特開 2022-151613 リファイナセグメント

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022151613

(43)【公開日】2022-10-07

(54)【発明の名称】リファイナセグメント

(51)【国際特許分類】

   D21D 1/30 20060101AFI20220929BHJP

【ＦＩ】

D21D1/30

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2022013996

(22)【出願日】2022-02-01

(31)【優先権主張番号】2150341-2

(32)【優先日】2021-03-24

(33)【優先権主張国・地域又は機関】SE

(71)【出願人】

【識別番号】515203011

【氏名又は名称】バルメット・アー・ベー

(74)【代理人】

【識別番号】110001173

【氏名又は名称】弁理士法人川口國際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】トミー・リンドブロム

(72)【発明者】

【氏名】レオナルド・ガブリエル

【テーマコード（参考）】

4L055

【Ｆターム（参考）】

4L055CA17

4L055CB14

4L055FA21

4L055FA22

(57)【要約】      （修正有）

【課題】リファイナセグメント上の材料流れによって引き起こされるリファイナのリファイナセグメントにおける耐摩耗性を高めること。
【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のリファイナディスクにおいて使用するためのリファイナセグメント１０１であって、前記リファイナセグメント１０１は、リファイナセグメントの外周１８ｂに向かって活性面２上に延在する複数のバー１０を備える活性面を有し、少なくとも３本のバー１０は、最終ボックス流体接続部２１を備え、前記最終ボックス流体接続部２１は、このバー１０から別の隣接するバー１０まで延在する最も近い最終ダム１１ａから距離０．０～１５．０ｍｍでバー１０に設けられるリファイナセグメント１０１。
【選択図】図５

【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（１００）のリファイナディスク（３０；３０^＊）に使用するためのリファイナセグメント（１０１；２０１）であって、前記リファイナセグメント（１）は、リファイニングセグメント（１）の内周（１８ａ）、外周（１８ｂ）、第１側縁（１９ａ）、及び第２側縁（１９ｂ）によって区画される活性面（２）を有し、前記活性面（２）は、
リファイナセグメントの外周（１８ｂ）に向かって活性面（２）上に延在する複数のバー（１０）であって、複数の溝（１９）が形成され、各溝（１９）が２本の隣接するバー（１０）の間に設けられる、複数のバー（１０）と、
２本の隣接するバー（１０）の間に各々が延在する複数のダム（１１）と
を備え、
少なくとも複数の溝（１９）は、溝（１９）の延長部に沿って分離された１つ又は複数のダム（１１）を備え、少なくとも複数の溝（１９）は、１つ以上のボックス（２３）を備え、ボックス（２３）は、同じ溝（１９）内に設けられた２本の隣接するバー（１０）及び２個の隣接するダム（１１）によって区画され、最終ボックス（２３ａ）及び最終ダム（１１ａ）は、同じ溝（１９）内に設けられた候補となる他のボックス（２３）及びダム（１１）と比較して、リファイナセグメントの外周（１８ｂ）の最も近くにそれぞれ配置されるボックス（２３）及びダム（１１）として溝（１９）に対して画定され、
少なくとも３本のバー（１０）は、最終ボックス流体接続部（２１）を備え、最終ボックス流体接続部（２１）は、このバーの一方の側の最終ボックス（２３ａ）をこのバー（１０）の他方の側の最終ボックス（２３ａ）に接続するためにバー（１０）を通って設けられた流体接続部であり、最終ボックス流体接続部（２１）を介してこれら２個の最終ボックス（２３ａ）の間で圧力が均等化されることができるようにし、前記最終ボックス流体接続部（２１）は、このバー（１０）から別の隣接するバー（１０）まで延在する最も近い最終ダム（１１ａ）から距離０．０～１５．０ｍｍでバー（１０）に設けられるリファイナセグメント（１０１；２０１）。

【請求項2】

リファイナセグメントは、リファイナディスク（３０，３０^＊）の表面の少なくとも一部を覆うように、且つリファイナセグメントの内周（１８ａ）が、外周（１８ｂ）よりもリファイナディスクの中心（Ｃ）の近くに設けられるように、リファイナディスク上に配置されるように構成される、請求項１に記載のリファイナセグメント。

【請求項3】

前記リファイナセグメント（１）は、中央開口部を有する円形のセクタである、請求項１又は２に記載のリファイナセグメント。

【請求項4】

リファイナセグメントに設けられたバー（１０）の総数の少なくとも半分に対応する複数のバー（１０）は、最終ボックス流体接続部（２１）を備える、請求項１～３のいずれか一項に記載のリファイナセグメント。

【請求項5】

最終ボックス（２３ａ）の一部である少なくとも１つおきのバー（１０）は、最終ボックス流体接続部（２１）を備える、請求項１～４のいずれか一項に記載のリファイナセグメント。

【請求項6】

少なくとも３本の隣接するバーは、各々、最終ボックス流体接続部（２１）を備える、請求項１～５のいずれか一項に記載のリファイナセグメント。

【請求項7】

前記最終ボックス流体接続部（２１）は、それが設けられたバー（１０）の長さ延長部に沿って幅０．１～５．０ｍｍを有し、それが設けられたバー（１０）の上面から深さ０．１～２０．０ｍｍを有する、請求項１～６のいずれか一項に記載のリファイナセグメント。

【請求項8】

隣接する溝（１９）に設けられた少なくとも４個の最終ダム（１１ａ）は、滑らかな曲線に沿って設けられた連続ダムを共に形成するように配置される、請求項１～７のいずれか一項に記載のリファイナセグメント。

【請求項9】

請求項１～８のいずれか一項に記載のリファイナセグメント（１０１；２０１）を少なくとも１つ備えるリファイナディスク（３０，３０^＊）。

【請求項10】

前記リファイナディスク（３０，３０^＊）は、ロータディスク又はステータディスクである、請求項９に記載のリファイナディスク（４０）。

【請求項11】

請求項９又は１０に記載のリファイナディスク（３０，３０^＊）を備える、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（１００）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、リグノセルロース材料をリファイニングするためのリファイナのリファイナディスクに使用するためのリファイナセグメントに関する。より具体的には、バー及びダムを備えるリファイナセグメントと、かかるリファイナセグメントを備えるリファイナのリファイナディスクと、バー及びダムを備えるリファイナセグメントを具備したリファイナディスクを備えるリファイナとに関する。

【背景技術】

【0002】

例えばリグノセルロース材料の、一般的に使用されるリファイナは、２枚の相対回転するディスクを備え、材料はその間でリファイニング又は解繊される。一対の相対回転するディスクは、特に、ロータと呼ばれる１枚の回転ディスクと、ステータと呼ばれる１枚の静止ディスクとを備えてもよい。あるいは、一対の相対的に回転するディスクは、反対方向に回転する２枚の回転ディスクを備えてもよい。これらのディスク、又はそれらのうち少なくとも一方には、材料のより効率的なリファイニングを得ることを目的とする、リファイナセグメントと呼ばれるセグメントが設けられることが多い。特定のタイプのリファイナセグメントには、一組のバー及びダムが設けられる。バーは、セグメントの活性面、すなわち材料が流れるセグメントの表面上に配置され、リグノセルロース材料の効率的なリファイニングを達成するために主に使用される、実質的に半径方向に延在し、かつ突出する構造であってもよい。ダムもまたリファイナセグメントの活性面上に設けられた突出構造であるが、こちらは一般に半径方向には設けられない。その代わりにダムは、特定のダムが２本の隣接するバーに接触又は接続するように、リファイナセグメントに設けられる。すなわち、隣り合う２本のバーを結ぶ方向に跨るようにダムが設けられる。その方向は、バーに対して略直交していてもよいが、バーに対してある角度で設けられることもできる。ダムの特定の目的は、バー間の領域を流れる材料を、２枚の対向するリファイナディスク間の空隙、例えば、ロータとステータとの間のディスク空隙、又は２枚の相対的に回転するディスクを分離するディスク空隙として画定されるディスク空隙に向かって上方に持ち上げることである。材料のリファイニング又は解繊はディスク間のディスク空隙内で行われる。各バーが１つ又は複数のダムに接続する一般的な場合において、幾何学的形状の自然な結果は、部分的に囲まれた又は制限された複数の領域が、隣接するバーの間に作成されることである。これらの領域は、以下の詳細な説明においてボックスと呼ばれる。リファイニング材料の主要部分は、これらの領域を流れる。バー及びダムを具備したリファイナセグメントに関連する特定の問題は、リファイナセグメントの表面から突出する構造であるバー及びダムが、リファイニングされるべき材料との研磨接触によって摩耗されることである。結果として、リファイナセグメントの効率は経時的に低下し、リファイニングされる材料、例えばパルプの満足のいく品質を達成するために、リファイナセグメントを交換する必要がある。本発明は、バー及びダムが設けられたリファイナセグメントが経験する摩耗に関連する問題の一部を少なくとも軽減する機構を提供することを目的とする。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

本発明の目的は、リファイナセグメント上の材料流れによって引き起こされるリファイナの、リファイナセグメントにおける耐摩耗性を高めることである。

【0004】

本発明のさらなる目的は、リファイナセグメントと、リファイナセグメントを備えるリファイナディスクと、リファイナセグメント上の材料流れによって引き起こされる摩耗に対する堅牢性を高めたリファイナディスクを備える、リファイナとを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

これらの目的は、独立請求項に係るリファイナセグメント、リファイナディスク、及びリファイナによって達成される。

【0006】

本発明の第１の態様によれば、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の、リファイナディスクに使用するためのリファイナセグメントが提供される。前記リファイナセグメントは、リファイニングセグメントの内周、外周、第１側縁、及び第２側縁によって区画される活性面を有し、前記活性面は、
複数のバーであって、複数の溝が形成され、各溝が２本の隣接するバーの間に設けられる、リファイナセグメントの外周に向かって活性面上に延在する複数のバーと、
２本の隣接するバーの間に各々が延在する、複数のダムと、
を備え、
少なくとも複数の溝は、溝の延長部に沿って分離された１つ以上のダムを備え、少なくとも複数の溝は、１つ以上のボックスを備え、ボックスは、同じ溝内に設けられた２本の隣接するバー及び２個の隣接するダムによって区画され、最終ボックス及び最終ダムは、同じ溝内に設けられた候補となる他のボックス及びダムと比較してリファイナセグメントの外周の最も近くにそれぞれ配置されるボックス及びダムとして溝に対して画定され、
少なくとも３本のバーは、このバーの一方の側の最終ボックスを、このバーの他方の側の最終ボックスに接続するためにバーを通って設けられた流体接続部である最終ボックス流体接続部を備え、最終ボックス流体接続部を介してこれらの２個の最終ボックスの間で圧力が均等化されることができるようにし、前記最終ボックス流体接続部は、このバーから別の隣接するバーまで延在する最も近い最終ダムから距離０．０～１５．０ｍｍでバー内に設けられている。

【0007】

本発明の第２の態様によれば、第１の態様に係るリファイナセグメントを備えるリファイナディスクが提供される。

【0008】

本発明の第３の態様によれば、第２の態様に係るリファイナディスクを備えるリファイナが提供される。

【0009】

本発明は、ダムと、リファイナセグメント上を流れる材料との間の摩耗接触によって引き起こされる摩耗を、より良好に耐えるリファイナセグメント、並びに対応するリファイナディスク及びリファイナを提供する。これにより、リファイナセグメントの有効寿命が延在することとなる。本発明に係る最終ボックス流体接続部を少なくとも３本のバーに設けることにより、そのような最終ボックス流体接続部を備える１つ以上のバーによって分離された２つ以上の隣接する最終ボックスの間で圧力が均等化されることができる。これにより、リファイナセグメント内の特定の場所でより高い圧力が提供され、それによって不均一な摩耗及び起こり得る漏れを引き起こすことが回避されることができる。さらに、溝の最終ダムの近くにこの最終ボックス流体接続部を提供することによって、溝の最終ボックス内の高い個別圧力が回避されることができ、それによって圧力は代わりに複数の最終ボックス間で均等化される。最終ボックスのどこかに圧力ピークが設けられるので、これは、リファイナディスクのうち摩耗に対して最も敏感な部分となる。これにより、本発明によれば、リファイナディスクの摩耗はより均一になる可能性があり、これは適切である。さらに、２つ以上の最終ボックスの間で圧力を均等化することによって、これらの最終ボックスの各々における圧力は以前の最高圧力よりも低くなり、これは適切であり、リファイナセグメントの摩耗を低減し、リファイナセグメントの寿命を延ばす。最終ボックス内の個別圧力が少なくとも複数の最終ボックスの間で均等化されると、１個の個別ボックスが摩耗／漏れの標的となる可能性ははるかに低くなる。また、さらに、最終ボックス流体接続部を、このバーから別の隣接するバーまで延在する最も近い最終ダムから可能な限り近く（すなわち、距離０～１５ｍｍ）のバーに設けることによって、このバーの両側の最終ボックス内の圧力ピークの場所が、最終ボックス流体接続部よりも外周に近く設けられるリスクは非常に小さくなる。圧力ピークの場所は、ほとんどの場合、代わりに最終ボックス流体接続部とリファイナセグメントの内周との間に設けられ、これは、圧力均等化がはるかに効果的となるため、適切である。代わりに、圧力ピークが最終ボックス流体接続部とリファイナセグメントの外周との間に位置付けされる場合、圧力は均等化されないか、又は少なくとも効果的に均等化されない。この場合、圧力ピークは、最終ボックス間の流体均等化を防止する可能性がある。これにより、本発明によれば最も近い最終ダム（以下、圧力降下線とも呼ばれる）に近い最終ボックス流体接続部の場所が好適であり、効率的な圧力均等化と、これによるリファイナセグメントのより均一な摩耗とを提供する。

【0010】

本発明の複数の実施形態において、リファイナセグメントは、リファイナディスクの表面の少なくとも一部を覆うように、且つリファイナセグメントの内周が、外周よりもリファイナディスクの中心Ｃの近くに設けられるように、リファイナディスク上に位置付けされるように構成される。

【0011】

本発明の複数の実施形態において、前記リファイナセグメントは、中央開口部を有する円形のセクタである。

【0012】

本発明の一実施形態において、リファイナセグメントに設けられたバーの総数の少なくとも半分に対応する複数のバーは、最終ボックス流体接続部を備える。

【0013】

本発明の一実施形態において、最終ボックスの一部である少なくとも１つおきのバーが、最終ボックス流体接続部を備える。

【0014】

本発明の一実施形態において、少なくとも３本の隣接するバーは各々、最終ボックス流体接続部を備える。

【0015】

本発明の一実施形態において、前記最終ボックス流体接続部は、それが設けられたバーの長さ延長部に沿って幅０．１～５．０ｍｍを有し、それが設けられたバーの上面から深さ０．１～２０．０ｍｍを有する。

【0016】

本発明の一実施形態において、隣接する溝に設けられた少なくとも４個の最終ダムは、滑らかな曲線に沿って設けられた連続ダムを共に形成するように位置付けされる。

【0017】

さらなる利点は、詳細な説明及び従属請求項を読むときに理解されるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明に係るリファイナセグメントが使用されてもよいリファイナの概略図である。

【図2】本発明に係るリファイナセグメントが使用されてもよいリファイナディスク構成の断面の概略図である。

【図3】上方から見た既知のリファイナセグメントの概略図である。

【図4】ロータディスク又はステータディスクなどのリファイナディスクに取り付けられた既知のリファイナセグメントの概略図である。

【図5】本発明の一実施形態に係るリファイナセグメントの概略図である。

【図6】本発明の別の実施形態に係るリファイナセグメントの概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

図面を通じて、類似又は対応する要素には同じ参照符号が使用されている。一般に、本明細書で使用されるすべての用語は、異なる意味が明確に与えられ、及び／又はそれが使用される文脈から暗示されない限り、関連する技術分野におけるそれらの通常の意味によって解釈されるべきである。本明細書に開示されるいずれかの実施形態の任意の特徴は、適切な場合、任意の他の実施形態に適用されてもよい。

【0020】

本発明をより良く理解するために、一般的なリファイナの簡単な説明と、本発明が軽減することを目的とする技術的問題の簡単な分析とから始めることが有用となり得る。

【0021】

この目的のために、本発明を利用することができるリファイナを概略的に示す図１を参照する。図１は、例示的なパルプリファイナ１００を断面図で概略的に示す。本構成は、本発明を理解するために、必須ではない装置のすべての構成要素と共に、リファイナ装置の外側ケーシングを表すハウジング２６に収容される。図示されていない構成要素の例は、例えば回転シャフト、リグノセルロース材料用の供給機構を駆動するための電気モータ等である。第２ハウジング３１の内部には、ロータリファイナディスク３０及びステータリファイナディスク３０^＊が、シャフトに沿って直線的に整列されている。ロータリファイナディスク３０は、軸受１６上に配置された回転シャフト１５に取り付けられている。回転シャフト１５は、シャフト１５と、したがってロータリファイナディスク３０とを回転させるモータ（不図示）に接続されている。ロータリファイナディスク３０に面するステータリファイナディスク３０^＊には、リグノセルロース材料用の供給チャネル１４とリファイニング領域１９との間に延在する中央設置貫通孔３２が設けられることができる。リファイニング領域１９への材料の供給は、必ずしも図１及び図２に示すように中央設置貫通孔を介して提供される必要はなく、代わりに、正確に中央以外の別の方法で分散された貫通孔を介して分散されることもできる。一部の実施形態において、ロータリファイナディスク３０には、リグノセルロース材料の流入流れに面する表面を有する中央プレート１７が設けられることができる。中央プレート１７の表面には、リグノセルロース材料を外側に向ける構造が設けられることができる。ロータリファイナディスク３０^＊及び／又はステータリファイナディスク３０には、パルプの誘導及び粉砕を可能にするためのリファイナセグメントが設けられている。これらのリファイナセグメントにはバー及びダムが設けられることができ、これについては、以下に、より詳細に説明される。複数のリファイナにおいて、ロータ及びステータリファイナディスクの代わりに２枚のロータリファイナディスクがあってもよく、この場合、２枚のロータリファイナディスクは反対方向に回転される。このようなリファイナにおいても本発明が適用されることができる。

【0022】

使用中、木材チップ又は調製木材、例えばパルプなどのリグノセルロース材料は、供給チャネル１４を通ってスクリューフィーダ（不図示）などの供給機構を用いて供給される。材料は、ステータリファイナディスク３０^＊の孔３２を通過し、領域１９に入る。領域１９は、ロータ３０とステータリファイナディスク３０^＊との間の開放領域によって本質的に画定され、この領域は、動作中に非常に小さくなり得る。領域１９に流入するリグノセルロース材料は、ロータリファイナディスク３０上の中央プレート１７に進入する。中央プレート１７は、ロータ及び／又はステータリファイナディスク上のリファイナセグメントに向けてリグノセルロース材料を誘導するように作用する。

【0023】

本発明が使用されてもよいロータ－ステータ構成のより詳細な説明を提供するために、図２を参照する。図２は、例えば上述したようなリファイナのハウジング３１に収容されたロータ－ステータ構成の側断面図を示す。回転シャフト及びステータリファイナディスク３０^＊の周りを回転するように配置されたロータリファイナディスク３０が示されている。ロータリファイナディスク３０には、ステータリファイナディスク３０^＊に面する表面に、少なくとも１個のリファイナセグメント１が設けられている。ステータリファイナディスク３０^＊にも、ロータリファイナディスク３０に面する表面に、少なくとも１個のリファイナセグメント１が設けられてもよい。ロータリファイナディスク３０及びステータリファイナディスク３０^＊にそれぞれ設けられたこれらのリファイナセグメント２は、等しく設計されてもよく、そうでなくてもよい。本発明に係るリファイナセグメントは、ロータリファイナディスク３０及びステータリファイナディスク３０^＊の一方若しくは両方、又は２枚の回転ディスクの場合には２枚のロータリファイナディスクの一方若しくは両方に設けられてもよい。リファイナディスクの目的の１つはリファイナセグメント１を担持することであるため、リファイナの一部の変形例において、ロータリファイナディスク及びステータリファイナディスクはセグメント担持体と呼ばれてもよい。リファイニングの対象となるリグノセルロース材料用の入口３２も図２に示されている。入口３２は、ステータリファイナディスク３０^＊の中央領域に配置されるが、上述したように、入口３２の中央場所である必要はない。入口３２に対向するロータリファイナディスク３０の中央領域には、中央プレート１７が配置されている。図１を参照して上述した中央プレート１７の目的は、入口３２からロータリファイナディスク３０の外側区画に向かって落下する材料を分配することである。すなわち、中央プレート１７は、ロータリファイナディスク３０上に配置されたリファイナセグメント１に向かって材料を分配するように作用する。反対方向に回転する２枚のロータリファイナディスクを備える例において、材料を供給するための入口は、この技術分野で一般的に知られているように異なって配置されてもよい。

【0024】

本発明を利用することができる一般的なリファイナが、これまで図１及び図２に関連して上述された。図３は、リファイナセグメント１の一例の概略図を提供する。リファイナセグメント１は、リファイナディスク３０に対して設けられる。これは、ロータリファイナディスク３０及びステータリファイナディスク３０^＊の両方であり得るが、以下ではリファイナディスク３０とのみ呼ばれる。リファイナセグメント１は、この特定の例において、円形セクタからなる。リファイナセグメントには他の変形例もあるが、本発明はすべての特定のリファイナセグメント形状に対して等しく良好に機能する。リファイナセグメント１は、リファイナディスク３０に取り付けられるセグメントの形状で設けられる。リファイナセグメント１は、円の形状で設けられてもよく、上述のように中央プレート１７又は入口３２のための空間を残すための、除去された中央領域を任意に有する。リファイナセグメント１はまた、円形セクタの形状で設けられてもよく、円は、任意に、除去された中央領域を有するか、又は円の別の部分の形状で設けられてもよい。したがって、リファイナディスク３０には、複数のリファイナセグメント１が設けられてもよく、それによって、リファイナセグメント１によって完全に覆われるか、又は部分的に覆われる。リファイナセグメント１がロータリファイナディスク３０の一部を形成する場合、ロータリファイナディスクの中央領域は、上述のように中央プレート１７を備えることができる。

【0025】

図３は、内周１８ａ及び外周１８ｂを有するリファイナセグメント１を示す。内周１８ａは、リファイナセグメント１が取り付けられたときにリファイナディスク３０の中心Ｃに最も近くなるように意図されたリファイナセグメント１の周辺部である。リファイナセグメント１は、複数のバー１０が設けられた活性面２を備える。バーは、リファイニングセグメント１の外周１８ｂに向かって活性面上に延在している。バー１０は、実質的に半径方向に延在し、リファイナセグメントの活性面、すなわち材料流れに面する表面に沿って略平行に延在してもよい。しかしながら、バー１０はまた、半径方向の延長部からある程度逸脱した方向に設けられてもよく、この技術分野では一般的に知られていることであるが、図３に見られるようにすべてが平行に延在していなくてもよい。また、複数のダム１１が示されており、これらダム１１は、バー１０に対して実質的に直角に向けて設けられてもよいが、バー１０に対して傾斜を有して設けられてもよく、各ダム１１は、一対の隣接するバー１０の両方のバー１０に接続する。バー１０及びダム１１の構成は、ボックス２３と呼ばれる２本の隣接するバー１０及び２個のダム１１によって境界付けられた区画を画定する。

【0026】

図４は、中心Ｃを有するステータ又はロータのリファイナディスク３０に取り付けられたときの、図３におけるリファイナセグメント１の簡略図である。半径方向は、Ｒで示される矢印を用いて示されている。半径方向は、リファイナディスク３０の中心Ｃからリファイナディスク３０の周囲に向かって延び、途中でリファイナセグメント１の内周１８ａ及び外周１８ｂを通過する。

【0027】

再び図３を参照する。リファイナセグメント１の使用中、リグノセルロース材料の主要部分は、バー１０間に設けられた溝１９内を流れる。材料がリファイナセグメント１の外周１８ｂに向かって流れるとき、材料は、前述のように、溝１９内に設けられたダム１１に衝突し、ディスク空隙に向かって持ち上げられる。流動する材料とダム１１及びバー１０との相互作用は、ダム１１及びバー１０に多くの摩耗を引き起こし、やがてそれらの少なくとも一部を破壊し、それによってリファイナセグメント１の効果を低下させる可能性がある。ボックス２３は各々、別個の異なる圧力を有してもよく、この場合、最大の圧力を有するボックス２３が最も影響を受ける不均一な摩耗につながる可能性がある。特に、各溝１９内の半径方向Ｒの最終ボックス２３ａは、これらの最終ボックス２３ａに圧力ピークがあるため、摩耗の影響を受ける可能性がある。各溝１９の最終ボックス２３ａ内の圧力は、最も高い圧力を有する。しかしながら、最終ボックス２３ａの圧力は、溝１９ごとに個別である。最も高い個別圧力を有する最終ボックス２３ａは、摩耗の影響を最も受ける。最終ボックス２３ａの１つ又は複数のみが摩耗の影響をより大きく受けるか、又は破壊さえされる場合、リファイナセグメント１は適切に機能しない。リグノセルロース材料は、効果的且つ均一にリファイニングされず、リファイナセグメント１全体が取り替えられる必要がある。

【0028】

図５は、本発明の一実施形態に係るリファイナセグメント１０１の概略図である。図６は、本発明の別の実施形態に係るリファイナセグメント２０１の概略図である。詳細の多くは、図３に関連して既に説明したものと同じであり、これらの詳細には同じ参照番号を付され、再び詳細には説明されない。

【0029】

図５及び図６を両方参照して、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１００のリファイナディスク３０；３０^＊に使用するためのリファイナセグメント１０１；２０１が提供される。前記リファイナセグメント１０１；２０１は、リファイニングセグメント１０１；２０１の内周１８ａ、外周１８ｂ、第１側縁１９ａ、及び第２側縁１９ｂによって区画される活性面２を有する。リファイナセグメント１０１；２０１がリファイナディスク３０，３０^＊に取り付けられるとき、内周１８ａは、リファイナディスクの中心Ｃに最も近く位置決めされ、一方、外周１８ｂは、中心Ｃからさらに離れて、すなわち、中心Ｃから内周１８ａよりも大きい半径方向距離に配置される。この例において、リファイナセグメントは、開いた中心を有する円形のセクタである。これにより、リファイナディスク３０，３０^＊の表面を覆うために、複数のそのようなリファイナセグメントが必要とされる。しかしながら、リファイナセグメントは別の幾何学的形状を有することもできる。

【0030】

活性面２は、リファイナセグメントの外周１８ｂに向かって活性面２上に延在する複数のバー１０を備え、それによって、複数の溝１９が形成され、各溝１９は２本の隣接するバー１０の間に設けられる。リファイナ内でリファイニングされる材料は、溝１９に沿ってリファイナセグメント１０１；２０１の外周１８ｂに向かって搬送される。少なくとも複数のバー１０は、互いに略平行に延びている。少なくとも複数のバー１０は、リファイナセグメントの内周１８ａと外周１８ｂとの間である方向に沿って活性面２上に延びてもよい。しかしながら、これはすべてのバー１０に当てはまるとは限らない。活性面２は複数のダム１１をさらに備え、前記ダム１１の各々は、２本の隣接するバー１０の間に延在する。溝１９は、溝１９の延長部に沿って分離された１つ又は複数のダム１１を備えてもよい。これにより、ボックス２３と呼ばれる本質的に箱形の領域が、隣接するバー１０及び少なくとも２個のダム１１によって画定される領域に形成される。溝１９は１つ又は複数のボックス２３を備えてもよく、ボックス２３は、同じ溝１９内に設けられた２本の隣接するバー１０及び２個の隣接するダム１１によって区画される。最終ボックス２３ａ及び最終ダム１１ａは、同じ溝１９内に設けられた、候補となる他のボックス２３及びダム１１と比較してリファイナセグメントの外周１８ｂに最も近く位置付けされるボックス２３及びダム１１として、溝１９に対してそれぞれ画定される。唯一のボックス２３又は唯一のダム１１が設けられている溝１９において、これはそれぞれ最終ボックス２３ａ及び最終ダム１１ａとして画定される。

【0031】

本発明によれば、少なくとも３本のバー１０は、最終ボックス流体接続部２１を備え、最終ボックス流体接続部２１は、このバーの一方の側の最終ボックス２３ａをこのバー１０の他方の側の最終ボックス２３ａに接続するためにバー１０を通って設けられた流体接続部であり、最終ボックス流体接続部２１を介してこれら２個の最終ボックス２３ａの間で圧力が均等化されることができるようにしている。前記最終ボックス流体接続部２１は、このバー１０から別の隣接するバー１０まで延在する最も近い最終ダム１１ａから距離０．０～１５．０ｍｍでバー１０に設けられる。本発明の別の実施形態において、最終ボックス流体接続部２１は、このバー１０から別の隣接するバー１０まで延在する最も近い最終ダム１１ａから距離０．０～１０．０ｍｍでバー１０に設けられる。

【0032】

上述のように、材料をリファイニングするためのリファイナで使用される場合、リファイナセグメントに圧力ピークが存在する。圧力ピークは、最終ボックス２３ａのどこかに位置する。溝１９内の最終ダム１１ａは、最終ダム１１ａを接続するバー１０の区画１２と共に、２枚のリファイナディスク３０，３０^＊の間の圧力を、リファイナハウジング圧力と同じであるリファイナセグメント出口における圧力から分離している障壁を構成する。この障壁は圧力降下線１３ａと呼ばれ、図５では点線１３ａで示されている。本発明に係る最終ボックス流体接続部２１がなければ、圧力は各最終ボックス２３ａ内で個別であり、圧力降下線１３ａにわたる摩耗及び漏れのリスクは、最も高い圧力を有する最終ボックス２３ａにおいて最も高くなる。少なくとも複数のバー１０に最終ボックス流体接続部２１を含めることにより、最終ボックス２３ａ内の圧力は、少なくとも複数の最終ボックス２３ａの間で均等化され、これは好適である。より均等化された圧力では、最高圧力はより小さくなり、リファイナセグメントにわたる摩耗は、より均一に分散される。

【0033】

図５に示される実施形態において、最終ボックス２３ａの一部であるすべてのバー１０は、最終ボックス流体接続部２１を備える。例えば、リファイナセグメントの内周１８ａのより近くに複数のより短いバーが設けられている図５に示されるように、最終ボックス２３ａの一部ではない他のバーがリファイナセグメントに存在してもよい。これにより、リファイナセグメント１０１の外周１８ｂに達していないそのようなバーは、流体接続部を必要としない。さらに、図５に示されているが、外周１８ｂに達し、かつ最終ボックス２３ａの一部であるすべてのバー１０は、最終ボックス流体接続部２１を備える必要はない。本発明によれば、少なくとも３本のバー１０が最終ボックス流体接続部２１を備える。本発明の一実施形態において、リファイナセグメントに設けられたバー１０の総数の少なくとも半分に対応する複数のバー１０が、最終ボックス流体接続部２１を備える。本発明の別の実施形態において、最終ボックス２３ａの一部である少なくとも１つおきのバー１０が、最終ボックス流体接続部２１を備える。本発明のまた別の実施形態において、少なくとも３本の隣接するバー１０は各々、最終ボックス流体接続部２１を備える。本発明のまた別の実施形態において、少なくとも５本の隣接するバー１０は各々、最終ボックス流体接続部２１を備える。

【0034】

本発明の複数の実施形態において、前記最終ボックス流体接続部２１は、それが設けられたバー１０の長さ延長部に沿って幅０．１～５．０ｍｍを有し、それが設けられたバー１０の上面から深さ０．１～２０．０ｍｍを有する。

【0035】

図６は、本発明に係るリファイナセグメント２０１の別の実施形態を示す。詳細の多くは、図５に関連して説明した実施形態の詳細と同じであり、同じ参照番号を付され、再び説明されない。本発明のこの実施形態において、隣接する溝１９に設けられた少なくとも４個の最終ダム１１ａは、滑らかな曲線に沿って設けられた連続ダムを共に形成するように配置される。したがって、この連続ダムは、図５のリファイナセグメント１０１に設けられた圧力降下線１３ａとは対照的に、この場合には滑らかな曲線に沿って設けられた圧力降下線１３ｂを構成する。これにより、図５ａに示されるように、リファイナセグメント１０１の圧力降下線１３ａの角部、すなわち、最終ダム１１ａと、この最終ダム１１ａを別の最終ダム１１ａに接続するバーのセグメント１２との間の角部に設けられる可能性のある弱点が回避されることができる。そのような角部は、圧力差の影響をより受ける可能性があり、また、より多くの摩耗にさらされる可能性があり、したがって、そのような角部では、他の位置よりも頻繁に漏れが始まる可能性がある。図６に示されるリファイナセグメント２０１による滑らかな曲線に沿った連続ダムは、そのような角部を備えず、これにより、より少ない弱点を備える。さらに、最終ボックス流体接続部２１は、図６に示されるような構造で、圧力降下線１３ｂの非常に近くに容易に設けられることができる。最終ボックス流体接続部２１は、圧力降下線１３ｂに対応するが、圧力降下線１３ｂよりも数ミリメートルだけ内周１８ａの近くに配置された線又は曲線に沿って、バー１０に設けられることができる。一実施形態において、圧力降下線１３ｂと最終ボックス流体接続部２１の位置との間の距離は０～１５ｍｍであり、別の実施形態において、該距離は０～１０ｍｍである。最終ボックス流体接続部２１を圧力降下線１３ｂの近くに配置することによって、圧力ピークが最終ボックス流体接続部２１と圧力降下線１３ｂとの間に位置付けされるのが回避されることができるか、又は少なくともリスクが大幅に低減されることができる。これにより、圧力の均等化がより効果的になる。

【0036】

図６に示される実施形態において、滑らかな曲線に沿って設けられた連続ダムを形成するように配置される８～９個の最終ダム１１ａがある。しかしながら、連続ダムを形成するように配置される最終ダム１１ａの数は変更されることができる。本発明によれば、少なくとも４個の最終ダムが、滑らかな曲線に沿って設けられる連続ダムを形成するように位置付けされる。

【0037】

本発明によれば、本発明に係る少なくとも１個のリファイナセグメント１０１；２０１を備えるリファイナディスク３０，３０^＊も提供される。前記リファイナディスク３０，３０^＊は、ロータディスク又はステータディスクとすることができる。本発明によれば、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１００も提供される。前記リファイナは、本発明に係るリファイナセグメント１０１；２０１を少なくとも１つ備えるリファイナディスク３０，３０^＊を備える。

【符号の説明】

【0038】

１，１０１，２０１ リファイナセグメント
２ 活性面
１０ バー
１１，１１ａ ダム
１２ セグメント
１３ａ，１３ｂ 圧力降下線
１４ 供給チャネル
１５ 回転シャフト
１６ 軸受
１７ 中央プレート
１８ａ 内周
１８ｂ 外周
１９ 溝
１９ａ 第１側縁
１９ｂ 第２側縁
２１ 最終ボックス流体接続部
２３ ボックス
２３ａ 最終ボックス
２６ ハウジング
３０，３０^＊，４０ リファイナディスク
３１ 第２ハウジング
３２ 入口
１００ リファイナ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【外国語明細書】