用于处理纤维的设备和方法与流程

[0001]
本发明涉及用于处理特别是含纤维或者纤维素的材料混合物的纤维、特别是纤维素的设备和方法，其中，只给相对第一研磨表面可运动的处理主体的第二研磨表面的部分面加载材料混合物。


背景技术：

[0002]
纺织工业和特别是造纸工业用的纤维一般为了后期使用必须经过处理或者加工，由此使得由其制造的产品诸如纸张能够在强度、表面质量、印刷能力等方面具有期望的特性。
[0003]
在造纸工业中借助研磨机组、特别是精磨机的研磨方法是最常见的。专业人员在这种情况下熟悉许多研磨表面-在这些研磨表面之间对材料混合物或者材料介质的纤维进行处理-的可能设置。研磨表面通常配备有多个单齿、接桥、齿列等，在它们之间构造有沟槽、凹槽等。这样的装有刀的研磨表面或者研磨工具通常称为(研磨)套件。
[0004]
通常在处理时将材料混合物压入各研磨表面之间并且在加工区或处理区中对其进行加工。根据研磨工具或者研磨表面的设置，对在单侧旋转的研磨表面(例如单盘精磨机的转子-定子设置结构)之间或彼此相对旋转的研磨表面(例如双盘精磨机)之间的加工区进行加工。其它精磨机诸如滚筒精磨机或椎形磨机也根据这个原理运行。在类似的方法诸如分散法中，也给研磨面、加工面或处理面加载含纤维的材料混合物。
[0005]
在此，通过相应的研磨表面的凸起诸如刀片、边棱等之间的压力脉冲进行对纤维的处理或者加工。在加工中是对纤维更多地进行剪切(粗磨(mahlung))还是更多地进行原纤化(润滑研磨(schmierige mahlung))，取决于一些对于专业人员来说已知的参数。作为参数，除了研磨工具的几何形状、研磨间隙或者处理区的设定、根据brecht-siewert的专用边棱载荷、采用的材料密度之外，其它因素也能够影响使用的材料混合物的或者经加工的纤维的研磨强度。
[0006]
为了在材料混合物的高生产量的同时保证经济的研磨或分散，迄今为止只有以下设置是众所周知的，在这些设置中，研磨面和在某些情况下还有与其接界的辅面与材料混合物直接接触。这以双盘精磨机为例、如例如在de10066175b4中公开的那样或者滚筒精磨机为例、如在ep2659061b1中公开的那样意味着：必须消耗很高的能量用于使旋转的研磨表面运动。此外，大部分已知的设置需要耐压壳体，用以保证将需加工的材料混合物输送到处理区中。换言之，需要为两个在处理过程中使用的研磨工具的整个运动的研磨表面加载材料混合物。在大多数情况中，此外还有其它运动部件诸如轴也加载有材料混合物，由此同样地，所投入的能量的一部分不能用于对纤维的原本处理。此外，已知的设置为了保证可控地输送和/或排出材料混合物常常必须配备成本高的密封方案。此外，已知的设备常常构造很复杂并且导致较高的保养和维护作业费用，这是因为使用的套件或者研磨工具磨损并且总是为了保养作业需要运转停止。
[0007]“打浆精磨机”概念下的其它精磨机类型对于专业人员来说也是熟知的，其中，将
未被加压的滚筒形研磨表面浸入含纤维的悬浮液中。然而连续的运行是不可能的，因而被加工的材料混合物的生产量保持很低。


技术实现要素：

[0008]
本发明的目的是：克服现有技术的缺点并且提供一种设备和一种方法，利用该设备和方法使用者能够简单、经济、工艺可靠地和特别是能效高地处理或者加工含纤维的材料混合物。本发明的另外的目的是：在设备运行中将总能耗和特别是怠速功率保持得尽可能小。此外，应该利用本发明介绍一种设备和一种方法，其借助仅仅些许的调整就适于处理不同的材料密度并且特别是大幅减少保养作业量或者降低其费用。
[0009]
所述目的通过根据权利要求所述的设备和方法得以实现。
[0010]
根据本发明的用于处理含纤维的材料混合物的纤维的设备、特别是精磨机包括：使含纤维的材料混合物通过的至少一个排出元件，其具有排出口和将该排出口沿周向包围地设置的至少一个第一研磨表面；用于将排出元件定位的至少一个进给设备。为了处理含纤维的材料混合物，可运动的处理主体以第二研磨表面与所述至少一个排出元件相对置设置，其中，在含纤维的材料混合物通过排出元件时，在排出元件的第一研磨表面与可运动的处理主体的第二研磨表面的加载有材料混合物的部分面之间构成缝隙形的处理区。
[0011]
在相应的根据本发明的方法中至少使用以下工艺步骤：
[0012]-提供材料混合物，该材料混合物包括至少一个液体成分、优选水和纤维、优选纤维素；
[0013]-使可运动的处理主体以可预设的相对速度相对所述至少一个排出元件运动；
[0014]
–
利用可预设的过程压力将含纤维的材料混合物冲压穿过所述至少一个排出元件；
[0015]-通过将排出元件相对可运动的处理主体定位，在所述至少一个排出元件的第一研磨表面与可运动的处理主体的第二研磨表面的加载有材料混合物的部分面之间构成用于处理纤维的间隙形处理区，对材料混合物进行处理。
[0016]
通过处理主体的第二研磨表面相对排出元件或者相对第一研磨表面的相对运动，在间隙形构造的处理区中对材料混合物的纤维进行处理或者加工。在本发明的情况中，处理是指将纤维原纤化和/或剪短和/或提高纤维的结合能力和/或分散，直到制成纳米纤维为止。通过这种方式可以调节研磨强度或碾磨强度。在此，可以通过作业间距或者研磨间隙和/或有效研磨表面或者研磨套件相对彼此的相对速度和/或研磨套件的设计来较好地调节纤维处理的强度。
[0017]
主要的优点是部分已知部件的能效高的设置，特别是仅仅对设置在可运动的处理主体上的第二研磨表面的部分面进行加载。通过对第二研磨表面或者运动的研磨工具的与已知的设置相比较小的部分进行加载，能够实现怠速功率的明显降低。因此相对被“全面”加载材料混合物的研磨表面能够显著降低用于运行、特别是驱动设备的处理主体的总能耗。为了进一步说明，参阅图1a示出的、与根据本发明的实施例对比的示范性的示意图及其讨论。
[0018]
此外通过如下方式能够实现对纤维的非常经济的处理，即，可以调节可运动的处理主体的高转速或者第一与第二研磨表面之间的相对速度，由此使带来的研磨能量与总能
耗相比比较高。
[0019]
根据本发明的设备适于处理许多有机和/或合成纤维、然而优选纤维素或纤维质(zellulose)。在此，可以经由至少一个用于在排出元件上提供含纤维的材料混合物的供给装置以可预设的过程压力进行材料混合物的输送。所述可预设的过程压力产生材料混合物在处理区中的连续通流并且可以用于改变材料混合物在处理区中的速度。
[0020]
上述设备还允许将长的和/或未充分粉碎或加工的纤维和/或其它杂质通过处理主体的相对运动被从处理区中排出并且能够防止设备堵塞。因此能够加工较大量的材料混合物并且还能够提高经加工的材料混合物的均匀性。同样还提高了过程可靠性。
[0021]
此外能够比较简单地使所使用的研磨表面与需加工的材料混合物的要求匹配，由此借助根据本发明的设备或者方法能够既实现作为分散器的功能也实现作为具有同样作用原理的精磨机的功能。所以能够加工0.1到35体积％和在有些情况下还达到50体积％的非常不同的材料密度，而在传统的分散器或精磨机中材料密度通常为2到35体积％。对此的原因之一为：处理区中材料混合物的排出并不怎么取决于两个对应的研磨表面的凹槽几何形状，而是主要通过第二研磨表面与第一研磨表面的相对运动得到支持。对于很高的材料密度来说，作为传统的流体泵的供给装置的构造在某些情况下可能并不充分，作为备选方案例如螺旋输送器或类似物可以是有益的。
[0022]
第一和/或第二或另外的研磨表面可以具有齿、刀或起同样作用的凸起，它们在根据本发明的设备构造为分散器的情况中在运行中共同作用地相互啮合，而它们在构造为精磨机的情况中优选作为刀系列彼此挤压地运动。
[0023]
此外，由于弃用了复杂的组成部分，所以能够较简单且经济地制造和运行根据本发明的设备。可能的磨损件比较容易接近且易于替换，由此能够明显延长使用时间。另外，在某些情况下甚至在设备运行期间也能够更换或者替换所述至少一个排出元件。
[0024]
由于经加工的材料混合物在从处理区中排出时被很剧烈地加速，所以能够通过简单的方式将它收集在至少将处理主体的和/或排出元件的部分包围的壳体中。因此，处理主体的相当大的部分不与材料混合物直接接触。所以处理主体能够低阻力地运动，由此能够使总功率消耗显著降低节省的怠速功率的量。这还意味着：不必将耐压壳体用于输送/排出材料混合物，简单构成的壳体对于手机材料来说就足够了。
[0025]
另外会是适宜的是：可运动的处理主体构造为能够借助驱动设备沿相对排出元件的排出元件轴线基本上侧向的、优选垂直的运动方向驱动。
[0026]
这相当于可运动的处理主体沿着运动方向的“有源”和因此可调节的运动。排出元件轴线基本上对应于在排出口中心穿过排出元件的假想的纵轴线。在此，运动基本上侧向于、优选垂直于排出元件的排出元件轴线进行并且可以借助驱动设备导入和调节。通过这种方式能够比较简单地调节相对速度和因此处理区中的研磨强度大小。
[0027]
如前所述，经由处理主体的转速或者第二研磨表面的相对速度能够在研磨期间有效地影响研磨表面、即研磨工具或研磨套件中的所谓的边棱载荷并且由此有效影响纤维的剪短程度。根据brecht和siewert的专用边棱载荷表示用于研磨强度的广为人知的测量。专用边棱载荷因此可以视为强度参数，该强度参数表示经由确定的刀片长度/边棱长度/沟槽长度引入材料混合物中的能量量。由净研磨功率和每秒的边棱长度的商产生单位为j/m的研磨强度。净研磨功率相当于总研磨功率与泵功率或者怠速功率的差。边棱载荷越高，纤维
被剪短的程度就越大，而较小的边棱载荷则具有原纤化增强的效果。可以经由提高转速来减少边棱载荷和反过来通过降低转速来增加边棱载荷。因此根据本发明能够较简单地调节经加工的纤维的可预设的质量。作为驱动设备因此可以考虑任何类型的电动类型，诸如电动机或液压马达。
[0028]
此外可以规定：可运动的处理主体构造为旋转对称的，例如构造为盘、柱体、锥体或带形的诸如链条或带。
[0029]
可以由专业人员鉴于可利用的空间条件、传送量、驱动功率等等选择处理主体的几何形状。因此在某些情况中带形的处理主体会是有益的，这些处理主体同样只有部分表面加载有材料混合物。旋转对称的处理主体同样允许较简单的、符合目的的结构，并且此外可以构造为在不必承受用于运动的过高能耗的情况下形状非常稳定，这是因为分别只对一个加载有材料的部分面喷射材料混合物。
[0030]
一种特性也是特别有益的，根据该特性可以规定：可运动的处理主体构造为盘，其相对排出元件能侧向地、优选垂直地旋转。
[0031]
在作为盘或板的实施方式中，能够特别好地利用有利的采购、长使用寿命和低维护费用的优点。此外，这样的盘可以具有用于需单独设置的研磨表面的适当的容纳部，从而在需要时只须更换磨损的研磨表面。
[0032]
另外可以规定：所述至少一个进给设备构造为能够平行于盘的旋转轴线运动，用以调节排出元件轴线与旋转轴线的可预设的径向间距。
[0033]
这种实施方式允许对处理区中的相对速度进行调节的、独立的亦或附加的可能性，所述相对速度能够比较简单地根据与旋转轴线的径向间距通过不同的圆周速度调节。作为驱动装置的转速调节的补充方案或者替代方案可以规定这个措施，其提供用于调节研磨强度的另一极为有效的方法。
[0034]
根据一种设计方案可能的是：至少第一研磨表面具有至少一个、优选两个以上的刀系列。
[0035]
为了实施本发明，需要至少一个“证明适合做刀片的”或者具有边棱的第一研磨表面。第二研磨表面在某些情况下可以仅具有许多齿，用以在处理或者加工中在材料混合物的纤维上施加压力冲击。然而已经证明：当两个研磨表面具有多个刀系列时，如这优选在构造为精磨机的设备的情况中那样，能够实现特别好的处理、特别是碾磨。
[0036]
还会是适宜的是：第一研磨表面的至少一个刀系列具有封闭的研磨边棱。
[0037]
通过封闭的研磨边棱可以如下地改进对需处理的纤维的处理，这是因为通过这种方式能够更好地控制、甚至完全避免材料混合物通过可能的凹槽、通道或沟槽未经处理地排出。这样强制的压力冲击和/或研磨边棱接触主要有助于提高研磨效率、即提高加工纤维的可能性。同样通过这个措施能够提高过程稳定性和经加工的纤维的质量。
[0038]
另外可以规定：第一研磨表面顺着运动方向比沿着横向和/或反向于运动方向具有更大的纵向延伸。
[0039]
通过对第一研磨表面形状的优化，能够实现材料混合物沿着第一研磨表面的外周排出的均匀化。通过这种方式还可以改善经加工的材料混合物的均匀性和/或质量，这是因为研磨强度能够在有效的第一研磨表面上沿所有方向得到改善、甚至变得基本上相同。
[0040]
此外可以规定：第一研磨表面的至少一个、优选两个以上的刀系列与排出口同心设置。
[0041]
通过这种措施能够高效地降低、甚至避免材料混合物通过沟槽、凹槽或通道不受控地排出。刀系列在此优选可以具有封闭的边棱线，由此能够进一步提高这个效果。这样强制的压力冲击和/或研磨边棱接触主要能够有助于提高研磨效率。
[0042]
根据一种特别的特性可能的是：第一研磨表面构造为与可运动的处理主体的第二研磨表面的加载有材料混合物的部分面基本上形状互补。
[0043]
特别是在处理主体的内侧面或外侧面是拱形的情况中，如例如在柱体或锥体的情况中那样，这种措施能够提高材料混合物从构造用于不平整的、加载有材料混合物的部分面的处理区中排出的均匀性。这能够非常有助于，经由第一研磨表面使处理区中需加工的纤维上的研磨强度和/或局部排出速度均匀化，这有助于提高质量。
[0044]
根据一种有益的改进方案可以规定：至少一个排出元件的端部区段构造为，至少部分能够围绕排出元件轴线旋转、优选可驱动旋转。
[0045]
借助可旋转地支承的排出元件，可以例如经由第一研磨表面的适当构造实现第一研磨表面在材料混合物通过时的“无源”旋转。然而将可独立驱动的、即可旋转的端部区段的构造视为特别有益的。在两种情况中都能够通过可事先“有源”设定的旋转步进地亦或连续地抵消第一研磨表面的磨损，该磨损尤其是沿着可运动的处理主体的运动方向产生。由此能够实现第一研磨表面的均匀的磨耗或者磨损，从而可以延长使用寿命或者使用时间。此外，这可以用于改善经加工的材料混合物的持续稳定的质量。
[0046]
特别会是有益的是：至少一个进给设备为了调节在所述至少一个排出元件的第一研磨表面与可运动的处理主体的第二研磨表面的加载有材料混合物的部分面之间的作业间距而构造为可定向。
[0047]
这可以独立地亦或与其它措施诸如与对相对速度和/或材料混合物的过程压力的调节和/或在盘形处理主体的情况中对径向间距的调节相结合地进行。
[0048]
在此会是特别有益的是：调整运动的处理主体的相对速度，用以调节在间隙形的处理区中形成的研磨强度。同样会是有益的是：为了调节运动的处理主体上的可预设的压力，借助至少进给设备调整所述至少一个排出元件与对应的加载有材料混合物的部分面之间的作业间距或者研磨间隙。第一研磨表面在此不与第二研磨表面直接接触。压力、即压紧力能够实现对作业间距进而限定的处理区的有针对性的调节，这是因为通过材料混合物的以可预设的过程压力的局部穿流可能发生“漂浮”并且在某种情况下构成不受控的处理区。因此会影响经加工的材料混合物的排出速度，从而能够有针对性地调节间隙形的处理区中的研磨强度。
[0049]
此外可以规定：至少两个排出元件沿着周向和/或径向方向相对可运动的处理主体对称设置。
[0050]
通过设置多个与一个共同的处理主体分别构成一个处理区的排出元件，能够显著提高材料混合物的生产量。这是特别有益的，因为在持续运行中根据需要能够比较简单地“接通/关断”一个或多个排出元件，甚至能够进行对各个排出元件的保养作业。另外可以将这种措施用于减小、甚至完全抵消通过过程压力和/或压紧力施加到处理主体上的可能的弯曲力矩。这允许更加稳定的和需更少维护的设备。
[0051]
另外可以规定：至少一个第二排出元件与第一排出元件基本上对置地设置，其中，第一排出元件配置给可运动的处理主体的第二研磨表面，并且相应对应的第二排出元件配置给与所述第二研磨表面对置的第三研磨表面。
[0052]
通过构造多个与所述共同的处理主体分别构成一个处理区的排出元件，同样能够显著提高材料混合物的生产量。通过两个对应的排出元件的对置设置，能够降低作用到例如处理主体的驱动轴上或者处理主体本身上的弯曲力矩、直到完全抵消该弯曲力矩。只要对应的排出元件的加载有材料混合物的部分面基本上在第二和第三研磨表面上对置，那么这种措施不仅在带形的处理主体中、而且在旋转对称的处理主体中诸如柱体或盘中都会是有益的。
[0053]
同样可以规定：沿着可运动的处理主体的运动方向和/或基本上垂直于该运动方向设置有至少两个排出元件。
[0054]
在这种情况下同样可以考虑：排出元件沿着至少一个方向呈梯级设置、即相互错开地设置。设置多个排出元件允许在使用仅仅一个共同的处理主体的情况下的更高的生产率。与上述在第二和第三研磨表面上相互对置设置的排出元件的构造类似，这个优点主要体现如下：用于驱动可运动的处理主体的功率消耗仅仅微弱上升，甚至可以忽略不计。因此能够能效很高而经济地同时加工大量的材料混合物。因此能够容易地想到：沿着柱体或者锥体可以设置多个排出元件。在此，排出元件原则上也可以彼此对置地设置在第二研磨表面上、即例如柱体的外侧面上，由此能够实现抵消作用到处理主体的驱动轴上的弯曲力矩。同样可以考虑：沿着盘的周向设置多个排出元件，这在盘上产生同样的效果。
[0055]
提高排出元件的数量在任何情况下都能够实现大幅扩大第二和/或第三研磨表面的整个表面上的加载有材料的部分面，根据本发明该扩大伴随有怠速功率的较少升高。
[0056]
此外，一个共同的调节设备和/或供给装置也可以配置有多个排出元件，由此产生非常有利的结构。
[0057]
一种特性也是有益的，根据该特性可以规定：至少所述可运动的处理主体设置为由壳体借助至少接触式的和/或非接触式的密封元件、优选无需保养的迷宫式密封与驱动设备密封。
[0058]
通过根据本发明的设备的比较简单的结构，可以摒弃高成本的密封方案。尽管在加载过程压力的情况下进行对材料混合物的处理，然而材料混合物在排出后通常仅仅处于大气条件中。一壳体有益于收集经加工的材料混合物，该壳体至少相对周围环境屏蔽加载有材料混合物的部分面、优选整个处理主体。例如可以将简单的接触式橡胶密封件亦或将自密封的、无需保养的迷宫式密封用于对壳体开口诸如排出元件或驱动轴进行密封，如专业人员熟知的那样。这能够实现特别长的保养间隔和低制造成本。
[0059]
已经被证实为有益的是：所述壳体配置有用于收集/或继续处理经加工的材料混合物的收集容器。在某些情况中，壳体的基本上完全的密封会有利于将处理室置于负压或过压下或者还在其中构成保护气体环境，从而能够有针对性地影响经加工的材料混合物的质量。
[0060]
根据一种改进方案可能的是：在提供材料混合物之前，对该材料混合物进行化学和/或酶促和/或机械预处理。
[0061]
通过化学和/或酶促预处理，能够有针对性地影响纤维组成成分的分离，由此能够
简化处理或者纤维的处理、特别是粉碎。这样的预处理可以在外部设备中进行，也可以在供给装置的为此设置的区段中进行。同样也可以考虑机械预处理，用以调节可预设的纤维长度或者用以分布纤维长度和/或纤维直径。专业人员充分了解这样的机械预处理以及拣选、过滤等等。因此可以将适当的预处理用于提高经加工的材料混合物的质量并且将其整合在根据本发明的方法中。
[0062]
此外会是有益的是：对经加工的至少部分材料混合物重复至少工艺步骤冲压和加工，这能够是适宜的。
[0063]
通过对含纤维的材料混合物的多次处理，能够提高经加工的材料混合物的质量和均匀性。在此可以考虑：将经过一轮的、经加工的材料混合物的至少部分亦或全部再次输送给所述设备。在此，可以将收集容器与供给装置之间的循环系统非常简单地用于实现可预设的纤维直径分布和/或纤维长度分布。在某些情况中会是有益的是：通过如下方式调节经加工的和重新为再次输送设置的材料混合物的液体成分，即，例如添加水。由此能够在能量消耗和/或压力消耗较小的同时实现纤维组成成分的特别好的分解。
[0064]
可以将一个或多个用于对根据本发明的设备和方法的至少部分进行探测、控制和监视的传感器用于该设备和方法。这样的传感器对于专业人员来说是已知的，因而不再赘述。
附图说明
[0065]
为了更好地理解本发明，借助下面的附图详细阐述本发明。
[0066]
在大幅简化的示意图中分别示出：
[0067]
图1为根据现有技术的用于处理纤维的设备的示意性剖视图(a)和根据本发明的设置的实例的示意性剖视图(b)；
[0068]
图2为具有相应的研磨表面的排出元件和处理主体的示意性横剖视图，用于说明工作原理；
[0069]
图3为具有两个排出元件的设备的可能实施方式的示意性横剖视图，所述排出元件沿着周向分布地设置在第二研磨表面上(a)和相互对置地设置在第二和第三研磨表面上(b)；
[0070]
图4为处理主体作为具有多个排出元件的柱体(a)、锥体(b)或带子(c)的可能实施方式的示意性横剖视图；
[0071]
图5为排出元件的可能实施方式的示意图，其具有的第一研磨表面具有沿运动方向较大的延伸(a)，或者具有同心设置的刀系列(b，底视图)，或者具有形状互补的第一研磨表面(c，底视图)；
[0072]
图6为具有可旋转的端部区段的排出元件的可能实施方式的示意性横剖视图；
[0073]
图7为用于处理纤维的设备的可能设备的示意性总图。
具体实施方式
[0074]
作为引言首先要说明的是：在不同描述的各实施方式中，为相同的部件配置了相同的附图标记或者相同的构件名称，其中在说明书全文中所包含的公开内容都可以按照意义转用到配有相同附图标记或者相同构件名称的相同部件上。再者，在说明书中所选择的
方位说明，诸如上、下、侧等等，都是相对直接描述以及示出的附图而言的，并且这些方位说明在方位变化时可按照意义转至新的方位。
[0075]
图1a示出了根据现有技术的双盘精磨机的示意图。这个视图用于说明传统的、已知的处理设备的工作原理，在这些处理设备中为了使旋转的研磨表面或者套件运动必须耗费很高的能量。在所选择的视图中，经由材料混合物输送件32将材料混合物2输送到耐压壳体33中。可运动地或者可旋转地设置的转子34相对两侧的定子35构成一个处理区16，该处理区在整个转子面和相应的定子面上延伸。通过运动箭头示意性表示投入的材料混合物2的运动。为了更好地说明，用点示出加载有材料混合物的表面36。如从这个视图中能够特别容易看出的那样，需要为两个在处理过程中使用的研磨工具、即转子34和定子35的整个运动的表面36加载材料混合物。所使用的研磨工具通常很昂贵并且部分构造复杂。此外，转子34的轴以及在处理过程中无用的辅面诸如转子的和定子的侧面或者外表面也完全加载了材料混合物2、即也加载了耐压壳体33中的过程压力。这导致已知设备的很高的功率消耗或者必要的怠速功率。根据意义，这类似地同样适于具有此处未示出的滚筒设置结构或者锥体设置结构的精磨机的全面加载有材料混合物的表面。
[0076]
在材料混合物2在已知的设备、如在图1a中示出的那样中的处理或者加工之后，经加工的材料混合物或者纤维5通过材料混合物排出口37排出。材料混合物2或者经加工的材料混合物5通常直到材料混合物排出口37为止遭受过程压力15，所以必须设置未详细示出的、然而部分很昂贵的密封元件30，用于对耐压壳体33进行密封。
[0077]
根据本发明，为处理主体7只在第二研磨表面9的加载有材料混合物的部分面10上加载材料混合物2，如在图1b中示例性示出的那样。第二研磨表面9的这个加载有材料混合物的部分面10在其尺寸和/或形状方面基本上对应于对应的第一研磨表面8。如从图1b中可以看出的那样，为了对含纤维3的材料混合物2进行处理，一个共同的、可运动的处理主体7以第二研磨表面9与至少一个排出元件11对置地设置。在选择的实施例中，两个排出元件11与构造为盘22的处理主体7的旋转轴线24沿径向方向间隔开地对称设置。当含纤维3的材料混合物2通过两个排出元件11时，在排出元件11的第一研磨表面8与可运动的处理主体7的第二研磨表面9的加载有材料混合物的部分面10之间分别构成一个间隙形的处理区16。
[0078]
通过对图1a和1b的比较，能够比较容易地理解根据本发明的思想，其中根据本发明只为处理主体7的整个表面的小部分、即只为第二研磨表面9的部分面10加载材料混合物。第二研磨表面9上的用虚线围住的圆弧段表面表示：经加工的材料混合物或者经加工的纤维5可能被部分“携带”。然而与现有技术相比，这仅仅导致设备1的功率消耗的可以忽略不计的部分，这是因为根据本发明的设备1的怠速功率仅仅使第二研磨表面9上的经处理的材料混合物5的很小部分加速，该部分反正通过离心力向着壳体28的方向被孕畜。
[0079]
用于使含纤维的材料混合物2通过的所述至少一个排出元件11分别具有一个排出口12和至少一个设置为将该排出口12沿周向包围的第一研磨表面8。在选择的工作原理视图中，为了简便起见，在图1b中放弃绘出可能的进给设备18、供给装置19、驱动设备20等等。为了说明所述元件的作用原理和可能设置，参阅图2至图7的讨论。
[0080]
为了阐述在处理区16中处理纤维3时的过程，参阅图2的示意图。与所述至少一个排出元件11对置地设置可运动的处理主体7，由此在排出元件11或者第一研磨表面8与可运动的处理主体7的第二研磨表面9加载有材料混合物2的部分面10之间构成间隙形的处理区
16。
[0081]
如图2示意性示出的那样，材料混合物2包括液体成分以及纤维3，该纤维特别是可以由纤维素4或纤维质构成。以可预设的过程压力15将材料混合物2挤压通过排出元件11。可运动的处理主体7在此例如可以“无源地”通过经加工的材料混合物或者经处理的纤维5从处理区16中的排出而沿着运动方向23进行相对运动。同样，处理主体7也可以“有源地”通过如在图3或图7中示出的驱动设备20沿着运动方向23运动。在含纤维3的材料混合物2通过排出元件11时，在间隙形构造的处理区16中首先通过压力冲击对纤维3进行处理。通过第一和第二研磨表面8、9的相对运动、特别是通过设置在相应的研磨表面上的齿、刀、刀系列26或类似的同样运行的元件实现纤维3上的这些压力冲击。
[0082]
如从图2结合图1以及图4至图6能够很好地看出的那样，处理主体7的相对运动用于避免第一和/或另外的研磨表面8、9、13的可能凹槽29的堵塞。
[0083]
图1b中的示例性实施方式示出了构造为盘22的处理主体7。在这种情况中，处理主体7围绕旋转轴线24可转动地或者可运动地支承。排出元件11具有排出元件轴线21，该排出元件轴线基本上对应于在排出口12中心穿过排出元件11的假想的纵轴线。如从图2中结合图1b和/或图3和图7可以特别清楚地看出的那样，还可以通过排出元件轴线21与旋转轴线24之间的径向间距25调节处理区16中的相对速度27。
[0084]
综观图2结合图1b、图3至图7能够看出：可运动的处理主体7沿着运动方向23从排出元件11旁经过。优选相对排出元件轴线21侧向的、特别优选垂直地进行这个相对运动。
[0085]
用于将排出元件11定位的进给设备18的构造示例性地在图3、4和图7中示出并且能够按照意义转用到图1b、2和5上。如特别是从图3a和b中可以看出的那样，进给设备18可用于使所述至少一个排出元件11向着处理主体7的方向和/或横向于该方向运动。这样的进给设备18特别是可以用于调节作业间距17。
[0086]
图3a至3c示意性示出了设备1，在该设备中相对一个处理主体7设置有两个或更多个排出元件11。图3a在此示出了两个排出元件11，这些排出元件关于旋转轴线24对称地与处理主体7的第二研磨表面8间隔开。图3b示意性示出了一种状况，其中，两个排出元件11基本上对置地和彼此对称地设置在处理主体7的第二研磨表面8或者是第三研磨表面9上。通过将处理主体7构造为盘22，在图3a和b示出的实施方式中可以抵消盘22上进而旋转轴线24上的可能的弯曲力矩。
[0087]
可以分别经由一个用于提供含纤维3的材料混合物2的独立的供给装置19或者共用的供给装置19实现对所述至少一个排出元件11的供给。为了简便起见，在图1、图2、图4和图5中省略了绘出这样的供给装置19。
[0088]
根据本发明，可运动的处理主体7可以设计为旋转对称的主体、诸如柱体或滚筒或锥体或盘22，如在图1b至图3和图4a、4b或图7中示例性示出的那样。作为此外的可选方案，可以将可运动的处理主体7构造为带形的、如构造为链条或带子，如可从图4c中示意性看出的那样。特别是可以从图3和4中看出：多个排出元件11可以配置给一个共用的处理主体7。可运动的处理主体7在此可以与驱动设备20连接，如从图3、4和7中可以看出的那样。这样的驱动设备20例如可以构造为液压马达或气动马达和特别优选构造为电动机并且具有转速调整件。
[0089]
为了调节在所述至少一个排出元件11与可运动的处理主体7的第二或者第三研磨
表面9、13的加载有材料混合物2的部分面10之间的作业间距17，在图3、4和7中示意性示出的进给设备18可以构造为可定向的或者可定位的。借助这样的进给设备18也可以在必要时调节排出元件11与构造圆盘22的处理主体7的旋转轴线24的径向间距25，如结合图1b、图2和图7能够特别清楚地看出的那样。同样可以考虑：可以借助一个共同的进给设备18将多个排出元件11共同相对处理主体7定位。此外，从图3和4中可以看出：至少两个排出元件11可以沿着周向和/或径向方向和/或纵向方向相对可运动的处理主体7设置。排出元件11在此可以对称地和/或彼此错开地设置在第二研磨表面8和/或第三研磨表面9上。
[0090]
柱体、锥体、带子或链条的特殊实施方式未示出，在该实施方式中至少一个第二排出元件11与第一排出元件11基本上对置地设置，其中，第一排出元件11或者第一研磨表面8与可运动的处理主体7的第二研磨表面9对置设置，并且相应的第二排出元件11设置在与第二研磨表面9对置的第二研磨表面13上。从图3b中可以看出这种状况用于构造为盘22的处理主体7，并且其可以由专业人员应用到其它旋转对称的和/或带形的处理主体7上。
[0091]
图5a至c和图6示出了多个排出元件11的不同的可能实施方式。
[0092]
图5a在此示意性示出具有第一研磨表面8的排出元件11的底视图，所述第一研磨表面沿着运动方向23比倾斜和/或横向于该运动方向具有更大的纵向延伸。可以由专业人员根据所期望的应用诸如作为分散器或者精磨机来选择将刀、尖角或其它凸起设置在第一研磨表面8上。与此类似，这也适用于未单独示出的第二和/或第三研磨表面9、13。所示出的实施例示出多个将排出口12包围的并且向外分布的刀系列26，这些刀系列通过凹槽29相互间隔开。在使用这样的第一研磨表面8的情况中，可以由专业人员将其形状优化为适合处理主体7的相应应用和几何形状。处理区16应该如前所述基本上构造在第一研磨表面8与第二研磨表面9的对应的、加载有材料混合物的部分面10之间。
[0093]
图5b示出了具有第一研磨表面8的排出元件11的类似的实施方式的底视图，其中，刀系列26具有相应连续的和因此封闭的研磨边棱。此外，在所选择的视图中可以看到：通过凹槽29相互间隔开的刀系列26同心设置。
[0094]
如从图5a和5b中能够很清楚地看出的那样，通过第一研磨表面8的适当结构/特别是通过其几何形状和/或刀片设置能够实现材料混合物排出6沿着第一研磨表面8的外周的均匀化。材料混合物排出6通过运动箭头表示。
[0095]
图5c示出了一个排出元件11、一个将排出口12包围的第一研磨表面8以及一个弯曲的处理主体7的示意性剖视图。第一研磨表面8构造为与处理主体7的或者第二研磨表面9的加载有材料混合物2的部分面10基本上形状互补。在此，特别是可以考虑第一研磨表面8的凹状和凸状的形状，如在图5c中可以特别清楚地看出的那样。
[0096]
图6示出了排出元件11的另一可能实施方式的示意性剖视图，其中，排出元件11具有可旋转的端部区段14。这个端部区段14为了更简单的保养可以构造为可简单更换。这样的端部区段14同样可以是可“无源地”或者“有源地”旋转的，其中，可以借助未示出的旋转设备进行“有源的”旋转。从图6中能够容易理解：通过端部区段14递增地和/或连续地旋转能够使第一研磨表面8特别是沿着运动方向23的可能磨损在第一研磨表面8的周边上均匀化。
[0097]
根据本发明，在对图1b、2、3、4和7的说明中可以包含图5a至5c和图6示出的排出元件11及其讨论。同样，它们在本发明范围内的组合为了简洁起见不再分别赘述，而是参阅相
应的说明。
[0098]
图7示出根据本发明的设备1的示意总图。在此，两个排出元件11相对可运动的处理主体7设置。借助进给设备18对相应的排出元件11进行定位。经由供给装置19输送材料混合物2。构造为盘22的处理主体7由驱动设备20沿着运动方向23驱动。
[0099]
如从图7中可以看出的那样，设备1具有壳体28，示出了该壳体处于打开状态中。壳体28首先用于在处理期间收集材料并且可以借助一个或多个密封元件30至少相对驱动设备20密封。这样的密封元件30示例性地也可以在图3中看到并且可以构造为接触式的亦或非接触式的。可以将经加工的材料混合物或者经加工的纤维5接纳在收集容器31中。同样可以考虑：供给装置19与收集容器31连接，以便实现循环原理。
[0100]
在本发明的范围内，也可以自动化地和优选经由未示出的中心设备控制系统对各个工艺步骤进行控制。此外，考虑在一个用于监视和控制设备1的操作面板亦或触摸屏上的操作。
[0101]
由此可以由使用者预设对纤维长度和/或纤维横截面的可预设分布的调节和/或其分布并且借助设备控制系统对其进行调整。使经加工的至少部分材料混合物5多次通过，同样可以用于调节经加工的纤维5的均匀性和/或质量。
[0102]
材料混合物2的材料密度能够影响经加工的材料混合物5的质量。利用当前的设备1和对应的方法能够可靠和简单地加工纤维份额为体积的0.1至约35％、优选1至约20％的悬浮液、即材料混合物2。同样可以考虑高达50体积％和以上的材料密度。在这种情况下此外会需要专业人员使用适当的供给装置19，该供给装置能够输送具有这样高材料密度的材料混合物2。例如螺旋输送组件特别适于这样的情况。
[0103]
各实施例示出了可能的变型实施方案，在此需要指出：本发明并不局限于本发明特定示出的变型实施方案，而是更确切地说各个变型实施方案彼此之间也可以进行不同组合并且本技术领域技术人员能够基于本发明技术手段的叫来实现这些变型可能性。
[0104]
保护范围通过权利要求确定。然而说明书和附图能够用于解释权利要求。来自所示出的和所说明的不同实施例的各单个特征或者特征组合可构成独立的、具有独创性的解决方案。基于独立的、具有独创性的解决方案的目的可以从说明书中获得。
[0105]
具体说明中的所有关于取值范围的说明均应该如下地理解，即，这些说明包括出自它们的任意的和所有的子范围，例如1至10的说明应该理解为，所有的子范围、从下限1和上限10起均包括在内，也就是说，所有以下限1或更大开始并以上限10或更小结束的子范围，例如1至1.7、或3.2至8.1或5.5至10。
[0106]
最后按规定需要指出：为了更好地理解结构，局部不符合比例地和/或放大和/或缩小地示出元件。
[0107]
附图标记列表
[0108]1ꢀꢀꢀꢀ
设备
[0109]2ꢀꢀꢀꢀ
材料混合物
[0110]3ꢀꢀꢀꢀ
纤维
[0111]4ꢀꢀꢀꢀ
纤维素
[0112]5ꢀꢀꢀꢀ
经加工的材料混合物/纤维
[0113]6ꢀꢀꢀꢀ
材料混合物排出
[0114]7ꢀꢀꢀꢀ
处理主体
[0115]8ꢀꢀꢀꢀ
第一研磨表面
[0116]9ꢀꢀꢀꢀ
第二研磨表面
[0117]
10
ꢀꢀꢀ
加载有材料混合物的部分面
[0118]
11
ꢀꢀꢀ
排出元件
[0119]
12
ꢀꢀꢀ
排出口
[0120]
13
ꢀꢀꢀ
第三研磨表面
[0121]
14
ꢀꢀꢀ
端部区段
[0122]
15
ꢀꢀꢀ
过程压力
[0123]
16
ꢀꢀꢀ
处理区
[0124]
17
ꢀꢀꢀ
作业间距
[0125]
18
ꢀꢀꢀ
进给设备
[0126]
19
ꢀꢀꢀ
供给装置
[0127]
20
ꢀꢀꢀ
驱动设备
[0128]
21
ꢀꢀꢀ
排出元件轴线
[0129]
22
ꢀꢀꢀ
盘
[0130]
23
ꢀꢀꢀ
运动方向
[0131]
24
ꢀꢀꢀ
旋转轴线
[0132]
25
ꢀꢀꢀ
径向间距
[0133]
26
ꢀꢀꢀ
刀系列
[0134]
27
ꢀꢀꢀ
相对速度
[0135]
28
ꢀꢀꢀ
壳体
[0136]
29
ꢀꢀꢀ
凹槽
[0137]
30
ꢀꢀꢀ
密封元件
[0138]
31
ꢀꢀꢀ
收集容器
[0139]
32
ꢀꢀꢀ
材料混合物输送件
[0140]
33
ꢀꢀꢀ
耐压壳体
[0141]
34
ꢀꢀꢀ
转子
[0142]
35
ꢀꢀꢀ
定子
[0143]
36
ꢀꢀꢀ
根据现有技术的加载有材料混合物的表面/辅面
[0144]
37
ꢀꢀꢀ
材料混合物排出口