BRPI1001319A2

BRPI1001319A2 - Placa refinadora e métodos relacionados à mesma

Info

Publication number: BRPI1001319A2
Application number: BRPI1001319-9A
Authority: BR
Inventors: Peter Antensteiner
Original assignee: Andritz Inc
Priority date: 2009-04-23
Filing date: 2010-04-22
Publication date: 2014-01-28
Also published as: EP2243879A2; RU2527795C2; JP2010255172A; CN101871175A; RU2010116047A; EP2243879B1; EP2243879A3; JP5743421B2; CA2699801C; AU2010201349A1; NZ584565A; CN101871175B; CA2699801A1; US8342437B2; AU2010201349B2; US20100269991A1

Abstract

PLACA REFINADORA E MÉTODOS RELACIONADOS À MESMA A presente invenção refere-se a uma placa refinadora para uso em um refinador para reduzir flocos fibrosos em uma pasta de fibras. A placa refinadora pode incluir pelo menos um anel anular consistindo em múltiplos dentes, em que pelo menos um dente apresenta uma face dianteira, uma face traseira, e uma face lateral de geração de impacto. A face lateral de geração de impacto pode ser adaptada para gerar uma força de impacto durante a operação, de tal modo que a força corresponda a um primeiro vetor que radialmente empurra a pasta para o centro do refinador e um segundo vetor que tangencialmente empurra a pasta para a face dianteira.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "PLACA RE- FINADORA E MÉTODOS RELACIONADOS À MESMA".

Este pedido reivindica o benefício de prioridade para o Pedido US N0 61/172.092 depositado em 23 de abril de 2009, os conteúdos do qual são aqui incorporados para referência.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

Esta invenção refere-se, de modo geral, a sistemas e a métodos para a redução de flocos em materiais fibrosos. Por exemplo, a presente invenção pode ter aplicabilidade específica na desintegração de feixes de fibras em polpas "kraft" ou mecânicas e para fibras recicladas, bem como na redução de flocos em sistemas de manipulação de aparas.

A transformação de material fibroso (por exemplo, maíeriai iig- nocelulósico) ou papel (por exemplo, aparas) em fibras individualizadas en- volve, em geral, a desintegração de emaranhamentos de fibras em fibras 15 sob a influência de cisalhamento em um ambiente de suspensão. Isto pode ser conseguido, por exemplo, em um refinador mecânico entre duas placas refinadoras. A aplicação repetida de cisalhamento na presença de água permite que o emaranhamento de fibras dissolva o composto fibroso em pe- daços cada vez menores até ele tenha sido desintegrado em fibras individu- 20 ais. Nesse ponto, uma suspensão pode ser considerada totalmente "fibrila- da".

A quantidade de tempo e de energia usada no pulper para al- cançar o estado de fibrilação total, contudo, é geralmente proibitiva à quanti- dade de produção exigida de tal equipamento de fabricação de papel central. 25 Na realidade, o pulper pode tipicamente progredir para um ponto antes da total fibrilação. Neste ponto, as partes não-fibriIadas que permanecem na suspensão - que são chamadas de "flocos" - são tipicamente removidas por um processo especializado subsequente. Este processo especializado pode ser mais rápido e mais eficiente do que a desagregação ("pulping") até a 30 completa fibrilação.

Este processo especializado - que envolve um refinador - é co- nhecido como refinação. Vide, por exemplo, a Patente Norte-americana No. 3.327.952, para Rosenfeld. A refinação descreve um processo onde o ele- mento giratório do refinador que gira contra um ou vários elementos estacio- nários cria um campo de cisalhamento hidráulico. Este cisalhamento hidráu- lico pode reduzir o conteúdo de flocos da suspensão depois da desagrega- 5 ção. Similar ao efeito de desagregação, pode haver a necessidade de impul- sos repetidos sobre os flocos, de tal modo que os flocos possam ser total- mente dissolvidos em fibras singulares.

Estes pulsos são, em geral, distribuídos por dentes assim cha- mados nas placas de rotor e de estator no refinador, que geralmente (a) 10 passam ou varrem ao longo da geratriz da máquina similar a placas refina- doras (por exemplo, podendo apresentar-se na forma de um disco ou de um cone) ou (b) se emaranham em um modo mais complicado fora do plano criado pela geratriz da máquina.

A versão (a) é relativamente simples e pode ser realizada por 15 placas refinadoras, desenhos de teia de aranha, ou mesmo placas consistin- do em furos. Por exemplo, nenhuma exigência especial é necessária - a não ser o paralelismo comum dos planos de contato entre o rotor e o estator. Tradicionalmente, a geometria complexa da versão (b) apresenta uma usi- nagem de precisão exigida das peças de desgaste das placas refinadoras. 20 Até agora, esta usinagem precisa adequadamente solucionou a necessidade de confiabilidade e usabilidade destas placas. No entanto, a usinagem das placas envolve custos de fabricação maiores e um limite na capacidade para especialmente projetar as superfícies opostas dos dentes.

Isto é, a usinagem de precisão inerentemente impõe limites so- 25 bre o desenho das placas refinadoras. Por exemplo, placas refinadoras usi- nadas podem apenas ter dentes na forma de anéis anulares, porque um tor- no mecânico pode apenas cortar círculos concêntricos na placa. Quando os círculos forem cortados, as porções interna e externa dos dentes formarão radianos que compartilham do centro de círculo idêntico.

Consequentemente, pode existir na técnica a necessidade de

uma configuração mais efetiva de placas refinadoras. Pode também existir na técnica a necessidade de placas refinadoras que não sejam usinadas. Em um aspecto, a presente invenção pode superar estas defici- ências existentes da tecnologia de placa refinadora. Por exemplo, certos as- pectos da presente invenção podem envolver a produção de placas refinado- ras em um processo de fundição e/ou um desenho aperfeiçoado das super- 5 fícies de interface de placa, de modo a facilitar a refinação aperfeiçoada (por exemplo, mais eficiente).

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Em um aspecto, a invenção geralmente refere-se a uma placa refinadora para uso em um refinador para reduzir flocos fibrosos em uma 10 pasta de fibras. A placa refinadora pode incluir pelo menos um anel anular consistindo em múltiplos dentes, no qual pelo menos um dente apresenta uma face dianteira, uma face traseira, e uma face lateral de geração de im- pacto. A face lateral de geração de impacto pode ser adaptada para gerar uma força de impacto durante a operação, de tal modo que a força corres- 15 ponda a um primeiro vetor que radialmente empurra a pasta para o centro do refinador e um segundo vetor que tangencialmente empurra a pasta para a face dianteira.

BREVE DESCRIÇÃO DO DESENHO

A Figura 1 é uma representação esquemática de uma placa refi- nadora de acordo com um aspecto da invenção.

A Figura 2 é uma representação esquemática de uma placa refi- nadora de acordo com um aspecto da invenção.

A Figura 3 é uma representação esquemática de uma placa de rotor e de uma placa de estator de acordo com um aspecto da invenção.

A Figura 4 é uma representação esquemática de um dente de

placa refinadora de acordo com um aspecto da invenção.

A Figura 5 é uma representação esquemática de um dente de placa refinadora de acordo com um aspecto da invenção.

A Figura 6 é uma representação esquemática de um dente de placa refinadora de acordo com um aspecto da invenção.

A Figura 7 é uma representação esquemática de um dente de placa refinadora de acordo com um aspecto da invenção. A Figura 8 é uma representação esquemática de um dente de placa refinadora de acordo com um aspecto da invenção.

A Figura 9 é uma representação esquemática de um dente de placa refinadora de acordo com um aspecto da invenção.

A Figura 10 é uma representação esquemática de um dente de

placa refinadora de acordo com um aspecto da invenção.

A Figura 11 é uma representação esquemática de uma vista em seção transversal de uma placa de rotor e de uma placa de estator de acor- do com um aspecto da invenção.

A Figura 12 é uma representação esquemática de uma vista em

perspectiva de uma placa de rotor e de uma placa de estator de acordo com um aspecto da invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

Em um aspecto, a invenção refere-se a placas refinadoras apre- 15 sentando superfícies de dentes que não são paralelas (e perpendiculares) ao eixo da rotação de placa. Por exemplo, as placas refinadoras podem ter dentes que não são substancialmente cúbicos, sendo, em vez disso, subs- tancialmente trapezoidais ou substancialmente triangulares. Isto é, os dentes podem ter faces dianteiras e traseiras que se apresentam, cada qual, subs- 20 tancialmente na forma de um triângulo ou um trapézio. Estas formas dentro do escopo de certos aspectos da invenção podem afetar a magnitude e dire- ção dos impulsos hidráulicos durante o processo de varredura dos dentes do rotor e estator.

Em certas concretizações, os dentes podem formar um, dois, 25 três ou mais (por exemplo, cinco ou dez) anéis anulares em torno de cada das placas de rotor e de estator. De modo geral, a pasta flui do centro das placas (que preferivelmente podem girar contrárias entre si e/ou, em algu- mas concretizações, giram em diferentes frequências ou velocidades) para a circunferência externa, geralmente seguindo um percurso radial. Na medida 30 em que os flocos de fibra movem-se ao longo do percurso geralmente radial, os flocos têm seus refugos refinados pelos pulsos de pressão gerados pelos dentes de contrarrotação. A contrarrotação refere-se à rotação do rotor com relação ao estator e inclui qualquer configuração envolvendo um rotor relativamente estacionário e um rotor giratório, bem como configurações envolvendo a ro- tação tanto do rotor como do "estator". Em alguns exemplos, pode ser pos- sível girar o "estator" e o rotor na mesma direção em diferentes velocidades.

À medida que os flocos são refinados, os pulsos hidráulicos po- dem produzir forças que não são alinhadas com o movimento radial. Isto é, podem ser geradas forças que têm um vetor radial que empurra a pasta de volta para o centro do refinador, bem como um vetor tangencial que empurra 10 a pasta contra a direção de rotação. O vetor combinado pode ser normal à superfície lateral de um dente de acordo com uma concretização da inven- ção.

Em uma concretização preferida, o refinador pode operar em uma pasta de 4-5% de consistência, embora qualquer consistência comerci- almente viável possa ser usada. Isto é, a invenção não é limitada ao tipo e à consistência da pasta que exige refinação e que é passada através do refi- nador.

Por exemplo, outras pastas de fibra adequadas para uso em co- nexão com várias concretizações incluem (i) emissão de calor proveniente 20 da saída das caldeiras, onde estas placas poderiam ser usadas para alcan- çar alguma redução de fragmentos; (ii) feixes de fibras perto das placas de mistura onde os impulsos hidráulicos são usados para misturar uma suspen- são. As consistências de pastas adequadas podem variar entre 1% e ΙΟ- Ι 5% dependendo da procedência da pasta que entra no refinador. Por meio 25 do próprio desenho, contudo, a criação de forças de cisalhamento exige a fluidez da pasta. Desse modo, pode ser usada qualquer pasta que tenha a forma similar a um fluido.

Uma placa refinadora pode ser formada de qualquer material adequado, tal como uma liga à base de aço. Nas concretizações preferidas, ligas DC17 e XP da Andritz Pulp and Paper Mill Services podem ser particu- larmente adequadas para fundir placas refinadoras de acordo com certos aspectos da invenção. Em princípio, qualquer liga adequada pode ser usada, incluindo, por exemplo, ligas de aço inoxidável, ferro ao cromo, ligas de ní- quel duro, etc. Em algumas concretizações, as ligas podem ter as seguintes propriedades: uma dureza da média de 30 a 60 HRC e/ou uma resistência de flexão de teste de flexão de 4 pontos da média de 80 a 350 KSI.

A Figura 1 ilustra uma placa refinadora 102 de acordo com um

aspecto da invenção. Conforme descrito em conexão com a Figura 1 e con- forme usado por toda a presente descrição, o termo "placa refinadora" pode referir-se a uma placa de rotor ou a uma placa de estator. Conforme ilustra- do, a placa refinadora 102 inclui um centro 110 e anéis substancialmente 10 anulares, cada qual compreendendo uma pluralidade de dentes para desin- tegrar os flocos de fibras, à medida que a pasta de fibras fragmentadas pas- sa geralmente de modo radial do centro 110 para a circunferência externa da placa refinadora 102. A Figura 1 mostra três anéis anulares do primeiro anel de dentes 104, do segundo anel de dentes 106, e do terceiro anel de dentes 15 108. Cada anel de dentes é separado por uma superfície geralmente plana 112 ou 114. A separação não precisa ser por uma superfície plana, poden- do, em vez disso, ser empregada qualquer configuração que complemente ou reflita a placa refinadora oposta (por exemplo, reflita ou complemente os topos dos dentes da placa refinadora oposta).

Conforme ilustrado na Figura 1, cada anel anular de dentes pode

ter números maiores ou menores de dentes, com uma maior ou menor fre- quência regular ou irregular. Em algumas concretizações, anéis internos te- rão ocasionalmente o menor número de dentes, visto que aí o raio é o menor e a propensão à "obstrução" com material fibroso é a maior. Desse modo, 25 essas áreas podem ter alguns dentes únicos apenas. Outros anéis podem ter (significativamente) mais dentes devido ao maior raio, por exemplo, uma maior área aberta. O número de dentes depende, enfim, da lacuna entre os dentes vizinhos e sua largura.

Embora possa ser importante em algumas concretizações equi- librar a placa refinadora de tal modo que ela apresente uma oscilação míni- ma, nem todas as concretizações exigem a rotação da placa refinadora (por exemplo, placas de estator estacionárias fixadas ao refinador). Consequen- temente, dentes irregularmente colocados podem ser empregados em certas concretizações. Isto é, em algumas concretizações, os anéis substancial- mente anulares podem incluir um ou mais dentes deslocados que não são alinhados com a maioria dos dentes.

A Figura 2 ilustra uma placa refinadora 202 de acordo com um

aspecto da invenção. Conforme ilustrado, a placa refinadora 202 inclui um centro 210 e anéis substancialmente anulares, cada qual compreendendo uma pluralidade de dentes. A Figura 2 ilustra dois anéis anulares: o primeiro anel de dentes 204 e o segundo anel de dentes 206. Os anéis são separa- dos por uma superfície geralmente plana 212.

A Figura 3 ilustra uma placa de estator 302 e uma placa de rotor 320. Conforme mostrado, a piaca de estator e ue rotor são complementadas e refletidas mutuamente, de tal modo que seus respectivos dentes não en- trem em contato entre si durante a operação do refinador. Em geral, pode 15 haver uma lacuna de menos de 5 mm, e preferivelmente de menos de 1,5 mm entre as placas de rotor e estator durante a operação. Em certas concre- tizações, pode ser possível alcançar um tamanho de lacuna de 0,3-0,4 mm ou mesmo de 0,1 mm. Em geral, quanto menor a lacuna, maior o cisalha- mento experimentado pela pasta durante a refinação. Isto é, os impulsos 20 causados por uma pequena lacuna podem aperfeiçoar a eficiência da opera- ção de refinação. Em algumas concretizações, uma lacuna de menos de 0,1 mm pode existir entre as placas de rotor e de estator. (Com a determinação da distância da lacuna, a distância entre as placas pode ser medida enquan- to as placas estão estacionárias.)

A Figura 4 ilustra um dente de placa refinadora 404 na placa re-

finadora 402 de acordo com um aspecto da invenção. Conforme ilustrado, o dente de placa refinadora 404 apresenta uma face dianteira 480, uma face traseira 482, e uma face lateral de geração de impacto 484. Cada dente 404 é separado por superfície geralmente plana 464, que é aproximadamente 30 planar ao longo da radial da placa refinadora 402. Conforme ilustrado, tanto a face dianteira 480 como a face traseira 482 são substancialmente trape- zoidais com alturas substancialmente similares, conforme medido a partir da superfície geralmente plana 464. Isto é, a superfície superior 462 está em um plano substancialmente paralelo ao plano da superfície geralmente plana 464. A face lateral de geração de impacto 484 apresenta uma superfície que gera forças que tanto radialmente empurram a pasta de volta para o centro 5 do refinador, bem como tangencialmente empurram a pasta para a face di- anteira. O vetor combinado pode ser normal à superfície da face lateral de geração de impacto 484. Conforme ilustrado, a superfície superior 462 está na forma similar, embora não-idêntica a um trapézio. A face dianteira e a face traseira podem individualmente ser, cada qual, substancialmente trian- 10 guiar, e a face dianteira e a face traseira não precisam ter mutuamente a mesma forma. A forma da superfície superior 462 é grandemente ditada pela forma de superfície da face iaterai de geração de impacto 484.

A Figura 5 ilustra um dente de placa refinadora 506. Conforme ilustrado, o dente de placa refinadora 506 apresenta uma face dianteira 580, uma face traseira 582, e uma face lateral de geração de impacto 584. Con- forme ilustrado, tanto a face dianteira 580 como a face traseira 582 são substancialmente trapezoidais com alturas substancialmente similares, con- forme medido a partir da superfície geralmente plana 570. A superfície ge- ralmente plana 570 é aproximadamente planar ao longo da radial da placa refinadora (não-numerada). Isto é, a superfície superior 562 está em um pla- no substancialmente paralelo ao plano da superfície geralmente plana 570. A face lateral de geração de impacto 584 apresenta uma superfície na forma de dente de serra que gera forças que tanto radialmente empurram a pasta de volta para o centro do refinador, bem como tangencialmente empurram a pasta para a face dianteira. Esta configuração na forma de dente de serra pode facilitar a geração de micropulsos por cada dente.

A Figura 6 ilustra um dente de placa refinadora 606. Conforme ilustrado, o dente de placa refinadora 606 apresenta uma face dianteira 680, uma face traseira 686, e uma face lateral de geração de impacto 684. Con- 30 forme ilustrado, tanto a face dianteira 680 como a face traseira 686 são substancialmente trapezoidais com alturas substancialmente similares, con- forme medido a partir da superfície geralmente plana 670. Isto é, a superfície superior 662 está em um plano substancialmente paralelo ao plano da su- perfície geralmente plana 670. A face lateral de geração de impacto 684 a- presenta uma superfície que gera forças que tanto radialmente empurram a pasta de volta para o centro do refinador, bem como tangencialmente em- 5 purram a pasta para a face dianteira. A superfície superior 662, cuja forma é grandemente irrelevante a certos aspectos da invenção, é substancialmente trapezoidal (e é aproximadamente triangular). Conforme ilustrado, a face lateral de geração de impacto 684 pode incluir mais de uma porção, de tal modo que a face lateral de geração de impacto seja formada a partir de fa- 10 ces planares de interseção.

A Figura 7 ilustra um dente de placa refinadora 706. Conforme ilustrado, o dente de piaca refinadora 706 apresenta urna face dianteira 780, uma face traseira 786, e uma face lateral de geração de impacto 784. Con- forme ilustrado, tanto a face dianteira 780 como a face traseira 786 são 15 substancialmente trapezoidais com alturas substancialmente similares, con- forme medido a partir da superfície geralmente plana 770. Isto é, a superfície superior 762 está em um plano substancialmente paralelo ao plano da su- perfície geralmente plana 770. A face lateral de geração de impacto 784 a- presenta uma superfície que gera forças que tanto radialmente empurram a 20 pasta de volta para o centro do refinador, bem como tangencialmente em- purram a pasta para a face traseira.

Conforme ilustrado, a face lateral de geração de impacto 784 apresenta uma superfície curvilínea incluindo uma primeira porção curva 785, uma segunda porção curva 787, e uma terceira porção curva 789. Es- 25 tas porções juntas definem uma superfície singular de face lateral de gera- ção de impacto. Em alguns exemplos, estas superfícies podem ser substan- cialmente parabólicas.

O dente de placa refinadora 706 também apresenta uma porção de base 791, que pode ser substancialmente trapezoidal ou cúbica (e pode estar presente em outras concretizações também). Esta porção de base po- de aumentar a durabilidade e/ou a estabilidade do dente de placa refinadora. A porção de base pode ter qualquer forma (por exemplo, substancialmente retangular).

Se as placas forem fundidas, provavelmente a base e os dentes serão do mesmo material. Mas se os dentes forem colados ou soldados so- bre a base, então diferentes materiais serão possíveis em várias concretiza- 5 ções. A altura das barras pode ser de alguns milímetros a 25 ou 30 mm (ou mais, em outras concretizações). A altura de dente máxima aplicável depen- de do desenho do refinador (mecanismo de ajuste, espessura de placa total) e da resistência de ruptura do material usado. Aqueles versados na técnica irão entender que o número de variações sobre as dimensões do dente de- 10 pende da aplicação específica.

A Figura 8 ilustra um dente de placa refinadora 806. Conforme ilustrado, o dente de placa refinadora 806 apresenta uma face dianteira 880, uma face traseira 886, e uma face lateral de geração de impacto 884. Con- forme ilustrado, tanto a face dianteira 880 como a face traseira 886 são 15 substancialmente trapezoidais com alturas substancialmente similares, con- forme medido a partir da superfície geralmente plana 870. A face lateral de geração de impacto 884 apresenta uma superfície que gera forças que tanto radialmente empurram a pasta de volta para o centro do refinador, bem co- mo tangencialmente empurram a pasta para a face dianteira. A face lateral 20 de geração de impacto 884 tem três porções: uma primeira porção 887 adja- cente à face dianteira 880, uma terceira porção 889 adjacente à face traseira 886, e uma segunda porção 887 adjacente à primeira e à terceira porções. A primeira e a terceira porções são substancialmente planares ao longo das bordas da face dianteira 880 e da face traseira 886, enquanto que a terceira 25 porção forma substancialmente uma meia-coluna cavada a partir dessa su- perfície planar. Nesta concretização, a superfície superior do dente 806 não é substancialmente planar, embora porções do dente 806 sejam paralelas à superfície geralmente plana 870.

A Figura 9 ilustra um dente de placa refinadora 906. Conforme ilustrado, o dente de placa refinadora 906 apresenta uma face dianteira 980, uma face traseira 986, e uma face lateral de geração de impacto 984. Con- forme ilustrado, tanto a face dianteira 980 como a face traseira 986 são substancialmente trapezoidais com alturas substancialmente similares, con- forme medido a partir da superfície geralmente plana 970. A face lateral de geração de impacto 984 apresenta uma superfície que gera forças que tanto radialmente empurram a pasta de volta para o centro do refinador, bem co- 5 mo tangencialmente empurram a pasta para a face dianteira. A face lateral de geração de impacto 984 apresenta uma superfície similar à face lateral de geração de impacto ilustrada na Figura 4, e a Figura 9 mostra dois anéis a- nulares de dentes de refinador. Conforme ilustrado, a área de superfície da face dianteira 980 é menor do que a área de superfície da face traseira 986.

Isto é, a face traseira 986 é maior do que a face dianteira 980.

A Figura 10 ilustra um dente de placa refinadora 1006. Conforme ilustrado, o dente de placa refinadora 1006 apresenta uma face dianteira 1080, uma face traseira 1086, uma face lateral de geração de impacto 1084, e uma superfície superior 1044. Conforme ilustrado, tanto a face dianteira 15 1080 como a face traseira 1086 são substancialmente trapezoidais com altu- ras substancialmente similares, conforme medido a partir da superfície ge- ralmente plana 1070. A face lateral de geração de impacto 1084 apresenta uma superfície que gera forças que tanto radialmente empurram a pasta de volta para o centro do refinador, bem como tangencialmente empurram a 20 pasta para a face dianteira. Conforme ilustrado, a área de superfície da face dianteira 1080 é menor do que a área de superfície da face traseira 1086. Isto é, a face traseira 1086 é maior do que a face dianteira 1080. A superfície superior 1044 apresenta um lado que é curvilíneo (isto é, o lado definido pela interseção com a face lateral de geração de impacto 1084) e os três lados 25 restantes são substancialmente retos e definidos por interseções com a face dianteira 1080, uma face traseira 1086, e uma face externa (não indicada). O dente de placa refinadora 1006 é ilustrado no anel anular mais externo da placa refinadora.

A Figura 11 ilustra uma vista lateral de uma placa de estator 1120 e de uma placa de rotor 1102 de acordo com um aspecto da invenção. A placa de rotor 1102 inclui o dente 1160, e a placa de estator 1120 inclui o dente 1180. A lacuna 1192 (que pode ser menor do que 1,5 mm e mais pre- ferivelmente de cerca de 0,1 mm ou menor) está entre a placa de rotor 1102 e a placa de estator 1120. A lacuna 1192 conduz a pasta fibrosa através do refinador.

O dente 1180 apresenta uma face dianteira definida por uma 5 primeira borda dianteira 1194 (que é conectada a uma face lateral de gera- ção de impacto), uma borda superior 1114 (que é conectada a uma face su- perior do dente 1180) e uma segunda borda dianteira 1196 (que é conectada a outra face lateral de geração de impacto). Um primeiro ângulo 1130 (defi- nido pela borda 1194 e pela borda 1144) é maior ou igual a 90°, e um se- 10 gundo ângulo 1132 (definido pela borda 1144 e pela borda 1196) é também maior ou igual a 90°. Estes ângulos são preferivelmente maiores do que 100°, maiores do que 110°, maiores do que 120°, maiores do que 130°, ou qualquer ângulo menor do que 180°.

A Figura 12 ilustra uma vista em perspectiva de uma placa de estator 1220 e de uma placa de rotor 1202 de acordo com um aspecto da invenção. A placa de rotor 1202 inclui o dente 1260, e a placa de estator 1200 inclui o dente 1280. Conforme ilustrado, a placa de rotor 1202 move-se na direção da seta 1299 com relação à placa de estator 1220.

Em um aspecto, portanto, as placas refinadoras facilitam novas direções para vetores de impulso devido à inclinação das superfícies de in- terface das placas do estator e do rotor. Isto pode facilitar a configuração de forças de cisalhamento de refinação de acordo com o particular uso determi- nado (por exemplo, o tipo de flocos de fibras que exige refinação).

A capacidade de mudar a direção do impulso durante o processo de varredura pode permitir a capacidade de direcionar o pulso nas fibras que são tratadas na zona de interseção levando a um nível de turbulência dife- rente dos desenhos atualmente disponíveis.

A aplicação de tecnologia de fundição pode facilitar o alonga- mento do comprimento de interseção versus os desenhos usinados de pre- cisão convencionais, que geralmente exigem flancos diretos perpendiculares a uma radial que se origina no centro do refinador. Isto pode aumentar a es- tabilidade de dentes e possivelmente também sua durabilidade. Por exem- pio, os dentes fundidos podem ter uma resistência aperfeiçoada à ruptura. Em certas concretizações, a função pode facilitar o ajuste específico da la- cuna entre os flancos laterais dos dentes (por exemplo, através de cunhas). Isto, por sua vez, pode aperfeiçoar a capacidade de configurar ou ajustar o 5 processo de refinação de acordo com a composição e a consistência especí- ficas da pasta.

Qualquer processo de fundição adequado conhecido daqueles versados na técnica pode ser usado. Por exemplo, um processo de fundição de investimento adequado pode incluir uma ou mais das seguintes etapas: 10 (1) a formar um padrão mestre; (2) formar uma matriz mestre do padrão mestre (ou formar uma matriz mestre diretamente sem primeiro formar um padrão mestre); (3) formar um padrão (por exemplo, um padrão de !!cera!!); (4) formar um molde de "investimento" (por exemplo, um molde de cerâmi- ca), incluindo a remoção de cera residual e/ou impurezas; (5) despejar metal 15 fundido no molde, por exemplo, via gravidade, pressão (por exemplo, negati- va) de vácuo, pressão positiva, força centrífuga, etc.; e (6) remover metal solidificado da peça fundida, e depois esmerilhar/polir, caso desejável.

Deve ser entendido, contudo, que a presente invenção não é limitada ou definida pelo processo de fundição. Isto é, qualquer técnica de fabricação pode ser usada para produzir as placas refinadoras, conforme descrito aqui.

Enquanto a invenção não foi descrita em conexão com o que é atualmente considerado como sendo a concretização mais prática e preferi- da, deve ser entendido que a invenção não deve ficar limitada à concretiza- 25 ção descrita, mas, ao contrário, pretende-se cobrir várias modificações e disposições equivalentes incluídas dentro do espírito e escopo das reivindi- cações anexas.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Placa refinadora para uso em um refinador para reduzir flocos fibrosos em uma pasta de fibras, a placa refinadora compreendendo: pelo menos um anel anular consistindo em múltiplos dentes, e pelo menos um anel anular compreendendo pelo menos um dente apresentando uma face dianteira, uma face traseira, e uma face lateral de geração de impacto, em que a face lateral de geração de impacto é adaptada para gerar uma força de impacto apresentando um primeiro vetor de força que radialmente empurra a pasta para o centro do refinador e um segundo vetor de força que tangencialmente empurra a pasta para a face dianteira.

2. Piaca refinadora, de acordo com a reivindicação 1, em que pelo menos um dente apresenta uma porção de base que sustenta pelo me- nos um dente na placa refinadora, de modo a aumentar a durabilidade ou a estabilidade de pelo menos um dente, a porção de base sendo substancial- mente cúbica.

3. Placa refinadora, de acordo com a reivindicação 1, em que a face dianteira ou a face traseira é substancialmente trapezoidal.

4. Placa refinadora, de acordo com a reivindicação 3, em que a face dianteira apresenta uma primeira área de superfície e a face traseira apresenta uma segunda área de superfície, e em que a segunda área de superfície é maior do que a primeira área de superfície.

5. Placa refinadora, de acordo com a reivindicação 1, em que a face dianteira ou a face traseira é substancialmente triangular.

6. Placa refinadora, de acordo com a reivindicação 1, em que a face lateral de geração de impacto apresenta uma superfície na forma de dente de serra.

7. Placa refinadora, de acordo com a reivindicação 1, em que a face lateral de geração de impacto apresenta uma superfície curvilínea com- preendendo pelo menos uma porção curva.

8. Placa refinadora, de acordo com a reivindicação 8, em que a superfície curvilínea compreende três porções curvas.

9. Placa refinadora, de acordo com a reivindicação 1, em que a face lateral de geração de impacto compreende uma primeira porção adja- cente à face dianteira, uma terceira porção adjacente à face traseira, e uma segunda porção adjacente à primeira e à terceira porções, e em que a pri- meira e a terceira porções são substancialmente planares ao longo das bor- das da face dianteira e da face traseira, e em que a terceira porção compre- ende uma porção cavada do plano definido pelas primeira e terceira por- ções.

10. Placa refinadora, de acordo com a reivindicação 1, em que a superfície superior do dente não é substancialmente planar.

11. Placa refinadora, de acordo com a reivindicação 1, em que pelo menos um dente compreende uma primeira borda dianteira definida pela interseção da face traseira com a face lateral de geração de impacto, e uma borda superior definida pela interseção de uma face superior de pelo menos um dente, em que o primeiro ângulo é definido na interseção da pri- meira borda dianteira e borda superior, e em que o primeiro ângulo é maior ou igual a 90°.

12. Placa refinadora, de acordo com a reivindicação 11, em que o primeiro ângulo é menor do que 180°.

13. Placa refinadora, de acordo com a reivindicação 12, em que o primeiro ângulo é maior do que 110°.

14. Conjunto complementar de placas refinadoras para uso em um refinador para reduzir flocos fibrosos em uma pasta de fibras, o conjunto complementar de placas refinadoras compreendendo: uma placa refinadora de rotor e uma placa refinadora de estator, em que a placa refinadora de rotor e a placa refinadora de estator compre- endem, cada qual, pelo menos um anel anular consistindo em múltiplos den- tes, em que pelo menos um anel anular de pelo menos uma placa, a placa refinadora de rotor ou a placa refinadora de estator, compreende pelo menos um dente apresentando uma face dianteira, uma face traseira, e um face lateral de geração de impacto, em que a face lateral de geração de impacto é adaptada para gerar uma força de impacto apresentando um primeiro vetor de força que radialmente empurra a pasta para o centro do refinador e um segundo vetor de força que tangencialmente empurra a pasta para a face dianteira, em que uma lacuna será definida entre a placa refinadora de rotor e a placa refinadora de estator, quando a placa refinadora de rotor e a placa refinadora de estator forem montadas no refinador, e em que a lacuna apresenta uma distância de lacuna de 5,0 mm ou menos.

15. Conjunto complementar de placas refinadoras, de acordo com a reivindicação 14, em que a distância de lacuna é de 1,5 mm ou me- nos.

16. Conjunto complementar de placas refinadoras, de acordo com a reivindicação 14, no qual a distância de lacuna é de 0,4 mm ou me- nos.

17. Processo para formar uma placa refinadora para uso em um refinador para reduzir flocos fibrosos em uma pasta de fibras, o processo compreendendo as etapas de: formar uma liga fundida adequada para uso como a placa refi- nadora; fundir a liga fundida na forma da placa refinadora; em que a placa refinadora fundida compreende pelo menos um anel anular consistindo de múltiplos dentes, pelo menos um anel anular compreendendo pelo menos um dente apresentando uma face dianteira, uma face traseira, e uma face lateral de geração de impacto, em que a face lateral de geração de impacto é adaptada para gerar uma força de impacto apresentando um primeiro vetor de força que radialmente empurra a pasta para o centro do refinador e um segundo vetor de força que tangencialmente empurra a pasta para a face dianteira.

18. Processo para reduzir os flocos fibrosos em uma pasta de fibras, o processo compreendendo as etapas de: alimentar a pasta em um refinador compreendendo um conjunto complementar de placas refinadoras, as placas refinadoras complementares compreendendo uma placa refinadora de rotor e uma placa refinadora de estator, em que a placa refinadora de rotor e a placa refinadora de estator compreendem, cada qual, pelo menos um anel anular consistindo em múlti- pios dentes, em que pelo menos um anel anular de pelo menos uma placa refinadora de rotor e da placa refinadora de estator compreende pelo menos um dente apresentando uma face dianteira, uma face traseira, e uma face lateral de geração de impacto, em que a face lateral de geração de impacto é adaptada para gerar uma força de impacto apresentando um primeiro vetor de força que radialmente empurra a pasta para o centro do refinador e um segundo vetor de força que tangencialmente empurra a pasta para a face dianteira, em que uma lacuna será definida entre a piaca refinadora de rotor e a placa refinadora de estator, quando a placa refinadora de rotor e a placa refinadora de estator forem montadas no refinador, e em que a lacuna apre- senta uma distância de lacuna de 0,4 mm ou menos; girar o contador da placa refinadora do rotor para a placa refina- dora de estator de modo a gerar a força de impacto; e remover uma segunda pasta do refinador, em que a segunda pasta compreende menos flocos fibrosos do que a pasta alimentada no refi- nador.