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WO2004054717A2 - Verfahren zur herstellung von garnituren für das mechanische bearbeiten von wasserhaltigem papierfaserstoff - Google Patents

Verfahren zur herstellung von garnituren für das mechanische bearbeiten von wasserhaltigem papierfaserstoff Download PDF

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WO2004054717A2
WO2004054717A2 PCT/EP2003/012930 EP0312930W WO2004054717A2 WO 2004054717 A2 WO2004054717 A2 WO 2004054717A2 EP 0312930 W EP0312930 W EP 0312930W WO 2004054717 A2 WO2004054717 A2 WO 2004054717A2
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WO
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processing elements
mask
base body
produced
temperature soldering
Prior art date
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PCT/EP2003/012930
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Werner Lange
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Voith Patent GmbH
Original Assignee
Voith Paper 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.)
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Publication date
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Application filed by Voith Paper Patent GmbH filed Critical Voith Paper Patent GmbH
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Priority to AU2003288115A priority patent/AU2003288115A1/en
Priority to EP03779988A priority patent/EP1572366B1/de
Priority to JP2004559699A priority patent/JP2006509922A/ja
Priority to BR0306877-3A priority patent/BR0306877A/pt
Priority to AT03779988T priority patent/ATE443573T1/de
Priority to NZ541201A priority patent/NZ541201A/en
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Definitions

  • the invention relates to a method for producing sets according to the preamble of claim 1.
  • Sets produced in this way are used primarily for grinding paper fibers, dispersing impurities in the paper pulp or deflaking, i.e. dissolving paper fiber agglomerates. They are then used in grinding machines (refiners), defoamers or dispersers. Such machines have at least one rotor and at least one stator with either disk-shaped or conical surfaces on which the clothing is attached, so that gaps can form between them. Many sets have ridges and grooves on the work surfaces, which is why one speaks of "knife sets”. Other trimmings, e.g. as inserts in dispersers, have the form of toothed rings. Disperger fittings are shown and described in DE 195 23 704 A1. It is known that in addition to the shape of the webs, grooves and teeth, the material from which they are made also has an effect on the processing of the fibrous material.
  • the paper fibers are in a pumpable suspension, that is to say with a solids content of about 2 to 8%, or as a tough material with an overlying solids content.
  • Dispergers usually work with a solids content between 15 and 25%.
  • the sets are subject to wear and must therefore be replaced at certain intervals.
  • wear can also cause the machining effect to change beforehand.
  • the shape, in particular the edge shape, and the surface of the clothing have an outstanding influence on the machining effect.
  • These changes have the disadvantage that the same machine can no longer be used optimally from a certain point in time. It is therefore understandable that considerable effort is put into developing sets, which is reflected in the design of their shape and in the selection of the material.
  • materials that are particularly suitable for the machining elements have properties that can be very problematic when used for the basic body of the set. In particular, this relates to materials that are very hard and brittle and therefore do not have the toughness necessary for the base body.
  • such materials are relatively expensive and complex to manufacture and can only be processed with great effort in comparison to normal metallic materials.
  • the basic body of a machining tool provides the connection of the machining elements to the other components, for. B. those of a grinder. Because of the high forces that occur in such a grinding machine, high demands are placed on the base body. It must also be possible to fix it securely with the grinder, for which purpose e.g. highly tightened screws are required. Because of these requirements, a particularly strong and tough material is required.
  • WO 99/37402 A 1 describes a process for the production of refiner sets, with which it is also possible to choose a different material for the knives than for the base plate, but it is very complex and complicated because of the large number of individual parts that have to be put together exactly.
  • the invention is based on the object of designing the method for producing trimmings in such a way that the production is considerably simplified and yet particularly suitable hard materials for highly stressed Editing elements can be used.
  • the mask used for the method can consist of a sheet of uniform thickness into which the openings have been made by laser cutting. It is easily possible to make different openings for sets with different grinding effects as required. Since the machining elements are initially manufactured separately, it is possible to use optimal materials for them and to produce the shape of the clothing relatively easily. With the help of the mask, it is possible to position the machining elements precisely and securely in the correct places on the base body and to hold them there during the subsequent work process. Since a larger number of processing elements is generally required for a clothing, it makes sense to insert the elements into the mask using an automatically operating device. The method not only has the advantage of being quick to implement and easy to automate, but also offers very good strength, since the processing elements can be connected to both the base body and the mask.
  • a high-temperature soldering method is particularly suitable for this purpose, with which all the connections belonging to a processing unit can easily be produced simultaneously. Such processes are mostly carried out at very high temperatures, e.g. above 1000 ° C, preferably approx. 1050 ° C.
  • a protective gas atmosphere e.g. Argon used; a vacuum is also conceivable, but more complex.
  • the outline contour of the mask can be somewhat smaller than that of the associated base body.
  • Several smaller masks can also be assigned to a single base body by segmenting them in the circumferential direction. This simplifies the milling technology design of bevel knife sets: Since the knives of such sets are parallel to one another on a segment, the deviation of the knife angle from the desired value can be kept smaller with a larger number of segments.
  • Such a support frame can be constructed from sheet metal lamellae which are placed one on top of the other (sandwich construction) and in which the fastening holes are already present. The sandwich, the mask and the processing elements can be soldered together in one operation.
  • the mask can easily be attached to the base body before inserting the processing elements, e.g. connect by welds.
  • the time-consuming processing of the hard structures on the processing elements can often be omitted because the precision of the clothing produced in this way is higher than e.g. with conventional, i.e. completely cast.
  • Fig. 2 part of a grinding set after performing the inventive
  • Fig. 8 shows a variant of the set shown in Fig. 7.
  • Fig. 1 shows a part of a base body 1, which is covered with a mask 3, wherein the connection is made here by welds 7 or weld spots.
  • the mask 3 is provided with a larger number of through openings 4.
  • a processing element 5 is already inserted in the opening shown on the far left.
  • the processing elements 5 are strip-shaped and can for example be made from rolled profiles. They have a surface that is constant over the height, which also corresponds to that of the foot 6.
  • the openings 4 and the shape of the foot 6 are so on top of each other coordinated that the machining element 5 can be inserted into the opening 4 without play.
  • the solder can already be applied to the corresponding areas before insertion. In this case, solder deposits in the form of small depressions or grooves can advantageously be created in the components to be connected (not shown here).
  • the mask 3 can also be embedded in a correspondingly shaped base body, that is to say it can be embedded.
  • FIG. 2 which shows a finished set 2 in perspective and in section, shows that the soldering surface 9 (drawn as thickened lines) connects the processing elements 5 both to the base body 1 and to the mask 3. Since the stress on the clothing can be relatively high during operation, this large-area connection is a particular advantage.
  • the soldering surface 9 ' here also extends over the contact surfaces between the mask 3 and the base body 1, but this is not always necessary and increases the processing effort.
  • the thickness c of the mask 3 is usually between 2 and 10 mm.
  • the set 2 partially shown in FIG. 2 can be understood, for example, as a grinding segment (see FIG. 4) for a disc refiner which, as is known, contains a multiplicity of strip-shaped processing elements 5. Such sets are also called knife sets. They are provided with screw holes 10 and are screwed onto the rotor or the stator of a disc refiner. As is well known, these are wearing parts, which must be replaced at certain intervals.
  • FIG. 3 shows a possibility of making the shape of the processing elements 5 ′ special, which is facilitated by the method according to the invention.
  • the cutting edge for example in the rotor in the direction of movement (arrow 18), has an angle ⁇ between 0 and 10 ° on the upper side relative to the plane parallel to the direction of movement and on the front side also an angle ⁇ of between 0 and 10 ° relative to the plane perpendicular to it , This prevents unwanted edge rounding.
  • the basic body 1 " in the example shown here consists of three sheet metal lamellae 19, 19 ' , 19 " placed on top of one another, each of which can have the same thickness (for example 6 mm).
  • the sheet metal lamella 19 shown above is - for example by high-temperature soldering - with a lower plate 20 and this in turn connected to the mask 3, which - as already described - has been provided with processing elements 5.
  • the base body 1 " is not solid, but is constructed as a support frame with load-bearing areas in which the screw holes 10 are also located.
  • Cavities 21 are left free in the sheet metal lamellas 19, 19 ' , 19 " between the load-bearing areas, which saves weight and material costs.
  • the lower plate 20 is dimensioned according to the strength requirements (possibly also the same thickness as the sheet metal lamellas 19, 19 ' , 19 " ) and can absorb the compressive forces resulting from the grinding over the cavities 21.
  • the sheet metal lamellae 19, 19 ' and 19 " can be soldered to one another and to the lower plate 20 in the same operation, in which the machining elements 5 are also anchored in the mask 3.
  • the layered structure of the base body 1 " has the particular advantage that it can be Makes production cheaper and that it becomes lighter.
  • the outer contour, the cavities 21 and the screw holes 10 can be produced inexpensively by laser cutting.
  • the base body 1 ' - as FIG. 6 shows - has the shape of a truncated cone or a part thereof.
  • This can also be provided with a mask 3, in which the processing elements 5 are then to be inserted and fastened in the manner already described.
  • the sets manufactured according to the described method can belong to both the rotor 11 and the stator 12.
  • Most refiners are known to have rotor and stator fitted with knives.
  • the suspension 14 to be ground is passed through the machine between the knives.
  • the rotor 11 is driven by the shaft 13.
  • FIG. 7 and 8 each show one Base body 1 with an applied mask 3 and a number of processing elements already used.
  • Some different tooth shapes are shown as examples, for example simple cubic teeth 15 or beveled teeth 16, which serve as machining elements in the sense of the invention. It may be necessary to consider whether a larger number of simply shaped, easy-to-manufacture individual teeth are used or whether several teeth are to be combined in larger or smaller tooth groups 17, 17 ' and then to be inserted into the mask 3.
  • Hard, brittle metal alloys optimized for fiber processing can be used as the material for the processing elements. They can also be hardened after high temperature soldering or in the meantime. For example, after high-temperature soldering, the cooling can be carried out so quickly that the processing elements harden thermally when using carbon steels.
  • the base body can consist of relatively tough Cr-Ni steel. Since it is covered by the mask and processing elements for the fiber suspension, it can also be made from non-corrosion-resistant steel, which further reduces the costs. Another option is to coat the base body with corrosion-resistant material.
  • the mask can advantageously be made from relatively tough Cr-Ni steel sheet into which the openings have been cut by laser.

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Abstract

Das Verfahren dient zur Herstellung von Garnituren, wie sie z.B. in Refinern für das Mahlen von Papierfaserstoff eingesetzt werden. Die erfindungsgemäss hergestellte Garnitur besteht aus einem Grundkörper (1) einer darauf aufliegenden Maske (3) sowie den zur eigentlichen Bearbeitung dienenden Bearbeitungselementen (5). Die Bearbeitungselemente (5), z.B. leistenförmige Messer, werden in die mit entsprechenden Öffnungen (4) versehene Maske (3) eingesetzt. Anschliessend kann z.B. durch Hochtemperatur-Löten ein fester Verbund hergestellt werden. Der Vorteil des Verfahrens besteht darin, dass optimale Materialien für die Bearbeitungselemente gewählt werden können und dass das Herstellungsverfahren flexibel und, gemessen an der Qualität der hergestellten Garnituren, besonders wirtschaftlich ist.

Description

Verfahren zur Herstellung von Garnituren für das mechanische Bearbeiten von wasserhaltigem Papierfaserstoff
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Garnituren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 .
Derart hergestellte Garnituren dienen vor allem dem Mahlen von Papierfasern, dem Dispergieren von Verunreinigungen im Papierfaserstoff oder dem Entstippen, also dem Auflösen von Papierfaseragglomeraten. Sie werden dann in Mahlmaschinen (Refinern), Entstippern oder Dispergern verwendet. Solche Maschinen haben mindestens einen Rotor und mindestens einen Stator mit entweder scheibenförmigen oder kegelförmigen Flächen, auf denen die Garnituren angebracht werden, so dass sich zwischen ihnen Spalte ausbilden können. Viele Garnituren weisen an den Arbeitsflächen Stege und Nuten auf, weshalb man auch von "Messer-Garnituren" spricht. Andere Garnituren, z.B. als Einsätze in Dispergern, haben die Form von Zahnringen. In der DE 195 23 704 A1 sind Dispergergamituren gezeigt und beschrieben. Es ist bekannt, dass neben der Form der Stege, Nuten und Zähne auch das Material, aus dem sie bestehen, Auswirkungen auf die Bearbeitung des Faserstoffs hat.
Bei der mechanischen Bearbeitung mit Hilfe solcher Garnituren liegen die Papierfasem in einer pumpfähigen Suspension, also mit einem Feststoffgehalt von etwa 2 - 8 % vor oder als zäher Stoff mit einem darüber liegenden Feststoffgehalt. Disperger arbeiten in der Regel bei einem Feststoff g ehalt zwischen 15 und 25 %.
Die Garnituren sind einem Verschleiß ausgesetzt und müssen daher in bestimmten Intervallen ersetzt werden. Der Verschleiß kann aber auch schon vorher dazu führen, dass sich die Bearbeitungswirkung ändert. Form, insbesondere Kantenform, und Oberfläche der Garnituren haben nämlich einen überragenden Einfluss auf den Bearbeitungseffekt. Diese Veränderungen haben den Nachteil, dass von einem bestimmten Zeitpunkt an mit derselben Maschine nicht mehr optimal gearbeitet werden kann. Es ist daher verständlich, dass für die Entwicklung von Garnituren ein beträchtlicher Aufwand getrieben wird, der sich in der Gestaltung ihrer Form und in der Auswahl des Materials niederschlägt. Dabei hat es sich gezeigt, dass Materialien, die für die Bearbeitungselemente besonders geeignet sind, Eigenschaften haben, die bei ihrer Verwendung für den Grundkörper der Garnitur sehr problematisch sein können. Insbesondere betrifft das Materialien, die sehr hart und spröde sind und daher nicht die für den Grundkörper notwendige Zähigkeit aufweisen. Ferner sind solche Materialien relativ teuer und aufwändig in der Herstellung und lassen sich im Vergleich zu normalen metallischen Werkstoffen nur mit großem Aufwand bearbeiten.
Der Grundkörper eines Bearbeitungswerkzeuges stellt die Verbindung der Bearbeitungselemente zu den übrigen Bauteilen, z. B. denen einer Mahlmaschine, her. Wegen der hohen Kräfte, die in einer solchen Mahlmaschine auftreten, werden an den Grundkörper hohe Festigkeitsanforderungen gestellt. Es muss auch möglich sein, ihn sicher mit der Mahlmaschine zu befestigen, wozu z.B. hochverspannte Schrauben erforderlich sind. Wegen dieser Anforderungen ist ein besonders festes und zähes Material erforderlich.
Aus der DE 196 03 548 A1 ist bereits ein Verfahren zur Herstellung von Garnituren bekannt, bei dem diese aus getrennt hergestellten Teilen zusammengefügt werden. Gemäß dieser Publikation kann dazu ein Hochtemperaturlötverfahren unter Vakuum verwendet werden. Diese an sich gut geeigneten Verfahren sind jedoch aufwändig in der Durchführung und führen zu nicht immer ausreichenden Festigkeiten.
In der WO 99/37402 A 1 wird ein Verfahren zur Herstellung von Refinergarnituren beschrieben, mit dem es zwar auch möglich ist, für die Messer ein anderes Material zu wählen als für die Grundplatte, es ist aber sehr aufwändig und kompliziert wegen der Vielzahl von Einzelteilen, die exakt zusammenzufügen sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, das Verfahren zur Herstellung von Garnituren so zu gestalten, dass die Herstellung wesentlich vereinfacht wird und dennoch besonders geeignete harte Materialien für hoch beanspruchte Bearbeitungselemente verwendet werden können.
Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 genannten Merkmale gelöst.
Die für das Verfahren verwendete Maske kann aus einem Blech von gleichmäßiger Dicke bestehen, in das die Öffnungen durch Laserschneiden eingebracht worden sind. Dabei ist es leicht möglich, je nach Bedarf unterschiedliche Öffnungen für Garnituren mit unterschiedlicher Mahlwirkung anzufertigen. Da die Bearbeitungselemente zunächst separat hergestellt werden, ist es möglich, für diese optimale Werkstoffe zu verwenden und dabei die Form der Garnitur relativ einfach zu erzeugen. Mit Hilfe der Maske besteht nämlich die Möglichkeit, die Bearbeitungselemente präzise und sicher an den richtigen Stellen auf dem Grundkörper zu positionieren und während des anschließenden Arbeitsvorganges dort zu halten. Da in der Regel für eine Garnitur eine größere Anzahl von Bearbeitungselementen benötigt wird, ist es sinnvoll, das Einsetzen der Elemente in die Maske mit Hilfe einer automatisch arbeitenden Vorrichtung durchzuführen. Das Verfahren hat nicht nur den Vorteil der schnellen Durchführbarkeit und der guten Automatisierbarkeit, sondern bietet auch sehr gute Festigkeit, da die Bearbeitungselemente sowohl mit dem Grundkörper als auch mit der Maske verbunden werden können. Besonders geeignet ist dazu ein Hochtemperaturlötverfahren, mit dem sich ohne weiteres alle zu einer Bearbeitungeinheit gehörenden Verbindungen gleichzeitig herstellen lassen. Solche Verfahren werden zumeist bei sehr hohen Temperaturen durchgeführt, z.B. über 1000° C, vorzugsweise ca. 1050° C. Dabei wird mit Vorteil eine Schutzgasatmosphäre , z.B. Argon, verwendet; auch ein Vakuum ist denkbar, allerdings aufwändiger.
Die Umrisskontur der Maske kann etwas kleiner sein als die des zugehörigen Grundkörpers. Es können auch mehrere kleinere Masken einem einzigen Grundkörper zugeordnet werden, indem sie in Umfangsrichtung segmentiert werden. Das vereinfacht die mahltechnologische Gestaltung von Schrägmesser-Garnituren: Da die Messer solcher Garnituren auf einem Segment zueinander parallel sind, kann bei einer größeren Anzahl von Segmenten pro Grundkörper die Abweichung der Messerwinkel vom gewünschten Wert kleiner gehalten werden. Besonders ökonomisch ist es, den Grundkörper als Stützrahmen auszubilden, mit tragenden Bereichen, in denen sich auch die Bohrungen für die Befestigungsschrauben befinden, die zum Anbringen in der Mahlmaschine benötigt werden. Ein solcher Stützrahmen kann aus aufeinander gelegten Blechlamellen aufgebaut sein (Sandwich-Konstruktion), bei denen die Befestigungslöcher schon vorhanden sind. Das Sandwich, die Maske und die Bearbeitungselemente können in einem Arbeitsgang miteinander verlötet werden.
Die Maske lässt sich in anderen Fällen vor Einsetzen der Bearbeitungselemente leicht mit dem Grundkörper, z.B. durch Schweißnähte verbinden.
Die aufwändige Bearbeitung der harten Strukturen an den Bearbeitungselementen kann oft entfallen, da die Präzision der so hergestellten Garnituren höher ist als z.B. bei konventionellen, also komplett gegossenen.
Die Erfindung wird erläutert an Hand von Zeichnungen. Dabei zeigen:
Fig. 1 Teil einer Mahlgarnitur im erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren;
Fig. 2 Teil einer Mahlgarnitur nach Durchführung des erfindungsgemäßen
Herstellungsverfahrens; Fig. 3 eine besondere Form der Bearbeitungselemente; Fig. 4 90°-Segment einer Mahlgarnitur für Scheibenrefiner; Fig. 5 Mahlgarnitur im Schnitt mit speziellem Grundkörper; Fig. 6 Teil eines mit einer Mahlgarnitur versehenen Kegelrefiners; Fig. 7 Teil einer erfindungsgemäß hergestellten Disperger- oder
Entstippergarnitur; Fig. 8 eine Variante der in Fig. 7 gezeigten Garnitur.
Fig. 1 zeigt einen Teil eines Grundkörpers 1 , der mit einer Maske 3 belegt ist, wobei die Verbindung hier durch Schweißnähte 7 oder Schweißpunkte hergestellt wird. Die Maske 3 ist mit einer größeren Anzahl von durchgehenden Öffnungen 4 versehen. Dabei ist in die ganz links gezeichnete Öffnung bereits ein Bearbeitungselement 5 eingesetzt. Die Bearbeitungselemente 5 sind leistenförmig und können z.B. aus gewalzten Profilen hergestellt sein. Sie haben eine über die Höhe konstante Fläche, die also auch der des Fußes 6 entspricht. Die Öffnungen 4 und die Form des Fußes 6 sind so aufeinander abgestimmt, dass sich das Bearbeitungselement 5 spielfrei in die Öffnung 4 einsetzen lässt. In den typischen Fällen, in denen ein Hochtemperaturlötverfahren durchgeführt wird, kann das Lot vor dem Einsetzen auf die entsprechenden Flächen bereits aufgetragen werden. Dabei können mit Vorteil Lötdepots in Form kleiner Vertiefungen oder Nuten in den zu verbindenden Bauteilen angelegt weden (hier nicht gezeichnet).
Die Maske 3 kann auch in einem entsprechend geformten Grundkörper eingelassen, also eingebettet sein.
Die Fig. 2, die eine fertige Garnitur 2 perspektivisch und geschnitten darstellt, zeigt, dass die Lötfläche 9 ( als verdickte Linien gezeichnet) die Bearbeitungselemente 5 sowohl mit dem Grundkörper 1 als auch mit der Maske 3 verbindet. Da die Beanspruchung der Garnitur im Betrieb relativ hoch sein kann, ist diese großflächige Verbindung ein besonderer Vorteil. Die Lötfläche 9' erstreckt sich hier auch noch über die Kontaktflächen zwischen Maske 3 und Grundkörper 1 , was aber nicht immer erforderlich ist und den Bearbeitungsaufwand erhöht. Die Dicke c der Maske 3 ist in der Regel zwischen 2 und 10 mm groß. Die in Fig. 2 teilweise gezeigte Garnitur 2 kann z.B. als Mahlsegment (s. Fig. 4) für einen Scheibenrefiner verstanden werden, das bekanntlich eine Vielzahl von leistenförmigen Bearbeitungselementen 5 enthält. Solche Garnituren werden auch Messer-Garnituren genannt. Sie sind mit Schraubenlöchern 10 versehen und werden auf den Rotor oder den Stator eines Scheibenrefiners aufgeschraubt. Bekanntlich handelt es sich dabei um Verschleißteile, die also in bestimmten Abständen erneuert werden müssen.
Fig. 3 zeigt eine Möglichkeit, die Form der Bearbeitungselemente 5' speziell zu gestalten, was durch das erfindungsgemäße Verfahren erleichtert wird. Die z.B. beim Rotor in Bewegungsrichtung (Pfeil 18) vorn liegende Schnittkante hat an der Oberseite gegenüber der der Bewegungsrichtung parallelen Ebene einen Winkel α zwischen 0 und 10° und an der Vorderseite gegenüber der dazu senkrechten Ebene einen Winkel γ von ebenfalls zwischen 0 und 10°. Das beugt der unerwünschten Kantenabrundung vor.
In der Fig. 5 ist der Aufbau einer speziellen Ausführungsform einer erfindungsgemäß hergestellten Garnitur im Schnitt dargestellt. Man erkennt, dass der Grundkörper 1 " bei dem hier gezeigten Beispiel aus drei aufeinander gelegten Blechlamellen 19, 19', 19" besteht, die jeweils die gleiche Dicke (z.B. 6 mm) haben können. Die oben gezeichnete Blechlamelle 19 ist - z.B. durch Hochtemperaturlöten - mit einer Unterplatte 20 und diese wiederum mit der Maske 3 verbunden, die - wie bereits beschrieben - mit Bearbeitungselementen 5 versehen wurde. Der Grundkörper 1 " ist nicht massiv gestaltet, sondern als Stützrahmen aufgebaut mit tragenden Bereichen, in denen sich auch die Schraubenlöcher 10 befinden. Zwischen den tragenden Bereichen werden in den Blechlamellen 19, 19', 19" Hohlräume 21 frei gelassen, was Gewicht und Materialkosten einspart. Die Unterplatte 20 ist den Festigkeitsanforderungen entsprechend dimensioniert (eventuell auch gleich dick wie die Blechlamellen 19, 19', 19") und kann die von der Mahlung herrührenden Druckkräfte über den Hohlräumen 21 aufnehmen. Die Blechlamellen 19, 19' und 19" können im selben Arbeitsgang miteinander und mit der Unterplatte 20 verlötet werden, in dem auch die Bearbeitungselemente 5 in der Maske 3 verankert werden. Der schichtenweise Aufbau des Grundkörpers 1 " hat insbesondere den Vorteil, dass sich seine Herstellung verbilligen lässt und dass er leichter wird. Die Außenkontur, die Hohlräume 21 und die Schraubenlöcher 10 lassen sich günstig durch Laser-Schneiden erzeugen.
Es ist auch ohne weiteres möglich, das erfindungsgemäße Verfahren anzuwenden, wenn eine Garnitur für einen Kegelrefiner gefertigt werden soll. Dann hat der Grundkörper 1 ' - wie Fig. 6 zeigt - die Form eines Kegelstumpfes oder eines Teils davon. Auch dieser kann mit einer Maske 3 versehen werden, in die dann in der bereits beschriebenen Weise die Bearbeitungselemente 5 einzusetzen und zu befestigen sind. An der Fig. 6 ist auch erkennbar, dass die nach dem beschriebenen Verfahren gefertigten Garnituren sowohl zum Rotor 11 als auch zum Stator 12 gehören können. Bei den meisten Refinern werden bekanntlich Rotor und Stator mit Messergarnituren versehen. Die zu mahlende Suspension 14 wird zwischen den Messern durch die Maschine hindurchgeführt. Der Rotor 11 wird durch die Welle 13 angetrieben.
Es gibt auch Anwendungsfälle im Bereich der Dispergierung und Entstippung von Papierfaserstoff, bei dem Garnituren verwendet werden, die mit hoch beanspruchten zahnförmigen Bearbeitungselementen versehen sind . Auch hier kann das erfindungsgemäße Verfahren angewendet werden. So zeigen die Fig. 7 und 8 je einen Grundkörper 1 mit einer aufgelegten Maske 3 und eine Anzahl von bereits eingesetzten Bearbeitungselementen. Dabei sind exemplarisch einige verschiedene Zahnformen dargestellt, z.B. einfache kubische Zähne 15 oder abgeschrägte Zähne 16, die als Bearbeitungselemente im Sinne der Erfindung dienen. Eventuell ist abzuwägen, ob eine größere Anzahl von einfach geformten, leicht zu fertigenden Einzelzähnen verwendet wird oder ob mehrere Zähne in größeren oder kleineren Zahngruppen 17, 17' zusammengefasst und dann in die Maske 3 eingesetzt werden sollen. Die Herstellung einer solchen Garnitur ist ähnlich, wie bereits beschrieben, d.h. die Füße der Bearbeitungselemente 5', also der Zähne oder Zahngruppen, und die Öffnungen in der Maske 3 haben etwa die gleiche Form, so dass ein Einsetzen der Bearbeitungselemente 5' erfolgen kann. Anschließend erfolgt wieder die endgültige Fixierung der Bearbeitungselemente mit der Maske 3 und dem Grundkörper 1.
Als Material für die Bearbeitungselemente können harte spröde Metalllegierungen verwendet werden, die für Faserbearbeitung optimiert wurden. Sie können auch nach dem Hochtemperaturlöten oder währenddessen gehärtet werden. Zum Beispiel kann nach dem Hochtemperaturlöten die Abkühlung so schnell vorgenommen werden, dass bei Verwendung von Kohlenstoffstählen die Bearbeitungselemente thermisch aushärten.
Der Grundkörper kann aus relativ zähem Cr-Ni-Stahl bestehen. Da er zur Faserstoffsuspension hin durch Maske und Bearbeitungselemente abgedeckt wird, kann er auch aus nicht korrosionsbeständigem Stahl hergestellt werden, was die Kosten weiter reduziert. Eine weitere Möglichkeit ist die Beschichtung des Grundkörpers mit korrosionsbeständigem Material.
Die Maske kann mit Vorteil aus relativ zähem Cr-Ni-Stahlblech hergestellt werden, in das die Öffnungen durch Laser eingeschnitten wurden.

Claims

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Herstellung von Garnituren (2) für das mechanische Bearbeiten, insbesondere Mahlen von wasserhaltigem Papierfaserstoff, die sich zusammensetzen aus
- mindestens einem Grundkörper (1 , 1 ', 1 ") und
- mindestens einer bei der betriebsmäßigen Benutzung der Garnitur (2) vom Faserstoffmaterial berührten Bearbeitungseinheit, welche eine Mehrzahl von durch Bearbeitungselemente (5, 5') gebildete Vorsprünge aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungselemente (5, 5') separat hergestellt werden, dass eine Maske (3) hergestellt wird, die mit Öffnungen (4) versehen ist, deren
Form der des Fußes (6) der Bearbeitungslemente (5, 5 ') entspricht, dass die Bearbeitungselemente (5, 5') in die Öffnungen (4) der Maske (3) eingesetzt werden, dass Bearbeitungselemente (5, 5') und Maske (3) fest miteinander verbunden werden und dass die Maske (3) mit dem Grundkörper (1 , 1 ', 1 ") verbunden wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (4) durchgehend sind.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die festen Verbindungen der Bearbeitungselemente (5, 5') mit der Maske (3) durch einen Verfahrensschritt hergestellt werden, bei dem die Bearbeitungselemente (5, 5') auch mit dem Grundkörper (1 , 1 ', 1 ") verbunden werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1 , 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die festen Verbindungen durch ein Hochtemperaturlötverfahren hergestellt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Hochtemperaturlötverfahren bei einer Temperatur über 1000° C durchgeführt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Hochtemperaturlötverfahren unter Vakuum oder Schutzgasatmosphäre durchgeführt wird.
7. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Arbeitsgang, bei dem Bearbeitungselemente (5, 5') und Maske (3) miteinander verbunden werden, gleichzeitig eine Verbindung von Maske (3) und Grundkörper (1 , 1 ', 1 ") an deren Kontaktflächen hergestellt wird.
8. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Grundkörper (1 ") hergestellt wird, der als Stützrahmen gestaltet ist, mit tragenden Bereichen, in denen sich Schraubenlöcher (10) für Befestigungsschrauben befinden können.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (1 ") aus übereinander liegenden, miteinander verbundenen Schichten, insbesondere Blechlamellen (19, 19', 19"), aufgebaut wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichten, insbesondere Blechlamellen (19, 19', 19"), miteinander verlötet werden und dass das gleichzeitig mit dem Verlöten von Bearbeitungselementen (5, 5') und Maske (3) durchgeführt wird.
11 . Verfahren nach Anspruch 1 , 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die festen Verbindungen der Bearbeitungselemente (5, 5 ') durch Schweißen hergestellt werden.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungselemente (5, 5') beim Abkühlen nach dem Hochtemperaturlöten gehärtet werden.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die bei betriebsmäßiger Benutzung der Garnitur (2) vom Faserstoff berührten Flächen der Bearbeitungselemente (5, 5") bei oder unmittelbar nach dem Hochtemperaturlöten oberflächenbehandelt werden.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenbehandlung die Härte und/oder Verschleißfestigkeit der Bearbeitungselemente (5, 5') erhöht.
5. Verfahren nach Anspruch 13 oder 1 , dadurch gekennzeichnet, dass Hochtemperaturlötung und Oberflächenbehandlung im selben Ofen durchgeführt werden.
16. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Bearbeitungselemente (5, 5') und Grundkörper (1 , 1 ', 1 ") aus unterschiedlichen Materialien hergestellt werden.
17. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Grundkörper (1 , 1 ', 1 ") und Maske (3) aus Materialien hergestellt werden, deren Wärmeausdehnungskoeffizienten mit einer Toleranz von + 10 % gleich sind.
18. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Maske (3) aus einem Blech hergestellt wird und dass die Öffnungen (4) durch Laserschneiden eingebracht werden.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenkontur des Bleches so gewählt wird, dass sie im Wesentlichen der Außenkontur des Grundkörpers (1 , 1 ', 1 ") entspricht.
20. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Maske (3) in den Grundkörper (1 , 1 ', 1 ") eingebettet wird.
21. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Maske (3) aus einer Cr-Ni-Stahl-Legierung hergestellt wird.
22. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungselemente (5, 5') sich senkrecht zum Grundkörper (1 , 1 ', 1 ") erstreckende, leistenförmige Erhebungen sind, zwischen denen sich Nuten (8) befinden.
23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Überstand der leistenförmigen Erhebungen über der Maske (3) zwischen 2 und 20 mm beträgt.
24. Verfahren nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der leistenförmigen Erhebungen zwischen 2 und 30 mm, vorzugseise 2 und 10 mm, beträgt.
25. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungselemente Zähne (15, 16) sind, die sich senkrecht zum Grundkörper (1 , 1 ', 1 ") erstrecken.
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