DE102015108230A1

DE102015108230A1 - Klingenelement für einen Refiner

Info

Publication number: DE102015108230A1
Application number: DE102015108230.6A
Authority: DE
Inventors: Marko Loijas; Timo Könönen; Matti Kaarineva
Original assignee: Valmet Technologies Oy
Current assignee: Valmet Technologies Oy
Priority date: 2014-06-30
Filing date: 2015-05-26
Publication date: 2015-12-31
Also published as: CA2887818A1; CN105316975B; FI126625B; CA2887818C; CN105316975A; US20150375232A1; US10300489B2

Abstract

Ein Klingenelement (11) für einen Refiner (10) zum Aufbereiten von Fasermaterial weist einen Klingenelementkörper (12) und Klingenstäbe (13, 13a, 13b) und Klingenvertiefungen (14, 14a, 14b) dazwischen auf. Unterseiten der Klingenvertiefungen (14, 14a, 14b) weisen in der Längsrichtung (LD) der Klingenvertiefungen ein variables Profil auf, das sich abwechselnde Hochpunkte (14a', 14b') und Tiefpunkte (14a'', 14b'') aufweist, sodass zwischen den Hochpunkten (14a', 14b') und den Tiefpunkten (14a'', 14b'') der variablen Profilböden bzw. -unterseiten der benachbarten Klingenvertiefungen (14a, 14b) eine Phasenverschiebung (X2) vorhanden ist. Auch ein Refiner (10) zum Aufbereiten von Fasermaterial und ein Verfahren zur Herstellung des Klingenelements (11) für den Refiner sind beschrieben.

Description

BEREICH DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Klingenelement für einen Refiner zum Aufbereiten von Fasermaterial, wobei das Klingenelement einen Klingenelementkörper und Klingenstäbe und Klingenvertiefungen dazwischen aufweist, wobei die Klingenstäbe und Klingenvertiefungen eine Aufbereitungsfläche des Klingenelements bilden, und wobei bei dem Klingenelement Unterseiten der Klingenvertiefungen in der Längsrichtung der Klingenvertiefungen ein variables Profil aufweisen, das sich abwechselnde Hochpunkte und Tiefpunkte aufweist.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch einen Refiner zum Aufbereiten von Fasermaterial, wobei der Refiner einander gegenüberliegende Refinerelemente aufweist, von denen jedes wenigstens ein Klingenelement aufweist, das mit Klingenstäben und Klingenvertiefungen dazwischen versehen ist.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung eines Klingenelements für einen Refiner zum Aufbereiten von Fasermaterial.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Refiner bzw. Verfeinerer, die dafür vorgesehen sind, fasriges, Lignozellulose enthaltendes Material aufzubereiten, werden zum Beispiel zur Herstellung von Pulpe eingesetzt, die bei der Papier- oder Kartonherstellung verwendet wird. Üblicherweise weisen diese Refiner zwei einander gegenüberliegende Refinerelemente auf, von denen wenigstens eines dafür vorgesehen ist, relativ zu dem anderen zu rotieren, so dass sich die Aufbereitungsflächen relativ zueinander bewegen können. Ein Refiner kann jedoch auch mehrere Paare einander gegenüberliegender Refinerelemente aufweisen. Zwischen den einander gegenüberliegenden Refinerelementen ist ein Klingenspalt vorhanden, wobei das zu verfeinernde Material in den Klingenspalt zugeführt wird. Die Refinerelemente weisen ein ringförmiges Klingenelement oder mehrere, sektorartige Klingenelemente auf, die zusammen ein ringförmiges Refinerelement bilden. Die Klingenelemente weisen Klingenstäbe und dazwischen angeordnete Klingenvertiefungen auf, wobei die Klingenstäbe und die Klingenvertiefungen eine Aufbereitungsfläche des Klingenelements bilden, wobei die Aufbereitungsfläche eines einzelnen Klingenelements allein oder die Aufbereitungsflächen von mehreren Klingenelementen eine Aufbereitungsfläche des Refinerelements bilden. Die Klingenelemente werden typischerweise durch Gießen eines Klingenelementrohlings hergestellt, welcher einen Klingenelementkörper und Klingenstabrohlinge und Klingenvertiefungsrohlinge dazwischen aufweist, wobei die Klingenstabrohlinge und die Klingenvertiefungsrohlinge danach maschinell bearbeitet werden können, um die Geometrie der Klingenstäbe und Klingenvertiefungen fertigzustellen.
Die US-Veröffentlichung 6,616,078 B1 beschreibt ein Klingenelement für einen Refiner zum Aufbereiten von Fasermaterial. Das Klingenelement weist Klingenstäbe und dazwischen angeordnete Klingenvertiefungen auf. Böden der Klingenvertiefungen weisen in der Längsrichtung der Klingenvertiefungen ein variables Profil mit sich abwechselnden Hochpunkten und Tiefpunkten auf. Das variable Profil des Bodens der Klingenvertiefung, das sich abwechselnde Hochpunkte und Tiefpunkte aufweist, zwingt das zu verfeinernde bzw. aufzubereitende Material dazu, in den Klingenspalt zwischen den einander gegenüberliegenden Refinerelementen zu strömen. Der Zweck besteht darin, sicherzustellen, dass sämtliches in den Refiner zugeführtes Material in den Klingenspalt gelangt, um aufbereitet zu werden, so dass jeglicher Anteil des in den Refiner zugeführten Materials nicht nur durch den Refiner hindurch strömt, ohne in den Klingenspalt zu gelangen, um dort verarbeitet zu werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine neue Art eines Klingenelements für einen Refiner zum Aufbereiten von Fasermaterial zu schaffen.
Das Klingenelement gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Hochpunkten und den Tiefpunkten der variablen Profilböden bzw. -unterseiten der benachbarten Klingenvertiefungen eine Phasenverschiebung vorhanden ist.
Der Refiner gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Refinerelement des Refiners wenigstens ein Klingenelement nach einem der Ansprüche 1 bis 9 aufweist.
Das Verfahren gemäß der Erfindung ist gekennzeichnet durch maschinelles Bearbeiten der Klingenvertiefungsrohlinge, um Klingenvertiefungen zu bilden, wobei die Böden bzw. Unterseiten der Klingenvertiefungen in der Längsrichtung der Klingenvertiefungen ein variables Profil aufweisen, das einander abwechselnde Hochpunkte und Tiefpunkte auf eine solche Art und Weise aufweist, dass eine Phasenverschiebung zwischen den Hochpunkten und den Tiefpunkten der variablen Profilböden bzw. -unterseiten der benachbarten Klingenvertiefungen vorhanden ist.
Wenn eine Phasenverschiebung zwischen den Hochpunkten und den Tiefpunkten der variablen Profilböden bzw. -unterseiten der benachbarten Klingenvertiefungen vorgesehen ist, erzeugt das Profil des Bodens bzw. der Unterseite von wenigstens einer Klingenvertiefung eine Abstützung für einen Klingenstab auf wenigstens einer Seite des Klingenstabs an sämtlichen Abschnitten des Klingenstabs in der Längsrichtung des Klingenstabs. Aufgrund dieses Trag- bzw. Abstützungseffekts wird eine haltbare Klingenstabkonfiguration gegenüber zum Beispiel durch Fremdkörper, die in den Klingenspalt des Refiners eingedrungen sind und auf den Klingenstab auftreffen, hervorgerufene Schläge erzeugt, so dass der Klingenstab im Vergleich zu konventionellen Klingenstab- und Klingenvertiefungsgeometrien nicht so leicht bricht. Aufgrund einer erhöhten Beständigkeit der Klingenstäbe kann die Höhe des Klingenstabs auch vergrößert werden, was die effektive Standzeit des Klingenelements erhöht.
Gemäß einer Ausführungsform des Klingenelements liegt die Größe der Phasenverschiebung zwischen 120 und 240 Grad, vorzugsweise zwischen 150 und 210 Grad, und am bevorzugtesten bei 180 Grad.
Gemäß einer Ausführungsform des Klingenelements ist an wenigstens einem Tiefpunkt in wenigstens einer Klingenvertiefung das Profil des Bodens bzw. der Unterseite der Klingenvertiefung so angeordnet bzw. ausgebildet, dass es sich durch den Klingenelementkörper erstreckt, wobei das Klingenelement wenigstens eine Öffnung aufweist, die sich durch den Klingenelementkörper in wenigstens eine Klingenvertiefung erstreckt.
Gemäß einer Ausführungsform des Klingenelements weist das Profil des Bodens bzw. der Unterseite der Klingenvertiefung eine kontinuierliche periodische Wellenform auf.
Gemäß einer Ausführungsform des Klingenelements ist die Wellenlänge der kontinuierlichen, periodischen Wellenform so ausgeführt, dass sie in der Längsrichtung der Klingenvertiefung variiert.
Gemäß einer Ausführungsform des Klingenelements ist der Klingenstabwinkel so angeordnet, dass er in der Längsrichtung des Klingenstabs kontinuierlich variiert.
Gemäß einer Ausführungsform des Klingenelements sind bei benachbarten Klingenstäben die absoluten Größen der Klingenstabwinkel gleich, aber die Richtungen der Phasenwinkel der Klingenstabwinkel an denselben Positionen bei den benachbarten Klingenstangen entgegengerichtet.
Gemäß einer Ausführungsform des Klingenelements sind ein Wechsel in der Phase des Unterseiten- bzw. Bodenprofils der Klingenvertiefung und ein Wechsel in dem Phasenwinkel des Klingenstabwinkels miteinander synchronisiert.
Gemäß einer Ausführungsform des Klingenelements ist das Klingenelement ein Klingensegment, das dafür vorgesehen ist, einen Teil der vollständigen Aufbereitungsfläche eines Refinerelements des Refiners darzustellen.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens werden die Klingenstabrohlinge maschinell bearbeitet, um Klingenstäbe zu bilden, wobei der Klingenstabwinkel des Klingenstabs so angeordnet ist, dass er in der Längsrichtung des Klingenstabs auf eine solche Art und Weise variiert, dass bei benachbarten Klingenstäben die absoluten Größen der Klingenstabwinkel gleich sind, aber die Richtungen der Phasenwinkel an denselben Positionen der benachbarten Klingenstäbe entgegen gerichtet sind.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens wird der Klingenelementrohling, der einen Klingenelementkörper und Vorsprünge und Rücksprünge dazwischen zum Erzeugen der Klingenstabrohlinge und Klingenvertiefungsrohlinge dazwischen aufweist, mittels Gießen hergestellt.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens werden die Klingenstabrohlinge und die Klingenvertiefungsrohlinge mittels dreiachsiger maschineller Bearbeitung zum Erzeugen der Klingenstäbe und der Klingenvertiefungen bearbeitet.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Nachfolgend wird die Erfindung mittels bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen detaillierter beschrieben, wobei
1 eine schematische Seitenansicht eines generellen Aufbaus eines Refiners im Querschnitt ist;
2a eine schematische Ansicht eines Klingenelements in der Richtung einer Aufbereitungsfläche des Klingenelements betrachtet ist;
2b eine schematische vergrößerte Ansicht eines Bereichs von 2a ist;
3 ein schematischer Schnitt des Klingenelements von 2 ist;
4 ein schematischer Schnitt eines zweiten Klingenelements ist;
5 ein schematischer Schnitt eines dritten Klingenelements ist;
6 ein schematischer Schnitt eines vierten Klingenelements ist; und
7 ein schematischer Schnitt eines fünften Klingenelements ist.
Aus Gründen der Klarheit zeigen die Figuren einige Ausführungsformen der Erfindung auf eine vereinfachte Art und Weise. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Elemente in den Figuren.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
1 zeigt schematisch eine geschnittene Seitenansicht eines Scheibenrefiners 10. Der Scheibenrefiner 10 von 1 weist ein scheibenartiges erstes Refinerelement 1 und ein scheibenartiges zweites Refinerelement 2 auf. Das erste Refinerelement 1 weist eine erste Refiner- bzw. Aufbereitungsfläche 1' und das zweite Refinerelement 2 weist eine zweite Refiner- bzw. Aufbereitungsfläche 2' auf. Das erste Refinerelement 1 und das zweite Refinerelement 2 sind koaxial zueinander angeordnet, so dass die erste Aufbereitungsfläche 1' und die zweite Aufbereitungsfläche 2' im Wesentlichen gegenüberliegend zueinander ausgerichtet bzw. angeordnet sind. In dem Scheibenrefiner 10 von 1 ist das erste Refinerelement 1 drehbar um eine Welle 3 angeordnet, zum Beispiel in der Richtung des in 1 schematisch dargestellten Pfeils R, wobei das erste Refinerelement 1 somit einen Rotor 1 des Scheibenrefiners 10 bildet. Aus Gründen der Klarheit zeigt 1 den zum Rotieren des ersten Refinerelements notwendigen Motor nicht, wobei der Motor auf eine Art und Weise eingesetzt werden kann, die für einen Fachmann offensichtlich ist. Des Weiteren ist bei dem Scheibenrefiner 10 von 1 das zweite Refinerelement 2 fest an einer Rahmenstruktur 4 des Scheibenrefiners 10 angebracht, wodurch das zweite Refinerelement 2 somit einen Stator 2 des Refiners 10 bildet. Somit sind, wenn das erste Refinerelement 1 rotiert, wenn sich der Refiner 10 im Betrieb befindet, das erste Refinerelement 1 und das zweite Refinerelement 2 so angeordnet, dass sie sich relativ zueinander bewegen. 1 zeigt des Weiteren eine Belade- bzw. Belastungsvorrichtung 5, die verbunden ist, um durch eine Welle 3 auf das erste Refinerelement 1 derart einzuwirken, dass das erste Refinerelement 1 in Richtung des zweiten Refinerelements 2 oder von demselben weg transportiert werden kann, wie schematisch durch den Pfeil T dargestellt, um einen Klingenspalt 6 zwischen dem ersten Refinerelement 1 und dem zweiten Refinerelement 2 einzustellen.
Bei dem Scheibenrefiner 10 von 1 kann fasriges, Lignozellulose enthaltendes Material, welches aufbereitet werden muss, durch eine Zuführöffnung 7 in der Mitte des zweiten Refinerelements 2 in den Klingenspalt 6 zwischen den einander gegenüberliegenden Refinerelementen 1 und 2 zugeführt werden, wo es zerfasert und aufbereitet wird, während in dem Material enthaltenes Wasser verdampft. Das aufzubereitende Material kann auch durch Öffnungen in den Klingenspalt 6 zugeführt werden, die in der ersten Aufbereitungsfläche 1' und/oder der zweiten Aufbereitungsfläche 2' angeordnet sind, wobei die Öffnungen in 1 aus Gründen der Klarheit nicht dargestellt sind. Aufbereitetes Material tritt aus dem Klingenspalt 6 von seinem äußeren Rand zu einer Aufbereitungskammer 8 des Refiners 10 und weiter aus der Aufbereitungskammer 8 durch einen Abführkanal 9 aus.
1 zeigt den Scheibenrefiner 10 auf eine schematische Art und Weise. Ein Refiner kann jedoch auch als konischer Refiner ausgeführt sein, der konische Refinerelemente aufweist, oder als ein zylindrischer Refiner, der zylindrische Refinerelemente aufweist.
2a zeigt schematisch ein Klingenelement 11 betrachtet in der Richtung einer Aufbereitungsfläche 11' des Klingenelements 11. 2b ist eine schematische, vergrößerte Ansicht eines Teils von 2a. 3 zeigt schematisch einen Schnitt des Klingenelements 11 von 2a entlang der Linie A-A in 2a. Das Klingenelement 11 aus 2a ist ein Klingensegment, das dafür vorgesehen ist, nur einen Teil der Aufbereitungsfläche 1', 2' des ersten Refinerelements 1 oder des zweiten Refinerelements 2 des Scheibenrefiners 10 von 1 darzustellen, wobei eine komplette Aufbereitungsfläche 1', 2' des ersten Refinerelements 1 oder des zweiten Refinerelements 2 durch Anordnen einer entsprechenden Anzahl von Klingensegmenten von 2a nebeneinander erzeugt werden kann. In dem Zusammenhang mit der dargestellten Lösung könnte die komplette Aufbereitungsfläche 1', 2' des ersten Refinerelements 1 und/oder des zweiten Refinerelements 2 auch mit einem einzelnen, ringförmigen Klingenelement erzeugt werden, das sich über den Gesamtumfang des ersten Refinerelements 1 und/oder des zweiten Refinerelements 2 erstreckt. Eine vollständige Aufbereitungsfläche eines konischen Aufbereitungselements oder eines zylindrischen Aufbereitungselements könnte auch durch eine entsprechende Anzahl von geeigneten Klingenelementen oder mit einem entsprechenden einzelnen konischen oder zylindrischen Klingenelement erzeugt werden.
Das Klingenelement 11 weist einen Klingenelementkörper 12 oder eine Klingenelementbasis 12 und Klingenstäbe und dazwischen angeordnete Klingenvertiefungen bzw. Klingennuten auf. In 2a sind die Klingenstäbe bzw. Klingenerhöhungen im Allgemeinen mit dem Bezugszeichen 13 und die Klingenvertiefungen im Allgemeinen mit dem Bezugszeichen 14 bezeichnet. Das Klingenelement 11 weist einen inneren Umfang 11a, d. h. einen inneren Rand 11a, der in Richtung des Zentrums bzw. der Mitte des Scheibenrefiners 10 gerichtet ist, und einen äußeren Umfang 11b, d. h. einen äußeren Rand 11b, auf, der in Richtung des äußeren Umfangs des Scheibenrefiners 10 gerichtet ist. Der innere Umfang 11a des Klingenelements 11 kann auch als ein Zuführrand 11a bezeichnet werden, durch welchen das aufzubereitende Material auf die Aufbereitungsfläche 11 zugeführt wird, wenn das Klingenelement 11 an dem Aufbereitungselement 1 oder 2 angebracht ist, und der äußere Umfang 11b des Klingenelements 11 kann auch als ein Abführrand 11b bezeichnet werden, durch welchen das bereits aufbereitete Material weg von der Aufbereitungsfläche 11' abgeführt wird, wenn das Klingenelement 11 an dem Aufbereitungselement 1 oder 2 angebracht ist. Des Weiteren weist das Klingenelement 11 einen ersten Seitenrand 11c und einen zweiten Seitenrand 11d auf, die gegen den ersten Seitenrand 11c und den zweiten Seitenrand 11d eines weiteren Klingenelements 11 angeordnet sind, wenn eine entsprechende Anzahl von Klingenelementen 11 an den Refinerelementen 1, 2 angebracht sind, um die Aufbereitungsfläche 1', 2' der Refinerelemente 1, 2 zu bilden.
Bei der Lösung sind Unterschiede zwischen benachbarten Klingenvertiefungen und benachbarten Klingenstäben bzw. -erhöhungen zu einer bestimmten Zeit von Interesse. Aus diesem Grund sind für eine detailliertere Betrachtung in den 2a und 2b zwei benachbarte Klingenvertiefungen mit den Bezugszeichen 14a und 14b bezeichnet, und drei benachbarte Klingenstäbe sind mit den Bezugszeichen 13a, 13b und 13c bezeichnet. In der nachfolgenden Beschreibung kann die Klingenvertiefung 14a auch als die erste Klingenvertiefung 14a und die Klingenvertiefung 14b auch als die zweite Klingenvertiefung 14b bezeichnet werden. In ähnlicher Weise kann der Klingenstab 13a auch als der erste Klingenstab 13a bezeichnet werden, der Klingenstab 13b kann auch als der zweite Klingenstab 13b bezeichnet werden und der Klingenstab 13c kann auch als der dritte Klingenstab 13c bezeichnet werden. In 3 ist die nicht unterbrochene Linie dafür vorgesehen, den Boden oder die untere Fläche der Klingenvertiefung 14a zu bezeichnen, wobei die nicht unterbrochene Linie 14a somit ein Profil des Bodens oder der unteren Fläche der Klingenvertiefung 14a darstellt, die in der Blickrichtung von 3 vor dem Klingenstab 13 angeordnet ist. Des Weiteren ist in 3 die unterbrochene Linie dafür vorgesehen, den Boden oder die untere Fläche der Klingenvertiefung 14b darzustellen, wobei die unterbrochene Linie 14b somit ein Profil des Bodens oder der unteren Fläche der Klingenvertiefung 14b darstellt, die in der Blickrichtung von 3 hinter dem Klingenstab 13 angeordnet ist. Die Klingenvertiefungen 14a und 14b bilden somit anliegende oder benachbarte Klingenvertiefungen 14a, 14b in dem Klingenelement 11.
Wie in den 2a und 3 zu erkennen ist, weisen die Böden bzw. Unterseiten der Klingenvertiefungen 14, 14a und 14b ein variables Profil auf, das sich abwechselnde Hochpunkte und Tiefpunkte in der Längsrichtung der Klingenvertiefungen 14, 14a und 14b aufweist, wobei die Längsrichtung der Klingenvertiefungen mit dem Pfeil LD in den 2a und 3 und später auch in den 4, 5, 6 und 7 bezeichnet ist. In den in den 2a bis 7 dargestellten Ausführungsformen entspricht die Längsrichtung der Klingenvertiefungen 14, 14a und 14b somit der Richtung von dem inneren Umfang 11a des Klingenelements 11 in Richtung des äußeren Umfangs 11b des Klingenelements 11. Hochpunkte der Böden der Klingenvertiefungen 14a, 14b sind mit den Bezugszeichen 14a', 14b' bezeichnet und Tiefpunkte der Böden der Klingenvertiefungen 14a, 14b sind mit den Bezugszeichen 14a'', 14b'' bezeichnet.
4 zeigt schematisch einen Querschnitt eines zweiten Klingenelements, und 5 zeigt schematisch einen Querschnitt eines dritten Klingenelements. 6 zeigt schematisch einen Querschnitt eines vierten Klingenelements, und 7 zeigt schematisch einen Querschnitt eines fünften Klingenelements. Wie in 3 ist in den 4, 5, 6 und 7 die nicht unterbrochene bzw. durchgezogene Linie dafür vorgesehen, den Boden bzw. die Unterseite oder die untere Fläche der Klingenvertiefung 14a darzustellen, und die unterbrochene Linie ist dafür vorgesehen, den Boden bzw. die Unterseite oder die untere Fläche der Klingenvertiefung 14b zu bezeichnen. Auch in den 4, 5, 6 und 7 weisen die Böden bzw. Unterseiten der Klingenvertiefungen 14a und 14b ein variables Profil auf, das sich abwechselnde Hochpunkte 14a', 14b' und Tiefpunkte 14a'', 14b'' in der Längsrichtung LD der Klingenvertiefungen 14a und 14b aufweist.
Bei den Ausführungsformen der 3 und 4 weisen die Profile der Unterseiten der Klingenvertiefungen 14a, 14b eine gleichförmige kontinuierliche periodische Wellenform auf, wobei die Profile der Unterseiten der Klingenvertiefungen 14a, 14b bei der Ausführungsform von 3 eine Sinuswelle darstellen und die Profile der Unterseiten der Klingenvertiefungen 14a, 14b bei der Ausführungsform von 4 eine andere gleichförmige, kontinuierliche, periodische Wellenform darstellen. Bei der Ausführungsform von 5 weisen die Profile der Unterseiten der Klingenvertiefungen 14a, 14b eine nicht gleichförmige, kontinuierliche, periodische Wellenform auf, die die Form einer Dreieckswelle bzw. dreieckigen Welle aufweist. Das variable Profil der Unterseite der Klingenvertiefung 14a, 14b, das abwechselnde Hochpunkte 14a', 14b', d. h. Wellenberge 14a', 14b', und Tiefpunkte 14a'', 14b'', d. h. Wellentäler 14a'', 14b'', aufweist, zwingt den Strom des aufzubereitenden Materials in den Klingenspalt 6 zwischen den einander gegenüberliegenden Refinerelementen 1, 2 an der Stelle der Hochpunkte 14a', 14b'. Dies erhöht den Grad der Aufbereitung, weil sämtliche Anteile des dem Refiner zugeführten Materials nicht nur durch den Refiner strömen sollten, ohne in den Klingenspalt 6 zu gelangen, um verarbeitet zu werden.
Bei den Ausführungsformen der 3, 4, 5, 6 und 7 bezeichnet das Bezugszeichen X1 den Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Hochpunkten 14a', d. h. den Wellenbergen in der Längsrichtung LD der Klingenvertiefung 14a. Der Abstand X1 kann somit als der Länge eines kompletten Abschnitts, d. h. einer Welle, in der variablen Profilunterseite bzw. dem variablen Profilboden der Klingenvertiefung entsprechend angesehen werden. Der Abstand X1 ist somit ein Parameter, der die Wellenlänge der Wellenform in der variablen Profilunterseite der Klingenvertiefung festlegt. Bei jeder Ausführungsform der 3, 4 und 5 ist der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Hochpunkten 14b' in der variablen Klingenunterseite der zweiten Klingenvertiefung 14b so festgelegt, dass er derselbe X1 ist wie der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Hochpunkten 14a' bei der variablen Profilunterseite der ersten Klingenvertiefung 14a derselben Ausführungsform.
Das Bezugszeichen X2 in den 3, 4, 5, 6 und 7 bestimmt wiederum den Abstand zwischen den Hochpunkten 14a', 14b' oder Wellenbergen 14a', 14b' in den benachbarten Klingenvertiefungen 14a, 14b, wenn die Längsrichtung LD der benachbarten Klingenvertiefung 14a, 14b betrachtet wird. Der Abstand X2 ist somit ein Parameter, der die Phasenverschiebung bzw. den Phasenversatz zwischen den variablen Profilunterseiten der benachbarten Klingenvertiefungen 14a, 14b bestimmt.
Bei sämtlichen in den 3, 4 und 5 dargestellten Ausführungsbeispielen ist der Abstand X2 zwischen den Hochpunkten 14a', 14b' in den benachbarten Klingenvertiefungen 14a, 14b die Hälfte der Wellenlänge der variablen Profilunterseiten der Klingenvertiefungen 14a, 14b, was einem Phasenverschiebung von 180 Grad entspricht. Dies bedeutet, dass in der Längsrichtung LD der Klingenvertiefungen 14a, 14b der Tiefpunkt 14b'', d. h. das Wellental 14b'', in der unteren Fläche der zweiten Klingenvertiefung 14b exakt an demselben Punkt liegt wie der Hochpunkt 14a' in der unteren Fläche der ersten Klingenvertiefung 14a oder, in anderen Worten, die unteren Flächen der benachbarten Klingenvertiefungen 14a, 14b sind auf unterschiedlichen Phasen an derselben Stelle oder Position in den benachbarten Klingenvertiefungen 14a, 14b in der Längsrichtung LD der Klingenvertiefungen 14a, 14b.
In den in den 3, 4 und 5 dargestellten Konfigurationen der Klingenstäbe und Klingenvertiefungen, sowie auch später in den 6 und 7, erzeugt das Profil der Unterseite bzw. des Bodens von wenigstens einer Klingenvertiefung 14a, 14b eine Abstützung für den Klingenstab 13 auf wenigstens einer Seite des Klingenstabs 13 an sämtlichen Bereichen bzw. Abschnitten des Klingenstabs 13 in der Längsrichtung LD des Klingenstabs 13. Unter Bezugnahme beispielsweise auf 3 bedeutet dies, dass, wenn sich ein Tiefpunkt 14a'' an der Unterseite der ersten Klingenvertiefung 14a auf einer Seite des Klingenstabs 13a an einer speziellen Stelle oder Position des Klingenstabs 13 in der Längsrichtung LD des Klingenstabs 13 befindet, sich an derselben spezifischen Stelle oder Position des Klingenstabs 13 in der Längsrichtung LD des Klingenstabs 13, jedoch auf der gegenüberliegenden Seite des Klingenstabs 13, ein Hochpunkt 14b' an der unteren Fläche der zweiten Klingenvertiefung 14b und umgekehrt befindet. In diesem Fall erzeugt ein Abschnitt des Profils der Unterseite der zweiten Klingenvertiefung 14b, die sich nach oben erstreckt und an dem Hochpunkt 14b' endet, eine Abstützung für den Klingenstab 13 an demselben Abschnitt des Klingenstabs 13 in der Längsrichtung LD des Klingenstabs 13, an dem sich ein Abschnitt des Profils der Unterseite der ersten Klingenvertiefung 14b nach unten erstreckt und an dem Tiefpunkt 14a'' endet. Es kann daher herausgestellt werden, dass sich die Hochpunkte 14a', 14b' und die Tiefpunkte 14a'', 14b'' in den benachbarten Klingenvertiefungen 14a, 14b in der Längsrichtung LD der Klingenvertiefungen 14a, 14b abwechseln. Dies erzeugt eine Abstützwirkung für die Klingenvertiefung 13, aufgrund welcher sich eine langlebige Konfiguration des Klingenstabs gegen Schläge ergibt, die zum Beispiel durch Fremdkörper hervorgerufen werden, die in den Klingenspalt des Refiners eingedrungen sind und auf den Klingenstab auftreffen, so dass der Klingenstab im Vergleich zu konventionellen Geometrien von Klingenstäben und Klingenvertiefungen nicht so leicht bricht. Aufgrund der verbesserten Beständigkeit der Klingenstäbe kann auch die Höhe der Klingenstäbe vergrößert werden, was die effektive Standzeit des Klingenelements erhöht.
In den oben dargestellten Ausführungsformen beträgt die Phasenverschiebung zwischen den Hochpunkten 14a', 14b' der Unterseiten bzw. Böden der benachbarten Klingenvertiefungen 14a, 14b genau 180 Grad. Um die vorteilhaften Wirkungen der oben beschriebenen Klingengeometrie erreichen zu können, kann die Phasenverschiebung zwischen den Hochpunkten 14a', 14b' der Unterseiten bzw. Böden der benachbarten Klingenvertiefungen 14a, 14b jedoch zwischen 120 und 240 Grad variieren, vorzugsweise zwischen 150 und 210 Grad.
In den 3, 4, 5, 6 und 7 wird das Bezugszeichen Y verwendet, um den maximalen vertikalen Abstand zwischen der oberen Fläche S des Klingenstabs 13 und dem Tiefpunkt 14a'', 14b'' der Unterseite der Klingenvertiefungen 14a, 14b festzulegen bzw. anzugeben. Mit anderen Worten ist Y ein Parameter, der die maximale Tiefe des Profils der Unterseite der Klingenvertiefung 14a, 14b bezeichnet, d. h. die maximale Tiefe des variablen Profils der Unterseite bzw. des Bodens der Klingenvertiefung 14a, 14b. Der Parameter Y beschreibt, wie tief das Profil der Unterseite der Klingenvertiefung sich in dem Klingenelementkörper 12 in der Dickenrichtung des Klingenelements erstreckt. In der Ausführungsform der 2 und 3 hat der Parameter Y einen solchen Wert, dass die Profile der Unterseiten der Klingenvertiefungen 14a, 14b so angeordnet sind, dass sie den Klingenelementkörper 12 durchdringen, wobei das Klingenelement 11 Öffnungen 15 aufweist, die sich durch den Klingenelementkörper 12 erstrecken. Die Öffnungen 15, die durch das Klingenelement 11 vorgesehen sind, können entweder Zuführöffnungen zum Zuführen von Material darstellen, das in dem Klingenspalt 6 des Refiners 10 aufbereitet werden soll, oder Ausgabeöffnungen zum Ausgeben von bereits aufbereitetem Material weg von dem Klingenspalt 6. In den Ausführungsformen der 4 und 5 und später in den 6 und 7 hat der Parameter Y einen solch niedrigen Wert, dass das Profil der unteren Fläche der Klingenvertiefung nicht so angeordnet ist, dass es den Klingenelementkörper 12 durchdringt.
Im Allgemeinen legt der Parameter X1 die Zykluslänge von einem Zyklus oder einem kompletten Abschnitt des variablen Profils der Unterseite der Klingenvertiefung fest, welche sich abwechselnde Hochpunkte und Tiefpunkte aufweist, der Parameter X2 bezeichnet die Phasenverschiebung zwischen den variablen Profilen der Unterseiten der benachbarten Klingenvertiefungen und der Parameter Y bezeichnet die maximale Tiefe des variablen Profils der Unterseite der Klingenvertiefung. Die Parameter X1, X2 und Y sind geometrische Parameter der Klingenvertiefungsgeometrie. Der Parameter Y kann somit dazu verwendet werden, zu ermitteln, dass das Profil der unteren Fläche der Klingenvertiefung so angeordnet ist, dass sie durch den Klingenelementkörper 12 durchdringt oder nicht durchdringt. Der Parameter X1 bezeichnet die vertikale Komponente des variablen Profits der Unterseite der Klingenvertiefung und die Anzahl von Öffnungen durch den Klingenelementkörper, falls das Profil der Unterseite der Klingenvertiefung so angeordnet ist, dass sie den Klingenelementkörper 12 durchdringt.
Die geometrischen Parameter X1, X2, Y der Klingenvertiefungen können über die gesamte Aufbereitungsfläche des Klingenelements, d. h. über die gesamte Länge der Klingenvertiefung, konstant sein. Die Parameter X1, X2, Y können auch in der Längsrichtung LD der Klingenvertiefungen kontinuierlich variieren oder die Parameter X1, X2, Y können in unterschiedlichen Zonen der Aufbereitungsfläche, d. h. in unterschiedlichen Bereichen des Klingenelements in der Richtung von dem inneren Umfang 11a zu dem äußeren Umfang 11b, unterschiedlich sein, wie in den 6 und 7 beispielhaft dargestellt. Bei der Ausführungsform von 6 ist der Parameter X1 so ausgeführt, dass er in der Richtung von dem inneren Umfang 11a in Richtung des äußeren Umfangs 11b abnimmt, d. h. die Wellenlänge des Profils der Unterseite der Klingenvertiefung ist so angeordnet, dass sie sich in Richtung des äußeren Umfangs 11b verringert, und in der Ausführungsform von 7 ist der Parameter Y so ausgeführt, dass er in der Richtung von dem inneren Umfang 11a in Richtung des äußeren Umfangs 11b abnimmt, d. h. die maximale Tiefe der Klingenvertiefung ist so angeordnet, dass sie in Richtung des äußeren Umfangs 11b abnimmt.
Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen erstreckt sich die Unterseite der Klingenvertiefung, welche das variable Profil aufweist, über die gesamte Länge der Klingenvertiefungen, es ist jedoch auch möglich, dass das variable Profil der Unterseite der Klingenvertiefungen so ausgeführt ist, dass es sich nur über einen Abschnitt der Länge der Klingenvertiefung erstreckt.
Unter Bezugnahme auf die Ausführungsform des Klingenelements 11, das in den 2a und 2b dargestellt ist, und unter Betrachtung der gegenseitigen Konstruktion der benachbarten Klingenstäbe 13a, 13b, sind die Klingenstabwinkel α13a, α13b der benachbarten Klingenstäbe 13a, 13b so angeordnet, dass sie in der Längsrichtung LD der Klingenstäbe 13a, 13b auf eine solche Art und Weise kontinuierlich variieren, dass an denselben vorbestimmten Positionen in der Längsrichtung LD der Klingenstäbe 13a, 13b die absoluten Größen der Klingenstabwinkel α13a, α13b gleich sind, aber die Richtungen der Phasenwinkel entgegengesetzt sind. In der in den 2a und 2b dargestellten Ausführungsform des Klingenelements 11 bedeutet dies, dass an demselben Abstand von dem inneren Umfang 11a des Klingenelements 11 die absoluten Größen der Klingenstabwinkel α13a, α13b gleich sind, aber die Richtungen der Phasenwinkel einander entgegengesetzt sind.
Der Klingenstabwinkel von jedem Klingenstab 13 variiert somit kontinuierlich in seiner Längsrichtung LD, so dass sich jeder Klingenstab 13 in einer wellenartigen Weise oder als leichter Zickzack erstreckt, d. h. ein wellenartiges Muster in der Ebene P der Aufbereitungsfläche 11' erzeugt. Bei zwei benachbarten Klingenstäben 13a, 13b besteht somit eine Phasenverschiebung in ihren Zickzack-Wellen, so dass der Abstand zwischen den zwei benachbarten Klingenstäben 13a, 13b (d. h. die Breite der Klingenvertiefung 14) sich periodisch verbreitert und verengt. Gemäß der Ausführungsform der 2a und 2b beträgt die Phasenverschiebung zwischen zwei benachbarten Klingenstäben 180 Grad. Des Weiteren kann erkannt werden, wenn das wellenartige Muster von drei benachbarten Klingenstäben 13a, 13b, 13c betrachtet wird, dass, wenn der Abstand zwischen der mittleren Stange 13b und ihrer Nachbarstange 13a auf der linken Seite sich an einem Minimum befindet, der Abstand zu seiner benachbarten Stange 13c auf der rechten Seite sich auf einem Maximum befindet. Die Wellenlänge des glatten Zickzack-Musters der Klingenstäbe 13 kann von dem inneren Rand 11a bis zu dem äußeren Rand 11b konstant bleiben, er kann sich jedoch auch verändern, wobei er zum Beispiel in der Nähe des inneren Rands 11a weniger dicht oder länger und näher zu dem äußeren Rand 11b dichter oder kürzer sein kann.
Bei Scheibenrefinern ist der Klingenstabwinkel als ein Winkel zwischen einem Rand des Klingenstabs und der Richtung des Radius des Refinerelements definiert, wohingegen bei konischen und zylindrischen Refinern der Klingenstabwinkel als ein Winkel zwischen einem Rand des Klingenstabs und einer Projektion bzw. einem Vorsprung der Welle des Refiners auf der Aufbereitungsfläche des Refinerelements definiert ist. In 2 zeigen die Linien DR die Richtung des Radius des Klingenelements 11 an. Bei rotierenden Refinerelementen ist der Klingenstabwinkel typischerweise in Bezug auf den vorderen Rand des Klingenstabs definiert, d. h. den Rand des Klingenstabs, der in Richtung der Rotationsrichtung R des rotierenden Refinerelements gerichtet ist, wobei die Ausführungsformen der 2a, 2b ein Klingenelement beschreiben, das als das rotierende Refinerelement vorgesehen ist, wie aus den Klingenstabwinkeln α13a, α13b ersichtlich ist, die in den 2a und 2b dargestellt sind. Bei stationären Refinerelementen ist der Klingenstabwinkel wiederum typischerweise in Bezug auf den hinteren Rand, d. h. den rückseitigen Rand, des Klingenstabs definiert, welcher der Rand des Klingenstabs ist, der in die Richtung entgegengesetzt zu der Rotationsrichtung R des rotierenden Refinerelements gerichtet ist.
Im Allgemeinen verringert die variierende Geometrie der Klingenstäbe 13 in ihrer Längsrichtung auch die Verletzbarkeit der Klingenstäbe 13 gegenüber von Fremdkörpern, die in den Klingenspalt des Refiners eingedrungen sind und auf den Klingenstab auftreffen, hervorgerufenen Schlägen, was die effektive Standzeit des Klingenelements erhöht.
Die oben beschriebene variierende Geometrie der benachbarten Klingenstäbe 13a, 13b in ihrer Längsrichtung bewirkt auch, dass die Breite der Klingenvertiefung 14 zwischen den benachbarten Klingenstäben 13a, 13b in der Längsrichtung der Klingenvertiefung 14 kontinuierlich variiert, wenn die Breite W der oberen Fläche S der Klingenstäbe 13 konstant gehalten wird. Bei der Ausführungsform des Klingenelements gemäß der 2a und 2b ist die Breite der Klingenvertiefung 14 so ausgeführt, dass sie auf eine solche Art und Weise variiert, dass an oder nahe an dem Hochpunkt 14a', 14b' des Bodenprofils der Klingenvertiefung die Breite der Klingenvertiefung auf einem Minimum liegt, wodurch das aufzubereitende Material auf eine effizientere Art und Weise weg von der Klingenvertiefung 14 in Richtung des Klingenspalts 6 an diesem Hochpunkt 14a', 14b' des Bodenprofils der Klingenvertiefung und in dessen Nähe gedrückt wird. Dementsprechend ist die Breite der Klingenvertiefung am oder nahe dem Tiefpunkt 14a'', 14b'' des Bodenprofils der Klingenvertiefung mit seinem Maximum ausgeführt. Dies erhöht die Kapazität der Klingenvertiefung, aufzubereitendes Material und das bereits aufbereitete Material aufzunehmen, was verhindert, dass die Klingenvertiefung verstopft wird. Dieser vorteilhafte Effekt wird in denjenigen Klingenelementen sogar noch verstärkt, in denen das Bodenprofil der Klingenvertiefung so ausgeführt ist, dass es das Klingenelement an dem Tiefpunkt des Bodenprofils der Klingenvertiefung durchdringt, wobei das Klingenelement an der Unterseite der Klingenvertiefungen Öffnungen zum Zuführen des aufzubereitenden Materials in den Klingenspalt oder zum Abführen des bereits aufbereiteten Materials weg von dem Klingenspalt aufweist. Mit anderen Worten sind in der oben beschriebenen Ausführungsform die Phasenverschiebung in den Geometrien der Bodenprofile der benachbarten Klingenvertiefungen in der Dickenrichtung des Klingenelements und die Phasenverschiebung in den Geometrien der benachbarten Klingenstäbe in der Ebene der Aufbereitungsfläche des Klingenelements miteinander synchronisiert, um die in den 2a und 2b beschriebene Geometrie der Aufbereitungsfläche zu erzeugen.
Die variierende Geometrie der benachbarten Klingenstäbe 13a, 13b bewirkt auch, dass einander schneidende Winkel der Klingenstäbe in den einander entgegengesetzten Refinerelementen ebenfalls variieren, was die Strömung des aufzubereitenden Materials zu dem Klingenspalt 6 zwischen den gegenüberliegenden Refinerelementen 1, 2 erhöht.
Das Klingenelement der 2a und 2b weist somit einen gleichzeitigen Wechsel in der Phase der Wellenformen der Klingenvertiefungsunterseiten, d. h. in der Dickenrichtung des Klingenelements, und in der Phase der Wellenformen der Klingenstäbe, d. h. in der Ebene P der Aufbereitungsfläche des Klingenelements, auf. Des Weiteren kann auch der Wechsel in der Phase des Bodenprofils der Klingenvertiefung mit dem Wechsel des Phasenwinkels des Klingenstabwinkels (α13a, α13b) miteinander synchronisiert sein. Dies bedeutet zum Beispiel bei der Betrachtung der Ausführungsform von 6, bei der die Wellenlänge des Bodenprofils der Klingenvertiefung so angeordnet ist, dass sie in Richtung des äußeren Umfangs 11b des Klingenelements 11 abnimmt, dass auch die Wellenlänge der Wellenform des Klingenstabs in der Ebene der Aufbereitungsfläche sich dementsprechend verringert, d. h. in Phase mit dem Wechsel in der Wellenlänge des Bodenprofils der Klingenvertiefung.
Zusätzlich zu der in den 2a und 2b beschriebenen Ausführungsform sollte auch festgehalten werden, dass Ausführungsformen der Klingenelemente, die nur ein variables Bodenprofil der Klingenvertiefungen aufweisen, wie oben beschrieben, aber keinen variierenden Klingenstabwinkel aufweisen, wie oben beschrieben, ebenfalls Klingenelemente gemäß der beschriebenen Lösung sind. Gemäß einer Ausführungsform des Klingenelements können die Klingenstäbe somit auch gerade oder in einer Richtung leicht gekrümmt sein.
Das Klingenelement 11 kann dadurch hergestellt werden, dass zunächst ein Klingenelementrohling, der einen Klingenelementkörper 12 und Vorsprünge und Rücksprünge dazwischen zum Erzeugen von Klingenstabrohlingen und Klingenvertiefungsrohlingen aufweist, hergestellt wird. Danach werden die Klingenvertiefungsrohlinge maschinell behandelt, zum Beispiel mittels Fräsen bzw. Schneiden und/oder Schleifen, um die Klingenvertiefungen 14, 14a, 14b zu bilden, wobei die Böden bzw. Unterseiten der Klingenvertiefungen 14, 14a, 14b in der Längsrichtung LD der Klingenvertiefungen 14a, 14b ein variables Profil aufweisen, das sich abwechselnde Hochpunkte 14a', 14b' und Tiefpunkte 14a'', 14b'' auf eine solche Art und Weise aufweist, dass eine Phasenverschiebung X2 zwischen den Hochpunkten 14a', 14b' und den Tiefpunkten 14a'', 14b'' der variablen Profilböden der benachbarten Klingenvertiefungen 14a, 14b besteht.
Gleichzeitig kann, wenn die Klingenvertiefungsrohlinge, wie oben beschrieben, maschinell bearbeitet werden, um die Klingenvertiefungen 14, 14a, 14b zu bilden, dasselbe Werkzeug verwendet werden, um die Klingenstabrohlinge maschinell zu bearbeiten, um die Klingenstäbe 13, 13a, 13b zu bilden. Die Klingenstabrohlinge werden auf eine solche Art und Weise maschinell bearbeitet, dass der Klingenstabwinkel der Klingenstäbe so angeordnet ist, dass er in der Längsrichtung LD der Klingenstäbe 13, 13a, 13b wie oben beschrieben variiert.
Der Klingenelementrohling kann mittels Gießen hergestellt werden, wobei der Klingenelementkörper 12 und die Klingenstäbe 13 gemeinsam einen Klingenelementrohling bilden, der ursprünglich eine gleichförmige Struktur aufweist. Alternativ könnten, um einen Klingenelementrohling zu bilden, Klingenstabrohlinge zur Erzeugung der Klingenstäbe 13 an einem den Klingenstabkörper 12 bildenden Teil beispielsweise mittels Schweißen angebracht werden. In beiden Fällen wird das vollständige Klingenelement 11 durch anschließendes maschinelles Bearbeiten des Klingenelementrohlings erzeugt. Bei der maschinellen Bearbeitung der Klingenstabrohlinge und der Klingenvertiefungsrohlinge kann eine dreiachsige Bearbeitung eingesetzt werden, um die fertigen Klingenstäbe und Klingenvertiefungen gleichzeitig herzustellen.
Dasselbe Herstellungsverfahren kann auch bei Ausführungsformen verwendet werden, bei denen ein einzelnes Klingenelement vorgesehen ist, um die komplette Aufbereitungsfläche des Klingenelements zu bilden.
Dem Fachmann ist offensichtlich, dass mit dem Fortschreiten der Technologie das erfindungsgemäße Konzept auf unterschiedliche Arten ausgeführt werden kann. Die Erfindung und ihre Ausführungsformen sind nicht auf die oben beschriebenen Beispiele beschränkt, sondern können innerhalb des Schutzbereichs der Ansprüche variieren.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 6616078 B1 [0005]

Claims

Klingenelement (11) für einen Refiner (10) zum Aufbereiten von Fasermaterial, wobei das Klingenelement (11) einen Klingenelementkörper (12) und Klingenstäbe (13, 13a, 13b) und Klingenvertiefungen (14, 14a, 14b) dazwischen aufweist, wobei die Klingenstäbe (13, 13a, 13b) und Klingenvertiefungen (14, 14a, 14b) eine Aufbereitungsfläche (11') des Klingenelements (11) bilden, und wobei bei dem Klingenelement (11) Unterseiten bzw. Böden der Klingenvertiefungen (14, 14a, 14b) in der Längsrichtung (LD) der Klingenvertiefungen ein variables Profil aufweisen, das sich abwechselnde Hochpunkte (14a', 14b') und Tiefpunkte (14a'', 14b'') aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Hochpunkten (14a', 14b') und den Tiefpunkten (14a'', 14b'') der variablen Profilböden bzw. -unterseiten der benachbarten Klingenvertiefungen (14a, 14b) eine Phasenverschiebung (X2) vorhanden ist.
Klingenelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe der Phasenverschiebung (X2) zwischen 120 und 240 Grad liegt, vorzugsweise zwischen 150 und 210 Grad, und am bevorzugtesten bei 180 Grad.
Klingenelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an wenigstens einem Tiefpunkt (14a'', 14b'') in wenigstens einer Klingenvertiefung (14, 14a, 14b) das Profil des Bodens bzw. der Unterseite der Klingenvertiefung (14, 14a, 14b) so angeordnet bzw. ausgebildet ist, dass es sich durch den Klingenelementkörper (12) erstreckt, wobei das Klingenelement (11) wenigstens eine Öffnung (15) aufweist, die sich durch den Klingenelementkörper (12) in wenigstens eine Klingenvertiefung (14, 14a, 14b) erstreckt.
Klingenelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass das Profil des Bodens bzw. der Unterseite der Klingenvertiefung (14, 14a, 14b) eine kontinuierliche periodische Wellenform aufweist.
Klingenelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellenlänge (X1) der kontinuierlichen, periodischen Wellenform so ausgeführt ist, dass sie in der Längsrichtung der Klingenvertiefung (14, 14a, 14b) variiert.
Klingenelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1–5, dadurch gekennzeichnet, dass der Klingenstabwinkel (α13a, α13b) so angeordnet ist, dass er inαα der Längsrichtung (LD) des Klingenstabs (13, 13a, 13b) kontinuierlich variiert.
Klingenelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei benachbarten Klingenstäben (13a, 13b) die absoluten Größen der Klingenstabwinkel (α13a, α13b) gleich sind, aber die Richtungen der Phasenwinkel der Klingenstabwinkel (α13a, α13b) an denselben Positionen bei den benachbarten Klingenstangen (13a, 13b) gerichtet sind.
Klingenelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1–7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wechsel in der Phase des Unterseiten- bzw. Bodenprofils der Klingenvertiefung (14, 14a, 14b) und ein Wechsel in den Phasenwinkel des Klingenstabwinkels (α13a, α13b) miteinander synchronisiert sind.
Klingenelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1–8, dadurch gekennzeichnet, dass das Klingenelement ein Klingensegment ist, das dafür vorgesehen ist, einen Teil der vollständigen Aufbereitungsfläche (1', 2') eines Refinerelements (1, 2) des Refiners (10) darzustellen.
Refiner (10) zum Aufbereiten von Fasermaterial, wobei der Refiner (10) einander gegenüberliegende Refinerelemente (1, 2) aufweist, von denen jedes wenigstens ein Klingenelement (11) aufweist, das mit Klingenstäben (13, 13a, 13b) und Klingenvertiefungen (14, 14a, 14b) dazwischen versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Refinerelement (1, 2) des Refiners (10) wenigstens ein Klingenelement (11) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 aufweist.
Verfahren zur Herstellung eines Klingenelements (11) für einen Refiner zum Aufbereiten von Fasermaterial, wobei das Verfahren Folgendes aufweist: Herstellen eines Klingenelementrohlings, der einen Klingenelementkörper (12) und Vorsprünge und Rücksprünge dazwischen zum Erzeugen von Klingenstabrohlingen und Klingenvertiefungsrohlingen dazwischen aufweist, gekennzeichnet durch maschinelles Bearbeiten der Klingenvertiefungsrohlinge, um Klingenvertiefungen (14, 14a, 14b) zu bilden, wobei die Böden bzw. Unterseiten der Klingenvertiefungen (14, 14a, 14b) in der Längsrichtung (LD) der Klingenvertiefungen (14, 14a, 14b) ein variables Profil aufweisen, das einander abwechselnde Hochpunkte (14a', 14b') und Tiefpunkte (14a'', 14b'') auf eine solche Art und Weise aufweist, dass eine Phasenverschiebung (X2) zwischen den Hochpunkten (14a', 14b') und den Tiefpunkten (14a'', 14b'') der variablen Profilböden bzw. -unterseiten der benachbarten Klingenvertiefungen (14a, 14b) vorhanden ist.
Verfahren nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch maschinelles Bearbeiten der Klingenstabrohlinge und der Klingenvertiefungsrohlinge mittels dreiachsiger maschineller Bearbeitung zum Erzeugen der Klingenstäbe (13, 13a, 13b) und der Klingenvertiefungen (14, 14a, 14b)