WO2024052199A1 - Rotorwechselvorrichtung für einen refiner - Google Patents

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WO2024052199A1
WO2024052199A1 PCT/EP2023/073879 EP2023073879W WO2024052199A1 WO 2024052199 A1 WO2024052199 A1 WO 2024052199A1 EP 2023073879 W EP2023073879 W EP 2023073879W WO 2024052199 A1 WO2024052199 A1 WO 2024052199A1
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WO
WIPO (PCT)
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rotor
changing device
refiner
drive
housing
Prior art date
Application number
PCT/EP2023/073879
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Martin Heim
Adrian HONIG
Original Assignee
Voith Patent Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Voith Patent Gmbh filed Critical Voith Patent Gmbh
Publication of WO2024052199A1 publication Critical patent/WO2024052199A1/de

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Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21D—TREATMENT OF THE MATERIALS BEFORE PASSING TO THE PAPER-MAKING MACHINE
    • D21D1/00—Methods of beating or refining; Beaters of the Hollander type
    • D21D1/20—Methods of refining
    • D21D1/30—Disc mills
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F7/00—Other details of machines for making continuous webs of paper

Definitions

  • the invention relates to a device for treating fiber material, in particular refiners, and a method for changing treatment tools on a rotor.
  • the DE102020122645 A1 shows a refiner with two treatment columns for fiber treatment.
  • a first and a second arranged treatment tool is provided, whereby these treatment tools cannot rotate. These treatment tools are called static.
  • a rotor provided with treatment tools on both sides is arranged between these static treatment tools.
  • fiber suspension is passed through the treatment gap.
  • At least one of the statically arranged grinding sets is arranged to be axially displaceable and adjustable. By moving this grinding set, the width of the grinding gap can be adjusted.
  • the rotor is mounted on a shaft so that it can move axially, so that the width of the grinding gap is adjusted by the supplied fiber suspension.
  • Different fiber materials can be treated in refiners.
  • treatment tools tailored to the requirements also known as clothing or grinding clothing, are available.
  • a change of clothing in the refiner is necessary on the one hand due to wear on the clothing and also to install a clothing that is tailored to the use of the refiner.
  • the cover of the refiner housing must be opened.
  • a rotor changing device with a bolt is pivoted to the rotor's drive shaft and is firmly connected to this shaft.
  • the rotor assembly also known as the rotor, can then be pulled axially onto the bolt. Now the rotor can be swung out and then fixed.
  • Such a double disk refiner with a maintenance arm is known from DE 100 84 327 T1.
  • the maintenance arm should be attached to the hub of the rotor in order to remove the rotor from the refiner housing.
  • the centrally arranged rotor must be dismantled in order to access the fittings located axially behind the rotor.
  • These rotors usually weigh more than 75 kg. Due to the weight alone, movement of the rotor can be problematic. In addition, contamination of the shaft carrying the rotor can make axial movement of the rotor more difficult.
  • the invention is based on the object of making it possible to change a clothing set in a device for treating fibrous material conveniently, quickly and safely.
  • the changing device makes it easier to dismantle the rotor for carrying out maintenance work, in particular for replacing treatment tools that are subject to wear.
  • a connecting element is provided for a firm connection of the rotor to the changing device.
  • the connecting element allows the rotor to be connected to the changing device before the rotor is dismantled. The rotor is thereby secured.
  • the changing device has a drive.
  • the drive makes it easier to dismantle the rotor from a drive shaft. Particularly if the shaft-hub connections between the rotor and drive shaft are subject to noticeable wear, dismantling/sliding the rotor onto the drive shaft can be difficult.
  • the drive supports dismantling of the rotor from the drive shaft.
  • the drive is intended for axial movement of the rotor.
  • the drive allows the rotor to be pulled from the drive shaft and pushed back onto the drive shaft. This makes disassembly much more convenient.
  • the drive comprises a gearbox.
  • the transmission can translate the movement or force initiated by the drive.
  • a small drive can be used and provided.
  • manual operation can be made easier or made possible in the first place.
  • the transmission preferably has a transmission ratio in the range from 10 to 40.
  • a thread pitch in the range of 3mm to 7mm has proven to be advantageous.
  • a spindle gear is provided as the gear.
  • the design of a spindle gear is very compact and provides a high gear ratio. This means that manual dismantling can be carried out comfortably by one person alone.
  • a lever gear is provided as the gear.
  • a hydraulic cylinder-piston drive can be provided as the drive.
  • Such cylinder-piston drives as linear drives can be operated with a pump and are available as compact units with a closed hydraulic circuit. This allows the rotor changing device to be provided as a compact unit.
  • the drive is a manual drive. This means that in particular no power supply is required at the rotor changing device. Such manual drives are very robust. In addition, a faulty function can easily be noticed during manual operation.
  • a motor drive is provided.
  • the drive of the device for treating the fibrous material is preferably used for a motor drive, with the gearbox of the rotor changing device converting the rotational movement of the drive into a linear movement for a movement of the rotor in the axial direction of the changing device.
  • the changing device can be connected to the housing of the device in an articulated, preferably pivotable manner.
  • the changing device can be stored on and through the device, in particular in the case of a refiner, as a device by the refiner and is always available for maintenance work. The service staff does not need to bring heavy equipment for maintenance.
  • a changing device is attached to a swivel arm before maintenance is carried out. This means that a changing device can be used on several devices, thereby reducing the costs for maintaining the changing device.
  • an axial guide is provided for the rotor.
  • the rotor can be guided down linearly from the drive shaft and can also be guided linearly in the changing device.
  • the connecting element carries out a linear movement during disassembly and assembly.
  • the connecting element is also designed for mounting the rotor. This makes a particularly simply constructed changing device possible.
  • a bearing element for example in the form of a bolt, is provided for supporting the rotor by the changing device. Then only the required force for the axial movement of the rotor is required via the connecting element, with the holding force being provided by the bolt. This allows the connecting element to be designed more delicately.
  • the force for the linear movement can then be introduced decoupled for the axial movement of the rotor.
  • the rotor can be on the drive shaft and on can be slid by the bolt. This means dismantling is possible with particularly little effort.
  • the bolt is connected to the drive shaft of the refiner, preferably screwed. This makes it possible to provide a flush connection without a shoulder between the bolt and the shaft, which has an advantageous effect on assembly/disassembly.
  • the changing device is also prevented from moving away during assembly/disassembly.
  • a blocking of the pivoting movement could also be provided in the case of a changing device connected to the device, such as a refiner, by means of a pivoting arm.
  • the changing device has a flange provided with elongated holes as a connecting element.
  • the elongated holes make it possible to connect to the rotor without having to position the rotor beforehand. This is advantageous in handling.
  • the changing device For particularly compact storage on the refiner, it has proven to be advantageous to attach the changing device to the refiner by means of a swivel arm, whereby the swivel arm can be swiveled into the plane spanned by the swivel arm.
  • the axial direction of the changing device preferably coincides with the plane of the pivot arm.
  • the swivel arm comprises two arms, with the changing device being able to be positioned between the two arms when it is not being used to change the rotor.
  • the rotor is mounted on a drive shaft in the refiner.
  • the rotor is either firmly connected to the drive shaft or mounted on the drive shaft so that it can move axially.
  • the rotor is released so that the rotor can be moved off the drive shaft.
  • the changing device is positioned in front of the rotor, usually pivoted
  • the rotor is firmly connected to the connecting element. If a flange is provided as a connecting element, the rotor can be screwed to the flange, for example. If the flange has elongated holes in particular, screwing is particularly easy. This means that the rotor is already secured and it is no longer possible to fall down.
  • the set previously covered by the rotor and the set of the rotor facing away from the changing device can then be changed.
  • the steps must be carried out in the reverse order.
  • FIG. 1 schematic representation of a rotor changing device according to the invention on a swivel arm in a refiner
  • FIG. 2 3D representation of the changing device from Fig. 1 on the
  • Fig. 3 refiner with changing device and rotor within
  • a refiner arrangement 2 is shown in FIG.
  • the refiner arrangement 2 includes a refiner 1.
  • the refiner 1 has a material inlet for fiber suspension to be treated and a material outlet 13 for the treated fiber suspension.
  • the refiner housing 21 includes a housing cover 23.
  • An adjusting device 9 for adjusting the gap width is arranged on the refiner cover. The adjusting device 9 can be used to adjust and adjust the axial position of a stator 29 arranged in the housing cover 23.
  • a refiner drive 3 is connected to the refiner, in particular to a rotor 33 arranged in the refiner housing, via a gear 5 and a clutch 7.
  • the fibrous suspension passes through the material inlet 11 into the refiner housing 21 and is distributed over the two grinding gaps 37 in a refiner designed as a double disk refiner 1 with a double gap 39.
  • the fibrous suspension passes through a grinding gap 37 from radially inside to radially outside.
  • the fiber suspension is ground between the grinding sets 27 on the rotating rotor 33 and the two stators 29 and leaves the refiner 1 through the material outlet 13.
  • the power is adjusted via the grinding gap 37.
  • the stator carrier 31 is displaced axially by the adjusting device 9. The width of the grinding gap 37 and the power consumed change as a result.
  • the rotor 33 is mounted on an axially fixed shaft 25 and is freely movable in the axial direction.
  • the fiber suspension can be divided into the two grinding gaps 37 through openings in the rotor 33. Due to the floating arrangement of the rotor 33, the conditions for processing are set independently for both grinding gaps 27. If the fiber suspension fails, the adjusting device 9 quickly relieves the load. In the event of damage or wear and tear, the grinding sets must be replaced regularly. A changing device 50 is used for this. A changing device 50 is described in more detail with reference to Figures 1 and 2.
  • the changing device 50 has a drive 51.
  • a spindle drive 63 with manual operation is shown here.
  • the spindle drive 63 acts on an element guided by an axial guide, which is firmly connected to a bolt 75 for receiving the rotor 33.
  • a flange 71 is firmly connected to the axial guide 59 as a connecting element 52.
  • the flange 71 has elongated holes 73. The flange can be screwed firmly to the rotor using the elongated holes.
  • a force acting in the axial direction can be transmitted to the flange 71 provided as a connecting element 52 and thus to a rotor 33 connected to the flange 71 by means of the spindle drive 63.
  • the flange 71 is arranged coaxially to the bolt 75 provided as a bearing element 60 for supporting the rotor.
  • the bolt 75 can be firmly connected, here in particular screwed, to the drive shaft 25 of the refiner by a shaft connection 65. In the illustration, all screws are provided with reference number 70.
  • a swivel arm 55 connected to the refiner housing 21 can be used.
  • the swivel arm shown here comprises two arms 56.
  • the changing device 50 can be swiveled between the two arms 56 of the swivel arm and thereby forms a compact unit together with the swivel arm 55.
  • the changing device 50 in particular the bolt 75, is connected to the arms 56 of the pivot arm 55 via a hinge.
  • the swivel arm is in turn connected to the housing 21 of the refiner 1 via an articulated connection 53, as shown in FIGS. 3 and 4.
  • a changing device 50 is shown in FIG. 3, with the bolt 75 already folded out for receiving and storing the rotor 33.
  • the stop 35 is removed before the changing device 50 is pivoted in front of the rotor 33.
  • the stop 35 is provided as an axial limit for the rotor 33, which is floatingly mounted on the drive shaft 25.
  • the changing device 50 is pivoted in front of the rotor 33.
  • the flange 71 is screwed to the rotor 33 and the drive shaft 25 is screwed to the bolt 75.
  • the rotor is already secured with the fixed connection of the rotor 33 to the flange 71.
  • the drive 51 is now actuated, whereby the rotor 33 is pulled onto the bolt 75.
  • the connection to the drive shaft 25 of the refiner is then released again and the changing device 50 is pivoted.
  • the rotor 33 is pivoted out of the refiner housing 21 by the changing device 50 and the pivot arm 55. Now the newly released grinding sets 27 can be changed.
  • the rotor 33 can then be pivoted again and the rotor 33 can be positioned again in front of the drive shaft 25 of the refiner.
  • the bolt 75 is connected to the drive shaft 25.
  • By actuating the drive 51 the rotor 33 is pushed onto the drive shaft 25.
  • the connection to the flange 71 is released again and the changing device 50 with the swivel arm can be swiveled back into the starting position.
  • the stop 35 is screwed back onto the drive shaft 25 and the housing 21 can be closed again or the front grinding sets 27 can be changed beforehand, if not already done, or other maintenance work can still be carried out.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Behandlung von Faserstoff mit einer mit einem Schwenkarm verbindbaren oder verbundenen Wechselvorrichtung. Durch die Wechselvorrichtung kann der Rotor aus dem Gehäuse heraus bewegt werden und es können Wartungsarbeiten durchgeführt werden. Die Wechselvorrichtung (50) weist ein Verbindungselement (52) für eine Verbindung des Rotors (33) mit der Wechselvorrichtung (50) und für eine axiale Bewegung des Rotors einen Antrieb auf. Durch die Wechselvorrichtung und einem Schwenkarm kann der Rotor gehalten und aus der Vorrichtung, insbesondere Refiner, heraus geschwenkt werden.

Description

Rotorwechselvorrichtung für einen Refiner
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Behandlung von Faserstoff, insbesondere Refinern und ein Verfahren für einen Wechsel von Behandlungswerkzeugen an einem Rotor.
Die DE102020122645 A1 zeigt einen Refiner zwei Behandlungsspalten für einer Faserstoffbehandlung. Für die Bildung der Behandlungsspalte ist ein erstes und ein zweites angeordnetes Behandlungswerkzeug vorgesehen, wobei diese Behandlungswerkzeuge nicht rotieren können. Diese Behandlungswerkzeuge werden als statisch bezeichnet. Zwischen diesen statischen Behandlungswerkzeugen ist ein beidseitig mit Behandlungswerkzeugen versehener Rotor angeordnet. Für eine Faserstoffbehandlung wird Faserstoffsuspension durch die Behandlungsspalte geleitet. Mindestens eine der statisch angeordneten Mahlgarnituren ist axial verschiebbar und justierbar angeordnet. Durch eine Verschiebung dieser Mahlgarnitur ist die Breite der Mahlspalte einstellbar. Darüber hinaus ist der Rotor auf einer Welle axial verschiebbar gelagert, so dass sich durch die zugeleiteten Fasersuspension die Breite der Mahlspalte einstellen.
In Refinern können unterschiedliche Faserstoffe behandelt werden. Für die Behandlung der unterschiedlichen Faserstoffe sind auf die Anforderungen abgestimmte Behandlungswerkzeuge, auch als Garnituren oder Mahlgarnituren bezeichnet, verfügbar.
Ein Wechsel von Garnituren im Refiner werden zum einen aufgrund von Verschleiß der Garnituren als auch für eine Montage einer auf den Einsatz des Refiners abgestimmten Garnitur erforderlich. Dabei muss der Deckel des Refinergehäuses geöffnet werden. Eine Rotorwechselvorrichtung mit einem Bolzen wird zur Antriebswelle des Rotors geschwenkt und mit dieser Welle fest verbunden. Anschließend kann die Rotorbaugruppe, auch als Rotor bezeichnet, axial auf den Bolzen gezogen werden. Nun kann der Rotor ausgeschwenkt und dann fixiert werden. Aus der DE 100 84 327 T1 ist ein derartiger Doppelscheibenrefiner mit einem Wartungsarm bekannt. Dabei soll der Wartungsarm an der Nabe des Rotors befestigt werden, um den Rotor von dem Refinergehäuse abzunehmen.
Insbesondere bei Doppelspalt-Refinern ist eine Demontage des mittig angeordneten Rotors erforderlich, um auch an die axial hinter dem Rotor befindlichen Garnitur zu gelangen. Diese Rotoren haben in der Regel ein Gewicht von mehr als 75 kg. Schon aufgrund des Gewichtes kann eine Bewegung des Rotors problematisch sein. Zusätzlich kann eine Verschmutzung der den Rotor tragenden Welle eine axiale Bewegung des Rotors erschweren.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde einen Wechsel einer Garnitur bei einer Vorrichtung zur Behandlung von Faserstoff komfortabel, schneller und sicherer zu ermöglichen.
Die Aufgabe wird durch die Vorrichtung zur Behandlung von Faserstoff mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 und durch das Verfahren gemäß Anspruch 14 gelöst. Weitere vorteilhafte Merkmale sind in den abhängigen Ansprüchen genannt.
Durch die erfindungsgemäße Wechselvorrichtung wird eine Demontage des Rotors für die Durchführung von Wartungsarbeiten, insbesondere einem Austausch von einem Verschleiß unterliegendem Behandlungswerkzeug erleichtert. Es ist ein Verbindungselement für eine feste Verbindung des Rotors mit der Wechselvorrichtung vorgesehen. Durch das Verbindungselement kann der Rotor mit der Wechselvorrichtung verbunden werden bevor der Rotor demontiert wird. Der Rotor ist dadurch gesichert. Darüber hinaus weist die Wechseleinrichtung einen Antrieb auf. Durch den Antrieb wird eine Demontage des Rotors von einer Antriebswelle erleichtert. Insbesondere bei einem merklichen Verschleiß unterlegenen Welle-Naben Verbindungen zwischen Rotor und Antriebswelle kann eine DemontageA/erschieben des Rotors auf der Antriebswelle schwergängig sein. Durch den Antrieb wird eine Demontage des Rotors von der Antriebswelle unterstützt. Da der Rotor Bereits durch das Verbindungselement gesichert ist, ist dadurch ein Herunterfallen verhindert, was zur Erhöhung der Sicherheit beiträgt. Der Antrieb ist für eine Axialbewegung des Rotors vorgesehen. Durch den Antrieb kann der Rotor von der Antriebswelle gezogen und auch wieder auf die Antriebswelle geschoben werden. Dadurch wird die Demontage erheblich komfortabler.
Bei einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Antrieb ein Getriebe umfasst. Durch das Getriebe kann eine Übersetzung der mittels des Antriebes eingeleiteten Bewegung bzw. Kraft erfolgen. Bei einem motorischen Antrieb kann damit ein kleiner Antrieb eingesetzt und vorgesehen sein. Insbesondere bei einem manuellen Antrieb kann dadurch der manuelle Betrieb erleichtert bzw. erst ermöglicht werden. Bevorzugt weist das Getriebe ein Übersetzungsverhältnis im Bereich von 10 bis 40 aufweist. Bei einer Ausführung mit einer Gewindespindel hat sich eine Steigung des Gewindes im Bereich von 3mm bis 7mm als vorteilhaft herausgestellt.
Bei einer Ausführungsform ist als Getriebe ein Spindelgetriebe vorgesehen. Der Aufbau eines Spindelgetriebes ist sehr kompakt und stellt ein hohes Übersetzungsverhältnis bereit. Dadurch kann eine Demontage manuell auch durch eine Person allein komfortabel durchgeführt werden.
In einer alternativen Ausführungsform ist als Getriebe ein Hebelgetriebe vorgesehen ist.
Alternativ kann als Antrieb ein hydraulischer Zylinderkolbenantrieb vorgesehen ist. Derartige Zylinderkolbenantriebe als Linearantrieb können mit einer Pumpe betrieben werden und sind als kompakte Baueinheiten mit einem geschlossenen Hydraulikkreislauf verfügbar. Dadurch kann die Rotorwechselvorrichtung als kompakte Einheit bereitgestellt werden.
Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, dass der Antrieb ein manueller Antrieb ist. Damit ist an der Rotorwechseleinrichtung insbesondere keine Stromversorgung erforderlich. Derartige manuelle Antriebe sind sehr robust. Darüber hinaus kann bei einer manuellen Betätigung eine fehlerbehaftete Funktion leicht bemerkt werden. In einer besonders komfortablen Ausführungsform ist ein motorischer Antrieb vorgesehen. Bevorzugt wird der Antrieb der Vorrichtung zur Behandlung des Faserstoffes für einen motorischen Antrieb genutzt, wobei das Getriebe der Rotorwechseleinrichtung eine Umwandlung der Rotationsbewegung des Antriebes in eine Linearbewegung für eine Bewegung des Rotors in axialer Richtung der Wechselvorrichtung übernimmt.
Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, dass die Wechselvorrichtung gelenkig, vorzugsweise schwenkbar, mit dem Gehäuse der Vorrichtung verbindbar ist. Dadurch kann die Wechselvorrichtung an dem und durch die Vorrichtung, insbesondere bei einem Refiner als Vorrichtung durch den Refiner gelagert sein und steht immer für die Wartungsarbeiten zur Verfügung. Das Servicepersonal muss keine schweren Geräte für die Wartung mitbringen.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass eine Wechselvorrichtung an einem Schwenkarm befestigt wird, bevor die Wartung durchgeführt wird. Dadurch kann eine Wechselvorrichtung an mehreren Vorrichtungen eingesetzt werden und dadurch die Kosten für die Vorhaltung der Wechselvorrichtung reduziert werden.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist eine Axialführung für den Rotor vorgesehen. Durch diese Axialführung kann zum einen der Rotor von der Antriebswelle linear heruntergeführt werden und auch bei der Wechselvorrichtung linear geführt werden. Insbesondere führt das Verbindungelement eine Linearbewegung während der Demontage und Montage aus. Es kann vorgesehen sein, dass das Verbindungselement auch für die Lagerung des Rotors ausgelegt ist. Dadurch ist eine besonders einfach aufgebaute Wechseleinrichtung möglich. Alternativ kann vorgesehen sein, dass für die Lagerung des Rotors durch die Wechseleinrichtung ein Lagerelement, zum Beispiel in Form eines Bolzens, vorgesehen ist. Dann ist über das Verbindungselement nur die erforderliche Kraft für die Axialbewegung des Rotors erforderlich, wobei die Haltekraft durch den Bolzen bereitgestellt wird. Dadurch kann das Verbindungselement filigraner ausgelegt werden. Für die axiale Bewegung des Rotors kann dann entkoppelt die Kraft für die Linearbewegung eingeleitet werden. Der Rotor kann auf der Antriebswelle und auf dem Bolzen gleitend verschoben werden. So ist eine Demontage mit einem besonders geringen Kraftaufwand möglich.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Bolzen mit der Antriebswelle des Refiners verbunden wird, vorzugsweise verschraubt wird. Dadurch kann eine bündige Verbindung ohne Absatz zwischen Bolzen und Welle bereitgestellt werden, was sich vorteilhaft auf die Montage/Demontage auswirkt. Auch ist eine Wegbewegung der Wechselvorrichtung während der Montage/Demontage verhindert. Alternativ könnte auch bei einer mittels eines Schwenkarmes mit , der Vorrichtung, wie einem Refiner, verbundenen Wechselvorrichtung eine Blockierung der Schwenkbewegung vorgesehen sein.
Bei einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Wechselvorrichtung einen mit Langlöchern versehenen Flansch als Verbindungselement aufweist. Durch die Langlöcher kann es ermöglicht werden, dass eine Verbindung mit dem Rotor möglich ist, ohne dass der Rotor vorher positioniert werden muss. Das ist vorteilhaft in der Handhabung.
Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt einen Refiner mit einer erfindungsgemäßen Wechselvorrichtung auszurüsten. Dabei ist es auch möglich Refiner mit der erfindungsgemäßen Wechselvorrichtung nachzurüsten.
Für eine besonders kompakte Aufbewahrung an dem Refiner hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, die Wechselvorrichtung mittels eines Schwenkarmes an dem Refiner zu befestigen, wobei der Schwenkarm in die von dem Schwenkarm aufgespannte Ebene hinein geschwenkt werden kann. Die axiale Richtung der Wechselvorrichtung fällt vorzugsweise mit der Ebene des Schwenkarmes zusammen. Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform umfasst der Schwenkarm zwei Arme, wobei die Wechseleinrichtung zwischen den beiden Armen positioniert werden kann, wenn er nicht für einen Rotorwechsel benutzt wird.
Für einen Wechsel einer Garnitur bei einem Refiner sind die folgenden Verfahrensschritte vorgesehen: - Das Gehäuse des Refiners wird geöffnet.
- Der Rotor ist auf einer Antriebswelle in dem Refiner gelagert. Entweder ist der Rotor fest mit der Antriebswelle verbunden oder axial verschiebbar auf der Antriebswelle gelagert. Der Rotor wird gelöst, so dass ein Herunterbewegen des Rotors von der Antriebswelle möglich wird.
- Die Wechselvorrichtung wird vor den Rotor positioniert, meist geschwenkt
- Der Rotor wird mit dem Verbindungselement fest verbunden. Ist als Verbindungselement ein Flansch vorgesehen, so kann der Rotor mit dem Flansch zum Beispiel verschraubt werden. Weist der Flansch insbesondere Langlöcher auf, so ist das Verschrauben besonders einfach möglich. Damit ist der Rotor bereits gesichert und ein Herunterfallen ist nicht mehr möglich.
- Fixieren der Wechselvorrichtung, so dass sich nur einzelne Bauteile der Wechselvorrichtung bewegen können, aber die Wechselvorrichtung sich nicht in seiner Gesamtheit bewegen, insbesondere sich von dem Refiner wegbewegen kann.
- Antreiben des Rotors für eine Linearbewegung des Rotors mit einer Übernahme der Lagerung des Rotors durch die Wechselvorrichtung
- Herausschwenken des Rotors.
Anschließend kann die zuvor von dem Rotor verdeckte Garnitur und die der Wechselvorrichtung abgewandte Garnitur des Rotors gewechselt werden. Für eine Montage sind die Schritte in der umgekehrten Reihenfolge durchzuführen.
Anhand von Ausführungsbeispielen werden weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung erläutert unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.
Fig. 1 schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Rotorwechselvorrichtung an einem Schwenkarm bei einem Refiner
Fig. 2 3D-Darstellung der Wechselvorrichtung aus Fig. 1 an dem
Schwenkarm
Fig. 3 Refiner mit Wechselvorrichtung und Rotor innerhalb des
Gehäuses Fig. 4 Refiner mit Wechselvorrichtung mit von der Wechselvorrichtung aufgenommenen Rotor
Fig. 5 Refineranordnung
In Figur 5 ist eine Refineranordnung 2 gezeigt. Die Refineranordnung 2 umfasst einen Refiner 1. Der Refiner 1 besitzt einen Stoffeinlauf für zu behandelnde Fasersuspension und eine Stoffauslauf 13 für die behandelte Fasersuspension. Das Refinergehäuse 21 umfasst einen Gehäusedeckel 23. An dem Refinerdeckel ist eine Verstelleinrichtung 9 zur Einstellung der Spaltbreite angeordnet. Durch die Verstelleinrichtung 9 kann die axiale Position eines im Gehäusedeckel 23 angeordneten Stators 29 verstellt und eingestellt werden. Ein Refinerantrieb 3 ist über ein Getriebe 5 und eine Kupplung 7 mit dem Refiner, insbesondere mit einem in dem Refinergehäuse angeordneten Rotor 33, verbunden.
Im Folgenden wird der Betrieb einer Refineranordnung 2 beschrieben. Die Faserstoffsuspension gelangt durch den Stoffeinlauf 11 in das Refinergehäuse 21 und verteilt sich auf bei einem als Doppelscheibenrefiner 1 mit einem Doppelspalt 39 ausgebildeten Refiner auf die beiden Mahlspalte 37. Die Faserstoffsuspension durchtritt jeweils einen Mahlspalt 37 von radial innen nach radial außen. Hierbei wird die Faserstoffsuspension zwischen den Mahlgarnituren 27 an dem sich drehenden Rotor 33 und den beiden Statoren 29 gemahlen und verlässt den Refiner 1 durch den Stoffauslauf 13. Eine Leistungseinstellung erfolgt über den Mahlspalt 37. Durch die Verstelleinrichtung 9 wird der Statorträger 31 axial verschoben. Die Breite der Mahlspalte 37 und die aufgenommene Leistung verändern sich dadurch. Der Rotor 33 ist auf einer axial feststehenden Welle 25 gelagert und in axialer Richtung frei beweglich. Durch Öffnungen im Rotor 33 kann sich die Faserstoffsuspension auf die beiden Mahlspalte 37 aufteilen. Aufgrund der schwimmend gelagerten Anordnung des Rotors 33 stellen sich für beide Mahlspalte 27 die Bedingungen für die Bearbeitung eigenständig ein. Bei Ausfall von Faserstoffsuspension wird mit der Verstelleinrichtung 9 schnell entlastet. Bei einer Beschädigung oder aufgrund von Verschleiß wird regelmäßig ein Austausch der Mahlgarnituren erforderlich. Dafür wird eine Wechselvorrichtungen 50 verwendet. Anhand von den Figuren 1 und 2 wird eine Wechselvorrichtung 50 näher beschrieben.
Die Wechselvorrichtung 50 weist einen Antrieb 51 auf. Hier ist ein Spindelantrieb 63 mit einer manuellen Betätigung gezeigt. Der Spindelantrieb 63 wirkt auf ein durch eine Axialführung geführtes Element, das mit einem Bolzen 75 für die Aufnahme des Rotors 33 fest verbunden ist. Auf der dem Spindelantrieb 63 abgewandten Seite der Axialführung ist als Verbindungselement 52 ein Flansch 71 mit der Axialführung 59 fest verbunden. Der Flansch 71 weist Langlöcher 73 auf. Mittels der Langlöcher kann der Flansch fest mit dem Rotor verschraubt werden. Für eine axiale Bewegung in axialer Richtung 67 der Wechselvorrichtung 50 kann mittels des Spindelantriebes 63 eine in axialer Richtung wirkende Kraft auf den als Verbindungselement 52 vorgesehenen Flansch 71 und damit auf einen mit dem Flansch 71 verbundenen Rotor 33 übertragen werden. Der Flansch 71 ist koaxial zu dem für die Lagerung des Rotors als Lagerelement 60 vorgesehenen Bolzen 75 angeordnet. Der Bolzen 75 kann durch eine Wellenverbindung 65 mit der Antriebswelle 25 des Refiners fest verbunden, hier insbesondere verschraubt, werden. In der Darstellung sind alle Schrauben mit Bezugszeichen 70 versehen. Für eine kompakte Lagerung der Wechselvorrichtung 50 kann ein mit dem Refinergehäuse 21 verbundener Schwenkarm 55 verwendet werden. Der hier gezeigte Schwenkarm umfasst zwei Arme 56. Zwischen die beiden Arme 56 des Schwenkarmes kann die Wechselvorrichtung 50 geschwenkt werden und bildet dadurch mit dem Schwenkarm 55 zusammen eine kompakte Einheit. Die Wechselvorrichtung 50, insbesondere der Bolzen 75, ist über ein Scharnier mit den Armen 56 des Schwenkarmes 55 verbunden. Der Schwenkarm ist seinerseits über eine gelenkige Verbindung 53 mit dem Gehäuse 21 der Refiners 1 verbunden, wie in den Figuren 3 und 4 gezeigt.
In Figur 3 ist eine Wechselvorrichtung 50 gezeigt, wobei der Bolzen 75 für eine Aufnahme und Lagerung des Rotors 33 bereits ausgeklappt ist. Bevor die Wechselvorrichtung 50 vor den Rotor 33 geschwenkt wird, wird der Anschlag 35 entfernt. Der Anschlag 35 ist vorgesehen als axiale Begrenzung für den auf der Antriebswelle 25 schwimmend gelagerten Rotor 33. Wie in Figur 4 dargestellt wird die Wechselvorrichtung 50 vor den Rotor 33 geschwenkt. Zunächst wird der Flansch 71 mit dem Rotor 33 verschraubt und die Antriebswelle 25 wird mit dem Bolzen 75 verschraubt. Schon mit der festen Verbindung des Rotors 33 mit dem Flansch 71 ist der Rotor gesichert.
Der Antrieb 51 wird nun betätigt, wodurch der Rotor 33 auf den Bolzen 75 gezogen wird. Anschließend wird die Verbindung mit der Antriebswelle 25 des Refiners wieder gelöst und die Wechselvorrichtung 50 geschwenkt. Der Rotor 33 wird durch die Wechselvorrichtung 50 und dem Schwenkarm 55 aus dem Refinergehäuse 21 geschwenkt. Nun können die neu frei gegebenen Mahlgarnituren 27 gewechselt werden. Anschließend kann der Rotor 33 wieder geschwenkt werden und der Rotor 33 wieder vor der Antriebswelle 25 des Refiners positioniert werden. Der Bolzen 75 wird mit der Antriebswelle 25 verbunden. Durch Betätigung des Antriebes 51 wird der Rotor 33 auf die Antriebswelle 25 geschoben. Die Verbindung mit dem Flansch 71 wird wieder gelöst und die Wechselvorrichtung 50 mit dem Schwenkarm kann wieder in die Ausgangsposition zurückgeschwenkt werden. Der Anschlag 35 wird wieder an der Antriebswelle 25 festgeschraubt und das Gehäuse 21 kann wieder geschlossen werden oder die vorderen Mahlgarnituren 27 können davor, falls noch nicht geschehen, gewechselt werden oder andere Wartungsarbeiten können noch durchgeführt werden.
Bezugszeichenliste
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Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zur Behandlung von Faserstoff (1 ), wobei die Vorrichtung ein Gehäuse (21 ) besitzt, in welchem Behandlungswerkzeuge (27) zueinander gewandt zur Bildung eines Behandlungsspaltes (37) angeordnet sind, wobei eines der Behandlungswerkzeuge (27) mit einem mit einer Welle (25) drehfest verbundenen Rotor (33) angeordnet ist, und wobei das Gehäuse einen schwenkbar gelagerten Gehäusedeckel (23) und einen Schwenkarm (55) zum Herausschwenken des Rotors (33) aus dem Gehäuse aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Schwenkarm (55) eine Wechselvorrichtung (50) verbunden oder verbindbar ist und die Wechselvorrichtung (50) ein Verbindungselement (52) zur Verbindung mit dem Rotor (33) und einen Antrieb (51 ) für eine Bereitstellung einer Axialbewegung des Rotors (33) für ein Abziehen des Rotors von der Welle (25), aufweist.
2. Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (51 ) ein Getriebe (61 ) umfasst, wobei das Getriebe (61 ) vorzugsweise ein Übersetzungsverhältnis von mindestens 10, vorzugweise im Bereich von 10 bis 40, aufweist.
3. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass als Getriebe (61 ) ein Spindelgetriebe vorgesehen ist, wobei die Gewindespindel vorzugsweise eine axiale Höhe von 3mm bis 7mm pro Spindelgang aufweist.
4. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass als Getriebe (61 ) ein Hebelgetriebe vorgesehen ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Antrieb (51 ) ein hydraulischer Zylinderkolbenantrieb vorgesehen ist.
6. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb manueller Antrieb ist.
7. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wechseleinrichtung (50) mit einem motorischen Antrieb, vorzugsweise dem Refinerantrieb (3), für einen motorischen Antrieb in axialer Richtung (67) koppelbar ist.
8. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wechselvorrichtung (50) über eine erste und eine zweite Schwenkachse mit dem Gehäuse (21 ) verbunden ist.
9. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Axialführung (59) für den Rotor (33) vorgesehen ist.
10. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wechselvorrichtung (50) ein Lagerelement (60), vorzugsweise ein Bolzen (75), für den Rotor (33) aufweist.
11 . Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wechselvorrichtung (50) einen mit Langlöchern (73) versehenen Flansch (71 ) als Verbindungselement (52) zur Verbindung mit dem Rotor (33) aufweist.
12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ein Refiner ist.
13. Refiner nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Wechselvorrichtung (50) über einen Schwenkarm (55) mit dem Refinergehäuse (21 ) verbunden ist, wobei die Wechselvorrichtung (50) vorzugsweise gelenkig mit dem Schwenkarm (55) verbunden ist und zwischen zwei Arme (56) des Schwenkarmes (55) verschwenkbar ist.
14. Verfahren einer Demontage eines Rotors (33) eines Refiners (1 ) mit den folgenden Verfahrensschritten:
- Öffnen des Refinergehäuses (21 ,23)
- Lösen des Rotors
- Schwenken der Wechselvorrichtung (50) vor den Rotor (33)
- Verbinden des Rotors (33) mit dem Verbindungselement (52) und fixieren der Wechselvorrichtung
- Antreiben des Rotors in axialer Richtung der Wechselvorrichtung (50) für eine Lagerung des Rotors durch die Wechselvorrichtung (50)
- Herausschwenken des Rotors (33).
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3448934A (en) * 1966-08-12 1969-06-10 Frank C Vaughan Refining apparatus
DE10084327T1 (de) 1999-03-02 2002-09-12 Groupe Laperriere & Verrault I Scheibenmühle mit tangentialem Austritt
DE102020122645A1 (de) 2020-08-31 2022-03-03 Voith Patent Gmbh Steuerung einer Faserbehandlungsvorrichtung

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