EP1301280A1 - Refiner und verfahren zum oberflächenbehandeln eines werkzeuges eines derartigen refiners - Google Patents
Refiner und verfahren zum oberflächenbehandeln eines werkzeuges eines derartigen refinersInfo
- Publication number
- EP1301280A1 EP1301280A1 EP01947410A EP01947410A EP1301280A1 EP 1301280 A1 EP1301280 A1 EP 1301280A1 EP 01947410 A EP01947410 A EP 01947410A EP 01947410 A EP01947410 A EP 01947410A EP 1301280 A1 EP1301280 A1 EP 1301280A1
- Authority
- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- refiner
- tool
- material layer
- hard material
- foreign ions
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims abstract description 15
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 15
- 230000035515 penetration Effects 0.000 claims description 4
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 claims description 3
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 claims description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims 2
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims 2
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims 2
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims 2
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M Nitrite anion Chemical compound [O-]N=O IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- -1 boron ions Chemical class 0.000 claims 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 claims 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims 1
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000005923 long-lasting effect Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
- B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
- B02C7/00—Crushing or disintegrating by disc mills
- B02C7/11—Details
- B02C7/12—Shape or construction of discs
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/48—Ion implantation
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21D—TREATMENT OF THE MATERIALS BEFORE PASSING TO THE PAPER-MAKING MACHINE
- D21D1/00—Methods of beating or refining; Beaters of the Hollander type
- D21D1/20—Methods of refining
- D21D1/22—Jordans
- D21D1/24—Jordan rolls
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21D—TREATMENT OF THE MATERIALS BEFORE PASSING TO THE PAPER-MAKING MACHINE
- D21D1/00—Methods of beating or refining; Beaters of the Hollander type
- D21D1/20—Methods of refining
- D21D1/22—Jordans
- D21D1/26—Jordan bed plates
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21D—TREATMENT OF THE MATERIALS BEFORE PASSING TO THE PAPER-MAKING MACHINE
- D21D1/00—Methods of beating or refining; Beaters of the Hollander type
- D21D1/20—Methods of refining
- D21D1/30—Disc mills
- D21D1/306—Discs
Definitions
- refiners are used in the paper and / or pulp industry, with the aid of which pulp and / or pulp as well as rag and recycled material can be ground.
- the refiners require a tool, namely a grinding tool which, depending on the refiner configuration, is designed, for example, as a cone refiner or disc refiner as a cone or disc or segment.
- a tool namely a grinding tool which, depending on the refiner configuration, is designed, for example, as a cone refiner or disc refiner as a cone or disc or segment.
- These elements are subject to very high wear. For this reason, attempts have always been made to increase the stability of such tools. For this reason, great attention has been paid to the choice of materials and therefore such tools, for example made from acid-resistant steels and / or cast materials. Steel tools are hardened, for example, at least on the stressed surface.
- the invention is based on the object of creating or proposing a grinding tool and a method by means of which the treatment of the refiner can be made stable with a long-lasting effect by means of targeted treatment.
- This object is achieved with a refiner according to the invention in that firstly foreign ions with a penetration depth of up to 500 ⁇ m are embedded in the surface of the active surface of the tool by means of a plasma-assisted method and an additional hard material layer is attached to the surface. Foreign ions are deposited by accelerated ions with defined energy. The foreign ions to be implanted are placed in a reactive plasma in the
- the number of foreign ions implanted and their penetration depth can be varied by corresponding concentrations of the foreign ions, ie the number of implanted foreign ions and their penetration depth can be precisely determined and depends on the materials used and the energy of the foreign ions.
- Such a procedure has advantages in that only a few parameters have to be taken into account in the process, namely the foreign ion dose, the particle energy and the bombardment time. The process is therefore very easy to control and the result is easily reproducible.
- a hard material layer is added, which results in the additional advantage that the surface structure is compressed.
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Crushing And Grinding (AREA)
Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf einen Refiner sowie ein Verfahren zum Behandeln, d.h. Oberflächenbehandeln eines Werkzeuges des Refiners mit Hilfe einer Behandlung in einem plasmagestützten Verfahren mit Anlagerung von Fremdionen und Anlagerung einer zusätzlichen Hartstoffschicht and die Oberfläche des Werkzeuges, um diese verschleißfester zu gestalten.
Description
B E S C H R E I B U N G
Refiner und Verfahren zum Oberflächenbehandeln eines Werkzeuges eines derartigen Refiners
Technisches Gebiet
In der Papier- und/oder Zellstoffindustrie werden sogenannte Refiner eingesetzt, mit deren Hilfe beispielweise Holzstoff und/oder Zellstoffe sowie Hadern- und Recyling- stoff gemahlen werden können. Zu diesem Zweck benötigen die Refiner ein Werkzeug, nämlich ein Mahlwerkzeug, welches je nach Ausgestaltung des Refiners, beispielsweise als Kegelrefiner oder Scheibenrefiner als Kegel oder Scheibe oder Segment ausgebildet ist. Diese Elemente unterliegen einem sehr hohen Verschleiß. Seit jeher wird deshalb versucht, die Standfestigkeit derartiger Werkzeuge zu erhöhen. Aus diesem Grund hat man der Werkstoffauswahl bisher große Aufmerksamkeit geschenkt und deshalb derartige Werkzeuge, beispielsweise aus säurefesten Stählen und/oder Gußmaterialien hergestellt. Werkzeuge aus Stahl werden beispielsweise zumindest an der beanspruchten Oberfläche gehärtet.
Darstellung und Wege zur Ausführung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Mahlwerkzeug sowie ein Verfahren zu schaffen beziehungsweise vorzuschlagen, durch welche mit einer gezielten Behandlung das Werkzeug des Refiners mit langandauernder Wirkung standfest gemacht werden kann.
Diese Aufgabe wird bei einem Refiner erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zunächst in die Oberfläche der Wirkfläche des Werkzeuges mittels eines plasmagestützten Verfahrens Fremdionen mit einer Eindringtiefe von bis zu 500 μm eingelagert sowie eine zusätzliche Hartstoffschicht an der Oberfläche angelagert wird. Die Fremdionenanlagerung erfolgt durch beschleunigte Ionen mit definierter Energie. Die zu implantierenden Fremdionen werden in einem reaktionsfähigen Plasma in die
Werkstoffoberfläche eingeschossen. Die Anzahl der implantierten Fremdionen und
deren Eindringtiefe ist dabei durch entsprechende Konzentrationen der Fremdionen variabel, d. h. die Anzahl der implantierten Fremdionen und deren Eindringtiefe ist exakt festlegbar und abhängig von den verwendeten Materialien und der Energie der Fremdionen. Eine derartige Vorgehensweise hat insofern Vorteile, als nur wenige Parameter im Prozess zu beachten sind, nämlich die Fremdionendosis, die Teilchenenergie und die Beschußzeit. Der Prozess ist somit sehr gut kontrollierbar und das Ergebnis ohne weiteres reproduzierbar. Zusätzlich wird eine Hartstoffschicht angelagert, wodurch sich der zusätzliche Vorteil ergibt, daß die Oberflächenstruktur verdichtet wird.
Vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten, insbesondere hinsichtlich der Zusammensetzung der Fremdionen einerseits sowie der Hartstoffschicht andererseits.
Von besonderer Bedeutung für die vorliegende Erfindung ist die verfahrensmäßige Vorgehensweise, wonach das Einlagern von Fremdionen in die Oberfläche des Werkzeuges sowie das Einlagern einer Hartstoffschicht an die Oberfläche in einem Arbeitsgang erfolgt.
Als Werkzeug im Sinne der vorliegenden Erfindung kommen sowohl Kegel bei einem Kegelrefiner oder Scheiben bzw. Segmente bei einem Scheibenrefiner oder Doppel- scheibenrefiner in Frage.
Claims
1.
Refiner mit einem zwecks Verschleißminderung oberflächenbehandelten Werkzeug aus Eisenwerkstoff, vorzugsweise Gußmaterial, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest in die Oberfläche der Wirkfläche des Werkzeuges mittels eines plasmage- stützten Verfahrens Fremdionen mit einer Eindringtiefe von bis zu 500 μm eingelagert sowie eine zusätzliche Hartstoffschicht an die Oberfläche des Werkzeuges angelagert sind.
2. Refiner nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß als Fremdionen Stickstoff-, Kohlenstoff-, Molybdän-, Titan-, Wolfram-, Vanadium- oder Borionen eingelagert sind.
3.
Refiner nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Hartstoffschicht Nitrit, Karbid und/oder Oxid, Karbonitrid und/oder Oxikarbonitrid die Elemente der Gruppen
IV b, V b, VI b des periodischen Systems oder aus einem Nitrid der Elemente Bor, Aluminium, Silizium, Molybdän, Wolfram oder aus einem Titankarbonitrid und/oder Titannitrit aufweist.
4.
Refiner nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug als Kegel oder als Scheibe bzw. Segment ausgebildet ist.
5. Verfahren zum Oberflächenbehandeln eines Werkzeuges eines Refiners, dadurch gekennzeichnet, daß das Einlagern von Fremdionen in die Oberfläche des Werkzeuges sowie das Anlagern einer Hartstoffschicht an die Oberfläche in einem Arbeitsgang erfolgt.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10032399 | 2000-07-06 | ||
| DE2000132399 DE10032399A1 (de) | 2000-07-06 | 2000-07-06 | Refiner und Verfahren zum Oberflächenbehandeln eines Werkzeuges eines derartigen Refiners |
| PCT/EP2001/007300 WO2002002238A1 (de) | 2000-07-06 | 2001-06-26 | Refiner und verfahren zum oberflächenbehandeln eines werkzeuges eines derartigen refiners |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EP1301280A1 true EP1301280A1 (de) | 2003-04-16 |
Family
ID=7647697
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EP01947410A Withdrawn EP1301280A1 (de) | 2000-07-06 | 2001-06-26 | Refiner und verfahren zum oberflächenbehandeln eines werkzeuges eines derartigen refiners |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1301280A1 (de) |
| JP (1) | JP2004501762A (de) |
| DE (1) | DE10032399A1 (de) |
| WO (1) | WO2002002238A1 (de) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10337463B4 (de) * | 2003-08-14 | 2005-08-04 | Voith Paper Patent Gmbh | Verfahren zur Herstellung von verschleißresistenten Werkzeugen für die mechanische Behandlung von Zellstofffasern und dessen Verwendung |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4204073A1 (de) * | 1992-02-12 | 1993-08-19 | Friedrich Baerbel | Schlaeger fuer hammermuehlen |
| DE19725930C2 (de) * | 1997-06-16 | 2002-07-18 | Eberhard Moll Gmbh Dr | Verfahren und Anlage zum Behandeln von Substraten mittels Ionen aus einer Niedervoltbogenentladung |
| RU2144095C1 (ru) * | 1998-04-06 | 2000-01-10 | Кубанский государственный технологический университет | Способ повышения износостойкости штампов из азотируемых сталей |
| CZ293777B6 (cs) * | 1999-03-24 | 2004-07-14 | Shm, S. R. O. | Otěruvzdorný povlak |
-
2000
- 2000-07-06 DE DE2000132399 patent/DE10032399A1/de not_active Withdrawn
-
2001
- 2001-06-26 EP EP01947410A patent/EP1301280A1/de not_active Withdrawn
- 2001-06-26 JP JP2002506857A patent/JP2004501762A/ja active Pending
- 2001-06-26 WO PCT/EP2001/007300 patent/WO2002002238A1/de not_active Ceased
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| See references of WO0202238A1 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE10032399A1 (de) | 2002-01-17 |
| JP2004501762A (ja) | 2004-01-22 |
| WO2002002238A1 (de) | 2002-01-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE69223999T2 (de) | Beschichtete schleifmittel und deren herstellungsverfahren | |
| DE2340282C3 (de) | Verfahren zum Härten der Oberfläche eines Substrats durch Implantieren von Metallionen in die Oberfläche des Substrats und Aufbringen eines Metallüberzugs | |
| DE60001666T2 (de) | Verfahren zur erzeugung eines mit hartmetall beschichteten bauteils | |
| EP1311712A2 (de) | Verfahren zur erhöhung der druckspannung oder zur erniedrigung der zugeigenspannung einer schicht | |
| DE2417179B2 (de) | Verfahren zum karburieren hochlegierter staehle | |
| EP2576863A1 (de) | Verfahren zum herstellen einer schicht mittels kaltgasspritzen und verwendung einer solchen schicht | |
| WO2013004213A1 (de) | Verfahren zur herstellung einer zylinderlauffläche sowie zylinderlaufbuchse | |
| DE4437911A1 (de) | Messer und Verfahren zur Herstellung eines Messers | |
| DE3810775C2 (de) | Spinnrotor | |
| DE102010034321B4 (de) | Verfahren zur Herstellung einer Hartstoffbeschichtung auf metallischen, keramischen oder hartmetallischen Bauteilen sowie eine mit dem Verfahren hergestellte Hartstoffbeschichtung | |
| EP1301280A1 (de) | Refiner und verfahren zum oberflächenbehandeln eines werkzeuges eines derartigen refiners | |
| EP0918586B1 (de) | Werkzeug insbesondere für die spanende materialbearbeitung | |
| DE20013838U1 (de) | Refiner zum Oberflächenbehandeln eines Werkzeuges | |
| EP1591549B1 (de) | Verfahren zum Ausbessern einer lokalen Beschädigung in der Hitzeschutzbeschichtung eines Bauteils | |
| EP1080248A1 (de) | Werkzeugbeschichtung und verfahren zu deren herstellung | |
| DE2941674A1 (de) | Verfahren zur inhibierung der reibkorrosion von metallen | |
| EP0448510A1 (de) | Verfahren zur Vermeidung von Rissen in Trenn- und Schleifscheiben | |
| EP1381707B1 (de) | Verfahren zur herstellung einer beschichtung auf einem spanenden werkzeug und zerspanungswerkzeug | |
| DE10321046A1 (de) | Verfahren zur Behandlung einer Klinge einer Haarschneide-Vorrichtung durch Ionen-Bestrahlung | |
| DE4402988A1 (de) | Verfahren zur Verbesserung der Standfestigkeit von Schneid-, Bohr- und Zerspanwerkzeugen | |
| EP1974072A1 (de) | Verfahren zur beschichtung eines hartmetall- oder cermetsubstratkörpers und beschichteter hartmetall- oder cermetkörper | |
| DE3026210C2 (de) | ||
| AT312952B (de) | Verschleißteil aus Hartmetall, insbesondere für Werkzeuge | |
| DE10337463B4 (de) | Verfahren zur Herstellung von verschleißresistenten Werkzeugen für die mechanische Behandlung von Zellstofffasern und dessen Verwendung | |
| EP0374557A2 (de) | Ionendiffusionsinduzierte Verschleissschutzschicht |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PUAI | Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012 |
|
| 17P | Request for examination filed |
Effective date: 20030206 |
|
| AK | Designated contracting states |
Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE TR |
|
| RAP1 | Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred) |
Owner name: VOITH PATENT GMBH |
|
| RTI1 | Title (correction) |
Free format text: METHOD FOR TREATING THE SURFACE OF A TOOL OF A REFINER |
|
| GRAP | Despatch of communication of intention to grant a patent |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1 |
|
| STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: THE APPLICATION HAS BEEN WITHDRAWN |
|
| 18W | Application withdrawn |
Effective date: 20061025 |