具有对数螺线杆条的精炼机板制造技术

公开了一种旋转盘式精炼机（１０）的精炼盘或板片段（５４）上杆条的特定形状，其包括多个杆条（７６），杆条穿过盘表面并通常朝着盘的外端向外延伸，其布置于单个、两个或多个径向区域（６４、６６、６８），区域内的多个杆条以对数螺线形状弯曲。也公开了包括该精炼盘的盘式精炼机。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
本专利技术涉及精炼盘和用于精炼盘的板片段，尤其涉及限定盘或片段的精炼元件的杆条形状。处理木质纤维材料的盘式精炼机配备有精炼盘或片段，木质纤维的范围包括从锯屑到刨花。在两个彼此相对旋转的精炼盘之间限定的空隙中，加工处理要被精炼的材料。材料在由位于盘表面上的杆条所形成的凹槽内移动，在通常的径向平面内，提供了运输功能，而在平面外，提供了用于在交叉杆条前边沿将材料分类的机构。位于两个盘面的每一个上的杆条之间的瞬时重叠形成了瞬时交叉角。交叉角对于材料分类或是前边沿覆盖能力具有重要的影响。传统的杆条几何形状，尤其是平行直线、径向直线、以及采用在圆形渐屈线上完整弧线形式的曲线，显示了杆条交叉角相对于精炼区域内的径向位置的变化。平行直线模式还显示了杆条角相对于平行杆条领域内的周边位置的变化。对于覆盖率来说，杆条交叉角是决定性因素，因此杆条角的变化也会导致覆盖率的变化。所以，按照传统的杆条设计，作为径向位置和角位置的函数，空隙内材料的不均一分布是不可避免的。针对精炼机板的片段上的特殊构造的杆条和凹槽的典型专利包括US6,276,622(Obitz)，“Refining Disc For Disc Refiners”，2001年8月21日；US 4,023,737(Leider等人)，“Spiral Groove PatternRefiner Plates”，1977年5月17日；以及US 3,674,217(Reinhall)，“Pulp Fiberizing Grinding Plate”，1972年7月4日。
技术实现思路
为了沿杆条长度提供独立于径向或角位置的均一覆盖，杆条应呈现这样一种形状不管什么位置都能提供恒定的杆条交叉角。因此，本专利技术的目的是提供一种精炼元件杆条形状，其具有需要的恒定杆条特征，并且因此具有恒定交叉角，从而促进更为均一的精炼操作。一种精炼机盘或精炼机板片段，其中，杆条采取对数螺线形状，确保了本专利技术的前述目的。因此本专利技术的特征为一种精炼盘，其具有工作表面、径向内边缘和径向外边缘，工作表面包括多个杆条，其由其间的凹槽侧向隔开，并且穿过表面通常朝着外边缘向外延伸，其中杆条以对数螺线形状弯曲。另一方面，本专利技术的特征为一种盘式精炼机，其包括第一和第二相对的、相互可旋转的精炼盘，这些盘限定精炼空间或空隙，第一和第二盘的每一个具有板，该板具有径向内边缘、径向外边缘以及工作表面，工作表面包括多个杆条，杆条穿过表面通常朝着外边缘向外延伸，其中在精炼机操作期间，至少在第一盘上的多个杆条以对数螺线形状弯曲。第一盘上的每一个杆条在精炼空间内与第二盘上的多个杆条交叉，从而形成瞬时交叉角。对于第一盘上的每一个杆条，交叉角是大致恒定的标准角。对于第一盘上的多个杆条的每一个，所有瞬时交叉角最好在标准交叉角的正负10度内。对数螺线的另外一个特征是凹槽宽度的可变性，凹槽宽度即邻近杆条之间相对于径向位置的距离。这使得凹槽在浆流方向上展开，其防止了凹槽由纤维和外来杂质堵塞。可以用数学来描述本专利技术。使用极坐标r和，以下转换为笛卡尔坐标的变换函数将适用x＝r·cosy＝r·sinr2＝x2+y2对数螺线杆条的一般形状描述如下r＝a·ekk＝cotαk＝O→圆其中“a”是r的尺度参数，而α(alpha)是曲线的任意切线与通过坐标系中心的直线(母线)之间的交叉角。在alpha＝90度或-90的情况下，曲线上任意点的切线与母线正交，曲线因此是具有半径a的圆周。此独特的杆条形状不仅为个别的杆条角提供了同一性，而且所谓的切角或交叉角在整个精炼区域内具有同样的同一性。本专利技术包括一种方法，用来制造一组相对的板，该方法包括形成杆条和凹槽模式的步骤，其大致符合前述数学表达式。附图说明将参考附图对本专利技术的优选实施例进行描述，其中图1是木片精炼机内部部分的示意图，说明了相对的相互旋转的盘的关系，每一个盘携带包括多个板片段的环板；图2是精炼机板片段的相片，包括具有根据本专利技术的对数螺线形状的精炼机杆条；图3是示意图，由此可以更容易理解本专利技术的数学表示；图4是alhpa＝60度的杆条曲率的图示；图5是alhpa＝-30度的杆条曲率的图示；图6是类似于图2的示意平面图，其显示了一个实施例，其中仅在多个精炼区域外部具有对数螺线模式的杆条；图7A和B是板片段一部分的平面图和剖面图，显示了在距离中心相同半径处的杆条之间具有交替较大和较小的间隔的变化；图8A和B是板片段一部分的平面图和剖面图，显示了在距离中心相同半径处交替相对较大和相对较小的杆条宽度；图9A和B是板片段一部分的平面图和剖面图，显示了在距离中心相同半径处交替相对较深和相对较浅的凹槽深度；图10是板片段一部分的平面图，其中杆条宽度尺寸随着半径增加而增加；图11是板片段一部分的平面图，其中凹槽间隔尺寸随着半径增加而增加；图12是板片段一部分的侧视图，其中凹槽深度尺寸随着半径增加而增加；图13A和B是板片段一部分的示意图，在邻近杆条之间分别具有表面和表面挡板。具体实施例方式图1是示意图，显示了具有外壳12的精炼机10，其中支撑着彼此相对的盘，每一个盘携带包括多个板片段的环板或圆环。外壳12具有位于其中的大致平坦的转子14，转子载着限定第一研磨面16的第一环板和限定第二研磨面18的第二环板。转子14与标记为20的垂直平面大致平行并且两侧对称。轴22围绕旋转轴线24水平延伸，并且在一端或两端(图中未示)以传统方式驱动。通过外壳12任一侧上的入口开口30，进给管26传送抽吸的木质纤维进给材料的浆料。在转子处，材料通过粗粒粉碎机区域32径向向外改道，由此材料沿着第一研磨面16和与第一表面并列的第三研磨面34移动，以在这个两个研磨面之间限定右侧精炼区域38。类似的，在转子14的左侧，材料通过在第二研磨表面18和并列的研磨表面36之间形成的左侧精炼区域40。分割器构件42从外壳12延伸到转子14的外围，即圆围44，因此在精炼区域38产生的精炼纤维相对于精炼区域40产生的精炼纤维之间保持分隔。来自右侧精炼区域的纤维通过排出开口46沿排出流或排出线56从外壳排出，而来自左侧精炼区域40的纤维通过开口48沿排出线58从外壳排出。因此在盘中心附近引入待精炼材料，使得导致材料在相对的精炼板之间的空间中以“拍频”径向向外流动，其中，材料受凹槽和杆条结构的顺序影响，拍频决定于凹槽和杆条的尺寸以及盘旋转的相对速度。材料趋向于径向向外移动，但杆条和凹槽的形状有意设计为产生分类效应和阻止效应，这样材料在板之间的精炼区域内保持最佳的保留时间。虽然进行精炼操作的板之间的间隙一般称为“精炼区域”，但相对的板经常具有两个或更多个不同的杆条和凹槽模式，其在板的径向内侧、中部和外侧区域处不同；这些经常也被称为内侧、中部和外侧“区域”。根据本专利技术，杆条-交叉角另外的变量基本保持恒定。这通过曲率基本符合
技术实现思路
中提出的数学表达式的杆条来实现。特别是，在精炼机操作期间，第一圆盘上的每一个杆条将在精炼空间被第二圆盘上的多个杆条交叉，因此形成瞬时交叉角，而且对于第一圆盘上的每一个杆条来说，交叉角为基本恒定的标准角。在本专利技术没有得到完美实现的范围内，当在给定精炼区域内的瞬时交叉角在标准交叉角的+/-10度范围内时，仍然能够得到相对于当前技术现状的明本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种精炼盘，其具有工作表面、径向内端和径向外端，工作表面包括多个杆条，这些杆条由其间的凹槽侧向隔开，并且穿过所述表面通常朝着所述外端向外延伸，所述多个杆条以对数螺线形状弯曲。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：P安滕斯泰纳，
申请(专利权)人：杜拉金属公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]