NO844946L - Anordning ved raffinoer for lignocelluloseholdig materiale - Google Patents

Description

Denne oppfinnelse angår raffineringselementer for raffinører for lignocelluloseholdig fibrøs, fortrinnsvis vegetabilsk materiale, hvilke elementer omfatter en bærer og minst én til bæreren festet ring av segmenter av et hardt materiale som danner elemen-tets raffineringsflate.

Ifølge en vanlig konstruksjon er raffineringselementene skiver på hvilke én eller flere segmentringer er festet rundt den skiveformete bærerens radielle sideflate. Raffinøren omfatter minst et par skiver som er dreibare i forhold til hverandre og holdes med trykk mot hverandre. I spalten som dannes mellom skivene nedbrytes materialet som skal raffineres, f.eks. treflis, til fibermasse. Spalten avgrenses av segmenter hvis mot hverandre vendte overflater er utformet med forhøyninger i form av henholdsvis spor og staver eller lignende, med det formål å fremme behandlingen av materialet for å frilegge henholdsvis fibre og fibriller. I moderne raffinører roterer rotasjonskiven med høy hastighet og har en stor diameter, og segmentene utsettes derfor for meget høye sentrifugalkrefter. Som eksempel kan nevnes at med segmenter som veier noen tikilo kan der oppstå sentrifugalkrefter i størrelsesorden 50 Mp.

Segmentene er normalt festet til raffinørskivens skiveformete bærer eller holder ved hjelp av bolter som er innskrudd i segmentene fra disses bakside. I betraktning av de meget høye spenninger anvendes flere bolter for hvert segment, men de spenninger som oppstår i selve segmentene er likevel så høye at segmentene må konstrueres med en tykkelse, og følgelig med en vekt, som langt overskrider det som er nødvendig for utforming av sporene og stavene i disse. For å oppnå høyest mulig slite-fasthet må dessuten segmentene fremstilles av et meget hardt materiale som ut fra et fasthets-synspunkt ikke kan beregnes med krav på pålitelighet. Dette vil ytterligere øke spenningene i segmentene og festeboltene. På grunn av deres store tykkelse blir segmentene om sin ytre omkrets under påvirkning av sentrifugalkreftene også utsatt for et høyt dreiemoment som søker å svinge segmentene ut fra bæreren.

I en annen utføringsform er segmentene festet til bæreren ved hjelp av kileinngrep mellom spor og staver og en felles låsering som opptar sentrifugalkreftene som virker på segmentene. Dette innebærer at hvert segment bak sin behandlingsflate kan være konstruert med mindre tykkelse enn det som er nødvendig ved bruk av bolter. Derved minskes sentrifugalkreftene, og følgelig spenningene.

En slik konstruksjon vanskeliggjør imidlertid utskifting av ett eller flere segmenter. Raffinøren må tas ut av drift i relativt lang tid, ettersom hele låseringen må demonteres. Denne konstruksjon krever dessuten en meget stor nøyaktighet

på segmentenes ytterdiameter, fordi hvert segment må være .for-bundet med bæreren ved hjelp av låseringen uten noen som helst klaring.

Foreliggende oppfinnelse løser ovennevnte problemer og muliggjør en vesentlig forenklet befestigelse av skivesegmentene på bæreren ved hjelp av separate låseelementer uten å sette driftssikkerheten i fare. Segmentene kan derved utskiftes vesentlig hurtigere og enklere, og samtidig kan kostnadene ved fremstilling av segmentene minskes.

De karakteristiske trekk ved oppfinnelsen fremgår av de medfølgende krav.

Oppfinnelsen er nærmere beskrevet i det følgende, med hen-visning til utføringsformene som er vist i de medfølgende teg-ninger, hvor

fig. 1 er et tverrsnitt gjennom de øvre halvdeler av to motstående segmentholdere som er roterbare i motsatte retninger og med påmonterte segmenter,

fig. 2 viser en alternativ utføringsform av anordningen vist i fig. 1,

fig. 3 er en projeksjon av den øvre halvdel av en segment-holder ifølge fig. 1 og 2,

fig. 4-6 er tre riss av et raffinør-segment for utførings-formen i fig. 1,

fig. 7 er et tverrsnitt gjennom de øvre halvdeler av to motstående segmentholdere, hvorav én er stasjonær og den andre er dreibar,

fig. 8 viser låseelementet i fig. 7 i større målestokk, fig. 9 viser et alternativ til låseelementet i fig. 8,

fig. 10 viser en alternativ utføringsform av anordningen ifølge fig. 7,

fig. 11 viser baksiden av et raffinørsegment for utførings-formen ifølge fig. 10, og

fig. 12 er et snitt langs linjen XII-XII i fig. 11.

I fig. 1 og 2 er vist et raffinørhus 10 som omslutter to motstående, skiveformete bærere 11, 12 som hver er anordnet på en aksel 13, 14. Bærerenes motstående overflater er plane i fig. 1 og koniske i fig. 2. Akslene 13, 14 og sammen med disse bærerene 11, 12, kan rotere i motsatte retninger. Én bærer 12 er utformet med åpninger 15 for innmating av materialet som skal raffineres i mellomrommet mellom bærerene. Utenfor åpnin-gene 15 er anordnet en tetning 16 mellom bæreren 12 og raffinør-huset 10. På bærerenes 11, 12 overflater som vender mot hverandre er der anordnet segmenter 17, 18, 19 som er utstyrt med vinger for utmating av materialet. Radielt utenfor disse er der anordnet raffinørsegmenter 20, 21 som mellom seg danner en spalte der materialet som skal raffineres nedbrytes til fibermasse under sin gjennomstrømning til utsiden.

Raffinørsegmentene 20,21 er festet ved siden av hverandre

i en ring som strekker seg rundt hver bærer 11, 12. Segmentene er støpt av et meget hardt materiale og på sin frontflate forsynt med staver og mellomliggende spor for nedbryting og behand-ling av materialet som skal raffineres. Hver bærer 11, 12 er anordnet i en over alt forløpende sone med radielle svalehale-spor 23 hvis bredde avtar i radial innadretning. Segmentene 20,21 er på sin bakside forsynt med tilsvarende svalehalekammer 22 som passer inn i sporene 23. Kammenes 22 bredde avtar i radial innadretning like mye som bredden av sporene 23, slik at segmentene 20, 21 kan festes på bærerene 11, 12 ved å skyve eller presse segmentene slik at deres kammer 22 danner inngrep med sporene 23. Derved opprettes en stabil forbindelse uten klaring mellom bæreren og raffinørsegmentet.

For å sikre segmentene 20, 21 i inngrepsstilling er hvert segment forsynt med en særskilt lås som består av låselementer 24 som er beliggende i bærerene 11, 12 og samvirker med en motsvarende utsparing 25 i segmentenes 20, 21 bakside.

Ifølge utføringsformene vist i fig. 1-6 er låselementet

24 et stempel 26 som er bevegelig anordnet i en boring 27 i bæreren 11, 12. Stempelet 26 er ved sin fremre ende forsynt med en skulder 28 som griper inn i den i segmentkammen 22 ut-formede utsparing 25. Stempelet 26 fastholdes i sin låsestilling ved hjelp av en gjenget plugg 29. Ved utskifting av segmenter er det bare nødvendig å føre tilsvarende stempel 26 tilbake, hvoretter segmentet kan trekkes ut og et nytt segement innskyves.

I henholdsvis fig. 7 og 10 er vist to utføringsformer ved hvilke en bærer 31 er stasjonær og den andre bærer 32 er dreibar. Bærerene 31, 32 er skiveformet og festet på henholdsvis en stator 33 og en rotor 34, idet sistnevnte er montert på en rotasjons-aksel 35. Statoren 33 er utformet med en sentral åpning 36 for mating av materialet som skal raffineres inn i mellomrommet mellom bærerene. Innmatingen utføres ved hjelp av en mateskrue 37. På bærerenes 31, 32 overflater som vender mot hverandre er der anordnet segmenter 38, 39, 40 utstyrt med vinger for utmating og uttørring av materialet. Radielt utenfor disse segmenter er der anordnet raffinørsegmenter 41, 42 som mellom seg danner en spalte der materialet nedbrytes til fibermasse under sin gjennomstrømning utad.

Rfafinørsegmentene 41, 42 er festet ved siden av hverandre

i en ring rundt hver bærer 31, 32. Bærerene 31, 32 er i sin tur løsbart festet på henholdsvis statoren 33 og rotoren 34. Dette innebærer at ved utskifting av raffinørsegmenter, kan hele bæreren med sin segmentring hurtig erstattes med en ny ved å bevege statoren 33 og rotoren 34 fra hverandre. Et tilsvarende arrangement kunne selvsagt også anvendes ved utføringsformene vist i fig. 1-6.

Raffinørsegmentene 41, 42 har i prinsippet samme konstruksjon som førnevnte segmenter 20, 21, og er således festet på bærerene 31, 32 ved hjelp av svalehale-kammer 22 og spor samt låselementer 24 som ovenfor beskrevet. Ved sine radielle side-kanter kan segmentene være forsynt med forhøyninger 4 9 som hviler mot bærerene 31, 32 og her overfører raffineringstrykket til disse.

Ifølge fig. 7, 8 oh 9 er låselementene 24 utformet som stempler 43, 44 som er bevegelige i boringer 45 i hver bærer 31, 32. Disse boringer strekker seg tvers gjennom bæreren 31, 32, slik at stemplene 43, 44 fastholdes i låsestilling ved hjelp av statoren 33 og rotoren 34 som er beliggende bak. For å lette tilbaketrekking av stemplene 43, 44 er en gjenget boring 46 utformet i stemplenes bakside. Låsingen av raffinørsegmentene 41, 42 utføres ved hjelp av det fremre parti på stemplene 43, 44 som samvirker med en utsparing 47 i segmentene. Stempelets 43 fremre parti er utformet med en skulder 48, mens fremre parti av stempelet 44 er sylindrisk. Utsparingene 47 som samvirker med stemplene 43, 44 er fortrinnsvis utformet i svalehale-kammen 22 på raffinørsegmentenes bakside.

Ifølge utføringsformen vist i fig. 10 er selve låselementene 24 innskrudd i motsvarende boringer 51 i bærerene 31, 32. Lås-elementenes fremre parti har sirkulært tverrsnitt og er svakt konisk. En utsparing i raffinørsegmentenes 41, 42 bakside er beregnet på å samvirke med låselementet 24 og er utformet ved støpingen av segmentet. Nevnte utsparing 4 2 anvendes også ved fremstillingen av segmentet der den benyttes til å feste segmentet når segmentet gis den ønskede dimensjonsmessige nøyaktig-het, f.eks. ved sliping.

Også andre utføringsformer enn de ovenfor beskrevne kan tenkes. Hvert raffinørsegment kan f.eks. på baksiden være forsynt med flere stort sett radielle kammer for samvirkning med motsvarende spor i bæreren. Videre kan låselementene være slik konstruert at de kan beveges på forskjellige måter, f.eks. manuelt, pneumatisk eller hydraulisk. Låselementene kan også være konstruert fjærbelastet. Flere enn én segmentring kan være anordnet konsentrisk på bæreren.

Oppfinnelsen er således ikke begrenset til de viste og beskrevne utføringsformer, men kan variere innenfor rammen av oppfinnelsestanken.

Claims (6)

1. Anordning ved apparat for raffinering av lignocelluloseholdig materiale, omfattende en bærer (11, 12, 31, 32) og til denne festete raffineringselementer i form av raffinerings-segmenter (20, 21, 41, 42) som er arrangert i en ring rundt bæreren, og hvilke raffineringssegementer (20, 21, 41,42) og bærer (11, 12, 31, 32) på sine mot hverandre vendte overflater er forsynt med i det vesentlige radielle kammer (22) og spor (23) som står i kileinngrep med hverandre, karakterisert ved at hvert raffinørsegment (20, 21, 41, 42) er enkeltvis fastlåst til bæreren (11, 12, 31, 32) ved hjelp av et separat bevegelig låselement (24) som er anordnet i bæreren (11, 12, 31, 32) og samvirker med en utsparing (25, 47, 52) i raffineringselementets bakside.

2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at låselementet (24) er utformet som et stempel ( 26, 43, 44) som er bevegelig i en boring (27, 45) i bæreren (11, 12, 31,32).

3. Anordning ifølge krav 2, karakterisert ved at stempelet (26, 43) er fosynt med en skulder (28, 48) som samvirker med utsparingen (25, 47) som er utformet i raffineringssegmentets kam (22).

4. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at låselementet (24) er innskrudd i en boring (51) i bæreren (31, 32) og samvirker med en sirkulær utsparing (52) i raffinør-segmentets (41, 42) bakside.

5. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at utsparingen (52) i raffineringssegmentets (41, 42) bakside er utformet ved tsøpingen av raffineringssegmentet.

6. Anordning ifølge ett av de foregående krav, karakterisert ved at bæreren (31, 32) er løsbart festet på en stator (33) eller rotor (34), som er anordnet bak bæreren og hindrer låselementene (24) fra å beveges ut av låse-stillingen.