BR0309660B1 - Disco para refinação, segmento de placa para um disco de uma refinadora de disco rotativo, refinadora de disco e método para fabricar um conjunto de placas opostas para uma refinadora de disco - Google Patents

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "DISCO PARA REFINAÇÃO, SEGMENTO DE PLACA PARA UM DISCO DE UMA REFI- NADORA DE DISCO ROTATIVO, REFINADORA DE DISCO E MÉTODO

PARA FABRICAR UM CONJUNTO DE PLACAS OPOSTAS PARA UMA REFINADORA DE DISCO".

Antecedente da Invenção A presente invenção refere-se a discos para refinação e seg- mentos placa para discos para refinação e, mais particularmente, à forma das barras que definem os elementos de refinação dos discos ou segmen- tos.

Refinadoras de disco para material ligno-celulósico, que se situa desde serragem até aparas de madeira, são equipadas com discos ou seg- mentos para refinação. O material a ser refinado é tratado em um espaço definido entre dois discos para refinação que giram um em relação ao outro. O material se move nos sulcos formados pelas barras localizadas sobre as superfícies do disco em ambos, em um plano genericamente radial propor- cionando uma função transporte, e fora do plano, proporcionando um meca- nismo para classificação de material sobre as arestas dianteiras das barras de cruzamento. A superposição instantânea entre as barras localizadas em cada uma das duas faces do disco forma o ângulo de cruzamento instantâ- neo. O ângulo de cruzamento tem uma influência vital na classificação do material ou capacidade de recobrimento das arestas dianteiras.

Geometrias de barra convencionais, particularmente linha reta paralela, linha reta radial e encurvada na forma de arcos íntegros sobre evo- lutas circulares, apresentam uma mudança de ângulo de cruzamento de bar- ra com relação à posição radial dentro de zonas de refinação. Desenhos de linha reta paralela mostram, além disto, uma mudança de ângulo de barra com relação à posição periférica dentro de um campo de barras paralelas.

Uma vez que o ângulo de cruzamento de barra é um fator de- terminante para a probabilidade de cobertura, uma variação no ângulo de barra conduz a uma variação também na probabilidade de cobertura. Portan- to, uma distribuição não-homogênea de material no espaço como uma fun- ção de posição radial e angular é inevitável por meio de projetos de barras convencionais. Patentes representativas orientadas para configurações es- pecíficas de barras e sulcos sobre segmentos para placas de refinadora, incluem: U.S. 6.276.622 (Obitz), “Refining Disc For Disc Refiners”, 21 de a- gosto de 2001; U.S. 4.023.737 (Leider e outros), “Spiral Groove Pattern Re- finer Plates”, 17 de maio de 1977 e U.S. 3.674.217 (Reinhall), “Pulp Fiberi- zing Grinding Plate”, 4 de julho de 1972.

Sumário da Invenção Para fornecer uma cobertura uniforme ao longo do comprimento das barras independentemente da posição angular ou radial, as barras deve- ríam ser conformadas em uma forma que forneça ângulo de cruzamento de barra constante, a despeito da posição.

Conseqüentemente, o objetivo da presente invenção é fornecer uma forma de barra de elemento para refinação com uma característica de- sejada de barra constante e assim ângulo de cruzamento constante, para promover uma ação de refino mais homogênea.

Um disco para refinadora ou segmento placa para refinadora no qual as barras assumem a forma de uma espiral logarítmica satisfaz o obje- tivo precedente da invenção. A invenção pode assim ser caracterizada como um disco para refinação que tem uma superfície de trabalho, uma aresta radialmente inter- na e uma aresta radialmente externa, a superfície de trabalho incluindo uma pluralidade de barras espaçadas lateralmente por meio de sulcos interveni- entes que se estendem genericamente para fora no sentido da aresta exter- na através da superfície, no qual as barras são encurvadas com a forma de uma espiral logarítmica. A partir de um outro aspecto, a invenção pode ser caracterizada como uma refinadora de disco que inclui primeiro e segundo discos para re- finação opostos, relativamente rotativos, os quais definem um espaço ou folga para refinação, os primeiro e segundo discos tendo cada um uma placa com uma aresta radialmente interna, uma aresta radialmente externa e uma superfície de trabalho que inclui uma pluralidade de barras que se estendem genericamente para fora, no sentido da aresta externa através da superfície, na qual a pluralidade de barras sobre no mínimo o primeiro disco são encur- vadas com a forma de uma espiral logarítmica durante operação da refinado- ra. Cada uma das barras sobre o primeiro disco será cruzada no espaço pa- ra refinação por uma pluralidade de barras sobre o segundo disco, formando com isto ângulos de cruzamento instantâneos. Para cada uma das barras sobre o primeiro disco o ângulo de cruzamento é um ângulo nominal subs- tancialmente constante. Preferivelmente para cada uma da pluralidade de barras sobre o primeiro disco todos os ângulos de cruzamento instantâneos estão dentro de +/-10 °do ângulo de cruzamento no minai.

Uma característica adicional da espiral logarítmica é a variabili- dade da largura do sulco, isto é, a distância entre barras adjacentes com relação à posição radial. Isto torna os sulcos abertos na direção de escoa- mento da matéria prima, o que impede entupimento do sulcos com fibras e material errático. A invenção pode ser descrita de forma matemática. Utilizando coordenadas polares r e <p, deveria se aplicar a seguinte função transforma- ção para coordenadas cartesianas: x = r.cos φ y = r.sen φ r2 = x2 + y2 A forma genérica da barra em espiral logarítmica é representada por r = a.e k* k = cot α k = 0 -> círculo onde “a” é um parâmetro de escala para r e α é o ângulo de interseção entre qualquer tangente à curva e uma linha através do centro (geratriz) do siste- ma de coordenadas.

No caso de α = 90 °ou = -90 °a tangente da curva em qualquer ponto poderia ser ortogonal à geratriz e a curva é, portanto, um círculo com raio a.

Esta forma exclusiva da barra fornece não apenas identidade para ângulos de barra individuais, mas também o assim chamado ângulo de cruzamento ou de corte admite a mesma identidade através de toda a zona de refinação. A invenção inclui um método para fabricar um conjunto de pla- cas opostas que inclui as etapas de conformar um desenho de barras e sul- cos que se conforma substancialmente às expressões matemáticas prece- dentes.

Breve Descrição dos Desenhos A modalidade preferencial da invenção será descrita com rela- ção aos desenhos que acompanham, nos quais: A Figura 1 é um esquema de uma porção interna de refinadora para apara de madeira que ilustra a relação de discos opostos e relativa- mente rotativos, cada um dos quais carrega uma placa anelar que consiste em uma pluralidade de segmentos placa; A Figura 2 é uma fotografia de um segmento de placa de refina- dora que incorpora barras de refinadora na forma de espirais logarítmicas de acordo com a invenção; A Figura 3 é um esquema por meio do qual a representação ma- temática da invenção pode ser mais facilmente entendida; A Figura 4 é uma representação esquemática da curvatura da barra para o valor α = 60 * A Figura 5 é uma representação esquemática da curvatura da barra para o valor α = -30 * A Figura 6 é uma vista em planta, esquemática, similar à Figura 2, que mostra uma modalidade na qual apenas o exterior de uma pluralidade de zonas de refinação tem barras em um desenho de espiral logarítmica;

As Figuras 7 A e B são vistas em planta e seção de uma porção de um segmento placa, que mostram uma variação que tem espaçamentos alternados maior e menor entre barras no raio idêntico a partir do centro;

As Figuras 8A e B são vistas em planta e seção de uma porção de um segmento placa, que mostra larguras de barra relativamente maiores e relativamente menores que se alternam em raio idêntico a partir do centro;

As Figuras 9A e B são vistas em planta e seção de uma porção de um segmento placa, que mostram profundidades de sulco relativamente mais profundas e relativamente mais rasas que se alternam em raio idêntico a partir do centro; A Figura 10 é uma vista em planta de uma porção de um seg- mento placa no qual as dimensões de largura da barra aumentam com raio crescente; A Figura 11 é uma vista em planta de uma porção de um seg- mento placa no qual as dimensões de espaçamento de sulco aumentam com raio crescente; A Figura 12 é uma vista lateral de uma porção de um segmento placa no qual as dimensões de profundidade de sulco aumentam com raio crescente;

As Figuras 13A e B são vistas esquemáticas de uma porção de segmento placa que tem superfície e barragens de superfície, respectiva- mente, entre barras adjacentes.

Descrição da Modalidade Preferencial A Figura 1 é um esquema que mostra uma refinadora 10 com carcaça 12, na qual discos opostos são suportados, cada um dos quais car- rega uma placa anelar ou círculo que consiste em uma pluralidade de seg- mentos placa. A carcaça 12 têm um rotor substancialmente plano 14 situado nela, o rotor carregando uma primeira placa anelar que define uma primeira face de esmerilhamento 16 e uma segunda placa anelar que define uma se- gunda face de esmerilhamento 18. O rotor 14 é substancialmente paralelo a e simétrico a cada lado de um plano vertical indicado em 20. Um eixo 22 se estende horizontalmente ao redor de um eixo de rotação 24, e é acionado em uma ou em ambas as extremidades (não-mostrado) em uma maneira convencional.

Um conduto de alimentação 26 distribui uma pasta fluida bom- beada de material de alimentação ligno-celulósico através da abertura de entrada 30 sobre cada lado da carcaça 12. No rotor o material é redireciona- do radialmente para fora através da região de ruptura mais grossa 32 onde ele se move ao longo da primeira face de esmerilhamento 16 e uma terceira face de esmerilhamento 34 justaposta à primeira face, de modo a definir uma zona de refinação do lado direito 38, entre elas. De maneira similar, no lado esquerdo do rotor 14, material passa através da zona de refinação es- querda 40 formada entre a segunda face de esmerilhamento 18 e a face de esmerilhamento justaposta 36.

Um elemento divisor 42 se estende a partir da carcaça 12 até a periferia, isto é, a circunferência 44 do rotor 14, mantendo com isto separa- ção entre as fibras refinadas que emergem da zona de refinação 38 em rela- ção às fibras refinadas que emergem da zona de refinação 40. As fibras a partir da zona de refinação direita são descarregadas a partir da carcaça através da abertura de descarga 46 ao longo da corrente ou linha de des- carga 56, enquanto as fibras a partir da zona de refinação esquerda 40 são descarregadas a partir da carcaça através da abertura 48 ao longo da linha de descarga 58.

Assim, material a ser refinado é introduzido próximo ao centro de um disco, de tal modo que o material é induzido a escoar radialmente para fora no espaço entre as placas para refinação opostas, onde o material é influenciado pela sucessão de estruturas de sulco e barra, a uma “freqüência de batida” que depende das dimensões dos sulcos e das barras, bem como da velocidade relativa de rotação do disco. O material tende a se mover ra- dialmente para fora, porém a forma das barras e sulcos é projetada de forma intencional para produzir um efeito de classificação e um efeito de retarda- mento, pelo que, o material é retido na zona de refinação entre as placas, para um tempo de retenção otimizado.

Embora o espaço entre placas onde ocorre a ação de refinação seja referido comumente como a “zona de refinação”, as placas opostas mui- tas vezes têm dois ou mais desenhos distintos de barra e sulco que diferem em regiões radialmente internas, intermediárias e externas da placa; estas são muitas vezes referidas também como zonas internas, intermediárias e externas.

De acordo com a presente invenção, a variável adicional do ân- guio de cruzamento de barra é mantida substancialmente constante. Isto é realizado por meio de as barras se conformarem substancialmente em cur- vatura às expressões matemáticas descritas no sumário. Em particular, du- rante operação da refinadora, cada uma das barras sobre o primeiro disco será cruzada no espaço de refinação por uma pluralidade de barras sobre o segundo disco, com isto formando ângulos de cruzamento instantâneos, e para cada uma das barras sobre o primeiro disco o ângulo de cruzamento é um ângulo nominal substancialmente constante. Mesmo que a invenção não esteja perfeitamente implementada, um benefício significativo relativo ao estado da técnica pode ainda ser alcançado quando os ângulos de cruza- mento instantâneos em uma dada zona de refinação estão dentro +/-10 °do ângulo de cruzamento nominal.

Com referência à Figura 2, nela está mostrado um segmento de refinação 54 que é colocado no interior de um disco para refinação que é projetado para ação conjunta com o mesmo, ou tipo diferente de segmentos para refinação sobre um disco para refinação adjacente do outro lado do espaço de refinação. Diversos segmentos como mostrado na Figura 2 são tipicamente presos lado a lado a uma base (por exemplo, rotor ou estator) para formar uma placa de refinação substancialmente circular (por exemplo, circular ou anelar). O segmento tem a forma genérica de um setor truncado de um círculo. Cada segmento pode ser montado à superfície suporte da placa da base por meio de parafusos de máquina inseridos através de furos rebaixados para parafusos 56. Alguns projetos de refinadora podem permitir fixar as placas a partir da traseira, o que elimina os furos para parafusos da face da placa. Em geral, segmentos são montados sobre discos que rodam em relação ao outro, o que poderia ser conseguido pela presença de um rotor e um estator (refinadora de disco único) ou por meio de um rotor seg- mentado em ambos os lados e que opera contra dois estatores (refinadora de disco duplo) ou por meio de diversos rotores que operam um contra o outro e um par de estatores (refinadora de múltiplos discos), ou por meio de discos que giram ao contrário.

Cada segmento de disco para refinadora pode ser considerado como tendo uma extremidade radialmente interna 58, uma extremidade radi- almente externa 60, e uma superfície de trabalho entre elas, a superfície de trabalho incluindo uma pluralidade de barras 62 espaçadas lateralmente por meio de sulcos intervenientes e que se estendem genericamente para fora no sentido da extremidade externa através da superfície. Preferivelmente todas, porém no mínimo a maior parte das barras, são encurvadas com a forma de uma espiral logarítmica.

Como é comum para ambas, refinação de baixa e alta consis- tência de aparas de madeira ou material de segundo estágio, as barras so- bre uma placa formada pelos segmentos da Figura 2 são arranjadas em três zonas de refinação radialmente distintas 64, 66, 68 entre as arestas de placa interna e externa 58, 60. Uma zona de transição em forma de Z 70 realiza a transição de escoamento de material entre as zonas de refinação individuais.

Nesta modalidade as barras em cada zona seguem uma espiral logarítmica. O parâmetro de forma particular (alfa) pode ser diferente para cada zona, porém, o parâmetro de forma para cada zona que se confronta sobre a placa oposta seria preferivelmente o mesmo.

Esta forma particular e exclusiva proporciona a vantagem da in- dependência do ângulo de barra da localização da barra sobre a placa em uma zona de refino particular. Uma vez que a forma particular da espiral lo- garítmica garante que o ângulo de intersecção da barra com linhas através do centro da placa seja constante, nenhum ângulo de barra e, portanto, vari- ação de ângulo de cruzamento no curso do movimento relativo de segmen- tos de rotor e estator ocorre. Uma vez que o ângulo de barra tem um impac- to significativo na ação de refinação e probabilidade de cobertura de barra, qualquer variação de ângulo de barra e de cruzamento irá resultar em uma variação de ação de refinação. A invenção alcança homogeneidade máxima de ação de refinação minimizando a variação do ângulo de barra. A largura do sulco entre duas barras em espiral logarítmica adja- centes é variável e aumenta com a distância radial devido à natureza da cur- va. Assim, a largura do sulco no Dl da zona 68 é menor do que sobre o OD da zona, o OD da aresta externa 60 da placa, neste caso. Portanto, a área aberta disponível para armazenar escoamento aumenta de forma despro- porcional com raio crescente. Este aspecto fornece resistência aumentada contra entupimento em comparação a projetos de barras paralelas onde ne- nhuma variação de largura de sulco ocorre.

Novamente com referência às expressões matemáticas que apa- recem no sumário acima, e a Figura 3 associada, o ângulo de cruzamento β aparece como o ângulo de interseção entre as tangentes ti e t2 às duas cur- vas Ci e C2 (isto é, as arestas dianteiras encurvadas de barras que se cru- zam), no ponto de interseção pi. O ângulo β entre as tangente permanece constante em cada ponto de cruzamento possível. Cada barra tem um ângu- lo α relativo à geratriz γ que passa através do ponto central pc.

As Figuras 4 e 5 são representações esquemáticas da curvatura de barra para dois valores de α diferentes. A Figura 4 mostra a curvatura para α = 60 °e a Figura 5 mostra a curvatura para α = - 30 °. O projetista tem a flexibilidade de selecionar o ângulo entre + 90 °- 90 °. A expressão matemática para a forma da barra espiral logarítmi- ca define qualquer dada barra, que no limite é uma linha de espessura infini- tesimal, tal que a localização de qualquer ponto dado sobre a linha é uma função da posição angular (fi) do ponto em relação a um raio ou diâmetro de referência através do centro (ao longo da geratriz do sistema de coordena- das) e o ângulo de interseção (alfa) entre a tangente à curvatura da barra no ponto e a geratriz. Esta relação matemática é utilizada em um sentido prático para projetar padrões de barra funcionais.

Isto seria realizado tipicamente em um sistema de projeto assis- tido por computador (CAD) que é facilmente programado para incorporar o modelo matemático e que tem uma saída que pode traduzir a modelagem matemática do segmento para equipamento para produzir uma contrapartida tangível a partir de um molde de segmento. Isto poderia prosseguir tendo uma curva espiral calculada em incrementos radiais e estabelecendo com isto a “mãe” de todas as outras barras, determinando o raio de partida bem como o ângulo de partida (alcançado somando uma constante ao resultado do cálculo). Aquela curva completa (que representa a aresta dianteira da barra “mãe”) será localizada em algum lugar sobre o segmento. Em um sis- tema CAD a curva não será necessariamente espiral logarítmica completa matematicamente contínua, mas, ao invés disso, pode ser aproximada por meio de um ajuste de filete. A precisão do filete depende dos incrementos radiais selecionados. Além disto os primeiros poucos pontos sobre o filete próximo ao diâmetro interno do segmento podem não corresponder de forma aproximada à espiral logarítmica teórica, porém este artifício do sistema CAD tem pequena conseqüência adversa se limitado ao pequeno raio no diâmetro interno. O sistema CAD típico (por exemplo AutoCad®) permite então ao usuário deslocar a aresta traseira da barra-mãe, dando com isto à barra uma largura selecionada que é estabelecida a partir do raio interno até o raio externo do segmento. A barra mãe pode então ser copiada e girada para encher o segmento. Por exemplo, o usuário pode especificar a largura da barra em um dado raio, o número de barras para o segmento ou a largura mínima de sulco desejada em um dado raio, etc. Deveria ser apreciado que em vista de técnicas modernas de fabricação, o termo “espiral logarítmica” como aqui utilizado, embora baseado em uma expressão matemática pode, na prática, apenas se aproximar da expressão matemática através de uma série de linhas retas ou curvas, cada uma das quais é relativamente curta quando comparada com o comprimento total da curva a partir do raio interno até o raio externo do segmento, ou a partir do raio interno até o raio externo de uma dada zona no segmento. De maneira similar um grau razoável de latitude deveria ser concedido ao inventor ao ler o termo “espiral logarítmica” na forma de barras encurvadas de acordo com as quais a alguém versado no campo relevante de esforço poderia reconhecer uma tentativa para man- ter a conservação do ângulo de cruzamento de barra na direção radial sobre um dado segmento, ou dentro da zona de um dado segmento. O benefício da presente invenção pode ser realizado em uma extensão significativa em relação à técnica precedente, mesmo se a espiral logarítmica for meramente aproximada, por exemplo, se o ângulo de cruzamento for mantido dentro de +/- 10 °a partir da extremidade radialmente interna até a extremidade radi- almente externa de uma dada barra.

Variações da invenção podem ser prontamente entendidas sem referência a outros desenhos. Por exemplo, no contexto da invenção como implementada em uma refinadora, um primeiro disco para refinação faceia um segundo disco para refinação relativamente rotativos com um espaço de refinação entre eles. Cada um, ambos, ou apenas um dos primeiro e segun- do discos, têm uma forma de superfície com uma extremidade interna e uma extremidade externa que inclui uma pluralidade de barras que se estendem genericamente para fora no sentido da extremidade externa através da su- perfície, com a pluralidade de que são encurvadas com a forma de uma es- piral logarítmica. Se ambos os discos têm segmentos com barras encurva- das que seguem a mesma espiral logarítmica, ângulos de cruzamento de barra constantes serão conseguidos. Se os discos que se faceiam têm, am- bos, curvatura de barra em espiral logarítmica, porém com diferentes parâ- metros alfa, alguma variabilidade de projeto para finalidades especiais pode ser conseguida. Se apenas um disco tem uma curvatura de barra em espiral logarítmica e o disco que o faceira tem um desenho de barra convencional, o resultado será ainda vantajosamente reduzir a variação do ângulo de cruza- mento de barra em relação a dois discos que se faceiam, que têm o mesmo tal desenho convencional.

Em uma outra modalidade a curvatura de barra em espiral loga- rítmica está presente em menos do que todas as zonas radiais. A Figura 6 é uma vista em planta esquemática similar à Figura 2, que mostra uma moda- lidade de um segmento 54' no qual apenas a exterior 68' de uma pluralidade de zonas de refinação na superfície de trabalho 62' tem barras em um dese- nho em espiral logarítmica. Em uma placa de duas ou três zonas, a zona radialmente a mais externa deveria, preferencialmente, ter as barras em es- piral logarítmica, uma vez que o número de tratamentos de fibra aumenta com o raio do disco, de acordo com a terceira potência do raio. Em tal caso, tais zonas internas 66' deveríam, preferivelmente, seguir o assim chamado desenho de “ângulo constante”, como exemplificado no desenho 079/080 disponível de Durametal Corp. para a refinadora Andritz Twin-Flo e mostrado apenas de forma esquemática na Figura 6.

Outras implementações do conceito de espiral logarítmica estão mostradas nas Figuras 7-13. As Figuras 7A e B são vistas em planta e seção de uma porção de um segmento placa que mostra uma variação que tem espaçamentos alternados maior e menor 72, 74 entre barras 76 no mesmo raio a partir do centro de um segmento 78.

As Figuras 8A e B são vistas em planta e seção de uma porção de um segmento placa 80 que mostra larguras de barras relativamente maio- res 82 e relativamente menores 84 que se alternam em mesmo raio a partir do centro.

As Figuras 9A e B são vistas em planta e seção de uma porção de um segmento placa 86 que mostra profundidades de sulco relativamente mais profundas 88 e relativamente mais rasas 90 do mesmo espaçamento 92 que se alterna em mesmos raios a partir do centro. A Figura 10 é uma vista em planta de uma porção de um seg- mento placa 94, no qual as dimensões de largura de barras wi e w2 aumen- tam com raio crescente enquanto os sulcos mantêm espaçamento constante 96 quando medido a partir do ponto central da espiral e estão ao longo de linhas li e l2. A Figura 11 é uma vista em planta de uma porção de um seg- mento placa 98, no qual as dimensões de espaçamento de sulcos di e d2 aumentam com raio crescente. A Figura 12 é uma vista lateral de uma porção de um segmento placa 100, no qual as dimensões de profundidade de sulcos gi e g2 aumen- tam com raio crescente.

As Figuras 13A e B são vistas esquemáticas de uma porção de segmentos placa 102 e 104 que tem superfície 106 e barragens de subsu- perfície 108, respectivamente, entre barras adjacentes 110, 112, respecti- vamente.

Embora a invenção aqui tenha sido descrita com referência a uma modalidade particular preferencial, deve ser entendido que estas moda- lidades são meramente ilustrativas dos princípios e aplicações da presente invenção. Deve, portanto, ser entendido que inúmeras modificações podem ser feitas às modalidades ilustrativas, e que outros arranjos podem ser ima- ginados sem se afastar do espírito e do escopo da presente invenção.

Claims (22)

1. Disco para refinação tendo uma superfície de trabalho (16,18,34,36), uma extremidade radialmente interna e uma extremidade ra- dialmente externa, a superfície de trabalho (16,18,34,36) incluindo uma plu- ralidade de barras espaçadas lateralmente por meio de sulcos intervenientes e que se estendem genericamente para fora no sentido de extremidade ex- terna através de superfície, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de barras é encurvada com a forma de uma espiral logarítmica.

2. Disco para refinação, de acordo com a reivindicação 1, carac- terizado pelo fato de que a pluralidade de barras inclui a maioria das barras sobre o disco.

3. Disco para refinação, de acordo com a reivindicação 1, carac- terizado pelo fato de que o disco tem um desenho de barras e sulcos ar- ranjado em no mínimo duas zonas radialmente distintas, e essencial mente todas as barras na zona a mais externa são encurvadas com a forma de uma espiral logarítmica.

4. Disco para refinação, de acordo com a reivindicação 1, carac- terizado pelo fato de que o disco é formado por uma base circular e uma placa para refinação presa à base, a placa formada por uma pluralidade de segmentos de placa (54), cada um dos quais tem uma superfície de trabalho que inclui uma pluralidade de barras (62) que são encurvadas com a forma de uma espiral logarítmica.

5. Disco para refinação, de acordo com a reivindicação 1, carac- terizado pelo fato de que a forma de barras se conforma à expressão ma- temática em coordenadas polares: r = a.e ktp onde k = cot a, e k = 0 -» círculo “r” é a posição radial ao longo da linha de centro da barra, “a” é um parâmetro de escala para r, e α é o ângulo de interseção entre qualquer tangente à curva e à geratriz do sistema de coordenadas.

6. Disco para refinação, de acordo com a reivindicação 5, carac- terizado pelo fato de que o ângulo (a) está dentro da faixa dentre + 90 e - 90

7. Segmento de placa (54) para um disco de uma refinadora (10) de disco rotativo, que compreende uma superfície de trabalho que inclui uma pluralidade de barras (62) espaçadas lateralmente por meio de sulcos inter- venientes, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de barras (62) é encurvada com a forma de uma espiral logarítmica.

8. Segmento de placa, de acordo com a reivindicação 7, carac- terizado pelo fato de que o segmento (54) tem uma aresta externa (60) mais comprida e uma aresta interna (58) mais curta, a superfície de trabalho tem um desenho de barras (62) e sulcos arranjado em uma primeira zona (64) situada mais próximo da aresta interna (58) e uma segunda zona (68) situada mais perto da aresta externa (60), e essencial mente todas as barras (62) na segunda zona (68) são encurvadas com a forma de uma espiral lo- garítmica.

9. Segmento de placa, de acordo com a reivindicação 7, carac- terizado pelo fato de que o segmento (78) tem a forma de um setor trunca- do de um círculo e os espaçamentos de sulcos sucessivos (72,74) entre bar- ras sucessivas (76) no mesmo raio do setor, se alternam entre espaçamen- tos relativamente maiores (74) e relativamente menores (72).

10. Segmento de placa, de acordo com a reivindicação 7, carac- terizado pelo fato de que o segmento (80) tem a forma de um setor trunca- do de um círculo e as larguras de barras sucessivas (82,84) entre sulcos sucessivos no mesmo raio do setor se alternam entre larguras relativamente maiores (84) e relativamente menores (82).

11. Segmento de placa, de acordo com a reivindicação 7, carac- terizado pelo fato de que o segmento (86) tem a forma de um setor trunca- do de um círculo e os espaçamentos de sulcos sucessivos (92) entre barras sucessivas no mesmo raio do setor, se alternam entre espaçamentos (92) relativamente mais profundos (88) e relativamente mais rasos (90).

12. Segmento de placa, de acordo com a reivindicação 7, carac- terizado pelo fato de que para uma dada barra e sulco associado, no mí- nimo um dentre a largura de barra (w1,w2), largura de sulco (d1,d2) e di- mensões de profundidade de sulco (g1,g2) mudam com raio crescente.

13. Segmento de placa, de acordo com a reivindicação 7, carac- terizado pelo fato de que compreende pelo menos uma das subsuperfícies ou barragens de superfície (108,106) nos sulcos entre barras adjacentes (110,112).

14. Refinadora de disco (10) incluindo primeiro e segundo discos para refino, opostos e rotativos relativamente, os quais definem um espaço de refinação entre eles, os primeiro e segundo discos tendo cada um uma placa com uma aresta radialmente interna, uma aresta radialmente externa e uma superfície de trabalho (16,18,34,36) que inclui uma pluralidade de bar- ras que se estendem genericamente para fora no sentido de extremidade de externa através da superfície, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de barras sobre pelo menos o primeiro disco é encurvada com a forma de uma espiral logarítmica.

15. Refinadora de disco, de acordo com a reivindicação 14, ca- racterizado pelo fato de que durante operação da refinadora (10), cada uma de barras sobre o primeiro disco serão cruzadas em espaço de refina- ção por uma pluralidade de barras sobre o segundo disco, formando com isto ângulos de cruzamento instantâneos e no qual para cada uma de barras sobre o primeiro disco o ângulo de cruzamento é um ângulo nominal cons- tante.

16. Refinadora de disco, de acordo com a reivindicação 15, ca- racterizado pelo fato de que para cada uma de pluralidades barras sobre o primeiro disco, todos os ângulos de cruzamento instantâneo estão dentro de +/-10 °do ângulo de cruzamento nominal.

17. Refinadora de disco, de acordo com a reivindicação 14, ca- racterizado pelo fato de que a superfície de trabalho (16,18,34,36) de cada placa tem um padrão de barras e sulcos arranjado em uma primeira zona situada mais perto da aresta interna e uma segunda zona situada mais perto da aresta externa, e no qual essencialmente todas as barras na segunda zona do primeiro disco são encurvadas com a forma de uma espiral logarít- mi ca.

18. Refinadora de disco, de acordo com a reivindicação 17, ca- racterizado pelo fato de que essencialmente todas as barras na segunda zona do segundo disco são encurvadas com a forma de uma espiral logarít- mica.

19. Refinadora de disco, de acordo com a reivindicação 18, ca- racterizado pelo fato de que a primeira zona sobre cada um dos discos tem um padrão de barra e sulco no qual as barras têm um ângulo de curva- tura constante.

20. Refinadora de disco, de acordo com a reivindicação 17, ca- racterizado pelo fato de que as barras nas segundas zonas dos primeiro e segundo discos têm a forma da mesma espiral logarítmica.

21. Refinadora de disco, de acordo com a reivindicação 17, ca- racterizado pelo fato de que a pluralidade de barras sobre o segundo disco são encurvadas com a forma de uma espiral logarítmica.

22. Método para fabricar um conjunto de placas opostas para uma refinadora (10) de disco compreendendo as etapas de: selecionar uma pluralidade de moldes de metal a serem usina- dos ou fundidos como segmentos de placa (54); formar um padrão de uma pluralidade de barras e sulcos sobre cada molde, produzindo com isto uma pluralidade de segmentos de placa (54), cada um tendo uma superfície de trabalho que inclui, pelo menos, uma zona (64,66,68) de barras encurvadas de forma similar (62), caracterizado pelo fato de que as barras (62) na zona (64,66,68) sendo conformadas de acordo com a expressão matemática em um sistema de coordenadas pola- res: r = a.e ktp onde k = cot a, e k = 0 -» círculo “r” é a posição radial ao longo da linha de centro da barra, “a” é um parâmetro de escala para r, e α é o ângulo de interseção entre qualquer tangente à curva e à geratriz do sistema de coordenadas; em que o valor de alfa é o mesmo para cada uma da pluralidade de barras encurvadas de forma similar (62); e selecionar uma pluralidade dos segmentos (54) que quando ar- ranjados lado a lado, formam uma primeira placa circular; selecionar uma outra pluralidade dos segmentos (54) que quan- do arranjados lado a lado formam uma segunda placa substancialmente cir- cular; e associar as primeira e segunda placas como um conjunto para instalação em uma refinadora de disco.