KR20240001194U - 톱니 모양 치형 패턴을 갖는 디플레이커 - Google Patents

Abstract

디플레이커 머신을 위한 디플레이커 플레이트는 기판, 및 기판으로부터 연장되는 복수의 치형부들을 포함할 수 있되, 복수의 치형부들 중 지정된 수의 치형부들이 톱니 모양 면을 갖는다.

Description

톱니 모양 치형 패턴을 갖는 디플레이커

관련 출원 상호 참조

본 출원은 2021년 12월 1일에 출원된 미국 특허 가출원 제63/284,807호의 이익을 주장하며, 이의 전문이 본 명세서에 참조로 통합된다.

본 명세서에서 달리 나타내어지지 않는 한, 본 섹션에서 설명되는 재료들은 본 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니고, 본 섹션에의 포함에 의해 종래 기술인 것으로 자인되지 않는다.

디플레이커(deflaker)는 종이의 재활용 프로세스에서 그리고 파단된 건 펄프 시트(pulp sheet), 및 펄프 베일(pulp bale)의 분리에서 사용된다. 재활용 프로세스는 전형적으로, 원료를 더 작은 입자들(예를 들어, 플레이크들) 및 약간의 개별 파이퍼들로 감소시키는 펄퍼로 시작한다. 펄퍼는 입자 크기가 디플레이커와 같은 후속 장비의 플러깅을 야기하지 않을 것을 보장하기 위한 제1 단계로서 사용되지만, 에너지 소비 측면에서 비효율적이다. 디플레이커는 통상, 펄핑 프로세스를 따른다. 디플레이커는 펄퍼로부터 원료를 취하고, 30% 내지 90% 범위의 플레이크 함유량을 5% 미만 및 이상적으로는 1% 미만의 레벨까지 감소시킨다. 종이의 등급에 따라, 요구되는 플레이크 감소 효율을 달성하기 위해 다수의 디플레이커들을 직렬로 사용할 필요가 있을 수 있다. 플레이크들을 함유하는 퍼니시(furnish)(예를 들어, 스톡(stock))은 불량한 형성 및 얼룩진 종이를 생성하기 때문에 종이 제조에 적합하지 않다.

디플레이커 플레이트들은 디스크 디플레이커에 대한 동심 링들로서 배열될 수 있는 서로 맞물리는 치형부들의 행들을 사용하거나, 플레이크들에 유사한 동적 효과를 또한 제공하는 코니컬 디플레이커에 대한 회전자 및 고정자 계단형 콘들의 조합을 사용한다. 치형부들의 서로 맞물리는 에지들 및 표면들은 선형이고, 직선이며, 비교적 평활하다. 서로 맞물리는 표면들 사이의 동작 갭은 통상, 대략 1 mm 정도이다. 이러한 구성은 기계적 에너지의 일부가 플레이크들로 전달되게 하고 플레이크들의 분리를 초래하지만, 또한 일부 에너지가 개별 파이버들에 인가되며, 이는 이 여분의 에너지를 흡수하여 파이버 변환을 야기할 것이다 - 이는 디플레이킹 동작 동안 통상 바람직하지 않은 것이다.

도 1은 디스크 타입 디플레이킹 머신의 종래의 회전자 플레이트 및 고정자 플레이트 구성을 예시한 도해이다. 도 1을 참조하면, 고정자(110)는 고정 엘리먼트인 한편, 회전자(120)는 디플레이킹 머신(100)의 회전자 샤프트(130)에 의해 구동되고 고정자(110)에 대해 회전한다. 고정자(110)에는 고정자 플레이트(115)가 결합될 수 있다. 일부 구현예들에서, 고정자 플레이트(115)(115)는 단일 피스 원형 디스크일 수 있다. 일부 구현예들에서, 고정자 플레이트(115)는 일련의 개별적으로 머시닝된 동심 링들(116a-116c)로부터 형성될 수 있다. 도 1에서 세 개의 동심 링들이 예시되지만, 고정자 플레이트는 본 개시의 범위로부터 벗어나지 않고서 더 많거나 더 적은 동심 링을 포함할 수 있다. 일부 구현예들에서, 고정자 플레이트(115)는 원형 디스크를 형성하기 위해 고정자(110) 상에 어셈블되는 고정자 플레이트 세그먼트들의 세트를 포함할 수 있다. 고정자 치형부(151)는 예를 들어, 밀링 또는 다른 머시닝 동작들에 의해, 원형 고정자 디스크 주위에 동심원들로 형성될 수 있다.

회전자(120)에는 회전자 플레이트(125)가 결합될 수 있다. 일부 구현예들에서, 회전자 플레이트(125)는 단일 피스 원형 디스크일 수 있다. 일부 구현예들에서, 회전자 플레이트(125)는 일련의 개별적으로 머시닝된 동심 링들(126a-126c)로부터 형성될 수 있다. 도 1에서 세 개의 동심 링들이 예시되지만, 회전자 플레이트는 본 개시의 범위로부터 벗어나지 않고서 더 많거나 더 적은 동심 링을 포함할 수 있다. 일부 구현예들에서, 회전자 플레이트(125)는 원형 디스크를 형성하기 위해 회전자(120) 상에 어셈블되는 회전자 플레이트 세그먼트들의 세트를 포함할 수 있다. 회전자 치형부(152)는 예를 들어, 밀링 또는 다른 머시닝 동작들에 의해, 원형 회전자 디스크 주위에 동심원들로 형성될 수 있다. 고정자 플레이트(115) 상의 고정자 치형부들(151) 및 회전자 플레이트(125) 상의 회전자 치형부들(152)은 디플레이킹 효과를 제공하기 위해 서로 맞물리는 치형부들(150)의 동심 링들을 형성할 수 있다. 펄프가 흐르면서 디플레이킹될 수 있는 서로 맞물리는 치형부들(150) 간에는 갭(155)이 형성될 수 있다.

도 2는 코니컬 디플레이킹 머신의 종래의 회전자 콘 및 고정자 콘 구성을 예시한 도해이다. 도 2를 참조하면, 코니컬 고정자(210)는 고정 엘리먼트인 한편, 코니컬 회전자(220)는 코니컬 디플레이킹 머신(200)의 회전자 샤프트(도시되지 않음)에 의해 구동되고 코니컬 고정자(210)에 대해 회전자 샤프트의 회전 축(205)을 중심으로 회전한다. 코니컬 고정자(210)에는 계단형 고정자 콘(215)이 결합될 수 있다. 일부 구현예들에서, 고정자 콘(215)은 단일 피스 콘일 수 있다. 단일 피스 고정자 콘(215)은 예를 들어, 단일 피스 캐스팅, 컴퓨터 수치 제어(computer numerical control, CNC) 머시닝된 콘, 용접된 어셈블리 등일 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 일부 구현예들에서, 고정자 콘(215)은 콘을 형성하기 위해 코니컬 고정자(210) 상에 어셈블되는 고정자 플레이트 세그먼트들의 세트를 포함할 수 있다.

코니컬 회전자(220)에는 계단형 회전자 콘(225)이 결합될 수 있다. 일부 구현예들에서, 회전자 콘(225)은 단일 피스 콘일 수 있다. 단일 피스 회전자 콘(225)은 예를 들어, 단일 피스 캐스팅, 컴퓨터 수치 제어(CNC) 머시닝된 콘, 용접된 어셈블리 등일 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 일부 구현예들에서, 회전자 콘(225)은 콘을 형성하기 위해 코니컬 회전자(220) 상에 어셈블되는 회전자 플레이트 세그먼트들의 세트를 포함할 수 있다. 고정자 콘(215) 및 회전자 콘(225)은 디플레이킹 효과를 제공하기 위해 서로 맞물리는 치형부들(250)을 가질 수 있다. 펄프가 흐르면서 디플레이킹될 수 있는 서로 맞물리는 치형부들(250) 간에는 갭(255)이 형성될 수 있다.

디스크와 코니컬 디플레이킹 머신들 둘 다에 적용가능한 신규한 디플레이커 치형 패턴들을 갖는 회전자 및 고정자 디플레이커 플레이트들이 제공된다.

다양한 양태들에 따르면, 디플레이커 머신을 위한 디플레이커 플레이트가 제공된다. 일부 양태들에서, 디플레이커 플레이트는 기판, 및 기판으로부터 연장되는 복수의 치형부들을 포함할 수 있되, 복수의 치형부들 중 지정된 수의 치형부들이 톱니 모양 면을 갖는다.

다양한 양태들에 따르면, 디플레이커 머신을 위한 디플레이커 플레이트들이 제공된다. 일부 양태들에서, 디플레이커 플레이트들은 제1 디플레이커 플레이트 및 제2 디플레이커 플레이트를 포함할 수 있다. 제1 디플레이커 플레이트는 제1 기판, 및 제1 기판으로부터 연장되는 제1 복수의 치형부들을 포함할 수 있다. 제1 복수의 치형부들 중 제1 지정된 수의 치형부들이 톱니 모양 면을 가질 수 있다. 제2 디플레이커 플레이트는 제2 기판, 및 제2 기판으로부터 연장되는 제2 복수의 치형부들을 포함할 수 있다. 제2 복수의 치형부들 중 제2 지정된 수의 치형부들이 톱니 모양 면을 가질 수 있다. 제1 복수의 치형부들은 제2 복수의 치형부들과 서로 맞물리도록(intermesh) 구성될 수 있다.

종래의 기술들에 비해 다양한 실시예들에 의해 다수의 이점들이 달성된다. 예를 들어, 다양한 실시예들은 디플레이킹 효율을 유지하거나 개선하면서, 파이버 정련(예를 들어, 정련 에너지)로 지향되는 에너지의 양을 감소시킬 수 있는 디플레이커 치형 패턴들을 갖는 디플레이킹 머신에 대한 디플레이커 플레이트들을 제공한다. 일부 실시예들에서, 디플레이커 플레이트의 복수의 치형부들 중 지정된 수의 치형부들이 톱니 모양 면을 갖는다. 이들 및 다른 실시예들은 그 장점들 및 특징들 중 많은 것들과 함께 아래의 본문 및 첨부된 도면들과 함께 더 상세히 설명된다.

다양한 실시예들의 양태들 및 특징들은 첨부 도면들을 참조하여 예들을 설명함으로써 더 명백해질 것이며, 첨부 도면들에서:
도 1은 디스크 타입 디플레이킹 머신의 종래의 회전자 플레이트 및 고정자 플레이트 구성을 예시한 도해이다;
도 2는 코니컬 디플레이킹 머신의 종래의 회전자 콘 및 고정자 콘 구성을 예시한 도해이다;
도 3a는 본 개시의 일부 양태들에 따른 디플레이커 플레이트에 대한 선형 톱니 모양들을 갖는 톱니 모양 치형부의 예를 예시한 사시도이다;
도 3b는 본 개시의 일부 양태들에 따른 디플레이커 플레이트에 대한 스크류 스레드 타입 톱니 모양들을 갖는 톱니 모양 치형부의 예를 예시한 사시도이다;
도 4a는 본 개시의 일부 양태들에 따른 고정자 플레이트 및 회전자 플레이트에 대한 톱니 모양 치형부의 면 상의 톱니 모양들의 예를 예시한 도해이다;
도 4b 내지 도 4h는 본 개시의 일부 양태들에 따라 다양한 구현예들에서 사용될 수 있는 톱니 모양 패턴 프로파일들의 예들을 예시한다;
도 5a는 본 개시의 일부 양태들에 따른 톱니 모양 치형부들을 갖는 디스크 디플레이커 플레이트들의 예를 예시한 도해이다;
도 5b는 본 개시의 일부 양태들에 따른 톱니 모양 치형부들을 갖는 하나의 디플레이커 플레이트만을 갖는 디스크 디플레이커 플레이트들의 예를 예시한 도해이다;
도 6a는 본 개시의 일부 양태들에 따른 톱니 모양 치형부들을 갖는 디플레이커 콘들의 예를 예시한 도해이다; 그리고
도 6b는 본 개시의 일부 양태들에 따른 톱니 모양 치형부들을 갖는 하나의 디플레이커 콘만을 갖는 디플레이커 콘들의 예를 예시한 도해이다.

특정 실시예들이 설명되지만, 이들 실시예들은 단지 예로서 제시된 것일 뿐이고, 보호 범위를 제한하려는 의도는 없다. 본 명세서에서 설명되는 장치들, 방법들, 및 시스템들은 다양한 다른 형태들로 구현될 수 있다. 또한, 본 명세서에서 설명되는 예시적인 방법들 및 시스템들의 형태에서의 다양한 생략, 대체, 및 변경이 보호 범위로부터 벗어나지 않고서 이루어질 수 있다.

유사한 참조 문자들은 달리 언급되지 않는 한 여러 도면들에 걸쳐 대응하는 부분들을 나타낸다. 도면들은 본 개시에 따른 다양한 피처들 및 컴포넌트들의 실시예들을 나타내지만, 도면들은 반드시 축척에 따를 필요는 없고, 본 개시의 실시예들을 더 잘 예시하기 위해 특정 피처들이 과장될 수 있고, 이러한 예시들은 본 개시의 범위를 제한하는 것으로서 해석되어서는 안 된다.

본 명세서에서 달리 명시적으로 언급되는 것을 제외하고, 다음의 해석 규칙들이 본 명세서에 적용된다: (a) 본 명세서에서 사용되는 모든 단어들은 상황들이 요구하는 바와 같은 성별 또는 숫자(단수 또는 복수)로 해석되어야 하고; (b) 명세서 및 첨부된 청구항들에서 사용되는 단수 용어들은 문맥이 명확하게 달리 지시하지 않는 한 복수의 언급 대상들을 포함하고; (c) 언급된 범위 또는 값에 적용되는 선행하는 용어 “약”은 측정으로부터 당해 기술분야에 알려져 있거나 예상되는 범위 또는 값들에서의 편차 내의 근사치를 나타낸다; (d) “본 명세서에서”, “이에 의해”, “여기에”, “이전에”, 및 “이후”라는 단어들, 및 유사한 의미의 단어들은 달리 명시되지 않는 한, 본 명세서 전체를 지칭하고, 임의의 특정 단락, 청구항, 또는 다른 하위 부문을 지칭하지 않고; (e) 설명적 제목들은 단지 편의를 위한 것이고, 본 명세서의 임의의 부분의 의미 또는 구성을 제어하거나 영향을 미치지 않을 것이며; 그리고 (f) “또는” 및 “임의의”는 배타적이지 않고, “포함한다” 및 “포함하는”은 제한적이지 않다. 또한, "포함한", "갖는", "포함하는", 및 "함유하는"이라는 용어들은 개방형 용어들(즉, "포함하지만 이에 제한되지는 않음"을 의미함)로서 해석되어야 한다.

본 명세서에서 값들의 범위들의 기재는 본 명세서에서 달리 명확하게 표시되지 않는 한, 그 사이의 임의의 하위 범위들 내의 범위 내에 속하는 각 별개의 값을 개별적으로 지칭하는 속기법으로서의 역할을 하도록 의도될 뿐이다. 기재된 범위 내의 각 별개의 값은 각 별개의 값이 본 명세서에서 개별적으로 기재된 것처럼 본 명세서 또는 청구범위에 통합된다. 값들의 특정 범위가 제공되는 경우, 각 개재 값, 문맥이 달리 명백하게 지시하지 않는 한, 그 범위의 상한과 하한 사이의 하한의 단위의 10분의 1 이하와 이의 명시된 범위 또는 하위 범위 내의 임의의 다른 언급되거나 개재되는 값이 본 명세서에 포함된다. 모든 하위 범위들이 또한 포함된다. 이러한 더 작은 범위들의 상한 및 하한이 또한 여기에 포함되며, 언급된 범위에서 임의의 구체적이고 명시적으로 배제된 제한이 적용된다.

디플레이커들은 재활용된 종이 펄프의 플레이크들을 분리하기 위해 최대 전단력을 생성하기 위해 고속으로 동작하는 서로 맞물리는 치형부들의 행들을 특징으로 하는 디스크 또는 코니컬 머신들일 수 있다. 디플레이커 플레이트들은 디스크 디플레이커에 대한 동심 링들로서 형성될 수 있는 서로 맞물리는 치형부들의 행들을 사용하거나, 플레이크들에 유사한 동적 효과를 또한 제공하는 코니컬 디플레이커에 대한 회전자 및 고정자 계단형 콘들 또는 절두된 계단형 콘들의 조합을 사용한다. 디플레이커들은 일반적으로 2%와 6% 사이의 일관성으로 동작하고, 고정자 및 회전자 플레이트들 또는 콘들 상의 치형부들의 교차 행들 사이의 전형적인 갭들은 대략 1 mm(0.5-2.0 mm) 정도이다. 개별 파이버들에 부여되는 에너지의 양(예를 들어, 정련 에너지)을 최소화하면서 최상의 가능한 플레이크 분리 효율을 달성하기 위해, 회전자 및 고정자의 디플레이커 플레이트들 사이의 갭이 조정될 수 있다. 그러나, 갭이 증가된다면, 정련 에너지의 양이 감소될 수 있지만, 디플레이킹 효과도 감소한다. 디플레이킹 효과의 감소는 각 디플레이커에서의 펌핑으로 인한 상당한 손실이 있으므로 더 많은 전체 에너지를 소비할 더 많은 디플레이킹 스테이지들에 대한 필요성을 초래할 수 있다.

본 개시의 양태들에 따르면, 디스크와 코니컬 디플레이킹 머신들 둘 다에 적용가능한 신규한 디플레이커 치형 패턴들이 제공된다. 본 개시에 따른 디플레이커 치형부 패턴들은 디플레이킹 효율을 유지하거나 개선하면서, 파이버 정련(예를 들어, 정련 에너지)로 지향되는 에너지의 양을 감소시킬 수 있다. 또한, 유압식 마찰 손실이 감소되어 주어진 플레이크 감소 성능(예를 들어, 디플레이킹 효율)에 대해 소비되는 에너지가 감소될 수 있다.

본 개시의 양태들은 디플레이커 플레이트들 또는 디플레이커 콘들의 치형부들 상의 톱니 모양 표면을 제공한다. 본 명세서에서 사용되는 용어 "코니컬"은 콘과 절두된 콘을 둘 다 지칭한다. 톱니 모양 치형부들의 피크들 및 밸리들은 예각들로 형성될 수 있다. 톱니 모양 치형부 표면들은 상이한 갭 조건 및 기계적 디플레이킹 액션을 생성할 수 있다. 톱니 모양 표면들은 플레이크들을 전단하여 이격시키기 위해 치형부들의 에지들 및 표면 상의 피크들로 펄프 플레이크들을 포획할 수 있다. 개별 펄프 파이버들은 날카로운 피크들에 의해 포획될 확률이 낮고, 반대편에 있는 날카로운 피크와 교차의 시저 타입 액션으로 처리될 확률이 더 낮다.

도 3a는 본 개시의 일부 양태들에 따른 디플레이커 플레이트에 대한 선형 톱니 모양들을 갖는 톱니 모양 치형부(310)의 예를 예시한 사시도이다. 디플레이커 플레이트는 고정자 플레이트 또는 회전자 플레이트일 수 있거나, 고정자 세그먼트 또는 회전자 세그먼트일 수 있다. 도 3a에서 예시되는 바와 같이, 톱니 모양 치형부(310)는 지정된 선형 피치로 치형부의 면에 걸쳐 선형으로 연장되는 피크들 및 밸리들(315)을 갖는다. 일부 구현예들에서, 치형부 표면의 일부분만이 톱니 모양들을 포함할 수 있다. 회전자 플레이트 또는 고정자 플레이트의 톱니 모양 치형부 면은 디플레이커 머신에 설치될 때, 각각, 반대편에 있는 고정자 플레이트 또는 회전자 플레이트 상의 치형부의 면의 반대편에 배치될 수 있다.

도 3b는 본 개시의 일부 양태들에 따른 디플레이커 플레이트에 대한 스크류 스레드 타입 톱니 모양들을 갖는 톱니 모양 치형부(320)의 예를 예시한 사시도이다. 도 3b에서 예시되는 바와 같이, 톱니 모양 치형부(320)는 지정된 스레드 피치로 치형부의 면에 걸쳐 연장되는 피크들 및 밸리들(325)을 갖는다. 일부 구현예들에서, 치형부 표면의 일부분만이 톱니 모양들을 포함할 수 있다. 회전자 플레이트 또는 고정자 플레이트의 톱니 모양 치형부 면은 디플레이커 머신에 설치될 때, 각각, 반대편에 있는 고정자 플레이트 또는 회전자 플레이트 상의 치형부의 면의 반대편에 배치될 수 있다.

도 4a는 본 개시의 일부 양태들에 따른 고정자 플레이트(410) 및 회전자 플레이트(450)에 대한 톱니 모양 치형부의 면 상의 톱니 모양들의 예를 예시한 도해이다. 톱니 모양 치형부들의 피크들(453) 및 밸리들(455)은 예각들로 형성될 수 있다. 일부 구현예들에서, 치형부들의 디플레이킹 표면의 표면 경화 처리가 제공될 수 있다. 표면 경화 처리는 디플레이커 플레이트들의 수명 동안 피크들을 날카롭게 유지하는 데 유익할 수 있다. 일부 경우들에서, 고정자 플레이트(410) 및/또는 회전자 플레이트(450)의 치형부들에 표면 경화 처리가 적용될 수 있다. 일부 경우들에서, 전체 고정자 플레이트(410) 및/또는 전체 회전자 플레이트(450)에 표면 경화 처리가 적용될 수 있다.

피크들 및 밸리들은 상이한 구성들을 갖는 톱니 모양 패턴들, 이에 제한되지 않지만, 예를 들어, 선형, 곡선형, 원형, 각진, 크로스 해칭 등의 톱니 모양 패턴들을 형성할 수 있다. 도 4b 내지 도 4h는 본 개시의 일부 양태들에 따라 다양한 구현예들에서 사용될 수 있는 톱니 모양 패턴 프로파일들의 예들을 예시한다. 도 4b 내지 도 4h에서 예시되는 바와 같이, 톱니 모양 프로파일들의 치형부들은 날카로운 포인트들(예를 들어, 도 4b, 도 4c, 도 4f), 평평한 상단들(예를 들어, 도 4d, 도 4e, 도 4g), 둥근 상단들(예를 들어, 도 4h), 또는 이들의 조합을 가질 수 있다. 도 4b 내지 도 4h에서 예시되는 톱니 모양 패턴들은 비제한적인 예들이고, 본 개시의 범위로부터 벗어나지 않고서 다른 톱니 모양 패턴들이 사용될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.

일부 구현예들에서, 톱니 모양들은 디플레이커 치형부들의 면에 걸쳐 기판에 대해 일정 각도로 형성될 수 있다. 일부 구현예들에서, 피크들 및 밸리들의 패턴은 치형부 주위에 스크류 스레드와 유사하게 형성될 수 있어, 치형부 표면을 따르는 모든 위치들에서 피크들 및 밸리들의 실질적으로 균일한 분포를 제공한다. 일부 구현예들에서, 치형부 표면의 일부분만이 톱니 모양들을 포함할 수 있다.

도 4a를 다시 참조하면, 톱니 모양 표면은 지정된 피치(예를 들어, 피크들 사이의 거리)(460), 예를 들어, 0.5-3.0 mm의 범위 내의 피치를 갖는 피크들(453) 및 밸리들(455)을 포함할 수 있다. 펄프 파이버들에 영향을 미치는 평균 갭(470)은 톱니 모양의 치형부들의 밸리들의 조합된 깊이(475a, 475b)의 절반을 더한 동작 갭(465)에 의해 형성될 수 있다.

도 5a는 본 개시의 일부 양태들에 따른 톱니 모양 치형부들(515, 525)을 갖는 디스크 디플레이커 플레이트들의 예를 예시한 도해이다. 도 5a를 참조하면, 고정자 플레이트(510)는 기판(512), 및 기판(512)으로부터 연장되는 톱니 모양 치형부들(515)을 포함할 수 있다. 일부 구현예들에서, 기판은 디스크, 디스크의 세그먼트, 또는 링일 수 있다. 회전자 플레이트(520)는 기판(522), 및 기판(522)으로부터 연장되는 톱니 모양 치형부들(525)을 포함할 수 있다. 고정자 플레이트(510)의 톱니 모양 치형부들(515)은 회전자 플레이트(520)의 톱니 모양 치형부들(525)과 서로 맞물릴 수 있다. 일부 구현예들에서, 회전자 플레이트 및/또는 고정자 플레이트의 치형부 면의 일부분만이 톱니 모양들을 포함할 수 있다. 고정자 플레이트(510)의 톱니 모양 치형부들(515)의 피크들과 회전자 플레이트(520)의 톱니 모양 치형부들(525) 사이에는 동작 갭(530)이 제공될 수 있다. 도 4의 동작 갭(465)도 참조한다.

도 5b는 본 개시의 일부 양태들에 따른 톱니 모양 치형부들을 갖는 하나의 디플레이커 플레이트만을 갖는 디스크 디플레이커 플레이트들의 예를 예시한 도해이다. 도 5b에 도시된 바와 같이, 고정자 플레이트(550)는 기판(552), 및 기판(552)으로부터 연장되는 치형부들(555)을 포함할 수 있다. 회전자 플레이트(560)는 기판(562), 및 기판(562)으로부터 연장되는 톱니 모양 치형부들(565)을 포함할 수 있다. 고정자 플레이트(550)의 치형부들(555)은 톱니 모양들을 갖지 않을 수 있는 한편, 회전자 플레이트(560)의 치형부들(565)은 톱니 모양들을 가질 수 있다. 고정자 플레이트(510)의 비톱니 모양 치형부들(555)의 면들과 회전자 플레이트의 톱니 모양 치형부들(565) 피크들 사이에는 동작 갭(570)이 제공될 수 있다.

일부 구현예들에서, 회전자 플레이트와 고정자 플레이트는 둘 다 톱니 모양 치형부들을 가질 수 있다. 일부 구현예들에서, 회전자 플레이트 또는 고정자 플레이트만 톱니 모양 치형부들을 가질 수 있다. 일부 구현예들에서, 회전자 플레이트 및/또는 고정자 플레이트 상의 각 치형부가 톱니 모양들을 가질 수 있다. 일부 구현예들에서, 회전자 플레이트 및/또는 고정자 플레이트 상의 치형부들의 일부분만이 톱니 모양들을 가질 수 있다. 일부 구현예들에서, 회전자 플레이트 및/또는 고정자 플레이트 상의 치형부 면의 일부분만이 톱니 모양들을 포함할 수 있다.

본 개시의 일부 양태들에 따르면, 톱니 모양 치형부들이 코니컬 디플레이커의 고정자 및 회전자 디플레이커 콘들에 제공될 수 있다. 고정자 및 회전자 디플레이커 콘들은 코니컬 플레이트 세그먼트들로부터 형성될 수 있거나 또는 단일 피스 콘들일 수 있다. 고정자 및 회전자 디플레이커 콘들은 계단형 콘들일 수 있다. 일부 구현예들에서, 계단형 콘들은 각진 계단형 콘들일 수 있다. 도 3a, 도 3b, 및 도 4와 관련하여 설명된 디플레이커 플레이트들과 유사하게, 톱니 모양 치형부들은 지정된 선형 피치에서 치형부의 면에 걸쳐 선형으로 연장되는 피크들 및 밸리들을 가질 수 있다. 회전자 플레이트 또는 고정자 플레이트의 톱니 모양 치형부 면은 디플레이커 머신에 설치될 때, 각각, 반대편에 있는 고정자 플레이트 또는 회전자 플레이트 상의 치형부의 면의 반대편에 배치될 수 있다.

일부 구현예들에서, 치형부들의 디플레이킹 표면의 표면 경화 처리가 제공될 수 있다. 표면 경화 처리는 디플레이커 플레이트들의 수명 동안 피크들을 날카롭게 유지하는 데 유익할 수 있다. 피크들 및 밸리들은 상이한 구성들을 갖는 톱니 모양 패턴들, 이에 제한되지 않지만, 예를 들어, 선형, 곡선형, 원형, 각진, 크로스 해칭 등의 톱니 모양 패턴들을 형성할 수 있다. 일부 구현예들에서, 톱니 모양들은 디플레이커 치형부들의 면에 걸쳐 기판에 대해 일정 각도로 형성될 수 있다. 일부 구현예들에서, 피크들 및 밸리들의 패턴은 치형부 주위에 스크류 스레드와 유사하게 형성될 수 있어, 치형부 표면을 따르는 모든 위치들에서 피크들 및 밸리들의 실질적으로 균일한 분포를 제공한다.

도 6a는 본 개시의 일부 양태들에 따른 톱니 모양 치형부들을 갖는 디플레이커 콘들의 예를 예시한 도해이다. 도 6a를 참조하면, 고정자 콘(610)은 계단형 콘 기판(612), 및 계단형 콘 기판(612)으로부터 연장되는 톱니 모양 치형부들(615)을 포함할 수 있다. 회전자 콘(620)은 계단형 콘 기판(622), 및 계단형 콘 기판(622)으로부터 연장되는 톱니 모양 치형부들(625)을 포함할 수 있다. 일부 구현예들에서, 회전자 콘 및/또는 고정자 콘의 기판은 콘, 세그먼트화된 콘, 또는 계단형 콘의 세그먼트일 수 있다. 일부 구현예들에서, 회전자 콘 및/또는 고정자 콘 상의 치형부 면의 일부분만이 톱니 모양들을 포함할 수 있다. 계단형 고정자 콘(610)의 톱니 모양 치형부들(615)은 계단형 회전자 콘(620)의 톱니 모양 치형부들(625)과 서로 맞물릴 수 있다. 고정자 콘(610)과 회전자 콘(620)의 톱니 모양 치형부들(615, 625)의 피크들 사이에는 동작 갭(630)이 제공될 수 있다.

도 6b는 본 개시의 일부 양태들에 따른 톱니 모양 치형부들을 갖는 하나의 디플레이커 콘만을 갖는 디플레이커 콘들의 예를 예시한 도해이다. 도 6b에 도시된 바와 같이, 고정자 콘(650)은 계단형 콘 기판(652), 및 계단형 콘 기판(652)으로부터 연장되는 치형부들(655)을 포함할 수 있다. 고정자 콘(650)의 치형부들(655)은 톱니 모양을 갖지 않을 수 있다. 회전자 콘(660)은 계단형 콘 기판(662), 및 계단형 콘 기판(662)으로부터 연장되는 톱니 모양 치형부들(665)을 포함할 수 있다. 일부 구현예들에서, 치형부 표면의 일부분만이 톱니 모양들을 포함할 수 있다. 계단형 고정자 콘(650)의 톱니 모양 치형부들(655)은 계단형 회전자 콘(660)의 비톱니 모양 치형부들(665)과 서로 맞물릴 수 있다. 회전자 콘(660)의 비톱니 모양 치형부들(655)의 면들과 고정자 콘(650)의 톱니 모양 치형부들(665)의 피크들 사이에는 동작 갭(670)이 제공될 수 있다.

일부 구현예들에서, 회전자 콘과 고정자 콘은 둘 다 톱니 모양 치형부들을 가질 수 있다. 일부 구현예들에서, 회전자 콘 또는 고정자 콘만이 톱니 모양 치형부들을 가질 수 있다. 일부 구현예들에서, 회전자 콘 및/또는 고정자 콘 상의 각 치형부가 톱니 모양들을 가질 수 있다. 일부 구현예들에서, 회전자 콘 및/또는 고정자 콘 상의 치형부들의 일부분만이 톱니 모양들을 가질 수 있다. 일부 구현예들에서, 회전자 콘 및/또는 고정자 콘 상의 치형부 면의 일부분만이 톱니 모양들을 포함할 수 있다.

본 개시에 따른 고정자 및 회전자 플레이트들 및 콘들의 톱니 모양 치형부 표면들 및 에지들의 속성들은 디플레이킹 효율을 개선할 수 있다. 큰 플레이크 크기들은 톱니 모양 표면의 다수의 피크들에 의해 쉽게 잡힐 것이지만, 파이버 정련으로 들어가는 에너지뿐만 아니라 통과하는 치형부들 사이의 유압식 전단 손실이 감소될 수 있다. 서로 맞물리는 치형부들 사이의 동작 갭이 감소될 수 있으며, 그 결과 파이버 정련 및 유압식 전단 손실로 인한 에너지 손실을 증가시키지 않고서 단일 패스에서 플레이크 제거 효율이 개선될 수 있다.

본 명세서에서 설명된 예들 및 실시예들은 단지 예시적인 목적들을 위한 것이다. 당업자는 이러한 구성뿐만 아니라 개시된 구성들의 다른 변형이 본 개시의 범위로부터 벗어나지 않고서 사용될 수 있다는 것을 이해할 것이다.

Claims (20)

1. 디플레이커 머신(deflaker machine)을 위한 디플레이커 플레이트(deflaker plate)에 있어서,
   기판; 및
   상기 기판으로부터 연장되는 복수의 치형부들 ― 상기 복수의 치형부들 중 지정된 수의 치형부들이 톱니 모양 면을 포함함 ― 을 포함하는, 디플레이커 플레이트.
2. 제1항에 있어서, 상기 톱니 모양 면은 지정된 스크류 스레드 피치 또는 지정된 선형 피치를 갖는 톱니 모양 패턴을 포함하는, 디플레이커 플레이트.
3. 제1항에 있어서, 상기 톱니 모양 면은 곡선형 톱니 모양 패턴, 원형 톱니 모양 패턴, 각진 톱니 모양 패턴, 또는 크로스 해치(cross-hatched) 톱니 모양 패턴을 포함하는, 디플레이커 플레이트.
4. 제1항에 있어서, 상기 톱니 모양 면의 전체 부분보다 적은 부분이 톱니 모양들을 포함하는, 디플레이커 플레이트.
5. 제1항에 있어서, 상기 톱니 모양 면을 갖는 상기 지정된 수의 치형부들이 상기 복수의 치형부들의 모든 치형부들을 포함하는, 디플레이커 플레이트.
6. 제1항에 있어서, 상기 톱니 모양 면을 갖는 상기 지정된 수의 치형부들이 상기 복수의 치형부들의 전부보다 적은 치형부들을 포함하는, 디플레이커 플레이트.
7. 제1항에 있어서, 상기 기판은 디스크, 링, 또는 디스크의 세그먼트인, 디플레이커 플레이트.
8. 제1항에 있어서, 상기 기판은 콘, 세그먼트화된 콘, 계단형 콘, 또는 계단형 콘의 세그먼트인, 디플레이커 플레이트.
9. 제1항에 있어서, 상기 복수의 치형부들에 적용되는 표면 경화 처리를 더 포함하는, 디플레이커 플레이트.
10. 디플레이커 머신을 위한 디플레이커 플레이트들에 있어서,
    제1 디플레이커 플레이트 ― 상기 제1 디플레이커 플레이는:
    제1 기판; 및
    상기 제1 기판으로부터 연장되는 제1 복수의 치형부들을 포함하되,
    상기 제1 복수의 치형부들 중 제1 지정된 수의 치형부들이 톱니 모양 면을 포함함 ―; 및
    제2 디플레이커 플레이트 ― 상기 제2 디플레이커 플레이는:
    제2 기판; 및
    상기 제2 기판으로부터 연장되는 제2 복수의 치형부들을 포함하되,
    상기 제2 복수의 치형부들 중 제2 지정된 수의 치형부들이 톱니 모양 면을 포함함 ― 를 포함하고,
    상기 제1 복수의 치형부들은 상기 제2 복수의 치형부들과 서로 맞물리도록(intermesh) 구성된, 디플레이커 플레이트들.
11. 제10항에 있어서, 상기 제1 지정된 수의 치형부들과 상기 제2 지정된 수의 치형부들의 상기 톱니 모양 면은 지정된 스크류 스레드 피치 또는 지정된 선형 피치를 갖는 톱니 모양 패턴을 포함하는, 디플레이커 플레이트들.
12. 제10항에 있어서, 상기 제1 지정된 수의 치형부들과 상기 제2 지정된 수의 치형부들의 상기 톱니 모양 면은 곡선형 톱니 모양 패턴, 원형 톱니 모양 패턴, 각진 톱니 모양 패턴, 또는 크로스 해치 톱니 모양 패턴을 포함하는, 디플레이커 플레이트들.
13. 제10항에 있어서, 상기 제1 지정된 수의 치형부들 또는 상기 제2 지정된 수의 치형부들의 상기 톱니 모양 면의 전체 부분보다 적은 부분이 톱니 모양들을 포함하는, 디플레이커 플레이트들.
14. 제10항에 있어서, 상기 톱니 모양의 면을 갖는 상기 제1 지정된 수의 치형부들 및 상기 제2 지정된 수의 치형부들은 상기 제1 복수의 치형부들 및 상기 제2 복수의 치형부들의 모든 치형부들을 포함하는, 디플레이커 플레이트들.
15. 제10항에 있어서, 상기 톱니 모양의 면을 갖는 상기 제1 지정된 수의 치형부들 및 상기 제2 지정된 수의 치형부들은 상기 제1 복수의 치형부들 및 상기 제2 복수의 치형부들의 전부보다 적은 치형부들을 포함하는, 디플레이커 플레이트들.
16. 제10항에 있어서, 상기 톱니 모양 면을 갖는 상기 제1 지정된 수의 치형부들이 상기 복수의 치형부들의 모든 치형부들을 포함하고,
    상기 톱니 모양 면을 갖는 상기 제2 지정된 수의 치형부들이 상기 제2 복수의 치형부들의 전부보다 적은 치형부들을 포함하는, 디플레이크 플레이트들.
17. 제10항에 있어서, 상기 톱니 모양 면을 갖는 상기 제1 지정된 수의 치형부들이 상기 복수의 치형부들의 전부보다 적은 치형부들을 포함하고,
    상기 톱니 모양 면을 갖는 상기 제2 지정된 수의 치형부들이 상기 제2 복수의 치형부들의 모든 치형부들을 포함하는, 디플레이크 플레이트들.
18. 제10항에 있어서, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판은 디스크들, 링들, 또는 디스크들의 세그먼트들인, 디플레이커 플레이트들.
19. 제10항에 있어서, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판은 콘들, 세그먼트화된 콘들, 계단형 콘들, 또는 계단형 콘들의 세그먼트들인, 디플레이커 플레이트들.
20. 제10항에 있어서, 상기 제1 복수의 치형부들 또는 상기 제2 복수의 치형부들 또는 상기 제1 복수의 치형부들과 상기 제2 복수의 치형부들 둘 다에 적용되는 표면 경화 처리를 더 포함하는, 디플레이커 플레이트들.