CN208586455U - 用于机械处理高稠度的纤维材料的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种用于机械处理高稠度纤维材料(1)的装置，所述装置具有壳体(2)，在所述壳体中第一处理工具(3)和第二处理工具(4)被布置形成处理间隙，其中处理工具(3,4)各自具有旋转对称的形状，彼此同轴地布置，相对于彼此旋转，各自具有布置在多个相对于其中心同心的环形排(5)中的齿(6)，在所述齿之间存在齿槽，所述纤维材料(1)径向地流动通过该齿槽，至少一部分的齿槽具有凸起(7)，其延伸超出在齿排(5)之间延伸的齿根(8)并且在齿排(5)之间存在环形间隙，该间隙布置为，处理工具(3,4)的至少一个齿排(5)延伸到另一个适配的处理工具(4,3)的环形间隙中。在此，通过使凸起(7)的相应的最大高度在齿根(8)上径向向外地增加，能够以最小的功率需求进行有效的纤维处理。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于机械处理高稠度纤维材料的装置，所述装置具有壳体，在所述壳体中第一处理工具和第二处理工具被布置形成处理间隙，其中所述处理工具各自具有旋转对称的形状，彼此同轴地布置，相对于彼此旋转，各自具有布置在多个相对于所述处理工具的中心同心的环形排中的齿，所述齿之间存在齿槽，所述纤维材料径向地流动通过该齿槽，至少一部分的齿槽具有凸起，所述凸起延伸超出在齿排之间延伸的齿根，并且在所述齿排之间存在环形的间隙，该间隙如此布置，使得一个处理工具的至少一个齿排延伸到另一个适配的处理工具的环形间隙中。
背景技术
由于纤维材料在处理过程中所具有的高稠度，因而可在这种类型的装置(去碎屑机，分散器，精炼机)中，即使可彼此相对运动的处理工具不发生接触，而是相反以约1mm或更大的距离交错运动，仍能实现剧烈的机械加工。这种情况下，齿上出现了相当大的力。
上述类型的装置被用来例如提高从废纸中获取的纤维材料的品质。
众所周知，纸纤维材料可通过分散来均匀化并由此可得到显着的改善。在此，在许多情况下使用如下的纤维材料，该纤维材料具有15-35％的干固体含量并且已达到远高于环境温度的温度。
当纤维材料已经具有其分散所需的稠度时，进行加热是有意义的。
在此的缺点是与波动的功耗(Leistungsaufnahme)相关的阻塞的趋势和在在封闭的处理间隙处的非常高的功耗。
实用新型内容
因此，本实用新型的目的是允许以尽可能低的功率消耗实现对纤维材料均匀且高效的处理。
根据本实用新型所述技术问题由此解决，即，在齿根上的凸起的相应的最大高度径向向外地增加。
由于凸起的高度较低，因而特别有效地消除在处理工具的脆弱的径向内部区域中的堵塞。
通常，齿槽是基本平坦的并且大致在齿排之间的环形间隙的高度处形成。
作为凸起的结果，纤维材料不再能够径向无阻碍地通过齿槽，这显著地提高了处理的效率。因此，当大部分、优选所有齿槽具有延伸超过齿根的凸起时，则也是有利的。
为了不影响流动并使磨损最小化，齿和凸起各自具有平坦的、面向处理间隙的顶面
在此，凸起的顶面的表面法线可垂直于径向或者与径向方向形成小于 90°的角度。
如果凸起在径向方向上具有与齿类似的、优选地以截棱锥形式(截头金字塔形式，)形成的横截面时，则对于所述处理以及耐磨性是有利的。
相应地，齿和凸起具有从相应的环形间隙开始的基底，该基底通过径向延伸的侧面被引导至相应的顶面。
为了尽可能无干扰地流动通过处理间隙，分别由两个相邻的齿和位于所述齿之间的凸起界定的流动横截面在径向方向上应改变最多40％、特别地最多10％、优选保持大致恒定。
由于凸起的的最大高度径向向内减小，因而齿的沿圆周方向测量的最大宽度应径向向内增加，以确保齿的足够的稳定性。
在这种情况下，各个齿的在圆周方向上测量的宽度可在各自的情况下在径向方向上保持不变或在与径向相反的方向上优选地连续增加。
当齿和/或凸起优选地具有径向延伸的凹槽，则处理效率可进一步提高。
径向延伸在此是指凹槽至少以垂直于处理工具的圆周方向的方向分量(Richtungskomponente)延伸。
在处理工具相对于彼此运动的过程中，径向延伸的凹槽形成附加的作业边缘(Arbeitskanten)，这在分散时特别改善了污点粉碎、油墨剥离和粘滞物粉碎(Stickyzerkleinerung)。
以这种方式可显着降低能耗和磨损。
根据装置和/或纤维材料的类型和性质，当凹槽在整个齿或整个凸起上延伸或仅在齿的一部分或凸起的一部分上延伸时，则在这种情况可为有利的。
尽管两个处理工具都可旋转并在这种情况下相对于彼此移动，但是当一个处理工具旋转而另一个固定时，装置被简化。
实际上，当纤维材料径向向外流动通过齿排时也被证明是有效的。
所述装置特别地适合作为用于纤维材料的分散的分散器，其中大量的边缘、特别地齿槽中的大量的边缘显著地提高了处理的效率。
附图说明
下面将参考示例性实施例更详细地解释本实用新型。
在附图中示出了：
图1示出了穿过分散器的示意性横截面；
图2示出了沿径向方向9穿过处理工具3，4的局部横截面；
图3示出了处理工具3，4的局部俯视图；和
图4示出了沿圆周方向穿过处理工具3，4的局部横截面。
具体实施方式
将高稠度的纸纤维材料1按图1直接压入由两个处理工具3，4形成的分散器配件(Dispergergamitur)的中心区域中。在此，纤维材料1径向向外地流动通过由处理工具3，4界定的处理间隙。
处理工具3是固定的并因此被设计为定子，与此同时另一个处理工具4 被可旋转地支承在分散器的壳体2中。
具有定子和转子的分散器配件因此径向向内地进料。
已知分散是通过如下方式实现的：齿6彼此间以相对高的速度相对紧密地错移运动，并使位于齿之间的纤维材料受到强大的剪切力。
为此，纤维材料1可事先通过热蒸汽加热。分散之后，分散的纤维材料1通过出口16掉出。
当定子和转子的轴向位置相对于彼此改变时，定子和转子之间的间隙也由此而改变，由此可以本身已知的方式控制分散器的性能。
处理工具3，4各自具有旋转对称的形状。在此，相互同轴布置的处理工具3，4各自具有布置在多个相对于处理工具的中心同心的环形的排5中的齿6，齿6之间存在齿槽，纤维材料1径向向外地流动通过该齿槽，
在齿排5之间存在环形间隙，该间隙如此布置，使得一个处理工具3，4 的至少一个齿排5延伸到另一个适配的处理工具4，3的环形间隙中。
根据本实用新型，所有的齿槽具有凸起7，凸起7延伸超过齿6的齿根 8。如在图2和3中可见的那样，凸起7和齿6在此在径向方向9上具有类似的近似截棱锥形式截面。
因此，齿6以及凸起7各自具有平坦的、面向处理间隙的顶面10，顶面10各自通过径向的侧面17过渡至齿根8。
利用凸起7，在处理纤维材料1所需的程度上阻碍了经齿槽的流动。
为了减少堵塞的风险，在径向内部区域中的凸起7相对较低，其中凸起7在齿根8上的相应的最大高度沿径向向外地增大。
凸起7的最大高度在径向外侧相当于齿6的高度的约55至75％，相较而言所述最大高度沿径向向内地减小至齿6的高度的35和50％之间的值。
在图3中，顶面10平行于处理辊隙延伸，即，凸起7的顶面10的表面法线11垂直于径向延伸。与此不同的是，图2示出了倾斜的顶面10。
因此，在图2中，凸起7的顶面10的表面法线11与径向方向9形成小于90°的角度12，其中顶面10在径向方向9上形成线18。
为了确保在径向方向9上的尽可能连续的流动通过，如图4所示，各自由两个相邻的齿6和位于所述相邻的齿之间的凸起7界定的流动横截面 13在径向方向9上在整个处理间隙上观察大致恒定。
对于所示的全部齿6，齿6各自的在圆周方向上测量的宽度14在径向方向9上都是恒定的。然而，相应的在圆周方向上测量的宽度14从齿排5 向齿排5径向向内地增加。这由于凸起7在径向内部区域的较小高度而加强了齿6的稳定性。虽然齿6在径向外侧具有2.5至4mm的宽度14，但是该宽度向内增加到5和8mm之间的值。
凸起7在圆周方向上的宽度大致相同并且在1.5和6mm之间。
为了改善流动并形成用于有效处理纤维材料1的附加作业边缘，如图2 和3所示，齿6和或凸起7可以具有优选具备在径向方向上的方向分量的凹槽15。
这些凹槽15可在整个齿6或整个凸起7上或仅在其一部分上延伸。在这种情况下，部分的延伸例如仅在顶面10或者仅在侧面17上进行。
Claims (18)
1.一种用于机械处理高稠度的纤维材料(1)的装置，所述装置具有壳体(2)，在所述壳体中第一处理工具(3)和第二处理工具(4)被布置形成处理间隙，其中处理工具(3，4)各自具有旋转对称的形状，彼此同轴地布置，相对于彼此旋转，各自具有布置在多个相对于所述处理工具的中心同心的环形的排(5)中的齿(6)，在所述齿之间存在齿槽，所述纤维材料(1)径向地流动通过该齿槽，至少一部分的齿槽具有凸起(7)，所述凸起延伸超出在齿排(5)之间延伸的齿根(8)，并且在齿排(5)之间存在环形间隙，所述间隙布置为，使得处理工具(3，4)的至少一个齿排(5)延伸到另一个适配的处理工具(4，3)的环形间隙中，其特征在于，凸起(7)的相应的最大高度在齿根(8)上径向向外地增加。
2.根据权利要求1所述的用于机械处理高稠度的纤维材料的装置，其特征在于，凸起(7)具有平坦的、面向处理间隙的顶面(10)。
3.根据权利要求2所述的用于机械处理高稠度的纤维材料的装置，其特征在于，凸起(7)的顶面(10)的表面法线(11)垂直于径向延伸。
4.根据权利要求2所述的用于机械处理高稠度的纤维材料的装置，其特征在于，凸起(7)的顶面(10)的表面法线(11)与径向方向(9)形成小于90°的角度(12)。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的用于机械处理高稠度的纤维材料的装置，其特征在于，大部分齿槽具有延伸超过齿根(8)的凸起(7)。
6.根据权利要求1至4之一所述的用于机械处理高稠度的纤维材料的装置，其特征在于，所有的齿槽具有延伸超过齿根(8)的凸起(7)。
7.根据权利要求1或2所述的用于机械处理高稠度的纤维材料的装置，其特征在于，凸起(7)在径向方向(9)上具有与齿(6)类似的横截面。
8.根据权利要求7所述的用于机械处理高稠度的纤维材料的装置，其特征在于，所述横截面以截棱锥形式形成。
9.根据权利要求1或2所述的用于机械处理高稠度的纤维材料的装置，其特征在于，分别由两个相邻的齿(6)和位于所述相邻的齿之间的凸起(7)界定的流动横截面(13)在径向方向(9)上改变最多40％。
10.根据权利要求1或2所述的用于机械处理高稠度的纤维材料的装置，其特征在于，分别由两个相邻的齿(6)和位于所述相邻的齿之间的凸起(7)界定的流动横截面(13)在径向方向(9)上改变最多10％。
11.根据权利要求1或2所述的用于机械处理高稠度的纤维材料的装置，其特征在于，分别由两个相邻的齿(6)和位于所述相邻的齿之间的凸起(7)界定的流动横截面(13)在径向方向(9)上保持大致恒定。
12.根据权利要求1或2所述的用于机械处理高稠度的纤维材料的装置，其特征在于，齿(6)的在圆周方向上测量的最大宽度(14)径向向外地减小。
13.根据权利要求12所述的用于机械处理高稠度的纤维材料的装置，其特征在于，齿(6)的在圆周方向上测量的最大宽度(14)各自在径向方向(9)上是恒定的。
14.根据权利要求12所述的用于机械处理高稠度的纤维材料的装置，其特征在于，齿(6)的在圆周方向上测量的宽度(14)各自在径向方向(9)上连续地减小。
15.根据权利要求1或2所述的用于机械处理高稠度的纤维材料的装置，其特征在于，齿(6)和/或凸起(7)具有径向延伸的凹槽(15)。
16.根据权利要求1或2所述的用于机械处理高稠度的纤维材料的装置，其特征在于，处理工具(4)旋转以及另一个处理工具(3)固定。
17.根据权利要求1或2所述的用于机械处理高稠度的纤维材料的装置，其特征在于，纤维材料(1)径向向外地流动通过齿排(5)。
18.根据权利要求1或2所述的用于机械处理高稠度的纤维材料的装置，其特征在于，所述装置被设计成用于分散纤维材料(1)的分散器。
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