EP3914768A1 - Verfahren zur steuerung einer vorrichtung zur behandlung von hochkonsistem faserstoff - Google Patents

Verfahren zur steuerung einer vorrichtung zur behandlung von hochkonsistem faserstoff

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EP3914768A1
EP3914768A1 EP20700457.3A EP20700457A EP3914768A1 EP 3914768 A1 EP3914768 A1 EP 3914768A1 EP 20700457 A EP20700457 A EP 20700457A EP 3914768 A1 EP3914768 A1 EP 3914768A1
Authority
EP
European Patent Office
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treatment
distance
base plates
minimum distance
treatment tool
Prior art date
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Pending
Application number
EP20700457.3A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Markus Nussbaumer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Voith Patent GmbH
Original Assignee
Voith Patent GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Voith Patent GmbH filed Critical Voith Patent GmbH
Publication of EP3914768A1 publication Critical patent/EP3914768A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • D21D1/00—Methods of beating or refining; Beaters of the Hollander type
    • D21D1/004—Methods of beating or refining including disperging or deflaking
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    • D21D1/00—Methods of beating or refining; Beaters of the Hollander type
    • D21D1/002—Control devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C7/00—Crushing or disintegrating by disc mills
    • B02C7/11—Details
    • B02C7/14—Adjusting, applying pressure to, or controlling distance between, discs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C7/00—Crushing or disintegrating by disc mills
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C25/00—Control arrangements specially adapted for crushing or disintegrating

Definitions

  • the invention relates to a method for controlling a device for treating high-consistency fibrous material with a housing in which a first treatment tool and a second treatment tool are arranged, the treatment tools each being fastened to a base plate, having a rotationally symmetrical shape and being arranged coaxially with one another. rotate relative to one another about a common axis and delimit a treatment gap radially flowed through by the fibrous material, the gap width of which can be changed via an axial displacement of at least one base plate of a treatment tool.
  • Devices of the above Kind z. B. used to improve the quality of pulp, TMP or fiber, which was obtained from waste paper.
  • paper pulp can be homogenized by dispersion and can thereby be significantly improved.
  • a fibrous material which has a dry content between 15 and 35% and has been brought to a temperature which is far above the ambient temperature. It makes sense to heat up when the fiber already has the consistency required for dispersion.
  • the grinding sets must be adapted as best as possible to the fiber material to be treated, also to prevent excessive wear of the sets.
  • the object of the invention is to enable safe and efficient operation of these devices with the simplest possible means.
  • the object was achieved in that, in order to determine the minimum distance between the base plates, the vibrations of the device, in particular on at least one element thereof, are recorded and the distance between the base plates rotating relative to one another is reduced until the frequency and / or the Amplitude and / or the change in frequency and / or the change in the amplitude of the vibrations exceeds a limit value and the distance when the limit value is exceeded is defined as the minimum distance.
  • the zero point at which the treatment tools come into contact with one another is usually set when the device is at a standstill. Starting from this Zero point is then defined with a certain safety distance, a minimum distance between the opposite base plates of the treatment tools. However, as the treatment surface of the treatment tools facing the gap increases, the gap between the treatment tools increases. This is accompanied by a reduction in the input drive power and a reduced efficiency of the fiber treatment.
  • the inventive solution allows a safe and simple determination of the minimum distance between the base plates with relative rotation of the treatment tools to one another.
  • the speed during the determination of the minimum distance between the base plates can often even be in the range of the operating speed.
  • the speed during the determination of the minimum distance between the base plates is below the operating speed, preferably below 1,000 revolutions per minute.
  • the treatment tools lying opposite approach each other as the distance decreases, which influences the vibration behavior of the treatment device.
  • the distance between the base plates rotating relative to one another is reduced until the change in the frequency of the vibrations exceeds a limit value and the distance is defined as the minimum distance if the limit value is exceeded.
  • the distance between the base plates can generally be reduced continuously or in steps, preferably in smaller and smaller steps. Although this can be done manually, it should preferably be controlled.
  • the distance between the base plates during operation should, however, be set by a predetermined value, which is advantageously between 0.1 and 0.4 mm, above the minimum distance as a safety distance.
  • the minimum distance between the base plates should always be determined during commissioning of the device and / or after changing a treatment tool.
  • the minimum distance between the base plates should also be determined during operation, preferably at certain time intervals, in particular periodically.
  • the treatment gap should be flowed through during the determination of the minimum distance from the fibrous material, with the determination of the minimum distance between the base plates advantageously one or more parameters of the fibrous material, preferably all essential parameters in a given Operating range.
  • the essential parameters of the fiber material in this case appear in particular the amount of fiber material flowing through the treatment gap, the electrical power consumption of the treatment device, the temperature and the material density of the fiber material.
  • the determination of the minimum distance can be used in particular when starting up or after changing a treatment tool Simplification also takes place when no fiber material flows through the treatment gap.
  • the invention also enables a method for detecting the treatment gap width during the operation of a device for the treatment of highly consistent
  • the axial change in distance between the base plates is measured starting from the minimum distance and used as a reference for the current treatment gap width.
  • the axial change in distance between the base plates can be measured via displacement sensors, in particular inductive displacement sensors.
  • Treatment tool is axially displaceable.
  • the treatment tool and base plate can also be made in one piece.
  • the use of the method according to the invention is particularly advantageous in the case of a disperser, a stripper or a refiner.
  • the fibrous material can in particular also be TMP, high-yield pulp, MDF fibrous material, wood chips or the like. Trade substances.
  • Figure 1 is a schematic cross section through a disperser
  • Figure 3 the change in the distances s of the base plates of the treatment tools over the vibration frequency f.
  • the highly consistent paper pulp 1 is pressed directly into the central area of the disperser set, which is formed by the two treatment tools 3, 4.
  • a treatment tool 3 While a treatment tool 3 is stationary, i.e. is not rotated and is thus designed as a stator, the other treatment tool 4 is rotatably mounted in the housing 2 of the disperser.
  • the disperger set with the stator and the rotor is fed radially on the inside.
  • dispersion is brought about by moving teeth 9 relatively close to one another at a relatively high speed and subjecting the fiber material 1 located between them to strong shear forces.
  • the fibrous material 1 can be heated beforehand using superheated steam. After the dispersion, the dispersed pulp 1 falls out through the outlet 11.
  • the gap 6 between the treatment tools 3, 4 also changes as a result, whereby the performance of the disperser can be controlled in a manner known per se.
  • the treatment tools 3, 4 each have a rotationally symmetrical shape.
  • FIG. 2 shows a grinding arrangement with a grinding gap 6, which is formed by a stationary, ie non-rotating and coupled to the housing 2 3 and a treatment tool 4 rotating about an axis of rotation 5.
  • the two annular grinding surfaces run parallel to one another, the gap distance between them being adjustable via an axial displacement, usually of the non-rotating treatment tool 3.
  • the rotating grinding surface is moved in the direction of rotation by a shaft rotatably mounted in the housing 2.
  • This shaft is driven by a drive also present in the housing 2.
  • the fiber suspension 1 to be ground reaches an inlet through the center into the grinding gap 6 between the grinding surfaces of the two treatment tools 3, 4.
  • the fiber suspension 1 passes the interacting grinding surfaces radially outward and leaves the subsequent annular space through a drain.
  • Both grinding surfaces are each formed by a plurality of grinding plates, each of which extends over a peripheral segment of the corresponding grinding surface.
  • the grinding plates Lined up next to each other in the circumferential direction, the grinding plates form a continuous grinding surface.
  • the grinding plates and thus also the grinding surfaces are generally formed by a multiplicity of essentially radially running grinding strips 10 and grooves in between.
  • the non-rotating treatment tool 3 is axially displaced and the extent of this axial displacement is measured.
  • the rotating treatment tool 4 does not change its axial position. Both versions have in common that the treatment tools 3, 4 are fastened on corresponding base plates 7, 8.
  • the treatment gap 6 can not only run vertically but also, as for example in the case of cone refiners, also inclined to the axis of rotation 5.
  • the minimum distance SM between the base plates 7, 8 is determined when the corresponding treatment tool 4 is rotated.
  • the rotational speed lies during the determination of the minimum distance SM in the range of the operating speed or advantageously below the operating speed, preferably below 1,000 revolutions per minute.
  • the minimum distance SM between the base plates should be 7.8 in
  • the vibrations are detected via one or more sensors arranged on the housing 2.
  • the distance s between the base plates 7, 8 rotating relative to one another is continuously reduced, starting with a relatively large distance, until the change in frequency Af exceeds a limit value.
  • the distance s when this limit is exceeded is then defined as the minimum distance SM.
  • FIG. 3 illustrates the course of the oscillation frequency f during the reduction in the distance s between the base plates 7, 8.
  • the measurement is advantageously carried out in the absence of fibrous material 1.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Vorrichtung zur Behandlung von hochkonsistentem Faserstoff (1) mit einem Gehäuse (2), in welchem ein erstes Behandlungswerkzeug (3) und ein zweites Behandlungswerkzeug (4) angeordnet ist, wobei die Behandlungswerkzeuge (3,4) jeweils auf einer Grundplatte (7,8) befestigt sind, eine rotationssymmetrische Form haben, koaxial zueinander angeordnet sind, sich relativ zueinander um eine gemeinsame Achse (5) drehen und einen vom Faserstoff (1) radial durchströmten Behandlungsspalt (6) begrenzen, dessen Spaltbreite über eine axiale Verschiebung wenigstens einer Grundplatte (7,8) eines Behandlungswerkzeuges (3,4) veränderbar ist. Dabei soll ein sicherer und effizienter Betrieb der Vorrichtung mit relativ einfachen Mitteln dadurch ermöglicht werden, dass zur Bestimmung des Mindestabstandes (SM) zwischen den Grundplatten (7,8) die Schwingungen an der Vorrichtung erfasst werden und der Abstand (s) zwischen den sich relativ zueinander drehenden Grundplatten (7,8) soweit verringert wird, bis die Frequenz (f) und/oder die Amplitude und/oder die Änderung der Frequenz (Äf) und/oder die Änderung der Amplitude der Schwingungen einen Grenzwert überschreitet und der Abstand (s) bei Grenzwertüberschreitung als Mindestabstand (SM) festgelegt wird.

Description

VERFAHREN ZUR STEUERUNG EINER VORRICHTUNG ZUR BEHANDLUNG VON
HOCHKONSISTEM FASERSTOFF
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Vorrichtung zur Behandlung von hochkonsistentem Faserstoff mit einem Gehäuse, in welchem ein erstes Behandlungswerkzeug und ein zweites Behandlungswerkzeug angeordnet ist, wobei die Behandlungswerkzeuge jeweils auf einer Grundplatte befestigt sind, eine rotationssymmetrische Form haben, koaxial zueinander angeordnet sind, sich relativ zueinander um eine gemeinsame Achse drehen und einen vom Faserstoff radial durchströmten Behandlungsspalt begrenzen, dessen Spaltbreite über eine axiale Verschiebung wenigstens einer Grundplatte eines Behandlungswerkzeuges veränderbar ist.
Durch die hohe Konsistenz, die der Faserstoff bei der Behandlung hat, ist eine intensive mechanische Bearbeitung bei derartigen Vorrichtungen (Disperger, Refiner) möglich, obwohl sich die relativ zueinander bewegbaren Behandlungswerkzeuge nicht berühren, sondern sich vielmehr in einem sehr geringen Abstand aneinander vorbeibewegen. Dabei treten ganz erhebliche Kräfte auf.
Vorrichtungen der o. g. Art werden z. B. zur Qualitätsverbesserung von Zellstoff, TMP oder Faserstoff eingesetzt, der aus Altpapier gewonnen wurde.
Es ist bekannt, dass Papierfaserstoff durch Dispergieren homogenisiert und dadurch wesentlich verbessert werden kann. Dabei wird in vielen Fällen ein Faserstoff verwendet, der einen Trockengehalt zwischen 15 und 35% aufweist und auf eine Temperatur gebracht worden ist, die weit über der Umgebungstemperatur liegt. Sinnvoll ist es, die Aufheizung dann vorzunehmen, wenn der Faserstoff bereits seine zur Dispergierung erforderliche Konsistenz hat.
Es ist ebenso seit langem bekannt, Zellstofffasern, d.h. Frischzellstoff und/oder Altpapierfasern zu mahlen, um bei der daraus hergestellten Faserstoffbahn die gewünschten Eigenschaften, insbesondere hinsichtlich Festigkeit, Porosität, Formation und Oberfläche erreichen zu können. Bei den dabei zum Einsatz kommenden Refinern werden die Mahlflächen wegen des relativ schnellen Verschleißes von auswechselbaren, mit der entsprechenden Grundplatte verschraubten Mahlgarnituren gebildet.
Für das Erreichen der gewünschten Fasereigenschaften, insbesondere den Mahlgrad müssen die Mahlgarnituren dem zu behandelnden Faserstoff bestmöglich angepasst werden, auch um einen übermäßigen Verschleiß der Garnituren zu verhindern.
Außerdem wird zur Effizienzsteigerung der Faserbehandlung eine optimale Nutzung der verfügbaren Mahlfläche angestrebt.
In allen Fällen vermindert sich bei einem zu großen Spalt die Effizienz der Behandlung. Bei einem zu kleinen Spalt wiederum besteht die Gefahr einer zu hohen, elektrischen Stromaufnahme und des Kontakts der Behandlungswerkzeuge.
Daher wurden Sensoren zur Messung der aktuellen Spaltbreite entwickelt, die allerdings sehr teuer sind.
Die Aufgabe der Erfindung ist es mit möglichst einfachen Mitteln einen sicheren und effizienten Betrieb dieser Vorrichtungen zu ermöglichen.
Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, dass zur Bestimmung des Mindestabstandes zwischen den Grundplatten die Schwingungen der Vorrichtung, insbesondere an wenigstens einem Element derselben erfasst werden und der Abstand zwischen den sich relativ zueinander drehenden Grundplatten dabei soweit verringert wird, bis die Frequenz und/oder die Amplitude und/oder die Änderung der Frequenz und/oder die Änderung der Amplitude der Schwingungen einen Grenzwert überschreitet und der Abstand bei Grenzwertüberschreitung als Mindestabstand festgelegt wird.
Üblicherweise stellt man bei neuen Behandlungswerkzeugen bzw. neuen Mahlgarnituren den Nullpunkt, bei dem die Behandlungswerkzeuge in Kontakt miteinander treten, im Stillstand der Vorrichtung ein. Ausgehend von diesem Nullpunkt wird dann mit einem gewissen Sicherheitsabstand ein Mindestabstand zwischen den gegenüberliegenden Grundplatten der Behandlungswerkzeuge definiert. Mit zunehmendem Verschleiß der zum Spalt gerichteten Behandlungsfläche der Behandlungswerkzeuge vergrößert sich jedoch der Spalt zwischen den Behandlungswerkzeugen. Damit einhergehen eine Verringerung der eingebrachten Antriebsleistung und eine verminderte Effizienz der Faserstoffbehandlung.
Infolgedessen macht sich eine erneute Bestimmung des Nullpunkts bei Stillstand notwendig, was mit entsprechendem Aufwand verbunden ist und ein gewisses Know- How voraussetzt.
Im Gegensatz hierzu erlaubt die erfinderische Lösung eine sichere und einfache Bestimmung des Mindestabstandes zwischen den Grundplatten bei relativer Rotation der Behandlungswerkzeuge zueinander.
Dabei kann die Drehzahl während der Bestimmung des Mindestabstandes zwischen den Grundplatten oft sogar im Bereich der Betriebs-Drehzahl liegen.
Allerdings kann es zur Vermeidung von Beschädigungen mitunter vorteilhaft sein, wenn die Drehzahl während der Bestimmung des Mindestabstandes zwischen den Grundplatten unter der Betriebs-Drehzahl, vorzugsweise unter 1.000 Umdrehungen pro Minute liegt.
Mit kleiner werdendem Abstand nähern sich dabei die gegenüberliegenden Behandlungswerkzeuge an, was das Schwingungsverhalten der Behandlungsvorrichtung beeinflusst.
Spätestens bei einem Kontakt der Behandlungswerkzeuge ohne Presskraft verändern sich die Schwingungen so stark, dass dies zur Bestimmung des Mindestabstandes genutzt werden kann.
Als besonders sicher hat es sich dabei erwiesen, wenn der Abstand zwischen den sich relativ zueinander drehenden Grundplatten soweit verringert wird, bis die Änderung der Frequenz der Schwingungen einen Grenzwert überschreitet und der Abstand bei Grenzwertüberschreitung als Mindestabstand festgelegt wird. Der Abstand zwischen den Grundplatten kann generell kontinuierlich oder in Stufen, vorzugsweise in kleiner werdenden Stufen vermindert werden. Dies kann zwar manuell, sollte vorzugsweise aber gesteuert erfolgen.
Um einer Beschädigung der Behandlungswerkzeuge vorzubeugen, sollte der Abstand zwischen den Grundplatten während des Betriebs allerdings um einen vorgegebenen Wert, welcher mit Vorteil zwischen 0,1 und 0,4 mm liegt, über dem Mindestabstand als Sicherheitsabstand eingestellt werden.
Die Bestimmung des Mindestabstandes zwischen den Grundplatten sollte immer während der Inbetriebnahme der Vorrichtung und/oder nach einem Wechsel eines Behandlungswerkzeugs erfolgen.
Da sich der Abstand zwischen den Behandlungswerkzeugen infolge Verschleiß während des Betriebs vergrößert, sollte die Bestimmung des Mindestabstandes zwischen den Grundplatten aber auch während des Betriebs, vorzugsweise in bestimmten Zeitintervallen, insbesondere periodisch erfolgen.
Um die Bestimmung des Mindestabstandes zwischen den Grundplatten möglichst sicher zu gestalten, sollte der Behandlungsspalt während der Bestimmung des Mindestabstandes vom Faserstoff durchströmt werden, wobei bei der Bestimmung des Mindestabstandes zwischen den Grundplatten mit Vorteil ein oder mehrere Parameter des Faserstoffs, vorzugsweise alle wesentlichen in einem vorgegebenen Betriebsbereich liegen.
Als wesentliche Parameter des Faserstoffs erscheinen hierbei insbesondere die durch den Behandlungsspalt strömende Menge an Faserstoff, die elektrische Leistungsaufnahme der Behandlungs-Vorrichtung, die Temperatur sowie die Stoffdichte des Faserstoffs. Alternativ kann die Bestimmung des Mindestabstandes insbesondere bei Inbetriebnahme oder nach einem Wechsel eines Behandlungswerkzeuges zur Vereinfachung auch dann erfolgen, wenn kein Faserstoff durch den Behandlungsspalt strömt.
Unabhängig von der speziellen Ausführung ermöglicht die Erfindung auch ein Verfahren zur Erfassung der Behandlungsspaltbreite während des Betriebs einer Vorrichtung zur Behandlung von hochkonsistentem
Faserstoff. Flierzu wird nach der Bestimmung des Mindestabstandes die axiale Abstandsänderung zwischen den Grundplatten ausgehend vom Mindestabstand gemessen und als Bezugsbasis für die aktuelle Behandlungsspaltbreite verwendet Die Anzeige der Behandlungsspaltbreite ist insbesondere bei Dispergern von Bedeutung und gelang wegen der geringen Spaltbreiten bisher nur unzureichend. Die axiale Abstandsänderung zwischen den Grundplatten kann über Wegaufnehmer, insbesondere induktive Wegaufnehmer gemessen werden. Im Interesse eines einfachen Aufbaus der Vorrichtung sollte ein
Behandlungswerkzeug rotieren und das andere nicht, wobei nur ein
Behandlungswerkzeug axial verschiebbar gelagert ist. Bei speziellen Ausführungen können Behandlungswerkzeug und Grundplatte auch einstückig ausgeführt sein. Besonders vorteilhaft ist die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei einem Disperger, einem Entstipper oder einem Refiner.
Bei dem Faserstoff kann es sich insbesondere auch um TMP, Hochausbeute- Zellstoff, MDF-Faserstoff, Hackschnitzel aus Holz o.ä. Stoffe handeln.
Nachfolgend soll die Erfindung an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.
In der beigefügten Zeichnung zeigt:
Figur 1 : einen schematischen Querschnitt durch einen Disperger;
Figur 2: durch einen Refiner und
Figur 3: die Veränderung der Abstände s der Grundplatten der Behandlungswerkzeuge über der Schwingungsfrequenz f. Der hochkonsistente Papierfaserstoff 1 wird gemäß Figur 1 direkt in den zentralen Bereich der Disperger-Garnitur, welche von den beiden Behandlungswerkzeugen 3,4 gebildet wird, gedrückt.
Während ein Behandlungswerkzeug 3 feststehend, d.h. nicht rotiert und damit als Stator ausgebildet ist, ist das andere Behandlungswerkzeug 4 rotierbar im Gehäuse 2 des Dispergers gelagert.
Die Disperger-Garnitur mit dem Stator und dem Rotor wird radial innen beschickt Bekanntlich wird Dispergierung dadurch bewirkt, dass Zähne 9 mit relativ hoher Geschwindigkeit relativ dicht aneinander vorbeibewegt werden und der sich dazwischen befindende Faserstoff 1 starken Scherkräften unterworfen wird.
Flierzu kann der Faserstoff 1 über Heißdampf vorher aufgeheizt werden. Nach der Dispergierung fällt der dispergierte Faserstoff 1 nach unten durch den Auslass 11 heraus.
Wenn die axiale Position von Stator-Grundplatte 7 und Rotor-Grundplatte 8 relativ zueinander geändert wird, so ändert sich dadurch auch der Spalt 6 zwischen den Behandlungswerkzeugen 3,4, wodurch sich in an sich bekannter Weise die Leistung des Dispergers steuern lässt.
Die Behandlungswerkzeuge 3,4 haben jeweils eine rotationssymmetrische Form. Dabei weisen die koaxial zueinander angeordneten Behandlungswerkzeuge 3,4 jeweils in mehreren ringförmigen, zu ihrer Mitte konzentrischen Reihen angeordnete Zähne 9 auf, zwischen denen sich Zahnlücken befinden, die von dem Faserstoff 1 radial nach außen durchströmt werden.
Zwischen den Zahnreihen sind ringförmige Zwischenräume vorhanden, die so angeordnet sind, dass zumindest eine Zahnreihe eines Behandlungswerkzeuges 3,4 in einen ringförmigen Zwischenraum des anderen, komplementären Behandlungswerkzeuges 4,3 hineinreicht. lm Unterschied hierzu zeigt Figur 2 eine Mahlanordnung mit einem Mahl-Spalt 6, der von einem feststehenden d.h. nicht rotierenden und mit dem Gehäuse 2 gekoppelten 3 und einem um eine Rotationsachse 5 rotierenden Behandlungswerkzeug 4 gebildet wird.
Dabei verlaufen die beiden kreisringförmigen Mahlflächen parallel zueinander, wobei der Spalt-Abstand zwischen diesen über eine axiale Verschiebung, meist des nicht rotierenden Behandlungswerkzeuges 3 einstellbar ist.
Die rotierende Mahlfläche wird hier von einer im Gehäuse 2 rotierbar gelagerten Welle in Rotationsrichtung bewegt. Angetrieben wird diese Welle von einem ebenfalls im Gehäuse 2 vorhandenen Antrieb.
Die zu mahlende Fasersuspension 1 gelangt bei dem gezeigten Beispiel über einen Zulauf durch das Zentrum in den Mahl-Spalt 6 zwischen den Mahlflächen der beiden Behandlungswerkzeuge 3,4.
Die Fasersuspension 1 passiert die zusammenwirkenden Mahlflächen radial nach außen und verlässt den sich anschließenden Ringraum durch einen Ablauf.
Beide Mahlflächen werden jeweils von mehreren Mahlplatten gebildet, die sich über jeweils ein Umfangsegment der entsprechenden Mahlfläche erstrecken.
In Umfangsrichtung nebeneinander gereiht ergeben die Mahlplatten eine durchgehende Mahlfläche.
Die Mahlplatten und damit auch die Mahlflächen werden in der Regel von einer Vielzahl von im Wesentlichen radial verlaufenden Mahlleisten 10 und dazwischenliegenden Nuten gebildet.
Nicht dargestellt sind die an sich bekannten Mittel, mit denen das nicht-rotierende Behandlungswerkzeug 3 axial verschoben und das Maß dieser Axialverschiebung gemessen wird. Das rotierende Behandlungswerkzeug 4 verändert seine axiale Lage nicht. Gemeinsam ist beiden Ausführungen, dass die Behandlungswerkzeuge 3,4 auf entsprechenden Grundplatten 7,8 befestigt sind. Im Unterschied zu den hier gezeigten Beispielen kann der Behandlungsspalt 6 nicht nur senkrecht sondern wie bspw. bei Kegel-Refinern auch geneigt zur Rotationsachse 5 verlaufen.
Bei Inbetriebnahme der Behandlungsvorrichtung und/oder nach einem Wechsel eines Behandlungswerkzeugs 3,4 und/oder während des Betriebs der Behandlungsvorrichtung erfolgt die Bestimmung des Mindestabstandes SM zwischen den Grundplatten 7,8 bei Rotation des entsprechenden Behandlungswerkzeugs 4. Die Drehzahl liegt während der Bestimmung des Mindestabstandes SM im Bereich der Betriebs-Drehzahl oder mit Vorteil unter der Betriebs-Drehzahl, vorzugsweise unter 1.000 Umdrehungen pro Minute.
Über die Bestimmung des Mindestabstandes SM kann eine Beschädigung oder ein zu großer Verschleiß der Behandlungswerkzeuge 3,4 während des Betriebs verhindert werden.
Darüber hinaus kann über die Bestimmung des Mindestabstandes SM während des Betriebs einem infolge Verschleiß zu groß werdendem Behandlungsspalt 6 zwischen den Behandlungswerkzeugen 3,4 entgegengewirkt werden. Hierzu sollte die Bestimmung des Mindestabstandes SM zwischen den Grundplatten 7,8 in
bestimmten Zeitintervallen, vorzugsweise periodisch erfolgen, wobei zu berücksichtigen ist, dass der durchschnittliche Verschleiß durchaus 0,1 mm pro Tag betragen kann.
Da dieser Prozess während der Rotation erfolgt, werden die Stillstandszeiten der Behandlungsvorrichtung minimiert.
Um einen zu starken Verschleiß der Behandlungswerkzeuge 3,4 zu verhindern, kann es von Vorteil sein, den Abstand s zwischen den Grundplatten 7,8 während des Betriebs um einen vorgegebenen Wert über dem Mindestabstand SM als Sicherheitsabstand ss einzustellen. ln den beiden Ausführungsbeispielen werden zur Bestimmung des Mindestabstandes SM zwischen den Grundplatten 7,8 die Schwingungen über einen oder mehrere am Gehäuse 2 angeordnete Sensoren erfasst.
Gleichzeitig wird der Abstand s zwischen den sich relativ zueinander drehenden Grundplatten 7,8 dabei beginnend mit einem relativgroßen Abstand kontinuierlich soweit verringert, bis die Änderung der Frequenz Af einen Grenzwert überschreitet. Der Abstand s bei dieser Grenzwertüberschreitung wird sodann als Mindestabstand SM festgelegt.
Für beide Anwendungsfälle veranschaulicht Figur 3 den Verlauf der Schwingungsfrequenz f während der Verminderung des Abstandes s zwischen den Grundplatten 7,8.
Mit Vorteil wird die Messung dabei unter Abwesenheit von Faserstoff 1 durchgeführt.

Claims

voitn Katern umoM AKte: SÖÖ vvu / Ö89522 Heidenheim Patentansprüche
1. Verfahren zur Steuerung einer Vorrichtung zur Behandlung von hochkonsistentem Faserstoff (1 ) mit einem Gehäuse (2), in welchem ein erstes Behandlungswerkzeug (3) und ein zweites Behandlungswerkzeug (4) angeordnet ist, wobei die Behandlungswerkzeuge (3,4) jeweils auf einer Grundplatte (7,8) befestigt sind, eine rotationssymmetrische Form haben, koaxial zueinander angeordnet sind, sich relativ zueinander um eine gemeinsame Achse (5) drehen und einen vom Faserstoff (1 ) radial durchströmten Behandlungsspalt (6) begrenzen, dessen Spaltbreite über eine axiale Verschiebung wenigstens einer Grundplatte (7,8) eines Behandlungswerkzeuges (3,4) veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung des Mindestabstandes (SM) zwischen den Grundplatten (7,8) die Schwingungen an der Vorrichtung erfasst werden und der Abstand (s) zwischen den sich relativ zueinander drehenden Grundplatten (7,8) dabei soweit verringert wird, bis die Frequenz (f) der Schwingungen einen Grenzwert überschreitet und der Abstand (s) bei Grenzwertüberschreitung als Mindestabstand (SM) festgelegt wird.
2. Verfahren zur Steuerung einer Vorrichtung zur Behandlung von hochkonsistentem Faserstoff (1 ) mit einem Gehäuse (2), in welchem ein erstes
Behandlungswerkzeug (3) und ein zweites Behandlungswerkzeug (4) angeordnet ist, wobei die Behandlungswerkzeuge (3,4) jeweils auf einer Grundplatte (7,8) befestigt sind, eine rotationssymmetrische Form haben, koaxial zueinander angeordnet sind, sich relativ zueinander um eine gemeinsame Achse (5) drehen und einen vom Faserstoff (1 ) radial durchströmten Behandlungsspalt (6) begrenzen, dessen Spaltbreite über eine axiale Verschiebung wenigstens einer Grundplatte (7,8) eines Behandlungswerkzeuges (3,4) veränderbar ist, insbesondere nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung des Mindestabstandes (SM) zwischen den Grundplatten (7,8) die Schwingungen an der Vorrichtung erfasst werden und der Abstand (s) zwischen den sich relativ zueinander drehenden Grundplatten (7,8) dabei soweit verringert wird, bis die Amplitude der Schwingungen einen Grenzwert überschreitet und der Abstand (s) bei Grenzwertüberschreitung als Mindestabstand (SM) festgelegt wird.
3. Verfahren zur Steuerung einer Vorrichtung zur Behandlung von hochkonsistentem Faserstoff (1 ) mit einem Gehäuse (2), in welchem ein erstes
Behandlungswerkzeug (3) und ein zweites Behandlungswerkzeug (4) angeordnet ist, wobei die Behandlungswerkzeuge (3,4) jeweils auf einer Grundplatte (7,8) befestigt sind, eine rotationssymmetrische Form haben, koaxial zueinander angeordnet sind, sich relativ zueinander um eine gemeinsame Achse (5) drehen und einen vom Faserstoff (1 ) radial durchströmten Behandlungsspalt (6) begrenzen, dessen Spaltbreite über eine axiale Verschiebung wenigstens einer Grundplatte (7,8) eines Behandlungswerkzeuges (3,4) veränderbar ist, insbesondere nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung des Mindestabstandes (SM) zwischen den Grundplatten (7,8) die Schwingungen an der Vorrichtung erfasst werden und der Abstand (s) zwischen den sich relativ zueinander drehenden Grundplatten (7,8) dabei soweit verringert wird, bis die Änderung der Frequenz (Af) der Schwingungen einen Grenzwert überschreitet und der Abstand (s) bei Grenzwertüberschreitung als Mindestabstand (SM) festgelegt wird.
4. Verfahren zur Steuerung einer Vorrichtung zur Behandlung von hochkonsistentem
Faserstoff (1 ) mit einem Gehäuse (2), in welchem ein erstes Behandlungswerkzeug (3) und ein zweites Behandlungswerkzeug (4) angeordnet ist, wobei die Behandlungswerkzeuge (3,4) jeweils auf einer Grundplatte (7,8) befestigt sind, eine rotationssymmetrische Form haben, koaxial zueinander angeordnet sind, sich relativ zueinander um eine gemeinsame Achse (5) drehen und einen vom Faserstoff (1 ) radial durchströmten Behandlungsspalt (6) begrenzen, dessen Spaltbreite über eine axiale Verschiebung wenigstens einer Grundplatte (7,8) eines Behandlungswerkzeuges (3,4) veränderbar ist, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung des Mindestabstandes (SM) zwischen den Grundplatten (7,8) die Schwingungen an der Vorrichtung erfasst werden und der Abstand (s) zwischen den sich relativ zueinander drehenden Grundplatten (7,8) dabei soweit verringert wird, bis die Änderung der Amplitude der Schwingungen einen Grenzwert überschreitet und der Abstand (s) bei Grenzwertüberschreitung als Mindestabstand (SM) festgelegt wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (s)
zwischen den Grundplatten (7,8) während des Betriebs um einen vorgegebenen Wert über dem Mindestabstand (SM) als Sicherheitsabstand (ss) eingestellt wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (s) zwischen den Grundplatten (7,8) in Stufen, vorzugsweise in kleiner werdenden Stufen vermindert wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
dass der Abstand (s) zwischen den Grundplatten (7,8) kontinuierlich vermindert wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung des Mindestabstandes (SM) zwischen den Grundplatten (7,8) während der Inbetriebnahme der Vorrichtung und/oder nach einem Wechsel eines Behandlungswerkzeugs (3,4) erfolgt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
dass die Bestimmung des Mindestabstandes (SM) zwischen den Grundplatten (7,8) während des Betriebs der Vorrichtung erfolgt. .
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
dass die Bestimmung des Mindestabstandes (SM) zwischen den Grundplatten (7,8) in bestimmten Zeitintervallen, vorzugsweise periodisch erfolgt.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahl während der Bestimmung des Mindestabstandes (SM) zwischen den Grundplatten (7,8) im Bereich der Betriebs-Drehzahl liegt.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahl während der Bestimmung des Mindestabstandes (SM) zwischen den Grundplatten (7,8) unter der Betriebs-Drehzahl, vorzugsweise unter 1.000 Umdrehungen pro Minute liegt.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass der Behandlungsspalt (6) während der Bestimmung des Mindestabstandes (SM) vom Faserstoff (1 ) durchströmt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch
gekennzeichnet, dass bei der Bestimmung des Mindestabstandes (SM) zwischen den Grundplatten (7,8) zumindest die durch den Behandlungsspalt (6) strömende Menge an Faserstoff (1 ) oder die Temperatur des Faserstoffs (1 ) oder die
Stoffdichte des Faserstoffs (1 ) oder die elektrische Leistungsaufnahme der Behandlungs-Vorrichtung in einem vorgegebenen Betriebsbereich liegen.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Behandlungsspalt (6) während der Bestimmung des Mindestabstandes (SM) nicht vom Faserstoff (1 ) durchströmt wird.
16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Behandlungswerkzeug (4) rotiert und das andere nicht rotiert.
17.Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass nur ein Behandlungswerkzeug (4) axial verschoben wird.
.Verfahren zur Erfassung der Behandlungsspaltbreite während des Betriebs einer Vorrichtung zur Behandlung von hochkonsistentem
Faserstoff (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Bestimmung des Mindestabstandes (SM) die axiale Abstandsänderung zwischen den Grundplatten (7,8) gemessen und als Bezugsbasis für die Behandlungsspaltbreite verwendet wird. .Anwendung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche bei einem Disperger. .Anwendung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche bei einem Refiner oder einem Entstipper.
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