用于具有凹槽和锥度的分散机盘的齿的制作方法
【专利摘要】一种用于从纤维原料上移除污物的分散机盘段，其包括：径向的內缘和外缘；多个径向的同心齿排；每个齿排具有限定分布在齿中间的多个通道的多个齿；每个通道具有一个下方的通道基部表面，且每个齿包括：顶部表面，至少一个从通道基部表面延伸到顶部表面的正表面；和所述至少一个正表面包括至少两个凹槽。
【专利说明】用于具有凹槽和锥度的分散机盘的齿
相关申请
[0001]本申请要求2012年12月26日提交的美国临时专利申请61/746，011号的优先权，该申请的全部内容通过引用包含在本申请中。
【技术领域】
[0002]本公开涉及分散机盘段。
【背景技术】
[0003]再生纸和包装材料被本领域技术人员称为“纤维原料(fiber stock)”。纤维原料通常经过几个过程来移除复印纸的墨水和调色剂。诸如塑料的污物被本领域人员统称为“胶粘物(stickies)”。移除过程并不完全有效，残留的墨水、调色剂和胶粘物典型地被分散来避免胶粘物粘在造纸机的零件上，导致新纸产生孔洞或薄弱点。胶粘物结块和堆积在造纸机上会导致空闲时间，从而增加制造过程的成本。残留的墨水颗粒典型地显示为再生纸上的眼镜，严重降低了其价值。
[0004]一种叫分散机的机器能用于减少墨水和胶粘物颗粒的尺寸，从而在随后的造纸机操作中，纸的品质可以最小地压实。分散机通常具有两个彼此面对的圆盘。通常被称作转盘的一个盘旋转的同时，被称作静盘的另一个盘静止。圆锥形机器也用于转动的圆锥体移动的同时静止的圆锥体通常保持静止的地方。
[0005]盘或圆锥体表面可以安装盘段，盘段带有沿切线排安装的椎体或齿。这些排通常选择在允许横切转盘和静盘的齿在盘或圆锥体之间的平面的半径上，从而从转盘的中心流到盘或圆锥体外围的纤维通常在流动靠近静盘齿时接收来自转盘齿的冲击。转盘和静盘的齿之间的间隙大约是I到12_，使纤维通常不被切断，而是典型地狠狠地、交替地弯曲。这个动作通常将墨水和调色剂颗粒打碎成更小的颗粒并分解胶粘颗粒。通常认为新鲜的粘滞表面收集细纤维颗粒且进一步钝化为更小的颗粒。增加弯曲的次数，经验显示纤维通常增加不需要的颗粒还原过程。增加更多的齿通常增加分散过程的效率，但在合理成本能制造的齿的大小限制了这个数量。US7，172，148中描述的传统的分散机盘，一单独的凹槽从齿的顶部表面延伸到顶部表面和通道基部表面中间的一个点。
[0006]对于圆锥形分散机，其圆锥体包括椎体或齿，通常发生同样的动作且齿的设计与平的盘基本相同。
【发明内容】
[0007]通过增加接触纤维原料的边缘的数量可以提高分散的效率，且减少进入造纸机的墨水、调色剂和胶粘物的数量。通过在齿的一侧或多侧设置凹槽，可以提高接触边缘的数量，同时基本维持齿的结构完整性。由齿的侧边限定的平面在整个文章中被称作“正表面(face surface)，，。
[0008]用于从纤维原料除去污物的分散机盘段，该盘段包括:径向内缘和径向外缘，多个径向同心齿排，每个齿排具有限定齿之间的多个通道的很多齿，每个通道具有下部通道基部表面，且每个齿包括:顶部表面、从通道基部表面延伸到顶部表面的至少一个正表面，其中至少一个正表面包括至少两个凹槽。
[0009]至少一个齿在其至少一个表面上具有多个凹槽。附加到齿的正表面的凹槽有助于增加施加结合的齿排之间的材料上的圆周摩擦，从而改善污物从所需的材料上分离。当齿在通道基部表面和齿顶部表面之间垂直移动材料时，通过使用相对齿表面的正表面的垂直轴成角度的凹槽，有助于改变沿齿高度轴的材料方向。
[0010]每个齿的内外表面以一锐角从通道基部表面向顶部表面延伸，使齿可以是截棱锥形。具有多个凹槽的齿，当凹槽延伸到齿的顶部表面时，其顶部表面部分将内表面和外表面凹槽彼此分开。此外，对于多凹槽齿，其顶部表面部分将沿正表面的凹槽分开；这个正表面可以是内侧正表面或外侧正表面。在一些实施例中，该正表面可以是限制两个齿之间通道的齿的侧表面。
[0011]在一些实施例中，内侧正表面和外侧正表面的凹槽可以是锥形的。如，至少一个凹槽，其宽度从顶部表面朝通道基部表面在正表面朝外成锥形。在另一个实施例中，当凹槽从顶部表面朝通道基部表面延伸时，凹槽的深度从正表面进入或朝齿/材料内成锥形。在涉及成锥形的凹槽的实施例中，顶部表面部分将内侧正表面和外侧正表面凹槽彼此分开。
[0012]在一些实施例中，至少一个凹槽的宽度沿其长度改变。如至少一个凹槽在齿正表面向外逐渐减小。在另一个实施例中，至少一个凹槽的深度沿其长度改变。如凹槽朝通道基部表面延伸过齿正表面时，至少一个凹槽的深度在齿正表面向内逐渐增大。在一些实施例中，凹槽不能相互连接通过齿。在其他一些实施例中，至少两个凹槽连接是可能的。
[0013]每个齿也可以具有相对布置的导源和尾缘。每个齿的内侧正表面的凹槽和每个齿的外侧正表面的凹槽限定附加导缘和附加尾缘。
[0014]在这个公开的一个实施例中，在齿的内侧正表面或外侧正表面上的多个凹槽在顶部表面和通道基部表面之间延伸基本相同的长度，从顶部表面到顶部表面和通道基部表面中间的一个点。
[0015]在本公开的另一个实施例中，在齿的内侧正表面或外侧正表面上的多个凹槽在顶部表面和通道基部表面之间延伸相同长度，如至少一个凹槽从齿顶部表面延伸到或基本到通道基部表面。
[0016]在本公开的另一个实施例中，在齿的内侧正表面或外侧正表面上的多个凹槽在顶部表面和通道基部表面之间延伸不同长度。如一个或多个凹槽从顶部表面延伸到通道基部表面，和一个或多个凹槽从顶部表面延伸到顶部表面和通道基部表面中间的凹槽下方最低端点，和一个或多个凹槽从通道基部表面向上延伸但不到顶部表面，和一个或多个凹槽从顶部表面下方延伸到通道基部表面中间的一个点。
[0017]在又一个实施例中，齿的内侧正表面或外侧正表面上的单个凹槽的宽度可以变化。在内侧正表面或外侧正表面上的单个凹槽的宽度也可以沿任一单独齿变化。如一个凹槽可以具有比该齿正表面上的剩下凹槽宽的宽度。每个凹槽的长度，无论宽窄可以是前面提到长度的任何一种，如从顶部表面到通道基部表面的整个长度，或从顶部表面到顶部表面和通道基部表面中间的一个点的长度，或从通道基部表面到顶部表面下方的一个点的长度。此外，一个或多个凹槽从顶部表面下方延伸到通道基部表面中间的一个点。[0018]在本公开的又另一实施例中，可变长度(如前面所述)的多个锥形凹槽出现在齿的内侧正表面或外侧正表面。
[0019]在本公开的另一实施例中，在内侧正表面或外侧正表面上的凹槽相对于齿表面的正表面的垂直轴成角度，每个凹槽可以是相同长度或不同长度。成角度的凹槽可以具有相同宽度或不同宽度并具有锥形。凹槽的宽度和深度两者可以逐渐变小。相反地，凹槽的宽度和深度之一可以是逐渐变小的。凹槽的角度可以是大约5度到大约60度。
[0020]构想的从纤维材料中移除污物的分散机盘段，其包括:径向的内缘和外缘以及多个径向的同心齿排；每个齿排具有限定分布在齿中间的多个通道的多个齿；每个通道具有一个下方的通道基部表面，且每个齿包括:顶部表面、至少一个从通道基部表面延伸到顶部表面的正表面，所述至少一个正表面限定了相对于正表面的垂直轴成角度Θ的至少两个凹槽。
[0021]本公开的一个实施例中的内侧正表面和另一个实施例中的外侧正表面或内侧正表面和外侧正表面两者用在本公开的同一实施例中是可能的。在又一实施例中，可以使用任何齿表面上的前面描述的凹槽的任一组合。
[0022]分散机盘包括:多个径向同心齿排，其中每一排构造成与相对盘上的齿排之间哨合；径向同心排的相邻齿限定了相邻齿之间的通道，其中每个通道与相对盘上各个齿排对准，且多个凹槽在至少一个同心排上的每个齿的正表面上。
[0023]此外，分散机盘可以分割成分散机盘段。在一些实施例中，分散机盘在至少一个同心排内具有齿，每个齿具有上表面和从一个通道延伸的各自齿的顶部表面的凹槽。在分散机的至少一些实施例中，在每个齿上的至少一个凹槽的深度沿高凹槽的长度变化。在一些实施例中，该凹槽部分沿齿的高度延伸且凹槽是平行的。在其他一些实施例中，凹槽倾斜于分散机盘的旋转平面。在至少一些实施例中，每个齿的至少一个凹槽的宽度不同于该齿上至少另一个凹槽的宽度。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]上述内容通过对公开的附图中示出的实施例的详细描述变得更清楚，附图中不同的图中，相同的参考特征指代相同的零件。附图不一定按比例绘制，其重点在显示所公开装置的示例实施例。
[0025]图la、lb和Ic显示了带有盘段的传统的分散机。
[0026]图2显示了具有多个长度和宽度相近的凹槽的齿的示意图。
[0027]图3显示了具有多个不同长度的凹槽的齿的示意图。
[0028]图4显示了具有多个不同宽度的多个凹槽的齿的示意图。
[0029]图5显示了具有宽度逐渐减小的一个凹槽的齿的示意图。
[0030]图6显示了具有深度逐渐减小的一个凹槽的齿的示意图。
[0031]图7显示了具有深度逐渐减小的非对称形状的齿的示意图。
[0032]图8是图7的镜像图。
[0033]图9显示了具有不同形状的多个凹槽的齿的顶部示意图。
[0034]图10显示了具有成角度凹槽的齿的示意图。【具体实施方式】
[0035]增加用于材料的接触边缘的数量可以提高纤维原料中污物和胶粘物的分解并提高分散机的效率。
[0036]根据本公开的任一实施例中的分散机盘段具有至少一个齿，齿的内侧正表面或外侧正表面包括至少两个凹槽。具有至少两个凹槽的齿的凹槽长度、宽度、形状、宽度逐渐减小的凹槽、深度逐渐减小的凹槽或内侧正表面或外侧正表面上成角度凹槽可以任意组合。
[0037]尽管凹槽在附中被描绘成长圆形、圆柱形或圆锥形，凹槽可以是其他实施例中的三角形、金字塔形或四边形。
[0038]图la、Ib和Ic显示了分散机的传统盘段10。在图1a中，传统的盘段10是一个转盘盘段15。每个传统盘段10是模铸金属件，成饼状，如环状去头楔形，具有总的平面基板。然而，传统盘段10可以是圆形或半圆形的，且基板可以是圆锥形或部分圆锥形。每个传统盘段10具有朝向传统盘段10固定在其上的盘(未示出)的公共中心轴19的内缘22。每个传统盘段10还具有靠近朝向传统盘段10固定在其上的盘(未示出)的外周的外缘24。每个传统盘段10具有齿28的同心排26。本领域技术人员把齿28当做金字塔形(椎体)。齿28的每个同心排26在距离公共中心轴19的相同半径距离处(如半径32)。
[0039]图1b是一个静盘盘段15的横截面图。当纤维原料(未示出)接触静盘盘段15的内缘12附近的静盘盘段15时，纤维原料流过齿28的同心排26，流向静盘盘段15的外缘24。
[0040]图1c是彼此相对布置的转盘12和静盘13的横截面图。静盘13具有静盘盘段15的环形阵列，而转盘12具有转盘盘段14的环形阵列。
[0041]转盘盘段14上的齿28与静盘盘段15阵列的齿排相互结合，如图1c所示。相互结合的齿28横切转盘12和静盘13之间的间隙30中的径向延伸平面。
[0042]转盘12上的转盘盘段14的阵列和静盘13上的静盘盘段15的阵列通常绕一公共中心轴19旋转。
[0043]当转盘12旋转时，纤维原料(未示出)通常作为纤维原料垫移动经过静盘盘段15和转盘盘段14的阵列之间的蛇形间隙30。当该垫移动通过齿28之间时，纤维原料的弯曲将胶粘物从纤维原料中的纤维中拉出来。
[0044]转盘12和转盘盘段14的旋转施加了一个离心力，将纤维原料移动直通相对的盘段阵列之间的间隙30。当纤维原料径向移动超过转盘盘段14和静盘盘段15的外缘24时，纤维原料进入分散机的套31中。
[0045]附图中保持相同的元件使用相同的参考标识。图2显示了具有基本相同长度的凹槽110的齿100的正表面140。凹槽100从齿100的顶部表面120延伸到通道基部表面130。每个凹槽110的宽度150和深度160近似或基本相同。
[0046]图3显示了具有不同长度的凹槽210的齿200的正表面240。凹槽210从顶部表面220延伸到通道基部表面230，或从顶部表面220到顶部表面220和通道基本表面230中间的一个点255，或从通道基部表面230到顶部表面200下方的一个点，或一个或多个凹槽210从顶部表面220下方的一个点延伸到通道基部表面230中间的一个点，或具有具有至少一个长度不同于其他凹槽210的凹槽210，具有相同或基本相同的宽度250和深度的凹槽210的任一组合。[0047]图4显示了具有相同长度的凹槽310的齿300的表面340。在其他实施例中，凹槽的长度可以是不同的。凹槽310可以从顶部表面320延伸到通道基部表面330，或从顶部表面320到顶部表面和通道基部表面330之间的一个点，或从通道基部表面330到顶部表面320下方的一个点，或一个或多个凹槽310从顶部表面320下方的一个点延伸到通道基部表面330中间的一个点，或具有至少一个长度不同于其他凹槽310的凹槽，具有至少一个宽度350不同于其他凹槽310的凹槽310的任一组合。进入齿300的凹槽310的深度360沿朝向齿顶部方向或相反方向是变化的，如线性地。此外，凹槽310的深度360在相同齿300上从凹槽310到凹槽310变化。
[0048]图5显示了具有单个凹槽410的齿400的正表面440。凹槽410的宽度450从在或靠近顶部表面420的最窄点到在或靠近通道基部表面430的最宽点逐渐形成锥度。凹槽410的宽度450沿正表面440逐渐减少的同时，凹槽410的深度460和长度保持不变或凹槽的深度460保持不变时凹槽的长度变化。
[0049]图6显示了具有单个凹槽510的齿的正表面540。凹槽510具有第一深度560，其从顶部表面520到在凹槽510的最低点的第二深度570成锥度。第一深度560可以当做正表面540和顶部表面520的凹槽510的顶部内背部580之间的距离来测量。凹槽510的最低点可以是最靠近通道基部表面530的点。第二深度570可以当做正表面540和凹槽510的最低内背部590之间的距离来测量。凹槽510的锥形从第一深度560到第二深度570增加且如大约Imm到大约IOmm,或可能大约2mm到大约IOmm,或可能大约Imm到大约3mm,或可能大约2_到大约5_以及其间的任何尺寸。凹槽510具有可变的锥形深度，其中第一深度560和第二深度570对每个凹槽510可以是相同的，也可以是不同的。除了凹槽510中具有不同深度，每个凹槽510的深度可以逐渐减小。此外，在正表面540上的凹槽510的长度可以随第一深度560和第二深度570变化而变化。凹槽510的上端位于通道基部表面530和顶部表面520之间的任何点，同时在或靠近通道基部表面530的是凹槽510的最低点，或凹槽510从顶部表面520延伸到通道基部表面530中间的一个点，或具有沿正表面540布置但不延伸到顶部表面520和通道基本表面530的凹槽510同时至少一个凹槽510具有第一深度560和第二深度570。图6中未显示，与齿500的底部相比，凹槽的深度比齿500顶部的大。
[0050]图7显示了具有深度逐渐减小的不对称形状的齿600的俯视图。在开口 621的左侧612，从正表面640到凹槽最里边的点655的角度浅而尖，如小于大约90度。在右侧613，从正表面640到凹槽最里边的点655的角度是大约90度。在一些实施例中，从前表面640到凹槽最里边的点655的角度是对称的。在其他一些实施例中，从前表面640到凹槽最里边的点655的角度是不对称的。
[0051]图8显示了图7的镜像、具有深度逐渐减小的不对称形状的齿600的俯视图。在开口 721的右侧712，从正表面740到凹槽最里边的点755的角度浅而尖，如小于大约90度。在左侧713，从正表面740到凹槽最里边的点755的角度是大约90度。在一些实施例中，从前表面740到凹槽最里边的点755的角度是对称的。在其他一些实施例中，从前表面740到凹槽最里边的点655的角度是不对称的。
[0052]图9显示了多个凹槽的齿800的俯视图，齿800是图7和图8所示的形状的任意组合。如图9所示，开口 821具有开口 621 (见图7)的形状。在第一浅侧818，从正表面840到凹槽最里边的点855的角度浅而尖，如小于大约90度。在尖侧813，从正表面840到凹槽最里边的点855的角度是大约90度。开口 822具有开口 721 (见图8)的形状。在第二浅侧812，从正表面840到凹槽最里边的点855的角度浅而尖，如小于大约90度。在尖侧813，从正表面840到凹槽最里边的点855的角度是大约90度。在其他实施例中，用图7或图8中的至少一个结构的凹槽可以用于至少一个齿。
[0053]图10显示具有顶部表面920、通道基部表面930和凹槽910的齿900的正表面940。凹槽910以大约5度到大约60度之间的角度Θ布置。在其他实施例中，角度Θ可以在大约10到大约60度之间，或可能在相对于齿900的正表面940的垂直轴成大约30度到大约60度。在一些实施例中，角度Θ可以在分散机的相同齿上的至少一个凹槽中变化。在一些实施例中，角度Θ在分散机上的不同齿上的至少一个凹槽之间变化。角度Θ允许凹槽的边缘与不同角度的纤维原料结合，来增加接触纤维原料的边缘的数量并以改善分散的方式改变纤维原料的方向。与此相比，传统分散机盘齿上的传统凹槽的角度Θ是大约零度。凹槽910显示为具有不同的长度965和相同的宽度950。在一些实施例中，凹槽910也具有相同的深度(未示出)。凹槽910可以具有不同的宽度950和相同的长度965以及相同深度。在其他实施例中，凹槽910可以具有相同的宽度和不同的高度。在另一个实施例中，至少一个凹槽的长度延伸通过至少一个齿的旁边的正表面。在一些实施例中，当凹槽910穿过正表面940时，凹槽910的宽度950由窄到宽形成锥度。在一些实施例中，当凹槽910穿过正表面940时，深度可以从浅到深形成锥度。上述实施例的组合也是可以的。
[0054]显示并描述了优选的实施例，在不背离本发明的精神和范围的情况下，可以做出各种改变和替代。因此，应该理解本发明通过示例来描述而不是限制。
【权利要求】
1.用于从纤维原料上移除污物的分散机盘段，其包括: 径向的内缘和外缘； 多个径向的同心齿排； 每个齿排具有限定分布在齿中间的多个通道的多个齿； 每个通道具有一个下方的通道基部表面，且每个齿包括: 顶部表面， 至少一个从通道基部表面延伸到顶部表面的正表面；和 其中，所述至少一个正表面包括至少两个凹槽。
2.根据权利要求1所述的分散机盘段，其中，凹槽中至少一个从顶部表面延伸到或基本到通道基部表面。
3.根据权利要求1所述的分散机盘段，其中，凹槽中至少一个具有比至少一个齿的顶部表面低的最闻端。
4.根据权利要求1所述的分散机盘段，其中，凹槽中至少一个具有在至少一个齿的顶部表面和通道基部表面中间的最低端。
5.根据权利要求 1所述的分散机盘段，其中，凹槽中至少一个的宽度不同于正表面上其他凹槽的宽度。
6.根据权利要求1所述的分散机盘段，其中，凹槽中至少一个的宽度沿长度变化，使长度在正表面上向外形成锥度。
7.根据权利要求1所述的分散机盘段，其中，凹槽中至少一个的深度沿长度变化，使长度向正表面内形成锥度。
8.用于从纤维原料上移除污物的分散机盘段，其包括: 径向的内缘和外缘以及多个径向的同心齿排； 每个齿排具有限定分布在齿中间的多个通道的多个齿； 每个通道具有一个下方的通道基部表面，且每个齿包括: 顶部表面， 至少一个从通道基部表面延伸到顶部表面的正表面，所述至少一个正表面限定了相对于正表面的垂直轴成角度Θ的至少两个凹槽。
9.根据权利要求8所述的分散机盘段，其中，角度Θ在大约5度到大约60度之间。
10.根据权利要求8所述的分散机盘段，其中，正表面上凹槽的至少一个的长度不同于该正表面上其他凹槽的长度。
11.根据权利要求8所述的分散机盘段，其中，正表面上凹槽的至少一个的宽度不同于该正表面上其他凹槽的宽度。
12.根据权利要求8所述的分散机盘段，其中，凹槽的至少一个的宽度沿长度变化，使该凹槽延伸过正表面时长度向外形成锥度。
13.根据权利要求8所述的分散机盘段，其中，凹槽的至少一个的深度沿长度变化，使该凹槽朝通道基部表面延伸过正表面时长度向内形成锥度。
14.分散机盘，包括: 多个径向同心齿排，其中每个齿排构造成哨合在相对盘上的齿排之间； 径向同心齿排的相邻齿限定了相邻齿之间的通道，其中每个通道与相对盘上对应齿排对齐，且 多个凹槽在至少一个同心排上的每个齿的正表面上。
15.根据权利要求14所述的分散机盘,其中，分散机盘被分割成盘段。
16.根据权利要求14所述的分散机盘，其中，在径向同心齿排的至少一排上的每个齿具有上表面和从一个通道延伸到各自齿的顶部表面的凹槽。
17.根据权利要求14所述的分散机盘，其中，每个齿上的至少一个凹槽的深度沿该凹槽长度变化。
18. 根据权利要求14所述的分散机盘，其中，凹槽的至少一个部分沿齿的高度延伸。
19.根据权利要求14所述的分散机盘，其中，凹槽是平行的。
20.根据权利要求14所述的分散机盘，其中，凹槽倾斜于盘旋转的平面。
21.根据权利要求14所述的分散机盘，其中，每个齿上的至少一个凹槽的宽度不同于该齿上其他一个凹槽的宽度。
【文档编号】D21C9/08GK103898792SQ201310706284
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2013年12月19日 优先权日:2012年12月26日
【发明者】伊斯莫·伊哈莱恩 申请人:安德里兹有限公司