CN102245832B - 用于研磨水性悬浊纸浆纤维的方法和实施该方法的磨浆套件 - Google Patents

用于研磨水性悬浊纸浆纤维的方法和实施该方法的磨浆套件 Download PDF

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Abstract

一种用于研磨水性悬浊纸浆纤维的方法，其中，所述纤维在含水的悬浊液(S)中在配设有研磨板条(6，)和位于所述研磨板条之间的槽(3)的各磨浆套件(1，2)之间导引，所述磨浆套件或者位于转子(9)上，或者位于定子(8)上，并且相对彼此旋转运动以及相对挤压，因此向纸浆纤维传递机械研磨功。按照本发明使用所述磨浆套件(1，2)，其中，至少在一部分槽(3)中存在阻隔件(4，4’)，所述阻隔件至少局部封闭所述槽(3)。

Description

用于研磨水性悬浊纸浆纤维的方法和实施该方法的磨浆套件
技术领域
本发明涉及一种按权利要求1的前序部分所述的方法。
背景技术
长期以来就已知将纸浆纤维，即，新鲜纸浆纤维或旧纸纤维置于能泵送的悬浊液中并且进行磨浆。由此这样地改变各个纤维，使得之后由此制成的纸具有期望的特性，尤其是强度、构造和表面。在此考虑的这种类型的磨浆方法使用磨浆工具，该磨浆工具通常配有称为刀具的研磨板条。相应的机器大多称作磨浆机。所述磨浆工具大多情况下是指套件。
带有研磨板条和位于这些研磨板条之间的凹槽的、用于对纸浆纤维磨浆的磨浆机套件例如已由DE202005007551U1公开。
发明内容
因此，本发明所要解决的技术问题是提供一种用于研磨纸浆的方法，通过该方法可以经济并且特别均匀地进行打浆，也就是说，所实现的打浆技术上希望的变化在所有的纤维的情况下尽可能相同。这尤其即使在使用1至5毫米范围内的相对较窄的板条的情况下也是可能的。
该技术问题通过在权利要求1中所述的特征解决。
权利要求27至31分别记载了特别适于该方法的磨浆套件。
借助于所述的特征可以有利地在磨浆套件内和各磨浆套件之间影响纤维悬浊液的流动。位于研磨板条之间的槽被看作是悬浊液的流动通道。在此，在盘式或者锥形磨浆机中可以得出，由于转子的旋转运动和通过该转子联动的纤维悬浊液，从位于径向内部的区域到位于径向外部的区域形成了或强或弱的压力。由于该压力差，在不旋转的槽内，也就是在定子的刀具之间出现了至少局部的、悬浊液从径向外部向径向内部的回流。通过使回流的悬浊液存储在槽中，可以实现从槽的开口侧到配对套件的过渡。按本发明的阻隔件促使悬浊液从位于研磨板条之间的槽流出到研磨区域中，亦即流到所碰到的刀具边缘上。通过重复研磨过程使得研磨更均匀，这在工艺上和能量上是尤其有利的。
本发明的另一个应用在于，借助于阻隔件减小或克服悬浊液过快地输送通过转子套件的槽的危险，这种危险将导致过少的研磨和不必要的能量消耗。
原则上所述的阻隔件既可以应用在定子的套件中也可以应用在转子的套件中，或者应用在两者中。
这种类型的磨浆方法在100摄氏度以下的温度下进行，也就是在不产生显著的蒸汽，并且通常在2％到8％的浓度下进行。在许多情况下，这样设计构造用于所述类型的方法的磨浆套件，使得在所述磨浆套件上能安装尽可能多的刀具，例如为了通过降低单位边沿负荷(Katenbelastung)来优化磨浆的效果。然后，流动通道变得较窄。通过所述套件工作的磨浆方法通过本发明被特别有效地改进。用于所述方法的套件有利地具有带有直线延伸的研磨棱边的研磨板条，所述研磨棱边也可以不连续地延伸，也就是具有拐点。
附图说明
以下根据附图说明本发明及其优点。在附图中示出：
图1是所述方法例如在盘式磨浆机上的执行，
图2和图3是按本发明可用的磨浆套件的分别一部分(扇区)的俯视图；
图4-图8是阻隔件的形状和大小的变型，
图9是阻隔件的立体视图；
图10是带有轴向错移的阻隔件的套件扇区；
图11是带有具有拐点的磨浆棱边的套件扇区；
图12是所述方法例如在锥形磨浆机上的执行。
具体实施方式
按本发明的方法可用在如图1中剖切示出的磨浆装置中执行。在定子8上可拆卸地借助于螺栓12固定有磨浆套件1，而在转子9上固定有磨浆套件2。磨浆套件1和2是配设有研磨板条6的刀具套件(例如在图2和3中的俯视图中可见)。待研磨的悬浊液S在此处所示的例子中通过定子8的中心到达磨浆套件1和2中。在该视图中强烈夸张地示出了磨浆套件1和2之间的轴向间距。在运行中，该间距仅为若干分之一毫米。悬浊液S经过相互协作的磨浆套件1和2，在流出侧再次流出，汇集在环形腔7中并且至少部分通过相应的接管作为研磨过的悬浊液S’离开环形腔7。
转子9通过轴11驱动。产生用于将两个磨浆套件相对挤压或者调节磨浆间隙的力的已知装置没有示出。
在此处所示的例子中，在定子8和转子9上都在槽3中设置阻隔件4和4’，以实现所述的效果。阻隔件的布置将根据图2和图3中的例子说明。
按照图2，在属于定子8的磨浆套件1上在每个槽3中设置分别一个阻隔件4’。其径向延伸b可以较短，例如5至30mm。阻隔件4’在此与槽的径向最里面的边缘以径向间隔a2布置，该间隔约为该槽3的径向延伸L的70％，有利地至少为50％。在设计用于转子9的磨浆套件2(参见图3)则不同，因为阻隔件4与槽的径向最里侧的边缘以径向间隔a1布置，该间隔大约是该槽3的径向延伸L的30％，有利地最高为50％。通过这种布置，在转子9的槽3中流动的悬浊液较早地从配设有阻隔件4的槽中朝定子8的方向挤压出并且被研磨。
如上所述，一部分悬浊液在流出之后再次回流到转子套件的径向外边缘上，具体是回流通过定子8中位于各磨浆板条6之间的槽3。回流通过定子侧的阻隔件4’阻止，并且悬浊液重新被导入相互协作的套件之间的磨浆区域中。在阻隔件4’的上述布置中，转送较早地进行，例如在定子槽的流动路径的第一个三分之一内进行。
通常，在图2中所示的磨浆套件与定子8上位于更外侧的阻隔件4’一起应用，而按图3的磨浆套件与转子9上位于更内侧的阻隔件4一起使用，这也符合在图1中示出的原理。但是也完全可以考虑将阻隔件刚好相反地布置，例如被认为有利的是，定子套件的槽中的回流和转子套件的槽中的流动仅在较晚的时候才碰到阻隔件。
根据所追求的效果有多大，可以为每个槽3配设阻隔件4或4’，或者仅为它们中的一部分、例如每两个、每三个或每四个槽配设一个阻隔件。图3示出了每两个槽包含一个阻隔件4的例子。
槽3大多分别配备最多一个阻隔件4或4’，其中，同一套件的所有阻隔件4或4’与槽3的径向最里侧的边缘的间距a1或a2有利地相等。还有利的是，相互协作的、相对彼此运动的套件(转子/定子)的间隔a1和a2明显不同，例如相差至少10％。
如果阻隔件区域内的磨损非常高，有利的是，轴向错移地布置套件相邻的阻隔件，以便将磨损分散到较大的面上。图9示出了一个例子。在此，对于针对均匀磨浆的要求的方面进行权衡，所述要求希望相等的间隔a1和a2。
也存在这样的可能性，为所述槽分别配设多个阻隔件，尤其是在具有较大的槽长度的套件中。
如图4、图5、图7和图8所示，阻隔件4或4’可以具有高度h，该高度等于槽深度t，因此阻隔件一直延伸到研磨板条6的研磨边缘。反之，图6示出了具有仅为槽深度t的80％的高度h，因此，该阻隔件仅封闭槽的一部分。这种较低的阻隔件5也可以绝对是液压有效的。
图4、图5、图6、图7和图9示出了有利的设计构造，其中，阻隔件4、4’和5入流的导引面是倾斜的，以便在该位置实现更好的流动导引。这种倾斜部13或13’有利地延伸经过阻隔件至少80％的高度h。然后，上升角a或者a’至少为15度，例如在45度到89度之间。类似的效果也可以通过如图8所示地在入流侧倒圆实现。如图5中的例子所示，倒圆或者倾斜部可以特别有利地构造在阻隔件的两侧。尤其在定子侧使用的磨浆套件的情况下，可以由此进一步改进流动特性。
磨浆棱边15可以直线延伸，这简化了套件的制造并且在流动技术上是有利的。如图11所示，一个或多个拐点15也可以改变相对半径的角度，尤其是由此产生相互协作的磨浆套件(转子9和定子8)的相遇的研磨棱边更有利的切削角。
所述方法也可以这样设计，使得除了，尤其是结合在权利要求中所述的通过不同的槽深度t改变槽3中的流动横截面的措施。然后，槽深度从内向外增加或减小，其中，槽深度t在定子上增加，而在转子上减小是特别有利的。由此也可以影响槽中的回流，尤其是促进回流到槽中的悬浊液向磨浆区的溢流。
如果所述方法应通过锥形磨浆机执行，则可以按图12进行。由图可见支承套件1’的内锥形的定子8以及与之同轴的、带有磨浆套件2’的外锥形的转子9。因为锥形磨浆机是已知的，在此不对这种机器进行赘述。在定子侧和转子侧都在槽4，4’之间设置阻隔件4，4’，其中，数量、形状和布置可以结合盘状的磨浆套件如所述地进行改变。

Claims (30)

1.一种研磨水性悬浊纸浆纤维的方法，其中，所述纤维在含水的悬浊液(S)中在盘式或者锥形磨浆机的配设有若干研磨板条(6,6’)和位于所述研磨板条之间的槽(3)的磨浆套件(1,1’,2,2’)之间导引，所述磨浆套件或者位于转子(9)上，或者位于定子(8)上，并相对彼此旋转运动以及相对挤压，从而向纸浆纤维传递机械研磨功，其中，待研磨的悬浊液(S)在入流侧流入所述磨浆套件(1,1’,2,2’)中，而研磨后的悬浊液(S)在流出侧流出所述磨浆套件(1,1’,2,2’)，至少局部使用所述磨浆套件(1,1’,2,2’)，其中，至少在一部分槽(3)中存在阻隔件(4,4’,5,5’)，所述阻隔件至少局部封闭所述槽(3)，其特征在于，配设有阻隔件(4,4’,5,5’)的磨浆套件(1,1’,2,2’)在转子(9)和定子(8)上使用，在所述转子(9)上的所述阻隔件(4,5)或在所述定子(8)上的所述阻隔件(4’,5’)与从入流侧延伸到流出侧的所述磨浆套件(1,1’,2,2’)的所述槽的与入流侧相邻的径向最内侧边缘以径向间隔(a1)布置，该间隔至多为所述槽(3)的最大径向延伸(L)的50％，并且，在所述定子(8)上的所述阻隔件(4’,5’)或在所述转子(9)上的所述阻隔件(4,5)与所述槽的径向最内侧的边缘以径向间隔(a2)布置，该间隔至少为所述槽(3)的最大径向延伸(L)的50％。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，转子(9)或定子(8)的所述径向间隔(a1)至多为所述槽(3)的最大径向延伸(L)的30％，定子(8)或转子(9)的所述径向间隔(a2)至少为所述槽(3)的径向延伸(L)的70％。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，至少一部分在所述槽(3)中流动的纤维悬浊液通过所述阻隔件(4,4’,5,5’)从所述槽(3)导出。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在相互协作的磨浆套件(1,1’,2,2’)中，在转子(9)上的所述磨浆套件(2,2’)的所述阻隔件(4,5)与所述槽(3)径向最里面的边缘的径向间隔(a1)和在定子(8)上的所述磨浆套件(1,1’)的所述阻隔件(4’,5’)与所述槽(3)径向最里面的边缘的径向间隔(a2)相差至少10％。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述径向间隔(a1)和所述径向间隔(a2)相差至少30％。
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，磨浆套件(1,1’,2,2’)的至少一部分相邻的阻隔件(4,4’,5,5’)相对所述转子(9)的旋转轴线具有相同的间距，和/或
磨浆套件的至少一部分相邻的阻隔件(4,4’,5,5’)沿径向彼此相对错移地布置。
7.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述研磨板条(6,6’)配设有直线延伸的研磨棱边(14)。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，每个研磨板条(6’)的研磨棱边(14)不连续地延伸，方式是所述研磨棱边具有至少一个拐点(15)。
9.如权利要求4所述的方法，其特征在于，位于所述研磨板条(6,6’)之间的槽(3)在配设有阻隔件(4,4’,5,5’)的磨浆套件(1,1’,2,2’)的至少80％的研磨面上以-10％到+10％的公差具有恒定的槽宽(N)。
10.如权利要求4所述的方法，其特征在于，位于所述研磨板条(6,6’)之间的槽(3)在配设有阻隔件(4,4’,5,5’)的磨浆套件(1,1’,2,2’)的至少80％的研磨面上具有在3到20毫米之间的槽深度(t)。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，位于所述研磨板条(6,6’)之间的槽(3)在配设有阻隔件(4,4’,5,5’)的磨浆套件(1,1’,2,2’)的至少80％的研磨面上具有在3到10毫米之间的槽深度(t)。
12.如权利要求4所述的方法，其特征在于，研磨板条(6,6’)在配设有阻隔件(4,4’,5,5’)的磨浆套件(1,1’,2,2’)的至少80％的研磨面上以-10％到+10％的公差具有恒定的刀具宽度(M)。
13.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述研磨板条(6,6’)至少在所述阻隔件(4,4’)的区域内具有至少1毫米以及最高30毫米的刀具宽度(M)。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述研磨板条(6,6’)至少在所述阻隔件(4,4’)的区域内具有至少1毫米以及最高5毫米的刀具宽度(M)。
15.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述阻隔件(4,4’)在其高度(h)的至少50％上具有至少一个倾斜部(13,13’)，所述倾斜部相对各自的槽(3)的底面的上升角(a,a’)至少为15度。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述阻隔件(4,4’)在其高度(h)的至少80％上具有至少一个倾斜部(13,13’)。
17.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述倾斜部相对各自的槽(3)的底面的上升角(a,a’)至少为45度。
18.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述倾斜部(13)位于在转子(9)上使用的所述磨浆套件(2)的阻隔件(4)的径向内侧上。
19.如权利要求15或18所述的方法，其特征在于，所述倾斜部(13)位于在定子(8)上使用的所述磨浆套件(1)的阻隔件(4’)的径向外侧上。
20.如权利要求15或18所述的方法，其特征在于，所述阻隔件(4,4’)在两侧，即入流侧和流出侧配设有倾斜部(13,13’)。
21.如权利要求4所述的方法，其特征在于，至少一部分阻隔件(4,4’)在各自的槽(3)的底部之上的高度(h,h’)具有在槽深度(t)的30％到100％之间的值。
22.如权利要求21所述的方法，其特征在于，至少一部分阻隔件(4,4’)在各自的槽(3)的底部之上的高度(h,h’)具有在槽深度(t)的50％到80％之间的值。
23.如权利要求4所述的方法，其特征在于，至少一部分阻隔件(4,4’)在各自的槽(3)的底部之上的高度(h,h’)相当于槽深度(t)。
24.如权利要求4所述的方法，其特征在于，每个槽(3)配设有最多两个阻隔件(4,4’)。
25.如权利要求24所述的方法，其特征在于，每个槽(3)配设有最多一个阻隔件(4,4’)。
26.一种用于应用如前列权利要求之一所述的方法的盘式或者锥形磨浆机的磨浆套件(1,1’,2,2’)，该磨浆套件配设有若干研磨板条(6,6’)，槽(4)位于所述研磨板条之间，并且，在所述磨浆套件(1,1’,2,2’)中，至少在一部分槽(3)中存在阻隔件(4,4’,5,5’)，所述阻隔件至少局部封闭所述槽，其特征在于，所述阻隔件(4,4’,5,5’)与从入流侧延伸到流出侧的所述磨浆套件(1,1’,2,2’)的所述槽(3)的径向最里面的边缘以径向间隔(a1)布置，该间隔最多为所述槽(3)的最大径向延伸(L)的50％，所述阻隔件(4,4’,5,5’)与从入流侧延伸到流出侧的所述磨浆套件(1,1’,2,2’)的所述槽(3)的径向最里面的边缘以径向间隔(a2)布置，该间隔至少为所述槽(3)的最大径向延伸(L)的50％。
27.如权利要求26所述的磨浆套件(1,1’,2,2’)，其特征在于，该间隔最多为所述槽(3)的最大径向延伸(L)的30％。
28.如权利要求26所述的磨浆套件(1,1’,2,2’)，其特征在于，该间隔至少为所述槽(3)的最大径向延伸(L)的70％。
29.如权利要求26所述的磨浆套件(1,1’,2,2’)，其特征在于，所述研磨板条(6,6’)配设有直线延伸的研磨棱边(14)。
30.如权利要求29所述的磨浆套件(1,1’,2,2’)，其特征在于，分别一个研磨板条(6’)的研磨棱边(14)不连续地延伸，方式是所述研磨棱边具有至少一个拐点(15)。
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