EP1036877A1

EP1036877A1 - Rotor mit einem Verschleiss-Schutz für einen Stoffauflöser

Info

Publication number: EP1036877A1
Application number: EP99104475A
Authority: EP
Inventors: Roland Reinhold
Original assignee: Voith Paper Patent GmbH; Voith Sulzer Papiertechnik Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 1999-03-05
Filing date: 1999-03-05
Publication date: 2000-09-20
Anticipated expiration: 2019-03-05
Also published as: DE59901791D1; EP1036877B1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Rotor (10) für eine Papierstoffaufbereitungsmaschine. Der Rotor weist mehrere Rotorblätter (14) zum Umwälzen einer in einem Behälter der Papierstoffaufbereitungsmaschine enthaltenen Stoffsuspension auf. An der in Rotationsrichtung (18) des Rotors (10) gesehen führenden Vorderfläche (20) jedes Rotorblattes (14) ist ein Verschleißschutz (42) lösbar befestigt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Rotor für eine Papierstoffaufbereitungsmaschine, der in einem Behälter der Papierstoffaufbereitungsmaschine angeordnet ist und mehrere Rotorblätter zum Umwälzen einer in dem Behälter enthaltenen Stoffsuspension und zum Zerkleinern von in der Stoffsuspension enthaltenem Papiermaterial aufweist, wobei an einer in Rotationsrichtung des Rotors gesehen führenden Vorderfläche jedes Rotorblattes ein Verschleißschutz vorgesehen ist. Ferner betrifft die Erfindung einen Verschleißschutz nach dem Oberbegriff des Anspruches 7 zum Schutz eines Rotorblattes an einem Rotor einer Papierstoffaufbereitungsmaschine.

Ein Rotor der eingangs genannten Art für eine Papierstoffaufbereitungsmaschine ist bekannt. Bei diesem bekanten Rotor ist an der in Rotationsrichtung des Rotors gesehen führenden Vorderfläche jedes Rotorblattes durch Aufschweißen verschleißfesten Materials einen Verschleißschutz aufgebracht.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Rotor für eine Papierstoffaufbereitungsmaschine bzw. einen Verschleißschutz zum Schutz von Rotorblättern anzugeben, bei dem bzw. durch dessen Verwendung die Wartungsarbeiten an den Rotorblättern vereinfacht sind und die Rotorblätter ohne großen Aufwand an unterschiedliche Betriebsbedingungen angepaßt werden können.

Diese Aufgabe wird bei einem Rotor der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Verschleißschutz lösbar am Rotorblatt befestigt ist. Ferner wird die Aufgabe durch einen Verschleißschutz mit den Merkmalen nach Anspruch 7 gelöst, der zum Schutz eines Rotorblattes dient.

Bei der Erfindung kann, sobald die Rotorblätter des Rotors nicht mehr in ausreichendem Maße die Stoffsuspension im Behälter umwälzen oder das in der Stoffsuspension enthaltene Papiermaterial nicht mehr ausreichend zerkleinert wird, der an jedem Rotorblatt befestigte Verschleißschutz auf einfache Weise ausgebaut und durch einen neuwertigen Verschleißschutz ersetzt werden. Dadurch kann auf die derzeit üblichen aufwendigen Schweißarbeiten an den Rotorblättern verzichtet werden, durch die das Werkstoffgefüge der Rotorblätter nachteilig beeinflußt wird. Ferner sind die Kanten am Verschleißschutz bereits vor dem Einbau entsprechend vorbearbeitet, so daß ein zeitaufwendiges Zuschleifen der Kanten am Rotor entfällt. Des weiteren ist es möglich, durch Verwendung eines entsprechend gestalteten Verschleißschutzes gezielt die hydraulische Wirkung des Rotorblattes zu beeinflussen, um beispielsweise die Strömungsbewegungen innerhalb der Stoffsuspension zu verändern oder die Zerkleinerungswirkung des Rotors zu verstärken bzw. zu verringern. Auf diese Weise ist es möglich, die Papierstoffaufbereitungsmaschine ohne großen Aufwand an unterschiedliche Betriebsbedingungen anzupassen, ohne daß ein Austauschen von Rotoren mit unterschiedlich gestalteten Rotorblättern erforderlich ist.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in der Beschreibung, den Zeichnungen sowie den Unteransprüchen angegeben.

So wird bei einer bevorzugten Ausführungsform des Rotors vorgeschlagen, zumindest einen Teilabschnitt der Vorderfläche des jeweiligen Rotorblattes, der vom freien Ende des Rotorblattes ausgeht, vollständig mit dem Verschleißschutz zu bedecken. Dadurch wird sichergestellt, daß insbesondere der vom freien Ende des Rotorblattes ausgehende Teilabschnit des Rotorblattes, der, verglichen mit den Abschnitten geringeren radialen Abstandes zur Rotationsachse des Rotors, aufgrund der höheren Umfangsgeschwindigkeit entsprechend höheren Belastungen ausgesetzt ist, ausreichend vor Verschleiß geschützt wird. Ferner ist es von Vorteil, wenn der Verschleißschutz mit seinen Seitenkanten zumindest teilweise über die Vorderfläche des Rotorblattes begrenzende Kontur hinausragt, so daß auch die Kanten des Rotorblattes vor Verschleiß geschützt sind.

Zum Befestigen des Verschleißschutzes wird vorzugsweise eine betriebssichere Schraubenverbindung eingesetzt. Zu diesem Zweck ist bei einer bevorzugten Ausführungsform des Verschleißschutzes an dessen der Vorderfläche des Rotorblattes zugewandten Rückseite mindestens ein Schraubenbolzen vorgesehen, der am Rotorblatt durch eine vorzugsweise selbsthemmende Mutter verschraubbar ist. Durch Verwendung einer Schraubverbindung ist ein sehr schneller und einfacher Austausch des Verschleißschutzes möglich. Zusätzlich kann an der Rückseite des Verschleißschutzes ein Zentrierstift oder eine Paßfeder vorgesehen sein, der bzw. die in einer am Rotorblatt ausgebildeten Bohrung bzw. Nut aufgenommen wird, wodurch die während des Betriebes am Verschleißschutz anreifenden Radial-, Schub- und/oder Scherkräfte aufgenommen werden.

Alternativ kann der Zentrierstift auch am Rotorblatt befestigt und in einer Bohrung am Verschlußschutz aufgenommen sein.

Des weiteren wird vorgeschlagen, an zumindest einer der Seitenkanten des Verschleißschutzes mehrere Aussparungen auszubilden, mit denen die Umwälzbewegungen in der Stoffsuspension während der Rotation des Rotors gezielt beeinflußt werden können.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von vier Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1: eine Draufsicht auf ein erstes Ausführungsbeispiel eines Rotors für eine Papierstoffaufbereitungsmaschine, bei dem an jedem Rotorblatt ein Verschleißschutz vorgesehen ist;
Fig. 2: eine Seitenansicht des Rotors nach Fig. 1 in teilweise geschnittener Darstellung;
Fig. 3: einen Ausschnitt auf eine Draufsicht eines zweiten Ausführungsbeispieles eines Rotors;
Fig. 4: eine Schnittansicht eines Rotorblattes des Rotors nach Fig. 3 entlang der Schnittlinie A-A in Fig. 3 mit daran befestigtem Verschleißschutz;
Fig. 5: einen Ausschnitt auf eine Draufsicht eines dritten Ausführungsbeispieles eines Rotors;
Fig. 6: eine Schnittansicht eines Rotorblattes des Rotors nach Fig. 5 entlang der Schnittlinie B-B in Fig. 5 mit daran befestigtem Verschleißschutz;
Fig. 7: eine Seitenansicht des Rotorblattes nach Fig. 6; und
Fig. 8: eine perspektivische Darstellung eines vierten Ausführungsbeispieles eines Rotors für eine Papierstoffaufbereitungsmaschine.

Fig. 1 zeigt in Draufsicht ein erstes Ausführungsbeispiel eines Rotors 10 für eine Papierstoffaufbereitungsmaschine (nicht dargestellt), wie beispielsweise einen Stoffauflöser, einen Pulper, ein Fiberizer oder ähnliches. Der Rotor 10 weist einen rotationssymmetrischen Grundkörper 12 auf, der durch eine entsprechend gestaltete Wellen-Naben-Verbindung mit der Antriebswelle eines elektrischen Antriebes (nicht dargestellt) der Papierstoffaufbereitungsmaschine verbunden ist. Der Rotor 10 ist innerhalb eines Behälters (nicht dargestellt) der Papierstoffaufbereitungsmaschine angeordnet.

Am Grundkörper 12 sind gleichmäßig über dessen Umfang verteilt insgesamt acht identisch ausgebildete Rotorblätter 14 befestigt. Jedes Rotorblatt 14 ist als Platte ausgebildet und hat die Form eines ungleichschenkligen Trapezes. Wie Fig. 2 zeigt, ist das Rotorblatt 14 dabei so am Grundkörper 12 befestigt, daß es mit seiner Flachseite in einer parallel zur Rotationsachse des Rotors 10 verlaufenden Ebene angeordnet ist und in tangentialer Richtung zum Grundkörper 12 verlaufend, mit seiner längeren der beiden parallel zueinander verlaufenden Seitenkanten am Grundkörper verschweißt ist. Zwischen jeweils benachbarten Rotorblättern 14 ist eine etwa dreieckförmige Stützplatte 16 vorgesehen, die in einer lotrecht zur Rotationsachse des Rotors 10 verlaufenden Ebene angeordnet ist. Die Stützplatte 16 ist mit einer ihrer Seitenkanten an der in Rotationsrichtung 18 des Rotors 10 gesehen (in Fig. 1 entgegen dem Uhrzeigersinn) führenden Vorderfläche 20 des jeweils nachfolgenden Rotorblattes 14 sowie der Mantelfläche des Grundkörpers 12 verschweißt. Die Stützplatte 16 ist dabei so angeordnet, daß sie mit ihrer längsten Seitenkante an der in Rotationsrichtung 18 gesehen nachfolgenden rückwärtigen Fläche 22 des vorgeordneten Rotorblattes 14 anliegt und das Rotorblatt 14 stützt.

An jedem Rotorblatt 14 sind insgesamt drei Durchgangsbohrungen 24, 26 und 28 ausgebildet, die zwischen der Vorderfläche 20 und der rückwärtigen Fläche 22 des Rotorblattes 14 verlaufen. Wie Fig. 2 zeigt, sind die Durchgangsbohrungen 24, 26 und 28 gleichmäßig zueinander beabstandet, wobei die Symmetrieachsen der beiden Durchgangsbohrungen 24 und 26 mit geringerem radialen Abstand zum Grundkörper 12 in einer gemeinsamen lotrecht zur Rotationsachse des Rotors 10 verlaufenden Ebene angeordnet sind. Die dritte Durchgangsbohrung 28 nahe dem freien Ende 30 des Rotorblattes 14 ist versetzt zu dieser Symmetrieebene, mittig zwischen einer oberen Seitenkante 32 und einer unteren Seitenkante 34 des Rotorblattes 14 angeordnet, wie Fig. 2 zeigt. Jeder Durchgangsbohrung 24, 26 und 28 ist ferner eine Hülse 36, 38 bzw. 40 zugeordnet, die an der rückwärtigen Fläche 22 des Rotorblattes 14 verschweißt ist und mit ihrer Durchgangsöffnung zur jeweiligen Durchgangsbohrung 24, 26 bzw. 28 fluchtet.

An der Vorderfläche 20 jedes Rotorblattes 14 ist ein Verschleißschutz 42 aus einem besonders verschleißfesten Werkstoff, vorzugsweise einem nichtrostenden, legierten Edelstahl, wie beispielsweise einem Chrom-Nickel-Molybdän-Stahl, befestigt. Wie Fig. 2 zeigt, entspricht die Form des Verschleißschutzes 42 in etwa der Form des Rotorblattes 14, wobei der Verschleißschutz 42 so bemessen ist, daß er über das freie Ende 30 und die beiden Seitenkanten 32 und 34 des jeweiligen Rotorblattes 14 hinausragt. An der der Vorderfläche 20 des Rotorblattes 14 abgewandten Vorderseite 44 des Verschleißschutzes 42 ist ein in die Seitenkanten des Verschleißschutzes 42 teilweise übergehender, erhabener Rand 46 ausgebildet, der in Fig. 2 durch eine Kreuzschraffur angedeutet ist. Wie in Fig. 1 dargestellt, ist der erhabene Rand 46 mit einer Fase versehen, so daß der Verschleißschutz 42 an seinen Seitenkanten abgeschrägt ist.

Von der der Vorderfläche 20 des Rotorblattes 14 zugewandten Rückseite 48 jedes Verschleißschutzes 42 stehen drei Schraubenbolzen 50, 52 und 54 ab, von denen jeder in einer am Verschleißschutz 42 ausgebildeten Bohrung aufgenommen und in dieser verschweißt ist. Jeder Schraubenbolzen 50, 52 bzw. 54 des Verschleißschutzes 42 ragt durch eine der Durchgangsbohrungen 24, 26 bzw. 28 sowie die dieser zugeordneten Hülse 36, 38 bzw. 40. An dem aus der Hülse 36, 38 bzw. 40 hervorstehenden Schraubenbolzen 50, 52, bzw. 54 ist eine Mutter 56, 58 bzw. 60 verschraubt, mit der der Verschleißschutz 42 lösbar am jeweiligen Rotorblatt 14 befestigt ist. Um ein Lösen der Muttern 56, 58 bzw. 60 während der Rotation des Rotors 10 zu vermeiden, werden im vorliegenden Fall selbsthemmende Muttern verwendet. Anstelle selbsthemmender Muttern können auch andere Sicherungen verwendet werden, die ein Lösen der Schraubverbindungen verhindern. So eignen sich beispielsweise Federringe, Sicherungsbleche mit Lappen, die umgebogen werden, oder Kronenmuttern, die durch Splinte gesichert sind.

Zum Durchmischen der Stoffsuspension im Behälter der Papierstoffaufbereitungsmaschine wird der Rotor 10 mit Hilfe des elektrischen Antriebes in Drehung versetzt. Dabei erzeugen die Rotorblätter 14 mit den daran befestigten Verschleißschutzen 42 sowohl in Richtung der Rotationsachse des Rotors 10 als auch in radialer Richtung bezüglich der Rotationsachse der Rotors 10 Strömungsbewegungen, durch die die Stoffsuspension durchmischt wird. Eventuell in der Stoffsuspension enthaltenes Papiermaterial oder auch in die Stoffsuspension eingeworfene Papierballen werden gleichzeitig von den an jedem Verschleißschutz 42 ausgebildeten Kanten zerkleinert. Durch die feinverteilten Fasern in der Stoffsuspension sind die Verschleißschutze 42 hohem Verschleiß ausgesetzt, wobei die Kanten jedes Verschleißschutzes 42 nach und nach abgerundet werden. Dadurch nimmt sowohl die Umwälzwirkung als auch die Zerkleinerungswirkung des Rotors 10 ab, so daß ab einem gewissen Zeitpunkt ein Austausch der Verschleißschutze 42 notwendig wird. Zu diesem Zweck wird der Rotor 10 angehalten, der Behälter entleert und die alten Verschleißschutze 42 durch Lösen der Muttern 56, 58 und 60 von den Rotorblättern 14 gelöst und durch neue Verschleißschutze 42 ersetzt, die anschließend wieder mit den Rotorblättern 14 verschraubt werden.

In den Fig. 3 und 4 ist ein zweites Ausführungsbeispiel eines Rotors 70 dargestellt. Bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel wird der Rotor 70 in einer Papierstoffaufbereitungsmaschine (nicht dargestellt) eingesetzt, deren Behälter (nicht dargestellt) ein Sieb (nicht dargestellt) aufweist, durch das die Stoffsuspension aus dem Behälter strömt. Der Rotor 70 ist in unmittelbarer Nähe des Siebes angeordnet und hat neben seiner üblichen Funktion die Stoffsuspension im Behälter umzuwälzen und mitschwimmende Papierbestandteile zu zerkleinern, zusätzlich die Funktion eines Räumers und soll das Sieb von Verstopfungen freihalten.

Der Rotor 70, von dem in Fig. 3 nur ein Ausschnitt dargestellt ist, weist einen rotationssymmetrischen Grundkörper 72 auf, der drehfest mit der Welle eines elektrischen Antriebes (nicht dargestellt) verbunden ist. Am Umfang des Grundkörpers 72 sind mehrere gleichmäßig zueinander beabstandete Rotorblätter 74 befestigt. Jedes Rotorblatt 74 hat einen Befestigungsabschnitt 76 (vgl. Fig. 4), mit dem es am Grundkörper 72 beispielsweise durch Schrauben befestigt ist. Der Befestigungsabschnitt 76 geht in einen Rotorblattabschnitt 78 über, der in einer etwa lotrecht zur Rotationsachse des Rotors 70 verlaufenden Ebene liegt und eine etwa dreieckige Form aufweist, dessen in Fig. 3 links dargestelltes freies Ende 80 stumpf ausläuft.

Der Rotorblattabschnitt 78 ist so relativ zum Grundkörper 72 angeordnet, daß eine in Rotationsrichtung 82 des Rotors 70 gesehen, nachfolgende rückwärtige Fläche 84 des Rotorblattes 74 bezogen auf die Rotationsachse des Rotors 70 radial verläuft, während eine in Rotationsrichtung 82 des Rotors 70 gesehen führende Vorderfläche 86 des Rotorblattes 74 schräg bezüglich des Grundköpers 72 verläuft.

In der Vorderfläche 86 sind mit gleichem Abstand zueinander drei Bohrungen 88, 90 und 92 ausgebildet, die rechtwinklig zur rückwärtigen Fläche 84 des Rotorblattes 74 verlaufen. Dabei sind die beiden Bohrungen 88 und 90 mit geringerem radialen Abstand zur Rotationsachse des Rotors 70 als Sacklöcher ausgebildet, während die am entferntesten zur Rotationsachse des Rotors 70 ausgebildete Bohrung 92 als Durchgangsbohrung ausgebildet ist und an der rückwärtigen Fläche 84 des Rotorblattes 74 in einer Ausnehmung 94 endet.

Wie Fig. 4 weiter zeigt, weist der Rotorblattabschnitt 78 eine im wesentlichen rechteckige Querschnittsform auf und geht in Richtung seines freien Endes 80 in einen Endabschnitt 96 über, dessen Querschnitt kontinuierlich zunimmt und der in Richtung der dem Behälterboden zugewandten Unterseite des Rotorblattes 74 abgeschrägt verläuft, wobei der radiale Abstand der Stirnseite des freien Endes 80 bezüglich der Rotationsachse kontinuierlich abnimmt.

An der Vorderfläche 86 des Rotorblattes 74 ist ein plattenförmiger Verschleißschutz 98 befestigt, dessen Kontur im wesentlichen der Querschnittsform des Rotorblattabschnittes 78 und des Endabschnittes 96 des Rotorblattes 74 entspricht. Der Verschleißschutz 98 ist so bemessen, daß er mit seiner Kontur über die die Vorderfläche 86 des Rotorblattes 74 begrenzende Kontur hinausragt, wobei seine Stirnseite parallel zur Stirnseite des Endabschnittes 96 verläuft (vgl. Fig. 3).

Zum Befestigen des Verschleißschutzes 98 an der Vorderfläche 86 des Rotorblattes 74 stehen von der der Vorderfläche 86 zugewandten Rückseite 100 des Verschleißschutzes 98 zwei Zapfen 102 und 104 sowie ein Schraubenbolzen 106 ab. Die Zapfen 102 und 104 sowie der Schraubenbolzen 106 sind in am Verschlußschutz 98 ausgebildete Bohrungen aufgenommen und in diesen verschweißt. Wie Fig. 3 zeigt, verlaufen die beiden Zapfen 102 und 104 sowie der Schraubenbolzen 106 geneigt zur Rückseite 100 des Verschlußschutzes 98. Der Neigungswinkel der Zapfen 102 und 104 sowie des Schraubenbolzens 106 bezüglich der Rückseite 100 entspricht dem Winkeln, mit dem die Vorderfläche 86 des Rotorblattes 74 bezüglich der rückwärtigen Fläche 84 des Rotorblattes 74 verläuft.

Die beiden Zapfen 102 und 104 sind in den Sacklöchern 88 und 90 aufgenommen. Der Schraubenbolzen 106 ragt durch die Durchgangsbohrung 92 in die Ausnehmung 94. Auf den in die Ausnehmung 94 ragenden Abschnitt des Schraubenbolzens 106 ist eine Mutter 108 aufgeschraubt. Im vorliegenden Fall wird als Mutter 108 eine selbsthemmende Mutter verwendet, um ein Lösen der Schraubverbindung zu verhindern. Auch in diesem Fall kann anstelle einer selbsthemmenden Mutter eine der oben beschriebenen Sicherungen für Schraubverbindungen verwendet werden.

Wie beim ersten Ausführungsbeispiel wird der Rotor 70 zum Umwälzen der im Behälter der Papierstoffaufbereitungsmaschine enthaltenen Stoffsuspension verwendet. Dabei verhindert der aus einem besonders verschleißfesten Material gefertigte Verschleißschutz 98, daß die Vorderfläche 86 des Rotorblattes 74 durch die Partikel in der Stoffsuspension nach und nach abgetragen wird. Sobald der Verschleißschutz 98 nicht mehr die erwünschte Umwälzbewegung sowie das Zerkleinern der in der Stoffsuspension enthaltenen Papiermaterialien und das Freihalten des Siebes des Behälters gewährleistet, wird der Verschleißschutz 98 ausgetauscht. Zu diesem Zweck muß bei stehendem Rotor 70 nur die Mutter 108 des jeweiligen Verschleißschutzes 98 gelöst, der alte Verschleißschutz 98 entfernt und durch einen neuen Verschleißschutz ersetzt werden, der anschließend wieder mit Hilfe der Mutter 108 fest mit dem Rotorblatt 74 verbunden wird.

Die Fig. 5 bis 7 zeigen ein drittes Ausführungsbeispiel eines Rotors 110 für eine Papierstoffaufbereitungsmaschine. Der Aufbau des Rotors 110 entspricht im wesentlichen dem Aufbau des im zweiten Ausführungsbeispiel beschriebenen Rotors 70. Der Rotor 110 unterscheidet sich gegenüber dem Rotor 70 dadurch, daß anstelle zweier Sacklöcher und einer Durchgangsbohrung im Rotorblatt 112 zwei Durchgangsbohrungen 114 und 116 ausgebildet sind, während die dritte Bohrung mit geringstem radialen Abstand zur Rotationsachse des Rotors 110 als Sackloch 118 ausgebildet ist. Die beiden Durchgangsbohrungen 114 und 116 enden jeweils in einer an der rückwärtigen Fläche 120 des Rotorblattes 112 ausgebildeten Ausnehmung 122 bzw. 124.

Ein weiterer Unterschied zwischen den beiden Rotoren 70 und 110 besteht in dem verwendeten Verschleißschutz 126. Der Verschleißschutz 126 des dritten Ausführungsbeispieles hat an seiner Rückseite 128 einen Zapfen 130 sowie zwei Schraubenbolzen 132 und 134, die jeweils in einer Bohrung am Verschleißschutz 126 aufgenommen und in dieser verschweißt sind. Bei am Rotorblatt 112 montiertem Verschleißschutz 126 ist der Zapfen 130 in Sackloch 118 aufgenommen, während die beiden Schraubenbolzen 132 und 134 durch die beiden Durchgangsbohrungen 114 und 116 in die beiden Ausnehmungen 122 und 124 ragen. An dem in die Ausnehmung 122 bzw. 124 ragenden Abschnitt jedes Schraubenbolzens 132 und 134 ist eine selbsthemmende Mutter 136 bzw. 138 verschraubt, die ein Lösen des Verschleißschutzes 126 vom Rotorblatt 112 verhinder.

Wie Fig. 6 zeigt, ist der Verschleißschutz 126 plattenförmig, wobei seine am freien Ende 140 des Rotorblattes 112 angeordnete Stirnseite 142 entsprechend dem Verlauf des freien Endes 140 des Rotorblattes 112 gestaltet ist und in Richtung der dem Behälterboden zugewandten Unterseite des Rotorblattes 112 so abgeschrägt verläuft, daß der radiale Abstand der Stirnseite 142 des Verschleißschutzes 126 bezüglich der Rotationsachse des Rotors 110 abnimmt. Die Stirnseite 142 des Verschleißschutzes ist ferner so abgeschrägt, daß sie parallel zum freien Ende 140 des Rotorblattes 112 verläuft (vgl. Fig. 5). Wie Fig. 5 weiter zeigt, ragt der Verschleißschutz 126 über die Oberseite 144 des Rotorblattes 112 weit hinaus, wobei das Maß, mit dem der Verschleißschutz 126 über das Rotorblatt 112 hinausragt, in etwa der zweieinhalbfachen Querschnittsabmessung des Rotorblattabschnittes 146 des Rotorblattes 112, parallel zur Rotationsachse des Rotors 110 gesehen, entspricht.

Mittig zur mittleren Bohrung 116 ist über dieser ein Stützelement 148 an der Rückseite 128 des Verschleißschutzes 126 verschweißt. Mit Hilfe des im Querschnitt L-förmigen Stützelementes 148 stützt sich der Verschleißschutz 126 zusätzlich an der Oberseite 144 des Rotorblattes 112 ab, wie Fig. 7 zeigt, wodurch die Schraubenverbindungen zwischen den Schraubenbolzen 132 und 134 und den Muttern 136 und 138 entlastet werden. Des weiteren sind an der oberen Kante des Verschleißschutzes 126 mehrere identisch gestaltete Aussparungen 150 mit gleichbleibendem Abstand zueinander ausgebildet. Mit Hilfe der Aussparungen 150 kann die Umwälzbewegung der Stoffsuspension im Behälter der Papierstoffaufbereitungsmaschine beeinfluß werden. Anstelle rechteckig gestalteter Aussparungen können auch Aussparungen in Form von Dreiecken, Vielecken, Halbkreisen, Ovalen oder ähnlichen Gestaltungsformen an der oberen Seitenkante des Verschleißschutzes 126 ausgebildet sein.

Auch bei dem in den Fig. 5 bis 7 dargestellten dritten Ausführungsbeispiel kann der Verschleißschutz 126 problemlos innerhalb kürzester Zeit durch Lösen der beiden Muttern 136 und 138 entfernt und durch einen neuen identischen oder anders gestalteten Verschleißschutz ersetzt werden, der anschließend wieder durch die Muttern 136 und 138 am Rotorblatt 112 befestigt wird.

Fig. 8 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel eines Rotors 160 zur Verwendung in einer Papierstoffaufbereitungsmaschine. Bei diesem Rotor 160 sind am Grundkörper 162 insgesamt neun identisch ausgebildete Rotorblätter 164 gleichmäßig am Umfang des Grundkörpers 162 befestigt. Die Rotorblätter 164 sind mit ihren Flachseiten in einer lotrecht zur Rotationsachse des Rotors 160 verlaufenden Ebene angeordnet. Jedes Rotorblatt 164 hat einen bogenförmigen Verlauf mit in Richtung des jeweiligen freien Endes 166 abnehmenden Querschnitt.

An der in Rotationsrichtung 168 des Rotors 160 gesehen führenden Vorderfläche 170 jedes Rotorblattes 164 ist ein Verschleißschutz 172 befestigt, der nahezu die gesamte Vorderfläche 168 des jeweiligen Rotorblattes 164 bedeckt. Dabei bildet die in Rotationsrichtung 168 des Rotors 160 gesehen führende Vorderseite 174 jedes Verschleißschutzes 172 eine rechtwinklig zur Rotationsebene des Rotors 160 verlaufende Fläche.

Alternativ ist es auch möglich, die Vorderseite 174 so zu gestalten, daß sie unter einem Winkel geneigt zur Rotationsebene des Rotors 160 verläuft, wodurch je nach Verlauf der Vorderseite 174 während der Drehung des Rotors 160 eine Saugwirkung oder eine Druckwirkung bezüglich des Bodens bzw. des Siebes des Behälters der Papierstoffaufbereitungsmaschine erzeugt wird. Ist die Vorderfläche 174 zum Boden bzw. Sieb des Behälters unter einem spitzen Winkel geneigt, wird die Stoffsuspension vom Boden weggefördert bzw. gesogen. Verläuft die Vorderfläche 174 dagegen unter einem stumpfen Winkel geneigt bezüglich des Bodens bzw. Siebes des Behälters, wird die Stoffsuspension in Richtung des Bodens bzw. Siebes gedrückt.

Der Verschleißschutz 172 hat im Querschnitt eine in etwa U-förmige oder L-förmige Form und ist auf das jeweilige Rotorblatt 164 aufgesteckt, wobei eine auslaufende Nase 176 des jeweiligen Verschleißschutzes 172 im Nabenbereich nahe dem Grundkörper 162 freibeweglich in einer Führung (nicht dargestellt) ruht. Zum Befestigen des Verschleißschutzes 172 am Rotorblatt 164 sind nahe dem freien Ende 166 des Rotorblattes 164 zwei parallel zur Rotationsachse des Rotors 160 verlaufende Gewinde (nicht dargestellt) ausgebildet. Am oberen Schenkel des U-förmigen Verschleißschutzes 172 sind zwei Bohrungen ausgebildet, die bei montiertem Verschleißschutz 172 zu den an dem Rotorblatt 164 ausgebildeten Gewinden ausgerichtet sind. Mit Hilfe zweier Schrauben 178 und 180 ist der Verschleißschutz 172 am Rotorblatt 164 befestigt.

In dem dargestellten vierten Ausführungsbeispiel entspricht der Verlauf des Verschleißschutzes 172 dem bogenförmigen Verlauf des Rotorblattes 164. Anstelle eines bogenförmigen Verlaufes ist es auch denkbar, Rotorblätter am Rotor vorzusehen, die S-förmig oder sichelförmig verlaufen.

Zum Schutz der Rotorblätter werden in diesem Fall entsprechend S-förmig bzw. sichelförmig gestaltete Verschleißschutze verwendet.

Bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen wurden Rotoren für Papierstoffaufbereitungsmaschinen beschrieben, die zum Umwälzen der Stoffsuspension ausschließlich mit Rotorblättern versehen sind, die in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind. Des weiteren ist es denkbar, Rotoren zu verwenden, die in verschiedenen Ebenen angeordnete Rotorblätter aufweisen, oder an deren Grundkörper zusätzlich eine vorzugsweise kegelförmige Schraubenwendel befestigt ist, deren Schraubenachse mit der Rotationsachse des Rotors zusammenfällt und mit der das Strömungsverhalten der Stoffsuspension im Behälter der Papierstoffaufbereitungsmaschine beeinflußt werden kann.

Bezugszeichenliste

10: Rotor
12: Grundkörper
14: Rotorblätter
16: Stützplatte
18: Rotationsrichtung
20: Vorderfläche
22: rückwärtige Fläche
24: Durchgangsbohrung
26: Durchgangsbohrung
28: Durchgangsbohrung
30: freies Ende
32: obere Seitenkante
34: untere Seitenkante
36: Hülse
38: Hülse
40: Hülse
42: Verschleißschutz
44: Vorderseite
46: Rand
48: Rückseite
50: Schraubenbolzen
52: Schraubenbolzen
54: Schraubenbolzen
56: Mutter
58: Mutter
60: Mutter
70: Rotor
72: Grundkörper
74: Rotorblätter
76: Befestigungsabschnitt
78: Rotorblattabschnitt
80: freies Ende
82: Rotationsrichtung
84: rückwärtige Fläche
86: Vorderfläche
88: Sackloch
90: Sackloch
92: Durchgangsbohrung
94: Ausnehmung
96: Endabschnitt
98: Verschleißschutz
100: Rückseite
102: Zapfen
104: Zapfen
106: Schraubenbolzen
108: Mutter
110: Rotor
112: Rotorblätter
114: Durchgangsbohrung
116: Durchgangsbohrung
118: Sackloch
120: rückwärtige Fläche
122: Ausnehmung
124: Ausnehmung
126: Verschleißschutz
128: Rückseite
130: Zapfen
132: Schraubenbolzen
134: Schraubenbolzen
136: Mutter
138: Mutter
140: freies Ende
142: Stirnseite
144: Oberseite
146: Rotorblattabschnitt
148: Stützelement
150: Aussparungen
160: Rotor
162: Grundkörper
164: Rotorblätter
166: freies Ende
168: Rotationsrichtung
170: Vorderfläche
172: Verschleißschutz
174: Vorderseite
176: Nase
178: Schraube
180: Schraube

Claims

Rotor für eine Papierstoffaufbereitungsmaschine, der in einem Behälter der Papierstoffaufbereitungsmaschine angeordnet ist und mehrere Rotorblätter (14; 74; 112; 164) zum Umwälzen einer in dem Behälter enthaltenen Stoffsuspension und zum Zerkleinern von in der Stoffsuspension enthaltenem Papiermaterial aufweist, wobei an einer in Rotationsrichtung (18; 82; 170) des Rotors (10; 70; 110; 160) gesehen führenden Vorderfläche (20; 86; 168) jedes Rotorblattes (14; 74; 112; 164) ein Verschleißschutz (42; 98; 126; 172) vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Verschleißschutz (42; 98; 126; 172) lösbar am Rotorblatt (14; 74; 112; 164) befestigt ist.
Rotor nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß zumindest ein am freien Ende (30; 80; 140; 166) des Rotorblattes (14; 74; 112; 164) beginnender Teilabschnitt der Vorderfläche (20; 86; 168) des jeweiligen Rotorblattes (14; 74; 112; 164) vollständig vom Verschleißschutz (42; 98; 126; 172) bedeckt ist.
Rotor nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der am Rotorblatt (14; 74; 112; 164) befestigte Verschleißschutz (42; 98; 126; 172) mit seinen Seitenkanten zumindest teilweise über eine die Vorderfläche (20; 86; 168) des Rotorblattes (14; 74; 112; 164) begrenzende Kontur hinausragt.
Rotor nach Anspruch 1, 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der am Rotorblatt (14; 74; 112; 164) befestigte Verschleißschutz (42; 98; 126; 172) in radialer Richtung bezüglich der Rotationsachse des Rotors (10; 70; 110; 160) gesehen mit seiner einen Stirnseite über das freie Ende (30; 80; 166) des Rotorblattes (14; 74; 112; 164) hinausragt.
Rotor nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die eine über das freie Ende (30; 80; 140; 166) des jeweiligen Rotorblattes (14; 74; 112; 164) hinausragende Stirnseite des Verschleißschutzes (42; 98; 126; 172) in Richtung der dem Behälterboden zugewandten Unterseite des Rotorblattes (14; 74; 112; 164) derart abgeschrägt verläuft, daß der radiale Abstand der Stirnseite bezüglich der Rotationsachse des Rotors (10; 70; 110; 160) abnimmt.
Rotor nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß zum Befestigen des Verschleißschutzes (42; 98; 126) an dem jeweiligen Rotorblatt (14; 74; 112) von einer an der Vorderfläche (20; 86) des Rotorblattes (14; 74; 112) anliegenden Rückseite des Verschleißschutzes (42; 98; 126) mindestens ein Schraubenbolzen (50, 52, 54; 106; 132, 134) absteht, der durch eine im Rotorblatt (14; 74; 112) ausgebildete Durchgangsöffnung (24, 26, 28; 92; 114, 116) ragt und an einer der Vorderfläche (20; 86) abgewandten rückwärtigen Fläche (22; 84; 120) des Rotorblattes (14; 74; 112) mit Hilfe einer vorzugsweise selbsthemmenden Mutter (56, 58, 60; 108; 136; 138) verschraubt ist.
Verschleißschutz zum Schutz eines Rotorblattes an einem in einem Behälter einer Papierstoffaufbereitungsmaschine angeordneten Rotor (10; 70; 110; 160), dessen Rotorblätter (14; 74; 112; 164) zum Umwälzen einer in dem Behälter enthaltenen Stoffsuspension und zum Zerkleinern von in der Stoffsuspension enthaltenem Papiermaterial dienen, wobei der Verschleißschutz (42; 98; 126; 172) an der in Rotationsrichtung (18; 82; 170) des Rotors (10; 70; 110; 160) gesehen führenden Vorderfläche (20; 86; 168) des zu schützenden Rotorblattes (14; 74; 112; 164) vorsehbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Verschleißschutz (42; 98; 126; 172) lösbar am Rotorblatt (14; 74; 112; 164) befestigbar ist.
Verschleißschutz nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß zum lösbaren Befestigen von einer der Vorderfläche (20; 86) des Rotorblattes (14; 74; 112) zugewandten Rückseite (48, 100; 128) des Verschleißschutzes (42; 98; 126) mindestens ein Schraubenbolzen (50, 52, 54; 106; 132, 134) absteht, der am Rotorblatt (14; 74; 112) durch eine vorzugsweise selbsthemmende Mutter (56, 58, 60; 108; 136, 138) verschraubbar ist.
Verschleißschutz nach Anspruch 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß von einer der Vorderfläche (86) des Rotorblattes (74; 112) zugewandten Rückseite (100; 128) des Verschleißschutzes (98; 126) bzw. der Vorderfläche (86) des Rotorblattes (74; 112) mindestens ein Zentrierstift (102, 104; 130) absteht, der in einer am Rotorblatt (74; 112) bzw. am Verschleißschutz (98; 126) ausgebildeten Bohrung (88, 90; 118) aufnehmbar ist.
Verschleißschutz nach Anspruch 7, 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine der Vorderfläche (20) des Rotorblattes (14) abgewandte Vorderseite (44) des Verschleißschutzes (42) einen erhabenen Rand (46) aufweist, der in die Kontur der Vorderseite (44) bildende Kanten übergeht.
Verschleißschutz nach einem der Ansprüche 7 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kontur einer der Vorderfläche (20) des Rotorblattes (14) abgewandten Vorderseite (44) des Verschleißschutzes (42) zumindest teilweise mit einer Fase versehen ist.
Verschleißschutz nach einem der Ansprüche 7 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß zumindest eine der Seitenkanten des Verschleißschutzes (126) mehrere Aussparungen (150) zum Beeinflussen der Umwälzbewegung der Stoffsuspension aufweist.
Verschleißschutz nach einem der Ansprüche 7 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß von einer der Vorderfläche des Rotorblattes (112) zugewandten Rückseite (128) des Verschleißschutzes (126) mindestens ein Stützelement (148) absteht, das sich bei montiertem Verschleißschutz (126) auf einer dem Behälterboden abgewandten Oberseite (144) des Rotorblattes (112) abstützt.
Verschleißschutz nach einem der Ansprüche 7 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorderseite des Verschleißschutzes (42; 98; 126; 172) in montiertem Zustand bezüglich des Behälterbodens der Papierstoffaufbereitungsmaschine unter einem Winkel geneigt verläuft.
Verschleißschutz nach einem der Ansprüche 7 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Verschleißschutz (42; 98; 126; 172) aus einem verschleißfesten Werkstoff, vorzugsweise einem nichtrostenden, legierten Edelstahl gebildet ist.