特表 2022-548677 逆回転リファイナー用のフリンガー装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2022-11-21

(54)【発明の名称】逆回転リファイナー用のフリンガー装置

(51)【国際特許分類】

   D21D 1/34 20060101AFI20221114BHJP

【ＦＩ】

D21D1/34

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2022517325

(86)(22)【出願日】2020-09-22

(85)【翻訳文提出日】2022-03-16

(86)【国際出願番号】 US2020051979

(87)【国際公開番号】W WO2021061633

(87)【国際公開日】2021-04-01

(31)【優先権主張番号】62/904,236

(32)【優先日】2019-09-23

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】502278600

【氏名又は名称】アンドリッツ インコーポレーテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100137969

【弁理士】

【氏名又は名称】岡部 憲昭

(74)【代理人】

【識別番号】100104824

【弁理士】

【氏名又は名称】穐場 仁

(74)【代理人】

【識別番号】100121463

【弁理士】

【氏名又は名称】矢口 哲也

(72)【発明者】

【氏名】ギングラス，ラック

(72)【発明者】

【氏名】バーガー，マーク

【テーマコード（参考）】

4L055

【Ｆターム（参考）】

4L055CB13

4L055CB19

4L055CB20

4L055FA22

4L055FA30

(57)【要約】

本開示は、第１のローターのローターギャップ面に近接してフリンガーを位置決めすることにより、供給変動、負荷変動、供給効率不良による高エネルギー消費、低いパルプ品質、及び処理能力の低下の問題を緩和するように構成された逆回転機械式リファイナーのための装置であって、第１のローターが、第１のローターを貫通して延在する入口をさらに備えており、稼働中のフリンガーの一部が、第１のローターの方向に回転しながら、供給材料を、その入口からリファイナーギャップに偏向させるようにする装置に関する。
【選択図】図２Ａ

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の方向に回転するように構成された第１のローターであって、前記第１のローターが、
上流面と、
前記上流面から遠位に配置されたローターギャップ面と、
前記第１のローターを貫通して延在する入口であって、前記入口が入口ギャップ端を有しており、前記入口が、前記入口ギャップ端で前記ローターギャップ面と流体的に連通する、前記入口と、
前記ローターギャップ面に配置されたフリンガーであって、前記フリンガーが、前記第１のローターと共に前記第１の方向に回転し、前記フリンガーが、前記入口ギャップ端に隣接して配置された部分であって、前記部分が前記入口ギャップ端を塞ぐように構成されるように、前記部分を有する、前記フリンガーと
を有する、前記第１のローター
を備える、供給ローター組立体。

【請求項2】

前記フリンガーは、セグメント化されたフリンガーであり、前記第１のローター組立体は、前記セグメント化されたフリンガーを直径で案内するように構成されたプレートホルダーをさらに備えており、前記直径は、内径、中間直径、または外径の１つである、請求項１に記載の供給ローター組立体。

【請求項3】

プレートホルダーをさらに備え、前記プレートホルダーが、前記フリンガーと前記第１のローターとの間に配置される、請求項１～２のいずれか１項に記載の供給ローター組立体。

【請求項4】

プレートホルダーをさらに備え、前記フリンガーが、前記プレートホルダーと前記第１のローターとの間に配置される、請求項１～３のいずれか１項に記載の供給ローター組立体。

【請求項5】

前記フリンガーが、フリンガーバーをさらに備える、請求項１～４のいずれか１項に記載の供給ローター組立体。

【請求項6】

前記フリンガーが、フリンガーバーを欠いている、請求項１～５のいずれか１項に記載の供給ローター組立体。

【請求項7】

前記フリンガーが、前記第１のローターの前記ローターギャップ面に融着されている、請求項１～６のいずれか１項に記載の供給ローター組立体。

【請求項8】

前記フリンガーの前記部分が、前記入口の前記外径まで半径方向に延在する、請求項１～７のいずれか１項に記載の供給ローター組立体。

【請求項9】

前記フリンガーの前記部分が、前記入口の前記外径を超えて半径方向に延在する、請求項１～８のいずれか１項に記載の供給ローター組立体。

【請求項10】

別個の回転デバイスが、前記第１のローターを回転させるために使用される回転デバイスから独立して、前記フリンガーを前記第１の回転方向に回転させる、請求項１～９のいずれか１項に記載の供給ローター組立体。

【請求項11】

供給ローター組立体であって、
第１の方向に回転するように構成された第１のローターであって、前記第１のローターが、
上流面と、
前記上流面から遠位に配置されたローターギャップ面と、
前記第１のローターを貫通して延在する入口であって、前記入口が入口ギャップ端を有しており、前記入口が、前記ローターギャップ面と流体的に連通する、前記入口と、
前記ローターギャップ面に配置されたフリンガーであって、前記フリンガーが、前記第１のローターと共に前記第１の方向に回転し、前記フリンガーが、前記入口ギャップ端を塞ぐ部分を有する、前記フリンガーと
を有する、前記第１のローター
を有する、前記供給ローター組立体と、
制御ローター組立体であって、
前記供給ローター組立体に対向して配置された第２のローターであって、前記第２のローターが、第２の方向に回転するように構成されており、前記第２の方向が、前記第１のローターの前記第１の方向と反対方向である、前記第２のローター
を有する、前記制御ローター組立体と
を備える、逆回転リファイナー組立体。

【請求項12】

前記フリンガーは、セグメント化されたフリンガーであり、前記第１のローター組立体は、前記セグメント化されたフリンガーを直径で案内するように構成されたプレートホルダーをさらに備えており、前記直径は、内径、中間直径、または外径の１つである、請求項１１に記載の供給ローター組立体。

【請求項13】

プレートホルダーをさらに備え、前記プレートホルダーが、前記フリンガーと前記第１のローターとの間に配置される、請求項１１～１２のいずれか１項に記載の供給ローター組立体。

【請求項14】

プレートホルダーをさらに備え、前記フリンガーが、前記プレートホルダーと前記第１のローターとの間に配置される、請求項１１～１３のいずれか１項に記載の供給ローター組立体。

【請求項15】

前記フリンガーが、フリンガーバーをさらに備える、請求項１１～１４のいずれか１項に記載の供給ローター組立体。

【請求項16】

前記フリンガーが、フリンガーバーを欠いている、請求項１１～１５のいずれか１項に記載の供給ローター組立体。

【請求項17】

前記フリンガーが、前記第１のローターの前記ローターギャップ面に融着されている、請求項１１～１６のいずれか１項に記載の供給ローター組立体。

【請求項18】

前記フリンガーの前記部分が、前記入口の前記外径まで半径方向に延在する、請求項１１～１７のいずれか１項に記載の供給ローター組立体。

【請求項19】

前記フリンガーの前記部分が、前記入口の前記外径を超えて半径方向に延在する、請求項１１～１８のいずれか１項に記載の供給ローター組立体。

【請求項20】

別個の回転デバイスが、前記第１のローターを回転させるために使用される回転デバイスから独立して、前記フリンガーを前記第１の回転方向に回転させる、請求項１１～１９のいずれか１項に記載の供給ローター組立体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

発明の背景
１．相互関連出願
本出願は、２０１９年９月２３日に出願された米国仮特許出願第６２／９０４，２３６号の先の出願日の米国特許法第１１９条（ｅ）に基づく利益を主張するものであり、この米国仮特許出願の内容全体を参照として本明細書に組み込む。

【0002】

２．技術分野
本開示は、一般に、繊維性材料中の繊維を展開し露出させるように構成された機械式リファイナーに関し、より詳細には、逆回転機械式リファイナー用のフリンガーに関する。

【0003】

３．従来の技術
機械式パルピングリファイナーは、一般的には、リグノセルロース材料を繊維に分離し、展開し、切断して、パルプ、紙、板材、建築材料、梱包材、吸液性充填材などの製品での使用に適した特定の機械的及び物理的特性を繊維に付与する。

【0004】

機械式リファイナーは、一般的には、２つ以上の対向するリファイナー組立体を備える。各組立体は、隆起したリファイニングバーのパターンをリファイニング面に有している。隣接するリファイニングバーが溝によって分離されている。一般的には、これらのリファイニング組立体は、共通の軸の周りを回転するように構成された円形ディスク、環状ディスク、または入れ子になった円錐台のいずれかである。各リファイナー組立体は、支持構造にボルトで固定されて、リファイナー円形ディスク、リファイナー環状ディスク、またはリファイナー円錐台を形成する、いくつかの環状の扇形セグメントを備え得る。対向するリファイニング組立体のリファイニング面は、互いに向かい合って、対向するリファイナー組立体を分離する狭いリファイニングギャップを画定する。リファイニング組立体の少なくとも１つは、軸の周りを回転するように構成されたローターである。

【0005】

ローターリファイニング組立体が高速でスピンするときに、オペレータは、リグノセルロース材料または他の供給材料をリファイニングギャップに送り込む。ローターがスピンするとき、対向するリファイナー組立体上のリファイニングバー及び溝が順次に重なり合う。一般的なローターリファイナー組立体は、毎分８００～２，３００回転（以下、「ｒｐｍ」）の範囲でスピンする。対向するバー及び溝が順次に重なり合うことで、リファイニングギャップ内でリグノセルロース材料を交互に圧縮し膨張させることを可能にする。このように圧縮及び膨張を交互に高速に行うことで繊維パッドが作られる。この繊維パッドが、機械的なリファイニングが行われる主要な場所となる。つまり、繊維パッド内で供給材料を隣り合う供給材料に対して強制的に動かすことが、繊維の展開、分離、及び切断に大きく寄与する。これを「リファイニング」という。

【0006】

リファイニングギャップへの供給材料の移動は、一般に「遠心供給効果」と考えることができる。「遠心力」は、回転座標系でローターディスクの回転中心から供給材料を外側に押し出すように見える見掛けの力であり、この「力」は実際には供給材料の慣性の結果である。それにもかかわらず、「遠心力」は、供給材料が対向するリファイニング組立体の間に入ってしまえば、供給材料が半径方向外側に移動することを視覚化するのに有効な方法である。同様に、「遠心供給効果」は、供給材料が半径方向外側に向かってリファイニング組立体間のリファイニングギャップ中に流れ込むのを説明するのに有効な方法である。したがって、「遠心供給効果」は、一般に供給材料がリファイニングギャップへ移動することを説明する。

【0007】

「逆回転ディスクリファイナー」とは、反対方向に回転するように構成された２つのディスクを有する機械式リファイナーの一種である。供給材料は、いわゆる「供給ローター組立体」の開口部を経由してリファイニングギャップに入る。通例、大量の水及び／または蒸気を用いて材料を押し広げ、良好で安定した供給を確保する。供給材料は、供給ディスクを横切って開口部を通過しなければならないので、供給ディスクの回転速度またはその速度付近で回転する傾向がある。このようにして、供給材料は、供給ディスク中に伸びる入口開口部の側面に衝突して回転するようになる。次に、供給材料は、供給ローター組立体と反対の方向に回転する「制御ローター組立体」と呼ばれる向かい合ったディスクに衝突する。この衝突が起こると、供給材料の回転速度は大幅に低下する。供給材料は、回転方向を逆にして、供給ローター組立体と反対の方向（すなわち、制御ローター組立体の回転方向）に流れ始めることさえもあり得る。これにより入ってくる供給材料は、供給材料が回転速度を失い、したがって遠心供給効果を失うので、部分的に効果的に失速する。

【0008】

結果として、逆回転リファイナーでは、リファイニングゾーン（すなわち、リファイニングが行われる場所）の入口に向けての供給効果は限定的である。この結果、供給の変動、負荷の変動、供給効率不良によるエネルギー消費の潜在的な増加、及びパルプ品質の低下がもたらされる。通例、上記の条件のために、これらの逆回転リファイナーは、シングルディスク式または円錐ディスク式のリファイナーと比較して、より低い稼働パルプ濃度で運転され、その結果、繊維の展開も少なくなる。

【0009】

最先端技術は、供給材料が２つの対向するローター組立体間の空間に入るようにすることと、供給材料を最初に制御ローター組立体のセンタプレートに衝突させることとから構成される。このセンタプレートは、その表面に、供給バーを有する場合、または供給バーを有しない場合がある。

【0010】

供給バーがあると回転方向の変化は大きくなるが、この領域に連続して入る材料とは反対の方向に供給材料が回転するので、常に良好な遠心供給効果を得られるとは限らない可能性がある。これにより、一方向に回転する受入材料と反対方向に回転する方向転換材料との間に回転干渉が生じる。最終的には、遠心供給効果が大幅に減少するという結果となる。さらに、希釈水が高流量かつ高速でこれらの供給バーに衝突しているので、制御ディスク上の供給バーは、通常、水食及びキャビテーションによって深刻な悪影響を受ける。これはまた、メンテナンスコストを生じさせ、サービスのダウンタイムの増加の原因にもなる。

【0011】

制御入口領域に滑らかな表面を使用することは可能であり一般的であるため、供給材料が反対方向に回転することもなく、大きな影響を与えるキャビテーションが発生したりすることもない。しかしながら、表面が滑らかであると、供給材料に及ぼす回転効果はやはり鈍化したままであり、供給材料は、供給ローター組立体の方向に回転し続けるが、回転速度は幾分低下することになる。さらに、供給材料がリファイニングギャップに入るまでは、機械的に回転力を供給材料に伝達する要素が供給領域にはもはや全く存在しなくなる。そのため、供給効果は、弱い遠心力と、程度は低いが、供給材料を下方へ押しやり、最終的にはリファイニングギャップに押し込む、重力とによって生成される。

【0012】

リファイナーの効率を改善し、パルプ品質を改善し、リファイナーの処理能力を高めるために、供給ローター組立体から逆回転リファイナーのリファイニングギャップに、より効率的に受け渡し可能な設計コンセプトが必要である。

【発明の概要】

【0013】

逆回転機械式リファイナーにおける供給変動、負荷変動、供給効率不良による高エネルギー消費、低いパルプ品質、及び処理能力の低下の問題は、第１の方向に回転するように構成された第１のローターであって、第１のローターが、上流面と、上流面から遠位に配置されたローターギャップ面と、第１のローターを貫通して延在する入口であって、入口が入口ギャップ端を有しており、入口が、入口ギャップ端でローターギャップ面と流体的に連通する、入口と、ローターギャップ面に配置されたフリンガーであって、フリンガーが、第１のローターと共に第１の方向に回転し、フリンガーが、入口ギャップ端を塞ぐ部分を有する、フリンガーとを有する、第１のローターを備える、逆回転リファイナー用の供給ローター組立体によって解決される。

【0014】

供給物が、供給ディスクの開口部を通って進入する際に、制御ディスクに衝突するようにする（したがって、回転速度が大幅に低下し、その結果、遠心供給効果が失われる）代わりに、例示的なフリンガー（ローターキャップともいう）が、供給ローター組立体を構成する第１のローターのローターギャップ端に取り付けられる。本明細書でより完全に説明される例示的な実施形態は、供給材料のための捕獲領域を作成し、それによって、その後、供給材料が、制御ローター組立体と相互作用する可能性を伴わずに、リファイニングゾーンの開始地点でまたはそこに近接した地点で解放されるまで、第１のローターの最高回転速度で回転し続けるように強制することが企図される。これにより、供給効果の喪失を防ぐことが企図される。

【0015】

本明細書に記載される例示的な実施形態は、供給材料がリファイニングギャップに入るまで、供給材料が供給ローター組立体の方向に回転するように、供給材料に明確な経路を提供し得ることが企図される。

【0016】

本明細書に記載される例示的な供給ローター組立体及びフリンガーは、先行技術よりも制御された効率的な供給効果を可能にすることが企図される。遠心供給効果の改善により、処理量の増加、希釈水及び／または蒸気の必要性の低減、及び逆回転機械式リファイナーの安定性の改善が可能になり得る。

【0017】

理論に束縛されることなく、供給ローター組立体に結合されたフリンガーが、第１のローターの入口開口部と協働で固定ポケットを形成することができ、またはフリンガーが、供給材料が制御リファイニング組立体に達するのを防ぐターゲットプレートとして機能することができることが企図される。例示的なフリンガーは、より強固な供給物をリファイニングギャップに搬送するためのバーを有していてもよい。他の例示的な実施形態では、フリンガーは、制御ディスクに衝突することによる減速効果なしに、分配及び継続的供給を可能にするために、滑らかな表面を有していてもよい。

【0018】

設計上の特徴（特徴が、供給ローター自体の一部分、または供給ローターに取り付けられるプレートホルダーであってもよい）が、逆回転リファイナーの供給材料がリファイニングギャップに供給される前に向かい側のディスクに衝突するのを防止することである限り、この概念の多くの変形形態を作成できることが理解される。

【0019】

以上のことは、添付の図面に示されるように、本開示の例示的な実施形態のより具体的な以下の記述から明らかになるであろう。図面は必ずしも縮尺通りではなく、それよりむしろ、開示された実施形態を説明することに重点が置かれている。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1A】供給ローター組立体のローターギャップ面に配置されたフリンガーを有する例示的な逆回転リファイナー組立体の概略断面側面図である。

【図1B】第１のローターの方向に回転するとともに、第１のローターを貫通して延在する入口の入口ギャップ端を塞ぐように構成された例示的なフリンガーの対面図である。

【図2A】セグメント化されたフリンガーディスクと、セグメント化されたフリンガーディスクの上に配置されたプレートホルダーとを有する供給ローター組立体を示す例示的な逆回転リファイナー組立体の概略断面側面図である。

【図2B】第１のローターの方向に回転するとともに、第１のローターを貫通して延在する入口の入口ギャップ端を塞ぐように構成された例示的なセグメント化されたフリンガーの対面図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下の好ましい実施形態の詳細な説明は、例示及び説明の目的のためにのみ提示されており、網羅的であること、または本発明の範囲及び趣旨を限定することは意図されていない。本実施形態は、本発明の原理とその実際の適用とを最もよく説明するために選択し、説明したものである。当業者であれば、本発明の範囲及び趣旨から逸脱することなく、本明細書に開示された発明に多くの変形が可能であることを認識するであろう。

【0022】

特に断りのない限り、同様の参照文字は、いくつかの図全体にわたって対応する部品を示している。図面は、本開示による様々な特徴及び構成要素の実施形態を表しているが、図面は必ずしも縮尺通りではなく、特定の特徴は、本開示の実施形態をよりよく説明するために誇張されてもよく、そのような例示は、本開示の範囲を限定するものと解釈されるべきではない。

【0023】

本明細書に特に指定されている場合を除き、本明細書には以下の解釈規則が適用される。（ａ）本明細書で使用される全ての用語は、状況によって必要とされる性別または数（単数または複数）であると解釈されるものとする。（ｂ）本明細書及び添付の特許請求の範囲で使用される単数形の用語「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、文脈が明らかに別段の指示をしない限り、複数形の参照物を含む。（ｃ）記載された範囲または値に適用される先行する用語「約」は、測定結果から、当技術分野で知られているかまたは予想される範囲または値におけるずれの範囲内の近似値であることを表す。（ｄ）「ここでは（ｈｅｒｅｉｎ）」、「これによって（ｈｅｒｅｂｙ）」、「ここに（ｈｅｒｅｔｏ）」、「上文に（ｈｅｒｅｉｎｂｅｆｏｒｅ）」、及び「下文に（ｈｅｒｅｉｎａｆｔｅｒ）」という語、ならびに同様の意味の語は、別段の指定がない限り、本明細書の全体を指すものとし、特に特定の段落、請求項、またはその他の他の細目を指すものではない。（ｅ）記述的な見出しは便宜上のものに過ぎず、本明細書のいかなる部分の意味または解釈にも制限または影響を与えないものとする。（ｆ）「または（ｏｒ）」及び「いずれかの（ａｎｙ）」は排他的ではなく、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅ）」及び「含んでいる（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」は限定的なものではない。さらに、用語「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、及び「含有する（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」は、非制限的用語（すなわち、「～を含むが、～に限定されない」を意味する）と解釈されるべきである。

【0024】

本明細書中の「一実施形態」、「実施形態」、「例示的な実施形態」などへの言及は、記載されている実施形態が特定の特徴、構造、または特性を含み得ることを示すが、全ての実施形態が必ずしもその特定の特徴、構造、または特性を含まなくてもよいことを示す。さらに、そのような語句は、必ずしも同一の実施形態を指しているわけではない。さらに、特定の特徴、構造、または特性が実施形態に関連して記載されている場合、明示的に記載されているか否かにかかわらず、他の実施形態に関するそのような特徴、構造、または特性に影響を及ぼすことは、当業者の知識の範囲内であると考えられる。

【0025】

記述的な裏付けを提供するために必要な範囲において、添付の特許請求の範囲の主題及び／または本文は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。

【0026】

本明細書に記載されている値の範囲は、本明細書で別途明示されていない限り、その間の任意の部分範囲の範囲内に含まれる各別個の値を個別に参照するための略記法として機能することのみを単に意図している。記載された範囲内の各別個の値は、各別個の値が本明細書に個別に記載されているかのように、本明細書または特許請求の範囲に組み込まれる。特定の値の範囲が提供された場合、その範囲の上限と下限との間の下限の単位の１０分の１以下の各介在値と、本明細書のその指定された範囲または部分範囲の他のいずれかの指定された値または介在値とは、文脈上別段の明確な指示がない限り、本明細書に含まれることが理解される。全ての部分範囲も含まれる。これらのより小さい範囲の上限及び下限もまた、指定された範囲で具体的かつ明示的に除外されたいずれかの制限に従うことを条件として、その中に含まれる。

【0027】

本明細書で使用される用語の一部は、相対的な用語であることに留意されたい。例えば、「上」及び「下」という用語は、位置的に互いに相対的なものであり、すなわち、上側の構成要素は、所与の方向において下側の構成要素よりも高い位置にあるが、デバイスを反転させれば、これらの用語は変わり得る。「上り坂」及び「下り坂」という用語は、回転ドラム組立体の傾斜ドラムに関連する。例えば、例示的な回転支持組立体の「上り坂」面は、回転ドラム組立体の下側の下り坂端の近くに配置されるよりも、回転ドラム組立体の上端側に近いところに配置される。「入口」及び「出口」という用語は、所与の構造体に関して、それらを通って流れる流体に関連しており、例えば、流体は入口を通って構造体に流入し、出口を通って構造体から流出する。「上流」及び「下流」という用語は、流体が様々な構成要素中を流れる方向、すなわち、下流の構成要素中を流れるより前に、上流の構成要素中を流れる流体の流れに関連する。

【0028】

用語「水平」及び「垂直」は、絶対基準、すなわち地表面に対する方向を示すために使用される。しかしながら、これらの用語は、構造が互いに完全に平行であること、または完全に垂直であることを要求するものと解釈されるべきではない。例えば、第１の垂直構造と第２の垂直構造とが、必ずしも互いに平行である必要はない。用語「頂部」及び「底部」または「基部」は、頂部が絶対基準、すなわち地球表面に対して常に底部／基部よりも高い位置／表面を指すために使用される。用語「上方へ」及び「下方へ」もまた、絶対基準に対してのものである。つまり、上方への流れは常に地球の重力に逆らって行われることになる。

【0029】

図１Ａは、制御ローター組立体１１０に対向して配置された供給ローター組立体１０５を含む例示的な逆回転リファイナー組立体１００の断面側面図を示す。供給ローター組立体１０５は、第１のローター１０７を備える。制御ローター組立体１１０は、第２のローター１０９を備える。第１のローター１０７は、上流面１１２と、上流面１１２から遠位に配置されたローターギャップ面１１５とを有する。典型的には、駆動軸１１７が、第１のローターの回転中心Ｃ１の周りで第１のローター１０７に係合する。駆動軸１１７にモータ（図示せず）が係合する。このようにして、第１のローター１０７は、第１の方向Ｄ１に回転するように構成されている。第１の方向は、制御ローター組立体１１０の第２の方向Ｄ２が第１の方向Ｄ１とは反対であるという条件で、第２の方向Ｄ２に対して時計回りまたは反時計回りのいずれであってもよいことが理解されよう。例えば、第１の方向Ｄ１が時計回りであり、第２の方向Ｄ２が反時計回りであり、逆の場合も同じである。制御ローター１１０は、同様に、駆動軸（図示せず）及びモータ（図示せず）に係合し、このようにして第２の方向Ｄ２に回転するように構成されている。

【0030】

第１のローター１０７は、さらに入口１１８を備える。図示の実施形態では、入口１１８は、上流入口端１１９と、上流入口端１１９から遠位に配置された入口ギャップ端１２１とを有する。入口１１８は、入口ギャップ端１２１でローターギャップ面１１５と流体的に連通する。すなわち、上流面１１２から入口１１８に入った供給材料１２０は、入口１１８を通過してローターギャップ面１１５の入口１１８から出ることができる。特定の例示的な実施形態では、第１のローター１０７は、２つ以上の入口１１８を備える。他の例示的な実施形態では、入口１１８は、単一の入口１１８であってもよい。単一の入口１１８を有する特定の実施形態では、入口１１８が回転中心Ｃ１と同軸に配置されてもよい。

【0031】

第１のローター１０７は、ローターギャップ面１１５に配置されたフリンガー１３０をさらに備える。入口ギャップ端１２１に隣接して配置された部分１３１としてのフリンガー１３０は、このようにして、その部分１３１が入口ギャップ端１２１を塞ぐ。好ましくは、この部分１３１は、入口１１８の外径ＩＯＤまで、その近くまで、またはそれを超えて、半径方向に延在して、最大量の供給材料１２０をリファイニングギャップ１４０に偏向させる。フリンガー１３０は、リファイニングギャップ１４０を構成するリファイニングセグメント（１６１及び１６０を参照）の内径よりも遠くまで延びることができない。実際には、「リファイニングギャップ」は、リファイナー組立体（１００を参照）内の対向するリファイニングセグメント（１６１及び１６０を参照）によって画定される空間である。別個のブレーカーバーセグメント１６１を欠く実施形態では、リファイニングギャップは、概して対向するリファイナープレートセグメント１６０の内径で（供給材料の移動の経路に関連して）始まることが理解されよう。フリンガー１３０の部分１３１は、この部分１３１が第１のローター１０７と同じ回転方向Ｄ１に回転している間、供給材料１２０の経路１２３ａをリファイニングギャップ１４０に向け直す。図示の実施形態では、フリンガー１３０は、ローターギャップ面１１５で第１のローターファスナーホール１３４と整列するフリンガーファスナーホール１３３（図１Ｂ）を備える。ファスナー１３６は、フリンガーファスナーホール１３３及び第１のローターファスナーホール１３４の両方を貫通して延在して、フリンガー１３０をローターギャップ面１１５に固定する。このようにして、フリンガー１３０は、ローターギャップ面１１５で第１のローター１０７と固定的に係合する。この固定構成は、入口ギャップ端１２１を塞ぐフリンガー１３０の部分１３１が供給材料１２０をリファイニングギャップ１４０内に偏向させることを可能にしながら、フリンガー１３０が第１のローター１０７と共に第１の方向Ｄ１に回転することを可能にする。

【0032】

他の例示的な実施形態では、フリンガー１３０をローターギャップ面１１５に融着できることが理解されよう。例えば、第１のローター１０７とフリンガー１３０とを一体として製造することができ、あるいは製造者または据付者が、フリンガー１３０を第１のローター１０７のローターギャップ面１１５に溶接しまたはその他の方法で融着してもよい。他の例示的な実施形態では、フリンガー１３０と第１のローター１０７との間に、プレートホルダー（図２Ａの１３５参照）を配置することができる。他の例示的な実施形態では、フリンガー１３０は、取り外し可能なバーを受けるように構成されたプレートであり得る。これらの取り外し可能なバーは、フリンガープレートに固定することができ、それによって例えばフリンガープレートに、取り外し可能でありながら固定的に係合することができる。

【0033】

さらに他の例示的な実施形態では、フリンガー１３０ａをセグメント化することができる。図２Ａ及び図２Ｂを参照すると、セグメント化されたフリンガー１３０ａは、いくつかの環状または扇形のフリンガープレートセグメント１３２を備えることができる。フリンガー１３０ａがセグメント化されている場合、プレートホルダー１３５は、セグメント化されたフリンガー１３０ａに加えられる遠心力のバランスをとるように、セグメント化されたフリンガー１３０ａの周りに配置され、第１のローター１０７にファスナーで係合することが可能である。別の言い方をすれば、セグメント化されたフリンガー１３０ａは、ローターギャップ面１１５とプレートホルダー１３５との間に配置することができる。プレートホルダー１３５は、プレートホルダー１３５の外径ＯＤＰＨに、供給材料１２０をリファイニングギャップ１４０に向け直す、セグメント化されたフリンガー１３０ａの部分１３１に係合するリップ１３７を有し得る。このようにして、プレートホルダー１３５は、第１のローター１０７がスピンするときに、セグメント化されたフリンガー１３０ａに加えられる遠心力のバランスをとる（すなわち、セグメント化されたフリンガー１３０ａを「案内する」）ように構成される。他の例示的な実施形態では、セグメント化されたフリンガー１３０ａを案内するために、リップ１３７をプレートホルダーの内径ＩＤＰＨに配置する場合がある。さらに他の例示的な実施形態では、セグメント化されたフリンガー１３０ａを案内するために、リップを、他の直径と内径との間のプレートホルダーの中間直径ＩＭＤＰＨに配置する場合がある。

【0034】

図２Ｂはさらに、セグメント化されたフリンガー１３０ａを対面図で示す。セグメント化されたフリンガー１３０ａは、複数のフリンガープレートセグメント１３２を含む。各フリンガープレートセグメント１３２は、幅が広いフリンガー溝１５３の間に配置された少なくとも１つのフリンガーバー１４２を有し得る。フリンガーファスナーホール１３３は、セグメント化されたフリンガー１３０を第１のローター１０７に係合させるファスナーを可能にする。プレートホルダー１３５は、セグメント化されたフリンガー１３０ａ及び第１のローター１０７を係合するために、フリンガーファスナーホール１３３と整列するファスナーホールを有し得る。他の例示的な実施形態では、プレートホルダーファスナーホールは、フリンガーファスナーホール１３３及び第１のローターファスナーホール１３４の両方と整列しない。

【0035】

さらに他の例示的な実施形態では、フリンガー１３０を、第１のローター１０７に付ける代わりに、駆動軸１１７に直接付けることができる。さらに他の例示的な実施形態では、別個の回転デバイス（例えば、別個の駆動軸、別個のモータなど）が、第１のローター１０７を第１の回転方向Ｄ１に回転させるために用いられる回転デバイスから独立して、フリンガー１３０を第１の回転方向Ｄ１に回転させることができる。稼働中のフリンガー１３０の部分１３１が供給材料１２０をリファイナーギャップ１４０内に偏向させるように、かつフリンガー１３０が第１の方向Ｄ１に回転するように、フリンガー１３０を入口ギャップ端１２１に近接して位置決めする任意の方法は、本開示の範囲内であると見なされることを理解されたい。

【0036】

任意の高さ及びサイズのバーが、本開示の範囲内にある。供給ディスクに接触するバーもまた、本開示の範囲内であると見なされる。

【0037】

例示的な実施形態では、逆回転リファイナー組立体１００は、リファイナープレートセグメント１６０が組み付けられるプレートホルダーをさらに含む供給ローター組立体１０５を備える。このプレートホルダーは、リファイナーディスクにボルト留めされており、供給プレートホルダーは、供給ホールと、ホールを持たないがセンターピースを有する制御プレートホルダーとを有する。この例示的な実施形態では、供給プレートホルダーは、フリンガーを一体化したパーツとして提供するように製造されている。他の例示的な実施形態では、供給ホールを有する供給プレートホルダーが、供給プレートホルダーに取り付けられた別個の独立したフリンガーを有する。さらに他の例示的な実施形態では、フリンガー１３０は、プレートホルダーの中央開口部を介して供給ローターディスクに取り付けられる。

【0038】

特定の例示的な実施形態では、フリンガー１３０が、第１のローター１０７の回転速度またはその速度付近で第１の方向Ｄ１に回転することが望ましくあり得る。一例として、第１のローター１０７は、８００ｒｐｍ～２，３００ｒｐｍの範囲で回転することができる。

【0039】

図１Ａがさらに示すように、供給ローター組立体１０５及び制御ローター組立体１１０は、リファイナープレートセグメント１６０及びブレーカーバーセグメント１６１をさらに含むことができる。リファイニングプレートセグメント１６０は、バーと溝とが交互に並ぶパターンを備えたリファイニング面を有する。同様に、ブレーカーバーセグメント１６１は、幅が広いバーと幅が広い溝（すなわち、半径方向に遠位のリファイニングプレートセグメント上のバー及び溝と比較して幅が広い）とが交互に並ぶパターンを備えたブレーカー面を有する。より小径の逆回転リファイナーでは、ブレーカーセグメント１６１は省略される。リファイナープレートセグメント１６０はまた、リファイニングゾーン１７０を構成するリファイナーバー及び溝の半径方向内側に配置されたブレーカーバーセクションを有し得る。対面し、対向するリファイニング面とブレーカーバー面とは、供給ローター組立体１０５と制御ローター組立体１１０との間に狭いリファイニングギャップ１４０を画定する。対向するリファイナープレートセグメント１６０の間に配置されたリファイニングギャップ１４０の部分は、「リファイニングゾーン」１７０と呼ばれている。

【0040】

動作中、供給ローター組立体１０５は第１の方向Ｄ１に回転し、向かい側に配置された制御ローター組立体１１０は第２の方向Ｄ２に回転し、第２の方向は第１の方向Ｄ１とは反対である。オペレータは、第１のローター１０７を貫通して延在する入口１１８から供給材料１２０を導入する。通常、オペレータは、安定した供給速度を保証する目的で、供給材料１２０を入口１１８に押し込むために、大量の水及び／または蒸気を使用する。特に、供給材料１２０が木材チップなどのリグノセルロース系供給材料、または他の特に粘性の高い繊維性材料である場合には、なおさらである。供給材料１２０は、概して、入口ギャップ端１２１に向かう経路１２３ａを進む。

【0041】

理論に束縛されることなく、フリンガー１３０は、入口ギャップ端１２１の近くに供給材料１２０の捕獲領域を作り、これにより、供給材料１２０が、制御ディスクと相互作用して供給効果が失われることになる可能性を伴わずに、リファイニングゾーン１７０の開始地点またはその近くで放出されるまで、供給材料１２０が、第１のローター１０７の最高回転速度またはその速度付近で回転し続けることを強いられると考えられる。

【0042】

制御ローター組立体１１０は、ローターキャップ１３８をさらに備え得る。この制御ローターキャップ１３８は、幅広のローターキャップフィーダーバー及び溝を含み得る。他の実施形態では、制御ローターキャップ１３８は、フィーダーバーを欠いている。さらに他の例示的な実施形態では、ローターキャップ１３８は省略される。

【0043】

図１Ｂは、第１のローター１０７の方向に回転するとともに、第１のローター１０７を貫通して延在する入口１１８の入口ギャップ端１２１を塞ぐように構成された例示的なフリンガー１３０の対面図である。図１Ｂの実施形態は、フリンガー１３０の周囲に広く間隔をおいて配置されたフリンガーバー１４３を有する。これらのフリンガーバー１４３は、スピンする第１のローター１０７と同じ回転速度またはその速度付近で、第１のローター１０７からリファイニングギャップ１４０への供給材料１２０の移動を容易にするように、望ましくは材料を供給する角度で配置され得る。フリンガー１３０はまた、フリンガーバー１４３の間に配置された幅広のフリンガー溝１５３を有している。他の例示的な実施形態では、フリンガーバー１４３は無くてもよい。

【0044】

例示的な供給ローター組立体は、第１の方向に回転するように構成された第１のローターであって、第１のローターが、上流面と、上流面から遠位に配置されたローターギャップ面と、第１のローターを貫通して延在する入口であって、入口が入口ギャップ端を有しており、入口が、入口ギャップ端でローターギャップ面と流体的に連通する、入口と、ローターギャップ面に配置されたフリンガーであって、フリンガーが、第１のローターと共に第１の方向に回転し、フリンガーが、入口ギャップ端に隣接して配置された部分であって、その部分が入口ギャップ端を塞ぐように構成されるように、その部分を有する、フリンガーと、を有する、第１のローターを備える。

【0045】

特定の例示的な実施形態では、フリンガーは、セグメント化されたフリンガーであり、第１のローター組立体は、セグメント化されたフリンガーを直径で案内するように構成されたプレートホルダーをさらに備えており、直径は、内径、中間直径、または外径の１つである。

【0046】

特定の例示的な実施形態では、供給ローター組立体は、プレートホルダーをさらに備え、プレートホルダーが、フリンガーと第１のローターとの間に配置される。

【0047】

特定の例示的な実施形態では、供給ローター組立体は、プレートホルダーをさらに備え、フリンガーが、プレートホルダーと第１のローターとの間に配置される。

【0048】

特定の例示的な実施形態では、フリンガーが、フリンガーバーをさらに備える。

【0049】

特定の例示的な実施形態では、フリンガーが、フリンガーバーを欠いている。

【0050】

特定の例示的な実施形態では、フリンガーが、第１のローターのローターギャップ面に融着されている。

【0051】

特定の例示的な実施形態では、フリンガーの部分が、入口の外径まで半径方向に延在する。

【0052】

特定の例示的な実施形態では、フリンガーの部分が、入口の外径を超えて半径方向に延在する。

【0053】

特定の例示的な実施形態では、別個の回転デバイスが、第１のローターを回転させるために使用される回転デバイスから独立して、フリンガーを第１の回転方向に回転させる。

【0054】

例示的な逆回転リファイナー組立体は、供給ローター組立体であって、第１の方向に回転するように構成された第１のローターであって、第１のローターが、上流面と、上流面から遠位に配置されたローターギャップ面と、第１のローターを貫通して延在する入口であって、入口が入口ギャップ端を有しており、入口が、ローターギャップ面と流体的に連通する、入口と、ローターギャップ面に配置されたフリンガーであって、フリンガーが、第１のローターと共に第１の方向に回転し、フリンガーが、入口ギャップ端を塞ぐ部分を有する、フリンガーとを有する、第１のローターを有する、供給ローター組立体と、制御ローター組立体であって、供給ローター組立体に対向して配置された第２のローターであって、第２のローターが、第２の方向に回転するように構成されており、第２の方向が、第１のローターの第１の方向と反対方向である、第２のローターを有する、制御ローター組立体とを備える。

【0055】

本発明を、現在最も実用的で好ましい実施形態であると考えられるものに関連して説明してきたが、本発明は、開示された実施形態に限定されるべきものではなく、それどころか、本発明の趣旨及び範囲の中に含まれる様々な修正形態及び均等物の構成を対象として含むことを意図していることが理解されるべきである。

【図1A】

【図1B】

【図2A】

【図2B】

【国際調査報告】