專利名稱：造紙用紙漿過(guò)濾裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種過(guò)濾裝置，它將作為造紙?jiān)系奶烊患垵{或回收的廢紙根據(jù)顆粒的大小分成不同組。本發(fā)明還涉及裝有轉(zhuǎn)子的網(wǎng)籠的結(jié)構(gòu)和形狀的改進(jìn)。
一般說(shuō)來(lái)，造紙廠在造紙時(shí)，用水將作為紙?jiān)系奶烊患垵{和回收的廢紙漿混合在一起，紙漿經(jīng)過(guò)多個(gè)過(guò)濾步驟最后得到細(xì)顆粒的紙漿材料。
本發(fā)明提供了一種從紙漿中提取紙?jiān)系倪^(guò)濾裝置。如圖2A和2B所示，過(guò)濾裝置可以大致分為內(nèi)置型和外置形，在內(nèi)置型中，以固定速度轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子2安裝在網(wǎng)籠1的內(nèi)側(cè)；在外置型中，轉(zhuǎn)子2安裝在網(wǎng)籠1的外側(cè)。
當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，不論紙漿放在網(wǎng)籠1內(nèi)側(cè)還是外側(cè)，紙漿上會(huì)產(chǎn)生離心力，所以，紙漿中只有一定大小的顆粒才能通過(guò)網(wǎng)籠1外表面上的小間隙排到外側(cè)或內(nèi)側(cè)。
對(duì)于過(guò)濾裝置來(lái)說(shuō)，形成均勻而細(xì)小的間隙使在離心力的作用下排到網(wǎng)籠的外側(cè)或內(nèi)側(cè)的紙漿的顆粒均勻，這一點(diǎn)十分重要。許多現(xiàn)有的過(guò)濾裝置在網(wǎng)籠中形成均勻間隙、過(guò)濾效率、耐用性以及制造等方面都有一定困難。
參考圖3和圖4，一種現(xiàn)有的卷曲式楔形金屬絲過(guò)濾裝置(roofwedge wire type filter)是這樣制成的，多個(gè)截面呈三角形的楔形金屬絲受到塑性拉伸和扭彎，它們之間相隔一固定距離，彎曲部分101a的一側(cè)是焊上的。在這個(gè)過(guò)濾裝置中，在楔形金屬絲101之間有細(xì)小的間隙t1，所以只有小于或等于間隔的顆粒才能排到外側(cè)。然而，非常難控制楔形金屬絲101的塑性彎曲量，很難形成多個(gè)相同大小的間隙。所以，過(guò)濾裝置不適合過(guò)濾高質(zhì)量的紙漿。
圖5和圖6示出了一種現(xiàn)有的框架式楔形金屬絲過(guò)濾裝置(framewedge wire type filter)。這種過(guò)濾裝置的特征是多個(gè)截面是三角形的楔形金屬絲按一定間隔排列，框架202貼著每個(gè)楔形金屬絲的一側(cè)，接觸部分是焊接的。這種過(guò)濾裝置的紙漿通過(guò)效率比上而所介紹的卷曲式楔形金屬絲的紙漿通過(guò)效率增加30％，但焊接部分的耐用性較差。另外，單個(gè)楔形金屬絲的焊接耗時(shí)多，且制造費(fèi)用增多。
參考圖7和圖8，示出了一種現(xiàn)有的孔&齒孔形板式過(guò)濾裝置(hole & profile hole plate type filter)，它主要用于造紙的初級(jí)過(guò)濾。這種結(jié)構(gòu)減少了細(xì)小顆粒的紙漿的過(guò)濾效率，且增加了工藝所需處理時(shí)間和費(fèi)用，這是因?yàn)樾纬删W(wǎng)籠的過(guò)濾板103上有許多小孔需示鉆。
如圖9和

圖10所示，示出了一種現(xiàn)有的長(zhǎng)形孔板式過(guò)濾裝置，過(guò)濾板104上的長(zhǎng)形孔104a具有固定的寬度和長(zhǎng)度，它們形成網(wǎng)籠，是用一個(gè)薄的轉(zhuǎn)動(dòng)刀頭切削而成。這種過(guò)濾裝置有很好的耐用性，但紙漿通過(guò)效率只有框架式楔形金屬絲的過(guò)濾裝置的70％。各個(gè)長(zhǎng)形孔104a的切割增加了制造的時(shí)間和費(fèi)用。
所以，本發(fā)明旨在開發(fā)一種造紙用紙漿過(guò)濾裝置，它基本上避免了相關(guān)技術(shù)的缺點(diǎn)以及局限性所帶來(lái)的一個(gè)或多個(gè)問(wèn)題。
本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種造紙用紙漿過(guò)濾裝置，它具有良好的耐用性和較高的紙漿通過(guò)效率，且便于制造。
在下面介紹中將闡述本發(fā)明的另外特征和優(yōu)點(diǎn)，其中一部分在介紹中就清楚了，或者可以從對(duì)本發(fā)明的使用中去體會(huì)。從書面說(shuō)明和權(quán)利要求以及附圖中具體指出的結(jié)構(gòu)中可以清楚本發(fā)明的目標(biāo)和其他優(yōu)點(diǎn)。
一方面，本發(fā)明的特征在于在框架的一側(cè)有固定形狀的插入凹槽，楔形金屬絲的形狀和插入凹槽的形狀相對(duì)應(yīng)，并緊緊地插在其中。
必須清楚的是，上面的一般說(shuō)明和下面的詳細(xì)介紹僅是作為一般說(shuō)明的實(shí)例，如權(quán)利要求所述的那樣，本發(fā)明還有其它的形式。
下面的附圖示出了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，它們有助于更好地理解本發(fā)明，它們附在后面構(gòu)成本說(shuō)明書的一部分。下面將參考附圖介紹本發(fā)明的原理。
這些附圖包括圖1是與本發(fā)明相關(guān)的一個(gè)過(guò)濾裝置的透視圖；圖2A和2B示出了與本發(fā)明相關(guān)的過(guò)濾裝置的運(yùn)行狀態(tài)，圖2A示出的是內(nèi)轉(zhuǎn)子型，圖2B示出的是外轉(zhuǎn)子型；圖3是一種現(xiàn)有的卷曲式楔形金屬絲式過(guò)濾裝置重要部分的透視圖；圖4是卷曲式楔形金屬絲式過(guò)濾裝置的剖視圖；圖5是一種現(xiàn)有的框架楔形金屬絲式過(guò)濾裝置重要部分的透視圖；圖6是框架楔形金屬絲式過(guò)濾裝置的剖視圖；圖7是一種現(xiàn)有的孔&齒孔板式過(guò)濾裝置重要部分的透視圖；圖8是孔板式過(guò)濾裝置的剖視圖；圖9是一種現(xiàn)有的長(zhǎng)形孔板式過(guò)濾裝置重要部分的透視圖；圖10是長(zhǎng)形孔板式過(guò)濾裝置的縱向剖視圖；圖11是本發(fā)明的過(guò)濾裝置重要部分的透視圖；圖12是本發(fā)明的過(guò)濾裝置的剖視圖；圖13A、13B和13C是本發(fā)明的楔形金屬絲的平面圖，圖13A是平形，圖13B是齒形，圖13C是菱形；圖14是本發(fā)明的框架的重要部分的平面圖；圖15顯示出了作用在本發(fā)明的組件形狀上的承載狀態(tài)。
下面將參考本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例詳細(xì)介紹本發(fā)明，這些實(shí)例示于附圖中。
參考圖11～15，每個(gè)楔形金屬絲是這樣制成的，一擴(kuò)展部分13位于五邊形插入部分11后面，它從窄邊往后寬度逐漸增加，并且在插入部分11和擴(kuò)展部分13之間形成一個(gè)凹陷部分12。在框架20的一側(cè)形成有多個(gè)間隔一定距離的插入凹槽，其形狀與楔形金屬絲10相對(duì)應(yīng)，所以，它們可以牢牢地固定在框架20的插入凹槽21中。
楔形金屬絲10可以簡(jiǎn)單地用軋制法制造，楔形金屬絲10和框架20的材料最好為不銹鋼，它具有優(yōu)良的抗腐蝕性和可成形性。
具體地，參考圖13A，13B和13C，它們分別是本發(fā)明的楔形金屬絲的剖面圖。在本發(fā)明中，根據(jù)紙漿的分離、分離過(guò)程的順序和過(guò)濾裝置的周邊條件可以使用各種類型的楔形金屬絲，這些楔形金屬絲的擴(kuò)展部分13的頂部形狀各異。圖13A示出的是平形，其擴(kuò)展部分13的頂面是平的。圖13B示出的是齒形，其擴(kuò)展部分13和頂面是朝一邊傾斜的。13C示出的是菱形，其擴(kuò)展部分13的頂面是個(gè)山形凸部15。
對(duì)圓筒式過(guò)濾裝置來(lái)說(shuō)，平形的擴(kuò)展部分13是最合適的。在這個(gè)類型中，楔形金屬絲之間的間隙可以非常小，這樣就可以主要用來(lái)提取高質(zhì)量的紙漿，盡管流過(guò)的紙漿量較少。
帶有傾斜頂面的齒形的擴(kuò)展部分13通過(guò)傾斜部分14形成渦流，所以紙漿的通過(guò)量增大，和平形相比增加30％以上。每個(gè)楔形金屬絲之間的寬間隙非常適合于過(guò)濾工藝的第一步。
最后，在擴(kuò)展部分13上面有山形凸部15的菱形的擴(kuò)展部分的紙漿流量介于平形的和齒形的之中間，主要用于具有平整外部的過(guò)濾裝置。
楔形金屬絲10組裝在一起，使插入部分11、停止部分12和擴(kuò)展部分13都能插到框架20的插入凹槽21中，所以，它能防止從插入凹槽中脫離出來(lái)，或在強(qiáng)大外力沖擊下使間隙變形。楔形金屬絲10的拐角最好具有一定的弧度，這樣可以消除應(yīng)力集中所產(chǎn)生的裂紋。
參考圖14，框架20的一側(cè)有多個(gè)相隔一定間距的插入凹槽21，楔形金屬絲10緊緊地插在其中。第個(gè)插入凹槽21都傾斜一定角度。在凹槽21之間有間隙的一定的長(zhǎng)度△。為了安裝多個(gè)固定架，框架20的中心有多個(gè)孔22，這些孔之間間隔固定的距離，固定架用來(lái)布置和支撐多個(gè)框架20。
圖15示出了承載狀態(tài)，其中，在楔形金屬絲10和框架20之間的連續(xù)部分有紙漿。在圖15中，作用于楔形金屬絲10上的垂直載荷Fy和水平載荷Fx可以表達(dá)為紙漿的粘性摩擦力和轉(zhuǎn)子2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的紙漿(紙漿占0-3.5％，水占96.5-100％)離心力之和。該總和取決于周向速度、紙漿的多個(gè)、密度和粘度系數(shù)。在本發(fā)明中，楔形金屬絲10和框架20的尺寸和形狀設(shè)計(jì)成使它們能允許由于外載荷的作用產(chǎn)生足夠的變形和應(yīng)力。
為了使楔形金屬絲能承受重復(fù)作用的流量變化的紙漿而帶來(lái)的疲勞載荷，楔形金屬絲的截面是多邊形的，帶有多個(gè)拐角，它牢牢地固定在框架10的部件中。由楔形金屬絲10和框架20組裝成的網(wǎng)籠1的外徑D最好在200mm和3000mm之間，高度H也在200mm到3,000mm之間。
對(duì)于圖13A所示的平形，擴(kuò)展部分13的寬度W1最好在2.0mm到5.0mm之間，推入部分11的寬度W2在1.0mm到3.0mm之間，擴(kuò)展部分13和停止部分12之間的距離H1為3.0-5.0mm，停止部分12和插入部分11之間的距離H2為1.5mm-3.0mm之間。除停止部分的拐角以外的曲率半徑R1為0.1-0.5mm，停止部分的拐角的曲率半徑R2在0.1mm到0.5mm之間。擴(kuò)展部分13的傾斜角α1最好在5°到20°之間，插入部分11的外面轉(zhuǎn)角β在為5～20°，插入部分11前端的插入角在10°到45°之間。
在圖13B所示的齒形中，停止部分12和擴(kuò)展部分13的右側(cè)之間的距離H3為3.0-5.0mm，停止部分12和部分13的左側(cè)之間的距離H4為3.0-6.0mm，擴(kuò)展部分13的左側(cè)垂直剖面的長(zhǎng)度H5為0.05-2.0mm，擴(kuò)展部分13的左側(cè)的傾斜角α2為5-30°，擴(kuò)展部分13的右側(cè)的傾斜角α3為5-30°，傾斜部分14的傾斜角α4為5-30°。
在圖13C所示的菱形中，停止部分12和凸部15的底部之間的距離H6為3.0-5.0mm，停止部分12和凸部15的頂部之間的距離H7為3.0-6.0mm，凸部15的傾斜角α5為0-45°。
參考圖14，在框架20中，根據(jù)其用途，間隙△的大小最好設(shè)置為0.1-0.2mm，齒面寬度T為0.2-0.8mm，孔22的直徑為5-10mm，插入凹槽21的傾斜角δ為0-45°?？蚣?0的寬度根據(jù)網(wǎng)籠1的直徑D和高度H以及楔形金屬絲10的間距最好設(shè)置為2.0到5.0mm之間。
正如上面所述，本發(fā)明將楔形金屬絲10緊緊地插入框架20的凹槽21中。和以前的技術(shù)相比較，本發(fā)明大大地減少了網(wǎng)籠的制造時(shí)間和費(fèi)用，同時(shí)還增加了網(wǎng)籠的耐用性能和紙漿的通過(guò)效率。另外，明顯提高了網(wǎng)籠10的制造精度。
對(duì)熟悉本技術(shù)的人員來(lái)說(shuō)，非常明顯，在不離開本發(fā)明的精神和范疇前提下，造紙用紙漿過(guò)濾裝置可以有多種修改和變化。所以，本發(fā)明還包括它的各種修改和變化，只要它們?cè)跈?quán)利要求規(guī)定的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種造紙用紙漿過(guò)濾裝置，其網(wǎng)籠是由固定在框架上的楔形金屬絲制成，其中，每個(gè)楔形金屬絲都有一個(gè)擴(kuò)展部分，該擴(kuò)展部分的寬度從窄端往后逐漸增大，它位于五邊形插入部分的后面，一個(gè)凹陷的停止部分，它位于插入部分和擴(kuò)展部分之間，和多個(gè)插入凹槽，它們?cè)诳蚣艿囊粋?cè)間隔一定的距離，凹槽的形狀和楔形金屬絲的形狀相對(duì)應(yīng)，所以它們緊緊地裝在框架的插入槽中。
2.如權(quán)項(xiàng)1所述的過(guò)濾裝置，其中，楔形金屬絲和框架是由具有優(yōu)良抗腐蝕性能和可塑性的不銹鋼制成。
3.如權(quán)項(xiàng)1所述的過(guò)濾裝置，其中，楔形金屬絲的拐角具有一定的弧度，以免形成裂紋。
4.如權(quán)項(xiàng)1所述的過(guò)濾裝置，其中，楔形金屬絲所插入的框架的每個(gè)插入凹槽傾斜一定的角度δ。
5.如權(quán)項(xiàng)3所述的過(guò)濾裝置，其中，停止部分的拐角以及其他拐角的曲率半徑為0.1-0.5mm。
6.如權(quán)項(xiàng)4所述的過(guò)濾裝置，其中，插入部分的傾斜角在0到45°之間。
7.如權(quán)項(xiàng)1所述的過(guò)濾裝置，其中，楔形金屬絲制成平形，其擴(kuò)展部分的頂面是平的，擴(kuò)展部分的寬度在2.0mm到5.0mm之間，插入部分的寬度在1.0mm到3.0mm之間，擴(kuò)展部分和停止部分之間的距離為3.0-5.0mm，停止部分和插入部分之間的距離為1.5mm-3.0mm，除停止部分的拐角以外的其它拐角的曲率半徑為0.1-0.5mm，停止部分的拐角的曲率半徑在0.1mm到0.5mm之間，擴(kuò)展部分的傾斜角最好為5°和20°之間，插入部分的外部角為5-20°。插入部分前端的插入角在10°到45°之間。
8.如權(quán)項(xiàng)1所述的過(guò)濾裝置，其中，楔形金屬絲制成齒形，其擴(kuò)展部分的頂面有一個(gè)傾斜部分，停止部分和擴(kuò)展部分的右側(cè)之間的距離為3.0-5.0mm，停止部分和擴(kuò)展部分的左側(cè)之間的距離為3.0-6.0mm，擴(kuò)展部分左側(cè)垂直截面的長(zhǎng)度為0.05-2.0mm，擴(kuò)展部分左側(cè)的傾斜角為5-30°，擴(kuò)展部分右側(cè)的傾斜角為5-30°，傾斜部分的傾斜角為5-30°。
9.如權(quán)項(xiàng)1所述的過(guò)濾裝置，其中，楔形金屬絲制成菱形，其擴(kuò)展部分的頂面有一個(gè)山形凸部，停止部分和凸部底部之間的距離為3.0-5.0mm，停止部分和凸部頂部之間的距離為3.0-6.0mm，凸部的傾斜角為0-45°。
全文摘要
一種造紙用紙漿過(guò)濾裝置,其網(wǎng)籠是由固定在框架上的楔形金屬絲制成。每個(gè)楔形金屬絲上都有一個(gè)擴(kuò)展部分,其寬度從窄端往后逐漸增加,且位于一個(gè)五邊形插入部分后面;在插入部分和擴(kuò)展部分之間有一個(gè)凹陷的停止部分;和多個(gè)插入凹槽,它們以一定的間距形成于框架的一側(cè),凹槽的形狀和楔形金屬絲的形狀對(duì)應(yīng),所以,楔形金屬絲可以緊緊地插在框架的凹槽中。
文檔編號(hào)D21D5/00GK1201852SQ971162
公開日1998年12月16日 申請(qǐng)日期1997年9月8日 優(yōu)先權(quán)日1997年6月11日
發(fā)明者樸魯光, 李祐榮, 崔圣周, 金光善 申請(qǐng)人:樸魯光