FI108617B - Menetelmä ja laitteisto palamaisen materiaalin pienentämiseksi - Google Patents

Description

108617

MENETELMÄ JA LAITTEISTO PALAMAISEN MATERIAALIN PIENENTÄMISEKSI

Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukainen mene-5 telmä.

Keksinnön kohteena on myös patenttivaatimuksen 11 johdanto-osan mukainen laitteisto.

10 Tunnetaan menetelmiä ja laitteistoja palamaisen materiaalin, erityisesti ligno-selluloosaa sisältävän materiaalin, kuten puuhakkeen, pienentämiseksi jauhamalla vasaramyllytyyppisellä laitteella. Näissä tunnetuissa ratkaisuissa käsiteltävä materiaali johdetaan tyypillisesti yläosasta koko käsittelytilan leveydeltä laitteiston käsittelyllään. Materiaalia pienennetään käsittelytilassa murs-15 kauselimillä, jotka on kiinnitetty tilaan pyörivästi järjestettyyn, suurella nopeudella pyörivään roottoriin. Käsiteltävä materiaali murskautuu ja/tai jauhautuu murskauselinten toistuvien iskujen vaikutuksesta, käsittelytilan seinämiin törmäysten ja materiaalipartikkeleiden toisiinsa törmäysten johdosta. Käsittelytilan seinämä on ainakin osittain seulalevyä, jonka reikien kautta käsiteltävä materi-20 aali poistuu käsittelylaitteesta tyypillisesti radiaalisuunnassa saavutettuaan riittävän pienennysasteen. Pienennysasteeseen voidaan vaikuttaa mm. seula-koolla, akselin pyörimisnopeudella tai murskauselinten muotoilulla. Tämän tyyppisissä laitteissa tarvitaan jatkuvaa voimakasta ulkopuolista puhallinta ai-: kaansaamaan ilman virtaus laitteiston läpi seulojen pitämiseksi puhtaana ja βε ι Y: 25 tämään laitteiston tukkeutumista. Tämä johtaa erittäin suureen energian kulu-tukseen, jolloin laitteistonkäyttökustannukset muodostuvat korkeiksi. Lisäksi ratkaisu vaatii suuret pölynsuodatuslaitteistot. Pölyn suodattaminen on kostei-den materiaalien yhteydessä vaikeaa. Lisäksi materiaalin syöttäminen koko t·:·t laitteen leveydeltä vaatii tyypillisesti monimutkaisen syöttöjärjestelyn.

’* ’ 30

Tekniikan tason suhteen viitataan lisäksi julkaisuihin DE-A-4119163, JP-A-58- 166943, US-A-4702426 ja WO-A-84/00904. Näistä julkaisuista tunnetaan laite materiaalin pienentämiseksi, jossa pienennettävä materiaali saatetaan käsitte- j ’ j ’ · lytilassa aksiaalisuuntaiseen liikkeeseen käsittelyn aikana.

.··*. 35 * »

Keksintö perustuu ajatukseen, jossa käsiteltävä materiaali jaetaan kahteen ' ‘ pääasiassa aksiaalisuuntaiseen materiaalivirtaan käsittelyn aikana.

• I

2 108617

Keksinnölle on tunnusomaista se mitä on mainittu patenttivaatimuksissa.

Keksinnön mukaisella ratkaisulla on lukuisia merkittäviä etuja. Menetelmän ja 5 laitteiston avulla voidaan olennaisesti vähentää imuilman käyttöä. Materiaalin aksiaalisuuntaisen liikkeen nopeudella ja viipymäajan säätömahdollisuudella voidaan vaikuttaa pienennystulokseen ja myös parantaa pienennysvaikutusta. Syöttämällä materiaalia vain suhteellisen pienestä syöttöaukosta päästään yksinkertaisempaan syöttölaitejärjestelyyn. Muotoilemalla murskauselimiä voidaan 10 vaikuttaa aksiaaliliikeen voimakkuuteen ja siten myös materiaalin viipymäaikaan käsittelytilassa.

Seuraavassa keksintöä selostetaan keksintöä yksityiskohtaisemmin viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa 15

Kuvio 1 esittää keksinnön mukaista menetelmää käyttävää laitetta yksinkertaistettuna ja leikattuna,

Kuvio 2 esittää keksinnön mukaista laitetta leikattuna pitkin kuvion 1 viivaa ll-ll, 20

Kuvio 3 esittää keksinnön mukaisen ratkaisun erästä toista sovellutusmuotoa soveltavaa laitetta, :T: Kuvio 4 esittää vastaavaa laitetta leikattuna pitkin kuvion 3 viivaa IV - IV, 25 » .···. Kuvio 5 esittää keksinnön mukaisen laiteen erästä edullista sovellutusmuotoa,

Kuvio 6 esittää keksinnön mukaisen laiteen erästä toista edullista sovellutus-muotoa, ja 30 ‘ Kuvio 7 (a), (b), (c) esittää erästä keksinnönmukaisessa laitteessa käytettävää v * murkauselintä.

.···. Keksinnön mukainen menetelmä palamaisen materiaalin, erityisesti lignosellu- 35 loosaa sisältävän materiaalin, kuten puuhakkeen, pienentämiseksi, jossa me-• ‘I netelmässä käsiteltävää materiaalia M tuodaan käsittelyillään 1 sen pintaan 2 muodostetusta syöttöaukosta 3, ja jossa tilassa 1 materiaalia käsitellään tilaan 3 108617 sopivimmin keskeisesti järjestetyllä pyöritettävällä roottorilla 4, johon on järjestetty murskauselimiä 5. Materiaalivirran kulkua käsittelyillään on kuviossa 1 merkitty nuolilla M ja nuolilla M0 materiaalivirran kulkua pois käsitteiytilasta. Materiaali tuodaan käsittelythän suhteellisen pienelle alueelle syöttöaukosta 3. 5 Materiaalia pienennetään roottoriin 4 kiinnitetyillä murskauselimillä 5. Materiaali saatetaan käsittelytilassa myös aksiaalisuuntaiseen liikkeeseen käsittelyn aikana. Kuvion 1 mukaisessa tapauksessa käsiteltävä materiaali jaetaan kahteen pääasiassa aksiaalisuuntaiseen materiaalivirtaan käsittelyn aikana. Käsiteltävä materiaali poistetaan pääasiassa aksiaalisuunnassa käsitteiytilasta 1, sopivim-10 min käsittelythän päädyistä poistuvaa materiaalivirtaa on merkitty nuolilla M0.

Erään toisen sovellutusmuodon mukaan ainakin osa materiaalista poistetaan käsitteiytilasta sen pintaan 2 muodostetusta ainakin yhdestä aukosta, jolloin 15 materiaalia poistetaan käsitteiytilasta lähinnä radiaalisuunnassa. Erän tämän toisen sovellutusmuodon mukainen ratkaisu on esitetty kuvioissa 3 ja 4. Niissä osa käsittelythän seinämästä 2 käsittää aukkoja. Aukotettu osa on merkitty viitenumerolla 18. Tällöin aukkojen kautta poistuu osa pienennetystä materiaalista Mor- Osa materiaalista M0 poistetaan käsitteiytilasta aksiaalisuunnassa käsitte-20 lytilan päädyistä.

Menetelmän erään edullisen sovellutusmuodon mukaan säädetään materiaalin >:··· viipymäaikaa käsittelytilassa 1. Tyypillisesti materiaalin viipymäaikaa säädetään käsittelyillään järjestetyillä seinäelimillä 7, 8. Seinäelimet ulottuvat etäisyyden :·. 25 päähän käsittelythän sisäpinnasta 2 säteensuunnassa sisäänpäin. Seinäelimet * * * ,···, 7, 8 voivat olla yhtenäisiä tai ne voivat olla erillisiä esimerkiksi pinnan sisäke- hälle jaetusti järjestettyjä erillisiä seinäelimiä. Käsittelyllä 1 on tyypillisesti root-torin akselin suhteen pyörähdyssymmetrinen. Yhtenäisenä seinäelin 7, 8 on > · · '·* * siten edullisesti rengasmainen.

30 v : Materiaalin viipymäaikaa voidaan myös säätää käyttämällä käsittelythän sisä- : pinnassa 2 suunnattuja pienennyselimiä 9, kuten ripoja tai listoja. Viipymäaikaa voidaan myös säätää muodostamalla osa käsitteiytilasta sylinterimäisestä poik-keavaan muotoon, esimerkiksi kartiomaiseksi. Tällöin käsittelythän pääty-**.* 35 vyöhykkeet voidaan esimerkiksi järjestää ulospäin kapeneviksi katkaistuiksi kar- :: tioiksi.

• » 4 108617

Murskauselinten 5 muotoilulla voidaan myös vaikuttaa käsiteltävän materiaalin viipymäaikaan käsittelytilassa. Kuvioissa 7 (a), (b) ja (c) on esitetty eräs murs-kauselin. Murskauselimen iskupinta 52 voidaan viistää, jolloin viisteen 51 avulla saadaan tehostetuksi materiaalin aksiaalisuuntaista liikettä. Murskauselin voi-5 daan kiinnittää siihen järjestetystä aukosta 53 roottoriin, kiinnityselimen , esimerkiksi akselin 15 avulla.

Vastaavasti muotoilemalla murskauselimiä voidaan myös hidastaa aksiaalisuuntaista liikettä. Järjestämällä erilaisiksi muotoiltuja murskauselimiä roottoriin 10 sen aksiaalisuunnassa eri kohtiin aikaansaadaan aksiaalisuuntaisia vyöhykkeitä joilla voi olla erilaisia ominaisuuksia, mm. eripituisia materiaalin viipymäaikoja.

Keksinnön mukaisessa menetelmässä materiaalia M tuodaan käsittelyhän 1 pinnan 2 aksiaalisuunnassa sopivimmin keskialueelle muodostetusta syöttöau-15 kosta 3. Roottorissa 4 kiinni olevat murskauselimet 5 osuessaan käsiteltäviin materiaalipartikkeleihin pienentävät materiaalipartikkeleita ja aikaansaavat osaltaan partikkelin osasten liikkeen myös aksiaalisuunntaan. Materiaalipartik-kelit pienentyvät myös kammiotilan seinämään 2 järjestettyjen pienennyselinten 9 vaikutuksesta. Keksinnönmukaisen menetelmän erään sovellutusmuodon 20 mukaan käsiteltävää materiaalia seulotaan käsittelyhän seinämään 2 järjestetyn ainakin yhden seulan 18 läpi.

:*·: Keksinnön mukainen laitteisto, lignoselluloosaa sisältävän materiaalin, erityi- :‘i’: sesti puuhakkeen, pienentämiseksi, käsittää pääasiassa sylinterimäisen käsit- ;·. t 25 telytilan 1, johon käsiteltävää materiaalia M tuodaan käsittelyhän pintaan 2 ,···. muodostetusta syöttöaukosta 3, käsittelyillään aksiaalisuunnassa pyöritettävästi ' :*.t järjestetyn roottorin 4, johon on järjestetty murskauselimiä 5, jotka ulkonevat roottorista ainakin käsittelyn aikana pintaa 2 kohti, jolloin murskauselinten ja ’ pinnan väliin jää pienennysrako 6, sekä ainakin yhden poistoaukon käsitellyn 30 materiaalin M0 poistamiseksi käsittelytilasta. Laitteisto käsittää välineet käsitel- v : tävän materiaalin saattamiseksi myös aksiaalisuuntaiseen liikkeeseen käsittely- « · · v : tilassa 1.

,···. Laite käsittää lisäksi välineet käsiteltävän materiaalin viipymäajan säätelemi-*” 35 seksi käsittelykammiossa. Käsittelyillään on järjestetty ainakin yksi seinäelin 7, 8, joka ulottuu säteensuunnassa sisäänpäin. Tyypillisesti seinäelin 7 on järjes-tetty kammiotilan 1 päädyn yhteyteen. Seinäeiimellä 7, 8 on sopiva korkeus, eli , 108617 etäisyys, jonka seinäelin ulottuu kammiotilan sisälle kammiotilan sylinterimäi-sestä seinämästä. Seinämän korkeus riippuu mm. käsiteltävästä materiaalista ja sen ominaisuuksista sekä halutusta lopputuloksesta. Edullisesti käsittelyllään on järjestetty ainakin yksi seinäelin 7, joka on radiaali- ja/tai aksiaalisuunnassa 5 säädettävissä. Tällainen säätöjärjestely voidaan toteuttaa esimerkiksi laitteen runkoon järjestetyllä säätöruuvilla 10 tai muulla soveltuvalla järjestelyllä.

Laitteen syöttöaukko 3 on järjestetty olennaisesti aksiaalisuunnassa käsittelyti-lan 1 pinnan 2 keskialueelle. Syöttöaukon 3 yhteyteen on järjestetty syöttölaite 10 11 materiaalin syöttämiseksi käsittelytilaan 1. Syöttölaite 11 on erään edullisen sovellutusmuodon mukaan syöttöruuvi, joka sekä sulkee tilan 1 että samalla syöttää materiaalia. Kuvioiden 5 ja 6 mukaisessa tapauksessa syöttöruuvin 11 akseli on suunnattu kohti roottorin akselia. Syöttöruuvia käytetään käyttölaitteella 19. Kuvion 6 mukaisessa sovellutusmuodossa syöttöaukkoon tai sen yh-15 teyteen on järjestetty ohjauselin 12 syötettävän materiaalin ohjaamiseksi halutussa suunnassa käsittelytilaan.

| Roottori 4 muodostuu akselille 13 välimatkan päähän toisistaan järjestetyistä ! roottorilevyistä 14, joiden vierekkäisten roottorilevyjen väleihin on järjestetty 20 murskauselimiä 5, edullisesti nivelöidysti. Kuvioiden sovellutusmuodossa murs- kauselimiä 5 on järjestetty jaetusti roottorin kehälle. Murskauselimet on järjes- ! tetty roottorilevyjen 14 läpi aksiaalisuunnassa järjestettyjen tankoelinten 15 va- raan. Murskauselimet 5 ovat tyypillisesti kapeampia pyörimissuunnassa kuin . kohtisuoraan pyörimissuuntaa vasten olevassa suunnassa. Murskauselin 5 on ;·. 25 muotoiltu, edullisimmin vaikuttamaan ainakin osittain aksiaaliliikkeen voimak- * · · '···. kuuteen ja /tai materiaalin viipymäaikaan käsittelytilassa. Kuviossa 7 murs- * * I’.'. kauselin käsittää iskupintaan 52 muodostetun viisteen 51, joka aikaansaa viis- teenpuolella voimakkaamman aksiaaliliikkeen, jolloin myös materiaalin viipymä-’ aika lyhenee käsittelytilassa. Roottoria käytetään käyttölaitteella 16. Akseli 13 30 on laakeroitu laakerielinten 17 avulla sinänsä tunnetusti. Roottorin pyörimis-v '· suuntaa voidaan vaihtaa, jolloin murskauselinten 5 vaihtamistarvetta niiden kulumisen johdosta voidaan siirtää.

!"·, Kammioon 1 on erään sovellutusmuodon mukaan järjestetty useita seinämästä 35 sisäänpäin ulottuvia seinäelimiä 7, 8 , jotka jakavat kammiotilan 1 aksiaalisuun-nassa useisiin vyöhykkeisiin. Seinäelinten 7, 8, muotoa ja kokoa voidaan vaih- »

Iitit t · 6 108617 s i della tarpeen mukaan. Tällöin voidaan vaikuttaa mm. materiaalivirran viipymiseen eri vyöhykkeillä.

Alan ammattimiehelle on selvää, että keksintö ei ole rajoitettu edellä esitettyihin 5 sovellutusmuotoihin, vaan sitä voidaan vaihdella oheisten patenttivaatimusten puitteissa.

0 , t » * 0 i t 0 « 0 » i « I · · « 4 · 1 « · t · t ( t f l « f t t · « I *

I I

« I * · » t * | * » · • « · * »

Claims (19)

1. Menetelmä palamaisen materiaalin pienentämiseksi, jossa menetelmässä 5 käsiteltävää materiaalia tuodaan käsittelyllään (1) sen pintaan (2) muodostetusta syöttöaukosta (3), ja jossa tilassa materiaalia käsitellään tilaan sopivimmin keskeisesti järjestetyllä pyöritettävällä roottorilla (4), johon on järjestetty murskauselimiä (5), joka materiaali saatetaan käsittelytilassa (1) myös olennaisesti aksiaalisuuntaiseen liikkeeseen käsittelyn aikana, t u n - 10 nettu siitä, että käsiteltävä materiaali jaetaan kahteen pääasiassa aksiaalisuuntaiseen materiaalivirtaan käsittelyn aikana.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käsiteltävä materiaali poistetaan pääasiassa aksiaalisuunnassa käsittelytilasta 15 (1).

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tu n nettu siitä, että ainakin osa materiaalista poistetaan käsittelyhän pintaan muodostetusta ainakin yhdestä aukosta. 20

4. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, ...: että säädetään materiaalin viipymäaikaa käsittelytilassa (1). * · · * I «

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sää- 25 detään materiaalin viipymäaikaa käsittelyillään (1) järjestetyillä seinäelimillä (7,8). v

· 6. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tu n n ettu siitä, että sää detään materiaalin viipymäaikaa käyttämällä käsittelyhän pinnassa suun- ; 30 nattuja pienennyselimiä (9).

7. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että muodostetaan osa käsittelytilasta (1) sylinterimäisestä poikkeavaan muotoon, esimerkiksi kartiomaiseksi. 35 8 108617

7 108617

8. Jonkin patenttivaatimuksista 1-7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että materiaalia tuodaan käsittelyillään (1) sylinteripinnan aksiaalisuunnas-sa keskialueelle muodostetusta syöttöaukosta (3).

9. Jonkin patenttivaatimuksista 1-8 mukainen menetelmä, tu n nettu siitä, että seulotaan käsiteltävää materiaalia käsittelytilan seinämään (2) järjestetyn ainakin yhden seulan (18) läpi.

10. Jonkin patenttivaatimuksista 1-9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 10 että vaikutetaan materiaalin viipymäaikaan käyttämällä muotoiltuja murs- kauselimiä (5).

11. Laitteisto lignoselluloosaa sisältävän materiaalin, erityisesti puuhakkeen, pienentämiseksi, joka laitteisto käsittää käsittelytilan (1), johon käsiteltävää 15 materiaalia tuodaan tilan pintaan (2) muodostetusta syöttöaukosta (3), käsittelyttään pyöritettäväsi! järjestetyn roottorin (4), johon on järjestetty murs-kauselimiä (5), jotka ulkonevat roottorista ainakin käsittelyn aikana pintaa (2) kohti, jolloin murskauselinten ja pinnan väliin jää pienennysrako (6), ja joka laitteisto käsittää välineet käsiteltävän materiaalin saattamiseksi myös 20 olennaisesti aksiaalisuuntaiseen liikkeeseen käsittelytilassa (1), tunnet-t u siitä, että syöttöaukko (3) on järjestetty olennaisesti aksiaalisuunnassa käsittelytilan pinnan (2) keskialueelle. i ,, . I · ·

12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että laite 25 käsittää lisäksi välineet käsiteltävän materiaalin viipymäajan säätelemiseksi käsittelykammiossa. v

·' 13. Patenttivaatimuksen 11 tai 12 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että käsittelyttään (1) on järjestetty ainakin yksi seinäelin (7, 8), joka ulottuu sä-: 30 teensuunnassa sisäänpäin.

14. Jonkin patenttivaatimuksista 11-13 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että käsittelyillään (1) on järjestetty ainakin yksi seinäelin (7), joka on aksi-'1; ' aalisuunnassa säädettävissä. 35 9 108617

15. Jonkin patenttivaatimuksista 11-14 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että syöttöaukon (3) yhteyteen on järjestetty syöttölaite (11) materiaalin syöttämiseksi käsittelyllään.

16. Jonkin patenttivaatimuksista 11-15 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että murskauselin (5) on muotoiltu edullisimmin vaikuttamaan ainakin osittain aksiaaliliikkeen voimakkuuteen ja/tai maiteriaalin viipymäaikaan käsit-telytilassa.

17. Jonkin patenttivaatimuksista 11-16 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että roottori (4) muodostuu akselille (13) välimatkan päähän toisistaan jär-I jestetyistä roottorilevyistä (14), joiden vierekkäisten roottorilevyjen väleihin on järjestetty murskauselimiä (5), edullisesti nivelöidysti.

18. Jonkin patenttivaatimuksista 11-17 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että syöttöaukkoon (3) tai sen yhteyteen on järjestetty ohjauselin (12) syötettävän materiaalin ohjaamiseksi.

19. Jonkin patenttivaatimuksista 11-18 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, 20 että käsittelytilaan on järjestetty useita sen sisäpinnasta (2) sisäänpäin ulottuvia seinäelimiä (7, 8), jotka jakavat kammiotilan aksiaalisuunnassa useisiin vyöhykkeisiin. *» · » · 108617