CN111373091B - 研磨设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于处理纤维料的设备，其具有两个布置在壳体(1)中的并且被纤维料沿径向穿流的研磨间隙(2、3)，所述研磨间隙分别通过围绕旋转轴线(8)旋转的处理工具(5)和非旋转的处理工具(4)构成，其中，所述处理工具(4、5)分别固定在基板(6、7)上，具有旋转对称的形状并且相互共轴地布置，两个旋转的处理工具(5)被固定在共同的、被可旋转支承的轴(9)驱动的基板(7)上，并且被布置在两个非旋转的处理工具(4)之间，旋转式基板(7)沿轴向可移动地固定在所述轴(9)上，并且研磨间隙(2、3)的宽度能够通过至少一个非旋转式基板(6)的轴向移动而改变。在此，应由此实现设备更安全的运行，即，为所述轴(9)配置测量单元(10)，用于检测作用在轴(9)上的轴向力(F)。

Description

研磨设备

本发明涉及一种用于处理纤维料的设备，其具有两个布置在壳体中的并且被纤维料沿径向穿流的研磨间隙，所述研磨间隙分别通过围绕旋转轴线旋转的处理工具和不旋转的处理工具构成，其中，所述处理工具分别固定在基板上，具有旋转对称的形状，并且相互共轴地布置，两个旋转的处理工具被固定在共同的、被可旋转支承的轴驱动的基板上，并且被布置在两个非旋转的处理工具之间，旋转式基板沿轴向可移动地固定在所述轴上，并且研磨间隙的宽度能够通过至少一个非旋转式基板的轴向移动而改变。

同样，本发明还涉及一种用于运行所述设备的方法。

长久以来已知的是，纸浆纤维、也即新鲜纸浆和/或旧纸纸浆应该被研磨，以便在由此制成的纤维料幅中能够尤其在强度、成型和表面方面达到所期望的品质。

在对此通常使用的磨浆机中，研磨条被称为刀具，并且研磨面通过研磨配件构成。磨浆机能够构造为盘式或锥形磨浆机。

为了达到所期望的纤维品质、尤其研磨度，研磨配件必须尽可能良好地与现有的纤维相匹配，而且用以避免配件的过度磨损。

为避免通过较大杂质对研磨配件的损伤，在研磨机上游通常连接有不敏感的高浓液体磨浆机或分选机，这相对较为耗费。

由于纤维在处理时所具有的相对较高的稠度，尽管可相对运动的处理工具不发生接触，而是以较小间距相互经过，在这种设备中实现了高强度的机械处理。在此出现了显著的作用力。

对于在纤维制备中使用的磨浆机而言，处理面基于相对较快的磨损而由可更换的、与相应的基板螺纹连接的配件构成。

此外，为了纤维处理的效率提升而促使对可供使用的处理面的优化利用。

无论如何，在间隙过大的情况下都降低了处理的效率。在间隙过小的情况下又形成了过高的电流消耗并且处理工具接触的风险。

因此，本发明所要解决的技术问题在于，以尽量少的耗费降低研磨装置的磨损和易干扰性(或者说易故障性)。

根据本发明所述技术问题由此解决，即，为所述轴配置测量单元，以便检测作用在轴上的轴向力。

通过该方式，可以立即对干扰作出反应，从而通常避免尤其对轴的轴承或处理工具的损伤。这又允许不再针对极大的轴向负载设计轴的支承，这节省了空间和费用。

然后通过获知轴向力又可以对处理工具之间的流体以及处理间隙中的纤维的处理作出判断。

轴的支承以及轴相对于力元件的轴向可移动性能够通过根据本发明的测量元件非常有利地相互关联，所述测量元件用于检测作用在轴上的轴向力。

为此，测量单元应包括布置在轴上的轴向轴承，所述轴向轴承被支撑在壳体上的力元件朝轴的止挡挤压，所述止挡迎向待测量的轴向力的方向，其中，传感器检测轴向轴承相对于壳体的相对轴向位置。

此外，通过借助力元件的预紧，还确保轴向轴承的必要的最小负载并且改进轴承的圆周运动。

为实现稳定化，轴向轴承在此应沿径向在与壳体耦连的轴承壳内导引。

一个或两个非旋转式基板的轴向调整可以简单且可靠地借助螺杆行程元件实现。然而当一个非旋转式基板能够借助螺杆行程元件沿轴向调节并且另一个非旋转式基板固定在壳体上时，该结构得到简化。

此外，在轴导引至与驱动装置耦连的传动装置中的情况下，该结构被简化。

在特殊的实施方式中，处理工具和基板还可以一体式地实施。

为了避免在设备运行中的损伤，应该在超出轴的预定轴向力时阻止非旋转式基板的轴向移动，或者甚至通过非旋转式基板的相应的轴向移动增大研磨间隙的宽度。

无论如何,当在运行过程中轴向力升高时,对设备控制而言都能够得出旋转式基板与轴之间的连接出现磨损的结论。

基于此则能够相应地调整设备的运行参数并且计划维修。

在此情况下，在运行过程中轴向力的改变也提供了针对处理工具的磨损状态的有用信息。

在正常运行中作用在轴上的轴向力非常小。

以下应借助实施例对本发明进行更详细的阐述。在附图中：

图1：示出穿过磨浆机的示意性横截面，和

图2：示出用于确定轴向力F的测量单元10。

在根据图1的研磨装置的壳体1中具有两个沿径向被纤维料穿流的研磨间隙2、3，所述研磨间隙分别通过非旋转的且与壳体1耦连的处理工具4和围绕旋转轴线8旋转的处理工具5构成。

在此，处理工具4、5分别具有旋转对称的形状，其中，两个圆环形的研磨面相互平行且共轴地布置。

每一研磨间隙2、3的两个研磨面4、5分别通过多个研磨板构成，所述研磨板分别在相应的研磨面的周向区段上延伸。

研磨板沿周向方向依次顺序形成处理工具4、5的连续的研磨面。

研磨板和进而研磨面通常由多个基本上径向延伸的研磨条和位于研磨条之间的槽构成。

鉴于较高的应力和由此带来的磨损，处理工具4、5分别可拆卸地固定在基板6、7上并且能够简单更换。

为了仅需驱动一个基板7，将两个旋转的处理工具5固定在共同的、被可旋转支承的轴9驱动的基板7上。相应地，旋转式基板7连同其处理工具5处于两个非旋转式基板6连同其处理工具4之间。

待研磨的纤维悬浮液在此处所示的实施例中通过入口18经过中央到达两个研磨间隙2、3。纤维悬浮液沿径向向外穿过研磨间隙2、3的共同作用的研磨面，并且汇集在邻接的环形腔19中。

这样处理的纤维悬浮液的至少一部分通过出口离开环形腔19，相较而言，在此情况下所述纤维悬浮液的另一部分通过非旋转的研磨面的槽、经由其长度的部分区段重新回流。

研磨条(也被称为刀具)的横截面基本上为矩形的，然而其中也可以给定为其他形状。研磨条的表侧、也即承载研磨边棱的表面位于径向平面上。

在研磨条之间延伸的槽同样具有矩形的横截面，并且被用作用于纤维悬浮液的流动通道。槽深度通常为2至20mm之间。

与在此所示的实施例不同，处理间隙2、3不仅能够垂直地而且能够如在锥形磨浆机的情况下那样相对于旋转轴线8倾斜地延伸。

通过驱动装置经由在此示例性地存在于磨浆机的壳体1中的传动装置17对轴9进行驱动，轴9延伸至所述传动装置中。

为了调整两个研磨间隙2、3的整体宽度，一个非旋转式基板6能够借助螺杆行程元件16沿轴向调节，并且另一个非旋转式基板6与壳体1相连。

因为旋转式基板7沿轴向可移动地布置在轴9上，因此旋转式基板平衡两个研磨间隙2、3之间的压力，从而使得两个研磨间隙2、3的整体宽度的改变还影响两个研磨间隙2、3的各个宽度。

然而如果因磨损或扭曲的轴9妨碍甚至无法实现旋转式基板7在轴9上的轴向可移动性，旋转式基板7就不再能够在调节两个研磨间隙2、3的整体宽度时平衡两个研磨间隙2、3之间的压力。

因为针对两个研磨间隙2、3的整体宽度调节仅非旋转式基板6沿轴向移动，该移动在上述干扰的情况下仅作用于通过该非旋转式基板6构成的研磨间隙2。因此，轴9被相应的轴向力F加载。

为了避免因该轴向力F造成的损伤，轴9相对于呈弹簧元件形式的力元件12可轴向移动地支承。

通过该方式能够摒弃轴9的轴向轴承11的极其常见的超尺寸设计。此外，力元件12还改进了轴向轴承11的圆周运行。

在此，作用在轴9上的轴向力F借助配属于轴9的测量单元10被测量。

根据图2，测量单元10针对轴向力F具有布置在轴9上的轴向轴承11，所述轴向轴承沿径向固定在与壳体1耦连的轴承壳15内。

轴向轴承11在此通过支撑在轴承壳15上的力元件12朝轴9的止挡13挤压，所述止挡迎向待测量的轴向力F的方向，其中，传感器14检测轴向轴承11相对于轴承壳15并进而相对于磨浆机的壳体1的相对轴向位置。

在此严苛的环境中，尤其可以将感应式传感器、测力计等用作传感器14。

因为力元件12和轴向力F相反地作用并且由此达到平衡，因此可以通过轴向轴承11的轴向位置和力元件12的参数推导出轴向力F。

在简单的情况下，通过轴向轴承11的轴向位移和弹簧系数的乘积就可以得到所述轴向力F。

为避免损伤，可以在超出轴9的预定的轴向力F的情况下停止非旋转式基板6的轴向移动，并且在轴向力F非常高的情况下通过非旋转式基板6的相应的轴向移动增大研磨间隙2、3的整体宽度。

此外，当在运行过程中轴向力升高的情况下，对设备控制而言能够得出旋转式基板7与轴9之间的连接出现磨损的结论。

对纤维料的处理强度、也即在此的研磨功率基本上通过磨浆机的专门的驱动功率确定。

因此处理间隙6的宽度被调整，从而根据待处理纤维料以及纤维料所期望的参数得出与处理相对应的理想的轴向力F。

Claims (8)

1.一种用于处理纤维料的设备，其具有两个布置在壳体(1)中的并且被纤维料沿径向穿流的研磨间隙(2、3)，所述研磨间隙分别通过围绕旋转轴线(8)旋转的处理工具(5)和非旋转的处理工具(4)构成，其中，所述处理工具分别固定在基板上，具有旋转对称的形状并且相互共轴地布置，两个旋转的处理工具(5)被固定在共同的、被可旋转支承的轴(9)驱动的旋转式基板(7)上，并且被布置在两个非旋转的处理工具(4)之间，旋转式基板(7)沿轴向可移动地固定在所述轴(9)上，并且研磨间隙(2、3)的宽度能够通过至少一个非旋转式基板(6)的轴向移动而改变，其特征在于，为所述轴(9)配置测量单元(10)，用于检测作用在轴(9)上的轴向力(F)，其中，所述轴(9)相对于力元件(12)可轴向移动地支承，其中测量单元(10)包括布置在轴(9)上的轴向轴承(11)，所述轴向轴承被支撑在壳体(1)上的力元件(12)朝轴(9)的止挡(13)挤压，所述止挡迎向待测量的轴向力(F)的方向，其中，传感器(14)检测轴向轴承(11)相对于壳体(1)的相对的轴向位置。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，

轴向轴承(11)沿径向在与壳体(1)耦连的轴承壳(15)内导引。

3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，非旋转式基板(6)的轴向调整借助螺杆行程元件(16)实现。

4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，

一个非旋转式基板(6)能够借助螺杆行程元件(16)沿轴向调节，并且另一个非旋转式基板(6)与壳体(1)耦连。

5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述轴(9)导引至与驱动装置耦连的传动装置(17)内。

6.一种用于运行上述权利要求中任一项所述设备的方法，其特征在于，当超过所述轴(9)的预定的轴向力(F)时，停止非旋转基板(6)的轴向移动。

7.一种用于运行上述权利要求1至5中任一项所述设备的方法，其特征在于，当超过所述轴(9)的预定的轴向力(F)时，通过非旋转式基板(6)的相应的轴向移动增大研磨间隙(2、3)的宽度。

8.一种用于运行上述权利要求1至5中任一项所述设备的方法，其特征在于，当在运行过程中轴向力(F)升高时，对设备控制而言得出旋转式基板(7)与轴(9)之间的连接出现磨损的结论。

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