具有逐漸變化的幾何形狀的磨漿機(jī)磨盤的制作方法
【專利摘要】一種磨漿機(jī)磨盤區(qū)段，其具有從磨盤的圓周或圓周附近以基本上螺旋狀向與破碎器棱區(qū)相鄰的磨盤轉(zhuǎn)動(dòng)軸延伸的連續(xù)過(guò)渡區(qū)。
【專利說(shuō)明】具有逐漸變化的幾何形狀的磨漿機(jī)磨盤
相關(guān)申請(qǐng)
[0001]本申請(qǐng)要求2012年9月17日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)61/701，825號(hào)的優(yōu)先權(quán)，該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用包含在本申請(qǐng)中。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本公開(kāi)涉及具有棱和槽的圖案的旋轉(zhuǎn)磨漿機(jī)磨盤，該棱和槽產(chǎn)生從破碎器棱區(qū)附近的磨盤或磨盤區(qū)段(或扇區(qū))的內(nèi)部附近區(qū)域延伸到磨盤或磨盤區(qū)段(或扇區(qū))的外圓周附近區(qū)域的連續(xù)過(guò)渡區(qū)。
【背景技術(shù)】
[0003]傳統(tǒng)的磨漿機(jī)磨盤通常包括具有非常粗糙的棱和槽的基本上環(huán)狀的內(nèi)區(qū)，在該區(qū)中進(jìn)料被減小尺寸并且被提供徑向(從磨漿機(jī)磨盤的旋轉(zhuǎn)軸向圓周)移動(dòng)分量而沒(méi)有實(shí)質(zhì)的研磨動(dòng)作。這被稱為破碎器棱區(qū)。第二環(huán)狀外區(qū)接收來(lái)自第一區(qū)的材料，并且在其內(nèi)部進(jìn)行相對(duì)粗糙的研磨動(dòng)作，然后在其外部進(jìn)行更高程度的研磨。
[0004]傳統(tǒng)磨漿機(jī)磨盤的研磨區(qū)通常具有一個(gè)或多個(gè)明顯的、基本上環(huán)狀的研磨區(qū)，每個(gè)研磨區(qū)具有其自己的棱和槽結(jié)構(gòu)，當(dāng)從最內(nèi)區(qū)(進(jìn)料區(qū)域)移向最外區(qū)(出口區(qū)域)時(shí)，棱圖案的密度變高。在每個(gè)研磨區(qū)之間是過(guò)渡區(qū)。過(guò)渡區(qū)通常呈現(xiàn)為相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸的大致圓形或環(huán)形或者圓弧擴(kuò)展相對(duì)短的距離。過(guò)渡區(qū)還可以包括各種形狀和結(jié)構(gòu)，如美國(guó)專利5，383，617號(hào)中公開(kāi)的Z字形、V字形或W字形。甚至當(dāng)過(guò)渡區(qū)擴(kuò)展到一定面積時(shí)，傳統(tǒng)的磨漿機(jī)磨盤設(shè)計(jì)通常具有顯著分開(kāi)的研磨區(qū)，在分開(kāi)的研磨區(qū)之間具有相對(duì)恒定的棱和槽設(shè)計(jì)以及有些限制性的過(guò)渡區(qū)。盡管磨漿機(jī)磨盤可以分段或者可以不分段，但是它們通常是通過(guò)將多個(gè)區(qū)段或扇區(qū)并排(橫向地)或者以環(huán)形陣列裝配到盤表面而形成的，在每個(gè)區(qū)段或扇區(qū)上，過(guò)渡區(qū)通常在徑向延伸的中心軸的兩側(cè)對(duì)稱。
[0005]多年來(lái)，磨漿機(jī)磨盤已經(jīng)被用于將木材分解成單個(gè)纖維，以及將這些纖維開(kāi)發(fā)成適當(dāng)?shù)脑旒埢蛑瓢謇w維。該工藝能量要求高，并且長(zhǎng)期以來(lái)一直嘗試減少將木材研磨成適當(dāng)?shù)脑旒埨w維所需的能量。減少能量消耗的最成功的嘗試導(dǎo)致所生產(chǎn)的纖維的性質(zhì)和質(zhì)量的下降不能接受。
[0006]在實(shí)驗(yàn)室利用力量和溫度傳感器的組合對(duì)各種磨漿機(jī)磨盤模型進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。發(fā)現(xiàn)對(duì)能量消耗和纖維質(zhì)量最重要的不利因素是導(dǎo)致徑向不均勻的纖維墊分布的磨漿機(jī)磨盤上的圖案。這意味著在磨漿機(jī)磨盤表面上特別是在從內(nèi)邊緣到外邊緣的徑向方向上移動(dòng)時(shí)，纖維墊的厚度不均勻。換句話說(shuō)，對(duì)于實(shí)現(xiàn)最佳能量消耗和纖維質(zhì)量來(lái)說(shuō)不好的圖案是那些導(dǎo)致在給定的徑向位置處纖維較大地累積的圖案。較大的徑向累積通常與棱和槽圖案變化處的點(diǎn)相關(guān)，特別是從粗糙的入口圖案到朝向圓周的較精細(xì)的圖案，或者有時(shí)與限制在槽中的流動(dòng)的屏障的不良徑向分布相關(guān)。
[0007]為了優(yōu)化研磨性能，需要充分利用磨盤的研磨表面。這要求從進(jìn)料區(qū)域(通常是內(nèi)區(qū)域)到出口區(qū)域棱和槽的寬度逐漸減小。這種結(jié)構(gòu)使磨漿機(jī)磨盤更好地適合于磨漿機(jī)的自然給進(jìn)行為(在進(jìn)料區(qū)域中更多的停留)以及顆粒尺寸從木屑到纖維束再到單個(gè)纖維的逐漸減小。
[0008]在磨漿機(jī)磨盤圖案中使用的典型棱和槽幾何形狀，也就是過(guò)渡區(qū)，產(chǎn)生進(jìn)料堆積和大的纖維累積的區(qū)域。另外，在一個(gè)區(qū)域中大的纖維累積導(dǎo)致過(guò)度研磨和過(guò)多的纖維切害I]。過(guò)度研磨區(qū)域之間的區(qū)域被效率較低地使用，因?yàn)榈偷幕虿蛔愕睦w維累積量不利于能量強(qiáng)度的正確應(yīng)用。
[0009]早期通過(guò)結(jié)合向研磨區(qū)的圓周會(huì)聚的棱和槽的設(shè)計(jì)進(jìn)行了去除由過(guò)渡區(qū)的結(jié)構(gòu)引起的纖維堆積的嘗試。然而，這些會(huì)聚的棱和槽設(shè)計(jì)趨向于在會(huì)聚的通道中推動(dòng)進(jìn)料時(shí)容易塞住。這些設(shè)計(jì)還趨向于產(chǎn)生相對(duì)于在磨漿機(jī)磨盤區(qū)段或扇區(qū)上橫向延伸的線的抽送和保持棱的角度較寬地展開(kāi)的圖案，在磨漿機(jī)磨盤表面上產(chǎn)生較不均勻的填充率，以及由于一些材料在研磨區(qū)中具有較長(zhǎng)和較短停留時(shí)間而產(chǎn)生不均勻的研磨。
[0010]因此，為了消除纖維的徑向堆積，同時(shí)實(shí)現(xiàn)良好的操作并且以低的能量水平產(chǎn)生良好且均勻質(zhì)量的纖維，需要一種在研磨區(qū)之間沒(méi)有特殊徑向過(guò)渡點(diǎn)的改進(jìn)的磨漿機(jī)磨盤設(shè)計(jì)。為了進(jìn)一步幫助以對(duì)操作和纖維質(zhì)量最低的負(fù)面影響消除纖維堆積，另外需要從旋轉(zhuǎn)軸到磨盤圓周棱和槽圖案逐漸變得更加精細(xì)的改進(jìn)的磨漿機(jī)磨盤設(shè)計(jì)。為了進(jìn)一步消除纖維堆積而沒(méi)有負(fù)面影響，磨漿機(jī)磨盤設(shè)計(jì)中還需要另外的限制，例如，在徑向方向上屏障的分布應(yīng)當(dāng)均勻。本發(fā)明涉及這些以及其他需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]簡(jiǎn)單地說(shuō)，本發(fā)明的實(shí)施例包括從靠近破碎器棱區(qū)的磨盤內(nèi)部附近的區(qū)域(進(jìn)料區(qū)域)展開(kāi)并且向靠近磨盤的圓周附近的區(qū)域(出口區(qū)域)延伸的大致螺旋形的連續(xù)過(guò)渡區(qū)。作為整個(gè)組裝后的圓形磨盤的一個(gè)扇區(qū)的磨盤區(qū)段的外部或圓周邊緣形成第一圓弧。磨盤區(qū)段的內(nèi)部形成較短長(zhǎng)度的第二圓弧。磨盤區(qū)段的第一圓弧和第二圓弧是平行的圓弧。圍繞整個(gè)組裝后的磨盤追蹤所述平行圓弧的線形成同心圓。利用這個(gè)概念，在磨盤區(qū)段的第一和第二圓弧之間繪出的另一個(gè)平行圓弧(從左側(cè)到右側(cè)穿過(guò)磨盤區(qū)段或扇區(qū))將與該連續(xù)的過(guò)渡區(qū)至少相交一次。當(dāng)在本文中使用時(shí)，“平行圓弧”是指與由內(nèi)邊緣和外邊緣形成的第一和第二圓弧平行地繪出的圓弧。當(dāng)沿著磨盤區(qū)段的表面繪出時(shí)，平行圓弧的每個(gè)點(diǎn)與磨盤旋轉(zhuǎn)軸等距離。因此，在與磨漿機(jī)磨盤區(qū)段的研磨區(qū)中任意徑向位置相交繪出的任意平行圓弧都可以發(fā)現(xiàn)過(guò)渡區(qū)的一部分。研磨區(qū)包括從最靠近外圓周的破碎器棱區(qū)的端部擴(kuò)展到研磨區(qū)外圓周的磨漿機(jī)磨盤區(qū)段的區(qū)域。該效果是產(chǎn)生相對(duì)于磨漿機(jī)磨盤區(qū)段或扇區(qū)的外圓周通常成角度的相對(duì)較短的研磨區(qū)的一些帶。過(guò)渡區(qū)的切線與徑向線的交叉形成過(guò)渡角度。穿過(guò)磨盤的中心點(diǎn)(旋轉(zhuǎn)中心)垂直于外圓周的線形成徑向線。由連續(xù)的大致螺旋形的過(guò)渡區(qū)之間的研磨區(qū)產(chǎn)生的可見(jiàn)的帶具有恒定的寬度，或者該寬度可以從帶的最外部分(相對(duì)于磨漿機(jī)磨盤上的徑向位置)到帶的最內(nèi)部分變化。當(dāng)在本文中使用時(shí)，“徑向位置”是指在磨盤區(qū)段上繪出的徑向線上的任意點(diǎn)。
[0012]根據(jù)本公開(kāi)的過(guò)渡區(qū)可以是從一個(gè)棱和槽圖案到另一個(gè)棱和槽圖案的明顯中斷，或者它可以采用屏障的形式，該屏障處于絕對(duì)表面(與棱的頂部高度相同)，或者出于棱的頂部和槽的底部的中間高度，或者該過(guò)渡區(qū)還可以通過(guò)連接兩個(gè)相鄰區(qū)之間的一個(gè)或多個(gè)棱端部而形成。此外，本文公開(kāi)的連續(xù)過(guò)渡區(qū)一般被設(shè)置為使得過(guò)渡區(qū)的切線與徑向線之間的角度為20°至85° (優(yōu)選為30°至80° )。更具體來(lái)說(shuō)，過(guò)渡區(qū)被設(shè)置為相對(duì)于穿過(guò)該區(qū)段的徑向線的角度在30°和80°之間。該過(guò)渡區(qū)可產(chǎn)生可見(jiàn)的曲線或直線，或者曲線與直線的結(jié)合。根據(jù)本發(fā)明，過(guò)渡區(qū)以大致螺旋形式分布在磨漿機(jī)磨盤的研磨區(qū)的表面上。理想地，在磨漿機(jī)磨盤區(qū)段的兩個(gè)邊緣處過(guò)渡區(qū)位置相同，從而當(dāng)通過(guò)將該區(qū)段或扇區(qū)并排放置在磨漿機(jī)盤上而形成區(qū)段或扇區(qū)的圓環(huán)時(shí)，過(guò)渡區(qū)基本匹配，以形成從磨盤的圓周向旋轉(zhuǎn)軸的連續(xù)的大致螺旋的路徑。在另一個(gè)實(shí)施例中，過(guò)渡區(qū)分布為在安裝有磨漿機(jī)磨盤區(qū)段的磨漿機(jī)磨盤的從磨漿機(jī)磨盤區(qū)段的大約外半徑到磨漿機(jī)磨盤區(qū)段的大約內(nèi)圓弧的研磨區(qū)上形成大致螺旋形狀的線的組合。在其他實(shí)施例中，過(guò)渡區(qū)分布為在磨漿機(jī)磨盤的研磨區(qū)表面的至少50%或者至少60%或者至少75%上形成大致螺旋形狀的曲線。盡管這是本公開(kāi)的優(yōu)選實(shí)施例，但是從一個(gè)區(qū)段或扇區(qū)到下一個(gè)區(qū)段或扇區(qū)沒(méi)有對(duì)準(zhǔn)的過(guò)渡區(qū)也在本發(fā)明的精神內(nèi)，只要過(guò)渡區(qū)在每個(gè)區(qū)段上徑向大致均勻分布即可。
[0013]在過(guò)渡區(qū)上的任意點(diǎn)處，與朝向磨漿機(jī)磨盤區(qū)段的圓周的棱和槽的圖案相比，朝向磨漿機(jī)磨盤的旋轉(zhuǎn)軸的棱和槽的圖案更粗糙或者更稀疏(更寬并且/或者間隔更大)。換句話說(shuō)，在從旋轉(zhuǎn)軸到磨盤的圓周的方向上從兩個(gè)過(guò)渡區(qū)之間的一個(gè)研磨區(qū)帶到下一個(gè)研磨區(qū)帶徑向移動(dòng)時(shí)，棱和槽的結(jié)構(gòu)更精細(xì)(棱密度更大)。除了在任意過(guò)渡區(qū)帶上從旋轉(zhuǎn)軸到磨盤圓周徑向移動(dòng)時(shí)棱和槽的圖案變得更精細(xì)以外，還希望在位于過(guò)渡區(qū)之間的棱和槽的任意帶內(nèi)向外移動(dòng)時(shí)這種圖案也變得更精細(xì)。每個(gè)過(guò)渡區(qū)帶的棱密度的變化可以是分步變大，或者可以逐漸改變。根據(jù)過(guò)渡區(qū)帶的相對(duì)角度和數(shù)目，橫跨過(guò)渡區(qū)以及在研磨區(qū)帶內(nèi)棱和槽圖案變密的這種結(jié)構(gòu)是理想的，因?yàn)閺拇植趫D案到精細(xì)圖案的改變?cè)趶较蚍较蛏献兊酶悠骄彙＿^(guò)渡區(qū)可以由絕對(duì)表面屏障、連接每個(gè)區(qū)的棱的端部的次表面屏障、相連或部分相連的棱端部、過(guò)渡區(qū)之間的明顯中斷或者它們的組合來(lái)形成。
[0014]這種新的幾何形狀的結(jié)果是，橫跨每個(gè)過(guò)渡區(qū)的棱不再是連續(xù)的，而是中斷的，從而例如在橫跨屏障之前和之后，棱不排成一行。磨漿機(jī)磨盤的這種新的逐漸改變的幾何形狀適用于具有兩個(gè)以上的研磨區(qū)的所有磨漿機(jī)磨盤，以及所有已知的棱和槽形狀，包括但不限于直棱、彎曲棱、鋸齒棱、對(duì)數(shù)螺旋形狀等。該磨盤還可以用在機(jī)械磨漿機(jī)中，包括但不限于原化纖器、成纖器、主磨漿機(jī)、低稠度磨漿機(jī)、中稠度磨漿機(jī)、高稠度磨漿機(jī)、錐形磨漿機(jī)、單盤磨漿機(jī)、雙盤磨漿機(jī)、多盤磨漿機(jī)等。
[0015]在一些實(shí)施例中，磨盤圖案是可逆的，并且過(guò)渡區(qū)從入口到出口可以不連續(xù)，而是可以關(guān)于區(qū)段或扇區(qū)的中心線對(duì)稱，或者可以形成以V字形、W字形、倒V或W字形或者X字形交叉的雙過(guò)渡區(qū)陣列。這些也被認(rèn)為是與本發(fā)明相同的概念。當(dāng)結(jié)合附圖閱讀以下對(duì)優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述時(shí)，對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明的這些特征以及其他特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更加明顯。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1示出具有明顯的、寬度基本恒定的帶的磨漿機(jī)磨盤區(qū)段，每個(gè)帶具有基本平行的棱的圖案。
[0017]圖2示出具有明顯的、寬度大幅變化的帶的磨漿機(jī)磨盤區(qū)段，每個(gè)帶具有基本平行的棱的圖案。
[0018]圖3示出磨盤的轉(zhuǎn)動(dòng)方向可逆并且過(guò)渡區(qū)為倒V字形的磨漿機(jī)磨盤區(qū)段。[0019]圖4示出棱被定位以形成X字形過(guò)渡區(qū)的可逆磨漿機(jī)磨盤區(qū)段。
[0020]圖5示出磨漿機(jī)磨盤區(qū)段過(guò)渡區(qū)、過(guò)渡角度或環(huán)行線。
[0021]圖6示出限定徑向或環(huán)形弧的磨漿機(jī)磨盤區(qū)段。
[0022]圖7示出具有明顯的帶的磨漿機(jī)磨盤區(qū)段，每個(gè)帶具有基本平行的棱的圖案，過(guò)渡區(qū)角度較陡。
[0023]圖8示出具有多個(gè)帶的磨漿機(jī)磨盤區(qū)段，其中來(lái)自相鄰帶的棱的端部相連。【具體實(shí)施方式】
[0024]前面對(duì)優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述僅是為了示例和說(shuō)明的目的而給出的，并且不意圖是窮盡的或限制本發(fā)明的范圍和精神。這些實(shí)施例是為了最佳地解釋本發(fā)明的原理及其實(shí)際應(yīng)用而被選擇并描述的。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到，在不偏離本發(fā)明的范圍和精神的情況下，可以對(duì)本說(shuō)明書(shū)中描述的本發(fā)明進(jìn)行許多變化。
[0025]圖1-4和圖7-8中示出根據(jù)磨漿機(jī)磨盤區(qū)段或扇區(qū)的多個(gè)實(shí)施例的磨漿機(jī)磨盤設(shè)計(jì)的示例性實(shí)施例。磨漿機(jī)磨盤區(qū)段(扇區(qū))的一個(gè)實(shí)施例包括從磨盤的出口區(qū)域附近的區(qū)域向磨盤的進(jìn)料區(qū)域延伸的大致螺旋形的連續(xù)過(guò)渡區(qū)。利用這個(gè)概念，在磨盤區(qū)段的第一和第二圓弧之間繪出的平行圓弧將與該連續(xù)過(guò)渡區(qū)至少相交一次，使得在磨漿機(jī)磨盤的研磨區(qū)中的任何徑向位置都能夠發(fā)現(xiàn)過(guò)渡區(qū)的一部分。由此產(chǎn)生相對(duì)較短的研磨區(qū)的一些帶，這些帶相對(duì)于磨漿機(jī)磨盤區(qū)段的外圓周成角度。過(guò)渡角是在徑向向和與過(guò)渡區(qū)相切的線之間形成的角度，它是20°至85°之間的角度。由該連續(xù)并且大致螺旋形的過(guò)渡區(qū)之間的研磨區(qū)所產(chǎn)生的可見(jiàn)的帶可以具有恒定的寬度，或者該寬度可以從帶的最外部(相對(duì)于磨漿機(jī)磨盤的環(huán)狀位置)到帶的最內(nèi)部變化?？梢援a(chǎn)生這個(gè)概念的許多變體，并且附圖是本發(fā)明的圖示。
[0026]已經(jīng)開(kāi)發(fā)出用于安裝在磨漿機(jī)盤上的磨漿機(jī)磨盤區(qū)段或扇區(qū)的圖案。該圖案包括在該磨漿機(jī)磨盤區(qū)段或扇區(qū)的外圓周處的外半徑及其內(nèi)圓弧處的內(nèi)半徑以及布置在外圓周和內(nèi)圓弧之間的分成多個(gè)帶并且包括棱和槽的圖案的研磨區(qū)。每個(gè)帶中棱的圖案具有一密度，并且從最靠近內(nèi)圓弧的區(qū)到最靠近外圓周的區(qū)，每個(gè)帶中棱的密度逐漸變大。過(guò)渡區(qū)分布成線狀，該線形成基本上螺旋形狀，跨越從研磨區(qū)的大約外圓周到大約內(nèi)圓弧的、安裝有磨漿機(jī)磨盤區(qū)段的磨漿機(jī)磨盤的研磨區(qū)，并且該過(guò)渡區(qū)被設(shè)置成相對(duì)于穿過(guò)該區(qū)段的徑向線成20°至85°之間的角度。
[0027]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，磨漿機(jī)磨盤區(qū)段包括具有棱和槽的圖案的研磨區(qū)和X形式的連續(xù)過(guò)渡區(qū)。由過(guò)渡區(qū)產(chǎn)生的X形狀在研磨區(qū)內(nèi)產(chǎn)生菱形形狀。另外，當(dāng)從靠近內(nèi)圓弧的菱形形狀向遠(yuǎn)離內(nèi)圓弧的菱形形狀徑向移動(dòng)時(shí)，每個(gè)菱形形狀內(nèi)棱和槽的圖案中的棱密度變大(變密)。
[0028]其他實(shí)施例包括磨漿機(jī)磨盤區(qū)段，該磨漿機(jī)磨盤區(qū)段包括具有棱和槽的圖案的研磨區(qū)和在該研磨區(qū)內(nèi)的過(guò)渡區(qū)。該研磨區(qū)包含形成螺旋帶的過(guò)渡區(qū)，并且一個(gè)或多個(gè)棱跨兩個(gè)或更多個(gè)過(guò)渡區(qū)。當(dāng)在從內(nèi)圓弧向外圓周的方向上橫過(guò)過(guò)渡區(qū)時(shí)，棱的圖案變密。該磨衆(zhòng)機(jī)磨盤區(qū)段可以包括第一橫向邊緣和第二橫向邊緣，其中第一橫向邊緣最靠近磨衆(zhòng)機(jī)磨盤區(qū)段的內(nèi)圓弧，第二橫向邊緣最靠近該區(qū)段的外圓弧，并且在從第一橫向邊緣到第二邊緣的方向上移動(dòng)時(shí)，棱的圖案變密。[0029]本發(fā)明涉及用于安裝到旋轉(zhuǎn)盤磨漿機(jī)中的裝配到基本圓形盤(未示出)的磨漿機(jī)磨盤，其中所述磨盤包括多個(gè)相鄰的磨漿機(jī)磨盤區(qū)段10，每個(gè)區(qū)段10具有徑向延伸的中心軸20以及交替的突棱30和限定在棱30之間的槽40的圖案。棱30和槽40基本平行地延伸，使得每個(gè)棱30具有由徑向上的內(nèi)外端點(diǎn)限定的長(zhǎng)度。
[0030]圖1示出具有基本平行的棱30的明顯的研磨區(qū)帶50的磨漿機(jī)磨盤區(qū)段10，每個(gè)帶50具有基本恒定的長(zhǎng)度。在本實(shí)施例中，當(dāng)沿著帶切向和徑向移動(dòng)時(shí)，在給定的帶中，例如50a、50b和50c，棱30的密度變大(棱30間隔變近)，例如，當(dāng)從第二橫向邊緣130 (最靠近區(qū)段10的內(nèi)圓弧70)向第一橫向邊緣120處的區(qū)段10的相對(duì)側(cè)(最靠近出口區(qū)域處的磨盤的外圓周90)移動(dòng)時(shí)，來(lái)自帶50a的棱30間隔變得更近。當(dāng)從棱30的一個(gè)帶50到棱30的下一個(gè)帶50(例如，從帶50a到50b，以及從帶50b到50c)向磨盤區(qū)段10的外圓周90徑向移動(dòng)時(shí)，棱30的密度也變大。徑向上棱30的帶50之間的這種間隔變化導(dǎo)致在磨漿機(jī)磨盤區(qū)段10的表面上材料連續(xù)地受到較少限制地流動(dòng)，從而在研磨區(qū)110上提供更均勻的材料分布。
[0031]磨漿機(jī)磨盤區(qū)段10進(jìn)一步包括具有非常粗糙的棱30和槽40的破碎器棱區(qū)100，在該區(qū)100中進(jìn)料被減小尺寸并且被提供徑向移動(dòng)分量(從磨漿機(jī)磨盤區(qū)段10的內(nèi)圓弧70向外圓周90)，基本上沒(méi)有研磨動(dòng)作。破碎器棱區(qū)100不存在于每個(gè)磨漿機(jī)磨盤區(qū)段中，并且不影響本發(fā)明的范圍。研磨區(qū)110接收來(lái)自破碎器棱區(qū)100的材料，并且首先進(jìn)行相對(duì)粗糙的研磨動(dòng)作，當(dāng)進(jìn)料向磨盤區(qū)段10的外圓周90移動(dòng)時(shí)，逐漸向相對(duì)精細(xì)變化，在研磨區(qū)110內(nèi)間隔緊密的棱30和槽40提供逐漸變高的研磨程度。
[0032]圖1的實(shí)施例示出磨漿機(jī)磨盤區(qū)段10，磨漿機(jī)磨盤區(qū)段10具有可以由屏障140分開(kāi)的棱圖案的清晰明顯的帶50。過(guò)渡區(qū)55的邊緣切線與從內(nèi)圓弧70穿過(guò)磨盤區(qū)段10的中心延伸到外圓周90且垂直于外圓周90的中心軸20形成被示出為角Θ的過(guò)渡角。沿著這些有角度的帶50，棱30基本上平行。區(qū)段10的每個(gè)帶50在區(qū)段10的第一橫向邊緣120開(kāi)始，沿著曲線或近似斜線向第二橫向邊緣130延伸，朝向(向內(nèi))或遠(yuǎn)離(向外)內(nèi)圓弧70。在圖1中所示的示例性實(shí)施例中，在左手側(cè)的區(qū)段10的第一橫向邊緣120開(kāi)始，帶50向內(nèi)向右手側(cè)的朝向內(nèi)圓弧70的第二橫向邊緣130移動(dòng)。
[0033]當(dāng)從帶50的第一邊緣60 (在此作為例子示出帶50b的邊緣)處的過(guò)渡區(qū)55 (最靠近內(nèi)圓弧70)移動(dòng)到帶50的第二邊緣80處的過(guò)渡區(qū)55 (最靠近外圓周90)時(shí)，在任意給定的帶50內(nèi)棱30的密度變大(棱30間隔變得更近)。棱30的間隔可以每個(gè)棱30逐步改變，可以每幾個(gè)棱30逐步改變，或者甚至可以在整個(gè)帶50改變一次，兩次或更多次。另夕卜，當(dāng)從一個(gè)帶50環(huán)狀地向外(向外圓周90)移動(dòng)到下一個(gè)帶50 (例如,從帶50a移動(dòng)到帶50b)時(shí)，在環(huán)狀向外的帶50 (在本例子中為50b)中棱30間隔變得更近。
[0034]某些實(shí)施例中的除了棱間隔的這種環(huán)狀地變化(在朝向外圓周90的方向上從一個(gè)帶50到下一個(gè)帶50，例如，從50a到50b到50c)以外的在帶50的橫向上的帶間隔的這種變化的效果，產(chǎn)生在徑向上向外移動(dòng)時(shí)棱間隔的非常逐漸地改變，其中棱圖案向外圓周90逐漸變密(更精細(xì))，而在流動(dòng)限制中會(huì)引起峰值的任何環(huán)狀位置處沒(méi)有任何大的改變。
[0035]在此情況下，在最外面的過(guò)渡區(qū)55中，帶50被連續(xù)的表面屏障140分割，而在最里面的過(guò)渡區(qū)55，連續(xù)的次表面屏障150被用于連接棱30的端部。在可供選擇的實(shí)施例中，表面和次表面屏障(140，150)的用途可以不同，并且沒(méi)有屏障的過(guò)渡區(qū)55也是可能的，根據(jù)需要，棱30的端部是正方形的、倒角的、相連的或分開(kāi)的，以實(shí)現(xiàn)正確的給進(jìn)或限制效
果O
[0036]因?yàn)檫^(guò)渡區(qū)55以螺旋/同心的方式跨越磨漿機(jī)磨盤的表面，所以不存在會(huì)引起進(jìn)料流動(dòng)限制的峰值的環(huán)狀同心的過(guò)渡區(qū)域。另外，如圖1中所示，當(dāng)使用連續(xù)的表面屏障140作為過(guò)渡區(qū)55時(shí)，對(duì)于棱30的外面的帶50，這種表面屏障150在該磨盤上也徑向均勻分布，并且不會(huì)引起在類似的環(huán)狀位置處發(fā)現(xiàn)的由許多表面屏障140造成的進(jìn)料的環(huán)狀集中。
[0037]在第一實(shí)施例中，棱30的帶50的長(zhǎng)度“ I ”基本恒定，并因此相互平行，并且它們是連續(xù)的，從而當(dāng)將兩個(gè)磨盤區(qū)段10并排放置時(shí)，棱30的帶50形成在第一和第二邊緣60、80相連的基本連續(xù)的一組螺旋帶50。該特征存在于優(yōu)選實(shí)施例中，其他實(shí)施例包括在第一和第二邊緣60、80沒(méi)有正對(duì)準(zhǔn)的帶50。這些圖案仍提供從內(nèi)圓弧70到外圓周90的從棱30和槽40的粗糙圖案到棱30和槽40的相對(duì)更精細(xì)的圖案的有效逐漸過(guò)渡，在安裝有本文描述的磨盤區(qū)段10的磨漿機(jī)磨盤的表面上沒(méi)有趨向于引起進(jìn)料的不均勻徑向累積的清楚的過(guò)渡區(qū)55。
[0038]使用這個(gè)概念，在磨盤區(qū)段10上的任意徑向位置從第一橫向邊緣120到第二橫向邊緣130繪出的平行圓弧將與基本連續(xù)的過(guò)渡區(qū)55至少交叉一次。換句話說(shuō)，在安裝有所示出的磨漿機(jī)磨盤區(qū)段10的磨漿機(jī)磨盤的研磨區(qū)110中的任意徑向位置處可以發(fā)現(xiàn)過(guò)渡區(qū)55的一部分。該結(jié)果將產(chǎn)生相對(duì)較短的研磨區(qū)110的一些帶50，這些帶50 —般相對(duì)于徑向線成角度，并且與過(guò)渡區(qū)55相切。過(guò)渡角度Θ可以為大約20°至85°，優(yōu)選為30°至80°。由基本上連續(xù)的并且通常為螺旋的過(guò)渡區(qū)55之間的研磨區(qū)110由此產(chǎn)生的可見(jiàn)的帶50可以具有長(zhǎng)度“I”恒定的棱30，或者長(zhǎng)度“I”可以變化。另外，在可見(jiàn)的帶50內(nèi)棱的寬度w可以是恒定的或者變化的。
[0039]理想地，在此針對(duì)所有實(shí)施例描述的逐漸變化的幾何形狀(圖案)覆蓋磨盤區(qū)段10的研磨區(qū)表面的至少50% (或60%或75%)(研磨區(qū)是除了破碎器棱區(qū)100以外的磨盤區(qū)段的區(qū)域)。在過(guò)渡區(qū)55中，可以存在一些微小的中斷，如不超過(guò)10%，這也在本發(fā)明的范圍和精神之內(nèi)。特別地，過(guò)渡區(qū)可以在相當(dāng)于研磨區(qū)的表面面積的10%以下的棱和槽的圖案中具有一個(gè)或多個(gè)中斷。出于公開(kāi)的目的，中斷是由于棱和槽的圖案短，達(dá)不到磨漿機(jī)磨盤區(qū)段邊緣而基本上但不是完全覆蓋整個(gè)研磨區(qū)的圖案(“螺旋”不與磨盤的邊緣平齊，這使過(guò)渡區(qū)停止于給定的半徑處，并且在略微不同的半徑處再次開(kāi)始。)
[0040]圖2示出具有逐漸改變的幾何形狀的磨漿機(jī)磨盤區(qū)段210的第二實(shí)施例，明顯的帶250包括基本平行但是長(zhǎng)度“I”變化的棱230的圖案。在本實(shí)施例中，基本平行的棱230的帶250的長(zhǎng)度“I”是可變的，與最靠近內(nèi)圓弧270的棱230的長(zhǎng)度“I”相比，向著外圓周290，長(zhǎng)度“I”變短。圖2中所示的實(shí)施例的其余特征與圖1中描述的那些特征類似。隨著帶250在內(nèi)圓弧270螺旋地開(kāi)始并且沿著帶250向外圓周290移動(dòng)，在給定的帶250中棱230的密度變大(間隔更近)。當(dāng)從內(nèi)圓弧270向外圓周290，從一個(gè)帶250移動(dòng)到下一個(gè)帶250時(shí)，棱230的密度也增加。在這些方向上帶250之間棱230的密度的這種變化導(dǎo)致在磨漿機(jī)磨盤區(qū)段210表面上材料連續(xù)且較少受限制的流動(dòng)。
[0041]圖3示出具有可逆的逐漸變化的幾何形狀的磨漿機(jī)磨盤區(qū)段310的實(shí)施例。在該情況下，因?yàn)橄Ｍ诎惭b有磨漿機(jī)磨盤區(qū)段310的磨漿機(jī)磨盤的兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)方向上給進(jìn)特征相同，所以過(guò)渡區(qū)355形成V字形或倒V字形。基本平行的棱330的帶350不以螺旋方式連續(xù)延伸；它們的圖案關(guān)于磨盤區(qū)段310的中心軸對(duì)稱。該圖案提供與圖1和圖2相同的棱密度(棱330的間隔)以及過(guò)渡區(qū)355和屏障340的分布的逐漸變化，然而是可逆的。
[0042]圖4示出具有逐漸變化的幾何形狀的可逆磨漿機(jī)磨盤區(qū)段410的另一個(gè)實(shí)施例。在該情況下，代替使用形成V字形的過(guò)渡區(qū)455，本實(shí)施例的過(guò)渡區(qū)455形成X字形，并且還形成本身在兩個(gè)方向上交叉的基本連續(xù)的螺旋(從第一橫向邊緣425到第二橫向邊緣435向內(nèi)圓弧470螺旋，以及從第二橫向邊緣435到第一橫向邊緣425向內(nèi)圓弧470螺旋)。此夕卜，當(dāng)從內(nèi)圓弧470向外圓周490移動(dòng)時(shí)，棱430的密度逐漸變大(間隔變窄)。在本示例性實(shí)施例中，在由交叉的過(guò)渡區(qū)455產(chǎn)生的每個(gè)菱形研磨區(qū)450中，棱430基本平行并且基本等間隔。從內(nèi)圓弧470向著外圓周490，從一個(gè)菱形450徑向上到下一個(gè)菱形450，棱430的密度逐步增加。
[0043]圖5示出例如圖1中所示的磨盤區(qū)段中棱和槽的帶之間的過(guò)渡區(qū)540的位置。過(guò)渡區(qū)540的切線520與徑向線510相交，形成過(guò)渡角度Θ。徑向線510由穿過(guò)旋轉(zhuǎn)軸的垂直于外圓周550的線形成。
[0044]圖6示出平行的圓弧640，其中平行的圓弧640的所有點(diǎn)到磨漿機(jī)磨盤的旋轉(zhuǎn)軸650的距離相等，并且平行于磨盤區(qū)段的圓周610 (或者與其距離恒定)。在研磨區(qū)中的任意平行圓弧640上，一個(gè)或多個(gè)螺旋過(guò)渡區(qū)與其交叉。
[0045]圖7示出與圖2類似的磨漿機(jī)磨盤區(qū)段710的另一個(gè)實(shí)施例，其中過(guò)渡區(qū)755具有比圖1或圖2中所示的過(guò)渡角度更陡的過(guò)渡角度Θ。如圖7中所示，當(dāng)朝向磨漿機(jī)磨盤區(qū)段710或扇區(qū)的圓周790越過(guò)過(guò)渡區(qū)755時(shí)，棱730的圖案變密。當(dāng)朝向外圓周790向外螺旋時(shí)，在研磨區(qū)的每個(gè)帶750內(nèi)，棱730的圖案也變密。與例如圖1和圖2中所示的角度較小的過(guò)渡區(qū)相比，較陡的過(guò)渡角度Θ在某些應(yīng)用中可能是有益的。
[0046]圖8示出磨漿機(jī)磨盤區(qū)段810的另一個(gè)實(shí)施例，其中每個(gè)螺旋帶850的棱830的端部相連(一些棱830跨越過(guò)渡區(qū)855，而不是具有終點(diǎn)或者與過(guò)渡區(qū)855相符)。在棱830和槽840的圖案上繪出的三個(gè)螺旋線802、803和804示出了過(guò)渡區(qū)855所處的位置，例如，當(dāng)朝向磨漿機(jī)磨盤區(qū)段810的外圓周890跨越過(guò)渡區(qū)855時(shí)，棱830的圖案變密。當(dāng)在帶850內(nèi)從磨漿機(jī)磨盤區(qū)段810的第二橫向邊緣833向磨漿機(jī)磨盤區(qū)段810的第一橫向邊緣834移動(dòng)時(shí)，以及當(dāng)徑向朝著磨盤區(qū)段810的外圓周890移動(dòng)，從一個(gè)帶到下一個(gè)帶(例如，從帶850a到帶850b)時(shí)，棱830和槽840的圖案逐漸變得精細(xì)(更密)。徑向方向上棱830的帶850之間的這種間隔變化導(dǎo)致在磨漿機(jī)磨盤區(qū)段810的表面上材料的連續(xù)且較少受限制的流動(dòng)，這提供了在研磨區(qū)上材料更均勻的分布。在本實(shí)施例中，利用每個(gè)帶850之間的連接895實(shí)現(xiàn)帶850之間的過(guò)渡區(qū)855。本實(shí)施例的過(guò)渡區(qū)855具有許多不同的變體，例如，一些棱830可以相連，并且過(guò)渡區(qū)855的一部分包含屏障和/或中斷。
[0047]應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明絕不局限于所公開(kāi)的或者附圖中示出的具體結(jié)構(gòu)和方法步驟，本發(fā)明還包括本領(lǐng)域中已知的所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)的各種修改和等同結(jié)構(gòu)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)理解，在此公開(kāi)的裝置可用于多個(gè)磨漿機(jī)磨盤應(yīng)用等。
【權(quán)利要求】
1.一種用于安裝在磨漿機(jī)盤上的磨漿機(jī)磨盤區(qū)段或扇區(qū)的圖案，包括: 在外圓周處的外半徑和在內(nèi)圓弧處的內(nèi)半徑； 布置在外圓周和內(nèi)圓弧之間的分成多個(gè)帶并且包括棱和槽的圖案的研磨區(qū)，其中每個(gè)帶中棱的圖案具有一密度，并且其中從最靠近內(nèi)圓弧的區(qū)到最靠近外圓周的區(qū)，每個(gè)帶中棱的密度逐漸變大；以及 分布成線狀的過(guò)渡區(qū)，該線形成基本上螺旋形狀，跨越從研磨區(qū)的大約外圓周到大約內(nèi)圓弧的、安裝有磨漿機(jī)磨盤區(qū)段的磨漿機(jī)磨盤的研磨區(qū)，并且其中所述過(guò)渡區(qū)被設(shè)置成相對(duì)于穿過(guò)該區(qū)段的徑向線成20°至85°之間的角度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磨漿機(jī)磨盤區(qū)段的圖案，其中在研磨區(qū)內(nèi)，從最靠近內(nèi)圓弧的研磨區(qū)的部分到最靠近外圓周的研磨區(qū)的部分，棱和槽的圖案變密。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磨漿機(jī)磨盤區(qū)段的圖案，其中所述過(guò)渡區(qū)包括下列中的一個(gè)或多個(gè):絕對(duì)表面屏障、連接每個(gè)區(qū)的棱的端部的次表面屏障、連接的和部分連接的棱端部或者過(guò)渡區(qū)之間的明 顯的中斷。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磨漿機(jī)磨盤區(qū)段的圖案，其中所述過(guò)渡區(qū)包括下列中的一個(gè)或多個(gè):絕對(duì)表面屏障、連接每個(gè)區(qū)的棱的端部的次表面屏障、連接的和部分連接的棱端部或者過(guò)渡區(qū)之間的明顯的中斷。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磨漿機(jī)磨盤區(qū)段的圖案，其中所述過(guò)渡區(qū)被設(shè)置成相對(duì)于穿過(guò)該區(qū)段的徑向線成30°至80°之間的角度。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磨漿機(jī)磨盤區(qū)段的圖案，其中所述過(guò)渡區(qū)分布為跨越安裝有磨漿機(jī)磨盤區(qū)段的磨漿機(jī)磨盤的從大約外半徑到大約內(nèi)圓弧的研磨區(qū)的、形成基本上螺旋形狀的曲線的組合。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磨漿機(jī)磨盤區(qū)段的圖案，其中所述過(guò)渡區(qū)分布為跨越磨漿機(jī)磨盤的研磨區(qū)表面的至少50%的、形成基本上螺旋形狀的曲線。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磨漿機(jī)磨盤區(qū)段的圖案，其中所述過(guò)渡區(qū)分布為跨越磨漿機(jī)磨盤的研磨區(qū)表面的至少60%的、形成基本上螺旋形狀的曲線。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磨漿機(jī)磨盤區(qū)段的圖案，其中所述過(guò)渡區(qū)分布為跨越磨漿機(jī)磨盤的研磨區(qū)表面的至少75%的、形成基本上螺旋形狀的曲線。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的磨漿機(jī)磨盤區(qū)段的圖案，其中所述過(guò)渡區(qū)分布為跨越磨漿機(jī)磨盤的研磨區(qū)表面的至少50%的、形成基本上螺旋形狀的曲線。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的磨漿機(jī)磨盤區(qū)段的圖案，其中所述過(guò)渡區(qū)分布為跨越磨漿機(jī)磨盤的研磨區(qū)表面的至少60%的、形成基本上螺旋形狀的曲線。
12.根據(jù)權(quán)利要求6所述的磨漿機(jī)磨盤區(qū)段的圖案，其中。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的磨漿機(jī)磨盤的圖案，其中在相當(dāng)于低于研磨區(qū)表面面積的10%的棱和槽的圖案中，所述連續(xù)的過(guò)渡區(qū)具有一個(gè)或多個(gè)中斷。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磨漿機(jī)磨盤區(qū)段，其中所述過(guò)渡區(qū)徑向分布在磨漿機(jī)磨盤的研磨區(qū)的至少50%的表面上。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磨漿機(jī)磨盤區(qū)段，其中所述研磨區(qū)沿著該磨漿機(jī)磨盤區(qū)段的中心軸對(duì)稱，并且其中過(guò)渡區(qū)基本跨越研磨區(qū)的整個(gè)表面，并且過(guò)渡區(qū)基本形成為V字形、W字形、倒V字形或者倒W字形。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磨漿機(jī)磨盤區(qū)段，其中所述研磨區(qū)包括從最靠近外圓周的破碎器棱區(qū)的端部跨越到研磨區(qū)的外圓周的磨漿機(jī)磨盤區(qū)段的區(qū)域。
17.一種磨漿機(jī)磨盤區(qū)段，包括研磨區(qū)，該研磨區(qū)具有棱和槽的圖案以及X形式的連續(xù)過(guò)渡區(qū)，其中由過(guò)渡區(qū)產(chǎn)生的X形狀在研磨區(qū)內(nèi)產(chǎn)生菱形形狀，并且其中從較靠近內(nèi)圓弧的菱形形狀到較遠(yuǎn)離內(nèi)圓弧的菱形形狀徑向移動(dòng)時(shí)，在每個(gè)菱形形狀內(nèi)的棱和槽的圖案中棱的密度變得更密。
18.一種磨漿機(jī)磨盤區(qū)段，包括研磨區(qū)，在該研磨區(qū)內(nèi)具有棱和槽的圖案以及過(guò)渡區(qū)，其中研磨區(qū)和過(guò)渡區(qū)形成螺旋帶，并且其中一個(gè)或多個(gè)棱跨越兩個(gè)或更多個(gè)過(guò)渡區(qū)，并且其中當(dāng)在從內(nèi)圓弧向外圓周的方向上穿過(guò)過(guò)渡區(qū)時(shí)棱的圖案變密。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磨漿機(jī)磨盤區(qū)段，其中所述過(guò)渡區(qū)是V字形或倒V字形的形式。
20.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磨漿機(jī)磨盤區(qū)段，其中所述過(guò)渡區(qū)域是V字形或倒V字形的形式。
21.根據(jù)權(quán)利要求18所述的磨漿機(jī)磨盤區(qū)段，具有第一橫向邊緣和第二橫向邊緣，其中第一橫向邊緣最靠近該區(qū)段的內(nèi)圓弧，第二橫向邊緣最靠近該區(qū)段的外圓弧，并且其中在從第一橫向邊緣到第二橫向邊緣的`方向上移動(dòng)時(shí)，棱的圖案變密。
【文檔編號(hào)】D21D1/30GK103669073SQ201310424329
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年9月17日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月17日
【發(fā)明者】路克·金格拉斯 申請(qǐng)人:安德里茲有限公司