(57)【要約】      （修正有）【課題】新規なシングルディスク高濃度木材チップ精製機と回転ディスク精製要素のための新規なブレード要素を提供する。【解決手段】静止精製要素２と回転精製要素１２を有するシングルディスク精製機１であり、精製要素の内側精製表面７，１７区域を与える少なくとも１つの径方向内側ブレード要素４，１４と、外側精製表面１１，２１区域を与える少なくとも１つの径方向外側ブレード要素を有し、精製表面が、供給領域２９と処理領域３０を有し、供給領域から処理領域への移行点が、精製機の中心から最外側縁２６，２８まので径方向距離の７０〜９０％の位置、又は最内側縁２５，２７から最外側縁２６，２８まので径方向の距離の５０〜８０％の位置、又は外側ブレード要素８，１８の内側縁３４から最外側縁２６，２８まので距離の２０〜５０％の距離に位置するシングルディスク精製機１。【選択図】図１
2016008373.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙又はボードを製造するためリグノセルロース材料を精製するためのシングルディスク精製機であって、前記シングルディスク精製機は、静止精製要素と、対向する回転精製要素を有し、前記静止精製要素及び前記回転精製要素の各々は、少なくとも１つの精製要素の内側精製表面区域を与える径方向の内側ブレード要素と、少なくとも１つの精製要素の外側精製表面区域を与える径方向の外側ブレード要素を有し、各精製要素の内側精製表面区域と外側精製表面区域は、共に精製要素の精製表面を与えているものであり、
前記精製要素の精製表面は、前記精製要素の径方向に供給領域と、それに続く処理領域を有し、前記供給領域から前記処理領域への移行点が、精製機の中心から前記精製要素の最外側縁に向けての半径方向の距離の７０〜９０％の位置、又は前記精製要素の最内側縁からの前記精製要素の最外側縁に向けての半径方向の距離の５０〜８０％の位置、又は前記外側ブレード要素の内側縁から前記精製要素の最外側縁に向けての径方向の距離の２０〜５０％の位置に位置することを特徴とする、シングルディスク精製機。
【請求項２】
前記処理領域は、前記精製要素の半径の５０〜１００％の距離、又は精製機の半径の７０〜１００％の距離、又は前記外側ブレード要素の半径の２０〜１００％の距離に位置することを特徴とする、請求項１に記載のシングルディスク精製機。
【請求項３】
前記精製要素の精製表面の処理領域は、前記精製要素の径方向に、離解領域とそれに続く精製領域を有することを特徴とする、請求項１又は２に記載のシングルディスク精製機。
【請求項４】
前記離解領域は、前記精製要素の半径の６０〜９０％の距離、又は好ましくは前記精製要素の半径の７０〜８０％の距離に位置し、残部の１００％までの距離に精製領域を有することを特徴とする請求項３に記載のシングルディスク精製機。
【請求項５】
前記回転精製要素の精製表面の前記供給領域は、精製されるリグノセルロース材料を供給するための前記処理領域に向けて延びる少なくとも１つの供給バーを有することを特徴とする、請求項１乃至４のいずれかに記載のシングルディスク精製機。
【請求項６】
前記供給領域における前記供給バーの高さは、前記回転精製要素の外周に向けて減少するように設けられていることを特徴とする、請求項５に記載のシングルディスク精製機。
【請求項７】
対向する精製要素の間のブレードギャップは、対向する精製要素のブレード溝の底部間の距離として定義される高さを持ち、前記供給バーは、前記ブレードギャップの高さ方向に前記ブレードギャップを二分する中心線を越えて前記静止精製要素の方向に延びていることを特徴とする、請求項５又は６に記載のシングルディスク精製機。
【請求項８】
前記回転精製要素の供給領域の供給バーの最大高さは、前記ブレードギャップの高さの５０〜１００％、又は好ましくは６０−９５％であることを特徴そする、請求項７に記載のシングルディスク精製機。
【請求項９】
前記供給バーは、前記回転精製要素の回転方向に向けられたリーディングサイドを持ち、前記リーディングサイドは、前記供給バーの底部における下部エッジと前記供給バーの頂部における頂部エッジを持ち、前記供給バーは、前記供給バーの頂部エッジが前記供給バーの下部エッジよりも前記精製要素の回転方向に向けてより前方に延びるように、前記回転精製要素の回転方向に傾斜していることを特徴とする、請求項５乃至８のいずれかに記載のシングルディスク精製機。
【請求項１０】
前記静止精製要素の精製表面の供給領域は、精製されるリグノセルロース材料の供給を前記精製機の精製要素の処理領域に向けて案内するための、前記処理領域の向けて延びる少なくとも１つのガイドバー  を有することを特徴とする、請求項１乃至９のいずれかに記載のシングルディスク精製機。
【請求項１１】
前記供給領域のガイドバーの高さは、前記静止精製要素の外周に向けて増加するように設けられることを特徴とする、請求項１０に記載のシングルディスク精製機。
【請求項１２】
請求項１に記載されるシングルディスク精製機の回転精製要素のためのブレード要素であって、前記ブレード要素は、前記回転精製要素の精製表面の少なくとも１部を与えるようにされ、前記精製要素の中心に向けられた内側縁と前記精製要素の最外縁に向けられた外側縁と、ブレードバーとそれらの間のブレード溝が設けられた精製表面を有し、
前記ブレード要素は、回転精製要素の径方向に内側精製表面とそれに続く外側精製表面区域を有する回転精製要素の外側精製表面区域の少なくとも１部を与えるようにされ、前記ブレード要素は、前記ブレード要素の内側縁から前記ブレード要素の外側縁に向かう方向に、供給領域とそれに続く処理領域を有し、
前記ブレード要素の処理領域は、前記ブレード要素の内側縁から前記ブレード要素の外側縁の間の距離の約２０〜１００％又は約３０〜１００％、又は約４０〜１００％の距離に位置するように配置されることを特徴とする、ブレード要素。
【請求項１３】
前記供給領域は、前記ブレード要素の外側縁に向けて延びる少なくおｔも１つの供給バーを有し、前記供給領域における前記供給バーの高さは、前記ブレード要素の外側縁に向けて減少するようにされていることを特徴とする、請求項１２に記載のブレード要素。
【請求項１４】
前記ブレード要素の精製表面の処理領域は、内側縁から外側縁に向けて離解領域と精製領域を有することを特徴とする、請求項１２又は１３に記載のブレード要素。
【請求項１５】
前記供給バーは前記回転精製要素の回転方向に向けられたリーディングサイドを有し、前記リーディングサイドは、前記供給バーの底部における下部エッジと、前記供給バーの頂部における上部エッジを持ち、前記供給バーは、前記供給バーの頂部エッジが前記供給バーの下部エッジよりも前記精製要素の回転方向に向けてより前方に延びるように、前記回転精製要素の回転方向に傾斜していることを特徴とする、請求項１２又は１３に記載のブレード要素。
【請求項１６】
前記ブレード要素は、前記回転精製要素の外側精製表面区域の少なくとも１部を与えるようにされていることを特徴とする、請求項１２乃至１５のいずれかに記載のブレード要素。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は紙やボードを製造するためリグノセルロース材料を精製するためのシングルディスク精製機に関し、前記シングルディスク精製機は、静止精製要素と、対向する回転精製要素を有し、前記静止精製要素及び前記回転精製要素の各々は、少なくとも１つの精製要素の内側精製表面区域を与える径方向内側ブレード要素と少なくとも１つの精製要素の外側精製表面区域を与える径方向外側ブレード要素を有し、各精製要素の内側精製表面区域と外側精製表面区域は、共に精製要素の精製表面を与えている。
【０００２】
本発明は、また、請求項１の精製要素の回転ディスク状精製要素のためのブレード要素に関し、前記ブレード要素は、前記回転ディスク状精製要素の精製表面の少なくとも１部を与えるようにされ、精製要素の中心に向かう内側縁と、精製要素の最外周に向かう外側縁と、複数のブレードバーとそれらの間のブレード溝が設けられた精製表面を有している。
【背景技術】
【０００３】
紙又はボードを製造するための繊維材料を精製するための平坦ディスク精製機は、典型的には、少なくとも１つは回転する少なくとも２つの対向するディスク状精製要素を有する。対向する２つの要素の間に精製ギャップが設けられる。いわゆるDD又はダブルディスク精製機においては、両方の精製要素が互いに逆向きに回転し、一方、SD又はシングルディスク精製機においては、１つのみの精製要素が回転する。いわゆるツイン精製機は、また、３つの精製要素を有するシングルディスク精製機であり、そのうちの１つが２つの静止要素の間に挟まれた回転要素であり、これにより２つの精製ギャップが設けられる。
【０００４】
木材チップ及び繊維用のシングルディスク高濃度（粘度）精製機は、１つの静止ディスク状精製要素と１つの対向する回転ディスク状精製要素を有し、それらの間にブレードギャップ又は精製ギャップを有し、精製される水と木材チップの懸濁液がそのギャップに供給される。大部分のシングルディスク高濃度精製機においては、静止及び回転精製要素は、１又は複数のブレード要素を有する、１つの環状の内側精製表面区域と環状の外側精製表面区域を有しており、これにより、各精製要素の内側精製表面区域と外側精製表面区域が精製要素の全体の精製表面を与えている。
【０００５】
シングルディスク高濃度木材チップ精製機は単純な構造と運転を持つ。しかしながら、シングルディスク精製機は、典型的に、望ましくない高エネルギー消費と低い生産能力を伴って作動する。
【０００６】
シングルディスク精製機の１つの例が、特許文献１（WO95/25199）に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】WO95/25199
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の１つの目的は、新規なシングルディスク高濃度木材チップ精製機と回転ディスク状精製要素のための新規なブレード要素を提供することにある。  
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によるシングルディスク精製機は、精製要素の精製表面は、精製要素の径方向に向けて処理領域が続く供給領域を有し、供給領域から処理領域への移行点が精製要素の中心点から径方向の７０〜９０％の距離の点、或いは、精製要素の最内周縁から径方向の距離の５０〜８０％の点、或いは、外側ブレード要素の内側縁から精製要素の最外周縁へ向けての径方向の距離の２０〜５０％の点に存在することを特徴としている。
【００１０】
精製機の半径は、精製機の中心から半径方向の最も外側のブレード要素の外側縁までの距離である。換言すると、精製機の半径は、精製機の中心から径方向に最も外側のブレード要素の外周までの距離である。
【００１１】
精製要素の半径は、径方向に最も内側のブレード要素の内側縁と径方向に最も外側のブレード要素の外側縁の間の距離である。換言すると、精製要素の半径は、径方向に最も内側のブレード要素の内周と径方向に最も外側のブレード要素の外周の間の距離である。
【００１２】
外側ブレード要素の半径は、外側ブレード要素の内側縁から外側縁までの距離である。換言すると、外側ブレード要素の半径は、外側ブレード要素の内周から外周までの距離である。
【００１３】
本発明によるブレード要素は、ブレード要素が、精製要素の径方向に、外側精製表面区域が続く内側精製表面区域を有する回転精製要素における外側精製表面区域の少なくとも１部を与えることを特徴とし、また、ブレード要素が、ブレード要素の内側縁からブレード要素の外側縁に向かう方向に処理領域が続く供給領域を有することを特徴とし、また、ブレード要素の処理領域は、ブレード要素の内側縁からブレード要素の外側縁の間の距離の約２０〜１００％、或いは約３０〜１００％、或いは約４０〜１００％の距離に存在することを特徴としている。
【００１４】
本発明は、対向する精製要素の精製表面上のシングルディスク精製処理領域を精製要素の外周に近接させて配置するというアイディアに基づいている。このことは、処理領域が従来のものに比べて精製要素或いはブレード要素の外周により近い、即ち、精製要素の周方向における処理領域の長さがより長い、ことを意味している。  適切なブレードバーとブレード溝のデザインと通常の回転速度を用いることにより、ダブルディスク精製機と実質的に同様の精製条件を提供することができる。このことは、例えば、通常のシングルディスク高濃度木材チップ精製機と比較しても、より低いエネルギー消費が達成されることを意味する。
【００１５】
精製機の１実施例によると、処理領域は精製要素の半径の５０〜１００％の距離、或いは精製機の半径の７０〜１００％の距離、或いは外側ブレード要素の半径の２０〜１００％の距離に位置するように設けられる。好ましくは、処理領域は、精製要素の半径の６０〜１００％の距離、或いは精製要素の半径の７５〜１００％の距離、或いは外側ブレード要素の３０〜１００％の距離に位置するように設けられる。
【００１６】
精製機の１実施例によると、精製要素の精製表面の処理領域は、精製要素の径方向において、精製領域が続く繊維離解領域を有する。
【００１７】
精製機の１実施例によると、上記離解領域は、精製要素の半径の６０〜９０％の距離、或いは、好ましくは、精製要素の半径の７０〜８０％の距離で、残りの１００％までが精製領域であるように設けられる。
【００１８】
精製機の１実施例によると、回転精製要素の精製表面の供給領域は、  精製機に供給されるリグノセルロース材料を精製機の精製要素の処理領域に向けて供給するための処理領域の方向に延びる少なくとも１つの供給バーを有している。
【００１９】
精製機の１実施例によると、供給領域の供給バーの高さは、回転精製要素の外周に向けて減少するように設けられている。
【００２０】
精製機の１実施例によると、互いに対向する精製要素の間のブレードギャップは、対向する精製要素のブレード溝の底部間の距離として定まる高さを持ち、供給バーが、ブレードギャップの高さ方向にブレードギャップを持つ仮想中心線を超えて静止精製要素に向けて延びるように設けられる。
【００２１】
精製機の１実施例によると、回転精製要素の供給領域における供給バーの最大高さは、ブレードギャップの高さの５０〜１００％、好ましくは６０〜９５％、最も好ましくは７０〜９０％である。
【００２２】
精製機の１実施例によると、供給バーは回転精製要素の回転方向に向けられたリーディングサイドを持ち、そのリーディングサイドは、供給バーの底部に下部エッジを、供給バーの頂部に上部エッジを持ち、供給バーは、供給バーの上部エッジが供給バーの下部エッジより回転精製要素の回転方向に向けて更に延びるようにして、回転精製要素の回転方向に向けて傾斜している。
【００２３】
精製機の１実施例によると、静止精製要素の精製表面の供給領域は、精製機に供給されるリグノセルロース材料の供給を精製機の精製要素の処理領域に向けて案内するための、処理領域に向けて延びる少なくとも１つのガイドバーを有する。
【００２４】
精製機の１実施例によると、供給領域におけるガイドバーの高さは、静止精製要素の外周に向けて増加するように設けられている。
【００２５】
ブレード要素の１実施例によると、供給領域は、ブレード要素の外側エッジに向けて延びる少なくとも１つの供給バーを有し、供給領域における供給バーの高さは、ブレード要素の外側エッジに向けて減少するように設けられる。
【００２６】
ブレード要素の１実施例によると、ブレード要素の精製表面の処理領域は、内側エッジから外側エッジに向かう方向に、精製領域が続く繊維離解領域を有している。
【００２７】
ブレード要素の１実施例によると、供給バーは、回転精製要素の回転方向に向けて導入サイドを持ち、この導入サイドは供給バーの底部に下部エッジを、供給バーの頂部に上部エッジを持ち、供給バーは、供給バーの上部エッジが回転精製要素の回転方向に向けて供給バーの下部エッジより更に延びるようにして、回転精製要素の回転方向に向けて傾斜している。
【００２８】
ブレード要素の１実施例によると、ブレード要素は、回転ディスク状精製要素の外側精製表面区域の一部を与えるようにされたブレード片（セグメント）である。
【００２９】
以下、本発明を添付の図面を参照して好ましい実施例によりより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】シングルディスク高濃度木材チップ精製機の概略側面断面図である。
【図２】ブレード要素の精製表面の方向から視たブレード要素の概略図である。
【図３】供給バーのエンドビューである。
【図４】シングルディスク高濃度木材チップ精製機の概略全体側面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
明確化のため、図は本発明の実施例を簡略化して示している。同様の参照番号は同様の要素を示す。
【００３２】
図４は、シングルディスク高濃度木材チップ精製機１の概略全体側面断面図を示している。精製機１は、紙又は紙板を製造するために使用されるのに好適な繊維状木材材料を提供するための木材チップを精製するために使用される。精製機１はディスク状精製要素２，即ちステータ２，及びディスク状回転精製要素１２、即ちロータ１２を有し、これらは、互いに対向して同軸的に配置されている。静止精製要素２と回転精製要素１２はブレードバーとそれらの間のブレード溝を有し、ブレードバーとブレード溝は、例えば、静止精製要素２においては、径方向の内側精製表面７及び外側精製表面１１を、回転精製要素においては、径方向に内側精製表面１７及び外側精製表面２１を与えている。
回転精製要素１２は、それ自体は良く知られており、簡略化のため図示していないモータを伴うシャフト２４によって回転され、回転精製要素１２の回転方向が矢印RDによって例示されている。更に、図４は、回転精製要素１２を、  矢印Aで示すように、ブレードギャップ２３、即ち静止精製要素と回転精製要素間の精製ギャップ２３を調整するために静止精製要素２の方向に押す、或いは  静止精製要素２から引き離すようにシャフト４を介して作用させるローダ４６を示している。
【００３３】
精製されるリグノセルロース含有材料が静止精製要素２の中央にある供給開口２２を通してブレードギャップ２３に供給され、ブレードギャップ２３では材料内の水分が蒸発するに従い前記材料が離解され、同時に精製される。解離され、精製されたリグノセルロース含有材料はブレードギャップ２３からブレードギャップ２３の外側縁を通して精製チャンバー４７に排出され、更に、精製チャンバーから排出チャンネル４８に沿って精製機１から排出される。
【００３４】
精製要素２，１２は環状ディスクとして又はパイ状片として形成することができる。精製機１の直径により、ブレード要素は図４に示されるように径方向に連続的に形成することができるが、精製要素２，１２の径がより大きくなると、図１に示すように、内側ブレード要素と外側ブレード要素を径方向に有するようにすることができる。
【００３５】
図１は、シングルディスク高濃度木材チップ精製機１のより詳細な側面概略図を示している。図１は精製機１の上半分のみを示すものである。精製機１はステータと称される静止精製要素２を有している。静止精製要素２は固定部材３と、静止精製要素２の内周において固定部材３に固定される１又は複数の第１の径方向内側ブレード要素４、及び静止精製要素２の外周において固定部材３に固定される１又は複数の第２の径方向外側ブレード要素８を有している。前記１又は複数の第１ブレード要素４は、ブレードバー５とそれらの間のブレード溝６を有し、ブレードバー５とブレード溝６は径方向内側の第１ステータ精製表面７を与えている。第１ステータ精製表面７は静止精製要素２の環状内側精製表面を与えている。前記１又は複数の第２ブレード要素８は、ブレードバー９とそれらの間のブレード溝１０を有し、ブレードバー９とブレード溝１０は径方向外側の第２ステータ精製表面１１を与えている。第２ステータ精製表面１１は静止精製要素２の環状外側精製表面を与えている。静止精製要素２の内側及び外側精製表面７，１１は、共に、静止精製要素２の精製表面を与える。図１において、符号５と９が付されたブレードバーは、ガイドバーを形成し、その構造と目的は後に詳細に説明される。１又は複数のガイドバーに加え、第１ブレード要素４及び第２ブレード要素８の少なくとも一方は、通常のブレードバーとそれらの間のブレード溝を有することもできる。
【００３６】
精製機１は、更にロータ１２と称される回転精製要素１２を有し、回転精製要素１２は、静止精製要素との間にブレードギャップ２３、即ち精製ギャップ２３が存在するようにして静止精製要素２に対向している。回転精製要素１２は、固定部材１３と、回転精製要素１２の内周において固定部材１３に取り付けられた１又は複数の第１の径方向内側ブレード要素１４と、回転精製要素１２の外周において固定部材に取り付けられた１又は複数の第２の径方向外側ブレード要素１８を有している。１又は複数の第１のブレード要素１４は、ブレードバー１５とそれらの間のブレード溝１６を有し、ブレードバー１５とブレード溝１６は径方向内側の第１ローター精製表面１７を与えている。第１ローター精製表面１７は回転精製要素１２の環状内側精製表面を与えている。１又は複数の第２ブレード要素１８は、ブレードバー１９とそれらの間のブレード溝２０を有し、ブレードバー１９とブレード溝２０は、径方向外側の第２ローター精製表面２１を与えている。第２ローター精製表面２１は回転精製要素１２の環状外側精製表面を与えている。回転精製要素１２の内側及び外側精製表面１６，２１は、共に、回転精製要素１２の精製表面を与えている。図１において符号１５と１９が付されたブレードバーは、供給バーを形成し、この供給バーの構造と目的は、後により詳細に説明される。１又は複数の供給バーに加えて、更に、第１ブレード要素１４及び第２ブレード要素１８の少なくとも一方は通常のブレードバーとそれらの間のブレード溝とすることもできる。
【００３７】
静止精製要素２の中央に供給開口２２があり、そこから精製される水と木材チップの分散液が、静止精製要素２と回転精製要素１２の間のブレードギャップ２３に供給される。繊維を運ぶ蒸気流が精製機１から２５〜７５％の濃度（consistency）で放出される。回転精製要素１２はシャフト２４を通して回転モータ（図示せず）に連結され、静止精製要素２に対して回転精製要素１２を回転させる。回転精製要素１２が静止精製要素２に対して回転するとき、ブレードギャップ２３に供給された木材チップは破砕され、離解されて精製され、精製された繊維状木材材料は静止精製要素２と回転精製要素１２の外周においてブレードギャップ２３から排出される。
【００３８】
静止精製要素２と回転精製要素１２の精製表面は、静止精製要素２と回転精製要素１２の最内側縁２５，２７，即ち、内周２５，２７或いは精製要素２，１２の中心から始まり、精製要素２，１２の径方向Sに最外側縁２６，２８，即ち外周２６，２８に向けて、精製機１に供給される材料に対して種々の効果を与える多数の連続した精製表面領域を有している。精製要素２，１２の内周２５，２７から始まり、精製要素２，１２の外周に向けて、供給領域２９とそれに続く処理領域３０が存在する。処理領域３０は１つの離解領域で形成することができ、或いは、供給領域２９側の離解領域３１（図２に図示）と精製要素２，１２の外周側の精製領域３２（図２に図示）が存在するようにすることもできる。供給領域２９は精製される材料を処理領域３０の方向に供給されるようにされており、処理領域３０においては、離解領域３１が精製される材料を離解し、精製領域３２が実際に精製される材料を精製するようにされている。
所望される精製の程度により、処理領域３０は離解領域３１のみとするか、或いは、離解領域３１と精製領域３２の両方とすることができ、離解領域３１と精製領域３２の組み合わせは、より高い程度の精製を可能とする。
【００３９】
図１の例では、供給領域２９は精製要素２，１２の内周２５，２７と精製要素２，１２の外周２６，２８の間の径方向の距離の約６０〜６５％に亘り延びるように設けられている、換言すると、供給領域２９は、精製要素２，１２の半径S、即ち、精製要素２，１２の内周から始まり精製要素２，１２の外周までの精製要素２，１２の内周２５，２７と精製要素２，１２の外周の間の距離の０〜６５％未満に位置するように設けられる。その結果、処理領域３０は、その代わりに、精製要素２，１２の内周から始まり精製要素２，１２の外周までの、精製要素２，１２の内周２５，２７と精製要素２，１２の外周２６，２８の間の径方向の距離の約６０〜１００％の距離に位置することとなる。供給領域２９から処理領域３０への移行点が参照符号Pで示されており、この点においては、静止精製要素１２の第２ブレード要素８において、回転精製要素１２に向かうブレードバー９の急激な隆起部が存在する。
【００４０】
移行点Pは、供給領域２９が終わり、処理領域３０が始まる点であり、精製機１の中心からの径方向の距離の約７０〜９０％、好ましくは７５〜８５％、或いは、精製要素２、１２の最内側縁２５、２７からの距離の約５０〜８０％、好ましくは６０〜７０％、或いは、外側ブレード要素８，１８，３３の最内側縁３４からの径方向の距離の約２０〜５０％、好ましくは３０〜４０％の位置にある。
【００４１】
精製機１の半径は、精製機１の中心から径方向の最外部のブレード要素の外側縁までの距離であり、図１にRで示されている。換言すると、精製機１の半径Rは精製機１の中心から径方向の最外部のブレード要素の外周までの距離である。
【００４２】
これとは異なり、精製要素の半径は、径方向で最内部のブレード要素の内側縁と径方向で最外部の精製要素の外側縁との間の距離であり、図１にSで示されている。換言すると、精製要素の半径Sは、径方向で最内部のブレード要素の内周と径方向で最外部のブレード要素の外周との間の距離である。
【００４３】
外側ブレード要素の半径は、外側ブレード要素の内側縁と外側縁との間の距離である。これは、図２に矢印Tで示されている。換言すると、外側ブレード要素半径Tは、外側ブレード要素の内周と外周との間の距離である。
【００４４】
図１は、ここに開示された解決手段によるシングルディスク高濃度木材チップ精製機の単なる１つの実施例を示すものである。一般的に、ここに開示された解決手段によるシングルディスク高濃度木材チップ精製機においては、精製要素２，１２の処理領域３０は、精製機１の中心から始まり、精製要素２，１２の外周２６，２８の方向に延びる精製機１の半径Rの約７０〜１００％、好ましくは７５〜１００％に位置するように設けられる。これとは別に、処理領域３０は、精製要素２，１２の内側縁２５，２７から精製要素２，１２の半径Sの約５０〜１００％、好ましくは６０〜１００％の距離に位置するように、或いは、外側ブレード要素８，１８の内側縁３４からの外側ブレード要素８，１８の半径Tの約２０〜１００％、好ましくは３０〜１００％の距離に位置するように設けられる。
【００４５】
上述の精製機においては、処理領域３０は、通常のシングルディスク高濃度木材チップ精製機に比較して、精製要素２，１２の外周２６，２８に実質的により近接して位置するように設けられており、したがって、処理３０は、通常のシングルディスク高濃度木材チップ精製機に比較して、精製要素２，１２の径方向において精製要素２，１２の外周２６，２８に向けてより遠く延びている。このことは、処理領域３０は、処理領域３０の精製要素２，１２の周方向における長さがより長くなる区域に位置するように設けられる、即ち、適切なブレードバーとブレード溝と通常のシングルディスク高濃度木材チップ精製機の回転精製要素１２の運転速度を伴う場合、前記区域において、精製要素２，１２のブレードバーによって与えられる多くの精製される材料への衝撃が生じるような精製条件を与えることが可能となり、ダブルディスク精製機によって得られる精製効果と実質的に同様の精製効果が得られることを意味する。このことは、高負荷能力、高精製能力及び低エネルギー消費といった通常のシングルディスク高濃度木材チップ精製機を上回る現在におけるダブルディスク精製機の効果が、シングルディスク高濃度木材チップ精製機によっても得られることを意味する。
【００４６】
以上のことを参照すると、シングルディスク高濃度木材チップ精製機とダブルディスク高濃度木材チップ精製機におけるブレード要素の典型的な直径は、約６８インチ、即ち１７３cmである。通常のダブルディスク高濃度木材チップ精製機においては、精製される材料の離解は精製要素の約６０cmの距離の位置で行われる。両方の対向する回転要素（両精製要素が回転する）の回転周波数が１５００rpm、精製要素の中心からの上記距離における角速度は１５００rpm×２＝５０r/sとなり、これは周速度が３０m/sを意味する。隣接するブレードバーのリーディングエッジの距離が１４mmであると、衝撃頻度（impact  frequency）、即ち、精製要素２，１２のブレードバーによって精製される材料へ与えられる衝撃の回数は、約２１００Hzである。
【００４７】
通常のシングルディスク精製機においては、精製される材料の離解は精製要素の半径の約４０cmの位置において行われる。回転精製要素の回転数が１５００rpmであるとすると、精製要素の中心からの上記距離における周速度はたったの約１０m/sである。この周速度は、精製される材料が詰まることなく作動するブレードバーとブレード溝の組み合わせを提供することは不可能であるため、通常のシングルディスク精製機でダブルディスク精製機の精製条件を達成するには低すぎる。
【００４８】
しかしながら、ここに記載されるシングルディスク高濃度木材チップ精製機においては、精製される材料の離解が、例えば、精製要素の半径の約８０％の距離において、即ち、精製機の半径の約８０％の距離において行われるとき、精製機の中心からの上記距離における周速度は約１７．５M/sとなる。隣接するブレードバーのリーディングエッジ間の距離が８mmであるとすると、衝撃頻度、即ち、精製要素２，１２の精製バーにより精製される材料に与える衝撃の数、は約２１００Hzであり、通常のダブルディスク精製機と同じである。
このことは、ダブルディスク精製機と同様の精製条件がここで述べた本発明の解決手段によるシングルディスク精製機に達成され、これにより、高負荷能力、高い精製程度及び低いエネルギー消費のような、通常のシングルディスク高濃度木材チップ精製機を上回る現在のダブルディスク精製機の効果が上述のシングルディスク高濃度木材チップ精製機により達成されることも意味する。
【００４９】
下記の表は、SD_Cで示した既知のシングルディスク高濃度木材チップ精製機と、DD_Cで示した既知のダブルディスク高濃度木材チップ精製機をSD_1
で示したここで記載した本解決手段に基づくシングルディスク高濃度木材チップ精製機と対比して示すものである。既知の従来の精製機の型は、２−ステージシングルディスク精製機SD65/68と１−ステージダブルディスク精製機RGP  8  DD（共にValmet  Corporation,  Espoo,  Finlandから入手可能）である。濾水度８５mlのパルプ特性が分析された。
【００５０】
【表１】
2016008373.tif 000003
上記結果は、上述の解決手段による精製機によれば、DD_C精製機により精製されたパルプのレベルに近い良好な光学特性とSD_C精製機により精製されたパルプに比較して明らかに改良された特性が得られることを示している。更に、DD_Cにより精製されたパルプに比較したファイバー長における損失は微少であり、これにより、パルプの機械的特性は十分なレベルに保たれている。
また、エネルギー消費は、通常のSD_C精製機に比較して４０%も低く、DD_C精製機にと略同じか、或いはそれ以下である。
【００５１】
上記に簡単に述べたように、処理領域３０はただ１つの離解領域３１で形成するか、或いは、それに替えて、処理領域３０を精製要素２，１２の径方向Sに、離解領域３１とそれに続く精製領域３２を有するようにすることができる。後者の場合、離解領域は、精製要素２，１２の中心から始まり、精製要素２，１２の半径Sの約６０〜９０％の距離に位置するように設けられ、好ましくは、精製要素２，１２の中心から精製要素２，１２の半径Sの約７０〜８０％の距離に位置するように設けられる。
【００５２】
記載された精製機１において、回転精製要素１２の供給領域２９は、処理領域３０の方向に延び、精製機１に供給される木材チップを精製機１の精製要素２，１２の処理領域３０へ供給するための、少なくても１つ、好ましくは複数の、供給バー１５，１９を有している。供給バー１５，１９は、回転精製要素１２の内周から回転精製要素１２の外周に向けて、即ち、回転精製要素１２の処理領域３０の方向に向けて延び、また、これらは、回転精製要素１２の周方向において整列されており、第１ブレード要素１４の供給バー１５は第２ブレード要素１８の供給バー１９に続くようにされている。回転精製要素１２の供給領域２９の供給バー１５，１９の高さは、回転精製要素１２の外周に向けて減少するように設けられている。回転精製要素１２の内周２７の側にある供給バー１５，１９の実質的に大きい高さは、木材チップを供給開口２２から処理領域３０に向けて効果的に供給することを可能とする。回転精製要素１２の環状の外側精製表面上の供給バー１９の高さは、最終的には処理領域の通常のブレードバーの高さに対応する高さに減少し、この点は図２に明瞭に見ることができる。
【００５３】
供給領域２９における供給バー１５，１９の高さは、静止精製要素２と対向する回転精製要素１２の共通の精製要素の径方向に対して横断する方向、即ち精製機１のシャフト２４の方向の断面において、回転精製要素１２の供給バー１５，１９が、  静止精製要素２と対向する回転精製要素１２の共通の断面の仮想中心線（図１において符号CLで示される）を超えて静止精製要素２の方向に延びるように設けられるように決められる。中心線CLは径方向の線で対向する精製要素２，１２の間のブレードギャプ２３をブレードギャップ２３の高さ方向に等分し、ブレードギャップの高さは、対向する精製要素２，１２の同じ径方向のレベルにおけるブレード溝６，１６の底部の距離として定められる。図１に見られるように、ブレードギャップの高さは均一でなく、幾分か円錐状であり、精製要素２，１２の内周においては幅広で、精製要素２，１２の外周２６，２８に至る前にゼロに近づき、そこでは、対向する精製要素２，１２のブレードバーは互いに殆ど接触する状態となる。回転精製要素１２の供給バー１５，１９は、中心線CLを超えて静止精製要素２の方向に延び、回転精製要素１２の供給領域２９における供給バー１５，１９の最大高さがブレードギャップの２３の５０〜１００％、好ましくは６０〜９５％、より好ましくは７０〜９０％である。回転精製要素１２の内周側のブレードバー１５，１９の高さをより大きくすると、木材チップを開口２２から処理領域３０により効果的に供給することができるが、回転精製要素１２の環状外側精製表面における供給バー１９の高さは処理領域３０における通常のブレードバーの高さに対応する高さへと減少する。
【００５４】
開示されている精製機１においては、静止精製要素２の供給領域２９は、    処理領域３０の方向に延び、精製機１に供給される木材チップの供給を精製機１の精製要素２，１２の処理領域の方へ案内するための少なくとも１つ、好ましくは複数のガイドバー５，９を有する。ガイドバー５．９は静止精製要素２の内周から静止精製要素２の外周に向けて延び、それらは、第１ブレード要素４のガイドバー５が第２ブレード要素９のガイドバー９に続くようにして静止精製要素の周方向に整列している。静止精製要素２の供給領域におけるガイドバー５，９の高さは、回転精製要素１２の供給バー１５，１９の高さが減少するのに対応させて、静止精製要素２の外周に向けて増加している。
【００５５】
図２は回転精製要素１２の環状外側精製表面の一部を与えるためのブレード要素３３の概略図である。ブレード要素３３は、回転精製要素１２の内周２７に向けられた内側縁３４，即ち、内周３４と、回転精製要素１２の外周に向けられた外側縁、即ち外周３５を、側縁３６，３７と共に有している。ブレード要素３３は、固定部材１３に、例えば、固定穴３８に挿入されるボルトにより固定される。ブレード要素表面に穴が存在しない場合には、セグメントホルダーのような他の固定手段を使うことも可能である。
【００５６】
図２のブレード要素３３は、ブレード要素３３の内周３４からブレード要素３３の外周に向けて、即ち、ブレード要素３３の径方向Tの方向に、供給領域２９とそれに続く離解領域３１と精製領域３２を有する処理領域３０を有する。ブレード要素３３の供給領域２９は、供給バー１９を有し、その高さは、ブレード要素３３の外周３５に向けて減少するように設けられている。ブレード要素３３の供給領域２９は、また、供給領域２９において材料の流れを均一化するための補助的ブレードバー３９を持つことができる。離解領域３１と精製領域３２は通常のブレードバー４０とそれらの間の通常のブレード溝４１を有する。離解領域３１においては、ブレードバー４０とブレード溝４１の配列は、対向するブレード要素のブレードバーが木材チップを効果的に離解するように、実質的にまばらとなっており、一方、精製領域３２においては、ブレードバー４０とブレード溝４１の配列は、対向するブレード要素のブレードバーが離解領域３１において離解された材料を効果的に精製するように、実質的に密となっている。
【００５７】
回転精製要素１２の環状外側精製表面の一部を与えるようにした上述のブレード要素３３においては、供給領域２９はブレード要素３３の内周３４からブレード要素３３の外周３５に向けて、ブレード要素３３の内周３４とブレード要素３３の外周の間の距離、即ち、ブレード要素３３の半径Tの、最大で約４０％、或いは約３０％、或いは約２０％までの距離を延びるように設けられる。換言すると、ブレード要素３３の処理領域３０は、ブレード要素３３の内周３４とブレード要素３３の外周３５の間の距離の約２０〜１００％、或いは３０〜１００％、或いは４０〜１００％の距離に位置するように設けられる。
【００５８】
したがって、図２の実施例においては、供給領域２９は外側ブレード要素の半径Tの最初の０〜４０％をカバーする。離解領域３１は半径Tの長さの最小で２０％から外側ブレード要素の外側縁３５まで、したがって、半径Tの２０〜１００％、或いは半径Tの約２０％から約５０〜８０％をカバーし、この場合、精製領域３２は外側縁３５までの残り部分をカバーする。好ましい実施例においては、供給領域２９が０〜３５％、離解領域３１が３０〜６０％、精製領域３２が５０〜１００％である。
【００５９】
図２に示されたブレード要素は回転精製要素１２の環状外側精製表面の一部を与えるためのブレード片であり、図２に示されたいくつかのブレード片を互いに隣接して配置することにより回転精製要素１２の環状の全体の精製表面が与えられる。これに替えて、回転精製要素１２の全周に亘って延びる単一の環状ブレード要素もまた回転精製要素１２の環状外側精製表面を与えるために使用することができる。静止精製要素２の内側及び外側精製表面は、回転精製要素１２の内側精製表面と同様に、互いに隣接して配置するブレード片により、或いは、静止精製要素２又は回転精製要素１２の全周に亘り延びる単一の環状ブレード要素により形成することができる。
【００６０】
図３は供給領域２９の供給バー１９の端部側面の概略図である。図３において、回転精製要素の意図する回転方向は矢印RDで示されている。供給バーは  回転精製要素１２の回転方向RDに向けられたリーディングサイド４２と、回転精製要素１２の回転方向RDと反対方向に向くテーリングサイド４３を持っている。リーディングサイド４２は供給バー１９の底部の下部エッジ４４と供給バー１９の頂部の上部エッジ４５を持つ。供給バー１９は、供給バー１９の上部エッジ４５が供給バー１９の下部エッジ４４より回転精製要素１２の回転方向に向けて遠方に延びるようにして、回転精製要素１２の回転方向RDに向けて傾斜している。回転精製要素１２の回転方向RDへの供給バー１９の傾斜は、精製機１に供給される木材チップが供給バー１９の頂部に乗り上がるのを阻止し、これにより、木材チップが対向する精製要素の間に入り、実際の処理領域３０に入る前に離解が始まるのを阻止している。
【００６１】
本発明の解決手段を木材チップ精製機に関連して述べたが、本発明が不合格ファイバーの再精製のような、ファイバー精製機にも同様に適用できることは当業者にとって明かである。
【００６２】
技術の進展に伴い、本発明の発明概念は種々の態様で適用できることは当業者にとって明かであろう。本発明とその実施例は、上述の実施例に限定されるものでなく、クレームの範囲内において変更することができるものである。
【符号の説明】
【００６３】
１  シングルディスク精製機
２  静止精製要素
１２  回転精製要素
４  内側ブレード要素
８、１８  ３３  外側ブレード要素
１５，１９  供給バー
５，９  ガイドバー
６，１０，１６，２０  ブレード溝
７、１７  内側精製表面
１１，２１  外側精製表面
２９  供給領域
３０  処理領域
２６、２８  最外側縁
３１  離解領域
３２  精製領域
４０  ブレードバー
４１  ブレード溝
【図１】
2016008373.tif 000004
【図２】
2016008373.tif 000005
【図３】
2016008373.tif 000006
【図４】
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