ПОДДЕРЖИВАЕМЫЕ ЗУБЧАТЫЕ ПЛАСТИНЫ В ДИСПЕРГАТОРЕ Российский патент 2022 года по МПК D21D1/30 

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

1. ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

[0001] В данной заявке заявлен приоритет каждой из следующих предварительных заявок на Патент США, каждая из которых полностью включена в настоящую заявку в виде ссылки: предварительная заявка на Патент США № 62/752,077 от 29 октября 2018 г. и предварительная заявка на Патент США № 66/844,570 от 7 мая 2019 г.

2. ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0002] Данное раскрытие относится к диспергирующим машинам для обработки волокон целлюлозы, извлеченных из переработанной бумаги и упаковочного материала, и к другим машинам для разделения материала с противолежащими дисками и зубьями, входящими в зацепление.

3. МАТЕРИАЛЫ, ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ ПРИ ЭКСПЕРТИЗЕ ЗАЯВКИ

[0003] Диспергатор представляет собой машину, используемую для утилизации бумаги и упаковочного материала. Операторы сначала превращают в целлюлозную массу переработанную бумагу и упаковочный материал, для разделения волокон в материале. Затем операторы направляют волокна, превращенные в целлюлозу, через диспергатор, обычно при высокой консистентности, такой как 20-40% содержания сухой массы. Диспергаторы удаляют чернила, тонер и другие «липкие вещества» из волокон в бумаге и упаковочном материале. Диспергаторы также снижают размер частиц чернил, тонера и липких веществ, так что они становятся не столь четко видны в конечном продукте целлюлозы.

[0004] Каждый диск обычно включает в себя сборку сегментов пластины в форме секторов кольца, расположенных в виде кольцевой матрицы и закрепленных на опорном диске. Сборка сегментов пластины называется здесь пластиной. Передняя поверхность каждого сегмента пластины, которая обращена к передней поверхности сегментов противоположной пластины, обычно включает в себя зубья, также называемые пирамидами, расположенными в рядах, проходящих через сегмент пластины. Ряды зубьев обычно образуют дугу, проходящую через сегмент пластины. Дугообразные ряды зубьев на одной пластине входят в зацепление с рядами зубьев на противоположной пластине. То есть, дугообразные ряды зубьев на сегменте одной пластины свободно поворачиваются между дугообразными рядами зубьев, расположенных на сегменте противоположной пластины. Примеры дисков для диспергаторов показаны в Патентах США №№ 9,145,641; 7,766,269; 7,478,773; 7,472,855; 7,300,008 и 7,172,148; в публикациях заявки на Патент США №№ 2014/017.4688 и заявки на Европейский патент 2,683,870 B1.

[0005] Переработанная бумага и упаковочные материалы обычно включают в себя многие загрязнители, включая абразивные частицы, такие как крупные и жесткие частицы. Эти абразивные частицы изнашивают зубья диспергатора, что, в свою очередь, ограничивает срок полезной службы пластин.

[0006] Известно, что для решения проблем, связанных с загрязнителями, пластины для дисков диспергатора создают из износостойких сплавов, устойчивых к износу, вызываемому абразивными частицами. Однако, износостойкие сплавы являются хрупкими. Из-за хрупкости, зубья на пластинах могут разрушаться при воздействии более твердых частиц, которые загрязняют целлюлозный материал. Сломанные зубья ограничивают срок службы пластин и могут вызвать другие повреждения дальше по технологической линии.

[0007] Для устранения хрупкости, были использованы широкие и короткие зубья на сегментах пластин, созданных из износостойких сплавов. Напротив, сегменты пластины с высокими зубьями обычно изготавливают из более мягких и стойких к разрушению сплавов, которые ограничивают срок службы пластин. Широкие и короткие зубья являются более стойкими к разрушению, но они не подходят для применений с более высокой потребляемой энергией, поскольку широкие и короткие зубья образуют меньше рядов с меньшим количеством зубьев, по сравнению с рядами с узкими зубьями и, таким образом, имеют меньше входящих в зацепление зубьев кромки на каждом ряду. Более короткие зубья снижают длины пересекающихся кромок противоположных зубьев, что также ослабляет воздействие на волокна целлюлозы. Кроме того, короткие, широкие зубья уменьшают зазор между противолежащими дисками и таким образом снижают пропускную способность материала, текущего через диспергатор.

[0008] Кроме того, для поддержания зубьев и для снижения повреждения зубьев были использованы перегородки и наклоны на подложке передней поверхности дисков и между соседними зубьями. Перегородки и наклоны для преодоления трудностей, связанных с хрупкими зубьями, образованными из износостойкого сплава, имеют тенденцию быть относительно крупными. Крупные перегородки и наклоны могут отрицательно повлиять на однородность волокнистого материала, движущегося между противолежащими дисками нежелательным образом. Крупные наклоны и особенно крупные перегородки также будут снижать пропускную способность пластин диспергатора.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0009] Существует необходимость в создании новой конструкции сегмента пластины, которая позволяет создавать ряды высоких, узких зубьев из износостойких сплавов и, которые являются стойкими к разрушению зубьев.

[0010] Здесь раскрыт сегмент пластины, который имеет перемычки между соседними зубьями в ряду. Перемычки поддерживают зубья, позволяя зубьям быть высокими и узкими.

[0011] Была разработана новая конструкция пластин, имеющих зубья, входящие в зацепление. Зубья укрепляют так, чтобы они были соединены друг с другом перемычками в верхней части зубьев или вблизи нее и/или на промежуточной высоте между верхней и нижней частью зубьев.

[0012] Считается, что перемычки не будет придавать дополнительных ограничений потоку целлюлозного волокна через зазор между пластинами, по меньшей мере, по сравнению с пластинами с крупными наклонами и перегородками. Кроме того, перемычки между зубьями способствуют равномерному распределению волокнистого материала, движущегося между пластинами. Кроме того, местоположение и форму соединений можно оптимизировать для обеспечения пропускной способности и максимальной прочности зубьев, с обеспечением, таким образом, зубчатых пластин с хорошими рабочими характеристиками и низким риском разрушения зубьев.

[0013] Изобретение может быть воплощено в виде сегмента пластины для диспергатора или другой машины для разделения материала, содержащей: подложку, имеющую переднюю сторону и заднюю сторону, причем задняя сторона сконфигурирована так, чтобы она была прикреплена к опорному диску; ряды зубьев, выступающих из передней стороны металлической подложки, в которых каждый из рядов расположен вдоль дуги, простирающейся от одной стороны сегмента пластины до противоположной стороны сегмента пластины; по меньшей мере, в одном из рядов зубьев соседние зубья соединены перемычкой, перекрывающей зазор между соседними зубьями в ряду, в котором перемычка приподнята над передней стороной подложки так, что перемычка отделена от передней стороны открытым пространством в зазоре. Перемычки могут перекрывать все соседние зубья в ряду, или перемычки могут перекрывать лишь выбранные пары зубьев в ряду.

[0014] Перемычка может заканчиваться на соседних зубьях, удаленных от передней стороны подложки. Перемычка может соединять боковые стенки каждого из соседних зубьев. Перемычка может соединять боковые стенки соседних зубьев на возвышении зубьев над передней стороной, в диапазоне от одной трети до двух третей высоты соседних зубьев над передней стороной.

[0015] Перемычки могут быть расположены на различных возвышениях над подложкой и вдоль высоты зубьев так, чтобы существовал зазор между перемычкой и подложкой. Например, перемычки могут находиться на возвышении над подложкой сегмента пластины, которое составляет три четверти (¾) или более от высоты зубьев. В частности, перемычки могут находиться в верхней части зубьев или вблизи нее.

[0016] Перемычки могут иметь круговую форму в поперечном сечении в средней точке перемычки между соседними зубьями. В качестве альтернативы, перемычка может иметь другие формы поперечного сечения, такие как прямоугольная форма; суженная форма или каплеобразная форма, или любая другая форма, которая позволяет выполнять функцию перемычки.

[0017] Перемычка может находиться между некоторыми или каждыми из соседних зубьев в одном или более рядов, а в других рядах на сегменте пластины может не быть никаких перемычек. Перемычки могут находиться радиально в самом внешнем ряду (рядах), а в радиально внутренних рядах перемычки могут отсутствовать.

[0018] Перемычки в ряду могут включать в себя первую перемычку между первой парой соседних зубьев в ряду и вторую перемычку между второй парой соседних зубьев в ряду, причем первая перемычка находится на или вблизи верхней части первой пары соседних зубьев, а вторая перемычка находится на нижнем возвышении между второй парой соседних зубьев, например, в диапазоне от одной трети до восьмидесяти процентов (80%) от высоты второй пары соседних зубьев. В ряду зубьев, между каждыми последовательными парами зубьев могут чередоваться первая и вторая перемычки.

[0019] Дополнительно, могут присутствовать две или более перемычек между парой соседних зубьев на сегменте пластины. Например, одна из перемычек может находиться в верхней части зубьев или вблизи нее, а вторая перемычка может находиться на высоте от одной трети до двух третей от высоты зубьев. Треть и более перемычек может находиться на той же высоте, что и другие перемычки, или на новой высоте. Зазоры расположены как между перемычками и подложкой сегмента пластины, так и между перемычками.

[0020] Изобретение может быть воплощено в виде диспергатора, содержащего: корпус, включающий в себя вход, сконфигурированный для приема потока, включающего в себя целлюлозный волокнистый материал; противолежащие диски, закрепленные в корпусе так, чтобы, по меньшей мере, один из дисков вращался вокруг оси вращения в корпусе; каждый из противолежащих дисков имеет переднюю поверхность, а передние поверхности на противолежащих дисках обращены друг к другу и отделены зазором между противолежащими дисками; каждый из противолежащих дисков имеет ряды зубьев на передней поверхности для дисков, причем зубья в каждом ряду зубьев расположены на общем радиусе от оси вращения; перемычки перекрывают зазоры между соседними зубьями, по меньшей мере, в одном из рядов зубьев, причем перемычки отделены от подложки передней поверхности открытым пространством в зазоре; причем ряды зубьев на передней поверхности первого из противолежащих дисков имеют радиусы, отличающиеся от радиусов рядов зубьев на передней поверхности второго из противолежащих дисков; и при этом ряды первого из противолежащих дисков входят в зацепление с рядами зубьев на втором из противолежащих дисков.

[0021] В других примерных вариантах воплощения сегменты пластины могут содержать подпорки, простирающиеся от грани зуба до подложки сегмента диспергатора.

[0022] Не привязываясь к теории, предполагается, что примерные подпорки, раскрытые в настоящей работе, могут позволить изготовителям задействовать большее количество более высоких зубьев на сегменте пластины диспергатора, с улучшением, таким образом, работы, которую сегменты пластины диспергатора могут сообщить переработанному волокну на единицу площади.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0023] Вышесказанное станет ясным из последующего более конкретного описания примерных вариантов воплощения раскрытия, как проиллюстрировано на прилагаемых чертежах. Чертежи необязательно приведены в масштабе, где вместо этого акцент сделан на иллюстрировании раскрытых вариантов воплощения.

[0024] ФИГ. 1A представляет собой вид спереди стандартного сегмента пластины в диске в диспергаторе.

[0025] ФИГ. 1B представляет собой вид сбоку поперечного сечения сегмента пластины, показанного на ФИГ. 1A.

[0026] ФИГ. 1C представляет собой вид сбоку поперечного сечения части диспергатора, в которой закреплен диск ротора и диск статора.

[0027] ФИГ. 2(A) и 2(B) представляют собой виды сбоку и спереди части сегмента пластины, на которых показаны зубья со стандартными высокими наклонами.

[0028] ФИГ. 3(A) и 4(B) представляют собой виды сбоку и спереди части сегмента пластины, на которых показаны зубья со стандартными перегородками.

[0029] ФИГ. 4(A) и 4(B) представляют собой виды, соответственно, сбоку и спереди, части сегмента пластины, имеющего зубья с соединительными перемычками.

[0030] ФИГ. 5(A) и 5(B) представляют собой виды, соответственно, сбоку и спереди, части другого сегмента пластины, имеющего зубья с соединительными перемычками

[0031] ФИГ. 6(A) и 6(B) представляют собой виды, соответственно, сбоку и спереди, другого сегмента пластины с зубьями с соединительными перемычками.

[0032] ФИГ. 7(A), 7(B), 7(C) и 7(D) представляют собой виды сбоку зубьев на сегментах пластин, показывающие перемычки, имеющие различные формы поперечного сечения.

[0033] ФИГ. 8(A) и 8(B) представляют собой виды сбоку и спереди зубьев на сегментах пластин, показывающие пары перемычек между соседними зубьями.

[0034] ФИГ. 9 представляет собой перспективный вид двух соседних примерных зубьев диспергатора, имеющих подпорку, простирающуюся от первой стороны зуба каждого из изображенных зубьев диспергатора.

[0035] ФИГ. 10(A) и 10(B) показывают перспективный вид примерного зуба диспергатора, показывающий подпорки пирамидальной формы.

[0036] ФИГ. 11(A), 11(B), 11(C), и 11(D) представляют собой перспективные виды примерного зуба диспергатора, показывающие различные формы подпорок, в которых прилегающая область подпорки меньше, чем общая площадь грани зуба, к которой подпорка примыкает.

[0037] ФИГ. 12(A), 12(B), 12(C), 12(D), 12(E), 12(F), 12(G) представляют собой виды сбоку примерных зубьев диспергатора, показывающие примерные подпорки, простирающиеся от одной или более граней примерного зуба диспергатора.

[0038] ФИГ. 13(A), 13(B), 13(C), и 13(D) представляют собой виды сбоку, перпендикулярные к видам на ФИГ. 12. Эти Фигуры показывают прилегающую область подпорки относительно общей площади первой грани зуба.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0039] Следующее подробное описание предпочтительных вариантов воплощения представлено лишь в иллюстративных и описательных целях, и его не следует рассматривать в качестве исчерпывающего или ограничивающего объем и сущность изобретения. Варианты воплощения были выбраны и описаны для лучшего разъяснения принципов изобретения и его практического применения. Обычному специалисту в данной области техники должно быть понятно, что для изобретения могут быть сделаны различные варианты, раскрытые в данном описании без отступления от объема и сущности изобретения.

[0040] Сходные номера позиций означают соответствующие части на протяжении нескольких видов, пока не будет указано иное. Хотя чертежи представляют варианты воплощения различных признаков и компонентов согласно настоящему раскрытию, чертежи необязательно приведены в масштабе, и определенные признаки могут быть преувеличены, для лучшей иллюстрации вариантов воплощения настоящего раскрытия, и такие приведения примеров не следует рассматривать как ограничивающие объем настоящего раскрытия.

[0041] Если иное прямо не указано в настоящем документе, к данному опсианию применимы следующие правила толкования: (a) все слова, используемые в настоящем документе, следует рассматривать как слова такого рода или числа (единственное или множественное), как того требуют обстоятельства; (b) термины в единственном числе, используемые в описании и в прилагаемой формуле изобретения, включают в себя множественные упоминания, если контекст явно не предписывает иное; (c) предыдущий термин «примерно», применяемый к указанному диапазону или значению, означает приближение в пределах отклонения в диапазоне, или значения, известные или ожидаемые в данной области техники, исходя из измерений; (d) слова «в данном документе» «тем самым» «к этому документу» «здесь и ранее» и «здесь и далее» и слова аналогичного значения относятся к данному описанию во всей его полноте, а не к какому-либо конкретному разделу, пункту формулы изобретения или к другому подразделу, если не указано иное; (e) описательные заголовки приведены лишь для удобства и не должны контролировать или влиять на значение или конструкцию какой-либо части описания; и (f) слова «или» и «любой» не являются исключающими, а «включают в себя» и «включающий в себя» не являются ограничивающими. Кроме того, термины «содержащий», «имеющий», «включающий в себя» и «вмещающий» следует понимать как неограничивающие термины (т.е., означающие «включающий в себя, но не ограниченный»).

[0042] Ссылки в описании на «один вариант воплощения», «вариант воплощения», «примерный вариант воплощения», и т.д., означают, что описанный вариант воплощения может включать в себя конкретный признак, структуру или характеристику, но каждый вариант воплощения не обязательно может включать в себя конкретный признак, структуру или характеристику. Более того, такие фразы необязательно относятся к одному и тому же варианту воплощения. Кроме того, когда конкретный признак, структура или характеристика описана применительно к варианту воплощения, утверждается, что специалисту в данной области техники известно, как можно повлиять на такой признак, структуру или характеристику применительно к другим вариантам воплощения, независимо от того, явно ли или неявно они описаны.

[0043] В степени, необходимой для обеспечения описательного поддержания зубьев, объект изобретения и/или текст прилагаемой формулы изобретения включен в настоящее описание посредством ссылки во всей своей полноте.

[0044] Перечисление диапазонов значений в данном документе предназначено лишь для того, чтобы служить в качестве сокращенного способа сослаться по отдельности на каждое отдельное значение, входящее в диапазон в пределах любых поддиапазонов внутри него, пока в настоящем документе не будет явно указано иное. Каждое отдельное значение в пределах указанного диапазона включено в описание или в формулу изобретения, как если бы каждое отдельное значение было бы перечислено в настоящем документе по отдельности. Следует понимать, что там, где представлен конкретный диапазон значений, каждое промежуточное значение, с точностью до одной десятой или менее от единицы нижнего предела между верхним и нижним пределом этого диапазона и любым другим указанным или промежуточным значением в этом указанном диапазоне или его поддиапазоне, включено в настоящий документ, если контекст явно не предписывает иное. Все поддиапазоны также включены. Верхние и нижние пределы этих меньших диапазонов также включены в него, с учетом любого конкретного и намеренно исключенного предела в указанном диапазоне.

[0045] Следует отметить, что некоторые из терминов, используемых в настоящем документе, являются относительными терминами. Например, термины «верхний» и «нижний» являются относительными друг к другу по местоположению, т.е., верхний компонент расположен на большем возвышении, чем нижний компонент в данной ориентации, но эти термины могут измениться, если устройство перевернуть. Термины «вход» и «выход» приведены относительно потока, текущего через них применительно к данной структуре, например, к потоку, втекающему через вход в структуру и вытекающему через выход из структуры. Термины «выше по потоку» и «ниже по потоку» приведены относительно направления, в котором поток течет через различные компоненты, т.е., применительно к потоку текучих сред через компонент, находящийся выше по потоку, перед компонентом, через который поток течет ниже по потоку.

[0046] Термины «горизонтальный» и «вертикальный» используют для обозначения направления относительно абсолютного эталона, т.е., уровня земли. Однако, эти термины не следует рассматривать как требующие, чтобы структуры были абсолютно параллельны или абсолютно перпендикулярны друг к другу. Например, первая вертикальная структура и вторая вертикальная структура необязательно параллельны друг другу. Термины «верх» и «низ» или «основание» используют для обозначения местоположений/поверхностей, где верх всегда выше, чем низ/основание относительно абсолютного эталона, т.е., поверхности Земли. Термины «вверх» и «вниз» также используют относительно абсолютного эталона; поток вверх всегда направлен против земного притяжения.

[0047] Диспергаторы обычно бывают одного из трех видов: дисковый, конический и цилиндрический. Хотя в данном подробном описании главным образом описаны дисковые диспергаторы, конические и цилиндрические диспергаторы обычно функционируют сходным образом. Вместо противолежащих дисков, они имеют, соответственно, вкладывающиеся усеченные конусы и вложенные цилиндры. Примерные сегменты пластины, описанные в настоящем документе, могут быть изготовлены для работы с коническими или цилиндрическими диспергаторами, и считается, что такие сегменты пластины и типы диспергаторов входят в объем данного раскрытия. ФИГ. 1A, 1B и 1C показывают диспергатор 10 (ФИГ. 1C), который вмещает в себя сегменты 12 пластины ротора, прикрепленные в виде кольцевой матрицы к опорному 14 диску ротора. Сегменты 12 пластины ротора и опорный 14 диск вращаются вокруг центральной 16 оси диспергатора. Сегменты 12 пластины ротора и диск 14 поворачиваются валом 15, приводимым в действие приводным двигателем (не показан). Диспергатор также вмещает в себя сегменты 18 пластины статора, прикрепленный в виде кольцевой матрицы к опорному 20 диску статора, который прикреплен к корпусу диспергатора.

[0048] Центральный 22 вход в опорный 20 диск статора принимает обрабатываемый материал между сегментами пластины ротора и статора. Материал может представлять собой целлюлозу, восстанавливаемую при переработке бумаги или упаковочного материала. Материал перемещается в зазор 24 между передними поверхностями сегментов 12 пластины ротора и передними поверхностями сегментов 18 пластины статора. Вращение сегментов пластины ротора (и сегментов пластины статора, если они сконфигурированы с возможностью поворота) порождает центробежные силы, которые продвигают материал через зазор 24. Поскольку материал перемещается через зазор 24, материал течет между и поверх зубьев 26, расположенных в рядах на передних поверхностях каждого из сегментов 14 пластины ротора и сегментов 18 пластины статора.

[0049] Ряды зубьев 26 на сегментах 12 пластины ротора входят в зацепление с рядами зубьев на сегментах 18 пластины статора. Для обеспечения взаимного зацепления, ряды зубьев на сегментах 12 пластины ротора расположены на радиусах от центральной 16 оси, отличных от радиусов рядов зубьев на сегментах 18 пластины статора. Каждый ряд зубьев простирается через плоскость 28, простирающуюся через центральную 16 ось и радиально наружу через зазор 24.

[0050] Когда материал проходит через зазор 30, зубья на сегментах 12, 18 пластины ротора и статора воздействуют на материал и вытесняют из волокон целлюлозы частицы чернил, тонера и клейкие вещества из волокон целлюлозы. Вытеснение этих частиц из волокон является желательным. Когда материал выходит из зазора в радиальном направлении, материал попадает в кольцевую камеру 30 корпуса диспергатора 10. Материал перемещается через камеру к выпускному отверстию. После выпуска, в материале при дальнейшей обработке отделяют вытесненные частицы от волокон целлюлозы.

[0051] Сегменты 12, 18 пластины могут представлять собой, например, отдельные кольцевые компоненты в форме сектора компоненты или область кольцевой пластины. Сегменты пластины, которые представляют собой отдельные кольцевые компоненты в форме сектора, и расположены в виде кольцевой матрицы, с образованием целой пластины. Сегменты пластины/пластину закрепляют на опорном 14, 20 диске. Кольцевую матрицу сегментов 14 пластины ротора прикрепляют к опорному 12 диску ротора, а кольцевую матрицу сегментов 18 пластины статора прикрепляют к опорному 13 диску статора. Сегменты пластины могут быть прикреплены к диску любым удобным или стандартным способом, например, болтами (не показаны), проходящими через каналы 17. Сегменты 12, 18 пластины размещают рядом друг с другом, с образованием кольцевой матрицы, при их прикреплении к каждой опоре диска.

[0052] Пластина ротора или статора может быть или не быть сформированной из отдельных компонентов сегментов пластины. Скорее, сегменты пластины могут быть соединены в виде единичной пластины. Тогда как здесь раскрыты сегменты пластины, которые представляют собой отдельные компоненты, изобретение может быть воплощено в виде кольцевой пластины, в которой сегменты пластины встроены в единичную пластину.

[0053] Сегмент 12, 18 пластины имеет внутреннюю 32 кромку по направлению к центральной 18 оси прикрепленной к нему опоры диска и внешнюю 34 кромку вблизи периферии опоры диска. Каждый сегмент 12, 18 пластины, имеет переднюю поверхность с подложкой 45 и выступающую из подложки 45, концентрические ряды 42 зубьев 26. Вращение опоры 14 диска ротора и его сегментов 12 пластины придает центробежную силу очищаемому материалу, например, волокнам, что заставляет материал двигаться через зазор 24 между дисками в направлении радиально наружу от внутренних 32 кромок к внешним 34 кромкам сегментов пластины. Целлюлозный материал преимущественно движется между соседними зубьями 26 в каждом ряду на противолежащих дисках. Целлюлозный материал течет радиально наружу из зазора 24 на внешней периферии дисков и вовнутрь кожуха 30 рафинера 10.

[0054] Каждый из рядов 26 зубьев на каждом диске находится на общем радиальном расстоянии 44 от центра 16 диска. Ряды 26 на диске концентрические. Ряды на противолежащих дисках входят в зацепление через зазор 24, вследствие чего зубья 26 пересекают плоскость 28 в зазоре 24 между дисками.

[0055] Волокно, проходящее от центрального 22 входа диска статора через зазор 24 и к периферии дисков, получает удары, когда зубья 26 ротора проходят близко к зубьям 28 статора. Зазор между зубьями 26 ротора и зубьями 28 статора может быть в диапазоне 0,5-12 миллиметров («мм»). Зазор можно выбрать так, чтобы волокна сильно и поочередно изгибались при их прохождении между зубьями в рядах диска ротора и статора. Изгибающееся волокно разбивает частицы чернил и тонера на волокне на меньшие частицы и разрушает клейкие частицы на волокнах. Зазор не должен быть настолько мелким, чтобы повредить или разрушить волокна.

[0056] Сегменты 12, 18 пластины ротора или статора более подробно показаны на ФИГ. 1A и 1B, чем на ФИГ. 1C. Сегмент пластины имеет внутреннюю 32 кромку и внешнюю 34 кромку. Эти кромки могут быть дугообразными, причем каждая дуга центрирована на центральной 16 оси, когда сегменты пластины прикреплены к диску и закреплены в диспергаторе 10. Задняя 26 сторона пластины сконфигурирована так, чтобы ее можно было прикреплять к передней поверхности опорного 14, 20 диска.

[0057] Передняя 38 сторона включает в себя внешнюю 40 дугообразную секцию, на которой расположены ряды 42 зубьев 28. Каждый ряд 42 разнесен по дуге и имеет постоянный радиус 44 от центральной 16 оси диспергатора. Зубья простираются от подложки 45 сегмента пластины. Внутренняя 46 секция передней поверхности может представлять собой плоскую подложку 45 передней части сегмента пластины.

[0058] Боковые 48 кромки сегмента 12, 18 пластины могут представлять собой прямые кромки, выровненные вдоль радиуса от центральной 16 оси. Боковые 48 кромки сконфигурированы так, чтобы они прилегали к боковым кромкам других сегментов пластины, прикрепленных к опорному диску ротора или статора. При размещении сегментов пластины рядом друг с другом на опорном диске, сегменты пластины образуют кольцевую дисковую матрицу на опорном диске. Каждый из рядов 42 зубьев 26 на сегменте пластины выровнен вдоль общего радиуса с рядом зубьев на других сегментах пластины, прикрепленных к опорному диску. Таким образом, зубья из всех сегментов пластины, прикрепленных к опорному диску, расположены в круговых рядах. Эти круговые ряды зубьев на сегментах пластины ротора, прикрепленных к опорному диску ротора, входят в зацепление с круговыми рядами зубьев на сегментах пластины статора, прикрепленных к опорному диску статора в диспергаторе.

[0059] На ФИГ. 2(A), 2(B), 3(A) и 3(B) показаны наклоны 50 и перегородки 51 между соседними зубьями 26 в ряду 42 зубьев в стандартных сегментах пластины. Эти стандартные перегородки 50 и наклоны 51 представляют собой крупные выступы, простирающиеся от подложки 45 передней поверхности сегмента пластины. Наклоны 50 могут выступать из подложки на 2-6 мм или более по высоте. Перегородки 51 могут простираться над подложкой от нескольких миллиметров до примерно трех четвертей (¾) высоты зуба. Наклоны или перегородки могут чередоваться с перемычками между зубьями в ряду. Например, могут быть группы по две - шесть перемычек между соседними зубьями, с последующим наклоном или перегородкой между следующими одним - шестью зубьями. Наклоны, перегородки и перемычки также могут сочетаться в любых вариантах между соседними зубьями, например, перемычка и наклон в одной и той же области.

[0060] Как известно из соответствующей области техники, наклоны и перегородки упрочняют зубья, к которым они прикреплены. Высоту наклона или перегородки выбирают для обеспечения желаемого уровня опоры зубьев. Наклоны или перегородки, которые являются относительно низкими, по сравнению с высотой зуба, обеспечивают меньшую опору, чем более высокие наклоны или перегородки. Наклоны или перегородки, которые являются высокими, по сравнению с высотой зуба, обеспечивают хорошую опору зубьев, но неблагоприятно влияют на поток целлюлозного материала через зубья и могут значительно снизить производственную мощность диспергатора. Другое неблагоприятное влияние, вызванное высокими наклонами или перегородкамии, может состоять в снижении однородности целлюлозного материала за счет потока материала в концентрированные области между дисками.

[0061] На ФИГ. 4(A) и 4(B) показаны зубья 26 на сегменте 52 пластины, сконфигурированном для установки на опорном диске ротора или статора. Зубья 26 расположены в концентрических рядах 42. Зубья 26 в каждом ряду соединены перемычками 56, которые проходят между соседними зубьями и соединяют их. Перемычки 56 обеспечивают структурную опорную конструкцию для зубьев и способствуют предотвращению повреждения зубьев крупными, твердыми частицами в материале, движущемся между зубьями. Перемычки 56 могут перекрывать щель 57 между соседними зубьями в ряду. Перемычки 56 могут присутствовать между всеми соседними зубьями 26 и перекрывать все щели 57 в ряду, как показано на ФИГ. 2 и 3. Перемычки 56 могут быть неразъемными с зубьями 26, вследствие чего зубья и перемычки создают из одинакового материала и в виде единого литого компонента. Эти материалы могут представлять собой износостойкие сплавы, такие как сплавы с никелем и хромом, а также мартенситные или аустенитные нержавеющие стали.

[0062] Перемычки 56 могут быть задействованы во всех рядах 42 зубьев на сегменте пластины. В качестве альтернативы, перемычки 56 могут находиться в выбранных рядах, а не быть частью других рядов. Например, перемычки могут находиться в первых нескольких рядах, таких как первый ряд, первые два ряда или первые три ряда. Первые ряды являются радиально внутренними рядами. Первые ряды зубьев могут подвергаться воздействию самых крупных частиц в материале, проходящем через диспергатор. Также, перемычки могут быть применимы в радиально наружных 42 рядах, из-за воздействия вышеупомянутых центробежных сил на радиально наружных рядах, по сравнению с радиально внутренними рядами. Таким образом, сегмент пластины может иметь ряды 42 с перемычками 56 на радиально внешнем ряду или на нескольких внешних рядах, таких как внешний ряд из семи рядов, а не на радиально внутренних рядах. В некоторых применениях, радиально внутренние ряды имеют тенденцию быть шире и отстоять на большее расстояние от радиально внешних рядов. Для опоры широких зубьев перемычки могут быть не нужны. Кроме того, перемычки могут не подходить для перекрывания широких зазоров между зубьями, таких как те, которые могут существовать в большинстве радиально внутренних рядов.

[0063] Перемычки 56 приподняты вокруг подложки 45 передней поверхности сегмента 12, 18 пластины. Из-за наличия возвышения, между нижней частью перемычки и поверхностью подложки 45 имеется зазор 58. Ширина зазора 58 может составлять половину высоты (H) зубьев, одну треть высоты зубьев, две трети высоты зубьев, восемьдесят - девяносто процентов (80%-90%) высоты, или почти всю высоту зубьев. Ширину зазора 58 определяют в ходе конструирования сегмента пластины. Ширину зазора можно определить для повышения стойкости зубьев к разрушению и к усилению движения целлюлозного материала через диспергатор. Размещение положения перемычек в шахматном порядке на разных расстояниях между зубьями может способствовать более равномерному потоку волокна через ряды зубьев. Кроме того, размещение перемычек в шахматном порядке на противоположных сторонах зуба может придать зубу повышенную прочность.

[0064] Перемычки 56 могут иметь поперечное сечение, которое является круговым, как показано на ФИГ. 2 и 3. Площадь поперечного сечения может быть меньше, чем площадь поперечного сечения зуба 26. Например, площадь поперечного сечения перемычки может составлять одну пятую, одну треть, половину или две трети площади поперечного сечения зуба на том же возвышении от подложки 45, что и перемычка. Перемычки 56 могут быть смещены от ведущей 62 грани зубьев и аналогично смещены от задней 60 грани зуба, как показано на ФИГ. 4(A) и 4(B). Перемычки 56 могут быть центрированы на сторонах зубьев вдоль радиального направления, или они могут быть смещены к одной из кромок.

[0065] Подложка может включать в себя пологий наклон или перегородку 50 между соседними зубьями в ряду зубьев. Наклон или перегородка 50 может быть короткой, например, менее четверти высоты зубьев, для снижения влияния наклона или перегородки на однородность целлюлозного материала. Если имеется наклон, на задней кромке (радиально наружу) стороны ряда зубьев может быть образован уступ 54. Наклон или перегородка 50 придает зубьям дополнительную структурную опорную конструкцию. Наклон или перегородка 50 также может содействовать обработке повторно используемого материала за счет направления материала от подложки и к верхним областям зубьев.

[0066] На ФИГ. 5(A) и 5(B) показан примерный сегмент 64 пластины, в котором перемычки 66 образуют верхнюю часть зубьев 26. Каждый ряд 42 зубьев имеет перемычку 64, расположенную в виде дуги, подогнанной к дуге, образованной рядом. Перемычка 66 образует верхнюю часть зубьев в ряду. Передняя поверхность перемычки 66 может находиться в той же плоскости, что и ведущая 62 грань зубьев в ряду и задняя 60 грань зубьев. Верхняя поверхность перемычки может быть более плоской и, как правило, параллельной к частям подложки, отличным от наклонов или перегородок. Кроме того, толщина перемычки 66 может быть меньше, чем ширина, где толщина расположена по направлению, перпендикулярному к радиальной линии, и толщина параллельна радиальной линии.

[0067] На ФИГ. 6(A) и 6(B) показан сегмент 68 пластины, имеющий ряды зубьев 26 с перемычкой, причем сегменты 70, 72 перемычки чередуются с сегментами 70 на средней высоте между соседними зубьями и с сегментами 72 на верхней части соседних зубьев. Высота перемычки сегменты приведена относительно подложки 45 сегмента пластины. Из-за чередующихся высот, зазор 58 между подложкой и сегментов перемычки также меняется между соседними парами зубьев. Чередующиеся сегменты продолжаются для всех зубьев в каждом ряду 42. Чередующаяся высота зубьев обеспечивает структурную опорную конструкцию для каждого зуба, как на верхней, так и на средней части зуба. Таким образом, чередующиеся высоты могут быть использованы для придания повышенной структурной прочности зубьям для сегментов пластины, ожидаемых для обработки целлюлозного материала, имеющего крупные, твердые частицы или иным образом имеющего частицы, которые могут разрушить зубья.

[0068] На ФИГ. 7(A), 7(B), 7(C) и 7(D) показаны примерные перемычки 74, 76, 56 и 78, между соседними зубьями 26 в различных рядах сегментов пластины. Перемычки имеют различные формы поперечного сечения. Перемычка 74 имеет треугольную форму в поперечном сечении, в котором вершина треугольника обращена к потоку целлюлозного материала, текущего между дисками ротора и статора. Ориентация вершины к потоку снижает сопротивление потоку, вызванное перемычкой. Перемычка 76 имеет прямоугольную форму в поперечном сечении. Прямоугольная форма поперечного сечения может дать более однородную структурную опорную конструкцию по ширине зуба, где ширина простирается от ведущей грани к задней грани зуба. Круговая форма поперечного сечения для перемычки 56 обеспечивает хорошую структурную опорную конструкцию для зубьев, относительно низкое сопротивление потоку (по сравнению с прямоугольной перемычкой) и может быть стойкой к повреждению перемычки (по сравнению с перемычками, имеющими другие формы поперечного сечения.). Перемычка 78, имеющая каплеобразную форму с самой толстой частью перемычки, обращенной вперед, обеспечивает хорошую структурную опорную конструкцию для передней части зубьев (где наиболее вероятно возникновение повреждения) и низкую стойкость к потоку материала. Следует понимать, что раскрытые формы представляют собой примерные формы перемычек, которые попадают в объем данного раскрытия, и ничто в настоящем документе не ограничивает перемычки этими конкретными формами.

[0069] На ФИГ. 8(A) и 8(B) показаны виды спереди и сбоку зубьев 26, имеющих пару перемычек 80, 82. Верхняя 80 перемычка может находиться на уровне восьмидесяти - девяноста процентов (80%-90%) высоты зубьев 26. Нижняя 82 перемычка может находиться на возвышении над подложкой 45, составляющем от одной трети до двух третей высоты зубьев. В качестве альтернативы, пара перемычек 80, 82 может находиться на одинаковом возвышении над подложкой, где одна перемычка 80 находится перед другой перемычкой 82 вдоль направления потока материала через зубья (данное направление параллельно подложке 45).

[0070] Перемычки можно применять для различных сегментов пластины, вследствие чего все ряды в сегменте пластины имеют перемычки с одинаковой формой поперечного сечения. В качестве альтернативы, перемычки в одном ряду зубьев на сегменте пластины могут иметь формы поперечного сечения, отличные от форм для других рядов.

[0071] Перемычки обеспечивают структурную опорную конструкцию для зубьев на сегменте пластины или всей пластины для диспергатора. Из-за структурной опорной конструкции, обеспеченной перемычками, зубья являются более стойкими к разрушению, вызванному твердыми, крупными частицами в повторно используемом материале целлюлозы, обрабатываемом диспергатором. Из-за структурной опорной конструкции, обеспеченной перемычками, зубья могут быть более высокими и/или узкими, чем было бы возможно без перемычек. Более узкие зубья предусматривают увеличение количества зубьев в ряду.

[0072] Сегменты пластины с перемычками между зубьями могут быть образованы путем литья металла, такого как сплавы металлов с высокой износостойкостью. Пресс-форма для литья сегментов пластины может быть образована из песка. Песчаная форма может быть образована путем литья по выплавляемой модели, трехмерной печати или других дополнительных технологий изготовления. Для образования частей сегментов пластины могут понадобиться песчаные стержни. При формировании сегмента пластины песчаная форма утрачивается. В качестве альтернативы, сегмент пластины может быть образован непосредственно путем трехмерной печати или другие дополнительных технологий изготовления. Кроме того, перемычки можно добавлять к существующему сегменту пластины, например, путем приваривания перемычек между зубьями или расклинивания деревянных колышков, например, для создания перемычек.

[0073] Сегменты пластины с перемычками между зубьями в одном или более рядов зубьев могут быть применимы к машинам, отличным от диспергаторов. Эти машины включают в себя противолежащие диски с рядами входящих в зацепление зубьев и используются для отделения частиц от волокон, обрабатываемых машиной, отделения комков от волокон или снижения размера и гомогенизации подаваемых частиц.

[0074] ФИГ. 9 представляет собой перспективный вид двух соседних примерных зубьев 26 диспергатора имеющий подпорку 73, простирающуюся от первой 69 грани зуба каждого из изображенных зубьев 26 диспергатора. Область 79 (ФИГ. 13(A) - (D)) подпорки 73, которая примыкает к первой 69 грани зуба (т.е., «прилегающая область»), меньше, чем общая площадь 55 (ФИГ. 13(A) - (D)) первой 69 грани зуба. В определенных примерных вариантах воплощения обнаженная 59 область (ФИГ. 13(A) - (D)) составляет примерно 20%-80% от общей площади 55 первой грани зуба. Следует понимать, что общая площадь 55 первой грани зуба представляет собой сумму площади 79 подпорки и обнаженная 59 область первой грани зуба.

[0075] Зуб 26 дополнительно содержит вторую 53 грань зуба (ФИГ. 12(B)) и тело 65, ограниченное первой 69 гранью зуба, второй 53 гранью зуба, первой 67 боковой стороной зуба и второй 88 боковой стороной зуба (ФИГ. 13(A)). Не привязываясь к теории, Заявитель предполагает, что примерные подпорки 73, описанные в настоящем документе, обеспечивают дополнительную опору зубьев 26 диспергатора, позволяя, кроме того, достаточную открытую область 47 (ФИГ. 12(A) - (G)) между соседними зубьями 26 диспергатора, позволяя используемому повторно материалу течь через открытую область 47, для поддержания достаточной производительности.

[0076] Подпорка 73 по ФИГ. 9 имеет высота (h) подпорки. В изображенном варианте воплощения, высота (h) подпорки меньше, чем высота (H) зуба, обнажая, таким образом, первую 69 грань зуба. На этом изображении, первая 69 грань зуба начинается как задняя грань 26 зуба, когда диспергатор вращается. Не привязываясь к теории, считается, что большая часть диспергирования возникает из-за изгибания повторно используемых волокон между кромками входящих в зацепление зубьев 26 на противоположных пластинах диспергатора. Обнажение первой 69 грани позволяет операторам давать обратный ход вращению пластин диспергатора, при износе ведущей грани (см. вторую грань 53). Таким образом, раскрытый вариант воплощения может позволить операторам продлить срок службы сегмента пластины диспергатора.

[0077] В определенных примерных вариантах воплощения подпорка 73 расположена на второй 53 грани зуба. В еще одних примерных вариантах воплощения подпорка может быть расположена, как на первой 69 грани зуба, так и на второй 53 грани зуба. Изготовители могут размещать и конфигурировать подпорки 73 согласно желаемому применению диспергатора.

[0078] Не привязываясь к теории, дополнительно подразумевается, что использование подпорок 73, таких как примерные подпорки 73, раскрытые в настоящей работе, позволяют изготовителям задействовать большее количество более высоких зубьев 26 на подложке 45 сегмента диспергатора пластины, с усилением, таким образом, работы, которую сегменты пластины диспергатора могут придать переработанному волокну на единицу площади. В определенных примерных вариантах воплощения зубья 26 диспергатора имеют плоский верх 75. В других примерных вариантах воплощения верх может быть заостренным.

[0079] Подпорка 73 дополнительно содержит удаленную нижнюю 85 кромку, верхнюю 83 кромку и гипотенузу (hyp), простирающуюся от верхней 83 кромки к удаленной нижней 85 кромке. В определенных примерных вариантах воплощения максимальная ширина (w2) основания (B) подпорки 73 больше, чем ширина (w1) на верхней 83 кромке подпорки 73.

[0080] ФИГ. 10-13 иллюстрируют, что подпорка 73 может иметь любое количество форм, при условии, что прилегающая 79 область подпорки 73 меньше, чем общая площадь 55 грани зуба 69, 53, к которой примыкает подпорка 73. Такие формы включают в себя, лишь в качестве примера, форму, выбранную из группы, состоящей из: четырехгранной призмы, пирамиды, трехгранной призмы, прямоугольной призмы и трапецеидальной призмы. Такие формы могут быть симметричными или асимметричными.

[0081] ФИГ. 12 представляет собой разрез ряда вдоль длины ряда зубьев. На ФИГ. 12, каждая подпорка 73 представляет собой отличный примерный вариант воплощения примерной подпорки. На ФИГ. 12(A) изображена удаленная нижняя 85 кромка, не простирающаяся до второй 53 грани зуба соседнего зуба 26. На ФИГ. 12(D) показана удаленная нижняя 85 кромка, простирающаяся до второй 53 грани зуба соседнего зуба 26. На ФИГ. 12(E) показана первая 73 подпорка, простирающаяся от первой грани первого 26 зуба диспергатора, и вторая 73 подпорка, простирающаяся от второй 53 грани соседнего зуба 26 диспергатора.

[0082] ФИГ. 13 представляет собой вид сбоку сечения, которое пересекает стык примерных подпорок 73 и первой 69 грани зуба, показывая поперечное сечение подпорки 73. ФИГ. 13 лучше иллюстрирует прилегающую 79 область относительно обнаженной 59 области первой 69 грани зуба. Как демонстрируют ФИГ. 13(A) - (D), форма подпорки 73 может сильно меняться при условии, что прилегающая 79 область меньше, чем общая площадь 55 грани 69, 52 зуба, к которой примыкает подпорка 73.

[0083] Примерный сегмент пластины содержит: подложку, имеющую переднюю сторону и заднюю сторону, причем задняя сторона сконфигурирована так, чтобы она была прикреплена к опорному диску диспергатора, ряды зубьев, выступающих из передней стороны подложки, причем каждый из рядов расположен вдоль дуги, простирающейся от одной стороны сегмента пластины до противоположной стороны сегмента пластины, по меньшей мере, в одном из рядов зубьев соседние зубья соединены перемычкой, перекрывающей зазор между соседними зубьями, причем перемычка приподнята над передней стороной подложки так, что перемычка отделена от передней поверхности открытым пространством в зазоре.

[0084] В примерном варианте воплощения перемычка находится на конце или вблизи конца соседних зубьев, удаленного от передней стороны подложки.

[0085] В примерном варианте воплощения перемычка соединяет боковые стенки каждого из соседних зубьев.

[0086] В примерном варианте воплощения перемычка соединяет боковые стенки соседних зубьев на возвышении зубьев над передней стороной в диапазоне от одной трети до полной высоты соседних зубьев, над передней стороной.

[0087] В примерном варианте воплощения перемычка обладает формой, выбранной из группы, состоящей из: круговой или овальной формы в поперечном сечении в средней точке перемычки между соседними зубьями, прямоугольной формы в поперечном сечении в средней точке перемычки между соседними зубьями; суженной формы в поперечном сечении в средней точке перемычки между соседними зубьями; и каплеобразной формы в поперечном сечении в средней точке перемычки между соседними зубьями.

[0088] В примерном варианте воплощения перемычка имеется между каждыми из соседних зубьев, по меньшей мере, в одном из рядов.

[0089] В примерном варианте воплощения перемычка представляет собой первую перемычку между соседними зубьями, а сегмент пластины включает в себя вторую перемычку между соседними зубьями, причем вторая перемычка находится на высоте, отличной от высоты первой перемычки.

[0090] В примерном варианте воплощения перемычка находится радиально в самом внешнем ряду, а в радиально внутреннем ряду перемычка отсутствует.

[0091] В примерном варианте воплощения перемычка представляет собой первую перемычку между первой парой соседних зубьев в ряду, а сегмент пластины дополнительно содержит вторую перемычку между второй парой соседних зубьев в ряду, причем первая перемычка находится на высоте, отличной от высоты первой перемычки.

[0092] В примерном варианте воплощения сегмент пластины сконфигурирован для вращения вокруг оси вращения, и сегмент пластины включает в себя дугообразную радиально внутреннюю кромку и дугообразную радиально внешнюю кромку, а сегмент пластины имеет боковые кромки, каждая из которых выровнена вдоль соответствующей радиальной линии.

[0093] Примерная машина содержит: корпус, включающий в себя вход, сконфигурированный для приема потока, включающего в себя целлюлозный волокнистый материал, противолежащие диски, закрепленные в корпусе так, чтобы, по меньшей мере, один из дисков вращался вокруг оси вращения в корпусе, каждый из противолежащих дисков имеет переднюю поверхность, а передние поверхности на противолежащих дисках обращены друг к другу и отделены зазором между противолежащими дисками, каждый из противолежащих дисков имеет ряды зубьев на передней поверхности для дисков, причем зубья в каждом ряду зубьев расположены на общем радиусе от оси вращения, перемычки перекрывают зазоры между соседними зубьями, по меньшей мере, в одном из рядов зубьев, причем перемычки отделены от подложки передней поверхности открытым пространством в зазоре, причем ряды зубьев на передней поверхности первого из противолежащих дисков имеют радиусы, отличающиеся от радиусов рядов зубьев на передней поверхности второго из противолежащих дисков, и при этом ряды первого из противолежащих дисков входят в зацепление с рядами зубьев на втором из противолежащих дисков.

[0094] В примерном варианте воплощения каждый из первого и второго из противолежащих дисков включают в себя: опорный диск, прикрепленный либо к валу, либо непосредственно к корпусу, причем опорный диск включает в себя монтажную подложку, и сегменты пластины, прикрепленные к монтажной подложке в виде кольцевой матрицы, причем передняя поверхность для диска образована передними поверхностями сегментов пластины.

[0095] Примерный сегмент пластины содержит: подложку, имеющую переднюю сторону и заднюю сторону, причем задняя сторона сконфигурирована так, чтобы она была прикреплена к опорному диску диспергатора, ряды зубьев, выступающих из передней стороны подложки, причем ряды расположены вдоль дуги, простирающейся от первой боковой стороны сегмента пластины до противоположной боковой стороны сегмента пластины, причем зуб в рядах зубьев имеет первую грань, расположенную удаленно от второй грани вдоль тела зуба, имеющего первую боковую сторону зуба и вторую боковую сторону зуба, и при этом от первой грани зуба до подложки, прилегающей к первой грани зуба, простирается подпорка.

[0096] Примерный сегмент пластины дополнительно содержит подпорку, простирающуюся от второй грани зуба до подложки, прилегающей ко второй грани зуба.

[0097] В примерном варианте воплощения подпорка имеет высоту, и при этом высота подпорки меньше высоты зуба, от которого простирается подпорка.

[0098] В примерном варианте воплощения подпорка дополнительно содержит прилегающую область, причем первая грань зуба дополнительно имеет общую площадь, и при этом прилегающая область подпорки меньше, чем общая площадь первой грани зуба.

[0099] В примерном варианте воплощения разность между прилегающей областью и общей площадью задает обнаженную область.

[00100] В примерном варианте воплощения обнаженная область находится в диапазоне 20%-80% от общей площади первой грани зуба.

[00101] В примерном варианте воплощения подпорка обладает формой, выбранной из группы, состоящей из: четырехгранной призмы, пирамиды, трехгранной призмы, прямоугольной призмы и трапецеидальной призмы.

[00102] В примерном варианте воплощения зуб дополнительно содержит плоскую поверхность, расположенную наверху зуба, помимо первой грани зуба, второй грани зуба, первой боковой стороны зуба и второй боковой стороны зуба.

[00103] В примерном варианте воплощения подпорка дополнительно содержит основание, расположенное на подложке, прилегающей к первой грани зуба, причем основание имеет ширину, и где ширина основания больше, чем ширина на верхней кромке подпорки.

[00104] В примерном варианте воплощения подпорка дополнительно имеет гипотенузу, простирающуюся от верхней кромки подпорки до удаленной нижней кромки подпорки.

[00105] В примерном варианте воплощения удаленная нижняя кромка примыкает ко второй грани зуба, принадлежащей соседнему зубу.

[00106] Тогда как изобретение было описано применительно к тому, что в настоящее время рассматривается как наиболее практически применимый и предпочтительный вариант воплощения, следует понимать, что изобретение не ограничено раскрытым вариантом воплощения, а напротив, предназначено для охвата различных модификаций и эквивалентных расположений, включенных в сущность и объем изобретения.

Заявленная группа изобретений относится к сегментам пластины для разделения материала и к машине для разделения материала. Сегменты содержат подложку, имеющую переднюю сторону и заднюю сторону, причем задняя сторона сконфигурирована так, чтобы она была прикреплена к опорному диску диспергатора; ряды зубьев, выступающих из передней стороны подложки, причем каждый из рядов расположен вдоль дуги, простирающейся от одной стороны сегмента пластины до противоположной стороны сегмента пластины. Зубья могут быть соединены перемычкой, перекрывающей зазор между соседними зубьями, причем перемычка приподнята над передней стороной подложки так, что перемычка отделена от передней поверхности открытым пространством в зазоре. Зуб в рядах зубьев может иметь первую грань, расположенную удаленно от второй грани вдоль тела зуба, имеющего первую боковую сторону зуба и вторую боковую сторону зуба, при этом предусмотрена подпорка, простирающаяся от первой грани зуба до подпорки, простирающейся от второй грани смежного зуба, причем подпорка, простирающаяся от первой грани зуба до подпорки, простирающейся от второй грани смежного зуба, встречается с ней на высоте над подложкой, которая меньше полной высоты зуба. Также может быть предусмотрена подпорка, простирающаяся от первой грани зуба только до подложки, прилегающей к этой первой грани зуба, или в наклонном направлении ко второй грани смежного зуба от первой грани зуба до подложки, прилегающей к этой первой грани зуба. 4 н. и 35 з.п. ф-лы, 37 ил.

1. Сегмент пластины для машины для разделения материала, содержащий:

– подложку, имеющую переднюю сторону и заднюю сторону, причем задняя сторона сконфигурирована так, чтобы она была прикреплена к опорному диску диспергатора;

– ряды зубьев, выступающих из передней стороны подложки, причем каждый из рядов расположен вдоль дуги, простирающейся от одной стороны сегмента пластины до противоположной стороны сегмента пластины;

– причем по меньшей мере в одном из рядов зубьев соседние зубья соединены перемычкой, перекрывающей зазор между соседними зубьями, причем перемычка приподнята над передней стороной подложки так, что перемычка отделена от передней поверхности открытым пространством в зазоре.

2. Сегмент пластины по п.1, в котором перемычка находится у конца соседних зубьев, удаленного от передней стороны подложки.

3. Сегмент пластины по п.1, в котором перемычка соединяет боковые стенки каждого из соседних зубьев.

4. Сегмент пластины по п.1, в котором перемычка соединяет боковые стенки соседних зубьев на возвышении зубьев над передней стороной в диапазоне от одной трети до полной высоты соседних зубьев над передней стороной.

5. Сегмент пластины по п.1, в котором перемычка обладает формой, выбранной из группы, состоящей из: круговой или овальной формы в поперечном сечении в средней точке перемычки между соседними зубьями, прямоугольной формы в поперечном сечении в средней точке перемычки между соседними зубьями; клиновой формы в поперечном сечении в средней точке перемычки между соседними зубьями и каплеобразной формы в поперечном сечении в средней точке перемычки между соседними зубьями.

6. Сегмент пластины по п.1, в котором перемычка имеется между каждыми из соседних зубьев по меньшей мере в одном из рядов.

7. Сегмент пластины по п.1, в котором перемычка представляет собой первую перемычку между соседними зубьями, а сегмент пластины включает в себя вторую перемычку между соседними зубьями, причем вторая перемычка находится на высоте, отличной от высоты первой перемычки.

8. Сегмент пластины по п.1, в котором перемычка находится радиально в самом внешнем ряду, а в радиально внутреннем ряду перемычка отсутствует.

9. Сегмент пластины по п.1, в котором перемычка представляет собой первую перемычку между первой парой соседних зубьев в ряду, а сегмент пластины дополнительно содержит вторую перемычку между второй парой соседних зубьев в ряду, причем первая перемычка находится на высоте, отличной от высоты первой перемычки.

10. Сегмент пластины по п.1, в котором сегмент пластины сконфигурирован для вращения вокруг оси вращения, и сегмент пластины включает в себя дугообразную радиально внутреннюю кромку и дугообразную радиально внешнюю кромку, а сегмент пластины имеет боковые кромки, каждая из которых выровнена вдоль соответствующей радиальной линии.

11. Машина для разделения материала, содержащая:

– корпус, включающий в себя вход, сконфигурированный для приема потока, включающего в себя целлюлозный волокнистый материал;

– противолежащие диски, закрепленные в корпусе так, чтобы по меньшей мере один из дисков вращался вокруг оси вращения в корпусе; при этом

каждый из противолежащих дисков имеет переднюю поверхность, а передние поверхности на противолежащих дисках обращены друг к другу и отделены зазором между противолежащими дисками;

каждый из противолежащих дисков имеет ряды зубьев на передней поверхности для дисков, причем зубья в каждом ряду зубьев расположены на общем радиальном расстоянии от оси вращения;

перемычки перекрывают зазоры между соседними зубьями по меньшей мере в одном из рядов зубьев, причем перемычки отделены от подложки передней поверхности открытым пространством в зазоре;

причем ряды зубьев на передней поверхности первого из противолежащих дисков имеют радиусы, отличающиеся от радиусов рядов зубьев на передней поверхности второго из противолежащих дисков; и

при этом ряды первого из противолежащих дисков размещены с возможностью свободного вращения между рядами зубьев на втором из противолежащих дисков.

12. Машина по п.11, в которой первый из противолежащих дисков представляет собой диск ротора, который вращается вокруг оси вращения, а второй из противолежащих дисков представляет собой диск статора, который стационарно расположен в корпусе.

13. Машина по п.11, в которой каждый из первого и второго из противолежащих дисков включают в себя:

– опорный диск, прикрепленный либо к валу, либо непосредственно к корпусу, причем опорный диск включает в себя монтажную подложку; и

– сегменты пластины, прикрепленные к монтажной подложке в виде кольцевой матрицы, причем передняя поверхность для диска образована передними поверхностями сегментов пластины.

14. Машина по п.11, в которой перемычка находится у конца зубьев, удаленного от подложки передней поверхности.

15. Машина по п.11, в которой каждая из перемычек соединяется с боковыми стенками соседних зубьев.

16. Машина по п.11, в которой каждая из перемычек соединяется с боковыми стенками соседних зубьев на возвышении зубьев над подложкой передней поверхности в диапазоне от тридцати до девяноста процентов от высоты соседних зубьев над подложкой.

17. Машина по п.11, в которой перемычка обладает формой, выбранной из группы, состоящей из: круговой или овальной формы в поперечном сечении в средней точке перемычки между соседними зубьями, прямоугольной формы в поперечном сечении в средней точке перемычки между соседними зубьями; клиновой формы в поперечном сечении в средней точке перемычки между соседними зубьями и каплеобразной формы в поперечном сечении в средней точке перемычки между соседними зубьями.

18. Машина по п.11, в которой перемычки находятся между каждой парой соседних зубьев по меньшей мере в одном из рядов.

19. Машина по п.11, в которой перемычки включают в себя по меньшей мере две перемычки между парой соседних зубьев.

20. Машина по п.11, в которой перемычки имеются радиально в самом внешнем ряду, а в радиально внутреннем ряду перемычки отсутствуют.

21. Машина по п.11, в которой перемычки включают в себя первую перемычку между первой парой соседних зубьев в ряду и вторую перемычку между второй парой соседних зубьев в ряду, причем первая перемычка находится на высоте, отличной от высоты первой перемычки.

22. Сегмент пластины для машины для разделения материала, содержащий:

– подложку, имеющую переднюю сторону и заднюю сторону, причем задняя сторона сконфигурирована так, чтобы она была прикреплена к опорному диску диспергатора; и

– ряды зубьев, выступающих из передней стороны подложки, причем ряды расположены вдоль дуги, простирающейся от первой боковой стороны сегмента пластины до противоположной боковой стороны сегмента пластины,

причем зуб в рядах зубьев имеет первую грань, расположенную удаленно от второй грани вдоль тела зуба, имеющего первую боковую сторону зуба и вторую боковую сторону зуба, и

при этом предусмотрена подпорка, простирающаяся от первой грани зуба только до подложки, прилегающей к этой первой грани зуба, или в наклонном направлении ко второй грани смежного зуба от первой грани зуба до подложки, прилегающей к этой первой грани зуба.

23. Сегмент пластины по п.22, дополнительно содержащий подпорку, простирающуюся в направлении к грани второго смежного зуба от второй грани зуба до подложки, прилегающей ко второй грани зуба.

24. Сегмент пластины по п.22, в котором подпорка имеет высоту, и при этом высота подпорки меньше высоты зуба, от которого простирается подпорка.

25. Сегмент пластины по п.22, в котором подпорка дополнительно содержит прилегающую область, причем первая грань зуба дополнительно имеет общую площадь, и при этом прилегающая область подпорки меньше, чем общая площадь первой грани зуба.

26. Сегмент пластины по п.25, в котором разность между прилегающей областью и общей площадью задает обнаженную область.

27. Сегмент пластины по п.26, в котором обнаженная область находится в диапазоне 20–80% от общей площади первой грани зуба.

28. Сегмент пластины по п.22, в котором подпорка обладает формой, выбранной из группы, состоящей из: четырехгранной призмы, пирамиды, трехгранной призмы, прямоугольной призмы и трапецеидальной призмы.

29. Сегмент пластины по п.22, в котором зуб дополнительно содержит плоскую поверхность, расположенную наверху зуба, помимо первой грани зуба, второй грани зуба, первой боковой стороны зуба и второй боковой стороны зуба.

30. Сегмент пластины по п.22, в котором подпорка дополнительно содержит основание, расположенное на подложке, прилегающей к первой грани зуба, причем основание имеет ширину, и где ширина основания больше, чем ширина на верхней кромке подпорки.

31. Сегмент пластины по п.22, в котором подпорка дополнительно имеет гипотенузу, простирающуюся от верхней кромки подпорки до удаленной нижней кромки подпорки.

32. Сегмент пластины по п.31, в котором удаленная нижняя кромка примыкает ко второй грани зуба, принадлежащей соседнему зубу.

33. Сегмент пластины по п.22, причем он сконфигурирован для вращения вокруг оси вращения и включает в себя дугообразную радиально внутреннюю кромку и дугообразную радиально внешнюю кромку, а также имеет боковые кромки, каждая из которых выровнена вдоль соответствующей радиальной линии.

34. Сегмент пластины для машины для разделения материала, содержащий:

– подложку, имеющую переднюю сторону и заднюю сторону, причем задняя сторона сконфигурирована так, чтобы она была прикреплена к опорному диску диспергатора; и

– ряды зубьев, выступающих из передней стороны подложки, причем ряды расположены вдоль дуги, простирающейся от первой боковой стороны сегмента пластины до противоположной боковой стороны сегмента пластины,

причем зуб в рядах зубьев имеет первую грань, расположенную удаленно от второй грани вдоль тела зуба, имеющего первую боковую сторону зуба и вторую боковую сторону зуба, и

при этом предусмотрена подпорка, простирающаяся от первой грани зуба до подпорки, простирающейся от второй грани смежного зуба,

причем подпорка, простирающаяся от первой грани зуба до подпорки, простирающейся от второй грани смежного зуба, встречается с ней на высоте над подложкой, которая меньше полной высоты зуба.

35. Сегмент пластины по п.34, в котором подпорка дополнительно содержит прилегающую область, причем первая грань зуба дополнительно имеет общую площадь, и при этом прилегающая область подпорки меньше, чем общая площадь первой грани зуба.

36. Сегмент пластины по п.35, в котором разность между прилегающей областью и общей площадью задает обнаженную область.

37. Сегмент пластины по п.36, в котором обнаженная область находится в диапазоне 20–80% от общей площади первой грани зуба.

38. Сегмент пластины по п.34, в котором зуб дополнительно содержит плоскую поверхность, расположенную наверху зуба, помимо первой грани зуба, второй грани зуба, первой боковой стороны зуба и второй боковой стороны зуба.

39. Сегмент пластины по п.34, причем он сконфигурирован для вращения вокруг оси вращения и включает в себя дугообразную радиально внутреннюю кромку и дугообразную радиально внешнюю кромку, а также имеет боковые кромки, каждая из которых выровнена вдоль соответствующей радиальной линии.