FI107378B - Menetelmä ruuvipurkaimen käynnistämiseksi ja ruuvipurkainjärjestelmä - Google Patents

Description

107378 MENETELMÄ RUUVIPURKAIMEN KÄYNNISTÄMISEKSI JA RUUVTPUR-KAINJÄRJESTELMÄ

Ruuvipurkain on hyvin yleinen hakkeen, kuoren ja sahanpurun purkauslaite sellu- ja 5 paperiteollisuudessa. Kasan alta purkavaa ajavaa ruuvipurkainta käytetään yleensä avokaso-jen purkaukseen. Ajava purkain liikkuu alustalla suoraviivaisesti ruuvin pituusakselin suhteen kohtisuorassa suunnassa olevaa ajorataa pitkin. Pystyakselin ympäri kääntyvää ruuvipurkainta käytetään avokasojen ja siilojen purkaukseen. Yleisimmin ruuvipurkaimissa on ollut ulokeruuvi, joka on laakeroitu käyttöpäästään ruuvin aksiaalissuunnassa välin päässä 10 toisistaan olevaan kahteen laakeriin.

Hakekasat voivat olla jopa 30 m korkuisia. Tällöin kasan pohjalla hakkeen aiheuttama paine on hyvin suuri ja hake pakkautuu kiinteäksi. Ruuvin käynnistyminen on sitä vaikeampaa, mitä korkeampi varasto ja mitä kauemmin se on pakkautunut. Ruuvin käynnistyminen vaikeissa olosuhteissa vaatii 1,5-3 -kertaisen pyöritysvoiman normaaliin jatkuvassa pur-is kauksessa tarvittavaan voimaan verrattuna. Tällainen tilanne on kuitenkin normaali ja se pystytään hoitamaan normaalien ruuvin käyttölaitteiden kanssa.

Käyttömoottorin koon pienentämiseksi on toisinaan tehty ns. apukäyttö, jossa ruuvin normaalikäytön yhteyteen on liitetty pieni moottori suurivälityksisen vaihteen avulla esim. vapaakytkimellä. Tällöin tyypillisesti on pääkäyttömoottorissa läpimenevä akseli, johon tämä 20 apukäyttö on liitetty, tai vaihteessa on kaksi ensiöakselia, joista toiseen on kytketty normaali käyttömoottori ja toiseen apukäyttö. Normaalisti tällöin käynnistettäessä molemmat moot-% torit käynnistetään ja ruuvin lähdettyä apumoottori pysäytetään ja vapaakytkimellä apukäyt- tö irrotetaan.

Purkaimen käynnistys muuttuu kokonaan toiseen vaikeusluokkaan, kun varastoa ale-25 taan täyttää tyhjänä siten, että purkainruuvi on näkyvissä koko matkaltaan ja ruuvi ei pyöri. Tällöin hake pakkautuu erittäin voimakkaasti ruuvin ympärille ja sitä on mahdoton käynnistää normaaleilla käyttölaitteilla korkean varaston alta. Varaston kriittisenä korkeutena pide- • · : * ' tään tällöin yli kymmenen metrin varastoa.

- Tämän vuoksi purkainta on käytettävä ajoittain kasan muodostamisen aikana. Aina ei 30 kuitenkaan ole mahdollista purkaa kasaa samanaikaisesti sen muodostamisen kanssa. Erityisesti tämä ongelma tulee esiin laivoissa, joissa purkaukseen käytetään ruuvipurkainta. Sen lisäksi, että kasa joudutaan muodostamaan yhtäjaksoisesti, jopa viikkoja kestävä kuljetusmatka edelleen tiivistää hakekasaa.

2 107378

Kasan purkaminen ruuvipurkaimella ei ole ongelmallista sen jälkeen, kun purkaus on saatu alkuun. Kun ruuvi on kaivanut irtonaista haketta sisältävän riittävän onkalon itselleen, purkaus on ongelmatonta. Paperi- ja selluteollisuudessa hake- ja kuorikasoja ei ole kasvatettu yhtäjaksoisesti, ellei ruuvipurkain ole ollut välillä käytössä. Laivoissa purkausruuvin s päälle on jouduttu rakentamaan suojakatos, jossa ruuvi on hakevaraston täytön ja kuljetuksen ajan. Käytännössä ei suojakattoa ole pystytty rakentamaan siten, ettei holvausongelmia esiintyisi hakkeen purkauksen aikana. Tukeva suojakatos lisää tämän lisäksi rakennekustan-nuksia.

Kääntyvän ruuvipurkaimen rakennetta on kuvattu patenttijulkaisussa FI 102205. ίο Ruuvipurkaimen purkauskapasiteetti on normaalisti 200-800 I-m3/h (irtokuutiomet- riä/tunti). Maksimikapasiteettia ajettaessa purkausruuvin kierrosluku on tyypillisesti 24 r/min. Käytön moottori ja välitys on valittava siten, että tarvittava kapasiteetti saavutetaan. Tällöin käynnistysmomentti ei ole riittävä, mikäli kasa on tehty ilman välipurkauksia.

Tämä keksintö kohdistuukin ulokepurkaimen käynnistämiseen korkean ja voimakkaasti is tiivistyneen materiaalikasan alla ilman, että purkaimen käyttölaitteita tarvitsee suurentaa moninkertaisiksi. Jos ruuvipurkain halutaan käynnistää paljaan ruuvin päälle kasatun hake-kasan alta, niin käyttölaitteet tulisi tehdä vähintään tehdä kaksi - kolme kertaa nykyisiä suuremmiksi, mikä tulisi hyvin kalliiksi sekä mekaanisten laitteiden hankintahintojen perusteella että installoidun sähkötehon vuoksi, sekä välillisesti voisi aiheuttaa huomattavia muutoksia 20 konstruktioihin hyvin rajoitetusti käytössä olevan tilan vuoksi. Tyypillinen käyttömoottorin koko hakepurkaimella on 110-300 kW.

, Keksinnön mukaisen käynnistysmenetelmän ja ruuvipurkainjäijestelmän tunnusmerkit on esitetty patenttivaatimuksissa 1 ja 2. Tämän keksinnön mukaisesti varsinaisia käyttölaitteita ei tarvitse suurentaa, jolloin lisäkustannukseksi muodostuu ainoastaan pieni erillinen 25 apukäyttölaitteisto ruuvin vapaassa päässä. Tällaisen apukäytön teho on hyvin pieni, suuruusluokkaa 2,2 - 11 kW. Keksinnölle onkin ominaista suuren vääntömomentin omaavan ulkoisen apukäytön käyttö ruuvin vapaaseen päähän väliaikaisesti kytkemällä käynnistysvaiheessa.

Keksintöä ja sen yksityiskohtia selostetaan lähemmin seuraavassa viitaten oheisiin pii-30 rustuksiin, joissa kuvio 1 esittää siilossa sijaitsevaa kääntyvää ulokepurkausruuvia ylhäältä päin katsottuna, 3 107378 kuvio 2 esittää kuvion 1 purkausruuvia sivulta katsottuna, kuvio 3 esittää suuremmassa mittakaavassa keksinnön mukaista apukäytön käyttöä ruuvin vapaaseen päähän kytkettynä, kuvio 4 esittää kuvion 3 kuvattuna ylhäältä päin ja s kuvio 5 esittää tilannetta, jossa apukäyttöä ei ole kytketty purkausruuvin vapaaseen päähän.

Kuvioissa 1 ja 2 esitetyssä siilossa 1 sijaitsevan kääntyvän ruuvipurkaimen muodostaa vaakatasossa kääntyvä runko 2, rungon päällä oleva suojakartio 3, runkoon laakeroitu pur-kausruuvi 4 ja käyttö- ja kääntökoneistot. Runko 2 kääntyy siilon pohjalla 5 olevan pääkan-lo natuslaakerin 6 varassa.

Kääntökoneiston muodostaa runkoon kiinnitetty hammaskehä 7 ja sitä pyörittävä moottorin 8 vaihteeseen 9 kiinnitetty hammaspyörä 10. Purkausruuvin 4 käytön muodostavat ruuviin kiinnitetty hammaspyörä 11 ja sitä pyörittävä pieni hammaspyörä 12, jalkavaihde 13 ja sähkömoottori 14. Ruuvi 4 on laakeroitu runkoon 2 kiinnitettyihin laakereihin 15 ja is 16.

Ruuvin 4 kuljetussuunta on siilon ulkokehältä keskiosaa kohti ja se purkaa haketta pur-kaimen rungossa 2 olevan purkaussuppilon 17 kautta purkaimen alla olevalle kuljettimelle 18. Purkaussuppiloon 17 on kiinnitetty liukurengasyksikkö 19, jonka kautta sähkövirrat johdetaan purkaimen käytöille ja muille toimilaitteille.

20 Kuvioissa 3 ja 4 on esitetty kuinka siilossa tai sen tapaisessa varastossa oleva kääntyvä ruuvipurkain voidaan käynnistää voimakkaasti pakkautuneen hakekasan alla. Ennen hake-varaston tai siilon 1 täyttämistä purkausruuvi 4 käännetään seisonta-aseman kohdalle, jossa sen vapaa pää jää suojalipan 20 alle ja jossa apukäyttö sijaitsee. Kuvissa 3 ja 4 apukäytön muodostaa holkkikytkimellä 21 varustettu kytkentäakseli 22, suuren välityssuhteen omaava 25 vaihde 23 ja sähkömoottori 24. Kytkentäakselin pään poikkileikkaus on neliön muotoinen. Ruuvin päässä 25 on vastaava neliön muotoinen kolo. Kun ruuvi 4 on apukäytön kohdalla, kytkentäakseli 22 työnnetään ruuvin 4 päähän 25, jolloin apukäytön vääntömomentti voidaan välittää ruuville 4. Tämän jälkeen siilo 1 voidaan täyttää hakkeella.

Kun aloitetaan varaston purku, käynnistetään apukäyttö. Apukäyttö pyörittää ruuvia 4 so hyvin pienellä kierrosnopeudella, jolloin vääntömomentti on riittävän suuri hakkeen liikkeelle saamiseksi. Muutaman kierroksen jälkeen ruuvi on kaivanut itselleen löysästä hakkeesta muodostuvan onkalon. Apukäyttö voidaan pysäyttää ja kytkentäakseli 22 irrottaa ruuvin , 107378 vapaasta päästä 25. Kuviossa 5 on esitetty tilanne, jossa kytkentäakseli 22 on irrotettu. Tämän jälkeen ruuvin 4 pyöritystä voidaan jatkaa normaalisti ruuvin omalla käytöllä, jolloin ruuvin pyöritysnopeus on suurempi ja saadaan riittävä purkauskapasiteetti. Myös kääntö-käyttö voidaan käynnistää.

j Kuvioissa 3, 4 ja 5 on kuvattu ruuvin 4 vapaan pään ja apukäytön kytkentä holkkikyt- kimellä varustetulla kytkentäakselilla 22. Kytkentäakselin 22 pään ja ruuvin 25 päässä olevan kolon poikkileikkaus voi olla muunkin kuin neliön muotoinen, kunhan se poikkeaa ympyrästä. Kolo voi olla myös kytkentäakselissa, jolloin ruuvin päässä on vastaavan poikkileikkauksen omaava uloke. Kytkentä voidaan suorittaa myös muulla tunnetulla tekniikalla. ίο Apukäyttöyksikkö voi myös olla kokonaisuutenaan siirrettävä ruuvin akselin suunnassa, jolloin kytkentäakseli 22 on kiinteästi kytketty apukäyttöyksikköön.

Tässä on kuvattu lähinnä hakesiiloissa tapahtuvaa kääntyvän purkaimen käynnistystä. Käynnistyksen apukäyttö soveltuu luonnollisesti myös aumakasoille ja kasan alla suoraan liikkuville ruuvipurkaimille. Erityisen hyödyllinen menetelmä on laivoissa käytettäviin ruuvi-ls purkaimiin. Purettava materiaali voi olla hakkeen lisäksi kuori, sahanpuru, hiili tai jokin muu raemainen aine. Edellä kuvatun sähköisen apukäytön lisäksi voidaan käyttää myös hydrauli-käyttöä tms.

Claims (6)

5 107378

1. Menetelmä pyöritys-ja kääntö- tai siirtokäytöllä varustetun ruuvipurkaimen käynnistämiseksi tiivistyneen materiaalikasan alla apukäyttöä (22, 23, 24) käyttäen, jolloin pyöritys-käyttö (11, 12, 13, 14) sijaitsee purkausruuvin (4) ensimmäisessä päässä, tunnettu siitä, s että - ennen materiaalikasan muodostamista ruuvia (4) siirretään siten, että sen toinen pää (25) sijaitsee apukäytöllä (22, 23, 24) varustetun apuaseman kohdalla; - apukäyttö (22, 23, 24) kytketään ruuvin toiseen päähän (25); - materiaalikasan muodostamisen jälkeen, käynnistyksen alkuvaiheessa käynnistetään apu-10 käyttö (22, 23, 24); - purkauksen käynnistyttyä pysäytetään apukäyttö ja kytketään se irti ruuvista; ja - käynnistetään ruuvin normaali pyörityskäyttö (11, 12, 13, 14) sekä ruuvin kääntö- tai siirtokäyttö (7, 8, 9, 10).

2. Ruuvipurkainjäijestelmä, jonka muodostavat purkausaukolla varustettu siilo (1) tai is materiaalialusta (5), purkausruuvi (4), ruuvin ensimmäiseen päähän liitetty pyörityskäyttö (11, 12, 13, 14) ruuvin pyörittämiseksi pituusakselinsa ympäri, kääntö- tai siirtokäyttö (7, 8, 9, 10) ruuvin siirtämiseksi suoraviivaisesti tai kääntyvästä alustaa (5) pitkin ja ruuvin apu-käyttö (22, 23, 24), tunnettu siitä, että ruuvin apukäyttö (22, 23, 24) on sijoitettu seisonta-asemaan, jossa apukäyttö on kytkettävissä ruuvin toiseen päähän (25) väliaikaisesti.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen ruuvipurkainjäijestelmä, tunnettu siitä, että apu- käyttö (22, 23, 24) antaa vähintään kolminkertaisen vääntömomentin ruuvin normaaliin pyörityskäyttöön (11, 12, 13, 14) verrattuna.

4. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen ruuvipurkainjäijestelmä, tunnettu siitä, että ruuvin ulomman pään (25) ja apukäytön (22, 23, 24) välisen kytkimen muodostaa aksiaali- 2S sesti liikutettavissa oleva apuakseli (22), ja että ruuvin akselin ulommassa päässä ja apuak-selin sitä vastassa olevassa päässä toisessa on syvennys, jonka poikkileikkaus poikkeaa ym-pyrästä, ja toisessa on syvennykseen sopiva uloke. » ·

5. Jonkin patenttivaatimuksen 2-4 mukainen ruuvipurkainjärjestelmä, tunnettu siitä, että apukäytön (22, 23, 24) yläpuolella on suojakatos (20).

6 107378