WO2025237947A1

WO2025237947A1 - Milling surfaces for treating aqueous suspension

Info

Publication number: WO2025237947A1
Application number: PCT/EP2025/062985
Authority: WO
Inventors: Martin Schmid; Marcus BRITZ; Marcel Schmid
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2024-05-15
Filing date: 2025-05-13
Publication date: 2025-11-20
Anticipated expiration: 2026-11-15

Abstract

The invention relates to a milling element (2) for a refiner. Milling strips (21) are arranged on a base plate (18) of the milling element (2). Adjacent milling strips (21) form grooves (22) extending between the milling strips (21). A hydraulic capacity is provided by the open area of the grooves in the peripheral direction. The height of the milling strips above the base plate (18) decreases from radially inwards to radially outwards, wherein, at a predetermined partial height, the open area of the grooves at the partial height at the inner radius approximately corresponds to the open area of the grooves at the partial height at the outer radius. The partial height is obtained by shortening all milling strips (21) by a predetermined amount (27).

Description

Mahlflächen zur Behandlung von wässriger Suspension Grinding surfaces for the treatment of aqueous 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. 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.

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. It has long been known to grind cellulose fibers, i.e., virgin pulp and/or recycled paper fibers, in order to achieve the desired properties in the resulting fiber web, especially with regard to strength, formation and surface.

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. In the refiners used, 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. Several grinding segments can be used to form a grinding surface, or the grinding element can be formed as a single piece.

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. To achieve the desired fiber properties, especially the degree of grinding, the grinding sets must be adapted as closely as possible to the fiber material being treated, also to prevent excessive wear of the sets.

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. 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.

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. 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.

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. 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.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde einen längeren Einsatz der Mahlelemente zu ermöglichen. The invention is based on the objective of enabling a longer service life for the grinding elements.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Ausführung entsprechend dem unabhängigen Anspruch gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung finden sich in den Unteransprüchen. The problem is solved according to the invention by an embodiment according to the independent claim. Further advantageous embodiments of the present invention are found in the dependent claims.

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. By providing grinding elements where the height of the grinding bars above the base plate decreases from the radial inside to the radial outside, 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. If the remaining open area, and thus the hydraulic capacity, is too small radially inward to absorb the suspension during operation, 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.

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. 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.

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. In a preferred embodiment, 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.

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. 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.

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. It has been shown that it is advantageous to base the grinding element height on a maximum of 3 mm at the outer radius. This allows for improved functionality of the grinding element even when the grinding bars are worn down to a residual height of 3 mm at the outer radius, as this residual height corresponds to the partial height. This ensures that the hydraulic capacity is balanced between the inner and outer radii.

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. It has proven particularly advantageous to optimize the hydraulic capacities for a residual grinding bar height of 2 mm at the outer radius. This ensures that the desired grinding bar performance can be achieved even with this low residual height. Treatment can still be ensured and a particularly long use of the grinding element is possible.

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. It has proven advantageous to compensate for the greater height of the grinding bars by reducing the thickness/incline of the base plate. This makes it possible to use the grinding elements in a refiner like conventional grinding elements, whereby the grinding gap can be adjusted to a predetermined value via its radial extent. An adapter or modification of the rotor and stator is not required for the use of the grinding elements according to the invention.

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 one embodiment, it is provided that 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.

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 a preferred embodiment, the grinding bars are radially inner and at least 10%, preferably 15%, taller than the grinding bars at the outer radius. Preferably, 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.

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 a preferred embodiment, 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.

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. In one embodiment, the decrease in the height of the grinding bars is continuous and radially outward, at least in an inner region. In particular, a linear decrease is possible. In a preferred embodiment, the height of the grinding bars decreases radially outward in an inner region until a minimum grinding bar height is reached.

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. To compensate for the grinding bars which are radially taller on the inside, it can be provided that the base plate supporting the grinding bars has a greater thickness. The radial inner diameter is reduced. However, an inclined base plate may also be provided to compensate for the greater height of the grinding mechanism.

Die Strömungsrichtung der Suspension ist durch die Relativbewegung der Mahlflächen bedingt und hat bei einer Zuführung radial innen immer eine Strömungskomponente nach radial außen. 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.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren erläutert. Die Figuren zeigen im Einzelnen: The invention will be explained below with the aid of figures. The figures show, in detail:

Fig. 1 : Schematischer Querschnitt durch eine Mahlanordnung Fig. 1: Schematic cross-section through a grinding arrangement

Fig. 2: Mahlelement in Form eines Kreissegmentes Fig. 2: Grinding element in the form of a circular segment

Fig. 3: Ausschnittsdarstellung des Innenradius mit Mahlleisten Fig. 3: Sectional view of the inner radius with grinding bars

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. Figure 1 shows a grinding arrangement 1. In the 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. In this highly simplified representation, the components forming the grinding gap 3 are shown in particular.

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. 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).

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. In the example 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. However, 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.

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. Not shown are the means, known per se, by which a force is generated to press the two grinding surfaces 4 against each other. 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.

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. 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.

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. Figure 2 shows a grinding segment with openings 35 for mounting in a grinding arrangement 1. In the embodiment shown, dams are provided between the grinding bars in the outer area. In an inner area 29, only grinding bars are provided.

Optimierung Kantenlänge: Optimized edge length:

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. The provision of 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.

Optimierung Hydraulische Kapazität: Optimizing Hydraulic Capacity:

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. 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.

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. 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. To increase the hydraulic capacity, for example, with a remaining height 24 of the grinding bars 21 of, say, 2 mm at the outer radius of the grinding element 2, 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. With a continuous increase of 1.5 mm radially inwards, 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.

Bezugszeichenliste Reference symbol list

1 Mahlanordnung 1 Grinding arrangement

2 Mahlelement 2 grinding element

3 Mahlspalt 3 grinding gap

4 Mahlfläche 4 grinding surfaces

5 Zulauf 5 Inlet

6 Ablauf 6 Procedure

8 Mahlsegment 8 grinding segment

9 Axiale Erstreckung Mahlelement 9 Axial extension of grinding element

10 Rotationsachse 10 Rotation axis

16 Rotor 16 Rotor

17 Stator 17 Stator

18 Grundplatte 18 Base plate

19 Axial reduzierte Dicke der Grundplatte 19 Axially reduced thickness of the base plate

20 Behandlungselemente 20 treatment elements

21 Mahlleisten 21 grinding bars

22 Nut 22 Nut

23 Damm 23 Dam

24 Höhe der Mahlleiste 24 Height of the grinding bar

25 Höhenunterschied 25 m elevation difference

26 Vorbestimmte Teilhöhe 26 Predetermined partial height

27 Vorbestimmter Betrag 27 Predetermined amount

28 Innenradius (Mahlelemente) 28 inner radius (grinding elements)

29 Radial innerer Bereich 29 Radial inner area

30 Außenradius (Mahlelemente) 30 Outer radius (grinding elements)

31 Axiale verlängerte Erstreckung von Mahlleisten31 Axial extended extent of grinding bars

32 Nutbreite 32 groove width

35 Durchbrüche (Verschraubung) 35 penetrations (screw connections)

S Suspension S Suspension

Claims

Patent claims

1. Grinding element (2) for a grinding arrangement with grinding bars (21) arranged on a base plate (18), wherein grooves (22) extending between the grinding bars (21) are formed by adjacent grinding bars (21) and a hydraulic capacity is determined by the open area of the grooves in the circumferential direction, characterized in that the height (24) of the grinding bars (21) above the base plate (18) decreases from radially inside to radially outside, wherein the height difference (25) of the grinding bars (21) from radially inside to radially outside is provided for an increase in the open area to increase the hydraulic capacity radially inside.

2. Grinding element according to claim 1, characterized in that, at a predetermined part height (26), the open area of the grooves (22) at the part height (26) at the inner radius (28) corresponds to the open area of the grooves (22) at the part height (26) at the outer radius (30) +/- 10%, wherein the part height (26) is obtained by shortening all grinding bars (21) by a predetermined amount (27).

3. Grinding element (2) according to claim 2, characterized in that at the predetermined partial height (26) of the grinding bars (21) the open area at the inner radius (28) corresponds to the open area at the outer radius (30).

4. Grinding element (2) according to one of the preceding claims, characterized in that the predetermined part height (26) is assumed to be a maximum height of 3mm of the grinding bars (21) at the outer radius (30), preferably 2mm.

5. Grinding element (2) according to one of the preceding claims, characterized in that the grinding bars (21 ) at the inner radius (28) are formed with a height difference (25) of at least 1 mm, preferably at least 1.5 mm, to the grinding bars at the outer radius (30).

6. Grinding element (2) according to one of the preceding claims, characterized in that a greater height of the grinding bars (21) is compensated for by a reduced thickness (19) of the base plate (18) and/or by the shaping of the base plate (18).

7. Grinding element (2) according to one of the preceding claims, characterized in that the height of the grinding bars at the inner radius in the new state of the grinding element (2) is up to 50% greater, preferably up to 25% greater, compared to the height (24) of grinding bars (21) at the outer radius (30).

8. Grinding element (2) according to one of the preceding claims, characterized in that the height (24) of the grinding bars (21 ) at the inner radius (28) is at least 10% greater, preferably 15% greater, than the height (24) of grinding bars (21 ) at the outer radius (30).

9. Grinding element (2) according to one of the preceding claims, characterized in that the base plate (18) has a thickness reduced by at least 1.0 mm, preferably by at least 1.5 mm, at the inner radius (28) of the grinding bars (21).

10. Grinding element (2) according to one of the preceding claims, characterized in that the base plate (18) is inclined in a radially inner area (29) to compensate for the greater height of the grinding bars.

11. Grinding element (2) according to one of the preceding claims, characterized in that the thickness of the base plate (18) increases in the radial direction until the maximum thickness is reached, wherein the thickness of the base plate (18) preferably increases linearly at least section by section until the maximum thickness is reached.

12. Grinding element (2) according to one of the preceding claims, characterized in that the thickness of the base plate (18) and/or the shape of the base plate is formed radially inward in a radially inner sub-area (29), preferably in a sub-area of 20% to 50% of the area of the grinding element equipped with grinding bars, to compensate for the grinding bars with greater height.

13. Grinding assembly with grinding elements (2) according to one of the preceding claims, characterized in that the grinding assembly is provided for equipping a rotor (16) and/or stator (17) of a refiner for providing a grinding surface (4).

14. Grinding arrangement (1) for grinding aqueous suspended cellulose fibers between two grinding surfaces (4) forming a grinding gap (3) and rotating relative to each other, wherein at least one, preferably at least the grinding surface of the rotor and particularly preferably both of the grinding surfaces (4) comprise grinding elements (2) according to any one of the preceding claims 1 to 12, wherein the grinding elements form a grinding gap of constant width.