CN111172800A - 具有齿支承结构的分散机齿板 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种分散机和分散机板段，所述分散机板段被构造为安装在所述分散机内，其中，所述分散机板段包括齿排，并且，桥部跨过至少一个所述齿排内的相邻齿之间的缝隙，其中，所述桥部以所述缝隙内的开放空间与前侧的基板分开。在其它典型实施例中，支撑部从齿的至少一个面伸出以支承所述齿。

Description

具有齿支承结构的分散机齿板

本申请要求以下每个美国临时专利申请的权益，通过引用将其每个全部完整合并在此：2018年10月29日提交的美国临时专利申请No.62/752,077和2019年5月7日提交的美国临时专利申请No.66/844,570。

技术领域

本公开涉及用于处理从回收的纸和包装材料中回收的纸浆纤维的分散机，以及带有相对的盘和相互啮合的齿的其它材料分离机。

背景技术

分散机是用于回收纸和包装材料的机器。操作者首先将回收的纸张和包装材料制浆，以分离材料中的纤维。然后，操作者典型地以高浓度——例如在20％-40％的干重含量之间的浓度——将被制浆的纤维供给通过分散器。分散机从纸和包装材料中的纤维中去除油墨、着色剂和其它“粘性物”。分散机也可以减小油墨、着色剂和粘性物的颗粒尺寸，使其在最终的产品纸浆中不太明显。

每个盘典型地包括由以圆形阵列布置并安装在支承盘上的若干环形扇形的板段组成的组件。板段的组件称为板。每个板段的面对相对的板段的前侧的前侧典型地包括也被称为棱锥的齿，所述齿在板段上成排布置。齿排典型地在板段上形成弧形。一个板上的弧形齿排与相对板上的齿排互相啮合。即，一个板段上的弧形齿排在布置在相对的板段上的弧形齿排之间自由旋转。用于分散机的盘的示例在如下美国专利中示出：Nos.9,145,641；7,766,269；7,478,773；7,472,855；7,300,008和7,172,148，以及在美国专利申请公开Nos.2014/017.4688中示出，以及在欧洲专利申请2,683,870B1中示出。

回收的纸和包装材料典型地包含许多污染物，包括例如大颗粒和硬颗粒的磨蚀性的颗粒。这些磨蚀性的颗粒磨损了分散机齿，这又限制了板的使用寿命。

为解决污染物的问题，已知由抵抗磨蚀性的颗粒的磨损的硬质耐磨合金形成用于分散机的盘的板。然而，硬质耐磨合金易碎。由于脆性，当被较大的硬质颗粒冲击时，板上的齿可能会断裂，这污染了纸浆材料。断裂的齿限制了板的使用寿命，并且可能在生产线的下游进一步造成其它损坏。

为解决脆性问题，已在由硬质耐磨合金形成的板段上使用了宽齿和短齿。相比之下，带有高齿的板段通常由较软且抗断裂的合金制成，这限制了板的使用寿命。宽齿和短齿对断裂的抵抗力更强，但不适用于高能量输入应用，因为与窄齿的齿排相比，宽齿和短齿形成带有更少的齿的更少的齿排，并且因此在每排上具有更少的啮合的齿边沿。更短的齿降低了相对齿的交叉边沿的长度，这同样降低了对纸浆纤维的作用。同样，短而宽的齿降低了相对盘之间的缝隙，并且因此降低了流过分散机的材料的通过能力。

也已使用了在盘的前侧的基板上以及在相邻齿之间的凸部和斜坡来支承齿以减少齿的断裂。用于解决由硬质耐磨合金形成的脆性齿的困难的凸部和斜坡倾向于相对大。大的凸部和斜坡可能以不希望的方式影响在相对的盘之间移动的纤维材料的均匀性。大的斜坡，并且特别是大的凸部也将降低分散机板的通过能力。

发明内容

存在对于新的板段设计的需求，所述设计允许由硬质耐磨合金形成高而窄的齿的齿排，并且使所述高而窄的齿耐断齿。

本文公开了一种板段，所述板段在齿排内的相邻齿之间具有桥部。桥部支承了齿以允许齿是高而窄的齿。

已开发出具有啮合的齿的特征的板的新颖设计。通过在齿的顶部处或附近和/或在齿的顶部和底部之间的中间高度处以桥部将齿相互连接来强化所述齿。

被认为至少与带有大的斜坡和凸部的板相比，所述桥部不会对通过板之间的缝隙的已制浆的纤维的流动添加显着的阻力。此外，齿之间的桥部允许纤维材料在板之间移动的均匀分布。此外，可以对于齿的流动通过能力和最大强度来优化连接的位置和形状，因此为齿板提供良好的性能并且降低断齿的风险。

本发明可以实施为用于分散机或其它材料分离机的板段，所述板段包括：具有前侧和背侧的基板，其中背侧被构造为安装到支承盘；从金属基板的前侧突出的齿排，其中每个齿排沿着从板段的一侧延伸到板段的相对侧的弧形布置；在齿排的至少一个中，相邻齿通过跨过齿排内的相邻齿之间的缝隙的桥部连结，其中所述桥部被升高到基板的前侧上方，使得所述桥部通过缝隙中的开放空间与所述前侧分开。桥部可以跨过齿排内的所有相邻齿，或桥部可以仅越过齿排内的被选择的齿对。

桥部可以是相邻齿的远离基板的前侧的端部。桥部可以连结每个相邻齿的侧壁。桥部可以在齿的前侧上方的一个处在相邻齿的前侧上方的高度的三分之一到三分之二的范围内的高度将相邻齿的侧壁相连接。

桥部可以定位在基板上方的各种高度处并且沿着齿的高度定位，使得桥部和基板之间存在间隙。例如，桥部可以处在板段的基板上方的如下高度处，即所述高度是齿的高度的四分之三(3/4)或更大。特别地，桥部可以处在齿的顶部处或顶部附近。

在相邻齿之间的桥部的中点处，所述桥部可以具有圆形的横截面形状。替代地，桥部可以具有其它横截面形状，例如矩形形状、逐渐收窄的形状或泪滴形状。或可以具有允许执行桥部的功能的任何其它形状。

在一个或多个齿排内的一些或每个相邻齿之间可以存在桥部，并且在板段上的其它齿排中不存在桥部。桥部可以处在径向最外的齿排(多个齿排)中，并且径向内部的齿排可以不存在桥部。

齿排内的桥部可以包括齿排内的第一对相邻齿之间的第一桥部和齿排内的第二对相邻齿之间的第二桥部，其中第一桥部处在第一对相邻齿的顶部处或顶部附近，并且第二桥部处在第二对相邻齿之间的较低的高度处，例如处在第二对相邻齿的高度的三分之一至百分之八十(80％)之间的范围内。在齿排内，在每对相继的齿之间可以存在交替的第一桥部和第二桥部。

此外，在板段上的相邻齿对之间可以存在两个或多个桥部。例如，桥部的一个可以处在齿的顶部处或顶部附近，而第二个桥部可以处在齿的高度的三分之一至三分之二之间。第三个和另外的桥部可以与其它桥部处在相同的高度处，或可以处在新的高度处。间隙处在两个桥部和板段的基板之间以及处在桥部之间。

本发明可以实施为分散机，该分散机包括：壳体，所述壳体包括入口，所述入口被构造为接收包括纤维素的纤维材料的流；安装在该壳体内的相对的盘，使得至少一个盘在壳体内绕旋转轴线旋转；每个相对的盘具有一个前侧，并且各相对的盘上的前侧相互面对并且由相对的盘之间的缝隙分开；每个相对的盘在盘的前侧上具有成齿排，其中每个齿排内的齿处在距旋转轴线相同的半径上；桥部跨过至少一个齿排内的相邻齿之间的缝隙，其中桥部通过从前侧的基板分开以缝隙内的开放空间；其中相对的盘的第一盘的前侧上的齿排与相对的盘的第二盘的前侧上的齿排处在不同的半径上；并且其中相对的盘的第一盘的齿排与相对的盘的第二盘的齿排互相啮合。

在其它典型实施例中，板段可以包括从齿的面延伸到分散机段的基板的支撑部。

不受理论的约束，可以构思的是在此公开的典型的支撑部可以允许制造商在分散机板段上包括更多数量的较高的齿，因此增加分散机板段可以施加到回收的纤维的单位面积的功。

附图说明

前文所述将从如下对于本公开的典型实施例的更具体的描述中显见，如在附图中所图示。附图不一定按比例绘制，而是着重于阐明所公开的实施例；

图1A是分散机中的盘中的常规板段的前视图；

图1B是图1A中所示的板段的横截面的侧视图；

图1C是分散机的部分的横截面的侧视图，其中安装有转子盘和定子盘；

图2A和图2B是板段的部分的侧视图和前视图，图中示出带有常规的高斜坡的齿；

图3A和图3B是板段的部分的侧视图和前视图，图中示出带有常规的凸部的齿；

图4A和图4B分别是具有带有连接桥部的齿的板段的部分的侧视图和前视图；

图5A和图5B分别是具有带有连接桥部的齿的另一板段的部分的侧视图和前视图；

图6A和图6B分别是具有带有连接桥部的齿的另一板段的侧视图和前视图；

图7A、图7B、图7C和图7D是板段上的齿的侧视图，图中示出具有不同横截面形状的桥部；

图8A和图8B是板段上的齿的侧视图和前视图，图中示出相邻齿之间的一对桥部；

图9是两个相邻的典型分散机齿的透视图，所述分散机具有从所描绘的每个分散机齿的第一齿侧延伸的支撑部；

图10A和图10B示出典型的分散机齿的透视图，图中示出棱锥形的支撑部；

图11A、图11B、图11C和图11D是典型的分散机齿的透视图，图中示出不同形状的支撑部，其中支撑部的支撑面积小于支撑到所述支撑部的齿面的总面积；

图12A、图12B、图12C、图12D、图12E、图12F和图12G是典型的分散机齿的侧视图，图中示出从典型的分散机齿的一个或多个面伸出的典型的支撑部；

图13A、图13B、图13C和图13D是垂直于图12的视图的侧视图。这些图示出相对于第一齿面的总面积的支撑部的支撑面积。

具体实施方式

优选实施例的以下详细描述仅出于阐述和描述性的目的给出，而并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。本领域的一般技术人员将认识到，可以对本说明书中公开的发明做出许多变化，而不脱离本发明的范围和精神。

除非另有说明，否则相似的附图标记在几个视图中表示对应的部分。尽管附图代表根据本公开的各种特征和部件的实施例，但是附图不必需地按比例绘制，并且某些特征可能被夸大，以更好地图示本公开的实施例，并且这样的示例不应解释为限制本公开的范围。

除本文另有明确规定外，以下解释规则适用于本说明书：(a)本文中所使用的所有词语应视情况需要而解释其阴阳性或数量性(单数或复数)；(b)说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式“一”，“一个”和“该”包括复数形式，除非上下文另有明确说明；(c)应用于所述范围或值的前项“约”表示在本领域已知或预期的范围或值与测量值之间的偏差内的近似值；(d)“在此”、“以此”、“为此”、“在此之前”和“在此之后”以及类似含义的词指的是本说明书的整体，而不是任何特定的段落、权利要求书或其它细分，除非另有说明；(e)描述性标题仅是为了方便起见，并且不应控制或影响本说明书的任何部分的含义或构造；和(f)“或”和“任何”不是唯一的，并且“包括”和“包含”不是限制性的。此外，术语“包括”、“具有”、“包含”和“含有”应解释为开放式术语(即，意思是“包括但不限于”)。

说明书中对“一个实施例”、“实施例”、“典型实施例”等的引用指示了所描述的实施例可以包括特定的特点、结构或特性，但是每个实施例可以不必需地包括所述特定的特点、结构或特性。此外，这样的措辞不必需地指代相同的实施例。此外，当结合实施例描述特定的特点、结构或特性时，认为在本领域一般技术人员的知识范围内结合其它明确地描述或未明确地描述的其它实施例影响所述特点、结构或特性。

在提供描述性支持所必需的程度上，所附权利要求的主旨和/或上下文通过引用整体合并到本文中。

除非本文另外明确指出，否则本文中数值范围的叙述仅旨在用作分别指代落在所述数值范围内的任何子范围内的每个单独数值的速记方法。所列举的范围内的每个分开的值被并入说明书或权利要求书中，即如每个分开的值在本文中被单独地列举。在所提供的值的特定范围中，应理解为每个中间值——至所述范围的上限和下限之间下限的单位的十分之一或更小，或在此陈述的范围或其子范围内的任何其它陈述的至或中间值——包括在其中，除非上下文明确排除。还包括所有子范围。这些较小范围的上限和下限也包括在其中，但要依照所述范围内任何特定地和明确地排除的限制。

应当注意，本文使用的某些术语是相对术语。例如，术语“上部”和“下部”在位置上相对于彼此，即，沿给定的方向，上部组件比下部组件位于更高的高度，但是如果装置反转则这些术语可以改变。术语“入口”和“出口”相对于涉及给定的结构的流过所述结构的流体而言，例如流体通过入口流入结构，并通过出口流出结构。术语“上游”和“下游”相对于流体流过各种部件的方向而言，即流体在流过下游部件之前流过上游部件。

术语“水平”和“垂直”用于指示相对于绝对参考的方向，所述绝对参考即地平面。但是，这些术语不应解释为要求结构相互绝对平行或绝对垂直。例如，第一垂直结构和第二垂直结构不必相互平行。术语“顶部”和“底部”或“基部”用于指示如下位置/表面，即其处相对于绝对参考(即地球表面)，顶部始终高于底部/基部。术语“向上”和“向下”也相对于绝对参考；向上的流动总是与地球的重力相反。

分散机典型地具有以下三种类型之一：盘形、锥形和柱形。尽管此详细描述主要描述了盘形分散机，但是锥形和柱形分散机典型地以类似的方式实现功能。锥形和柱形分散机不是相对的盘，而是其特征分别为嵌套的截锥和嵌套的柱。可以将本文所描述的典型的板段制造为与锥形或柱形分散机一起使用，并且此板段和分散机的类型被认为在本公开的范围内。图1A、图1B和图1C示出了分散机10(图1C)，所述分散机10容纳了以环形阵列被安装到转子支承盘14的转子板段12。转子板段12和支承盘14绕分散机的中心轴线16旋转。通过由驱动马达(未示出)驱动的轴15使转子板段12和支承盘14转动。分散机也容纳了以环形阵列被安装到定子支承盘20的定子板段18，所述定子支承盘20被固定到分散机的壳体。

通向定子支承盘20的中心入口22接收将在转子板段和定子板段之间被处理的材料。材料可以是通过回收纸或包装材料而回收的纸浆。材料移动到转子板段12的前侧与定子板段18的前侧之间的缝隙24内。转子板段(和定子板段，如果所述定子板段被构造为旋转)的旋转造成了离心力，所述离心力推进材料通过缝隙24。当材料移动通过缝隙24时，材料在转子板段12和定子板段18的每个的前侧上成排布置的齿26之间和齿26上流过。

转子板段12上的齿排26与定子板段18上的齿排相啮合。为允许啮合，转子板段12上的齿排处在与定子板段18上的齿排距纵向轴线16不同的半径上。每个齿排延伸通过平面28，所述平面28延伸通过中心轴线16并且径向向外延伸通过缝隙24。

当材料通过缝隙30时，转子板段12和定子板段18上的齿冲击材料，并且从纸浆纤维中除去油墨、着色剂颗粒和纸浆纤维中的粘性物。希望从纤维除去这些颗粒。当材料沿径向方向离开缝隙时，材料进入分散机10壳体的环形室30。材料通过该室移动到排出口。排出之后，如果进一步处理所述材料，则从纸浆纤维分离除去的颗粒。

板段12、18可以例如是单独的环形扇形部件或环形板的区域。作为单独的环形扇形部件的板段以环形阵列布置，以形成完整的板。板段/板被安装在支承盘14、20上。转子板段14的环形阵列被安装到转子支承盘12，定子板段18的环形阵列被安装到定子支承盘13。可以通过任何方便或常规的方式，例如通过穿过孔17的螺栓(未示出)，将板段紧固到盘上。板段12、18并排布置以在安装到每个支承盘时形成环形阵列。

转子板或定子板可以由也可以不由分开的部件板段形成。而是板段可以连结为单件板。虽然在此公开了作为分开的部件的板段，但是本发明也可以实施为环形板，在所述环形板中板段被集成为单件板。

板段12、18具有朝向其附接的支承盘的中心轴线18的内边沿32和靠近支承盘的外周的外边沿34。每个板段12、18具有带有基板45的前侧，并且所述前侧带有从所述基板45突出的同心的齿26的行42。转子支承盘14及其板段12的旋转将离心力施加到被磨浆的例如纤维的材料，这导致材料沿径向向外的方向从板段的内边沿32到外边沿34移动通过盘之间的缝隙24。被制浆的材料主要在相对的盘上的每行中的相邻齿26之间移动。被制浆的材料从盘的外周处的缝隙24径向流出，并且流入到精磨机10的壳体30内。

盘上的每个齿排26处一个在距盘中心16共同的径向距离44处。盘上的齿排26是同心的。相对的盘上的齿排越过缝隙24啮合，使得齿26在盘之间的缝隙24内与平面28相交。

当转子齿26靠近地经过定子齿28时，从定子盘的中心入口22经过缝隙24并且到达盘的外周的纤维接收冲击。转子齿28和定子齿28之间的间隙可以在0.5毫米至12毫米(“mm”)的范围内。可以选择间隙，使得当纤维在转子盘和定子盘的齿排内的齿之间通过时，纤维被剧烈且交替地弯曲。将纤维弯曲会使纤维上的油墨和着色剂颗粒破碎成较小的颗粒，并且使纤维上的粘性颗粒破碎。间隙不应小到损坏或折断纤维的程度。

在图1A和1B中比在图1C中更详细地示出了转子板段12和定子板段18。板段具有内边沿32和外边沿34。这些边沿可以是弧形的，其中当将板段安装到盘上并且安装在分散机10内时，每个弧形以中心轴线16为中心。板的背侧36被构造为安装到支承盘14、20的前侧。

前侧38包括外弧形部分40，齿28的齿排42布置在所述外弧形部分40上。每个齿排42被弧形地间隔开，并且处在距分散机的中心轴线16恒定的半径44上。齿从板段的基板45延伸出。前侧的内部分46可以是板段的前侧的平面基板45。

板段12、18的侧边沿48可以是沿距中心轴线16的半径对齐的直边沿。侧边沿48被构造为安装到定子或转子支承盘的其它板段的相邻侧边沿。通过将板段并排布置在支承盘上，板段在支承盘上形成环形盘阵列。板段上的齿26的每个齿排42沿一个共同的半径与安装到支承盘的其它板段上的齿排对齐。因此，来自被安装到支承盘的所有板段的齿被布置成圆形齿排。安装到转子支承盘上的转子板段上的这些圆形齿排与安装到分散机内的定子支承盘上的定子板段上的圆形齿相啮合。

图2A、图2B、图3A和图3B示出了常规的板段内的齿排42内的相邻齿26之间的斜坡50和凸部51。这些常规的斜坡50和凸部51是从板段的前侧的基板45伸出的大的突起。斜坡50可以从基板突出2mm至6mm或更高的高度。凸部51可在基板上方延伸出几毫米至齿高度的大约四分之三(3/4)。斜坡或凸部可以与齿排内的齿之间的桥部交替。例如，在相邻齿之间可能存在一系列的两个到六个桥部，然后是在下一个到六个齿之间的斜坡或凸部。斜坡、凸部和桥部也可以以相邻齿之间的任何变化组合，例如同一区域内的桥部和斜坡。

如在现有技术中所已知，斜坡和凸部加强了其所附着到的齿。选择斜坡或凸部的高度以向齿提供期望的支承水平。与齿高相比较低的斜坡或凸部比较高的斜坡或凸部提供更少的支承。与齿高相比较高的斜坡或凸部提供对于齿的更高的支承，但是不不利地影响被制浆的材料流过齿，并且可能明显地降低分散机的生产能力。由于高的斜坡或凸部而引起的另一个不利影响可能是被制浆材料的均匀性的降低，这是由于使得材料在同心区域内在盘之间流动所导致的。

图4A和图4B示出了板段52上的齿26，所述板段52被构造为安装到转子支承盘或定子支承盘上。齿26布置在同心的齿排42中。每个齿排内的齿26通过跨过并且连接相邻齿的桥部56连接。桥部56为齿提供结构支承，并且有助于防止由于在齿之间移动的材料内的大的硬质颗粒而对齿造成的损坏。桥部56可跨过齿排内的相邻齿之间的狭槽57。如图2和3中所示，在所有相邻齿26之间可以存在桥部56，并且所述桥部跨过齿排内的所有狭槽57。桥部56可以与齿26成一体，使得齿和桥部由相同的材料形成，并且被形成为单件的铸造部件。这些材料可以是硬质耐磨合金，例如带有镍和铬的合金，以及可以是马氏体或奥氏体不锈钢。

桥部56可以被包括在板段上的所有齿排42中。替代地，桥部56可以处在所述齿排内的选定的齿排内，而不是其它齿排的部分。例如，桥部可以处在前几排内，例如处在第一排，前两排或前三排内。第一排是径向向内的排。第一排齿可能受到经过分散机的材料中的最大的颗粒。由于与径向向内的齿排相比在径向向外的齿排处的更高的离心力，桥部在径向向外的齿排42中可能是有用的。因此，板段的齿排42可以在径向外侧的齿排或径向外侧的几排——例如外侧一排至七排——上带有桥部56且在径向向内的齿排上不带有桥部56。在一些应用中，径向向内的齿排趋于更宽并且比径向外侧的齿排以更大的程度地间隔开。可能不需要桥部来支承宽齿。此外，桥部可能不适合于跨越齿之间的宽缝隙，例如可能存在于径向最向内侧若干排内的齿。

桥部56在板段12、18的前侧的基板45上方升高。由于所述升高，桥部的底部与基板45的表面之间存在间隙58。间隙58的距离可以是齿的高度(H)的一半，齿的高度的三分之一，齿的高度的三分之二，齿的高度的百分之八十到百分之九十(80％到90％)，或者大体上是齿的整个高度。间隙58的距离在板段的设计期间确定。可以确定间隙的距离以改进齿的抗断裂性，并且增强被制浆的材料通过分散机的移动。将越过不同的齿间隔的桥部的位置错开可以允许纤维越过并且通过齿排更均匀地流动。使桥部在齿的相对侧上交错可以为齿提供增强的强度。

桥部56可具有圆形的横截面，如在图2和图3中所示。横截面的面积可以小于齿26的横截面的面积。例如，桥部的横截面的面积可以是与桥部距基板45相同高度处的齿的横截面的面积的五分之一、三分之一、二分之一或三分之二。如在图4A和图4B中所示，桥部56可以从齿的前缘面62偏移，并且类似地从齿的后缘面60偏移。桥部56可以沿径向方向在齿的侧面上居中，或者桥部56可以朝着边沿之一偏移。

基板可以包括在齿排内的相邻齿之间的浅斜坡或凸部50。斜坡或凸部50可以是短的，例如小于齿高度的四分之一，以降低斜坡或凸部对被制浆的材料的均匀性的影响。如果存在斜坡，则可以在齿排的后缘边沿(径向向外)侧处形成凸缘54。斜坡或凸部50为齿提供进一步的结构支承。斜面或凸部50也可以通过将材料引导从基板引导开并且向着齿的上部区域引导来辅助处理被回收的材料。

图5A和图5B示出了典型板段64，其中桥部66从齿26的顶部起。每个齿排42具有桥部66，所述桥部66被布置在与通过所述齿排形成的弧形匹配的弧形内。桥部66形成齿排内的齿的上部。桥部66的前表面可以与齿排内的齿的前缘面62和齿的后缘面60处于同一平面中。桥部的上表面可以是更平坦的，并且大体上平行于基板的除了斜坡或凸部之外的部分。桥部66的厚度也可以小于宽度，其中厚度沿垂直于径向线的方向，并且厚度平行于径向线。

图6A和图6B示出了板段68，所述板段68具有齿26的齿排，所述齿26带有桥部，其中桥部的段70、72在相邻齿之间的中间高度处的段70和相邻齿的顶部处的段72之间交替。桥部的段的高度是相对于板段的基板45的高度。由于高度的交替，基板和桥部的段之间的间隙58在相邻齿的对之间也变化。交替的段对于每个齿排42中的所有齿连续。交替高度的齿在齿的顶部和中间为每个齿提供结构支承。因此，交替的高度可以用于为如下板段的齿提供增加的结构强度，即期待所述板段应对具有大的硬颗粒或其它可能具有破坏齿的颗粒的被制浆的材料。

图7A、图7B、图7C和图7D示出了在板段的不同的齿排内的相邻的齿26之间的典型的桥部74、76、56和78。桥部具有不同的横截面形状。桥部74具有三角形的横截面，其中所述三角形的顶点面向前进入在定子盘和转子盘之间流动的纸浆材料流动内。将顶点定向为面向流动降低了由于桥部导致的流阻力。桥部76具有矩形的横截面。矩形横截面形状可以在齿的整个宽度上提供更均匀的结构支承，其中宽度是从齿的前缘面到后缘面的宽度。桥部56的圆形横截面形状为齿提供了良好的结构支承，其流动阻力相对低(与矩形的桥部相比)，并且可以抵抗对于桥部的损坏(与具有其它横截面形状的桥部相比)。具有泪滴形状的桥部78——其桥部的最厚部分面向前方——为齿的向前的部分(最可能发生损坏的位置)提供了良好的结构支承，并且对于材料流动的阻力低。将理解的是，所公开的形状是落入本公开的范围内的桥部的典型形状，并且本文中并不将桥部限制为这些特定形状。

图8A和8图B示出了具有一对桥部80、82的齿26的前视图和侧视图。上桥部80可以处在齿26的高度的百分之八十至百分之九十(80％至90％)内26。下桥部82可以处在基板45上方的齿高度的三分之一至三分之二的高度处。替代地，一对桥部80、82可以处在基板上方的相同的高度处，其中一个桥部80沿材料流过齿的方向(所述方向平行于基板45)处在另一个桥部82的前方。

桥部可以被应用于不同的板段，使得板段内的所有行都具有带有相同的横截面形状的桥部。替代地，在板段上的一个齿排内的桥部的横截面可以具有与其它齿排的桥部的横截面不同的形状。

桥部为板段上的齿或分散机的整个板上的齿提供结构支承。由于由桥部提供的结构支承，齿更耐受由于通过分散机正在处理中的被回收的纸浆材料中的坚硬的大颗粒所导致的断裂。由于由桥部提供的结构支承，与没有桥部时的情况相比，齿可以更高和/或更窄。较窄的齿允许增加齿排内的齿的数量。

可以通过金属铸造，例如高耐磨金属合金铸造，来形成在齿之间具有桥部的板段。为铸造板段，可以由砂子形成模具。可以通过熔模铸造、三维打印或其它增材制造技术来形成砂型。可能需要砂芯来形成板段的部分。在形成板段时牺牲砂型。替代地，可以使用三维打印或其它增材制造技术来直接形成板段。此外，可以将桥部添加到现有的板段上，例如通过焊接齿之间的桥部或楔入木钉，以例如造成桥部。

在一排或多排齿内的齿之间带有桥部的板段可以应用于除分散机以外的机器。这些机器包括带有带有啮合的齿的齿排的相对的盘，并且用于将颗粒从正在被机器处理的纤维分离，用于分开纤维的团块，或用于降低尺寸并均化进料颗粒。

图9是两个相邻的典型的分散机齿26的透视图，输送分散机齿26具有从所描绘的每个分散机齿26的第一齿面69伸出的支撑部73。支撑第一齿面69的支撑部73的面积79(图13A至图13D)，即“支撑面积”，小于第一齿面69的总面积55(图13A至图13D)。在某些典型的实施例中，暴露的面积59(图13A至图13D)为第一齿面的总面积55的大约20％到80％之间。应当理解，第一齿面的总面积55是支撑面积79和第一齿面的暴露面积59的总和。

齿26进一步包括第二齿面53(图12B)和由第一齿面69、第二齿面53、第一侧向齿边67和第二侧向齿边88所界定的主体65。(图13A)。不受理论的约束，申请人认为，本文所述的典型支撑部73为分散机齿26提供了额外的支承，同时仍允许相邻的分散机齿26之间足够的开口面积47(图12A至图12G)，以允许被回收的材料流过输送开口面积47，以保持足够的通过能力。

图9的支撑部73具有支撑高度h。在所描绘的实施例中，支撑高度h小于齿高H，因此暴露出第一齿面69。在此描绘中，当分散机旋转时，第一齿面69作为齿26的后缘面开始。不受理论的约束，被认为大部分的分散是由于被回收的纤维在相对的分散机板上的啮合的齿26的边沿之间的弯曲而发生的。当前缘面(参见第二齿面53)被磨损时，第一齿面69的暴露允许操作者将分散机板的旋转反向。以此方式，所公开的实施例可以允许操作者延长分散机板段的使用寿命。

在某些典型实施例中，支撑部73被布置在第二齿面53上。在另一其它的典型实施例中，支撑部可以被布置在第一齿面69和第二齿面53上。制造商可以根据分散机的希望的使用来放置和构造支撑部73。

不受理论的约束，进一步构思支撑部73的使用——例如本文所公开的典型的支撑部73的使用——允许制造商在分散机板段的基板45上包括更多数量的较高的齿26，因此增加了分散机板段可以施加到被回收的纤维的单位面积的功。在某些典型实施例中，分散机齿26包括平坦的顶部75。在其它典型实施例中，顶部可以是尖的。

支撑部73还包括远端底部边沿85、顶部边沿83和从顶部边沿83延伸到远端底部边沿85的斜边hyp。在某些典型实施例中，支撑部73的基部B的最大宽度w2比支撑部73的顶部边沿83处的宽度w1更宽。

图10至图13图示了支撑部73可以具有任何数量的形状，只要支撑部73的支撑面积79小于支撑部73所支撑的齿面69、53的总面积55。这样的形状仅作为示例包括选自包括以下形状的组：四面体棱柱、棱锥、三棱柱，四棱柱和梯台棱柱。这些的形状可以是对称的或非对称的。

图12是沿齿排的长度的齿排的横截面图。在图12中，每个支撑部73是典型的支撑部的不同的典型的实施例。图12A描绘了远端底部边沿85未延伸到相邻的齿26的第二齿面53。图12D示出了延伸至相邻的齿26的第二齿面53的远端底部边沿85。图12E描绘了从第一分散机齿26的第一齿面伸出的第一支撑部73和从相邻的分散机齿26的第二齿面53伸出的第二支撑部73。

图13是从典型的支撑部73和第一齿面69的接合部剖开的横截面侧视图，以示出支撑部73的横截面。图13更好地图示了相对于第一齿面69的暴露面积59的支撑面积79。如图13A至图13D所展示，如果支撑面积79小于支撑部73所支撑的齿面69、52的总面积55，则支撑部73的形状可以变化很大。

一种典型的板段包括：具有前侧和背侧的基板，其中，背侧被构造为安装到分散机的支承盘；从基板的前侧突伸出的齿排，其中，每排沿从板段的一侧延伸到板段的相对侧的弧线布置；在至少一排齿中，相邻齿通过跨过相邻齿之间的缝隙的桥部相连接，其中，桥部在基板的前侧上方升高，使得桥部通过缝隙内的开放空间与前侧分开。

在典型的实施例中，桥部位于相邻齿的远离基板的前侧的端部处或该端部附近。

在典型的实施例中，桥部将每个相邻齿的侧壁相连接。

在典型的实施例中，桥部在前侧上方的齿的在相邻齿在前侧上方的高度的三分之一至整个所述高度之间的高度处将相邻齿的侧壁相连接。

在典型的实施例中，桥部具有选自包括以下形状的组中的形状：在相邻齿之间的桥部的中点处的圆形或椭圆形的横截面形状，在相邻齿之间的桥部的中点处的矩形的横截面形状，在相邻齿之间的桥部的中点处的逐渐缩窄的横截面形状，和在相邻齿之间的桥部的中点处的泪滴形的横截面形状。

在典型的实施例中，桥部位于至少一个齿排内的每个相邻齿之间。

在典型的实施例中，桥部是相邻齿之间的第一桥部，并且板段包括处在相邻齿之间的第二桥部，其中第二桥部与第一桥部处在基板上方的不同的高度处。

在典型的实施例中，桥部位于径向最外侧的齿排中，并且有径向内部的齿排无桥部。

在典型的实施例中，桥部是齿排内的第一对相邻齿之间的第一桥部，并且板段还包括齿排内的第二对相邻齿之间的第二桥部，其中第一桥部处于与第二桥部不同的高度处。

在典型的实施例中，板段被构造为绕旋转轴线转动，并且板段包括弧形的径向内边沿和弧形的径向外边沿，并且板段具有各自分别沿径向线对齐的侧边沿。

一种典型的机器，其包括：壳体，所述壳体包括构造为接收包括纤维素纤维材料的流的入口；安装在壳体内的相对的盘，使得至少一个盘在壳体内绕旋转轴旋转；每个相对的盘具有前侧，并且相对的盘上的前侧相互面向，并且通过相对的盘之间的缝隙分开；每个相对的盘在所述盘的前侧上具有齿排，其中，每个齿排内的齿处在一个距旋转轴线的共同半径上；桥部跨过至少一个齿排内的相邻齿之间的缝隙；其中，桥部通过缝隙内的开放空间与前侧的基板隔开；其中，相对的盘的第一盘的前侧上的齿排与相对的盘的第二盘的前侧上的齿排处在不同的半径上；并且，相对的盘的第一盘的齿排与相对的盘的第二盘的齿排相啮合。

在典型的实施例中，第一和第二相对的盘各自包括：安装到轴或直接安装到壳体的支承盘，其中，所述支承盘包括安装基板，和以环形阵列安装到安装基板上的若干板段，其中，盘的前侧由板段的前侧形成。

典型的板段包括：具有前侧和背侧的基板，其中，背侧被构造为安装到分散机的支承盘；从所述基板的前侧突出的齿排，其中，齿排沿从所述板段的第一侧边伸出到所述板段的相对的侧边的弧形布置，其中，所述齿排内的齿具有第一齿面，所述第一齿面沿具有第一齿侧边和第二侧侧边的齿体布置得远离第二齿面，其中，支撑部从齿的第一齿面延伸到与齿的第一齿面相邻的基板。

典型的板段进一步包括从齿的第二齿面延伸到与齿的第二齿面相邻的基板的支撑部。

在典型的实施例中，支撑部具有一个小于支撑部所延伸自的齿的高度的高度。

在典型的实施例中，支撑部还包括支撑面积，其中第一齿面进一步包括总面积，并且其中支撑部的支撑面积小于第一齿面的总面积。

在典型的实施例中，支撑面积与总面积之间的差限定了被暴露的面积。

在典型实的施例中，被暴露的面积在第一齿面的总面积的20％至80％的范围内。

在典型的实施例中，支撑部具有选自包括如下形状的组中的形状：四面体棱柱，棱锥，三棱柱，四棱柱和梯台棱柱。

在典型的实施例中，齿除第一齿面、第二齿面、第一侧向齿边和第二侧向齿边之外还包括布置于齿的顶部处的平坦的表面。

在典型的实施例中，支撑部进一步包括邻近齿的第一齿面布置在基板上的基部，其中所述基部的宽度比支撑部的顶边沿处的宽度更宽。

在典型的实施例中，支撑部进一步包括从支撑部的顶部边沿延伸到支撑部的远端底部边沿的斜边。

在典型的实施例中，远端底部边沿连接相邻齿的第二齿面。

尽管已结合目前认为最实用和优选的实施例描述了本发明，但是应理解的是本发明不限于所公开的实施例，相反，本发明意图于涵盖包括在本发明的精神和范围内的多种修改和等价设计。

Claims (32)

1.一种板段，包括：

具有前侧和背侧的基板，其中，所述背侧被构造为安装至分散机的支承盘；

从所述基板的所述前侧突出的齿排，其中，每个齿排沿从所述板段的一侧延伸到所述板段的相对侧的弧线布置；

在至少一个齿排中相邻齿通过跨过所述相邻齿之间的缝隙的桥部连接，其中所述桥部在所述基板的所述前侧的上方升高，使得所述桥部通过缝隙内的开放空间与所述前侧分开。

2.根据权利要求1所述的板段，其中所述桥部处在所述相邻齿的远离所述基板的所述前侧的端部处或该端部附近。

3.根据权利要求1所述的板段，其中所述桥部将每个所述相邻齿的侧壁相连接。

4.根据权利要求1所述的板段，其中所述桥部在一个处在所述相邻齿在所述前侧上方的高度的三分之一至整个所述高度之间的高度处将所述相邻齿的侧壁连结。

5.根据权利要求1所述的板段，其中，所述桥部具有选自包括以下形状的组中的形状：在所述相邻齿之间的所述桥部的中点处的圆形或椭圆形的横截面形状，在所述相邻齿之间的所述桥部的中点处的矩形的横截面形状，在所述相邻齿之间的所述桥部的中点处的逐渐缩窄的横截面形状，和在所述相邻齿之间的所述桥部的中点处的泪滴形的横截面形状。

6.根据权利要求1所述的板段，其中所述桥部位于至少一个齿排内的每个相邻齿之间。

7.根据权利要求1所述的板段，其中所述桥部是相邻齿之间的第一桥部，并且所述板段包括处在相邻齿之间的第二桥部，其中所述第二桥部与所述第一桥部处在所述基板上方的不同的高度处。

8.根据权利要求1所述的板段，其中，所述桥部处在径向最外侧的齿排中，并且有径向内部的齿排无所述桥部。

9.根据权利要求1所述的板段，其中所述桥部是齿排内的第一对相邻齿之间的第一桥部，并且所述板段还包括齿排内的第二对相邻齿之间的第二桥部，其中，所述第一桥部处于与所述第二桥部不同的高度处。

10.根据权利要求1所述的板段，其中，所述板段被构造为绕旋转轴线转动，并且所述板段包括弧形的径向内边沿和弧形的径向外边沿，并且所述板段具有分别各沿一条相应的径向线对齐的侧边沿。

11.一种机器，其包括：

壳体，所述壳体包括构造为接收包括纤维素纤维材料的流的入口；

安装在所述壳体内的相对的盘，使得至少一个盘在所述壳体内绕旋转轴旋转；

每个相对的盘具有前侧，并且相对的盘上的所述前侧相互面向，并且通过相对的盘之间的缝隙分开；

每个相对的盘在所述盘的所述前侧上具有齿排，其中，每个齿排内的齿处在一个距旋转轴线的共同半径上；

桥部跨过至少一个齿排内的相邻齿之间的缝隙，其中，所述桥部通过缝隙内的开放空间与所述前侧的基板分开；

其中相对的盘的第一盘的所述前侧上的齿排与相对的盘的第二盘的所述前侧上的齿排处在不同的半径上；和

其中所述相对的盘的第一盘的齿排与所述相对的盘的第二盘的齿排相啮合。

12.根据权利要求11所述的机器，其中，所述相对的盘的第一盘是围绕旋转轴线旋转的转子盘，并且所述相对的盘的第二盘是在所述壳体内静止的定子盘。

13.根据权利要求11所述的机器，其中所述相对的盘的第一盘和所述相对的盘的第二盘各自包括：

安装到轴或直接安装到所述壳体的支承盘，其中所述支承盘包括安装基板；和

以环形阵列安装到所述安装基板上的若干板段，其中所述盘的所述前侧由所述板段的前侧形成。

14.根据权利要求11所述的机器，其中所述桥部处在远离所述前侧的所述基板的齿的端部处或该端部附近。

15.根据权利要求11所述的机器，其中，每个所述桥部将所述相邻齿的侧壁连结。

16.根据权利要求11所述的机器，其中，每个所述桥部在一个处在所述相邻齿在所述基板上方的高度的百分之三十至百分之九十的范围内的高度处将所述相邻齿的侧壁连结。

17.根据权利要求11所述的机器，其中，所述桥部具有选自包括以下形状的组中的形状：在所述相邻齿之间的所述桥部的中点处的圆形或椭圆形的横截面形状，在所述相邻齿之间的所述桥部的中点处的矩形的横截面形状，在所述相邻齿之间的所述桥部的中点处的逐渐缩窄的横截面形状，和在所述相邻齿之间的所述桥部的中点处的泪滴形的横截面形状。

18.根据权利要求11所述的机器，其中，所述桥部处在至少一个齿排内的每对相邻齿之间。

19.根据权利要求11所述的机器，其中，所述桥部包括相邻齿对之间的至少两个桥部。

20.根据权利要求11所述的机器，其中，所述桥部处在径向最外侧的齿排中，并且有径向内部的齿排无所述桥部。

21.根据权利要求11所述的机器，其中，所述桥部包括齿排内的第一对相邻齿之间的第一桥部和齿排内的第二对相邻齿之间的第二桥部，其中，所述第一桥部处于与所述第二桥部不同的高度处。

22.一种板段，包括：

具有前侧和背侧的基板，其中所述背侧被构造为安装至分散机的支承盘；和

从所述基板的前侧突伸出的齿排，其中，所述齿排沿从所述板段的第一侧边延伸到所述板段的相对的侧边的弧形布置，

其中，所述齿排内的齿具有第一齿面，所述第一齿面沿具有第一齿侧边和第二侧侧边的齿体远离第二齿面布置，和

其中，支撑部从齿的所述第一齿面延伸到与齿的所述第一齿面相邻的基板。

23.根据权利要求22所述的板段，其中，所述板段还包括从所述齿的所述第二齿面延伸到与所述齿的所述第二齿面相邻的所述基板的支撑部。

24.根据权利要求22所述的板段，其中，所述支撑部的高度小于所述支撑部所延伸自的齿的高度。

25.根据权利要求22所述的板段，其中，所述支撑部还包括支撑面积，所述第一齿面还包括总面积，并且，所述支撑部的所述支撑面积小于所述第一齿面的所述总面积。

26.根据权利要求25所述的板段，其中，所述支撑面积与所述总面积之间的差限定了被暴露的面积。

27.根据权利要求26所述的板段，其中，所述被暴露的面积在所述第一齿面的所述总面积的20％至80％的范围内。

28.根据权利要求22所述的板段，其中，所述支撑部具有选自包括如下形状的组中的形状：四面体棱柱、棱锥、三棱柱、四棱柱和梯台棱柱。

29.根据权利要求22所述的板段，其中，所述齿除第一齿面、第二齿面、第一侧向齿边和第二侧向齿边之外还包括布置于所述齿的顶部处的平坦表面。

30.根据权利要求22所述的板段，其中，所述支撑部还包括邻近所述齿的所述第一齿面布置在所述基板上的基部，其中，所述基部具有宽度，并且所述基部宽度比所述支撑部的顶边沿处的宽度更宽。

31.根据权利要求22所述的板段，其中，所述支撑部还包括从所述支撑部的顶部边沿延伸到所述支撑部的远端底部边沿的斜边。

32.根据权利要求31所述的板段，其中，所述远端底部边沿连接相邻齿的第二齿面。

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