SUPERFICIE DE REFINADO Y UN SEGMENTO DE CUCHILLA PARA UN REFINADOR.

Un segmento de cuchilla o una superficie de refinado para un refinador que tiene por objeto desfibrar materiales que contienen lignocelulosa,

comprendiendo el refinador al menos dos superficies de refinado (1, 2) dispuestas coaxialmente una con respecto a la otra, estando dispuesta al menos una de dichas superficies de refinado (1, 2) para girar alrededor de un eje (4) y, entre las superficies de refinado (1, 2) se suministra el material que tiene que desfibrarse, y pudiendo disponerse dicho segmento de cuchilla para formar al menos una parte de al menos una superficie de refinado (1, 2), y comprendiendo dicho segmento de cuchilla o superficie de refinado las primeras barras (12) que se extienden desde la circunferencia interna de la superficie de refinado (1, 2) hasta la circunferencia externa de la superficie de refinado (1, 2) y entre ellas los primeros surcos (13), caracterizado por que las superficies superiores (18) de dichas primeras barras (12) comprenden además los segundos surcos (15) que conectan con dichos primeros surcos (13), y estando entre dichos segundos surcos (15) las segundas barras (14), en los que las segundas barras (14) son más estrechas que las primeras barras (12) y la anchura de las segundas barras (14) está entre 1 y 3 mm

Superficie de refinado y un segmento de cuchilla para un refinador.

La presente invención se refiere a una superficie de refinado para un refinador que tiene por objeto desfibrar material que contiene lignocelulosa, comprendiendo el refinador al menos dos superficies de refinado dispuestas coaxialmente una con respecto a la otra, disponiéndose al menos una de las superficies de refinado para girar alrededor de un eje y entre cuyas superficies de refinado se suministra el material que tiene que desfibrarse, y cuya superficie de refinado comprende primeras barras que se extienden desde la circunferencia interna de la superficie de refinado hasta la circunferencia externa de la superficie de refinado y entre las mismas los primeros surcos, y las superficies superiores cuyas primeras barras comprenden además segundos surcos que conectan dichos primeros surcos y entre cuyos segundos surcos están las segundas barras.

La invención además se refiere a un segmento de cuchilla para un refinador que tiene por objeto desfibrar material que contiene lignocelulosa, comprendiendo el refinador al menos dos superficies de refinado dispuestas coaxialmente una con respecto a la otra, al menos una cuyas superficies de refinado se dispone para girar alrededor de un eje y entre cuyas superficies de refinado se suministra el material que tiene que desfibrarse, y cuyo segmento de cuchilla puede disponerse para formar al menos una parte de al menos una superficie de refinado, y cuyo segmento de cuchilla comprende las primeras barras que se extienden desde la circunferencia interna de la superficie de refinado hasta la circunferencia externa de la superficie de refinado y entre las mismas los primeros surcos, y las superficies superiores cuyas barras además comprenden segundos surcos que conectan dichos primeros surcos y entre cuyos segundos surcos están las segundas barras.

Una placa del refinador que tiene las características de la porción del preámbulo de la reivindicación 1 se conoce a partir del documento US 5 893 525. Los refinadores de disco y cono usados para tratar materiales fibrosos se forman generalmente de posiblemente dos o más discos de refinador opuestos entre sí que se disponen para girar uno con respecto a otro de manera que al menos uno de dichos discos del refinador se dispone para girar alrededor de un eje. En los refinadores de discos, el disco del refinador es como un disco y en los refinadores de cono es cónico. En un refinador que comprende dos discos del refinador, uno de los discos del refinador comprende además una abertura a través de la que se suministra el material que tiene que refinarse dentro del refinador. La parte del disco del refinador donde se emplaza dicha abertura de suministro puede denominarse extremo de suministro. Los discos del refinador se posicionan de tal manera forman un hueco de refinador entre los mismos, donde se desfibra el material que contiene lignocelulosa. La distancia entre los discos del refinador es más larga en el lado de suministro o en el punto de suministro del material que contiene lignocelulosa, es decir, en un refinador de disco, en el medio de los discos, y en un refinador de cono, en el extremo cónico que tiene un diámetro menor, reduciéndose dicho hueco hacia el punto de descarga o lado de descarga del material a refinarse para moler gradualmente el material que tiene que refinarse.

Las superficies de refinado de los discos de refinador se forman generalmente de protuberancias, es decir, barras de cuchilla, que se extienden desde la circunferencia interna de la superficie de refinado hasta la circunferencia externa de la superficie de refinado, y de surcos entre las barras de cuchilla. En lo sucesivo, las barras de cuchilla también se denominan barras. La forma de estos surcos y barras puede variar de por sí en diferentes formas. Por tanto, por ejemplo, en la dirección radial del disco del refinador la superficie de refinado puede dividirse en dos o más partes circulares, teniendo cada circunferencia barras y surcos cuyo número y densidad así como sus formas y direcciones pueden desviarse unas con respectos a las otras. Por tanto, las barras pueden ser continuas sobre toda la longitud del radio de la superficie de refinado o bien pueden ser una pluralidad de barras separadas, sucesivas en la dirección radial. En el rotor del refinador, las barras y la dirección de las mismas tiene un efecto mayor que en el estator debido al giro del rotor, por lo tanto el material fibroso que tiene que refinarse se somete especialmente a una fuerza de refinado resultante mediante las barras del rotor que afecta con una velocidad determinada sobre las bases del radio y la velocidad de giro de la superficie de refinado. Las barras del estator forman pares contrarios o una superficie contraria para el rotor, requerido en el refinado, las barras de cuchilla cruzándose entre sí durante el refinado como cuchillas de tijera. Sin embargo, existe una pequeña holgura entre las barras del rotor y las barras del estator del refinador, y el material fibroso se muele o se refina principalmente entre las mismas.

Las superficies de refinado de los discos del refinador pueden formarse directamente sobre la superficie de los discos de refinado, por ejemplo, mediante moldes o por torno separados pero generalmente una superficie de refinado se forma de segmentos de cuchilla que se disponen próximos entre sí sobre el disco del refinador tanto en la dirección radial como en la dirección circular del disco del refinador de manera que el disco del refinador está provisto de una superficie de refinado uniforme. Por tanto, cada segmento de cuchilla forma una parte de la superficie de refinado del disco del refinador.

En el caso de un refinador de disco, la circunferencia interna de la superficie de refinado se refiere a la parte media de la superficie de refinado y, en el caso de un refinador de cono, al extremo de dicho cono con un diámetro menor. La circunferencia externa de la superficie de refinado se refiere naturalmente, en el caso de un refinador de disco, a la parte externa de la superficie de refinado, es decir, la parte donde la circunferencia de la superficie de refinado es más larga, y en el caso de un refinador de cono, al extremo de dicho cono con el extremo más largo.

Previamente se han realizado intentos para mejorar la capacidad de carga o capacidad de refinado de los refinadores aumentando la longitud combinada de las barras de la superficie de refinado. Como resultado, tales soluciones de cuchillas o de superficies de refinado se han diseñado y usado, donde las barras de cuchillas se emplazan más próximas entre sí. En tales "cuchillas densas", el volumen o capacidad de los surcos es lo que determina la capacidad de producción de la cuchilla del refinador. Debido a la fabricación, las barras de cuchillas tienen generalmente un ángulo de holgura de 1 a 5º, lo que significa que más cerca de la parte inferior del surco la barra es más gruesa. Esto limita aún más el volumen del surco. Adicionalmente, en las cuchillas moldeadas las superficies del surco son ásperas, lo que provoca resistencia al flujo del material fibroso que tiene que refinarse. Mientras más estrecho es un surco, más fuerte se hace la resistencia el flujo. Un problema de estas "cuchillas densas" es, por lo tanto, que tienden a bloquearse. Por otro lado, incluso las soluciones de cuchillas antes mencionadas no han sido exitosas para aumentar la capacidad del refinador en una forma deseada.

La publicación US 4 676 440 describe una cuchilla del refinador típica para un refinador de alta consistencia. La formación de la cuchilla de la publicación que consiste de segmentos de cuchilla se forma de tres zonas de superficies de refinado en la dirección radial del disco del refinador, por lo que en las zonas externas de la superficie de refinado las barras de cuchilla se posicionan muy próximas entre sí para lograr una alta capacidad de refinado. Debido a esto, ha disminuido el volumen de los surcos entre las barras. Por lo tanto, sobre la superficie de refinado de al menos uno de los discos del refinador existe también uno o más canales de descarga que tienen una sección transversal sustancialmente más grande que dichos surcos para descargar el vapor generado durante el refinado desde entre las superficies de refinado. Con esos canales de descarga, ha sido posible disminuir los problemas provocados por el vapor generado durante el refinado en el proceso de refinado, pero los canales de descarga pueden, sin embargo, hacer más irregular el refinado y, en la implementación, los canales de descarga de vapor descritos en la publicación disponen demasiado dispersos uno con unos con respecto a los otros.

La publicación US 5 467 931...

1. Un segmento de cuchilla o una superficie de refinado para un refinador que tiene por objeto desfibrar materiales que contienen lignocelulosa, comprendiendo el refinador al menos dos superficies de refinado (1, 2) dispuestas coaxialmente una con respecto a la otra, estando dispuesta al menos una de dichas superficies de refinado (1, 2) para girar alrededor de un eje (4) y, entre las superficies de refinado (1, 2) se suministra el material que tiene que desfibrarse, y pudiendo disponerse dicho segmento de cuchilla para formar al menos una parte de al menos una superficie de refinado (1, 2), y comprendiendo dicho segmento de cuchilla o superficie de refinado las primeras barras (12) que se extienden desde la circunferencia interna de la superficie de refinado (1, 2) hasta la circunferencia externa de la superficie de refinado (1, 2) y entre ellas los primeros surcos (13), caracterizado por que las superficies superiores (18) de dichas primeras barras (12) comprenden además los segundos surcos (15) que conectan con dichos primeros surcos (13), y estando entre dichos segundos surcos (15) las segundas barras (14), en los que las segundas barras (14) son más estrechas que las primeras barras (12) y la anchura de las segundas barras (14) está entre 1 y 3 mm.

2. Un segmento de cuchilla o una superficie de refinado de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que la anchura media de la primera barra (12) es 2,5 a 40 veces con respecto a la anchura media combinada de la segunda barra (14) y el segundo surco (15).

3. Un segmento de cuchilla o una superficie de refinado de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado por que el área total de las zonas de refinado de la superficie de refinado (1, 2) formada de las segundas barras (14) y de los segundos surcos (15) es del 60 al 90% del área total de la superficie de refinado (1, 2).

4. Un segmento de cuchilla o una superficie de refinado de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado por que el área total de las zonas de refinado de la superficie de refinado (1, 2) formada por las segundas barras (14) y los segundos surcos (15) es del 70 al 80% del área total de la superficie de refinado (1, 2).

5. Un segmento de cuchilla o una superficie de refinado de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que la anchura de las primeras barras (12) es de 15 a 80 mm, la anchura de los primeros surcos (13) es de 5 a 40 mm y la profundidad de los primeros surcos (13) es de 10 a 40 mm.

6. Un segmento de cuchilla o una superficie de refinado de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que las primeras barras (12) y/o los primeros surcos (13) tienen una anchura variable y/o los primeros surcos (13) tienen una profundidad variable en la dirección de desplazamiento de dichas barras (12) o surcos (13).

7. Un segmento de cuchilla o una superficie de refinado de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que los primeros surcos (13) son elementos de bombeo en el lado de suministro del material fibroso que tiene que refinarse y retenidos en el lado de descarga del material refinado.

8. Un segmento de cuchilla o una superficie de refinado de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por que la anchura de los segundos surcos (15) es de 1 a 3 mm y la profundidad de los segundos surcos (15) es de 3 a 5 mm.

9. Un segmento de cuchilla o una superficie de refinado de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por que las segundas barras (14) y/o los segundos surcos (15) tienen una anchura variable y/o los segundos surcos (15) tienen una profundidad variable en la dirección de desplazamiento de dichas barras (14) o surcos (15).

10. Un segmento de cuchilla o una superficie de refinado de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por que dichas segundas barras (14) y segundos surcos (15) se disponen sobre la superficie superior de las primeras barras (12) de manera que forman un ángulo de aproximadamente 5 a 30º respecto al radio de la superficie de refinado (1, 2).

11. Un segmento de cuchilla o una superficie de refinado de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que el número de las segundas barras (14) de la zona de superficie de refinado (16) más próximas al suministro del material que tiene que refinarse es menor que el número de las segundas barras (14) más próximas a la descarga del material refinado, y que la anchura de los segundos surcos (15) entre las segundas barras (14) de la zona de la superficie de refinado (1, 2) más próximas al suministro del material que tiene que refinarse está aproximadamente de acuerdo con el límite superior del intervalo de variación de la anchura de los surcos (15), y que la anchura de los segundos surcos (15) entre las segundas barras (14) más próximas a la descarga del material refinado está aproximadamente de acuerdo con el límite inferior del intervalo de variación de la anchura de los surcos (15).

12. Un segmento de cuchilla o una superficie de refinado de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizado por que la dirección radial de la superficie de refinado (1, 2), la profundidad del segundo surco (15) en cada zona de superficie de refinado (16) de la superficie de refinado (1, 2) es mayor al comienzo de la zona (16) que al final de la zona (16).

13. Un segmento de cuchilla o una superficie de refinado de acuerdo con la reivindicación 12, caracterizado por que en la parte inferior del segundo surco (15) existe un escalón al comienzo de cada zona (16) para obstaculizar que el material que tiene que refinarse fluya hacia atrás.

14. Un segmento de cuchilla o una superficie de refinado de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que la superficie de refinado (1) es la superficie de refinado (1) de un rotor (3) del refinador, estando provista de al menos una lámina metalizada (17) que, cuando el rotor (3) gira en la dirección de bombeo, se dispone para producir una fuerza de elevación para intensificar la mezcla de las fibras y agua, y disponiéndose dicha lámina metalizada (17) para provocar una fuerza de empuje cuando el rotor (3) gira en la dirección sin bombeo, para intensificar el efecto de bombeo y el paso a través del material fibroso.

15. Un segmento de cuchilla o una superficie de refinado de acuerdo con la reivindicación 14, caracterizado por que la lámina metalizada (17) se dispone en la parte inferior del primer surco (13).

16. Un segmento de cuchilla o una superficie de refinado de acuerdo con la reivindicación 14 ó 15, caracterizado por que la longitud de la lámina metalizada (17) es de 30 a 80 mm, preferiblemente de 50 a 60 mm, en la dirección transversal del primer surco (13).

17. Un segmento de cuchilla o una superficie de refinado de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16, caracterizado por que las primeras barras (12) se extienden sustancialmente en la dirección linealmente hacia fuera sobre la superficie de refinado (1, 2).

18. Un segmento de cuchilla o una superficie de refinado de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17, caracterizado por que las primeras barras (12) se extienden en forma de arco hacia fuera sobre la superficie de refinado (1, 2).