专利名称：锥型除渣器及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种对浆液中杂质进行筛选的锥型除渣器及其该除渣器的制造方法。
锥型除渣器是一种广泛应用在造纸、化工等领域中的筛选装置。它是利用除渣器内的锥型腔及设在上端的出料口、下端(锥尖端)杂质口和沿锥体的侧面切线部位设的进料口，使浆液在锥腔内产生高速旋流，从而将比重轻的浆液从出料口旋出，而较重的杂质则从杂质口排出，进而达到筛选及净化之目的。
目前，制做该除渣器的材质主要有三种1、铸铁或铸钢的，2、玻璃的，3、硬质橡胶的。铸钢或铸铁的除渣器虽然机械强度较高，承压力强，但较笨重，安装拆卸都不方便。由于它不透明，不能及时发现除渣器内的卡堵现象，即使发现了卡堵，疏通也是件很危险的事，因为疏通卡堵时是用钎子从锥尖杂质口往上捅，而杂质口由长时间与竖硬的杂质磨损往往会形成锋利的毛边，这样用劲小了不能透堵，而用劲大了就极易让毛边划伤手。另外铸钢铸铁除渣器还有内表面粗糙易刮浆以及耐蚀耐磨性能差的缺陷。因而虽然铸钢铸铁是一次成型的除渣器制造成本低，但其使用寿命也同样低。
玻璃除渣器虽然克服了铸钢铸铁除渣器的不透明、耐蚀耐磨性能差的缺陷，但随之却产生它本身不可克服的缺陷。首先玻璃除渣器很脆，再加之它是用整体成型工艺制造的，不仅难以确保其制造的几何尺寸，而且极易破碎，无论在运输或安装过程中碰坏哪一点都使整个除渣器变成废品。玻璃除渣器的另一缺点是，除象铸钢铸铁易从杂质口刺伤手外，它还有低温启动易爆炸的危险。
硬质橡胶虽然具有体轻、内表面光洁以及加工精度高的优点，但它却存在着不仅在常温下而且在低温下更易脆裂。特别是锥体内接触油类或其它一些有机溶剂时，内部的老化严重，而外部受到阳光的辐射后，更会加剧其老化速度。因此，采用硬质橡胶除渣器不仅要有适宜的工作环境，而且还要选择其工作介质，所以它使用是有局限性的。
本发明的目的是提供一种体轻、透明、耐蚀、耐磨的锥型除渣器及其制造方法，它不仅能适于各种工作条件，而且具备适宜的机械强度，还可分段组合。
本发明的目的是这样实现的该除渣器的材质采用的是聚醚型氨酯橡胶制成的。它的结构特征是整个除渣器是由上体和锥体这两部分经螺纹或法兰盘联接构成，并且设在上体的出料管可采用固定或分离两种方式，固定式就是将出料管在上体成型时与上体浇注成一体，而分离式是将出料管制成一个可与上体分离的单体，然后用金属螺母紧固于上体的上端。锥体部分既可制成一个整体也可以用螺纹或法兰盘进行分段联接。由于聚氨酯橡胶较软，不仅除渣器与其它设备联接困难，而且锥体本身联接性也较差，因此，在浇注成型时将设在上体的进料管和出料管的管壁内以及锥体本身的联接处均预埋金属加固件，也就是将金属加固件含在成型后的聚氨酯橡胶管壁内或接口处。
该除渣器的制作方法为将聚醚型聚氨酯橡胶的合成予聚体升温90-100℃后，再将温度在110-120℃的MOCA硫化剂按予聚体∶硫化剂＝1∶0.22-0.13的比例加入到予聚体中，经搅拌后浇注到已加热至110-130℃并已预埋金属加固件的金属模具中。再经110-120℃保温40-80分钟便可开模，最后在110-120℃的恒温条件下硫化210-270分钟，即可修检毛边制出成品。
下面依据附图来叙述本发明的结构及各道工序的实施方法。
图1是本发明锥型除渣器的剖视图。
图2是上体模具剖视图。
图3是一段锥模具剖视图。
图4是二段锥模具剖视图。
图5是三段锥模具剖视图。
如图1所示，该除渣器的材质均采用聚氨酯橡胶，以聚醚型聚氨酯橡胶为宜，它的基本壳体采用两段式结构，上段为上体1，下段为锥体2。上体1和锥体2可采用两种联接方式(这两种联接方式也可以用锥体与锥体分段联接)其一用法兰盘3联接，这种法兰盘3内预埋带有螺栓孔钢片环4，它是在上体1或锥体2在浇注成型前预先置于型模内，因此，钢片环4含在聚氨酯橡胶的法兰盘3中。这样不仅可增加两体的联接强度，而且聚氨酯橡胶还起到了两法兰盘3间的密封垫作用，同时又对钢片环4的防锈和防蚀起到了保护作用。上体1和锥体2的第二种联接方式是螺纹联接，这种联接方式可分为以下几种最佳的方式是将带有外螺纹的钢套5预埋在上体1的聚氨酯橡胶接口内，而锥体2接口则制成内螺纹，但在内螺纹接口的外圈应预埋钢箍6，以防止因上体1和锥体2拧的过紧而使锥体2在螺纹接口处胀裂。该结构无论是联接性及密封性均较好。上体与锥体的螺纹联接还可以采用另外两种方式即直接将本聚氨酯橡胶加工成螺纹联接，或者直接用两个带内外螺纹的钢接头联接，但这种用钢接头的接法要具备两个条件，1、要使钢接头除螺纹外其它部分要预埋在各自的接口材质内;2、要在两螺纹联接处加密封垫。按以上所述三种螺纹联接方式，其中带有内螺纹的接口，既可设在锥体2上又可设在上体1上。而螺纹联接若在一接口内预埋带外螺纹的钢套，那么在另一带内螺纹接口的外圈则必须预埋钢箍。
锥体2虽然在使用状态时要求是内壁光洁的整体锥腔，但由于结构和工作状态不同，因而其磨损程度也不同，而最易磨损的是锥尖处的杂质口7。为此，该除渣器的锥体2采用三段(两个接口)联接的组合方式，其联接可采用如同上体1与锥体2的法兰盘式或螺纹联接方式。根据不同工作条件及尺寸的需要，锥体2的锥体段与锥体段的联接组合可设1-3个接口为宜。
在上体1的一侧外切线上设有一进料管8，这种进料管8是为胶管套在其外面所设计的，使之与注料设备接通。为使进料管8与联接胶管联接的更紧而又不变形，进料管8的管壁内预埋的金属加固件是钢管9。出料管10是组装在上体1上的，它的一半设在上体1内，并与上体1及锥体2保持同心，而另一半则穿过上体1的上端用金属螺母11将其紧固在上体1上。出料管10的管壁内也预埋一钢管12，并且设在上体1内的一半钢管12完全预埋在出料管10的管壁中，而露出上体1上端的另一半仅钢管12内壁附有聚氨酯橡胶衬套。如果与该除渣器相联的其它联管接口是法兰盘，进料管8和出料管10也可以采用预埋钢片环4的法兰盘3那种联接方式，也就是钢管9、12的一端再固接着钢片环4再预埋，但此方式的出料管10最好是与上体1形成一体。为了使上述各金属预埋件能更好的与各接口的聚氨酯橡胶固接，包括钢片环4、钢套5、钢箍6和钢管9、12都带有均布的圆透孔，这样，聚氨酯橡胶既可包住金属加固件，又可在浇注时注入透孔，使其结合得更牢固。
下面结合上述结构来叙述本除渣器的制造方法。由于聚氨酯有聚醚型和聚酯型之分，而本发明的材质主要采用的是聚醚型聚氨酯浇注橡胶，因此在以下的叙述中所涉及的聚氨酯均指聚醚型。但是，若在本发明的基础上，只要增设适于浇注聚酯型的设备，那么本除渣器的制做方法及结构则完全可以适于聚酯型聚氨酯橡胶的应用。首先谈一下聚氨酯的合成予聚体工艺。合成予聚体是本制做方法的准备工作，它所采用的步骤是先将聚醚型二元醇称重后放入反应器中加热至95-105℃之间，真空脱水30-40分钟后降至室温。再将甲苯二异氰酸酯按甲苯二异氰酸酯∶二元醇＝1∶3.5-2.8的比例加入到盛有二元醇的反应器中，升温到85-95℃时搅拌，再保温90-120分钟予聚体即合成完毕。最后在室温密封静置12-24小时便可分析予聚体中的异氰酸根含量。然后，将予聚体升温至90-100℃真空脱泡30-40分钟，再将处在粒状的MOCA硫化剂升温到110-120℃使其变为液态。这样，便可根据化学分析得出的予聚体中异氰酸根的含量、适量加入上述的硫化剂，其予聚体∶硫化剂的比值为1∶0.22-0.13，搅拌均匀，至此聚氨酯浇注液的准备工序已完全就绪。
下面参照模具图2-5来叙述图1中锥型除渣器的各段制造方法。
如图2所示，该图是以法兰盘的方式与锥体2联接的上体1金属模具图，它的模具分为套模13、芯模14和管芯15。浇注前的模具均要预热到110-130℃，以120℃为宜，并以下各模具的预热均按此温控制。然后，先将由两半组成的套模13合模并用卡箍固定，接着下芯模14，在下管芯15之前要先把图1中进料管8中的钢管9插进套模13管模内。为了使钢管9能准确地与套模13和管芯15保持同心，在插钢管9前先用直径(或边长)为2-5毫米厚度相同的小块(未硫化)聚氨酯板16等距地粘在钢管9的外侧两端，再把管芯15穿过钢管9插入到芯模14的插孔内，若小块聚氨酯板16粘在钢管9的内侧，也能达到同样的效果。整个模具合模后，便把钢片环4放入套模13设的法兰盘环槽内。由于上体1是采用图2这个方向自上往下浇注的，这样浇注后的自然水平面便是图1法兰盘3的接口，所以在浇注前必须校正水平面，以防因模具倾斜而导致法兰盘联接产生的偏心现象。上述的准备工作完毕后便可浇注，注后仍需在110-120℃恒温条件下根据注件大小保温40-80分钟，通常为60分钟便可开模。开模后也要在110-120℃条件下保温210-270分钟，进行进一步的硫化反应，以便使聚氨酯橡胶能迅速达到其强度要求。最后才可检查，整修毛边，至此，这种出料管10与上体1分离式的上体便形成了。若将浇注时的钢片环4换成带有外螺纹的钢套5，而相应的改变锥体2联接形式，那么此法兰盘联接方式便可变成螺纹联接方式。图2中的芯模14上的螺孔17和管芯15端的圆孔18均是为了方便装卸模具而设立联接附具的联接孔。
图3是配合图2所示的一段锥模具图。该锥体共分为三段组合联接而成，三段锥的浇注方法、硫化工艺均与上体的相同，只是模具各异。一段锥的模具是由套模19、芯模20和底模21构成，套模19是个上大下小的圆筒形，并在上口带有一预埋钢片环4的槽，下口插在底模21的外环凹槽22内。在底模21外环凹槽22里圈还有里环凹槽23，里环凹槽23低于外环凹槽22，并在里环凹槽23外侧带有内螺纹，而里环凹槽23中心的凸起处便是定位凸台24。合模前应先将带外螺纹的钢套5拧入凹槽23的内螺纹内，再将芯模20下端(小头)的定位凹槽插入底模21的定位凸台24上，使底模21与芯模20保持同心。然后再将套模19插入底模21的外环凹槽22内，经这样合模后，套模19、底模21和芯模20不仅联接紧固，而且均能保持同心，也就是均能使浇注后的这段锥体保持相同的壁厚。最后，若用法兰盘联接便在套模19的环槽内放入钢片环4，其它可参照上体1的成型工艺进行。脱模后这段便是上端接口带法兰盘3和预埋钢片环4，而下端接头是带外螺纹钢套5的一段锥。
图4的模具也是由套模25、芯模26和底模27组成，与图3结构基本相同，它所不同的是由于它的上端(大头)要与图3的下端(小头)联接，因此它必须在其上端形成内螺纹，而内螺纹的外圈还要设钢箍6，这样才能达到两段锥联接的紧密、牢固。因此，这段的上接口处靠的是，在芯模26上端经螺纹联接一带外螺纹的螺纹模28，从而使成型后的这段锥接口便一次性自然形成内螺纹接口，避免了成型后再加工螺纹的麻烦。从这一结构也很容易的联想到，若上体1与锥体2采用螺纹联接，那么锥体2接口的形成就可采用此方法。本段锥的其它浇注及成型工艺同图2的一样，在此就不详细叙述，只所以图3-4所采用的大口朝上浇注方式是有利于浇注时的气泡上浮。
图5是锥体的锥尖段，它是从锥尖处作为浇口，这样无论是模具还是合模都比较简单。该段模具是由套模29、芯模30、螺纹模31和底模32构成，其特点是螺纹模31的定位凸台卧在底模32的定位凹槽内，而芯模30的定位凸台则卧在螺纹模31的定位凹槽内。
通过图2-5的成型模具后，整个锥型除渣器的分段单体件基本形成，由于采用分离式的出料管10的结构较简单，在此就不做详细叙述。在实际使用中，可根据需要来增减锥体2的分段数量，也可以利用本发明的各段成型方法，将各段用如图2-3的法兰盘联接，或将图3-5的芯模20、26和30制成一个整体，各段套模分段联接，那么制成后的便是一个整锥体。若将图2中的套模13和芯模14做相应的改动，就可将出料管10与上体1浇注成一体，形成固定式。同样，若图1中的进料管8和出料管10需要与其它设备以法兰盘联接，只要相应的改动模具象预埋钢片环4似的，就可以得到法兰盘式的接口。
本发明由于采用了聚氨酯橡胶作为主体材料，不仅具备体轻、透明、耐磨、耐蚀的优点，而且还达到了装拆方便，不怕碰撞以及适应各类条件使用的效果，安全可靠。特别是将金属预埋件设在各接口处的结构，不仅密封性好，而且联接强度高，同时锥体的分段组合，既减少了整体锥型的加工难度，又便于更换易损段，相应地提高了除渣器的使用寿命。
权利要求
1.一种锥型除渣器包括锥型壳体及设在壳体上的进料管和出料管，其特征在于该除渣器是由聚醚型聚氨酯橡胶制成的上体和锥体经螺纹或法兰盘联接构成，在上体的进料管和出料管的管壁内以及锥体本身的联接处均预埋金属加固件。
2.一种制造权利要求1锥型除渣器的方法，其特征是将聚醚型聚氨酯橡胶的合成予聚体升温90-100℃后，再将温度在110-120℃的MOCA硫化剂按予聚体∶硫化剂＝1∶0.22-0.13的比例加入到予聚体中，经搅拌后浇注到已加热至110-130℃并已预埋金属加固件的金属模具中，再经110-120℃保温40-80分钟便可开模，最后在110-120℃的恒温条件下硫化210-270分钟，即可修检毛边制出成品。
3.根据权利要求1所述的锥型除渣器，其特征在于可与上体分离的出料管用金属螺母紧固于上体的上端，锥体可制成一个整体，也可用螺纹或法兰盘联接。
4.根据权利要求2所述的锥型除渣器的制造方法，其特征是预埋在进料管中的钢管、在插钢管前先用厚度相同的小块聚酯板等距粘在钢管的外侧。
5.根据权利要求3所述的锥形除渣器，其特征在于预埋在进料管和出料管管壁内的金属加固件是钢管，并且出料管内的钢管在上体内的一半完全预埋在出料管的聚氨酯管壁中，而露出上体上端的另一半仅钢管内壁附有聚氨酯橡胶衬管。
6.根据权利要求3所述的锥型除渣器，其特征在于联接上体与锥体或锥体与锥体的法兰盘内均预埋钢片环，而螺纹联接则在一接口内预埋带外螺纹的钢套，在另一带内螺纹接口的外圈则预埋钢箍。
7.根据权利要求2或4所述的锥型除渣器的制造方法，其特征是形成带内螺纹的接口是靠芯模端一带外螺纹的螺纹模一次成型的。
8.根据权利要求1所述的锥型除渣器，其特征在于在进料管和出料管管壁内以及锥体本身的联接处的预埋金属加固件均带有圆透孔。
全文摘要
本发明提供的是一种广泛应用于造纸、化工领域中的锥型除渣器及其制造方法。它是以聚氨酯橡胶为主体材质，上体与锥体段用法兰盘或螺纹联接。该除渣器不仅在进料管和出料管的管壁内预埋着金属加固件，而且在分段联接的锥体接口处也预埋钢套钢箍。因此，它不仅具有透明、体轻、耐蚀、耐磨的优点，而且整体联接性能好，装拆方便，使用安全，特别是锥体分段组合的联接方式，使更换易损段变得更容易，因而提高了除渣器的使用寿命。
文档编号D21D5/24GK1049114SQ90105179
公开日1991年2月13日 申请日期1990年7月20日 优先权日1990年7月20日
发明者王剑秋, 陈焕斌 申请人:沈阳市东方聚氨酯制品厂