專利名稱:多磨盤磨漿機(jī)的制作方法
本發(fā)明屬于多磨盤磨漿機(jī)組合件范圍，利用有軸向韌性的膜片，支承相對(duì)的研磨盤，并有沉割部分，可以相當(dāng)大地提高磨盤軸向活動(dòng)能力的可變性。
紙漿在打漿機(jī)，蒸發(fā)器或其它制漿機(jī)中處理過(guò)后，通常使紙漿放到磨碎表面或精磨表面之間通過(guò)，把纖維材料破碎，造成纖維的進(jìn)一步分散和改變其物理性質(zhì)。
一種典型的磨漿機(jī)在湯麥斯(Thomas)的美國(guó)專利第3，371，873號(hào)中有揭示。該專利所揭示的磨漿機(jī)有一個(gè)旋轉(zhuǎn)磨盤，在一側(cè)或兩側(cè)上有環(huán)形的精磨表面。磨盤的研磨表面和不旋轉(zhuǎn)環(huán)形研磨表面有互相面對(duì)的關(guān)系，在兩者之間有一個(gè)研磨區(qū)，紙漿在這區(qū)里加工。旋轉(zhuǎn)磨盤和研磨表面用剛性材料制造，如鑄鐵或硬質(zhì)不銹鋼。不旋轉(zhuǎn)研磨表面用相似的材料制造，用剛性安裝，以抵抗迅速旋轉(zhuǎn)的磨盤和加在從研磨區(qū)間隙中通過(guò)的紙漿材料上的壓力。研磨區(qū)間隙的軸向調(diào)節(jié)，通過(guò)軸向移動(dòng)安裝磨盤的軸進(jìn)行。
為了正確調(diào)定研磨區(qū)間隙的寬度，這種類型的剛性磨盤磨漿機(jī)在制造上和組裝上，必須有緊公差。由于研磨過(guò)程中，供給剛性磨盤的載荷很大，便需要使用大型而極堅(jiān)固的設(shè)計(jì)，使載荷下的研磨表面之間的關(guān)系不會(huì)變化。這樣，由于剛性磨盤磨漿機(jī)必須進(jìn)行緊公差的機(jī)加工，需要大量的高強(qiáng)度磨盤材料，笨重的整體結(jié)構(gòu)，有限度的機(jī)械容量，并要求有過(guò)多的組裝時(shí)間，因此成本非常高。
近來(lái)發(fā)展了一種多磨盤磨漿機(jī)，一般的設(shè)計(jì)是作低緊張度的運(yùn)轉(zhuǎn)，于是紙漿研磨機(jī)有了相當(dāng)大的改進(jìn)。在與本發(fā)明同時(shí)待批準(zhǔn)的馬休(Matthew)和基爾希納爾(Kirchner)的題為“柔性多磨盤磨漿機(jī)”的美國(guó)專利申請(qǐng)案第486，006號(hào)(該申請(qǐng)已轉(zhuǎn)讓給本申請(qǐng)的同一受讓人)中，揭示了一種研磨設(shè)備，其中有若干徑向伸展的，可相對(duì)旋轉(zhuǎn)的，并軸向相向的研磨表面，在這些表面相對(duì)旋轉(zhuǎn)時(shí)，懸浮汲從表面之間通過(guò)，同時(shí)受到研磨。有裝置使材料作徑向流動(dòng)，在表面之間橫向通過(guò)。用于這方面的支承裝置，其中有彈性韌性支承裝置，使相對(duì)旋轉(zhuǎn)的精研表面，可以根據(jù)工作壓力，互相作相對(duì)的軸向調(diào)節(jié)，從而可以從研磨表面取得最佳化的材料加工效果。
關(guān)于上述申請(qǐng)揭示的具體實(shí)施方案中，配備了一個(gè)有有限徑向?qū)挾鹊沫h(huán)形研磨表面板的紙漿磨漿機(jī)，研磨表面板安裝在軸向的彈性變化或可變形的磨盤元件或隔膜的互相穿插的邊緣上。與一組磨盤元件的互相穿插的邊緣有間距的磨盤邊緣，在轉(zhuǎn)子上固定，而另一組磨盤的邊緣的固定，使它們可以作反向旋轉(zhuǎn)，或不能旋轉(zhuǎn)。研磨表面板用有適當(dāng)硬度并且基本為剛性的材料制造。在另一方面磨盤元件用有軸向彈性韌性的，在圓周方向上有強(qiáng)抵抗變形能力的材料制造。由于對(duì)軸向韌性磨盤元件的支撐方式，在紙漿的研磨過(guò)程中，研磨表面有在軸向上的自動(dòng)對(duì)正，因此可以通過(guò)相對(duì)旋轉(zhuǎn)的研磨表面取得最佳化精磨作用。
多磨盤磨漿機(jī)代表了研磨技術(shù)中的一個(gè)相當(dāng)大的改進(jìn)。使用低緊張度的多磨盤磨漿機(jī)后，顯示出紙漿的性能，可以比用傳統(tǒng)研磨技術(shù)取得的紙漿，有相當(dāng)大的提高。原先這種磨漿機(jī)的制造，使用韌性膜板限制研磨磨盤，并提供向研磨表面?zhèn)鬟f旋轉(zhuǎn)力所需要的扭轉(zhuǎn)剛性和扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度。當(dāng)磨漿機(jī)裝載到它的運(yùn)載位置時(shí)，每一個(gè)研磨表面和相鄰的研磨表面靠近，膜板的彈性便可以使研磨盤有所需的軸向運(yùn)動(dòng)。
在通常的多磨盤磨漿機(jī)中，利用一塊玻璃纖維復(fù)合材料的膜板，取得軸向的韌性，研磨盤和膜板固定。為了保持力的最低梯度，從而獲得磨盤付的均勻研磨，要求磨盤有低軸向彈簧常數(shù)的特點(diǎn)。軸向柔性是材料和結(jié)構(gòu)形狀的函數(shù)。
本發(fā)明為了提高軸向柔性，對(duì)磨漿盤作了足以提高支承膜板的軸向韌性的一定量的沉割，但該量不足以對(duì)磨漿性能有很大的降低。在本發(fā)明的理想實(shí)施方案中，沉割部分的沉割量，至少是磨漿盤徑向的尺寸的10%，沉割部分的軸向深度，約在磨漿盤的最大軸向尺寸的10%到50%之間。
對(duì)于磨漿盤的沉割，根據(jù)具體情況，在轉(zhuǎn)子磨盤或定子圓盤上進(jìn)行(或者在反轉(zhuǎn)磨漿盤上進(jìn)行)。
關(guān)于本發(fā)明將進(jìn)一步結(jié)合附圖予以說(shuō)明，附圖內(nèi)容如下圖1是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明原理的一個(gè)多磨盤磨漿機(jī)的部分剖視圖;
圖2是基本沿圖1中Ⅱ-Ⅱ線的一個(gè)片斷的剖視圖;
圖3是表示磨盤和支承膜板之間的具體關(guān)系的細(xì)節(jié)圖;
圖4是與圖3相似的視圖，但表示的是由于本發(fā)明而取得的增高的韌性，為了清楚繪圖所夸張;
圖5是本發(fā)明中用于支承靜止磨漿盤的支承裝置的部分前視部分剖視片斷;
圖6是另一種形式的凹槽的剖面的片斷。
在圖1里，標(biāo)號(hào)10一般表示與本發(fā)明所提出的改進(jìn)有關(guān)的類型的多磨盤磨漿機(jī)。磨漿機(jī)10中有一個(gè)殼體11，里面有一根據(jù)隨動(dòng)軸12旋轉(zhuǎn)。隨動(dòng)軸12上有一個(gè)縮小直徑的軸轂部分13，和一個(gè)一般用標(biāo)號(hào)14表示的轉(zhuǎn)子用機(jī)械連接。轉(zhuǎn)子14有一個(gè)軸轂15，軸轂15的軸向運(yùn)動(dòng)受到隨動(dòng)軸12上的一個(gè)肩臺(tái)12a，和一個(gè)止推板16及一個(gè)間隔件17的限制。有一根螺栓18從間隔件17中穿過(guò)，用螺紋擰在軸轂部分13里面。螺栓19把止推板16向間隔件17擠緊。
有一根雙頭螺栓20，它的一個(gè)端部20a用螺紋擰在轉(zhuǎn)子軸轂15里面，雙頭螺栓20上裝有若干間隔環(huán)21及22，用于把韌性膜片的內(nèi)徑向部分定位，關(guān)于這點(diǎn)從本文以下部分里的敘述，可以清楚了解。在雙頭螺栓20另一端部上，有一個(gè)螺紋部分20b，上面放有一個(gè)螺母23，用于把間隔環(huán)21和22互相擠緊，從而將韌性膜片的兩端夾定。
在圖1中所示，本發(fā)明所提出的形式的轉(zhuǎn)子組合件14中，有分別的轉(zhuǎn)子元件24，25和26。轉(zhuǎn)子元件24的最內(nèi)端上鉆有孔眼，因而可以把它套在雙頭螺栓20的外面，并且分別在間隔環(huán)21及22，以及軸轂15之間，作有間隔關(guān)系的夾定。
圖2所示最為清楚，每一個(gè)膜片24，25和26上有弧形槽孔，如圖中27所示，使懸浮液可以在轉(zhuǎn)子元件之間流動(dòng)，因此可以在磨漿盤之間通過(guò)。韌性膜片24在一對(duì)旋轉(zhuǎn)磨漿盤30和31之間夾定，或粘合固定。與此相似，膜片25固定在一對(duì)旋轉(zhuǎn)磨漿盤32和33之間，而膜片26，則固定在一對(duì)旋轉(zhuǎn)磨漿盤34和35之間。旋轉(zhuǎn)磨漿盤的每一個(gè)面上有一些研磨表面，例如圖2中具體示出的傾斜伸展的凸脊36。
旋轉(zhuǎn)磨漿30，和用螺絲38固定在殼體11上的一個(gè)端板，有互相面對(duì)的關(guān)系。端板37的相對(duì)的面上，也有傾斜伸展的凸脊，用于摩擦懸浮的纖維，把懸浮纖維變?yōu)槔w維細(xì)化的一種均勻懸浮液。在互相面對(duì)的端板37的面，和旋轉(zhuǎn)磨漿盤30之間，有一個(gè)小間隙39，懸浮液從這間隙中通過(guò)，由相對(duì)的凸脊對(duì)它的作用。
把圖1所示的轉(zhuǎn)子磨漿盤付安排，使之與諸如膜片41和42的定子磨漿盤付配合，磨漿盤31及32的凸脊分別相對(duì)。定子轉(zhuǎn)子磨漿盤之間的間距，由間隙43和44表示，這些間隙劃定工作間隙的范圍，纖維懸浮液從這些間隙中通過(guò)，從進(jìn)口一直最后流到排出口45排出。定子磨漿盤41及42用一個(gè)韌性膜片46支持，膜片46中也可以含有一種玻璃纖維復(fù)合材料，一種韌性金屬，或其它的適當(dāng)材料。磨漿盤用螺絲47把它們固定在一起。膜片46利用雙頭螺栓48和間隔件49，固定在殼體11上，把膜片46的外邊邊緣夾定在殼體11上。
按照相同的方式，把定子磨漿盤51和52用一個(gè)螺絲53相互固定，并固定在一個(gè)韌性膜片54上。雙定子磨漿盤在它們的外表面，和相對(duì)的轉(zhuǎn)子磨漿盤33及34的外表面之間，分別留有工作間隙55和56。最后，轉(zhuǎn)子磨漿盤35和一個(gè)端板57相對(duì)，并且和端板57之間，留有一個(gè)在端板57和轉(zhuǎn)子最外側(cè)磨漿盤35之間的工作間隙。
定子磨漿盤支承件的另外一種形式，如附圖5所示。但不用圖1中所示的環(huán)形膜片46和54之類，而可以用韌性指桿59支撐磨漿盤，韌性指桿59用螺絲60固定在殼體11上。
按照本發(fā)明的要求，在磨漿盤上作沉割后，兩組磨漿盤的軸向韌性有所提高，關(guān)于磨漿盤的沉割，圖3及圖4表達(dá)最為清晰。
膜片的軸向柔性是材料常數(shù)和結(jié)構(gòu)形狀的函數(shù)。圖3表示了各種結(jié)構(gòu)形狀的參數(shù)。尺寸A表示沉割的徑向深度，參考特征B表示之中磨漿盤的最大軸向尺寸。參考特征C表示磨漿盤的無(wú)支撐徑向環(huán)的尺寸，而參考特征D則表示沉割的寬度。為了取得最好的性能，磨漿盤的環(huán)形范圍應(yīng)該可能放大。然而，無(wú)支撐的環(huán)形的尺寸應(yīng)該盡可能放大，因?yàn)檫@樣可以使膜片更加柔韌。因此，對(duì)兩方面的要求作了折衷。由于按照?qǐng)D3所示作了磨漿盤的沉割，便可以維持磨漿盤的面所劃定的實(shí)際磨漿表面，而同時(shí)增大了無(wú)掌撐環(huán)形的尺寸C，從而提高了韌性。用字母D表示的沉割的寬度，也就是軸向深度必須相當(dāng)大，使膜片可以作需要的運(yùn)動(dòng)，但必須不要過(guò)大，方能使磨漿盤的有沉割的無(wú)支撐徑向緣，能夠承受研磨負(fù)荷。具體而言，用參考特征A表示的徑向沉割量，最好至少是參考特征C表示的磨漿盤無(wú)支撐徑向環(huán)尺寸的10%。并且，用尺寸D表示的沉割部分的軸向深度，應(yīng)該至少是參考特征B表示的磨漿盤最大軸向尺寸的一半。在作這樣的折衷以后，磨漿盤可以作盡可能多的沉割，以提高柔韌性，但是沉割并不過(guò)大，因而研磨負(fù)荷不致把懸臂部分撓曲到超過(guò)允許的研磨限度以外。
圖4所示的膜片撓曲的形式是有夸張的。如圖所示，膜片25在一個(gè)區(qū)域25a里面開始彎曲，這區(qū)域是在沉割限定的范圍內(nèi)，而不是在磨漿盤和轉(zhuǎn)子支承件之間。
沉割還可以應(yīng)用到定子結(jié)構(gòu)上，例如圖5里面的環(huán)形減壓槽61。
附圖中所示的沉割的特定的結(jié)構(gòu)形狀，是有長(zhǎng)方性截面的沉割，代表的是理想的形式，但應(yīng)該認(rèn)識(shí)到還可以根據(jù)需要，作各種幾何形狀的截面。例如，有三角形截面的沉割，可以使膜片作理想的運(yùn)動(dòng)，而保持磨漿盤無(wú)支撐的部分有較大的體積和強(qiáng)度。這和長(zhǎng)方形截面的沉割相比，可以允許作比較深的沉割，并且被研磨的材料堵塞的可能性較小。沉割部分還可以用體積彈性模量低的材料把它填充，防止紙漿在沉割空間中填注。沉割部分里的材料，應(yīng)該能向彎曲的膜片壓迫或屈服。
圖6表示這樣的一種結(jié)構(gòu)形式，磨漿63及64有三角形的槽65，有一個(gè)韌性的膜片66伸展到槽里。
本發(fā)明為一個(gè)多磨盤磨漿機(jī)的支承件提供了改進(jìn)的軸向韌性，從而在磨盤付之間取得了最低的力的梯度，于是改進(jìn)了研磨的均勻性。
應(yīng)該能了解到對(duì)上面敘述的各實(shí)施方案，可以作出各種的修改，而不脫離本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.在一個(gè)研磨纖維材料的設(shè)備中有一個(gè)殼體(10)，上述殼體(10)有一個(gè)進(jìn)口，接受需要處理的纖維材料，有一個(gè)上述殼體(10)的出口(45)，用于排出經(jīng)過(guò)處理的材料，有一根軸(12)，可以旋轉(zhuǎn)的方式安裝在殼體內(nèi)，有第一組磨漿盤(30，31)，在上述軸(12)上有相互的間距，隨軸(12)旋轉(zhuǎn)，有另外一組磨漿盤(41，42)，和上述第一組磨漿盤(30，31)穿插設(shè)置，提供了磨漿盤的旋轉(zhuǎn)磨漿盤付，互相作相對(duì)的旋轉(zhuǎn)，并提供了磨漿盤之間的研磨間隙(43，44)，磨漿盤的相向的上面，設(shè)有相向的凸脊，向著從上述研磨間隙中通過(guò)的纖維材料，有軸向韌性的環(huán)形膜片，支撐兩組有間隔關(guān)系的磨漿盤，其特點(diǎn)在于上述磨漿盤在表面上有沉割部分，抵靠上述韌性環(huán)，以提高上述膜片的軸向韌性。
2.如權(quán)利要求
第1項(xiàng)中之設(shè)備，其特征為，上述韌性環(huán)形膜片中，有玻璃纖維復(fù)合材料。
3.如權(quán)利要求
第1項(xiàng)中之設(shè)備，其特征為，上述沉割部分的徑向尺寸，最少是上述磨漿盤的無(wú)支撐徑向環(huán)的尺寸的10%。
4.如權(quán)利要求
第1項(xiàng)中之設(shè)備，其特征為，上述沉割部分的軸向深度，約在磨漿盤最大的軸向尺寸的10%到50%之間。
5.如權(quán)利要求
第1項(xiàng)中之設(shè)備，其特征為，上述另外一組的磨漿盤是靜磨漿盤。
6.如權(quán)利要求
第5項(xiàng)中之設(shè)備，其特征為，有指桿固定在上述殼體上，上述另外一組磨漿盤也在上述殼體上固定。
7.如權(quán)利要求
第1項(xiàng)中之設(shè)備，其特征為，上述沉割部分有長(zhǎng)方形的截面。
8.如權(quán)利要求
第1項(xiàng)中之設(shè)備，其特征為，上述沉割部分有三角形的截面。
專利摘要
一種研磨如造紙紙漿懸浮液的纖維材料磨漿設(shè)備，設(shè)備中有一個(gè)殼體，上述殼體的進(jìn)口和出口，以接受和排出加工材料，有一根軸在上述殼體中旋轉(zhuǎn)，有一組旋轉(zhuǎn)磨漿盤沿軸作有間隔的設(shè)放，并有另外一磨漿盤和轉(zhuǎn)子磨漿盤穿插放置，并和轉(zhuǎn)子磨漿盤間設(shè)置研磨間隙，紙漿在間隙中通過(guò)。另外一些磨漿盤相對(duì)于轉(zhuǎn)子磨漿盤可以是靜止的，也可以是反轉(zhuǎn)的。兩組磨漿盤用有軸向韌性的膜片支持。本發(fā)明提出的磨漿盤在鄰近韌性環(huán)形膜片的表面上，有沉割部分，以提高膜片的軸向韌性。
文檔編號(hào)D21D1/00GK86100235SQ86100235
公開日1986年8月13日 申請(qǐng)日期1986年1月6日
發(fā)明者愛德華·查爾斯·基爾赫納, 羅納德·約翰·迪福 申請(qǐng)人:美商貝洛特公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan