DE102008039003A1

DE102008039003A1 - Method for grinding water-suspended cellulose fibers, involves guiding fibers in aqueous suspension between grinding sets provided with grinding blocks

Info

Publication number: DE102008039003A1
Application number: DE102008039003A
Authority: DE
Inventors: Tillman Dr. Katzenmeier; Oliver Crasser; Markus FÜRSATTEL; Hans-Hermann Kleinschnittger
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2008-08-21
Filing date: 2008-08-21
Publication date: 2010-02-25

Abstract

The method involves guiding the fibers in an aqueous suspension (S) between the grinding sets (1,2) provided with grinding blocks (3). The grinding sets are used on a rotor (9), with which a part of the grooves lying between the grinding blocks have a groove depth (TR), which decrease in the radial direction from inside towards outside. The grinding sets are used on a stator (8), with which a part of the grooves lying between the grinding blocks have a groove depth (TS), which increase in radial direction from inside towards outside. An independent claim is included for a grinding set for grinding water-suspended cellulose fibers.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a method according to the Preamble of claim 1.

Seit langem ist bekannt, dass Zellstofffasern, d. h. Frischzellstoff- oder Altpapierfasern, gemahlen werden, damit das später daraus hergestellte Papier die gewünschten Eigenschaften, insbesondere Festigkeiten, Formation und Oberfläche, aufweist. Mahlverfahren der hier betrachteten Art benutzen Mahlwerkzeuge, die mit als Messer bezeichneten Leisten versehen sind. Bei den Mahlwerkzeugen spricht man meist von Garnituren. Die entsprechenden Maschinen werden zumeist Mahlrefiner genannt. Es gibt Scheibenrefiner, Kegelrefiner und Trommelrefiner. Bei den Letztgenannten haben die Garnituren eine im Wesentlichen zylindrische Form, weshalb man auch von zylindrischen Refinern spricht.since It has long been known that pulp fibers, i. H. Frischzellstoff- or recycled paper fibers, ground so that later paper made from this the desired properties, especially strength, formation and surface, has. Milling methods of the type considered here use grinding tools, which are provided with strips designated as knives. At the grinding tools one speaks mostly of trimmings. The corresponding machines will be mostly called Mahlrefiner. There are disc refiner, cone refiner and drum refiner. The latter have the trimmings a substantially cylindrical shape, which is why one of cylindrical Refiners speaks.

Refinergarnituren zur Mahlung von Zellstofffasern mit Mahlleisten und dazwischen liegende Nuten sind z. B. aus der DE 20 2005 007 551 U1 bekannt. Andere in der WO 95/24528 A1 gezeigten Refinergarnituren sind so gestaltet, dass benachbarte Nuten alternierend mit jeweils unterschiedlichen Nuttiefen versehen sind. Der Sinn dieser Maßnahme liegt darin, den bei der Mahlung der ”wood chips” entstehenden Dampf besser abführen zu könnenRefinergarnituren for grinding pulp fibers with Mahlleisten and intervening grooves are z. B. from the DE 20 2005 007 551 U1 known. Others in the WO 95/24528 A1 Refinergarnituren shown are designed so that adjacent grooves are provided alternately with different groove depths. The purpose of this measure is to be able to better dissipate the resulting during the grinding of the "wood chips" steam

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zur Zellstoffmahlung zu schaffen, mit dem es möglich ist, die Mahlung ökonomisch und besonders gleichmäßig durchzuführen, d. h. dass die gewünschten mahltechnologischen Veränderungen bei allen Fasern möglichst gleich sind.Of the Invention is based on the object, a method for pulp grinding to create, with which it is possible, the grinding economically and to carry out particularly uniformly, d. H. that the desired Mahltechnologischen changes in all fibers are as equal as possible.

Diese Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen 1 und 2 genannten Merkmale gelöst.These The object is defined by the in claims 1 and 2 Characteristics solved.

Anspruch 15 und nachfolgende Unteransprüche beschreiben für das Verfahren besonders geeignete Mahlgarnituren.claim 15 and subsequent subclaims describe for the method particularly suitable Mahlgarnituren.

Es ist zwar bereits eine größere Anzahl von verschiedenen Mahlgarnituren entwickelt worden, die sich im Wesentlichen durch Messerbreite, Messeranzahl und den Winkel der Messerkanten zum Radius unterscheiden, das erfindungsgemäße Verfahren schlägt aber als eine wesentliche Verbesserung vor, die Nuttiefe so zu verändern, dass eine zusätzliche Einflussmöglichkeit auf die Mahlwirkung des Refiners genutzt werden kann, nämlich die Veränderung der Rückströmungen innerhalb der Garnituren. Grundsätzlich können diese Maßnahmen bei den Garnituren des Stators oder des Rotors oder bei beiden durchgeführt werden. Die Wirkung lässt sich wie folgt erkären:
Die Nuten sind als Strömungskanäle für die Suspension anzusehen. Dabei kann davon ausgegangen werden, dass in Folge der Rotationsbewegung des Rotors und der durch ihn mitgeschleppten Faserstoffsuspension ein starker Druckaufbau von den radial innen liegenden nach den radial außen liegenden Bereichen erfolgt. Ähnliche Vorgänge treten auch in Kreiselpumpen auf, natürlich in weit stärkerer Form. Auf Grund dieser Druckdifferenz findet in den nicht rotierenden Nuten, also zwischen den Messern des Stators, zumindest bereichsweise, eine Rückströmung der Suspension von radial außen nach radial innen statt. Diese Rückströmung kann durch die Veränderung der Nutbreite in Strömungsrichtung beeinflusst werden. Auf dem Weg, den die zurückströmende Suspension innerhalb einer Nut zurücklegt, kann ein Übergang aus der offenen Seite der Nut zur Gegengarnitur erfolgen. Dieser Effekt wird durch eine in Strömungsrichtung abnehmende Nuttiefe verstärkt. So wird der Austritt der Suspension aus den zwischen den Mahlleisten liegenden Nuten in die Mahlzone, also an die Messerkanten gefördert. Durch diese Wiederholung der Mahlvorgänge wird die Mahlung gleichmäßiger, was technologisch und energetisch von besonderem Vorteil ist. Mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen kann dieser Übergang verstärkt werden.Although a larger number of different Mahlgarnituren has been developed, which differ essentially by blade width, number of knives and the angle of the knife edges to the radius, the inventive method proposes but as a significant improvement to change the groove depth so that an additional Influence possibility on the grinding effect of the refiner can be used, namely the change in the backflow within the sets. In principle, these measures can be carried out in the fittings of the stator or the rotor or both. The effect can be explained as follows:
The grooves are to be regarded as flow channels for the suspension. It can be assumed that as a result of the rotational movement of the rotor and the pulp suspension entrained by it, a strong pressure build-up takes place from the radially inner to the radially outer regions. Similar processes also occur in centrifugal pumps, of course in much stronger form. Due to this pressure difference takes place in the non-rotating grooves, ie between the blades of the stator, at least partially, a back flow of the suspension from radially outside to radially inside instead. This backflow can be influenced by changing the groove width in the flow direction. On the way the backflowing suspension travels within a groove, a transition can take place from the open side of the groove to the counterset. This effect is reinforced by a decreasing groove depth in the flow direction. Thus, the exit of the suspension from the grooves lying between the milling strips is conveyed into the milling zone, that is to the knife edges. This repetition of the milling processes, the grinding is uniform, which is technologically and energetically of particular advantage. With the measures according to the invention, this transition can be strengthened.

Wird das erfindungsgemäßen Verfahren mit Scheibenrefinern dürchgeführt kommen mit besonderem Vorteil solche Mahlgarnituren zum Einsatz, bei denen die Mahlleisten von einem Grundkörper hervorstehen, welche auf der die Mahlleisten tragenden Fläche die Form eines flachen Kegelstumpfes oder eines Segmentes eines flachen Kegelstumpfes aufweist. Dabei wird als flach ein Kegelstumpf mit großem Öffnungswinkel (z. B. größer als 150°) definiert. Werden diese Flächen bei zusammenwirkenden gegeneinander gedrückten Mahlgarnituren, in der Regel also Rotor- und Statorgarnituren, im Wesentlichen parallel ausgestaltet, so kann auf dem Rotor eine nach außen hin abnehmende und beim Stator eine nach außen hin zunehmende Nuttiefe realisiert werden. Diese Kombination ist zumeist zur Lösung der gestellten Aufgabe zweckmäßig, in bestimmten Fällen kann aber auch gerade die Umkehrung Vorteile bieten. In beiden Fällen ist die Garnitur kompakt und relativ leicht herstellbar. Auch bei zunehmendem Verschleiß, also dem Materialabtrag der Leistenoberseiten ändern sich die Verhältnisse von Nuttiefen an den verschiedenen Stellen bei Rotor- und Statorgarnitur im gleichen Maße. Auch das dient der Gleichmäßigkeit der Mahlung.Becomes the method according to the invention with Scheibenrefinern Dürchgeführt come with particular advantage such Mahlgarnituren used in which the grinding strips of a Base projecting, which on the Mahlleisten bearing surface, the shape of a flat truncated cone or a Segmentes of a flat truncated cone. It is considered flat a truncated cone with a large opening angle (z. B. greater than 150 °) defined. Become these surfaces in cooperative against each other Mahlgarnituren, usually so Rotor and Statorgarnituren, im Substantially parallel configured, so on the rotor one after decreasing on the outside and on the stator one outwards increasing groove depth can be realized. This combination is mostly to solve the task appropriately, In certain cases, however, it is just the reverse Offer benefits. In both cases, the set is compact and relatively easy to produce. Even with increasing wear, So the material removal of the ridge tops change the ratios of groove depths in different places for rotor and stator fittings to the same extent. That too serves the uniformity of the grinding.

Ähnliche Maßnahmen können auch bei Garnituren für Kegelrefiner durchgeführt werden, bei denen dann der Kegelstumpf des Grundkörpers einen beträchtlich größeren Öffnungswinkel aufweist, z. B. 60° bis 150°.Similar Measures can also be applied to trimmings for Cone refiners are performed, in which then the truncated cone the body a considerably larger opening angle has, for. B. 60 ° to 150 °.

Die Erfindung wird erläutert an Hand von schematischen Zeichnungen. Dabei zeigen:The The invention will be explained with reference to schematic drawings. Showing:

1: die Durchführung des Verfahrens am Beispiel eines Scheibenrefiners; 1 : the implementation of the process using the example of a disc refiner;

2 + 3: Details zur Nut-Gestaltung am Beispiel einer Rotor- und einer Statorgarnitur; 2 + 3 : Details on groove design using the example of a rotor and a stator set;

4: Details einer abgewandelten Nut-Gestaltung 4 : Details of a modified groove design

5: eine Variante mit konischer Hüllfläche der Garnituren-Oberseite am Beispiel einer Rotor- und einer Statorgarnitur; 5 : a variant with a conical envelope surface of the set top side using the example of a rotor and a stator set;

6: einen Teil einer erfindungsgemäß verwendbaren Mahlgarnitur in Draufsicht; 6 : a part of a mill set according to the invention usable in plan view;

7: die Durchführung des Verfahrens mit einem Doppelscheibenrefiner; 7 : carrying out the process with a double-disc refiner;

8: die Durchführung des Verfahrens mit einem Kegelrefiner. 8th : carrying out the process with a cone refiner.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann in einer Mahlvorrichtung durchgeführt werden, wie sie in 1 schematisch im Schnitt dargestellt ist. Auf einem Stator 8 ist eine Mahlgarnitur 1 und auf einem Rotor 9 eine Mahlgarnitur 2 lösbar mit Hilfe von Schrauben 12 befestigt. Bei den Mahlgarnituren 1 und 2 handelt es sich um Messergarnituren, welche mit Mahlleisten 3 bzw. 3' versehen sind, die z. B. in den 2 und 3 etwas deutlicher zu sehen sind. Die zu mahlende Suspension S gelangt bei dem hier gezeigten Beispiel durch das Zentrum des Stators 8 an die Zulaufseite der Mahlgarnituren 1 und 2. Bei dieser Darstellung ist der Abstand, den die Mahlgarnituren 1 und 2 voneinander haben, übertrieben dargestellt. Im Betrieb beträgt er nur Bruchteile von Millimetern. Die Suspension S passiert die zusammenwirkenden Mahlgarnituren 1 und 2, tritt an der Ablaufseite wieder aus, sammelt sich im Ringraum 7 und verlässt den Ringraum 7 über einen entsprechenden Stutzen. Ein anderer Anteil der Suspension fließt durch die zwischen den Mahlleisten 3 liegenden Nuten 4 im Stator 8 zumindest durch einen Teil ihrer Länge wieder zurück. In speziellen Fällen kann es von Vorteil sein, wenn die Nuten 4 im Stator 8 an der Innenseite geschlossen sind, weil auch dadurch die Rückströmungen begünstigt werden. Das kann mit einer die Nut verschließenden Barriere erfolgen oder wie in. 4 gezeigt. Mit Vorteil befinden sich zwischen den Mahlleisten 3 der am Stator 8 befestigten Mahlgarnitur 1 Nuten 4 mit einer Nuttiefe TS, die hier von innen (radial) nach außen gleichmäßig größer wird. Die Nuttiefe TR der rotorseitigen Mahlgarnitur 2 weist ebenfalls eine Abschrägungen im Nutgrund auf, die aber von innen (radial) nach außen kleiner wird. Der Rotor 9 wird durch eine Welle 13 angetrieben. Nicht dargestellt sind die an sich bekannten Mittel, mit denen eine Kraft erzeugt wird, um die beiden Mahlgarnituren gegeneinander zu drücken.The process according to the invention can be carried out in a grinding device as described in US Pat 1 is shown schematically in section. On a stator 8th is a grinding set 1 and on a rotor 9 a grinding set 2 detachable with the help of screws 12 attached. In the Mahlgarnituren 1 and 2 it concerns knife sets, which with Mahlleisten 3 respectively. 3 ' are provided, the z. Tie 2 and 3 can be seen more clearly. The slurry S to be ground passes through the center of the stator in the example shown here 8th to the inlet side of the Mahlgarnituren 1 and 2 , In this illustration, the distance is the Mahlgarnituren 1 and 2 have each other exaggerated. In operation, it is only fractions of a millimeter. The suspension S passes through the cooperating Mahlgarnituren 1 and 2 , comes out on the drain side again, accumulates in the annulus 7 and leaves the annulus 7 via a corresponding nozzle. Another part of the suspension flows through the between the Mahlleisten 3 lying grooves 4 in the stator 8th at least part of their length back. In special cases, it may be beneficial if the grooves 4 in the stator 8th are closed on the inside, because this also favors the return flows. This can be done with a groove closing the barrier or as in. 4 shown. Advantageously located between the grinding bars 3 the at the stator 8th fixed grinding set 1 groove 4 with a groove depth TS, which is evenly larger from the inside (radially) to the outside. The groove depth TR of the rotor-side grinding set 2 also has a chamfer in the groove bottom, but from the inside (radially) to the outside becomes smaller. The rotor 9 gets through a wave 13 driven. Not shown are the means known per se, with which a force is generated to press the two Mahlgarnituren against each other.

Um die Strömungsverhältnisse zu vergleichmäßigen, werden mit Vorteil benachbarte Nuten 4 oder 5 einer Mahlgarnitur 1 bzw 2 mit gleicher Nuttiefe TR bzw. TS versehen. Dann variiert diese zwar in Strömungsrichtung der Suspension, nicht jedoch quer dazu, also an der Stelle auf dem gleichen Umfang der Mahlgarnitur.To even out the flow conditions, adjacent slots advantageously become 4 or 5 a grinding set 1 respectively 2 provided with the same groove depth TR or TS. Then, although this varies in the direction of flow of the suspension, but not transverse to it, so at the same location on the same circumference of the Mahlgarnitur.

Garnituren für Scheibenrefiner sind oft so aufgebaut, dass auf einer Grundplatte 14 (ringförmig oder sektioniert) leistenförmige Erhebungen, also die Mahlleisten 3 oder ”Messer” vorhanden sind. Diese Verhältnisse sind in den 2 und 3 dargestellt. Der Querschnitt der Mahlleisten 3 ist im Allgemeinen rechteckig, wobei es auch andere Formen gibt. Die Oberseite 10 dieser Mahlleisten 3, also die die Mahlkanten tragenden Flächen, die die Garnitur in Richtung Gegengarnitur abschließen, bilden hier eine Hüllfläche in Form einer Radialebene. Zwischen den Mahlleisten 3 befinden sich die Nuten 4 (Stator) oder 5 (Rotor), die z. B. ebenfalls einen rechteckigen Querschnitt haben. Um die Garnitur für das erfindungsgemäße Verfahren auszurüsten, kann typischerweise die Nut in ihrer Tiefe in Abhängigkeit von der radialen Position geändert werden. So zeigt die 2 den Schnitt durch eine Statorgarnitur, bei der die Tiefe TS bei den radial weiter außen liegenden Nuten größer ist als bei den weiter innen liegenden. Das kann z. B. dadurch erreicht werden, dass der Grundkörper 14 für die Mahlgarnitur nicht eben ist, sondern radial außen dünner ist als weiter innen, also die Form eines Kegelstumpfes mit sehr flachem Schrägwinkel α z. B. 4° hat. Die Richtung radial von innen nach außen ist durch den Pfeil R angegeben.Disk refiner sets are often designed to be mounted on a base plate 14 (annular or sectioned) strip-shaped elevations, so the Mahlleisten 3 or "knives" are present. These relationships are in the 2 and 3 shown. The cross-section of the grinding bars 3 is generally rectangular, although there are other shapes. The top 10 these grinding bars 3 , So the surfaces carrying the grinding edges, which complete the set in the direction counter-set, here form an envelope in the form of a radial plane. Between the grinding bars 3 are the grooves 4 (Stator) or 5 (Rotor), the z. B. also have a rectangular cross-section. To equip the clothing for the method according to the invention, typically the groove can be changed in its depth depending on the radial position. That's how it shows 2 the section through a stator, in which the depth TS is greater at the radially outer grooves than in the further inside. This can z. B. be achieved in that the body 14 for the Mahlgarnitur is not flat, but radially outside is thinner than further inside, so the shape of a truncated cone with a very shallow skew angle α z. B. 4 ° has. The direction radially from inside to outside is indicated by the arrow R.

Bei der in 3 gezeichneten Mahlgarnitur nimmt die Nuttiefe TR von innen nach außen zu. Sie kann vorzugsweise als Rotorgarnitur mit einer Statorgarnitur vom Typ der in 2 gezeigten zusammenarbeiten. Ihr Schrägwinkel β gegenüber der Oberseite 10 hat mit Vorteil den betragsgleichen aber negativen Wert wie der Schrägwinkel α der Rotorgarnitur, also hier β = –4°. Dadurch sind die Flächen der Grundkörper von zusammenwirkenden Garnituren (Rotor mit Stator) zueinander parallel.At the in 3 drawn Mahlgarnitur increases the groove depth TR from the inside out. It may preferably be used as a rotor assembly with a stator assembly of the type in 2 shown work together. Your skew angle β opposite the top 10 has with advantage the same magnitude but negative value as the skew angle α of the rotor set, so here β = -4 °. As a result, the surfaces of the main body of cooperating sets (rotor with stator) are parallel to each other.

Mit Vorteil kann die größte Nuttiefe mindestens 15% vorzugsweise mindestens 40% größer sein als die kleinste Nuttiefe derselben Nut. In einer günstigen Ausführungsform steigt sie von 5 mm um 60% gleichmäßig auf 8 mm an.With Advantage, the largest groove depth at least 15% preferably at least 40% greater than that smallest groove depth of the same groove. In a favorable embodiment rises from 5 mm by 60% evenly to 8 mm at.

Möglich aber hier nicht dargestellt wäre auch eine Ausführungsform, bei der die Nut im radial inneren Bereich zunächst einmal eine konstante Tiefe hat, und die Nuttiefe sich erst außerhalb dieses Bereiches ändert.Possible but not shown here would be an embodiment, when the groove in the radially inner region, first of all has a constant depth, and the groove depth is only outside this area changes.

Wie 4 zeigt, kann die Nut, insbesondere die der Statorgarnitur auch so ausgestaltet sein, dass die Schräge des Nutgrundes erst in einem Abstand c von der radialen Innenseite beginnt. Dieser Abstand c kann z. B. zwischen 0 und 20 mm liegen.As 4 shows, the groove, in particular those of the stator can also be designed so that the slope of the groove bottom only begins at a distance c from the radial inside. This distance c can z. B. between 0 and 20 mm.

Das Verfahren kann auch mit Mahlgarnituren durchgeführt werden, bei denen die von der Oberseite 10 gebildete Hüllfläche nicht eben sondern konisch ist. Eine solche Möglichkeit zeigt 5. Dabei kann, wie hier gezeigt der Grundkörper 14' eben sein, wenn es sich um eine Mahlgarnitur für Scheibenrefiner handelt bzw. zylindrisch bei Kegel- oder Trommelrefinern. In anderen Fällen kann dieser Grundkörper auch eine konische Form haben, ähnlich wie in den anderen Figuren. Der Schrägwinkel 6 dieser konischen Hüllfläche kann mit Vorteil zwischen 1° und 8° gegenüber dem Grundkörper 14' liegenThe method can also be carried out with Mahlgarnituren, in which the from the top 10 formed enveloping surface is not flat but conical. Such a possibility shows 5 , It can, as shown here, the main body 14 ' be even if it is a grinding set for disc refiner or cylindrical in conical or Trommelrefinern. In other cases, this body may also have a conical shape, similar to the other figures. The skew angle 6 This conical envelope surface can advantageously between 1 ° and 8 ° relative to the main body 14 ' lie

Wie an sich bekannt, hat eine übliche Mahlgarnitur eine große Anzahl von Mahlleisten. Das wird durch 6 am Beispiel einer Statorgarnitur gezeigt, ohne dass hier eine maßstäbliche Zeichnung vorliegt. Bei dieser Darstellung sind die Nuten 4 erkennbar, deren Nutbreite b z. B. zwischen 2 und 6 mm liegen kann. Auch die Leistenbreite a kann zwischen 2 und 6 mm betragen. Die Nuttiefe TS der Mahlleisten 3 über dem Grund 11 der Nuten 4 liegt mit Vorteil zwischen 2 und 20 mm. Sie kann dabei z. B. zwischen 5 mm an der kleinsten und 8 mm an der größten Stelle variieren. Die auf Grund der Erfindung unterschiedliche Nuttiefe ist in dieser Ansicht nicht erkennbar. Eine Rotorganitur kann in dieser Ansicht gleich wie eine Statorgarnitur aussehen.As is well known, a standard grinding set has a large number of grinding bars. This is going through 6 shown on the example of a stator, without here is a full scale drawing. In this illustration, the grooves 4 recognizable, the groove width b z. B. can be between 2 and 6 mm. The strip width a can be between 2 and 6 mm. The groove depth TS of the grinding bars 3 above the ground 11 the grooves 4 is between 2 and 20 mm. You can z. B. vary between 5 mm at the smallest and 8 mm at the largest point. The different groove depth on the basis of the invention is not recognizable in this view. A rotor assembly may look like a stator assembly in this view.

In der Regel werden die Mahlleisten 3 – wie in 6 gezeigt – in Gruppen zusammengefasst, in denen sie zueinander parallel angeordnet sind. Das ermöglicht bei günstiger Herstellung eine große Anzahl von Mahlleisten, die in einem wählbaren Schnittwinkel zum Radius stehen. Hier ist die Erfindung mit besonders gutem Effekt anwendbar.As a rule, the grinding bars 3 - as in 6 shown - grouped together in which they are arranged parallel to each other. This allows for a favorable production a large number of grinding bars, which are available at a selectable cutting angle to the radius. Here, the invention is applicable with particularly good effect.

Typischerweise wird die Erfindung mit einem Doppelscheibenrefiner durchgeführt; dann kann gemäß 7 vorgegangen werden. Man erkennt dort einen zwischen zwei die Garnituren 1 bzw. 1' tragenden Statoren 8 bzw. 8' liegenden Rotor 9, der auf beiden Seiten jeweils Mahlgarnituren 2 bzw. 2' aufweist. Die Stellung von Rotor und Stator ist hier im Betriebszustand dargestellt, d. h. die Mahlleisten werden gegeneinander gedrückt. Bei dem hier gezeigten Beispiel sind alle Mahlgarnituren, also am Stator und am Rotor, mit ungleichmäßigen Nuten versehen, deren Querschnitt also nicht konstant ist. Ferner sind hier Garnituren dargestellt, die etwa denen der 2 und 3 entsprechen. Selbstverständlich können zur Durchführung des Verfahrens auch Garnituren gemäß den 4 oder 5 in einem Doppelscheibenrefiner verwendet werden.Typically, the invention is carried out with a double-disc refiner; then according to 7 be proceeded. You can see there between two the trimmings 1 respectively. 1' carrying stators 8th respectively. 8th' lying rotor 9 , on both sides of each Mahlgarnituren 2 respectively. 2 ' having. The position of rotor and stator is shown here in the operating state, ie the grinding bars are pressed against each other. In the example shown here all Mahlgarnituren, ie on the stator and the rotor, provided with uneven grooves whose cross section is therefore not constant. Furthermore, here sets are shown, which are about those of 2 and 3 correspond. Of course, for performing the method and sets according to the 4 or 5 to be used in a double disc refiner.

Durch die vorliegende Erfindung kann nicht nur die Mahlung mit Scheiben- bzw. Doppelscheibenrefinern verbessert werden, sondern auch mit Kegelrefinern, wobei der Effekt bei steilem Konuswinkel größer ist als bei einem flachen. Hierzu zeigt 8 in schematischer Weise die Anwendung bei einem Kegelrefiner, bei dem also der Rotor 9'' kegelstumpfförmig ist und an seinem Umfang die Mahlgarnitur trägt. Die damit zusammenwirkende Mahlgarnitur befindet sich an der Peripherie des Rotors und ist mit dem kegelstumpfförmigen Stator 8'' verbunden. Die Suspension S wird in axialer Richtung zwischen den Garnituren von der Zulaufseite zu der Ablaufseite geführt. Man erkennt deutlich, dass hier die Mahlgarnituren des Stators 8'' und des Rotors 8' mit Nuten ungleicher Nuttiefe versehen sind. Da es sich ohnehin um kegelförmige Garnituren handelt, ist die erfindungsgemäße Ausgestaltung ohne Mehraufwand möglich. Die Darstellung in 8 ist sehr stark vereinfacht, reicht aber aus, um das Prinzip der Erfindung an diesem Beispiel zu erläutern.The present invention not only improves grinding with disc refiners, but also with beveled finishers, the effect being greater at a steep cone angle than at a flat one. This shows 8th in a schematic way the application in a cone refiner, in which therefore the rotor 9 '' frusto-conical and carries on its periphery the Mahlgarnitur. The cooperating Mahlgarnitur is located at the periphery of the rotor and is with the frustoconical stator 8th'' connected. The suspension S is guided in the axial direction between the fittings from the inlet side to the outlet side. It can be seen clearly that here the Mahlgarnituren of the stator 8th'' and the rotor 8th' provided with grooves of uneven groove depth. Since it is already conical sets, the inventive design without additional effort is possible. The representation in 8th is very much simplified, but is sufficient to explain the principle of the invention of this example.

Das Verfahren kann auch so ausgestaltet werden, dass zusätzlich zu den, insbesondere in Kombination mit den in den Ansprüchen beschriebenen Maßnahmen der Strömungsquerschnitt in den Nuten 4 durch unterschiedliche Nutbreite verändert wird. Dann nimmt also die Nutbreite von innen nach außen zu oder ab, wobei die Abnahme der Nutbreite in Strömungsrichtung beim Stator und die Zunahme beim Rotor besonders vorteilhaft ist. Auch dadurch lässt sich die Rückströmung in den Nuten beeinflussen, insbesondere der Übertritt der in den Nuten zurückströmenden Suspension in die Mahlzone fördern.The method can also be configured such that, in addition to, in particular in combination with the measures described in the claims, the flow cross-section in the grooves 4 is changed by different groove width. The groove width then increases or decreases from the inside to the outside, the decrease in the groove width in the flow direction in the stator and the increase in the rotor being particularly advantageous. This also makes it possible to influence the return flow in the grooves, in particular to promote the transfer of the suspension flowing back into the grooves into the grinding zone.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 202005007551 U1 [0003]
WO 95/24528 A1 [0003]

Claims

Process for the milling of water-suspended pulp fibers, in which these fibers are mixed in an aqueous suspension (S) with grinding strips ( 3 , provided grinding sets ( 1 . 1' . 2 . 2 ' ), either on a rotor ( 9 ) or a stator ( 8th ) and are rotated relative to each other and pressed against each other, whereby mechanical grinding work is transmitted to the pulp fibers, characterized in that on the rotor ( 9 ) Grinding sets ( 2 . 2 ' ) are used, in which at least part of the between the Mahlleisten ( 3 ) lying grooves ( 5 ) have a groove depth (TR) which decreases in size as seen from the inside to the outside in the radial direction, or that on the stator ( 8th ) Grinding sets ( 1 . 1' ) are used, in which at least part of the between the Mahlleisten ( 3 ) lying grooves ( 4 ) have a groove depth (TS), which increases seen from inside to outside in the radial direction.

Process for the milling of water-suspended pulp fibers, in which these fibers are mixed in an aqueous suspension (S) with grinding strips ( 3 ) provided grinding sets ( 1 . 1' . 2 . 2 ' ), which are either on a rotor or a stator and are rotated relative to each other and pressed against each other, whereby mechanical grinding work is transmitted to the pulp fibers, characterized in that on the rotor ( 9 ) Grinding sets ( 2 . 2 ' ) are used, in which at least part of the between the Mahlleisten ( 3 ) lying grooves ( 5 ) have a groove depth (TR) which decreases in size as seen from the inside to the outside in the radial direction, and that on the stator ( 8th ) Grinding sets ( 1 . 1' ) are used, in which at least part of the between the Mahlleisten ( 3 ) lying grooves ( 4 ) have a groove depth (TS), which increases seen from inside to outside in the radial direction.

Method according to claim 1 or 2, characterized in that the maximum groove depth (TS, TR) of a groove ( 4 . 5 ) is at least 15%, preferably at least 40% greater than the minimum groove depth (TS, TR) of the same groove ( 4 . 5 ).

A method according to claim 1, 2 or 3, characterized in that Mahlgarnituren ( 1 . 1' . 2 . 2 ' ) are used, in which the Mahlleisten ( 3 ) of a basic body ( 14 . 14 ' ), which at least in the main part of the Mahlleisten ( 3 ) bearing surface has the shape of a truncated cone or a segment of a truncated cone.

A method according to claim 4, characterized in that the oblique angle (α, β, δ) of the truncated cone relative to the through the top ( 10 ) of the milling strips ( 3 ) has a value greater than zero and less than 15 °, preferably less than 8 °.

A method according to claim 4 or 5, characterized in that the oblique angle (α, β, δ) of the truncated cone in all used sets ( 1 . 1' . 2 . 2 ' ) with a tolerance of -10% to + 10% is the same.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the groove depth (TR, TS) over at least 80% of their length from the inside to the outside at least 20% changed.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the through the top ( 10 ) of the milling strips ( 3 ) formed envelope surface is flat.

Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that through the top ( 10 ) of the milling strips ( 3 ) formed envelope surface is conical.

Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that through the top ( 10 ) of the milling strips ( 3 ) is cylindrical.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the between the Mahlleisten ( 3 ) lying grooves ( 4 . 5 ) with a tolerance of -10% to + 10% have a constant groove width (a).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the milling strips ( 3 . 3 ' ) with a tolerance of -10% to + 10% a constant strip width ( 5 ) to have.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the milling strips ( 3 . 3 ' ) have a last width (b) of at least 1 mm and at most 30 mm.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the groove depth (TS, TR) of the between the Mahlleisten ( 3 ) lying grooves ( 4 . 5 ) is between 1 and 30 mm, preferably between 3 and 10 mm.

Grinding set ( 1 . 1' . 2 . 2 ' ) for the application of the method according to one of the preceding method claims, which with Mahlleisten ( 3 ) between which grooves ( 4 . 5 ), characterized in that the milling strips ( 3 ) from a basic body ( 14 . 14 ' ), which at least in the main part of the Mahlleisten ( 3 ) bearing surface has the shape of a truncated cone or a segment of a truncated cone, whereby the between the Mahlleisten ( 3 ) lying grooves ( 4 . 5 ) have a groove depth (TR, TS), which varies in the radial direction from the inside to the outside.

Milling assembly according to claim 15, characterized in that the oblique angle (α, β, δ) of the truncated cone relative to the through the top ( 10 ) of the milling strips ( 3 ) has an amount greater than zero and less than 15 °, preferably less than 8 °.

Milling assembly according to claim 15 or 16, characterized in that the maximum groove depth (TS, TR) by at least 15%, preferably at least 40% greater than the minimum groove depth (TS, TR) of the same groove ( 4 . 5 ).