(57)【要約】      （修正有）【課題】セグメントに分けられたリファイナー板は個々にリファイナーのロータ面またはステータ面に装着されるか、または必要なセグメント取付ボルトの全長を含む十分な厚さを有する別個の板ホルダに固定され、大規模な組立直しが必要となるのが典型的であったが、大規模な組立て直しは必要なく、省労働力でかつ、費用のかからないシステムを提供する。【解決手段】リグノセルロース材料をリファイニングするためのリファイナー板セグメント１０２をリファイナーデスクへ移送するための正面装着されるキャリア１０６。リファイナー板セグメント１０２は正面装着されるキャリア１０６にボルト１１０締めすることとリファイナーデスクにボルト１１０締めすることを容易にするネジを含む。【選択図】図１
2009228202.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リグノセルロース材料をリファイニングするためのリファイナー板セグメントであって、
リグノセルロース材料をリファイニングするためのバーと溝を含む上面と、
リファイナーの装着面と相接するようになっている下面と、
上面の第１の孔および下面の第２の孔とを含み、前記第１の孔は、第１のネジ付きボルトを受け入れるようになっているネジ部分を含み、前記第２の孔は、第２のネジ付きボルトを受け入れるようになっているネジ部分を含む
ことを特徴とするリファイナー板セグメント。
【請求項２】
第１の孔と第２の孔は板セグメントを貫通する同じ孔である、請求項１に記載のリファイナー板セグメント。
【請求項３】
第１のネジ付きボルトは、リグノセルロース材料をリファイニングするに先立ち、取り外されるようになっている仮据付ボルトを含む、請求項２に記載のリファイナー板セグメント。
【請求項４】
第１のネジ付きボルトと第２のネジ付きボルトは実質的に同じボルトである、請求項２に記載のリファイナー板セグメント。
【請求項５】
孔のネジ部分が直接リファイナー板セグメントに機械加工される、請求項２に記載のリファイナー板セグメント。
【請求項６】
さらに、リファイナー板セグメントのバーと溝の硬度より小さい硬度を有するインサートを含み、孔のネジ部分は直接インサートに機械加工される、請求項２に記載のリファイナー板セグメント。
【請求項７】
孔が第１のネジ付きボルトと第２のネジ付きボルトを同時に受け入れるようになっている、請求項２に記載のリファイナー板セグメント。
【請求項８】
さらに、上面を下面に連結する少なくとも２つの孔を有し、各孔はネジ付きボルトを受け入れるようになっているネジ部分を含む、請求項２に記載のリファイナー板セグメント。
【請求項９】
第１のネジ付きボルトは、第１のネジ付きボルトの頭部とリファイナー板セグメントとの間で、正面装着される板キャリアと相接するようになっている、請求項２に記載のリファイナー板セグメント。
【請求項１０】
正面装着される板キャリアは、下面を越えて突出するカラーを含み、前記カラーは間隙が形成されるように孔に対し周方向の板セグメントの部分に載っており、前記間隙により、バーと溝の全面が正面装着される板キャリアと接触するのを防止する、請求項９に記載のリファイナー板セグメント。
【請求項１１】
前記カラーは円筒またはその部分を含む、請求項１０に記載のリファイナー板セグメント。
【請求項１２】
リファイナー板セグメントを、リグノセルロース材料をリファイニングするリファイナーへ移すための組立体であって、
リファイナー板セグメントと正面装着されるキャリアとからなり、
前記リファイナー板セグメントは、リグノセルロース材料をリファイニングするためのバーと溝を有する上面と、
下面と、
上面を下面に連結する孔とを含み、前記孔は、上面から第１のネジ付きボルトを、下面から第２のネジ付きボルトを受け入れるようになっているネジ部分を含んでおり、
前記正面装着されるキャリアは、リファイナー板セグメントの上部に隣接するようになっており、かつリファイナー板セグメントのネジ部分にねじ込まれるボルトを受け入れるようになっていることを特徴とする組立体。
【請求項１３】
第１のネジ付きボルトは、リグノセルロース材料がリファイニングされる間に、正面装着されるキャリアがリファイナー板セグメントに隣接しないように、リグノセルロース材料をリファイニングする前に取り外されるようになっている仮据付ボルトを含む、請求項１２に記載の組立体。
【請求項１４】
第１のネジ付きボルトと第２のネジ付きボルトは実質的に同じボルトである、請求項１２に記載の組立体。
【請求項１５】
リファイナー板セグメントは、さらに、リファイナー板セグメントのバーと溝の硬度より小さい硬度を有するインサートを含み、孔のネジ部分が直接インサートに機械加工される、請求項１２に記載の組立体。
【請求項１６】
第２のネジ付きボルトがリファイナー板セグメントをリファイナーの装着面に対して締めつける際に、正面装着されるキャリアがリファイナー板セグメントの上部に隣接したままであるように、リファイナー板セグメントが第１のネジ付きボルトと第２のネジ付きボルトを同時に受け入れるようになっている、請求項１２に記載の組立体。
【請求項１７】
正面装着される板キャリアが下面を越えて突出するカラーを含み、前記カラーは間隙が形成されるように孔に対し周方向の板セグメントの部分に載っており、前記間隙により、バーと溝の全面が正面装着される板キャリアと接触するのを防止する、請求項１２に記載の組立体。
【請求項１８】
前記カラーは円筒またはその部分を含む、請求項１２に記載の組立体。
【請求項１９】
リファイナー板セグメントを、リグノセルロース材料をリファイニングするためのリファイナーへ取り付ける方法であって、前記リファイナー板セグメントは、(a) リグノセルロース材料をリファイニングするためのバーと溝を含む上面と、(b) リファイナーの装着面と相接するための下面と、(c) 上面を下面に連結する孔とを有し、前記孔は上面から第１のネジ付きボルトを、下面から第２のネジ付きボルトを受け入れるようになっているネジ部分を含んでおり、
前記方法は、正面装着されるキャリアが第１のネジ付きボルトの頭部とリファイナー板セグメントとの間に締めつけられるように、第１のネジ付きボルトを孔のネジ部分にねじ込むことにより、正面装着されるキャリアをリファイナー板セグメントに取り付ける工程；
正面装着されるキャリアとリファイナー板セグメントをリファイナーへ移送して、リファイナー板セグメントをリファイナーの装着面上に配置する工程；
リファイナー板セグメントがリファイナーの装着面に締めつけられるように、第２のネジ付きボルトを前記孔のネジ部分にねじ込むことにより、リファイナー板セグメントをリファイナーに取り付ける工程；および
リファイナーがリファイナー板セグメントのバーと溝を用いてリグノセルロース材料をリファイニングすることができるように、正面装着されるキャリアをリファイナー板セグメントから取り外す工程を含むことを特徴とする方法。
【請求項２０】
リファイナー板セグメントを取り付ける工程が、正面装着されるキャリアを取り外す工程とほぼ同時に起こる、請求項１９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
【０００２】
本発明は、一般に、リグノセルロース材料のためのリファイナーに関し、特に、そのようなリファイナーにおいてリファイナー板セグメントを交換するための方法とシステムに関する。
【背景技術】
【０００３】
リファイナー板セグメントはリファイニング装置の臨界的な構成要素である。また、リファイナー板セグメントは期間を越えてリファイニング性能を維持するために、定期的に交換することを必要とする磨耗部分である。典型的な円形のリファイナー板は、一緒に円を形成する３個と２４個の間の等しい寸法のセグメントで構成されている。全部でなくとも、多くのリファイナー板が変化すると、全てのセグメントが取り除かれ、装着面（すなわち、ロータおよびステータデスクの面）が清浄化され、新しいリファイナーセグメントが１つづつ据え付けられるが、そのとき、それらにシムを入れて間隔を等しく保ち、かつ取付ボルトに適正にトルクを与える。
【０００４】
リファイナーは通常互いに対向して走行する２つの円形の板を有するか、またはツイン・リファイナーの場合には、４つの円形の板（両側のロータを含む）を有する。リファイナーは１つのステータに面する１つのロータ（固定デスクに面する回転デスク）で作られるか、または２つの対向する逆回転するロータで作ることができる。
【０００５】
現今、セグメントに分けられたリファイナー板は個々にリファイナーのロータ面またはステータ面に装着されるか、または必要なセグメント取付ボルトの全長を含む十分な厚さを有する別個の板ホルダに固定される。それから、これらの別々の板ホルダは、セグメントが板ホルダに固定された後、完全な組立体として摩砕機に取り付けられる。
【０００６】
元来、これらの厚い板ホルダを備えていない加工機械は、機械の大規模な組立直しが必要であるのが典型的である。というのは、ロータ面とステータ面からその板ホルダ厚さのものを取去って、追加した厚さの板ホルダを取り付けなければならないからである。これは、時間と金のかかるプロセスである。
【０００７】
或る面では、本発明は、大規模な機械の組立直しのための必要性やこれに伴う関連費用なしで、厚い板ホルダの概念の省労働力と人間工学的利益を提供することができる。正面装着される担持兼据付取付具が、摩砕機の回転振動をできるだけ小さくするために必要な適正な釣合のために正確に位置決めされたセグメントを有する完全な組立体として供給されるときに、付加的な省労働力を工場において実現することができる。そのとき、その組立体は工場内での組立労力と費用が著しく少ない単独のユニットとして摩砕機に据え付ける準備ができる。
【０００８】
好ましい態様では、リファイナー板セグメントをリファイナーデスクに移送するための正面装着されるキャリアがある。このリファイナー板セグメントは正面装着されるキャリアにボルト締めされるが、そのとき同じセットのネジを用いてリファイナーデスクにボルト締めすることができる。
【０００９】
好ましい態様では、リグノセルロース材料をリファイニングするためのリファイナー板セグメントがある。リファイナー板は、リグノセルロース材料をリファイニングするためのバーと溝を含む上面と、リファイナーの装着面と相接するようになっている下面と、上面の第１の孔と、下面の第２の孔とを有する。第１の孔は第１のネジ付きボルトを受け入れるようになっているネジ部分を有し、第２の孔は第２のネジ付きボルトを受け入れるようになっているネジ部分を有する。或る態様では、第１の孔と第２の孔が板セグメントを貫通する単独の孔を形成する。
【００１０】
リファイナー板はリグノセルロース材料をリファイニングするためのバーと溝を含む上面と、下面と、上面を下面に連結する孔とを有する。この孔は、上面から第１のネジ付きボルトを、下面から第２のネジ付きボルトを受け入れるようになっているネジ部分を有する。
【００１１】
好ましい態様では、リファイナー板セグメントを、リグノセルロース材料をリファイニングするリファイナーへ移送するための組立体がある。この組立体は、リグノセルロース材料をリファイニングするためのバーと溝を含む上面と、下面と、上面を下面に連結する孔とを含むリファイナー板セグメントを有し、前記孔は、上面から第１のネジ付きボルトを、下面から第２のネジ付きボルトを受け入れるようになっているネジ部分を有し、また前記組立体は、リファイナー板セグメントの上部に隣接するようになっていて、かつリファイナー板セグメントのネジ部分にねじこまれるボルトを受け入れるようになっている正面装着されるキャリアを有する。
【００１２】
好ましい態様では、リファイナー板セグメントを、リグノセルロース材料をリファイニングするためのリファイナーに取り付ける方法があり、前記リファイナー板セグメントは,(a)リグノセルロース材料をリファイニングするためのバーと溝を含む上面と、(b) リファイナーの装着面と相接する下面と、(c) 上面を下面に連結する孔とを有し、前記孔は、上面から第１のネジ付きボルトを、下面から第２のネジ付きボルトを受け入れるようになっているネジ部分を有する。
前記方法は、正面装着されるキャリアが第１のネジ付きボルトの頭部とリファイナー板セグメントとの間で締めつけられるように第１のネジ付きボルトを孔のネジ部分にねじ込むことにより、正面装着されるキャリアをリファイナー板セグメントに取り付ける工程；正面装着されるキャリアとリファイナー板セグメントをリファイナーへ移送し、リファイナー板セグメントをリファイナーの装着面上に配置する工程；リファイナー板セグメントがリファイナーの装着面に締めつけられるように、第２のネジ付きボルトを前記孔のネジ部分にねじ込むことにより、リファイナー板セグメントをリファイナーに取り付ける工程；およびリファイナーがリファイナー板セグメントのバーや溝を用いてリグノセルロース材料をリファイニングすることができるように、正面装着されるキャリアをリファイナー板セグメントから取り外す工程を含む。前記方法は、正面装着されるキャリアを取り外すとほぼ同時にリファイナー板セグメントを取り付けることを含む。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の態様による、正面装着される取付具とリファイナー板セグメントとからなる組立体を概略的に示す。
【００１４】
【図２】本発明の態様による、リファイナーに装着されたリファイナー板セグメントを概略的に示す。
【００１５】
【図３】本発明の態様による、正面装着される取付具を概略的に示す。
【００１６】
【図４】本発明の態様による、正面装着される取付具を概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明は一般にリグノセルロース材料のためのリファイナーに関し、特にそのようなリファイナーにおいてリファイナー板セグメントを交換するための方法とシステムに関する。或る態様では、本発明は広範囲のリファイナーに、例えば１〜９０％のコンシステンシー範囲で運転されるリファイナーに適用できる。
【００１８】
或る態様では、本発明はリファイナーセグメントの摩砕面に取り付けられるセグメント移送兼据付取付具を含む。特別な摩砕機のタイプとデザインに依存して、これらのセグメントは完全な３６０度の円またはいくらか小さい部分、例えば１８０度の半円を含む。
【００１９】
取り付けられるセグメントを有する取付具は、ユニットとしてリファイナーの上に配置される。それから、板セグメントは、セグメントが個々に据え付けられたときと同様な取付方法を利用して、回転するおよび静止した機械面に固定することができる。一度セグメントを機械面に固定すると、正面装着される据付取付具の、セグメントへの取付方法がレリースされ、取付具を機械から取り外して、セグメントが磨耗して取り替えられるまで貯蔵される。
【００２０】
取付具は磨耗したセグメントを取り除く際に用いることもできる。担持する取付具を磨耗したセグメントの正面に取り付けることができる。それから、セグメントを機械装着面からボルトを緩めて、完全な又は部分的な（例えば、半分の）円組立体として機械から取り外すことができる。
【００２１】
セグメントを機械装着面に直接固定することができる。或いはまた、薄い（例えば、１〜４mmの厚さの）板キャリアをセグメントと機械面との間に締付けて、それによって、もう１つの新しいセットのセグメントを据え付ける前に取り除かなければならない繊維や樹脂の堆積物から機械面を保護することができる。
適当な薄い板キャリアは、ギングラス（Gingras） の米国特許出願第１２/ ２６９，２８５号明細書に記載されている。薄い裏当て板を機械面に取り付ける必要はない。それはセグメントと機械面との間にはさみ込むことができる。或る態様では、薄い板ホルダを一時的にセグメントに及び/ 又は正面装着される据付取付具に固定することができる。
【００２２】
一態様では、正面装着されるセグメントキャリア兼据付取付具は、仮取付ボルトが摺動できる少なくとも１つの孔を有する。この孔は、リファイナー板セグメントのネジ部分へのボルトの取り付けを容易にする（例えば、ネジ付きインサート）。次いで、セグメントと共に、正面装着されるセグメントキャリアをリファイナーのロータまたはステータデスクへ移動させることができる。仮据付ボルトを取り外し、そして第２の据付ボルトを用いて板セグメントをリファイナーデスクに結合するが、そのとき仮据付ボルトを固定するために使用された、板セグメント上の同じネジを用いる。いくつかの態様では、実質的に同じ据付ボルトを用いることができる。
【００２３】
摩砕するセグメント材料の硬度が直接の機械加工ができるほど十分低い場合には、リファイナー板セグメントのネジ部分を直接リファイナー板それ自体の中へ機械加工することができる。或いはまた、セグメントを直接機械加工できない、硬度が一層高い材料については、（例えば、リファイナー板のバーと溝に比較したとき）より低い硬度のインサートを鋳型に配置して、その周りにセグメント金属を鋳込むことができる。それから、より軟らかいインサート材料を取付ボルトのために穿孔して雌ネジを切ることができる。そのようなインサートは、あまねく穿孔して雌ネジを切り、そしてセグメントを個々に後ろ側から摩砕機の中へ取り付けるために用いることができるが、インサート面はセグメントの後ろの非摩砕側に露出されるのみである。
【００２４】
本発明の好ましい態様では、インサート面は、穿孔して雌ネジを切って、据付取付具を取り付けるためにセグメントの正面側に露出される。すなわち、板セグメントのネジ部分には、セグメントの正面側とセグメントのデスク側の両方からアクセスすることができる。
リファイナーセグメントは完全に貫通する孔を有するのが最も好ましい。いくつかの態様では、リファイナーセグメントは一方の側から、すなわち上部または下部からアクセスできるだけの１つまたは複数の孔を有する。
【００２５】
好ましい態様では、セグメントの同じインサート位置を、据付取付具の正面取付けのためにおよび摩砕機装着面へのセグメントの裏側取付のために用いることができる。共通のインサート位置にすることにより、裏側からまたは正面側から一度の操作で穿孔して雌ネジを切ることができるので、機械加工工程と組立時間が減少する。
【００２６】
いくつかの態様では、セグメント対機械の取り付けのために比較的長いボルトを用いることができる。これらのボルトは雌ネジを切った孔の全長を通して延びて、セグメントの摩砕面の丁度下にとどまる。雌ネジ孔の正面側をボルトで満たすことにより、摩砕プロセスからの材料が雌ネジ孔を充満して詰まらせることを防止する。もし雌ネジ孔がリファイニングプロセス中に固化した材料で詰まった場合には、使用済みのセグメントを取り外したときに正面取付具取付ボルトを雌ネジ孔に挿入することが困難になる。
【００２７】
セグメント対機械の取り付けのためのボルトが雌ネジを切ったインサートの全長を満たす場合には、キャリア対セグメント取り付けのためのボルトをこれらの同じ孔に同時にねじ込むことができない。いくつかの態様では、１つの板セグメント当たり２つの（またはもっと多くの）孔がある。孔の一部だけが、セグメントをキャリアに取り付けるために用いられる。すなわち、キャリアを板セグメントに少なくとも１つの孔を用いて固定することができるが、一方板セグメントはリファイナーデスクにもう１つの孔を用いて固定される。一度正面装着されるキャリアをボルトを緩めて取り外すと、今利用できるセットの孔を用いて、セグメントをリファイナーデスクにボルト止めすることができる。
【００２８】
図１は、本発明の態様にしたがって正面装着される取付具とリファイナー板セグメントを含む組立体を概略的に示す。リファイナー板セグメント１０２は上面１２０と下面１２２を有する。上面１２０はリファイナーの運転中にリグノセルロース材料と相接し、リグノセルロース材料は上面１２０近くのバーと溝１０４を用いて粉砕される。溝の正確なパターン（もしあるなら）は比較的重要でない。正面装着されるキャリア１０６が、インサート１１４のねじ１１２とかみ合うボルト１１０を介してリファイナー板セグメント１０２に結合される。ボルト１１０は所定の位置に回転されるので、頭部１０８が、正面装着されるキャリア１０６を界面１１６で締付ける。
【００２９】
一度組立てると、正面装着されるキャリアとリファイナー板セグメントはリファイナーのロータまたはステータデスクに取り付けるために配置することができる。
【００３０】
図２は、本発明の態様にしたがってリファイナーに装着されたリファイナー板セグメントを概略的に示す。図示のように、正面装着されるキャリア２０６を、ボルトを緩めてリファイナー板セグメント２０２から取り外すことにより、溝付き部分２０４をリファイナーの運転中にリグノセルロース材料にさらすことができる。板セグメント２０２はリファイナーデスク２１６にボルト２１０を介して取り付けられる。ボルト２１０はインサート２１４のねじ２１２と相接する。ボルト２１０を回転させると、頭部２０８がデスク２１６に界面２１８で相接し、リファイナーセグメントをリファイナーデスクに対して引っ張る。
【００３１】
正面装着されるキャリアをリファイナー板セグメントにボルト締めするために使用した同じねじ（例えば図１のねじ１１２）を、リファイナー板セグメントをリファイナーデスクにボルト締めするために使用することができる（例えば、図２のねじ２１２）。
【００３２】
図３は、本発明の態様にしたがう正面装着される取付具３５０を概略的に示す。図示のように、正面装着される取付具３５０は８個のリファイナー板セグメント（セグメント位置は破線で示してある）を担持することができ、かつ吊り孔３５８を用いて取付具３５０を担持して配置することができる。
【００３３】
図示のように、各リファイナー板セグメント毎に２つの取付孔があり、すなわち１つはセグメントを正面装着される取付具３５０に取り付けるためおよびセグメントをリファイナーデスクに取り付けるための二重の目的の孔３５６であり、もう１つはセグメントをリファイナーデスクに取り付けるための単独の目的の孔である。二重の目的の孔と単独の目的の孔の他の配置を用いることもできる。このようにして、正面装着される取付具からボルトを緩める前に板セグメントをリファイナーデスクに部分的に固定することができる。
【００３４】
図４は、本発明の態様にしたがう正面装着されるキャリアとリファイナー板セグメントを含む組立体を概略的に示す。リファイナー板セグメント４０２は上面４０２と下面４２２を有する。上面４２０はリファイナーの運転中にリグノセルロース材料と相接し、リグノセルロース材料は上面４２０近くのバー４０４と溝を用いて粉砕される。溝の正確なパターン（もしあるなら）は比較的重要でない。図示のように、上面４２０は斜角をつけられており、したがって正面装着されるキャリア４０６の下面４２４に平行でない。
【００３５】
正面装着されるキャリア４０６が、インサート４１４のねじ４１２とかみ合うボルト４１０を介してリファイナー板セグメント４０２と結合されている。ボルト４１０が所定の場所に回転されると、頭部４０８が界面４１６で正面装着されるキャリア４０６にしっかり締付けられる。図示のように、正面装着されるキャリア４０６は下面４２４を超えて突出するカラー４４０を有する。カラー４４０は界面４４２でインサート４１４に載っている。
【００３６】
正面装着されるキャリア４０６は斜角をつけられているので、正面装着されるキャリアがリファイナー板セグメント４０２と界面４４２で（カラー４４９で）および界面４３４で（上面４２０が正面装着されるキャリア４０６の下面４２４と接触する場合）接触するだけである。したがって、間隙４３０と間隙４３２が正面装着されるキャリア４０６とリファイナー板セグメント４０２の間に形成される。この点では、カラー４４０（完全な円筒また円筒の部分のみからなることができる）はリファイナー板４０２の種々の正面形状（例えば斜角をつけられているかまたはそれ以外の形状）の移送を容易にする。
さらに別の態様では、正面装着されるキャリア４０６はリファイナー板セグメントとカラー４４０で接触するだけで、板セグメント摩砕面と他のどの位置でも接触しない。
【００３７】
本発明を、最も実際的でかつ好ましい態様であると現在考えられるものと関連して述べたけれども、本発明は開示された態様に限定されるべきではなく、反対に、添付された特許請求の範囲に含まれる種々の変更と均等な配置を包含するように意図されていることを理解しなければならない。
【図１】
2009228202.tif 000003
【図２】
2009228202.tif 000004
【図３】
2009228202.tif 000005
【図４】
2009228202.tif 000006
【外国語明細書】
【Title of Invention】
【０００１】
FACE MOUNTED INSTALLATION FIXTURE AND ASSOCIATED METHODS
【Technical Field】
【０００２】
This invention generally relates to refiners for lignocellulosic materials, and more specifically to a method and system for changing refiner plate segments in such a refiner. 
【Background Art】
【０００３】
Refiner plate segments are a critical component of the refining equipment.  They are also a wear part that requires changing on a regular basis, in order to maintain the refining performance over time.  A typical circle of refiner plates is composed of anywhere between 3 and 24 equally-sized segments, which together form a circle.  At most, if not all, refiner plate changes, all segments are removed; the mounting surfaces (that is, the surfaces of the rotor and stator disk) are cleaned; and the new refiner segments are installed one-by-one, including shimming them to keep equal spacing and torquing the attachment bolts properly.  
【０００４】
Refiners usually have 2 circles of plates running opposite each other, or in case of Twin refiners, they have 4 circles of plates (including a double-sided rotor).  The refiner may be made with one rotor facing one stator (a rotating disk facing a stationary disk), or two opposing counter-rotating rotors.  
【０００５】
Currently segmented refiner plates are either mounted individually to the rotor or stator surfaces in the refiner or fixed to separate plate holders that are of sufficient thickness to contain the full length of the required segment attachment bolts.  These separate plate holders are then attached to the grinding machine as a complete assembly after the segments are fixed to the plate holder.
【０００６】
Converting machines not originally equipped with these thick plate holders may typically require a major rebuild of the machine as the plate holder thickness must be removed from the rotor and stator surfaces to allow the added thickness of the plate holders.  This is a time consuming and costly process.
【Disclosure of Invention】
【０００７】 
In certain aspects, the present invention may provide the labor saving and ergonomic benefits of the thick plate holder concept without the requirement for an extensive machine rebuild and the associated cost.  Additional labor savings may be realized at the mill site when the face mounted carrying and installation fixture is supplied as a complete assembly with the segments precisely positioned for proper balancing required to minimize grinding machine rotational vibration.  The assembly may then be ready for installation into the grinding machine as a single unit with significantly less mill site assembly labor and cost.
【０００８】
In a preferred embodiment, there is a face-mounted carrier for transporting a refiner plate segment to a refiner disk.  The refiner plate segment may be bolted to the face-mounted carrier, then bolted to the refiner disk using the same set of threads.
【０００９】
In a preferred embodiment, there is a refiner plate segment for refining lignocellulosic material.  The refiner plate includes a top surface comprising bars and grooves for refining lignocellulosic material; a bottom surface adapted to interface with a mounting surface of a refiner; a first hole in the top surface and a second hole in the bottom surface.  The first hole includes a threaded portion adapted to receive a first threaded bolt, and the second hole includes a threaded portion adapted to receive a second threaded bolt.  In certain embodiments, the first hole and second hole form a single hole through the plate segment. 
【００１０】
The refiner plate may include a top surface comprising bars and grooves for refining lignocellulosic material; a bottom surface; a hole connecting the top surface to the bottom surface.  The hole may comprise a threaded portion adapted to receive a first threaded bolt from both the top surface and a second threaded bolt the bottom surface.
【００１１】
In a preferred embodiment, there is an assembly for transporting a refiner plate segment to a refiner refining lignocellulosic material.  The assembly may include a refiner plate segment including a top surface comprising bars and grooves for refining lignocellulosic material; a bottom surface; a hole connecting the top surface to the bottom surface, wherein the hole comprises a threaded portion adapted to receive a first threaded bolt from both the top surface and a second threaded bolt the bottom surface; and a face-mounted carrier adapted to be adjacent to the top portion of the refiner plate segment and adapted to receive a bolt that is threaded into the threaded portion of the refiner plate segment.
【００１２】
In a preferred embodiment, there is a method of attaching a refiner plate segment to a refiner for refining lignocellulosic material, wherein the refiner plate segment comprises (a) a top surface comprising bars and grooves for refining lignocellulosic material, (b) a bottom surface for interfacing a mounting surface of the refiner, (c) a hole connecting the top surface to the bottom surface, wherein the hole comprises a threaded portion adapted to receive a first threaded bolt from both the top surface and a second threaded bolt the bottom surface.  The method may include the steps of: attaching a face-mounted carrier to the refiner plate segment by threading the first threaded bolt into the threaded portion of the hole such that the face-mounted carrier is cinched between a head of the first threaded bolt and the refiner plate segment; transporting the face-mounted carrier and the refiner plate segment to the refiner and placing the refiner plate segment on the mounting surface of the refiner; attaching the refiner plate segment to the refiner by threading the second threaded bolt into the threaded portion of the hole such that the refiner plate segment is cinched to the mounting surface of the refiner; and removing the face-mounted carrier from the refiner plate segment such that the refiner may refine lignocellulosic material using the bars and grooves of the refiner plate segment.  The method may involve attaching the refiner plate segment substantially simultaneously with removing the face-mounted carrier.
【Brief Description of Drawings】
【００１３】
FIGURE 1 schematically illustrates an assembly comprising a face-mounted fixture and refiner plate segment in accordance with an embodiment of the present invention.
【００１４】
FIGURE 2 schematically illustrates a refiner plate segment mounted to a refiner in accordance with an embodiment of the present invention.
【００１５】
FIGURE 3 schematically illustrates a face-mounted fixture in accordance with an embodiment of the present invention.
【００１６】
FIGURE 4 schematically illustrates a face-mounted fixture in accordance with an embodiment of the present invention.
【Mode for Carrying out the Invention】
【００１７】
This invention generally relates to refiners for lignocellulosic materials, and more specifically to a method and system for changing refiner plate segments in such a refiner.  In certain embodiments, the present invention may be applicable to a broad range of refiners, e.g., those operated from a consistency range of 1 to 90%.
【００１８】
In certain embodiments, the present invention comprises a segment transportation and installation fixture that is attached to the grinding face of the refiner segments.  Depending upon the particular grinding machine type and design, these segments may comprise a full 360 degree circle or some smaller portion, e.g., a 180 degree half-circle.  
【００１９】
The fixture with the attached segments may be positioned as a unit onto the refiner.  The plate segments may then be fixed to the rotating and stationary machine surfaces utilizing a similar attachment method as when the segments were installed individually.  Once the segments are fixed to the machine surfaces, the attachment method of the face-mounted installation fixture to the segments is released, and the fixture may be removed from the machine and stored until the segments become worn and are replaced.
【００２０】
The fixture may also be used in removing the worn segments.  The carrying fixture may be attached to the face of the worn segments.  The segments may then be unbolted from the machine mounting surface and removed as a full or partial (e.g., half) circle assembly from the machine.  
【００２１】
The segments may be fixed directly to the machine mounting surfaces.  Alternatively, a thin (e.g., 1 to 4mm thick) plate carriers may be clamped between the segment and machine surfaces to protect the machine surface from fiber and resin deposits that must be removed prior to installing another new set of segments.  Suitable thin plate carriers may be described in U.S. App. No. 12/269,285 to Gingras.  The thin backing plate need not be attached to the machine surface; it may be sandwiched between the segment and the machine surface.  In certain embodiments, a thin plate holder may be temporarily fixed to the segments and/or to the face-mounted installation fixture.
【００２２】
In an embodiment, the face-mounted segment carrier and installation fixture has at least one hole through which a temporary installation bolt may slide.  This hole facilitates attachment of the bolt to a threaded potion of the refiner plate segment (e.g., a threaded insert).  The face-mounted segment carrier along with the segment(s) may then be moved to the rotor or stator disk of the refiner.  The temporary installation bolt may be removed, and a second installation bolt may be used to connect the plate segment to the refiner disk using the same threads on the plate segment as used to secure the temporary installation bolt.  In some embodiments, substantially the same installation bolt may be used.
【００２３】
The threaded portion of the refiner plate segment may be machined directly into the refiner plate itself if the hardness of the grinding segment material is low enough to allow direct machining.  Alternatively for higher hardness materials where the segment cannot be directly machined, a lower hardness insert (e.g., when compared to the refiner plate’s bars and grooves) can be placed in the casting mold and the segment metal poured around it.  The softer insert material can then be drilled and tapped for the attachment bolts.  Such inserts are currently drilled and tapped and used for attaching the segments individually from the back side into the grinding machine but the insert surface is only exposed on the back non-grinding side of the segments.  
【００２４】
In preferred embodiments of the present invention, an insert face would be exposed on the face side of the segment for drilling and tapping to attach the installation fixture.  That is, the threaded portion of the plate segment may be accessed from both the face-side of the segment and the disk-side of the segment.  Most preferably, the refiner segment has a hole completely therethrough.  In some embodiments, the refiner segment has one or more holes solely accessible from one side, either the top or the bottom.
【００２５】
In a preferred embodiment, the same insert location in the segment may be used for face attachment of the installation fixture and backside attachment of the segment to the grinding machine mounting surface.  A common insert location would allow drilling through and tapping in one operation from either the back or face side reducing machining steps and set-up time.  
【００２６】
In some embodiments, longer bolts for segment-to-machine attachment may be used.  These bolts may extend through the full length of the tapped hole and remain just below the grinding face of the segment.  Filling the face side of the tapped hole with the bolt might prevent material from the grinding process from filling and plugging the tapped hole.  If the tapped hole(s) were plugged with solidified material during the refining process, the face fixture attachment bolts might be difficult to insert into the tapped holes when used segments are removed.
【００２７】
If the bolts for segment-to-machine attachment fill the full length of the tapped insert, the bolts for carrier-to-segment attachment cannot be simultaneously threaded into these same holes.  In some embodiments, there may be two (or more) holes per plate segment.  Only a portion of the holes would be used to attach the segment to the carrier.  That is, the carrier may be fixed to the plate segment using at least one hole, while the plate segment is fixed to the refiner disk using another hole.  Once the face-mounted carrier is unbolted and removed, the now-available set of holes may be used to further bolt the segment to the refiner disk.
【００２８】
Figure 1 schematically illustrates an assembly comprising a face-mounted fixture and refiner plate segment in accordance with an embodiment of the present invention.  Refiner plate segment 102 has a top surface 120 and a bottom surface 122.  Top surface 120 interfaces the lignocellulosic material during operation of the refiner, and the lignocellulosic material is pulverized using bars and grooves 104 near the top surface 120.  The precise pattern (if any) of the grooves is relatively unimportant.  Face-mounted carrier 106 is connected to refiner plate segment 102 via a bolt 110 interlocking with threads 112 of insert 114.  As bolt 110 is rotated into place, head 108 cinches against face-mounted carrier 106 at interface 116.
【００２９】
Once assembled, the face-mounted carrier and refiner plate segment may be positioned for attachment to the rotor or stator disk of a refiner.  
【００３０】
Figure 2 schematically illustrates a refiner plate segment mounted to a refiner in accordance with an embodiment of the present invention.  As illustrated, the face-mounted carrier 206 may be unbolted and removed from the refiner plate segment 202, such that grooved portion 204 may exposed to lignocellulosic material during operation of the refiner.  Plate segment 202 is attached to refiner disk 216 via bolt 210.  Bolt 210 interfaces with threads 212 of insert 214.  As bolt 210 is rotated, head 208 cinches against disk 216 at interface 218, pulling the refiner segment against the refiner disk.  
【００３１】
The same threads used to bolt the face-mounted carrier to the refiner plate segment (e.g., threads 112 of Figure 1) may be used to bolt the refiner plate segment to the refiner disk (e.g., threads 212 of Figure 2).
【００３２】
Figure 3 schematically illustrates a face-mounted fixture 350 in accordance with an embodiment of the present invention.  As illustrated, face-mounted fixture 350 may carry eight refiner plate segments (with the segment positions illustrated by the broken lines), and may be carried and positioned using lifting hole 358.  
【００３３】
As illustrated, there are two attachment holes for each refiner plate segment: one dual-purpose hole 356 for attaching the segment to the face-mounted fixture 350 and for attaching the segment to the refiner disk, and one single-purpose hole for attaching the segment to the refiner disk.  Other arrangements of dual- and single-purpose holes may also be used.  In this manner, the plate segment may be partially secured to the refiner disk before being unbolted from the face-mounted fixture.  
【００３４】
Figure 4 schematically illustrates an assembly comprising a face-mounted carrier and refiner plate segment in accordance with an embodiment of the present invention.  Refiner plate segment 402 has a top surface 420 and a bottom surface 422.  Top surface 420 interfaces the lignocellulosic material during operation of the refiner, and the lignocellulosic material is pulverized using bars 404 and grooves  near the top surface 420.  The precise pattern (if any) of the grooves is relatively unimportant.  As illustrated, top surface 420 is beveled and is thus not parallel to the bottom surface 424 of face-mounted carrier 406.
【００３５】
Face-mounted carrier 406 is connected to refiner plate segment 402 via bolt 410 interlocking with threads 412 of insert 414.  As bolt 410 is rotated into place, head 408 cinches against face-mounted carrier 406 at interface 416.  As illustrated, face-mounted carrier 406 has a collar 440 that extends beyond the bottom surface 424.  Collar 440 rests against insert 414 at interface 442.  
【００３６】
Because face-mounted carrier 406 is beveled, face-mounted carrier only contacts refiner plate segment 402 at interface 442 (at the collar 440) and interface 434 (where top surface 420 contacts the bottom surface 424 of face-mounted carrier 406).  Thus, gap 430 and gap 432 are formed between face-mounted carrier 406 and refiner plate segment 402.  In this respect, collar 440 (which may comprise a complete cylinder or only a portion of a cylinder) facilitates transport of various surface configurations (e.g., beveled or otherwise) of refiner plate 402.  In yet further embodiments, face-mounted carrier 406 may only contact the refiner plate segment at collar 440 and not contact the plate segment grinding face at any other location.
【００３７】
While the invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not to be limited to the disclosed embodiment, but on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims.
1.  A refiner plate segment for refining lignocellulosic material comprising:
a top surface comprising bars and grooves for refining lignocellulosic material;
a bottom surface adapted to interface with a mounting surface of a refiner;
a first hole in the top surface and a second hole in the bottom surface;
wherein the first hole comprises a threaded portion adapted to receive a first threaded bolt and wherein the second hole comprises a threaded portion adapted to receive a second threaded bolt.
2.  The refiner plate segment according to claim 1, wherein the first hole and second hole are the same hole through the plate segment.
3.  The refiner plate segment according to claim 2, wherein the first threaded bolt comprises a temporary installation bolt adapted to be removed prior to refining lignocellulosic material.
4.  The refiner plate segment according to claim 2, wherein the first threaded bolt and the second threaded bolt are substantially the same bolt.
5.  The refiner plate segment according to claim 2, wherein the threaded portion of the hole is machined directly into the refiner plate segment.
6.  The refiner plate segment according to claim 2 further comprising an insert having a hardness less than the hardness of the bars and grooves of the refiner plate segment, wherein the threaded portion of the hole is machined directly into the insert.
7.  The refiner plate segment according to claim 2, wherein the hole is adapted to receive the first threaded bolt and the second threaded bolt simultaneously.
8.  The refiner plate segment according to claim 2 further comprising at least two holes connecting the top surface to the bottom surface, wherein each hole comprises a threaded portion adapted to receive a threaded bolt.
9.  The refiner plate segment according to claim 2, wherein the first threaded bolt is adapted to cinch a face-mounted plate carrier between a head portion of the first threaded bolt and the refiner plate segment.
10.  The refiner plate segment according to claim 9, wherein the face-mounted plate carrier comprises a collar extending beyond the bottom surface, wherein the collar rests on a portion of the plate segment circumferential to the hole such that a gap is formed, wherein the gap prevents the entire surface of the bars and grooves from contacting the face-mounted plate carrier.
11.  The refiner plate segment according to claim 10, wherein the collar comprises a cylinder or a portion thereof.
12.  An assembly for transporting a refiner plate segment to a refiner refining lignocellulosic material comprising:
a refiner plate segment comprising:
a top surface comprising bars and grooves for refining lignocellulosic material;
a bottom surface;
a hole connecting the top surface to the bottom surface;
wherein the hole comprises a threaded portion adapted to receive a first threaded bolt from both the top surface and a second threaded bolt the bottom surface; and
a face-mounted carrier adapted to be adjacent to the top portion of the refiner plate segment and adapted to receive a bolt that is threaded into the threaded portion of the refiner plate segment.
13.  The assembly according to claim 12, wherein the first threaded bolt comprises a temporary installation bolt adapted to be removed prior to refining lignocellulosic material, such that the face-mounted carrier is not adjacent to the refiner plate segment while lignocellulosic material is refined.
14.  The assembly according to claim 12, wherein the first threaded bolt and the second threaded bolt are substantially the same bolt.
15.  The assembly according to claim 12, wherein the refiner plate segment further comprises an insert having a hardness less than the hardness of the bars and grooves of the refiner plate segment, wherein the threaded portion of the hole is machined directly into the insert.
16.  The assembly according to claim 12, wherein the refiner plate segment is adapted to receive the first threaded bolt and the second threaded bolt simultaneously, such that the face-mounted carrier remains adjacent to the top portion of the refiner plate segment as the second threaded bolt cinches the refiner plate segment to a mounting surface of a refiner.
17.  The assembly according to claim 12, wherein the face-mounted plate carrier comprises a collar extending beyond the bottom surface, wherein the collar rests on a portion of the plate segment circumferential to the hole such that a gap is formed, wherein the gap prevents the entire surface of the bars and grooves from contacting the face-mounted plate carrier.
18.  The assembly according to claim 12, wherein the collar comprises a cylinder or a portion thereof.
19.  A method of attaching a refiner plate segment to a refiner for refining lignocellulosic material, wherein the refiner plate segment comprises (a) a top surface comprising bars and grooves for refining lignocellulosic material, (b) a bottom surface for interfacing a mounting surface of the refiner, (c) a hole connecting the top surface to the bottom surface, wherein the hole comprises a threaded portion adapted to receive a first threaded bolt from both the top surface and a second threaded bolt the bottom surface, the method comprising the steps of:
attaching a face-mounted carrier to the refiner plate segment by threading the first threaded bolt into the threaded portion of the hole such that the face-mounted carrier is cinched between a head of the first threaded bolt and the refiner plate segment;
transporting the face-mounted carrier and the refiner plate segment to the refiner and placing the refiner plate segment on the mounting surface of the refiner;
attaching the refiner plate segment to the refiner by threading the second threaded bolt into the threaded portion of the hole such that the refiner plate segment is cinched to the mounting surface of the refiner; and
removing the face-mounted carrier from the refiner plate segment such that the refiner may refine lignocellulosic material using the bars and grooves of the refiner plate segment.
20.  The method according to claim 19, wherein the step of attaching the refiner plate segment occurs substantially simultaneously with the step of removing the face-mounted carrier.
1. Abstract 
A face−mounted carrier for transporting a refiner plate segment for refining lignocellulosic material to a refiner disk.  The refiner plate segment may contain threads that facilitate bolting to the face−mounted carrier and bolting to the refiner disk.
2. Selected Drawing
Fig.1
【Fig.１】
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【Fig.２】
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【Fig.３】
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【Fig.４】
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