(57)【要約】反対方向に回転する向かい合った２つのリファイニングディスク間のリファイニングギャップ内でリノセルロース材料の離解およびリファイニングを行うディスクリファイナのための協働する１対の向かい合ったリファイニングエレメント１、２。リファイニングエレメントは向かい合ったリファイニングディスク上に互いの真正面に配置されるよう意図され、いずれのリファイニングエレメント１、２にもバー３、４および溝５、６のついたリファイニング面が設けられる。生成された蒸気がリファイニングギャップ内で後方に流れるのを防ぐために、回転リファイニングディスク用の第１リファイニングエレメント１には、立ち上がったバー８が備えられた径方向に制限された第１区域７と、前記第１区域７の直ぐ外側にバーを備えていない径方向に制限された第２区域９とが設けられる。向かい合った第２のリファイニングエレメント２には、バーを備えていない径方向に制限された第３区域１０が設けられ、この第３区域１０は第１リファイニングエレメント１の第１および第２区域７、９の真正面に位置する。
2004520160.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
反対方向に回転する向かい合った２つのリファイニングディスク間のリファイニングギャップ内で、リノセルロース材料の離解およびリファイニングを行うディスクリファイナのための、協働する１対の向かい合ったリファイニングエレメント（１、２）であって、前記リファイニングエレメントが、向かい合ったリファイニングディスク上に、互いの真正面に配置されるよう意図され、いずれのリファイニングエレメント（１、２）にも、各リファイニングエレメントの内側部分、および外側部分に、バー（各々３、４）および溝（各々５、６）のついたリファイニング面が設けられるエレメントにおいて、回転リファイニングディスク用の第１リファイニングエレメント（１）には、前記リファイニングエレメントの内側部分と外側部分の間に立ち上がったバー（８）が備えられた、径方向に制限された第１区域（７）と、前記第１区域（７）の直ぐ外側に、バーを備えていない、径方向に制限された第２区域（９）とが設けられ、向かい合った第２のリファイニングエレメント（２）には、前記リファイニングエレメントの内側部分と外側部分の間にバーを備えていない、径方向に制限された第３区域（１０）が設けられ、この第３区域（１０）が、前記第１リファイニングエレメント（１）の前記第１および第２区域（７、９）の真正面に位置することを特徴とする、協働する１対の向かい合ったリファイニングエレメント（１、２）。
【請求項２】
前記制限された区域（７、９、１０）が、各リファイニングエレメント（１、２）それぞれのバー（４）と中間溝（６）によって、外側に向けて制限されることを特徴とする請求項１に記載の１対のリファイニングエレメント。
【請求項３】
少なくとも一方のリファイニングエレメント（１、２）に、前記第２および第３区域（各々９および１０）の直ぐ外側に、周囲方向に延びる立ち上がったリッジ（１１、１２）がそれぞれ設けられることを特徴とする請求項１または２に記載の１対のリファイニングエレメント。
【請求項４】
前記リファイニングエレメント（１、２）に、前記第２および第３区域（９、１０）で、面の凹凸が設けられることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の１対のリファイニングエレメント。
【請求項５】
前記立ち上がったバー（８）が、前記リファイニングエレメント（１）の半径に対して、０度から６０度の間に角度づけされることを特徴とする請求項１からの４いずれか一項に記載の１対のリファイニングエレメント。
【請求項６】
各リファイニングエレメント（１、２）それぞれが、前記リファイニングギャップ全体に沿って、径方向に延びる、単一のエレメントから成ることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の１対のリファイニングエレメント。
【請求項７】
各リファイニングエレメント（１、２）それぞれが、各々が前記リファイニングギャップの一部分に沿って径方向に順番に延びる少なくとも２つの部分的エレメントから成ることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の１対のリファイニングエレメント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平板なディスクまたは角度つきディスクを備えたディスクリファイナ内の、機械パルプ（ＴＭＰ、ＣＴＭＰ）、リジェクトパルプ、再生ファイバパルプなどの、リノセルロース材料の離解およびリファイニングに関する。本発明は、より詳しくは、この種のリファイナで使用するリファイナエレメントに関する。
【背景技術】
【０００２】
ディスクリファイナは、反対方向に回転する、向かい合った２つのリファイニングディスクを備え、その一方または両方が、それらを取り囲むリファイナハウジング内で回転する。リファイニングディスク上に、複数のリファイニングエレメントが配置される。リファイニングエレメントは、いくつかの部分的エレメントから組み立てることもできる。これらのリファイニングエレメントは、バーと中間溝のパターンから形成される。リファイニングディスクは、リファイニングエレメントが、繊維材料が内部から外に通過するためのリファイニングギャップを形成するように配置されるが、その通路で、エレメントのバーによって離解が実行される。これらのバーは、様々なデザインであることができる。バーは、連続または不連続であることができ、均一の高さまたは様々な高さを有する。ある種の事例では、鋸歯状のバーを使用することができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
リファイニング面同士間のリファイニングギャップでは、繊維材料は、まず繊維離解される。つまり、その繊維が分離される。リファイニングギャップの内側部分で、これが行われるが、そこで、リファイニング面同士間のギャップは最大である。リファイニングギャップはその後、外側に向けて縮小し、同時に、バーのパターンは、繊維材料の所望の加工が得られるように、より詰まった状態になってゆく。この加工を達成するには、大量のエネルギーが必要である。材料濃度は、３〜５０％であることができるが、これは、後に続いて、水から大量の蒸気が生成されることを意味する。
【０００４】
生成された蒸気の一部は、後方に、内側に向けて、材料用入口へと流れ、他の一部は、前方に、外側に向けて、リファイニングギャップの出口へと流れる。蒸気圧力は、入口から上昇し、リファイニングギャップの外側部分で最高圧力に達し、その後、出口に向かって減少してゆく。この最高圧力は、７〜８バールまで上昇する可能性があるが、これは、リファイニングギャップ内で、最高圧力の外側で生成される蒸気は、外側に向けて流れ、最高圧力の内側の蒸気は、内側に向けて流れることを意味する。後方に流れる蒸気は、リファイニングギャップ内の繊維の流れに乱れを起こす。繊維の流れが不均一であると、パルプの品質にむらができるので、これは、不都合である。
【０００５】
所望する加工の程度、したがって、パルプの品質に応じて、リファイニング面に、様々なデザインが与えられる。他の要因、例えば、リファイニングギャップの大きさ、繊維材料の含水率、送り、温度なども、パルプの品質に影響を及ぼす。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、リファイニングエレメントは、リファイニングギャップ内に生成された蒸気の大部分は、リファイニングギャップ内で後方に、内側に向けて流れることを阻止され、そうではなく、前方に、外側に向けて流れる。これは、リファイニングギャップで、最高圧力を、内側に向けて移動させる、蒸気ロックが、リファイニングギャップ内の材料によって形成されるように、リファイニングエレメントのバーが形成されることによって、達成される。蒸気の大部分が、材料と共に外側に向けて流れることにより、繊維の流れの乱れが最小限になり、パルプの品質は、より高く、より均質となる。本発明の特徴は、添付の請求項から明らかである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明を、付随の図を参照して、以下により詳細に述べるが、図１および２は、本発明による、協働する２つのリファイニングエレメントそれぞれの、リファイニング面を概略的に示し、図３は、向かい合ったエレメントの断面となっている。
【０００８】
本発明による、協働する向かい合ったリファイニングエレメント１、２はそれぞれ、リファイニングギャップ全体に沿って径方向に延びる単一のエレメントから成り、あるいは、各々がリファイニングギャップの一部分に沿って、径方向に順番に延びる、少なくとも２つの部分的エレメントから成る。
【０００９】
協働するリファイニングエレメント１、２の各リファイニング面それぞれには、バー３、４と、中間溝５、６が備えられる。回転リファイニングディスク上に配置するための第１リファイニングエレメント１には、径方向に制限された第１区域７が設けられるが、そこには、リファイニングギャップの内側部分内に位置する立ち上がったバー８がある。この第１区域７の直ぐ外側に、バーのない、径方向に制限された第２区域９が位置する。前記区域９は、適切な意味でのバーを有さず、平坦に形成することができ、あるいは、リファイニングギャップ内の材料に対して、ある種の制動効果をもたらすための、起伏のある表面を設けることもできる。第２リファイニングエレメント２は、固定リファイニングディスクあるいは回転リファイニングディスクの第１リファイニングエレメント１の真正面に、配置するためのもので、バーのない、径方向に制限された第３区域１０が設けられる。前記第３区域１０は、第１区域７および第２区域９の真正面に位置する。第３区域は、適切な意味でのバーを有さないが、平坦であることができ、または、リファイニングギャップ内の材料に対してある種の制動効果をもたらすための、凹凸等を設けることができる。これらの制限区域７、９、１０の外側で、リファイニングエレメント１、２のいずれにも、従来のデザインを有することのできる、バー４と溝６が設けられる。一方のリファイニングエレメントには、立ち上がったリッジ１１、１２を設けることができるが、これらは、第２区域９および第３区域１０それぞれの後で、周囲方向に延びる。
【００１０】
第１リファイニングエレメント１の第１区域７の立ち上がったバー８は、バー８の頂部が、第３区域１０でリファイニングエレメント２の表面に近接するように、第２リファイニングエレメント２の第３区域１０内に延びる。立ち上がったバー８には、それらが、リファイニングエレメントの回転方向を考慮して、外側に向けて後方に延びるように、リファイニングエレメント１の半径に対して、適切に角度がつけられる。この角度は、０度から６０度の間、適切には、１０度から４５度の間であるべきである。
【００１１】
リファイニング動作では、材料は、内側から外に、向かい合った２つのリファイニングエレメント１、２の間に形成されたリファイニングギャップを通って、送られる。リファイニングギャップの最も奥の部分で、材料の最初の加工が行われるが、これは、目立った蒸気の生成を伴わない繊維離解である。その材料は、その後、制限区域７、９、１０に到着するが、そこで、材料は、第１回転リファイニングエレメント１の立ち上がったバー８によって、回転させられ、同時に、遠心力によって外側に向かって送られる。立ち上がったバー８に角度がつけられると、送り効果が増大する。第２区域９および向かい合った第３区域１０によって画定される空間には、バーがないが、これは、材料が、全周材料リングの形態で集まり、それに、リファイニングエレメント１、２のバー４および／またはリッジ１１、１２によって、外側に向かって制動が掛かることを意味する。このようにして形成された材料リングは、材料リングの外側の、リファイニングギャップ内のバー４同士間の材料の加工中に生成される蒸気に対して、効果的な流れ障害になる。第２区域９および第３区域１０に配置することのできる、凹凸は、材料に対して、ある種の制動効果を有し、これが、区域９および１０によって画定される空間での、材料リングの形成を容易にする。
【００１２】
材料を、例えば、約１バールの圧力で、リファイニングギャップ内に送り、その周囲のリファイニングハウジング内の圧力が、例えば、約３バールであると、リファイニングギャップ内で、最高圧力が起こり、これが約８バールに達することがある。この最高圧力を、本発明によれば、径方向位置に移動することができ、その位置は、第１リファイニングエレメント１の、径方向に制限された第２区域９と、リファイニングエレメント２の、径方向に制限された第３区域１０の、区域９の真正面に位置する部分とによって確定される空間の、リファイニングギャップ内に形成される材料リングによって、画定される。その結果、リファイニングギャップの、材料リングの外側に生成された蒸気は、材料と共に、外側に向けて流れるように強いられ、それによって、加工および材料の流れが、より均一になり、したがって、パルプの品質が向上し、より均一に作られるようになる。
【００１３】
本発明は、当然ながら、ここに示した実施形態に制限されるものではなく、本明細書の記述および図面を参照した請求項の範囲内で、変化させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】協働する２つのリファイニングエレメントのうちの一方のリファイニング面を概略的に示す図である。
【図２】協働する２つのリファイニングエレメントのうちの他方のリファイニング面を概略的に示す図である。
【図３】向かい合ったエレメントの断面を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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