JP2016135935A - 保護バッフル及び剪断エッジアセンブリのための凹部を有するロータリーフィーダー - Google Patents

Abstract

【課題】チップの切断を減少し、ローターの外表面及びロータリーフィーダーハウジングの内表面の損傷を抑えたロータリーフィーダーの提供。
【解決手段】ロータリーフィーダー３１０は、チップ１３を受け入れる為の入口１２及びチップを排出する為の開口を有するロータリーフィーダーハウジング１１、入口に隣接する内部剪断エッジアセンブリ３２９を有し、ドクターブレード３３１が剪断エッジアセンブリに隣接し、ロータリーフィーダーハウジングに回転可能に装着され、ロータリーフィーダーハウジングに導入された材料を受け入れるポケット２０を有するローター１５、ハウジングにおいてローターを回転させる動力源を有し、ロータリーフィーダーハウジングは、入口の出口端に、入口内のローターの長さに沿う凹部３４０を有し、凹部は、剪断エッジアセンブリ及びドクターブレードが凹部内にあることを可能にする十分なサイズを有する。
【選択図】図３

Description

本発明は、材料を、１つの槽からもう１つの槽へ運搬するように構成されているか、又は第１セットのプロセス条件から第２セットのプロセス条件へ運搬するように構成されているロータリーフィーダーに一般に関する。より詳細には、本発明は、紙・パルプ産業、リグノセルロース系バイオケミカル又はバイオマスプロセス産業のような産業におけるプロセスステージ間で、セルロース系材料及びバイオマスを搬送するように構成されているロータリーフィーダーに関する。

パルプ化産業において、ロータリーフィーダーは、材料、例えば、木材チップ又は他のタイプの細砕セルロース系繊維材料を、１つの槽からもう１つの槽へ運搬するため、又は１セットのプロセス条件から他のセットのプロセス条件へ運搬するためにしばしば使用される。第１セットのプロセス条件は、第２セットのプロセス条件の加圧状態より低い加圧状態であることがある。

従来のロータリーフィーダーは、円筒状ハウジング内での回転のために装着されたローターを典型的に有し、ローターは、一般に円筒状である。２つ又はそれ以上のポケットもしくは空洞が、ローターの本体に配置されている。ロータリーフィーダーハウジングは、チップを第１セットのプロセス条件下で受け入れる２つ又はそれ以上の開口もしくはポートを通常含む。ローターが回転すると、これらのポケット又は空洞は、回転して、ロータリーフィーダーハウジングにおける開口と連通状態になる。第１セットのプロセス条件は、第１圧力及び第１温度を含む。チップが、ロータリーフィーダーハウジングの入口開口に一旦受け入れられると、次に、回転によってロータリーフィーダーハウジング排出口に搬送される。典型的なロータリーフィーダーとしては、種々のタイプの装置の中でとりわけエアーロックフィーダー、チップメーター、低圧フィーダー又は高圧フィーダーが挙げられる。

ロータリーフィーダーは、１セットのプロセス条件から他のセットのプロセス条件へ材料を搬送するように設計されているので、ロータリーフィーダーは２つのプロセス条件を隔離するように設計されている。すなわち、ロータリーフィーダーは、１セットのプロセス条件と他のセットのプロセス条件との間において、液体、固体及び気体の漏出を防止するように設計されている。この理由によって、ローターの外表面とロータリーフィーダーハウジングの内表面との間の半径クリアランス（例えば、スペース又は開口）。ローターの外表面は、ローター外径を一般に規定する。ロータリーフィーダーハウジングの内表面は、内径を一般に規定する。半径クリアランスは、ロータリーフィーダーの運転の間に、漏出を可能な限り少なくすることを確実にするために精密にモニターされ、コントロールされる。最大半径クリアランスは、所望の寸法を超えてはいけない。

ロータリーフィーダーを連続運転すると、半径クリアランスをタイトに維持することが困難になる。チップ及び混入物は、研磨性の表面を有し、これがローターとロータリーフィーダーハウジングとの間の半径クリアランスを規定する表面を摩耗させることになる。搬送されているチップ材料は、例えば、乾燥状態、スチーム処理された状態又はスラリー化された状態の広葉樹材チップもしくは針葉樹材チップ又は他の細砕セルロース系材料である。チップ材料は、混入物（tramp material）をさらに含むことがある。混入物は、チップに混入された石、砂、きょう雑物、ナット及びボルトである。

ローター及びロータリーフィーダーハウジングの両方の表面、特に、ロータリーフィーダーハウジングにおける入口開口に曝露された剪断エッジは、運転中に損耗又は損傷するようになる。この損傷は、ローター表面とロータリーフィーダーハウジング表面との間の半径クリアランスを増加させ、プロセス流体、気体又は固体の漏出を増加させる結果となる。損傷した表面又はデブリ（破片）が、ローター表面とロータリーフィーダーハウジング表面との間の摩擦も増加させ、ローターを回転させているモーター又はドライブトレインの電気負荷を増加させる結果となる。

従来のロータリーフィーダーにおいて、ロータリーフィーダーハウジングのリーディング内部エッジは、チップ材料が入口を出るときに、チップ材料に対面する。チップ及び混入物は、入口に露出されたポケットに集積し、チップ及び混入物は、ポケットを一般に満杯にする。すなわち、チップは、ポケットを規定するローター表面を超えて広がる。ポケットがロータリーフィーダーハウジングの内表面下を下方向に回転すると、ロータリーフィーダーハウジング上のリーディング内部エッジは、ポケットを満杯にしているチップ及び混入物を切断し、それによって半径クリアランス内に滞留するチップ及び混入物を減少させる。このエッジは「剪断エッジ」と称される。剪断エッジは、ロータリーフィーダーハウジングの一部として、典型的には、設計、鋳造され、そしてローターの外表面とロータリーフィーダーハウジングの内表面との間の半径クリアランスにチップ材料が入る可能性を最小限にするためにモニターされる。

取り付けられたドクターブレードと共に、剪断エッジは、ロータリーフィーダーハウジングに入るチップの流れの中へ延びている。チップがロータリーフィーダーハウジングの入口を通ってローターポケットへ流れると、チップは、チップの流れの中へ延びている剪断エッジ及び取り付けられたドクターブレードを通過して移動する。チップが剪断エッジ及びドクターブレードを通過して流れると、ドクターブレードはチップの一部を切断し、チップの流れを妨害することがある。

切断されたチップは、それによって小さい破片へ破壊される。これらの小さい破片はローターにおいて滞留するようになるか、又は下流のプロセス処理で効率的に利用されるには小さすぎる。小さいチップは、パルプをチップから生産するために使用されるクラフト蒸解又は他のプロセスのいずれかによって処理するのが難しい。小さいチップは、システムを未処理で又は処理されながら流れる。未処理であるか又は処理中であれば、小さい破片は除去又は再循環を必要とする。運転者は小さい破片をプロセスから除去し、小さいチップを処理し、小さいチップをパルプを生産するためにプロセスに再循環させる。システムから除去された未処理又は処理下にある小さいチップは、生産収量を低下させる結果となる。

製造者は、溶融金属を鋳型へ注入することによってロータリーフィーダーハウジングを一般に鋳造している。この方法は、ロータリーフィーダーハウジングの設計及び形状をある程度制約する。従来の鋳造では、鋳造ピース（ここでは、ロータリーフィーダーハウジング）を、比較的に少ないセクション（relatively few distinct sections）に限定しており、形状もゆるやかに変化するものであった。現在では、ドクターブレード及び剪断エッジがロータリーフィーダーハウジングの入口に設置されている。入口は、チップがロータリーフィーダーに入る領域である。

チップがロータリーフィーダーに入るときに、チップの切断を減少させるか又は除去するため、そして剪断エッジに対するチップの線圧を減少させるために、本発明によれば、ロータリーフィーダーハウジングにおける、剪断エッジアセンブリ又はドクターブレードのための、あるいは剪断エッジアセンブリ及びドクターブレードの両方のための凹部が提供される。剪断エッジアセンブリは、互いに隣接した複数の剪断エッジプレートと、隣接している剪断エッジブロックとを含み、ロータリーフィーダーハウジング内部表面に固定されている。

剪断エッジアセンブリ、ドクターブレード、又は剪断エッジアセンブリ及びドクターブレードの両方が、ロータリーフィーダーハウジングの凹部に設置されており、それによって剪断エッジアセンブリの先端は、チップを切断するように構成されたエッジを含み、剪断エッジアセンブリの先端は凹部に残り、それによって剪断エッジアセンブリの先端は入口へ延びていない。このようにして、本発明によれば、チップがロータリーフィーダー入口から流れて、ローターポケットに入る前にドクターブレードによって切断されることなしに、チップがローターポケットを満たすことが可能になる。剪断エッジアセンブリを凹部内に設置することによって、剪断エッジアセンブリの損耗を減少させ、ロータリーフィーダーハウジングの内表面及びローターの外表面の保護が改善される。

凹部は、剪断エッジアセンブリを収容するように構成されている。また他の例示的な実施態様において、凹部は、剪断エッジアセンブリ及びドクターブレードの両方を収容するように構成されている。他の例示的な実施態様において、凹部はドクターブレードを収容するように構成されている。ファスナーは、ドクターブレード及び剪断エッジアセンブリをロータリーフィーダーハウジングに固定させている。また他の例示的な実施態様において、ドクターブレードは存在しないこともある。ドクターブレードをロータリーフィーダーハウジングの凹部に設置することによって、ドクターブレードは、剪断エッジアセンブリを損傷から保護し、チップがドクターブレードが設置されている凹部を通過するときに、チップの切断を減少させるか又は除去するように位置されている。

他の例示的な実施態様において、剪断エッジアセンブリを凹部に設置させつつ、ドクターブレードを凹部の外に設置させることがある。ドクターブレードが凹部内に設置されていないとき、凹部は剪断エッジアセンブリのための保護を提供する。剪断エッジアセンブリは、ローターの外表面及びロータリーフィーダーハウジングの内表面のための保護を提供し得る。

説明のために、「木材チップ」又は「チップ」が本明細書にわたって使用されるが、他の細砕セルロース系繊維材料が本発明の実施において使用されることがあり、例えば、広葉樹材、針葉樹材、おがくず、ワラ、草、ストーバー、バガス及び他の細砕繊維材料が使用されることがある。

出願人は、剪断エッジ及びドクターブレードを、ロータリーフィーダーの入口へ延ばすことによって、入口の出口端の狭小化が生じることを見い出した。この狭小化は、入口の実際の流れスペースを減少させる結果となり、チップがドクターブレード及び剪断エッジを通過して流れるとき、チップが切断するという結果となる。出願人は、剪断エッジ及びドクターブレードの一方又は両方を、ロータリーフィーダーの入口から除去し、入口の狭小化及び結果としてのチップの切断を減少させるか又は除去することが望ましいことを見出した。さらにチップの流れの圧力を開放することを可能にし、ロータリーフィーダーハウジングの内表面及びローター表面の外表面の保護を改善するために、剪断エッジのための場所を提供することが望ましい。ドクターブレード及び剪断エッジが設置され得るところに凹部を提供することによって、上で特定した欠点を克服することが可能になる。

理論に拘束されるものではないが、剪断エッジアセンブリを凹部内に設置することは、ロータリーフィーダー入口におけるチップの流れと剪断エッジアセンブリとの間の直線距離を増加させることによって、剪断エッジアセンブリのための保護を提供する。直線距離は、チップの流れの方向に垂直であって、ロータリーフィーダー入口におけるチップの流れと剪断エッジアセンブリ表面との間のラインである。チップがロータリーフィーダー入口を流れると、チップは、チップが接触する固体表面上に圧力を及ぼす。例えば、チップはロータリーフィーダーハウジングの壁のロータリーフィーダー入口において、及び剪断エッジにおいて圧力を及ぼす。ロータリーフィーダー入口と剪断エッジアセンブリとの間の直線距離を増加させることによって、例示的なロータリーフィーダー装置は、チップによって剪断エッジアセンブリに及ぼされる圧力を減少させる。剪断エッジアセンブリが受ける圧力がより低いと、剪断エッジアセンブリへの損傷が減少し、ローターの外表面及びロータリーフィーダーハウジングの内表面に対する保護が増加する。剪断エッジアセンブリへの損傷を減少させること（そして、それによってローターの外表面及びロータリーフィーダーハウジングの内表面への損傷を減少させること）は、ローターの外表面とロータリーフィーダーハウジングの内表面との間の半径クリアランスを増加させることを防止する。ある例示的な実施態様において、ドクターブレードは、剪断エッジアセンブリが凹部内に設置されるとき、省略されることがある。

図１はロータリーフィーダーの等角図（isometric view）である。

図２は、ライン２−２に沿って取られた図１の概略断面図であり、従来の剪断エッジ及び従来のドクターブレードを示している。

図３は、本発明の例示的な実施態様に従うロータリーフィーダーの概略断面図である。

図４は、本発明の例示的な実施態様に従うロータリーフィーダーの概略断面図である。

好ましい実施態様についての以下の詳細な説明は、例示及び説明の目的のためだけに提示されたものであり、説明し尽くすことや発明された装置の範囲及び要旨を制限することを意図するものではない。実施態様は、発明された装置の原理及びその実用的な応用を最もよく説明するために選択され、説明されたものである。当業者は、発明された装置の範囲及び要旨から逸脱することなく、明細書に開示の、発明された装置に多くの変更がなされ得ることを認識するであろう。全ての図において、類似又は互換性のある部材は、可能な限り同一の参照番号を有する。

図１は、１つのタイプのロータリーフィーダー１０の等角図を示す。図示されたロータリーフィーダー１０は、低圧フィーダー（「LPF」）である。ロータリーフィーダー１０は、ロータリーフィーダーハウジング１１を有し、チップ１３のための入口１２、排出口１４、及びローター１５を有する（図２）。ロータリーフィーダーハウジング１１は、チャンバー５５を規定している内表面４７を有する（図２）。チャンバー５５は、ローター１５を受け入れている。チャンバー５５内に配置されているローター１５は、ベアリングハウジング１６、１７において回転可能に支持され、駆動ジャーナル１８によって駆動されるが、駆動ジャーナルは動力源、例えば電気モーター（図示せず）によって駆動される。

図２は、図１における切断ライン２−２を通って取られたフィーダー１０の概略断面図である。ローター１５は、複数のローターブレード６８を有し、これらがチップ１３を受け入れるように構成されたポケット２０を規定している。ローターブレード６８は、外表面６４を有する。他の構成において、外表面６４はローターブレード６８の頂部に取り付けられた円筒状プレートであってもよい。外表面６４及びロータリーフィーダーハウジング１１の内表面４７は、半径クリアランス３２２（図３）を規定する。

ローター１５及びロータリーフィーダーハウジング１１の内表面４７は、典型的には、相補的にテーパー状である。ロータリーフィーダーハウジング１１の内表面４７及びローター１５の両方のテーパリングによって、ローター１５をロータリーフィーダーハウジング１１において軸方向に移動させることが可能になるので、ローター１５とチャンバー５５の内表面４７との間の半径クリアランス３２２は、特に、摩損が回転中に、外表面６４又は内表面４７のいずれか、あるいは両方に生じた後に調節され得る。運転者は、ハンドホイール１９を回すことによって、ローター１５を軸方向に典型的には調節する。ハンドホイール１９は、ネジ筋付きシャフト（図示せず）を回転させ、これが、望むように、ロータリーフィーダーハウジング１１におけるローター１５を軸方向に移動させる。

運転中に、チップ１３は、典型的には上部の槽５７から入口１２へ落下する。この槽５７は単に保持槽であり、例えば、チップビン又は処理槽である。入口１２の直上に運搬又は計測装置、例えば、スクリューコンベヤー、プラグタイプフィーダー又はチップメーターがあってもよい。入口１２における一般的な圧力は、０〜１バール（０〜１５psi）ゲージの間で変化する。他の運転条件において、軽微な真空が存在することがある。

図２は、さらに鋭利な輪郭の「剪断エッジ」２３を示す。剪断エッジ２３は、鋭利な外形を典型的に有し、ローター１５のポケット２０によってロータリーフィーダーハウジング１１へ運ばれるチップ材料を剪断する。剪断エッジ２３は、チップ１３が入口１２を通って落下するとき、チップ１３をさらに切断する。典型的には、製造者は、剪断エッジ２３をロータリーフィーダーハウジング１１と共に鋳造する。ロータリーフィーダーハウジング１１の内表面４７は、外表面６４とロータリーフィーダーハウジング１１の内表面４７との間に所望の半径クリアランス３２２を提供するように機械加工される。剪断エッジ２３は、ロータリーフィーダーハウジング１１の内表面４７が機械加工されるときに機械加工され、これにより、鋭利で、輪郭のはっきりした外形が確実となり、さらに所望の半径クリアランス３２２が規定される。

落下しているチップ１３から剪断エッジ２３を保護するために、ロータリーフィーダー１０は、剪断エッジ２３の前又は上に位置する保護バッフルを追加的に含むことがあり、これにより、大きい粒子又はチップ１３が、剪断エッジ２３に衝突し、剪断エッジ２３を損傷させることが防止される。この保護バッフルは、（回転しているドラムシリンダーからパルプを除去するために使用されるドクターブレードとして機能しないが）「ドクターブレード」３１と典型的には称されている。ドクターブレード３１は、ロータリーフィーダーハウジング１１における入口１２に溶接されるか、あるいは別個に固定される。本明細書おいて、用語「保護バッフル」及び「ドクターブレード」３１は、互換的に使用され、同一の機器を指称する。

米国特許第６，０３２，８８４号明細書（その全文が本明細書に組み入れられて参照される）に記載されているように、摩損又は損傷したドクターブレード３１の迅速な除去を可能にするために、ドクターブレード３１をファスナーによって剪断エッジ２３に取り付けることが可能である。ファスナーは、ネジ筋付きであるか、又はネジ筋付きでないこともあり、ファスナーの目的にかなう他の適切な構造であってもよい。

チップ１３がドクターブレード３１及び剪断エッジ２３を通過して落下した後、チップ１３は１つ又はそれ以上のポケット２０に着地する。これらのポケット２０はローター１５と共に動き、チップ１３を入口１２から排出口１４に徐々に搬送する。入口１２は大気圧に晒されているか又は軽微な真空下にあるが、排出口１４は、入口１２より高度に加圧されている。ローター１５は、矢印２１の方向に回転する。

ポケット２０がチップ１３を満たすにつれて、チップ１３の体積はポケット２０の体積を一般に超え、その結果、チップ１３の一部が外表面６４を超えて広がる。満たされたポケット２０が矢印２１の方向に回転すると、満たされたポケット２０は剪断エッジ２３の下を通過する。満たされたポケット２０が剪断エッジ２３の下を通過すると、剪断エッジ２３はチップ１３の上端を削り取り、チップ１３がローターの回転を妨害することを防止する。ドクターブレード３１は、大きなチップ１３又は混入物が、剪断エッジ２３に影響をおよぼすことを食い止める。このようにして、剪断エッジ２３は、ロータリーフィーダー１０のプロセス遷移ゾーンに入るチップ１３の体積を制限する。

半径クリアランス３２２は、ローター１５の外表面６４とロータリーフィーダーハウジング１１の内表面４７との間に示されている。半径クリアランス３２２は、０．００３インチから０．０２５インチまでの範囲で変動するのが通常である。図２は、ロータリーフィーダーハウジング１１への損傷を防止するため、及びチップ１３がローター１５とロータリーフィーダーハウジング１１との間に滞留することを防止するための典型的な構成を示す。典型的な構成は、鋭利な輪郭の剪断エッジ２３、及びドクターブレード３１を含む。剪断エッジ２３を一旦通過すると、チップ１３は、ローター１５によってロータリーフィーダーハウジング１１の排出口１４に搬送される。チップ１３は、この半径クリアランス３２２へ広がり、それによって、入口１２と排出口１４との間に気密シールを作り出すことに寄与する。チップは、重力によって、排出口１４から排出される。導管２６からスチームが導入されて、残存するチップ１３がポケット２０からパージされ、それによってチップの排出が支援される。

チップ１３は、保持又はさらなる処理のために、通常、もう１つの槽３５に排出される。（排出口１４に連結されている）槽３５は運搬及び処理槽、例えばスチーム処理槽であり、あるいは槽３５はチップシュート又はチップチューブである。槽３５は加圧されないこともあるが、通常は、例えば、約０．５〜３バール（７〜４５ｐｓｉ）ゲージの圧力が槽３５において維持されている。ロータリーフィーダー１０の排出口１４における主な条件（prevailing conditions）は、運搬されているチップ１３の塊によって、及びローター１５とロータリーフィーダーハウジング１１との間の狭い半径クリアランスによって隔離され、入口１２への漏出が防止される。過剰な流体、例えばスチーム２５は、ポケット２０が回転し、ポケット２０が入口１２へ戻る途中で、フィーダー排気ポート７７、７８から排出される。

図３は、本発明の１つの実施態様に従ったロータリーフィーダー３１０の概略断面図である。低圧フィーダー（「ＬＰＦ」）が、本発明の特定の実施態様を示すために使用されたが、本発明は、細砕セルロース系繊維材料を運搬するように構成されたロータリーフィーダー３１０において使用され得ることを理解されたい。チップ１３は、ロータリーフィーダー３１０の入口１２に入る。１つの実施態様に従うと、凹部３４０がロータリーフィーダーハウジング１１内に形成される。凹部３４０は、ロータリーフィーダーハウジング１１における「切り込み部」のように見え、凹部３４０は、剪断エッジアセンブリ３２９が凹部３４０の内部にあることを可能にするに十分なサイズである。ロータリーフィーダーハウジング１１の内壁３４２は、凹部３４０を規定する。内壁３４２は、チャンバー５５を規定する内表面４７と同一の広がりをもっている（co-extensive）。図３において、内壁３４２は、頂部内壁３４２A及び第１内側壁３４２Bを含む。例示的な実施態様においては、複数の内壁３４２が利用されることがあることを理解されたい。頂部内壁３４２Aは、第１の内側壁３４２Ｂに対して直角θで配置される。複数の内壁３４２を含む他の例示的な実施態様において、内壁３４２は、少なくとも１つの隣接する内壁３４２に対して鈍角で配置される。他の例示的な実施態様において、内壁３４２は湾曲していることがある。内壁に関するこれら実施態様の組み合わせは、本発明の範囲内であると考えられる。凹部３４０は、ロータリーフィーダーハウジング１１のいずれかのサイド上、入口１２の下流端における入口１２のいずれかのサイド上に設けられる。

剪断エッジアセンブリ３２９は、凹部３４０内に配置されている。剪断エッジアセンブリ３２９は、剪断エッジブロック３３２を含む。ファスナー３３０は、剪断エッジブロック３３２を第１の内側壁３４２Ｂに固定させている。他の例示的な実施態様において、剪断エッジブロック３３２は、ロータリーフィーダーハウジング１１において必要不可欠な構成要素である。剪断エッジブロック３３２は、剪断エッジブロック３３２の表面がチップ１３に晒されているときに、剪断エッジブロック３３２の先端３２３がエッジとして機能するように一般に機械加工されている。エッジは、エッジが接触するチップ１３を切断する。剪断エッジアセンブリ３２９は、互いに積み重ねられた剪断エッジプレート３３３をさらに含むことがある。剪断エッジプレート３３３は、剪断エッジブロック３３２に配置されている。

ファスナー３３０は、剪断エッジプレート３３３を剪断エッジブロック３３２に固定させている。チップ１３に晒されている剪断エッジプレート３３３の先端３２３は、エッジとして機能する。剪断エッジプレート３３３が摩損すると、運転者は、最も外側の剪断エッジプレート３３３を除去し、隣の剪断エッジプレート３３３又は剪断エッジブロック３３２を露出させる。ファスナー３３０は、ドクターブレード３３１を剪断エッジアセンブリ３２９に固定させる。この例示的な実施態様において、ドクターブレード３３１も剪断エッジアセンブリ３２９の前面も凹部３４０を超えて入口１２へ延びていない。

ドクターブレード３３１は、剪断エッジアセンブリ３２９に隣接して凹部３４０内に配置される。ドクターブレード３３１は、凹部３４０内において、剪断エッジアセンブリ外表面３２９Ａと、入口１２又はその出口端との間に配置されている。入口１２の出口端は、チップ１３が凹部３４０に最初に出会う地点である。通常、１つだけの凹部３４０が、ドクターブレード３３１及び剪断エッジアセンブリ３２９を収容するために使用される。入口１２の最も下流のセクションの両サイドに凹部３４０を提供することが望ましい（図３参照）。使用されない凹部３４０は、将来の使用のために利用可能である。

凹部３４０は、ロータリーフィーダーハウジング１１の長さ（図１におけるＬを参照）に延び、入口１２の両サイドに存在する。凹部３４０内に剪断エッジアセンブリ３２９及び付帯するドクターブレード３３１を設置することによって、ドクターブレード３３１は、ロータリーフィーダー３１０に入るチップ１３の流れのラインにはない。チップ１３は、剪断エッジアセンブリ３２９及びドクターブレード３３１が存在する凹部３４０を通過して流れる。剪断エッジアセンブリ３２９及びドクターブレード３３１がロータリーフィーダー３１０の入口１２から外れているので、チップ１３は、（図２に示されているように）入口１２からポケット２０へ比較的切断されずに流れるものと仮定される。

さらに、凹部３４０において設置された、付帯するドクターブレード３３１を有する剪断エッジアセンブリ３２９は、ローター１５の外表面６４及びロータリーフィーダーハウジング１１の内表面４７を損傷から保護する。ローター１５の外表面６４及びロータリーフィーダーハウジング１１の内表面４７への損傷は、チップ１３が半径クリアランス３２２に滞留するとき、特に、石、きょう雑物等がチップ１３に含まれていると起こる。

剪断エッジ３２９及びドクターブレード３３１は、取り外し可能なファスナー３３０を使用してロータリーフィーダーハウジング１１に固定される。適切なファスナー３３０は、ボルト又はスクリューネジ筋付きファスナーとナット、溶接、又は他の適切なファスナー３３０である。ファスナー３３０は、ドクターブレード３３１、剪断エッジアセンブリ３２９及びロータリーフィーダーハウジング１１を連通している。

剪断エッジアセンブリ３２９又はドクターブレード３３１が損傷したならば、どちらか一方又は両方が、ファスナー３３０を除去することによって取り除かれ、交換される。もし剪断エッジアセンブリ３２９が複数の剪断エッジプレート３３３を含む場合は、１つの剪断エッジプレート３３３が除去され、ドクターブレード３３１が残りの１つ又は複数の剪断エッジプレート３３３に隣接して位置される。

図４は、本発明の実施態様に従うロータリーフィーダー４１０の概略断面図である。チップ１３は、ロータリーフィーダー４１０の入口１２に入る。ロータリーフィーダーハウジング１１の内壁３４２は、凹部３４０を規定している。内壁３４２は、例示的な実施態様において湾曲していることがある。凹部３４０は、ロータリーフィーダーハウジング１１において形成されている。凹部３４０は、ロータリーフィーダーハウジング１１において「切り込み部」として見え、剪断エッジアセンブリ３２９が凹部３４０内にあることを可能にするに十分なサイズである。凹部３４０は、ロータリーフィーダーハウジング１１のどちらかのサイドにおいて、入口１２の下流端における入口１２のどちらかのサイドにおいて設けられている。

他の実施態様におけるように、剪断エッジアセンブリ３２９は、凹部３４０内に配置される。剪断エッジアセンブリ３２９は、単一の剪断エッジプレート３３３であるか、又は互いに積み重ねられた複数の剪断エッジプレート３３３である。剪断エッジプレート３３３は、剪断エッジブロック３３２に隣接し、剪断エッジブロック３３２は剪断エッジプレート３３３と共に、剪断エッジアセンブリ３２９を構成する。

この実施態様において、ドクターブレード３３１Aは、ロータリーフィーダーハウジング１１の内表面に、凹部３４０の最上部部分の直前の入口１２内の位置において取り付けられる。ドクターブレード３３１Aは、剪断エッジアセンブリ３２９をロータリーフィーダーハウジング１１に取り付けるために使用されるファスナー３３０と同様のファスナー３３０によってロータリーフィーダーハウジング１１に取り付けられることもある。通常、１つの凹部３４０が、剪断エッジアセンブリ３２９を収容するために使用される。他の実施態様におけるように、凹部３４０を入口１２の最も下流のセクションの両サイドに設けることが望ましい。使用されない凹部３４０は、将来使用することが可能である。

この実施態様において、ドクターブレード３３１Aは、ロータリーフィーダー４１０に入るチップ１３の流れのラインに配置される。凹部３４０は、ロータリーフィーダーハウジング１１の長さに延び、入口１２の両サイドに存在する。凹部３４０内に剪断エッジアセンブリ３２９を設置することによって、剪断エッジアセンブリ３２９は、ロータリーフィーダー４１０に入るチップ１３の流れのラインにはない。

この実施態様において、ドクターブレード３３１Aは、ロータリーフィーダーハウジング１１の内表面に固定される。ファスナー３３０は、適切な固定部材であり、溶接や、又は容易に取り外し可能なファスナー、例えば、ボルト又は他のスクリューネジ筋付きファスナーが含まれ、これは内部にネジ筋付きの穴と協働して用いられる。

例示的なロータリーフィーダーアセンブリは、
入口を規定している内表面、及び入口の出口端において凹部を規定している内壁を有するロータリーフィーダーハウジングを含み、
凹部は入口の出口端と連通しており、
さらにロータリーフィーダーアセンブリは、剪断エッジブロックを含む剪断エッジアセンブリを含み、
剪断エッジアセンブリは前面サイド及び背面サイドを有し、
前記剪断エッジアセンブリの背面サイドはロータリーフィーダーハウジングの内壁に結合し、前記剪断エッジアセンブリの前面サイドは、前面サイドからローターブレードの外表面に向かって外方向に延びている先端を含み、該先端は入口へ延びていない。

例示的な実施態様において、凹部を規定している内壁は、ロータリーフィーダーハウジングの内表面の一部である。さらなる例示的な実施態様において、内壁は、頂部内壁、及び頂部内壁に隣接している第１内側壁をさらに含む。第１内側壁は、頂部内壁に対して直角に配置される。

凹部を付加するためにロータリーフィーダーハウジングを改造する方法が発明された。この方法は、ローターをロータリーフィーダーハウジングから除去すること、側壁が凹部を規定するようにロータリーフィーダーハウジングにおける側壁を切断すること、剪断エッジアセンブリを凹部に加えることを含み、剪断エッジアセンブリは前面サイド及び背面サイドを有し、背面サイドは凹部を規定している側壁に取り付けられ、剪断エッジアセンブリの前面サイドは、ローターの外表面とロータリーフィーダーハウジングの内表面とによって規定された半径クリアランスに向かって外方向に延びている先端を有し、先端は半径クリアランスにもロータリーフィーダーハウジングにおける入口にも延びていない。

凹部は、ロータリーフィーダーの活動が停止されるとき、既存のロータリーフィーダーハウジングに切り込まれる。ロータリーフィーダーの活動が一旦停止されると、ローターはロータリーフィーダーから取り除かれる。凹部は、正確な切り込みを、既存のロータリーフィーダーハウジング中に行うことによって形成される。保守又は改造作業員は、適切な器具又は方法を用いてロータリーフィーダーハウジングを正確に切り取るが、用いられる方法には、プラズマ切断、レーザー切断、回転工具細工、又は低熱入力切断（low heat input cutting）もしくはノコ挽き等が含まれる。正確な切り込みがロータリーフィーダーハウジングにおいて行われると、切削された材料はロータリーフィーダーハウジングから除去される。

凹部を提供するために、ロータリーフィーダーハウジングを切り取り、切削された材料を除去した後に、剪断エッジブロックと複数の剪断エッジプレートとドクターブレードとを含む剪断エッジアセンブリは、凹部内でハウジングに配置され、取り付けられる。他の例示的な実施態様において、剪断エッジアセンブリのみ又はドクターブレードのみを凹部に配置させ、取り付けることも可能である。

本発明の１つの例示的な観点によれば、細砕セルロース系繊維材料のロータリーフィーダー装置は、細砕セルロース系繊維材料を受け入れるように構成された入口開口及び細砕セルロース系繊維材料を排出するように構成された排出口を有するロータリーフィーダーハウジングと、ロータリーフィーダーハウジングに回転可能に装着されたローターとを含み、ローターは、ローターブレード間に複数のポケットを規定している半径方向に延びているローターブレードを有し、それぞれのポケットはロータリーフィーダーハウジングに導入された細砕セルロース系繊維材料を受け入れるように構成されている。ロータリーフィーダーハウジングは、入口の出口端においてローターの長さに沿って凹部を規定している内壁を有する。剪断エッジブロックを含む剪断エッジアセンブリは、剪断エッジアセンブリの背面がロータリーフィーダーハウジングの内壁に結合し、剪断エッジアセンブリの前面が凹部を超えて延びていないように凹部内に配置される。

本発明の別の例示的な実施態様によれば、細砕セルロース系繊維材料を処理する方法は、入口及び出口を有する円筒状ハウジング内で回転可能な複数のポケットを有するローターを備えたロータリーフィーダーと、ハウジングの内表面とローターの外表面との間の半径クリアランスと、入口の出口端における入口においてローターの長さに沿っており、剪断エッジ及びドクターブレードが凹部内にあることを可能にするに十分なサイズである凹部とを利用するものである。

ロータリーフィーダーを利用する細砕セルロース系繊維材料を処理する方法は、以下のステップを含む。
（ａ）ロータリーフィーダーハウジングに導入され、ロータリーフィーダーの凹部を入口の出口端において通過する細砕セルロース系繊維材料を受け入れるためのポケットを有するロータリーフィーダーハウジングの入口へ細砕セルロース系繊維材料を供給するステップ、
（ｂ）ロータリーフィーダーハウジング内のポケットを回転させ、細砕セルロース系繊維材料を入口から受け入れ、凹部を通過した細砕セルロース系繊維材料を排出口に運搬するステップ、
（ｃ）細砕セルロース系繊維材料をロータリーフィーダーハウジング内のポケットから排出口を通じて排出するステップ、
（ｄ）凹部内に剪断エッジアセンブリを設置するステップ、
（ｅ）剪断エッジアセンブリの先端又はドクターブレードが、過剰な漏出が起こるか又は過剰な漏出が実質的に差し迫った、ほぼその時点まで損耗したとき、ステップ（ａ）〜（ｃ）の実施を中断して、剪断エッジアセンブリの部品を交換するステップ、および
（ｆ）ステップ（ａ）〜（ｅ）を繰り返すステップ。
剪断エッジアセンブリがファスナーによってあるべき場所に保持されるとき、ステップ（ｅ）は、ファスナーを除去し、ファスナーによってあるべき場所に保持された剪断エッジアセンブリを除去し、剪断エッジアセンブリを交換し、そして交換された剪断エッジアセンブリをファスナーであるべき場所に保持することによって実施される。

ドクターブレードが剪断エッジアセンブリの前面に配置された、ロータリーフィーダー装置の１つの例示的な実施態様において、剪断エッジアセンブリ及びドクターブレードの両方が凹部内に配置される。剪断エッジアセンブリ及びドクターブレードは、容易に取り外し可能なファスナー（例えばスクリューネジ筋付きファスナー）によってあるべき場所に保持される。ファスナーは、剪断エッジアセンブリ及びドクターブレードをロータリーフィーダーハウジングの内壁に結合させる。容易に取り外し可能なファスナーは、ロータリーフィーダーハウジング中の内部にネジ筋付きの穴と協働するネジ筋付きボルトである。

ロータリーフィーダー装置の別の例示的な実施態様において、剪断エッジアセンブリのみが凹部内に配置される。剪断エッジアセンブリは、容易に取り外し可能なファスナー（例えば、スクリューネジ筋付きファスナー）によってあるべき場所に保持される。ドクターブレードが凹部内に設置されない場合には、ドクターブレードは、凹部の直前の入口の出口端に設置されることがある。そのような場合は、ドクターブレードは取り外し可能なファスナーによってあるべき場所に保持される。

少なくともいくつかの例示的な実施態様において、ロータリーフィーダーハウジングは鋳造ピースである。鋳造ピースは、鋳型を使用して作製される。凹部は鋳型に一体化されている。凹部が、入口開口のそれぞれのサイドに存在することがある。

他の例示的な実施態様において、ロータリーフィーダー装置は、ロータリーフィーダーハウジングにおいてくぼみを切り取ることによって作製された凹部を有している。切り取られた凹部は、ロータリーフィーダーハウジングの長さである。いくつかの場合において、凹部は入口開口のそれぞれのサイドに切り取られる。

いくつかの実施態様において、剪断エッジブロックに隣接する剪断エッジプレート又は複数の剪断エッジプレートを含む剪断エッジアセンブリ、あるいはドクターブレードは、ファスナー（例えば、スクリューネジ筋付きファスナー又はボルト）によってあるべき場所に保持され、ステップ（ｅ）は、ファスナーを除去すること、ファスナーによって保持された少なくとも１つの剪断エッジアセンブリ又はドクターブレードを除去すること、除去後、少なくとも１つの剪断エッジプレート又は剪断エッジアセンブリの全体、あるいはドクターブレードを交換し、交換された、少なくとも１つの剪断エッジプレート又は剪断エッジアセンブリの全体、あるいはドクターブレードをあるべき場所にファスナーで保持することにより実施される。ファスナーがスクリューネジ筋付きであり、ナット又はロータリーフィーダーハウジングにおける内部にネジ筋付きの穴と協働する場合は、ステップ（ｅ）は、ファスナーをねじって外し、次に、新しい剪断エッジプレート又は剪断エッジアセンブリ、及びドクターブレードを再び取り付けるために、ファスナーをネジ筋付きの開口へ戻してねじ留めすことによって実施される。また、ステップ（ｅ）は、ロータリーフィーダーハウジングの硬度より少なくとも１０％（例えば少なくとも約５０％）高い硬度を有する剪断エッジを有する剪断エッジプレートを使用して実施される。

この方法は、剪断エッジアセンブリに隣接した位置においてロータリーフィーダーハウジング入口に装着され、剪断エッジアセンブリを落下している細砕セルロース繊維材料から保護するように構成された取り外し可能な保護バッフル（ドクターブレード）を使用してさらに実施されることがあり、この方法は、損耗したドクターブレードを新しいドクターブレードと交換することをさらに含む。その場合には、剪断エッジアセンブリを交換する（例えば、剪断エッジプレートを取り外し、交換する）ことに先立って、保護バッフル（ドクターブレード）を容易に取り外すさらなるステップ（ｇ）、及び剪断エッジプレート又は剪断エッジアセンブリを交換した後、保護バッフル（ドクターブレード）を再設置するさらなるステップ（ｈ）が存在する。保護バッフル（ドクターブレード）は、ロータリーフィーダーハウジングを通って延びているスクリューネジ筋付きファスナー又は他の適切なファスナーによってあるべき場所に保持される。スクリューネジ筋付きのファスナーが使用されている場合は、ステップ（ｇ）及び（ｈ）は、保護バッフル（ドクターブレード）をあるべき場所に保持しているスクリューネジ筋付きのファスナーをねじって外し、剪断エッジアセンブリが交換されたら、ファスナーを元の場所に再度ネジ留めし、さらに保護バッフル（ドクターブレード）が剪断エッジプレート又は剪断エッジアセンブリに結合するように、保護バッフル（ドクターブレード）を位置させることによって実施される。

本発明のまた別の特徴によれば、ロータリーフィーダーが提供され、このロータリーフィーダーは、内部を有し、内部と協働する入口及び出口を有するハウジングと、前記内部に装着され、ハウジングに対して回転方向に回転可能であるローターとを含み、ローターは、複数のポケットを有し、ローターのそれぞれのポケットが入口と連通する位置から出口と連通する位置に回転するものであり、ローターとハウジング内部は、それらの間に半径クリアランスを有するものである。ロータリーフィーダーハウジングの凹部は入口の出口端においてロータリーフィーダーハウジングのサイドに配置されている。ロータリーフィーダーは、凹部の内部であって、入口の出口端において半径クリアランスに隣接して、回転方向に配置された剪断エッジアセンブリをさらに含む。剪断ブロックを含む剪断エッジアセンブリは、ロータリーフィーダーハウジングの内部表面に装着され、剪断エッジアセンブリが交換されるように構成されている。

いくつかの例示的な実施態様において、剪断エッジアセンブリは、複数の剪断エッジプレートを含む。剪断エッジアセンブリが複数の剪断エッジプレートを含むとき、剪断エッジプレートは互いに隣接して積み重ねられ、剪断エッジアセンブリを形成する。剪断エッジアセンブリは、取り外し可能なファスナーによってロータリーフィーダーハウジングに取り付けられることがある。１枚の剪断エッジプレートが損耗すると、その剪断エッジプレートが剪断エッジプレートの積み重なりと、もしある場合には保護バッフル（ドクターブレード）から除去されるが、残りの剪断エッジプレートはその位置に置いたままとする。剪断エッジプレートのすべてが損耗したとき、新しい剪断エッジアセンブリ（剪断エッジブロック、又は剪断エッジブロック及び剪断エッジプレートの組み合わせを含む）が、同一の又は新しいファスナーを使用して取り付けられる。

いくつかの例示的な実施態様において、ドクターブレードは、（剪断エッジアセンブリと共に）凹部内において、又は凹部のすぐ外側において、容易に交換可能なファスナーによってロータリーフィーダーハウジングに取り付けられる。ドクターブレードが損耗したとき、ドクターブレードはロータリーフィーダーハウジングから除去され、新しいドクターブレードと交換される。少なくともいくつかの実施態様において、ドクターブレードは存在しない。

本発明は、また、パルプ工場において、入口及び出口を有する円筒状のロータリーフィーダーハウジングを有するロータリーフィーダーを改造又は改良するための方法に関する。ローターは、ロータリーフィーダーハウジング内に配置され、ロータリーフィーダーハウジングに関して半径クリアランスを有し、ロータリーフィーダーハウジング内で軸の周りを回転可能である。ロータリーフィーダーハウジングの凹部が入口の出口端に存在する。剪断エッジアセンブリ及び保護バッフル（ドクターブレード）が凹部内であって、入口の最下流端の半径クリアランスに隣接して、回転方向に配置されている。

改造のための方法は以下のステップを含む。
（ａ）ローターの回転を停止するステップ、
（ｂ）剪断エッジ及び保護バッフル（ドクターブレード）を切り取るステップ、
（ｃ）ロータリーフィーダーハウジングにおいて凹部を形成するステップ、
（ｄ）剪断エッジアセンブリ及び保護バッフル（ドクターブレード）を凹部に取り付けるステップ、
（ｅ）剪断エッジアセンブリ及び保護バッフル（ドクターブレード）中のファスナー受け入れ開口へ延び、ロータリーフィーダーハウジング内表面を通ってロータリーフィーダーハウジング外表面まで延びているファスナーを用いて、剪断エッジアセンブリ及び保護バッフル（ドクターブレード）をロータリーフィーダーハウジングに締結するステップ、および
（ｆ）ロータリーフィーダーの運転を再開するステップ。

ステップ（ｄ）は、複数の剪断エッジプレートを剪断エッジブロックに積み重ね、剪断エッジアセンブリを形成することによって実施される。最も外側の剪断エッジプレート又は剪断エッジブロックが損耗したとき、ファスナーを緩め、剪断エッジプレート又は剪断エッジブロックを（例えば、半径クリアランス／ローターに対して実質的に半径方向に、剪断エッジプレート又は剪断エッジブロックをスライドさせることによって）交換し、ファスナーを締めるというさらなるステップ（ｇ）を設けてもよい。

本発明は、最も実用的で好ましい実施態様であると現在考えられているものについて本明細書において説明し、記載したが、多くの修正が本発明の範囲内でなされ得ることが当業者には自明であり、本発明の範囲は、すべての等価な構成及び方法を含むように、添付の特許請求の範囲は最も広く解釈されるべきである。

Claims (14)

1. 細砕セルロース系繊維材料のロータリーフィーダー装置であって、
   細砕セルロース系繊維材料を受け入れるように構成された入口、及び細砕セルロース系繊維材料を排出するように構成された出口を有するロータリーフィーダーハウジング；
   ロータリーフィーダーハウジングに回転可能に装着されたローター
   を含み、
   ローターは、ローターブレード間に複数のポケットを規定している半径方向に延びているローターブレードを有し、それぞれのポケットはロータリーフィーダーハウジングに導入された細砕セルロース系繊維材料を受け入れるように構成されており、
   ロータリーフィーダーハウジングは、入口の出口端においてローターの長さに沿う凹部を規定している内壁を有し、剪断エッジブロックを含む剪断エッジアセンブリは、剪断エッジアセンブリの背面がロータリーフィーダーハウジングの内壁に結合し、剪断エッジアセンブリの前面が凹部を超えて延びないように凹部内に配置されていることを特徴とする細砕セルロース系繊維材料のロータリーフィーダー装置。
2. 剪断エッジアセンブリの前面に配置されたドクターブレードをさらに含み、該ドクターブレードは凹部内に配置されている、請求項１に記載のロータリーフィーダー装置。
3. ファスナーが、剪断エッジアセンブリ及びドクターブレードを、ロータリーフィーダーハウジングの内壁に結合させている、請求項２に記載のロータリーフィーダー。
4. 凹部に先立つ入口の出口端に配置されたドクターブレードをさらに含む、請求項１に記載のロータリーフィーダー装置。
5. ドクターブレードがファスナーによってあるべき場所に保持されている、請求項４に記載のロータリーフィーダー装置。
6. ロータリーフィーダーハウジングが、鋳型を使用して作製された鋳造ピースであって、凹部は鋳型の一部である、請求項１に記載のロータリーフィーダー装置。
7. 凹部が、入口のそれぞれのサイドに存在している、請求項６に記載のロータリーフィーダー装置。
8. 凹部が、ローターの長さに沿うロータリーフィーダーハウジングにおいて、くぼみを切り取ることによって作製されている、請求項１に記載のロータリーフィーダー装置。
9. 凹部が、入口のそれぞれのサイドで切り取られている、請求項８に記載のロータリーフィーダー装置。
10. ロータリーフィーダーハウジングを改造するための方法であって、
    ローターをロータリーフィーダーハウジングから除去すること；
    ロータリーフィーダーハウジングにおける側壁を、側壁が凹部を規定するように切り取ること；
    剪断エッジアセンブリを凹部に付加すること
    を含み、
    剪断エッジアセンブリは、前面サイド及び背面サイドを有し、
    背面サイドは、凹部を規定している側壁に取り付けられており、
    剪断エッジアセンブリの前面サイドは、ローターの外表面とロータリーフィーダーハウジングの内表面とによって規定された半径クリアランスに向かって外方向に延びている先端を有し、
    先端は、半径クリアランスへもロータリーフィーダーハウジングにおける入口へも延びていないことを特徴とするロータリーフィーダーハウジングを改造するための方法。
11. 凹部が、既存のロータリーフィーダーハウジングを精密に切り取ることによって形成されている、請求項１０に記載の方法。
12. ロータリーフィーダーハウジングから切り取られた材料を除去することをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
13. ロータリーフィーダーアセンブリであって、
    入口を規定している内表面を有しているロータリーフィーダーハウジング；及び
    入口の出口端において凹部を規定している内壁
    を含み、
    凹部は、入口の出口端と連通し、剪断エッジアセンブリは剪断エッジブロックを含み、
    剪断エッジアセンブリは、前面サイド及び背面サイドを有し、
    剪断エッジアセンブリの背面サイドは、ロータリーフィーダーハウジングの内壁に結合し、剪断エッジアセンブリの前面サイドは、前面サイドからローターブレードの外表面に向かって外方向に延びている先端を含み、先端は入口へ延びていないことを特徴とするロータリーフィーダーアセンブリ。
14. 剪断エッジアセンブリが、互いに隣接して積み重ねられた複数の剪断エッジプレートをさらに含み、剪断エッジプレートが損耗したときに、隣接した剪断エッジプレートをあるべき場所に残しつつ、除去されるようにそれぞれが構成されている、請求項１３に記載のロータリーフィーダー装置。

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