DE2130503C3

DE2130503C3 - Aus Segmenten bestehender Mahlscheibenring zum Zerfasern von Fasermaterial

Info

Publication number: DE2130503C3
Application number: DE2130503A
Authority: DE
Inventors: Rolf Bertil Lidingoe Reinhall (Schweden)
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1970-07-30
Filing date: 1971-06-19
Publication date: 1975-03-20
Also published as: FR2103814A5; NO140276B; JPS5429601B1; DE2130503B2; CA937085A; US3674217A; NO140276C; DE2130503A1; GB1355971A

Description

Die Erfindung betrifft einen aus Segmenten bestehenden Mahlscheibenring zum Zerfasern von Fasermalerial, insbesondere zur Zellstofinerstellung. dessen Mahlfläche aus vielen zu einem ! lahlscheibenradius schräg verlaufenden Längsstegen, dazwischen liegenden Rinnen und die Längsstege verbindenden Querstegen besteht, wobei die in Durchflußrichtung gesehen vorne liegenden Stegkanten abgeschrägt sind.

Bei dem bekannten Mahlscheibenring (US-PS 3 125 306) weichen die schräg verlaufenden Längsstege nur unwesentlich von der radialen Richtung der Mahlfläche ab. Die Hackstücke gelangen an der inneren Umfangskante des Mahlscheibenrings auf die Mahlfläche und werden von dort durch die Wirkung der Fliehkraft nach außen geführt. Die Zerfaserung findet während des Durchgangs der vorzugsweise durch Dämpfung erweichten Hackstücke zwischen den zusammenarbeitenden Mahlscheibenringen statt, indem das Mahlgut durch die Fliehkraft in die Rinnen zwischen den S" ILängsstegen der einander gegenüberliegenden Mahlflächen eingeführt und in den Rinnen vorwärisbewegt wird, wodurch die Hackstücke in ihre faserigen Bestandteile aufgebrochen werden.

Die eine Relativbewegung zueinander ausführenden Längsstege der beiden Mahlflächen wirken wie zwei zusammenarbeitende Schneidkanten auf die Fasern, <was zur Folge hat, daß die Hackstücke zwischen den Längsstegen zerquetscht aber auch die Fasern bei ihrer Herauslösung zerschnitten werden. Dies ergibt eine unerwünscht kleine Faserlänge des durch den Mahlvorgang erhaltenen Stoffes.

Ferner hat sich ergeben, daß die gesamte Mahlfläche der Mahlscheibenringe nicht voll ausgenutzt wird, da die Rinnen zwischen den Längsstegen auf den Mahlscheiben an deren Außenumfang breiter sind als am Innenumfang. Daher werden zwar die Rinnen am Anfang der Mahlfläche durch das Mahlgut voll ausgefüllt.

wahrend die Rinnen aber naher der Außenkante der Mahlfläche verhältnismäßig leer bleibun.

Demzufolge liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde den eingangs geschilderten Mahlscheibenring so weiterzubilden, daß faseriges Mahlgut unter schonender Behandlung der Fasern zerkleinert wird, ohne also die Fasern in einem wesentlichen Umfang zu zerschneiden und daß ferner die Rinnen des Mahlscheibenrings besser mit Mahlgut gefüllt gehalten werden.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Längsstege bogenförmig verlaufen, wobei mit einem Mahlscheibenradius die inneren Steget.den einen Winkel zwischen 0° und 60" und die äußeren Stegenden einen Winkel zwischen 65° und 90° einschließen, und daß die Gesamtbreite der Rinnen nach außen zu durch Zusammenfassen von Längsstegen mit Hilfe eines Teils der Querstege verringert ist.

Bogenförmig verlaufende Längsstege auf einer Mahlscheibe sind an sich bekannt (US-PS 1 609 717). Bei diesen Längsstegen handelt es sich jedoch um Rippen, die zum Führen und Vorschieben ue» Mahlgutes dienen sollen. Das Zerschneiden des Mahlgutes erfolgt jedoch durch aus den Längsstegen in die Rinnen vorstehende Querstege, mit denen eine besonders große Mahlfeinheit erzielt werden soll.

Bei der Erfindung dagegen liegen die Längssiege auf den Mahlflächen der beiden zusammenarbeitenden Mahlscheibenringe in einem verhältnismäßig spitzen Winkel zueinander, was zur Folge hat, daß die auf das Mahlgut während des Durchgangs durch die Mahlfläche ausgeübten Kräfte bewirken, daß das Mahlgut von innen nach außen, also in Durchflußrichtung vorwärts bewegt wird, wobei ein Mindestmaß an Schneidwirkung bzw. Schneidkraft auf die Fasern einwirkt, während die auf das Mahlgut wirkende Stoßkraft ausreichend groß ist. um das Mahlgut unter schonender Behandlung in seine faserigen Bestandteile zu zerlegen. Der bei der erfindungsgemäßen Anordnung der Langsstege entstehende Abstand vermittelt Rinnen mit zum Außenumfang des Mahlscheibe!» mgs hin allmählich abnehmenden Querschnitt, so daß alle Rinne über die gesamte Mahlfläche hinweg im wesentlichen mit Mahlgut gefüllt gehalten werden.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß durch die Ausgestaltung der Längsstege mit den eine zum Außenumfang allmählich abnehmende Breite aufweisenden Rinnen einen verhältnismäßig gleichförmigen Austrag des Faserstoffes aus der Anordnung gestattet. Ferner ist ein Vorteil darin zu sehen, daß durch die Anordnung der Längsstege nicht nur Fascrbeschädigungon auf ein Mindestmaß verkleinert werden, sonuern daß die Mahlscheibenringe auch einem erheblich geringeren Verschleiß ausgesetzt sind.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Draufsicht auf ein Mahlscheibensegment mit einer gemäß der Erfindung ausgestalteten Mahlfläche,

F i g. 2 in vergrößertem Maßstab einen Schnitt längs der Linie 2-2 der F i g. 1 durch einige Längsstege,

F i g. 3 einen Schnitt längs der Linie 3-3 der F i g. 1 durch einen Quersteg,

F i g. 4 eine schematische Darstellung der Wirkungsweise der Mahlfläche gemäß der Erfindung und

F i g. 5 eine schematische Darstellung der Wirkungsweise einer üblichen Mahlfläche.

Das in der F i g. I dargestellte, gegossene Mahlscheibensegment 10 hat zwei gerade Seitenkanten 12 und 14

und zwei »uf den Kreisbögen zweier gleichmütiger Kreise mit verschieden großem Halbmesser liegende innere und äußere Umfangskanten 20 bzw. 22. Die Seilenkanten 12 und 14 des Segments 10 verlaufen längs Radien des kreisrunden Mahlscheibenringes.

Auf dem Segment 10 sind viele im Abstand voneinender angeordnete Längsstege 15 ausgebildet, die sich bogenförmig von einem Punkt nahe der inneren Umfangskante der Mahlfläche zu einem Punkt nahe der Außenumfangskante 22 des Segments erstrecken. to

In Fig. 1 ist 18 der Mittelpunkt der mit den Umfangskanten 20 und 22 zusammenfallenden Kreisbögen, die also den Anfang bzw. das Ende der Mahlfläche 25 des Segments bestimmen.

Ferner ist ein für den Verlauf der Liingsstege maßf eblicher Kreisbogen 27 mit einem zwischen dem Mittelpunkt 18 und der inneren Umfangskante 20 liegenden Radius vorgesehen. Von im Abstand voneinander ■uf dem Kreisbogen 27 gelegenen Punkten aus werden Kreisbögen 28 gezogen, die den Verlauf der Längsste- " ge bestimmen, derart, daß die Lüngsstege sich nach außen zu allmählich einander nähern und infolgedessen die zwischen den Längsstegen gebildeten Rinnen 29 einen allmählich abnehmenden Querschnitt erhalten, vorausgesetzt, daß die Radien der Bögen 28 gleich lang »5 sind. Die Anzahl der Längsstege nimmt, wie aus der F i g. 1 ersichtlich, allmählich in Richtung zu dem Rand der Mahlscheibe ab infolge des Umstandes, daß zwei benachbarte Längsstege zu einem vereinigt werden. So wird beispielsweise der Steg 15' mit dem ihm benachbarten und durch den Quersteg 15¹ verbundenen Längssteg 15- vereinigt, indem sich von diesem Quersteg 15¹ nur ein Längssteg 15⁴ fortsetzt. Die spezifischen Parameter für die Radien können wechseln. Es hat sich jedoch als vorteilhaft herausgestellt, den Kreisbogen 27 auf einen Radius zu legen, der zwischen 50 % und 90 % des Radius der inneren Umfangskante 20 ausmacht.

Die Geschwindigkeit des Vorschubs des fasrigen Stoffes ist dem Winkel der Neigung der Längsstege umgekehrt proportional, d. h., daß die Vorschubgeschwindigkeit in dem Ausmaß abnimmt, wie der Winkel zwischen den Längsstegen zunimmt. Andererseits wächst die Gesamtfläche der Rinnen zwischen den Stegen in Richtung zur Außenkante der Mahlfläche der Mahlscheibe, und /war etwa im Quadrat des Halbmessers. Wenn somit der Radius vom Mittelpunkt um 5 cm zunimmt, so nimmt die Rinnenflächc um 25 cm² zu. In dem dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel wächst die Schrägsteilung der Längsstege gegenüber den Halbmessern, so daß die Geschwindigkeit des Mahlgutvorschubes abnimmt. Die Abnahme der Mahlgutvorschubgeschwindigkeit wird durch die vergrößerte Rinnenflächc ausgeglichen, und hierdurch wird sichergestellt, daß alle Rinnen voll gefüllt sind.

Wie aus der F i g. I für das Ausführungsbcispiel ersichtlich, befinden sich einige der Siege oberhalb anderer Stege, in der Flußrichtung des Mahlgutes gesehen, in größerem Abstand voneinander als weiter unterhalb gelegene Stege, so daß die weiter oberhalb gelegene Rinne in ihrem Querschnitt größer ist als die nächstfolgende Rinne. Diese erzeugt eine Wirbelung, die eine Druckentlastung für das in den Mahlvorgang einbezogene Fasergut bedeutet.

Dies geht am besten durch einen Vergleich zwischen der Rinne 30 und den ihr gegenüber weiter aufwärts gelegen, sie mit Mahlgut versorgenden Rinnen 31 und 32 (s. links oben in F i g. 1) hervor. Jeder der Längsstege 15 ist, wie aus der F i g. 2 hervorgeht, mit einer schrägen Seitenwand 33 ausgebildet, die in eine Ausrundung 34 zwischen ihr und dem Rinnenboden übergeht, und zwar auf der dem Beginn der Mahlfläche 25 des Segments zugewandten Stegseite. Die der Seitenwand 33 gegenüberliegende Stegwand 35 verläuft ungefähr senkrecht zu dem Rinnenboden.

Ein oder mehrere Querstege 37 erstrecken sich zwischen benachbarten Längsstegen und bestimmen damit die Enden der Rinnen 29 zwischen benachbarten Stegen 15. Diese Querstege sind an verschiedenen Stellen in Abstand voneinander auf der Mahlscheibe vorgesehen, so daß die freie Länge benachbarter Rinnen verschieden groß wird. Wie aus der F i g. 3 ersichtlich, hat jeder Quersteg 37 eine Schriigwand 38, die über eine Ausrundung 39 auf der in d.. Vorschubrichtung abwärts gelegenen Seite des Querstrgs 37 in den Rinnenboden übergeht.

Die Längsstege 15 sind bei 40 abgescnrägt, d.h. sie h?ben am Anfang der Mahlfläche eine allmählich zuneivmende Höhe und bilden dadurch Einlaßstellen an den Stegen, was den glatten Fluß des Mahlgutes in die Rinnen 29 zwischen den Stegen fördert.

Ein Hackstock oder ähnliches Fasergutpartikel M gelangt, wie aus der F i g. 4 ersichtlich, in die Mahlfläche 25. indem es in die Rinnen 29 zwischen dem allmählich an Höhe zunehmenden Eintrittsende von Längsstegen 15 mit abgeschrägten Einlassen (s. untere linke Ecke der F i g. l) eingetragen wird.

Wenn die Hackstücke sich einmal in den Rinnen 29 befinden, werden sie in jeder Rinne durch die Einwirkung der Stege in dem zusammenarbeitenden, gegenüberliegenden Mahlscheibenring vorwärt: gestoßen.

Wie in der F i g. 4 schematisch dargestellt, üben die Längsstege 15 eine Stoßkraft auf das Stück M unter einem Winkel zu der gewünschten Bewegungsrichtung des Stücks in der Rinne aus, die nicht quer zu dieser gewünschten Bewegungsrichtung angreift, wie es in der F i g. 5 für bekannte Mahlscheiben gezeigt ist, sondern in einem Winkel zwischen vorzugsweise 15" und 75° zu einem Durchmesser von M senkrecht zu der für dieses Stück M gewünschten Bewegungsrichtung.

Demzufolge werden die auf die Hackstücke M angesetzten Kräfte, statt die ausgelösten Fasern abzuschneiden, wie es bei radial verlaufenden Stegen, deren Angriffsweise in der F i g. 5 dargestellt ist, geschieht, in •oinen Vektor aufgelöst, der, wie aus der F i g. 4 hervorgeht, eine Komponente hat, die die Hackstückc die Rinnen 29 cinlang stößt und gleichzeitig die Hackstükkc aufbricht, dabei aber nur eine vernachlässigbare Schwerwirkung ausübt.

Am Ende jeder Rinne 29 und vor dem Erreichen dieses Endes können die Hackstücke über die Stegkanten mit den gerundeten Schrägwänden rollen, wodurch die gewünschte Zerkleinerung ohne Zerschneiden von Fasern vervollständigt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Aus Segmenten bestehender Mahlscheibenring ium Zerfasern von Fasermaterial, insbesondere zur Zellstoffherstellung, dessen Mahlfläche aus vielen

ru einem Mahlscheibenradius schlag verlaufenden Längsstegen, dazwischen liegenden Rinnen und die Längsstege verbindenden Querstegen besteht, wobei die in Durchflußrichtung gesehen vorne liegen- «Jen Stegkanten abgeschrägt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsstege (15) bogenförmig verlaufen, wobei mit einem Mahlscheibenradius die inneren Stegenden einen Winkel zwischen 0° und 60° und die äußeren Stegenden einen Win- «5 kel zwischen 65° und 90° einschließen, und daß die Gesamtbreite der Rinnen nach außen zu durch Zu- »ammenfassen von Längsstegen (15) mit Hilfe eines Teils der Querstege (15³) verringert ist.

2. Mahlscheibenring nach Anspruch 1, dadurch so gekennzeichnet, daß benachbarte Rinnen (29) an verschiedenen Stellen Querstege (37) aufweisen, derart, daß die Länge benachbarter Rinnen ungleich groß ist.

3. Mahlscheibenring nach Anspruch 1 oder 2, da- *S durch gekennzeichnet, daß die Breite wenigstens ewiger Rinnen nach außen zu allmählich abnimmt.