DE102011082109A1

DE102011082109A1 - Grinding plant arrangement for grinding of aqueous suspended pulp fibers, has a screen which is arranged between the inlet of pulp fibers and a grinding gap formed between the relatively moving grinding surfaces in a closed housing

Info

Publication number: DE102011082109A1
Application number: DE201110082109
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Mannes
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2011-09-05
Filing date: 2011-09-05
Publication date: 2013-03-07

Abstract

The grinding plant arrangement comprises a closed housing (4) having two fine and relatively moving grinding surfaces (2,3) between which a grinding gap (1) is formed, an inlet (5) for input of the pulp fibers, and an outlet (6) for discharge of the ground fibers. A screen (7) is arranged between the inlet and the grinding gap. The screen is comprised of several holes and/or slots, where the diameter of hole is between 2 mm and 5 mm and the width of slot is between 0.8 mm and 2.5 mm. The screen is fastened to a rotatable shaft (8).

Description

Die Erfindung betrifft eine Mahlanordnung zur Mahlung von wässrig suspendierten Zellstofffasern zwischen zwei einen Mahlspalt bildenden und sich relativ zueinander bewegenden Mahlflächen, die in einem geschlossenen Gehäuse mit einem Zu- und einem Ablauf für die Suspension angeordnet sind.The invention relates to a grinding arrangement for grinding aqueous pulp fibers suspended between two Mahlspalt forming and relatively moving grinding surfaces, which are arranged in a closed housing with an inlet and a drain for the suspension.

Es ist seit langem bekannt, Zellstofffasern, d.h. Frischzellstoff und/oder Altpapierfasern zu mahlen, um bei der daraus hergestellten Faserstoffbahn die gewünschten Eigenschaften, insbesondere hinsichtlich Festigkeit, Formation und Oberfläche erreichen zu können.It has long been known to use pulp fibers, i. To mill fresh pulp and / or waste paper fibers in order to achieve the desired properties, in particular in terms of strength, formation and surface in the fibrous web produced therefrom.

Bei den dabei in der Regel zum Einsatz kommenden Refinern werden die Mahlleisten Messer genannt und die Mahlflächen von Mahlgarnituren gebildet. Die Refiner können als Scheibenrefiner oder Kegelrefiner ausgebildet sein.In the case of the refiners usually used, the grinding strips are called knives and the grinding surfaces are formed by grinding sets. The refiner can be designed as a disc refiner or cone refiner.

Für das Erreichen der gewünschten Fasereigenschaften, insbesondere den Mahlgrad müssen die Mahlgarnituren dem zu behandelnden Faserstoff bestmöglich angepasst werden, auch um einen übermäßigen Verschleiß der Garnituren zu verhindern.To achieve the desired fiber properties, in particular the freeness, the grinding sets must be optimally adapted to the pulp to be treated, also to prevent excessive wear of the sets.

Um eine Beschädigung der Mahlgarnituren durch größere Fremdkörper zu verhindern, werden dem Refiner oft unempfindliche Dickstoffrefiner oder Sortierer vorgeschaltet, was relativ aufwendig ist. In order to prevent damage to Mahlgarnituren by larger foreign bodies, the refiner are often preceded by insensitive Dickstoffrefiner or sorter, which is relatively expensive.

Die Aufgabe der Erfindung ist es daher den Verschleiß und die Störanfälligkeit von Mahlanordnungen mit möglichst geringem Aufwand zu vermindern. The object of the invention is therefore to reduce the wear and the susceptibility of Mahlanordnungen with the least possible effort.

Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, dass sich zwischen dem Zulauf und dem Mahlspalt ein Sieb befindet.According to the invention the object has been achieved in that there is a screen between the inlet and the grinding gap.

Über das Sieb gelingt es sicher und einfach Störstoffe, die über eine bestimmte Größe hinausgehen, auszusortieren. Dabei wird im Interesse einer Vereinfachung der Anordnung und einer Minimierung des Aufwandes in kaufgenommen, dass das Sieb auch große Fasern oder Faserverklumpungen am Durchgang hindert. Möglich wird der Einsatz des Siebes insbesondere auch wegen des vereinfachten Störstoffspektrums. Das Auftreten von nur geringen Mengen an Drahtstücken, Flußenbruchstücken u.ä. unterscheidet sich wesentlich von den Sortieraufgaben normaler Sortierer.The sieve safely and easily manages to sort out contaminants that exceed a certain size. In the interest of simplifying the arrangement and minimizing the expense, it is assumed that the sieve also prevents large fibers or fiber clumps from passing through. The use of the screen is also possible, in particular because of the simplified contaminant spectrum. The occurrence of only small amounts of wire pieces, Flußßenbruchstücken u.ä. differs significantly from the sorting tasks of normal sorters.

Des Weiteren befindet sich das Sieb so sehr nah am Mahlspalt, was die Sicherheit zusätzlich erhöht.Furthermore, the sieve is so close to the grinding gap, which additionally increases safety.

Für die meisten Mahlanordnungen hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das Sieb Löcher und/oder Schlitze aufweist, wobei der Lochdurchmesser vorzugsweise im Bereich zwischen 2 und 5 mm und die Schlitzbreite vorzugsweise zwischen 0,8 und 2,5 mm liegt.For most Mahlanordnungen it has proved to be advantageous if the sieve holes and / or slots, wherein the hole diameter is preferably in the range between 2 and 5 mm and the slot width is preferably between 0.8 and 2.5 mm.

Um Verstopfungen des Siebes zu vermeiden, ist es von Vorteil, wenn dieses rotiert und zu diesem Zweck auf einer rotierbaren Welle befestigt ist. Dabei wird die Konstruktion noch zusätzlich dadurch vereinfacht, dass auf eine Abdichtung zwischen dem rotierenden Sieb und dem Gehäuse bewusst verzichtet wird. In diesem Zusammenhang sollte das rotierende Sieb mit der Innenfläche des Gehäuses einen Spalt bilden, dessen Breite ebenfalls zwischen 0,8 und 2,5 mm liegt und der so zusätzlich als Sortierspalt fungiert. Zur Entfernung der vom Sieb abgewiesenen Störstoffe ist die Anordnung eines Rotors mit entsprechenden Rotorblättern o.ä. vor dem Sieb auf dessen Zulaufseite von Vorteil. In diesem Fall kann das Sieb zur Vereinfachung auch feststehend ausgeführt werden.To avoid clogging of the screen, it is advantageous if it rotates and for this purpose is mounted on a rotatable shaft. In this case, the construction is additionally simplified by the fact that a seal between the rotating screen and the housing is deliberately omitted. In this context, the rotating screen with the inner surface of the housing should form a gap whose width is also between 0.8 and 2.5 mm and thus additionally acts as a sorting gap. To remove the rejects rejected by the sieve is the arrangement of a rotor with appropriate rotor blades or the like. in front of the screen on the inlet side of advantage. In this case, the screen can also be made stationary for the sake of simplicity.

Die Durchströmung des Siebes kann ergänzend oder alternativ noch durch einen Rotor auf der Ablaufseite des Siebes unterstützt werden.The throughflow of the screen can be supplemented or alternatively supported by a rotor on the discharge side of the screen.

Auf der Zulaufseite des Siebe sollte der Innenraum des Gehäuses dabei so gestaltet sein, dass vom Sieb abgewiesene Störstoffe über die Suspensionsströmung, insbesondere aber über die Rotation des Siebes und/oder des Rotors in wenigstens einen Sammelbereich gefördert werden, in den ein Auslaß mündet. Die Ausschleusung der Störstoffe aus dem Sammelbereich kann über den Auslaß kontinuierlich, vorzugsweise aber diskontinuierlich erfolgen. Wegen der im Allgemeinen geringen Mengen genügt hierbei eine Taktung im Bereich mehrerer Stunden.On the inlet side of the sieve, the interior of the housing should be designed so that rejected from the screen impurities are conveyed through the suspension flow, but in particular via the rotation of the screen and / or the rotor in at least one collecting area, in which an outlet opens. The discharge of the contaminants from the collection area can be done via the outlet continuously, but preferably discontinuously. Because of the generally small amounts in this case a clock in the range of several hours is sufficient.

Eine besonders einfache Lösung ergibt sich, wenn das Sieb eben, vorzugsweise als rotierende Scheibe ausgeführt ist. Im Interesse einer großen Siebfläche und einer einfachen und stabilen Konstruktion sollte das Sieb, jedoch eine etwa zylindrische oder konische Mantelfläche aufweisen und die Zylinderachse bzw. Konusachse des Siebes vorzugsweise mit der Rotationsachse der Welle übereinstimmen. Falls die Zulaufseite innerhalb der zylindrischen bzw. konischen Mantelfläche liegt, so kann dies unter Umständen zu einem etwas höherem Verschließ führen, was aber meist tolerierbar ist. Wenn allerdings die Zulaufseite des Siebes von der radial außen liegenden Seite der zylindrischen bzw. konischen Mantelfläche gebildet wird, so werden die abgewiesenen Störstoffe infolge der Rotation des Siebes radial nach außen geschleudert, was einem Verstopfen und dem Verschleiß wirksam entgegenwirkt. Außerdem unterstützt dies auch die Förderung der Störstoffe in den Sammelbereich.A particularly simple solution results when the sieve is flat, preferably designed as a rotating disc. In the interest of a large screen area and a simple and stable construction, the screen, but should have an approximately cylindrical or conical lateral surface and the cylinder axis or cone axis of the screen preferably coincide with the axis of rotation of the shaft. If the inlet side is within the cylindrical or conical lateral surface, then this may possibly lead to a slightly higher closure, but this is usually tolerable. However, if the inlet side of the screen is formed by the radially outer side of the cylindrical or conical lateral surface, the rejected impurities are thrown due to the rotation of the screen radially outward, which effectively counteracts clogging and wear. In addition, this also supports the promotion of contaminants in the collection area.

Hinsichtlich der Mahlanordnung ist es von Vorteil, wenn wenigstens eine Mahlfläche um eine vorzugsweise senkrecht durch die Mitte der Mahlfläche gehende Rotationsachse rotiert. With regard to the grinding arrangement, it is advantageous if at least one grinding surface rotates about a rotation axis that preferably passes perpendicularly through the center of the grinding surface.

Dies ermöglicht es wiederum, dass die rotierende Mahlfläche und das rotierende Sieb oder der Rotor von der gleichen Welle angetrieben werden, was die Konstruktion erheblich vereinfacht. This in turn makes it possible for the rotating grinding surface and the rotating screen or the rotor to be driven by the same shaft, which considerably simplifies the construction.

Im Ergebnis kann auf Schutzvorrichtungen vor der Mahlanordnung, die ein Passieren von Fremdstoffen verhindern sollen, verzichtet werden.As a result, it is possible to dispense with protective devices before the grinding arrangement intended to prevent the passage of foreign matter.

Nachfolgend soll die Erfindung an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In der beigefügten Zeichnung zeigt:The invention will be explained in more detail below with reference to several exemplary embodiments. In the attached drawing shows:

1: einen schematischen Querschnitt durch eine Mahlanordnung und 1 a schematic cross section through a grinding arrangement and

2: eine andere Ausführung. 2 : another version.

Im Gehäuse 4 der Mahlanordnung befinden sich hier beispielhaft zwei Mahlspalte 1, die jeweils von einer feststehenden und mit dem Gehäuse 4 gekoppelten Mahlfläche 3 und einer um eine Rotationsachse 11 rotierenden Mahlfläche 2 gebildet werden. In the case 4 The Mahlanordnung are here exemplified two grinding gaps 1 , each one of a fixed and with the housing 4 coupled grinding surface 3 and one around an axis of rotation 11 rotating grinding surface 2 be formed.

Dabei verlaufen die beiden kreisringförmigen Mahlflächen 2, 3 parallel zueinander, wobei der Abstand zwischen diesen meist einstellbar ist. In this case, the two annular grinding surfaces extend 2 . 3 parallel to each other, the distance between these is usually adjustable.

Die rotierenden Mahlflächen 2 sind in der Regel lösbar an einer hier gemeinsamen Scheibe 15 befestigt, welche auf einer im Gehäuse 4 rotierbar gelagerten Welle 8 befestigt ist.The rotating grinding surfaces 2 are usually solvable on a common disk here 15 attached, which on one in the housing 4 rotatably mounted shaft 8th is attached.

Angetrieben wird diese Welle 8 von einem hier beispielhaft im Gehäuse 4 vorhandenen Antrieb 14.This wave is driven 8th from one example here in the housing 4 existing drive 14 ,

Beide Mahlflächen 2, 3 werden jeweils von Mahlgarnituren gebildet, die auf der Seite ihrer Mahlflächen 2, 3 eine Vielzahl von im Wesentlichen radial verlaufenden Mahlleisten besitzen, so dass die Mahlflächen 2, 3 von diesen Mahlleisten und den dazwischenliegenden Nuten gebildet werden.Both grinding surfaces 2 . 3 are each formed by Mahlgarnituren on the side of their grinding surfaces 2 . 3 have a plurality of substantially radially extending Mahlleisten, so that the grinding surfaces 2 . 3 be formed by these Mahlleisten and the intermediate grooves.

Die zu mahlende Fasersuspension gelangt bei dem hier gezeigten Beispiel über einen Zulauf 5 durch das Zentrum in einen der beiden Mahlspalte 1 zwischen den beiden Mahlgarnituren. Die Fasersuspension passiert die zusammenwirkenden Mahlflächen 2, 3 radial nach außen und sammelt sich in dem sich anschließenden Ringraum 16. Während zumindest ein Teil der so behandelten Fasersuspension diesen Ringraum 16 durch einen Ablauf 6 verlässt, kann unter Umständen der andere Teil der Fasersuspension durch die Nuten der nicht-rotierenden Mahlfläche 3 durch einen Abschnitt ihrer Länge wieder zurückfließen. Nicht dargestellt sind die an sich bekannten Mittel, mit denen eine Kraft erzeugt wird, um die beiden Mahlgarnituren gegeneinander zu drücken.The fiber suspension to be grounded reaches an inlet in the example shown here 5 through the center into one of the two grinding gaps 1 between the two Mahlgarnituren. The fiber suspension passes through the cooperating grinding surfaces 2 . 3 radially outward and collects in the adjoining annular space 16 , While at least a portion of the fiber suspension thus treated this annulus 16 through a process 6 may leave the other part of the fiber suspension through the grooves of the non-rotating grinding surface 3 flow back through a section of their length. Not shown are the means known per se, with which a force is generated to press the two Mahlgarnituren against each other.

Der Querschnitt der Mahlleisten, auch Messer genannt, ist im Allgemeinen rechteckig, wobei es aber auch andere Formen gibt. Die Oberseite dieser Mahlleisten, also die die Mahlkanten tragenden Flächen, die die jeweilige Mahlgarnitur in Richtung Gegengarnitur abschließen, liegen in der Radialebene.The cross-section of the Mahlleisten, also called knife, is generally rectangular, but there are other forms. The top of these Mahlleisten, so the grinding edges bearing surfaces that complete the respective Mahlgarnitur towards Gegengarnitur, are in the radial plane.

Die zwischen den Mahlleisten verlaufenden Nuten haben ebenfalls einen rechteckigen Querschnitt und dienen als Strömungskanäle für die Fasersuspension. Die Nuttiefe beträgt meist zwischen 2 und 20 mm.The grooves running between the grinding bars likewise have a rectangular cross-section and serve as flow channels for the fiber suspension. The groove depth is usually between 2 and 20 mm.

Um einen unnötigen Verschleiß der Mahlgarnituren oder gar deren Beschädigung durch Störstoffe zu vermeiden, ist innerhalb des Gehäuses 4 im Strömungskanal zwischen dem Einlauf 5 und den Mahlspalten 1 wenigstens ein Sieb 7 angeordnet. Dies bedeutet, dass die zu mahlende Fasersuspension im Wesentlichen nur durch dieses Sieb 7 zu den Mahlspalten 1 gelangen kann.To avoid unnecessary wear of the grinding sets or even their damage by contaminants, is within the housing 4 in the flow channel between the inlet 5 and the grinding gaps 1 at least one sieve 7 arranged. This means that the fiber suspension to be ground essentially only through this sieve 7 to the grinding columns 1 can get.

Hierzu besitzt das Sieb 7 Löcher und Schlitze, die so gestaltet und dimensioniert sind, dass Störstoffe bestimmter Form und Größe abgewiesen werden. Zur Realisierung einer möglichst großen Siebfläche bildet das Sieb 7 einen zylindrischen Mantel, wobei die Zylinderachse mit der Rotationsachse 11 der Welle 8 übereinstimmt. Dabei ist der zylindrische Mantel des Siebes 7 über Abstandhalter 12, 13 beidseitig des Zylindermantels fest mit der Welle 8 verbunden. Die Abstandhalter 12 auf der zu den Mahlspalten 1 weisenden Zylinderseite sind durchlässig, beispielsweise speichenförmig gestaltet. Auf der gegenüberliegenden Seite können die Abstandhalter 13 den Zylindermantel abdichten, so dass ein Siebkorb entsteht und keine Fasersuspension in den Bereich des Antriebs 14 gelangt. Eine Abdichtung des Siebes 7 insbesondere des Zylindermantels zum Bereich der Mahlspalte 1 hin ist nicht erforderlich, was die Konstruktion vereinfacht. Im Gegenteil so kann ein Spalt 15 zwischen dem rotierenden Sieb 7 und dem Gehäuse 4 doch sogar als Sortierschlitz genutzt werden. For this purpose has the sieve 7 Holes and slots designed and dimensioned to reject contaminants of a particular shape and size. To realize a sieve surface as large as possible forms the sieve 7 a cylindrical shell, wherein the cylinder axis with the axis of rotation 11 the wave 8th matches. Here is the cylindrical shell of the screen 7 over spacers 12 . 13 on both sides of the cylinder jacket firmly with the shaft 8th connected. The spacers 12 on the to the grinding columns 1 facing cylinder side are permeable, designed, for example, spoke-shaped. On the opposite side can be the spacers 13 Seal the cylinder jacket so that a strainer basket is created and no fiber suspension in the area of the drive 14 arrives. A seal of the sieve 7 in particular of the cylinder jacket to the area of the grinding gaps 1 is not necessary, which simplifies the construction. On the contrary, so can a gap 15 between the rotating screen 7 and the housing 4 but even be used as a sorting slot.

Bei dem hier dargestellten Beispiel gelangt die zu mahlende Fasersuspension folglich vom Zulauf 5 radial außen auf den Zylindermantel des Siebes 7. Das Accept wird dann vom Inneren des Zylindermantels durch den Abstandhalter 12 zu den Mahlspalten 1 geleitet. Der im Wesentlichen von den Störstoffen gebildete, abgewiesene Teil der Fasersuspension prallt von der zylindrischen Siebfläche ab und sammelt sich seitlich in einem Sammelbereich 9. Aus dem Sammelbereich 9 können die Störstoffe vorzugsweise diskontinuierlich über einen darin mündenden Auslaß 10 herausgeschleust werden. In the example shown here, the fiber suspension to be ground thus passes from the inlet 5 radially outward on the cylinder jacket of the screen 7 , The accept is then from the inside of the cylinder jacket through the spacer 12 to the grinding columns 1 directed. The rejected part of the fiber suspension formed essentially by the contaminants bounces off the cylindrical screen surface and collects laterally in a collecting area 9 , From the collection area 9 For example, the contaminants may be discontinuous over an outlet opening therein 10 be removed.

Im Unterschied hierzu zeigt die Ausführung gemäß 2 ein ebenes, feststehendes kreisringförmiges Sieb 7, welches die Welle 8 umschließt und im Gehäuse 4 fixiert ist. Die Siebfläche des Siebes 7 verläuft hierbei senkrecht zur Rotationsachse 11 der Welle 8. Die Suspension gelangt über den Zulauf 5 in den Ringraum um die Welle 8, durch das Sieb 7 zu den Mahlspalten 1. Auch hier kann zur Vereinfachung der Konstruktion ein Spalt 15 zwischen der rotierenden Welle 8 und dem feststehenden Sieb 7 realisiert und als Sortierschlitz benutzt werden.In contrast, the execution according to 2 a flat, fixed circular sieve 7 which is the wave 8th encloses and in the housing 4 is fixed. The sieve surface of the sieve 7 runs perpendicular to the axis of rotation 11 the wave 8th , The suspension passes over the inlet 5 in the annulus around the shaft 8th , through the sieve 7 to the grinding columns 1 , Again, to simplify the construction of a gap 15 between the rotating shaft 8th and the fixed sieve 7 realized and used as a sorting slot.

In Durchströmrichtung der Suspension vor dem Sieb 7 ist auf der Welle 8 ein Rotor 17 befestigt, dessen Rotorblätter die Siebfläche von den abgewiesenen Störstoffen freiräumen, so dass diese ebenfalls über den Auslaß 10 abgeführt werden können. Anwendbar ist die Erfindung bei allen Mahlanordnungen beispielsweise auch Kegelrefinern o.ä..In the direction of flow of the suspension in front of the sieve 7 is on the wave 8th a rotor 17 attached, the rotor blades clear the screen surface of the rejected impurities, so that these also via the outlet 10 can be dissipated. Applicable is the invention in all grinding arrangements, for example, cone refiners or the like ..

Claims

Grinding arrangement for grinding aqueous suspended pulp fibers between two grinding gaps ( 1 ) forming and relatively moving grinding surfaces ( 2 . 3 ) in a closed housing ( 4 ) with an access 5 ) and a procedure ( 6 ) are arranged for the suspension, characterized in that between the inlet ( 5 ) and the grinding gap ( 1 ) a sieve ( 7 ) is located.

Grinding arrangement according to claim 1, characterized in that the sieve ( 7 ) Has holes and / or slots, wherein the hole diameter is preferably in the range between 2 and 5 mm and the slot width is preferably between 0.8 and 2.5 mm.

Grinding arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the sieve ( 7 ) on a rotatable shaft ( 8th ) is attached.

Grinding arrangement according to claim 3, characterized in that the rotating screen ( 7 ) with the inner surface of the housing ( 4 ) a gap ( 15 ), whose width is between 0.8 and 2.5 mm.

Grinding arrangement according to claim 3 or 4, characterized in that on the inlet side of the sieve ( 7 ) at least one collection area ( 9 ) for the rejected impurities into which an outlet ( 10 ) opens.

Grinding arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the sieve ( 7 ) is formed.

Grinding arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the sieve ( 7 ) has a cylindrical or conical lateral surface and the cylindrical or conical axis of the sieve ( 7 ) preferably with the axis of rotation ( 11 ) of the shaft coincides.

Grinding arrangement according to claim 7, characterized in that the inlet side of the sieve ( 7 ) is formed by the radially outer side of the cylindrical or conical lateral surface.

Grinding arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that in the flow direction before and / or after the sieve ( 7 ) a rotor ( 17 ) is arranged.

Grinding arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that at least one grinding surface is arranged around a preferably perpendicularly through the center of the grinding surface ( 2 ) going axis of rotation ( 11 ) rotates.

Grinding arrangement according to claim 10, characterized in that the rotating grinding surface ( 2 ) and the rotating screen ( 7 ) or the rotor ( 17 ) of the same wave ( 8th ) are driven.