BR112017008913B1 - Elemento de lâmina, e, refinador para refinar material fibroso - Google Patents
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Abstract
Um elemento de lâmina (12) para um refinador (10, 11) para refinar material fibroso compreende uma borda interna (13) e uma borda externa (14) e primeiras barras de lâmina (18) e primeiras ranhuras de lâmina (19) entre as mesmas, as primeiras barras de lâmina e as primeiras ranhuras de lâmina estendendo-se para a borda externa do elemento de lâmina. Nas superfícies de topo das primeiras barras de lâmina existem segundas barras de lâmina (20) e segundas ranhuras de lâmina (21) entre as mesmas. Pelo menos algumas das segundas barras de lâmina (20) situadas sobre a porção de extremidade externa (12b) do elemento de lâmina (12) têm uma largura que é maior do que uma largura das segundas barras de lâmina (20) situadas sobre a porção de extremidade interna (12a) do elemento de lâmina (12) e/ou é aumentada na direção da borda externa (14) do elemento de lâmina (12).
Description
[001] A invenção refere-se a um elemento de lâmina para um refinador para refinar material fibroso, o elemento de lâmina compreendendo uma borda interna e uma borda externa, primeiras barras de lâmina e primeiras ranhuras de lâmina entre as mesmas, as primeiras barras de lâmina e as primeiras ranhuras de lâmina estendendo-se para a borda externa do elemento de lâmina, e em superfícies de topo das primeiras barras de lâmina segundas barras de lâmina e segundas ranhuras de lâmina entre as mesmas, as segundas barras de lâmina e as segundas ranhuras de lâmina estando pelo menos parcialmente transversais às primeiras barras de lâmina, pelo que as segundas barras de lâmina e as segundas ranhuras de lâmina se alternam em uma direção das primeiras barras de lâmina.
[002] A invenção se refere também a um refinador para refinar material fibroso.
[003] Um exemplo do elemento de lâmina como descrito acima é apresentado na publicação WO2012/101331 A1.
[004] Um problema com esse tipo de elementos de lâmina é uma taxa de desgaste mais alta das barras de lâmina na vizinhança da borda externa do que na vizinhança da borda interna, que é originada a partir da velocidade circunferencial mais alta na vizinhança da borda externa do que na vizinhança da borda interna, porque as forças de cisalhamento, que afetam a taxa de desgaste das barras de lâmina, são dependente da velocidade circunferencial e de uma largura do intervalo de lâmina entre elementos refinadores opostos do refinador. A taxa de desgaste das barras de lâmina na vizinhança da borda externa pode ser do dobro daquela na vizinhança da borda interna. A taxa de desgaste mais alta na vizinhança da borda externa pode resultar nas barras de lâmina na vizinhança da borda interna se estenderem em contato, causando corte de fibras e maiores níveis de vibração no refinador.
[005] Um objeto da presente invenção é prever um novo elemento de lâmina para um refinador para refinar material fibroso.
[006] O elemento de lâmina de acordo com a invenção é distinguido pelo fato de que pelo menos algumas das segundas barras de lâmina situadas sobre a porção de extremidade externa do elemento de lâmina têm uma largura que é maior do que uma largura das segundas barras de lâmina situadas sobre a porção de extremidade interna do elemento de lâmina e/ou que é aumentada em direção para a borda externa do elemento de lâmina.
[007] O refinador de acordo com a invenção é distinguido pelo fato de que este refinador compreende pelo menos um elemento de lâmina conforme reivindicado em qualquer uma das reivindicações 1 a 13.
[008] As larguras de pelo menos algumas das segundas barras de lâmina localizadas próximas da borda externa do elemento de lâmina são dimensionadas para serem maiores do que as larguras das segundas barras de lâmina localizadas mais próximas da borda interna do elemento de lâmina, e/ou a largura de pelo menos algumas das segundas barras de lâmina localizadas próximas da borda externa do elemento de lâmina amenta em direção para a borda externa do elemento de lâmina, isto é, em sua direção longitudinal. As segundas barras de lâmina mais largas próximas da borda externa do elemento de lâmina proporcionam uma resistência ao desgaste aumentada, ou em outras palavras, compensam a taxa de desgaste amentada que aparecem próximo da borda externa do elemento de lâmina durante a operação do refinador.
[009] De acordo com uma modalidade do elemento de lâmina, as segundas barras de lâmina e as segundas ranhuras de lâmina são pelo menos parcialmente transversais às primeiras barras de lâmina, pelo que as segundas barras de lâmina e as segundas ranhuras de lâmina se alternam em uma direção das primeiras barras de lâmina.
[0010] De acordo com uma modalidade do elemento de lâmina, a largura de substancialmente todas as segundas barras de lâmina situadas sobre a porção de extremidade externa do elemento de lâmina é aumentada em direção para a borda externa do elemento de lâmina.
[0011] De acordo com uma modalidade do elemento de lâmina, uma largura de pelo menos algumas das segundas barras de lâmina situadas sobre a porção de extremidade interna do elemento de lâmina é aumentada em direção para a borda externa do elemento de lâmina.
[0012] De acordo com uma modalidade do elemento de lâmina, a largura de substancialmente todas as segundas barras de lâmina situadas sobre a porção de extremidade interna do elemento de lâmina é aumentada em direção para a borda externa do elemento de lâmina.
[0013] De acordo com uma modalidade do elemento de lâmina, o amento da largura da segunda barra de lâmina na sua direção longitudinal para a borda externa do elemento de lâmina é 10 a 50%, preferivelmente 30 a 40%.
[0014] De acordo com uma modalidade de um elemento de lâmina, a largura das segundas barras de lâmina é arranjada para aumentar na direção da borda externa do elemento de lâmina de uma maneira tal que as larguras das segundas barras de lâmina situadas mais próximas de uma borda externa do elemento de lâmina são maiores do que as larguras das segundas barras de lâmina situadas mais afastadas da borda externa do elemento de lâmina.
[0015] De acordo com uma modalidade de um elemento de lâmina, a largura das segundas barras de lâmina é arranjada para aumentar escalonadamente de uma maneira tal que as larguras das segundas barras de lâmina dentro de um grupo de segundas barras de lâmina vizinhas são iguais, mas as larguras das segundas barras de lâmina são as maiores em um tal grupo que se situa mais próximo da borda externa do elemento de lâmina.
[0016] De acordo com uma modalidade de um elemento de lâmina, a largura das segundas barras de lâmina é arranjada para aumentar continuamente para a borda externa do elemento de lâmina de uma maneira tal que a largura de uma próxima segunda barra de lâmina é mais alta do que a largura de uma segunda barra de lâmina precedente em uma direção da primeira barra de lâmina para a borda externa do elemento de lâmina.
[0017] De acordo com uma modalidade de um elemento de lâmina, um aumento da largura das segundas barras de lâmina entre as segundas barras de lâmina situadas sobre a porção de extremidade externa do elemento de lâmina e as segundas barras de lâmina situadas sobre a porção de extremidade interna do elemento de lâmina é de 10 a 100%, preferivelmente de 10 a 50% e mais preferivelmente de 30 a 40%.
[0018] De acordo com uma modalidade de um elemento de lâmina, o elemento de lâmina é um elemento de lâmina tipo plano destinado a um refinador de disco e que um aumento da largura das segundas barras de lâmina é de 0,5 mm a 0,7 mm.
[0019] De acordo com uma modalidade de um elemento de lâmina, a largura da segunda barra de lâmina situada perto da borda interna do elemento de lâmina é de 1-2 mm e a largura da segunda barra de lâmina situada perto da borda externa do elemento de lâmina é de 1,5-2,7 mm.
[0020] De acordo com uma modalidade de um elemento de lâmina, o elemento de lâmina é um elemento de lâmina cônico destinado a um refinador de cone e um aumento da largura das segundas barras de lâmina é de 0,1 mm a 0,3 mm.
[0021] De acordo com uma modalidade de um elemento de lâmina, a largura da segunda barra de lâmina situada perto da borda interna do elemento de lâmina é arranjada para variar entre 1,3 mm e 1,4 mm e a largura da segunda barra de lâmina situada perto da borda externa do elemento de lâmina é arranjada para variar entre 1,5 mm e 1,7 mm.
[0022] Na sequência a invenção vai ser descrita em maior detalhe por meio de modalidades preferidas com referência aos desenhos que acompanham, nos quais a figura 1 é uma vista lateral esquemática em corte transversal de um refinador de disco; a figura 2 é uma vista lateral esquemática em corte transversal de um refinador de cone; a figura 3 é uma vista esquemática de um elemento de lâmina tipo plano; e a figura 4 é uma vista esquemática de uma porção do elemento de lâmina tipo plano da figura 3.
[0023] Para fins de clareza, as figuras mostram algumas modalidades da invenção de uma maneira simplificada. Números de referência idênticos identificam elementos idênticos nas figuras.
[0024] A figura 1 mostra esquematicamente uma vista lateral em corte transversal de um refinador de disco 10. O refinador de disco 10 da figura 1 compreende um primeiro elemento refinador em forma de disco 1 e um segundo elemento refinador em forma de disco 2. O primeiro elemento refinador 1 inclui uma primeira superfície refinadora V e o segundo elemento refinador 2 inclui uma segunda superfície refinadora 2’. O primeiro elemento refinador 1 e o segundo elemento refinador 2 são arranjados coaxialmente um com o outro de maneira tal que a primeira superfície refinadora V e a segunda superfície refinadora 2’ vão ser substancialmente opostas uma a outra. No refinador de disco 10 da figura 1 o primeiro elemento refinador 1 é arranjado rotativo por um eixo 3, por exemplo, na direção da seta R mostrada esquematicamente na figura 1, o primeiro elemento refinador 1 assim constituindo um rotor 1 do refinador de disco 10. Para fins de clareza, a figura 1 não mostra o motor usado para girar o primeiro elemento refinador 1, esse motor pode ser implementado de maneiras óbvias para uma pessoa especializada na técnica. Além disso, no refinador de disco 10 da Figure 1 o segundo elemento refinador 2 é fixamente suportado em uma estrutura de armação 4 do refinador de disco 10, o segundo elemento refinador 2 assim constituindo um estator 2 do refinador 10. Assim, à medida que o primeiro elemento refinador 1 gira, quando o refinador 10 está em operação, a primeira superfície refinadora V e a segunda superfície refinadora 2’ são arranjadas para se mover uma em relação à outra. A figura 1 ainda mostra um dispositivo de carregamento 5, que é acoplado para agir através de eixo 3 sobre o primeiro elemento refinador 1 de maneira tal que o primeiro elemento refinador 1 pode ser transferido para o segundo elemento refinador 2 ou afastando-se do mesmo, como esquematicamente indicado pela seta S, de modo a ajustar um intervalo 6 entre o primeiro elemento refinador 1 e o segundo elemento refinador 2, isto é, o intervalo de lâmina 6.
[0025] No refinador de disco 10 da figura 1, material fibroso, contendo lignocelulose a ser desfibrado ou refinado pode ser alimentado através de uma abertura 7 no meio do segundo elemento refinador 2 em um intervalo de lâmina 6 entre as superfícies refinadoras 1’ e 2’, onde ele é desfibrado e refinado enquanto a água contida no material vaporiza. O material a ser desfibrado pode também ser alimentado no intervalo de lâmina 6 através de aberturas na primeira superfície refinadora 1’ e/ou na segunda superfície refinadora 2’, aberturas estas que não são mostradas na figura I para fins de clareza. O material desfibrado sai do intervalo de lâmina 6 a partir de sua borda externa até uma câmara refinadora 8 do refinador 10 e ainda mais para fora da câmara refinadora 8 através de um canal de descarga 9. Em alguns refinadores de disco o material a ser desfibrado pode ser alimentado no intervalo de lâmina 6 através de aberturas arranjadas na primeira superfície refinadora 1’ ou na segunda superfície refinadora 2’, e o material já desfibrado pode ser descarregado para fora do intervalo de lâmina 6 através de aberturas arranjadas na superfície refinadora oposta, aberturas estas que não são mostradas na figura 1 para fins de clareza.
[0026] A figura 2 mostra esquematicamente uma vista em corte transversal de um refinador de cone 11 O refinador de cone 11 da figura 2 compreende peças correspondentes às do refinador de disco 10 da figura 2, a principal diferença sendo apenas o formato dos elementos refinadores que são cônicos no refinador de cone 11. Material fibroso, contendo lignocelulose a ser desfibrado ou refinado pode ser alimentado através de uma abertura 7 no meio do segundo elemento refinador 2 para dentro de um intervalo de lâmina 6 entre as superfícies refinadoras V e 2’, onde ele é desfibrado e refinado enquanto a água contida no material vaporiza. O material desfibrado sai do intervalo de lâmina 6 a partir de sua borda externa até uma câmara refinadora 8 do refinador 11 e ainda mais para fora da câmara refinadora 8 através de um canal de descarga 9. Em alguns refinadores de cone, o material a ser desfibrado pode ser alimentado no intervalo de lâmina 6 através de aberturas arranjadas na primeira superfície refinadora 1’ ou na segunda superfície refinadora 2’, e o material já desfibrado pode ser descarregado para fora do intervalo de lâmina 6 através de aberturas arranjadas na superfície refinadora oposta, aberturas estas que não são mostradas na figura 2 para fins de clareza.
[0027] A figura 3 mostra uma vista esquemática de um elemento de lâmina 12 tipo plano ou em forma de disco, como visto em uma direção de uma superfície refinadora 12’ do elemento de lâmina 12. O elemento de lâmina 12 da figura 3 é um segmento de lâmina destinado a proporcionar uma parte do primeiro 1 ou segundo 2 elemento refinador do refinador de disco 10, pelo que a superfície refinadora 12’ do elemento de lâmina 12 proporciona uma parte da superfície refinadora 1’ do primeiro elemento refinador 1 ou da superfície refinadora 2’ do segundo elemento refinador 2, e uma superfície refinadora completa 1’, 2’ do elemento refinador 1, 2 pode ser proporcionada colocando uma série dos de segmentos de lâmina mostrados próximos uns dos outros. A figura 4 é uma vista esquemática ampliada de uma porção do elemento de lâmina tipo plano da figura 3.
[0028] O elemento de lâmina 12 da figura 3 compreende uma primeira borda 13 ou uma borda interna 13 ou uma circunferência interna 13, que no refinador de disco 10 é dirigida para um centro do refinador 10. No refinador de cone 11 a borda interna de um elemento de lâmina cônico é dirigida para a extremidade do refinador de cone 11 tendo um diâmetro menor. A borda interna 13 do elemento de lâmina 12 proporciona uma borda de alimentação do elemento de lâmina 12, através de que o material a ser refinado é alimentado no intervalo de lâmina 6 a menos que ele seja alimentado no intervalo de lâmina 6 através de aberturas arranjadas através do elemento de lâmina 12. O elemento de lâmina 12 compreende ainda uma segunda borda 14 ou uma borda externa 14 ou uma circunferência externa 14, que no refinador de disco 10 é dirigida para uma periferia externa do refinador 10. No refinador de cone 11 a borda externa de um elemento de lâmina cônico é dirigida para a extremidade do refinador de cone 11 tendo um diâmetro maior. A borda externa 14 do elemento de lâmina 12 proporciona uma borda de descarga do elemento de lâmina 12, através de que o material já refinado é descarregado para fora do intervalo de lâmina 6 menos que ele seja descarregado para fora do intervalo de lâmina 6 através de aberturas arranjadas através do elemento de lâmina 12. Além disso o elemento de lâmina 12 tem uma primeira borda lateral 15 e uma segunda borda lateral 16. O elemento de lâmina 12 é fixado ao respectivo elemento refinador com meios de fixação, tais como cavilhas, inseridos através de furos de fixação 17.
[0029] O elemento de lâmina 12 compreende primeiras barras de lâmina 18 estendendo-se para a borda externa 14 do elemento de lâmina 12, ou em outras palavras, primeiras barras de lâmina 18 estendendo-se ou correndo ou deslocando-se em uma direção a partir da borda interna 13 para a borda externa 14. A direção da primeira barra de lâmina 18 em cada ponto particular da primeira barra de lâmina 18 é definida com uma direção de uma linha de centro da primeira barra de lâmina 18, ou para ser mais exato, com uma direção de uma tangente da linha de centro da primeira barra de lâmina 18 nesse ponto particular da primeira barra de lâmina 18. O elemento de lâmina 12 compreende ainda primeiras ranhuras de lâmina 19 situadas entre as primeiras barras de lâmina 18, as primeiras ranhuras de lâmina 19 destinadas as transportar o material a ser refinado e o material já refinado para a borda externa 14 do elemento de lâmina 12. Na modalidade do elemento de lâmina 12 da figura 3 as primeiras ranhuras de lâmina 19 não são arranjadas para alcançar a borda externa 14 do elemento de lâmina 12, pelo que pode ser dito que as primeiras barras de lâmina 18 são unidas em uma borda externa 14 do elemento de lâmina 12.
[0030] O elemento de lâmina 12 compreende ainda, nas superfícies de topo das primeiras barras de lâmina 18, segundas barras de lâmina 20, isto é, micro barras, e segundas ranhuras de lâmina 21, isto é, micro ranhuras, entre as mesmas. As segundas barras de lâmina 20 e as segundas ranhuras de lâmina 21 são arranjadas nas superfícies de topo das primeiras barras de lâmina 18 de uma maneira tal que elas se situam, estendem, deslocam ou correm em uma direção que é pelo menos parcialmente transversal à direção das primeiras barras de lâmina 18, ou em outras palavras, as segundas barras de lâmina 20 e as segundas ranhuras de lâmina 21 são arranjadas para se situar, estender, deslocar ou correr em uma direção que se desvia da direção das primeiras barras de lâmina 18. As segundas barras de lâmina 20 e as segundas ranhuras de lâmina 21 são assim arranjadas nas superfícies de topo das primeiras barras de lâmina 18 de uma maneira tal que as segundas barras de lâmina 20 e as segundas ranhuras de lâmina 21 se alternam na direção da extensão das primeiras barras de lâmina 18. As primeiras barras de lâmina 18, as primeiras ranhuras de lâmina 19, as segundas barras de lâmina 20 e as segundas ranhuras de lâmina 21 juntas proporcionam a superfície refinadora 12’ do elemento de lâmina 12.
[0031] O elemento de lâmina 12 ou a superfície refinadora 12’ do elemento de lâmina 12 compreendem em uma direção a partir da borda interna 13 para a borda externa 14 duas porções ou zonas sucessivas de elemento de lâmina, isto é, uma porção de extremidade interna 12a ou uma zona de extremidade interna 12a sobre o lado da borda interna 13 do elemento de lâmina 12 e uma porção de extremidade externa 12b ou uma zona de extremidade externa 12b sobre o lado da borda externa 14 do elemento de lâmina 12, separada com uma linha divisória imaginária desenhada com uma linha ponto e traço e tendo um sinal de referência DL. A porção de extremidade externa 12b do elemento de lâmina 12 significa assim a porção ou zona radialmente a mais externa do elemento de lâmina 12. Ela cobre a distância radial a partir do início de uma segunda barra de lâmina 20 não interrompida ou contínua até a borda externa 14 do elemento de lâmina 12 de modo que a porção de extremidade externa 12b inclui todo o comprimento de todas essas segundas barras de lâmina 20 que se estendem até a borda externa 14 do elemento de lâmina 12. A porção de extremidade interna 12a ou a área fora da porção de extremidade externa 12b cobre o resto da área micro ranhurada do elemento de lâmina 12, assim nenhuma das segundas barras de lâmina 20 situadas ali se estende até a borda externa 14. Em outras palavras, a linha divisória DL assim divide o elemento de lâmina 12 ou a superfície refinadora 12’ do elemento de lâmina 12 em duas porções de uma maneira tal que a zona de extremidade externa 12b compreende todas as segundas barras de lâmina 20 que se estendem continuamente até ou alcança a borda externa 14 do elemento de lâmina 12 e a zona de extremidade interna 12b não compreende segundas barras de lâmina 20 estendendo-se até ou alcançando a borda externa 14 do elemento de lâmina 12.
[0032] Na modalidade descrita nas figuras 3 e 4, a largura de substancialmente todas as segundas barras de lâmina 20 situadas sobre a porção de extremidade externa 12b do elemento de lâmina 12 e estendendo-se até ou alcançando a borda externa 14 do elemento de lâmina 12 é aumentada na direção da borda externa 14 do elemento de lâmina 12, isto é, é aumentada em sua direção longitudinal para a borda externa 14 do elemento de lâmina 12. Por “substancialmente todas” entende-se uma quantidade das segundas barras de lâmina 20 com que os benefícios da solução em termos de desgaste reduzido, vida útil mais longa etc., como descrito em mais detalhe posteriormente, são obtidos. Na prática isto significa que a maior parte, se não cada uma, das segundas barras de lâmina 20 sobre a área de borda externa 12b e estendendo-se até a borda externa 14 têm largura aumentada para a borda externa 14, isto é, pelo menos 50%, preferivelmente 75-100%, mais preferivelmente 90% ou mais das segundas barras de lâmina 20. Abaixo a largura da segunda barra de lâmina 20 pode ser geralmente referida com um sinal de referência W. Na porção de extremidade externa 12b do elemento de lâmina 12 a largura W dessas segundas barras de lâmina 20 que não se estendem para ou alcançam a borda externa 14 do elemento de lâmina 12 pode permanecer constante ou pode aumentar na direção da borda externa 14 do elemento de lâmina 12. A largura das segundas barras de lâmina 20 situadas sobre a porção de extremidade interna 12a do elemento de lâmina 12 pode também permanecer substancialmente constante ou pode aumentar em sua direção longitudinal para a borda externa 14 do elemento de lâmina 12.
[0033] A característica acima descrita de acordo com que a largura W da segunda barra de lâmina 20 situada sobre a porção de extremidade externa 12b do elemento de lâmina 12 e estendendo-se até ou alcançando a borda externa 14 do elemento de lâmina 12 é aumentada na direção da borda externa 14 do elemento de lâmina 12 é mostrada ainda na figura 4, que é uma vista esquemática ampliada de uma porção do elemento 12 da figura 3. A figura 4 mostra uma segunda barra de lâmina 20 tendo uma primeira extremidade 20’ e uma segunda extremidade 20”, em que a primeira extremidade 20’ da segunda barra de lâmina 20 é dirigida para a borda interna 13 do elemento de lâmina 12 e a segunda extremidade 20” da segunda barra de lâmina 20 é dirigida para a borda externa 14 do elemento de lâmina 12. A partir da figura 4 pode ser visto que a largura da segunda barra de lâmina 20 é arranjada para aumentar na direção da borda externa 14 do elemento de lâmina 12 em uma direção longitudinal da segunda barra de lâmina 20, pelo que uma largura W20” da segunda barra de lâmina 20 na segunda extremidade 20” da segunda barra de lâmina 20 é maior do que uma largura W20’ da segunda barra de lâmina 20 na primeira extremidade 20’ da segunda barra de lâmina 20.
[0034] O aumento da largura da segunda barra de lâmina 20 em sua direção longitudinal para a borda externa 14 do elemento de lâmina 12 pode por exemplo ser de 10 a 50%, preferivelmente de 30 a 40%.
[0035] Alternativamente, ou adicionalmente à característica de acordo com que pelo menos algumas das segundas barras de lâmina 20 situadas sobre a porção de extremidade externa 12b do elemento de lâmina 12 têm uma largura que é aumentada na direção da borda externa 14 do elemento de lâmina 12, o elemento de lâmina 12 pode compreender uma característica, de acordo com que pelo menos algumas das segundas barras de lâmina 20 situadas sobre a porção de extremidade externa 12b do elemento de lâmina 12 têm uma largura que é maior do que uma largura de segundas barras de lâmina 20 situadas sobre a porção de extremidade interna 12a do elemento de lâmina 12. Esta característica do elemento de lâmina 12 é explicada em mais detalhe abaixo e com referência especialmente à figura 3.
[0036] No elemento de lâmina 12 descrito, uma largura Wb de uma segunda barra de lâmina 20 situada em uma porção de extremidade externa 12b do elemento de lâmina 12 é maior do que uma largura Wa de uma segunda barra de lâmina 20 situada em uma porção de extremidade interna 12a do elemento de lâmina 12. A largura Wa, Wb da segunda barra de lâmina 20 é determinada como uma dimensão da segunda barra de lâmina 20 em uma direção que é transversal à direção de sai extensão ou direção de deslocamento na superfície de topo da primeira barra de lâmina 18. Se a segunda barra de lâmina 20 tem uma largura constante em sua direção longitudinal, a largura Wa, Wb da segunda barra de lâmina 20 corresponde ao valor dessa largura constante. Alternativamente, se as larguras das segundas barras de lâmina 20 são aumentadas para a borda externa 14 do elemento de lâmina 12, a largura Wa, Wb da segunda barra de lâmina 20 corresponde a um valor médio para a largura dessa segunda barra de lâmina 20, isto é, o valor médio da largura W20” da segunda barra de lâmina 20 na segunda extremidade 20” da segunda barra de lâmina 20 e a largura W20’ da segunda barra de lâmina 20 na primeira extremidade 20’ da segunda barra de lâmina 20. As larguras das segundas barras de lâmina 20 são assim arranjadas para aumentar em uma direção a partir da borda interna 13 do elemento de lâmina 12 para a borda externa 14 do elemento de lâmina 12 de uma maneira tal que as larguras das segundas barras de lâmina 20 situadas na porção de extremidade externa 12b do elemento de lâmina 12 são maiores do que as larguras das segundas barras de lâmina 20 situadas na porção de extremidade interna 12a do elemento de lâmina 12.18.
[0037] Quando as larguras de pelo menos algumas das segundas barras de lâmina 20 situadas sobre a porção de extremidade externa 12b do elemento de lâmina 12 são aumentadas para a borda externa 14 do elemento de lâmina 12, e/ou quando as larguras de pelo menos algumas das segundas barras de lâmina 20 situadas sobre a porção de extremidade externa 12b do elemento de lâmina 12 são dimensionadas para serem maiores do que as larguras das segundas barras de lâmina 20 situadas sobre as porção de extremidade interna 12a do elemento de lâmina 12, as segundas barras de lâmina 20 perto da borda externa 14 do elemento de lâmina 12 proporcionam uma resistência ao desgaste aumentada, ou em outras palavras, compensam a taxa de desgaste aumentada aparecendo perto da borda externa 14 do elemento de lâmina 12 durante a operação do refinador. Isto, por sua vez, proporciona que um formato de um perfil do intervalo de lâmina 6 pode permanecer substancialmente inalterado, pelo que um contato entre as barras de lâmina nos elementos refinadores opostos é menos suscetível o que com elementos de lâmina da técnica anterior, em que as larguras das segundas barras de lâmina perto da borda externa do elemento de lâmina são iguais ou inferiores à largura daquelas perto da borda interna do elemento de lâmina. A solução apresentada aqui assim proporciona vida útil mais longa do elemento de lâmina do que anteriormente. O aumento do nível de vibração do refinador pode também agora ser evitado com elementos de lâmina desgastados também. Adicionalmente, devido a solução descrita, uma retificação afilada do elemento de lâminas pode também ser omitida, a retificação afilada sendo usada atualmente para perfilar um intervalo de lâmina de modo que, com refinadores de disco, o intervalo de lâmina é inferior perto da circunferência externa dos elementos refinadores do que ele é na vizinhança do centro dos elementos refinadores e, com refinadores de cone, o intervalo de lâmina na vizinhança da extremidade de maior diâmetro é menor do que ele é perto da extremidade de menor diâmetro. Assim, na solução descrita neste relatório descritivo pretende-se levar em conta o desgaste aumentado das barras de lâmina próximo da circunferência externa dos elementos refinadores em refinadores de disco e próximo da extremidade tendo maior diâmetro em refinadores de cone de modo que a supramencionada retificação afilada não é mais necessária.
[0038] A fim de compensar as exigências de área aberta e capacidade hidráulica da superfície refinadora 12’ do elemento de lâmina 12 uma largura das segundas ranhuras de lâmina 21 pode ser, perto da borda interna 13 do elemento de lâmina 12, maior do que perto da borda externa 14 do elemento de lâmina 12.
[0039] De acordo com uma modalidade, as larguras das segundas barras de lâmina 20 podem ser arranjadas para aumentar escalonadamente em uma direção a partir da borda interna 13 do elemento de lâmina 12 para a borda externa 14 do elemento de lâmina 12 de uma maneira tal que as segundas barras de lâmina 20 em um grupo de segundas barras de lâmina vizinhas 20 têm uma largura igual, mas as larguras das segundas barras de lâmina 20 em um grupo de segundas barras de lâmina vizinhas 20 situadas mais próximas da borda externa 15 do elemento de lâmina 12 são maiores do que em um outro grupo ou em outros grupos de segundas barras de lâmina vizinhas 20 situadas mais afastadas da borda externa 14 do elemento de lâmina 12. Esta modalidade é ainda esclarecida na figura 3, em que o sinal de referência 23 se refere a um grupo de segundas barras de lâmina vizinhas 20, cujo o grupo 23 todas as segundas barras de lâmina 20 têm a largura Wb, e o sinal de referência 22 refere-se a um outro grupo de segundas barras de lâmina vizinhas 20, cujo grupo 22 de situa mais afastado da borda externa 14 do elemento de lâmina 12 e em cujo grupo 22 todas as segundas barras de lâmina 20 têm a largura Wa, a largura Wa sendo menor do que a largura Wb. Na figura 3 as segundas barras de lâmina 20 pertencendo aos grupos 22, 23 das segundas barras de lâmina vizinhas 20 são exemplarmente marcadas com linhas interrompidas
[0040] De acordo com um modalidade, as larguras das segundas barras de lâmina vizinhas 20 podem ser arranjadas para aumentar continuamente para a borda externa 14 do elemento de lâmina 12 de uma maneira tal que em uma direção da primeira barra de lâmina 18 para a borda externa 14 do elemento de lâmina 12, ou em outras palavras, na direção a partir da borda interna 13 do elemento de lâmina 12 para a borda externa 14 do elemento de lâmina 12, a largura da segunda barra de lâmina 20 seguinte é maior do que a largura da segunda barra de lâmina 20 precedente.
[0041] De acordo com uma modalidade, um aumento da largura das segundas barras de lâmina 20 ao longo de uma extensão ou um alcance da primeira barra de lâmina 18, isto é, entre a porção de extremidade interna 12a do elemento de lâmina 12 e a porção de extremidade externa 12b do elemento de lâmina 12 é de 10 a 100%, preferivelmente de 10 a 50% e mais preferivelmente de 30 a 40%.
[0042] De acordo com uma modalidade, o elemento de lâmina é um elemento de lâmina tipo plano 12 destinado a um refinador de disco 10, e um aumento da largura das segundas barras de lâmina 20 pode estar sobre o nível de 0,5 mm a 0,7 mm. De acordo com uma modalidade como essa a largura da segunda barra de lâmina situada perto da borda interna 13 do elemento de lâmina 12 pode estar na faixa de cerca de 1-2 mm, por exemplo 1,5 mm, e ela pode permanecer constante até o início da porção de extremidade externa 12b do elemento de lâmina 12 onde a largura das segundas barras de lâmina aumenta gradualmente até a borda externa 14 do elemento de lâmina 12 a largura pode estar na faixa de cerca de 1,5 a 2,7 mm, por exemplo 2,2 mm, enquanto a largura das segundas ranhuras de lâmina 21 permanece substancialmente constante. Em um outro exemplo a largura das segundas barras de lâmina 20 é aumentada escalonadamente de cerca de 1,5 mm próximo da borda interna 13 do elemento de lâmina 12 a cerca 1,9 mm antes da porção de extremidade externa 12b do elemento de lâmina 12, e ainda a 23mm, preferivelmente de cerca de 2,2 a 2,5 mm na região da porção de extremidade externa 12b. O aumento de largura na porção de extremidade externa 12b do elemento de lâmina 12 é de 10 a 100%, preferivelmente de 20 a 50%.
[0043] De acordo com um exemplo, o elemento de lâmina é um elemento de lâmina cônico destinado a um refinador de cone 11 e um aumento da largura das segundas barras de lâmina 20 está no nível de 0,1 mm a 0,3 mm. A largura da segunda barra de lâmina 20 situada perto da borda interna do elemento de lâmina pode ser arranjada para variar entre 1,3 mm e 1,4 mm, por exemplo e a largura da segunda barra de lâmina 20 situada perto da borda externa do elemento de lâmina pode ser arranjada para variar entre 1,5 mm e 1,7 mm, por exemplo. Como uma consequência disso, de acordo com uma modalidade idêntica à largura da segunda barra de lâmina situada perto da borda interna do elemento de lâmina pode ser de 1,3 mm, por exemplo, e a largura da segunda barra de lâmina situada perto da borda externa do elemento de lâmina pode ser de 1,5 mm, por exemplo. De acordo com uma outra modalidade idêntica à largura da segunda barra de lâmina situada perto da borda interna do elemento de lâmina pode ser 1,4 mm, por exemplo, e a largura da segunda barra de lâmina situada perto da borda externa do elemento de lâmina pode ser 1,5 mm ou 1,7 mm, por exemplo.
[0044] Basicamente, o mesmo padrão de barra de lâmina e ranhura de lâmina que acima é aplicável para elementos de lâmina tanto cônicos quanto em forma de disco. Assim, o aumento da largura pode ocorrer como aumentando gradualmente a largura de segundas barras de lâmina individuais na região da porção de extremidade externa 12b apenas assim como um aumento escalonado partindo já na região da porção de extremidade interna 12b. Devido a seu formato, a largura aumentada das segundas barras de lâmina 20 para a borda externa 14 no elemento de lâmina cônico frequentemente significa que a largura das segundas ranhuras de lâmina 21 é diminuída para a borda externa 14 do elemento de lâmina 12.
[0045] A modalidade do elemento de lâmina 12 mostrada na Figure 3 é sólida ou uniforme, mas ela pode também compreender aberturas estendendo-se através do elemento de lâmina 12, pelo que uma alimentação do material a ser refinado no intervalo de lâmina do refinador pode ser proporcionada através das aberturas no elemento de lâmina ou uma descarga do material já refinado para fora a partir do intervalo de lâmina do refinador pode ser proporcionada através das aberturas no elemento de lâmina.
[0046] O elemento de lâmina 12 descrito aqui pode ser utilizado em todas as aplicações de refino onde a estrutura do elemento de lâmina compreendendo segundas barras de lâmina 20 e segundas ranhuras de lâmina 21 nas superfícies de topo das primeiras barras de lâmina 18 é aplicável. Uma aplicação em que os elementos de lâmina como descritos aqui são muito úteis é refino de madeira compensada, para isto proporciona reduzido corte de fibra a altas cargas do refinador. Uma outra área de aplicação apropriada é refino de baixa consistência de polpa mecânica, em que o efeito vantajoso é também reduzido corte de fibra a altas cargas do refinador, resultando em maior resistência do material refinado e papel e prancha fabricados a partir disso. Uma terceira área de aplicação apropriada é refino de madeira dura, em que resistência ao desgaste mais alta devida à largura aumentada da segunda barra de lâmina largura próximo da borda externa do elemento de lâmina proporciona vida útil claramente mais longa do elemento de lâmina do que anteriormente.
[0047] Nas modalidades acima, a solução é utilizada em segmentos de lâmina destinados a proporcionar uma parte de uma superfície refinadora completa de um elemento refinador. A solução descrita poderia ser utilizada também em elementos de lâmina que isoladamente proporcionam uma superfície refinadora completa de um elemento refinador. Embora nas modalidades acima as características do elemento de lâmina sejam principalmente descritas em associação com um elemento de lâmina em forma de disco destinado a usado em um refinador de disco ou com um elemento de lâmina cônico destinado a ser usado em um refinador de cone, a mesma configuração de superfície refinadora poderia ser utilizada em refinadores de tambor também. O padrão ou configuração de superfície refinadora final é especificamente concebido para cada tarefa de refino e, portanto, o esquema geral das barras de lâmina e das ranhuras de lâmina pode variar daqueles descritos acima.
[0048] Vai ser óbvio para uma pessoa especializada na técnica que, à medida que a tecnologia avança, o conceito inventivo pode ser implementado de vários modos. A invenção e suas modalidades não são limitadas aos exemplos descritos acima, mas podem variar dentro do escopo das reivindicações.
Claims (14)
1. Elemento de lâmina (12) para um refinador (10, 11) para refinar material fibroso, o elemento de lâmina (12) compreendendo: uma borda interna (13) e uma borda externa (14), primeiras barras de lâmina (18) e primeiras ranhuras de lâmina (19) entre as mesmas, as primeiras barras de lâmina (18) e as primeiras ranhuras de lâmina (19) estendendo-se para a borda externa (14) do elemento de lâmina (12), e nas superfícies de topo das primeiras barras de lâmina (18), segundas barras de lâmina (20) e segundas ranhuras de lâmina (21) entre as mesmas, as segundas barras de lâmina (20) e as segundas ranhuras de lâmina (21) estando pelo menos parcialmente transversais às primeiras barras de lâmina (18), pelo que as segundas barras de lâmina (20) e as segundas ranhuras de lâmina (21) se alternam em uma direção das primeiras barras de lâmina (18), caracterizado pelo fato de que: as ranhuras de lâmina (19) não são arranjadas para alcançar a borda externa (14) do elemento de lâmina (12), pelo que as primeiras barras de lâmina (18) são unidas na borda externa (14) do elemento de lâmina (12), e pelo menos algumas das segundas barras de lâmina (20) situadas sobre a porção de extremidade externa (12b) do elemento de lâmina (12) têm uma largura que é maior do que uma largura das segundas barras de lâmina (20) situadas sobre uma porção de extremidade interna (12a) do elemento de lâmina (12) e/ou que é aumentada na direção da borda externa (14) do elemento de lâmina (12).
2. Elemento de lâmina de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a largura de substancialmente todas as segundas barras de lâmina (20) situadas sobre uma porção de extremidade externa (12b) do elemento de lâmina (12) é aumentada na direção da borda externa (14) do elemento de lâmina (12).
3. Elemento de lâmina de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que uma largura de pelo menos algumas das segundas barras de lâmina (20) situadas sobre a porção de extremidade interna (12a) do elemento de lâmina (12) é aumentada na direção da borda externa (14) do elemento de lâmina (12).
4. Elemento de lâmina de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a largura de substancialmente todas as segundas barras de lâmina (20) situadas sobre a porção de extremidade interna (12a) do elemento de lâmina (12) é aumentada na direção da borda externa (14) do elemento de lâmina (12).
5. Elemento de lâmina de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o aumento da largura da segunda barra de lâmina (20) em sua direção longitudinal para a borda externa (14) do elemento de lâmina (12) é de 10 a 50%, preferivelmente de 30 a 40%.
6. Elemento de lâmina de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a largura das segundas barras de lâmina (20) é arranjada para aumentar na direção da borda externa (14) do elemento de lâmina (12) de uma maneira tal que as larguras das segundas barras de lâmina (20) situadas mais próximas de uma borda externa (14) do elemento de lâmina (12) são maiores do que as larguras das segundas barras de lâmina (20) situadas mais afastadas da borda externa (14) do elemento de lâmina (12).
7. Elemento de lâmina de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a largura das segundas barras de lâmina (20) é arranjada para aumentar escalonadamente de uma maneira tal que as larguras das segundas barras de lâmina (20) dentro de um grupo (22, 23) de segundas barras de lâmina vizinhas (20) são iguais, mas as larguras das segundas barras de lâmina (20) são as maiores em um tal grupo (23) que se situam mais próximas da borda externa (14) do elemento de lâmina (12).
8. Elemento de lâmina de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a largura das segundas barras de lâmina (20) é arranjada para aumentar continuamente para a borda externa (14) do elemento de lâmina (12) de uma maneira tal que a largura de uma próxima segunda barra de lâmina é mais alta do que a largura de uma segunda barra de lâmina precedente em uma direção da primeira barra de lâmina (18) para a borda externa (14) do elemento de lâmina (12).
9. Elemento de lâmina de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que um aumento na largura das segundas barras de lâmina (20) entre as segundas barras de lâmina (20) situadas sobre a porção de extremidade externa (12b) do elemento de lâmina (12) e as segundas barras de lâmina (20) situadas sobre a porção de extremidade interna (12a) do elemento de lâmina (12) é de 10 a 100%, preferivelmente de 10 a 50% e mais preferivelmente de 30 a 40%.
10. Elemento de lâmina de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o elemento de lâmina é um elemento de lâmina tipo plano (12) destinado a um refinador de disco (10) e que um aumento da largura das segundas barras de lâmina (20) é de 0,5 mm a 0,7 mm.
11. Elemento de lâmina de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a largura da segunda barra de lâmina (20) situada próxima da borda interna (13) do elemento de lâmina (12) é de 1 a 2 mm e a largura da segunda barra de lâmina (20) situada próxima da borda externa (14) do elemento de lâmina (12) é de 1,5 a 2,7 mm.
12. Elemento de lâmina de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o elemento de lâmina é um elemento de lâmina cônico destinado a um refinador de cone (11) e que um aumento da largura das segundas barras de lâmina (20) é de 0,1 mm a 0,3 mm.
13. Elemento de lâmina de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a largura da segunda barra de lâmina (20) situada próxima da borda interna (13) do elemento de lâmina é arranjada para variar entre 1,3 mm e 1,4 mm e a largura da segunda barra de lâmina (20) situada próxima da borda externa (14) do elemento de lâmina (12) é arranjada para variar entre 1,5 mm e 1,7 mm.
14. Refinador para refinar material fibroso, caracterizado pelo fato de que compreende pelo menos um elemento de lâmina como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 13.
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