CN103415662A - 分散器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于机械处理高粘性纤维材料(1)的设备，该设备带有其内设有第一处理工具(3)和第二处理工具(4)的壳体(2)，其中所述处理工具(3、4)分别具有旋转对称的形状，相互同轴布置，分别具有多个与其中心布置为同心齿行(5)的环形的齿(6)，在该齿(6)之间具有被纤维材料(1)径向流过的齿隙(7)，且在齿行(5)之间存在环形的中间空间(8)，该中间空间布置为使得处理工具(3、4)的至少一个齿行(5)伸入到另一个互补的处理工具(3、4)的环形中间空间(8)内。在此，通过使齿隙(7)的至少一个部分具有伸出齿底(11)的突起(9)而在尽可能低的能量需求下改进处理的效率。

Description

分散器

技术领域

本发明涉及一种用于机械处理高粘性纤维材料的设备，所述设备带有其内设有第一处理工具和第二处理工具的壳体，其中处理工具分别具有旋转对称的形状，相互同轴布置，分别具有多个与其中心布置为同心齿行的环形的齿，在所述齿之间具有被纤维材料径向流过的齿隙，且在齿行之间存在环形的中间空间，所述中间空间布置为使得处理工具的至少一个齿行(5)伸入到另外的互补的处理工具的环形中间空间内。

背景技术

由于纤维在处理时具有高的粘性，在此类设备(疏解机、分散器、磨浆机)中可以强化地机械加工，即使不接触相互相对可运动的处理工具，而是以大约1cm或更大的距离相互交错运动。在此，在齿上出现非常巨大的力。

所述类型的设备例如用于改进来自旧纸的纤维材料的质量。

已知的是纸纤维材料通过分散被均匀化且因此可明显改进。在此，在许多情况中使用具有15%至35%之间的干燥度的纤维材料，且将纤维材料置于远高于环境温度的温度下。然后，有意义的是如果纤维材料已具有其对于分散所需的粘性时进行加热。

但在此尤其在分散时处理结果可能经常不满意。此外，处理工具相对快地被磨损。

发明内容

因此，本发明所要解决的技术问题是在尽可能低的能量需求下改进处理的效率。

根据本发明，该技术问题通过使得齿隙的至少一个部分具有伸出齿底的突起解决。

一般地，齿隙很大程度上形成为平坦的，且形成在齿行之间的、大致环形中间空间的高度上。

通过突起，纤维材料可不再径向不受阻地通过齿隙到达，这明显地提高了处理的效率。因此，也具有优点的是，齿隙的绝大部分优选所有齿隙具有伸出齿底的突起。

对于处理以及耐磨性也有利的是，突起在径向方向上具有形成为优选截锥金字塔形的类似于齿的横截面。相应地，齿和突起具有从各环形的中间空间发出的底部，所述底部通过径向走向的侧面导引向顶部。

为将齿的优化的横截面形状尽可能完全地传递到突起，齿形角，即齿的侧面相对于径向的角度和突起相对于径向的角度应仅相差最大20°，优选地相同。

在实验中已进一步表明，齿隙必须保证一定的横截面积以使纤维材料流过。如果此横截面积过低，则面临阻塞和高能量需求的风险。

因此，齿的侧面和相邻的突起的侧面之间的在径向方向上的距离处在1mm至5mm之间，优选地处在2mm至3mm之间。

此外，为保护顶部，有利的是使齿顶和突起的顶部是平坦的。

由于悬臂效应，除剪力外在齿根上作用有高的力矩，所述力矩随高度增加而明显地增加。因此，齿顶到齿底的高度应在10mm至40mm之间，优选地在20mm至25mm之间。

此外，有利的是，齿和突起在周向方向上的宽度大致相同，且优选地处在1mm至10mm之间，尤其处在2mm至5mm之间。

如果齿和/或突起具有优选地径向走向的槽，则处理效率仍可进一步升高。

作为径向走向的槽，在此理解为至少以垂直于处理工具的周向方向的径向分量走向的槽。

纤维悬液通常从内向外流过处理工具之间的间隙。在处理工具相互相对运动期间，径向走向的槽形成附加的工作边，这在分散时尤其改进了污物破碎、颜料分解以及粘合剂破碎。

以此方式明显可降低能量需求以及磨损。

根据设备和/或纤维材料的类型和特征，对此可有利的是使槽在整个齿上或整个突起上延伸，或使槽仅在齿或突起的一部分上延伸。

由于相同的原因，也可具有优点的是使两个处理工具由被反向驱动的转子形成，或使一个处理工具由可被驱动的转子形成且使第二处理工具由固定的定子形成。

设备特别地适合于分散纤维材料，其中尤其在齿隙内的大量的边明显地提高了处理效率。

附图说明

在下文中根据实施例进一步描述本发明。各图为：

图1示出了通过分散器的示意性横截面；

图2示出了在径向方向14上通过处理工具3、4的部分横截面；和

图3示出了在周向方向16上通过处理工具3、4的部分横截面。

具体实施方式

根据图1，高粘性的纸纤维材料1直接被压入到由两个处理工具3、4形成的分散机的中心区域。

处理工具3是静止的且因此形成为定子，而另外的处理工具4在分散器的壳体2内可旋转地支承。

因此，带有定子和转子的分散机被径向向内给料。已知通过使齿6以相对高的速度相互紧靠地交错运动且使得位于其间的纤维材料1受到强的剪力实现分散。为此，纤维材料1可之前通过热蒸汽被预热。在分散后，被分散的纤维材料1向下通过出口15离开。

当定子和转子的轴向位置相互相对改变时，定子和转子之间的间隙因此也改变，由此可以以已知的方式控制分散器的效率。

处理工具3、4分别具有旋转对称的形状。在此，相互同轴布置的处理工具3、4分别具有布置为多个与其中心同心的齿6的齿行5，在所述齿6之间具有被纤维材料1径向向外流过的齿隙。

齿行5之间存在环形的中间空间8，所述中间空间8布置为使得处理工具3、4的至少一个齿行5伸入到另外的互补的处理工具3、4的环形中间空间8内。

根据本发明，所有齿隙7具有伸出齿6的齿底11的突起9。在此，突起9和齿6如在图2中可见在径向方向14上具有例如截锥金字塔形的类似的横截面。因此，如对于处理纤维材料1所要求那样，防止流过齿隙7。

为此，齿6的侧面12之间的角度17以及突起9的侧面19之间的角度18大小相同。为一方面在低阻塞风险下获得足够的流过量，另一方面获得尽可能有效的处理，齿6的侧面12和相邻的突起9的侧面19之间在径向方向14上的距离20在2mm至3mm之间。为最小化磨损，齿6和突起9的顶部13、21是平坦的。在此，齿顶13高于齿底11的高度在20mm至25mm之间。突起9的顶部21的高度取决于侧面之间的距离20、齿形角18和顶部21在径向方向14上的最小尺寸得到。

齿6和突起9在周向方向16上的宽度大致相等且处在2mm至5mm之间。

为提高通过间隙的流过量且附加地形成用于有效地处理纤维材料1的工作边，如在图3中所图示，齿6和/或突起9可具有优选地带有在径向方向14上的方向分量的槽10。

此槽10可在整个齿6或整个突起9上延伸，或仅在其部分上延伸。在此，部分延伸可例如仅在顶部13、21上或仅在侧面12、19上进行。

Claims (14)

1.一种用于机械处理高粘性纤维材料(1)的设备，所述设备带有其内设有第一处理工具(3)和第二处理工具(4)的壳体(2)，其中所述处理工具(3、4)分别具有旋转对称的形状且相互同轴布置，分别具有多个与其中心布置为同心齿行(5)的环形的齿(6)，在所述齿(6)之间具有被所述纤维材料(1)径向流过的齿隙(7)，且在所述齿行(5)之间存在环形的中间空间(8)，所述中间空间布置为使得处理工具(3、4)的至少一个齿行(5)伸入到另一个互补的处理工具(3、4)的环形中间空间(8)内，其特征在于，所述齿隙(7)的至少一个部分具有伸出齿底(11)的突起(9)。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述齿隙(7)的绝大部分、优选地所有齿隙(7)具有伸出齿底(11)的突起(9)。

3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述突起(9)在径向方向(14)上具有类似于所述齿(6)的横截面，所述横截面优选地形成为截锥金字塔形。

4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述齿(6)和所述突起(9)的齿形角(17、18)仅相差最大20°，优选相同。

5.根据权利要求3或4所述的设备，其特征在于，齿(6)的侧面(12)和相邻的突起(9)的侧面(19)之间的在径向方向(14)上的距离(20)处在1mm至5mm之间，优选地处在2mm至3mm之间。

6.根据权利要求3至5中一项所述的设备，其特征在于，所述齿(6)的顶部(13,21)和突起(9)的顶部(21)是平坦的。

7.根据权利要求3至6中一项所述的设备，其特征在于，所述齿顶(13)高于所述齿底(11)的高度在10mm至40mm之间，优选地在20mm至25mm之间。

8.根据前述权利要求中一项所述的设备，其特征在于，齿(6)和突起(9)在周向方向(16)上的宽度大致相等，且优选地处在1mm至10mm之间，尤其是处在2mm至5mm之间。

9.根据前述权利要求中一项所述的设备，其特征在于，齿(6)和/或突起(9)具有优选地径向走向的槽(10)。

10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，所述槽(10)在整个齿(6)上或整个突起(9)上延伸。

11.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，所述槽(10)仅在所述齿(6)或突起(9)的一部分上延伸。

12.根据前述权利要求中一项所述的设备，其特征在于，所述设备设计为用于分散所述纤维材料(1)的分散器。

13.根据前述权利要求中一项所述的设备，其特征在于，两个处理工具(3、4)由被反向地驱动的转子形成。

14.根据权利要求1至12中一项所述的设备，其特征在于，一个处理工具(4)由可被驱动的转子形成且另一个处理工具(3)由固定的定子形成。

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