DE1808943B2 - Mahlkörper für eine Papierstoffmühle - Google Patents

Description

Hierbei geht die Erfindung von den eingangs um- Fig. 3 in Perspektivansicht den Grundkörper

rissenen bekannten zusammengesetzten Mahlkörpern eines Scheibenrefiners ohne Bemesserung,

aus. Fig.4 in Perspektivansicht je einen erfindungsge-

Gemäß der Erfindung bestehen die Messer aus maß bemessenen Rotor und Stator,

kaltgewalzten rostfreien Stahl und slad jeweils ein- 5 Fig.5 erläuternde Darstellungen der unterschied-

zeln durch Elektroschweißraupen an der Oberfläche liehen Gefüge, die sich stufenweise beim Kaltwalzen

des Grundkörpers befestigt. der bei der Erfindung verwendeten Messer einstellen,

Der Grundkörper selbst ist vorzugsweise ebenfalls Fig.6 Schaubilder zur Erläuterung des Härtein Schweißkonstruktion aus entsprechend vorgeboge- und des Zugfestigkeitsanstiegs beim Kaltwalzen,
nen Blechteilen gefertigt, sofern er nicht die Form io Fig.7 bis 9 in Perspektivansichten die den Fig. 1 einer einziehen Platte hat, die nur ausgeschnitten bis 3 entsprechenden Teile beim Anschweißen der werden muß. Messer und

Die Messer bestehen bevorzugt aus einem Chrom- F i g. 10 Perspektivansichten von jeweils einem

nickelstahl. Durch das Kaltwalzen der Messer erhält Rotor und Stator für einen Kegelrefiner mit gemäß

das Material für diese eine höhere Härte und höhere 15 der Erfindung aufgebrachter Bemesserung dieser

Festigkeit, bleibt jedoch noch biegbar. Die Verwen- Teile.

dung von kaltgewalztem Stahl für die Bemesserung Beim Herstellen von gemäß der Erfindung bemes-

erhöht die Standfestigkeit und Lebensdauer dersel- serten Rotor- und/oder Statorgrundkörpern von Ke-

ben ganz erheblich. Für Messer auc Chromnickel- gel- oder Scheibenrefinern oder Stoffmühlen für die

stahl wird ein Kaltwalzen von einer Dicke von etwa zo Mahlung von Papierfaserstoff wird zunächst der ke-

16 mm auf eine Dicke von etwa 2 mm empfohlen. gel- bzw. scheibenförmige Grundkörper hergestellt.

Dadurch, daß die Messer durch Elektroschmelz- Die Grundkörper für den Kegelrefiner werden vorschweißraupen an der Oberfläche des Grundkörpers zugsweise aus Stahlplattensektoren zu Kegelstumpfbefestigt sind, wird eine optimale Verbindung der mantelsektoren 1 bzw. 2 für den Rotor gemäß F i g. 1 Messer mit dem Grundkörper erreicht, wie sie sonst 35 bzw. für den Stator gemäß F i g. 2 gebogen. Die einnur beim einstückigen Gießen des ganzen Mahlkör- zelnen Mantelsektoren werden dann durch Schweißpers möglich ist. Dennoch werden die Vorteile des raupen 3 zu einem Kegelkörper verschweißt. Um die zusammengesetzten Rotors, wie völlige Freiheit in Konizität dieser Refinerteile zu bewahren und sie vor bezug auf die Wahl des Messerwerkstoffes, erreicht einer Verformung während des Mahlvorganges zu und ausgenützt. In bezug auf die Möglichkeit, die 30 schützen, kann der RotorgrundköTper mit zwei Rin-Messer nahe aneinander anzuordnen oder besonders gen 4, 5 endseitig und gegebenenfalls mit einem weidünn oder besonders hoch auszubilden, ist die Erfin- teren Ring T (siehe F i g. 19) mittig versteift sein; dung allen bekannten Ausbildungen überlegen. Die analog kann der Statorgrundkörper mit Ringen 6, 6' Messer lassen sich praktisch beliebig nahe aneinan- und 7 versteift sein. Diese Ringe liegen an den der der aufschweißen. Die Erfindung erlaubt es auch, die 35 Bemesserung abgewandten Oberflächen der Grund-Messer längs Schraubenlinien verlaufen zu lassen, körper an; vorzugsweise sind sie mit den Grundkörwas bei den vorbekannten zusammengesetzten Mahl- pern verschweißt. F i g. 3 zeigt einen scheibenförmikörpern praktisch kaum möglich war. Ein besonderer gen Grundkörper 8 für einen Scheibenrefiner, der mit Vorteil der Verbindung durch elektroschmelzschwei- einer zentralen Öffnung 9 versehen ist, dieser Grundßung liegt darin, daß hierbei die Festigkeit der Mes- 40 körper kann einstückig sein oder aus miteinander ser durch Erwärmung wenig beeinflußt wird und die verschweißten Sektoren bestehen, wobei sich für ihn Erwärmung darüber hinaus auch steuerbar ist. Ist die wie für die Grundkörper nach den F i g. 1 und 2 rost-Bemesserung verschliessen, so muß sie nur abgedreht freier Stahl oder Kohlenstoffstahl als Material am werden. Alsdann kann eine neue Bemesserung aufge- besten eignet. Auch der Grundkörper 8 kann versteift bracht werden. Beim Ersatz der Bemesserung ist man 45 sein.

nicht an vorhandene Befestigungseinrichtungen ge- Bevor die Bemesserung auf die so hergestellten bunden. Das heißt, die Bemesserung kann in bezug Grundkörper aufgebracht wird, werden diese Grundauf den Verlauf und die Abmessung der Messer be- körper spangebend bearbeitet, um ihre zu bemesliebig abgeändert werden. sernde Oberfläche gleichförmig zu glätten.

Bevorzugt erstrecken sich die Schweißraupen in 50 Als Ausgangsmaterial für die einzelnen Messer

am Messerfuß vorgesehene Anphasungen des Mes- wählt man rostfreien Stahl oder Kohlenstoffstahl,

sers. Das hat einmal den Vorteil, daß die Breite der vorzugsweise eine Nickelchromlegierung. Insbeson-

Verbindung Messer-Rundkörper gering wird. Ein dere eignet sich eine Legierung etwa der folgenden

weiterer Vorteil liegt darin, daß eine derartige Zusammensetzung: 17 bis 19⁰ZoCr, 7 bis 9 "VoNi, 2

Schweißverbindung den ganzen Fuß des Messers er- 55 bis 3 %> Cu, 0,07 °/o C, 1 °/o Mn, I °/o Si, 0,07 °/o P,

fassen kann und sich nicht nur neben dem Messerfuß 0,03 °o S, Rest übliche edle Verunreinigungen,

erstreckt. Selbstverständlich eignen sich auch andere Legierun-

Vorzugsweise bestehen die Schweißraupen aus gen für die Herstellung der Messer; diese Legierung

dem gleichen Material wie die Messer. ist jedoch deshalb besonders vorteilhaft, weil sie sich

Nachfolgend ist die Herstellung vorteilhafter Aus- 60 für die Mahlung von Papierstoffen wegen ihrer Härte führungsformen von Grundkörpern gemäß der Erfin- in der Größenordnung von etwa 200 Grad Brinell dung an Hand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt und ihrer Zugfestigkeit in der Größenordnung von

F i g. 1 in Perspektivansicht die bevorzugte erfin- etwa 70 kg/mm² besonders eignet. Für die Hersteldungsgemäße Ausführ,mgsform eines Rotorgrund- lung der Messer werden aus dem gewählten Material

körpers für einen Kegelrefiner ohne Bemesserung, 65 zunächst Stangen einer bestimmten Dicke hergestellt

F i g. 2 in Perspektivansicht den dem Rotorgrund- und dann durch Kaltwalzen auf einen Bruchteil ihrer körper nach F i g. 1 entsprechenden Statorgrundkör- Ausgangsdicke reduziert. Bei einem solchen Kaltwal-

oer ohne Bemesserung, zen läßt sich beispielsweise bei der vorerwähnten

Chromnickellegierung eine Härtesteigerung auf etwa 400 Grad Brinell und gleichzeitig eine Erhöhung der Zugfestigkeit auf etwa 140 kg/mm² erreichen. Diese Werte gewährleisten bei der Mahlung von Papierfaserstoffen die Vermeidung eines allzu raschen Verschleißes der Bemesserung. In diesem Zusammenhang sei auf F i g. 5 verwiesen, wo das Gefüge einer kaltgewalzten Stange in den einzelnen Verfahrensstufen schematisch dargestellt ist, wenn die Stange von einer Dicke von etwa 16 mm (Querschnitt 11) auf eine Dicke von etwa 2 mm (Querschnitt 14) niedergewalzt wird. Aus den graphischen Darstellungen gemäß F i g. (3 ist in diesem Zusammenhang erkennbar, daß dabei die Brinellhärte von etwa 200 Grad bei der Dicke von etwa 16 mm auf etwa 400 Grad bei der Dicke von etwa 2 mm erhöht wird und gleichzeitig die Zugfestigkeit von einem Wert von etwa 70 kg/ mm² auf einen Wert von etwa 140 kg/mm², und zwar unter Beibehaltung der Biegbarkeit des Stahles.

Die kaltgewalzten Messer werden nun gemäß der Darstellung nach den F i g. 7 bis 9 mit der bearbeiteten Oberfläche des vorbereiteten Grundkörpers durch Elektroschmelzschweißung verbunden. Das die Schweißraupen bildende Zusatzmaterial ist vorteilhaft das gleiche wie das der Messer. Für diese Ver- as schweißung der einzelnen Messer 15 mit dem Grundkörper empfiehlt es sich, den Messern zuvor eine Anpha^ung 17 zu geben. Dadurch steht die das Messer mit der Oberfläche des Grundkörpers verbindende Schweißraupe 16 nicht zu weit über die Seitenfläche des Messers vor. Bei dem Verschweißen der einzelnen Messer mit dem Grundkörper ist wegen deren relativ geringer Dicke auch darauf zu achten, daß es zu keinem Verwerfen des Grundkörpers kommt. Es empfiehlt sich daher, die einzelnen Messer überkreuz anzuschweißen, um dadurch die Temperatur gleichförmig auf einen Wert von maximal etwa 100° C zu halten. Die Fig.7 und 8 zeigen den Verlauf der Schweißraupen 16 der einzelnen Messer 15 an dem kegeligen Rotorgrundkörper 18 bzw. Statorgrundkörper 19 eines Kegelrefiners. F i g. 9 zeigt den Verlauf der Schweißraupen 16 in den Anphasungen 17 der einzelnen Messer an einem Grundkörper eines Scheibenrefiners. Der Übersichtlichkeit halber ist hier nur ein Teil der Messer in angeschweißtem Zustand und ein Teil in noch nicht angeschweißtem Zustand gezeigt.

Nachdem die Grundkörper mit ihrer Bemesserunj versehen sind, werden sie einer Materialprüfung un terzogen. Dann wird die Bemesserung der Statoret und Rotoren spangebend bearbeitet und Vorzugs weise mittels Sandstrahlen gereinigt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Ferner beschreibt die USA.-Patentschrift

   Patentansprüche: 2187504 einen Statormahlkörper für Kegekefiner,

   • ΐ welcher mit einem Blech ausgekleidet ist Auf

   ν 1. Mahlkörper aus Stahl für eine Papierstoff- diesem Blech sind die Messer mittels Punktmühle mit auf einem Grundkörper befestigten 5 schweißung angeheftet Sie werden von trapezförmi- \Messern, dadurch gekennzeichnet, gen Distanzstücken, welche den Raum zwischen zwei daß die Messer (15) aus kaltgewalztem rostfreiem Messern jeweils bis etwa zur halben Messerhöhe aus-Stahl bestehen und jeweils einzeln durch Elek- füllen, in Verbindung mit der vom Statorgehäuse auf troschmelzschweißraupen (16) an der Oberfläche die Blechausfütterung ausgeübten Spannkraft an Ort des Grundkörpers befestigt sind. io und Stelle gehalten. Die Herstellung erfolgt, indem

   2. Mahlkörper nach Anspruch 1, dadurch ge- zunächst die Messer mittels Elektroschweißpunkten kennzeichnet, daß sich die Schweißraupen (16) in an das Blech angeheftet werden. Dann werden die am Messerfuß vorgesehene Anphasungen (17) Distanzstäbe zwischen die Messer eingelegt Hierauf des Messers (15) erstrecken. wird das Blech entsprechend der gewünschten End-

   3. Mahlkörper nach Anspruch 1 oder 2, da- 15 form gebogen und in das Statorgehäuse eingesetzt, so durch gekennzeichnet, daß die Schweißraupen daß das eingesetzte Aggregat unter Spannung (16) aus dem gleichen Material bestehen wie die kommt, wodurch die Messer gehalten werden. Eine Messer. derartige Konstruktion erfordert sehr genau bearbeitete Messer und Distanzstücke, wenn eine ausrei-

   20 chende Festspannung der Messer im Stator gewähr-

   leistet sein soll. Da mindestens entweder die Distanzstücke oder aber die Messer konisch ausgebildet sein müssen, ist ein erheblicher Aufwand hierfür erforderlich. Dennoch besteht die Gefahr, daß sich durch

   Die Erfindung betrifft einen Mahlkörper aus Stahl as Schwingungen während des Betriebes einzelne Mesfür eine Papierstoffmühle mit auf einem Grundkör- ser lösen. Das führt zur Zerstörung mindestens der per befestigten Messern. Ein derartiger Mahlkörper Bemessung der Maschine. Auch bietet die genaue kann kegel- oder scheibenförmig sein. Er kann ent- Biegung des vorgeformten Bemesserungsaggregates weder der Rotor oder aber der Stator der Papier- erhebliche Schwierigkeiten. Diese Patentschrift bestoffmühle sein. 30 schreibt ferner die Möglichkeit, die Messer durch in

   Aus der USA.-Patentschrift 2 633 778 ist eine Umfangsrichtung des Mahlkörpers verlaufende Rip-Messerbefestigung bekannt, bei welcher die Messer pen zu einem Gittermantel zu verbinden, bei weljeweils mit ihrem Fuß in eine Nut eines Messertrag- chem Messer und Rippen miteinander durch elektrikörpers eingesetzt sind. Die Mahlgarnitur besteht sehe Widerstandsschweißung verschweißt sind. Das hierbei aus rostfreiem Stahl. Zur Sicherung gegen 35 so geschaffene Gitter soll danach in die gewünschte Herausfallen sind die entsprechend groß gehaltenen Form gebogen und in den Statorgrundkörper einge-Zwischenräume zwischen Nutwand und Messerfuß setzt werden. Auch eine solche Fertigung erfordert mit einer niedrigschmelzenden Legierung ausgegos- erheblichen Aufwand. Die Messer werden beim sen. Die Nut ist dadurch erzeugt, daß auf den Mes- Widerstandschweißen ausgeglüht. Die erforderliche sertragkörper jeweils zwei Stahlstreifen aufge- 40 genaue Anpassung des Gitters an die Innenoberschweißt sind, welche zwischen sich die Nut begren- fläche des Statorgrundkörpers bietet erhebliche zen. Eine derartige Konstruktion ist baulich aufwen- Schwierigkeiten. Die Messer sind nur an den Kreudig. Für jedes einzelne Messer müssen zunächst die zungspunkten des Gitters gehalten,
   beiden Metallstreifen aufgeschweißt werden. Nach Keine der beiden Möglichkeiten eignet sich für die

   dem Einsetzen des Messers müssen die Zwischen- 45 Bemessung des Rotors, die auf der Außenseite desräume ausgegossen werden. Ein derartiger Verbund- selben sitzen muß.

   guß erfordert beträchtlichen technischen Aufwand, Die Mangel der vorbekannten zusammengesetzten

   da immer nur wenige Messer zugleich in ihren Nuten Mahlkörper haben dazu geführt, daß die Mahlkörper vergossen werden können. Der Abstand der Messer von Papierstoffmühlen heute praktisch ausschließlich voneinander muß verhältnismäßig groß gehalten wer- 50 in einem Stück gegossen werden, obwohl der Fertiden, da der Zwischenraum zwischen der Nutinnen- gungsaufwand hierbei wegen der Vielzahl der vorräwand und dem Messerfuß groß genug sein muß, da- tig zu haltenden Formen groß, die Leistungsfähigkeit mit das Vergußmetall ihn einwandfrei ausfüllen wegen der durch das Gießen gegebenen Begrenzunkann. Da ein solches Ausfüllen ohne Erwärmung des gen in bezug auf Messerform und Anordnung sowie Tragkörpers bis mindestens auf die Schmelztempera- 55 den Werkstoff beschränkt ist und nach Verschleiß tür des Vergußmetalis nicht möglich ist, besteht die der Messer der ganze Mahlkörper nur noch Schrott-Gefahr, daß beim Ausgießen der einen Nut die nach- wert hat.

   ste vorher ausgegossene Nut wieder leer läuft. Ein Die Erfindung löst die Aufgabe, Mahlkörper für

   weiterer wesentlicher Mangel dieser bekannten Kon- Papierstoffmühlen (dieser Ausdruck soll nicht nur struktion liegt darin, daß sie nur für Bemesserungen 60 Stoffmühlen im eigentlichen Sinne, sondern auch Revon einer gewissen Mindestgröße an aufwärts geeig- finer, wie Kegel- und Scheibenrefiner umfassen) zu net sind, da bei kleineren Abmessungen das Ausgie- schaffen, welche einfache Herstellbarkeit (niedrigen ßen praktisch nicht mehr möglich ist. Die Messer Fertigungsaufwand), hohe Festigkeit und damit geselbst bestehen dabei aus rostfreiem Stahl. Sollen sie ringen Verschleiß der Messer selbst bei hoher Festigersetzt werden, so wird das Vergußmetall ausge- 65 keit der Messerbefestigung am Mahlkörper und weischmolzen, und die neue Bemesserung wird wieder testgehende Freiheit in der Wahl der Anordnung der eingegossen. Eine Veränderung der Bemesserung ist Messer auf dem Grundkörper sowie in der Bemesbeim Ersetzen derselben nicht vorgesehen. sung der Messer selbst in sich vereinigen.