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Dokumentenidentifikation DE10032399A1 17.01.2002
Titel Refiner und Verfahren zum Oberflächenbehandeln eines Werkzeuges eines derartigen Refiners
Anmelder Jagenberg Papiertechnik GmbH, 41468 Neuss, DE
Erfinder Schoof, Ulrich, 40591 Düsseldorf, DE;
Reimann, Stefan, 41469 Neuss, DE
DE-Anmeldedatum 06.07.2000
DE-Aktenzeichen 10032399
Offenlegungstag 17.01.2002
Veröffentlichungstag im Patentblatt 17.01.2002
IPC-Hauptklasse D21D 1/28
IPC-Nebenklasse D21D 1/30   C23C 14/48   B02C 7/11   
Zusammenfassung Die Erfindung bezieht sich auf einen Refiner sowie ein Verfahren zum Behandeln, d. h. Oberflächenbehandeln eines Werkzeuges des Refiners mit Hilfe eine Behandlung in einem plasmagestützten Verfahren mit Anlagerung von Fremdionen und Anlagerung einer zusätzlichen Hartstoffschicht an die Oberfläche des Werkzeuges, um diese verschleißfester zu gestalten.

Beschreibung[de]

In der Papier- und/oder Zellstoffindustrie werden sogenannte Refiner eingesetzt, mit deren Hilfe beispielweise Holzstoff und/oder Zellstoffe sowie Hadern- und Recylingstoff gemahlen werden können. Zu diesem Zweck benötigen die Refiner ein Werkzeug, nämlich ein Mahlwerkzeug, welches je nach Ausgestaltung des Refiners, beispielsweise als Kegelrefiner oder Scheibenrefiner als Kegel oder Scheibe oder Segment ausgebildet ist. Diese Elemente unterliegen einem sehr hohen Verschleiß. Seit jeher wird deshalb versucht, die Standfestigkeit derartiger Werkzeuge zu erhöhen. Aus diesem Grund hat man der Werkstoffauswahl bisher große Aufmerksamkeit geschenkt und deshalb derartige Werkzeuge, beispielsweise aus säurefesten Stählen und/oder Gußmaterialien hergestellt. Werkzeuge aus Stahl werden beispielsweise zumindest an der beanspruchten Oberfläche gehärtet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Mahlwerkzeug sowie ein Verfahren zu schaffen bzw. vorzuschlagen, durch welche mit einer gezielten Behandlung das Werkzeug des Refiners mit langandauernder Wirkung standfest gemacht werden kann.

Diese Aufgabe wird bei einem Refiner erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zunächst in die Oberfläche der Wirkfläche des Werkzeuges mittels eines plasmagestützten Verfahrens Fremdionen mit einer Eindringtiefe von bis zu 500 µm eingelagert sowie eine zusätzliche Hartstoffschicht an der Oberfläche angelagert wird. Die Fremdionenanlagerung erfolgt durch beschleunigte Ionen mit definierter Energie. Die zu implantierenden Fremdionen werden in einem reaktionsfähigen Plasma in die Werkstoffoberfläche eingeschossen. Die Anzahl der implantierten Fremdionen und deren Eindringtiefe ist dabei durch entsprechende Konzentrationen der Fremdionen variabel, d. h. die Anzahl der implantierten Fremdionen und deren Eindringtiefe ist exakt festlegbar und abhängig von den verwendeten Materialien und der Energie der Fremdionen. Eine derartige Vorgehensweise hat insofern Vorteile, als nur wenige Parameter im Prozess zu beachten sind, nämlich die Fremdionendosis, die Teilchenenergie und die Beschußzeit. Der Prozess ist somit sehr gut kontrollierbar und das Ergebnis ohne weiteres reproduzierbar. Zusätzlich wird eine Hartstoffschicht angelagert, wodurch sich der zusätzliche Vorteil ergibt, daß die Oberflächenstruktur verdichtet wird.

Vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten, insbesondere hinsichtlich der Zusammensetzung der Fremdionen einerseits sowie der Hartstoffschicht andererseits.

Von besonderer Bedeutung für die vorliegende Erfindung ist die verfahrensmäßige Vorgehensweise, wonach das Einlagern von Fremdionen in die Oberfläche des Werkzeuges sowie das Einlagern einer Hartstoffschicht an die Oberfläche in einem Arbeitsgang erfolgt.

Als Werkzeug im Sinne der vorliegenden Erfindung kommen sowohl Kegel bei einem Kegelrefiner oder Scheiben bzw. Segmente bei einem Scheibenrefiner oder Doppelscheibenrefiner in Frage.


Anspruch[de]
  1. 1. Refiner mit einem zwecks Verschleißminderung oberflächenbehandelten Werkzeug aus Eisenwerkstoff, vorzugsweise Gußmaterial, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest in die Oberfläche der Wirkfläche des Werkzeuges mittels eines plasmagestützten Verfahrens Fremdionen mit einer Eindringtiefe von bis zu 500 µm eingelagert sowie eine zusätzliche Hartstoffschicht an die Oberfläche des Werkzeuges angelagert sind.
  2. 2. Refiner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Fremdionen Stickstoff-, Kohlenstoff-, Molybdän-, Titan-, Wolfram-, Vanadium- oder Borionen eingelagert sind.
  3. 3. Refiner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hartstoffschicht Nitrit, Karbid und/oder Oxid, Karbonitrid und/oder Oxikarbonitrid die Elemente der Gruppen IVb, Vb, VIb des periodischen Systems oder aus einem Nitrid der Elemente Bor, Aluminium, Silizium, Molybdän, Wolfram oder aus einem Titankarbonitrid und/oder Titannitrit aufweist.
  4. 4. Refiner nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug als Kegel oder als Scheibe bzw. Segment ausgebildet ist.
  5. 5. Verfahren zum Oberflächenbehandeln eines Werkzeuges eines Refiners, dadurch gekennzeichnet, daß das Einlagern von Fremdionen in die Oberfläche des Werkzeuges sowie das Anlagern einer Hartstoffschicht an die Oberfläche in einem Arbeitsgang erfolgt.






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