DE102010002459A1

DE102010002459A1 - Process for grinding aqueous suspended pulp fibers and grinding sets for its implementation

Info

Publication number: DE102010002459A1
Application number: DE201010002459
Authority: DE
Inventors: Fabian Waltner
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2010-03-01
Filing date: 2010-03-01
Publication date: 2011-09-01
Also published as: WO2011107339A1

Abstract

Das Verfahren dient zur Mahlung von Zellstofffasern, die in wässriger Suspension zwischen Mahlleisten (3) geführt werden, die sich auf den Mahlflächen von Mahlgarnituren befinden. Diese sind entweder auf einem Rotor oder einem Stator befestigt. In bevorzugten Ausführungen sind die Mahlleisten (3) mit gebogenen Mahlkanten versehen und haben die dazwischen liegenden Nuten (7) weder Querverbindung zu benachbarten Nuten (7) noch sprunghafte Änderung der Nutrichtung oder sprunghafte Änderung der Nutbreite (N1, N2, N3). Durch die Erfindung werden mahltechnologische und ökonomische Vorteile erzielt.The process is used to grind cellulose fibers which are guided in aqueous suspension between grinding strips (3) which are located on the grinding surfaces of grinding sets. These are either attached to a rotor or a stator. In preferred embodiments, the grinding strips (3) are provided with curved grinding edges and the grooves (7) in between have neither a cross connection to adjacent grooves (7) nor a sudden change in the direction of the groove or a sudden change in the groove width (N1, N2, N3). The invention achieves advantages in terms of milling technology and economics.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a method according to the preamble of claim 1.

Seit langem ist bekannt, dass Zellstofffasern, d. h. Frischzellstoff- oder Altpapierfasern, gemahlen werden, damit das später daraus hergestellte Papier die gewünschten Eigenschaften, insbesondere Festigkeiten, Formation und Oberfläche, aufweist. Mahlverfahren der hier betrachteten Art benutzen Mahlwerkzeuge, die mit als Messer bezeichneten Leisten versehen sind. Die entsprechenden Maschinen werden zumeist Mahlrefiner genannt. Bei den Mahlwerkzeugen spricht man von Garnituren.It has long been known that pulp fibers, i. H. Frischzellstoff- or waste paper fibers, are ground so that the paper produced later from the desired properties, in particular strength, formation and surface, has. Grinding methods of the type considered here use grinding tools which are provided with strips designated as knives. The corresponding machines are usually called Mahlrefiner. When grinding tools one speaks of trimmings.

Refinergarnituren zur Mahlung von Zellstofffasern mit Mahlleisten und dazwischen liegende Nuten sind z. B. aus der DE 10 2005 004 344 A1 bekannt.Refinergarnituren for grinding pulp fibers with Mahlleisten and intervening grooves are z. B. from the DE 10 2005 004 344 A1 known.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zur Zellstoffmahlung zu schaffen, mit dem es möglich ist, die Mahlung ökonomisch, insbesondere mit geringerem Energiebedarf und geringem Verschleiß an den Mahlwerkzeugen durchzuführen.The invention is based on the object to provide a method for pulp grinding, with which it is possible to carry out the grinding economically, in particular with lower energy consumption and low wear on the grinding tools.

Diese Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen 1 und 2 genannten Merkmale gelöst.This object is achieved by the features mentioned in claims 1 and 2.

Die Ansprüche 6 bis 20 beschreiben jeweils für das Verfahren besonders geeignete Mahlgarnituren.The claims 6 to 20 each describe particularly suitable for the process Mahlgarnituren.

Mit Hilfe der Erfindung ist es möglich, die Suspension mit weniger hydraulischen Verlusten durch den Mahlbereich der Mahlvorrichtung (Refiner) zu führen. Insbesondere werden die Mahlflächen der verwendeten Mahlgarnituren sowohl bezüglich der Mahltechnologie als auch bezüglich ihrer hydraulischen Eigenschaften optimiert. Die Mahlfläche ist der Bereich einer Mahlgarnitur, auf dem sich die Mahlleisten und Nuten befinden, wobei oft ein Teil der Garniturfläche für die Anbringung von Befestigungsmitteln, zumeist Schrauben, freigehalten wird. In diesen also nicht zur Mahlfläche gerechneten Teilen müssen die erfindungsgemäßen Merkmale nicht unbedingt erfüllt sein. Bei der Mahlung dienen die zwischen den Mahlleisten liegenden Nuten als Strömungskanäle für den Transport der Fasersuspension. Die Nutbreite ist dabei der kürzeste Abstand zwischen zwei benachbarten Mahlleisten, liegt also etwa senkrecht zur Längserstreckung der Nut.With the aid of the invention it is possible to guide the suspension through the grinding area of the grinding device (refiner) with less hydraulic losses. In particular, the grinding surfaces of the used Mahlgarnituren both in terms of milling technology and in terms of their hydraulic properties are optimized. The grinding surface is the area of a Mahlgarnitur on which the Mahlleisten and grooves are, often a part of the clothing surface for the attachment of fasteners, usually screws, is kept free. In these parts that are not calculated for the grinding surface, the features according to the invention need not necessarily be fulfilled. During grinding, the grooves located between the milling strips serve as flow channels for the transport of the fiber suspension. The groove width is the shortest distance between two adjacent Mahlleisten, so it is approximately perpendicular to the longitudinal extent of the groove.

Wenn die Nuten auf den Mahlflächen vom Suspensionseintritt bis zum Suspensionsaustritt ununterbrochen, ohne sprunghafte Änderung der Nutrichtung sowie ohne sprunghafte Änderung der Nutbreite verlaufen, so kann die Strömung der zu mahlenden Fasersuspension mit geringen hydraulischen Verlusten geführt werden.If the grooves on the grinding surfaces from the suspension inlet to the suspension outlet run continuously, without sudden change in the groove direction and without sudden change in the groove width, the flow of the fiber suspension to be ground can be performed with low hydraulic losses.

Durch die Erfindung lässt sich die zur Verfügung stehende Mahlfläche optimal ausnutzen, das heißt eine maximale Anzahl von Mahlleisten kann auf der Mahlfläche untergebracht werden.By means of the invention, the available grinding surface can be optimally utilized, that is to say a maximum number of grinding bars can be accommodated on the grinding surface.

Es ist bekannt, dass Länge und Anzahl der Mahlleisten („Messer”) sowie die Geschwindigkeit, mit der diese aneinander vorbei bewegt werden, einen großen Einfluss auf die Mahlwirkung haben, da diese Parameter die sekundliche Kantenlänge bestimmen. Diese wird z. B. in Ws/km angegeben. Bei gleicher mit einer Mahlvorrichtung (Refiner) übertragener Mahlleistung führt eine höhere sekundliche Kantenlänge zu einer geringeren spezifischen Kantenbelastung und umgekehrt. Die spezifische Kantenbelastung beeinflusst die Mahltechnologie dahingehend, dass bei geringerer spezifischer Kantenbelastung die Mahlung schonender wird, was in vielen Fällen, insbesondere bei der bei der Herstellung von Karton und Verpackungspapieren angestrebt wird. Eine hohe sekundliche Kantenlänge ergibt sich, wenn Mahlgarnituren verwendet werden, die möglichst viele und möglichst lange Mahlleisten aufweisen. Eine solche Maßnahme lässt sich in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung besonders günstig durchführen.It is known that the length and number of grinding bars ("knives") as well as the speed with which these are moved past each other have a great influence on the milling effect, since these parameters determine the secondary edge length. This is z. In Ws / km. For the same grinding capacity transferred with a refiner, a higher secondary edge length leads to a lower specific edge load and vice versa. The specific edge loading influences the grinding technology to the extent that the grinding becomes more gentle with lower specific edge load, which is the goal in many cases, especially in the production of cardboard and packaging papers. A high secondary edge length results when grinding sets are used which have as many and as long as possible Mahlleisten. Such a measure can be carried out particularly advantageously in an advantageous embodiment of the invention.

Bekanntlich besteht auch ein Zusammenhang zwischen dem Schnittwinkel und der erreichten Mahlwirkung. Der Schnittwinkel ist der Winkel in dem sich die gegeneinander bewegten Mahlkanten (also von Rotor und Stator) begegnen. Dabei führt im Allgemeinen ein größerer Schnittwinkel zu einer schonenderen Mahlung als ein kleinerer. Werden Garnituren verwendet, bei denen sich der Schnittwinkel von radial innen nach radial außen vergrößert, so kann dieser dem Mahlzustand des sich an dieser Stelle befindenden Faserstoffes angepasst werden. Das Verfahren kann daher mit Vorteil so gestaltet werden, dass bereits stärker ausgemahlener Faserstoff mit einem größeren Schnittwinkel gemahlen wird, als weniger ausgemahlener. Darüberhinaus sorgt dieser Verlauf des Schnittwinkels dafür, dass mit nach radial außen hin zunehmender Begegnungsgeschwindigkeit der Mahlleisten auch der Schnittwinkel größer ist.As is known, there is also a connection between the cutting angle and the achieved grinding effect. The cutting angle is the angle in which the mutually moving grinding edges (ie rotor and stator) meet. In general, a larger cutting angle leads to a gentler grinding than a smaller one. If fittings are used in which the cutting angle increases from radially inward to radially outward, then this can be adapted to the grinding state of the fibrous material located at this point. The method can therefore be designed advantageously so that already more fully ground pulp is ground with a larger cutting angle, as less ground. In addition, this course of the cutting angle ensures that with increasing radially outward encounter speed of Mahlleisten and the cutting angle is greater.

Durch weitere Ausgestaltungen der verwendeten Mahlgarnituren lassen sich also mahltechnologische Vorteile erzielen, insbesondere was die Nutzung des Festigkeitspotenzials der Fasern durch schonende Mahlung betrifft.By further embodiments of the Mahlgarnituren used can thus achieve grinding technological advantages, in particular as regards the use of the strength potential of the fibers by gentle grinding.

Die Erfindung wird erläutert an Hand von schematischen Zeichnungen. Dabei zeigen:The invention will be explained with reference to schematic drawings. Showing:

1: die Durchführung des Verfahrens am Beispiel eines Scheibenrefiners; 1 : the implementation of the process using the example of a disc refiner;

2: eine typische Mahlgarnitur aus dem Stand der Technik; 2 : a typical grinding set from the prior art;

3–8: jeweils eine spezielle Ausgestaltung von erfindungsgemäßen Mahlgarnituren; 3 - 8th : in each case a special embodiment of Mahlgarnituren invention;

9: einen aus vier Mahlsegmenten zusammengesetzten Garniturring; 9 a fitting ring composed of four grinding segments;

10: Teile benachbarter Mahlsegmente in perspektivischer Ansicht. 10 : Parts of neighboring grinding segments in perspective view.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann in einer Mahlvorrichtung durchgeführt werden, wie sie in 1 schematisch im Schnitt dargestellt ist. Auf einem Stator 8 ist eine Mahlgarnitur 1 und auf einem Rotor 9 eine Mahlgarnitur 2 lösbar mit Hilfe von Schrauben 12 befestigt. Für die Schrauben 12 weisen die Garnituren 1 und 2 Schraubenlöcher 10 auf. Bei den Mahlgarnituren 1 und 2 handelt es sich um Messergarnituren, welche mit Mahlleisten 3 versehen sind, die z. B. in den 3, 7 und 8 in Draufsicht zu sehen sind. Die zu mahlende Suspension S gelangt bei dem hier gezeigten Beispiel durch das Zentrum des Stators 8 in und zwischen die Mahlgarnituren 1 und 2. Bei dieser Darstellung ist der axiale Abstand, den die Mahlgarnituren 1 und 2 voneinander haben, stark übertrieben dargestellt. Im Betrieb beträgt er nur Bruchteile von Millimetern. Die Suspension S passiert die zusammenwirkenden Mahlgarnituren 1 und 2, tritt an der Ablaufseite wieder aus, sammelt sich im Ringraum 15 und verlässt diesen als gemahlene Suspension S' über einen entsprechenden Stutzen. Der Rotor 9 wird durch eine Welle 11 angetrieben, auf deren Drehachse die Mittelpunkte M der Mahlgarnituren 1 bzw. 2 liegen. Nicht dargestellt sind die an sich bekannten Mittel, mit denen eine Kraft erzeugt wird, um die beiden Mahlgarnituren gegeneinander zu drücken.The process according to the invention can be carried out in a grinding device as described in US Pat 1 is shown schematically in section. On a stator 8th is a grinding set 1 and on a rotor 9 a grinding set 2 detachable with the help of screws 12 attached. For the screws 12 have the trimmings 1 and 2 screw holes 10 on. In the Mahlgarnituren 1 and 2 it concerns knife sets, which with Mahlleisten 3 are provided, the z. Tie 3 . 7 and 8th can be seen in plan view. The slurry S to be ground passes through the center of the stator in the example shown here 8th in and between the grinding sets 1 and 2 , In this illustration, the axial distance that the Mahlgarnituren 1 and 2 have from each other, greatly exaggerated. In operation, it is only fractions of a millimeter. The suspension S passes through the cooperating Mahlgarnituren 1 and 2 , comes out on the drain side again, accumulates in the annulus 15 and leaves this as a ground suspension S 'via a corresponding nozzle. The rotor 9 gets through a wave 11 driven, on whose axis of rotation the centers M of Mahlgarnituren 1 respectively. 2 lie. Not shown are the means known per se, with which a force is generated to press the two Mahlgarnituren against each other.

Eine typische Mahlgarnitur aus dem Stand der Technik ist in 2 dargestellt. Die Mahlleisten 4, 4' und 4'' und Nuten 7' verlaufen gerade und haben eine konstante Breite. Der Anstellwinkel α liegt zwischen der Mahlkante und dem durch den Mittelpunkt M gelegten Radius R. Er ist für den Schnittwinkel wichtig. Benachbarte Mahlleisten 4 sind sektorweise zueinander parallel, wodurch sich der Anstellwinkel α von Mahlleiste zu Mahlleiste ändert. Um das wenigstens teilweise auszugleichen, sind die Mahlleisten 4' im benachbarten (links gezeichneten) Sektor nicht parallel zu den Mahlleisten 4 des rechts gezeichneten Sektors sondern stehen schräg zu diesen. Dadurch ändert sich die Nutrichtung an den Sektorengrenzen sprunghaft. Die Schrägstellung der Sektoren zueinander entspricht etwa dem Versatzwinkel γ, um den benachbarte Sektoren um den Mittelpunkt M gedreht angeordnet sind. Damit zwischen benachbarten Abschnitten keine zu großen mahlleistenfreie Zwischenräume entstehen, sind dort verkürzte Mahlleisten 4'' eingefügt.A typical prior art refiner is shown in U.S. Pat 2 shown. The grinding bars 4 . 4 ' and 4 '' and grooves 7 ' are straight and have a constant width. The angle of attack α lies between the grinding edge and the radius R defined by the center M. It is important for the cutting angle. Neighboring Mahlleisten 4 are sectorwise parallel to each other, whereby the angle of attack α changes from grinding bar to grinding bar. To at least partially compensate, are the Mahlleisten 4 ' in the adjacent (left) sector not parallel to the Mahlleisten 4 of the sector drawn to the right but are at an angle to it. As a result, the groove direction changes abruptly at the sector boundaries. The skew of the sectors to each other corresponds approximately to the offset angle γ, are arranged to the adjacent sectors rotated about the center M. So that between adjacent sections not too large Mahlleistenfreie spaces arise, there are shortened Mahlleisten 4 '' inserted.

3 zeigt eine für das erfindungsgemäße Verfahren geeignete Mahlgarnitur ohne dass eine maßstäbliche Zeichnung vorliegt. Dabei sind hier die Mahlleisten 3 in einer gebogenen Form ausgeführt, und benachbarte Mahlleisten 3 durch den Versatzwinkel γ um den Mittelpunkt M gegeneinander gedreht. Zwischen den durchweg gleich langen Mahlleisten 3 befinden sich Nuten 7, die als Strömungskanäle für die Suspension S dienen. Sie verlaufen hier auf der Mahlfläche mit besonderem Vorteil ohne Unterbrechung und ohne Querverbindung zu benachbarten Nuten vom Zulauf 5 bis zum Auslauf 6, sowie ohne sprunghafte Änderung der Nutrichtung oder sprunghafte Änderung der Nutbreite. 3 shows a suitable for the process according to the invention Mahlgarnitur without a scale drawing is present. Here are the Mahlleisten 3 executed in a curved shape, and adjacent Mahlleisten 3 rotated by the offset angle γ about the center M against each other. Between the equally long Mahlleisten 3 there are grooves 7 , which serve as flow channels for the suspension S. They run here on the grinding surface with particular advantage without interruption and without cross-connection to adjacent grooves from the inlet 5 to the outlet 6 , And without sudden change in the direction of the groove or sudden change in the groove width.

Nuten 7 und Mahlleisten 3 können auf folgende Art gestaltet werden:

1. Die Nutbreite N1, N2 und N3 ist über die ganze Länge konstant, so dass ein Strömungskanal mit gleichbleibendem Strömungsquerschnitt entsteht. Dabei sind die Mahlleisten 3 über ihre Länge unterschiedlich breit.
2. Die Nutbreiten variieren über die Nutlänge, insbesondere so, dass die Nutbreite N1 am Zulauf 5 gleich der Nutbreite N3 am Auslauf 6 ist, während die Nutbreiten N2 an den dazwischen liegenden Stellen größer sind. Dadurch kann die Strömung dort verlangsamt werden. Dabei ist es von Vorteil, wenn die Nuten 7 auf der Mahlfläche eine Nutbreite N1 bzw. N2 bzw. N3 zwischen 2 und 8 mm, vorzugsweise zwischen 2 und 5 mm haben. Im Beispiel der 3 betragen die Nutbreite N1 am Zulauf 5 und die Nutbreite N3 am Auslauf 6 jeweils ca. 2,5 mm, während an einer Stelle dazwischen die Nutbreite N2 mit ca. 3,5 mm den größten Wert hat. Die Leistenbreite B1 ist gleich groß wie die Leistenbreite B2, ebenso die dazwischen liegenden Werte.
3. Mischformen aus 1. und 2., also Variation von Nutbreite und Mahlleistenbreite über die Länge.

groove

7 and grinding bars 3 can be designed in the following way:

1. The groove width N1, N2 and N3 is constant over the entire length, so that a flow channel with a constant flow cross section is formed. Here are the Mahlleisten 3 different widths over their length.
2. The groove widths vary over the groove length, in particular so that the groove width N1 at the inlet 5 equal to the groove width N3 at the outlet 6 is, while the groove widths N2 are larger at the intermediate points. As a result, the flow can be slowed down there. It is advantageous if the grooves 7 on the grinding surface have a groove width N1 or N2 or N3 between 2 and 8 mm, preferably between 2 and 5 mm. In the example of 3 are the groove width N1 at the inlet 5 and the groove width N3 at the outlet 6 each about 2.5 mm, while at one point in between the groove width N2 with about 3.5 mm has the largest value. The strip width B1 is the same size as the strip width B2, as well as the intermediate values.
3. Mixed forms of 1st and 2nd, so variation of groove width and Mahlleistenbreite over the length.

Die Nuttiefe T beträgt mit Vorteil zwischen 2 und 20 mm (s. 1). Der Querschnitt der Mahlleisten 3 und Nuten 7 ist im Allgemeinen rechteckig, wobei es auch andere Formen gibt. Zur besseren Klarheit sind einige Mahlleisten 3 geschnitten, also mit einer Schraffur gezeichnet.The groove depth T is advantageously between 2 and 20 mm (s. 1 ). The cross-section of the grinding bars 3 and grooves 7 is generally rectangular, although there are other shapes. For better clarity are some Mahlleisten 3 cut, so drawn with a hatch.

Wird die in 3 gezeichnete Mahlgarnitur auf einem Rotor verwendet, ist in der Regel die Drehrichtung 14 wie hier eingezeichnet. Die Mahlkanten (Schnittkanten) liegen dann bei dieser Darstellung auf der linken Seite der Mahlleisten 3.Will the in 3 drawn grinding set used on a rotor is usually the direction of rotation 14 as shown here. The grinding edges (cut edges) are then in this illustration on the left side of the grinding bars 3 ,

Wie bereits erwähnt wurde, ist der Schnittwinkel bei Mahlverfahren dieser Art ein wesentlicher Parameter. 4 zeigt exemplarisch eine kreisbogenförmige Mahlleiste 3, deren Mahlkante am Zulauf 5 tangential zum durch den Mittelpunkt M gelegten Radius R verläuft, was an dieser Stelle bei gleich geformter Gegengarnitur zu einem Null-Grad-Schnittwinkel führt. Am Auslauf 6 hingegen liegt der Anstellwinkel α3 bei 65 Grad, wodurch hier der Schnittwinkel (gleich zweimal α3 bei gleich geformter Gegengarnitur) also 130 Grad beträgt. Dabei erhöht sich zwischen Zulauf 5 und Auslauf 6 der Anstellwinkel α2 stetig. Benachbarte Mahlleisten 3 (eine weitere Mahlleiste 3 ist nur teilweise gezeichnet) stehen nicht parallel zueinander sondern sind rotatorisch um den Mittelpunkt M in einem Winkel angeordnet, der idealerweise gleich dem Versatzwinkel γ benachbarter Mahlleisten 3 in Umfangsrichtung ist. Dadurch ist die Anstellwinkel und damit die Schnittwinkel auf einer Umfangslinie konstant, was gegenüber dem Stand der Technik gemäß 1 ein großer Vorteil ist. In bestimmten Fällen kann eine geringe Abweichung zugelassen werden, das heißt, dass dann der Winkel der rotatorischen Anordnung bis um maximal 3 Grad, vorzugsweise maximal 1 Grad vom jeweiligen Versatzwinkel γ abweicht,As already mentioned, the cutting angle is an essential parameter in milling processes of this kind. 4 shows an example arcuate grinding bar 3 , whose grinding edge at the inlet 5 tangent to the set by the center M radius R, which leads at this point at the same shaped Gegengarnitur to a zero-degree cutting angle. At the outlet 6 on the other hand, the angle of attack α3 is 65 degrees, so here the angle of intersection (equal to twice α3 for the same shaped counter-assembly) is 130 degrees. This increases between inflow 5 and spout 6 the angle of attack α2 steady. Neighboring Mahlleisten 3 (another grindstone 3 is only partially drawn) are not parallel to each other but are rotationally arranged around the center M at an angle which ideally equal to the offset angle γ adjacent Mahlleisten 3 in the circumferential direction. As a result, the angle of attack and thus the cutting angle on a circumferential line is constant, which compared to the prior art according to 1 a big advantage. In certain cases, a small deviation can be allowed, that is to say that then the angle of the rotary arrangement deviates up to a maximum of 3 degrees, preferably a maximum of 1 degree, from the respective offset angle γ,

Wenn auch am Zulauf 5 ein Schnittwinkel größer als 0 Grad günstiger ist, kann gemäß 5 konstruiert werden. Darin betragen der zulaufseitige Anstellwinkel α1 = 15 Grad und der auslaufseitige Anstellwinkel α3 wiederum 65 Grad. Auch das ist nur ein Beispiel und schließt andere Winkelkombinationen nicht aus.If also at the inlet 5 an angle of intersection greater than 0 degrees is more favorable, can according to 5 be constructed. Therein, the inlet-side angle of attack α1 = 15 degrees and the outlet-side angle α3 turn 65 degrees. This too is just an example and does not exclude other angle combinations.

Die Form der Mahlleiste 3 ist in 3 bis 5 ist als Kreisbogen gewählt. Es sind auch andere Bogenformen zweckmäßig, wodurch die Variation des Schnittwinkels einen weiteren Freiheitsgrad erhält. So kann z. B. eine elliptische Form der Mahlleisten 3' gemäß 6 Vorteile bieten, insbesondere weil eine längere Mahlkante möglich ist, auch bei jeweils gleichen Anstellwinkeln α1 und α3 (s. 5) im Zulauf 5 bzw. Auslauf 6. Längere Mahlkanten können erwünscht sein, um die sekundliche Kantenlänge zu erhöhen. Die verwendete Ellipse (Mittellinie ME) liegt dabei mit ihrem kleineren Krümmungsradius in der Nähe des Zulaufs 5.The shape of the grinding bar 3 is in 3 to 5 is chosen as arc. There are also other bow shapes appropriate, whereby the variation of the cutting angle receives another degree of freedom. So z. B. an elliptical shape of Mahlleisten 3 ' according to 6 Offer advantages, especially because a longer grinding edge is possible, even at the same angle α1 and α3 (s. 5 ) in the inlet 5 or spout 6 , Longer grinding edges may be desired to increase the secondary edge length. The ellipse used (center line ME) lies with its smaller radius of curvature in the vicinity of the inlet 5 ,

Meistens werden Mahlgarnituren als Segmente hergestellt und erst im Refiner zu Kreisringen zusammengesetzt. Bekannt sind 45-Grad-Segmente, 60-Grad-Segmente und 90-Grad-Segmente, bei denen die Segmentgrenzen (also Trennfugen im zusammengesetzten Zustand) radial verlaufen. Das führt bei Schrägmessergarnituren dazu, dass zumindest einige Mahlleisten durch die Segmentgrenzen geschnitten werden. Um die dadurch beim Betrieb durch Wirbel auftretenden hydraulischen Verluste zu vermeiden, können die Segmentgrenzen 13 und 13' wie in 3, 7, 8 und 9 gezeigt ist, mit Vorteil an die jeweils nächst liegenden Mahlleisten 3 bzw. Nuten 7 angepasst werden, so dass sie in gleicher Richtung wie diese verlaufen. 9 stellt einen Garnitur-Ring dar, der sich aus vier 90-Grad-Segmenten zusammensetzt, wobei deren Segmentgrenzen 13 und 13' in der beschriebenen Weise ausgestaltet sind. In dieser Figur sind die Mahlleisten und Nuten nur angedeutet.Usually Mahlgarnituren are produced as segments and only in the refiner to circular rings composed. Are known 45-degree segments, 60-degree segments and 90-degree segments in which the segment boundaries (ie joints in the assembled state) are radial. This results in Schrägmessergarnituren that at least some Mahlleisten be cut through the segment boundaries. In order to avoid the resulting hydraulic losses during operation by vortex, the segment boundaries 13 and 13 ' as in 3 . 7 . 8th and 9 is shown, with advantage to the next closest Mahlleisten 3 or grooves 7 be adjusted so that they run in the same direction as these. 9 represents a garnish ring composed of four 90-degree segments, with their segment boundaries 13 and 13 ' are configured in the manner described. In this figure, the Mahlleisten and grooves are only hinted.

Zumeist sind die Mahlgarnituren wie in den 7, 8 und 9 gezeigt, mit Schraubenlöchern 10 versehen, welche die nutzbare Mahlfläche etwas verkleinern. Die nutzbare Mahlfläche liegt zwischen dem Außenkreis mit Durchmesser D2 und dem Innenkreis mit Durchmesser D1 abzüglich der Fläche der Schraubenlöcher 10.In most cases, the Mahlgarnituren as in the 7 . 8th and 9 shown with screw holes 10 provided, which reduce the usable grinding surface something. The usable grinding surface is between the outer circle with diameter D2 and the inner circle with diameter D1 less the surface of the screw holes 10 ,

8 zeigt, dass sich die Vorteile von an die Nuten oder Mahlleisten angepassten Sektorengrenzen 13 bzw. 13' auch dann bei Mahlgarnituren mit geraden Mahlleisten 3'' und Nuten 7' realisieren lassen, wenn deren Anstellwinkel α größer als Null, hier z. B. 45 Grad ist. Benachbarte Mahlleisten 3'' sind jeweils um den Versatzwinkel γ zueinander gedreht. Das gezeigte Beispiel hat durchgehende Nuten 7', hier mit konstanter Nutbreite. 8th shows that the advantages of sector boundaries adapted to the grooves or grinding bars 13 respectively. 13 ' even then with Mahlgarnituren with straight Mahlleisten 3 '' and grooves 7 ' let realize if their angle of attack α greater than zero, here z. B. 45 degrees. Neighboring Mahlleisten 3 '' are each rotated by the offset angle γ to each other. The example shown has through grooves 7 ' , here with constant groove width.

10 ist eine perspektivische Darstellung von Teilen zweier benachbarter Mahlsegmente im Bereich des Zulaufes 5 eines Garnitur-Ringes. Mahlleisten 3, Nuten 7 und Segmentgrenzen 13 und 13' sind kreisbogenförmig ausgestaltet. Das links gezeichnete Segment schließt an der hier sichtbaren Segmentgrenze 13' mit einem Vorsprung ab, der zur Bildung einer Nut 7 dient, wobei dessen Breite 15 auch kleiner sein kann als die gewünschte Nutbreite N1. Das kann seinen Sinn darin haben, dass z. B. auch das benachbarte Mahlsegment mit einem nutbildenden Vorsprung abschließt (hier nicht realisiert), oder dass die Mahlsegmente mit einem Abstand 16 montiert werden sollen. Dieser Abstand 16, der hier zur besseren Klarheit stark übertrieben gezeichnet ist, hat den Vorteil, dass die Flächen an den Segmentgrenzen 13 und 13' weniger aufwändig zu bearbeiten sind, da sie nicht passgenau sein müssen. 10 is a perspective view of parts of two adjacent grinding segments in the region of the inlet 5 a garnish ring. milling strips 3 , Grooves 7 and segment boundaries 13 and 13 ' are designed in a circular arc. The segment on the left ends at the segment boundary visible here 13 ' with a projection that leads to the formation of a groove 7 serves, with its width 15 may also be smaller than the desired groove width N1. This may have its meaning in that z. B. also closes the adjacent refining segment with a groove-forming projection (not realized here), or that the refining segments with a distance 16 to be mounted. This distance 16 , which is here for the sake of clarity greatly exaggerated drawn, has the advantage that the surfaces at the segment boundaries 13 and 13 ' less laborious to process, since they do not have to be accurate.

Bei den in 7, 9 und 10 gezeigten Mahlsegmenten reichen die Mahlleisten 3 und Nuten 7 bis an den Innenrand der Garnitur heran, um die Mahlfläche so weit wie möglich zu nutzen. Allerdings ist hier die Umfangsgeschwindigkeit am geringsten.At the in 7 . 9 and 10 The grinding bars are sufficient 3 and grooves 7 up to the inner edge of the clothing zoom in order to use the grinding surface as much as possible. However, the peripheral speed is the lowest here.

Die für das Verfahren geeigneten Garnituren bzw. Mahlsegmente sind z. B. aus legiertem Chromstahl hergestellt. Sie können gegossen sein. Die Nuten können auch gefräst sein, insbesondere bei kleinen Nutbreiten. Die Oberfläche ist in der Regel glatt, es sind aber auch aufgeraute Oberflächen denkbar.The suitable for the process sets or grinding segments are z. B. made of alloyed chrome steel. They can be poured. The grooves can also be milled, especially with small groove widths. The surface is usually smooth, but also roughened surfaces are conceivable.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102005004344 A1 [0003]

Claims

Process for grinding aqueous suspended pulp fibers, in which these fibers are suspended in an aqueous suspension (S) between grinding strips ( 3 . 3 ' . 3 '' ), which are located on the grinding surfaces of grinding sets ( 1 . 2 ) which are either on a rotor ( 9 ) or a stator ( 8th ) and are rotated relative to each other and pressed against each other, whereby mechanical grinding work is transferred to the pulp fibers, - in which the grinding edges of the Mahlleisten ( 3 . 3 ' . 3 '' ) relative to the radius (R) have an angle of attack (α, α1, α2, α3) which, at least on the predominant part of the grinding strips ( 3 . 3 ' . 3 '' ) is greater than 4 degrees, and - in which at least a part of the suspension (S) passes through between the milling strips ( 3 . 3 ' . 3 '' ) lying grooves ( 7 . 7 ' ) is conveyed by a respective radially inwardly located inlet to a radially outer outlet, characterized in that at least partially such Mahlgarnituren ( 1 . 2 ) are used, in which the grooves ( 7 . 7 ' ) on the grinding surfaces in each case continuously from the inlet ( 5 ) to the outlet ( 6 ) without cross-connection to adjacent grooves ( 7 . 7 ' ), and without sudden change in the groove direction or sudden change in the groove width (N1, N2, N3) run.

Process for grinding aqueous suspended pulp fibers, in which these fibers are suspended in an aqueous suspension (S) between grinding strips ( 3 . 3 ' . 3 '' ), which are located on the grinding surfaces of grinding sets ( 1 . 2 ) which are either on a rotor ( 9 ) or a stator ( 8th ) and are rotated relative to each other and pressed against each other, whereby mechanical grinding work is transferred to the pulp fibers, - in which the grinding edges of the Mahlleisten ( 3 . 3 ' . 3 '' ) relative to the radius (R) have an angle of attack (α, α1, α2, α3) which, at least on the predominant part of the grinding strips ( 3 . 3 ' . 3 '' ) is greater than 4 degrees, and - in which at least a part of the suspension (S) passes through between the milling strips ( 3 . 3 ' . 3 '' ) lying grooves ( 7 . 7 ' ) is conveyed by a respective radially inwardly located inlet to a radially outer outlet, characterized in that at least partially such Mahlgarnituren ( 1 . 2 ), where at least 80% of the milling strips ( 3 . 3 ' ), preferably all milling strips ( 3 . 3 ' ) have curved grinding edges.

A method according to claim 1 or 2, characterized in that the grinding is carried out in a disc refiner.

A method according to claim 1 or 2, characterized in that the grinding is carried out in a cone refiner.

Method according to claim 1, 2, 3 or 4, characterized in that segmented grinding sets ( 1 . 2 ) and that the segment boundaries ( 13 . 13 ' ) to the nearest grinding bars ( 3 ) or grooves ( 7 ) are adjusted so that they run in the same direction as these.

Grinding set ( 1 . 2 ) for carrying out the method according to claim 1, 2, 3, 4 or 5, which is provided with grinding bars ( 3 . 3 ' . 3 '' ) whose refining edges have an angle of attack (α1, α2, α3) relative to the radius (R), which at least on the predominant part of the grinding bars ( 3 . 3 ' . 3 '' ) is greater than 4 degrees, and between which grooves ( 7 . 7 ' ), characterized in that the grooves ( 7 . 7 ' ) on the grinding surfaces in each case continuously from the inlet ( 5 ) to the outlet ( 6 ) without cross-connection to adjacent grooves ( 7 . 7 ' ), and without sudden change in the groove direction or sudden change in the groove width (N1, N2, N3) run.

Grinding set ( 1 . 2 ) for carrying out the method according to claim 1, 2, 3, 4 or 5, which is provided with grinding bars ( 3 . 3 ' . 3 '' ) whose refining edges have an angle of attack (α1, α2, α3) relative to the radius (R), which at least on the predominant part of the grinding bars ( 3 . 3 ' . 3 '' ) is greater than 4 degrees, and between which grooves ( 7 ), characterized in that at least 80% of the milling strips ( 3 . 3 ' ), preferably all milling strips ( 3 . 3 ' ) have curved grinding edges.

Grinding set ( 1 . 2 ) according to claim 6 or 7, characterized in that the grinding edges one from the inlet ( 5 ) to the outlet ( 6 ) have increasing angle of attack (α1, α2, α3,).

Grinding set ( 1 . 2 ) according to claim 6 and 7, characterized in that the grinding edges one from the inlet ( 5 ) to the outlet ( 6 ) have increasing angle of attack (α1, α2, α3,).

Grinding set ( 1 . 2 ) according to claim 6, 7, 8 or 9, characterized in that the grinding edges with respect to the radius (R) at the inlet ( 5 ) an angle of attack (α1) between 0 and 15 degrees and at the outlet ( 6 ) have an angle of attack (α3) between 15 and 80 degrees, preferably between 30 and 70 degrees.

Grinding set ( 1 . 2 ) according to any one of claims 6 to 10, characterized in that the grinding edges of the inlet ( 5 ) to the outlet ( 6 ) form the shape of a circular arc.

Grinding set ( 1 . 2 ) according to any one of claims 6 to 10, characterized in that the grinding edges of the inlet ( 5 ) to the outlet ( 6 ) form the shape of an elliptical arc.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that at least 90% of the grinding strips ( 3 . 3 ' . 3 '' ), preferably all milling strips ( 3 . 3 ' . 3 '' ) are the same length.

Grinding set ( 1 . 2 ) according to one of claims 6 to 13, characterized in that adjacent milling strips ( 3 . 3 ' . 3 '' ) are rotated at an angle about the center (M), the offset angle γ, in the adjacent Mahlleisten ( 3 . 3 ' . 3 '' ) offset by the center (M) rotationally to each other are equal to a maximum deviation of 3 degrees.

Grinding set ( 1 . 2 ) according to one of claims 6 to 14, characterized in that the groove width (N1, N2, N3) is constant on the grinding surface.

A method according to claim 15, characterized in that the width (B) of the Mahlleisten ( 3 . 3 ' . 3 '' ) is not constant on the grinding surfaces.

Grinding set ( 1 . 2 ) according to one of claims 6 to 14, characterized in that the groove width (N1, N2, N3) is not constant on the grinding surface.

Method according to claim 17, characterized in that the width of the milling strips ( 3 . 3 ' . 3 '' ) is constant on the grinding surface.

Grinding set ( 1 . 2 ) according to one of claims 6 to 18, characterized in that the grooves ( 7 . 7 ' ) have on the grinding surfaces a groove width (N1, N2, N3) between 2 and 8 mm, preferably between 2 and 5 mm.