ES2909114T3 - Elemento de cuchilla para un refinador - Google Patents

Abstract

Un elemento (12) de cuchilla para un refinador (10, 11) para refinar material fibroso, el elemento (12) de cuchilla, que comprende: un borde (13) interior y un borde (14) exterior, primeras barras (18) de cuchilla y primeras ranuras (19) de cuchilla entre ellas, las primeras barras (18) de cuchilla y las primeras ranuras (19) de cuchilla que se extienden hacia el borde (14) exterior del elemento (12) de cuchilla, y en las superficies superiores de las primeras barras (18) de cuchillas, las segundas barras (20) de cuchillas de cuchillas y las segundas ranuras (21) de cuchillas entre ellas, las segundas barras (20) de cuchillas de cuchillas y las segundas ranuras (21) de cuchillas son al menos parcialmente transversales a la primera barras (18) de cuchilla, por lo que las segundas barras (20) de cuchillas de cuchillas y las segundas ranuras (21) de cuchillas se alternan en una dirección de las primeras barras (18) de cuchillas, caracterizado por que las primeras ranuras (19) de cuchilla están dispuestas para no llegar al borde (14) exterior del elemento (12) de cuchilla, de modo que las primeras barras (18) de cuchilla están unidas en el borde (14) exterior del elemento (12) de cuchilla, y al menos algunas de las segundas barras (20) de cuchillas que se encuentran en la parte (12b) de extremo exterior del elemento (12) de cuchilla tienen un ancho que es mayor que el ancho de las segundas barras (20) de cuchillas que se encuentran en la parte (12a) de extremo interior del elemento (12) de cuchilla y/o que aumenta en dirección hacia el borde (14) exterior del elemento (12) de cuchilla.

Description

DESCRIPCIÓN

Elemento de cuchilla para un refinador

Campo de la invención

La invención se refiere a un elemento de cuchilla para un refinador para refinar material fibroso, el elemento de cuchilla que comprende un borde interior y un borde exterior, primeras barras de cuchillas y primeras ranuras de cuchillas entre ellas, las primeras barras de cuchillas y las primeras ranuras de cuchillas que se extienden hacia el borde exterior del elemento de cuchilla, y en las superficies superiores de las primeras barras de cuchilla, las segundas barras de cuchilla y las segundas ranuras de cuchilla entre ellas, las segundas barras de cuchilla y las segundas ranuras de cuchilla que son transversales al menos parcialmente a las primeras barras de cuchilla, por lo que las segundas barras de cuchilla y las segundas ranuras de cuchilla se alternan en una dirección de las primeras barras de cuchillas.

La invención también se refiere a un refinador para refinar material fibroso.

Antecedentes de la invención

Un ejemplo del elemento de cuchilla como se divulgó anteriormente se presenta en la publicación WO 2012/101331 A1.

Un problema con ese tipo de elementos de cuchilla es una mayor tasa de desgaste de las barras de cuchilla en la vecindad del borde exterior que en la vecindad del borde interior, que se origina por la mayor velocidad circunferencial en la vecindad del borde exterior que en la vecindad borde interior, debido a que las fuerzas de cizallamiento, que afectan a la tasa de desgaste de las barras de cuchillas, dependen de la velocidad circunferencial y del ancho del espacio entre cuchillas entre elementos de refinado opuestos del refinador. La tasa de desgaste de las barras de cuchillas en la vecindad del borde exterior puede ser el doble que en la vecindad del borde interior. La mayor tasa de desgaste en la vecindad del borde exterior puede dar como resultado que las barras de cuchillas en la vecindad del borde interior entren en contacto, provocando el corte de la fibra y un aumento de los niveles de vibración en el refinador.

Se conocen otros diseños de cuchillas de refinador por los documentos WO 2005/032720 A1, WO 03/090931 A1 y WO 2011/107339 A1.

Breve descripción de la invención

Un objeto de la presente invención es proporcionar un nuevo elemento de cuchilla para un refinador para refinar material fibroso.

El elemento de cuchilla de la reivindicación 1 según la invención se caracteriza por que al menos algunas de las segundas barras de cuchilla que se encuentran en la parte de extremo exterior del elemento de cuchilla tienen un ancho que es mayor que el ancho de las segundas barras de cuchilla que se encuentran en la parte del extremo interior del elemento de cuchilla y/o que aumenta en dirección hacia el borde exterior del elemento de cuchilla. El refinador según la invención se caracteriza porque el refinador comprende al menos un elemento de cuchilla como se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13.

Los anchos de al menos algunas de las segundas barras de cuchillas que se ubican cerca del borde exterior del elemento de cuchillas están dimensionados para ser mayores que los anchos de las segundas barras de cuchillas que se ubican más cerca del borde interior del elemento de cuchillas, y/o el ancho de al menos algunas de las segundas barras de cuchillas que se ubican cerca del borde exterior del elemento de cuchilla aumenta en dirección hacia el borde exterior del elemento de cuchilla, es decir, en su dirección longitudinal. Las segundas barras de cuchillas más anchas cerca del borde exterior del elemento de cuchillas proporcionan una mayor resistencia al desgaste o, en otras palabras, compensan el aumento de la tasa de desgaste que aparece cerca del borde exterior del elemento de cuchillas durante el funcionamiento del refinador.

Según una realización del elemento de cuchilla, las segundas barras de cuchilla y las segundas ranuras de cuchilla son al menos parcialmente transversales a las primeras barras de cuchilla, por lo que las segundas barras de cuchilla y las segundas ranuras de cuchilla se alternan en una dirección de las primeras barras de cuchilla.

Según una realización del elemento de cuchilla, el ancho de sustancialmente todas las segundas barras de cuchillas que se encuentran en la parte de extremo exterior del elemento de cuchilla aumenta en dirección hacia el borde exterior del elemento de cuchilla.

Según una realización del elemento de cuchilla, el ancho de al menos algunas de las segundas barras de cuchillas que se encuentran en la parte de extremo interior del elemento de cuchilla aumenta en dirección hacia el borde exterior del elemento de cuchilla.

Según una realización del elemento de cuchilla, el ancho de sustancialmente todas las segundas barras de cuchillas que se encuentran en la parte de extremo interior del elemento de cuchilla aumenta en dirección hacia el borde exterior del elemento de cuchilla.

Según una realización del elemento de cuchilla, el aumento en el ancho de la segunda barra de cuchilla en su dirección longitudinal hacia el borde exterior del elemento de cuchilla es del 10 al 50%, preferiblemente del 30 al 40%.

Según una realización de un elemento de cuchilla, el ancho de las segundas barras de cuchillas está dispuesto para aumentar hacia el borde exterior del elemento de cuchilla de tal manera que los anchos de las segundas barras de cuchillas se encuentran más cerca de un borde exterior del elemento de cuchilla son mayores que los anchos de las segundas barras de cuchilla que se encuentran más alejadas del borde exterior del elemento de cuchilla.

Según una realización de un elemento de cuchilla, el ancho de las segundas barras de cuchilla está dispuesto para aumentar gradualmente de tal manera que los anchos de las segundas barras de cuchilla dentro de un grupo de segundas barras de cuchilla vecinas son iguales pero los anchos de la segunda barra de cuchilla las barras son las más grandes en un grupo de este tipo que se encuentra más cerca del borde exterior del elemento de cuchilla. Según una realización de un elemento de cuchilla, el ancho de las segundas barras de cuchillas está dispuesto para aumentar continuamente hacia el borde exterior del elemento de cuchilla de tal manera que el ancho de una segunda barra de cuchillas siguiente es mayor que el ancho de una segunda barra de cuchillas anterior en una dirección de la primera barra de cuchillas hacia el borde exterior del elemento de cuchilla.

Según una realización de un elemento de cuchilla, un aumento en el ancho de las segundas barras de cuchillas entre las segundas barras de cuchillas que se encuentran en la parte de extremo exterior del elemento de cuchilla y las segundas barras de cuchillas que se encuentran en la parte de extremo interior del elemento de cuchilla es del 10 al 100%, preferiblemente del 10 al 50% y más preferiblemente del 30 al 40%.

Según una realización de un elemento de cuchilla, el elemento de cuchilla es un elemento de cuchilla de tipo plano destinado a un refinador de disco y un aumento en el ancho de las segundas barras de cuchillas es de 0,5 mm a 0,7 mm.

Según una realización de un elemento de cuchilla, el ancho de la segunda barra de cuchillas que se encuentra cerca del borde interior del elemento de cuchilla es de 1 a 2 mm y el ancho de la segunda barra de cuchillas que se encuentra cerca del borde exterior del elemento de cuchilla es de 1,5 a 2,7 mm.

Según una realización de un elemento de cuchilla, el elemento de cuchilla es un elemento de cuchilla cónico destinado a un refinador de cono y un aumento en el ancho de las segundas barras de cuchilla es de 0,1 mm a 0,3 mm.

Según una realización de un elemento de cuchilla, el ancho de la segunda barra de cuchillas que se encuentra cerca del borde interior del elemento de cuchilla está dispuesto para variar entre 1,3 mm y 1,4 mm y el ancho de la segunda barra de cuchillas que se encuentra cerca del borde exterior del elemento de cuchilla está dispuesto para variar entre 1,5 mm y 1,7 mm.

Breve descripción de los dibujos

A continuación, la invención se describirá con mayor detalle por medio de realizaciones preferidas con referencia a los dibujos adjuntos, en los que

la Figura 1 es una vista lateral en sección transversal esquemática de un refinador de disco;

la Figura 2 es una vista lateral en sección transversal esquemática de un refinador de cono;

la Figura 3 es una vista esquemática de un elemento de cuchilla de tipo plano; y

la Figura 4 es una vista esquemática de una parte del elemento de cuchilla de tipo plano de la Figura 3.

En aras de la claridad, las figuras muestran algunas realizaciones de la invención de manera simplificada. Los números de referencia similares identifican elementos similares en las figuras.

Descripción detallada del invento

La Figura 1 muestra esquemáticamente una vista lateral en sección transversal de un refinador 10 de disco. El refinador 10 de disco de la Figura 1 comprende un primer elemento 1 de refinado similar a un disco y un segundo elemento 2 de refinado similar a un disco. El primer elemento 1 de refinado incluye una primera superficie 1’ de refinado y el segundo elemento 2 de refinado incluye una segunda superficie 2’ de refinado. El primer elemento 1 de refinado y el segundo elemento 2 de refinado están dispuestos coaxialmente entre sí de manera que la primera superficie 1’ de refinado y la segunda superficie 2’ de refinado estarán sustancialmente opuestas entre sí. En el refinador 10 de disco de la Figura 1, el primer elemento 1 de refinado está dispuesto de forma giratoria mediante un eje 3, por ejemplo, en la dirección de la flecha R que se muestra esquemáticamente en la Figura 1, que constituye así el primer elemento 1 de refinado un rotor 1 del refinador 10 de disco. En aras de la claridad, la Figura 1 no muestra el motor utilizado para hacer girar el primer elemento 1 de refinado, cuyo motor puede implementarse de maneras obvias para un experto en la materia. Además, en el refinador 10 de disco de la Figura 1, el segundo elemento 2 de refinado está apoyado de forma fija a una estructura 4 de marco del refinador 10 de disco, que constituye así el segundo elemento 2 de refinado un estator 2 del refinador 10. Así, a medida que el primer elemento I de refinado gira, cuando el refinador 10 está en funcionamiento, la primera superficie 1’ de refinado y la segunda superficie 2’ de refinado están dispuestas para moverse entre sí. La Figura 1 muestra además un dispositivo 5 de carga, que está acoplado para actuar a través de un eje 3 en el primer elemento 1 de refinado de manera que el primer elemento 1 de refinado puede transferirse hacia el segundo elemento 2 de refinado o alejarse de él, como lo indica esquemáticamente la flecha S, para ajustar un espacio 6 entre el primer elemento 1 de refinado y el segundo elemento 2 de refinado, es decir, el espacio 6 entre cuchillas.

En el refinador 10 de disco de la figura 1, el material fibroso que contiene lignocelulosa para ser desfibrado o refinado puede alimentarse a través de una abertura 7 en el medio del segundo elemento 2 de refinado en un espacio 6 de cuchillas entre las superficies 1’ y 2’ de refinado de refinado, donde se desfibra y refina mientras se vaporiza el agua contenida en el material. El material que se va a desfibrar también puede introducirse en el espacio 6 entre cuchillas a través de aberturas en la primera superficie 1 ’ de refinado y/o la segunda superficie 2’ de refinado, cuyas aberturas no se muestran en la Figura 1 en aras de la claridad. El material desfibrado sale del espacio 6 entre cuchillas desde su borde exterior hacia una cámara 8 de refinado del refinador 10 y más allá de la cámara 8 de refinado a través de un canal 9 de descarga. En algunos refinadores de discos, el material que se va a desfibrar puede alimentarse en el espacio 6 entre cuchillas a través de aberturas dispuestas en la primera superficie 1’ de refinado o en la segunda superficie 2’ de refinado, y el material ya desfibrado puede ser descargado fuera del espacio 6 entre cuchillas a través de aberturas dispuestas en la superficie de refinado opuesta, cuyas aberturas no se muestran en la Figura 1 en aras de la claridad.

La Figura 2 muestra esquemáticamente una vista lateral en sección transversal de un refinador 11 de cono. El refinador 11 de cono de la Figura 2 comprende partes correspondientes como el refinador 10 de disco de la Figura 2, la principal diferencia es solo la forma de los elementos de refinado que son cónicos en el refinador 11 de cono. El material fibroso que contiene lignocelulosa para ser desfibrado o refinado se puede alimentar a través de una abertura 7 en el medio del segundo elemento 2 de refinado en un espacio 6 de cuchillas entre las superficies 1’ y 2’ de refinado, donde es desfibrado y refinado mientras el agua contenida en el material se vaporiza. El material desfibrado sale del espacio 6 entre cuchillas desde su borde exterior hacia una cámara 8 de refinado del refinador I I y más allá de la cámara 8 de refinado a través de un canal 9 de descarga. En algunos refinadores de cono, el material que se va a desfibrar puede introducirse en el espacio 6 entre cuchillas a través de aberturas dispuestas en la primera superficie 1’ de refinado o en la segunda superficie 2’ de refinado, y el material ya desfibrado puede ser descargado fuera del espacio 6 entre cuchillas a través de aberturas dispuestas en la superficie de refinado opuesta, cuyas aberturas no se muestran en la Figura 2 en aras de la claridad.

La Figura 3 muestra una vista esquemática de un elemento 12 de cuchilla de tipo plano o similar a un disco, visto en la dirección de una superficie 12’ de refinado del elemento 12 de cuchilla. El elemento 12 de cuchilla de la Figura 3 es un segmento de cuchillas destinado a proporcionar una parte del primer 1 o segundo 2 elemento de refinado del refinador 10 de disco, por lo que la superficie 12’ de refinado del elemento 12 de cuchilla proporciona una parte de la superficie 1’ de refinado del primer elemento 1 de refinado o de la superficie 2’ de refinado del segundo elemento 2 de refinado, y una superficie 1', 2' de refinado completa del elemento 1, 2 de refinado, pueden proporcionarse colocando varios de los segmentos de cuchilla mostrados uno al lado del otro. La figura 4 es una vista esquemática ampliada de una parte del elemento de cuchilla de tipo plano de la figura 3.

El elemento 12 de cuchilla de la Figura 3 comprende un primer borde 13 o un borde 13 interior o una circunferencia 13 interior, que en el refinador 10 de disco está dirigido hacia un centro del refinador 10. En el refinador 11 de cono el borde interior de un elemento de cuchilla cónica se dirige hacia el extremo del refinador 11 de cono que tiene un diámetro más pequeño. El borde 13 interior del elemento 12 de cuchilla proporciona un borde de alimentación del elemento 12 de cuchilla, a través del cual el material que se va a refinar se introduce en el espacio 6 entre cuchillas a menos que se alimente en el espacio 6 entre cuchillas a través de aberturas dispuestas a través del elemento 12 de cuchilla El elemento 12 de cuchilla comprende además un segundo borde 14 o un borde 14 exterior o una circunferencia exterior 14, que en el refinador 10 de disco está dirigido hacia una periferia exterior del refinador 10. En el refinador 11 de cono el borde exterior de un refinador cónico el elemento de cuchilla se dirige hacia el extremo del refinador 11 de cono que tiene un diámetro mayor. El borde 14 exterior del elemento 12 de cuchilla proporciona un borde de descarga del elemento 12 de cuchilla, a través del cual el material ya refinado se descarga fuera del espacio 6 entre cuchillas a menos que se descargue fuera del espacio 6 entre cuchillas a través de aberturas dispuestas a través del elemento 12 de cuchilla. Además, el elemento 12 de cuchilla tiene un primer borde 15 lateral y un segundo borde 16 lateral. El elemento 12 de cuchilla está fijado al respectivo elemento de refinado con medios de fijación, como pernos, insertados a través de los orificios 17 de fijación.

El elemento 12 de cuchilla comprende primeras barras 18 de cuchillas que se extienden hacia el borde 14 exterior del elemento 12 de cuchilla, o, en otras palabras, primeras barras 18 de cuchillas que se extienden o corren o se desplazan en una dirección desde el borde 13 interior hacia el borde 14 exterior. La dirección de la primera barra 18 de cuchillas en cada punto particular de la primera barra 18 de cuchillas se define con una dirección de una línea central de la primera barra 18 de cuchillas, o para ser más exactos, con una dirección de una tangente de la línea central de la primera barra 18 de cuchillas en ese punto particular de la primera barra 18 de cuchillas. El elemento 12 de cuchilla comprende además primeras ranuras 19 de cuchillas que se encuentran entre las primeras barras 18 de cuchillas, las primeras ranuras 19 de cuchillas destinadas a transportar el material que se va a refinar y el material ya refinado hacia el borde 14 exterior del elemento 12 de cuchilla. En la realización del elemento 12 de cuchilla de la Figura 3, las primeras ranuras 19 de cuchillas no están dispuestas para llegar al borde 14 exterior del elemento 12 de cuchilla, por lo que se puede decir que las primeras barras 18 de cuchilla están unidas en un borde 14 exterior del elemento 12 de cuchilla.

El elemento 12 de cuchilla comprende, además, en las superficies superiores de las primeras barras 18 de cuchillas, segundas barras 20 de cuchillas, es decir, micro barras, y segundas ranuras 21 de cuchillas, es decir, micro ranuras, entre ellas. Las segundas barras 20 de cuchillas y las segundas ranuras 21 de cuchillas están dispuestas en las superficies superiores de las primeras barras 18 de cuchillas de tal manera se encuentran, se extienden, se desplazan o discurren en una dirección que es al menos parcialmente transversal a la dirección de las primeras barras 18 de cuchillas, o en otras palabras, las segundas barras 20 de cuchillas y las segundas ranuras 21 de cuchillas están dispuestas para encontrarse, extenderse, desplazarse o discurrir en una dirección que se desvía de la dirección de las primeras barras 18 de cuchillas. Las segundas barras 20 de cuchillas y las segundas ranuras 21 de cuchilla están así dispuestas en las superficies superiores de las primeras barras 18 de cuchilla de tal manera que las segundas barras 20 de cuchilla y las segundas ranuras 21 de cuchilla se alternan en la dirección de extensión de las primeras barras 18 de cuchilla Las primeras barras 18 de cuchilla, las primeras ranuras 19 de cuchilla, las segundas barras 20 de cuchilla y las segundas ranuras 21 de cuchilla juntas proporcionan la superficie 12’ de refinado del elemento 12 de cuchilla.

El elemento 12 de cuchilla o la superficie 12’ de refinado del elemento 12 de cuchilla comprende en una dirección desde el borde 13 interior hacia el borde 14 exterior dos partes o zonas sucesivas del elemento de cuchilla, es decir, una parte 12a de extremo interior o una zona 12a de extremo interior en el lado del borde 13 interior del elemento 12 de cuchilla y una parte 12b de extremo exterior o una zona 12b de extremo exterior en el lado del borde 14 exterior del elemento 12 de cuchilla, separados con una línea divisoria imaginaria dibujada con un línea discontinua y que tiene un signo de referencia DL. La parte 12b de extremo exterior del elemento 12 de cuchilla significa, por lo tanto, la parte o zona radialmente más externa del elemento 12 de cuchilla. Cubre la distancia radial desde el comienzo de una segunda barra 20 de cuchillas continua o ininterrumpida hasta el borde 14 exterior del elemento 12 de cuchilla de modo que la parte 12b de extremo exterior incluya la longitud total de todas aquellas segundas barras 20 de cuchilla que se extienden hasta el borde 14 exterior del elemento 12 de cuchilla. La parte 12a de extremo interior o el área fuera de la parte 12b de extremo exterior cubre el resto de la zona de micro ranuras del elemento 12 de cuchilla, por lo que ninguna de las segundas barras 20 de cuchilla que se encuentran allí se extienden hasta el borde 14 exterior. En otras palabras, la línea DL de inmersión divide así el elemento 12 de cuchilla o la superficie 12’ de refinado del elemento 12 de cuchilla en dos partes de tal manera que la zona 12b de extremo exterior comprende todas las segundas barras 20 de cuchilla que se extienden continuamente hasta o alcanzan el borde 14 exterior del elemento 12 de cuchilla y la zona 12b de extremo interior no comprende las barras 20 de cuchillas que se extienden o llegan hasta el borde 14 exterior del elemento 12 de cuchilla .

En la realización divulgada en las Figuras 3 y 4, el ancho de sustancialmente todas las segundas barras 20 de cuchillas que se encuentran en la parte 12b de extremo exterior del elemento 12 de cuchilla y se extienden o llegan hasta el borde 14 exterior del elemento 12 de cuchilla, está aumentando en la dirección hacia el borde 14 exterior del elemento 12 de cuchilla, es decir, aumenta en su dirección longitudinal hacia el borde 14 exterior del elemento 12 de cuchilla. Por "sustancialmente todo" se entiende una cantidad tal de las segundas barras 20 de cuchillas que los beneficios de la solución en términos de menor desgaste, mayor vida útil, etc., como se divulga con más detalle más adelante se logran. En la práctica, significa que la mayoría, si no cada una, de las segundas barras 20 de cuchillas en el área 12b del borde exterior y que se extienden hasta el borde 14 exterior tienen un ancho creciente hacia el borde 14 exterior, es decir, al menos el 50%, preferiblemente del 75 al 100%, más preferentemente el 90% o más de las segundas barras 20 de cuchillas. Por debajo del ancho de la segunda barra 20 de cuchillas se puede hacer referencia generalmente con un signo W de referencia. En la parte 12b de extremo exterior del elemento 12 de cuchilla, el ancho W de aquellas segundas barras 20 de cuchillas que no se extienden o alcanzan el borde 14 exterior del elemento 12 de cuchilla pueden permanecer constantes o pueden aumentar en la dirección hacia el borde 14 exterior del elemento 12 de cuchilla. El ancho de las segundas barras 20 de cuchilla que se encuentran sobre la parte 12a de extremo interior del elemento 12 de cuchilla también pueden permanecer sustancialmente constantes o pueden aumentar en su dirección longitudinal hacia el borde 14 exterior del elemento 12 de cuchilla.

La característica divulgada anteriormente según la cual el ancho W de la segunda barra 20 de cuchillas que se encuentra en la parte 12b de extremo exterior del elemento 12 de cuchilla y que se extiende o alcanza el borde 14 exterior del elemento 12 de cuchilla aumenta en la dirección hacia el borde 14 exterior del elemento 12 de cuchilla se muestra además en la Figura 4, que es una vista esquemática ampliada de una parte del elemento 12 de la Figura 3. La Figura 4 muestra una segunda barra 20 de cuchillas que tiene un primer extremo 20' y un segundo extremo 20", en donde el primer extremo 20' de la segunda barra 20 de cuchillas está dirigido hacia el borde 13 interior del elemento 12 de cuchilla y el segundo extremo 20" de la segunda barra 20 de cuchillas está dirigido hacia el borde 14 exterior del elemento 12 de cuchilla. En la Figura 4 se puede ver que el ancho de la segunda barra 20 de cuchillas está dispuesto para aumentar hacia el borde 14 exterior del elemento 12 de cuchilla en una dirección longitudinal de la segunda barra 20 de cuchillas, por lo que un ancho W20" de la segunda barra 20 de cuchillas en el segundo extremo 20" de la segunda barra 20 de cuchillas es mayor que un ancho W20' de la segunda barra 20 de cuchillas en el primer extremo 20' de la segunda barra 20 de cuchillas.

El aumento del ancho de la segunda barra 20 de cuchilla en su dirección longitudinal hacia el borde 14 exterior del elemento 12 de cuchilla puede ser, por ejemplo, del 10 al 50%, preferentemente del 30 al 40%.

Alternativamente, o además de la característica según la cual al menos algunas de las segundas barras 20 de cuchillas que se encuentran en la parte 12b de extremo exterior del elemento 12 de cuchilla tienen un ancho que aumenta en dirección hacia el borde 14 exterior del elemento 12 de cuchilla , el elemento 12 de cuchilla puede comprender una característica, según la cual al menos algunas de las segundas barras 20 de cuchillas que se encuentran en la parte 12b de extremo exterior del elemento 12 de cuchilla tienen un ancho que es mayor que el ancho de las segundas barras 20 de cuchillas que se encuentran en la parte 12a de extremo interior del elemento 12 de cuchilla. Esta característica del elemento 12 de cuchilla se explica con más detalle a continuación y con referencia especial a la Figura 3.

En el elemento 12 de cuchilla divulgado, el ancho Wb de una segunda barra 20 de cuchillas que se encuentra en una parte 12b de extremo exterior del elemento 12 de cuchilla es mayor que el ancho Wa de una segunda barra 20 de cuchillas que se encuentra en una parte 12a de extremo interior del elemento 12 de cuchilla. El ancho Wa, Wb de la segunda barra 20 de cuchillas se determina como una dimensión de la segunda barra 20 de cuchillas en una dirección que es transversal a la dirección de su extensión o dirección de desplazamiento en la superficie superior de la primera barra 18 de cuchillas Si la segunda barra 20 de cuchillas tiene un ancho constante en su dirección longitudinal, el ancho Wa, Wb de la segunda barra 20 de cuchillas corresponde al valor de ese ancho constante. Alternativamente, si los anchos de las segundas barras 20 de cuchillas aumentan hacia el borde 14 exterior del elemento 12 de cuchilla, el ancho Wa, Wb de la segunda barra 20 de cuchillas corresponde a un valor promedio para el ancho de esa segunda barra 20 de cuchillas, es decir, el valor promedio del ancho W20" de la segunda barra 20 de cuchillas en el segundo extremo 20" de la segunda barra 20 de cuchillas y el ancho W20' de la segunda barra 20 de cuchillas en el primer extremo 20' de la segunda barra 20 de cuchillas. Por lo tanto, los anchos de las segundas barras 20 de cuchillas están dispuestos para aumentar en una dirección desde el borde 13 interior del elemento 12 de cuchilla hacia el borde 14 exterior del elemento 12 de cuchilla de tal manera que los anchos de las segundas barras 20 de cuchillas que se encuentran en la parte 12b de extremo exterior del elemento 12 de cuchilla son mayores que los anchos de las segundas barras 20 de cuchillas que se encuentran en la parte 12a de extremo interior del elemento 12.18 de cuchilla .

Cuando los anchos de al menos algunas de las segundas barras 20 de cuchillas que se encuentran en la parte 12b de extremo exterior del elemento 12 de cuchilla aumentan hacia el borde 14 exterior del elemento 12 de cuchilla, y/o cuando los anchos de al menos algunas de las segundas barras 20 de cuchillas que se encuentran en la parte 12b de extremo exterior del elemento 12 de cuchilla están dimensionadas para ser mayores que los anchos de las segundas barras 20 de cuchillas que se encuentran en la parte 12a de extremo interior del elemento 12 de cuchilla, las segundas barras 20 de cuchillas cerca del el borde 14 exterior del elemento 12 de cuchilla proporciona una mayor resistencia al desgaste, o en otras palabras, compensa la mayor tasa de desgaste que aparece cerca del borde 14 exterior del elemento 12 de cuchilla durante el funcionamiento del refinador. Esto, a su vez, proporciona que la forma de un perfil del espacio 6 entre cuchillas pueda permanecer sustancialmente sin cambios, por lo que el contacto entre las barras de la cuchilla en los elementos de refinado opuestos es menos susceptible que con los elementos de cuchillas de la técnica anterior, en donde los anchos de la segunda las barras de cuchilla cerca del borde exterior del elemento de cuchilla son iguales o menores que el ancho de las que están cerca del borde interior del elemento de cuchilla. La solución que se presenta en el presente documento proporciona así una mayor vida útil del elemento de cuchilla que antes. El aumento en el nivel de vibración del refinador ahora también se puede evitar con elementos de cuchilla desgastados. Además, debido a la solución divulgada, también se puede omitir un rectificado cónico de los elementos de cuchilla, el rectificado cónico se utiliza hoy en día para perfilar un espacio entre cuchillas de manera que, con refinadores de disco, el espacio entre cuchillas es menor cerca de la circunferencia exterior de los elementos de refinado que en la vecindad del centro de los elementos de refinado y, con refinadores de cono, el espacio entre cuchillas en la vecindad del extremo de mayor diámetro es menor que cerca del extremo de menor diámetro. Así, en la solución divulgada en esta memoria descriptiva se pretende tener en cuenta el mayor desgaste de las barras de cuchillas cerca de la circunferencia exterior de los elementos de refinado en los refinadores de disco y cerca del extremo que tiene mayor diámetro en los refinadores de cono para que el mencionado anteriormente rectificado cónico ya no es necesario.

Para compensar los requisitos de área abierta y capacidad hidráulica de la superficie 12’ de refinado del elemento 12 de cuchilla, el ancho de las segundas ranuras 21 de cuchillas puede estar cerca del borde 13 interior del elemento 12 de cuchilla mayor que cerca del borde 14 exterior del elemento 12 de cuchilla.

Según una realización, los anchos de las segundas barras 20 de cuchilla pueden disponerse para aumentar gradualmente en una dirección desde el borde 13 interior del elemento 12 de cuchilla hacia el borde 14 exterior del elemento 12 de cuchilla de tal manera que las segundas barras 20 de cuchilla en un grupo de segundas barras 20 de cuchilla vecinas tienen el mismo ancho, pero los anchos de las segundas barras 20 de cuchilla en un grupo de segundas barras 20 de cuchilla vecinas que se encuentran más cerca del borde exterior 15 del elemento 12 de cuchilla son mayores que en otro o en otros grupos de segundas barras 20 de cuchillas vecinas que se encuentran más alejadas del borde 14 exterior del elemento 12 de cuchilla. Esta realización se aclara más en la Figura 3, en donde el signo 23 de referencia se refiere a un grupo de segundas barras 20 de cuchillas vecinas , en cuyo grupo 23 todas las segundas barras 20 de cuchillas tienen el ancho Wb, y el signo 22 de referencia se refiere a otro grupo de segundas barras 20 de cuchillas vecinas, cuyo grupo 22 se encuentra más alejado del borde 14 exterior del elemento 12 de cuchilla y en cuyo grupo 22 todas las segundas barras 20 de cuchilla tienen el ancho Wa, siendo el ancho Wa menor que el ancho Wb. En la Figura 3, las segundas barras 20 de cuchillas que pertenecen a los grupos 22, 23 de las segundas barras 20 de cuchillas vecinas están marcadas a modo de ejemplo con líneas discontinuas.

Según una realización, los anchos de las segundas barras 20 de cuchillas vecinas pueden disponerse para aumentar continuamente hacia el borde 14 exterior del elemento 12 de cuchilla de tal manera que en una dirección de la primera barra 18 de cuchillas hacia el borde 14 exterior del elemento 12 de cuchilla, o en otras palabras, en la dirección desde el borde 13 interior del elemento 12 de cuchilla hacia el borde 14 exterior del elemento 12 de cuchilla, el ancho de la siguiente segunda barra 20 de cuchillas es mayor que el ancho de la segunda barra 20 de cuchillas anterior.

Según una realización, un aumento en el ancho de las segundas barras 20 de cuchillas a lo largo de una extensión o alcance de la primera barra 18 de cuchillas, es decir, entre la parte 12a de extremo interior del elemento 12 de cuchilla y la parte 12b de extremo exterior del elemento 12 de cuchilla es del 10 al 100%, preferiblemente del 10 al 50% y más preferiblemente del 30 al 40%.

Según una realización, el elemento de cuchilla es un elemento 12 de cuchilla de tipo plano destinado a un refinador 10 de disco, y un aumento en el ancho de las segundas barras 20 de cuchillas puede estar en el nivel de 0,5 mm a 0,7 mm. Según una realización como esa, el ancho de la segunda barra de cuchillas que se encuentra cerca del borde 13 interior del elemento 12 de cuchilla puede estar en el intervalo de aproximadamente 1 - 2 mm, por ejemplo 1,5 mm, y puede permanecer constante hasta el comienzo de la parte 12b de extremo exterior del elemento 12 de cuchilla donde el ancho de las segundas barras de cuchillas aumenta gradualmente hasta que en el borde 14 exterior del elemento 12 de cuchilla el ancho puede estar en el intervalo de aproximadamente 1,5 - 2,7 mm, por ejemplo 2,2 mm, mientras que el ancho de las segundas ranuras 21 de cuchilla permanece sustancialmente constante. En otro ejemplo, el ancho de las segundas barras 20 de cuchillas se incrementa gradualmente desde aproximadamente 1,5 mm cerca del borde 13 interior del elemento 12 de cuchilla hasta aproximadamente 1,9 mm antes de la parte 12b de extremo exterior del elemento 12 de cuchilla, y más hasta 2 - 3 mm, preferiblemente de aproximadamente 2,2 a 2,5 mm en la región de la parte 12b de extremo exterior. El aumento del ancho en la parte 12b de extremo exterior del elemento 12 de cuchilla es del 10 al 100%, preferiblemente del 20 al 50%.

Según un ejemplo, el elemento de cuchilla es un elemento de cuchilla cónico destinado a un refinador 11 de cono, y un aumento en el ancho de las segundas barras 20 de cuchilla está en el nivel de 0,1 mm a 0,3 mm. El ancho de la segunda barra 20 de cuchillas que se encuentra cerca del borde interior del elemento de cuchilla puede estar dispuesto para variar entre 1,3 mm y 1,4 mm, por ejemplo, y el ancho de la segunda barra 20 de cuchillas que se encuentra cerca del borde exterior del elemento de cuchilla puede variar entre 1,5 mm y 1,7 mm, por ejemplo. Como consecuencia de ello, según una realización como esa, el ancho de la segunda barra de cuchillas que se encuentra cerca del borde interior del elemento de cuchilla puede ser de 1,3 mm, por ejemplo, y el ancho de la segunda barra de cuchillas que se encuentra cerca del borde exterior del elemento de cuchilla puede ser de 1,5 mm, por ejemplo. Según otra realización, el ancho de la segunda barra de cuchillas que se encuentra cerca del borde interior del elemento de cuchilla puede ser de 1,4 mm, por ejemplo, y el ancho de la segunda barra de cuchillas que se encuentra cerca del borde exterior del elemento de cuchilla puede ser de 1,5 mm. o 1,7 mm, por ejemplo.

Básicamente, el mismo patrón de barra de cuchilla y ranura de cuchilla que el anterior es aplicable para elementos de cuchilla tanto cónicos como similares a un disco. Por lo tanto, el aumento de ancho puede ocurrir como un aumento gradual del ancho de las segundas barras de cuchillas individuales en la región de la parte 12b de extremo exterior, así como un aumento gradual comenzando ya en la región de la parte 12b de extremo interior. Debido a su forma, el aumento del ancho de las segundas barras 20 de cuchilla hacia el borde 14 exterior en el elemento de cuchilla cónica a menudo significa que el ancho de las segundas ranuras 21 de cuchilla se reduce hacia el borde 14 exterior del elemento 12 de cuchilla.

La realización del elemento 12 de cuchilla que se muestra en la Figura 3 es sólida o uniforme, pero también podría comprender aberturas que se extienden a través del elemento 12 de cuchilla, por lo que se puede proporcionar una alimentación del material que se va a refinar en el espacio entre cuchillas del refinador a través de las aberturas en el elemento de cuchilla o se puede proporcionar una descarga del material ya refinado fuera del espacio entre cuchillas del refinador a través de las aberturas en el elemento de cuchilla.

El elemento 12 de cuchilla divulgado en el presente documento se puede utilizar en todas las aplicaciones de refinado donde la estructura del elemento de cuchilla que comprende las segundas barras 20 de cuchillas y las segundas ranuras 21 de cuchillas en las superficies superiores de las primeras barras 18 de cuchillas es aplicable. Una aplicación en donde los elementos de cuchillas como se han divulgado en el presente documento son muy útiles es el refinado de madera blanda, ya que proporciona un corte de fibra reducido con cargas altas del refinador. Otra área de aplicación adecuada es el refinado de baja consistencia de pulpa mecánica, en donde el efecto ventajoso también es un corte de fibra reducido a altas cargas del refinador, lo que da como resultado una mayor resistencia del material refinado y del papel y cartón fabricado a partir de él. Una tercera área de aplicación adecuada es el refinado de madera dura, en donde una mayor resistencia al desgaste debido al mayor ancho de la segunda barra de cuchillas cerca del borde exterior del elemento de cuchilla proporciona una vida útil claramente más larga del elemento de cuchilla que antes.

En las realizaciones anteriores, la solución se utiliza en segmentos de cuchilla destinados a proporcionar una parte de una superficie de refinado completa de un elemento de refinado. La solución descrita podría utilizarse también en elementos de cuchilla que por sí solos proporcionen una superficie de refinado completa de un elemento de refinado. Aunque en las realizaciones anteriores, las características del elemento de cuchilla se describen principalmente en relación con un elemento de cuchilla similar a un disco destinado a ser utilizado en un refinador de disco o con un elemento de cuchilla cónica destinado a ser utilizado en un refinador de cono, la misma superficie de refinado La configuración también podría utilizarse en refinadores de tambor. La configuración o patrón final de la superficie de refinado se diseña específicamente para cada tarea de refinado y, por lo tanto, la disposición general de las barras de las cuchillas y las ranuras de las cuchillas puede variar de las divulgadas anteriormente.

Será obvio para un experto en la técnica que, a medida que avanza la tecnología, el concepto inventivo puede implementarse de diversas maneras. La invención y sus realizaciones no se limitan a los ejemplos descritos anteriormente, sino que pueden variar dentro del alcance de las reivindicaciones.

Claims (14)

REIVINDICACIONES

1. Un elemento (12) de cuchilla para un refinador (10, 11) para refinar material fibroso, el elemento (12) de cuchilla, que comprende:

un borde (13) interior y un borde (14) exterior,

primeras barras (18) de cuchilla y primeras ranuras (19) de cuchilla entre ellas, las primeras barras (18) de cuchilla y las primeras ranuras (19) de cuchilla que se extienden hacia el borde (14) exterior del elemento (12) de cuchilla, y en las superficies superiores de las primeras barras (18) de cuchillas, las segundas barras (20) de cuchillas de cuchillas y las segundas ranuras (21) de cuchillas entre ellas, las segundas barras (20) de cuchillas de cuchillas y las segundas ranuras (21) de cuchillas son al menos parcialmente transversales a la primera barras (18) de cuchilla, por lo que las segundas barras (20) de cuchillas de cuchillas y las segundas ranuras (21) de cuchillas se alternan en una dirección de las primeras barras (18) de cuchillas,

caracterizado por que

las primeras ranuras (19) de cuchilla están dispuestas para no llegar al borde (14) exterior del elemento (12) de cuchilla, de modo que las primeras barras (18) de cuchilla están unidas en el borde (14) exterior del elemento (12) de cuchilla, y

al menos algunas de las segundas barras (20) de cuchillas que se encuentran en la parte (12b) de extremo exterior del elemento (12) de cuchilla tienen un ancho que es mayor que el ancho de las segundas barras (20) de cuchillas que se encuentran en la parte (12a) de extremo interior del elemento (12) de cuchilla y/o que aumenta en dirección hacia el borde (14) exterior del elemento (12) de cuchilla.

2. Un elemento de cuchilla como se reivindica en la reivindicación 1, caracterizado por que el ancho de sustancialmente todas las segundas barras (20) de cuchillas que se encuentran en la parte (12b) de extremo exterior del elemento (12) de cuchilla aumenta en dirección hacia el borde (14) exterior del elemento (12) de cuchilla.

3. Un elemento de cuchilla como se reivindica en la reivindicación 1 o 2, caracterizado por que el ancho de al menos algunas de las segundas barras (20) de cuchillas que se encuentran en la parte (12a) de extremo interior del elemento (12) de cuchilla aumenta en dirección hacia el borde (14) exterior del elemento (12) de cuchilla.

4. Un elemento de cuchilla como se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el ancho de sustancialmente todas las segundas barras (20) de cuchillas que se encuentran en la parte (12a) de extremo interior del elemento (12) de cuchilla aumenta en dirección hacia el borde (14) exterior del elemento (12) de cuchilla.

5. Un elemento de cuchilla como se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el aumento del ancho de la segunda barra (20) de cuchillas en su dirección longitudinal hacia el borde (14) exterior del elemento (12) de cuchilla es del 10 al 50%, preferiblemente del 30 al 40%.

6. Un elemento de cuchilla como se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el ancho de las segundas barras (20) de cuchillas está dispuesto para aumentar hacia el borde (14) exterior del elemento (12) de cuchilla de tal manera que los anchos de las segundas barras (20) de cuchillas se encuentran más cerca de un borde (14) exterior del elemento (12) de cuchilla son mayores que los anchos de las segundas barras (20) de cuchillas que se encuentran más alejadas del borde (14) exterior del elemento (12) de cuchilla.

7. Un elemento de cuchilla como se reivindica en la reivindicación 6, caracterizado por que el ancho de las segundas barras (20) de cuchillas está dispuesto para aumentar gradualmente de tal manera que los anchos de las segundas barras (20) de cuchillas dentro de un grupo (22, 23) de segundas barras (20) de cuchillas vecinas son iguales pero los anchos de las segundas barras (20) de cuchillas son mayores en un grupo (23) que se encuentra más cerca del borde (14) exterior del elemento (12) de cuchilla.

8. Un elemento de cuchilla como se reivindica en la reivindicación 6, caracterizado por que el ancho de las segundas barras (20) de cuchillas está dispuesto para aumentar continuamente hacia el borde (14) exterior del elemento (12) de cuchilla de tal manera que el ancho de una segunda barra de cuchillas siguiente es mayor que el ancho de una anterior segunda barra de cuchillas en una dirección de la primera barra (18) de cuchillas hacia el borde (14) exterior del elemento (12) de cuchilla.

9. Un elemento de cuchilla como se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que un aumento en el ancho de las segundas barras (20) de cuchillas entre las segundas barras (20) de cuchillas que se encuentran en la parte (12b) de extremo exterior del elemento (12) de cuchilla y las segundas barras (20) de cuchillas que se encuentran en la parte (12a) de extremo interior del elemento (12) de cuchilla es del 10 al 100%, preferiblemente del 10 al 50% y más preferiblemente del 30 al 40%.

10. Un elemento de cuchilla como se reivindica en la reivindicación 9, caracterizado por que el elemento de cuchilla es un elemento (12) de cuchilla de tipo plano destinado a un refinador (10) de disco y que un aumento en el ancho de las segundas barras (20) de cuchillas es de 0,5 mm a 0,7 mm.

11. Un elemento de cuchilla como se reivindica en la reivindicación 10, caracterizado por que el ancho de la segunda barra (20) de cuchillas que se encuentra cerca del borde (13) interior del elemento (12) de cuchilla es de 1 - 2 mm y el ancho de la segunda barra (20) de cuchillas que se encuentra cerca del borde (14) exterior del elemento (12) de cuchilla es de 1,5 - 2,7 mm.

12. Un elemento de cuchilla como se reivindica en la reivindicación 9, caracterizado por que el elemento de cuchilla es un elemento de cuchilla cónico destinado a un refinador (11) de cono y que un aumento en el ancho de las segundas barras (20) de cuchillas es de 0,1 mm a 0,3 mm.

13. Un elemento de cuchilla como se reivindica en la reivindicación 12, caracterizado por que el ancho de la segunda barra (20) de cuchillas que se encuentra cerca del borde (13) interior del elemento de cuchilla está dispuesto para variar entre 1,3 mm y 1,4 mm y el ancho de la segunda barra (20) de cuchillas que se encuentra cerca del borde (14) exterior del elemento (12) de cuchilla está dispuesto para variar entre 1,5 mm y 1,7 mm.

14. Un refinador para refinar material fibroso, caracterizado por que el refinador comprende al menos un elemento de cuchilla como se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13.