KR890000815B1 - 복식 디스크 리파이너 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

복식 디스크 리파이너

제1도는 본 발명의 개량을 포함한 복식 디스크 리파이너의 부분 횡단 측면도.

제2도는 제1도의 선Ⅱ-Ⅱ를 따라서 자른 단면도.

제3도는 제1도의 선Ⅲ-Ⅲ을 따라서 자른 단편적인 횡단면도.

제4도는 고정 디스크들을 지지하는 단단한 연동장치가 요구되는 운동을 가능케하는 방식을 도시하는 부분 횡단 측면도.

제5도는 단단한 로우터(rotor) 및 로우터 리파이너 디스크를 연결하는 방식을 도시하는 확대도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 리파이너 11 : 케이싱

12 : 축 13 : 허브

15 : 스포우크 23 : 리파이너 디스크

29,30 : 리파이너 스테이터 디스크 33-37 : 스터드

26,27,28 : 리파이너 로우터 디스크 42-45 : 연동장치.

본 발명은 제지공업의 부유뭉치와 같은 부유물의 매우 낮은 강도 처리를 제공하기 위해서 다른 것에 대하여 회전할 수 있는 많은 리파이너 디스크들을 이용하는 복식 디스크 리파이너에 관한 것이다. 본 발명은 축방향으로 독립적으로 이동시키는 많은 리파이너 디스크들을 지지하고 구동시키는 단단한 연동장치의 사용을 포함한다. 단단한 연동장치는 고정된 연결에서 회전을 통해서 요구되는 운동을 제공하고 그러므로 다른 지지장치에서 발견되는 큰 휨응력집중을 제거한다.

비이터 및 침지지나 다른 제지기로부터 나오는 종이 뭉치는 보통 섬유 물질을 분쇄하고 섬유질의 또다른 분리 및 물리적 변태를 야기하는데 소용되는 분쇄기나 리파이너 표면사이에 종이 뭉치을 통과시키므로서 리파인된다.

특별한 펄프 리파이너는 토마스의 미합중국 특허 제3,371,873호에 기재되어 있다. 이러한 형태의 리파이너는 한쪽 또는 양쪽에 환상형 리파인 표면을 가지는 회전디스크를 포함한다. 이 디스크 리파인 표면들은 환상형 비회전 분쇄기면과 대비관계에 있고 펄프는 가공되는 리파인 영역사이에 제공된다. 이 회전 디스크와 리파인 면들은 주철이나 경 스테인레스 스틸과 같은 대체로 경한 재료로 만들어진다. 비 회전 분쇄기 표면도 유사한 재료로 만들어지고 빠르게 회전하는 디스크에 의해 야기되는 로오크 및 리파인 영역갭을 통과하는 펄프물질의 압력에 저항하도록 단단하게 장착된다. 리파인 영역갭의 축방향 조절은 디스크가 장착된 축을 축방향으로 이동 시키므로서 이루어진다.

이러한 형태의 단단한 디스크 리파이너들은 리파인 영역 갭폭을 정확하게 조절하기 위해서 근사한 오차로 제조되고 조립되어야만 한다. 리파인 과정중에 단단한 디스크에 공급되는 부하가 크기 때문에 리파인면 관계들이 부하에 따라 변하지 않도록 크고 극히 조야(粗野)한 디자인이 필요하다. 이것은 필요에 가까운 오차제작 및 다량의 고강도 디스크 재료 및 다루기 힘든 공정구조 및 제한된 기계용량 및 초과조립 시간 요구에 기인해서 매우 비싼 단단한 디스크 리파이너를 초래한다.

펄프 리파이너에 있어서 실질적인 개량은 저강도에서 작동하는 복식 디스크 리파이너에 계발로 이루어져 왔다. 예를들어, 본 출원과 동일한 양수인에게 양도된 “연성 디스크 리파이너 및 방법”이라는 명칭의 마태와 커크너의 미해결된 미합중국 특허 제486,006에는 표면의 상대 회전중에 리파인될때 통과해야만 하는 부유물 사이에 방사적으로 연장하여 설치하고 상대적으로 회전할 수 있고 축방향으로 대비되는 다수개의 리파인면을 포함하는 리파인 장치가 제공된다. 면들 사이에 그리고 면을 가로질러 방사적으로 물질의 흐름을 초래하는 수단이 제공된다. 작동압력에 따라서 서로에 대하여 축방향으로 상대적으로 회전하는 리파인면을 조절하고 그것에 의해 리파인면에서 생기는 최적물질 작업을 성취하는 탄력있고 연한 지지수단의 사용을 포함하는 출원에 그 구동수단이 기재되어 있다.

상술된 출원에 기재된 본 발명의 특별한 형태에는 축방향으로 탄력있고 연한 즉 편향디스크요소의 삽입된 마진(margin)위에 장착된 제한된 반경폭으로 이루어진 고리형태의 리파인면 판재를 가진 펄프리파이너가 제공된다. 디스크요소의 어떤 세트위에 삽입된 마진과 간격진 디스크마진은 로우터에 고정되고 반면에 디스크의 다른 세트위의 마진은 비회전 또는 역회전하게 고정된다. 리파이너 판재들은 적당히 딱딱하고 대체로 단단한 물질로 구성된다. 반면에 디스크 요소들은 반경 및 원주방향의 변형을 크게 억제하는 축방향으로 탄력있는 연한 물질로 구성된다. 축방향의 연한 디스크 요소가 지지되는 방식 때문에 회전 및 비회전 디스크 요소 사이에서 대체로 균일한 갭폭을 유지하고 압력균등화를 얻기 위해서 펄프리파인 과정중에 거기에는 리파인 면의 자동축 자가 조절장치가 있다.

복식 디스크 리파이너는 리파인 기술에서의 실질적인 개량을 의미한다. 저 강도 및 복식디스크 형 리파이너를 사용하므로서 펄프의 특성들이 보통 리파인 기술이상으로 상당히 개선될 수 있다. 본래 그러한 리파이너들은 리파이너면안에 회전력을 전달하기 위해 요구되는 비틀림 강도를 제공하고 리파이너 디스크를 제한하기 위해서 연한 격벽을 사용하여 개조된다. 격벽의 탄성은 리파이너가 그것의 작동상태로 부하를 받음에 따라 각각의 리파이너 디스크면이 바로 인접한 면에 아주 근접하도록 이동할 때 요구되는 것과 같은 리파이너 디스크들은 충분한 축운동을 가능케한다.

그러나 마손이 리파이너면에 발생되면 저강도의 리파이너 작용을 제공하기 위해서 리파이너능을 감소시키는 범위내에서 표면을 보호하기 위해 추가 하중이 요구된다. 격벽에서 요구되는 편향이 하중의 세세곱에 비례하기 때문에 그러한 지지체는 통상 장치에 발생하는 마모의 양에 따라 영향을 받는 장치에는 적합하지 않다.

위에 기재된 종래 기술구조의 형태는 산업시행에 존재하는 여러가지 요구 때문에 어떤 어려움에 부딪히게 된다. 격벽형태의 지지장치가 실험실용 원형에 효과적 것으로 알려진 반면에 요구되는 축방향 편향 및 비틀림 부하에 지배를 받을 때 이 장치가 언제나 완전하게 효과적이 아니라는 것으로 보고되었다. 더우기 요구되는 복잡한 설치는 전체 조립체에 상당한 비용을 제공했다.

주요한 어려움중 하나는 작동중에 우연히 발생하는 큰 토오크 역전을 견뎌내는 장치의 무능력을 포함했다. 곧 이것은 장치들이 그러한 하중을 받아 구부러짐에 따라 많은 형태의 단일방향 장치의 사용을 역으로 표시했다.

본 발명은 종래장치에 대하여 여러가지 중요한 장점을 제공하는 로우러 디스크 (rotor disk) 및 스테이터(stator)디스크장치의 단단한 연동장치를 제공한다. 이 장점들은 개선된 축방향 연성 및 하중운반부재의 감소된 응력 및 감소된 제조비용을 얻기위해 개선된 간편성 및 높은 신뢰도를 포함한다.

단단한 연동선회장치에 의해 특징지워지는 본 발명은 축의 이동중에 다른장치에 의해 주어지는 큰 휨응력을 감소시키고 단단한 연동장치의 고정된 접속의 회전을 통해서 발생하는 운동을 가능케한다. 연동장치의 응력상태는 거의 일정하게 변화하고 디스크조립체의 축위치와 무관하다. 이 응력은 디스크가 축방향으로 이동함에 따라 디스크위에 부과되는 작은 비틀림 응력을 가진 비틀림하중에 기인하는 거의 순수한 막(膜)응력이다. 이 비틀림 응력은 축이동의 범위에서 조차도 거의 변하지 않는다. 연동장치를 구부릴 필요가 없기때문에 연동장치는 단단할뿐만 아니라 두껍게 만들어질 수 있고 앞서 설명된 큰 토오크 역전의 결과를 극복하기 위해서 구부림 저항을 공급한다.

본 발명에 따라서 하우징과 하우징 내부에 회전하기 위해서 장착된 허브(hub)로 구성되는 복식 디스크 리파이너가 제공된다. 스포우크(spoke)형태를 가지는 본 발명의 선호된 형태의 로우터는 그것과 함께 회전하는 허브에 고정되어 있다. 다수개의 간격진 리파이너로우터 디스크들은 허브와 같은 축방향으로 평행하게 간격진 관계로 연장하여 설치되고 다수개의 간격진 리파이너 스테이터 디스크는 리파이너 로우터 디스크들에 삽입되는 관계에 있고 리파인 할 부유물이 통과할 수 있는 두쌍이 디스크들 사이에 통로를 제공하기 위해서 떨어져 있다. 이 스테이터 및 로우터 디스크들은 부유물의 섬유를 팽윤 및 피브릴화하는 적당한 리브를 가진다.

로우터와 로우터 디스크들은 연결하는 구동수단이 제공되며, 구동수단은 제각기 로우터에 회전하게 고정된 한단부와 로우터 디스크들 중 하나에 회전하게 고정된 다른 단부를 가지는 다수개의 단단한 연동장치를 포함한다. 이 리파이너 로우터 디스크들은 환상 형태이며 연동장치는 연동장치의 내부직경에서 로우터 디스크에 회전하게 연결된다. 편리하게 구동수단은 동일하게 구동시키기 위해서 로우터와 로우터 디스크위의 쇼울더 볼트 사이에서 연장하여 설치한 단단한 연동장치와 함께 로우터와 각각의 로우터 디스크위에 다수개의 쇼울더 볼트를 포함한다.

동일하게 스테이터 디스크들은 스테이터 디스크들과 계류수단을 연결시키는 단단한 연동장치와 연합하는 하우징위에 계류수단을 사용해서 장착시킬 수 있고 각각의 연동장치들의 단부에 제각기 계류수단과 스테이터 디스크를 회전하게 연결시킨다. 단단한 연동장치 결합을 사용한 본 발명의 장치는 개선된 축의 연성과 부하운반 부재의 감소된 응력과 제조비용을 감소시키는 간소화된 장치와 높은 신뢰도를 제공한다.

제1도에 있어서, 참조번호(10)은 일반적으로 제지산업에서 펄프 부유물을 리파인하는데 사용되는 형태의 복식 디스크 리파이너 유닛을 나타낸다. 리파이너(10)는 외부하우징 즉 케이싱(11)을 포함한다.

모우터(도시되지 않음)에 의해 구동되는 축(12)는 측정쇼울더(14)가 있는 접합점에서 감소된 직경허브(13)(제3도)를 갖는다. 로우터(15)는 측정쇼울더(14)에 의해 제한된 축운동을 가지고, 허브(13)으로부터 키이(16)를 통과하여 구동된다. 볼트(18)에 의해서 허브(13)에 고정된 추력판재(17)는 초립체의 앞단을 폐쇄한다.

부유물은 리파이너의 앞이나 뒤 또는 앞뒤에 있을 수 있는 입구(19)를 통하여 리파이너 안으로 도입되고 결국 유출 구멍(20)을 통하여 배출된다. 제1도에 잘 도시된 것처럼 로우터(15)는 거기에서부터 방사적으로 연장하여 설치한 스포우크(15a-15e)를 가지며 스포우크는 도면에서 참조번호(23)으로 표시된 리파이너 디스크 조립체로 부유물 흐름의 통로를 내는 것을 돕는 아취형 리세스(22)에 의해 분리된다. 리파이너 디스크 조립체(23)는 하우징(10)에 움직이지 않게 고정된 한쌍의 단판재(24,25)를 포함한다. 도면에 도시된 특별한 장치는 리파이너 스테이터 디스크(29,30)에 의해 분리된 리파이너 로우터 디스크(26,27,28)을 포함한다. 그 스테이퍼 및 로우터 디스크들은 외형이 환상형이고 제1도에 도시된 대비관계의 섬모 조직으로 만든 리브(31)를 포함한다. 부유물은 유출구멍(20)에서 배출되기 전에 로우터 및 스테이터 디스크 사이에서 상대 회전운동에 의해 섬모조직으로 되고 가는 섬유로 되도록 삽입된 로우터 및 스테이터 리파이너 디스크 사이에 있는 통로 안으로 흐른다.

환상형 로우터 디스크들은 그들의 내부 주연에 제1도에서 참조번호(33,34,35 ,36,37)로 도시된 스터드와 같은 부착수단을 가진다. 제1도에 도시된 것처럼 스터드 (33-37)는 스터드의 축들이 스포우크(15a-15e)의 축에 제각기 평행하도록 모나게 배치된다. 스터드 및 스포우크의 축들은 모두 차례로 허브(13)의 축에 대해 수직이다.

로우터(15)는 제1도와 제2도에 잘 도시된 단단한 연동장치의 수단에 의해서 리파이너 로우터 디스크에 구동되게 연결된다. 거기에는 세개의 리파이너 로우터 디스크 (26,27,28)들이 있기 때문에 각각의 스포우크(15a-15e)는 세개의 고정된 단단한 연동장치를 가지며 스포우크(15d)와 부착수단 즉 스터드(36)에 고정된 연동장치는 제2도에 참조번호(41)로 도시된다. 유사하게, 단단한 연동장치(42,43,44,45)는 모우터 디스크들로부터 연장하여 설치한 스터드를 가진 로우터의 다른 스포우크들과 연결시킨다. 스테이터 디스크들에 대해서 로우터 디스크들의 축이동을 조정하기 위해서 약간의 그러나 충분한 정도의 회전운동이 제2도에 도시된 연동장치의 한 단부에 볼트(46)와 다른 단부에 도시된 쇼울더 볼트(47)와 같은 쇼울더 볼트에 의해 연동장치의 반대 단부에 고정되므로서 이루어진다. 그 연동장치(42)는 제각기 쇼울더 볼트(48,49)에 의해 스포우크(15)와 부착수단(35) 사이에서 고정되고 반면에 연동장치(43)는 쇼울더 볼트 (51,52)에 의해 스포우크(15a)와 부착수단(34) 사이에서 지지된다. 쇼울더 볼트 (53, 54)는 부착수단(35)과 스포우크(15b) 사이에서 연동장치(44)와 연결시킨다. 단단한 연동장치(45)는 쇼울더 보트(55,56)에 의해 스포우크(15c)와 부착수단(37) 사이에서 지지된다. 쇼울더 볼트의 특정한 도시가 스포우크(15a)와 부착수단(34) 사이에서 어떤 연동장치(43)의 부착을 도시하는 제5도에 도시되어 있다.

스테이터 디스크의 부착은 본질적으로 유사하고 제1도와 4도에 잘 도시되어 있다. 특히, 거기에는 하우징(11)의 내부주연에 관해 간격진 부착수단 즉 러스(57-61)가 제공된다. 스테이터 디스크들은 제1도에 잘 도시된 것처럼 돌출부(62-66)를 가지며 단단한 연동장치(67-71)는 하우징에 배치된 부착수단을 가진 스테이터 디스크와 연결시킨다. 쇼울더 볼트(72-76)는 하우징 즉 케이지(cage)에 각각의 링크의 한 단부를 부착시키고 쇼울더 볼트(71-81)는 스테이터 디스크의 다른 단부를 고정시킨다. 점선으로 제4도에 도시된 것처럼 그 연동장치는 부유물이 흐르는 통로안의 불규칙한 압력 분재를 보정하려는 경향이 있는 스테이터 디스크가 약간의 그러나 효과적인 운동량을 제공하게 한다.

선회점들은 리파이너 로우터 디스크의 내부직경을 향하여 배치되므로 모우멘트 아암(moment arm)을 확대하고 연동장치 응력을 야기한다.

그러므로 본 발명은 다수의 리파이너 디스크들을 지지하고 구동시키고 리파이너 디스크들이 제각기 축방향으로 독립적으로 이동시키는 단단한 연동장치를 제공한다. 단단한 연동장치는 고정시킨 연결에 회전을 통한 운동을 제공한다. 이것은 다른 형태의 지지장치에서 발견되는 큰 휨응력을 제거한다.

이 단단한 연동장치는 먼저 제안된 장치를 능가하여 여러가지 중요한 장점을 제공한다. 이것들은 개량된 축방향 연성 및 부하운반 부재의 감소된 응력 및 감소된 제조비용을 야기하는 간단한 공정 및 높은 신뢰도를 포함한다. 본 발명은 역 회전 리파이너에도 적합될 수 있고 몇개를 연합한 리파이너 디스크 세트 및 리파이너 디스크의 크기에 상관없이 잘 작동한다. 그러므로 본 발명은 크거나 작은 리파이너들에 똑같이 잘 사용될 수 있다.

본 발명의 범위에서 이탈함이 없이 기재된 실시예에 여러가지 수정이 가해질 수 있다.

Claims (13)

1. 복식 디스크 리파이너가, 하우징, 상기 하우징 내부에 회전하기 위해 장착된 허브, 상기 허브와 같은 축에 평행하게 간격진 관계로 평행하게 연장하여 설치한 다수개의 간격진 리파이너 로우터, 리파인 할 부유물이 통과할 수 있도록 마주보는 리파이너 로우터와 스테이터 사이에 통로를 제공하기 위해서 간격지고 상기 리파이너 로우터 디스크들에 삽입된 관계에 있는 다수개의 간격진 리파이너 스테이터 디스크들, 단단한 연동장치들을 포함하고 한 단부는 상기 로우터에 회전하게 고정되고 다른 단부는 상기로우터 디스크들중 하나에 회전하게 고정되는 상기 로우터와 상기 로우터 디스크들을 연결시키는 구동수단으로 구성되는 것을 특징으로 하는 복식디스크 리파이너.
2. 제1항에 있어서, 상기 하우징위의 계류수단과 각각의 단부가 제각기 상기 계류수단과 스테이터 디스크에 회전하게 연결시킨 상기 스테이터 디스크들과 계류수단을 연결시키는 단단한 연동장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 복식 디스크 리파이너.
3. 제1항에 있어서, 상기 리파이너 로우터 디스크들의 외형이 환상형이고 상기 연동장치가 그들의 내부 직경에서 상기 디스크와 회전하게 연결되는 것을 특징으로 하는 복식 디스크 리파이너.
4. 제1항에 있어서, 상기 구동수단이 상기 로우터 위에 다수개의 쇼울더 볼트와 각각의 상기 로우터 디스크들위에 하나의 쇼울더 볼트를 포함하고 상기 단단한 연동장치가 상기 로우터와 상기 로우터 디스크들위의 쇼울더 볼트들 사이에 연장하여 설치하는 것을 특징으로 하는 복식 디스크 리파이너.
5. 제1항에 있어서, 상기 로우터가 상기 스포우크들 사이에서 아치형 부각에서 연장하여 설치한 스포우크들을 가지며 상기 연동장치가 상기 스포우크들의 방사 단부에 고정되는 것을 특징으로 하는 복식 디스크 리파이너.
6. 제1항에 있어서, 상기 연동장치와 상기 로우터 및 상기 연동장치와 상기 로우터 디스크들 사이의 회전접속에 관한 회전축이 상기 허브의 축에 대해 수직인것을 특징으로 하는 복식 디스크 리파이너.
7. 부유물 뭉치의 흐름이 거기를 통과하기 위해서 그 사이에 통로를 가지는 마주보는 스테이터 및 로우터 리파이너 디스크와 상기 스테이터 디스크들에 대하여 상기 로우터 디스크들을 회전시키는 로우터를 포함하는 복식디스크 리파이너에 있어서, 단단한 연동장치를 포함하며 상기 허브와 상기 로우터 디스크들을 연결시키고 제각기 상기 로우터와 로우터 디스크에 대해 상기 연동장치의 두단부에서 회전연결을 제공하는 구동장치 수단으로 구성되는 것을 특징으로 하는 복식 디스크 리파이너.
8. 제7항에 있어서, 상기 회전 연결이 상기 로우터와 상기 로우터 디스크위에 쇼울더 볼트를 포함하며 상기 연동장치의 단부에 회전축을 제공하는 것을 특징으로 하는 복식 디스크 리파이너.
9. 제8항에 있어서, 쇼울더 볼트들의 축이 평행하고 두축이 모두 상기 로우터의 축에 대해 수직인 것을 특징으로 하는 복식 디스크 리파이너.
10. 제7항에 있어서, 상기 로우터가 상기 회전연결의 단부가 배치된 곳으로부터 연장하여 설치한 스포우크와 상기 부유물뭉치의 흐름을 지시하기 위해서 상기 스포우크들 사이에 리세스를 갖는 것을 특징으로 하는 복식 디스크 리파이너.
11. 복식 디스크 리파이너가, 리파인할 부유물을 통과시킬 통로를 형성하는 간격진 관계의 마주보는 표면을 가지며 삽입되어 있고 상기 하우징에 배치된 리파이너 디스크들의 첫째 및 둘째 세트와, 디스크들의 상기 첫째 및 둘째 세트 사이에서 상대회전을 일으키는 회전부재와, 상기 회전부재와 상기 디스크쌍중 하나의 디스크쌍을 연결시키고 제각기 한단부는 리파이너 디스크에 그리고 다른 단부는 상기 회전부재에 회전하게 연결시키는 다수개의 단단한 연동장치 부재로 구성되는 것을 특징으로 하는 복식 디스크 리파이너.
12. 제11항에 있어서, 상기 디스크들중 상기 첫째 및 둘째 세트의 상기 디스크들이 환상형이고 상기 회전부재가 상기 세트중 상기 하나의 상기 디스크들의 방사상 내부모서리에 연결되는 것을 특징으로 하는 복식 디스크 리파이너.
13. 제11항에 있어서, 케이지 리파이너 디스크들의 상기 첫째 및 둘째 세트를 둘러싸고 다수개의 단단한 연동장치가 상기 케이지와 상기 디스크 세트중 다른 세트의 디스크들을 연결시키고 상기 마지막에 장착되는 연동 장치들의 각각의 한단부가 상기 디스크 세트중 상기 다른 세트의 한 디스크에 그리고 다른 단부가 상기 케이지에 회전하게 연결되는 것을 특징으로 하는 복식 디스크 리파이너.

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