FI118520B - Vaahdotuskennon staattori - Google Patents

Description

'-f 118520

VAAHDOTUSKENNON STAATTORI

Tämä keksintö kohdistuu lietemäisen materiaalin, kuten arvomineraaleja sisältävän malmin ja rikasteen vaahdotuksessa käytettävän vaahdotuskennon staat-5 toriin, jonka avulla vaahdotuskennon roottorilla aikaansaatu lietevirtaus voidaan suunnata edullisesti ainakin yhtä staattorin virtausohjainta kohti niin, että lie-tesuihkun suora virtaus staattorin läpi estetään.

Arvokkaiden ainesosien talteen saamisessa käytettävä vaahdotuskone sisältää 10 tavallisesti vaahdotuskennon, johon on muodostettu sisääntuloaukko lietteen syöttämiseksi kennoon ja ulosmenoaukko vaahdotuskennosta poistettavalle ei-vaahdottuvalle materiaalille. Vaahdon muodostamiseen tarvittava ilma syötetään onton pyöritettävissä olevan akselin kautta, joka akseli on yhdistetty sekoi-tuselimeen, joka sekoittaa lietettä lietteen pitämiseksi suspensiotilassa. Kun se-15 koittimena toimiva roottori pyörii, ilmaa syötetään lietteeseen ja ilmakuplia dis-pergoituu lietteeseen. Roottorin ympärille asennettu staattori ohjaa lietteen ja ilman muodostaman suspension virtauksia. Vaahdotuskennoon syötetään lisäksi reagensseja, jotka kiinnittyvät lietteessä olevien, talteen otettavien arvo-:V: partikkelien pintaan. Reagenssit tekevät arvopartikkelit hydrofobisiksi ja siten :V: 20 edesauttavat arvopartikkelien kiinnittymistä ilmakupliin. Kun arvopartikkelit kiin- liittyvät ilmakupliin, arvopartikkelit alkavat nousta ylöspäin kohti vaahdotusken- • ♦ · non vapaata yläpintaa ja muodostavat siellä stabiilin vaahtopatjan.

#·· * ··**

Ml

Esimerkiksi US-patentissa 5039400 ja PCT-patenttihakemuksissa 01/43881 ja 25 01/49388 on kuvattu arvomineraaleja sisältävän malmin ja rikasteen vaahdo- ··· ;» tukseen käytettävä vaahdotuskenno, jossa roottorin ympärille on asennettu 9 » ***** staattori. Staattori sisältää välimatkan päässä toisistaan olevia virtausohjaimia, 9 jotka on liitetty toisiinsa ainakin ohjaimien alaosassa olevan runkorakenteen

«M

avulla. Tällainen virtausohjaimista ja rungosta muodostettu staattori on valmis-: 30 tettu yhdestä kappaleesta, jolloin vaahdotuskennokokojen suurentuessa staat- toristakin on tullut olennaisen suuri kappale, joka on raskas ja hankala käsitellä, mikä sinänsä lisää kustannuksia.

118520 2

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on poistaa tekniikan tason mukaisia haittapuolia ja aikaansaada entistä parempi ja käsittelyltään helpompi arvomineraa-lien vaahdotuksessa käytettävän vaahdotuskennon staattori, joka koostuu yh-5 den tai useamman staattorin virtausohjaimen sisältävistä rakenneosista. Keksinnön olennaiset tunnusmerkit selviävät oheisista patenttivaatimuksista.

Keksinnön mukainen moduulirakenteinen vaahdotuskennon staattori koostuu ainakin kolmesta ainakin yhden virtausohjaimen sisältämästä rakenneosasta. 10 Staattori muodostetaan edullisesti olennaisesti samanlaisista rakenneosista, mutta staattori voidaan muodostaa myös niin, että staattori sisältää erilaisia rakenneosia, joissa on eri määrät virtausohjaimia. Staattorin rakenneosat voidaan myös sijoittaa niin, että rakenneosat ovat kahdessa eri tasossa päällekkäin. Lisäksi staattorien rakenneosien lukumäärää muuttamalla voidaan muodostaa 15 tilavuudeltaan eri kokoisiin vaahdotuskennoihin sopivia staattoreita. Riippumatta keksinnön mukaisen vaahdotuskennon staattorin koosta rakenneosat asennetaan toisiinsa nähden siten, että vaahdotuskennon roottorilta tuleva tangenti-aalinen lietesuihku on suunnattavissa edullisesti ainakin yhtä staattorin vir-: V: tausohjainta kohti niin, että lietesuihkun suora virtaus staattorin läpi estetään.

: 20 «

Keksinnön mukaisen moduulirakenteisen vaahdotuskennon staattorin vir- ··· tausohjain on poikkileikkaukseltaan edullisesti ovaalin muotoinen tai elliptinen * tai jopa suorakulmio, joissa isomman ja pienemmän dimension suhde on edulli- • · · *...· sesti ainakin suurempi kuin kolme. Virtausohjain on varustettu tukirakenteella, 25 jonka avulla virtausohjain on kiinnitettävissä vaahdotuskennoon tai vaahdotus- • * ·«! kennoon asennettuun erilliseen staattorin kiinnitysrakenteeseen niin, että vir- • · *·;·' tausohjain voidaan asemoida edullisesti vaahdotuskennossa olevaan roottoriin nähden. Virtausohjain ja siihen liitetty tukirakenne muodostaa keksinnön mu- ··· kaisen staattorin yksittäisen rakenneosan. Näitä rakenneosia yhdistämällä saa- « : :*: 30 daan muodostumaan halutunkokoinen staattori.

• · * • · · • · • · » · · 118520 3

Staattorin yksittäisessä rakenneosassa olevaan tukirakenteeseen voidaan liittää yksi tai useampia virtausohjaimia. Rakenneosan valmistuksen ja käsittelyn kannalta on edullista, että virtausohjaimia yhdessä tukirakenteessa on enintään viisi. Keksinnön erään edullisen sovellutusmuodon mukaan samaan tukiraken-5 teeseen liitetään kolme virtausohjainta siten, että keskimmäinen virtausohjain on olennaisesti yhtä suuren välimatkan päässä kahdesta muusta virtausoh-jaimesta. Lisäksi keskimmäinen virtausohjain eroaa edullisesti poikkileikkaukseltaan kahdesta muusta virtausohjaimesta siten, että poikkileikkauksen isomman ja pienemmän dimension suhde on pienempi kuin kahdessa muussa vir-10 tausohjaimessa. Tällöin asennettaessa rakenneosa vaahdotuskennon roottorin ympärille aikaansaadaan keskimmäisen virtausohjaimen lähinnä roottorin pyörimisakselia oleva reuna säteittäissuunnassa olennaisesti saman välimatkan päähän roottorin pyörimisakselista kuin kahden muun virtausohjaimen vastaava reuna.

15

Kun tukirakenteessa on ainoastaan yksi virtausohjain, tällainen staattorin rakenneosa voidaan valmistaa edullisesti yhtenä kappaleena esimerkiksi valamalla. Yhden virtausohjaimen sisältämä rakenneosa voidaan myös valmistaa siten, : Y: että sekä virtausohjain että virtausohjaimeen liitettävä tukirakenne valmistetaan :Y: 20 molemmat erikseen esimerkiksi valamalla, kuumapursottamalla tai myös tako- .„*·* maila. Virtausohjain liitetään tukirakenteeseen tämän jälkeen hitsaamalla tai • · · juottamalla tai myös mekaanisesti esimerkiksi ruuviliitoksella.

• « · • · · · • » ·

Kun tukirakenteeseen halutaan sijoittaa useampia virtausohjaimia, sekä vir-25 tausohjaimet että tukirakenne on edullista valmistaa erikseen ja liittää virtausoh- t *Ύ jaimet tukirakenteeseen samalla tavalla kuin yksittäisen virtausohjaimen ollessa • · « • e *···* kyseessä. Kaksi tai useampia virtausohjaimia sisältävä staattorin rakenneosa „T voidaan kuitenkin valmistaa haluttaessa myös yhtenä kappaleena esimerkiksi 4 m · valamalla. Kun samaan tukirakenteeseen on sijoitettu useampia virtausoh- : ;*; 30 jaimia, voidaan virtausohjaimet liittää toisiinsa myös virtausohjaimien tukiraken- ··« teeseen nähden vastakkaisesta päästä, jolloin virtausohjaimien tukirakentee-

• M

seen nähden vastakkaiseen päähän kiinnitetään esimerkiksi olennaisesti tuki- 118520 4 rakenteen kaltainen liitoskappale. Tukirakenteeseen nähden vastakkaiseen päähän asennettu liitoskappale voi myös olla olennaisesti tukirakenteesta poikkeava esimerkiksi tukirakennetta olennaisesti ohuempi ja kevyempi liitoskappale. Tukirakenteeseen nähden vastakkaisesta päästään toisiinsa liitetyt vir-5 tausohjaimet kestävät paremmin vaahdotuskennossa käsiteltävän kiintoainetta sisältävän lietteen aiheuttamia rasituksia.

Kun keksinnön mukaisesti yhdestä tai useammasta virtausohjaimesta ja tukimateriaalista sekä mahdollisesti virtausohjaimen tukirakenteeseen nähden vas-10 takkaiseen päähän liitetystä liitoskappaleesta muodostuva staattorin rakenneosa valmistetaan, haluttu lopullinen rakenneosa päällystetään esimerkiksi kumi-tuksella, jotta rakenneosa kestää paremmin vaahdotuskennossa käsiteltävän kiintoainepitoisen, kuten arvometalleja sisältävä rikaste, lietemateriaalin aiheuttamaa kulutusvaikutusta.

15

Keksintöä selostetaan lähemmin seuraavassa viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 esittää erästä keksinnön edullista sovellutusmuotoa kaavamaisesti si- • m \v vultapäin katsottuna, : 20 kuvio 2 esittää erästä toista keksinnön edullista sovellutusmuotoa kaavamaisesti sivultapäin katsottuna, • · · kuvio 3 esittää erästä kolmatta keksinnön edullista sovellutusmuotoa kaava- ····* maisesti ylhäältäpäin katsottuna, ja ·«· • · '*··* kuvio 4 esittää keksinnön mukaisista rakenneosista kokoonpantua staattoria 25 kaavamaisesti ylhäältäpäin katsottuna.

• · • · · · ··* • · ’*:** Kuvion 1 mukaisesti vaahdotuskennossa käytettävän staattorin rakenneosa 1 muodostuu yhdestä virtausohjaimesta 2 ja virtausohjaimen 2 toiseen päähän liitetystä tukirakenteesta 3, jonka avulla virtausohjain 2 on liitettävissä vaahdo-: 30 tuskennoon tai vaahdotuskennoon asennettuun staattorin kiinnitysrakentee- seen. Sekä virtausohjain 2 että tukirakenne 3 on edelleen yhdessä päällystetty kulutusta kestävällä kumituksella.

118520 5

Kuviossa 2 staattorin rakenneosassa 11 on kaksi virtausohjainta 12 ja 13. Vir-tausohjaimet 12 ja 13 on toisesta päästään yhdistetty toisiinsa virtausohjaimille 12 ja 13 yhteisellä tukirakenteella 14, jonka avulla virtausohjaimet 12 ja 13 on 5 liitettävissä vaahdotuskennoon tai vaahdotuskennoon asennettuun staattorin kiinnitysrakenteeseen. Virtausohjainten 12 ja 13 tukirakenteeseen 14 nähden vastakkaiseen päähän on asennettu liitoskappale 15, jonka avulla virtausohjaimet 12 ja 13 on myös yhdistetty toisiinsa. Virtausohjaimista 12 ja 13, tukirakenteesta 14 ja liitoskappaleesta 15 koostuva rakenneosa 11 on valmistettu vala-10 maila edullisesti yhtenä kappaleena.

Kuvion 3 mukaisesti vaahdotuskennossa käytettävän staattorin rakenneosa 21 sisältää kolme virtausohjainta 22, 23 ja 24. Virtausohjaimet 22, 23 ja 24 on toisesta päästään yhdistetty toisiinsa tukirakenteella 25. Tukirakenteen 25 avulla 15 virtausohjaimet 22, 23 ja 24 voidaan liittää edullisesti vaahdotuskennoon tai vaahdotuskennoon asennettuun staattorin kiinnitysrakenteeseen. Virtausohjaimet 22, 23 ja 24 on asennettu tukirakenteeseen 25 nähden siten, että keskimmäinen virtausohjain 23 on olennaisesti yhtä suuren välimatkan päässä sekä :Y: virtausohjaimesta 22 että virtausohjaimesta 24. Virtausohjaimet 22 ja 24 on :T: 20 muotoiltu poikkileikkaukseltaan olennaisesti samanlaisiksi. Keskimmäinen vir- ##;:· tausohjain 23 sen sijaan on poikkileikkaukseltaan virtausohjaimista 22 ja 24 eroava siten, että keskimmäisessä virtausohjaimessa 23 suuremman ja pie- .„*·* nemmän dimension suhde on pienempi kuin virtausohjainten 22 ja 24 poikki- ··* :...· leikkauksessa.

25

Kuviossa 4 staattori 41 on kokoonpantu keksinnön mukaisista rakenneosista • · · ·...·' 42, joista kukin sisältää kolme samalla tukirakenteella 43 olevaa virtausohjainta ··· 44, 45 ja 46. Rakenneosat 42 on asetettu vaahdotuskennon roottorin 47 ympä- • · · · :***: rille siten, että lähinnä roottorin pyörimisakselia 48 olevat virtausohjainten 44, • · · . X 30 45 ja 46 reunat 49, 50 ja 51 ovat olennaisesti saman etäisyyden päässä rootto- • · ·

Ml .·*·. rin pyörimisakselista 48.

• · »··

Claims (13)

118520

1. Lietemäisen materiaalin, kuten arvomineraaleja sisältävän malmin ja rikasteen vaahdotuksessa käytettävän vaahdotuskennon staattori, jonka avulla 5 vaahdotuskennon roottorilla aikaansaadun lietevirtauksen suuntaus on suunnattavissa, tunnettu siitä, että staattori (41) koostuu ainakin kolmesta roottorin (47) ympärille asennettavissa olevasta ja ainakin yhdellä virtausohjaimella (2;12,13;22,23,24;44,45,46) varustetusta rakenneosasta (1,11,21,42).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen vaahdotuskennon staattori, tunnettu siitä, että rakenneosan virtausohjaimen (2;12,13;22,23,24;44,45,46) toiseen päähän on liitetty tukirakenne (3,14,25,43), jonka avulla rakenneosat, 11,21,42) on liitettävissä vaahdotuskennoon tai vaahdotuskennossa olevaan staattorin (41) kiinnitysrakenteeseen. 15

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen vaahdotuskennon staattori, tunnettu siitä, että rakenneosassa (11,21,42) on ainakin kaksi virtausohjainta (12,13;22,23,24:44,45,46), jotka on liitetty toisiinsa rakenneosan virtausohjai- • · v.; men toiseen päähän liitetyn tukirakenteen (14,25,43) avulla . • ·# • · · AA *.· · 20

4. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen vaahdotuskennon staat- ··· *···*’ tori, tunnettu siitä, että samassa rakenneosassa (3,14,25,43) olevat virtausoh- • •e jaimet(12,13;22,23,24:44,45,46) ovat poikkileikkaukseltaan olennaisesti saman- • · *··** laisia. 25 • •f "i;

5. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen 1-3 mukainen vaahdotuskennon • · \" staattori, tunnettu siitä, että samassa rakenneosassa (3,14,25,43) olevat vir- tausohjaimet (12,13;22,23,24;44,45,46) ovat poikkileikkaukseltaan ainakin osit- ·*** ‘•••! tain toisistaan eroavia. i;p 30

6. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen vaahdotuskennon staattori, tunnettu siitä, että rakenneosassa (3,14,25,43) olevien virtausohjainten 118520 tukirakenteeseen (14,25,43) nähden vastakkaiseen päähän on asennettu liitos-kappale (15) rakenneosassa (3,14,25,43) olevien virtausohjainten (12,13;22,23,24;44,45,46) liittämiseksi toisiinsa.

7. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen vaahdotuskennon staat-tori, tunnettu siitä, että staattorin rakenneosat (3,14,25,43) on asennettavissa roottorin (47) ympärille siten, että rakenneosissa (3,14,25,43) olevien virtausoh-jaimien (2;12,13;22,23,24;44,45,46) roottorin pyörimisakselia (48) lähinnä olevat reunat ovat olennaisesti yhtä suuren etäisyyden päässä roottorin pyöri-10 misakselista.

8. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen vaahdotuskennon staat-tori, tunnettu siitä, että staattori (41) on muodostettu roottorin (47) ympärille kahteen eri tasoon asennetuista rakenneosista. 15

9. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen vaahdotuskennon staat-tori, tunnettu siitä, että staattorin rakenneosa (21) on valmistettu valamalla yhtenä kappaleena. • · • · · • * · • · ··· v · 20

10. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen 1-8 mukainen vaahdotuskennon staattori, tunnettu siitä, että staattorin rakenneosan virtausohjain ··» :···! (2;12,13;22,23,24;44,45,46) ja virtausohjaimeen liitettävä tukirakenne *·# (3,14,25,43) sekä virtausohjainten välinen liitoskappale (15) on valmistettu erik- • · *···' seen valamalla. . 25

··· *::: 11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen vaahdotuskennon staattori, tunnettu sii- • · "* tä, että staattorin rakenneosan virtausohjain (2;12,13;22,23,24;44,45,46) ja vir- ··*:* tausohjaimeen liitettävä tukirakenne (3,14,25,43) on liitetty toisiinsa hitsaamalla. ··· • · • · ·*· φ

12. Patenttivaatimuksen 10 mukainen vaahdotuskennon staattori, tunnettu sii-tä, että staattorin rakenneosan virtausohjain (2;12,13;22,23,24;44,45,46) ja vir- 118520 tausohjaimeen liitettävä tukirakenne(3,14,25,43) sekä virtausohjainten välinen liitoskappale (15) on liitetty toisiinsa hitsaamalla.

13. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen vaahdotuskennon 5 staattori, tunnettu siitä, että staattorin rakenneosat (3,14,25,43) on asennettavissa roottorin (47) ympärille siten, että vaahdotuskennon roottorilta (47) tuleva tangentiaalinen lietesuihku on suunnattavissa ainakin yhtä staattorin virtausoh-jainta (2;12,13;22,23,24;44,45,46) kohti niin, että lietesuihkun suora virtaus staattorin läpi estetään. · • 1 2 3 1 • « * · ··1 • · 1 • · · m· « ···· ··· * · • · *·1 **·1 ·« * · • · • e· ··· **·· ··· • 1 • m ··· »·· *♦·· ··· • 1 • · «M 2 • · Ψ • · 1 3 ··· • · * · *·· 9 118520