CN110578264A - 带有防止形成唇部的结构的磨浆机磨盘区段 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种磨浆机，所述磨浆机包括两个或更多的面对的磨浆组件，其中每个磨浆组件包括背衬结构和接合到所述背衬结构的磨浆机磨盘区段，其中一系列交替的条和沟槽限定了每个磨浆机磨盘区段上的磨浆表面，其中所述第一磨浆组件的磨浆机磨盘区段具有由最靠近第一磨浆组件的基板的外弧布置的条的两个或更多的终端边沿所限定的终端边沿周缘，其中所述第二磨浆组件的磨浆机磨盘区段具有由最靠近面对第一磨浆组件的第二磨浆组件的基板的外弧布置的条的最外部终端边沿所限定的最外部边沿周长，并且其中所述第一磨浆组件的终端边沿周缘与所述第二磨浆组件的最外部边沿周长不平行。

Description

带有防止形成唇部的结构的磨浆机磨盘区段

相关申请的交叉引用

本申请要求根据35 U.S.C§119(e)的2018年6月8日提交的美国临时专利申请No.62/682,484的较早的申请日的权益，其全部内容在此通过引用合并。

技术领域

本公开一般地涉及构造为将材料研磨为浆料、粉末或其他微粒物的机械磨浆机。本公开更特定地涉及用于构造为分离、形成和切割木质纤维素材料的低浓度磨浆机的磨浆机磨盘区段。

背景技术

通常，磨浆机可以表征为高浓度磨浆机(“HCR”)或低浓度磨浆机(“LCR”)。HCR通常将进料材料研磨成可用于许多产品的颗粒物。当进料材料是木质纤维素材料时，机械打浆的磨浆机典型地分离、形成和切割木质纤维素材料，以赋予纤维某些机械和物理性质。例如，取决于被磨浆材料的类型和等级，被磨浆材料可能适合于生产浆料、纸、板(例如中密度纤维板)、建筑材料、包装材料和液体吸收填充材料。

相比之下，LCR通常用于浆料的磨浆。浆料是纤维(木纤维和非木纤维)在水中的混合物，且通常具有1.5％至8％的浓度。浆料可能包含其他添加物。

磨机操作者典型地使用低浓度磨浆来机械地原纤维化且切割纸浆纤维，以提供希望的质量。然后典型地将被磨浆的材料转化成不同类型的纸和/或添加物。

磨浆机典型地包括两个或更多的类型类似的相对的磨浆机组件。每个组件在磨浆侧具有凸起的磨浆条的图案。沟槽将相邻的磨浆条分开。典型地，这些磨浆组件是圆盘、环形盘、嵌套的圆筒或嵌套的截头锥筒。每个磨浆机组件可包括以螺栓固定到背衬结构的数个环形截面形状的区段，以形成磨浆机圆盘、磨浆机环盘、磨浆机圆筒或磨浆机截头锥筒。相对的磨浆组件的磨浆侧相互面对，以限定将相对的磨浆机组件分开的窄的磨浆间隙。磨浆组件的至少一个是转子，其构造为以高速围绕轴线旋转。

当转子磨浆组件转动时，操作者将纤维素纤维或其他进料材料泵入到磨浆机内并且使之通过磨浆间隙。纤维素纤维通常是管状结构，其包括多个被称为“薄片”或“纤维壁”的同心层。每个薄层包括被称为“原纤维”的更精细的结构组分，所述结构组分相互结合以形成薄片。当转子转动时，相对的磨浆机组件上的磨浆条和沟槽连续地重叠。典型的低浓度转子磨浆机组件在大约325转/分钟(“rpm”)至1000rpm的范围内转动。浆料的稠度可以为大约1.5％(即浆料和其他固体物浓度为每100单位的水大约1.5单位)至大约8％。

连续地重叠的相对的条和沟槽交替地压缩，并且允许处在磨浆间隙中的浆料膨胀。这种快速交替的压缩和膨胀产生了纤维垫。机械磨浆主要发生在纤维垫内。摩擦使纤维分层并且使构成薄片的原纤维绽裂，因此明显地增加了纤维的表面积。这又有助于纸张或由纤维浆制造的其他产品的强度。换言之，进料材料在纤维垫中相对于相邻的进料材料的有力移动有助于纤维的形成、分离和切割。

在运行中，特别是在低浓度磨浆机中，相对的磨浆组件的外周通常不完全对齐。其原因可能因磨浆机的类型而异。例如，在包括转子组件和定子组件的圆盘和锥形磨浆机中，一个这样的原因可能是磨浆机磨盘区段的紧固件孔的设计。

制造商典型地将磨浆机磨盘的紧固件孔设计成稍微大于背衬结构上的紧固件孔。制造商这样做是为了容许铸造过程中的小变化，并且改进磨浆机磨盘的紧固件孔将与背衬结构中的紧固件孔对齐的可能性。当磨浆机磨盘区段与背衬结构接合时，这些略微更大的紧固件孔也可以产生少量间隙或“避让量”。当转子磨浆机组件转动时，所述间隙允许转子磨浆机磨盘区段略微径向向外滑动，从而使磨浆条的终端边沿在相对的磨浆组件之间不对准。

对于另一个示例，操作者可以选择安装不同组的转子和定子磨盘区段。制造商可能已经为不同的目的设计了选定的磨浆机磨盘区段，并且因此选定的磨浆机磨盘区段可能具有不同的尺寸。作为结果，在旋转中的不同时间处，一个或多个磨盘区段上的条的外边沿可能处在面对的磨盘区段上的条的外边沿的径向外侧。

在面对的磨浆机磨盘区段之间重叠的条倾向于以类似的速度磨损。这些磨浆条通常朝向磨浆组件的周边延伸。如果运行的磨浆组件的周边超过面对的磨浆组件的周边，则条的径向最外部的边沿可能不面对相对的磨浆组件上的任何条，从而导致不均匀的磨损模式。换言之，磨损通常发生在区段重叠处。磨浆机磨盘区段的外部不重叠，因此允许至少一组磨浆机磨盘区段上的不均匀磨损和唇部的形成。

在磨浆机磨盘区段的外弧附近的这些“唇部”或“齿”切割离开磨浆间隙的纤维。以此方式，唇部缩短纤维并且降低材料的质量。例如，与由较长纤维制造的纸相比，由短纤维制造的纸倾向于具有更弱的强度。在过去，操作者已经通过采用维护最佳的实践(例如安装未非对齐的板)来试图解决此问题。然而，即使这些最佳实践仍然在许多地方留有问题。例如，花费适当的时间量来适当地对齐相对的磨浆组件可能延迟安装，并且导致延长的生产损失。此外，许多现代磨浆机在定子的外径(“O.D.”)上缺少保持环，所述保持环被一些安装者先前用于尝试对齐相对的磨浆组件。

其他人先前已经试图通过使用全盘而非使用区段来减轻唇部的形成。然而，即使使用完整的圆盘也要求精确的对齐，并且快速安装替换磨浆机磨盘的时间压力经常使得无法进行精确的对齐。此外，此解决方案仅适用于旋转门型磨浆机和直径约24英寸或更小的磨浆机。当磨浆机盘尺寸超过26英寸时，整个盘的安装变得困难，并且需要起重机和叉车。全盘具有更大的质量和更多的夹点。安装人员通常靠近安装盘工作以安装全盘，并且即使最精确的起重机典型地也具有英寸而非毫米量级的最小的移动增量。因此，在安装期间全圆盘在狭小的空间内卡住，造成严重的安全风险，并且如果发生事故或伤害则具有在安装期间和维护阶段中延长生产损失的潜在性。

因此，减轻在不重叠的条的径向最外部边沿处切割纤维的问题以改进纤维质量是一个长期以来一直存在却未解决的需求。

发明内容

由于在相对的磨浆机磨盘组件的最外部边缘之间的不均匀磨损所导致的非重叠条的径向最外部边沿处的切割纤维的问题，以及由于仓促安装引起的不对齐的相对的磨浆机磨盘区段所导致的唇部形成的问题通过以下方式得到缓解：使用包括至少两个面对的磨浆组件的机械磨浆机，其中每个磨浆组件包括背衬结构和接合到背衬结构的磨浆机磨盘区段，每个磨浆机磨盘区段包括具有外弧的基板和布置在基板上的一系列交替的条和沟槽，其中条和基板之间的区域限定沟槽，其中一系列交替的条和沟槽限定磨浆表面，其中至少两个面对的磨浆机组件的第一磨浆组件被构造为围绕轴线旋转，其中第一磨浆组件的磨浆表面面对第二磨浆组件的磨浆表面，其中第一磨浆组件的磨浆机磨盘区段具有终端边沿周缘，所述终端边沿周缘由最靠近第一磨浆组件的基板的外弧布置的条的两个或更多个终端边沿所限定，其中第二磨浆组件的磨浆机磨盘区段具有最外部边沿周长，所述最外部边沿周长由最靠近面对第一磨浆组件的第二磨浆组件的基板的外弧布置的条的最外部终端边沿所限定，并且其中第一磨浆组件的终端边沿周缘不平行于第二磨浆组件的最外部边沿周长。

磨浆组件优选地包括一系列磨浆机磨盘区段。

构思在此所述的一些示例性的实施例可减少在磨浆组件的至少一个上的条的终端边沿处造成的唇部的数量。

进一步构思，在此处所述的示例性的磨浆机磨盘区段上形成的任何唇部可以比由常规的不对齐的磨浆机磨盘区段形成的唇部更短并且更不明显。

一些示例性的实施例可以允许安装者在停机时间期间比先前可能的情况更快地替换磨损的磨浆机区段，同时由于总唇部形变的减少而促进在运行时间期间每单位能耗生产的浆料品质。

附图说明

前述内容将从附图中图示的本公开的示例性实施例的以下更具体的描述中显见。附图不一定按比例绘制，而是替代地强调图示所公开的实施例。

图1A是低浓度盘式磨浆机的透视图。

图1B是组装完成的低浓度盘式磨浆机的透视图，图中示出了开放的转子侧和定子侧。

图2A是传统的磨浆机磨盘区段的透视图，所述磨浆机磨盘区段具有在磨浆机磨盘区段的基板的外弧附近的唇部。

图2B是面对内弧和侧边的图2A的传统的磨浆机磨盘区段的视图。图2B描绘了在共同的磨损平面上方显露出的唇部。

图3A是示例性的磨浆机磨盘区段的磨浆表面的正视图，所述磨浆机磨盘区段包括与面对的最外部边沿周长重叠的终端边沿周缘。

图3B是图3A中所描绘的示例性的磨浆机磨盘区段的内弧和侧边的正视图。图3B描绘了在共同的磨损平面上方显露出的唇部。

图4是相对的磨浆组件上的相对的磨浆机磨盘区段的放大透视图，示出了终端边沿周缘和最外部边沿周长的交叉。

图5是示例性磨浆机磨盘区段的磨浆表面的正视图，其中终端边沿将在组装完成的磨浆组件上形成24边形，其中大约50％的条径向延伸超过最外部边沿周长。

图6是示例性磨浆机磨盘区段的磨浆表面的正视图，其中终端边沿周缘将在组装完成的磨浆组件上形成十六边形，其中大约15％的条径向延伸超过最外部边沿周长。

图7是示例性磨浆机磨盘区段的磨浆表面的正视图，其中终端边沿周缘将在组装完成的磨浆组件上形成十二边形，其中大约8％的条径向延伸超过最外部边沿圆周。

图8是示例性磨浆机磨盘区段的磨浆表面的正视图，其中终端边沿周缘将在组装完成的磨浆组件上形成八边形，其中大约4％的条径向延伸超过最外部边沿圆周。

图9是示例性磨浆机磨盘区段的磨浆表面的正视图，其中终端边沿周缘将在组装完成的磨浆组件上形成四十八边形，其中大约3％的条径向延伸超过最外部边沿圆周。

具体实施方式

以下对于优选实施例的详细描述仅出于说明和描述的目的给出，并且不旨在穷举或限制本发明的范围和精神。实施例被选择和描述，以最好地解释本发明的原理及其实际应用。本领域普通技术人员将认识到，在不脱离本发明的范围和精神的情况下，可以对本说明书中公开的发明进行许多变化。

除非另有说明，否则类似的附图标号在全部视图中指示对应部分。例如，218、318、518至918都指示所描绘的磨浆机磨盘区段的第一侧边。尽管附图表示根据本公开的多种特征和部件的实施例，但是附图不必需地是按比例的，并且某些特征可能被夸大，以便更好地图示本公开的实施例，并且这些例证不应被解释为限制范围。

除非本文另有明确说明，否则以下解释规则适用于本说明书：(a)本文中使用的所有词语应根据情况需要被解释为具有此类性别或数量(单数或复数)；(b)在说明书和所附权利要求中使用的单数术语“一”，“一个”和“该”包括复数指代，除非上下文另有明确规定；(c)应用于所述范围或值的先行术语“大约”表示在现有技术的测量中已知或预期的范围或值中的偏差内的近似值；(d)“此处”，“特此”，“此处”，“此前”和“以下”等词语和类似含义的词语完整地参考本说明书，而不是涉及任何特定段落、权利要求或其他细分，除非另有规定；(e)描述性标题仅为方便起见，并且不应控制或影响说明书任何部分的含义或构成；(f)“或”和“任何”不是排他性的，并且“包括”和“包含”不是限制性的。此外，术语“包含”、“具有”、“包括”和“含有”应被解释为开放式术语(即，意味着“包括但不限于”)。

说明书中对“一个实施例”，“实施例”，“示例性实施例”等的引用指示所描述的实施例可以包括特定特征、结构或特性，但是每个实施例可以不必包括特定的特征、结构或特征。此外，这些短语不必需指示同一实施例。此外，当描述与实施例不相符的特定特征、结构或特性时，表示在本领域技术人员的知识范围内、与其他实施例相关联地影响这些特征，结构或特性是否有明确描述。

在提供描述性支持所必需的程度上，所附权利要求的主题和/或文本通过引用整体并入本文。

除非本文另有明确说明，否则本文中对数值范围的描述仅旨在用作单独提及落入其间任何子范围内的每个单独值的简写方法。所述范围内的每个单独的值被并入说明书或权利要求中，正如每个单独的值在本文中被单独记录一样。在提供特定范围的值的情况下，应理解的是，每个插入的值，对于所述范围的上限和下限之间的下限单位的十分之一或更小以及所述范围或子范围内的任何其他所述或中间值，被包括在其内，除非上下文另有明确规定。所有子范围也包括在内。这些较小范围的上限和下限也包括在其中，受所述范围内的任何特定的和明确的排除的限制。

应注意，本文使用的一些术语是相对术语。例如，术语“上”和“下”在位置上彼此相对，即上部部件位于比给定方向上的下部部件更高的高度，但是如果翻转设备则这些术语可以改变。术语“入口”和“出口”是指相对于给定结构流过它们的流体而言，例如流体通过入口流入结构并且从结构流出出口。术语“上游”和“下游”是相对于流体流过多种部件的方向而言，即流过下游部件之前，流体流过上游部件。

术语“水平”和“垂直”用于指示相对于绝对参考的方向，即相对于地平面的方向。然而，这些术语不应被解释为要求结构绝对平行或绝对彼此垂直。例如，第一垂直结构和第二垂直结构不必彼此平行。术语“顶部”和“底部”或“基部”用于指示如下位置/表面，即在所述位置/表面处顶部相对于绝对参考，即地球表面，总是比底部/基部更高。“向上”和“向下”的术语也相对于绝对参考；向上的流动总是抵抗地球的引力。

图1A描绘了盘式磨浆机100。此图描绘了具有顶部和底部磨浆机磨盘区段105的第一磨浆组件101，所述磨浆机磨盘区段105从背衬结构174部分地被移除，以描绘磨浆机磨盘区段105如何安装到第一磨浆组件101。第一磨浆组件101与组装完成的第二磨浆组件102相对地布置。第一磨浆组件101是转子磨浆组件，其构造为围绕旋转轴线C旋转。第二磨浆组件102是定子磨浆组件。第一磨浆组件101和第二磨浆组件102安放在壳体179内。每个磨浆组件101、102包括多个磨浆机磨盘区段(在第一磨浆组件101上显示为105a，并且在第二磨浆组件102上显示为105b)，所述磨浆机磨盘区段环形排列，以形成安装在背衬结构174上的环。图1A示出了围绕铰链183打开的壳体的定子侧104，以更好地描绘相应的磨浆组件101、102。然而，为了运行，定子侧104围绕铰链183闭合，并且紧固件(未示出)延伸穿过相应的紧固件孔182，以将壳体的定子侧104固定地接合到转子侧106。当第二磨浆组件102和第一磨浆组件101彼此面对时，第二磨浆组件102和第一磨浆组件101在面对的磨浆机磨盘区段105a、105b的磨浆表面117之间限定间隙449(图4)。在用于改进精确性时，在与第二磨浆组件上的面对的特征相关地论述第一磨浆组件上的特征时，申请人将使用“a”来表示第一磨浆组件101上的特定特征，并且使用“b”来表示第二磨浆组件102上的特定特征。在没有讨论关系并且未使用“a”或“b”的指示时，可以理解的是特定的磨浆组件元件通常可以存在于第一磨浆组件101和第二磨浆组件102上。

螺栓或其他紧固件(未描绘)可延伸穿过磨盘紧固件孔169，以使磨浆机磨盘区段105接合到背衬结构174，并且因此将环扇形磨浆机磨盘区段105固定地接合到背衬结构174。

在工作中的磨浆机100中，进料147(图1B)——可以是木质纤维素进料(通常为木屑形式)——流过定子磨浆组件中心的开口181(见102)，然后遇到转子毂186或转子环圈187。转子磨浆组件(见101)典型地围绕旋转轴线C以325rpm至960rpm的范围内转动，并且因此径向向外甩动进料147并且使进料147进入到间隙449内。破碎条(未示出，但通常是较宽样式的磨浆条123)可在进料147进一步流动经过间隙449(图4)并且穿过由相对的磨浆机磨盘区段105a和105b上的交替磨浆条123和磨浆沟槽126限定的磨浆表面117之前使进料147破裂。被磨浆的材料177和被部分地研磨的材料167通过出口188离开磨浆机100。然后，操作者可以从部分研磨的材料167中筛选出希望地被磨浆的材料177，并且将部分地被研磨的材料167转移到第二级磨浆机(见100)。代替或除了使部分地被研磨的材料167经受进一步的磨浆之外，操作者可以化学地处理部分地被研磨的材料167。

图2A是在磨浆机磨盘区段的基板215的外弧224附近具有唇部266的受磨损的常规的磨浆机磨盘区段205的部分的透视图。所描绘的磨浆机磨盘区段205例如可以是第一转子磨浆组件的部分(见101)。图2A描绘了沿基板215的厚度T布置在磨浆磨盘区段的正面213和背面219之间的磨浆机磨盘区段的第一侧边218。一个或多个磨盘紧固件孔269延伸穿过基板215。磨浆表面217包括布置在相邻条223c、223d之间的一系列交替条223和沟槽226。

虽然图2A未描绘面对所描绘的磨浆机磨盘区段205的磨浆表面217的相对的磨浆机磨盘区段，但曲线248表示第二磨浆组件102的最外部边沿周长248(参见图4，用于本发明的示例性实施例，图中示出了第一磨浆组件401，其具有在第二磨浆组件402上的面对磨浆机磨盘区段405b的磨浆磨盘区段405a)。最靠近磨浆机磨盘区段(405a)的基板(415a)的外弧(424a)布置的条(423a)的最外部终端条边沿(见445，图4)限定了在最外部终端条边沿(见445)围绕旋转轴线C(图1A)移动时的曲线。在整个本公开中，所述曲线被称为“最外部边沿周长”248。将进一步理解的是，如果第二磨浆组件102是定子磨浆组件，则“最外部边沿周长”248通过最外部终端边沿(见445)在定子磨浆组件绕旋转轴线C旋转时将所采用的路径限定。参考所描绘的磨浆机磨盘区段205，可以推断出线262将最靠近基板215的外弧224布置的条223的径向终端边沿235连接，以限定终端边沿周缘262。如图2A所示，终端边沿周缘262平行于面对的磨浆机磨盘区段(见105a)上的最外部边沿周长248，特别是沿径向平面。最外部边沿周长248被布置在终端边沿周缘262的径向内侧。

不受理论的束缚，据信在相对的磨浆机磨盘区段(参见图4)上的面对磨浆表面(参见217)的部分242的条223以基本均匀的速率磨损。缺少从最外部边沿周长248径向向外布置的面对的磨浆条可以允许所描绘的条223的终端边沿235比布置在最外部边沿周长248的径向内侧的条223的部分242更慢地磨损。

例如，新的磨浆条223可具有约6毫米(“mm”)至10mm的高度。随着时间的推移，在面对的磨浆机磨盘部分(参见405a、405b)上的重叠的面对的磨浆条(参见423a、423b)可以磨损至约2mm至4mm之间的高度。然而，不面对相对的磨浆机磨盘区段(见405b)上的条(见423b)的磨浆机磨盘区段205上的条223的终端边沿235保持其原始高度的大部分，因此随着时间的推移产生“唇部”或“齿部”。唇部266切割离开磨浆间隙449(图4)的部分地被研磨的材料167和被磨浆的材料177(图1B)。如果被磨浆的材料177(图1B)是浆料，并且如果浆料被制造成纸，则纸倾向于具有比由具有较长纤维的浆料制成的纸更小的强度。结果是一旦唇部266形成，则磨浆机100就使用相同量的能量来生产劣质浆料。

图2B是图2A的磨浆机磨盘区段205的内弧222和侧边218、216的正视图。随着时间的推移，布置在最外部边沿周长248的径向内侧的条223的部分242(参见图2A)限定了磨损平面234。当形成唇部266时，唇部266横向延伸经过磨损平面234进入到磨浆间隙449内，因此当被磨浆的材料177离开间隙449时，所述唇部266处于切割被磨浆的材料177的位置。

图3A描绘了示例性磨浆机磨盘区段305的正面313和磨浆表面317，所述磨浆机磨盘区段305包括与基板315接合的一系列凸起的条323。基板315具有布置在径向长度RL的第一端312处的内弧322和布置在径向长度RL的第二端314处的外弧324。径向长度RL的第二端314远离径向长度RL的第一端312定位。第一侧边318沿径向长度RL在外弧324和内弧322之间延伸。第二侧边316类似地沿径向长度RL在外弧324和内弧322之间延伸。第二侧边316远离第一侧边318布置(即，基板315、内弧322和外弧324将第一侧边318与第二侧边316分开。)

相邻的条(例如323c和323d)和基板215的前表面313在相邻的条323c、323d之间限定了沟槽326。类似地，接合到基板315并且从正面313延伸的一系列凸起的条323造成了一系列交替的条323和沟槽326。这些交替条323和沟槽326的系列限定了磨浆表面317。

图3A进一步描绘了外弧324附近的条323，其具有布置在外弧324附近的终端边沿335。可以推断出线或曲线362将布置在基板315的外弧324附近的条323的终端边沿335连接。此线或曲线362限定了终端边沿周缘362。终端边沿周缘362不平行于磨浆机磨盘区段305的外弧324。在所描绘的实施例中，终端边沿周缘362是弧形。在其他示例性实施例中，终端边沿周缘362可以包括以边沿角度θ布置的一个或多个线(参见图5)。在一定的示例性实施例中，应当理解的是本公开包括终端边沿周缘362的所有布置或排布，只要终端边沿周缘362不与外弧324平行。虚线348代表了面对的磨浆机磨盘区段(见405b)的最外部边沿周长348，其由面对的磨浆机磨盘区段(参见405b)的条(见423b)的最外部终端条边沿(见445)限定。在所描绘的实施例中，终端边沿周缘362沿径向平面不平行于面对的最外部边沿周长348。在此示例性实施例中，当磨浆机磨盘区段305完全面对相对的磨浆机磨盘区段(参见405b)时，终端边沿周缘362在分叉线A-A处与面对的最外部边沿周长348重叠。应理解的是，本公开包括终端边沿周缘362的所有布置或排布，只要终端边沿周缘362不平行于面对的磨浆组件(参见401、402)上的磨浆机磨盘区段305所限定的面对的最外部边沿周长348。

然而，在所描绘的实施例中，布置在分叉线A-A附近的条323的终端边沿335与磨浆机磨盘区段305的外弧324分开以一个比布置在第一侧边318和第二侧边316处的条323的终端边沿335(即，较小距离D2)更大的距离D1。以此方式，在终端边沿周缘362和磨浆机磨盘区段305的外弧324之间的基板315的表面区限定了月形l(即由两个交叉的圆形、卵形或其他圆形形状限定的新月形几何形状)。本申请人注意到“新月形”是由相同尺寸的两个交叉圆限定的特定类型的月形。将认识到的是，增加条323的一些终端边沿335和外弧324之间的距离D将侵占磨浆表面315，并且因此减少磨浆表面315能够在进给材料147上实施的工作。

然而，构思为如下，即月形形状的表面区l代表可以提供磨浆表面积315的最小损失形状，同时还提供了唇部形变的显著降低。构思为如下，即由于过度的唇部形变而引起的品质问题的缓解可能很好地超过了磨浆表面区域315的轻微损失。

不受理论的束缚，本申请人认为，与终端边沿周缘362重叠的最外部边沿周长348增加了布置在最外部边沿周长348的径向内侧的条323的部分342，因此减少了随着时间的推移产生唇部366的条323的数量。在此公开的示例性实施例可以有效地增加磨损平面334到磨浆机磨盘区段305上的大多数条323的终端边沿335的面积。然而，所公开的设计仍然导致在磨浆机磨盘区段305的径向最外部角部附近的一些唇部366。不受理论的束缚，本申请人认为任何剩余的周边唇部366将比通过常规的磨浆机磨盘区段设计和布置所产生的唇部更短(参见266)，其部分原因在于如下事实，即当垂直于表面积施力时，p＝F/A。在此公式中，“p”是压力，“F”是力，“A”是表面积。实际上说，移动经过剩余的周边唇部366的部分研磨材料267和被磨浆的材料277的压力将增加(当所有其他因素时，与图2A中描绘的唇部266上的部分研磨材料267和被磨浆的材料277的压力相比)，其原因是周边唇部366的表面积较小。作为结果，与常规的方法相比，周边唇部366的数量将减少并且更不突显(见266)。

虽然图3A描绘了从旋转中心C基本上径向向外扇形展开的条323和沟槽326的图案，但本公开的范围旨在包括磨浆机磨盘区段305上的条323和沟槽326的所有图案，其中条323具有靠近外弧324布置的终端边沿335。

此外，虽然未示出，但应理解的是，在此公开的示例性磨浆机磨盘区段也可构造为使用在锥形磨浆机或柱形磨浆机中。与所公开的磨浆机磨盘区段305兼容的其他类型的磨浆机100包括但不必限于：包括两个反向旋转的转子组件的反向旋转磨浆机机，以及包括多个磨浆组件的多组件磨浆机(参见101和102)。

图3B是面对图3A中所示的示例性磨浆机磨盘区段305的内弧322和侧边316、318的视图。不受理论束缚，在此公开的示例性实施例可以进一步降低剩余的周边唇部366的高度h，因为离开的被磨浆的材料177和部分地研磨的材料167将在较小的面积上施加相同的摩擦压力。以此方式，摩擦压力可能在剩余的唇部366上集中，并且以增加的速率在缺少非平行的终端边沿周缘362和面对的最外部边沿周长348的磨浆机磨盘区段上侵蚀剩余的唇部366(参见图2A)。虽然所公开的实施例可能不完全消除唇部366，但所公开的实施例可以降低唇部的数量和剩余唇部366的高度h，因此减轻对被磨浆的材料177的无意的损坏。

图4示意性地描绘了第二磨浆组件402的放大图，所述第二磨浆组件402布置在第一磨浆组件401上方，以在第一磨浆组件401和第二磨浆组件402之间限定间隙449。厚度T将磨浆机磨盘区段405的背面419与正面(见313)分离。

第二磨浆组件402上的磨浆机磨盘区段405b的磨浆表面317(参见图3)具有磨浆条423b，其中最外部终端条边沿445b最靠近基板415b的外弧424b布置。虽然所描绘的放大图示出了每个磨浆机磨盘区段405b的一个最外部的终端条边沿445b，但是应当理解，其他示例性实施例可以具有每个磨浆机磨盘区段405b的多个最外部的终端条边沿445b。在最外部的终端条边沿445b围绕旋转轴线C(图1A)移动时，所述最外部的终端条边沿445b限定了曲线。一次旋转后最外部的终端条边沿445b的路径产生了“最外部边沿周长”448。如在此所使用，术语“最外部边沿周长”可用于根据上下文提及整个周长或周长的一段。

在第一磨浆组件401的磨浆机磨盘区段405a上，可以推断线462将连接最靠近外弧424a布置的条423a的终端边沿435a。虽然相对的磨浆机磨盘区段405b和405a在磨浆期间从图4中所示的角度并非物理上相互接触，但是第一磨浆组件401的终端边沿周缘462与第二磨浆组件402的最外部边沿周长448重叠。如图4所示，终端边沿周缘462表现为在点I处与最外部边沿周长448相交。以此方式，终端边沿周缘462不沿径向平面平行于最外边沿周长。换言之，终端边沿周缘462和最外边沿周长448在从旋转轴线C径向向外延伸的所有点处与旋转轴线C不等距。

图5至图9示出了其他示例性实施例，其中所描绘的磨浆机磨盘区段505、605、705、805和905的终端边沿周缘562、662、762、862和962分别构造为在组成完整的磨浆组件时形成正多边形。第二磨浆组件(参见402)已被移除以更好地分别图示终端边沿周缘562、662、762、862和962的形状。虽然未描绘，但是可构思，当组成完整的磨浆组件时，终端边沿周缘的形状(参见562、662、762、862和962)可以具有任何形状，只要终端边沿周缘的形状不平行于相对的磨浆组件的最外边沿周长448。这样的形状可以包括：圆角多边形、正多边形、不规则多边形、卵形、相连接的双曲线以及它们的组合。当在磨浆组件中没有布置磨浆机磨盘区段时，单个磨浆机磨盘区段605上的终端边沿周缘562、662、762、862和962可以布置为：线段、一系列线段、曲线(凹或凸)、一系列曲线等以及它们的组合。

图5描绘了形成24边多边形的终端边沿周缘562，其中第一磨浆组件401上的大约50％的条523径向延伸超过第二磨浆机组件的最外部边沿周长548(参见402)。在所描绘的实施例中，条523的终端边沿535和外弧524之间的正面513的表面区域限定了由相邻的最外部终端条边沿545界定的弦段592。所描绘的实施例示出了六个弦段592。虽然在所描绘的实施例中最外部终端条边沿545延伸到外弧524，但是应当理解的是在其他示例性实施例中，最外部终端条边沿545可以不延伸到外弧524。

图6描绘了在磨浆组件上的将形成十六边形的多边形的终端边沿周缘662，所述磨浆组件包括四个磨浆机磨盘区段605，其中第一磨浆组件601上的大约15％的条623径向延伸超过第二磨浆机组件的最外部边沿周长648(见402)。所描绘的实施例示出了处在外弧624和凸起条623的终端边沿635之间的四个弦段692。图7描绘了在磨浆组件上的将形成十二边形的多边形的终端边沿周缘762，所述磨浆组件包括四个磨浆机磨盘区段705，其中第一磨浆组件701上的大约8％的条723径向延伸超过第二磨浆机组件的最外部边沿周长748(见402)。所描绘的实施例示出了处在外弧724和凸起条723的终端边沿735之间的三个弦段792。图8描绘了在磨浆组件上的将形成八边形的多边形的终端边沿周缘862，所述磨浆组件包括四个磨浆机磨盘区段805，其中第一磨浆组件801上的大约4％的条823径向延伸超过第二磨浆机组件的最外部边沿周长848(见402)。所描绘的实施例示出了处在外弧824和凸起条823的终端边沿835之间的两个弦段892。应理解的是，较少的弦段892导致不带有磨浆表面817的正面813的较大表面区域(即，表面缺少交替的条823和沟槽826)。在这些示例性实施例中缺少磨浆表面最初导致一些磨浆能耗，但构思为由于在磨浆机磨盘区段(305、405、505、605、705、805和905)磨损时具有希望品量的纤维的延长输出将不显著地增加磨浆机的能耗，所以能耗将被恢复。

图9描绘了在磨浆组件上的将形成四十八边形的多边形的终端边沿周缘962，所述磨浆组件包括四个磨浆机磨盘区段905，其中第一磨浆组件901上的大约3％的条923径向延伸超过第二磨浆机组件的最外部边沿周长948(见402)。处在条923的终端边沿935和外弧924之间的正面913的表面区域限定了通过相邻的最外部条边沿945界定的缩减的扇形993。在所描绘的实施例中，条923的终端边沿935形成多个阵列936，所述阵列936布置为与终端边沿935的相邻的阵列成角度941。缩减的扇形993通过外弧924、相邻的最外部终端边沿945和会聚以形成相对于外弧924的凹角941的终端边沿935的两个阵列936a、936d界定。描绘实施例示出了四个缩减的扇形993。虽然最外部条边沿945在所示实施例中延伸到外弧924，但是应理解的是在其他示例性实施例中，最外部条边沿945可以不延伸到外弧924。

在图5至图9中描绘的实施例中，终端边沿周缘562、662、762、862和962可以以10度至50度之间的边沿角度θ布置。边沿角度θ是磨浆机磨盘区段505、605、705、805和905的终端边沿周缘562、662、762、862和962和最外部终端条边沿545、645、745、845和945处的切线572、672、772、872和972的角度。

除去不与第二磨浆组件(参见402)的最外部边沿周长(参见548、648、748、848和948)平行的第一磨浆组件(参见401)的终端边沿周缘(参见562、662、762、862和962)之外，当观察典型的磨浆机或磨浆机磨盘区段的磨浆表面(参见517、617、717、817和917)时，终端边沿周缘(参见562、662、762、862和962)可被称为与最外部边沿周长(参见548、648、748、848和948)“相交”。即，当从磨浆表面(参见517、617、717、817和917)的正视图观察时存在如下点，即在所述点处，终端边沿周缘(参见562、662、762、862和962)和最外部边沿周长(参见548、648、748、848和948)重叠。在一定的示例性实施例中，可以存在超过一个交点。即，终端边沿周缘和最外部边沿周长可以在多个点处重叠。在一定的示例性实施例中，重叠点可以形成曲线(图3A)。在此示例性实施例中，曲线可具有由中心角形成的弧长，所述中心角的值在大约5.00度至大约89.99度之间的范围内。

不受理论的束缚，被认为通过使大部分的条处在面对的磨浆表面的最外部边沿周长(参见548、648、748、848和948)下方，在第一磨浆表面上的所述大部分的条将总是暴露于面对的磨浆机表面上的条或沟槽。此构造允许全部面对的条大体上以相同的速率磨损，从而降低了在磨浆机磨盘区段的终端边沿处的唇部的产生。

用于磨浆机的示例性磨浆机磨盘区段包括：基板，其具有径向长度，布置在径向长度的第一端处的内弧，布置在径向长度的第二端的外弧，所述外弧沿径向长度径向远离内弧布置，沿径向长度在内弧和外弧之间延伸的第一侧边，沿径向长度在内弧和外弧之间延伸的第二侧边，第二侧边远离第一侧边布置，和沿厚度与正面相对地布置的背面，背面和正面在外弧、内弧、第一侧边和第二侧边之间延伸，布置在内弧和外弧之间的基板，和从基板延伸的一系列凸起条，其中相邻条和基板在相邻条之间限定沟槽，其中靠近外弧的条具有终端边沿，其中一系列相邻的终端边沿限定终端边沿周缘，并且其中终端边沿周缘不平行于基板的外弧。

在一些示例性实施例中，终端边沿周缘以在10度和50度之间的边沿角度布置，其中边沿角度是终端边沿周缘和靠近基板的外弧布置的条的最外部终端边沿处的切线的角度。在一些示例性实施例中，终端边沿周缘是弧形。

在一定的示例性实施例中，终端边沿周缘构造为与由最靠近相对的磨浆机磨盘区段的基板的外弧布置的条的最外部终端条边沿所限定的最外部边沿周长重叠，所述相对的磨浆机磨盘区段具有面对磨浆机磨盘区段的条和沟槽的磨浆表面，使得磨浆机磨盘区段的终端边沿周缘和相对的磨浆机磨盘区段的最外部边沿周长在一点处重叠。一些示例性实施例包括多个重叠点，并且其中多个重叠点形成曲线。曲线可以具有由中心角形成的弧长，其中所述中心角的值在大约5.00度至大约89.99度之间的范围内。在一定的示例性实施例中，在终端边沿周缘和磨浆机磨盘区段的外弧之间的表面区包括第一距离和第二距离，其中所述第一距离大于第二距离。在此示例性实施例中，表面区可以限定基本上由以下项组成的形状：月形、弦段和缩减的扇形。

在另一个示例性实施方案中，磨浆机包括：至少两个面对的磨浆组件，其中所述至少两个面对的磨浆组件中的每个包括背衬结构和接合到背衬结构的磨浆机磨盘区段，每个磨浆机磨盘区段包括：具有外弧的基板，和布置在基板上的一系列交替的条和沟槽，其中条和基板之间的区域限定沟槽，其中一系列交替的条和沟槽限定磨浆表面，其中至少两个面对的磨浆机组件的第一磨浆组件构造为围绕旋转轴旋转，其中第一磨浆组件的磨浆表面面对第二磨浆组件的磨浆表面，其中第一磨浆组件的磨浆机磨盘区段具有由最靠近第一磨浆组件的基板的外弧布置的条的两个或更多的终端边沿所限定的终端边沿周缘，其中第二磨浆组件的磨浆机磨盘区段具有由最靠近第二磨浆组件的基板的外弧布置的条的最外部终端条边沿所限定的最外部边沿周长，并且其中第一磨浆组件的终端边沿周缘不与第二磨浆组件的最外部边沿周长平行。

在一些示例性实施例中，终端边沿周缘在沿终端边沿周缘的所有点处与旋转轴线不等距。单个磨浆机磨盘区段上的终端边沿周缘可以布置成：线段、一系列线段、曲线、一系列曲线及其组合。终端边沿周缘可以在组装完成的磨浆组件的正面上形成如下形状，即所述形状从由以下项组成的组中选择：圆角多边形、正多边形、不规则多边形、卵形和它们的组合。

在一些示例性实施例中，终端边沿周缘在第一磨浆组件上形成24边的多边形，并且第一磨浆组件上的大约50％的条径向向外延伸超过第二磨浆机组件的面对的最外部边沿周长。在其他示例性实施例中，终端边沿周缘在第一磨浆组件上形成16边的多边形，并且第一磨浆组件上的大约15％的条径向向外延伸超过第二磨浆机组件的面对的最外部边沿周长。在再另一个示例性实施例中，终端边沿周缘在第一磨浆组件上形成12边的多边形，并且第一磨浆组件上的大约8％的条径向向外延伸超过第二磨浆机组件的面对的最外部边沿周长。在又另外的示例性实施例中，终端边沿周缘在第一磨浆组件上形成8边的多边形，并且第一磨浆组件上的大约4％的条径向向外延伸超过第二磨浆机组件的面对的最外部边沿周长。

虽然已经参考其示例性实施例具体示出和描述了本发明，但是本领域一般技术人员将理解的是在不偏离附带的权利要求所包含的本发明的范围的情况下，可以在形式和细节上进行多种改变。

Claims (20)

1.一种用于磨浆机的磨浆机磨盘区段，其包括：

基板，所述基板具有：

径向长度；

布置在所述径向长度的第一端处的内弧；

布置在所述径向长度处的第二端的外弧，所述外弧沿所述径向长度径向远离所述内弧布置；

沿所述径向长度在所述内弧和所述外弧之间延伸的第一侧边；

沿所述径向长度在所述内弧和所述外弧之间延伸的第二侧边，所述第二侧边远离所述第一侧边布置；和

沿厚度与正面相对地布置的背面，所述背面和所述正面在所述外弧、所述内弧、所述第一侧边和所述第二侧边之间延伸，

布置在所述内弧和所述外弧之间的所述基板；和

从所述基板延伸的一系列凸起条，其中相邻条和基板在相邻条之间限定沟槽，其中靠近所述外弧的条具有终端边沿，其中一系列相邻的终端边沿限定终端边沿周缘，并且其中所述终端边沿周缘不平行于所述基板的外弧。

2.根据权利要求1所述的磨浆机磨盘区段，其中，所述终端边沿周缘以在10度和50度之间的边沿角度布置，其中，所述边沿角度是所述终端边沿周缘和靠近所述基板的外弧布置的条的最外部终端边沿处的切线的角度。

3.根据权利要求1所述的磨浆机磨盘区段，其中，所述终端边沿周缘是弧形。

4.根据权利要求1所述的磨浆机磨盘区段，其中，所述终端边沿周缘构造为与由最靠近相对的磨浆机磨盘区段的基板的外弧布置的条的最外部终端条边沿所限定的最外部边沿周长重叠，所述相对的磨浆机磨盘区段具有面对所述磨浆机磨盘区段的所述条和所述沟槽的磨浆表面，使得所述磨浆机磨盘区段的所述终端边沿周缘和相对的磨浆机磨盘区段的所述最外部边沿周长在一点处重叠。

5.根据权利要求4所述的磨浆机磨盘区段，该磨浆机磨盘区段进一步包括多个重叠点，并且所述多个重叠点形成曲线。

6.根据权利要求5所述的磨浆机磨盘区段，其中，所述曲线具有由中心角形成的弧长，其中，所述中心角的值在大约5.00度至大约89.99度之间的范围内。

7.根据权利要求1所述的磨浆机磨盘区段，其中，在所述终端边沿周缘和所述磨浆机磨盘区段的外弧之间的表面区包括第一距离和第二距离，其中所述第一距离大于第二距离。

8.根据权利要求7所述的磨浆机磨盘区段，其中所述表面区限定基本上由以下项组成的形状：月形、弦段和缩减的扇形。

9.一种磨浆机，其包括：

至少两个面对的磨浆组件，其中所述至少两个面对的磨浆组件中的每个包括背衬结构和接合到所述背衬结构的磨浆机磨盘区段；

每个磨浆机磨盘区段包括：

具有外弧的基板，和

布置在所述基板上的一系列交替的条和沟槽，

其中所述条和所述基板之间的区限定沟槽，

其中一系列交替的条和沟槽限定磨浆表面，

其中至少两个面对的磨浆机组件的第一磨浆组件构造为围绕旋转轴旋转，

其中所述第一磨浆组件的磨浆表面面对所述第二磨浆组件的磨浆表面，

其中所述第一磨浆组件的磨浆机磨盘区段具有由最靠近所述第一磨浆组件的基板的外弧布置的条的两个或更多的终端边沿限定的终端边沿周缘，

其中所述第二磨浆组件的磨浆机磨盘区段具有由最靠近所述第二磨浆组件的基板的外弧布置的条的最外部终端条边沿限定的最外部边沿周长，并且其中所述第一磨浆组件的所述终端边沿周缘不与所述第二磨浆组件的所述最外部边沿周长平行。

10.根据权利要求9所述的磨浆机，其中，所述终端边沿周缘在沿所述终端边沿周缘的所有点处与旋转轴线不等距。

11.根据权利要求9所述的磨浆机，其中，单个磨浆机磨盘区段上的所述终端边沿周缘布置在线段、一系列线段、曲线、一系列曲线及其组合内。

12.根据权利要求9所述的磨浆机，其中，所述终端边沿周缘在组装完成的磨浆组件的正面上形成如下形状，即所述形状从由以下项组成的组中选择：圆角多边形、正多边形、不规则多边形、卵形和它们的组合。

13.根据权利要求12所述的磨浆机，其中，所述终端边沿周缘在所述第一磨浆组件上形成24边的多边形，并且所述第一磨浆组件上的大约50％的所述条径向向外延伸超过所述第二磨浆机组件的面对的最外部边沿周长。

14.根据权利要求12所述的磨浆机，其中，所述终端边沿周缘在所述第一磨浆组件上形成16边的多边形，并且所述第一磨浆组件上的大约15％的所述条径向向外延伸超过所述第二磨浆机组件的面对的最外部边沿周长。

15.根据权利要求12所述的磨浆机，其中，所述终端边沿周缘在所述第一磨浆组件上形成12边的多边形，并且所述第一磨浆组件上的大约8％的所述条径向向外延伸超过所述第二磨浆机组件的面对的最外部边沿周长。

16.根据权利要求12所述的磨浆机，其中，所述终端边沿周缘在所述第一磨浆组件上形成8边的多边形，并且所述第一磨浆组件上的大约4％的所述条径向向外延伸超过所述第二磨浆机组件的面对的最外部边沿周长。

17.根据权利要求9所述的磨浆机，其中，所述终端边沿周缘与所述最外部边沿周长相交，使得所述终端边沿周缘和所述最外部边沿周长在一点处重叠。

18.根据权利要求17所述的磨浆机，该磨浆机进一步包括多个重叠点，其中所述多个重叠点形成曲线。

19.根据权利要求18所述的磨浆机，其中，所述曲线具有由中心角形成的弧长，其中所述中心角的值在大约5.00度至大约89.99度之间的范围内。

20.根据权利要求9所述的磨浆机，其中，在所述终端边沿周缘和所述磨浆机磨盘区段的外弧之间的表面区包括第一距离和第二距离，其中所述第一距离大于第二距离。