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

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。