DE69814362T2

DE69814362T2 - Zuführelement für fasermaterial

Info

Publication number: DE69814362T2
Application number: DE69814362T
Authority: DE
Inventors: Nils Virving
Original assignee: Valmet Fibertech AB
Current assignee: Valmet AB
Priority date: 1997-02-25
Filing date: 1998-02-05
Publication date: 2004-01-22
Anticipated expiration: 2018-02-06
Also published as: EP0963479A1; NZ336571A; EP0963479B1; WO1998037271A1; NO994074D0; NO313595B1; AU6314298A; CA2276597A1; DE69814362D1; ES2193518T3; US6227471B1; AU721789B2; SE9700678L; CA2276597C; JP2001513151A; SE9700678D0; BR9807582A; ATE239819T1; SE508502C2; NO994074L

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verarbeiten von Lignozellulose enthaltendem Fasermaterial in einem Refiner mit gegenüberliegenden Refinereinrichtungen, die sich relativ zu einander drehen, von denen eine stationär und eine drehbar ist, und die mit Refinerelementen versehen sind, die zwischen sich einen Mahlspalt mit einer Mahlzone zum Verarbeiten des Materials bilden. Das Material wird durch eine zentrale Öffnung in der stationären Refinereinrichtung einer Zufuhrzone zugeführt, die sich radial innerhalb der Refinerzone befindet. Eine solche Vorrichtung mit Zufuhrelement ist aus US-A-4355767 bekannt. Die Erfindung betrifft noch genauer ein Zufuhrelement für das Material, das direkt außerhalb einer zentralen Zufuhrvorrichtung an der drehbaren Refinereinrichtung positioniert wird. Das Zufuhrelement nach der Erfindung kann eingesetzt werden in einem Refiner zum Herstellen verschiedener Typen von mechanischem Holzstoff, z.B. Refiner-Mechanischer Holzstoff (RMP), Thermomechanischer Holzstoff (TMP), Chemomechanischer Holzstoff (CMP) und Chemothermomechanischer Holzstoff (CTMP). Das Ausgangsmaterial kann aus Holzspäne oder aus mehr oder weniger verarbeitetem Holzstoff bestehen.
In dem inneren Bereich der Zufuhrzone ist die Wirkung der Zentrifugalkraft auf das zugeführte Material gering. Dies bedeutet, dass das Material, das durch die Öffnung in der stationären Refinereinrichtung zugeführt wird, nicht schnell genug durch die Zufuhrzone bis zur außerhalb liegenden Mahlzone zugeführt wird. Folglich kann sich das Material in der Zufuhrzone zusammenballen, was zu Reibungsverluste und ungleichmäßige Zufuhr fhürt, die wiederum die Qualität des Holzstoffes verschlechtern. Zur Überwältigung dieser Probleme können mechanische Zufuhrvorrichtungen in der Zufuhrzone angeordnet werden.
Aber auch wenn das Material über zentrale Zufuhreinrichtungen durch die Zufuhrzone herausgeführt wird, können Probleme entstehen wenn es in die Mahlzone im Mahlspalt gelangt. Das Material dort kann gebremst und einem unwirkungsvollen mechanischen Gang ausgesetzt werden, wobei eine Hitzeentwicklung entsteht, nicht aber das erwünschte Verarbeiten des Materials. Daraus entsteht ein unnötig hoher Energieverbrauch.
Das Zufuhrelement nach der vorliegenden Erfindung bietet eine Lösung der oben genannten Probleme, indem es verursacht eine anhaltende wirkungsvolle Zufuhr des Materials und gleichzeitig die Beschleunigung desselben von der Zufuhrzone und eine Strecke entlang bis in den Mahlspalt. Aufgrund der wirksamen Zufuhr wird der Energieverbrauch im Refiner verringert.
Das Refinerelement nach der Erfindung umfasst mindestens eine Zufuhrstange, wobei der oberer Rand jeder Zufuhrstange an mindestens eine Seite der Stange vorsteht. Das Zufuhrelement wird auf der drehbaren Refinereinrichtung in dem Mahlspalt direkt radial außerhalb der zentralen Zufuhrvorrichtung positioniert, wobei die Zufuhrvorrichtung an der drehbaren Refinereinrichtung befestigt werden kann oder eine getrennte Zufuhrschnecke sein kein, die sich in den Mahlspalt zwischen den Refinereinrichtungen erstreckt. Die Zufuhrstange oder Zufuhrstangen des Zufuhrelements können winkelförmig relativ zu dem Radius sein, um eine optimale Zufuhr zu verursachen. Wahlweise kann oder können die Zufuhrstange oder die Zufuhrstangen radial sein, um einen Rücklauf mit anhaltender Zufuhr zu ermöglichen. Dabei steht der oberer Rand der Zufuhrstange symmetrisch an beiden Seiten der Stange vor.
Die kennzeichnenden Merkmale der Erfindung gehen aus den Ansprüchen hervor.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen
1 einen Querschnitt durch einen Refiner aufweisend ein Zufuhrelement nach der Erfindung,
2 eine zentrale Zufuhreinrichtung,
3 einen Querschnitt nach III–III in 2,
4 einen Querschnitt nach IV–IV in 2,
5 ein Ausführungsbeispiel eines Zufuhrelements, 6 einen Querschnitt nach VI–VI in 5, und
7 eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels in 6.
Der Refiner in 1 umfasst ein Refinergehäuse 10, in dem eine stationäre Refinereinrichtung 11 (hier die Stirnwand des Refinergehäuses) und eine gegenüberliegenden drehbare Refinereinrichtung 12, die an einer drehbaren Welle 13 befestigt ist, vorgesehen sind. Die Refinereinrichtung 11, 12 sind mit Refinerelementen 14 bzw. 15 versehen, die zwischen sich eine Mahlzone 16 in einem Mahlspalt 17 bilden. Der Mahlspalt 17 umfasst eine Zufuhrzone 18, die sich in dem Spalt 17 befindet. Die stationäre Refinereinrichtung 11 ist ausgebildet mit einer zentralen Zufuhröffnung 19 für das zum verarbeitenden Material. Eine Zufuhrschnecke 20 für das Material ist mit der Zufuhröffnung 19 verbunden. Das Refinergehäuse 10 ist mit einem Auslaß 21 für das Material versehen, das durch den Mahlspalt hindurch geführt wird, in dem es verarbeitet wird.
An der drehbaren Refinereinrichtung liegt eine zentrale Zufuhrvorrichtung 22, die eine kreisförmige Scheibe 23 umfasst, wobei die Scheibe Streifen 24 aufweist, die sich von einer Lage nahe der Mitte radial nach aussen bis zum Kreisumfang der Scheibe erstreckt. Die Anzahl der Streifen kann bei eins oder mehr, vorzugsweise 2–4, liegen. Die Streifen sind längs des größten Teils ihrer oberen Ränder mit einem Dach 25 versehen, das an beiden Seiten der Streifen symmetrisch vorsteht.
Die Scheibe 23 ist mit einer Nabe 26 ausgebildet, von der sich drei radiale Streifen 24 erstrecken. Das Dach 25 verläßt eine Öffnung an der Nabe frei und folgt den Streifen 24 nach aussen. Die Größe der Streifen verringert sich nach aussen, um sich der aussen liegenden und sich nach aussen verjüngenden Mahlzone 16 anzupassen. Die Scheibe 23 weist einen Durchmesser auf, der dem Durchmesser der Zufuhröffnung 19 entspricht.
Die Zufuhrvorrichtung 22 ist symmetrisch ausgestaltet um eine Zufuhr in beiden Richtungen zu erreichen. Wahlweise kann die Zufuhrvorrichtung zum Drehen in nur eine Richtung ausgestaltet werden.
Ausserdem ist es möglich, dass die zentrale Zufuhrvorrichtung aus einer Zufuhrschnecke 20 besteht, die sich dann in die Zufuhröffnung 19 erstreckt.
Ein Zufuhrelement 30 liegt an der drehbaren Refinereinrichtung 12 direkt radial ausserhalb der Zufuhrvorrichtung 22 in dem Mahlspalt 17. Das Zufuhrelement 30 ist mit einem oder mehreren radialen Zufuhrstangen 31 ausgebildet.
Das Zufuhrelement kann sich als Zone um die ganze Refinereinrichtung 12 erstrecken, oder aus einem Bereich einer Zone bestehen und sich zusammen mit anderen Zufuhrelementen um die Refinervorrichtung 12 erstrecken. Nach 5 liegt die Anzahl der Zufuhrelemente bei drei, jedoch kann auch eine andere Anzahl geeignet sein. Um eine erhöhte Zufuhrwirkung zu verursachen können statt dessen die Zufuhrstangen 31 winkelförmig relativ zu dem Radius angeordnet sein. Dies bedeutet jedoch, dass sie nur in eine Drehrichtung arbeiten.
Die Zufuhrstangen 31 des Zufuhrelements 30 sind mit oberen Rändern 33 ausgebildet, die an beiden Seiten der Stangen symmetrisch vorstehen. Die obere Fläche dieser oberen Ränder 33 ist flach und die Zufuhrstangen 31 erstrecken sich entlang den Mahlspalt 17 bis zur gegenüberliegenden stationären Refinereinrichtung I 1, deren entsprechende Zone eine glatte Oberfläche aufweist. Der Abstand zwischen den oberen Rändern 33 der Zufuhrstangen und der gegenüberliegenden Refinereinrichtung 11 ist kurz. Das Zufuhrelement 30 wird an der drehbaren Refinereinrichtung 12 so positioniert, dass eine Zufuhrstange 31 direkt vor einem Streifen 24 an der Zufuhrvorrichtung 22 liegt.
Nach 6 sind die vorstehenden oberen Ränder 33 der benachbarten Zufuhrstangen 31 beabstandet von einander angeordnet, so dass sie Rillen 32 nur teilweise überbrücken. Nach der Abwandlung in 7 sind diese oberen Ränder statt dessen so ausgestaltet, dass sie die gesamten Rillen 32 überbrücken, so dass geschlossene radialen Kanäle geformt werden.
Radial ausserhalb der Zufuhrelemente 30 sind beide Refinereinrichtungen 11, 12 mit Refinerelementen zum Verarbeiten des Materials versehen. Der gezeigte Refiner weist ebene Refinereinrichtungen auf, jedoch ist es auch möglich, den äusseren Bereich des Mahlspalts konisch auszugestalten. Wahlweise kann der radial aussen liegende Bereich des Zufuhrelements 30 mit üblichen Stangen zum Verarbeiten des Materials versehen sein, in Zusammenarbeit mit Stangen an der gegenüberliegenden stationären Refinereinrichtung 11. Die Anzahl der üblichen Stangen ist dann größer als die Anzahl der Zufuhrstangen.
Das Material, das durch die Zufuhrschnecke 20 in den Refiner zugeführt wird, wird unter dem Dach 25 gefangen und nach aussen die Streifen entlang beschleunigt. Das Material wird von der Zufuhrvorrichtung 22 zu den Rillen 32 des Zufuhrelements 30 befördert, die das Material auf wirksamer Weise in die Mahlzone 16 des Mahlspalts 17 hineinbefördern. Dank der vorstehenden oberen Ränder 33 der Stangen 31 findet die Zufuhr die Rillen 32 entlang mit der Wirkung der Zentrifugalkraft statt, ohne an der gegenüberliegenden stationären Refinereinrichtung 11 gebremst zu werden.
Dabei wird das Material auf wirksamer und einheitlicher Weise zur Mahlzone 16 befördert, ohne durch rückwärts fliessenden Dampf gestört zu werden.
Das Verarbeiten weiter vom Zentrum entfernt dauert länger und beinhaltet eine höhere Relativgeschwindigkeit zwischen den Refinereinrichtungen 11, 12. Insgesamt bedeutet dies einen verringerten spezifischen Energieverbrauch zum Zermahlen des Materials.
Das zweite Ausführungsbeispiel weist eine äussere Zone aus üblichen Stangen am Zufuhrelement 30 auf, was bedeutet, dass der Übergang vom Zufuhren zum Mahlen sachter vorgeht, so dass das Fliessen des Materials durch den Refiner einheitlicher abläuft.
Die Erfindung ist natürlich nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern kann innerhalb des Umfangs der Patentansprüche variiert werden.

Claims

Zufuhrelement für Refiner, umfassend zwei gegenüberliegende Refinereinrichtungen (11, 12), von denen eine stationär (11) und die andere drehbar (12) ist und die mit Refinerelementen (14, 15) versehen sind, die zwischen sich einen Mahlspalt (17) bilden, der eine Mahlzone (16) zum Verarbeiten von Lignozellulose enthaltendem Fasermaterial aufweist, und wobei eine Zufuhrvorrichtung (20, 22) radial nach innen von der Mahlzone (16) mittig angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Zufuhrelement (30) auf der drehbaren Refinereinrichtung (12) in dem Mahlspalt (17) direkt radial ausserhalb der Zufuhrvorrichtung (20, 22) positioniert ist und, dass das Zufuhrelement (30) mit mindestens einer Zufuhrstange (31) ausgebildet ist, wobei ein oberer Rand (33) jeder Zufuhrstange an mindestens einer Seite der Stange vorsteht.
Zufuhrelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede Zufuhrstange (31) radial positioniert ist und obere Ränder (33} aufweist, die symmetrisch an beiden Seiten der Stangen vorstehen.
Zufuhrelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Zufuhrelement mit einer Mehrzahl von Zufuhrstangen (31) gebildet ist, wobei die vorstehenden oberen Ränder (33) von benachbarten Stangen (31) beabstandet von einander angeordnet sind.
Zufuhrelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Zufuhrelement mit einer Mehrzahl von Zufuhrstangen (31) gebildet ist, wobei die vorstehenden oberen Ränder (33) der Stangen (31) Rillen (32) überbrücken, so dass geschlossene Kanäle gebildet werden.
Zufuhrelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Zufuhrstangen (31) in radialer Richtung über das ganze Zufuhrelement (30) erstrecken.
Zufuhrelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der äussere Abschnitt des Zufuhrelements (30) in radialer Richtung mit üblichen Stangen zum Verarbeiten des Materials versehen ist.
Zufuhrelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Zufuhrelement als ein Bereich um die ganze Refinereinrichtung (12) erstreckt.
Zufuhrelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von Stangen zusammen so angeordnet sind, dass sie ein Bereich um die Refinereinrichtung (12) bilden.