DE60023658T2

DE60023658T2 - Scheibenmühle mit tangentialem austritt

Info

Publication number: DE60023658T2
Application number: DE60023658T
Authority: DE
Inventors: Christopher Lariviere
Original assignee: GL&V Management Hungary Kft
Current assignee: GL&V Management Hungary Kft
Priority date: 1999-03-02
Filing date: 2000-03-01
Publication date: 2006-07-20
Anticipated expiration: 2020-03-02
Also published as: AU4309200A; EP1157160A2; ES2246597A1; CA2363137C; WO2000052255A3; DE60023658D1; DE10084327T1; WO2000052255A2; EP1157160B1; US6053440A; ES2246597B1; USRE39688E1; CA2363137A1; ES2250125T3; ITMI20011834A1; DE10084327C2; DE10066175B4; ITMI20011834A0

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Refiner zum Behandeln von Papier-Zellstofffasern, um die Fasern vor einer Zuführung an eine Papierherstellungsmaschine aufzubereiten, und auf Refiner zum Handhaben von Papierstoff, der aus etwa 3 bis etwa 6 Gewichtsprozent Fasern besteht.
Scheiben-Refiner werden in der Papierherstellungsindustrie verwendet, um Papier-Zellstofffasern für die Bildung von Papier an einer Papierherstellungsmaschine vorzubereiten.
Papierstoff, der drei bis sechs Prozent Trockengewicht an Fasern enthält, wird zwischen dicht gegenüberliegenden, drehbaren Scheiben in dem Refiner zugeführt. Die Refiner-Scheiben führen einen Abriebvorgang an den Papierfasern durch, wenn sie radial zwischen den gegenüberliegenden, sich bewegenden und sich nicht bewegenden Refiner-Scheiben durchlaufen. Der Zweck eines Scheiben-Refiners besteht darin, die einzelnen Holz-Zellstofffasern abzuschleifen.
Eine Verarbeitung von Fasern in einem Niedrigkonsistenz-Refiner kann sowohl bei chemisch als auch bei mechanisch refiner-gemahlenen Zellstoffen durchgeführt werden, und sie kann insbesondere nacheinander mit einem Hochkonsistenz-Refiner verwendet werden, um die Fasern weiter zu verarbeiten, nachdem sie in dem Hochkonsistenz-Scheiben-Refiner getrennt worden sind.
In Betrieb ist ein Niedrigkonsistenz-Scheiben-Refiner im Allgemeinen dafür gedacht, um eine Art Schleifvorgang auf einzelne Fasern in der Zellstoffmasse auszuüben, so dass die äußersten Schichten der ein zelnen zigarrenförmigen Fasern ausgefranst werden. Dieses Ausfransen der Fasern, das dafür gedacht ist, den Freeness-Wert der Fasern zu erhöhen, erleichtert das Verkleben der Fasern, wenn sie zu Papier verarbeitet werden.
Papierfasern sind relativ schlanke, rohrförmige Strukturkomponenten, die aus einer Anzahl konzentrischer Schichten bestehen. Jede dieser Schichten ("Lamellen" genannt) besteht aus feineren Strukturkomponenten ("Fibrillen" genannt), die spiralförmig gewunden und miteinander verbunden sind, um die zylindrischen Lamellen zu bilden. Die Lamellen sind wiederum miteinander verbunden, wodurch folglich ein Komposit gebildet wird, der gemäß den Gesetzen der Mechanik unterschiedliche Biege- und Torsionssteifigkeitseigeschaften aufweist. Ein relativ harter äußerer Mantel ("erste Wand" genannt) umgibt die Lamellen. Die erste Wand wird während des Aufschlussverfahrens häufig teilweise entfernt. Rohfasern sind relativ steif und besitzen eine relativ kleine Oberfläche, wenn die erste Wand unversehrt ist, und folglich weisen Rohfasern eine schwache Bindungsausbildung auf mit dem Ergebnis, dass Papier aus Rohfasern eine begrenzte Festigkeit aufweist.
Es wird allgemein angenommen, dass es der Zweck eines Zellstoff-Papierstoff-Refiners ist, der im Wesentlichen eine Mahlvorrichtung ist, die erste Wand teilweise zu entfernen und die Bindungen zwischen den Fibrillen der äußeren Schichten aufzubrechen, um eine ausgefranste Oberfläche zu erzielen, wodurch die Oberfläche der Faser um ein Vielfaches vergrößert wird.
Scheiben-Refiner bestehen üblicherweise aus einem Muster aus erhöhten Balken, die durch Rillen unterbrochen sind. Papierfasern, die einem Wasser-Papierstoff enthalten sind, werden dazu veranlasst, zwischen gegenüberliegenden Refiner-Scheiben oder -Platten zu fließen, die sich in Bezug aufeinander drehen. Wenn der Papierstoff über die Refiner-Platten radial nach außen fließt, werden die Fasern gezwungen, über die Balken zu fließen. Der Mahlvorgang soll zwischen den dicht beabstandeten Balken an gegenüberliegenden Scheiben stattfinden.
Scheiben-Refiner haben sich als kostengünstige Vorrichtungen mit hohem Durchsatz erwiesen, die einfach für einen Bereich von Papierstoffflüssen betrieben werden können.
Nichtsdestotrotz bleiben Verbesserungen bei der Scheibenverschleißfestigkeit und weitere Mittel zum Verringern der Wartung wünschenswert.
US-A-3.841.573 offenbart einen Scheiben-Refiner, der ein Gehäuse umfasst, das zwei Endabdeckungen, einen Rotor und einen Stator aufweist, der axial in Bezug auf den Rotor verschoben werden kann und der radial und drehfest in Bezug auf das Gehäuse in Führungsbahnen an dem Gehäuse geführt wird. Der Stator ist mit einem zylindrischen Teil verbunden, das mit dem Stator und dem Scheiben-Refiner koaxial ist und das durch eine mittlere Öffnung in einer der Endabdeckungen nach außen verläuft und in Bezug auf die mittlere Öffnung abgedichtet ist. Dieses Dokument bildet den Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1, der hier angefügt ist.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Der Scheiben-Refiner dieser Erfindung verbessert die Gesamtleis tungsfähigkeit eines Zwillingsscheiben-Refiners des Typs, der zwei stationäre Scheiben und einen einzigen Rotor aufweist, an dem gegenüberliegende Refiner-Scheiben angebracht sind, die den stationären Scheiben gegenüberliegen. Üblicherweise ist eine der stationären Scheiben feststehend und die andere ist für eine axiale Bewegung zu der einen stationären Scheibe angebracht. In der Vergangenheit war die Welle, an der der Rotor angebracht war, axial bewegbar, um den Rotor zwischen den stationären Scheiben anzuordnen, wenn der Abstand zwischen den stationären Scheiben eingestellt war. Bei dem Scheiben-Refiner dieser Erfindung ist der Rotor für eine axiale Bewegung an einer Keilnut angebracht. Die Keilnut bildet einen Teil einer Antriebswelle, die mit einem Antriebsmotor verbunden ist. Die Keilnut-Anbringung erleichtert ein hydrodynamisches Gleichgewicht des Rotors zwischen den stationären Scheiben.
Der Scheiben-Refiner unterstützt die stationären Scheiben auf einer weniger steifen Struktur, er ist jedoch dafür vorgesehen, dass Papierstoff auf beiden Seiten der Scheibenträgerstruktur zirkulieren kann. Dies verbessert eine Ausrichtung zwischen den an dem Rotor angebrachten Refiner-Scheiben und den stationären Refiner-Scheiben auf zweifache Weise: Durch ein Ausgleichen von Fluiddrücken auf beiden Seiten der stationären Anbringungsstrukturen für die Refiner-Scheiben und dadurch, dass verhindert wird, dass thermische Gradienten eine Durchbiegen derselben Strukturen verursachen.
Um eine Beschädigung der Refiner-Platten wegen Brechgutmetall zu verhindern, wird der ankommende Papierstoff in einer Abschirmung zentrifugal beschleunigt, wodurch Brechgutmetall oder Ähnliches abgetrennt und abgefangen wird, bevor der Papierstoff zwischen den stationären und den sich drehenden Refiner-Scheiben verläuft. Die Abschirmung weist Durchlässe auf, die es ermöglichen, dass das sich drehende Fluid in einen Vorratsbehälter eintritt, der die Antriebswelle umgibt und die Spalte zwischen dem Rotor und den stationären Platten beliefert. Wird der Papierstoff vor-gedreht, bevor er zu dem Rotor fließt, kann der Papierstoff leichter zwischen beiden Seiten des Rotors im Gleichgewicht sein, da der sich drehende Papierstoff durch Öffnungen in dem Rotor laufen kann, um auf die Rotor-Rückseite zu gelangen.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Scheiben-Refiner mit verringertem Verschleiß der Refiner-Platten zu schaffen.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Doppelscheiben-Refiner mit einem Rotor zu schaffen, der sich selbst zwischen stationären Refinermahlungsplatten positionieren kann.
Es ist eine nochmals weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Doppelscheiben-Refiner zu schaffen, der Mittel zum Entfernen von Fremdobjekten enthält, bevor ein Papierstoff durch den Refiner verarbeitet wird.
Es ist noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Refiner mit geringerem Gewicht zu schaffen, der die stationären Refiner-Platten mit geringerer Durchbiegung unterstützt.
Es ist eine nochmals weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Doppelscheiben-Refiner mit geringeren Wartungskosten zu schaffen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung und ein Verfahren geschaffen, wie es in den beigefügten Ansprüchen dargelegt ist. Bevorzugte Merkmale der Erfindung werden aus den abhängigen Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung offensichtlich.
Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden durch die nachfolgende ausführliche Beschreibung in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung offensichtlich.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
1 ist eine isometrische Teil-Rückansicht des Doppelscheiben-Refiners dieser Erfindung.
2 ist eine Querschnittsansicht des Doppelscheiben-Refiners von 1.
3 ist eine isometrische Vorderansicht des Doppelscheiben-Refiners von 1, der zur Wartung offen gezeigt wird.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
In 1–3, in denen sich gleiche Bezugszeichen auf ähnliche Teile beziehen, ist ein Doppelscheiben-Refiner 20 genauer gezeigt. Der Refiner 20 weist einen Maschinenrahmen 22 auf, an dem eine Dreheinheit 24 angebracht ist, die eine Welle 26 aufweist, die durch Lager 28 an einem Wellengehäuse 30 angebracht ist. Die Welle 26 ist bei einem ersten Ende 32 mit einem Antriebsmotor (nicht gezeigt) verbunden. Ein zweites Ende 33 der Welle 26 verläuft in ein Refiner-Gehäuse 34 durch ein kreisförmiges Schott 35 bei einer abnehmba ren Stopfbuchse 36. Wie es in 2 gezeigt ist, ist das zweite Wellenende 33 so hergestellt, dass es eine Keilnut 38 bildet, an der die Nabe 40 eines Rotors 42 angebracht ist.
Die Antriebsseite 43 des Refiner-Gehäuses 34 weist einen Papierstoffeinlass 44 auf, der Papierstoff einer Abschirmung 46 zuführt, die einen Durchlass mit dreieckigem Querschnitt zwischen einem äußeren konischen Mantel 48, einer inneren zylindrischen Struktur 50 und einer Trägerstruktur 51 für stationäre Platten bei der Antriebsseite definiert. Die innere zylindrische Struktur 50 umgibt das Schott 35. Die Abschirmung 46 bewirkt, dass sich der Papierstoff dreht, wobei eine Beschleunigung von etwa einem halben G erzeugt wird, die bei der zylindrischen Struktur 50 radial nach außen gerichtet ist. Der dreieckförmige Durchlass wird durch eine Ablenkeinrichtung 52 abgeschlossen, wodurch veranlasst wird, dass der Papierstoff durch eine Reihe von sechs Löchern 54 läuft, um in einen Vorratsbehälter einzutreten, der im Inneren der zylindrischen Struktur 50 ausgebildet ist, die die Welle 26 umgibt.
Die Abschirmung 46 führt mehrere Funktionen aus. Der kreisförmige Pfad, um den der Papierstoff zu fließen gezwungen wird, trennt Brechgutmetall und weiteren Ausschuss mit schwerem Gewicht ab, wobei dieser gegen den äußeren konischen Mantel 48 radial nach außen geworfen wird. Die radiale Beschleunigung ist jedoch nicht so groß, dass sie verursacht, dass sich Brechgutmetall mit schwerem Gewicht oder Ähnliches aufwärts längs des konischen Mantels bewegt, der mit der Ablenkeinrichtung 52 in Eingriff steht. Bevorzugt sammelt sich das Brechgutmetall oder Ähnliches in der Nähe eines Ausschuss-Auslasses 56, der in der Nähe des untersten Abschnitts oder des Bodens der Abschirmung 46 angeordnet ist.
Die Drehbewegung des Papierstoffes in Bezug auf die zylindrische Struktur 50 bleibt bestehen, wenn der Fluss durch die Löcher 54 läuft und in Übereinstimmung mit der Erhaltung eines Drehmoments nimmt die Drehung des Papierstoffs zu, wenn er sich der Drehachse nähert, die durch die Welle 26 definiert ist. Ein viskoser Zug der Welle 26 auf den Papierstofffluss, wenn sich dieser längs der Welle zu dem Rotor 42 bewegt, beschleunigt ebenfalls den Papierstoff, so dass der Papierstoff mit weniger Widerstand und folglich mit einem geringeren Druckabfall durch die Öffnungen 58 in den Rotor 42 fließen kann. Folglich entfernt das Vorhandensein der Abschirmung 46 Brechgutmetall oder Ähnliches und verbessert die Gleichmäßigkeit des Papierflusses zwischen den sich nicht bewegenden, stationären Platten 60 auf der Antriebsseite, den sich drehenden Platten 62 auf der Antriebsseite und den beweglichen stationären Platten 64 und den sich drehenden Platten 66 bei der Türseite.
Die Abschirmung 46 bringt den Papierstoff mit der Rückseite der Trägerstruktur 51 für stationäre Platten in Eingriff, die einen Teil des dreieckförmigen Durchlasses bilden, wodurch eine hydraulische Unterstützung auf die Trägerstruktur 51 ausgeübt wird. Diese hydraulische Unterstützung ermöglicht es, dass die Trägerstruktur des Stators aus einem Strukturabschnitt mit wesentlich geringerem Gewicht konstruiert wird. Beispielsweise weist ein Refiner des Standes der Technik, der eine Trägerstruktur nutzt, die eine Dicke von viereinhalb Zoll (11,4 cm) aufweist, die doppelte Durchbiegung auf wie eine Trägerstruktur 51, die eine Dicke von siebenundvierzig Millimetern (etwa zwei Zoll) aufweist. Die Tatsache, dass die Trägerstruktur 51 im Wesentlichen vollständig von Papierstoff umgeben ist, hat einen sehr kleinen Temperaturgradienten innerhalb der Träger struktur zur Folge mit dem Ergebnis, dass die thermische Durchbiegung im Wesentlichen beseitigt ist. Der verbesserte thermische Entwurf verhindert es, dass eine Umgebungstemperatur und die Temperatur des Papierstoffs, der zu verarbeiten ist, als Kenngrößen die Refiner-Leistungsfähigkeit beeinträchtigen.
In einem Refiner ist es für das Einwirken auf die Fasern erforderlich, wenn sie zwischen den an dem Rotor 42 angebrachten Platten 62, 66 und den stationären Platten 60, 64 durchlaufen, dass die Platten dicht voneinander beabstandet sind, üblicherweise zwischen zwei und vier Tausendstel eines Zolls (0,05–0,1 mm). Ein gleichförmiges Aufrechterhalten dieses Spalts über den gesamten Refiner-Plattendurchmesser – der vierundfünfzig Zoll (137 cm) oder mehr im Durchmesser betragen kann – hat in der Vergangenheit massive Trägerstrukturen zur Folge gehabt, um Durchbiegungen zu widerstehen, die durch Drücke zwischen den Refiner-Platten verursacht wurden.
Der Papierstoff wird dem Rotor 42 bei einem Druck von zwanzig bis neunzig Psi (138–621 kPa) zugeführt, und der Rotor erzeugt einen Pumpvorgang, wodurch der Druck abhängig von dem bestimmten Balkenmuster auf den Refiner-Platten um etwa fünfzehn bis zwanzig Psi (103–138 kPa) erhöht wird, wenn der Papierstoff zwischen den Refiner-Scheiben fließt. Der Abschnitt des Refiner-Gehäuses 34, der den Rotor 42 zwischen den stationären Platten 60, 64 enthält, definiert eine Refinermahlungskammer.
Nach einem Fließen durch die Refiner-Platten in der Refinermahlungskammer tritt Papierstoff aus dem Refinermahlungsgehäuse 34 durch einen tangentialen Papierstoffauslass 65 aus. Indem der Papierstoffdruck auf beiden Seiten der Trägerstruktur 51 für stationäre Scheiben vorliegt, werden die Durchbiegungsbelastungen auf die Trägerstruktur 51 wesentlich verringert, wodurch eine Trägerstruktur mit geringerem Gewicht ermöglicht wird, die unter Belastung geringere Durchbiegungen erfährt. Eine Synergiewirkung der Verwendung von Strukturabschnitten mit geringerem Gewicht besteht darin, dass die benetzten Teile des Refiners 20 aus Stahl konstruiert werden können, vorzugsweise wenigstens des Typs 316L ohne unerschwingliche Kosten zu verursachen.
Ein Satz stationärer Platten 64 ist an einem Gleitkopf 68 angebracht. Der Gleitkopf 68 ist so angebracht, dass er translatorisch zu dem Rotor 42 und von ihm weg bewegt werden kann. Der Gleitkopf 68 ist durch einen Lagerring 72 an einer abnehmbaren Tür 70 angebracht, die einen Teil des Refiner-Gehäuses 34 bildet. Der Gleitkopf 68 ist durch ein Gegengewicht 74 im Gleichgewicht und wird durch einen Schraubenwinden-Mechanismus 76 angetrieben, der einen Antriebsmotor 78 mit variabler Frequenz verwendet, ähnlich der Anordnung, die in 2 des US-Patents Nr. 4.589.598 an Ellery, Sr. gezeigt ist.
Der Rotor 42 ist an der Keilnut 38 bei dem Ende der Welle 26 angebracht. Die Keilnut überträgt eine Drehkraft an den Rotor, ist jedoch nicht an dem Rotor 42 befestigt. Ein ausreichendes Spiel ist zwischen der Rotornabe 40 und der Keilnut 38 vorgesehen, so dass der Rotor 42 längs der Keilnut 38 gleitet, wodurch der Rotor 42 in Reaktion auf hydrodynamische Kräfte zwischen den stationären Platten, die an der Trägerstruktur 51 angebracht sind, und den stationären Platten 64, die an dem Gleitkopf 68 angebracht sind, positioniert wird. Außerdem wird durch die Keilnut-Anbringung eine Anpassung an einen sehr kleinen Neigungsbetrag des Rotors in Bezug auf die Achse der Welle 26 vorgenommen.
Der Gleitkopf 68 unterstützt die stationären Platten 64 an der Türseite auf einer Trägerstruktur 80. Diese Trägerstruktur ermöglicht es, dass der Papierstoff hinter etwa dreißig Prozent des äußeren Umfangs des Trägers 80 fließt, was etwa fünfzig Prozent der Fläche der Refiner-Platte 64 darstellt. Ferner befindet sich der Papierstoff, der die äußeren dreißig Prozent des Trägers 80 unterstütz, wegen der Pumptätigkeit des Rotors 42 unter einem höheren Druck als der Papierstoff, der durch die Abschirmung 46 fließt. Die hydraulische Unterstützung der Trägerstruktur 80 unterstützt folglich den am meisten belasteten Abschnitt der Platte, da der Fluiddruck radial zunimmt, wenn das Fluid durch den Rotor 42 gepumpt wird. Die Trägerstruktur 80 weist minimale thermische Gradienten auf, da die Platte entweder direkt dem Papierstoff ausgesetzt ist oder von dem Äußeren des Refiners 20 entfernt ist. Folglich sind durch thermische Gradienten hervorgerufene Durchbiegungen minimiert.
Die erhöhte Steifigkeit der Anbringungsstrukturen 51, 80 für stationäre Platten hat zusammen mit der Möglichkeit, das sich der Rotor 42 selbst an den stationären Platten 60, 64 ausrichtet, eine größere Gleichmäßigkeit des Spalts zwischen den sich drehenden Refiner-Platten 62, 64, die an dem Rotor 42 angebracht sind, und den stationären Platten 60, 64 zur Folge. Der Spalt zwischen den Refiner-Platten beträgt üblicherweise zwischen zwei und vier Tausendstel eines Zolls (0,05–0,1 mm) und er wird üblicherweise durch die physikalische Dicke der Zellstofffasern aufrechterhalten und unterstützt, wenn sie zwischen den Refiner-Platten durchlaufen. Eine größere Gleichmäßigkeit dieses Spalts erzeugt eine gleichförmigere Refinermahlung und einen verringerten Verschleiß.
Die Refiner-Platten 60, 62, 64, 66 sind üblicherweise Abschnitte, die Refinermahlungsscheiben bilden, die abhängig von dem Durchsatz des Refiners 20 einen Durchmesser zwischen sechzehn und vierundfünfzig Zoll (41–137 cm) aufweisen können. Die Refiner-Platten verschleißen und müssen periodisch ersetzt werden. Papierherstellung ist ein kontinuierliches Verfahren und wenn irgendeine gegebene Komponente des Verfahrens ausgehend von Holzspänen bis hin zu fertig gestelltem Papier für eine maßgebliche Zeitdauer außer Betrieb ist, kann das gesamte kapitalintensive System zum Halten gebracht werden. Folglich ist eine Einfachheit und Schnelligkeit bei der Wartung wichtig. Der Refiner 20 ist dafür verantwortlich, eine Wartung zu minimieren, indem Stahl für die benetzten Komponenten des Refiners verwendet wird, um Korrosion zu minimieren, wodurch eine periodische Wartung verringert wird, indem eine Fehlausrichtung zwischen Refiner-Scheiben verringert wird. Eine Wartung wird ferner durch einen in 3 gezeigten Wartungsarm 82 erleichtert, der an der Nabe 40 des Rotors 42 befestigt ist und den Rotor von dem Refiner-Gehäuse 34 entfernt, wo die Plattenabschnitte 62, 64 abgeschraubt und ersetzt werden können.
Der durch den Refiner 20 erzeugte Refinermahlungsvorgang wird bei einer großen Vielfalt von Papierarten verwendet, und folglich sind Verarbeitungs-Leistungsfähigkeiten zwischen 100 und 6000 Gallonen pro Minute (zwischen 378 und 22680 Liter pro Minute) wünschenswert. Diese Produktionsflussraten entsprechen Leistungsanforderungen zwischen 50 und 3000 PS (37 und 2200 kW) oder etwa einem halben PS pro Gallone pro Minute (97 W pro Liter pro Minute), obwohl die Pferdestärke auch vom Fasergehalt und der Faserart abhängt. In der Tat wird die Position des Gleitkopfes 68 in Reaktion auf ein Motordrehmoment gesteuert, um die Energiezufuhr zu dem Pa pierstoff zu steuern, der durch den Refiner 20 verarbeitet werden soll. Durch eine Verringerung des Strukturgewichts der Träger der stationären Platten wird das Gesamtgewicht des Refiners etwa um fünfzehn bis zwanzig Prozent verringert.
Obwohl der Refiner 20 als eine Schweißverbindung gezeigt ist, können selbstverständlich die verschiedenen Strukturkomponenten Gussteil sein. Schweißverbindungen haben jedoch den Vorteil, dass eine größere Anzahl von Modellen angeboten werden kann, wobei kostengünstige, moderne, computergesteuerte Laser- oder Plasmaschneidtechniken genutzt werden.
Selbstverständlich wird eine Wartung des Refiners 20 weiter erleichtert, indem die Dreheinheit 24 als eine einzelne Baueinheit angeordnet ist, die als eine Einheit ersetzt werden kann. Darüber hinaus kann die Dreheinheit fettgeschmierte Lager oder Lager mit Umlauföl verwenden, die Vorteile bieten, wenn Motoren mit höherer Leistung verwendet werden.
Selbstverständlich ist dort, wo eine Keilnut offenbart und beansprucht wurde, jeglicher nicht kreisförmige Wellenquerschnitt mit einer entsprechenden Öffnung in der Rotornabe enthalten, um zu ermöglichen, dass sich der Motor in Reaktion auf eine Bewegung des Gleitkopfes 68 längs der Welle bewegt und somit eine Anpassung an eine derartige geringfügige axiale Ausrichtungen durchführt, wie sie für eine optimale Positionierung des Rotors in Bezug auf stationäre Refinermahlungsscheiben 60, 64 erforderlich sein kann. US 4.783.014 an Frederiksson u. a. offenbart Beispiele derartiger nicht kreisförmiger Wellenquerschnitte.
Selbstverständlich bezieht sich Brechgut oder Ausschuss auf Material wie etwa Metallmuttern, Bolzen oder weiteres Material, das nicht dafür gedacht ist, in einem Papierstoffstrom enthalten zu sein. Derartige Materialien können eine maßgebliche Beschädigung verursachen, wenn sie sich zwischen Refiner-Platten befinden.
Selbstverständlich kann die abnehmbare Stopfbuchse als Normbruch-Buchse vorgesehen sein oder sie kann alternativ eine mechanische Dichtung des Typs sein, der dem Fachmann auf dem Gebiet der Wellen-Dichtungstechnik bekannt ist.
Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die bestimmte Konstruktion und die hier veranschaulichte und beschriebene Anordnungen von Teilen beschränkt, sondern sie umfasst auch derartig abgewandelte Formen davon, wenn sie im Umfang der nachfolgenden Ansprüche liegen.

Claims

Zellstoff-Scheiben-Refiner (20), der umfasst: einen Maschinenrahmen (22), an dem eine Welle (26) drehbar angebracht ist, wobei die Welle (26) ein erstes Ende (32) und ein gegenüberliegendes, zweites Ende (33) besitzt; ein Refiner-Gehäuse (34), das einen Papierstoff-Einlass (44) und einen Papierstoff-Auslass (65) aufweist, wobei der Papierstofffluss von dem Papierstoff-Einlass (44) zu dem Papierstoff-Auslass (65) eine Stromabwärtsrichtung vom Einlass zum Auslass definiert und eine Stromaufwärtsrichtung vom Auslass zum Einlass definiert, wobei das Refiner-Gehäuse (34) ferner ein Schott (35) aufweist, durch das das zweite Ende (33) der Welle (26) in das Refiner-Gehäuse (34) verläuft; eine erste drehfeste Refiner-Scheibe (60), die an einer stationären, ersten Plattenträgerstruktur (51) angebracht ist, die einen Teil des Refiner-Gehäuses (34) bildet; eine zweite drehfeste Refiner-Scheibe (64), die an einer zweiten Plattenträgerstruktur (80) angebracht ist, die zu der ersten drehfesten Refiner-Scheibe (60) in einer beabstandeten, parallelen Beziehung steht, wobei die zweite Plattenträgerstruktur (80) auf einem Gleitkopf (68) unterstützt ist, der eine Gleitbewegung der zweiten drehfesten Refiner-Scheibe (64) zu der ersten drehfesten Refiner-Scheibe (60) zulässt; einen Rotor (42), der an der Welle (26) angebracht ist; wobei der Rotor (42) eine dritte Refiner-Scheibe (62), die zu der ersten Refiner-Scheibe (60) in einer beabstandeten, parallelen Refi nermahlungsbeziehung steht, und eine vierte Refiner-Scheibe (66), die zu der zweiten Refiner-Scheibe (64) in einer beabstandeten, parallelen Refinermahlungsbeziehung steht, unterstützt, wobei die Welle (26) die Drehbewegung an den Rotor (42) überträgt; und wobei Abschnitte des Refiner-Gehäuses (34) eine Refiner-Kammer zwischen der ersten Plattenträgerstruktur (51) und der zweiten Plattenträgerstruktur (80) definieren, wobei die Refiner-Kammer mit dem Papierstoff-Auslass (65) in Verbindung steht; dadurch gekennzeichnet, dass das Schott (35) kreisförmig ist; die Welle (26) durch die erste Plattenträgerstruktur (51) verläuft; das zweite Ende (33) der Welle (26) Abschnitte besitzt, die eine Keilnut (38) bilden, an der der Rotor (42) angebracht ist; die Welle (26) die Drehbewegung über die Keilnut (38) an den Rotor (42) überträgt; der Papierstoff-Einlass (44) Papierstoff zu einer Abschirmung (46) liefert, die einen Durchlass zwischen einem äußeren konischen Mantel (48), einer inneren zylindrischen Struktur (50) und der ersten Plattenträgerstruktur (51) definiert, wobei die innere zylindrische Struktur (50) das Schott (35) umgibt, wobei die Abschirmung (46) so angeordnet ist, dass sie eine Drehung des Papierstoffs hervorruft und dadurch eine Beschleunigung, die in Bezug auf die zylindrische Struktur (50) radial nach außen gerichtet ist, erzeugt; eine Ablenkeinrichtung (52) den durch die Abschirmung (46) definierten Durchlass abschließt; Abschnitte der inneren zylindrischen Struktur (50) mehrere Löcher (54) in der inneren zylindrischen Struktur (50) stromaufseitig von der Ablenkeinrichtung (52) bilden; ein Vorratsbehälter an der Innenseite der zylindrischen Struktur (50) gebildet ist und die Welle (26) umgibt, wobei der Vorratsbehälter mit dem Durchlass durch die mehreren Löcher (54) verbunden ist und der Refiner-Kammer Papierstoff zuführt.
Refiner (20) nach Anspruch 1, bei dem in der Nähe des untersten Abschnitts der Abschirmung (46) ein Brechgut-Auslass angeordnet ist.
Refiner (20) nach Anspruch 1 oder 2, bei der der Papierstoff die erste Plattenträgerstruktur (51) im Wesentlichen umgibt.
Refiner (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem der Gleitkopf (68) so angebracht ist, dass er translatorisch zu und von dem Rotor (42) bewegt werden kann, wobei der Gleitkopf (68) durch einen Lagerring (72) an einer abnehmbaren Tür (70) angebracht ist, die einen Teil des Refiner-Gehäuses (34) bildet, wobei der Gleitkopf (68) durch ein Gegengewicht (74) im Gleichgewicht ist und durch einen Mechanismus angetrieben wird, der einen Antriebsmotor (78) mit variabler Frequenz verwendet.
Refiner (20) nach Anspruch 4, bei dem die zweite Plattenträgerstruktur (80) ermöglicht, dass Papierstoff hinter etwa dreißig Prozent des äußeren Umfangs der zweiten Plattenträgerstruktur (80) fließen kann.
Refiner (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die Keilnut (38) nicht am Rotor (42) befestigt ist und bei dem zwischen dem Rotor (42) und der Keilnut (38) ausreichendes Spiel vorgesehen ist, so dass der Rotor (42) längs der Keilnut (38) gleitet, wodurch der Rotor (42) in Reaktion auf hydrodynamische Kräfte zwischen der ersten drehfesten Refiner-Scheibe (60), die an der ersten Plattenträ gerstruktur (51) angebracht ist, und der zweiten drehfesten Refiner-Scheibe (64), die an der an dem Gleitkopf (68) unterstützten zweiten Plattenträgerstruktur (80) angebracht ist, positioniert wird, und bei dem somit eine Anpassung an einen sehr geringen Neigungsbetrag des Rotors (42) in Bezug auf die Achse der Welle (26) vorgenommen wird.
Refiner (20) nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem der durch die Abschirmung (46) definierte Durchlass einen dreieckigen Querschnitt hat.
Refiner (20) nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem alle Abschnitte des Refiners (20), die mit dem Papierstoff in Kontakt gelangen, aus rostfreiem Stahl konstruiert sind.
Refiner (20) nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Abschnitte des Gehäuses (34) stromaufseitig von der Refiner-Kammer eine stromaufseitige Kammer definieren, die mit dem Einlass (44) in Verbindung steht, bei dem die erste Plattenträgerstruktur (51) eine stromaufseitige Fläche besitzt, die zu der stromaufseitigen Kammer freiliegt und von dieser im Wesentlichen umgeben ist, so dass in das Gehäuse (34) am Einlass (44) eingeleitetes Fluid durch die stromaufseitige Kammer und dann in die Refiner-Kammer strömt, so dass die erste Plattenträgerstruktur (51) dem Fluiddruck auf ihrer stromaufseitigen Seite ausgesetzt ist, der dem Fluiddruck entgegenwirkt, der auf die erste drehfeste Refiner-Scheibe (60) in der Refiner-Kammer ausgeübt wird, und bei dem die zweite Plattenträgerstruktur (80) ermöglicht, dass Papierstoff hinter dem äußeren Umfang der zweiten Plattenträgerstruktur (80) fließt.
Refiner (20) nach Anspruch 9, bei dem die zweite Plattenträgerstruktur (80) ermöglicht, dass Papierstoff hinter etwa dreißig Prozent des äußeren Umfangs der zweiten Plattenträgerstruktur (80) fließt.