CN115262259A - 磨片元件 - Google Patents

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Abstract

一种用于粉碎纤维材料的粉碎装置(1)的磨片元件(4、8)。磨片元件包括至少一个粉碎部(22)和至少一个供给部(23)，粉碎部包括粉碎部分(20、24、25、26)和粉碎部分之间的自由空间(21)，供给部至少部分地在磨片元件(4、8)的纵向方向(X)上延伸，每个供给部(23)拟用于将纤维材料供给到相应的粉碎部(22)。粉碎部分具有在磨片元件的圆周方向(C)上延伸的第一尺寸(d20a、d20b、d20c、d24a、d24b、d24c)和在磨片元件的纵向方向(X)上延伸的第二尺寸(e20a、e20b、e20c、e24a、e25a、e26a)。在磨片元件(4、8)中的相同纵向方向(X)位置处，粉碎部分的第一尺寸被设置为在磨片元件的圆周方向(C)上朝向供给部增加。本公开还涉及一种用于粉碎纤维材料的粉碎装置。

Description

磨片元件
技术领域
本发明涉及一种用于粉碎纤维材料的粉碎装置。特别地，本发明涉及一种用于粉碎装置以粉碎纤维材料的磨片(blade，刀片)元件。
背景技术
用于精磨纤维材料的精磨机(refiner，磨浆机、磨机)和用于分散纤维材料的分散器(disperser)是用于粉碎纤维材料的粉碎装置。材料在两个相对的粉碎元件之间被粉碎，其中至少一个粉碎元件是旋转的。适用于所述粉碎装置的磨片元件包括用于粉碎纤维材料的粉碎表面，其中粉碎表面包括至少一个粉碎部和至少一个供给部，所述至少一个粉碎部包括粉碎部分以及粉碎部分之间的自由空间，所述至少一个供给部至少部分地沿磨片元件的纵向轴线的方向延伸，用于将纤维材料供给到至少一个粉碎部。
这种磨片元件的问题在于增加的磨损率(wear rate)，特别是在紧邻(next to)供给部处并且首先遇到被供给到供给部中的纤维材料的那些粉碎部分的磨损率。在可旋转的粉碎元件中，那些粉碎部分位于粉碎部的面向可旋转粉碎元件的旋转方向的那一侧，而在静止的粉碎元件中，则位于粉碎部的面向与可旋转粉碎元件的旋转方向呈相反方向的那一侧。所述粉碎部分的磨损率增加是由于在靠近供给部的粉碎部分上方的含纤维材料的强烈湍流而引起的。随着粉碎部分顶部的磨损和粉碎部分的变圆(rounding，钝化)，这种增加的磨损尤其明显，并且降低了磨片元件的操作效率。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于粉碎纤维材料的粉碎装置的新的磨片元件，以及一种用于粉碎纤维材料的新的粉碎装置。
下文中提供了本发明的磨片元件和粉碎装置的实施例。
本发明基于增加磨片元件在靠近磨片元件的供给部处的强度和耐磨性的构思。
本解决方案的优点是延长了磨片元件的紧邻或靠近供给部的粉碎部分的使用寿命，由此可以更长地保持磨片节段(blade segment，刀片区段，刀片节段)的粉碎表面的令人满意的操作特性。
下文中还提供了本发明的一些优选实施例。
附图说明
下文将参考附图，通过优选的实施例来更详细地描述本发明，其中
图1是圆锥形(conical，锥形)粉碎装置的剖面侧视示意图；
图2是精磨机的定子和转子的局部剖面侧视示意图；
图3和图4是精磨机的磨片元件的平面俯视示意图；以及
图5是分散器的磨片元件的俯视示意图。
为了清楚起见，附图以简化的方式示出了本发明的一些实施例。附图中相同的参考数字标识相同的元件。
具体实施方式
图1示意性地示出了圆锥形粉碎装置1的剖面侧视图，该粉碎装置可以用于粉碎纤维材料，例如，诸如含有木质纤维素的木质材料或其他适合用于制造纸或纸板的纤维材料。图1中所示的粉碎装置1为圆锥形类型，其具有圆锥状的粉碎元件，但作为示例，这里也可以使用具有圆盘状(disc-shaped，盘状的)、圆锥盘状(conical-disc-shaped)或圆柱状(cylindrical-shaped)的粉碎元件的粉碎装置。通常，粉碎装置包括至少两个基本上相对放置的粉碎元件(至少一个粉碎元件是旋转的)、以及在每两个基本上相对放置的粉碎元件之间形成的粉碎间隙。下面描述了仅具有一个可旋转的粉碎元件的粉碎装置。
图1中的粉碎装置1包括框架2和静止且固定的粉碎元件3，即，支撑在框架2上的定子3。框架2为定子3提供本体，除非定子3设置有单独的本体以紧固到粉碎装置1的框架2上。
定子3包括一个或多个定子磨片元件4，所述一个或多个定子磨片元件包括粉碎部分以及粉碎部分之间的自由空间或空隙(interstice)。粉碎部分是从相应磨片元件的基底(substrate)上突出的突起，并被布置成对待处理的纤维材料(即，待粉碎的纤维材料)施加(subject to)粉碎作用(effect，效果)。与粉碎部分相邻或在粉碎部分之间的自由空间为纤维材料沿着磨片元件4的流动提供了流动通道。一个或多个定子磨片元件4的每个中的粉碎部分和自由空间形成相应磨片元件4的粉碎表面5。定子3的完整粉碎表面由在定子3的整个圆周上延伸的单个定子磨片元件4的粉碎表面5形成，或者更普遍地，由具有磨片节段的形式并紧邻彼此紧固在定子3中的两个或更多个磨片元件4的粉碎表面5形成，以便提供在定子3的整个圆周上延伸的完整粉碎表面5。在后一种情况下，每个定子磨片节段4的粉碎表面5仅提供定子3的完整粉碎表面的一部分。为了清楚起见，一个或多个定子磨片元件4中的每个的粉碎表面以及定子3的完整粉碎表面都用相同的附图标记5表示。此外，相同的附图标记4可以用于表示用于定子3的节段式(segment-like)磨片元件以及在定子3的整个圆周上延伸的单个磨片元件。
粉碎装置1还包括可旋转的粉碎元件6，即，粉碎装置1的转子6。转子6包括毂7。转子6还包括支撑到毂7上的一个或多个转子磨片元件8，一个或多个转子磨片元件8中的每个均包括粉碎部分以及在粉碎部分之间的自由空间或空隙。一个或多个转子磨片元件8的每个中的粉碎部分和自由空间形成相应磨片元件8的粉碎表面9。转子6的完整粉碎表面由在转子6的整个圆周上延伸的单个转子磨片元件8的粉碎表面9形成，或者更普遍地，由具有磨片节段的形式并紧邻彼此紧固在转子6中的两个或更多个磨片元件8的粉碎表面9形成，以便提供在转子6的整个圆周上延伸的完整粉碎表面9。在后一种情况下，每个转子磨片节段8的粉碎表面9仅提供转子6的粉碎表面的一部分。为了清楚起见，一个或多个转子磨片元件8中的每个的粉碎表面以及转子6的完整粉碎表面都用相同的附图标记9表示。此外，下面可以使用相同的附图标记8来表示用于转子6的节段式磨片元件以及在转子6的整个圆周上延伸的单个磨片元件。
转子6的毂7通过轴11连接到驱动马达10，使得转子6可相对于定子3沿箭头RD的方向旋转，例如，箭头RD指示转子6的预期旋转方向RD。
粉碎装置1还可以包括加载装置，为了清楚起见，图1中没有示出该加载装置。如箭头A示意性地示出，加载装置可以用于将附接到轴11的转子6来回移动，以调整定子3与转子6之间的粉碎间隙12(即，粉碎室12)的大小，纤维材料在其中被处理。本领域技术人员通常知晓不同适用的加载装置的结构和操作，因此本文不再更详细地披露。
将待处理的纤维材料以纤维浆的形式通过箭头F所示的方式经由供给通道13供给到粉碎装置1中，该纤维浆是包括水和纤维材料的混合物，通常具有3％-40％的黏稠度(consistency，浓度)。被供给到粉碎装置1中的纤维材料穿过粉碎间隙12的具有较小直径的第一端部12’或供给端部12’进入粉碎间隙12中。在粉碎间隙12中，纤维材料被处理，而材料中包含的水可以蒸发。已经处理的(即，粉碎的)纤维材料通过粉碎间隙12的具有较大直径的第二端部12”或排出端部12”流出粉碎间隙12进入排出室14中。从排出室14处，经处理的材料经由排出通道15从粉碎装置1中被排出，如箭头D示意性地示出。
需要强调的是，除了圆锥形粉碎装置之外，本文所述方案的磨片元件还适用于圆盘类型和圆柱形类型的粉碎装置，以及适用于同时包括圆锥部和圆盘部的粉碎装置。
根据实施例，粉碎装置1是用于精磨纤维材料的精磨机，其中纤维材料可以是未经加工的(virgin，原生)纤维材料或回收的纤维材料。在精磨时，对待处理的纤维材料施加精磨作用，以影响纤维材料的纤维性质。当粉碎装置1是精磨机时，粉碎元件3、6(即，定子3和转子6)被作为精磨机的精磨元件，而粉碎元件3、6的粉碎表面5、9被作为精磨元件的精磨表面和精磨元件中的磨片元件的精磨表面。精磨元件/磨片元件的精磨表面包括刀齿(bladebar)以及在刀齿之间的刀槽(blade groove，刀片沟槽)。刀齿在精磨表面中形成粉碎部分，粉碎部分被布置成对待处理的纤维材料施加精磨作用。刀齿通常为纵向脊，在其纵向方向上具有直的、弯曲的或其他形状的基本上连续的结构，而每个刀齿的长度通常大幅度地(substantially)大于其宽度。刀槽是保持在刀齿之间的自由间隙或空隙，用于在刀齿之间为纤维材料沿着精磨表面的流动提供流动通道。刀槽在其纵向方向上的形状遵循相邻刀齿的纵向结构或形状。因此，每个刀槽的长度通常也大幅度地大于其宽度。
图2是实施为圆锥形精磨机的粉碎装置1的定子3和转子6的局部剖面侧视示意图。在图2中，为了清楚起见，将转子6相对于定子3移动到非操作位置。定子3包括在定子3的圆周方向上紧邻彼此紧固的若干磨片节段4，磨片节段4包括形成相应磨片节段4的精磨表面5的刀齿和刀槽。类似地，转子6包括在转子6的圆周方向上紧邻彼此紧固的若干磨片节段8，磨片节段8包括形成相应磨片节段8的精磨表面9的刀齿和刀槽。为了清楚起见，在图2中省略了转子6的毂。转子6的预期旋转方向RD也由图2示意性地示出。
图3是磨片节段4、8的高度示意性(highly schematic)的平面俯视图，其适用于形成图2的精磨机中的定子3或转子6的一部分。磨片节段4、8包括内端部边缘16或第一端部边缘16或供给端部边缘16，该边缘指向(direct，定向)朝向精磨机的第一端部12’(即，朝向定子3或转子6的具有较小直径的端部)。待精磨的纤维材料越过(over)第一端部边缘16被供给或供应到磨片节段4、8的精磨表面5、9上。
磨片节段4、8还包括朝向精磨机的第二端部12”(即，朝向定子3或转子6的具有较大直径的端部)指向的外端部边缘17或第二端部边缘17或排出端部边缘17。精磨的纤维材料越过第二端部边缘17从精磨表面5、9排出。
磨片节段4、8的纵向方向或磨片节段4、8的纵向轴线在磨片节段4、8的内端部边缘16与外端部边缘17之间延伸。为了清楚起见，磨片节段4、8的纵向方向或纵向轴线在图3中由磨片节段4、8左侧的箭头X示意性地示出。磨片节段4、8的纵向轴线X，对于拟用于圆锥形或圆柱形粉碎装置的磨片节段来说还意味着磨片节段的轴向方向，而对于拟用于圆盘类型粉碎装置的磨片节段来说还意味着磨片节段的径向方向。磨片节段4、8的与磨片节段4、8的纵向轴线X垂直的方向是磨片节段4、8的圆周方向或横向轴线。为了清楚起见，圆周方向或横向轴线在图3中由磨片节段4、8下方的箭头C示意性地示出。
磨片节段4、8还包括从磨片节段4、8的内端部边缘16一直延伸至磨片节段4、8的外端部边缘17的第一侧边缘18或前侧(leading side，引导侧)边缘18。第一侧边缘18是，在转子6的旋转期间，磨片节段4、8的与在相对定位的精磨元件(定子/转子)中的反向(counter，对置)磨片节段的边缘首先相遇的边缘。因此，在转子6中，认为(provide，提供)磨片节段8的该侧边缘设置为指向转子6的预期旋转方向RD，而在定子3中，认为磨片节段4的该侧边缘指向相对于转子6的预期旋转方向RD的相反方向。
磨片节段4、8还包括在磨片节段4、8的圆周方向C上与第一侧边缘18相对的第二侧边缘19或后侧(trailing side)边缘，第二侧边缘19从磨片节段4、8的内端部边缘16一直延伸至磨片节段4、8的外端部边缘17。因此，第二侧边缘19是，在转子6的旋转期间，磨片节段4、7的与在相对定位的精磨元件(定子/转子)中的反向磨片节段的边缘最后相遇的边缘。因此，在转子6中，认为磨片节段8的该侧边缘指向相对于转子6的预期旋转方向RD的相反方向，而在定子3中，认为该侧边缘指向与转子6的预期旋转方向RD相同的方向。在图2的实施例中，第一侧边缘18和第二侧边缘19是直的(straight)，但它们也可以弯曲。
本领域技术人员从齿/槽模式(bar/groove pattern，齿/槽图案)，特别是齿倾斜中容易识别出前边缘和后边缘。刀齿20总是如此倾斜，使得其从内端部边缘和前侧边缘朝向外端部边缘和后侧边缘上升，以确保纤维材料从供给边缘到排出边缘的适当流动。
磨片节段4、8包括精磨表面5、9，精磨表面包括刀齿20和刀槽21，刀齿20和刀槽21具有在磨片节段4、8的圆周方向C上的第一尺寸以及在磨片节段4、8的纵向方向X或者轴向或径向方向X上的第二尺寸。因此，刀齿20的第一尺寸是刀齿20沿着磨片节段4、8的横向轴线C的圆周尺寸，而刀齿20的第二尺寸是刀齿20沿着磨片节段4、8的纵向轴线X的轴向或径向尺寸。磨片节段4、8的精磨表面5、9中包括刀齿20和刀槽21的部分形成磨片节段4、8的精磨部22，即粉碎部22。磨片节段4、8的供给部23由精磨表面5、9上基本上没有设置刀齿20的部分形成。供给部23从磨片节段4、8的内端部边缘16朝向磨片节段4、8的外端部边缘17延伸，并且可以一直延伸至外端部边缘17，如图3示意性地示出。待精磨的纤维材料越过磨片节段4、8的内端部边缘16进入供给部23，并且响应于转子6的旋转，纤维材料进一步从供给部23流向精磨部22。单个磨片节段4、8可以包括一个或多个精磨部22和一个或多个供给部23。
为了抵抗刀齿20的过度磨损，特别是在紧邻或靠近供给部23的位置处的过度磨损，以便延长磨片节段4、8的操作寿命，并具有令人满意的操作效率，图3示出了一实施例，其中在磨片节段4、8中的相同纵向位置处，即，在磨片节段4、8沿磨片节段4、8的纵向方向的相同位置处，刀齿20在磨片节段4、8的圆周方向上的第一尺寸被设置成，在磨片节段4、8的圆周方向上，在较靠近供给部23处的刀齿20中的第一尺寸比距离供给部23较远的刀齿20中的第一尺寸更大。
图3示意性地示出了虚线参考线L，该虚线参考线沿磨片节段4、8的圆周方向在磨片节段4、8中的特定纵向位置处从磨片节段4、8的内端部边缘16延伸(run)。因此，对于参考线L延伸通过的每个刀齿20，在参考线L上的纵向位置是相同的，相应刀齿20用附图标记20a、20b和20c表示。从图3可以看出，在参考线L处的刀齿20a的第一尺寸d20a大于刀齿20b的对应的第一尺寸d20b，其中，在磨片节段4、8中的特定纵向或轴向X位置处，刀齿20a在磨片节段4、8的圆周方向上比刀齿20b更靠近供给部23。类似地，在参考线L处的刀齿20b的第一尺寸d20b大于刀齿20c的对应的第一尺寸d20c，其中，在磨片节段4、8中的特定纵向或轴向X位置处，刀齿20b在磨片节段4、8的圆周方向上比刀齿20c更靠近供给部23。
为了清楚起见，在图3中高度夸大了刀齿20、20a、20b、20c的相互尺寸(mutualdimensioning)或刀齿20、20a、20b、20c从一个刀齿到另一个刀齿的第一尺寸变化。
图3的实施例公开了磨片节段4、8，其中在磨片节段4、8中的相同纵向或轴向位置处，刀齿20在磨片节段4、8的圆周方向上的第一尺寸被设置成沿磨片节段4、8的圆周方向朝向供给部23增加，使得在磨片节段4、8中的相同纵向或轴向位置处，至少一个刀齿20在磨片节段4、8的圆周方向上的第一尺寸大于至少一个另外的刀齿20在磨片节段4、8的圆周方向上的第一尺寸，其中该至少一个另外的刀齿20在磨片节段4、8的圆周方向上比首先提到的至少一个刀齿20更远离供给部23。因此，刀齿20在磨片节段4、8的圆周方向C上的第一尺寸的增加方向朝向供给部23，如通过包括指向供给部23的箭头的线L的端部所示意性示出的。
图3中所示的相应刀齿20a、20b、20c的第一尺寸d20a、d20b、d20c是相应刀齿20a、20b、20c在磨片节段4、8的圆周方向上的宽度。这里需要注意的是，第一尺寸d20a、d20b、d20c不是相应刀齿20a、20b、20c的实际宽度w20a、w20b、w20c，因为刀齿20相对于磨片节段4、8的纵向或轴向方向X以角度AG布置。换句话说，相应刀齿20a、20b、20c在磨片节段4、8的圆周方向C上的第一尺寸d20a、d20b、d20c与相应刀齿20a、20b、20c的实际宽度w20a、w20b、w20c以及相对于磨片节段4、8的纵向方向X的刀齿角度AG成比例(proportional to，成正比)。
图3中公开的刀齿构造的作用是：提高刀齿的强度，以抵抗由于浆混合物中的异物或污染物的冲击和撞击而发生的破裂(fracturing)；以及得到刀齿20的更好的耐磨性，特别是刀齿20在磨片节段4、8的圆周方向C上最靠近供给部23处的更好的耐磨性。考虑到对待精磨的纤维材料进行的精磨作用，这为磨片节段提供了延长的操作寿命，以及令人满意的操作特性。
在图3的实施例中，刀齿20a、20b、20c在磨片节段4、8的圆周方向上的第一尺寸d20a、d20b、d20c被设置成，在磨片节段4、8的圆周方向C上朝向供给部23基本上连续地增加，使得在磨片节段4、8中的相同纵向X位置处，在磨片节段20的圆周方向上更靠近供给部23的刀齿20的第一尺寸d20a、d20b、d20c大于距离供给部23较远处的相邻刀齿20的第一尺寸d20a、d20b、d20c。
根据磨片节段4、8的实施例，刀齿20在磨片节段4、8的圆周方向上的第一尺寸被设置成，在磨片节段4、8的圆周方向C上朝向供给部23阶梯式地增加，使得在磨片节段4、8中的相同纵向位置处，相邻刀齿20组(a group of neighbouring blade bars 20，一组相邻刀齿20)中的刀齿的第一尺寸相等，但在磨片节段4、8的圆周方向上更靠近供给部23的相邻刀齿20组中的刀齿的第一尺寸更大。在此，术语“相邻刀齿20组”是指在磨片节段4、8的圆周方向C上的两个或更多个紧密相邻的刀齿20。
根据实施例，在磨片节段4、8中的相同纵向或轴向或径向X位置处，在磨片节段4、8的圆周方向C上位于最靠近供给部23处的刀齿20与位于最远离供给部23处的刀齿20之间的第一尺寸的增加为10％至80％，优选地为10％至50％或10％至30％。
根据实施例，在磨片节段4、8中的相同纵向或轴向或径向X位置处，在磨片节段4、8的圆周方向上位于最靠近供给部23处的刀齿20的宽度为1mm至10mm，这取决于纤维类型，其中对于短纤维浆通常为1mm至5mm，而对于长纤维浆为3mm至7mm。例如，在短纤维浆(如含桉树浆(eucalyptus-containing pulp))的低浓度(3％至6％)精磨中，在具有陡斜的(steep)10度至30度刀齿角度AG的精磨机中，最靠近内端部边缘和前侧边缘的刀齿20的实际宽度可以例如为1.3mm，而最靠近内端部边缘和后边缘的刀齿20的实际宽度为1.1mm，实际宽度增加约为20％。长纤维软木浆的相应宽度可从最靠近供给部的6mm下降到最靠近相对边缘的4mm，增加约为50％。
图4公开了与图3相同的磨片节段4、8。因此，图4也是磨片节段4、8的高度示意性的平面俯视图，该磨片节段适用于形成图2的精磨机中的定子3或转子6的一部分。图3的磨片节段4、8再次呈现在图4中，以提高上文公开的磨片节段4、8的一些可能的附加实施例以及特别是与磨片节段4、8的这些附加实施例相关的附图标记的呈现清晰度。
在图4中存在虚线参考线L’，该虚线参考线在特定圆周C位置处(即，在磨片节段4、8中沿着粉碎部22的横向轴线C的特定位置处)从磨片节段4、8的相应供给部23在磨片节段4、8的纵向或轴向方向X上延伸。因此，对于参考线L’延伸通过的每个刀齿20，参考线L’的圆周C位置是相同的，这里再次用附图标记20a、20b和20c表示相应的刀齿20。从图4可以看出，在参考线L’处，刀齿20a在磨片节段4、8的纵向或轴向方向X的第二尺寸e20a大于刀齿20b的对应的第二尺寸e20b，其中在磨片节段4、8中的该特定圆周C位置处，在磨片节段4、8的纵向或轴向方向X上，刀齿20a保持比刀齿20b更靠近外端部边缘17。类似地，在参考线L’处，刀齿20b在磨片节段4、8的纵向方向X上的第二尺寸e20b大于刀齿20c的对应的第二尺寸e20c，其中在磨片节段4、8中的该特定圆周C位置处，在磨片节段4、8的纵向方向X上，刀齿20b保持比刀齿20c更靠近外端部边缘17。
再次，为了清楚起见，图4中高度夸大了刀齿20、20a、20b、20c的相互尺寸或刀齿20、20a、20b、20c从所示的一个刀齿到另一个刀齿的第二尺寸变化。
图4的实施例因此公开了磨片节段4、8，其中在磨片节段4、8中的相同圆周位置处，刀齿20在磨片节段4、8的纵向方向X上的第二尺寸被设置成在磨片节段4、8的纵向方向上朝向磨片节段4、8的外端部边缘17增加，使得在磨片节段4、8中的相同圆周位置处，至少一个刀齿20的第二尺寸大于至少一个另外的刀齿20的第二尺寸，其中该至少一个另外的刀齿20在磨片节段4、8的纵向方向上比首先提到的至少一个刀齿20更远离磨片节段4、8的外端部边缘17，即，更靠近磨片节段4、8的内端部边缘16。因此，刀齿20在磨片节段4、8的纵向方向X上的第二尺寸的增加方向朝向磨片节段4、8的外端部边缘17，即，发生在磨片节段的纵向方向X上，如通过包括指向磨片节段4、8的外端部边缘的箭头的线L’的端部所示意性示出的。
图4中所示的相应刀齿20a、20b、20c的第二尺寸e20a、e20b、e20c是相应刀齿20a、20b、20c在磨片节段4、8的纵向方向X上的宽度。这里需要注意的是，第二尺寸e20a、e20b、e20c不是相应刀齿20a、20b、20c的实际宽度w20a、w20b、w20c，因为刀齿20相对于磨片节段4、8的纵向方向X以角度AG布置。换句话说，相应刀齿20a、20b、20c在磨片节段4、8的纵向方向X上的第二尺寸e20a、e20b、e20c与相应刀齿20a、20b、20c的实际宽度w20a、w20b、w20c以及相对于磨片节段4、8的纵向方向X的刀齿角度AG成比例。刀齿角度AG对于第二尺寸的重要性(significance，意义)明显大于对于第一尺寸的重要性，因为刀齿角度通常明显小于45度。
图4中所公开的刀齿构造的作用是增加刀齿20的耐磨性，特别是在磨片节段4、8的纵向方向X上靠近磨片节段的外端部边缘17的刀齿20的耐磨性。这种增加的磨损率受到基本上靠近磨片节段4、8的外端部边缘17的刀齿的磨损率增加的影响。这种增加的磨损率源于在磨片节段的外周处发生的较高的圆周速度，因为影响刀齿磨损率的剪切力取决于圆周速度。根据图4的实施例，外边缘处的刀齿20可以更好地避免磨掉(rubbing off，磨损，磨断)，因此使通到外边缘的精磨间隙保持恒定。考虑到对待精磨纤维材料进行的精磨作用，图4的实施例为磨片节段提供了进一步延长的操作寿命，以及令人满意的操作特性。
在图4的实施例中，齿20a、20b、20c在磨片节段4、8的纵向或轴向方向X上的第二尺寸e20a、e20b、e20c被设置成在磨片节段4、8的纵向方向X上朝向磨片节段4、8的外端部边缘17基本上连续地增加，使得在磨片节段4、8中的相同圆周C位置处，在磨片节段4、8的纵向方向X上较靠近外端部边缘17的刀齿20的第二尺寸e20a、e20b、e20c大于位于较远离外端部边缘17处的刀齿20的第二尺寸e20a、e20b、e20c。
根据磨片节段4、8的实施例，刀齿20在磨片节段4、8的纵向或轴向方向X上的第二尺寸被设置成在磨片节段4、8的纵向方向X上朝向外端部边缘17阶梯式地增加，使得在磨片节段4、8中的相同圆周C位置处，相邻刀齿20组中的刀齿20的第二尺寸相等，但在磨片节段4、8的纵向方向X上较靠近外端部边缘17的相邻刀齿20组中的刀齿20的第二尺寸更大。在此，术语“相邻刀齿20组”是指在磨片节段4、8的纵向方向X上的两个或更多个紧密相邻的刀齿20。
根据实施例，在磨片节段4、8的纵向或轴向方向X上，磨片节段4、8中的相同圆周C位置处，位于最靠近内端部边缘16处的刀齿20与位于最远离内端部边缘16处的刀齿20之间的第二尺寸的增加为10％至100％，优选地为10％至50％。
在图3和图4的实施例中，每个刀齿20沿着其长度具有恒定的宽度，但上文公开的设计原理也可以应用于刀齿，这些刀齿的宽度被设置为沿着其长度增加或减少。
根据实施例，粉碎装置1是用于分散纤维材料的分散器，由此纤维材料可以是回收的纤维材料。在分散时，对待处理的纤维材料施加分散作用，用于分解(disintegrate，分离，离解)纤维材料中的污染物，以减少污染物在分散的纤维材料的进一步使用中的负面影响、或者促进污染物的去除。当粉碎装置1是分散器时，粉碎元件3、6，即定子3和转子6，被实施为分散器的分散元件，并且粉碎元件3、6的粉碎表面5、9被实施为分散元件的分散表面。分散元件的分散表面包括突出部分以及突出部分之间的间隙(clearance)。突出部分在分散表面中形成被设置成对待处理的纤维材料产生分散作用的粉碎部分。突出部分通常具有基本上较小的长度和宽度的结构，突出部分的长度通常基本上不大于突出部分的宽度。然而，突出部分的形状可以以多种方式变化，包括例如各种多边形或棱锥等。间隙是保留在突出部分之间的自由空间或空隙，用于为待处理的纤维材料沿着分散表面的流动提供流动通道。在分散器的分散表面中，相邻的突出部分之间的距离通常远大于相邻的刀槽之间的距离，即，在精磨机的精磨表面中的刀槽的宽度。
图5是磨片节段4、8的高度示意性的平面俯视图，该磨片节段适用于形成圆盘状分散器中的定子3或转子6的一部分。图5的磨片节段4、8的基本结构与图3的相似，主要的区别在于，图5的磨片节段4、8拟用于圆盘状粉碎元件，而图3的磨片节段4、8拟用于圆锥形粉碎元件。
磨片节段4、8包括分散表面5、9，该分散表面包括突出部分24、25、26或齿部(teeth)24、25、26以及突出部分24、25、26之间的间隙27。突出部分24、25、26被布置在呈圆周延伸的行(rows)处，这些行被定位在磨片节段4、8的纵向方向X上从磨片节段4、8的内端部边缘16起的不同位置处，每行具有适当数量的相应突出部分24、25、26。突出部分24、25、26和间隙27具有在磨片节段4、8的圆周方向C上的第一尺寸和在磨片节段4、8的纵向方向X上的第二尺寸。因此，突出部分24、25、26的第一尺寸是突出部分24、25、26的圆周尺寸，而突出部分24、25、26的第二尺寸是突出部分24、25、26沿着磨片节段的纵向轴线X的尺寸。磨片节段4、8的分散表面5、9中包括突出部分24、25、26和间隙27的部分形成磨片节段4、8的分散部22(即，粉碎部22)。磨片节段4、8的供给部23由分散表面5、9的基本上没有突出部分24、25、26的部分形成。供给部23从磨片节段4、8的内端部边缘16朝向磨片节段4、8的外端部边缘17延伸，并且可以一直延伸至外端部边缘17，如图5中示意性地示出。待处理的纤维材料越过磨片节段4、8的内端部边缘16进入供给部23，并且响应于转子6的旋转，纤维材料进一步从供给部23流向分散部22。单个磨片节段4、8可以包括一个或多个分散部22和一个或多个供给部23。
为了抵抗突出部分24、25、26的过度磨损，特别是在紧邻或靠近供给部23的位置处的过度磨损，以延长磨片节段4、8的操作寿命，并具有令人满意的操作效率，图5示出了一实施例，其中在磨片节段4、8中的相同纵向或径向X位置处，突出部分24的第一尺寸d24a、d24b、d24c被设置为，在磨片节段4、8的圆周方向C上，较靠近供应部23的突出部分24中的第一尺寸比较远离供给部23的突出部分24中的第一尺寸更大。同样的特性也适用于突出部分的25、26的尺寸设置。因此，最靠近前边缘18的第一齿部24a、25a、26a比朝向后边缘19的下一齿部24b、25b、26b更宽。
为了抵抗突出部分24、25、26的过度磨损，特别是在紧邻或靠近磨片节段4、8的外端部边缘17的位置处的过度磨损，以进一步延长磨片节段4、8的操作寿命，图5还示出了一实施例，其中在磨片节段4、8中的相同圆周C位置处，突出部分24、25、26的第二尺寸e24a、e25a、e26a被设置为，在磨片节段4、8的纵向方向X上，保持较靠近外端部边缘17的突出部分26中的第二尺寸比保持较远离外端部边缘17的突出部分25中的第二尺寸更大，以及类似地，保持较靠近外端部边缘17的突出部分25中的第二尺寸比保持较远离外端部边缘17的突出部分24中的第二尺寸更大。
与上述图3和图4的实施例相关的关于刀齿20的尺寸设置的描述，通过用术语“突出部分”取代术语“刀齿”，也适用于图5的该实施例中的突出部分24、25、26的尺寸设置，对于本领域技术人员是显而易见的，还包括磨片节段4、8的纵向方向X与分散表面5、9中突出部分24、25、26的应用取向之间的可能角度的取代。突出部分24、25、26相对于磨片节段4、8的纵向或径向方向X的应用取向可能导致，突出部分24、25、26在磨片节段4、8的圆周方向C上的第一尺寸以及突出部分24、25、26在磨片节段4、8的纵向或径向方向X上的第二尺寸会不同于突出部分24、25、26的实际尺寸，该实际尺寸被认为代表突出部分24、25、26的宽度或长度。
对于本领域技术人员来说显而易见的是，随着技术的进步，发明构思可以以各种方式实施。本发明及其实施例不限于上述示例，而是可以在权利要求的范围内变化。

Claims (12)

1.一种用于粉碎纤维材料的粉碎装置(1)的磨片元件(4、8)，所述磨片元件(4、8)包括：
内端部边缘(16)和外端部边缘(17)；
至少一个粉碎部(22)，其包括多个粉碎部分(20、24、25、26)以及所述粉碎部分之间的自由空间(21)，所述粉碎部分(20、24、25、26)具有在所述磨片元件(4、8)的圆周方向(C)上延伸的第一尺寸(d20a、d20b、d20c、d24a、d24b、d24c)和在所述磨片元件(4、8)的纵向方向(X)上延伸的第二尺寸(e20a、e20b、e20c、e24a、e25a、e26a)，所述磨片元件(4、8)还包括：
至少一个供给部(23)，其至少部分地在所述磨片元件(4、8)的纵向方向(X)上延伸，每个供给部(23)拟用于将纤维材料供给到相应的粉碎部(22)；以及
其中，在所述磨片元件(4、8)中的相同的纵向(X)位置处，所述粉碎部分(20、24、25、26)的第一尺寸(d20a、d20b、d20c、d24a、d24b、d24c)被设置成在所述磨片元件(4、8)的圆周方向(C)上朝向所述供给部(23)增加，
其特征在于，
在所述磨片元件(4、8)中的相同的圆周(C)位置处，所述粉碎部分(20、24、25、26)的第二尺寸(e20a、e20b、e20c、e24a、e25a、e26a)被设置成在所述磨片元件(4、8)的纵向方向(X)上朝向所述外端部边缘(17)增加，使得至少一个粉碎部分(20、24、25、26)的第二尺寸(e20a、e20b、e20c、e24a、e25a、e26a)大于在所述磨片元件(4、8)的纵向方向(X)上较远离所述外端部边缘(17)的至少一个另外的粉碎部分(20、24、25、26)的对应的第二尺寸(e20a、e20b、e20c、e24a、e25a、e26a)。
2.根据权利要求1所述的磨片元件，其特征在于，所述粉碎部分(20、24、25、26)的第一尺寸(d20a、d20b、d20c、d24a、d24b、d24c)被设置成朝向所述供给部(23)基本上连续地增加，使得在所述磨片元件(4、8)的圆周方向(C)上较靠近所述供给部(23)的粉碎部分(20、24、25、26)的第一尺寸(d20a、d20b、d20c、d24a、d24b、d24c)大于位于较远离所述供给部(23)处的粉碎部分(20、24、25、26)的第一尺寸(d20a、d20b、d20c、d24a、d24b、d24c)。
3.根据权利要求1所述的磨片元件，其特征在于，所述粉碎部分(20、24、25、26)的第一尺寸(d20a、d20b、d20c、d24a、d24b、d24c)被设置成朝向所述供给部(23)阶梯式地增加，使得一组相邻的粉碎部分(20、24、25、26)中的粉碎部分(20、24、25、26)的第一尺寸(d20a、d20b、d20c、d24a、d24b、d24c)相等，但在所述磨片元件(4、8)的圆周方向(C)上较靠近所述供给部(23)的该组相邻的粉碎部分(20、24、25、26)中的粉碎部分(20、24、25、26)的第一尺寸(d20a、d20b、d20c、d24a、d24b、d24c)更大。
4.根据前述权利要求中任一项所述的磨片元件，其特征在于，所述粉碎部分(20、24、25、26)的第一尺寸是所述粉碎部分在所述磨片元件(4、8)的圆周方向(C)上的宽度。
5.根据权利要求4所述的磨片元件，其特征在于，所述粉碎部分(20、24、25、26)在所述磨片元件(4、8)的圆周方向(C)上的宽度与所述粉碎部分(20、24、25、26)的实际宽度(w20a、w20b、w20c、w24a、w24b、w24c)以及所述粉碎部分(20、24、25、26)相对于所述磨片元件(4、8)的纵向方向(X)的角度(AG)成比例。
6.根据前述权利要求中任一项所述的磨片元件，其特征在于，在所述磨片元件(4、8)中的相同的纵向(X)位置处，位于最靠近所述供给部(23)处的粉碎部分(20、24、25、26)与位于最远离所述供给部(23)处的粉碎部分(20、24、25、26)之间的粉碎部分(20、24、25、26)的第一尺寸的增加为10％至80％，优选地为10％至50％。
7.根据前述权利要求中任一项所述的磨片元件，其特征在于，所述粉碎部分(20、24、25、26)的第二尺寸(e20a、e20b、e20b、e20c、e24a、e25a、e26a)被设置成朝向所述磨片元件(4、8)的外端部边缘(17)基本上连续地增加，使得在所述磨片元件(4、8)的纵向方向(X)上较靠近所述外端部边缘(17)的粉碎部分(20、24、25、26)的第二尺寸(e20a、e20b、e20c、e24a、e25a、e26a)大于位于较远离所述外端部边缘(17)处的粉碎部分(20、24、25、26)的第二尺寸(e20a、e20b、e20c、e24a、e25a、e26a)。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的磨片元件，其特征在于，所述粉碎部分(20、24、25、26)的第二尺寸(e20a、e20b、e20c、e24a、e25a、e26a)被设置成朝向所述外端部边缘(17)阶梯式地增加，使得一组相邻的粉碎部分(20、24、25、26)中的粉碎部分(20、24、25、26)的第二尺寸(e20a、e20b、e20c、e24a、e25a、e26a)相等，但在较靠近所述外端部边缘(17)的该组相邻的粉碎部分(20、24、25、26)中的粉碎部分(20、24、25、26)的第二尺寸(e20a、e20b、e20c、e24a、e25a、e26a)更大。
9.根据前述权利要求中任一项所述的磨片元件，其特征在于，位于最靠近所述内端部边缘(16)处的粉碎部分(20、24、25、26)与位于最远离所述内端部边缘(16)处的粉碎部分(20、24、25、26)之间的粉碎部分(20、24、25、26)的第二尺寸的增加为10％至100％，优选地为10％至50％。
10.一种用于粉碎纤维材料的粉碎装置(1)，其特征在于，所述粉碎装置(1)包括根据权利要求1至9中任一项所述的至少一个磨片元件(4、8)。
11.根据权利要求10所述的粉碎装置，其特征在于，所述粉碎装置(1)是用于精磨纤维材料的精磨机。
12.根据权利要求10所述的粉碎装置，其特征在于，所述粉碎装置(1)是用于分散纤维材料的分散器。
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