２での鈍角１２６はまた、流入口の半径方向外側側部に鈍い縁部ももたらす。鈍い縁部は、縁部に衝撃を与える繊維が切断されるか、又は別の方法で損傷されるリスクを低減させる。
【００３２】
流出口１２４において、鋭角１２８は、流出口１２４の半径方向内側１３２縁部で測定され得る。鋭角１２８は、９０度〜３０度、７５度〜４５度の範囲内、又は別の角度の範囲内であり得る。ノッチ１１８又は孔１１９の長さに沿った湾曲は、ノッチへの流入口の角度と流出口の角度との間の円滑な移行を提供する。チャネルの角度は、供給材料がバーを横切って移動するのを防止し、したがって、供給性能の損失を作成することを防止するように選択され得る。一方、バーに対して垂直に、又は更にはフリンガプレートの外周に向かう方向に延びるノッチ又は孔が、特定の場合では望ましい場合がある。
【００３３】
ノッチ１１８又は孔１１９の側壁は、平面であり得、かつ基板１０２に対して垂直であり得るか、又はノッチが、基板から隆起部１１６まで開放するように角度をなし得る。側壁はまた、基板から隆起部まで凹面又は凸面など湾曲していてもよい。
【００３４】
孔は、隆起部が、孔の上に延在するがノッチの上に延在しないことを除いて、ノッチ１１８と同様に１１９であり得る。孔は、フィーダーバーを通る個々の孔１１９、それらの流入口又は流出口で合流する２つ以上の孔であり得、孔は、それらの断面積が流入口から流出口まで増加するようにテーパ状であり得る。孔は、ノッチと同様に機能して、フリンガプレート内のバーのリーディング側部及びトレーリング側部にわたって圧力の均一化を提供する。
【００３５】
ノッチ１１８又は孔１１９は各々、少なくとも９ｍｍ２の断面積を有し得、ノッチ（又は孔）を有するフィーダーバーの幅よりも狭い幅を有し得る。ノッチ又は孔の幅は、ノッチ又は孔の一方の側から反対側までである。幅は、流入口及び流出口が拡張し得ることを除いて、ノッチ又は孔の長さに沿って一定であり得る。ノッチ又は孔はまた、バーのリーディング縁部上で狭い、バーのトレーリング縁部に向かって延在するなど、可変幅を有し得る。これは、供給材料の大きな粒子がノッチ又は孔に入るのを防ぐが、流入口を材料で遮断するリスクも低減する。
【００３６】
フリンガプレート１００は、金属を砂の型枠に鋳造することによって形成され得る。フリンガプレートのインプリントは、一緒に締められて、フリンガプレートと実質的に同じ形状である空洞を形成する、砂型で形成される。金属は、砂型の空洞内に注がれて、フリンガプレートを形成する。フリンガプレートはまた、ノッチなしで鋳造され得、ノッチは、バーを好適な工具で機械加工することを通して作製され得る。フリンガプレートはまた、個々に溶接された構成要素から作製された製造プレートであり得る。孔は、穿孔され得る、パターン内のコアを使用して鋳造され得るか、又は３Ｄ印刷された砂型で作製され得る。溶接されたアセンブリを作製する前に、孔は、バーで作製することもできる。
【００３７】
図４は、リファイナープレートセグメント２００の正面図であり、図５は、リファイナープレートセグメント２００の断面の一部の側面図である。リファイナープレートセグメント２００は、以下に記載されるバー内の孔を除いて従来のものであり得る。
【００３８】
リファイナープレートセグメント２００は、パイ形状であり、かつロータ又はステータディスク上の他のリファイナープレートセグメントと組み立てられている。リファイナープレートセグメントは、締結孔２０２内に挿入された締結具によってディスクに取り付けられている。リファイナープレートセグメントは、側部２０４を側部に配置されて、ディスク上にセグメントの環状アセンブリを形成する。リファイナープレートセグメント２００の外側縁部２０６は、プレートセグメントが環状アセンブリ内に配置される場合、円形の外周を形成する。リファイナープレートセグメントのリファイニング表面の外側縁部２０６。リファイナープレートセグメント２００の内側縁部２０８は、フリンガプレートの外側縁部に隣接したロータ又はステータディスク上に配置され得る。リファイナープレートセグメント２００のアセンブリの内側縁部２０８は、フリンガプレートの外側縁部を囲む円を形成する。
【００３９】
リファイナープレートセグメント２００の前面は、リファイニング表面である。前面は、内側縁部２０６と外側縁部２０８との間、及びリファイナープレートセグメントの側部２０４の間に延在する基板２１０を含む。基板は、ディスクリファイナーから平面であり得るか、又は基板は、円錐形リファイナー用にアーチ型であり得る。
【００４０】
基板２１０から外側に延在するのは、グループに配置されたバー２１２、２１４、及び２１６である。バー２１２の半径方向最内側のグループは、厚く、比較的遠く離れて配置されている。次のグループのバー２１４は、より狭く、比較的一緒に近接しており、半径方向最外側のバー２１６は、最も狭く、最も近接して一緒に配置されている。各グループ内のバーは、実質的に平行であり得る。隣接したバーの間は、基板２１０まで、かつバーの頂部（隆起部）まで延在する溝である。各グループ内のバー及び溝は、リファイナープレートセグメントのリファイニングセクションを画定する。図４に示されるバー及び溝のグループの配置は、例示的なものである。他のリファイナープレートは、リファイナープレートの半径方向に形状及び寸法が変化する、単一グループのバー及び溝、２つ以上のグループのバー及び溝を有し得る。
【００４１】
供給材料は、対向するリファイナープレートの前面とプレートセグメントのアセンブリとの間の間隙３４（図１）を通って半径方向外側に流動する。対向するリファイナープレート又はプレートセグメントのアセンブリは、リファイナープレートアセンブリ及びステータプレートアセンブリであり得る。いくつかのリファイナーは、間隙の両側に、２つの反対方向に回転するディスクを有し得る。１つのプレートアセンブリのバー及び溝は、対向するプレートアセンブリ上のバー及び溝に面する。バー及び溝は、圧力パルスを加え、かつ物質を剪断することによって、供給材料中のリグノセルロース系物質をリファイニングする。
【００４２】
内側リファイニングゾーン内のバー２１２間の溝２１７、中間リファイニングゾーン内のバー２１４の間の溝２１８、及び外側リファイニングゾーン内のバー２１６間の溝２２０は、蒸気及び液体が半径方向外側に流動する通路を提供する。繊維はまた、溝を通って流動し得るが、繊維は、バーの上及びリファイナープレート間の間隙内を流動することによってリファイニングされる。
【００４３】
溝から繊維を移動させ、溝を通る流れを遅くするために、ダム２２２、２２４、２２６、２２８は、溝を完全に又は部分的に遮断する。具体的には、部分的な高さのダム２２２及び完全な高さのダム２２４は、バー２１４間の溝内の様々な位置に配置されている。同様に、部分的な高さのダム２２８及び完全な高さのダム２２６は、バー２１６間の様々な位置にある。
【００４４】
図５に示されるように、部分的な高さのダム２２２、２２８は、基板２１０からバーの隆起部２３０に向かって延在するが、バーには到達しない。完全な高さのダム２２４、２２６は、基板からバーの隆起部まで延在する。ダムは、溝を通って対向するリファイナープレートアセンブリ間の間隙に向かって流動する材料を迂回させる。ダムはまた、溝を通る材料の流動も遅くする。
【００４５】
ダムは、ダムのすぐ下流（半径方向外側）の溝内に、停滞流ゾーン２３２を作成する。停滞流ゾーンは、ゾーン内の低圧に起因して、繊維及び他の粒子を収集する。これらの繊維及び粒子は、ダムの後部及びダム付近のバーの側部に付着し得る。繊維、ピッチ、及び他の粒子の蓄積物は、リファイナー内の高温に起因して、硬質になり、黒くなる傾向がある。蓄積物は、リファイナーによって生産されるパルプ（分離された繊維）を汚染し、変色させ得る小さな黒色粒子に定期的に砕かれ得る。蓄積物はまた、溝を充填し、それによって、リファイナープレートが材料をリファイニングする能力を低減させ、リファイナーの供給材料容量を低減させ得る。したがって、蓄積物は、リファイナープレートセグメントの交換を必要とし得る。
【００４６】
ダムの後ろの蓄積物を低減させるために、開放流路２３４はバー内に形成され、各々、ダムの半径方向外側に位置付けられる。開放流路２３４は、流体が、ダムから離れた１つの溝の領域内の高圧から、バーを通って、停滞ゾーンへと流動して、そのゾーン内の圧力を上昇させることを可能にする。上昇した圧力によって、蓄積物を形成する傾向が低減し、それによって、蓄積物の粒子は砕けてパルプを汚染するリスクが低減する。流路２３４の流出口が、ダムのすぐ下流（半径方向外側及びトレーリング側部に隣接）であり、流入口がダムを有さない溝の一部に開口するように、各ダムに関連付けられた開放流路２３４が存在し得る。供給材料の下流方向は、図５の矢印２３６によって示されている。
【００４７】
開放流路２３４は、バーの隆起部２３０の下にある。バーの隆起部は、供給材料に剪断及び圧力パルスを加える。開放流路２３４上の連続的な隆起は、隆起部が剪断力及び圧力を加え続けることを可能にする。隆起部にノッチを追加して、バーを通る流路を提供することによって、隆起部が遮断され、バーが供給材料をリファイニングする能力が低減する。
【００４８】
開放流路２３４は、図５に示されるように基板２１０まで延在し得るか、又はバーの中間セクション内で、基板に到達し得ない。開放流路は、バーの隆起部に向かって延在し得るが、隆起部を遮断するべきではない。隆起部と開放流路との間に、溝の高さの４分の１などの溝の実質的な部分が存在し得る。隆起部と開放流路との間に実質的な部分を残すことによって、開放流路を浸食することなく、隆起部が腐食され得る。開放流路はまた、基板の下（内側）に部分的に又は完全にあり得る。
【００４９】
開放流路２３４は、蒸気若しくは他の流体／材料が１つの溝から次の溝に流動することを可能にする、正方形、矩形、円形、楕円形、又は任意の形状である断面を有し得る。開放流路の断面積は、９ｍｍ２、又は少なくとも７ｍｍ２超〜８ｍｍ２であり得る。例えば、開放流路２３４は、３ｍｍ×３ｍｍの正方形の横断面を有し得る。開放流路２３４は、材料による流路の閉塞を回避するために７ｍｍ２未満など、小さすぎるべきではない。同様に、開放流路２３４は、隆起部又はバーを弱めるほど大きくするべきではない。基板から隆起部までの方向に３ｍｍ〜５ｍｍの寸法を有する開放流路２３４は、大きな開口部を提供し、隆起部を弱めない点で有利であり得る。
【００５０】
更に、流路２３４は、図５に示されるように、流路の一部がバーを通って延在し、平行部分が基板内に埋め込まれるように、基板内に延在し得る。あるいは、流路２３４は、流路がバーの下方に延在し、バーの反対側の溝の底部に流入口及び流出口を有するように、基板に完全に埋め込まれ得る。
【００５１】
開放流路２３４は、バーの長手方向軸に対して垂直であり得るか、又は長手方向軸に対して鋭角であり得る。更に、開放流路の断面積は、その長さに沿って一定であるか、又は流入口から流出口まで先細であって（逆もまた同様）、流路を通る蒸気及び他の流体の所望の流動を達成し得る。
【００５２】
リファイナープレートセグメント２００は、金属を砂の型枠に鋳造することによって形成され得る。リファイナープレートセグメントのインプリントは、一緒に締められて、フリンガプレートと実質的に同じ形状である空洞を形成する、砂型に形成される。金属は、砂型の空洞内に注がれて、フリンガプレートを形成する。開放流路は、リファイナープレートセグメント用の砂インプリントの全て又は一部を三次元印刷することによって、砂型内に形成され得る。また、開放流路は、穿孔及び機械プロセスを使用して鋳物の生産後に作製され得るか、又は標準的な砂鋳物は、鋳物中に直接開放流路を作成するために追加されるサンドコアを有し得る。
【００５３】
本明細書に別途明示的に記載されている場合を除き、以下の解釈規則が本明細書に適用される。（ａ）本明細書で使用される全ての単語は、状況に応じて、そのような性別又は数（単数又は複数）のものと解釈されるべきであり、（ｂ）本明細書及び添付の特許請求の範囲で使用される単数形の用語「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、文脈がそうでない旨を明確に指示しない限り、複数を含み、（ｃ）列挙された範囲又は値に適用される先行用語「約」は、測定値から当該技術分野において既知の又は予期される範囲又は値の偏差内の近似値を意味し、（ｄ）単語「ここで」、「これにより」、「ここに」、「上記」、及び「以下」、並びに同様の意味の単語は、特に指定がない限り、本明細書全体を指し、いかなる特定の項、請求項、又は他の下位区分を指すものではなく、（ｅ）記述的な見出しは、便宜上のみであり、本明細書の任意の部分の意味又は構成を制御又は影響を与えるものではなく、（ｆ）「又は」及び「任意の」は排他的でなく、「含む（include）」及び「含む（including）」は限定的ではない。更に、用語「備える（comprising）」、「有する（having）」、「含む（including）」、及び「含有する（containing）」は、非制限的用語（すなわち、「挙げられるが、これらに限定されない」を意味する）と解釈されるべきである。
【００５４】
本明細書における値の範囲の記述は、本明細書で別途明確に示されない限り、それらの間の任意のサブ範囲内の範囲内に入る各別個の値に個別に言及する省略法としての単に機能することを意図するものである。列挙された範囲内の各別個の値は、各別個の値が本明細書に個々に列挙されているかのように、本明細書又は特許請求の範囲に組み込まれる。特定の範囲の値が提供される場合、各介在値は、その範囲の上限値と下限値との間の下限値の単位の１０分の１以下、及び本明細書の指定された範囲又はサブ範囲内の任意の他の指定された値又は介在値が、文脈がそうでない旨を明確に指示しない限り、本明細書に含まれることが理解される。全てのサブ範囲もまた含まれる。これらのより小さい範囲の上限値及び下限値もまた、本明細書に含まれるが、指定された範囲内の任意の具体的かつ明示的に除外された制限が適用される。
【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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【国際調査報告】
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