CN111373090A - 对纤维料处理的控制 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于控制或者调节用于处理纤维料(1)的设备的方法，所述方法至少部分地根据所述设备的驱动功率，其中，所述设备具有壳体(2)，在所述壳体中布置有至少一个第一处理工具(3)和第二处理工具(4)，所述处理工具(3、4)分别紧固在基板(7、8)上、具有旋转对称的形状、彼此共轴地布置、相对于彼此绕共同的轴线(5)旋转并且限定出被所述纤维料(1)穿流的处理间隙(6)，通过处理工具(3、4)的至少一个所述基板(7、8)的轴向移动能够改变所述处理间隙(6)的处理宽度。在此，所述纤维料的处理方式得以改善的方式在于：测量作用在能够移动的基板上的轴向力(F)并且至少根据所述驱动功率和所述轴向力(F)控制或者调节所述处理间隙(6)的宽度。

Description

对纤维料处理的控制
本发明涉及一种用于控制或者调节用于处理纤维料的设备的方法，该方法至少部分地根据所述设备的驱动功率来控制或调节所述设备，其中，该设备具有壳体，在该壳体中布置有至少一个第一处理工具和第二处理工具，处理工具分别紧固在基板上、具有旋转对称的形状、彼此共轴地布置、相对于彼此绕共同的轴线旋转并且限定出被纤维料穿流的处理间隙，该处理间隙的处理宽度能够通过处理工具的至少一个基板的轴向移动来改变。
本发明还涉及一种用于处理纤维料的设备，该设备尤其用于实施上述方法，该设备具有壳体，在该壳体中布置有至少一个第一处理工具和第二处理工具，处理工具分别紧固在基板上、具有旋转对称的形状、彼此共轴地布置、相对于彼此绕共同的轴线旋转并且限定出被纤维料穿流的处理间隙，该处理间隙的处理宽度能够借助调节件通过处理工具的至少一个基板的轴向移动来改变。
由于纤维料在处理中具有相对较高的浓度，在该类型的设备中尽管相对于彼此能够移动的处理工具并不相互接触，而是相互间保持较小距离地相互移动，仍能够实现剧烈的机械处理。在此产生相当大的力。
上述类型的设备用于改善纸浆、TMP(热磨机械纸浆)或者纤维料的质量。
很长时间以来众所周知的是，对纸浆纤维、即新鲜纸浆和/或废纸纤维进行研磨，以便能够达到在由此制造的纤维料幅中希望获得的尤其在强度、孔隙率、成形度以及表面方面的性能。
在纤维料准备过程中使用的精磨机(Refiner)、分散机(Disperger)和疏解机(Entstipper)中，由于相对较快的磨损，由可更换的与相应的基板螺纹连接的配件构成处理面。
为了达到希望的纤维性能、尤其研磨度，也为了防止配件的过分磨损，磨具必须尽量好地适合于待处理的纤维料。
此外，为了提高纤维处理的效率，争取已有处理面的最佳使用。
从专利文献US 2004/0112 997 A1、DE 2 939 587 A1以及DE 3 602 833 A1中众所周知的是，在开始运行(Inbetriebnahme)前一次性地测量或者计算空转功率并且该空转功率用作用于机器控制的基础。
无论如何，当间隙过大时，处理的效率减小。然而，当间隙过小时，则存在耗电量过高和处理工具接触的风险。
本发明所要解决的技术问题是借助尽量简单的工具实现所述设备安全和有效率的运行。
根据本发明，本发明所要解决的技术问题的解决方案在于：测量作用在可移动的基板上的轴向力并且至少根据驱动功率和轴向力来控制或者调节处理间隙的宽度。
通过知道轴向力，可以作出关于处理工具之间的流体以及在处理间隙中的纤维的处理的判断。这进而允许有针对性地影响处理从而影响处理后的纤维料的参数。
处理间隙中的纤维料悬浮液基本上沿径向方向流动，然而其中，由于旋转，也产生沿旋转方向的方向分量并且在处理工具的锥形布置时产生沿轴向方向的方向分量。
在此有利的是，调整处理宽度，以便提供与待处理的纤维料相应的最佳轴向力。最佳轴向力能够在特定的纤维料中在运行过程中得以确定，其方式在于改变处理宽度、测量轴向力并且检测对于处理后的纤维料的参数的影响。
备选地也能够在调整最佳的轴向力时选择使用类似的纤维料的经验值。
在此还应该注意的是，所述最佳的轴向力与纤维料处理后的希望的参数相关。
如果在设备中研磨纤维料，则减小的处理宽度导致纤维料的伸长率增加，而增大的处理宽度导致纤维料的原纤化增强。
另外，设备运行工作时，在驱动功率和轴向力之间的比例出现变化时可以推断出纤维料的参数变化。以此为根据，从而机器控制能够进行必要的调整。
例如在改变纤维料的参数时，尤其应重新调整设备的处理宽度。
在设备方面重要的是，该设备具有用于检测作用在可移动的基板上的轴向力的测量单元。
本发明特别适用于被构造为用于研磨纤维料的精磨机或者构造为用于分散纤维料的分散机的设备。
在特殊的设计方案中，处理工具和基板也能够设计为一件式的。
如果利用调节件通过轴向可移动的轴将轴向力传递到基板上，例如尤其通常在分散机中那样，则测量元件可以布置在该轴上和/或布置在调节件和轴之间和/或布置在调节件中。
如果利用调节件将轴向力基本上直接传递到基板上，正如由精磨机所公知的，则测量单元可以布置在调节件中和/或布置在调节件和基体之间。
能够在液压、气动、电动或者手动的基础上设计调节件。在测量单元中也可以使用已知的测力计。
在此，由设备接收的全部驱动功率由设备的空转功率和与所谋求的处理强度有关的特定驱动功率组成。
随着相应的处理工具的运行时间的持续以及由此导致所述处理工具、尤其所述处理工具的形廓不断磨损，设备的当前空转功率降低。结果，总功耗应相应地降低。
在此情况下，在运行过程中的轴向力的变化提供有关处理工具的磨损状态的有用信息。
以下根据实施例详细阐述本发明。
在附图中，该图示出了精磨机的示意性剖视图。
在由两个处理工具3、4构成的精磨机配件的中心区域、即径向内部区域中直接挤压纸纤维料1。
处理工具3并不旋转并且由此被构造为定子，相较而言，另一处理工具4可旋转地支承在精磨机的壳体2中。
处理工具3、4分别具有旋转对称的形状，其中，两个圆环形的磨面彼此平行布置，并且通过轴向移动非旋转的处理工具3能够调整两个磨面之间的间隙距离。
在此，通过在壳体2中可旋转支承的轴10使得旋转式的磨面沿旋转方向运动。该轴10由同样存在于壳体2中的驱动器驱动。
在所示的示例中，待研磨的纤维悬浮液1经过入料部穿过中心到达两个处理工具3、4的磨面之间的研磨间隙6。
纤维悬浮液1沿径向向外穿过共同作用的磨面并且通过出料部离开邻接的环形腔。
两个磨面分别由多个磨盘构成，该磨盘分别各自在相应的磨面的周向区段上延伸。
研磨板在周向方向上依次排列地构成连续的磨面。
研磨板和进而磨面通常由基本上径向上延伸的若干研磨条9和置于研磨条之间的凹槽构成。
另外，处理工具3、4紧固在相应的基板上。与在此所示的示例不同的是，处理间隙6不仅能够垂直延伸，还能够例如在锥形精磨机中相对于旋转轴线5倾斜地延伸。
通过例如呈螺杆行程元件形式的调节件11能够改变非旋转式的处理工具3的轴向位置，这相应地影响处理间隙6的宽度和在处理间隙中的压力特性。
对于本发明重要的是，通过测量单元12测量由调节件11直接作用在可移动的基板7上的轴向力F，该测量单元例如呈布置在调节件11和基板7之间的测压计的形式，并且至少根据驱动功率和轴向力F来调节处理工具3、4之间的处理宽度。
基本上根据设备的特定的驱动功率确定纤维料1的处理强度、也即在此的研磨功率。
然而，通过轴向力F影响处理间隙6中的工艺流程。
因此，调整处理间隙6的宽度，从而形成与待处理的纤维料1以及处理后纤维料1的期望的参数相对应的最佳的轴向力F。
在此，机器控制能够优选在线地(online)测量纤维料或者由此制造的纤维料幅的参数并且改变轴向力F，直到参数达到最佳值。
如果在此优化之后在后续流程中，设备的驱动功率和轴向力F之间的比例发生了变化，则可以推断出输入的纤维料1的参数变化。在这种情况下应该重新调整处理间隙6的宽度。
备选地，同样如图1所示，也可以仅将旋转式的基板4设计为轴向可移动的。在这种情况下，为了改变处理间隙6的宽度，调节件11作用于与旋转式的基板相连接的轴10上。在此，也可以将测量单元12布置在轴10和调节件11之间。

Claims (10)

1.一种用于控制或者调节用于处理纤维料(1)的设备的方法，所述方法至少部分地根据所述设备的驱动功率来控制或调节所述设备，其中，所述设备具有壳体(2)，在所述壳体(2)中布置有至少一个第一处理工具(3)和第二处理工具(4)，所述处理工具(3、4)分别紧固在基板(7、8)上、具有旋转对称的形状、彼此共轴地布置、相对于彼此绕共同的轴线(5)旋转并且限定出被所述纤维料(1)穿流的处理间隙(6)，通过处理工具(3、4)的至少一个所述基板(7、8)的轴向移动能够改变所述处理间隙(6)的处理宽度，其特征在于，
测量作用在可移动的基板上的轴向力(F)并且至少根据所述驱动功率和所述轴向力(F)控制或者调节所述处理间隙(6)的宽度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
调节所述处理间隙(6)的宽度，以便提供与待处理的纤维料(1)相应的最佳的轴向力(F)。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，
在所述设备中研磨所述纤维料(1)，其中述处理间隙(6)的宽度为了增大所述纤维料(1)的伸长率而减少，或者为了增强纤维料的原纤化而增大。
4.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，
当所述驱动功率和所述轴向力(F)之间的比例变化时，推断所述纤维料(1)的参数变化。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，
在所述纤维料(1)的参数变化时，重新调整所述处理间隙(6)的宽度。
6.一种用于处理纤维料(1)的设备，所述设备尤其用于实施上述权利要求中任一项所述的方法，所述设备具有壳体(2)，在所述壳体中布置有至少一个第一处理工具(3)和第二处理工具(4)，所述处理工具(3、4)分别紧固在基板(7、8)上、具有旋转对称的形状、彼此共轴地布置、相对于彼此绕共同的轴线(5)旋转并且限定出被所述纤维料(1)穿流的处理间隙(6)，借助调节件(11)通过处理工具(3、4)的至少一个基板(7、8)的轴向移动能够改变所述处理间隙(6)的处理宽度，其特征在于，
所述设备具有用于检测作用在可移动的基板(7、8)上的轴向力(F)的测量单元(12)。
7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，
利用所述调节件(11)通过轴向可移动的轴(10)将所述轴向力(F)传递到所述基板(7、8)上，并且所述测量单元(12)布置在所述轴(10)上和/或布置在所述调节件(11)和所述轴(10)之间和/或布置在所述调节件(11)中。
8.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，
利用所述调节件(11)将所述轴向力(F)传递到所述基板(7、8)上，并且所述测量单元(12)布置在所述调节件(11)中和/或布置在所述调节件(11)和所述基板(7、8)之间。
9.根据权利要求6至8之一所述的设备，其特征在于，
所述设备设计为用于研磨所述纤维料(1)的精磨机。
10.根据权利要求6至8之一所述的设备，其特征在于，
所述设备设计为用于分散所述纤维料(1)的分散机。
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