DE2130503C3 - Grinding disc ring made up of segments for shredding fiber material - Google Patents
Grinding disc ring made up of segments for shredding fiber materialInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen aus Segmenten bestehenden Mahlscheibenring zum Zerfasern von Fasermalerial, insbesondere zur Zellstofinerstellung. dessen Mahlfläche aus vielen zu einem ! lahlscheibenradius schräg verlaufenden Längsstegen, dazwischen liegenden Rinnen und die Längsstege verbindenden Querstegen besteht, wobei die in Durchflußrichtung gesehen vorne liegenden Stegkanten abgeschrägt sind.The invention relates to a grinding disc ring consisting of segments for shredding fiber material, in particular for producing cellulose. whose grinding surface from many to one ! Lahlscheiberadius obliquely extending longitudinal webs, intervening grooves and the longitudinal webs connecting transverse webs, the front web edges are beveled as seen in the flow direction.
Bei dem bekannten Mahlscheibenring (US-PS 3 125 306) weichen die schräg verlaufenden Längsstege nur unwesentlich von der radialen Richtung der Mahlfläche ab. Die Hackstücke gelangen an der inneren Umfangskante des Mahlscheibenrings auf die Mahlfläche und werden von dort durch die Wirkung der Fliehkraft nach außen geführt. Die Zerfaserung findet während des Durchgangs der vorzugsweise durch Dämpfung erweichten Hackstücke zwischen den zusammenarbeitenden Mahlscheibenringen statt, indem das Mahlgut durch die Fliehkraft in die Rinnen zwischen den S" ILängsstegen der einander gegenüberliegenden Mahlflächen eingeführt und in den Rinnen vorwärisbewegt wird, wodurch die Hackstücke in ihre faserigen Bestandteile aufgebrochen werden.In the known grinding disc ring (US Pat. No. 3,125,306), the inclined longitudinal webs give way only insignificantly from the radial direction of the grinding surface. The chopped pieces reach the inner one Circumferential edge of the grinding disc ring on the grinding surface and are from there by the effect of centrifugal force outwards. The defibration takes place during the passage of the preferably by damping softened chippings between the cooperating grinding disc rings held by the grist by the centrifugal force in the channels between the S "I longitudinal webs of the opposing grinding surfaces is introduced and advanced in the gutters, whereby the chopped pieces into their fibrous components to be broken up.
Die eine Relativbewegung zueinander ausführenden Längsstege der beiden Mahlflächen wirken wie zwei zusammenarbeitende Schneidkanten auf die Fasern, <was zur Folge hat, daß die Hackstücke zwischen den Längsstegen zerquetscht aber auch die Fasern bei ihrer Herauslösung zerschnitten werden. Dies ergibt eine unerwünscht kleine Faserlänge des durch den Mahlvorgang erhaltenen Stoffes.The longitudinal webs of the two grinding surfaces, which move relative to one another, act like two cooperating cutting edges on the fibers, <which has the consequence that the chopped pieces between the Longitudinal webs are crushed but also the fibers are cut when they are detached. This results in an undesirable effect small fiber length of the material obtained by the milling process.
Ferner hat sich ergeben, daß die gesamte Mahlfläche der Mahlscheibenringe nicht voll ausgenutzt wird, da die Rinnen zwischen den Längsstegen auf den Mahlscheiben an deren Außenumfang breiter sind als am Innenumfang. Daher werden zwar die Rinnen am Anfang der Mahlfläche durch das Mahlgut voll ausgefüllt.Furthermore, it has been found that the entire grinding surface of the grinding disc rings is not fully used because the grooves between the longitudinal webs on the grinding disks are wider on the outer circumference than on the Inner circumference. Therefore, the grooves at the beginning of the grinding surface are completely filled with the ground material.
wahrend die Rinnen aber naher der Außenkante der Mahlfläche verhältnismäßig leer bleibun.while the gutters are closer to the outer edge of the Grinding surface remains relatively empty.
Demzufolge liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde den eingangs geschilderten Mahlscheibenring so weiterzubilden, daß faseriges Mahlgut unter schonender Behandlung der Fasern zerkleinert wird, ohne also die Fasern in einem wesentlichen Umfang zu zerschneiden und daß ferner die Rinnen des Mahlscheibenrings besser mit Mahlgut gefüllt gehalten werden.Accordingly, the invention is based on the object of the grinding disc ring described above to develop that fibrous regrind is comminuted with gentle treatment of the fibers, so without to cut the fibers to a substantial extent and that also the grooves of the grinding disc ring better kept filled with regrind.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Längsstege bogenförmig verlaufen, wobei mit einem Mahlscheibenradius die inneren Steget.den einen Winkel zwischen 0° und 60" und die äußeren Stegenden einen Winkel zwischen 65° und 90° einschließen, und daß die Gesamtbreite der Rinnen nach außen zu durch Zusammenfassen von Längsstegen mit Hilfe eines Teils der Querstege verringert ist.According to the invention, this object is achieved in that the longitudinal webs are arcuate, with a grinding disc radius the inner Steget.den an angle between 0 ° and 60 "and the outer web ends enclose an angle between 65 ° and 90 °, and that the total width of the channels to the outside is reduced by combining longitudinal webs with the help of part of the transverse webs.
Bogenförmig verlaufende Längsstege auf einer Mahlscheibe sind an sich bekannt (US-PS 1 609 717). Bei diesen Längsstegen handelt es sich jedoch um Rippen, die zum Führen und Vorschieben ue» Mahlgutes dienen sollen. Das Zerschneiden des Mahlgutes erfolgt jedoch durch aus den Längsstegen in die Rinnen vorstehende Querstege, mit denen eine besonders große Mahlfeinheit erzielt werden soll.Arch-shaped longitudinal webs on a grinding disk are known per se (US Pat. No. 1,609,717). These longitudinal webs, however, are ribs that are used for guiding and advancing ue »regrind should serve. The cutting of the ground material, however, is carried out by protruding from the longitudinal webs into the channels Cross bars with which a particularly high grinding fineness is to be achieved.
Bei der Erfindung dagegen liegen die Längssiege auf den Mahlflächen der beiden zusammenarbeitenden Mahlscheibenringe in einem verhältnismäßig spitzen Winkel zueinander, was zur Folge hat, daß die auf das Mahlgut während des Durchgangs durch die Mahlfläche ausgeübten Kräfte bewirken, daß das Mahlgut von innen nach außen, also in Durchflußrichtung vorwärts bewegt wird, wobei ein Mindestmaß an Schneidwirkung bzw. Schneidkraft auf die Fasern einwirkt, während die auf das Mahlgut wirkende Stoßkraft ausreichend groß ist. um das Mahlgut unter schonender Behandlung in seine faserigen Bestandteile zu zerlegen. Der bei der erfindungsgemäßen Anordnung der Langsstege entstehende Abstand vermittelt Rinnen mit zum Außenumfang des Mahlscheibe!» mgs hin allmählich abnehmenden Querschnitt, so daß alle Rinne über die gesamte Mahlfläche hinweg im wesentlichen mit Mahlgut gefüllt gehalten werden.In the invention, however, the longitudinal victories are on the grinding surfaces of the two working together Grinding disc rings at a relatively acute angle to each other, which means that the Forces exerted during the passage through the grinding surface cause the grist to move from inside out, that is, moved forward in the flow direction, with a minimum of cutting effect or cutting force acts on the fibers, while the impact force acting on the grist is sufficient is great. to break down the grist into its fibrous components with gentle treatment. The resulting in the inventive arrangement of the longitudinal webs distance mediates channels with the Outer circumference of the grinding disc! » mgs gradually decreasing cross-section, so that all groove over the entire grinding surface are kept substantially filled with grist.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß durch die Ausgestaltung der Längsstege mit den eine zum Außenumfang allmählich abnehmende Breite aufweisenden Rinnen einen verhältnismäßig gleichförmigen Austrag des Faserstoffes aus der Anordnung gestattet. Ferner ist ein Vorteil darin zu sehen, daß durch die Anordnung der Längsstege nicht nur Fascrbeschädigungon auf ein Mindestmaß verkleinert werden, sonuern daß die Mahlscheibenringe auch einem erheblich geringeren Verschleiß ausgesetzt sind.Another advantage of the invention is that the design of the longitudinal webs with the one to the outer circumference gradually decreasing width having grooves a relatively uniform Discharge of the pulp from the arrangement is permitted. Another advantage is that through the arrangement of the longitudinal webs not only reduces fiber damage to a minimum, but that the grinding disc rings are also exposed to significantly less wear.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigtAn embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to the drawing. It shows
F i g. 1 eine Draufsicht auf ein Mahlscheibensegment mit einer gemäß der Erfindung ausgestalteten Mahlfläche, F i g. 1 shows a plan view of a grinding disk segment with a grinding surface configured according to the invention,
F i g. 2 in vergrößertem Maßstab einen Schnitt längs der Linie 2-2 der F i g. 1 durch einige Längsstege,F i g. 2 shows, on an enlarged scale, a section along the line 2-2 of FIG. 1 through some longitudinal webs,
F i g. 3 einen Schnitt längs der Linie 3-3 der F i g. 1 durch einen Quersteg,F i g. 3 shows a section along line 3-3 of FIG. 1 through a crossbar,
F i g. 4 eine schematische Darstellung der Wirkungsweise der Mahlfläche gemäß der Erfindung undF i g. 4 shows a schematic representation of the mode of operation of the grinding surface according to the invention and
F i g. 5 eine schematische Darstellung der Wirkungsweise einer üblichen Mahlfläche.F i g. 5 shows a schematic representation of the mode of operation of a conventional grinding surface.
Das in der F i g. I dargestellte, gegossene Mahlscheibensegment 10 hat zwei gerade Seitenkanten 12 und 14The in the F i g. The cast grinding disk segment 10 shown in FIG. 1 has two straight side edges 12 and 14
und zwei »uf den Kreisbögen zweier gleichmütiger Kreise mit verschieden großem Halbmesser liegende innere und äußere Umfangskanten 20 bzw. 22. Die Seilenkanten 12 und 14 des Segments 10 verlaufen längs Radien des kreisrunden Mahlscheibenringes.and two on the arcs of two equanimous Inner and outer circumferential edges 20 and 22, respectively, lying circles with different sizes of radius. The rope edges 12 and 14 of segment 10 run along radii of the circular grinding disc ring.
Auf dem Segment 10 sind viele im Abstand voneinender angeordnete Längsstege 15 ausgebildet, die sich bogenförmig von einem Punkt nahe der inneren Umfangskante der Mahlfläche zu einem Punkt nahe der Außenumfangskante 22 des Segments erstrecken. toOn segment 10 there are many at a distance from one another arranged longitudinal webs 15 formed, which arcuate from a point near the inner peripheral edge the grinding surface to a point near the Extending outer peripheral edge 22 of the segment. to
In Fig. 1 ist 18 der Mittelpunkt der mit den Umfangskanten 20 und 22 zusammenfallenden Kreisbögen, die also den Anfang bzw. das Ende der Mahlfläche 25 des Segments bestimmen.In Fig. 1, 18 is the midpoint of the one with the peripheral edges 20 and 22 coinciding circular arcs, that is to say the beginning and the end of the grinding surface 25 of the segment.
Ferner ist ein für den Verlauf der Liingsstege maßf eblicher Kreisbogen 27 mit einem zwischen dem Mittelpunkt 18 und der inneren Umfangskante 20 liegenden Radius vorgesehen. Von im Abstand voneinander ■uf dem Kreisbogen 27 gelegenen Punkten aus werden Kreisbögen 28 gezogen, die den Verlauf der Längsste- " ge bestimmen, derart, daß die Lüngsstege sich nach außen zu allmählich einander nähern und infolgedessen die zwischen den Längsstegen gebildeten Rinnen 29 einen allmählich abnehmenden Querschnitt erhalten, vorausgesetzt, daß die Radien der Bögen 28 gleich lang »5 sind. Die Anzahl der Längsstege nimmt, wie aus der F i g. 1 ersichtlich, allmählich in Richtung zu dem Rand der Mahlscheibe ab infolge des Umstandes, daß zwei benachbarte Längsstege zu einem vereinigt werden. So wird beispielsweise der Steg 15' mit dem ihm benachbarten und durch den Quersteg 151 verbundenen Längssteg 15- vereinigt, indem sich von diesem Quersteg 151 nur ein Längssteg 154 fortsetzt. Die spezifischen Parameter für die Radien können wechseln. Es hat sich jedoch als vorteilhaft herausgestellt, den Kreisbogen 27 auf einen Radius zu legen, der zwischen 50 % und 90 % des Radius der inneren Umfangskante 20 ausmacht.Furthermore, a circular arc 27, which is dimensionally appropriate for the course of the longitudinal webs and has a radius lying between the center point 18 and the inner circumferential edge 20, is provided. From points located at a distance from one another on the circular arc 27, circular arcs 28 are drawn which determine the course of the longitudinal webs in such a way that the longitudinal webs gradually approach one another outwards and consequently the grooves 29 formed between the longitudinal webs gradually decreasing cross-section, provided that the radii of the arcs 28 are equal in length> 5. The number of longitudinal webs, as can be seen from FIG longitudinal webs are combined into one. Thus, the web is, for example, 'with him adjacent and connected by the transverse web 15 1 longitudinal web 15 united 15 by continuing from this transverse web 15 1, only one longitudinal web 15 4. the specific parameters for the radii However, it has been found to be advantageous to place the circular arc 27 on a radius which is between 50% and 90% of the radius of the i inner peripheral edge 20 makes up.
Die Geschwindigkeit des Vorschubs des fasrigen Stoffes ist dem Winkel der Neigung der Längsstege umgekehrt proportional, d. h., daß die Vorschubgeschwindigkeit in dem Ausmaß abnimmt, wie der Winkel zwischen den Längsstegen zunimmt. Andererseits wächst die Gesamtfläche der Rinnen zwischen den Stegen in Richtung zur Außenkante der Mahlfläche der Mahlscheibe, und /war etwa im Quadrat des Halbmessers. Wenn somit der Radius vom Mittelpunkt um 5 cm zunimmt, so nimmt die Rinnenflächc um 25 cm2 zu. In dem dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel wächst die Schrägsteilung der Längsstege gegenüber den Halbmessern, so daß die Geschwindigkeit des Mahlgutvorschubes abnimmt. Die Abnahme der Mahlgutvorschubgeschwindigkeit wird durch die vergrößerte Rinnenflächc ausgeglichen, und hierdurch wird sichergestellt, daß alle Rinnen voll gefüllt sind.The speed of advancement of the fibrous material is inversely proportional to the angle of inclination of the longitudinal webs, that is to say that the advancing speed decreases to the extent that the angle between the longitudinal webs increases. On the other hand, the total area of the channels between the webs increases in the direction of the outer edge of the grinding surface of the grinding disc, and / was approximately the square of the radius. Thus, if the radius from the center increases by 5 cm, the channel area increases by 25 cm 2 . In the preferred embodiment shown, the inclined pitch of the longitudinal webs increases with respect to the radius, so that the speed of the grinding stock feed decreases. The decrease in the feed rate of the grinding material is compensated for by the increased channel area, and this ensures that all channels are fully filled.
Wie aus der F i g. I für das Ausführungsbcispiel ersichtlich, befinden sich einige der Siege oberhalb anderer Stege, in der Flußrichtung des Mahlgutes gesehen, in größerem Abstand voneinander als weiter unterhalb gelegene Stege, so daß die weiter oberhalb gelegene Rinne in ihrem Querschnitt größer ist als die nächstfolgende Rinne. Diese erzeugt eine Wirbelung, die eine Druckentlastung für das in den Mahlvorgang einbezogene Fasergut bedeutet.As shown in FIG. I can be seen for the exemplary embodiment, some of the victories are above others Bridges, seen in the direction of flow of the ground material, at a greater distance from one another than further below located webs, so that the channel further above is larger in cross-section than the next one Gutter. This creates a vortex that relieves the pressure on the mill involved in the grinding process Fiber material means.
Dies geht am besten durch einen Vergleich zwischen der Rinne 30 und den ihr gegenüber weiter aufwärts gelegen, sie mit Mahlgut versorgenden Rinnen 31 und 32 (s. links oben in F i g. 1) hervor. Jeder der Längsstege 15 ist, wie aus der F i g. 2 hervorgeht, mit einer schrägen Seitenwand 33 ausgebildet, die in eine Ausrundung 34 zwischen ihr und dem Rinnenboden übergeht, und zwar auf der dem Beginn der Mahlfläche 25 des Segments zugewandten Stegseite. Die der Seitenwand 33 gegenüberliegende Stegwand 35 verläuft ungefähr senkrecht zu dem Rinnenboden.This can best be done by making a comparison between the channel 30 and the one opposite it further upwards located, they with regrind supplying channels 31 and 32 (see top left in Fig. 1) out. Each of the longitudinal webs 15 is, as shown in FIG. 2 it can be seen, formed with an inclined side wall 33, which in a fillet 34 passes between it and the channel bottom, namely on the beginning of the grinding surface 25 of the segment facing web side. The web wall 35 opposite the side wall 33 runs approximately perpendicular to the channel bottom.
Ein oder mehrere Querstege 37 erstrecken sich zwischen benachbarten Längsstegen und bestimmen damit die Enden der Rinnen 29 zwischen benachbarten Stegen 15. Diese Querstege sind an verschiedenen Stellen in Abstand voneinander auf der Mahlscheibe vorgesehen, so daß die freie Länge benachbarter Rinnen verschieden groß wird. Wie aus der F i g. 3 ersichtlich, hat jeder Quersteg 37 eine Schriigwand 38, die über eine Ausrundung 39 auf der in d.. Vorschubrichtung abwärts gelegenen Seite des Querstrgs 37 in den Rinnenboden übergeht.One or more transverse webs 37 extend between adjacent longitudinal webs and thus determine the ends of the grooves 29 between adjacent webs 15. These cross webs are in different places provided at a distance from each other on the grinding disc, so that the free length of adjacent channels is different grows big. As shown in FIG. 3 can be seen, each transverse web 37 has a sloping wall 38, which has a Rounding 39 on the downward in d .. feed direction located side of the crossbar 37 merges into the channel bottom.
Die Längsstege 15 sind bei 40 abgescnrägt, d.h. sie h?ben am Anfang der Mahlfläche eine allmählich zuneivmende Höhe und bilden dadurch Einlaßstellen an den Stegen, was den glatten Fluß des Mahlgutes in die Rinnen 29 zwischen den Stegen fördert.The longitudinal webs 15 are bevelled at 40, i.e. they have a gradually merging one at the beginning of the grinding surface Height and thereby form inlet points on the webs, what the smooth flow of the grist in the Promotes grooves 29 between the webs.
Ein Hackstock oder ähnliches Fasergutpartikel M gelangt, wie aus der F i g. 4 ersichtlich, in die Mahlfläche 25. indem es in die Rinnen 29 zwischen dem allmählich an Höhe zunehmenden Eintrittsende von Längsstegen 15 mit abgeschrägten Einlassen (s. untere linke Ecke der F i g. l) eingetragen wird.A chopping stick or similar fibrous material M arrives, as shown in FIG. 4, it can be seen in the grinding surface 25. by entering it into the channels 29 between the inlet end, which gradually increases in height, of longitudinal webs 15 with beveled inlets (see lower left corner of FIG. 1).
Wenn die Hackstücke sich einmal in den Rinnen 29 befinden, werden sie in jeder Rinne durch die Einwirkung der Stege in dem zusammenarbeitenden, gegenüberliegenden Mahlscheibenring vorwärt: gestoßen.Once the chopping pieces are in the channels 29, they are in each channel by the action of the ridges in the cooperating, opposite grinding disc ring forwards: pushed.
Wie in der F i g. 4 schematisch dargestellt, üben die Längsstege 15 eine Stoßkraft auf das Stück M unter einem Winkel zu der gewünschten Bewegungsrichtung des Stücks in der Rinne aus, die nicht quer zu dieser gewünschten Bewegungsrichtung angreift, wie es in der F i g. 5 für bekannte Mahlscheiben gezeigt ist, sondern in einem Winkel zwischen vorzugsweise 15" und 75° zu einem Durchmesser von M senkrecht zu der für dieses Stück M gewünschten Bewegungsrichtung.As in FIG. 4, the longitudinal webs 15 exert an impact force on the piece M at an angle to the desired direction of movement of the piece in the channel, which does not act transversely to this desired direction of movement, as shown in FIG. 5 is shown for known grinding disks, but at an angle between preferably 15 "and 75 ° to a diameter of M perpendicular to the direction of movement desired for this piece M.
Demzufolge werden die auf die Hackstücke M angesetzten Kräfte, statt die ausgelösten Fasern abzuschneiden, wie es bei radial verlaufenden Stegen, deren Angriffsweise in der F i g. 5 dargestellt ist, geschieht, in •oinen Vektor aufgelöst, der, wie aus der F i g. 4 hervorgeht, eine Komponente hat, die die Hackstückc die Rinnen 29 cinlang stößt und gleichzeitig die Hackstükkc aufbricht, dabei aber nur eine vernachlässigbare Schwerwirkung ausübt.As a result, the forces applied to the chopping pieces M , instead of cutting off the released fibers, as is the case with radially extending webs, the method of attack of which is shown in FIG. 5 is shown, happens, resolved in • oinen vector which, as shown in FIG. 4 it can be seen has a component that pushes the chopping pieces into the grooves 29 and at the same time breaks the chopping pieces, but only exerts a negligible heavy effect.
Am Ende jeder Rinne 29 und vor dem Erreichen dieses Endes können die Hackstücke über die Stegkanten mit den gerundeten Schrägwänden rollen, wodurch die gewünschte Zerkleinerung ohne Zerschneiden von Fasern vervollständigt wird.At the end of each channel 29 and before reaching this end, the chopped pieces can over the web edges Roll with the rounded sloping walls, creating the desired shredding without cutting up fibers is completed.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
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| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
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