FI127607B

FI127607B - Device for grinding fibrous material

Info

Publication number: FI127607B
Application number: FI20130253A
Authority: FI
Inventors: Juhani Kyytsönen
Original assignee: Ostems Consulting Oy
Priority date: 2013-09-04
Filing date: 2013-09-04
Publication date: 2018-10-15
Also published as: WO2015033016A1; FI20130253A

Abstract

Kuitumaisen materiaalin jauhamiseen tarkoitettu jauhin, johon kuuluu jauhinpinnat käsittävä jauhinteräpari, jolloin ensimmäinen mainituista teräpareista on urista (13) ja harjanteista (12) muodostettu, paikallaan pysyvä, staattoriin kiinnitetty teräpinta ja toinen teräpareista on urista (13) ja harjanteista (12) muodostettu edelliseen nähden liikkuva, roottoriin kiinnitetty teräpinta, joiden teräpintojen välissä jauhautuminen tapahtuu ja mainitut harjanteet on sovitettu suuntaamaan ja ohjaamaan jauhettavan materiaalin kulkua teräpintojen kiinnitystason kanssa yhdensuuntaisten harjanteiden (12) päiden (15);(18) väliin. Staattorin ja roottorin jauhinterien harjanteiden (12) etureunan kuviteltu jatke on sovitettu muodostamaan teräpinnan kiinnitystason (20);(21) tai kiinnityspinnan tangentin (22);(23) kanssa terävän kulman (A);(B) ja harjanteen (12) muodostava proflili on tasapaksuA grinder for milling fibrous material, comprising a pair of refiner blades comprising refiner surfaces, the first of said pairs of blades being formed of grooves (13) and ridges (12), a stationary blade surface attached to a stator and the second pair of blades being formed a movable blade surface mounted on a rotor, between which the milling surfaces are milled and said ridges are arranged to direct and control the flow of material to be milled between the ends (15) of the ridges (12) parallel to the fixing surface of the cutting surfaces; An imaginary extension of the leading edge of the ridges (12) of the stator and rotor refiner cylinders is adapted to form a profile forming a sharp surface (A); (B) and a ridge (12) with the blade surface mounting plane (20); is flat

Description

KUITUMAISEN MATERIAALIN JAUHAMISEEN TARKOITETTU LAITEAPPARATUS FOR MILLING FIBER MATERIAL

Keksinnön alaField of the Invention

Keksinnön kohteena on kuitumaisen materiaalin jauhamiseen tarkoitettu jauhin, johon kuuluu jauhinpinnat käsittävä jauhinteräpari, jolloin ensimmäinen maini5 tuista teräpareista on urista ja harjanteista muodostettu, paikallaan pysyvä, staattoriin kiinnitetty teräpinta ja toinen teräpareista on urista ja harjanteista muodostettu edelliseen nähden liikkuva, roottoriin kiinnitetty teräpinta, joiden teräpintojen välissä jauhautuminen tapahtuu ja mainitut harjanteet on sovitettu suuntaamaan ja ohjaamaan jauhettavan materiaalin kulkua teräpintojen kiinnitystason kanssa yhdensuuntaisten harjanteiden päiden väliin.The present invention relates to a grinder for milling fibrous material, comprising a pair of refiner blades comprising refiner surfaces, the first of said pairs of blades having grooves and ridges, a stationary blade surface fixed to a stator and a second pair of blades having grooves and between them, grinding takes place and said ridges are arranged to direct and control the passage of the material to be grinded between the ends of ridges parallel to the attachment plane of the blade surfaces.

Keksinnön taustaBackground of the Invention

Kuitumaisen materiaalin jauhamiseen tarkoitettuja jauhimia käytetään paperin ja kartongin valmistuksessa tarvittavan massan tuottamiseen tai sen käsittelemiseen paperi- ja kartonki-tehtaissa. Jauhaminen tapahtuu paikallaan pysyvän, staattoriterän ja siihen nähden liikkuvan, roottoriterän välisessä jauhatusraossa. Yleisesti käytössä olevat jauhimet ovat levy-, kartio- tai sylinterijauhimia. Levyjauhimissa jauhaminen tapahtuu kahden tasomaisen teräpinnan välissä, kartiojauhimissa kartion muotoisten teräpintojen välissä ja sylinterijauhimissa jauhatus tapahtuu kahden sylinterin muotoisen jauhinpinnan välissä. Levyjauhimet ovat yleisiä erityisesti kuitumaisen materiaalin tuottamisessa ja kartiojauhimet sekä sylinteri- ja levyjauhimet puolestaan ovat varsin yleisiä kuitumaisen materiaalin käsittelyssä paperin- ja kartongin valmistamiseen sopivaksi. Jauhimissa teräpinnat voivat olla joko suoraan tason, kartion ja sylinterin muotoisia tai jauhinpinnat voidaan muodostaa erillisistä teräsegmenteistä, mitkä muodostavat yhte25 näisen jauhatuspinnan.Grinders for pulping fibrous material are used to produce pulp for the production of paper and board or to process it in paper and board mills. The milling takes place in the milling gap between a stationary stator blade and a rotor blade that is movable relative thereto. Commonly used refiners are plate, cone, or cylinder refiners. In plate refiners, grinding takes place between two planar cutter surfaces, in conical grinders, between conical cutter surfaces and in cylinder refiners, grinding takes place between two cylindrical grinding surfaces. Disc refiners are common, particularly for the production of fibrous material, and cone refiners, and cylinder and disc refiners, are quite common in treating fibrous material to make paper and board. In refiners, the blade surfaces may be either directly planar, conical and cylindrical or the refiner surfaces may be formed of discrete steel segments which form a common grinding surface.

Jauhinpinnat muodostuvat harjanteista ja urista. Harjanteiden ja niiden päiden tarkoitus on materiaalin kuiduttaminen sekä muokkaaminen sopivaksi paperinja kartongin valmistukseen. Urien tehtävä on kuljettaa materiaalia jauhinpinnoilla ja myös ohjata kuidutettavaa materiaalia teräpintojen harjanteiden päiden muo30 dostamaan teräväliin.The grinding surfaces consist of ridges and grooves. The purpose of the ridges and their ends is to defibrate the material and to make it suitable for the manufacture of paper and board. The function of the grooves is to transport the material through the refining surfaces and also to guide the material to be defibrated into the blade gap formed by the ends of the blade surface ridges.

Jauhatustuloksen kannalta on tärkeää saada siirrettyä jauhamisprosessissa jauhettavaan materiaaliin puristavia, kuidun rakennetta löyhentäviä voimia kun sa2It is important for the milling result to be able to transfer to the milling material compressive forces that reduce the structure of the fiber when grinding.

20130253 prh 06 -07- 2018 maila pyritään välttämään kuituja katkovia vaikutuksia. Liiallinen kuitujen katkeilu ja hienoaineen muodostuminen jauhettavassa materiaalissa aiheuttaa vaikeuksia paperin ja kartongin tuotannossa sekä huonontaa paperin ja kartongin laatuominaisuuksia. Sen sijaan kuitujen jauhatuskäsittely, missä kuitujen rakennetta muokataan kuituja liiallisesti vaurioittamasta tai katkomasta parantaa monia paperin ja kartongin laatuominaisuuksia ja on myös eduksi kartongin ja paperin valmistusprosessissa.20130253 prh 06 -07- 2018 The club is aimed at avoiding fiber breaking effects. Excessive fiber breakage and formation of fines in the grindable material causes difficulties in the production of paper and board and degrades the quality properties of paper and board. Instead, fiber refining, where the fiber structure is modified to excessively damage or break the fibers, improves many of the paper and board quality properties and is also an advantage in the board and paper making process.

Jauhatuksen tehostamiseksi ja hyvän jauhetun materiaalin tuottamiseksi jauhinpintojen ominaisuuksia on pyritty kehittämään monin tavoin. Usein jauhimen te10 räpintojen teräuriin on sijoitettu teräuran sulkevia patoja. Patojen tarkoitus on estää jauhettavaa materiaalia kulkemasta urassa ja ohjata materiaalia kulkemaan teräharjanteiden muodostamaan teräväliin tehokkaamman jauhatuksen aikaansaamiseksi. Jauhatuksen tehoa voidaan jossakin määrin tällä järjestelyllä lisätä, mutta virtauksen hallinta teräväliin on puutteellista ja siksi jauhatuksen lopputu15 loksen laatu ei aina täytä vaatimuksia.In order to improve the efficiency of the grinding process and to produce good ground material, there have been many attempts to improve the properties of the grinding surfaces. Frequently, the blade grooves of the blade surfaces of the refiner te10 are provided with barrier grooves. The purpose of the dams is to prevent the material to be grinded from passing through the groove and to guide the material to pass through the blade ridges to provide more efficient grinding. The efficiency of the milling can be increased to some extent, but the flow control over the blade gap is deficient and therefore the quality of the final milling solution may not always meet the requirements.

Teräpinnan harjanteiden hyödyntäminen jauhettavan materiaalin ohjaamiseksi staattorin ja roottorin teräpintojen harjanteiden päiden muodostamaan teräväliin ei ole yleistä. US patenttijulkaisussa 2012/0012685 on esitetty ratkaisu, missä harjanteiden terävän kulman aiheuttavaa voimakasta, piikkimäistä kuormitusta jauhettavaan kuitumateriaaliin pyritään pienentämään ohjaamalla materiaalia tehokkaammin teräväliin käyttämällä erilaisia yläpinnaltaan viistettyjä harjanteita.The utilization of blade surface ridges to guide the material to be grinded into the blade gap formed by the rib ends of the stator and rotor blade surfaces is not common. US Patent Publication 2012/0012685 discloses a solution in which the sharp, spiky load of ridges on a pulverulent fibrous material is reduced by more efficiently guiding the material into the gap using different ridges on the upper surface.

Julkaisussa JPH03113086 kuvataan jauhinpintojen hammastus, jossa levyjauhimen kummankin jauhinterän pinta käsittää loivan viettopinnan, joka johtaa jauhettavaa massaa vastaterän pintaa kohti. Viettopinta päättyy matalaan pystypin25 taan, joka on kohtisuorassa liikkuvan terän kulkusuuntaan nähden. Kummankin teräpinnan matalat pystypinnat kohtaavat toisensa siten, että niiden väliin jää haluttu jauhinrako. Ratkaisussa matalien pystypintojen kohtaaminen aiheuttaa huomattavan iskun teräpintoihin ja massaan.JPH03113086 discloses tooth grinding surfaces, wherein the surface of each refiner blade of the disc refiner comprises a gently sloping surface which leads to a pulp to be ground towards the face of the counter blade. The cutting surface ends with a low vertical pin 25 perpendicular to the direction of travel of the movable blade. The low vertical surfaces of each blade surface meet each other, leaving a desired milling gap between them. In the solution, encountering shallow vertical surfaces causes a significant impact on the blade surfaces and the mass.

Julkaisu GB 1407712 esittää jauhinteriä, joissa on harjanteita ja uria.GB 1407712 discloses a refiner having ridges and grooves.

Harjanteiden profiilit on esitetty olevan kärjestä tyveen päin leveneviä. Tässä on haittana, että kulumisen johdosta harjanteiden päät levenevät. Julkaisuista US 2007210197 AI, CN 202530332 U, WO 2004062807 AI, WO 2008098153 AI, US 4712745 A, US 2004128817 AI, WO 0009288 AI, US 4874136 A ja US 2697966 A tunnetaan kuitumaisen materiaalin jauhamiseen tarkoitettu jauhin.The profiles of the ridges are shown to be extending from tip to base. The disadvantage here is that the ends of the ridges become wider due to wear. From US 2007210197 A1, CN 202530332 U, WO 2004062807 A1, WO 2008098153 A1, US 4712745 A, US 2004128817 A1, WO 0009288 A1, US 4874136 A and US 2697966 A are known mills for grinding fibrous material.

20130253 prh 06 -07- 201820130253 prh 06 -07- 2018

Keksinnön lyhyt selostusBrief Description of the Invention

Keksinnön tarkoituksena on saada aikaan uusi jauhimeen sovitettava jauhinteräpari, joilla mm. edellä mainitut haittatekijät on poistettavissa ja jauhatuksen tehokkuutta ja jauhatustuloksen laatua on parannettu.The object of the invention is to provide a new pair of refiner blades which can be fitted to a refiner. the above-mentioned disadvantages can be eliminated and the efficiency of grinding and the quality of the grinding result have been improved.

Keksinnön mukaiselle jauhimelle on tunnusomaista, että staattorin ja roottorin jauhinterien harjanteiden etureunan kuviteltu jatke on sovitettu muodostamaan teräpinnan kiinnitystason tai kiinnityspinnan tangentin kanssa terävän kulman ja harjanteen muodostava profiili on tasapaksu.The refiner of the invention is characterized in that the imaginary extension of the leading edge of the ridges of the stator and rotor refiner blades is arranged to form a sharp angle with the blade surface mounting plane or tangent to the mounting surface and the profile forming the ridge is flat.

Keksinnön olennainen ajatus on, että jauhettavan materiaalin kulkua teräpintojen 10 harjanteiden päiden väliin jauhatuksen alaiseksi suunnataan ja ohjataan tehokkaasti harjanteiden koko etureunan avulla. Harjanteiden vinossa asennossa oleva etureuna suuntaa kuidut harjanteen suuntaiseksi ja ohjaa ne vinoa pintaa pitkin teräväliin.The essential idea of the invention is that the passage of the material to be milled between the ridges of the blade surfaces 10 for milling is effectively directed and controlled by the entire leading edge of the ridges. The oblique edge of the ridges deflects the fibers parallel to the ridge and guides them along the oblique surface to the blade gap.

Kuvioiden lyhyt selostusBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Keksinnön sovellutusmuotoja selitetään tarkemmin oheisissa piirustuksissa, joissaEmbodiments of the invention will be explained in more detail in the accompanying drawings, in which

Kuvio Fig. 1 esittää kaavamaisesti levyjauhinta sivusta katsottuna ja leikattuna.Figure 1 is a diagrammatic side elevational view of a disk refiner.

Kuvio Fig. 2 esittää kaavamaisesti kartiojauhinta sivusta katsottuna ja leikattuna.Figure 2 is a schematic side elevational view of the conical grinder.

Kuvio Fig. 3 esittää kaavamaisesti yläviistosta tarkasteltuna yhtä keksinnön mu20 kaista levyjauhimen roottorin teräpinnan teräsegmenttiä.Figure 3 is a diagrammatic top plan view of one of the steel segments of the rotor blade surface of the disc refiner mu20.

Kuvio Fig. 4 esittää kaavamaisesti yhtä keksinnön mukaista levyjauhimen teräpintaparia sivusta katsottuna ja leikattuna.Figure 4 is a schematic side view and sectional view of a pair of disc refiner blades according to the invention.

Kuvio Fig. 5 esittää kaavamaisesti erästä toista keksinnön mukaista levyjauhimen teräpintaparia sivusta katsottuna ja leikattuna.Figure 5 is a schematic side view and sectional view of another pair of disk refiner blades according to the invention.

Kuvio Fig. 6 esittää kaaviomaisesti yhtä kartio- tai sylinterijauhimen teräpintaparia sivusta katsottuna ja leikattuna.Figure 6 schematically shows a pair of conical or cylindrical refiner blades in side view and in section.

Kuvio Fig. 7esittää kaavamaisesti yhtä keksinnön mukaista levyjauhimen teräpintaparin roottorin teräpintaa jauhimen akselin suunnasta katsottuna.Figure 7 schematically illustrates a rotor blade surface of a pair of disc refiner blades according to the invention viewed from the direction of the refiner shaft.

20130253 prh 06 -07- 201820130253 prh 06 -07- 2018

Kuvio Fig. 8 esittää kaavamaisesti yhtä keksinnön mukaista kartiojauhimen teräpintaparin roottorin teräpintaa sivusta katsottuna ja leikattuna.Figure 8 is a schematic side elevational view of a rotor blade surface of a pair of taper mill blade surfaces according to the invention.

Kuvio Fig. 9 esittää kaavamaisesti yhtä keksinnön mukaista sylinterijauhimen teräpintaparin roottorin teräpintaa sivusta katsottuna ja leikattuna.Figure 9 is a schematic side elevational view of a rotor blade surface of a pair of cylindrical refiner blades according to the invention.

Keksinnön yksityiskohtainen selostusDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Kuviossa Fig. 1 on esitetty levyjauhin sivusta katsottuna ja poikkileikattuna. Levyjauhimessa on kaksi vastakkaista jauhinpintaa 1 ja 2, jotka muodostavat jauhinteräparin. Teräparin väliin muodostuu jauhinrako 3, missä jauhaminen tapahtuu. Iauhinpinta 1 on kiinnitetty pyörivään levyyn, roottoriin 4, jota akselin 5 välityk10 sellä pyöritetään moottorilla. Moottoria ei kuvassa 1 ole esitetty. Jauhinpinta 2 on kiinnitetty paikallaan pysyvään levyyn, staattoriin 6, mikä puolestaan on kiinnitetty jauhimen runkoon 7.Figure 1 is a side elevational view and a sectional view of a disk refiner. The disc refiner has two opposed refiner surfaces 1 and 2 forming a pair of refiner blades. A grinding slot 3 is formed between the pair of blades, where grinding takes place. The fin surface 1 is mounted on a rotating plate, a rotor 4, which is rotated by a motor 5 through the shaft 5. The motor is not shown in Figure 1. The refiner surface 2 is attached to a stationary plate, a stator 6, which in turn is attached to a refiner body 7.

Jauhettava kuitupitoinen materiaali syötetään staattorissa olevan aukon 8 kautta toistensa suhteen liikkuvien jauhinpintojen 1 ja 2 muodostamaan terärakoon 3.The pulverulent fibrous material is fed through the opening 8 of the stator into the blade slot 3 formed by the moving refiner surfaces 1 and 2.

Materiaali jauhautuu teräraossa ja poistuu teräpintojen ulkoreunasta jauhinpesään 9 ja sieltä edelleen poistokanavan 10 kautta ulos jauhimesta muihin käsittelyvaiheisiin.The material is milled in the blade slot and exits from the outer edge of the blade surfaces to the refiner housing 9 and then through the outlet duct 10 to exit the refiner for further processing steps.

Kuviossa Fig. 2 on esitetty kartiojauhin sivusta katsottuna ja poikkileikattuna. Kartiojauhimessa on kaksi vastakkaista, kartiomaista jauhinpintaa 1 ja 2, jotka muodostavat jauhimen teräparin. Teräparin väliin muodostuu jauhinrako 3, missä jauhaminen tapahtuu. Jauhinpinta 1 on kiinnitetty pyörivään kartioon, roottoriin 4, jota akselin 5 välityksellä pyöritetään moottorilla. Moottoria ei kuvassa 2 ole esitetty. Jauhinpinta 2 on kiinnitetty paikallaan pysyvään kartioon, staattoriin 6, mikä puolestaan on kiinnitetty jauhimen runkoon 7.Figure 2 is a side view and a cross-sectional view of a cone grinder. The conical refiner has two opposed conical refiner surfaces 1 and 2 which form a pair of refiner blades. A grinding slot 3 is formed between the pair of blades, where grinding takes place. The refiner surface 1 is fixed to a rotating cone, a rotor 4, which is rotated by an engine 5 through an axis 5. The motor is not shown in Figure 2. The refiner surface 2 is secured to a stationary cone, stator 6, which in turn is secured to refiner body 7.

Jauhettava kuitupitoinen materiaali syötetään staattorissa olevan aukon 8 kautta toistensa suhteen liikkuvien jauhinpintojen 1 ja 2 muodostamaan terärakoon 3. Materiaali jauhautuu teräraossa ja poistuu teräpintojen ulkoreunasta jauhinpesään 9 ja sieltä edelleen poistokanavan 10 kautta ulos jauhimesta muihin käsittelyvaiheisiin.The pulverulent fibrous material is fed through the opening 8 of the stator into a blade slot 3 formed by movable refiner surfaces 1 and 2. The material is ground in the blade slot and exits the outer edge of the blade surfaces to refiner housing 9 and out through refiner 10 for other processing steps.

Jauhimissa on sinänsä tunnetut laitteet teräraon muuttamiseksi halutun suuruiseksi. Teräpinnat voidaan muodostaa yhdestä teräpintakokonaisuudesta tai te5The refiners have devices known per se for converting the blade gap to the desired size. The blade surfaces may be formed from a single blade surface assembly or te5

20130253 prh 06 -07- 2018 räpinnat voidaan koota useista teräpintasegmenteistä, jotka on kiinnitetty staattoriin ja roottoriin ja siten muodostavat yhtenäisen teräpintakokonaisuuden.20130253 prh 06 -07-2018 the blades can be assembled from a plurality of blade surface segments attached to the stator and rotor to form a single blade surface assembly.

Kuviossa Fig. 3 on kaavamaisesti esitetty yläviistosta tarkasteltuna yksi keksinnön mukainen levyjauhimen roottorin teräpinnan segmentti 11. Todellisuudessa segmentissä on useita harjanteita 12 ja niiden väliin muodostuvia uria 13, mutta havainnollisuuden vuoksi segmentissä on esitetty vain kolme jauhinpinnan harjannetta ja niiden väliin jäävät kaksi uraa. Käyttämällä useita segmenttejä ja kiinnittämällä ne sinänsä tunnetulla tavalla, kuten hitsaamalla staattoriin tai roottoriin saadaan muodostetuksi jauhimen staattorin ja roottorin kokonainen jauhin10 pinta. Kuviossa 3 segmentin liikesuunta on esitetty kirjaimella R merkityllä nuolella. Kuidutettava materiaali syötetään syöttöreunan 14 suunnasta ja materiaali johdetaan teräuriin 13 ja edelleen harjanteiden 12 päiden 15 ulottuville. Roottorin teräpinnan harjanteiden päät 15 muodostavat yhdessä, kuvassa 3 esittämättä olevan, staattorin jauhinpinnan harjanteiden päiden kanssa teräraon 3, missä jauhautuminen tapahtuu. Kuvassa 3 harjanteet 12 ovat vinossa asennossa teräpinnan segmentin kiinnitystasoon 20 nähden ja muodostavat siten terävän kulman segmentin kiinnitystason kanssa. Harjanteiden etureunan vinon asennon johdosta jauhettava materiaali saadaan johdetuksi tehokkaasti harjanteiden 12 väliin muodostuvista urista 13 terärakoon 3 jauhettavaksi.Figure 3 is a schematic top plan view of a disk refiner rotor blade surface segment 11 in accordance with the invention. By using a plurality of segments and attaching them in a manner known per se, such as welding to a stator or rotor, the entire surface of the refiner stator and rotor 10 is formed. In Fig. 3, the direction of movement of the segment is indicated by an arrow marked with the letter R. The material to be defibrated is fed from the direction of the feeding edge 14 and the material is led to the blade grooves 13 and further to the ends 15 of the ridges 12. The ends 15 of the ridges of the rotor blade surface together with the ends of the stator refiner surfaces not shown in Figure 3 form a blade slot 3 where grinding takes place. In Fig. 3, the ridges 12 are inclined with respect to the blade surface segment mounting plane 20 and thus form an acute angle with the segment mounting plane. Due to the oblique position of the leading edges of the ridges, the material to be milled is effectively guided from the grooves 13 formed between the ridges 12 to the knife slot 3 for grinding.

Kuviossa Fig. 4 on kaavamaisesti esitetty yksi keksinnön mukainen levyjauhimen teräpintapari sivusta katsottuna ja leikattuna. Roottori liikkuu staattoriin nähden nuolen R osoittamaan suuntaan. Roottorin teräpinnan 1 harjanteiden 12 päiden 15 ja staattorin teräpinnan 2 harjanteiden 17 päiden 18 väliin muodostuu jauhinrako 3, missä jauhettava materiaali joutuu puristus- ja leikkausvoimien alaiseksi ja jauhautuu. Roottorin ja staattorin teräpintojen tasapaksujen harjanteiden 12 ja 17 etureunat ovat vinossa asennossa teräpintojen kiinnitystasoihin 20 ja 21 nähden ja harjanteiden päiden muodostama kuvitteellinen taso on yhdensuuntainen kiinnitystason kanssa. Kuvassa 3 roottorin teräpinnan harjanteiden etureunan 16 kuviteltu jatke ja jauhinpinnan kiinnitystaso 20 muodostavat terävän kulman A.Figure 4 is a schematic side view and sectional view of a pair of disc refiner blades according to the invention. The rotor moves relative to the stator in the direction of arrow R. Between the ends 15 of the ridges 12 of the rotor blade surface 1 and the ends 18 of the ridges 17 of the stator blade surface 2, a refining gap 3 is formed, where the material to be refined is subjected to compression and shear forces. The leading edges of the flat ridges 12 and 17 of the rotor and stator blade surfaces are inclined with respect to the blade surface mounting planes 20 and 21, and the imaginary plane formed by the ends of the ridges is parallel to the mounting plane. In Figure 3, an imaginary extension of the leading edge 16 of the rotor blade surface ribs and the refiner surface mounting plane 20 form a sharp angle A.

Vastaavasti staattorin jauhinpinnan tasapaksujen harjanteiden etureunan 19 kuviteltu jatke ja jauhinpinnan kiinnitystaso 21 muodostavat kulman B. Harjanteiden päiden muodostama kuvitteellinen taso on yhdensuuntainen staattorin kiinnitystason kanssa. Harjanteiden 12 ja 17 paksuus on vakio eli ne ovat tasapaksuja ja siten myös harjanteiden väliin muodostuvat urat ovat tasaleveitä. Harjanteiden paksuuden ollessa vakio ei harjanteiden kuluminen ja madaltuminen vaikuta harjanteiden ja urien muodostamaan teräpinnan geometriaan ja siten jauhatustulosSimilarly, an imaginary extension of the leading edge 19 of the flat ridges of the stator refiner surface and the refiner surface mounting plane 21 form an angle B. The imaginary plane formed by the ends of the ridges is parallel to the stator mounting plane. The ridges 12 and 17 have a constant thickness, i.e. they are uniform in thickness, and thus the grooves formed between the ridges are even in width. With constant ridge thickness, the ridge and groove geometry of the ridge and grooves will not be affected by ridge wear and flattening, and thus the milling result

20130253 prh 06 -07- 2018 pysyy hyvänä huolimatta terien kulumisesta. Urien leveys on tyypillisesti 1 - 3 kertaa harjanteiden leveys. Harjanteiden leveys on tyypillisesti 2 - 6 mm.20130253 prh 06 -07- 2018 remains good despite wear on the blades. The grooves are typically 1 to 3 times the width of the ridges. The ridges typically have a width of 2 to 6 mm.

Harjanteiden etureunan ja jauhinterän kiinnitystason välisen terävän kulman suuruus vaikuttaa jauhettavan materiaalin ohjautumiseen teräväliin. Kun jauha5 tuksen halutaan olevan enemmän kuituja muokkaavaa kuin kuituja katkovaa, valitaan teräväksi kulmaksi pienempi kulma ja kun jauhatuksen halutaan olevan voimakkaammin kuituja pienentävää, valitaan terävän kulman suuruudeksi suurempi kulma. Myös jauhettavan materiaalin omaisuudet vaikuttavat mainitun terävän kulman valintaan. Lyhytkuituiselle materiaalille voidaan valita suurempi mainittu terävä kulma kuin pitkäkuituiselle materiaalille. Mainitun terävän kulman suuruus valitaan siis jauhatusolosuhteiden vaatimalla tavalla ja kulma vaihtelee välillä 85° - 45°.The magnitude of the sharp angle between the leading edge of the ridges and the attachment level of the refiner blade influences the deflection of the material to be refined. When refining is desired to be more fiber-forming than fiber-cutting, a smaller angle is selected for sharpening, and when grinding is more strongly for fiber cutting, a larger angle is selected. The properties of the material to be ground also influence the selection of said sharp angle. For the short fiber material, a larger said sharp angle may be selected than for the long fiber material. The size of said sharp angle is thus selected as required by the milling conditions and the angle ranges from 85 ° to 45 °.

Kuva Fig. 4 esittää keksinnön mukaista yhtä sovellutusta, missä mainitut terävät kulmat A ja B ovat yhtä suuret. Kuvatun mukaisen järjestelyn vuoksi jauhettava kuitumainen materiaali ohjautuu vinojen jauhinpintojen harjanteiden ohjaamana tehokkaasti teräväliin käsittelyä varten.Figure 4 shows one embodiment of the invention, wherein said sharp angles A and B are equal. Due to the arrangement described, the fibrous material to be grinded is effectively guided by the ridges of the oblique grinding surfaces for processing into the blade.

Kuviossa Fig. 5 on kaavamaisesti esitetty yksi keksinnön mukainen levyjauhimen teräpintapari sivusta katsottuna ja leikattuna. Siinä roottorin jauhinpinnan harjanteiden 12 kuvitellun jatkeen ja teräpinnan kiinnitystason 20 välinen kulma A on pienempi kuin staattorin teräpinnan harjanteiden 17 etureunan 19 kuvitellun jatkeen ja staattorin teräpinnan kiinnitystason 21 välinen terävä kulma B. Pienempää kulmaa voidaan käyttää roottorin teräpinnassa, koska roottorin pyörimisestä johtuva keskipakovoima myös vaikuttaa kuidutettavaan materiaaliin ja ohjaa sitä harjanteiden väliin jäävissä urissa säteen suunnassa kohti ulkokehää ja vähentää mahdollista roottorin urissa tapahtuvaa tukkeutumista. Tällä järjestelyllä roottorin pyörimisestä johtuvan keskipakovoiman ja harjanteiden etureunan yhteisvaikutus kuitumaisen materiaalin ohjaamiseen teräväliin saadaan hyödynnetyksi paremmin erityisesti pitkäkuituisen materiaalin jauhatuksessa. Tyypillisesti roottorin teräpinnan terävä kulma voi olla 10° - 20° pienempi kuin staatto30 rin vastaava teräpinnan kulma.Figure 5 is a schematic side view and sectional view of a pair of disc refiner blades according to the invention. Therein, the angle A between the imaginary extension of the rotor refiner surface ridges 12 and the blade surface attachment plane 20 is smaller than the sharp angle B between the imaginary extension 19 of the stator blade surface ridges 17 and the stator blade surface mounting plane 21. material and guides it in the grooves between the ridges in the radial direction towards the periphery and reduces possible blockage in the rotor grooves. With this arrangement, the combined effect of the centrifugal force resulting from rotor rotation and the leading edge of the ridges for guiding the fibrous material into the blade gap is better utilized, in particular for milling long-fiber material. Typically, the sharp angle of the rotor blade surface may be 10 ° to 20 ° less than the static blade surface's corresponding blade surface angle.

Kuvion Fig. 5 mukaisella järjestelyllä voidaan entisestään tehostaa jauhettavan materiaalin ohjausta teräväliin ja parantaa jauhatustulosta.The arrangement of Fig. 5 further enhances the sharpness control of the material to be milled and improves the milling result.

20130253 prh 06 -07- 201820130253 prh 06 -07- 2018

Yhdessä keksinnön mukaisessa teräpintaparissa mainitut kulmat A ja B muuttuvat jauhimen teräpinnan harjanteiden 12 ja 17 suunnassa siten, että mainitut kulmat A ja B ovat suurimmillaan syöttöreunalla 14 ja pienenevät jauhinpinnan ulkokehälle päin siirryttäessä.In one pair of blade surfaces according to the invention, said angles A and B change in the direction of the ridges 12 and 17 of the refiner blade surface such that said angles A and B are at their maximum at the feed edge 14 and decrease as they move towards the periphery.

Kuviossa Fig. 6 on kaavamaisesti esitetty yksi keksinnön mukainen kartio- tai sylinterijauhimen teräpintapari sivusta katsottuna ja leikattuna. Roottori liikkuu staattoriin nähden nuolen R osoittamaan suuntaan. Roottorin teräpinnan 1 harjanteiden 12 päiden 15 ja staattorin teräpinnan 2 harjanteiden 17 päiden 18 väliin muodostuu jauhinrako 3, missä jauhettava materiaali joutuu puristus- ja leik10 kausvoimien alaiseksi ja jauhautuu. Roottorin ja staattorin teräpintojen harjanteiden 12 ja 17 etureunat ovat vinossa asennossa teräpintojen kiinnityspintoihin 19 ja 20 nähden. Kuvassa 6 roottorin teräpinnan harjanteiden etureunan 16 kuviteltu jatke ja jauhinpinnan kiinnityspinnan 20 tangentti 22 muodostavat terävän kulman A. Vastaavasti staattorin jauhinpinnan harjanteiden etureunan 19 kuvitel15 tu jatke ja jauhinpinnan kiinnityspinnan 21 tangentti 23 muodostavat terävän kulman B.Figure 6 is a schematic side view and sectional view of a pair of conical or cylindrical blade surfaces according to the invention. The rotor moves relative to the stator in the direction of arrow R. Between the ends 15 of the ridges 12 of the rotor blade surface 1 and the ends 18 of the ridges 17 of the stator blade surface 2, a refining gap 3 is formed, where the material to be refined is subjected to compression and shear forces. The leading edges of the ridges 12 and 17 of the rotor and stator blade surfaces are inclined with respect to the blade surface mounting surfaces 19 and 20. In Fig. 6, the imaginary extension of the leading edge 16 of the rotor blade surface ribs and the tangent 22 of the refining surface attachment surface 20 form a sharp angle A. Similarly, the imaginary extension of the leading edge 19 of the

Kuvassa Fig. 7 on kaavamaisesti esitetty yksi keksinnön mukainen levyjauhimen jauhinteräparin roottorin teräpinta jauhimen akselin suunnasta katsottuna. Jauhinpinnassa on jauhimen kehän suunnassa uria ja harjanteita, joita kuvassa ei ole esitetty. Esimerkin mukaisesti tässä on jauhinpinta jaettu viivalla 30 kahteen säteensuunnassa peräkkäiseen kehään, sisäkehään 24 ja ulkokehään 25, joissa kehissä jauhinpinnan harjanteiden kuvittelun jatkeen ja teräpinnan kiinnitystason välinen kulma on kussakin kehässä eri suuruinen. Vastaavasti teräparin staattorin vastaava kulma on peräkkäisissä kehissä eri suuruinen. Yhdelle keksinnön mu25 kaiselle teräpintaparille on tunnusomaista, että jauhinpinta on jaettu kehiin siten, että kehien pinta-alat ovat yhtä suuret. Kuvassa Fig. 7 pinta-alaltaan yhtä suuria kehiä on kaksi kappaletta, kehät 24 ja 25.Figure 7 is a schematic view of a rotor blade surface of a refiner pair of a disc refiner according to the invention viewed from the direction of the refiner shaft. The refiner surface has grooves and ridges in the circumferential direction of the refiner, not shown. By way of example, here, the refiner surface is divided by line 30 in two radial directions into a consecutive circumference, an inner ring 24 and an outer ring 25, where the angle between the imaginary extension of the refining surface ridges and the blade surface attachment plane is different in each ring. Correspondingly, the corresponding angle of the stator of the pair of blades is different in successive frames. One pair of blade surfaces according to the invention is characterized in that the refiner surface is divided into rings so that the areas of the rings are equal. In Figure 7, there are two circles of equal size, the circles 24 and 25.

Kuvassa Fig. 8 on kaavamaisesti esitetty yksi keksinnön mukainen kartiojauhimen jauhinteräparin roottorin teräpinta sivusta katsottuna ja leikattuna. Jauhin30 pinnassa on uria ja harjanteita. Esimerkinmukaisesti tässä on jauhinpinta jaettu viivalla 30 kahteen urien suunnassa peräkkäiseen katkaistun kartion muotoiseen kehään 26 ja 27, joissa kehissä jauhinpinnan harjanteiden kuvittelun jatkeen ja teräpinnan kiinnityspinnan tangentin välinen kulma on kussakin kehässä eri suuruinen. Vastaavasti teräparin staattorin vastaava kulma on peräkkäisissä kehissä eri suuruinen. Yhdelle keksinnön mukaiselle teräpintaparille on tunnusomaista,Figure 8 is a schematic side view and sectional view of a rotor blade surface of a conical refiner pair of the invention. The grinders30 have grooves and ridges on the surface. By way of example, the refiner surface is divided by line 30 in two groove directions into successive truncated conical rings 26 and 27, where the angle between the imaginary extension of the refiner surface ridges and the tangent to the blade surface attachment surface is different in each ring. Correspondingly, the corresponding angle of the stator of the pair of blades is different in successive frames. One pair of blade surfaces according to the invention is characterized by

20130253 prh 06 -07- 2018 että jauhinpinta on jaettu kehiin siten, että kehien pinta-alat ovat yhtä suuret. Kuvassa Fig. 8 pinta-alaltaan yhtä suuria katkaistun kartion muotoisia kehiä on kaksi kappaletta, kehät 26 ja 27.20130253 prh 06 -07- 2018 that the surface of the refiner is divided into rings so that the areas of the rings are equal. In Fig. 8, there are two frustoconical fringes of equal size, fringes 26 and 27.

Kuvassa Fig. 9 on kaavamaisesti esitetty yksi keksinnön mukainen sylinterijauhi5 men teräpintaparin roottorin teräpinta sivusta katsottuna ja leikattuna. Jauhinpinnassa on uria ja harjanteita. Esimerkinmukaisesti tässä on jauhinpinta jaettu viivalla 30 kahteen urien suunnassa peräkkäiseen kehään 28 ja 29, joissa kehissä jauhinpinnan harjanteiden kuvittelun jatkeen ja teräpinnan kiinnityspinnan tangentin välinen kulma on kussakin kehässä eri suuruinen. Vastaavasti teräparin staattorin vastaava kulma on peräkkäisissä kehissä eri suuruinen. Yhdelle keksinnön mukaiselle teräpintaparille on tunnusomaista, että jauhinpinta on jaettu kehiin siten, että kehien pinta-alat ovat yhtä suuret. Kuvassa Fig. 9 pinta-alaltaan yhtä suuria lieriön muotoisia kehiä on kaksi kappaletta, kehät 28 ja 29.Figure 9 is a schematic side view and sectional view of one rotor blade surface of a pair of cylindrical grinders according to the invention. The grinding surface has grooves and ridges. By way of example, here the refiner surface is divided by line 30 in two groove directions into consecutive rings 28 and 29, where the angle between the imaginary extension of the refiner surface ridges and the tangent to the blade surface mounting surface is different in each ring. Correspondingly, the corresponding angle of the stator of the pair of blades is different in successive frames. One pair of blade surfaces according to the invention is characterized in that the refining surface is divided into rings so that the surface areas of the rings are equal. In Figure 9 there are two cylindrical rings of equal size, the rings 28 and 29.

Jauhimen teräpintaparin jauhinpinta voi olla sekä roottorissa että staattorissa ja15 ettu useisiin urien suunnassa peräkkäisiin kehiin, joissa kehissä jauhinpintojen harjanteiden etureunan kuviteltu jatke ja jauhinterän kiinnitystason tai kiinnityspinnan tangentin välinen kulma on jokaisessa kehässä erisuuruinen. Mainittu kulma on suurin voi olla suurin syöttöreunalla ja pienin poistoreunalla sekä on pienempi jokaisessa ulkoreunaa lähempänä olevassa kehässä kuin syöttöreunaa lähempänä olevassa kehässä.The refiner surface of a pair of refiner blade surfaces may be in both a rotor and a stator, and advantageous to a plurality of consecutive grooves in which the imaginary extension of the leading edge of the refiner surfaces and the tangent to the refiner blade mounting plane or tangent surface. Said angle is the largest may be the largest at the leading edge and the smallest at the leading edge, and is smaller at each periphery closer to the outer edge than at the periphery closer to the leading edge.

Keksinnön mukaista ratkaisua voidaan myös muunnella siten, että vain lähimpänä ulkoreunaa olevassa kehässä harjanteet ovat vinossa asennossa keksinnön mukaisella tavalla.The solution according to the invention can also be modified so that only in the periphery closest to the outer edge the ridges are in an oblique position according to the invention.

Keksintöä on edellä olevissa selityksissä ja kuvioissa esitetty esimerkkien avulla eikä sitä ole millään tavoin rajoitettu niihin. Olennaista on, että ainakin osassa teräpintaparin jauhinpintojen pinta-alasta harjanteiden etureunan kuviteltu jatke muodostaa teräpinnan kiinnitystason tai kiinnityspinnan tangentin kanssa terävän kulman. Keksintöä voidaan soveltaa matala-sakeus- ja korkeasakeusjauhatuksessa niin levy-, kartio- kuin sylinterijauhimissakin.The invention is illustrated by way of example in the foregoing descriptions and figures, and is not limited thereto. It is essential that, in at least a portion of the surface area of the refiner surfaces of the pair of blade surfaces, the imaginary extension of the leading edge of the ridges forms a sharp angle with the blade surface attachment plane or tangent to the attachment surface. The invention can be applied to low-consistency and high-consistency milling in both sheet, cone and cylindrical mills.

Claims

claim

A refiner for grinding a fibrous material, said refiner comprising a pair of refiner blades with refiner surfaces, the first of said pair of blades being one of rafters (13) and axes (17) formed, stationary, in a stator

5 the blade surface and the second blade pair is one of rafters (13) and axes (12) formed, relative to the preceding movable, in a rotor blade surface, between which blade surfaces take place and said axes are arranged to direct and guide the passage of the material milled between the ends (15); (18) to the axes (12); (17) which are aligned with the blade plane attachment plane;

(12); (17) the leading edge of the rotor's refiner blade is arranged to form an acute angle (A); (B) with mounting plane (20); (21) or with the attachment surface key (22); (23), and the profile forming the axle (12) is uniformly thick, characterized in that the pointed winch (A); (B) decreases in the radial direction of the refiner surface of the leaf refiner and is at least at the outer periphery of the refiner surface.

15

Refiner according to claim 1, characterized in that the pointed winch (A); (B) is the same size bed in the stator and rotor blades.

Refiner according to Claim 1, characterized in that the pointed winch (A) is smaller in the refiner's blades than the winch (B) in the stator's blades.

20

Refiner according to any of the preceding claims 1-3, characterized in that the refiner surface is divided into two or more, in the direction of the lock (13) on successive (block) peripherals, in which peripheries said acute angle (A); ) are different sizes in each periphery.

Refiner according to any one of the preceding claims 1-4, characterized in that the refiner surface is divided into two or more, in the direction of the lock (13) on consecutive (block) peripherals, in which peripherals said acute angle (A (B) is greatest at the feed edge and least at the outlet edge and it is smaller in each periphery which is closer to the outer edge than in the periphery which is closer to the feed edge.

30

Refiner according to any of the preceding claims 4-5, characterized in that the area of said adjacent peripheries is equal.

Refiner according to any one of the preceding claims 1-6, characterized in that said acute angle (A); (B) varies within the range of 45-85 degrees.

Refiner according to any of the preceding claims 1-7, characterized in that said acute angle (A); (B) is 5-20 degrees less in the rotor's blades than in the stator's blades.

Refiner according to any of the preceding claims 1-8, characterized in that the latch (13) is wider than the latches (12); (17) thickness.

Refiner according to any one of the preceding claims 1-9, characterized in that the width of the lock (13) is 1-3 times the axes (12); (17) thickness.