DE2744698C2 - Refiner zur Aufbereitung von Papierstoff - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Refiner zur Aufbereitung von Papierstoff nach dem Oberbegriff des Patentanspruches und befaßt sich insbesondere mit einer neuartigen verbesserten Vorrichtung zur Verhinderung einer Axialverschiebung des Rotors beim Ein- und Ausschalten des Refiners.

Vierscheiben-Refiner, bei denen zwei Rotor-Mahlflächen an sich gegenüberliegenden Seiten einer rotierenden Scheibe und komplementäre gehäusefeste Mahlflächen an einem Stator befestigt sind, sind mit der Schwierigkeit des ungleichmäßigen Stoffstroms und der ungleichmäßigen hydraulischen Drücke behaftet, die beim Ein- und Abschalten auftreten, wobei der Rotor sich gerne im Zwischenraum zwischen den Mahlflächen des Rotors und Stators zum Stator hin bewegt und eine Berührung der sich gegenüberstehenden Flächen zustande kommen kann, was eine übermäßig starke und ungleichmäßige Abnutzung der Mahlflächen sowie eine übermäßige und unangenehme Lärmentwicklung zur Folge hat. Die ungleichmäßige Abnutzung der Mahlflächen beeinträchtigt deren Oberflächen- und Schneidkantenzustand und damit auch die Papierstoffbearbeitung.

Diese Schwierigkeilen sind durch das Verfahren und durch die Vorrichtung nach der US-PS 33 11 309 erfolgreich beseitigt worden, von der die Erfindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruches ausgeht. Nach dieser Druckschrift wird mit Hilfe eines Kraitantriebes in Form einer hydraulisch oder pneumatisch dehnbaren Kammer eine axiale Kraft über die mit Axialspiel versehene Antriebswelle auf den fliegend gelagerten Rotor ausgeübt, um denselben beim Ein- und Abschalten des Refiners an einem an einer neutralen Stelle zwischen Rotor und Stator befindlichen einstellbaren Anschlag festzuhalten. Die beschriebene Steuervorrichtung für die Antriebswelle wird auf ein Wellenende angesetzt, und zwar entweder nach außen hinter einen intern angeordneten Antriebsmotor oder an jenes Ende der Welle, das zum Ankuppeln an einen externen Antriebsmotor bestimmt ist. Die Verwirklichung beider Bauarten setzt voraus, daß die Maschine zur Aufnahme der Vorrichtung am äußeren Wellenende entsprechend lang gebaut ist, wodurch bei eng bemessenen Raumverhältnissen das Problem der Unterbringung besteht Außerdem weist der bekannte Refiner im Bereich der Steuerung für die axial verschiebbare Antriebswelle einen großen radialen Platzbedarf auf, da zwei axial beabstandete Wälzlager, über die die Antriebswelle an einem Ende gelagert ist, mit ihren Außenringen innerhalb einer Kraftübertragungshülse axial festgelegt sind, die ihrerseits in einem gehäusefesten Lagerkörper axial verschiebbar ist. Die mit einem sich radial nach außen erstreckenden Stellarm versehene Kraftübertragungshülse ist gegenüber dem gehäusefesten Lagerkörper undrehbar fsstgelegt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den radialen Platzbedarf des Refiners im Bereich der Axialsteuerung für die Antriebswelle zu minimieren und damit zu einer mehr kompakten wartungsfreundlichen Bauweise des Refiners zu gelangen.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht aus den im Kennzeichen des Patentanspruches angegebenen Merkmalen.

Der Platzgewinn in radialer Richtung ergibt sich daraus, daß der gehäuseseitige Lagerkörper im Durchmesser bis auf die Außenringe der Wälzlager verringert wird und dadurch zur Lagerhülse für die Wälzlager wird, und weil die Kraftübertragungshülsc zwischen den Außenringen verläuft, die nunmehr gleitbeweglich in die Lagerhülse bzw. den gehäusefesten Lagerkörper eingesetzt sind. Darüber hinaus hat man es in der Hand, über die axiaie Länge der Kraftübertragungshülsc die den Abstand der Wälzlager voneinander bestimmt, die Antriebswelle für den fliegend angeordneten Rotor ausschließlich über die Wälzlager zu lagern im Gegensatz.

zu dem bekannten Refiner nach der US-PS 33 11 309, bei dem die beiden Wälzlager eng zusammenliegend in Gesamtheit nur ein Lager von zwei erforderlichen Lagern für die Antriebswelle darstellen. Hierdurch wird auch ein Platzgewinn in axialer Richtung erhalten. Auch ist hierdurch die Möglichkeit geschaffen, die Axialsleuerung gemäß der Erfindung in einen vorhandenen Refiner einzubauen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispicl eines Refiners gemäß der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt

Fig. 1 eine vollständige Seitenansicht, teilweise im senkrechten Axial-Schnitt,

Fig. 2 eine vergrößerte Teildarstellung von Fig. 1, und

Fig.3 eine Draufsicht im Schnitt nach der Linie III-III in Fig. 2.

Der in F i g. 1 dargestellte Refiner 5 besteht aus einem auf einer Sohlplatte 8 ruhenden Gehäuse 7, in dem sich ein Stator 9, ein fliegend gelagerter Rotor 10, ein in den Stator 9 führender Stoffeinlaß 11 sowie ein vom Stator abgehender Stoffauslaß 12 befinden.

Zwischen dem Stator 9 und dem Rotor 10 befinden sich radiale ringförmige Mahlspülte 13, 14, in denen der

Papierstoff mittels am Rotor 10 befindlicher Rotor-Mahlflächen aufbereitet wird, die aus ringförmigen Rolorscheibcn 15 bestehen und auf sich gegenüberliegenden Seilen des scheibenförmigen Rotors in geeigneter Weise fest montiert sind und komplimentären, auf dem Siator fest montierten Stator-Mahlscheiben 17 und 18 gegenüberliegen, deren Mahlflächen den Mahlflächen der Rotorscheiben 15 gegenüberstehen.

Der fließfähige Papierstoff tritt am Stoffeinlaß 11 ein, fließt in eine an der Nabe des Rotors 10 befindliche ringförmige Einlaßkammer 19 und passiert die Quergänge 20, die die Rotornabe durchziehen. Beim Betrieb des Refiners tritt also der Papierstoff in im wesentlichen gleichmäßigen Mengen an der radialen Innenseite der Mahlspalte 13 und 14 in diese ein und wird dort aufbereitet, um dann über einen äußeren ringförmigen Raum 22, der durch den Hohlraum innerhalb des Stators gebildet wird, aus dem Stoffauslaß 12 auszutreten.

Zur Einstellung des Mahlflächenabstandes ist eine Stator-Mahlscheibe, im vorliegenden Falle die Scheibe 18, axial verstellbar angeordnet. Sie wird von einem Gleitkopf 23 gehalten, an der eine mit einem Schneckenrad 25 kämmende Stellschraube 24 fest montiert ist, deren Stellbewegung für die Scheibenanstellung über einen Gclriebemotor 27 und/oder über ein von Hand betätigtes Stellelement erfolgt. Der Motor 27 kann automatisch betrieben werden, z. B. über einen auf andere Funktionen des Refiners ansprechenden Schaltmechanismus sowie über einen Sensor, der die Papierstoffeigenschafl erfaßt und den Motor im Sinne des vorherbestimmten Papierstoffproduktes, den den Refiner zu verlassen hat, regelt. Da der Rotor 10 über ein bei dieser Refinerbauart übliches Axialspiel verfügt, wird er sich automatisch einstellen, indem er sich axial verschiebt entsprechend den Hydraulikdrücken, die auf die Flächen der Mahlscheiben 15 wirken und durch den Fluß des Papierstoffes durch die zwischen den Mahlscheiben 15, 17, 18 befindlichen Mahlspalte 13 und 14 erzeugt werden.

Bei dem dargestellten Refiner ist die Rumpfscheibe des Rotors 10 beispielsweise über Bolzen 28 an einer Nabe 29 befestigt, die am inneren Ende einer mit Axialspiel versehenen Antriebswelle 30 festgehalten wird, z. B. über eine Nabenhalterung 31, die wiederum am Wellencnde beispielsweise mittels einer Kopfschraube 32 festgehalten wird und bei Lösen dieser Schraube abgenommen werden kann. Der Nabe 29 anliegend sitzt auf der Antriebswelle eine Hülse 33, die aus Keramik besteht und die sich verschiebbar durch eine Stopfbüchse 34 erstreckt.

Außerhalb der Stopfbüchse 34 durchzieht die Antriebswelle 30 eine auf der Sohlplatte 8 fest montierte rohrförmige Lagerhülse 35, die in dem umrchlossenen Teil der Antriebswelle einen Schmierölbehälter 37 bildet, dessen Enden mittels Öldichtungskappen 38 und 39 verschlossen sind. An einem Ende der Lagerhülse befindet sich eine entsprechend abgedeckte Einfüllöffnung, wobei am Gegenende eine Ölstand-Sichtanzeige vorgesehen werden kann. Am äußeren Ende ist die Welle 30 über eine entsprechende Rutschkupplung 41 an eine motorgetriebene Antriebswelle 40 ankuppelbar.

Innerhalb der Lagerhülse 35 ist die Antriebswelle 30 drehbar und axial verschiebbar mittels axial im Abstand zueinander angeordneter Wälzlager 42, 42' gelagert, wobei die Innenringe dieser Wälzlager jeweils an ringförmigen Bunden 43 anliegend mittels Stellmuttern 44 mit der Antriebswelle verspannt sind.

Die liinrichlung zum Verhindern einer unerwünschten Axialverschiebung des Rotors 10, die durch ungleichmäßigen Stoffluß und ungleichmäßige Hydraulikdrücke beim Ein- und Abschalten des Refiners verursacht wird, besteht aus einer Steuervorrichtung 45. die der an der Lagerhülse 35 befindlichen Antriebswelle 30 zugeordnet ist, die also weder zusätzlichen Raum aut axialer Ebene noch einer Verlängerung des Refiners 5 bedarf, um die erwünschte Axialsteuerung zu erzielen. Die Vorrichtung 45 besteht aus einer innerhalb der Lagerhülse 35 angeordneten Kraftübertragungshülse 47. die zwischen den Außenringen der im Abstand voneinander angeordneten Wälzlager 42, 42' an diesen anliegend verläuft, die unmittelbar gleitbeweglich in die Lagerhülse 35 eingesetzt sind.

Die Kraftübertragungshülse 47 liegt im übrigen an der Innenfläche der Lagerhülse 35 an. Für Schmierzwecke ist die Kraftübertragungshülse 47 mit Bohrungen 49 versehen, so daß das Schmieröl ungehindert vom Behälter 37 aus eintreten kann.

Zur Übertragung der Axialkraft auf die Kraftübertragungshülse 47, wodurch die axiale Verschiebebewegung der Antriebswelle 30 erreicht wird, verfügt die Vorrichtung 45 über einen auf der Lagerhülse 35 sitzenden Kraftantrieb 50. Ein radialer Stellarm 51 der Kraftübertragungshülse 47, der einen in der Lagerhälse 35 befindlichen länglichen Führungsschlitz 52 durchgreift, ist über Flansche durch Schrauben 54 an der Kraftübertragungshülse 47 befestigt. Die axiale Länge des Führungsschlitzes 52 ist entsprechend der Bewegungsspanne des Stellarms bemessen und sichert über seine Breite die Kraftübertragungshülse 47 gegen Verdrehen. Mit der am Stellarm 51 gehaltenen Platte 55 erhält der Führungsschlitz 52 eine verschiebbare Abdeckung. Im Ausführungsbeispiel besteht der Kraftantrieb 50 aus einem außerhalb der Lagerhülse 35 angebrachten Zylinder mit einem einfachwirkenden druckmittelbetätigten Kolben, dessen hin- und herbewegliche Kolbenstange 57 den Stellarm 51 in eine axiale Richtung bewegt — im dargestellten Falle in Richtung des Rotors

10. Das Druckmedium wird über eine entsprechend gesteuerte Versorgungsleitung 58 aus einer nicht dargestellten Druckquelle zugeführt. Der Druck wird dem Kraftantrieb 50 beim Ein- und Abschalten des Refiners 5 zugeführt; während des normalen Betriebes ist der Druck entspannt.

Um beim Betrieb des Kraftantriebes 50 die axiale Bewegung der Antriebswelle 30 zu begrenzen, befindet sich auf der Lagerhülse 35 gegenüber dem Stellarm 51 und dem Kraftantrieb 50 ein Anschlagbolzen 59, der mit einem Gewinde versehen ist und verstellbar in einem Block 60 sitzt, der an der Lagerhülse 35 durch Schrauben 61 befestigt ist.

Nach erfolgter Einstellung wird der Anschlagbolzen 59 über eine Sicherungsmutter 62 gesichert. Durch die Einstellung des Anschlagbolzens 59 wird die Axialbewegung der Antriebswelle 30 begrenzt, indem die Kolbenstange 57 aus einer ruhenden Lage — in F i g. 2 durch voll ausgezogene Linien dargestellt — in die ausgefahrene Stellung gegen den Stellarm 51 fährt — in F i g. 2 durch gestrichelte Linien und in F i g. 1 durch voll ausgezogene Linien dargestellt. In der voll ausgefahrenen Stellung der Kolbenstange 57 wird der Stellarm 51 gegen den Anschlagbolzen 59 getrieben, wodurch der Rotor 10 in einer allgemein neutralen Lage zwischen den sich gegenüberliegenden Mahlflächen der Stator-Mahlscheiben 17 und 18 festgehalten wird. Bei der vom Kraftantrieb 50 ausgelösten neutralisierenden Bewegung wird die Antriebswelle 30 möglicherweise nur eine

geringfügige axiale Bewegung ausführen, die aber genügt, um den Stellarm 51 fest gegen den Anschlagbolzen 59 zu fahren. Hiermit wird eine Axialverschiebung der Antriebswelle und damit des Rotors beim Ein- und Abschalten des Refiners verhindert, wodurch in wirkungsvoller Weise die Gefahr einer Beschädigung der sich gegenüberliegenden Mahlflächen des Rotors und Stators ausgeschaltet wird. Im normalen Betriebszustand, bei dem ein allgemeines Gleichgewicht zwischen den in den Mahlspaiten 13 und 14 anstehenden Hydraulikdrükken besteht, wird der Kraftantrieb 50 in Ruhestand versetzt, so daß sich die Antriebswelle 30 axial frei bewegen kann und durch das Spiel des Rotors 10 eine optimale, allgemein zentrale Mahlstellung des Rotors zwischen den Mahlflächen der stationären Mahlscheiben 17 und 18 erreicht wird.

Nachdem die Vorrichtung 45 und insbesondere der Anschlagbolzen 59 einmal eingestellt wurde, um den Rotor über den Kraftantrieb 50 optimal zu neutralisieren, kann die Vorrichtung 45 mit einer durch Kopfschrauben 64 an der Lagerhülse 35 befestigten, abnehmbaren Schutzhaube abgedeckt werden (F i g. 3).

Aus obiger Beschreibung geht hervor, daß die Erfindung eine einfache, mit geringen Kosten verbundene Vorrichtung bietet, um den Rotor in bestimmten Augenblicken zu neutralisieren, z. B. beim Ein- und Abschalten des Refiners, wenn die Mahlflächen des schwimmend gelagerten Rotors an die Mahlflächen des Stators anstoßen könnten. Axiallager werden für die Antriebswelle nicht benötigt. Lagermäßig gut ausgerichtet kann der Rotor einschließlich der Antriebswelle von geringster Länge sein. Die Leistungsaufnahme ist ebenfalls gering, da es nur eines kleinen Kraftantriebes bedarf, um den Steüarm der Vorrichtung mit einem ausreichenden Rotor-Sperrschub zu beaufschlagen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

40

45

50

55

60

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Refiner zur Aufbereitung von Papierstoff mit einem fliegend gelagerten Rotor, der auf seiner Vorder- und Rückseite je eine Mahlfläche aufweist, mit zwei gehäusefesten, den Rotor-Mahiflächen gegenüberliegendenden Stator-Mahlflächen, wobei zwischen den Rotor- und Stator-Mahlflächen Mahlspalte eingestellt sind, in die der Papierstoff über einen Einlaß einführbar ist, ferner mit einem gehäusefesten Lagerkörper, in dem die Antriebswelle des Rotors mittels zweier axial beabstandeter Wälzlager drehbar und axial beweglich gelagert ist und der einen Kraftantrieb zum axialen Verstellen der Antriebswelle trägt, und außerdem mit einer innerhalb des Lagerkörpers axial verschiebbar, aber drehfest angeordneten, mit einem sich radial nach außen ers;reckenden Stellarm versenenen Kraftübertragungshülse zur Übertragung der axialen Stellkraft des Kraftantriebes über die undrehbaren Außenringe der Wälzlager auf die Antriebswelle, dadurch gekennzeichnet, daß der gehäusefeste Lagerkörper als beide Wälzlager (42,42') lagernde Lagerhülse (35) ausgebildet ist, in der die Außenringe der Wälzlager (42, 42') unmittelbar gleitbeweglich eingesetzt sind, und daß die Kraftübertragungshülse (47) zwischen den Außenringen der beiden Wälzlager (42, 42') an diesen anliegend verläuft und ihr radialer Stellarm (51) einen länglichen Führungsschlitz (52) in der Lagerhülse (35) durchgreift und die gleitbewegliche Kraftübertragungshülse (47) gegen Verdrehen sichert.