專利名稱：具有對(duì)數(shù)螺線桿條的精煉機(jī)板的制作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及精煉盤和用于精煉盤的板片段，尤其涉及限定盤或片段的精煉元件的桿條形狀。
處理木質(zhì)纖維材料的盤式精煉機(jī)配備有精煉盤或片段，木質(zhì)纖維的范圍包括從鋸屑到刨花。在兩個(gè)彼此相對(duì)旋轉(zhuǎn)的精煉盤之間限定的空隙中，加工處理要被精煉的材料。材料在由位于盤表面上的桿條所形成的凹槽內(nèi)移動(dòng)，在通常的徑向平面內(nèi)，提供了運(yùn)輸功能，而在平面外，提供了用于在交叉桿條前邊沿將材料分類的機(jī)構(gòu)。位于兩個(gè)盤面的每一個(gè)上的桿條之間的瞬時(shí)重疊形成了瞬時(shí)交叉角。交叉角對(duì)于材料分類或是前邊沿覆蓋能力具有重要的影響。
傳統(tǒng)的桿條幾何形狀，尤其是平行直線、徑向直線、以及采用在圓形漸屈線上完整弧線形式的曲線，顯示了桿條交叉角相對(duì)于精煉區(qū)域內(nèi)的徑向位置的變化。平行直線模式還顯示了桿條角相對(duì)于平行桿條領(lǐng)域內(nèi)的周邊位置的變化。
對(duì)于覆蓋率來(lái)說(shuō)，桿條交叉角是決定性因素，因此桿條角的變化也會(huì)導(dǎo)致覆蓋率的變化。所以，按照傳統(tǒng)的桿條設(shè)計(jì)，作為徑向位置和角位置的函數(shù)，空隙內(nèi)材料的不均一分布是不可避免的。針對(duì)精煉機(jī)板的片段上的特殊構(gòu)造的桿條和凹槽的典型專利包括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。
發(fā)明內(nèi)容
為了沿桿條長(zhǎng)度提供獨(dú)立于徑向或角位置的均一覆蓋，桿條應(yīng)呈現(xiàn)這樣一種形狀不管什么位置都能提供恒定的桿條交叉角。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種精煉元件桿條形狀，其具有需要的恒定桿條特征，并且因此具有恒定交叉角，從而促進(jìn)更為均一的精煉操作。
一種精煉機(jī)盤或精煉機(jī)板片段，其中，桿條采取對(duì)數(shù)螺線形狀，確保了本發(fā)明的前述目的。
因此本發(fā)明的特征為一種精煉盤，其具有工作表面、徑向內(nèi)邊緣和徑向外邊緣，工作表面包括多個(gè)桿條，其由其間的凹槽側(cè)向隔開(kāi)，并且穿過(guò)表面通常朝著外邊緣向外延伸，其中桿條以對(duì)數(shù)螺線形狀彎曲。
另一方面，本發(fā)明的特征為一種盤式精煉機(jī)，其包括第一和第二相對(duì)的、相互可旋轉(zhuǎn)的精煉盤，這些盤限定精煉空間或空隙，第一和第二盤的每一個(gè)具有板，該板具有徑向內(nèi)邊緣、徑向外邊緣以及工作表面，工作表面包括多個(gè)桿條，桿條穿過(guò)表面通常朝著外邊緣向外延伸，其中在精煉機(jī)操作期間，至少在第一盤上的多個(gè)桿條以對(duì)數(shù)螺線形狀彎曲。第一盤上的每一個(gè)桿條在精煉空間內(nèi)與第二盤上的多個(gè)桿條交叉，從而形成瞬時(shí)交叉角。對(duì)于第一盤上的每一個(gè)桿條，交叉角是大致恒定的標(biāo)準(zhǔn)角。對(duì)于第一盤上的多個(gè)桿條的每一個(gè)，所有瞬時(shí)交叉角最好在標(biāo)準(zhǔn)交叉角的正負(fù)10度內(nèi)。
對(duì)數(shù)螺線的另外一個(gè)特征是凹槽寬度的可變性，凹槽寬度即鄰近桿條之間相對(duì)于徑向位置的距離。這使得凹槽在漿流方向上展開(kāi)，其防止了凹槽由纖維和外來(lái)雜質(zhì)堵塞。
可以用數(shù)學(xué)來(lái)描述本發(fā)明。使用極坐標(biāo)r和，以下轉(zhuǎn)換為笛卡爾坐標(biāo)的變換函數(shù)將適用x＝r·cosy＝r·sinr2＝x2+y2對(duì)數(shù)螺線桿條的一般形狀描述如下r＝a·ekk＝cotαk＝O→圓其中“a”是r的尺度參數(shù)，而α(alpha)是曲線的任意切線與通過(guò)坐標(biāo)系中心的直線(母線)之間的交叉角。
在alpha＝90度或-90的情況下，曲線上任意點(diǎn)的切線與母線正交，曲線因此是具有半徑a的圓周。
此獨(dú)特的桿條形狀不僅為個(gè)別的桿條角提供了同一性，而且所謂的切角或交叉角在整個(gè)精煉區(qū)域內(nèi)具有同樣的同一性。
本發(fā)明包括一種方法，用來(lái)制造一組相對(duì)的板，該方法包括形成桿條和凹槽模式的步驟，其大致符合前述數(shù)學(xué)表達(dá)式。
將參考附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行描述，其中圖1是木片精煉機(jī)內(nèi)部部分的示意圖，說(shuō)明了相對(duì)的相互旋轉(zhuǎn)的盤的關(guān)系，每一個(gè)盤攜帶包括多個(gè)板片段的環(huán)板；圖2是精煉機(jī)板片段的相片，包括具有根據(jù)本發(fā)明的對(duì)數(shù)螺線形狀的精煉機(jī)桿條；圖3是示意圖，由此可以更容易理解本發(fā)明的數(shù)學(xué)表示；圖4是alhpa＝60度的桿條曲率的圖示；圖5是alhpa＝-30度的桿條曲率的圖示；圖6是類似于圖2的示意平面圖，其顯示了一個(gè)實(shí)施例，其中僅在多個(gè)精煉區(qū)域外部具有對(duì)數(shù)螺線模式的桿條；圖7A和B是板片段一部分的平面圖和剖面圖，顯示了在距離中心相同半徑處的桿條之間具有交替較大和較小的間隔的變化；圖8A和B是板片段一部分的平面圖和剖面圖，顯示了在距離中心相同半徑處交替相對(duì)較大和相對(duì)較小的桿條寬度；圖9A和B是板片段一部分的平面圖和剖面圖，顯示了在距離中心相同半徑處交替相對(duì)較深和相對(duì)較淺的凹槽深度；圖10是板片段一部分的平面圖，其中桿條寬度尺寸隨著半徑增加而增加；圖11是板片段一部分的平面圖，其中凹槽間隔尺寸隨著半徑增加而增加；圖12是板片段一部分的側(cè)視圖，其中凹槽深度尺寸隨著半徑增加而增加；圖13A和B是板片段一部分的示意圖，在鄰近桿條之間分別具有表面和表面擋板。
具體實(shí)施例方式
圖1是示意圖，顯示了具有外殼12的精煉機(jī)10，其中支撐著彼此相對(duì)的盤，每一個(gè)盤攜帶包括多個(gè)板片段的環(huán)板或圓環(huán)。外殼12具有位于其中的大致平坦的轉(zhuǎn)子14，轉(zhuǎn)子載著限定第一研磨面16的第一環(huán)板和限定第二研磨面18的第二環(huán)板。轉(zhuǎn)子14與標(biāo)記為20的垂直平面大致平行并且兩側(cè)對(duì)稱。軸22圍繞旋轉(zhuǎn)軸線24水平延伸，并且在一端或兩端(圖中未示)以傳統(tǒng)方式驅(qū)動(dòng)。
通過(guò)外殼12任一側(cè)上的入口開(kāi)口30，進(jìn)給管26傳送抽吸的木質(zhì)纖維進(jìn)給材料的漿料。在轉(zhuǎn)子處，材料通過(guò)粗粒粉碎機(jī)區(qū)域32徑向向外改道，由此材料沿著第一研磨面16和與第一表面并列的第三研磨面34移動(dòng)，以在這個(gè)兩個(gè)研磨面之間限定右側(cè)精煉區(qū)域38。類似的，在轉(zhuǎn)子14的左側(cè)，材料通過(guò)在第二研磨表面18和并列的研磨表面36之間形成的左側(cè)精煉區(qū)域40。
分割器構(gòu)件42從外殼12延伸到轉(zhuǎn)子14的外圍，即圓圍44，因此在精煉區(qū)域38產(chǎn)生的精煉纖維相對(duì)于精煉區(qū)域40產(chǎn)生的精煉纖維之間保持分隔。來(lái)自右側(cè)精煉區(qū)域的纖維通過(guò)排出開(kāi)口46沿排出流或排出線56從外殼排出，而來(lái)自左側(cè)精煉區(qū)域40的纖維通過(guò)開(kāi)口48沿排出線58從外殼排出。
因此在盤中心附近引入待精煉材料，使得導(dǎo)致材料在相對(duì)的精煉板之間的空間中以“拍頻”徑向向外流動(dòng)，其中，材料受凹槽和桿條結(jié)構(gòu)的順序影響，拍頻決定于凹槽和桿條的尺寸以及盤旋轉(zhuǎn)的相對(duì)速度。材料趨向于徑向向外移動(dòng)，但桿條和凹槽的形狀有意設(shè)計(jì)為產(chǎn)生分類效應(yīng)和阻止效應(yīng)，這樣材料在板之間的精煉區(qū)域內(nèi)保持最佳的保留時(shí)間。
雖然進(jìn)行精煉操作的板之間的間隙一般稱為“精煉區(qū)域”，但相對(duì)的板經(jīng)常具有兩個(gè)或更多個(gè)不同的桿條和凹槽模式，其在板的徑向內(nèi)側(cè)、中部和外側(cè)區(qū)域處不同；這些經(jīng)常也被稱為內(nèi)側(cè)、中部和外側(cè)“區(qū)域”。
根據(jù)本發(fā)明，桿條-交叉角另外的變量基本保持恒定。這通過(guò)曲率基本符合發(fā)明內(nèi)容中提出的數(shù)學(xué)表達(dá)式的桿條來(lái)實(shí)現(xiàn)。特別是，在精煉機(jī)操作期間，第一圓盤上的每一個(gè)桿條將在精煉空間被第二圓盤上的多個(gè)桿條交叉，因此形成瞬時(shí)交叉角，而且對(duì)于第一圓盤上的每一個(gè)桿條來(lái)說(shuō)，交叉角為基本恒定的標(biāo)準(zhǔn)角。在本發(fā)明沒(méi)有得到完美實(shí)現(xiàn)的范圍內(nèi)，當(dāng)在給定精煉區(qū)域內(nèi)的瞬時(shí)交叉角在標(biāo)準(zhǔn)交叉角的+/-10度范圍內(nèi)時(shí)，仍然能夠得到相對(duì)于當(dāng)前技術(shù)現(xiàn)狀的明顯優(yōu)勢(shì)。
參考圖2，顯示了精煉片段54，其位于精煉盤的內(nèi)側(cè)，且意在和精煉間隙另一側(cè)的鄰近精煉盤上相同或不同類型的精煉片段共同作用。顯示于圖2中的幾個(gè)片段一般并排固定到基部(例如轉(zhuǎn)子或定子)上，以形成基本圓形(例如圓形或環(huán)形)的精煉板。片段具有圓形的截短扇形的通常形狀。通過(guò)將機(jī)用螺釘插入相對(duì)的螺釘孔56中，每一個(gè)片段可以安裝到基部的板保持面上。一些精煉機(jī)設(shè)計(jì)可允許從背面固定板，這就從板面上去除了螺釘孔。通常，片段安裝于彼此相對(duì)旋轉(zhuǎn)的盤上，這可以這樣來(lái)實(shí)現(xiàn)通過(guò)提供一個(gè)轉(zhuǎn)子和一個(gè)定子(單盤精煉機(jī))，或通過(guò)在兩側(cè)分段的一個(gè)轉(zhuǎn)子并且與兩個(gè)定子一起工作(雙盤精煉機(jī))，或通過(guò)幾個(gè)彼此工作并且與一對(duì)定子工作的轉(zhuǎn)子(多盤精煉機(jī))，或通過(guò)反向旋轉(zhuǎn)的盤。
每一個(gè)精煉盤片段可以被認(rèn)為具有徑向內(nèi)端58、徑向外端60和兩端之間的工作面，工作面包括多個(gè)桿條62，桿條由其間的凹槽側(cè)向隔開(kāi)，并通常穿過(guò)表面朝著外端向外延伸。最好所有的桿條，至少是大多數(shù)桿條，以對(duì)數(shù)螺線的形狀彎曲。
由于為木屑或二級(jí)材料的低和高濃度精煉所公用，由圖2的片段所形成的板上的桿條布置成在內(nèi)、外板邊緣58、60之間的三個(gè)徑向不同的精煉區(qū)域64、66、68。Z字形過(guò)渡區(qū)域70實(shí)現(xiàn)了單個(gè)精煉區(qū)域之間的材料流過(guò)渡。在該實(shí)施例中，每個(gè)區(qū)域的桿條都為對(duì)數(shù)螺線。每一個(gè)區(qū)域的特定形狀參數(shù)(alpha)可以不同，但相對(duì)板上每一個(gè)面對(duì)的區(qū)域的形狀參數(shù)最好一樣。
這種特定、獨(dú)特的形狀提供了這樣的優(yōu)勢(shì)在特定的精煉區(qū)域內(nèi)，桿條角獨(dú)立于桿條在板上的位置。由于對(duì)數(shù)螺線的特定形狀保證了與通過(guò)板中心的直線相交的桿條角是恒定的，在轉(zhuǎn)子和定子片段發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，沒(méi)有桿條角并因此沒(méi)有交叉角發(fā)生變化。因?yàn)闂U條角對(duì)于精煉操作和桿條覆蓋率具有重大影響，桿條和交叉角的任何變化都將導(dǎo)致精煉操作的變化。通過(guò)最小化桿條角的變化，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了精煉操作的最大均一性。
兩個(gè)相鄰的對(duì)數(shù)螺線桿條之間的凹槽的寬度是可變的，并由于曲線的特性隨著徑向距離增加。因此在區(qū)域68內(nèi)側(cè)處的凹槽寬度小于該區(qū)域的外側(cè)處，在該實(shí)例中即板外邊緣60的外側(cè)。因此物料流動(dòng)可用的開(kāi)放區(qū)域隨著半徑增加而不成比例地增加。和凹槽寬度不發(fā)生變化的平行桿條設(shè)計(jì)相比，該特性對(duì)于堵塞提供了增加的抵抗力。
再次參考上面發(fā)明內(nèi)容中出現(xiàn)的數(shù)學(xué)表達(dá)式，以及相關(guān)的圖3，交叉角β為兩條曲線c1和c2(即交叉桿條的彎曲前邊緣)在交點(diǎn)pi處的切線t1和t2之間的交角。在每個(gè)可能的交叉點(diǎn)上，切線之間的角β保持恒定。相對(duì)于穿過(guò)中心點(diǎn)pc的母線γ，每個(gè)桿條具有角度α。
圖4和5是桿條曲率對(duì)于兩個(gè)不同alpha值的示意性表示。圖4顯示了alpha＝60度時(shí)的曲率，圖5顯示了alpha＝-30度時(shí)的曲率。設(shè)計(jì)者具有在正90度和負(fù)90度之間選擇角度的靈活性。
對(duì)數(shù)螺線桿條形狀的數(shù)學(xué)表達(dá)式定義了任何給定的桿條，在極限情況下，這些桿條是一條具有無(wú)窮小厚度的線，使得線上任何給定點(diǎn)的位置是點(diǎn)相對(duì)于通過(guò)中心的參考半徑或直徑(沿坐標(biāo)系的母線)的角位置(phi)和桿條在該點(diǎn)曲率的切線和母線之間的相交角(alpha)的函數(shù)。
這通常在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)系統(tǒng)中進(jìn)行，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)可容易地進(jìn)行編程，以包含數(shù)學(xué)模型，并且其具有輸出，該輸出能夠?qū)⑵蔚臄?shù)學(xué)模型譯碼給設(shè)備，以從片段坯料生產(chǎn)真實(shí)的對(duì)應(yīng)零件。這通過(guò)如下進(jìn)行通過(guò)確定起始半徑以及起始角(通過(guò)在計(jì)算結(jié)果上加上常數(shù)而得到)，得到按徑向增加計(jì)算出的一條螺線曲線，因此建立所有其他桿條之“母”。該一條完全曲線(代表“母”桿條的前邊緣)將位于片段上的某個(gè)地方。在CAD系統(tǒng)中，曲線不必是數(shù)學(xué)連續(xù)的、完整的對(duì)數(shù)螺線，而可以由樣條擬合來(lái)近似。樣條的精度取決于所選擇的徑向增量。此外，樣條上起始的一些點(diǎn)，即片段內(nèi)徑附近的點(diǎn)，可能不和理論對(duì)數(shù)螺線緊密匹配，但如果限于內(nèi)徑處的小徑向，該CAD系統(tǒng)的人為因素只有很小的不利后果。然后典型的CAD系統(tǒng)(如AutoCad)允許用戶偏移母桿條的后邊緣，這樣賦予桿條選定的寬度，從片段的內(nèi)部半徑到外部半徑建立該寬度。然后該母桿條可以被復(fù)制和旋轉(zhuǎn)，以填滿該片段。比如，用戶能夠指定給定半徑處的桿條寬度、片段的桿條數(shù)目，或給定半徑處的最小需要的凹槽寬度等。
應(yīng)該意識(shí)到鑒于現(xiàn)代制造技術(shù)，這兒使用的術(shù)語(yǔ)“對(duì)數(shù)螺線”雖然基于數(shù)學(xué)表達(dá)式，但實(shí)際上只是通過(guò)一系列直線或曲線來(lái)近似該數(shù)學(xué)表達(dá)式，和片段從內(nèi)部半徑到外部半徑的曲線全長(zhǎng)相比，或和片段內(nèi)給定區(qū)域的從內(nèi)部半徑到外部半徑的曲線全長(zhǎng)相比，這些直線或曲線的每一個(gè)都是相對(duì)短的。同樣，在讀到關(guān)于彎曲桿條的形狀的術(shù)語(yǔ)“對(duì)數(shù)螺線”時(shí)，應(yīng)該給予發(fā)明者一定合理程度的自由，本發(fā)明相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)此將認(rèn)識(shí)到這樣努力在給定片段上，或在給定片段的區(qū)域內(nèi)，保持徑向上桿條交叉角的恒定。即使只是近似對(duì)數(shù)螺線，例如如果從給定桿條的徑向內(nèi)端到徑向外端維持交叉角在+/-10度范圍內(nèi)，也能夠相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)在明顯的程度上實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)。
可以不參考其他附圖而輕易地理解本發(fā)明的變動(dòng)。例如，在精煉機(jī)中實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明的上下文中，第一精煉盤面對(duì)第二相對(duì)可旋轉(zhuǎn)的精煉盤，其間有精煉空間。第一和第二盤的兩個(gè)或僅僅其中一個(gè)具有帶有內(nèi)端和外端的形狀和表面，包括多個(gè)穿過(guò)表面通常朝著外端向外延伸的桿條，多個(gè)桿條按對(duì)數(shù)螺線的形狀彎曲。如果兩個(gè)盤都具有這樣的片段，其帶有按同樣對(duì)數(shù)螺線彎曲的桿條，那么將實(shí)現(xiàn)恒定的桿條交叉角。如果面對(duì)的盤都具有對(duì)數(shù)螺線桿條的曲率，但參數(shù)alpha不同，可以實(shí)現(xiàn)一些用于特殊目的的設(shè)計(jì)變動(dòng)。如果只有一個(gè)盤具有對(duì)數(shù)螺線桿條的曲率，而面對(duì)的盤具有傳統(tǒng)桿條模式，和兩個(gè)具有同樣這樣的傳統(tǒng)模式的面對(duì)的盤相比，結(jié)果仍然有利地減小了桿條交叉角的變動(dòng)。
在另一個(gè)實(shí)施例中，在少于全部徑向區(qū)域中采用對(duì)數(shù)螺線桿條曲率。圖6是和圖2類似的示意性平面圖，顯示了片段54′的實(shí)施例，其中只有工作表面62′上的多個(gè)精煉區(qū)域的外側(cè)68′具有對(duì)數(shù)螺線模式的桿條。在具有兩個(gè)或三個(gè)區(qū)域的板上，徑向最外側(cè)的區(qū)域最好具有對(duì)數(shù)螺線桿條，因?yàn)槔w維處理的數(shù)量隨著盤半徑按半徑的三次方關(guān)系而增加。在該實(shí)例中，內(nèi)側(cè)區(qū)域66′最好采用所謂的“恒定角”模式，如從Durametal公司的Andritz Twin-Flo精煉機(jī)中可獲得的079/080模式所說(shuō)明的，在圖6中只是示意性顯示。
對(duì)數(shù)螺線概念的其他實(shí)現(xiàn)顯示于圖7至13。圖7A和B是板片段的一部分的平面和剖面圖，顯示了在距離片段78中心的相同半徑處，在桿條76之間具有交替的較大和較小的間隔72、74的變動(dòng)。
圖8A和B是板片段80的一部分的平面和剖面圖，顯示了在距離中心的相同半徑處，交替的相對(duì)較大的桿條寬度82和相對(duì)較小的桿條寬度84。
圖9A和B是板片段86的一部分的平面和剖面圖，顯示在距離中心的相同半徑處，交替的具有相同間隔92的相對(duì)較深的凹槽深度88和相對(duì)較淺的凹槽深度90。
圖10是板片段94的一部分的平面圖，其中，當(dāng)從螺線中心點(diǎn)沿線l1和l2測(cè)量時(shí)，桿條寬度尺寸w1和w2隨著半徑增加而增加，而凹槽保持恒定間隔96。
圖11是板片段98的一部分的平面圖，其中凹槽間隔尺寸d1和d2隨著半徑增加而增加。
圖12是板片段100的一部分的側(cè)面圖，其中凹槽深度尺寸g1和g2隨著半徑增加而增加。
圖13A和B是板片段102和104的一部分的示意圖，在鄰近桿條110和112之間分別具有表面106和表面下?lián)醢?08。
雖然這兒參考特定優(yōu)選實(shí)施例描述了本發(fā)明，應(yīng)該理解這些實(shí)施例只是說(shuō)明本發(fā)明的原理和應(yīng)用。因此，應(yīng)該理解在不超出本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對(duì)說(shuō)明性的實(shí)施例作出多種變動(dòng)，并且可設(shè)計(jì)出其他裝置。
權(quán)利要求
1.一種精煉盤，其具有工作表面、徑向內(nèi)端和徑向外端，工作表面包括多個(gè)桿條，這些桿條由其間的凹槽側(cè)向隔開(kāi)，并且穿過(guò)所述表面通常朝著所述外端向外延伸，所述多個(gè)桿條以對(duì)數(shù)螺線形狀彎曲。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精煉盤，其特征在于，多個(gè)桿條包括盤上的大多數(shù)桿條。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精煉盤，其特征在于，該盤具有布置于至少兩個(gè)徑向不同的區(qū)域中的桿條和凹槽的模式，以及最外側(cè)區(qū)域中幾乎所有的桿條都按對(duì)數(shù)螺線形狀彎曲。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精煉盤，其特征在于，該盤通過(guò)基本為圓形的基部和接附于基部的精煉板來(lái)形成，該板通過(guò)多個(gè)板片段形成，每一個(gè)片段具有工作表面，其包括多個(gè)以對(duì)數(shù)螺線形狀彎曲的桿條。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精煉盤，其特征在于，所述桿條的形狀基本符合如下極坐標(biāo)的數(shù)學(xué)表達(dá)式r＝a·ek其中k＝cotα且k＝0 →圓“r”是沿桿條中心線的徑向位置，“a”是r的尺度參數(shù)，而α是曲線的任意切線與坐標(biāo)系母線之間的交角。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的精煉盤，其特征在于，該角度(α)在+90度和-90度的范圍內(nèi)。
7.一種用于旋轉(zhuǎn)盤式精煉機(jī)的盤的板片段，其包括工作表面，該工作表面包括多個(gè)桿條，這樣桿條由其間的凹槽側(cè)向隔開(kāi)，所述多個(gè)桿條以對(duì)數(shù)螺線形狀彎曲。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的板片段，其特征在于，該片段具有較長(zhǎng)的外邊緣和較短的內(nèi)邊緣，該工作表面具有布置于位于內(nèi)邊緣附近的第一區(qū)域和位于外邊緣附近的第二區(qū)域的桿條和凹槽的模式，第二區(qū)域中幾乎所有的桿條都按對(duì)數(shù)螺線形狀彎曲。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的板片段，其特征在于，該片段具有圓形的截短的扇形的形狀，在扇形的相同半徑處，連續(xù)的桿條之間具有連續(xù)的凹槽間隔，相對(duì)較大和相對(duì)較小的間隔交替。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的板片段，其特征在于，該片段具有圓形的截短扇形的形狀，在扇形的相同半徑處，連續(xù)的凹槽之間具有連續(xù)的桿條寬度，相對(duì)較大和相對(duì)較小的寬度交替。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的板片段，其特征在于，該片段具有圓形的截短扇形的形狀，在扇形的相同半徑處，連續(xù)的桿條之間具有連續(xù)的凹槽間隔，相對(duì)較深和相對(duì)較淺的間隔交替。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的板片段，其特征在于，對(duì)于給定的桿條和相關(guān)的凹槽來(lái)說(shuō)，桿條寬度、凹槽寬度和凹槽深度尺寸中的至少一個(gè)隨著半徑增加而改變。
13.根據(jù)權(quán)利要求7所述的板片段，在相鄰桿條之間的凹槽中包括表面下或者表面擋板中的至少一個(gè)。
14.一種盤式精煉機(jī)，其包括第一和第二相對(duì)的、相互可旋轉(zhuǎn)的精煉盤，這些盤限定位于其間的精煉空間，所述第一和第二盤的每一個(gè)具有板，其具有徑向內(nèi)邊緣、徑向外邊緣以及工作表面，工作表面包括多個(gè)桿條，桿條穿過(guò)所述表面通常朝著所述外端向外延伸，其中至少在第一盤上的所述多個(gè)桿條以對(duì)數(shù)螺線形狀彎曲。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的盤式精煉機(jī)，其特征在于，在精煉機(jī)操作期間，第一盤上的每一個(gè)所述桿條將和第二盤上的多個(gè)所述桿條在所述精煉空間中交叉，從而形成瞬時(shí)交叉角，對(duì)于第一盤上的每一個(gè)所述桿條來(lái)說(shuō)，交叉角是基本恒定的標(biāo)準(zhǔn)角。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的盤式精煉機(jī)，其特征在于，對(duì)于第一盤上的所述多個(gè)桿條的每一個(gè)，所有瞬時(shí)交叉角在所述標(biāo)準(zhǔn)交叉角的正負(fù)10度內(nèi)。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的盤式精煉機(jī)，其特征在于，每一個(gè)板的工作表面具有布置于位于內(nèi)邊緣附近的第一區(qū)域和位于外邊緣附近的第二區(qū)域的桿條和凹槽的模式，第一盤的第二區(qū)域中幾乎所有的桿條都按對(duì)數(shù)螺線形狀彎曲。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的盤式精煉機(jī)，其特征在于，第二盤的第二區(qū)域中幾乎所有的桿條都按對(duì)數(shù)螺線形狀彎曲。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的盤式精煉機(jī)，其特征在于，每一個(gè)盤的第一區(qū)域具有這樣的桿條和凹槽的模式，其中桿條具有恒定的曲率角。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的盤式精煉機(jī)，其特征在于，第一和第二盤的第二區(qū)域中的桿條具有相同的對(duì)數(shù)螺線形狀。
21.根據(jù)權(quán)利要求17所述的盤式精煉機(jī)，其特征在于，第二盤上的所述多個(gè)桿條按對(duì)數(shù)螺線形狀彎曲。
22.一種制造一組用于盤式精煉機(jī)的相對(duì)的盤的方法，其包括選擇多個(gè)金屬坯料，以機(jī)械加工或鑄造成板片段；在每一個(gè)所述坯料上形成由多個(gè)桿條和凹槽組成的模式，由此生產(chǎn)出多個(gè)板片段，每個(gè)都具有包括至少一個(gè)具有相似彎曲桿條的區(qū)域的工作表面，所述區(qū)域的桿條根據(jù)如下極坐標(biāo)系中的數(shù)學(xué)表達(dá)式來(lái)成形r＝a·ek“r”是沿桿條中心線的徑向位置，“a”是r的尺度參數(shù)，而α是曲線的任意切線與坐標(biāo)系母線之間的交角；其中，每個(gè)所述的多個(gè)相似彎曲桿條都具有相同的alpha值；并選擇多個(gè)所述的片段，當(dāng)并靠排列時(shí)，這些片段形成第一基本為圓形的板；選擇另外多個(gè)所述的片段，當(dāng)并靠排列時(shí)，這些片段形成第二基本為圓形的板；聯(lián)合所述第一和第二板作為一套，以安裝于盤式精煉機(jī)中。
全文摘要
公開(kāi)了一種旋轉(zhuǎn)盤式精煉機(jī)(10)的精煉盤或板片段(54)上桿條的特定形狀，其包括多個(gè)桿條(76)，桿條穿過(guò)盤表面并通常朝著盤的外端向外延伸，其布置于單個(gè)、兩個(gè)或多個(gè)徑向區(qū)域(64、66、68)，區(qū)域內(nèi)的多個(gè)桿條以對(duì)數(shù)螺線形狀彎曲。也公開(kāi)了包括該精煉盤的盤式精煉機(jī)。
文檔編號(hào)D21D1/30GK1665595SQ03815183
公開(kāi)日2005年9月7日 申請(qǐng)日期2003年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月25日
發(fā)明者P·安滕斯泰納 申請(qǐng)人:杜拉金屬公司