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WO2025237947A1 - Mahlflächen zur behandlung von wässriger suspension - Google Patents

Mahlflächen zur behandlung von wässriger suspension

Info

Publication number
WO2025237947A1
WO2025237947A1 PCT/EP2025/062985 EP2025062985W WO2025237947A1 WO 2025237947 A1 WO2025237947 A1 WO 2025237947A1 EP 2025062985 W EP2025062985 W EP 2025062985W WO 2025237947 A1 WO2025237947 A1 WO 2025237947A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
grinding
bars
height
base plate
open area
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
PCT/EP2025/062985
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Martin Schmid
Marcus BRITZ
Marcel Schmid
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Voith Patent GmbH
Original Assignee
Voith Patent GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE102024113542.5A external-priority patent/DE102024113542A1/de
Application filed by Voith Patent GmbH filed Critical Voith Patent GmbH
Publication of WO2025237947A1 publication Critical patent/WO2025237947A1/de
Pending legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C7/00—Crushing or disintegrating by disc mills
    • B02C7/02—Crushing or disintegrating by disc mills with coaxial discs
    • B02C7/06—Crushing or disintegrating by disc mills with coaxial discs with horizontal axis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C7/00—Crushing or disintegrating by disc mills
    • B02C7/11—Details
    • B02C7/12—Shape or construction of discs
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21D—TREATMENT OF THE MATERIALS BEFORE PASSING TO THE PAPER-MAKING MACHINE
    • D21D1/00—Methods of beating or refining; Beaters of the Hollander type
    • D21D1/20—Methods of refining
    • D21D1/30—Disc mills
    • D21D1/306—Discs

Definitions

  • the invention relates to grinding plates with grinding surfaces for grinding an aqueous suspension, preferably for grinding suspended cellulose fibers, between two grinding surfaces forming a grinding gap and rotating relative to each other.
  • the grinding surfaces are formed by grinding ribs and grooves running between them. Dams can be arranged in the grooves.
  • the grinding surfaces are formed by replaceable grinding segments, also known as grinding assemblies, which are screwed to the corresponding support surface, due to the relatively rapid wear of the grinding elements.
  • replaceable grinding segments also known as grinding assemblies
  • Several grinding segments can be used to form a grinding surface, or the grinding element can be formed as a single piece.
  • the grinding sets must be adapted as closely as possible to the fiber material being treated, also to prevent excessive wear of the sets.
  • EP 2 722 433 shows grinding plates or grinding plate segments with grooves and ribs.
  • the grooves of the grinding plate segments are either essentially completely blocked by full-height dams or partially blocked by full-height dams. In some designs, the dams are only located in the radially outer area between the grinding bars.
  • Grinding plate segments with grinding bars are known from EP 1 670 592 B1.
  • the grinding bars are radially aligned. This allows these grinding plate segments to They can be used regardless of the direction of rotation, and the direction of rotation can be changed during operation.
  • EP 4063561 and EP 3450624 show grinding plates with dams.
  • the dams are arranged at an angle relative to the ribs to allow the return of any steam that forms to the radial center.
  • Recesses are provided for the steam to pass through, so that the steam can take its path radially inwards within the grinding surface and does not enter the gap formed between the grinding surfaces.
  • the invention is based on the objective of enabling a longer service life for the grinding elements.
  • the service life can be extended.
  • Improved operation can be achieved by matching the open area, and thus the hydraulic capacity, at the inner radius to the open area, and thus the hydraulic capacity, at the outer radius.
  • This matching is based on a predetermined partial height of the grinding bars.
  • Partial height means that, for the purposes of this calculation, the grinding bars are assumed to be reduced by a predefined amount.
  • the design is therefore based on a predetermined residual height of the grinding bars.
  • Such a reduction in the height of the grinding bars to a partial height occurs naturally during normal use of the grinding elements due to wear. This optimizes the hydraulic capacity of each grinding element. This optimization enables improved operation, particularly extended service life.
  • the grinding element must be replaced, even if sufficient processing in the radially outer area would still be possible.
  • a predetermined flow rate of the grinding assembly must be achieved to ensure smooth operation of the fiber processing system.
  • Partial height here means that the grinding bars are shortened by a predetermined amount. Any initial height difference in their radial path remains unchanged despite this predetermined reduction.
  • the open area at the inner radius is equal to the open area at the outer radius for a predetermined part height. This ensures sufficient treatment performance/flow capacity at the part height over an extended service life of the fitting.
  • the improved radial inner capacity allows for better utilization of the grinding surface.
  • Special feed grooves can often be omitted, which has a beneficial effect on the edge length of the grinding bars.
  • the height difference of the grinding bars in comparison from the inner radius to the outer radius is at least 1.0 mm, preferably at least 1.5 mm.
  • the grinding bars are radially inner and at least 10%, preferably 15%, taller than the grinding bars at the outer radius.
  • the variation in the height of the grinding bars is not greater than 50% of the height of the grinding bars at the radial outer radius.
  • the grinding bars are provided to have a greater height of 15% to 25% on the radial inside compared to the radial outside, relative to the height of the grinding bars at the radial outer radius.
  • the decrease in the height of the grinding bars is continuous and radially outward, at least in an inner region.
  • a linear decrease is possible.
  • the height of the grinding bars decreases radially outward in an inner region until a minimum grinding bar height is reached.
  • the base plate supporting the grinding bars has a greater thickness.
  • the radial inner diameter is reduced.
  • an inclined base plate may also be provided to compensate for the greater height of the grinding mechanism.
  • the flow direction of the suspension is determined by the relative movement of the grinding surfaces and, in the case of radial inward feeding, always has a flow component towards the radial outward.
  • Fig. 1 Schematic cross-section through a grinding arrangement
  • Fig. 2 Grinding element in the form of a circular segment
  • Fig. 3 Sectional view of the inner radius with grinding bars
  • FIG. 1 shows a grinding arrangement 1.
  • a grinding gap 3 is formed by a stationary grinding surface 4 coupled to the housing and a grinding surface 4 rotating about a rotational axis 10.
  • Such grinding arrangements 1 for treating fiber-containing suspensions are also called refiners. Refiners are used particularly in the fiber processing of cellulose fibers.
  • the components forming the grinding gap 3 are shown in particular.
  • the two annular grinding surfaces 4 run parallel to each other, and the distance between them is generally adjustable. In addition to the flat grinding surfaces 4 shown here, conical grinding surfaces, also referred to as treatment surfaces 20, are also possible.
  • the rotating grinding surface 4 is moved in the direction of rotation by a shaft 12 which is rotatably mounted in the housing. This shaft 10 is driven by a drive mechanism (not shown).
  • the fiber suspension 1 to be ground enters the grinding gap 3 between the two grinding surfaces 4 via an inlet through the center.
  • feeding via openings in the grinding surface is also possible.
  • the fiber suspension S passes radially outwards through the interacting grinding surfaces 4 and exits the subsequent annular space through a drain 6.
  • Each grinding surface 4 is formed by several circular segment or annular segment-shaped grinding segments 8 as grinding elements according to Figure 2. However, the grinding surface 4 could also be formed by a single grinding element 2.
  • the grinding elements 2 have a base plate 18. Treatment elements 20, here grinding bars 21 and dams 23, are provided on the base plate 18. In the illustration according to Figure 2, the dams 23 formed between the grinding bars 21 are located in the radially outer region.
  • the grinding segments 8 extend circumferentially and are arranged side by side circumferentially.
  • Each grinding segment 8 is formed by a base plate 18 with a plurality of treatment elements 20 and intervening grooves 22.
  • the treatment elements 20 are grinding bars 21 and dams 23. Treatment elements consisting solely of grinding elements could also be provided.
  • Figure 2 shows a grinding segment with openings 35 for mounting in a grinding arrangement 1.
  • dams are provided between the grinding bars in the outer area.
  • dams 23 has the disadvantage that the cutting edge length of the grinding bars 21 is reduced. To compensate for these losses and even to increase the cutting edge length of the grinding bars, these dams 23 are positioned such that the desired cutting angle is achieved between the dams 23 of the stator 17 and the grinding bars 21 of the rotor 16. The relative movement between rotor 16 and stator 17 results in the cutting angle between the grinding bars 21 of the rotor 16 and the dams 23 of the stator 17 being inclined in the direction the inner diameter closes. The dams have thus taken over the function of the grinding bars of the stator.
  • Figure 3 shows grinding bars 21 beginning at the inner radius 28.
  • the grinding bars 21 have a greater height.
  • the volume of the grooves 22 bounded between the grinding bars 21 is thereby increased in this area.
  • the grinding bars 21 have a height 24.
  • the greater height 25 of the grinding bars in this area 29 is compensated for by a reduced thickness of the base plate 18.
  • the gap width 3, see Fig. 1, remains unchanged. This design achieves better inflow of suspension in the radially inner area.
  • the difference in the height of the grinding bars 21 decreases towards the radial outer edge. The decrease is linear, as shown here.
  • the open area is the area of the grooves into which suspension can flow. Thus, the open area along a circumferential section is calculated by multiplying the height of the grinding bar by the mean groove width 32 by the number of grooves.
  • the hydraulic capacity of the grinding segments 8 typically decreases with increasing wear, and premature removal of the grinding elements 2 may be necessary due to insufficient hydraulic capacity.
  • the open area in the inner region of the grinding element 2 can be significantly increased by a substantial increase in the height 24 of the grinding bars 21 radially inwards, for example, by 1 mm to a maximum of 3 mm, and in particular by 1.5 mm.
  • the heights 24 of the grinding bars 21 in the radially outer region are generally initially 10 mm, 8 mm, or 6 mm.
  • a grinding bar height 24 of 8 mm at the outer radius 30 would thus initially result in a grinding bar height 24 of 9.5 mm on the inner side.
  • the open area radially inside has a significant influence on the hydraulic capacity, whereby further factors such as circumferential speed, groove width 32, and roughness also influence the resulting hydraulic capacity. With a The increased open area radially inwards increases the absorption capacity, assuming other factors remain constant.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Paper (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Mahlelement (2) für einen Refiner. Auf einer Grundplatte (18) des Mahlelementes (2) sind Mahlleisten (21) angeordnet. Durch benachbarte Mahlleisten (21) sind zwischen den Mahlleisten (21) verlaufenden Nuten (22) gebildet. Durch die offene Fläche der Nuten in Umfangsrichtung ist eine hydraulische Kapazität gegeben. Die Höhe der Mahlleisten über der Grundplatte (18) nimmt von radial innen nach radial außen ab, wobei bei einer vorbestimmten Teilhöhe die offene Fläche der Nuten bei der Teilhöhe am Innenradius der offenen Fläche der Nuten bei der Teilhöhe am Außenradius in etwa entspricht. Die Teilhöhe ergibt sich durch eine Kürzung aller Mahlleisten (21) um einen vorbestimmten Betrag (27).

Description

Mahlflächen zur Behandlung von wässriger Suspension
Die Erfindung betrifft Mahlplatten mit Mahlflächen zur Mahlung von einer wässrigen Suspension, vorzugweise zur Mahlung von suspendierten Zellstofffasern zwischen zwei, einen Mahlspalt bildenden und relativ zueinander rotierenden Mahlflächen. Die Mahlflächen werden von Mahlleisten und dazwischen verlaufenden Nuten gebildet. In den Nuten können Dämme angeordnet sein.
Es ist seit langem bekannt, Zellstofffasern, d.h. Frischzellstoff und/oder Altpapierfasern zu mahlen, um bei der daraus hergestellten Faserstoffbahn die gewünschten Eigenschaften, insbesondere hinsichtlich Festigkeit, Formation und Oberfläche erreichen zu können.
Bei den dabei zum Einsatz kommenden Refinern werden die Mahlflächen wegen des relativ schnellen Verschleißes von auswechselbaren, mit der entsprechenden Stützfläche verschraubten Mahlsegmenten, auch als Mahlgarnituren bezeichnet, gebildet. Zur Bildung einer Mahlfläche können mehrere Mahlsegmente oder das Mahlelement kann einstückig zur Ausbildung einer Mahlfläche ausgebildet sein.
Für das Erreichen der gewünschten Fasereigenschaften, insbesondere den Mahlgrad, müssen die Mahlgarnituren dem zu behandelnden Faserstoff bestmöglich angepasst werden, auch um einen übermäßigen Verschleiß der Garnituren zu verhindern.
Die EP 2 722 433 zeigt Mahlplatten beziehungsweise Mahlplattensegmente mit Nuten und Stegen. Die Nuten der Mahlplattensegmente sind entweder im Wesentlichen vollständig durch Dämme mit voller Höhe abgesperrt oder zum Teil durch Dämme mit voller Höhe abgesperrt. Bei einigen Ausführungen sind die Dämme nur in dem radial äußeren Bereich zwischen den Mahlleisten angeordnet.
Aus der EP 1 670 592 B1 sind Mahlplattensegmente mit Mahlleisten bekannt. Die Mahlleisten sind radial ausgerichtet. Dadurch können diese Mahlplattensegmente unabhängig von der Rotationsrichtung eingesetzt werden und die Rotationsrichtung kann im Betrieb gewechselt werden.
Die EP 4063561 und EP 3450624 zeigen Mahl platten mit Dämmen. Die Dämme sind in Bezug zu den Leisten schräg angeordnet, um eine Rückführung von sich bildendem Dampf nach radial innen zu ermöglichen. Für das Passieren des Dampfes sind Ausnehmungen vorgesehen, so dass der Dampf seinen Weg nach radial innen innerhalb der Mahlfläche nehmen kann und ein Eintritt in den zwischen den Mahlflächen gebildeten Spalt nicht erfolgt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde einen längeren Einsatz der Mahlelemente zu ermöglichen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Ausführung entsprechend dem unabhängigen Anspruch gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung finden sich in den Unteransprüchen.
Durch die Maßnahme, Mahlelemente bereitzustellen, bei denen die Höhe der Mahlleisten über der Grundplatte von radial innen nach radial außen abnimmt, kann die Nutzbarkeit verlängert werden. Durch eine Abstimmung der offenen Fläche und damit der hydraulischen Kapazität am Innenradius zur der offenen Fläche und damit zur hydraulischen Kapazität am Außenradius kann ein verbesserter Betrieb ermöglicht werden. Diese Abstimmung ist auf eine vorbestimmte Teilhöhe der Mahlleisten bezogen. Dabei bedeutet Teilhöhe, dass für die Betrachtung bei der Teilhöhe angenommen wird, dass die Mahlleisten um einen vorgestimmten Betrag vermindert sind. Somit wird die Auslegung auf eine vorbestimmte Resthöhe der Mahlleisten bezogen. Eine derartige Verminderung der Höhe der Mahlleisten auf eine Teilhöhe tritt im normalen Einsatz der Mahlelemente durch Verschleiß auf. Dadurch ist das jeweilige Mahlelement bzgl. der hydraulischen Kapazität optimiert. Durch diese Optimierung kann ein verbesserter Betrieb, insbesondere verlängerter Einsatz, ermöglicht werden. Ist die verbliebene offene Fläche und damit die hydraulische Kapazität radial innen zur Aufnahme von Suspension im Betrieb zu gering, so wird ein Austausch des Mahlelementes erforderlich, auch wenn noch eine ausreichende Bearbeitung im radial äußeren Bereich möglich wäre. Es muss ein vorbestimmter Durchfluss der Mahlanordnung erreicht werden, um einen reibungsfreien Betrieb der Faseraufbereitung nicht zu gefährden.
Teilhöhe bedeutet hier, dass bei den Mahlleisten eine Kürzung um einen vorbestimmten Betrag angenommen wird. Ein anfänglich vorhandener Höhenunterschied in deren radialen Verlauf bleibt bei den Mahlleisten durch eine Kürzung um den vorbestimmten Betrag unverändert erhalten.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die offene Fläche am Innenradius bei einer vorbestimmten Teilhöhe gleich ist zu der offenen Fläche am Außenradius. Dadurch wird über einen verlängerten Benutzungszeitraum der Garnitur eine ausreichende Behandlungsleistung/ Strömungskapazität bei der Teilhöhe ermöglicht.
Durch die verbesserte Kapazität radial innen kann eine verbesserte Ausnutzung der Mahlfläche erreicht werden. Es kann oftmals auf spezielle Zufuhrnuten verzichtet werden, was sich vorteilhaft auf die Kantenlänge der Mahlleisten auswirkt.
Es hat sich gezeigt, dass es vorteilhaft ist, eine Teilhöhe von maximal 3mm am Außenradius zu Grunde zu legen. Dadurch kann eine verbesserte Funktionalität des Mahlelementes bei einem Verschleiß bis auf eine Resthöhe von 3mm der Mahlleisten am Außenradius erreicht werden, denn die Resthöhe entspricht der Teilhöhe. Damit ist die hydraulische Kapazität von Innenradius zu Außenradius ausgeglichen.
Es hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, die Optimierung der hydraulischen Kapazitäten auf eine Resthöhe der Mahlleisten am Außenradius von 2mm auszulegen. Damit kann auch bei dieser geringen Resthöhe der Mahlleiste die gewünschte Behandlung noch sichergestellt werden und es ist eine besonders lange Nutzung des Mahlelementes möglich.
Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt die größere Höhe der Mahlleisten durch eine reduzierte Dicke/Schrägstellung der Grundplatte auszugleichen. Dadurch ist es möglich die Mahlelemente wie bisherige Mahlelemente in einem Refiner einzusetzen, wobei der Mahlspalt über seine radiale Erstreckung auf einen vorbestimmten Wert einstellbar ist. Ein Adapter oder eine Anpassung von Rotor und Stator sind für den Einsatz der erfindungsgemäßen Mahlelemente nicht erforderlich.
In einem Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass der Höhenunterschied der Mahlleisten im Vergleich vom Innenradius zu Außenradius mindestens 1 ,0 mm, bevorzugt mindestens 1 ,5mm beträgt.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Mahlleisten radial innen mit einer um mindestens 10%, vorzugsweise 15%, größerer Höhe als die Mahlleisten am Außenradius ausgebildet sind. Bevorzugt ist die Variation der Höhe der Mahlleisten nicht größer als 50% ausgehend von der Höhe der Mahlleisten am radialen Außenradius.
In einer bevorzugten Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass die Mahlleisten radial innen im Vergleich zu radial außen eine größere Höhe von 15 % bis 25% bezogen auf die Höhe der Mahlleisten am radialen Außenradius aufweisen.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Abnahme der Höhe der Mahlleisten stetig nach radial außen, zumindestens in einem Innenbereich verläuft. Insbesondere kann ein linearer Abfall vorgesehen sein. In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass sich die Höhe der Mahlleisten in einem inneren Bereich nach radial außen verringert, bis eine minimale Mahlleistenhöhe erreicht ist.
Zur Kompensation der radial innen mit einer größeren Höhe ausgebildeten Mahlleisten kann vorgesehen sein, dass die die Mahlleisten tragende Grundplatte in ihrer Dicke radial innen reduziert ist. Es kann allerdings auch eine geneigt verlaufende Grundplatte für die Kompensation der größeren Höhe der Mahl leisten vorgesehen sein.
Die Strömungsrichtung der Suspension ist durch die Relativbewegung der Mahlflächen bedingt und hat bei einer Zuführung radial innen immer eine Strömungskomponente nach radial außen.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren erläutert. Die Figuren zeigen im Einzelnen:
Fig. 1 : Schematischer Querschnitt durch eine Mahlanordnung
Fig. 2: Mahlelement in Form eines Kreissegmentes
Fig. 3: Ausschnittsdarstellung des Innenradius mit Mahlleisten
Figur 1 zeigt eine Mahlanordnung 1 . Bei der Mahlanordnung 1 wird ein Mahlspalt 3 von einer feststehenden, mit dem Gehäuse gekoppelten Mahlfläche 4 und einer um eine Rotationsachse 10 rotierenden Mahlfläche 4 gebildet. Derartige Mahlanordnungen 1 zur Behandlung Fasern enthaltenden Suspensionen werden auch als Refiner bezeichnet. Refiner werden insbesondere in der Faseraufbereitung von Zellstofffasern verwendet. Bei dieser sehr vereinfachten Darstellung sind insbesondere die den Mahl- Spalt 3 bildenden Bauteile gezeigt.
Dabei verlaufen die beiden kreisringförmigen Mahlflächen 4 parallel zueinander, wobei der Abstand zwischen den Mahlflächen 4 in der Regel einstellbar ist. Neben den hier gezeigten ebenen Mahlflächen 4 sind auch kegelförmige Mahlflächen, auch als Behandlungsflächen 20 bezeichnet, möglich. Die rotierende Mahlfläche 4 wird von einer im Gehäuse rotierbar gelagerten Welle 12 in Rotationsrichtung bewegt. Angetrieben wird diese Welle 10 von einem Antrieb, nicht dargestellt.
Die zu mahlende Fasersuspension 1 gelangt bei dem gezeigten Beispiel über einen Zulauf durch das Zentrum in den Mahlspalt 3 zwischen den beiden Mahlflächen 4. Allerdings ist auch eine Zuführung über Öffnungen in der Mahlfläche möglich. Die Fasersuspension S passiert die zusammenwirkenden Mahlflächen 4 radial nach außen und verlässt den sich anschließenden Ringraum durch einen Ablauf 6.
Nicht dargestellt sind die an sich bekannten Mittel, mit denen eine Kraft erzeugt wird, um die beiden Mahlflächen 4 gegeneinander zu drücken. Beide Mahlflächen 4 werden jeweils von mehreren kreissegment- oder kreisringsegmentförmigen Mahlsegmenten 8 als Mahlelemente gemäß Figur 2 gebildet. Die Mahlfläche 4 könnte aber auch durch ein einziges Mahlelement 2 gebildet sein. Die Mahlelemente 2 weisen eine Grundplatte 18 auf. Auf der Grundplatte 18 sind Behandlungselemente 20, hier Mahlleisten 21 und Dämme 23, vorgesehen. Bei der Darstellung gemäß Figur 2 sind die zwischen den Mahlleisten 21 ausgebildeten Dämme 23 in dem radial äußeren Bereich vorgesehen.
Die Mahlsegmente 8 erstrecken sich in Umfangsrichtung und sind in Umfangsrichtung nebeneinander gereiht. Die Mahlsegmente 8 werden jeweils von einer Grundplatte 18 mit einer Vielzahl von Behandlungselementen 20 und dazwischen liegenden Nuten 22 gebildet. Als Behandlungselemente 20 sind Mahlleisten 21 und Dämme 23 vorgesehen. Es könnten auch Behandlungselemente vorgesehen sein, die nur mit Mahlelementen versehen sind.
Figur 2 zeigt ein Mahlsegment mit Durchbrüchen 35 für eine Befestigung in einer Mahlanordnung 1. Bei der gezeigten Ausführung sind zwischen den Mahlleisten vorgesehene Dämme im äußeren Bereich vorgesehen. In einem inneren Bereich 29 sind nur Mahlleisten vorgesehen.
Optimierung Kantenlänge:
Das Vorsehen von Dämme 23 hat eigentlich den Nachteil, dass Schnittkantenlänge der Mahlleisten 21 verloren geht. Um diese Verluste zu kompensieren und sogar die Schnittkantenlänge der Mahlleisten sogar zu erhöhen, werden diese Dämme 23 von der Ausrichtung so platziert, dass sich der gewünschte Schnittwinkel zwischen den Dämmen 23 des Stators 17 und den Mahlleisten 21 des Rotors 16 ergibt. Die Relativbewegung zwischen Rotor 16 und Stator 17 bedingt, dass sich der Schnittwinkel zwischen Mahlleisten 21 des Rotors 16 und Dämmen 23 des Stators 17 in Richtung des Innendurchmessers schließt. Die Dämme haben damit die Funktion wie die Mahlleisten des Stators mit übernommen.
Optimierung Hydraulische Kapazität:
In Figur 3 sind am Innenradius 28 beginnende Mahlleisten 21 gezeigt. Die Mahlleisten 21 weisen eine größere Höhe auf. Das Volumen des zwischen den Mahlleisten 21 begrenzten Volumens der Nuten 22 ist in diesem Bereich dadurch vergrößert. Die Mahlleisten 21 weisen die Höhe 24 auf. Die größere Höhe 25 der Mahlleisten in diesem Bereich 29 wird durch eine verringerte Dicke der Grundplatte 18 kompensiert. Die Spaltbreite 3, siehe Fig. 1 , bleibt unverändert. Durch diese Ausgestaltung wird eine bessere Einströmung von Suspension im radial inneren Bereich erreicht. Der Unterschied in der Höhenerstreckung der Mahlleisten 21 wird nach radial außen abnehmen. Die Abnahme ist, wie hier gezeigt linear. Die offene Fläche ist die Fläche der Nuten, in die Suspension einströmen kann. Somit errechnet sich die offene Fläche entlang eines Umfangschnittes durch die Höhe der Mahlleiste multipliziert mit der mittleren Nutbreite 32 multipliziert mit der Anzahl der Nuten.
Die hydraulische Kapazität der Mahlsegmente 8 ist typischerweise mit zunehmendem Verschleiß schlechter und es kann einen frühzeitigen Ausbau der Mahlelemente 2 wegen nicht ausreichender hydraulischer Kapazität erforderlich machen. Für eine Steigerung der hydraulischen Kapazität, z.B. bei einer verbleibenden Höhe 24 der Mahlleisten 21 von beispielsweise 2mm am Außenradius des Mahlelementes 2, kann durch eine deutliche Vergrößerung der Höhe 24 der Mahlleisten 21 radial innen, beispielsweise um 1 mm bis maximal 3 mm, insbesondere um 1 ,5mm, die offene Fläche im inneren Bereich des Mahlelementes 2 vergrößert werden. Die Höhen 24 der Mahlleisten 21 im radial äußeren Bereich betragen in der Regel anfänglich 10mm, 8mm oder 6mm. Bei einer kontinuierlichen Erhöhung um 1 ,5 mm nach radial innen würde somit bei einer Höhe 24 der Mahlleiste 21 von 8 mm am Außenradius 30 innen anfänglich eine Höhe 24 von 9,5 mm Höhe der Mahlleiste 21 resultieren. Die offene Fläche radial innen hat einen wesentlichen Einfluß auf die hydraulische Kapazität, wobei bei der resultierenden hydraulischen Kapazität auch noch weiter Faktoren, wie Umfangsgeschwindigkeit, Nutbreite 32, Rauigkeit einen Einfluss haben. Mit einer vergrößerten offenen Fläche radial innen wird die Aufnahmekapazität bei gleichbleibenden weiteren Faktoren erhöht.
Bezugszeichenliste
1 Mahlanordnung
2 Mahlelement
3 Mahlspalt
4 Mahlfläche
5 Zulauf
6 Ablauf
8 Mahlsegment
9 Axiale Erstreckung Mahlelement
10 Rotationsachse
16 Rotor
17 Stator
18 Grundplatte
19 Axial reduzierte Dicke der Grundplatte
20 Behandlungselemente
21 Mahlleisten
22 Nut
23 Damm
24 Höhe der Mahlleiste
25 Höhenunterschied
26 Vorbestimmte Teilhöhe
27 Vorbestimmter Betrag
28 Innenradius (Mahlelemente)
29 Radial innerer Bereich
30 Außenradius (Mahlelemente)
31 Axiale verlängerte Erstreckung von Mahlleisten
32 Nutbreite
35 Durchbrüche (Verschraubung)
S Suspension

Claims

Patentansprüche
1 . Mahlelement (2) für eine Mahlanordnung mit auf einer Grundplatte (18) angeordneten Mahlleisten (21 ), wobei durch benachbarte Mahlleisten (21 ) zwischen den Mahlleisten (21 ) verlaufenden Nuten (22) gebildet sind und durch die offene Fläche der Nuten in Umfangsrichtung eine hydraulische Kapazität bestimmt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe (24) der Mahlleisten (21 ) über der Grundplatte (18) von radial innen nach radial außen abnimmt, wobei der Höhenunterschied (25) der Mahlleisten (21 ) von radial innen zu radial außen für eine Erhöhung der offenen Fläche zur Erhöhung der hydraulischen Kapazität radial innen vorgesehen ist.
2. Mahlelement nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass bei einer vorbestimmten Teilhöhe (26) die offene Fläche der Nuten (22) bei der Teilhöhe (26) am Innenradius (28) der offenen Fläche der Nuten (22) bei der Teilhöhe (26) am Außenradius (30) +/- 10% entspricht, wobei sich die Teilhöhe (26) durch eine Kürzung aller Mahlleisten (21 ) um einen vorbestimmten Betrag (27) ergibt.
3. Mahlelement (2) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei der vorbestimmten Teilhöhe (26) der Mahlleisten (21 ) die offene Fläche am Innenradius (28) der offenen Fläche am Außenradius (30) entspricht.
4. Mahlelement (2) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der vorbestimmten Teilhöhe (26) von einer Höhe der Mahlleisten (21 ) am Außenradius (30) von maximal 3mm ausgegangen wird, vorzugsweise 2mm, ausgegangen wird.
5. Mahlelement (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mahlleisten (21 ) am Innenradius (28) zu den Mahlleisten am Außenradius (30) mit einem Höhenunterschied (25) von mindestens 1 mm, vorzugsweise mindestens 1 ,5mm ausgebildet sind.
6. Mahlelement (2) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine größere Höhe der Mahlleisten (21 ) durch eine reduzierte Dicke (19) der Grundplatte (18) und/oder durch die Formgebung der Grundplatte (18) ausgeglichen ist.
7. Mahlelement (2) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe der Mahlleisten am Innenradius im Neuzustand des Mahlelementes (2) eine um bis zu 50% größere Höhe, vorzugsweise eine bis zu 25% größere Höhe, im Vergleich zu der Höhe (24) von Mahlleisten (21 ) am Außenradius (30) aufweist.
8. Mahlelement (2) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe (24) der Mahlleisten (21 ) am Innenradius (28) mindestens eine um mindestens 10% größere Höhe, vorzugsweise eine um mindestens 15% größere Höhe, im Vergleich zu der Höhe (24) von Mahlleisten (21 ) am Außenradius (30) aufweist.
9. Mahlelement (2) einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundplatte (18) eine am Innenradius (28) der Mahlleisten (21 ) um mindestens 1 ,0mm, bevorzugt um mindestens 1 ,5 mm, reduzierte Dicke aufweist.
10. Mahlelement (2) einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundplatte (18) in einem radial inneren Bereich (29) zur Kompensation der größeren Höhe der Mahlleisten schräg ausgebildet ist.
11 . Mahlelement (2) einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der Grundplatte (18) in radialer Richtung zunimmt bis die maximale Dicke erreicht ist, wobei die Dicke der Grundplatte (18) vorzugsweise zumindestens abschnittsweise linear zunimmt bis die maximale Dicke erreicht ist.
12. Mahlelement (2) einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der Grundplatte (18) und /oder die Formgebung der Grundplatte in einem radial inneren Teilbereich (29), vorzugsweise in einem Teilbereich von 20% bis 50% des mit Mahlleisten bestückten Bereiches des Mahlelementes, zur Kompensation der Mahlleisten mit größerer Höhe radial innen ausgebildet ist.
13. Mahlgarnitur mit Mahlelementen (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mahlgarnitur für die Bestückung eines Rotors (16) und/oder Stators (17) eines Refiners für die Bereitstellung einer Mahlfläche (4) vorgesehen ist.
14. Mahlanordnung (1) zur Mahlung von wässrig suspendierten Zellstofffasern zwischen zwei, einen Mahlspalt (3) bildenden und relativ zueinander rotierenden Mahlflächen (4), wobei mindestens eine, vorzugsweise zumindestens die Mahlfläche des Rotors und besonders bevorzugt beide der Mahlflächen (4) Mahlelemente (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 12 aufweisen, wobei durch die Mahlelemente ein Mahlspalt mit kontanter Breite gebildet wird.
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2156321A (en) * 1936-04-01 1939-05-02 Lionel M Sutherland Fiber pulp refiner
EP1670592B1 (de) 2003-10-06 2009-12-30 Metso Paper, Inc. Raffinationselement
DE102008039003A1 (de) * 2008-08-21 2010-02-25 Voith Patent Gmbh Verfahren zur Mahlung von wässrig suspendierten Zellstofffasern sowie Mahlgarnitur zu seiner Durchführung
EP2722433A1 (de) 2012-10-18 2014-04-23 Andritz, Inc. Refinerplatten mit kurzrilligen Segmenten zur Verfeinerung von Lignocellulosematerial und zugehörige Verfahren
EP3450624A1 (de) 2017-09-01 2019-03-06 Valmet Ab Refiner-segment in einem faser-refiner
EP4063561A1 (de) 2021-03-24 2022-09-28 Valmet Ab Refinersegment
CN218643062U (zh) * 2022-10-26 2023-03-17 广东纳川新材料有限公司 一种磨浆机上的磨片

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2156321A (en) * 1936-04-01 1939-05-02 Lionel M Sutherland Fiber pulp refiner
EP1670592B1 (de) 2003-10-06 2009-12-30 Metso Paper, Inc. Raffinationselement
DE102008039003A1 (de) * 2008-08-21 2010-02-25 Voith Patent Gmbh Verfahren zur Mahlung von wässrig suspendierten Zellstofffasern sowie Mahlgarnitur zu seiner Durchführung
EP2722433A1 (de) 2012-10-18 2014-04-23 Andritz, Inc. Refinerplatten mit kurzrilligen Segmenten zur Verfeinerung von Lignocellulosematerial und zugehörige Verfahren
EP3450624A1 (de) 2017-09-01 2019-03-06 Valmet Ab Refiner-segment in einem faser-refiner
EP4063561A1 (de) 2021-03-24 2022-09-28 Valmet Ab Refinersegment
CN218643062U (zh) * 2022-10-26 2023-03-17 广东纳川新材料有限公司 一种磨浆机上的磨片

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