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在碎浆机(纤维分离机)中将废纸和纸浆进行纤维分离的装置

申请号 CN201280045666.8 申请日 2012-09-19 公开(公告)号 CN103814170A 公开(公告)日 2014-05-21
申请人 京特·贝茨; 发明人 京特·贝茨;
摘要 本 发明 涉及一种用于在带有 转子 的碎浆机中将废纸和纸浆进行 纤维 分离的装置,其中转子模 块 化地由单个部件构建,并且在配置中是可变的。提出了一种模块化构建的碎浆机,其中槽以及转子由不同的部件组成,它们可以根据要处理的废纸类型来更换和改变。通过这种方式可能的是,在少于2小时的非常短的装配时间内将根据本发明的碎浆机准备用于处理另一废纸类型。此外,当例如转子的单个部件被磨损并且必须更换时,将停机状态最少化。
权利要求

1.一种用于将废纸和纸浆进行纤维分离的碎浆机,包括槽和转子,其中转子布置在可转动地安置的驱动轴(18)上,其特征在于,所述转子以及槽分别包括至少两个可松开地相互连接的部件(16,8,3,4,5,6)或者组件。
2.根据权利要求1所述的碎浆机,其特征在于,所述槽包括底部(16)和与底部(16)连接的侧壁,并且在底部(16)上可松开地固定有环形板或者至少一个底部部分板(8,9,10,
11)。
3.根据权利要求2所述的碎浆机,其特征在于,所述环形板或者所述至少一个底部部分板(8)与底部(16)拧合。
4.根据权利要求2或3所述的碎浆机,其特征在于,所述环形板或者所述至少一个底部部分板(8)与底部(16)通过配合螺栓和/或配合连轴套来相对于彼此定位
5.根据权利要求2至4之一所述的碎浆机,其特征在于,所述至少一个底部部分板(8)被钻孔(36)和/或具有至少一个肋条(9,10,11)。
6.根据权利要求5所述的碎浆机,其特征在于,所述至少一个肋条(9,10,11)具有三形、四边形或者圆形的横截面。
7.根据权利要求5或6所述的碎浆机,其特征在于,至少一个长形的升高部(9,10,11)的纵轴线优选在径向方向上延伸。
8.根据上述权利要求之一所述的碎浆机,其特征在于,在底部(16)上可松开地固定有破碎环(14)。
9.根据上述权利要求之一所述的碎浆机,其特征在于,所述底部部分板(8-11)和/或肋条由不锈钢制造,或者其被附加地硬化或者获得有耐磨的表面涂层。
10.根据上述权利要求之一所述的碎浆机,其特征在于,所述底部(16)具有定心环(13)。
11.根据权利要求1所述的转子,其特征在于,所述转子包括轮毂(3)和至少一个、然而优选多个转子叶片(4),每个转子叶片(4)都直接地或者通过承载体(5)地可松开地与转子的轮毂(3)连接。
12.根据权利要求11所述的转子,其特征在于,所述转子叶片(4)能够相对于轮毂(3)在不同的位置中固定。
13.根据权利要求11或12所述的转子,其特征在于,所述转子叶片(4)能够在碎浆机槽的底部(16)上的不同高度中和/或以不同的定位角来拧紧。
14.根据上述权利要求之一所述的转子,其特征在于,所述轮毂(3)能够在碎浆机槽的底部(16)上的不同高度中安装在驱动轴(18)上。
15.根据权利要求9至14之一所述的转子,其特征在于,承载体(5)与转子的轮毂(3)拧合。
16.根据权利要求9至14之一所述的转子,其特征在于,在转子叶片(4)的前侧上可松开地和/或高度可调地固定有磨损保护板(6)。
17.根据权利要求9至15之一所述的转子,其特征在于,在轮毂(3)的端面上可松开地固定有圆柱形或者截顶锥形的螺杆(1)。
18.根据上述权利要求之一所述的碎浆机,其特征在于,磨损保护板(6)由钢、不锈钢、硬质金属制造,或者被附加地硬化,或者在主要磨损区域上获得有耐磨损的表面涂层。

说明书全文

在碎浆机(纤维分离机)中将废纸和纸浆进行纤维分离的装

[0001] 本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的装置。
[0002] 根据废纸类型或者纸浆类型,需要在安装碎浆机(纤维分离机)之前决定:应当在哪个材料密度范围(中的纤维材料的部分)中以及借助哪个纤维分离转子来将要使用的废纸类型或者纸浆类型进行纤维分离(aufgeschlagen)。
[0003] 如果要在以后的时刻改变纤维输入,为了可以用相同高的效率来实施该分解,大规模的改建措施、通常还有更换转子和/或转子笼(轴承座)是必须的。
[0004] 通过根据本发明的装置(碎浆机、纤维分离机),不仅可以避免复杂的并且昂贵的改建,而且使用者(纸厂)获得的可能性是:在一个装置中将不同质量的废纸进行纤维分离。从一种类型到另一种类型的变换可以无需费事的改建措施来进行。
[0005] 根据要回收的废纸质量的要求,根据本发明的碎浆机可以在非常短的时间内根据新的“废纸类型”的要求来被改造,并且碎浆机以对于分解该废纸最优的配置来工作。
[0006] 根据本发明的装置模化地构造,并且构建为使得所有部分元件插接,并且在需要的情况下通过螺栓来固定。带有驱动轴的轴承座相应地设置并且驱动轴相应地安置,使得所有转子配置可能性都能得到运行。
[0007] 根据本发明的装置包含附加的可选元件,其能够实现经济地回收(再利用)在传统的碎浆机中不能分解或者只能不经济地以及以非常高的能量需求来分解的废纸类型。通过这种方式,相对于传统的碎浆机扩展了根据本发明的装置的使用范围。
[0008] 区分了三种材料密度范围(纤维密度与水的比例),在这些材料密度范围中在碎浆机中进行纤维分解:
[0009] ●在大约4%至6%的材料密度之间的低稠度范围(LC)
[0010] ●在大约6%至12%的材料密度之间的中稠度范围(MC)
[0011] ●在大约12%至大于20%的材料密度之间的低稠度范围(HC)。
[0012] 在LC范围和MC范围中,在碎浆机中还存在良好的绕流(Umtrieb)。要分解的纤维材料要在分解持续时间期间尽可能频繁地引导经过转子旁,以便又被该转子所捕获和极大地加速,并且由此被分解为纤维。此外,在碎浆机中的强烈的涡流同样有助于将纤维块分解为单个纤维。
[0013] 在这种用于将快速分解的标准废纸(报纸、画报、波纹纸板废弃物、办公室废弃物等等)进行分解的碎浆机的情况下,平均分解时间在25分钟到50分钟之间。
[0014] LC和MC碎浆机通常在连续工作中被开动。在此,被分解的纤维材料被连续地通过在碎浆机底部中的孔排出并且输送用于进一步处理。
[0015] 带有将分解的纤维材料排出的连续驱动方式的缺点是部分的大的材料密度波动。这主要是因为没有将其组分和湿度不同的废纸输入均匀地分解为纤维。
[0016] 在被很大程度上印刷的、涂胶的或者上涂料的纸的情况下,优选使用HC碎浆机。分解时间在此为45分钟到90分钟之间,或者根据废纸类型也会明显更长。
[0017] 在HC范围中,在碎浆机中几乎不可见绕流(Umtrieb)。在此利用的是,基于高的材料密度在碎浆机中要将全部的纸输入通过螺杆转子来揉捏以及通过在此形成的摩擦(自身纤维摩擦(Eigenfaserreibung))分解为纤维。HC碎浆机在批量开动方式中工作。
[0018] 耐湿的纸如标签纸、卫生用纸如擦碗纸、厨房卷纸、擦手皱纹纸或者装饰纸或防伪纸在带有传统转子的常见碎浆机中在LC范围、MC范围或者HC范围中都不能被经济地分解。
[0019] 数小时的(耗费能量的)停留时间是必须的,以便能够将这些纸在传统的碎浆机中分解为能够被抽吸出。
[0020] 用于将耐湿的废纸捣碎为能被抽吸的能量开销与获得纤维之间在经济上不成比例。这些纸因此通常被焚烧或者(作为包装材料、垫子材料等等)输送给低价值应用。
[0021] 但是,借助本发明,所有这些纸都可以在大约15分钟至30分钟内被分解为能够被抽吸出,并且随后可以被输送给下游的碎解装置。
[0022] 发明内容以及发明优点
[0023] 借助根据本发明的装置,所有的废纸(尤其是耐湿品质)可以按照希望地被分解,即纸厂不仅可以任意地更换废纸种类,而且也可以在非常短的时间内安装相关的转子配置。
[0024] 转子配置的更换可以在少于一小时内完成,任意的转子变形方案都是可行的。
[0025] 不存在不能借助根据本发明的装置来回收的废纸。
[0026] 甚至耐湿的纸也可以借助根据本发明的装置在少于30分钟内被捣碎至能够被抽吸出,并且被节能地纤维分离,并且于是可以被输送给随后的碎解装置或者分散装置,用于完全地分解为单纤维。
[0027] 根据本发明的用于将废纸和纸浆进行纤维分离的碎浆机包括槽和转子,其中转子布置在可转动地安置的驱动轴上。在根据本发明的碎浆机中,转子以及槽分别包括至少两个可松开地相互连接的部件或者组件,使得得到模块化系统。这种模块化系统对于槽以及对于转子而言都包括多个元件,这种模块化系统能够实现在最短时间内将根据本发明的碎浆机改建,使得其适于另外的废纸类型。
[0028] 在实践中,可以毫无问题地遵守1至2小时的调试时间。这种改建时间的缩短以及将碎浆机与各种废纸类型匹配的可能性是根据本发明的碎浆机的一个重要优点。
[0029] 根据本发明的碎浆机的模块化结构同样地涉及槽和转子。
[0030] 在根据本发明的、包括底部和与底部连接的侧壁的槽的情况下设计的是,在底部可以可松开地固定有环形板。环形板可以一件式地实施,或者由多个部分组成。这些部分被称为底部部分板。
[0031] 当设置有多个底部部分板时,这些底部部分板的每个都可以被单个地更换,其方式是松开固定螺栓,并且将单个的底部部分板从碎浆机的底部取下。
[0032] 为了能够将底部部分板以所需的精度固定在底部上,优选使用配合螺栓或者配合连轴套(Passhuelsen)。
[0033] 为了可以针对不同的废纸类型来设置根据本发明的碎浆机的工作特性,设计的是,使用不同构建的底部部分板。
[0034] 于是,底部部分板可以被钻孔和/或具有至少一个肋条。
[0035] 当底部部分板被钻孔时,可能连续运行碎浆机,因为被分解的纤维通过底部部分板中的孔被排出。
[0036] 当然可能的是,当底部部分板具有孔时,根据本发明的碎浆机在批量处理方式中运行。这些孔于是附加地支持了将废纸纤维分离。通常针对批量处理方式使用的是不带孔的底部部分板。
[0037] 根据本发明的肋条可以具有三形、四边形或者圆形的横截面。其他的横截面也是可能的。
[0038] 肋条通常基本上径向延伸,因为这简化制造并且使得多个底部部分板的组合变得容易。当然也可能的是,肋条与经过槽的底板中点的径向梁(Radiusstrahl)成不同于零的角度,也就是说,它们是倾斜的(参见图18中的角α)。
[0039] 根据本发明的“模块结构盒子”的另一元件是破碎环,其可松开地、优选通过螺栓和/或配合连轴套地固定在槽的底部上。该破碎环可任选地使用。其通常位于底部的外直径上,使得转子在破碎环内部转动。在破碎环内部设置有底部部分板。
[0040] 破碎环由于可操作性和简单安装的原因而通常由多个部分组成,其分别借助多个螺栓固定旋拧在碎浆机槽的底部上。布置在破碎环上的“齿”的数量以及其形状和相对于碎浆机的转子的布置提供了另外的可能性来将根据本发明的碎浆机的工作特性与要加工的废纸类型以及其特性匹配。
[0041] 为了实现底部部分板以及肋条的最佳可能的耐磨性,它们优选由或者不锈钢制造。在需要时,材料还可以被附加地表面硬化。
[0042] 在本发明的另一有利的扩展方案中,在碎浆机的底部上设置有定心环(Zentrierring)。借助定心环可以将底部部分板最佳可能地对中。此外,将定心环和转子之间的间隙优化。
[0043] 在本发明的另一有利的扩展方案中,转子包括轮毂、至少一个、然而优选多个转子叶片,其中每个转子叶片都与承载体拧合,并且这些承载体的每个又与转子的轮毂连接。
[0044] 通过这种方式,转子也构建为模块化的系统。在大多数情况下磨损所涉及的转子叶片与相关的承载体拧合,使得其可以在到达磨损极限时被简单地更换,其方式是松开若干螺栓。
[0045] 也可能的是,转子叶片在其形状、数目和尺寸方面与要处理的废纸类型匹配。所使用的转子叶片的数目可以改变,其方式是将例如两个、三个、四个、五个或者甚至更多的转子叶片固定在根据本发明的转子的轮毂上。通过这种方式,转子的工作特性与要处理的废纸类型的匹配也是可能的。
[0046] 同样可能的是,将转子叶片在相对于轮毂不同的位置中与承载体拧合。通过这种方式,可以调节在底部部分板和转子叶片的下边缘之间的轴向距离。因此,可以调节在底部部分板的肋条和转子叶片或者摩擦板的下边缘之间的剪,并且与要处理的废纸类型匹配。
[0047] 优选被硬化的摩擦板6虽然并非必须如此,然而有意义的是出于磨损原因而始终在其上具有这样的情况。当借助底部部分板的肋条来挤压或者切割时,其特别重要。
[0048] 相同的效果可以借助拧合到转子叶片上的摩擦板来实现。转子叶片或者其承载体可以被安装为使得没有东西可以在其下楔入。所有转动臂都应当或者完全紧贴地在底部部分板的升高部上滑动,或者转动臂高度可以被固定为使得线或者膜片或者木头不再可能楔入。也可能的是,转动臂高低交替低安装,使得一个臂防止楔入。下一个转动臂的高度安装为使得没有东西可以楔入,而在底板上的所有东西、主要位于肋条的间隙中的纤维和膜可以被卷出,以避免这些间隙“添加”纤维材料。
[0049] 也可能的是,转子叶片的前部边缘或多或少地径向取向。在许多应用情况中设计的是,转子叶片的前部边缘与经过转子中点的径向梁成0°到±45°之间的角α(参见图18)。
[0050] 当例如在底部部分板上的肋条径向取向,并且转子叶片的前部边缘与径向梁成30°的角度时,则在肋条交叠时在肋条和转子叶片的前部边缘之间并不“突然地”发生剪切。更确切地说,转子叶片的下边缘和肋条在其上具有最小距离的点从内向外或者从外向内移动。通过这种方式,实现了根据本发明的碎浆机的更稳定的运行,并且此外在转子叶片和肋条之间的剪切间隙中得到剪力的径向分量。这也导致提高根据本发明的碎浆机的效率。
[0051] 当承载体本身与转子的轮毂拧合时,得到对维护的进一步简化和灵活处理。于是,例如也可能的是,将承载体在不同高度上固定在转子上。承载体的数目也可以与所希望的转子叶片的数目匹配。于是,例如在设计用于固定六个承载体的转子的情况下毫无问题地可能的是,例如仅仅安装两个、三个或者四个承载体和转子叶片。
[0052] 在本发明的另一有利的扩展方案中设计的是,在转子叶片的前侧上可松开地固定有磨损保护板。转子叶片的前侧遭受最大的磨损。因此特别有效的是,这些前侧通过耐磨损材料例如硬化的钢材、硬质金属或者其他高耐磨材料构成的磨损保护板来制造。这里也可以在达到磨损极限时通过简单地更换该磨损保护板来在最短时间内又建立根据本发明的转子的功能作用。磨损保护板的构型也提供了关于根据本发明的碎浆机与不同废纸类型的匹配方面的进一步优化可能性。
[0053] 在本发明的另一有利的扩展方案中,也可以设计的是,在轮毂的端面上可松开地固定本身由现有技术已知的、圆柱形的或者截顶锥形的螺杆(Schneckenwendel)。
[0054] 所描述的根据本发明的模块化构建的碎浆机的部件例如承载体、转子叶片、摩擦承载体、磨损保护板以及圆柱形或者截顶锥形的螺杆、以及不同地构建的底部部分板可以任意地相互组合,因为所有部件是可松开的,即尤其是通过拧合而相互连接。因此,根据本发明的碎浆机可以针对市面上已知的所有废纸类型适用。
[0055] 本发明的其他优点和有利的扩展方案可以从下面的附图及其描述以及权利要求中得到。
[0056] 其中:
[0057] 图1示出了根据本发明的装置的分解图,
[0058] 图2在斜视图中示出了图1中所示的装置的“固定的”部分,
[0059] 图3示出了带有平坦的底部部分板的、图1中所示的装置的“固定”部分的侧视图,[0060] 图4示出了带有底部部分板的、图1中所示的装置的“固定”部分的侧视图,其中该底部部分板带有肋条,
[0061] 图5示出了图1中所示的装置的“转动”部分的斜视图,
[0062] 图6在斜视图中示出了图1中所示的装置的“转动”部分,
[0063] 图7示出了根据本发明的扁平转子或者星形转子的一个实施例的斜视图,[0064] 图8至图17示出了根据本发明的碎浆机-转子布置可能性的转子配件和定子配件的不同的示例性配置,
[0065] 图18示出了在不同构型中的底部部分板,以及
[0066] 图19示出了从上方看的根据本发明的转子的另一实施例的视图。

具体实施方式

[0067] 在图1中在分解图中示出了最重要的配件,根据本发明的模块化构建的碎浆机可以由这些配件组成。
[0068] 首先在图1的上部中示出了优选截顶锥形的螺杆1。该截顶锥形的螺杆1在中间具有中心管,实际的螺旋体固定在该中心管上。
[0069] 中心管通到基板(没有附图标记)中,基板可以通过螺旋连接装置2来与扁平转子的轮毂3拧合。在基板的下侧上(没有附图标记)可见拴42,其用于将扭矩从轮毂3传递到螺杆1上。
[0070] 于是当要处理的废纸类型需要时以及要将高材料密度范围(HC)中的废纸纤维分离时,适用螺杆1。当不需要螺杆时,其被简单地拧下并且转子用作扁平转子,其也称为星形转子或者离心转子。在图1中所示的转子在工作中逆时针转动。
[0071] 转子包括轮毂3,其在所示的实施例中具有六边形的横截面。在六个外表面的每个上都可以拧上承载体5。然而也可能的是,将少于六个承载体并且由此少于六个转子叶片旋拧到轮毂3上。转子叶片或者承载体5的数目是一种根据本发明的可能性,其将根据本发明的转子的工作特性与要处理的废纸类型匹配。
[0072] 承载体5将转子叶片4与轮毂3连接。转子叶片4可以构建为简单的角,如从图1中所得出的那样,其与承载体5拧合。其也可以由钢或者不锈钢浇铸,并且具有流体优化的形状。
[0073] 在转子叶片4中构建有长形孔(没有附图标记),使得可以在宽范围中调节在转子叶片4的前部边缘和经过轮毂3中点的径向梁之间的角度。在许多情况中证明为足够的是,在径向梁和转子叶片4的前部边缘之间的角α(参见图18)可以在0°到45°之间变化。
[0074] 在转子叶片4的、在转动方向上的前侧上旋拧有摩擦板6。这些摩擦板6优选由非常耐磨的材料制造,并且在达到磨损极限之后被更换。如借助所示的螺旋连接装置7所得出的那样,这可以通过将两个螺栓松开而非常简单并且省时地进行。
[0075] 转子的轮毂3固定在驱动轴18上,该驱动轴也称为转子轴。在图1中的驱动轴的下端部上,可以直接法兰连接未示出的电动机,或者例如通过皮带传动装置或者传动机构来间接地被电动机驱动。
[0076] 当然,现有技术中已知的所有电动机可以用于驱动转子的驱动轴。在此,可以适用所谓的扭矩电机或者传统的交流异步电机或交流同步电机。通过这些电动机的转速当然也可以影响转子的工作特性。因此,驱动电机的转速控制在一些情况中是有利的。
[0077] 驱动轴18可转动地安置在轴承座17上。该轴承座17当然必须非常强壮地实施,因为在工作期间显著的动态力作用到转子上。碎浆机槽被安置到轴承座17上并且与其拧合。
[0078] 碎浆机槽主要包括基板16和连接在其上的截顶锥形的侧壁(没有附图标记)。在底板16的内直径上布置有定心环13。定心环13一方面在用于驱动轴18的穿通孔的区域中强化了底板,并且用作底部部分板8的对中装置或者定位辅助装置。底部部分板8也与底部16拧合。为此设置的螺纹孔在底板16中表明并且没有附图标记。
[0079] 在底部部分板8中,其通过附图标记12表示。底部部分板8可以根据要处理的废纸的要求而不同地构建。其可以具有孔36,并且在底部部分板8的上侧上可以布置带有矩形横截面的肋条9。
[0080] 这些孔36也可以设置在带有肋条9、10或11的其他底部部分板8中。通过这些孔36,纤维可以在碎浆机的工作期间被抽出,使得碎浆机可以连续工作。容易理解的是,这些孔36是任选的,并且在需要时可以在底部部分板8的所有形式中设置。通过这种方式可能的是,将相同的碎浆机用于批量运行以及用于连续的运行。
[0081] 在顺时针方向上接着的底部部分板8中设置有三角形横截面的刀式肋条11。在接着的底部部分板8中安装有棒状的肋条10。在许多应用情况中,将所有底部部分板8相同地实施。然而有时也会有利的是,将一系列不同构建的底部部分板8相继地布置在碎浆机槽的底部上。在图1中的选择仅仅为了说明选择四种不同的底部部分板8而被示出。这些肋条9、10和11的尺寸和数目是用于将碎浆机与要处理的废纸类型匹配的其他参数。底部部分板8的其他实施形式在图18中示出。
[0082] 作为底板部分,可以根据任务设置而使用扁平的平坦板、或者装配有刀具或者撞击体的板部分。
[0083] 底部部分板8可以带有或者没有用于将材料悬浮体抽出的孔36地实施。(参见图1)
[0084] 如果使用带刀板(即带有肋条9或者11的底部部分板8),则根据本发明,刀具的优选几何结构从轴中点出发星形地或者径向地延伸。通过这种方式,保证了刀具间隙向外连续变大,并且由此被持续地冲洗。因此,要分解的材料不能够附着在刀具之间。
[0085] 当要通过碎浆机的孔36的孔36连续工作并且要将被分解为纤维的材料持续地抽出时,这是特别重要的。然而,其他的几何布置也是可能的并且是可使用的。刀具9、11的几何结构可以根据任务设置而不同。
[0086] 如果要将大的纸块捣碎,则底部部分板8上优选使用四边形刀具9或者三角形刀具11。如果要将强烈的摩擦(分解为纤维)连同剪切作用施加到纸上,则优选使用如圆形棒10或者半圆形棒的几何结构。
[0087] 然而不同的板配置也是可能的。于是,例如带有四边形刀具9的底部部分板8(切割、缩短)可以交替地以带有圆棒10的底部部分板8(揉捏、摩擦)来替换。
[0088] 为了能够非常快地进行底部部分板8的安装和拆卸,这些部分可以在朝向驱动轴18的内侧上优选插接、而不是拧合,仅仅在外直径上拧合。
[0089] 根据本发明的碎浆机的另一模块化配件是破碎环14,其又优选由多个部分组成。破碎环14在需要时借助螺纹孔15拧紧在底板16的外直径处。有多种应用,其中可以省去这种破碎环。这里,根据本发明的碎浆机的模块化方案也是能取得成果的。
[0090] 在图2中,在组合图中示出了根据本发明的碎浆机的固定部分。在此要重新指出的是,所有的单个配件可以相互组合或者可以被省去。
[0091] 从图2中清楚的是,碎浆机的槽以其底板固定在轴承座17上。此外清楚的是,定心环13负责底部部分板8的定位和对中,并且在底部部分板8之外可以布置破碎环14。破碎环14的所有部分和所有的底部部分板8可以借助螺旋连接装置来可松开地固定在碎浆机的底板16上。这意味着,在变换废纸类型时,例如可以通过更换底部部分板8和/或通过省去破碎环14来将碎浆机的工作特性与新的废纸类型匹配。
[0092] 在图3中又在截面图中示出了图2中作为斜视图而示出的情况。
[0093] 在图4中示出了一个变形方案,其中底部部分板8具有肋条9。这意味着,在摩擦板6的下边缘和底板8之间的距离减小,并且由于“底部部分板”的不平坦而在磨损保护板6的下边缘和底部部分板8之间的间隙中得到增大的和动态的剪力。
[0094] 在图5中示出了在组装状态中的组装图中的、图1中所示的转动配件。
[0095] 由此,在图5中更清楚地示出了根据本发明的转子的结构上的构造。此外清楚的是,摩擦板6的构型同样可以用于将转子与要处理的废纸类型匹配。
[0096] 在图5中设置有附图标记6的磨损保护板的情况下,该磨损保护板在其上边缘上锯齿状地成型有齿。通过这种方式,进一步促进了废纸的断裂。其他的所示出的摩擦板6具有直的上边缘。
[0097] 从图5中同样得出栓42与轮毂3的协作用于形状配合地传递扭矩。通过这种方式,减轻了螺旋连接装置2的负荷。
[0098] 在图6中在纵截面中示出了根据图5的组装图。
[0099] 在图7中,现在又放大并且更清楚地示出了根据本发明的扁平转子(即没有螺杆1的转子)的一个实施例。这里又适用的是,摩擦板6可以不同地构建。
[0100] 在根据图7的实施例中,在一定程度上在转子叶片4的“背面”上设置了翼状的成型件35。这些翼状的成型件35降低了转子在废纸中的流动阻力,并且由此带来了对根据本发明的碎浆机的能量效率的进一步改建。如果在之后的批量生产中该配件不再被机械方式制造,而是其铸造更为经济,则该配件35与叶片4形成一个单元。
[0101] 当然,这种翼状的成型件35也可以不同地构建。在任何情况中,通常由塑料或者其他比较软的并且容易加工的材料制造的成型件35用于保护转子叶片4和承载体5之间的螺旋连接装置。
[0102] 与附图中所示的实施例无关,根据本发明的转子具有以下特点:
[0103] 转子叶片4和承载体5的数目是任意的;然而布置不允许引起不平衡,并且因此转子叶片4无论安装多少都应当始终关于轴对称地放置。
[0104] 转子叶片的数目可以从两个叶片开始,其也可以为直到8个叶片或者更多。
[0105] 叶片的数目与废纸类型、材料密度以及转子的工作转速相关。
[0106] 在轮毂3上的用于承载体5的安装面的数目决定了可以安装的转子叶片的最大可能数目。可以将带有例如6个、8个、10个或者更多安装面的轮毂3固定在驱动轴18上。
[0107] 如果例如使用带有用于八个转子叶片4的安装面的轮毂3,则转子可以选择性地以8个、6个、4个或者2个叶片来工作。
[0108] 在用于最多六个转子叶片的轮毂3的设计情况下,带有6个、4个、3个或者至少2个叶片的运行方式是可能的。
[0109] 当扁平转子要以非常高的转速来工作时,带有较少的转子叶片的转子运行可以是有意义的并且是高效的。通过这种方式,可以确保悬浮体的更好的伴流以及避免气穴现象。
[0110] 同样可以通过将不同成型的摩擦板6拧到转子叶片4的前侧上来改变转子叶片4的几何结构。
[0111] 如果例如输入到碎浆机中的大的纸块要在非常短的时间内被捣碎,则优选使用如下的摩擦板:其下边缘是平坦的,并且通过非常深地朝着处于其下的刀具板的下沉来将强烈的剪切作用施加到大的废纸块上。
[0112] 摩擦板的前侧同样可以平坦地实施并且构建为撞击面,或者具有各种几何结构的边缘或者角,以便在碰撞到这些边缘或者角的情况下支持将废纸撕开。
[0113] 在具有偶数叶片数目的配置情况下交替地在每隔一个转子叶片4上的摩擦板6的不同变形方案也是可能的。
[0114] 如果在多个工作小时之后在摩擦板6上有损伤或者冲蚀部,则其可以根据其几何结构在最短时间内被翻转或者通过新的板来替代。
[0115] 由于根据本发明的插接连接和/或螺旋连接,同样可以在非常短的时间内更换一个或者多个受损的转子臂(6、5、4),其中转子臂6、5、4通过所述插接连接和/或螺旋连接而固定在轮毂3上。
[0116] 通过这种方式,可以省去对整个转子的整修(其与耗时以及成本关联)。
[0117] 同样可能的是,将转子臂6、5、4以相对于带有肋条9、10、11的底部部分板8的变化的高度固定在轮毂3上。通过这种布置,例如可以实现的是:以更大的距离在刀具板上滑动的转子臂引起碎浆机内容的良好混合,而随后的转子臂紧密地在刀具板上滑动,并且将大的纸块分割。
[0118] 为了改变转子的直径(更大或更小),不必改变整个转子以及另外地设计尺寸。对于改变转子直径(在大约更大或者更小50%的范围内)足够的是,增大或者缩小轮毂的直径。转子叶片的尺寸可以保持相同。可替选地,轮毂3也可以保持不变和/或使用其他承载体
5。
[0119] 为了在轮毂3上不会形成驻留的并且仅仅自身旋转的水柱,有利的是,将从轮毂中点出发的两个离心条安装在轮毂上侧上(未示出)。
[0120] 随着转子直径的增大,在相同转速情况下提高了在叶片外边缘上的圆周速度,提高了离心效果,通过这种方式明显改善了在外部的碰撞边缘上的撞击效果。
[0121] 当难以分解的纸要以高速朝着碰撞边缘抛掷时,这种配置是有利的。通过纸块在碰撞边缘上的碰撞,纸块被分解为越来越小的部分并且最后成为单纤维,而并不损坏纤维。于是,连同作用到纸块上的湍流和摩擦一起,还而利用了通过纸块在碰撞边缘上的碰撞的动能
[0122] 在图8至图17中分别在分解图和纵截面中示出了根据本发明的模块化构建的分解装置的五个特别适合的组合或者变形方案,并且在下面进行描述。
[0123] 如从图8中得出的那样,在该变形方案中没有破碎环。底部部分板8构建为没有肋条的平坦的板。转子本身和转子的轮毂3是六边形的,并且总共安装有6个转子叶片4。这种配置可以用于低密度范围(LC)和中密度范围(MC)中的所有容易分解的、但是被污染的废纸。这种废纸在水状悬浮液中通过产生强烈的湍流成为单纤维来回收。
[0124] 转子具有大约450转/分钟至600转/分钟的工作转速。
[0125] 图9示出了通过前面示出的图8的截面图。
[0126] 摩擦板6特别是保护转子叶片4或者承载体5,并且应当以小的轴向距离在底部部分板8上滑动。通过该小的距离,保证了线、金属片、木头、塑料件或者其他的废纸污染不能够在转子叶片之下楔入。
[0127] 通常,这些碎浆机以连续运行方式开动。在这种开动方式中,试图将纸浆悬浮物均匀地通过底部部分板中的孔(图8中未示出)抽出,并且同时又将水和废纸尽可能精确地并且以正确比例地引入碎浆机中。
[0128] 尚未被分解为纤维的纸块和杂质通过孔板部分被留住。杂质周期性地通过污物闸来去除。纸块在其被分解为单纤维之后通过部分板中的孔被抽走。
[0129] 在图10和图11中示出了第二配置或者第二变形方案,其中底部部分板8同样平坦地实施。在轮毂3上仅仅布置了两个承载体5和相应地带有摩擦板6的两个转子叶片。在轮毂3的端面上设置有螺杆1,其直径几乎与转子叶片4的直径大小相同。
[0130] 该配置特别适于高密度范围(HC)中的所有容易分解的纸或者过胶纸。当在废纸中有所有可能的污染物时,使用该变形方案。其可以在连续运行中或者在批量运行中使用。
[0131] 工作转速典型地为200转/分钟至250转/分钟。
[0132] 因为转子或多或少地揉捏要分解的纸,所以两个叶片也是足够的。这些叶片在一定程度上用作在平滑的底部部分板8上的清除器或者滑板,因为螺杆1由于其可能较小的直径而不能如此。在该配置情况下也还要强调的是,螺杆1和两个作为清除器工作的转子叶片4的组合能够通过根据本发明的模块化转子的不同元件拧在一起来实现。
[0133] 输入的废纸在螺杆1的比较长的边缘上经受强烈的摩擦,这使得分离膜表面的纤维变得容易并且支持了分离膜表面的纤维。
[0134] 通过螺杆1的主要尺寸(高度和直径)的变化,可以用最简单的方式来针对MC废纸或者HC废纸准备碎浆机。
[0135] 图12和图13示出了根据本发明的碎浆机的第三配置。该第三配置基本上基于第一变形方案(图8和图9)。然而附加地还安装了破碎环14。在破碎环14的齿37上,纸通过快速转动的转子被抛掷和撕碎。这意味着,纤维分解主要在破碎环的齿37上进行。转子用作“离心轮”并且将要分解为纤维的废纸径向地向外朝着齿37抛掷。当齿37磨损时,被拧上的破碎环14可以用简单的方式来更换。
[0136] 在此,转速为600-1000转/分钟,在将高耐湿的废纸纤维分离的情况下可能也超过1000转/分钟。
[0137] 在图14和图15中示出了第四配置或者变形方案,其基于变形方案2(图10和11)。不同于变形方案2,其主要适于干净的和类型纯粹的废纸。
[0138] 替代根据图10和图11的平坦的底板8,底部部分板8配备有肋条9、10和11。转子装备有总共6个叶片,由此在每次旋转时尽可能多的切割边缘或者挤压边缘出现在摩擦板6的下边缘和底部部分板8上的肋条9、10和11之间。
[0139] 结合图14要指出的是,肋条9至11径向布置,而转子叶片4的前部边缘并非径向地取向。通过这种方式,得到在转子叶片4的下边缘和长形的升高部9之间的、从内向外的延伸的挤压间隙,这也保证了在肋条的开放的挤压间隙中进入其中的纸块不会楔入,并且在肋条之间的空隙不会被填满,而是借助每个在其上滑过的转子叶片向外边缘挤压。
[0140] 图16和图17示出了第五配置,其基于第一配置和第三配置(图8和9以及图12和13)。附加地,替代平坦的底板使用了带有肋条9、10和/或11的底部部分板8。它们支持将废纸分解为纤维。
[0141] 当然,借助图8至图17示出了变形方案或者配置仅仅是示例性的实施例。它们尤其要表明的是,通过更换单个元件也或者省去单个元件可以在非常宽的范围中改变根据本发明的碎浆机的工作特性,并且由此可以将碎浆机针对不同的废纸类型来匹配。
[0142] 下面还要阐述一些典型的配置,而其在附图中并未示出。在附图中示出是不必要的,因为它们由之前已经具体描述过的部件组成。
[0143] 用于在可正常分解的标准废纸的LC和MC范围中进行分解的配置:
[0144] 带有平坦的底板部分(8)的小的、锥形的和快速转动的螺杆转子(1)。对于批量运行中的开动方式,在底部部分板中没有孔,对于连续运行带有孔。
[0145] 当要纤维分离(回收利用)混合废纸和过胶废纸或者覆膜的废纸以及可能带有污染物的废纸,它们在强烈的湍流下已经可以非常快地成为单纤维回收时,这种配置是适合的。除了碎浆机中的强烈的湍流,还要增大转子边缘上的摩擦。
[0146] 用于在可正常分解的废纸的HC范围中进行分解的配置:
[0147] 带有所安装的大的螺杆1(锥形或者圆柱形)以及平坦的底部部分板8的缓慢转动的扁平转子。
[0148] 在该配置中,碎浆机通常在批量运行中开动,底部部分板8因此没有孔。
[0149] 当要纤维分离(回收利用)混合废纸和可能带有污染物的废纸,它们在非常高的材料密度情况下在强烈的摩擦(然而缓慢的绕流)下在转子边缘上开始分解为纤维时,或者它们可以通过在高密度情况下存在的纤维/纤维摩擦而快速地从膜表面磨掉时,这种配置是适合的。
[0150] 高密度分解的另一积极原因是分解对于干扰物质和异物的小的影响。干扰物质和异物由于在碎浆机中的非常小的绕流而并不明显被捣碎或者分割,而是保持其大小并且因此可以被很好地拣选。此外,可以借助高密度碎浆机(HC碎浆机)实现相对于相同结构大小的低密度(LC)碎浆机的两倍至三倍的吞吐量。
[0151] 然而,能量需求随着吞吐量性能线性增长。
[0152] 用于在非常难以分解(耐湿)的废纸的LC和MC范围中进行分解的配置:
[0153] 带有平坦的底部部分板8和破碎环14的快速转动的扁平转子1。对于批量运行中的开动方式,在底部部分板8中没有孔,对于连续运行带有孔。
[0154] 当输入的废纸没有包含太大的纸块和没有机械污染物时,这种配置是很好地适合的。
[0155] 为了保证不包含固体的干扰物和污染物,在上游的对于干扰物的检测以及将其剔除是有意义的。
[0156] 通过非常快地转动的扁平转子,材料悬浮物通过在转子叶片端部上的高的圆周速度而被非常强烈地加速并且朝着破碎环的在小的距离上定位的碰撞边缘抛掷。通过在边缘上的碰撞,纸块被连续地越来越多地捣碎,直到它们具有所希望的大小,以便被抽走并且输送给下游的碎解装置。
[0157] 用于在非常难以分解的废纸的LC和MC范围中进行分解的配置:
[0158] 带有底部部分板8和破碎环14的快速转动的扁平转子1,该底部部分板具有肋条9、10或者11。对于批量运行中的开动方式,在板部分中没有孔,对于连续运行带有孔。
[0159] 当输入的废纸不包含机械的污染物、然而包含许多大的纸块时,该配置是很好地适合的。为了保证废纸的清洁,在上游的对于干扰物的检测以及将其剔除是有意义的。
[0160] 在该配置情况下,借助肋条9、10或11以非常小的间隙在摩擦板6上滑动,大的纸块在少于15分钟内被捣碎为大致对应于肋条9、10或11相互间的距离的大小。
[0161] 用于在非常难以分解的废纸的HC范围中进行分解的配置:
[0162] 带有所设置上的大的螺杆1(圆柱形或者锥形)和底部部分板8的缓慢转动的扁平转子3,该底部部分板具有肋条9、10或者11;
[0163] 对于批量运行中的开动方式,在板部分中没有孔,对于连续运行带有孔。
[0164] 当输入的废纸不包含机械的污染物时,该配置是很好地适合的。
[0165] 为了保证清洁,在上游的对于干扰物的检测以及将其剔除是有意义的。
[0166] 该工作方式具有的优点是,借助高密度碎浆机(HC碎浆机)实现相对于相同结构大小的低密度(LC)碎浆机的两倍至三倍的吞吐量。然而,能量需求随着吞吐量性能线性增长。
[0167] 本发明的另一特别之处是底板的非常快并且简单的更换。
[0168] 各板部分的大小设计为,使得每个部分可以被更换,而不必将转子升起或者去除转子叶片。
[0169] 在根据图19的实施例中,转子叶片4直接与轮毂5拧合。承载体5于是可以省去。
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