Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Behandlung von Faserstoff mit einem Gehäuse, in welchem mehrere Behandlungswerkzeuge mit einer rotationssymmetrischen Form koaxial zueinander angeordnet sind, wobei jeweils zwei Behandlungswerkzeuge einen vom Faserstoff durchströmten Behandlungsspalt begrenzen, von denen beiden zumindest ein Behandlungswerkzeug um eine gemeinsame Achse rotiert.

Die mechanische Behandlung von suspendiertem Faserstoffmaterial umfasst das Mahlen von Papierfasern, das Dispergieren von Verunreinigungen und Fasern(insbesondere die Schmutzpunktzerkleinerung, die Druckfarbenablösung sowie die Stickyzerkleinerung) sowie das Entstippen, also das Auflösen von Faseragglomeraten.

Dabei hat die Suspension in Refinern einen Feststoffgehalt von etwa 2-8%.

Ähnliche Stoffdichten, insbesondere von bis zu 5% Einlaufdichte werden auch in Entstippern gefahren.

Bei Maschinen für höhere Stoffdichten spricht man z. B. von Flochkonsistenzmühlen, Dispergern oder Knetern.

Durch die relativ hohe Konsistenz, die der Faserstoff bei der Behandlung hat, ist eine intensive mechanische Bearbeitung bei derartigen Vorrichtungen (Entstipper, Disperger, Refiner) möglich, obwohl sich die relativ zueinander bewegbaren Behandlungswerkzeuge nicht berühren, sondern sich vielmehr in einem geringen Abstand von ca. 1 mm oder mehr aneinander vorbeibewegen. Dabei treten ganz erhebliche Kräfte auf.

Vorrichtungen der o. g. Art werden z. B. zur Qualitätsverbesserung von Faserstoff eingesetzt, der aus Zellstoff, insbesondere aber aus Altpapier gewonnen wurde.

So ist 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, bei der Faserstoffaufbereitung zum Einsatz kommenden Refinern, Dispergern und Entstippern werden die Behandlungswerkzeuge wegen des relativ schnellen Verschleißes von auswechselbaren, mit der entsprechenden Grundplatte verschraubten Garnituren gebildet.

Solche Maschinen haben mindestens einen Rotor und mindestens einen Stator mit entweder scheibenförmigen oder kegelförmigen Flächen, auf denen die Garnituren angebracht werden, so dass sich zwischen ihnen Spalte ausbilden können. Viele Garnituren weisen an den Arbeitsflächen Stege und Nuten auf, weshalb man auch von "Messer-Garnituren" spricht. Andere Garnituren haben die Form von Zahnringen.

Für das Erreichen der gewünschten Ziels müssen die Behandlungswerkzeuge dem zu behandelnden Faserstoff bestmöglich angepasst werden, auch um einen übermäßigen Verschleiß der Garnituren zu verhindern.

Problematisch ist diese Anpassung jedoch vor allem bei der Behandlung von Altpapierfasern, da deren Anteil an Langfasern erheblich schwanken kann.

Die Aufgabe der Erfindung ist es dabei die Einsatzmöglichkeiten der Vorrichtung zu erweitern.

Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, dass diese Vorrichtung wahlweise mit einem oder mehreren, vorzugsweise zwei Behandlungsspalten ausgebildet sein kann.

Über die Änderung der Anzahl der Behandlungsspalte kann die Vorrichtung beispielsweise an Parameter-Änderungen der Faserstoffsuspension und/oder der daraus herzustellenden Faserstoffbahn angepasst werden.

Damit entfällt der Austausch der gesamten Vorrichtung, was nicht nur den Montageaufwand vermindert sondern auch die Bevorratung vereinfacht.

Meist rotiert nur ein Behandlungswerkzeug eines Behandlungsspaltes während das gegenüberliegende Behandlungswerkzeug feststeht.

Es ist aber auch möglich, dass die beiden Behandlungswerkzeuge eines Behandlungsspaltes gegenläufig rotieren. Besonders einfach gestaltet sich die Umsetzung, wenn ein rotierendes Behandlungswerkzeug auf einer rotierenden Grundplatte befestigt ist und die Grundplatte auf der diesem rotierenden Behandlungswerkzeug gegenüberliegenden Seite Befestigungselemente für das wahlweise lösbare Befestigen eines weiteren rotierenden Behandlungswerkzeuges oder wenigstens einer Blende aufweist.

Dabei durchströmt der Faserstoff den jeweiligen Behandlungsspalt mit Vorteil radial nach außen.

Um Herstellung und Montage der Behandlungswerkzeuge zu vereinfachen, sollten diese aus mehreren, in Umfangsrichtung nebeneinander angeordneten Behandlungssektoren oder insbesondere bei Entstippern aus mehreren, radial benachbarten und damit konzentrisch angeordneten Kreisringen bestehen.

Die Zufuhr der Faserstoffsuspension in die Behandlungsspalte erfolgt radial innen und wird wesentlich erleichtert, indem die Grundplatte im nicht von einem Behandlungswerkzeug überdeckten, insbesondere radial innenliegenden Bereich einen oder mehrere achsparallele Durchbrüche besitzt. Über diese Durchbrüche kann die Faserstoffsuspension entlang der Rotationsachse zu den Behandlungsspalten geführt werden.

Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Grundplatte zumindest auf einer Seite weitere Befestigungsmittel zur lösbaren Befestigung einer oder mehrerer weiterer, jeweils einen oder mehrere Durchbrüche überdeckende Blenden aufweist. Soll der entsprechende Behandlungsspalt nicht mit Faserstoffsuspension beschickt werden, so kann die Zufuhr einfach über diese Blenden versperrt werden.

Zur vereinfachten Konstruktion sollten sich dabei die Befestigungselemente für das weitere Behandlungswerkzeug und die Befestigungselemente für die weiteren Blenden auf derselben Seite der Grundplatte befinden.

Je nach Art der Behandlung sowie der Zusammensetzung und/oder Menge der zu behandelnden Faserstoffsuspension kann es von Vorteil sein, wenn ein oder mehrere Behandlungsspalte, insbesondere Mahlspalte senkrecht zur Rotationsachse der Behandlungswerkzeuge und/oder ein oder mehrere Behandlungsspalte, insbesondere Mahlspalte zur Rotationsachse der Behandlungswerkzeuge geneigt verlaufen. Besondere Vorteile ergeben sich, wenn die Vorrichtung als Disperger oder Entstipper ausgebildet ist.

Dabei sollten die Behandlungswerkzeuge jeweils in mehreren ringförmigen, zu ihrer Mitte konzentrischen Reihen angeordnete Zähne aufweisen, zwischen denen sich Zahnlücken befinden, die von dem Faserstoff radial durchströmt werden, wobei zwischen den Zahnreihen ringförmige Zwischenräume vorhanden sind, die so angeordnet sind, dass zumindest eine Zahnreihe eines Behandlungswerkzeuges in einen ringförmigen Zwischenraum des anderen, komplementären, gegenüberliegenden Behandlungswerkzeuges des Behandlungsspaltes hineinreicht.

Andererseits kann es ebenso vorteilhaft sein, wenn die Vorrichtung als Refiner ausgebildet ist.

Hierzu sollten die gegenüberliegenden, den Behandlungsspalt bildenden Behandlungswerkzeuge längliche, zumindest mit einer Richtungskomponente radial verlaufenden Mahlleisten mit dazwischen verlaufenden Nuten besitzen.

Nachfolgend soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.

In der beigefügten Zeichnung zeigt:

Figur 1 : einen schematischen Querschnitt durch einen Entstipper mit zwei

Behandlungsspalten 7,8 und

Figur 2: mit nur einem Behandlungsspalt 7.

Der hochkonsistente Papier-Faserstoff wird in beiden Fällen radial innen, direkt in den zentralen Bereich der Behandlungsspalte 7,8, welche von jeweils zwei Behandlungswerkzeugen 1 ,2, 3, 4 gebildet werden, gedrückt. Dabei durchströmt der Faserstoff den, von den Behandlungswerkzeugen 1 ,2, 3, 4 begrenzten Behandlungsspalt 7,8 radial nach außen und verlässt den sich anschließenden Ringraum durch einen Ablauf.

Während ein Behandlungswerkzeug 3,4 feststehend und damit als Stator ausgebildet ist, ist das andere Behandlungswerkzeug 1 ,2 im Gehäuse 5 des Entstippers rotierbar auf einer Achse 6 gelagert. Bekanntlich wird Entstippung dadurch bewirkt, dass Zähne 15 mit relativ hoher Geschwindigkeit relativ dicht aneinander vorbeibewegt werden und der sich dazwischen befindende Faserstoff starken Scherkräften unterworfen wird.

Wenn die axiale Position von Stator und Rotor relativ zueinander geändert wird, ändert sich dadurch auch der Spalt zwischen ihnen, wodurch sich in an sich bekannter Weise die Leistung des Entstippers steuern lässt.

Die Behandlungswerkzeuge 1 ,2, 3, 4 haben jeweils eine rotationssymmetrische Form. Dabei weisen die koaxial zueinander angeordneten Behandlungswerkzeuge 1 ,2, 3, 4 jeweils in mehreren ringförmigen, zu ihrer Mitte konzentrischen Reihen angeordnete Zähne 15 auf, zwischen denen sich Zahnlücken befinden, die von dem Faserstoff radial nach außen durchströmt werden.

Zwischen den Zahnreihen sind ringförmige Zwischenräume vorhanden, die so angeordnet sind, dass eine Zahnreihe eines Behandlungswerkzeuges 1 ,2, 3, 4 in einen ringförmigen Zwischenraum des anderen, komplementären Behandlungswerkzeuges 1 ,2, 3, 4 hineinreicht.

Der im Wesentlichen gleiche Aufbau ist bei einem Disperger gegeben, lediglich die Stoffdichte des Faserstoffs ist dabei höher.

Anwendbar ist die Erfindung jedoch auch bei Refinern. In diesem Fall besitzen die gegenüberliegenden, den Behandlungsspalt 7,8 bildenden Behandlungswerkzeuge 1 ,2, 3, 4 längliche, zumindest mit einer Richtungskomponente radial verlaufende Mahlleisten mit dazwischen verlaufenden Nuten.

Unabhängig von der Art der Behandlungsvorrichtung werden die Behandlungswerkzeuge 1 ,2, 3, 4 im Allgemeinen jeweils von mehreren Behandlungssektoren gebildet, die sich über jeweils ein Umfangsegment des entsprechenden Behandlungswerkzeuges 1 ,2, 3, 4 erstrecken.

In Umfangsrichtung nebeneinander gereiht ergeben die Behandlungssektoren ein durchgehendes Behandlungswerkzeug 1 ,2, 3, 4.

Im Unterschied zu dem hier gezeigten Beispiel kann der Behandlungsspalt 7,8 nicht nur senkrecht sondern wie bei Kegel-Refinern auch geneigt zur Rotationsachse 14 verlaufen. Dabei stimmt die Rotationsachse 14 mit der Konusachse überein. Erfindungswesentlich ist bei allen Anwendungen, dass ein rotierendes Behandlungswerkzeug 1 auf einer rotierenden Grundplatte 9 befestigt ist und diese Grundplatte 9 auf der diesem rotierenden Behandlungswerkzeug 1 gegenüberliegenden Seite Befestigungselemente 10 für das wahlweise lösbare Befestigen eines weiteren rotierenden Behandlungswerkzeuges 2 oder wenigstens einer Blende 11 aufweist.

Dies ermöglicht einen einfachen Umbau der Behandlungsvorrichtung, hier des Entstippers, wobei diese dann wahlweise einen oder zwei parallele Behandlungsspalte 7,8 besitzt. Somit kann auf wechselnde Produktionsanforderungen flexibel reagiert werden.

Bei der Behandlungsvorrichtung gemäß Figur 1 ist an den beiden Längsseiten der Grundplatte 9 jeweils ein rotierendes Behandlungswerkzeug 1 ,2 befestigt. Diese bilden mit jeweils einem gegenüberliegenden, feststehenden Behandlungswerkzeug 3,4 die beiden Behandlungsspalte 7,8.

Um die Zuführung des Faserstoffs zu den Behandlungsspalten 7,8 zu erleichtern, hat die Grundplatte 9 radial innen, im nicht von einem Behandlungswerkzeug 1 ,2, 3, 4 überdeckten Bereich mehrere achsparallele Durchbrüche 12.

Soll die Behandlungsvorrichtung nur einen Behandlungsspalt 7 zur Verfügung stellen, so können gemäß Figur 2 ein feststehendes 4 und das gegenüberliegende, rotierende 2 Behandlungswerkzeug problemlos gelöst und ausgebaut werden.

Für das ausgebaute, rotierende Behandlungswerkzeug 2 wir eine Blende 11 an der Grundplatte 9 befestigt.

Um dabei die Durchströmung der Behandlungsvorrichtung nicht durch Verwirbelungen zu beeinträchtigen, werden die Durchbrüche 12 hier beidseitig der Grundplatte 9 mit Blenden 13 überdeckt.

Als Befestigungselemente 10 für die lösbare Befestigung der Behandlungswerkzeuge 1 ,2,3,4 sowie der Blenden 11 ,13 dienen Schraubverbindungen o.ä.