(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】P2024068640
(43)【公開日】2024-05-20
(54)【発明の名称】リファイニングセグメントを製造する方法及びリファイニングセグメント
(51)【国際特許分類】
D21D 1/30 20060101AFI20240513BHJP
B02C 7/12 20060101ALI20240513BHJP
B02C 7/04 20060101ALI20240513BHJP
【FI】
D21D1/30
B02C7/12
B02C7/04
【審査請求】有
【請求項の数】16
【出願形態】OL
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2023184061
(22)【出願日】2023-10-26
(31)【優先権主張番号】20226007
(32)【優先日】2022-11-08
(33)【優先権主張国・地域又は機関】FI
(71)【出願人】
【識別番号】515183610
【氏名又は名称】バルメット テクノロジーズ オサケユキチュア
(74)【代理人】
【識別番号】100107766
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠重
(74)【代理人】
【識別番号】100070150
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠彦
(74)【代理人】
【識別番号】100135079
【弁理士】
【氏名又は名称】宮崎 修
(72)【発明者】
【氏名】オッリ トゥオヴィネン
【テーマコード(参考)】
4D063
4L055
【Fターム(参考)】
4D063DD02
4D063DD14
4D063GA01
4L055BA14
4L055BB03
4L055CA17
4L055CB14
4L055FA22
(57)【要約】 (修正有)
【課題】繊維質材料をリファイニングするリファイニングセグメント、及び繊維質材料をリファイニングするリファイナのためのリファイニングセグメントを製造する方法を提供する。
【解決手段】この方法は、少なくとも1組のプロファイル加工ワイヤ22を、相互に隣接し、かつ相互に対して実質的に移動不能であるように配置するステップであり、プロファイル加工ワイヤの底部22aの幅Waは、プロファイル加工ワイヤの頂部22bの幅Wbと異なり、少なくとも1つのリファイニングバー要素24を形成する、配置するステップと、少なくとも1つの固化物質25を、少なくとも1つのリファイニングバー要素と背面板19との間に付与することによって、少なくとも1つのリファイニングバー要素を背面板に締結するステップであり、背面板はリファイニングセグメント4,8の本体を形成する、締結するステップとを備えている。
【選択図】
図3D
【特許請求の範囲】
【請求項1】
繊維質材料をリファイニングするリファイニングセグメントを製造する方法であって、
少なくとも1組のプロファイル加工ワイヤを、相互に隣接し、かつ相互に対して実質的に移動不能であるように配置するステップであり、前記プロファイル加工ワイヤの底部の幅は、前記プロファイル加工ワイヤの頂部の幅と異なり、少なくとも1つのリファイニングバー要素を形成する、配置するステップと、
少なくとも1つの固化物質を、少なくとも1つの前記リファイニングバー要素と背面板との間に付与することにより、少なくとも1つの前記リファイニングバー要素を前記背面板に締結するステップであり、前記背面板は、前記リファイニングセグメントの本体を形成する、締結するステップ
とを備えている方法。
【請求項2】
少なくとも1つの前記固化物質を前記背面板に付与し、
前記背面板に付与された少なくとも1つの前記固化物質の頂部に、前記リファイニングバー要素を置く、請求項1記載の方法。
【請求項3】
前記リファイニングバー要素の中の前記プロファイル加工ワイヤを、実質的に平行な直線的構成、又は曲線状構成で配置する、請求項1記載の方法。
【請求項4】
隣接するワイヤを相互に予め締結することにより、前記プロファイル加工ワイヤを、前記リファイニングバー要素の中で相互に対して実質的に移動不能に配置する、請求項1記載の方法。
【請求項5】
少なくとも1つの前記リファイニングバー要素を前記背面板に締結する前に、前記リファイニングバー要素を所定の形状に切断する、請求項1ないし4のいずれか1項に記載の方法。
【請求項6】
前記プロファイル加工ワイヤの前記底部の前記幅は、前記プロファイル加工ワイヤの前記頂部の前記幅よりも大きい、請求項1ないし4のいずれか1項に記載の方法。
【請求項7】
少なくとも1つの前記固化物質は、金属を含む、請求項1ないし4のいずれか1項に記載の方法。
【請求項8】
繊維質材料をリファイニングするリファイナのためのリファイニングセグメントであって、
リファイニングセグメントの本体を形成する背面板を備え、
リファイニングセグメントはさらに、
プロファイル加工ワイヤで実施され、前記背面板の頂部に配置されているリファイニングバーであり、前記プロファイル加工ワイヤの底部の幅が、前記プロファイル加工ワイヤの頂部の幅と異なるリファイニングバーを備え、
前記リファイニングバーと前記背面板との間に、前記リファイニングバーを前記背面板に締結する少なくとも1つの物質がある、
リファイニングセグメント。
【請求項9】
前記リファイニングバーは、前記背面板の頂部に、実質的に平行な直線的構成、又は曲線状構成で配置されている、請求項8記載のリファイニングセグメント。
【請求項10】
前記プロファイル加工ワイヤの前記底部の前記幅は、前記プロファイル加工ワイヤの前記頂部の前記幅よりも大きい、請求項8記載のリファイニングセグメント。
【請求項11】
隣接するリファイニングバーを相互に締結するために、前記リファイニングバーの間に少なくとも1つの物質があり、前記リファイニングバーの間の少なくとも1つの前記物質は、隣接する前記リファイニングバーの底部の間に実質的に残存する、請求項8記載のリファイニングセグメント。
【請求項12】
前記プロファイル加工ワイヤの前記底部は、前記リファイニングバーのベース区間を構成し、前記プロファイル加工ワイヤの前記頂部は、前記リファイニングバーのリファイニング区間を構成する、請求項8記載のリファイニングセグメント。
【請求項13】
少なくとも1つの前記物質は、金属又は合金を含む、請求項8ないし12のいずれか1項に記載のリファイニングセグメント。
【請求項14】
少なくとも1つの前記物質は、接着剤を含む、請求項8ないし12のいずれか1項に記載のリファイニングセグメント。
【請求項15】
前記リファイニングバーは、逆T字形、又は逆傾斜T字形の断面を有する、請求項8ないし12のいずれか1項に記載のリファイニングセグメント。
【請求項16】
前記リファイニングバーは、L字形、又は傾斜L字形の断面を有する、請求項8ないし12のいずれか1項に記載のリファイニングセグメント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、繊維質材料のリファイニングに関し、特にリファイニングセグメントを製造する方法、及び繊維質材料をリファイニングするリファイニングセグメントに関する。
【背景技術】
【0002】
リファイナ(解し機又は叩解装置)は、例えばパルプ、紙又は板紙の製造に使用されるのに適した、繊維質材料、例えばリグノセルロースを含む木材材料又は他の繊維の材料のリファイニングに使用される。リファイナは、典型的には、相互に対向するステータとロータとを含み、ロータは、その中心軸の周りに回転し、それによりステータに対して相対的に回転する。ステータとロータとは、リファイニング表面を含み、リファイニング表面は、リファイニングバーと、その間にあるリファイニング溝とが設けられている。リファイニングバーは、リファイニングされる材料を解繊してリファイニングすることが意図されている。リファイニング溝は、リファイニングされる材料をリファイニング表面に沿って前方へ搬送することが意図されている。ステータとロータとのリファイニング表面は、それぞれのステータ/ロータの本体に締結されている複数のリファイニングセグメントで形成されてよい。その場合に、それぞれのステータ/ロータのリファイニング表面の総体は、それぞれのステータ/ロータ内で相互に隣接して締結された、複数のリファイニングセグメントのリファイニング表面で形成される。
【0003】
リファイニングセグメントを製造するための典型的な方法は、鋳造であり、鉄又は鋼のような溶融金属が、リファイニングセグメントの本体の頂部にリファイニング表面のためのデザインを提供するように形作られた鋳造型の中に注がれる。リファイニングセグメントの本体とその頂部のリファイニング表面とは、均一な組み合わされた鋳造セグメントを形成する。金属が硬化した後、鋳造されたリファイニングセグメントは、鋳造型から取り出され、リファイニングセグメントは使用可能な状態になる。又は、リファイニングバーとリファイニング溝とは、さらに機械加工されてよく、リファイニング表面の意図された仕上がりのデザインを得るようにする。
【0004】
鋳造によるリファイニングセグメントの製造に関する問題は、鋳造での鋳造型の構造精度に限界があることに起因して、非常に高密度のリファイニング表面構成、即ち、リファイニングバーとリファイニング溝との幅がわずか1mm又は数mmの範囲にあるリファイニング表面構成を提供することが、実際には不可能であることである。この種類の鋳造したリファイニングセグメントでの他の問題は、リファイニングバーの不完全な充填とリファイニングバーの高い表面粗さとである。リファイニングバーは、鋳造の後には完成させることや平滑にすることが不可能である。
【0005】
リファイニングセグメントを製造する先行技術の方法によれば、金属ストリップから作られてリファイニングセグメントのリファイニングバーを提供するバーは、相互に距離をおいて背面板の頂部にセットされ、リファイニングバーは背面板に溶接される。この方法では、鋳造後のリファイニングバーとリファイニング溝との機械加工を避けることができ、さらに、非常に高密度のリファイニング表面構成が可能である。しかし、この方法による高密度のリファイニング表面構成の製造に関する問題は、例えば、リファイニング要素の全体のリファイニング表面の総体を提供するために数十kmにも達する溶接作業の量である。
【発明の概要】
【0006】
従って、リファイニングセグメントを製造、特に非常に高密度の(very dense)リファイニング表面構成を有するリファイニングセグメントを製造するために、代替的な解決策を提供する必要がある。
【0007】
本発明の目的は、リファイニングセグメントの新規な製造方法、及び繊維質材料をリファイニングする新規なリファイニングセグメントを提供することである。
【0008】
本発明は、独立請求項の特徴によって特徴付けられる。
【0009】
本発明が基礎とすることは、少なくとも1組のプロファイル加工ワイヤを、相互に隣接し、かつ相互に対して実質的に移動不能であるように配置することと;プロファイル加工ワイヤの底部の幅は、プロファイル加工ワイヤの頂部の幅と異なり、少なくとも1つのリファイニングバー要素を形成することと;少なくとも1つの固化物質を、少なくとも1つのリファイニングバー要素と背面板との間に付与することにより、少なくとも1つのリファイニングバー要素を背面板に締結することであり、背面板は、リファイニングセグメントの本体を形成する、締結することとである。
【0010】
開示された方法は、特に非常に高密度のリファイニング表面構成を有するリファイニングセグメントを製造するために、特に製造コストと時間の観点から、効率的な方法を提供する。
【0011】
本発明のいくつかの実施形態は、従属請求項に開示される。
【図面の簡単な説明】
【0012】
以下では、下記の添付図面を参照しながら、好ましい実施形態によって本発明をさらに詳細に説明する。
【0013】
【
図1】ディスク状リファイニングセグメントを含むディスクリファイナの一部断面側面図を概略的に示す。
【
図2】ディスクリファイナのリファイニングセグメントの正面図を概略的に示す。
【
図3A】リファイニングセグメントを製造する方法と、仕上がったリファイニングセグメントとを概略的に示す。
【
図3B】リファイニングセグメントを製造する方法と、仕上がったリファイニングセグメントとを概略的に示す。
【
図3C】リファイニングセグメントを製造する方法と、仕上がったリファイニングセグメントとを概略的に示す。
【
図3D】リファイニングセグメントを製造する方法と、仕上がったリファイニングセグメントとを概略的に示す。
【
図4】別のリファイニングセグメントの一部の断面図を概略的に示す。
【
図5】リファイニングセグメントの中でリファイニングバーを実施するために使用可能であるいくつかのプロファイル加工ワイヤの端面図を概略的に示す。
【
図6】リファイニングセグメントの中でリファイニングバーを実施するために使用可能であるいくつかのプロファイル加工ワイヤの端面図を概略的に示す。
【
図7】リファイニングセグメントの中でリファイニングバーを実施するために使用可能であるいくつかのプロファイル加工ワイヤの端面図を概略的に示す。
【
図8】リファイニングセグメントの中でリファイニングバーを実施するために使用可能であるいくつかのプロファイル加工ワイヤの端面図を概略的に示す。
【0014】
明確にするために、図は、本発明のいくつかの実施形態を簡素化して示す。同じ参照数字は、図中の同じ要素を指す。
【発明を実施するための形態】
【0015】
図1は、リファイナ1の断面での概略側面図である。リファイナ1は、例えば、リグノセルロース含有の木質系の繊維質材料、又は植物系の繊維質材料、又は再生繊維質材料のリファイニングに使用してよい。リファイナ1でリファイニングされる繊維質材料は、パルプ懸濁液、即ち水と、繊維質材料と、場合によっては添加物との混合物の形態を有する。リファイニングされる繊維質材料の繊維の濃度(consistency)は、生産要件に依存して変化してよい。
図1に示すリファイナ1はディスクリファイナであるが、円錐形リファイナ、円錐ディスクリファイナ、及び円筒形リファイナが、ここでの例と同様に使用されてよい。
【0016】
図1のリファイナ1は、フレーム2と、フレーム2に支持されている固定であるステータ3とを含む。ステータ3は、2つ以上のステータ側リファイニングセグメント4を含み、各リファイニングセグメント4は、リファイニングバーとその間にあるリファイニング溝とを含む。各ステータ側リファイニングセグメント4のリファイニングバーとリファイニング溝とは、各リファイニングセグメント4のリファイニング表面5を形成し、それによって、各ステータ側リファイニングセグメント4のリファイニング表面5は、ステータ3のリファイニング表面の一部を提供(構成)する。ステータ3のリファイニング表面の総体は、ステータ3内で相互に隣接して締結された必要な数のステータ側リファイニングセグメント4のリファイニング表面5で形成され、これにより、ステータ3の全周にわたって延びるリファイニング表面5の総体が構成されるようにする。明確にするために、各単一のステータ側リファイニングセグメント4のリファイニング表面も、ステータ3のリファイニング表面の総体も、本明細書では同じ参照数字5で示す。
【0017】
リファイナ1はさらに、リファイナ1のロータ6を含む。ロータ6はロータフレーム7を含む。ロータフレーム7は、ロータ6をその中心軸の周りに回転させるために使用される回転可能なシャフト10に接続されている。ロータ6はさらに、ロータフレーム7に支持された2つ以上のロータ側リファイニングセグメント8を含み、各ロータ側リファイニングセグメント8は、リファイニングバーとその間にあるリファイニング溝とを備えている。各ロータ側リファイニングセグメント8のリファイニングバーとリファイニング溝とは、各リファイニングセグメント8のリファイニング表面9を形成し、各ロータ側リファイニングセグメント8のリファイニング表面9は、それによってロータ6のリファイニング表面の一部を提供(構成)する。ロータ6のリファイニング表面の総体は、ロータ6内で相互に隣接して締結された必要な数のロータ側リファイニングセグメント8のリファイニング表面9で形成され、ロータ6の全周にわたって延びるリファイニング表面9の総体が構成されるようにする。本明細書では、明確にするために、各単一のロータ側リファイニングセグメント8のリファイニング表面と、ロータ6のリファイニング表面の総体とを、同じ参照数字9で示す。
【0018】
矢印Fで示すように、供給チャンネル12を介して、相互に対向するステータ2とロータ6との間に残るリファイニング間隙11の中へ、リファイニングされる繊維質材料はリファイナ1に供給される。リファイニングされた材料は、概略的に矢印Dで示すように、排出チャンネル13を介してリファイナ1から除去される。リファイニングされる繊維質材料は、少なくとも水と、未使用の繊維質材料、及び/又はリサイクル繊維質材料とを含む混合物である、パルプ懸濁液の形態でリファイナ1に供給される。
【0019】
図2は、ディスクリファイナ1のステータ3又はロータ6のリファイニング表面5,9の一部を形成するために適用可能なリファイニングセグメント4,8の概略正面図であり、これにより、ステータ3とロータ6とでのリファイニング表面5,9の総体は、ステータ3又はロータ6の円周上に、
図2のリファイニングセグメント4,8を必要な数だけ相互に隣接して配置することによって提供(構成)される。以下の記載で説明する解決策は、特にディスクリファイナ1、また円錐ディスクリファイナで使用することに適用可能なディスク状リファイニングセグメント4,8について例示しているが、この解決策は、円錐リファイナ、円錐ディスクリファイナ及び円筒リファイナで使用される円錐状リファイニングセグメントと円筒状リファイニングセグメントとにもそれぞれ適用してよい。
【0020】
リファイニングセグメント4,8は、ステータ3又はロータ6の内周部に向かうように意図された内側端縁15又は第1端縁15を備えている。リファイニングセグメント4,8はさらに、リファイニングセグメント4,8の長手方向で内側端縁15とは反対側の外側端縁16又は第2端縁16を備え、外側端縁16は、ステータ3又はロータ6の外周部に向かうように意図されている。リファイニングセグメント4,8はさらに、第1側縁17を備え、第1側縁17は、リファイニングセグメント4,8の内側端縁15から、リファイニングセグメント4,8の外側端縁16まで延びる。リファイニングセグメント4,8はさらに、リファイニングセグメント4,8の周方向で、第1側縁17とは反対側の第2側縁18を備えている。第2側縁18は、リファイニングセグメント4,8の内側端縁15から、リファイニングセグメント4,8の外側端縁16まで延びる。内側端縁15と外側端縁16とは、第1側縁17及び第2側縁18とともに、リファイニングセグメント4,8の周縁部14を定義することに寄与する。円錐形リファイナでは、典型的に、ステータ/ロータの半径方向の小さい方の端部は、ステータ/ロータの内周部を指すことが考慮され、ステータ/ロータの半径方向の大きい方の端部は、ステータ/ロータの外周部を指すことが考慮される。
【0021】
図2のリファイニングセグメント4,8は、リファイニングセグメント背面板19、即ち、典型的には、鉄又は鋼などの金属で構成されるリファイニングセグメント4,8の本体19を備えている。リファイニングセグメント4,8の前面、即ち、リファイナ1のリファイニング間隙11に向けられるリファイニングセグメント4,8の側部は、リファイニングバー20と、リファイニングバー20の間にあるリファイニング溝21とが設けられている。リファイニングバー20とリファイニング溝21とは、一緒になってリファイニングセグメント4,8のリファイニング表面5,9を提供する。
図2では、リファイニングバー20は概略的に黒線で示され、リファイニング溝21は黒線の間に白線で示されている。リファイニングバー20は、リファイニングされる材料を解繊(defibre)して、リファイニングすることが意図されている。リファイニング溝21は、リファイニングされる材料を、リファイニングバー20の間でリファイニング表面5,9に沿って前方へ搬送することが意図されている。一般に、リファイニングセグメントは、実際の生産の必要性に応じてある性能を提供するために、可変のリファイニングバーとリファイニング溝とで構成される異なるパターンを有してよい。
図2では、リファイニングセグメント4,8のリファイニング表面5,9が、例示的な説明の目的のみのために示されている。従って、リファイニング表面5,9を実際に実施することは、さまざまに異なってよい。
【0022】
リファイニングセグメント4,8はさらに、1つ以上の不図示の締結孔を備えてよい。締結孔は、背面板19を貫通して延び、ボルトなどの適切な締結部材を受け入れるように意図されている。締結部材は、リファイナ1のフレーム2又はロータ6のフレーム7に、各リファイニングセグメント4,8を締結するためのものである。
【0023】
図3A、3B、3C及び3Dは、リファイナ1のステータ3又はロータ6のいずれかに使用することに適用可能なリファイニングセグメント4,8の製造方法を概略的に示す。
図3Aは、リファイニングセグメント4,8のリファイニングバー20を形成するために意図された1組のプロファイル加工ワイヤ22の断面端面図を概略的に示す。
図3Bは、
図3Aの1組のプロファイル加工ワイヤ22の底面図を概略的に示す。
図3Cは、リファイニングセグメント4,8の製造の中間段階を概略的に示し、
図3Aの1組のプロファイル加工ワイヤ22が、リファイニングセグメント4,8の本体を形成する背面板19に置かれる。
図3Dは、仕上がったリファイニングセグメント4,8を概略的に示す。
【0024】
図3A及び3Bを参照すると、
図3A及び3Bは、隣接するプロファイル加工ワイヤ22の間に、実質的に自由な隙間又は空間が存在するように、相互に距離をおいて相互に隣接して配置されたプロファイル加工ワイヤ22を概略的に示す。プロファイル加工ワイヤ22は、仕上がったリファイニングセグメント4,8のリファイニングバー20を形成するために意図されている。即ち、リファイニングセグメント4,8のリファイニングバー20は、プロファイル加工ワイヤ22で実施される。プロファイル加工ワイヤ22は、鋼などの金属製である。
【0025】
図3Aないし3Dの実施形態では、プロファイル加工ワイヤ22の底部22aの幅Waは、プロファイル加工ワイヤ22の頂部22bの幅Wbよりも大きく、これにより、隣接するプロファイル加工ワイヤ22の間に完全に上方に開いたリファイニング溝21が形成される。一般に、例えば、プロファイル加工ワイヤ22の底部の幅Waが、プロファイル加工ワイヤ22の頂部の幅Wbと異なるプロファイル加工ワイヤを、リファイニングバー20を実施するために適用してよい。これにより、例えば、リファイニングセグメント4,8のリファイニング表面5,9での繊維質材料の意図された流動挙動に依存して、異なる断面構成を有するリファイニング溝21を形成するようにする。プロファイル加工ワイヤ22の底部22aは、リファイニングバー20のベース区間を提供(構成)する。プロファイル加工ワイヤ22の頂部22bは、リファイニングバー20のリファイニング区間を構成する。
【0026】
さらに、
図3A及び3Bのプロファイル加工ワイヤ22は、相互に対して実質的に移動不能に配置されている。これは、例えば、隣接するプロファイル加工ワイヤ22を相互に予め締結することによって実施してよい。
図3Aないし3Dの実施形態では、プロファイル加工ワイヤ22は、隣接するプロファイル加工ワイヤ22の底部22aの間のスポット溶接23によって、相互に予め締結されているが、隣接するプロファイル加工ワイヤ22を相互に予め締結する、例えば、他の機械的又は化学的な応用例も、同様に適用されてよい。
【0027】
隣接して配置された1組のプロファイル加工ワイヤ22であり、相互に距離をおいて配置され、相互に対して実質的に移動不能であるように配置された1組のプロファイル加工ワイヤ22は、リファイニングセグメント4,8のリファイニング表面5,9の少なくとも一部を形成することを意図したリファイニングバー要素24を形成する。
図3Aないし3Dの実施形態では、リファイニングバー要素24は、実質的に平行な直線的構成で配置されているプロファイル加工ワイヤ22を含むが、概括的に、リファイニングバー要素24のプロファイル加工ワイヤ22は、リファイニングセグメント4,8のリファイニング表面5,9の意図された構成に依存して、実質的に平行な直線的構成、又は曲線状構成で配置されてよい。
【0028】
図3Cを参照すると、リファイニングバー要素24と背面板19との間に、リファイニングバー要素24を背面板19に締結することを意図した少なくとも1つの固化物質25を付与することによって、
図3A及び3Bに開示されたリファイニングバー要素24は、リファイニングセグメント4,8の背面板19に締結される。リファイニングバー要素24を背面板19に締結することを意図した少なくとも1つの固化物質25の少なくとも1つの層は、背面板19の頂部に付与され、その後、リファイニングバー要素24は、背面板19の頂部に付与された物質25の少なくとも1つの層の上に置かれる。少なくとも1つの物質25が固化又は硬化した場合に、半製品であるリファイニングセグメント4,8を形成するために、少なくとも1つの物質25は、リファイニングバー要素24、即ちリファイニングバー要素24の中のリファイニングバー20を形成するプロファイル加工ワイヤ22を、背面板19に締結する。明確にするために、
図3Aないし3D、及び後の
図4で、リファイニングセグメント4,8の背面板19のサイズに対して、プロファイル加工ワイヤ22のサイズは誇張されている。
【0029】
実施形態によれば、固化物質25の少なくとも1つの層が、固体形態で背面板19の頂部に付与される。その後、固化物質25の少なくとも1つの層に熱が加えられ、元々固体形態であった固化物質25の少なくとも1つの層が溶融形態に変化し、その後、リファイニングバー要素24が溶融形態である固化物質25の頂部にセットされる。これにより、固化物質25は、背面板19とプロファイル加工ワイヤ22の底部22aとの間に残存し、また、リファイニングバー要素24の中の隣接するプロファイル加工ワイヤ22の底部22aの間に浸透する(infiltrate)。
【0030】
実施形態によれば、固化物質25の少なくとも1つの層が固体形態で背面板19の頂部に付与され、リファイニングバー要素24が、依然として固体形態である固化物質25の頂部にセットされる。その後、固化物質25の少なくとも1つの層に熱が加えられ、固化物質25の少なくとも1つの層が溶融形態に変化する。これにより、固化物質25は、背面板19とプロファイル加工ワイヤ22の底部22aとの間に残存し、さらに、リファイニングバー要素24の中の隣接するプロファイル加工ワイヤ22の底部22aの間に浸透する。
【0031】
実施形態によれば、固化物質25の少なくとも1つの層が、溶融形態で背面板19の頂部に付与される。その後、リファイニングバー要素24が溶融形態の固化物質25の頂部にセットされ、それにより、固化物質25が背面板19とプロファイル加工ワイヤ22の底部22aとの間に残存し、また、リファイニングバー要素24の中の隣接するプロファイル加工ワイヤ22の底部22aの間に浸透する。
【0032】
リファイニングバー要素24を背面板19の頂部に締結する上述の3つの実施形態のいずれかの中で、追加の固化物質25は、必要に応じて、プロファイル加工ワイヤ22の底部22aの間に、溶融形態で付与されてよい。
【0033】
このようにして、少なくとも1つの物質25は、その使用状況の一部の中で、溶融形態、即ち液体懸濁液の形態になるが、時間の経過とともに固化又は硬化する。少なくとも1つの物質25の固化又は硬化は、少なくとも1つの物質25の組成に依存して、冷却又は加熱することによって強められてよい。少なくとも1つの物質25は、プロファイル加工ワイヤ22とリファイニングセグメント背面板19との間、及び隣接するプロファイル加工ワイヤ22の間に、全体に完全な接合部を形成するために使用してよい。なぜならば、溶融状態で少なくとも1つの物質25は、プロファイル加工ワイヤ22とリファイニングセグメント背面板19との間、及び隣接するプロファイル加工ワイヤ22の間に全ての隙間空間(voids)への通路を見出すことができるからである。このことは、リファイニングバーと背面板との結合が完全であること、即ち、100%完全な接合部がリファイニングバーと背面板との間に存在することを意味し、十分な均一性と強度とを伴った期待されるリファイニング効果が得られる。このように、例えばリファイニングバーを背面板に溶接するような先行技術の解決策に現れる、リファイニングバーのリファイニングセグメントの背面板への不完全な締結の問題を、開示された解決策により回避することができる。この不完全な締結であれば、リファイニング効果が不均一になるか、又はリファイニングバーが摩耗する結果となる可能性がある。
【0034】
図3Dは、仕上がったリファイニングセグメント4,8を概略的に示す。リファイニングセグメント背面板19と、リファイニングバー要素24を形成するプロファイル加工ワイヤ22との間に付与されている少なくとも1つの固化物質25があり、また、リファイニングバー要素24での隣接するプロファイル加工ワイヤ22を相互に締結するために、プロファイル加工ワイヤ22の底部22aの間に付与されている少なくとも1つの固化物質25がある。さらに、隣接するプロファイル加工ワイヤ22の間に浸透した少なくとも1つの物質25は、固化又は硬化した後、隣接するプロファイル加工ワイヤ22の底部22aとともに、リファイニング溝21の底部を形成する。好ましくは、少なくとも1つの物質25が、隣接するプロファイル加工ワイヤ22の底部22aの間に実質的に残存し、隣接するプロファイル加工ワイヤ22の頂部の間に残存する領域まで少なくともそれ以上広がらない程度に、少なくとも1つの物質25は、隣接するプロファイル加工ワイヤ22の底部22aの間に浸透される。プロファイル加工ワイヤの頂部は、リファイニングバー20のリファイニング区間を形成する。従って、
図3Aないし3Dに示す方法は、例えば
図2に全体的に示すもののようなリファイニングセグメント4,8を製造するために使用してよい。一実施形態によれば、
図3A及び3Bに示すリファイニングバー要素24を形成する前に、リファイニングバー20を提供(構成)するために意図されたプロファイル加工ワイヤ22を、意図された仕上がったリファイニング表面形状に基づいて、特定の長さを有するように切断してよい。このようにして、プロファイル加工ワイヤの損失を最小限に抑えることができる。これに代えて、リファイニングバー要素(ブレードバー要素)24は、
図3Bに概略的に示すように、最初は実質的に同じ長さを有するプロファイル加工ワイヤ22から形成されてよい。その後、リファイニングバー要素24をリファイニングセグメント4,8の背面板19に締結する前に、背面板19の形状と、その中の仕上がったリファイニング表面5,9の意図された構成とに従って、リファイニングバー要素24を所定の形状に切断する。
【0035】
実施形態によれば、少なくとも1つの固化物質25は金属を含み、これによりプロファイル加工ワイヤ22は、冶金的に(金属結合により)、相互に結合され、かつ背面板19に結合される。少なくとも1つの物質25が固化又は硬化した後、プロファイル加工ワイヤ22と背面板19とは、実質的に均一な構造を形成するが、固化した物質25と、プロファイル加工ワイヤ22及び/又は背面板19の材料との間の何らかの境界線が、リファイニングセグメント4,8の断面の中で可視的である可能性がある。少なくとも1つの物質25が固化又は硬化した後、少なくとも1つの物質25はさらに、その一部で、リファイニングセグメント4,8での耐摩耗性表面を構成する。
【0036】
実施形態によれば、少なくとも1つの固化物質25は、ろう材であり、即ち、例えば鉄、銅、ニッケル及び/又は銀を含む金属合金である。従って、ろう材の組成は、プロファイル加工ワイヤ22又は背面板19の金属材料の組成とは異なる。典型的なろう材の溶融温度は約450°Cであり、ろう材の溶融を考慮すると、ろう材の溶融温度は実質的に低い。これにより、一層高い溶融温度を有する材料から製造されたリファイニングセグメント4,8のプロファイル加工ワイヤ22又は背面板19の特性に、影響を及ぼさない。ろう付け材料の溶融温度は、依然として十分に高いので、プロファイル加工ワイヤ22の仕上がったリファイニングセグメント4,8への締結は、リファイニング中にリファイナに現れる温度によって弱くなることはない。このようにして、ろう材は、プロファイル加工ワイヤ22を背面板19に接合するフィラー金属として使用可能である一種類の凝固又は硬化金属物質を形成する。
【0037】
実施形態によれば、少なくとも1つの固化物質25は、接着剤(glue)を含む。接着剤は、例えば、プラスチックベース又は樹脂ベースの接着剤であってよい。
【0038】
図4は、別のリファイニングセグメント4,8の一部の断面図を概略的に示す。
図4のリファイニングセグメント4,8及びその製造方法は、
図3Aないし3D及び上記の関連する記載に開示されたものと実質的に同じである。相違点は、例えばスポット溶接23によって、プロファイル加工ワイヤ22が頂部に予め締結された支持プラットフォーム26である。
図4の実施形態では、リファイニングバー要素24は、このように、支持プラットフォーム26と、支持プラットフォーム26に予め締結されているプロファイル加工ワイヤ22とで形成されている。支持プラットフォーム26は、例えば多孔板又はワイヤのメッシュであってよい。リファイニングバー要素24のプロファイル加工ワイヤ22は、少なくとも1つの物質25で、相互に締結されかつ支持プラットフォーム26に締結される。リファイニングバー要素24は、少なくとも1つの物質25で背面板19に締結される。
【0039】
開示された解決策は、非常に高密度のリファイニング表面構成を有するリファイニングセグメント、即ち、リファイニングバーの幅とリファイニング溝の幅とがわずか1mm未満又は数mmの範囲にあるリファイニング表面構成を有するリファイニングセグメントの製造に非常に有用である。リファイニングバーを背面板に1つずつ溶接することにより、これらの非常に高密度のリファイニング表面構成は、実際には、鋳造によって製造することは不可能であるか、又は少なくとも採算が合わないか、又は非常に手間がかかる。リファイニングセグメントのリファイニングバーがプロファイル加工ワイヤで実施された場合に、所望の断面を有するプロファイル加工ワイヤは、不確定な長さの単一片として製造される可能性があり、プロファイル加工ワイヤは、単に、所望の端部プロファイルを有する適切な長さのワイヤ片に切断されるようになる。さらに、プロファイル加工ワイヤのリファイニングバーの実施により、リファイニングバーの不完全な充填や、鋳造により作成されたリファイニングセグメントでのリファイニングバーの高い表面粗さの問題が解決される。プロファイル加工ワイヤの底部の幅がプロファイル加工ワイヤの頂部の幅と異なる、プロファイル加工ワイヤのリファイニングバーの実施、例えば図面に示すように、プロファイル加工ワイヤの底部の幅がプロファイル加工ワイヤの頂部の幅よりも大きい、プロファイル加工ワイヤのリファイニングバーの実施は、リファイニング溝の底部がプロファイル加工ワイヤにも部分的に実施されるという効果を有する。これは、リファイニング溝の中の繊維質材料の流れに、実質的に一定の流れ挙動を提供する、実質的に滑らかな表面構造を、リファイニング溝の底部が有するという効果を有する。さらに、リファイニング溝の底部が部分的にプロファイル加工ワイヤに実施されることの効果は、リファイニング溝の底部が、隣接するプロファイル加工ワイヤの底部と、上述の物質、例えばその間に浸透したろう付けのろうで形成された1つの単一の継ぎ目だけで実施されることである。これにより、リファイニング溝を実施する他の手段は必要がない。同時に、リファイニングセグメントの実施での継ぎ目の数が最小化され、それにより、リファイニング表面セグメントの強固な構造が提供される。
【0040】
相互に予め締結、及び/又は支持プラットフォーム26に予め締結されたプロファイル加工ワイヤを含むリファイニングバー要素24は、リファイニングバー要素24をリファイニングセグメント4,8の背面板19に締結する前に、例えば治具で、正確な寸法に製造することができる。少なくとも1つの固化物質25によるリファイニングバー要素24の背面板19への締結は、リファイニングバー20を背面板19に1つずつ締結する手間のかかる溶接作業の必要性を除去する。従って、開示された方法は、特に製造コストと時間との観点から、特に非常に高密度のリファイニング表面構成を有するリファイニングセグメントを製造する効率的な方法を提供する。
【0041】
図5ないし8は、リファイニングセグメントの中でリファイニングバーを実施するために利用可能である、いくつかのプロファイル加工ワイヤ22の端面図を概略的に示す。
図5は、逆T字形の断面を有するプロファイル加工ワイヤ22を概略的に示す。
図6は、逆傾斜T字形の断面を有するプロファイル加工ワイヤ22を概略的に示す。また
図7は、L字形の断面を有するプロファイル加工ワイヤ22を概略的に示す。
図8は、傾斜L字形の断面を有するプロファイル加工ワイヤ22を概略的に示す。さらに、プロファイル加工ワイヤの他の断面形状が可能である。特定の断面形状を有するプロファイル加工ワイヤ22の選択は、例えば、リファイニングされる繊維質材料、リファイニングされる繊維質材料に与えられる意図されたリファイニング効果、及び/又はリファイニング表面5,9での繊維質材料の意図された流動挙動に基づいてよい。
【0042】
図5を参照すると、非常に高密度のリファイニング表面構成又は特性を有するリファイニング表面を提供するために利用可能であるプロファイル加工ワイヤ22の具体的寸法の一例は、プロファイル加工ワイヤである。プロファイル加工ワイヤ22の底部22aの幅Waは、約3mmであり、プロファイル加工ワイヤ22の頂部22bの幅Wbは、約1.5mmであり、プロファイル加工ワイヤ22の底部22aの高さHaは、約2mmであり、プロファイル加工ワイヤ22の頂部22bの高さHbは、約8mmである。一般に、プロファイル加工ワイヤ22の頂部22bの幅Wbは、約0.1ないし10mmであってよく、プロファイル加工ワイヤ22の底部22aの幅Waは、プロファイル加工ワイヤ22の頂部22bの幅Wbの1ないし10倍であってよい。リファイニングバー要素24での隣接するプロファイル加工ワイヤ22の間の距離又は間隙は、例えば0ないし10mmであってよく、好ましくは約0.01ないし0.05mmであってよい。プロファイル加工ワイヤの間の間隙が小さいほど、上述の固化物質の量が少なくて済み、コストが節約され、一層強固な接合部が得られる。実施形態によれば、少なくともいくつかのプロファイル加工ワイヤ22の底部22aの高さは、さらに、プロファイル加工ワイヤ22の底部22aがリファイニングセグメントの背面板又はその少なくとも一部を形成することができる程度まで、伸長されてよい。
【0043】
技術の進歩に伴い、本発明の概念を様々な方法で実施してよいということが、当業者には明らかである。本発明と、その実施形態とは、上述の例に限定されるものではなく、請求項に記載された範囲内で種々変形されてよい。
【外国語明細書】