ES2341773T3 - Superficie de refinado y un segmento de cuchilla para un refinador. - Google Patents
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Abstract
Un segmento de cuchilla o una superficie de refinado para un refinador que tiene por objeto desfibrar materiales que contienen lignocelulosa, comprendiendo el refinador al menos dos superficies de refinado (1, 2) dispuestas coaxialmente una con respecto a la otra, estando dispuesta al menos una de dichas superficies de refinado (1, 2) para girar alrededor de un eje (4) y, entre las superficies de refinado (1, 2) se suministra el material que tiene que desfibrarse, y pudiendo disponerse dicho segmento de cuchilla para formar al menos una parte de al menos una superficie de refinado (1, 2), y comprendiendo dicho segmento de cuchilla o superficie de refinado las primeras barras (12) que se extienden desde la circunferencia interna de la superficie de refinado (1, 2) hasta la circunferencia externa de la superficie de refinado (1, 2) y entre ellas los primeros surcos (13), caracterizado por que las superficies superiores (18) de dichas primeras barras (12) comprenden además los segundos surcos (15) que conectan con dichos primeros surcos (13), y estando entre dichos segundos surcos (15) las segundas barras (14), en los que las segundas barras (14) son más estrechas que las primeras barras (12) y la anchura de las segundas barras (14) está entre 1 y 3 mm.
Description
Superficie de refinado y un segmento de cuchilla
para un refinador.
La presente invención se refiere a una
superficie de refinado para un refinador que tiene por objeto
desfibrar material que contiene lignocelulosa, comprendiendo el
refinador al menos dos superficies de refinado dispuestas
coaxialmente una con respecto a la otra, disponiéndose al menos una
de las superficies de refinado para girar alrededor de un eje y
entre cuyas superficies de refinado se suministra el material que
tiene que desfibrarse, y cuya superficie de refinado comprende
primeras barras que se extienden desde la circunferencia interna de
la superficie de refinado hasta la circunferencia externa de la
superficie de refinado y entre las mismas los primeros surcos, y
las superficies superiores cuyas primeras barras comprenden además
segundos surcos que conectan dichos primeros surcos y entre cuyos
segundos surcos están las segundas barras.
La invención además se refiere a un segmento de
cuchilla para un refinador que tiene por objeto desfibrar material
que contiene lignocelulosa, comprendiendo el refinador al menos dos
superficies de refinado dispuestas coaxialmente una con respecto a
la otra, al menos una cuyas superficies de refinado se dispone para
girar alrededor de un eje y entre cuyas superficies de refinado se
suministra el material que tiene que desfibrarse, y cuyo segmento
de cuchilla puede disponerse para formar al menos una parte de al
menos una superficie de refinado, y cuyo segmento de cuchilla
comprende las primeras barras que se extienden desde la
circunferencia interna de la superficie de refinado hasta la
circunferencia externa de la superficie de refinado y entre las
mismas los primeros surcos, y las superficies superiores cuyas
barras además comprenden segundos surcos que conectan dichos
primeros surcos y entre cuyos segundos surcos están las segundas
barras.
Una placa del refinador que tiene las
características de la porción del preámbulo de la reivindicación 1
se conoce a partir del documento US 5 893 525. Los refinadores de
disco y cono usados para tratar materiales fibrosos se forman
generalmente de posiblemente dos o más discos de refinador opuestos
entre sí que se disponen para girar uno con respecto a otro de
manera que al menos uno de dichos discos del refinador se dispone
para girar alrededor de un eje. En los refinadores de discos, el
disco del refinador es como un disco y en los refinadores de cono
es cónico. En un refinador que comprende dos discos del refinador,
uno de los discos del refinador comprende además una abertura a
través de la que se suministra el material que tiene que refinarse
dentro del refinador. La parte del disco del refinador donde se
emplaza dicha abertura de suministro puede denominarse extremo de
suministro. Los discos del refinador se posicionan de tal manera
forman un hueco de refinador entre los mismos, donde se desfibra el
material que contiene lignocelulosa. La distancia entre los discos
del refinador es más larga en el lado de suministro o en el punto de
suministro del material que contiene lignocelulosa, es decir, en un
refinador de disco, en el medio de los discos, y en un refinador de
cono, en el extremo cónico que tiene un diámetro menor,
reduciéndose dicho hueco hacia el punto de descarga o lado de
descarga del material a refinarse para moler gradualmente el
material que tiene que refinarse.
Las superficies de refinado de los discos de
refinador se forman generalmente de protuberancias, es decir,
barras de cuchilla, que se extienden desde la circunferencia interna
de la superficie de refinado hasta la circunferencia externa de la
superficie de refinado, y de surcos entre las barras de cuchilla. En
lo sucesivo, las barras de cuchilla también se denominan barras. La
forma de estos surcos y barras puede variar de por sí en diferentes
formas. Por tanto, por ejemplo, en la dirección radial del disco del
refinador la superficie de refinado puede dividirse en dos o más
partes circulares, teniendo cada circunferencia barras y surcos cuyo
número y densidad así como sus formas y direcciones pueden
desviarse unas con respectos a las otras. Por tanto, las barras
pueden ser continuas sobre toda la longitud del radio de la
superficie de refinado o bien pueden ser una pluralidad de barras
separadas, sucesivas en la dirección radial. En el rotor del
refinador, las barras y la dirección de las mismas tiene un efecto
mayor que en el estator debido al giro del rotor, por lo tanto el
material fibroso que tiene que refinarse se somete especialmente a
una fuerza de refinado resultante mediante las barras del rotor que
afecta con una velocidad determinada sobre las bases del radio y la
velocidad de giro de la superficie de refinado. Las barras del
estator forman pares contrarios o una superficie contraria para el
rotor, requerido en el refinado, las barras de cuchilla cruzándose
entre sí durante el refinado como cuchillas de tijera. Sin embargo,
existe una pequeña holgura entre las barras del rotor y las barras
del estator del refinador, y el material fibroso se muele o se
refina principalmente entre las mismas.
Las superficies de refinado de los discos del
refinador pueden formarse directamente sobre la superficie de los
discos de refinado, por ejemplo, mediante moldes o por torno
separados pero generalmente una superficie de refinado se forma de
segmentos de cuchilla que se disponen próximos entre sí sobre el
disco del refinador tanto en la dirección radial como en la
dirección circular del disco del refinador de manera que el disco
del refinador está provisto de una superficie de refinado uniforme.
Por tanto, cada segmento de cuchilla forma una parte de la
superficie de refinado del disco del refinador.
En el caso de un refinador de disco, la
circunferencia interna de la superficie de refinado se refiere a la
parte media de la superficie de refinado y, en el caso de un
refinador de cono, al extremo de dicho cono con un diámetro menor.
La circunferencia externa de la superficie de refinado se refiere
naturalmente, en el caso de un refinador de disco, a la parte
externa de la superficie de refinado, es decir, la parte donde la
circunferencia de la superficie de refinado es más larga, y en el
caso de un refinador de cono, al extremo de dicho cono con el
extremo más largo.
Previamente se han realizado intentos para
mejorar la capacidad de carga o capacidad de refinado de los
refinadores aumentando la longitud combinada de las barras de la
superficie de refinado. Como resultado, tales soluciones de
cuchillas o de superficies de refinado se han diseñado y usado,
donde las barras de cuchillas se emplazan más próximas entre sí. En
tales "cuchillas densas", el volumen o capacidad de los surcos
es lo que determina la capacidad de producción de la cuchilla del
refinador. Debido a la fabricación, las barras de cuchillas tienen
generalmente un ángulo de holgura de 1 a 5º, lo que significa que
más cerca de la parte inferior del surco la barra es más gruesa.
Esto limita aún más el volumen del surco. Adicionalmente, en las
cuchillas moldeadas las superficies del surco son ásperas, lo que
provoca resistencia al flujo del material fibroso que tiene que
refinarse. Mientras más estrecho es un surco, más fuerte se hace la
resistencia el flujo. Un problema de estas "cuchillas densas"
es, por lo tanto, que tienden a bloquearse. Por otro lado, incluso
las soluciones de cuchillas antes mencionadas no han sido exitosas
para aumentar la capacidad del refinador en una forma deseada.
La publicación US 4 676 440 describe una
cuchilla del refinador típica para un refinador de alta
consistencia. La formación de la cuchilla de la publicación que
consiste de segmentos de cuchilla se forma de tres zonas de
superficies de refinado en la dirección radial del disco del
refinador, por lo que en las zonas externas de la superficie de
refinado las barras de cuchilla se posicionan muy próximas entre sí
para lograr una alta capacidad de refinado. Debido a esto, ha
disminuido el volumen de los surcos entre las barras. Por lo tanto,
sobre la superficie de refinado de al menos uno de los discos del
refinador existe también uno o más canales de descarga que tienen
una sección transversal sustancialmente más grande que dichos surcos
para descargar el vapor generado durante el refinado desde entre
las superficies de refinado. Con esos canales de descarga, ha sido
posible disminuir los problemas provocados por el vapor generado
durante el refinado en el proceso de refinado, pero los canales de
descarga pueden, sin embargo, hacer más irregular el refinado y, en
la implementación, los canales de descarga de vapor descritos en la
publicación disponen demasiado dispersos uno con unos con respecto
a los otros.
La publicación US 5 467 931 describe una
superficie de refinado, en la que el rendimiento de un refinador
con barras dispuestas de forma densa ha aumentado debido a la mayor
capacidad de flujo de las cuchillas del refinador. Principalmente,
la capacidad de flujo ha aumentado debido a que se ha achaflanado
material fuera de los bordes de fondo de las barras de cuchilla. La
publicación también describe una barra de cuchilla, la superficie
superior está provista de pequeños surcos en intervalos esparcidos,
que pueden aumentar ligeramente la capacidad de flujo de los surcos
entre las barras y facilitar la descarga del vapor producido durante
el refinado desde entre las superficies de refinado. Dichos surcos
en la superficie superior de la barra de cuchilla también añaden
alguna extensión a la longitud de corte combinada de las barras de
la superficie de refinado, pero, en la implementación, la
estructura oblicua de la superficie superior de la barra de cuchilla
impide que estos pequeños surcos participen en el refinado del
material antes de que la barra de cuchilla se desgaste
significantemente, lo que significa, no obstante, que nadie ha
triunfado en aumentar sustancialmente la capacidad de refinado del
refinador.
Un objeto de la presente invención es
proporcionar una nueva solución de superficie o de cuchilla de
refinado para un refinador, posibilitando una capacidad de refinado
mayor que la anterior. El objeto se soluciona con el segmento de
cuchilla de la reivindicación 1.
Adicionalmente, el objeto se soluciona con una
superficie de refinado de la reivindicación 1.
De acuerdo con la invención, un segmento de
cuchilla o superficie de refinado de un refinador que tiene por
objeto desfibrar material que contiene lignocelulosa comprende
primeras barras que se extienden desde la circunferencia interna de
la superficie de refinado hasta la circunferencia externa de la
superficie de refinado y entre las mismas primeros surcos, y las
superficies superiores de las primeras barras comprenden además
segundo surcos que conectan dichos primeros surcos, entre cuyos
segundos surcos están las segundas barras, que son más estrechas
que las primeras barras y que tienen una anchura entre 1 y 3 mm. De
acuerdo con una realización de la invención, la anchura media de la
primera barra es de 2,5 a 40 veces con respecto a la anchura media
combinada de la segunda barra y el segundo surco. De acuerdo con
otra realización de la invención, el área total de las zonas de
refinado de la superficie de refinado formada de las segundas barras
y de los segundos surcos es del 60 al 90%, preferiblemente del 70
al 80% del área total de la superficie de refinado.
Con la solución de la invención, puede lograrse
una alta longitud de corte sobre la superficie de refinado. Ya que
los primeros surcos tienen un volumen que es claramente mayor que el
anterior, puede lograrse un suministro óptimo, uniforme del
material fibroso que tiene que refinarse sobre toda el área de la
superficie de refinado. La superficie de refinado de la solución
puede, por tanto, suministrar tanto la capacidad deseada como una
buena calidad de la pulpa refinada. A diferencia de antes, la misma
solución de la superficie de refinado también puede aplicarse al
refinado tanto de fibras largas como cortas.
A continuación. La invención se describirá en
más detalle en los dibujos adjuntos, en los que
La Figura 1 muestra esquemáticamente una vista
lateral de un refinador de disco típico en sección transversal,
La Figura 2 muestra esquemáticamente una vista
lateral de un refinador de cono típico en sección transversal,
La Figura 3 muestra esquemáticamente una parte
de una superficie de refinado de un refinador de disco, observado
en la dirección de la superficie de refinado,
La Figura 4 muestra esquemáticamente una vista
superior de una primera barra de la superficie de refinado de
acuerdo con la Figura 3,
La Figura 5 muestra esquemáticamente una sección
trasversal de la barra de acuerdo con la Figura 4 a lo largo de la
línea V-V de la Figura 4,
La Figura 6 muestra esquemáticamente una segunda
superficie de refinado de un refinador de disco, observado en la
dirección de la superficie de refinado,
La Figura 7 muestra esquemáticamente una tercera
superficie de refinado del refinador de disco, observado en la
dirección de la superficie de refinado,
La Figura 8 muestra esquemáticamente una parte
de una superficie de refinado del rotor de un refinador de cono,
observado en la dirección de la superficie de refinado,
La Figura 9 muestra esquemáticamente una parte
de una superficie de refinado del estator de un refinador de cono,
observado en la dirección de la superficie de refinado,
La Figura 10 muestra esquemáticamente una
sección trasversal de la superficie de refinado de acuerdo con la
Figura 8 a lo largo de la línea C-C de la Figura
8,
La Figura 11 muestra esquemáticamente una
sección trasversal de la superficie de refinado de acuerdo con la
Figura 9 a lo largo de la línea C-C de la Figura
9,
La Figura 12 muestra esquemáticamente un detalle
de la superficie de refinado en sección trasversal,
La Figura 13 muestra esquemáticamente una parte
de una superficie de refinado de un refinador, observado en la
dirección de la superficie de refinado,
La Figura 14 muestra esquemáticamente una
sección trasversal de la superficie de refinado de acuerdo con la
Figura 13,
Las Figuras 15a y 15b muestran esquemáticamente
dos realizaciones de las superficies de refinado, observadas en la
dirección de las superficies de refinado, y
Las Figuras 16a y 16b muestran esquemáticamente
las superficies de refinado de acuerdo con las Figuras 15a y 15b en
detalle en sección transversal,
La Figura 17 muestra esquemáticamente una
superficie de refinado de un refinador de cono,
La Figura 18 muestra esquemáticamente una
superficie de refinado de acuerdo con la solución usándose en un
refinador de disco doble,
Las Figuras 19 a 22 muestran esquemáticamente
los resultados de la ejecución de un ensayo obtenidos tanto con una
superficie de refinado convencional como con la superficie de
refinado de acuerdo con la solución y
La Figura 23 muestra esquemáticamente un
segmento de cuchilla de un refinador.
Para mayor claridad, la invención se muestra
simplificada en las figuras. Las partes iguales se denotan con los
mismos números de referencia en las figuras.
La Figura 1 muestra esquemáticamente una vista
lateral de un refinador de disco típico en sección transversal. El
refinador de disco comprende dos superficies de refinado a modo de
discos 1 y 2, que se posicionan coaxialmente una con respecto a la
otra. En esta realización, la primera superficie de refinado 1 está
en un disco del refinador giratorio 3, es decir, un rotor, que se
hace girar por un eje 4. En este caso, la segunda superficie de
refinado 2 está en un disco del refinador fijo 3, es decir, un
estator. Las superficies de refinado 1 y 2 de los discos del
refinador 3 y 5 pueden bien formarse directamente sobre los discos o
formarse de segmentos de cuchilla separados de forma conocida. La
Figura 1 muestra un cargador 6 adicional conectado para afectar el
disco del refinador 3 por medio del eje 4 de tal manera que puede
empujarse hacia el disco del refinador 5 para ajustar el hueco
entre los mismos. El disco del refinador 3 se hace girar por medio
del eje 4 de forma conocida mediante un motor no mostrado para
mayor claridad.
El material que contiene lignocelulosa que tiene
que desfibrarse se suministra a través de una abertura 7 en el
medio de la segunda superficie de refinado 2 hasta el hueco entre
las superficies de refinado 1 y 2, es decir, el hueco del refinador
donde el mismo se desfibra y se refina. El material a desfibrarse
también puede suministrarse dentro del hueco del refinador a través
de otras aberturas en la superficie de refinado 2, que no se
muestran en la figura para mayor claridad. El material que contiene
lignocelulosa que se ha desfibrado se descarga a través del hueco
entre los discos del refinador 3 y 5 desde el borde externo del
hueco del refinador, es decir, la circunferencia externa de los
discos del refinador 3 y 5, dentro de una cámara del refinador 8,
desde donde se descarga además a lo largo de un canal de descarga 9.
Por tanto, en la abertura 7 en el medio de la superficie de
refinado 2 existe un punto de suministro o lado de suministro para
el material fibroso que tiene que refinarse y en la circunferencia
externa de los discos del refinador 3 y 5 existe el lado de
descarga o punto de descarga para el material fibroso refinado.
La Figura 2 muestra esquemáticamente una vista
lateral de un refinador de cono típico en sección transversal. El
refinador de cono comprende dos superficies de refinado cónicas 1 y
2, que se posicionan coaxialmente una dentro de la otra. En esta
realización, la primera superficie de refinado 1 está en un disco
del refinador cónico giratorio 3, es decir, un rotor, que se hace
girar mediante un eje 4. La segunda superficie de refinado 2 está
en un disco del refinador cónico fijo 5, es decir, un estator. Las
superficies de refinado 1 y 2 de los discos del refinador 3 y 5
pueden bien formarse directamente sobre los discos o formarse de
segmentos de cuchilla separados de forma conocida. Adicionalmente,
la Figura 2 muestra un cargador 6 conectado para afectar el disco
del refinador 3 por medio del eje 4 de manera que puede empujarse
hacia el disco del refinador 5 para ajustar el hueco entre los
mismos. El disco del refinador 3 se hace girar por medio del eje 4
de forma conocida mediante un motor no mostrado para mayor
claridad.
El material que contiene lignocelulosa que tiene
que desfibrarse se suministra a través de una abertura 7 en el
medio de la segunda superficie de refinado 2, es decir, desde el
extremo de la estructura de cono que tiene el diámetro menor,
dentro de un hueco cónico entre las superficies de refinado 1 y 2,
es decir, un hueco del refinador cónico, donde el mismo se desfibra
y refina. El material que se ha desfibrado se descarga a través de
un hueco entre los discos del refinador 3 y 5 desde el borde externo
del hueco del refinador, es decir, desde el extremo de la
estructura cónica con el mayor diámetro, dentro de la cámara del
refinador 8, desde cuya cámara del refinador 8 se descarga además a
lo largo del canal de descarga 9. En la abertura 7 en el medio de
la superficie de refinado 2 existe un punto de suministro o lado de
suministro para el material fibroso que tiene que refinarse y en el
extremo de los discos del refinador 3 y 5 que tiene el diámetro
mayor existe el lado de descarga o punto de descarga para el
material fibroso refinado.
La Figura 3 muestra una parte de una superficie
de refinado de un refinador de disco que tiene por objeto refinar
material fibroso con una alta concentración. La superficie de
refinado está provista de un patrón de primeras barras 12 y
primeros surcos 13 entre las mismas. La Figura 4 muestra una
realización de las barras 12 de la superficie de refinado en la
Figura 3, y la Figura 5 muestra una sección a lo lardo de la línea
V-V de la Figura 4. Las primeras barras 12 tienen
superficies superiores 18 y superficies laterales 19 con bordes 20.
El patrón de barras 12 se divide en dos zonas de superficies de
refinado 16, la zona interna 16 y la zona externa 16', por lo que
las barras 12 y los surcos 13 se distribuyen de forma más esparcida
en la zona interna 16 que en la zona externa 16'. Las barras 12 en
la zona interna 16 tienen por objeto provocar una primera
desintegración del material y hacer avanzar el material hacia fuera
hasta la zona externa 16'. Las barras 12 en la zona externa 16' se
emplazan más próximas entre sí, lo que significa que existen más
bordes de barras para efectuar el trabajo sustancial y el refinado
del material. Los patrones de barras 12 también pueden comprender
más zonas, por lo que el patrón generalmente se realiza más denso de
zona a zona en la dirección radialmente hacia fuera.
La Figura 4 muestra una realización donde una
pluralidad de surcos más pequeños o segundos surcos 15 se emplazan
a lo largo de las barras 12, cuyos surcos se disponen ligeramente
angulares con respecto a la dirección longitudinal de las barras 12
y están abiertos a ambas superficies laterales de las barras 12.
Debido a que las barras 12 están provistas de segundos surcos 15
oblicuos más pequeños sobre las superficies superiores 18, las
primeras barras 12 así como los primeros surcos 13 entre las mismas
pueden elaborarse más anchos sin que la superficie de trabajo
superior de las barras 12 pierda su eficacia. Mediante los primeros
surcos 13 más anchos, se facilita el vapor y, respectivamente, el
flujo de líquido en los surcos 13 y se minimiza la perturbación del
trabajo del material fibroso.
La Figura 6 muestra otra realización de las
barras 12. A diferencia de la Figura 4, las barras 12 tienen forma
de arco. Sin embargo, los segundos surcos 15 más pequeños sobre la
superficie superior 18 de las barras 12, son siempre oblicuos con
respecto a la dirección longitudinal de las barras 12. Los segundos
surcos 15 en su interior deben adecuarse en la dirección
sustancialmente radial.
De acuerdo con la Figura 7, los surcos 15 más
pequeños son angulares en diferentes direcciones, preferiblemente
de tal manera que se cruzan entre sí en la superficie superior de
las barras 12. Alternativamente, pueden desviarse en la dirección
longitudinal de las barras 12 de manera que no se crucen entre sí.
Estas realizaciones permiten que la dirección de giro de los discos
del refinador pueda cambiarse.
La Figura 8 muestra esquemáticamente un segmento
de cuchilla 10 que forma una parte de una superficie de refinado 1
del rotor de un refinador de cono, observado en la dirección de la
superficie de refinado 1. La Figura 9 muestra esquemáticamente un
segmento de cuchilla 11 que forma una parte de una superficie de
refinado 2 del estator, observado en la dirección de la superficie
de refinado 2. Las superficies de refinado 1 y 2 comprenden barras
de cuchillas 12, es decir, las barras 12. Las barras 12 forman las
primeras barras de las superficies de refinado 1 y 2. Entre las
barras 12, están los surcos 13 que forman los primeros surcos de las
superficies de refinado 1 y 2. La superficie superior de las barras
12 está provista de una densa estructura de surcos, comprendiendo
los surcos 15 y las barras 14 entre las mismas. Las barras 14 forman
las segundas barras de las superficies de refinado 1 y 2. Los
surcos 15 forman los segundos surcos de las superficies de refinado
1 y 2. .Las barras 14 y los surcos 15 de la superficie de refinado 1
del rotor se muestran esquemáticamente en la Figura 10, que ilustra
una sección transversal del la superficie de refinado 1 a lo largo
de la línea C-C de la Figura 8. Las barras 14 y los
surcos 15 de la superficie de refinado 2 del estator se muestran
esquemáticamente en la Figura 11 que ilustra una sección transversal
del la superficie de refinado 2 a lo largo de la línea
C-C de la Figura 9.
Las superficies de refinado de acuerdo con las
Figuras 3 a 11 tienen superficies de refinado que comprenden las
primeras barras 12 y los primeros surcos 13 entre las primeras
barras 12. Adicionalmente, la superficie superior 18 de las
primeras barras 12 comprende las segundas barras 14, entre las que
están los segundos surcos 15. En sus direcciones del recorrido, las
segundas barras 14 son más estrechas que las primeras barras 12 y
los segundos surcos 15 también son más estrechos que los primeros
surcos 13 en sus direcciones del recorrido. Por tanto, la
superficie superior de las primeras barras 12 está provista de una
densa estructura de surcos, es decir, una estructura de
microsurcos, para refinar el material que contiene lignocelulosa.
Las superficies de refinado se forman de tal manera que el área
total de las zonas de refinado micro-surcadas
formadas de las superficies superiores de las barras 12 iguala del
60 al 90% del área total de las superficies de refinado. Las
superficies de refinado se forman preferiblemente de tal manera que
el área total de dichas zonas de refinado
micro-surcadas es del 70 al 80% del área total de
las superficies de refinado.
El propósito de las zonas de refinado
micro-surcadas en la superficie superior de las
barras 12 es refinar dicho material fibroso que contiene
lignocelulosa. Entre las superficies de refinado 1 y 2 del refinador
existe una pequeña holgura, por la que se ejecuta el refinado de
dicho material fibroso entre las superficies de refinado 1 y 2. El
propósito de los primeros surcos 13 es transportar el material
fibroso que tiene que refinarse hasta las zonas de refinado
formadas de las superficies superiores
micro-surcadas de las barras 12 y transportar el
material refinado fuera de entre las superficies de refinado 1 y 2.
Adicionalmente, el propósito de los primeros surcos 13 en el
refinado de alta consistencia es transportar el vapor de agua
producido durante el refinado fuera de entre las superficies de
refinado 1 y 2.
Las superficies de refinado 1 y 2 pueden
implementarse en diversas formas. Por ejemplo, las primeras barras
12 y los primeros surcos 13 entre las mismas sobre la superficie de
refinado pueden formarse en una diversidad de formas con respecto a
sus tamaños y formas. Las barras 12 pueden, por ejemplo, ser de 15 a
80 mm, preferiblemente de 20 a 40 mm, de ancho. La anchura de los
surcos 13 entre las barras 12 puede, por ejemplo, ser de 5 a 40 mm,
preferiblemente de 10 a 30 mm, por ejemplo. Tanto las barras 12 como
los surcos 13 pueden formarse de tal manera que sus anchuras
permanezcan iguales o cambien de acuerdo con la dirección de
desplazamiento de las barras o surcos. La profundidad de los surcos
13 puede, por ejemplo, ser de 10 a 40 mm. Los surcos 13 pueden
formarse de tal manera que una forma que la profundidad de los
mismos permanezca igual o cambie en la dirección de desplazamiento
de los surcos. Puede decirse que mientras cambie la anchura y/o
profundidad del surco 13, cambia el área de la sección transversal
del surco 13 o el volumen del surco 13. Por tanto, el área de flujo
de la sección transversal de los surcos 13 puede variar entre 0,5 y
16 cm^{2}.
En cuanto a la forma de las barras 12, las
mismas pueden bien extenderse directamente en la dirección radial
de la superficie de refinado desde el eje de la superficie de
refinado hasta la circunferencia externa de la superficie de
refinado o pueden curvarse las barras 12 a un ángulo constante o
variable desde el eje de la superficie de refinado hasta la
circunferencia externa de la superficie de refinado, por lo que los
bordes de las barras 12 pueden curvarse uniformemente o pueden
tener escalones. La forma de las barras 12 determina naturalmente
la forma de los surcos 13 entre las barras 12. Adicionalmente, las
barras 12 pueden formarse de tal manera que sean elementos de
bombeo en el extremo de suministro del material fibroso que tiene
que refinarse y retentivas o que no sean elementos de bombeo en el
extremo de descarga del material fibroso refinado, por lo que es
posible compensar una baja fuerza centrífuga de bombeo en el lado de
suministro y una alta fuerza centrífuga de bombeo en el lado de
descarga. Un ejemplo de esto se muestra en la Figura 23, en la que
las primeras barras 12 actúan como elementos de bombeo en el
extremo de suministro y no actúan como elementos de bombeo en el
extremo de descarga. En este ejemplo, las segundas barras 12 actúan
como elementos de bombeo a lo largo de todo el segmento de cuchilla
de acuerdo con la Figura 23. Los puntos de fijación del segmento de
cuchilla se denotan con el número de referencia 21.
Una barra de cuchilla de bombeo significa que
cuando el rotor del refinador gira en la dirección del bombeo, la
barra de cuchilla produce tanto un componente de velocidad circular
como un componente de velocidad radial dirigidos lejos del centro
para la partícula de masa, por lo que la partícula de masa tiende a
moverse lejos de entre los discos del refinador. Una barra de
cuchilla retentiva, para esta parte, significa que cuando el rotor
del refinador gira en la dirección retentiva, la barra de cuchilla
produce tanto un componente de velocidad circular como un
componente de velocidad radial dirigidos hacia el centro para la
partícula de masa, por lo que la partícula de masa tiende a
permanecer entre los discos del refinador.
La anchura de los segundos surcos formados sobre
la superficie superior de las primeras barras 12 puede, por
ejemplo, ser de 1 a 3 mm. La anchura de las segundas barras 14 que
permanecen entre los segundos surcos 15 está entre 1 y 3 mm. Por
tanto, la anchura media de las primeras barras 12 es de 2,5 a 40
veces con respecto a la anchura media combinada de las segundas
barras 14 y de los surcos 15. Las barras 14 y los surcos 15 pueden
tener una anchura constante en sus direcciones del recorrido pero
dicha anchura de las barras 14 y de los surcos 15 también pueden
variar en sus direcciones del recorrido. Por tanto, dichas segundas
barras 14 y segundos surcos 15 se posicionan tan densamente como
sea posible sobre la superficie superior de las primeras barras 12
de manera que la longitud de corte de las zonas de refinado de las
superficies de refinado 1 y 2 se aumenta tanto como sea
posible.
Las barras 14 y los surcos 15 pueden formarse
sobre la superficie superior de las barras 12 de tal manera que los
mismos forman un ángulo de aproximadamente 5 a 30º con respecto al
radio de la superficie de refinado en una u otra dirección. Las
barras 14 pueden formarse de tal manera que con un radio específico,
el ángulo de ataque de las barras 14 en las superficies de refinado
opuestas sea constante sobre toda el área de la superficie de
refinado. Los surcos 15 pueden formarse de tal manera que pueden
actuar como elementos de bombeo o retentivos. Cuando los surcos 15
actúan como elementos de bombeo, la pulpa se toma de forma más
eficaz hacia la descarga alcanzando, de este modo, un resultado de
refinado uniforme. Si los surcos 15 son retentivos, el resultado
del refinado no es tan uniforme aunque, por otro lado, la
distribución del tiempo de residencia del material fibroso es
mayor. Por tanto, para lograr un resultado de refinado uniforme, se
usan superficies de refinado, cuyos segundos surcos 15 actúan como
elementos de bombeo. Si es más importante lograr un tratamiento de
refinado duradero del material fibroso en lugar de un resultado de
refinado uniforme se usan superficies de refinado, cuyos surcos 15
son retentivos. Los surcos 15 también pueden implementarse de tal
manera que el propósito de los mismos no sea afectar el tiempo del
material que tiene que refinarse permanezca entre las superficies
de refinado.
Los segundos surcos 15 sobre la superficie
superior de las barras 12 pueden, por ejemplo, ser de 3 a 5 mm de
profundidad. Por tanto, los primeros surcos 13 son al menos dos
veces tan profundos como los segundos surcos 15. En la
implementación, la mayor profundidad de surco de los surcos 15 se
determina por el espesor de la superficie de desgaste de las
superficies de refinado. La profundidad del surco 15 puede bien ser
constante o variar en la dirección de desplazamiento del surco 15.
La profundidad del surco 15 también puede variar en la dirección de
la anchura del surco 15 de manera que, por ejemplo, el surco 15 es
más profundo en el lado frontal que en el lado trasero, lo que
produce una fuerza de elevación y la cuchilla no corta a través de
la estera de fibras ni tampoco rompe las fibras. El lado frontal se
refiere al borde frontal del surco 15 y el lado trasero al borde
trasero del surco 15, cuando se observa en la dirección de giro del
disco del refinador. Esta solución se muestra esquemáticamente en
la Figura 12, que ilustra una primera barra 12 en sección
transversal. Una solución de este tipo puede ser ventajosa cuando
el objetivo es lograr una alta capacidad de carga para el refinado
posterior de la pulpa mecánica o pulpa de fibra corta. En el
refinado de pulpa de fibra larga, los surcos 15 pueden tener una
profundidad igual o pueden ser incluso más profundos en el lado
trasero del surco que en su lado frontal.
La superficie de refinado de acuerdo con la
solución hace posible que en el refinado, pueda usarse una muy
pequeña carga sobre la barra sin perjudicar la capacidad hidráulica
del refinador. Generalmente, cuando se refina pulpa de fibra larga
con cuchillas de fibra corta que tienen por objeto refinar fibras
cortas, no se logra una capacidad hidráulica suficiente y se
bloquean las cuchillas del refinador. En la superficie de refinado
de acuerdo con la solución, los surcos 13 con un volumen claramente
mayor que el anterior posibilitan un suministro óptimo, constante
del material fibroso que tiene que refinarse en toda el área de la
superficie de refinado. Debido a las barras 14 y los surcos 15 en
la superficie superior de las barras 12 y a la formación de las
zonas de refinado de las superficies de refinado 1 y 2 y a la
proporción de una estructura de barras y surcos claramente más
densa que las soluciones anteriormente conocidas, puede lograrse una
mayor longitud de corte en la superficie de refinado. La superficie
de refinado de la solución puede por tanto proporcionar una
capacidad deseada y una buena calidad de la pulpa refinada.
Adicionalmente, a diferencia de lo anterior, la misma solución de
la superficie de refinado puede aplicarse al refinado tanto de fibra
larga como corta. Además, con un consumo de energía específico que
es del 10 al 20% menor que el anterior, la superficie de refinado de
la solución proporciona el mismo cambio de calidad o resistencia
que anteriormente. Adicionalmente, al usar la misma longitud de
corte que antes, el refinador puede usarse con una carga que es el
20% mayor sin ningún contacto de cuchilla. También, puede usarse
una potencia mayor sin disminuir la longitud de fibra de la fibra
corta, lo que significa que puede efectuarse el refinado de fibra
corta usando menos refinadores.
Las Figuras 19 a 22 muestran los resultados
logrados al ejecutar un ensayo tanto con una superficie de refinado
convencional como con la superficie de refinado de acuerdo con la
solución.
La Figura 19 muestra una situación en la que la
fibra larga se refina con la superficie de refinado convencional
(línea discontinua) y con la superficie de refinado de acuerdo con
la solución (línea continua). El propósito era aumentar el grado
del refinado, es decir, el refinado de la pulpa desde el valor de
CSF 700 ml hasta el valor de CSF 300 ml. A partir de la Figura 19
se observa que, en el caso de la superficie de refinado
convencional, se necesitó 185 kWh/ton de energía para aumentar
dicho grado de refinado, mientras que la demanda de energía en el
caso de la superficie de refinado de la solución fue sólo de 140
kWh/ton, lo que corresponde a un ahorro de energía del 25%. La
Figura 20, a su vez, muestra que la fuerza de unión (Enlace Scott)
de la pulpa se desarrolla claramente más rápido cuando se usa la
superficie de refinado de la solución. En el caso de la superficie
de refinado de la solución (línea continua), se necesitaron 120
kWh/ton para lograr la fuerza de unión de 400 J/m^{2}, mientras
que la demanda de energía de la superficie de refinado convencional
fue de 150 kWh/ton. Por tanto, particularmente cuando se refina
fibra larga, la superficie de refinado de la solución proporciona
ahorros de energía considerables en comparación con la superficie de
refinado convencional.
La Figura 21 muestra una situación donde se
refina fibra corta con la superficie de refinación convencional
(línea discontinua) y con la superficie de refinado de acuerdo con
la solución (línea continua). El propósito era aumentar el índice
de tracción de la fibra a partir del valor de inicio de 41 kNm/g.
Basándose en la ejecución del ensayo, no era razonable cargar la
superficie de refinado convencional más que 80 kWh/ton, porque
después de esto, el índice de tracción comenzaba a disminuir. En
este caso, el índice de tracción de una muestra de ensayo elaborada
a partir de la pulpa de la ejecución del ensayo fue de 67 kNm/g. Al
mismo tiempo mientras el índice de tracción comenzaba a disminuir,
se acortaba la distancia entre las superficies del refinado, lo que
provocaba un riesgo de un contacto perjudicial entre las superficies
de refinado opuestas. Las superficies de refinado de la solución no
tuvieron este problema, por lo que se alcanzaron mayores índices de
tracción y la capacidad de carga del refinador se mantuvo hasta el
final y el ensayo produjo un índice de tracción de 73 kNm/g con una
energía de refinado de 120 kWh/ton.
La Figura 22 muestra cómo la longitud de la
fibra cambia en el caso de la superficie de refinado de la solución
(línea continua) y en el caso de la superficie de refinado
convencional (línea discontinua). Aunque no hubo una diferencia
importante entre las longitudes de corte de la superficie de
refinado convencional y la superficie de refinado de la solución,
la superficie de refinado convencional cortó la fibra, mientras que
la longitud de de fibra no disminuyó esencialmente al usar la
superficie de refinado de la solución. Con un consumo de energía de
120 kWh/ton en el refinado, la longitud de fibra disminuyó de 0,87
mm a 0,78 mm cuando se usó la superficie de refinado de la
solución, mientras que en el caso de la superficie de refinado
convencional, la longitud de fibra disminuyó a 0,66 mm y ocurrió un
contacto entre las superficies de refinado. Particularmente, en el
refinado de fibra corta, la superficie de refinado de la solución
proporciona, ante todo, la ventaja de una mayor capacidad de carga
del refinador ya que, convencionalmente, si el refinador se carga
demasiado, las superficies de refinado tendrán un contacto
perjudicial. Por tanto, puede consumirse más energía por cada
tonelada de masa, sin disminuir sustancialmente la longitud de fibra
o tener un contacto entre las superficies de refinado. Por tanto,
la superficie de refinado de la solución se adecua particularmente
para fibras que son sensibles a la sobrecarga y para una superficie
de contacto del refinador. Los ejemplos de tales situaciones
incluyen el refinado posterior de pulpa mecánica y de pulpa mecánica
de fibra corta y el refinado de pulpa química y de pulpa de fibra
reciclada.
Las barras con el diseño que se ha presentado
pueden emplazarse en cualquier zona sobre la superficie de refinado,
pero preferiblemente al menos en la zona externa donde el trabajo y
el refinado son más intensos y la distancia entre las superficies
de refinado opuestas es la más corta, es decir, el hueco de refinado
es el más pequeño y el desarrollo de posible vapor es el mayor.
Durante el trabajo del material fibroso con las superficies de
refinado que se han presentado, las superficies superiores de las
barras 12 y los bordes de los segundos surcos más pequeños
trabajarán sobre el material. El desarrollo del vapor que surge en
el caso de un refinado de alta concentración y el flujo del líquido
que pasa a través del hueco de refinado en el caso de un refinado
de baja concentración se alejan de las superficies superiores de las
barras 12 y pueden pasar a través de los surcos 13 entre las barras
12 de manera que no se interrumpe el trabajo del material fibroso.
De este modo, puede lograrse una alta capacidad y mantenerse la
calidad de la pulpa. Al proporcionar las superficies de refinado
con las primeras barras 12 con forma de arco con segundos surcos 15
sustancialmente radiales, más pequeños sobre la superficie
superior, puede obtenerse una mayor capacidad y, al mismo tiempo,
lograrse una alta calidad de la pulpa de manera que los segundos
surcos 15 más pequeños provocan una fibrilación eficaz del material
fibroso.
La Figura 13 muestra esquemáticamente una parte
de una superficie de refinado, observada en la dirección de la
superficie de refinado y la Figura 14 muestra esquemáticamente la
superficie de refinado de acuerdo con la Figura 13 en sección
transversal en la dirección longitudinal del surco 13. En la
superficie de refinado de acuerdo con las Figura 13 y Figura 14, el
número de las segundas barras 14 aumenta de zona a zona desde el
lado de suministro de la superficie de refinado hasta el lado de
descarga de la superficie de refinado. Por tanto, observado desde
el extremo de suministro del refinador, la primera zona de
superficie de refinado comprende el menor número de segundas barras
14 y la última zona de superficie de refinado el mayor número de
segundas barras 14. Esto puede implementarse, por ejemplo, de manera
que en la primera zona de superficie de refinado observada desde el
extremo de suministro, la anchura de los segundos surcos 15 entre
las segundas barras 14 corresponda con el valor máximo del
intervalo de variación de la anchura del surco que se ha presentado,
y en la última zona de superficie de refinado, la anchura de dichos
surcos 15 corresponda con el valor mínimo del intervalo de
variación de dicha anchura de surco. Las zonas de superficies de
refinado se denotan en la Figura 13 con el número de referencia 16.
Por supuesto, como se observa a partir de la Figura 13, los segundos
surcos 15 entre las segundas barras 14 también pueden ser de forma
importante más anchos en el extremo de suministro que en el extremo
de descarga.
La Figura 14 también muestra cómo cambia la
profundidad del segundo surco 15 de manera que la profundidad del
surco 15 en el extremo de cada zona de superficie de refinado es
menor que en el comienzo de la próxima zona de superficie de
refinado. Por lo tanto, los surcos 15 disminuyen paso a paso hacia
el lado de descarga. Esto produce un semi-dique que
obstaculiza físicamente los flujos de retorno del material refinado.
Los surcos 15 también podrían implementarse de tal forma que
disminuyan de forma útil hacia el lado de descarga. La profundidad
de los segundos surcos 15 sobre la superficie suprior de las
primeras barras 12 y la profundidad de los primeros surcos 13 se
dimensionan de manera que, por ejemplo, se usan los valores máximos
de los intervalos de variación de las profundidades de los surcos
que se han mencionados en el lado de suministro y se usan los
valores mínimos del intervalo de variación de dichas profundidades
de surcos en el lado de descarga.
La realización de acuerdo con las Figuras 13 y
14 se caracteriza por que el área de flujo de sección transversal
de la superficie de refinado permanece constante o disminuye hacia
la descarga del material a refinarse, por lo que el caudal del
material fibroso que tiene que refinarse permanece constante o
aumenta hacia la descarga. Una estructura escalonada más densa de
la superficie de refinado disminuye el área de flujo de sección
transversal, por lo que se compensa el área de flujo de sección
transversal más pequeña al elaborar los surcos más profundos. Por
otro lado, a medida que aumenta el número de surcos en la dirección
de la circunferencia externa de la superficie de refinado, se
compensa el área de flujo de sección transversal más grande con
surcos más pequeños. Esto proporciona un flujo uniforme del
material refinado y el tratamiento de fibra en el que pueden
minimizarse los flujos de retorno del material refinado y
disminuirse la distribución del tiempo de residencia de manera que
todas las fibras estén provistas de un tratamiento tan uniforme como
sea posible. Un tratamiento de fibra uniforme es ventajoso en
aplicaciones donde se requiere papel de alta resistencia y densidad
sin disminuir la porosidad del papel. También se mejora la suavidad
y calidad de la superficie del papel mientras disminuye el número
de fibras no refinadas. Además, es más fácil controlar el aumento de
presión entre los discos del refinador, como resultado el mismo el
refinador funciona de forma más suave y no tiene tantas vibraciones
y tiene una potencia de operación sin carga que es aproximadamente
del 20 al 30% menor que antes.
Las Figuras 15a y 15b muestran una parte de una
superficie de refinado, observada en la dirección de la superficie
de refinado y las Figuras 16a y 16b muestran la superficie de
refinado de acuerdo con las Figuras 15a y 15b en sección
transversal. Para mayor claridad, en la realización de acuerdo con
las Figuras 15a, 15b, 16a y 16b, se proporcionan una o más láminas
metalizadas 17 sobre la superficie de refinado 1 de la placa del
rotor 3 del refinador, por ejemplo, por moldeo. La lámina
metalizada 17 se emplaza sobre la parte inferior del primer surco
13.
Las láminas metalizadas 17 se emplazan sobre la
superficie de refinado de la placa de rotor 3 de manera que cuando
el rotor gira en la dirección del bombeo, las láminas metalizadas 17
producen una fuerza de elevación. Al mismo tiempo, se produce una
potencia en el estator, restringiendo el efecto de bombeo de las
barras 12 y provocando simultáneamente una mezcla eficaz de las
fibras y el agua, lo que evita que se bloqueen las superficies de
refinado. Adicionalmente, se limpian los surcos de la superficie de
refinado del estator debido al efecto de aspirado provocado por las
láminas metalizadas 17. Cuando un rotor de este tipo provisto de
láminas metalizadas 17 gira en la dirección
anti-bombeo, la lámina metalizada 17 actúa como una
parte de bombeo provocando una fuerza de empuje, lo que intensifica
el efecto de bombeo y mejora el paso a través de los materiales de
fibra. La fuerza de empuje de la lámina metalizada 17 provoca un
impulso de presión, que empuja la pulpa a través del refinador.
Debido a la solución, disminuye la diferencia de rendimiento del
refinador entre las direcciones de bombeo y sin bombeo del
rotor.
La lámina metalizada puede ser continua y
emplazarse sobre la superficie de cuchilla ya sea radialmente o de
forma curvada. Una lámina metalizada radial proporciona un impulso
más fuerte que una curvada. La lámina metalizada también puede
consistir en trozos. Los trozos de lámina metalizada también pueden
emplazarse aleatoriamente sobre la superficie de refinado.
Generalmente, la lámina metalizada tiene una longitud de 30 a 80 mm,
preferiblemente de 50 a 60 mm, la longitud siendo definida en la
dirección transversal al primer surco. La profundidad de la lámina
metalizada puede, por ejemplo, ser aproximadamente 20 mm y la
distancia más corta de la lámina metalizada desde la superficie
contraria es, por ejemplo, 3 mm en principio. Mientras se desgastan
las superficies de refinado, se acorta la distancia y se aumenta la
potencia del impulso de aspirado. La frecuencia del impulso de
aspirado deseado puede controlarse al cambiar el número de láminas
metalizadas sobre la superficie de refinado.
Las láminas metalizadas y una estructura
gradualmente más densa de barras y surcos así como un cambio bien
sea escalonado o regular en la profundidad del surco también pueden
utilizarse naturalmente en otras soluciones de superficies de
refinado tal como en las superficies de refinado provistas tanto de
primeras barras 12 como de primeros surcos 13 y de segundas barras
14 como de segundos surcos 15. Por tanto, pueden utilizarse estas
características, por ejemplo, en las superficies de refinado de
acuerdo con la Figura 1 y 3 de la publicación US 4676440 o en la
superficie de refinado de acuerdo con la Figura 17. La Figura 17
muestra esquemáticamente una superficie de refinado, que sólo
comprende segundos surcos 15 y segundas barras 14 dispuestos de
forma densa entre sí y que se conocen como
micro-surcos y micro-barras. La
superficie de refinado de la Figura 17 es una solución altamente
preferida como una superficie de refinado del estator, estando la
superficie de refinado del rotor de acuerdo con la descripción
anterior. La superficie de refinado de la Figura 17 puede usarse
especialmente como una superficie contraria para las superficies de
refinado mostradas en las Figuras 13 a 16. Una superficie contraria
puede naturalmente ser cualquier solución de superficie de refinado
previamente conocida.
La Figura 18 muestra esquemáticamente una
superficie de refinado de acuerdo con la solución siendo usada en
un refinador de disco doble (DD). En el medio de la Figura 18
existen dos placas del rotor fijadas entre sí sobre sus lados
traseros y una placa del estator del refinador sobre cada lado de
las placas del rotor. Las superficies de refinado de dichas placas
del rotor son imágenes normalmente imágenes especulares entre sí y
por tanto, son las dos placas del estator, es decir, si una de las
dos ranuras del refinador funciona bombeando entonces también lo
hace la otra, mediante esto se posibilita el funcionamiento del
refinador de dos ranuras de la Figura 18, es decir, los huecos
entre las placas de las ranuras pueden mantenerse bajo control. El
refinador de dos ranuras puede cambiarse de bombeo a no bombeo al
cambiar tanto las placas del rotor como las placas del estator
entre sí. Al hacer esto, el refinador se cambia de bombeo a no
bombeo sin cambiar la dirección de giro del refinador. El refinador
de dos ranuras puede cambiarse de bombeo a no bombeo cambiando sólo
la dirección de giro del rotor. Además, otra posibilidad para
cambiar de bombeo a no bombeo es cambiar sólo las placas del rotor
entre sí. El caso demanda que el diseño de la placa del estator
difiera de forma adecuada de las placas del rotor porque también,
después del cambio debe haber cierta diferencia entre los ángulos
de las barras de cuchilla de las placas del refinador opuestas para
evitar el choque de las placas. También, todas las características
técnicas presentadas en las Figuras 13 a 17 pueden usarse
naturalmente con refinadores de disco doble. Similarmente, todas
las ventajas técnicas de la superficie de refinado de acuerdo con la
solución también se presentan en refinadores de disco doble.
Los dibujos y la descripción relacionada sólo
tienen por objeto ilustrar la idea de la invención. En sus detalles,
la invención puede variar dentro del ámbito de las
reivindicaciones. Los ejemplos de las figuras describen diferentes
realizaciones asociadas con las superficies de refinado del estator
y del rotor bien sea de un refinador de disco como de un refinador
de cono, pero es naturalmente obvio que lo que se explica con
respecto a la estructura de las superficies de refinado del rotor y
estator de un refinador de cono, también puede aplicarse, en el
alcance apropiado, a las estructuras de las superficies de refinado
del estator y rotor de un refinador de disco y viceversa.
Claims (18)
1. Un segmento de cuchilla o una superficie de
refinado para un refinador que tiene por objeto desfibrar materiales
que contienen lignocelulosa, comprendiendo el refinador al menos
dos superficies de refinado (1, 2) dispuestas coaxialmente una con
respecto a la otra, estando dispuesta al menos una de dichas
superficies de refinado (1, 2) para girar alrededor de un eje (4)
y, entre las superficies de refinado (1, 2) se suministra el
material que tiene que desfibrarse, y pudiendo disponerse dicho
segmento de cuchilla para formar al menos una parte de al menos una
superficie de refinado (1, 2), y comprendiendo dicho segmento de
cuchilla o superficie de refinado las primeras barras (12) que se
extienden desde la circunferencia interna de la superficie de
refinado (1, 2) hasta la circunferencia externa de la superficie de
refinado (1, 2) y entre ellas los primeros surcos (13),
caracterizado por que las superficies superiores (18) de
dichas primeras barras (12) comprenden además los segundos surcos
(15) que conectan con dichos primeros surcos (13), y estando entre
dichos segundos surcos (15) las segundas barras (14), en los que
las segundas barras (14) son más estrechas que las primeras barras
(12) y la anchura de las segundas barras (14) está entre 1 y 3
mm.
2. Un segmento de cuchilla o una superficie de
refinado de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado
por que la anchura media de la primera barra (12) es 2,5 a 40 veces
con respecto a la anchura media combinada de la segunda barra (14)
y el segundo surco (15).
3. Un segmento de cuchilla o una superficie de
refinado de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado por que el área total de las zonas de refinado
de la superficie de refinado (1, 2) formada de las segundas barras
(14) y de los segundos surcos (15) es del 60 al 90% del área total
de la superficie de refinado (1, 2).
4. Un segmento de cuchilla o una superficie de
refinado de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado
por que el área total de las zonas de refinado de la superficie de
refinado (1, 2) formada por las segundas barras (14) y los segundos
surcos (15) es del 70 al 80% del área total de la superficie de
refinado (1, 2).
5. Un segmento de cuchilla o una superficie de
refinado de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a
4, caracterizado por que la anchura de las primeras barras
(12) es de 15 a 80 mm, la anchura de los primeros surcos (13) es de
5 a 40 mm y la profundidad de los primeros surcos (13) es de 10 a 40
mm.
6. Un segmento de cuchilla o una superficie de
refinado de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a
5, caracterizado por que las primeras barras (12) y/o los
primeros surcos (13) tienen una anchura variable y/o los primeros
surcos (13) tienen una profundidad variable en la dirección de
desplazamiento de dichas barras (12) o surcos (13).
7. Un segmento de cuchilla o una superficie de
refinado de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a
6, caracterizado por que los primeros surcos (13) son
elementos de bombeo en el lado de suministro del material fibroso
que tiene que refinarse y retenidos en el lado de descarga del
material refinado.
8. Un segmento de cuchilla o una superficie de
refinado de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a
7, caracterizado por que la anchura de los segundos surcos
(15) es de 1 a 3 mm y la profundidad de los segundos surcos (15) es
de 3 a 5 mm.
9. Un segmento de cuchilla o una superficie de
refinado de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a
8, caracterizado por que las segundas barras (14) y/o los
segundos surcos (15) tienen una anchura variable y/o los segundos
surcos (15) tienen una profundidad variable en la dirección de
desplazamiento de dichas barras (14) o surcos (15).
10. Un segmento de cuchilla o una superficie de
refinado de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a
9, caracterizado por que dichas segundas barras (14) y
segundos surcos (15) se disponen sobre la superficie superior de
las primeras barras (12) de manera que forman un ángulo de
aproximadamente 5 a 30º respecto al radio de la superficie de
refinado (1, 2).
11. Un segmento de cuchilla o una superficie de
refinado de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones
precedentes, caracterizado por que el número de las segundas
barras (14) de la zona de superficie de refinado (16) más próximas
al suministro del material que tiene que refinarse es menor que el
número de las segundas barras (14) más próximas a la descarga del
material refinado, y que la anchura de los segundos surcos (15)
entre las segundas barras (14) de la zona de la superficie de
refinado (1, 2) más próximas al suministro del material que tiene
que refinarse está aproximadamente de acuerdo con el límite superior
del intervalo de variación de la anchura de los surcos (15), y que
la anchura de los segundos surcos (15) entre las segundas barras
(14) más próximas a la descarga del material refinado está
aproximadamente de acuerdo con el límite inferior del intervalo de
variación de la anchura de los surcos (15).
12. Un segmento de cuchilla o una superficie de
refinado de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizado
por que la dirección radial de la superficie de refinado (1, 2), la
profundidad del segundo surco (15) en cada zona de superficie de
refinado (16) de la superficie de refinado (1, 2) es mayor al
comienzo de la zona (16) que al final de la zona (16).
13. Un segmento de cuchilla o una superficie de
refinado de acuerdo con la reivindicación 12, caracterizado
por que en la parte inferior del segundo surco (15) existe un
escalón al comienzo de cada zona (16) para obstaculizar que el
material que tiene que refinarse fluya hacia atrás.
14. Un segmento de cuchilla o una superficie de
refinado de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones
precedentes, caracterizado por que la superficie de refinado
(1) es la superficie de refinado (1) de un rotor (3) del refinador,
estando provista de al menos una lámina metalizada (17) que, cuando
el rotor (3) gira en la dirección de bombeo, se dispone para
producir una fuerza de elevación para intensificar la mezcla de las
fibras y agua, y disponiéndose dicha lámina metalizada (17) para
provocar una fuerza de empuje cuando el rotor (3) gira en la
dirección sin bombeo, para intensificar el efecto de bombeo y el
paso a través del material fibroso.
15. Un segmento de cuchilla o una superficie de
refinado de acuerdo con la reivindicación 14, caracterizado
por que la lámina metalizada (17) se dispone en la parte inferior
del primer surco (13).
16. Un segmento de cuchilla o una superficie de
refinado de acuerdo con la reivindicación 14 ó 15,
caracterizado por que la longitud de la lámina metalizada
(17) es de 30 a 80 mm, preferiblemente de 50 a 60 mm, en la
dirección transversal del primer surco (13).
17. Un segmento de cuchilla o una superficie de
refinado de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a
16, caracterizado por que las primeras barras (12) se
extienden sustancialmente en la dirección linealmente hacia fuera
sobre la superficie de refinado (1, 2).
18. Un segmento de cuchilla o una superficie de
refinado de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a
17, caracterizado por que las primeras barras (12) se
extienden en forma de arco hacia fuera sobre la superficie de
refinado (1, 2).
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