FI120978B - Seulalaitteen roottorielementti ja roottori - Google Patents

Description

SEULALAITTEEN ROOTTORIELEMENTTI JA ROOTTORI

(001) Esillä oleva keksintö liittyy seulalaitteen roottorielementtiin ja roottoriin. Esillä olevan keksinnön mukainen roottorielementti ja roottori sopivat erityisen hyvin 5 käytettäväksi massa- ja paperiteollisuuden seulalaitteiden yhteydessä.

(002) Massa- ja paperiteollisuudessa nykyisin käytettävistä seulalaitteista suosituin käsittää kiinteän seulasylinterin ja sen sisällä pyörivän roottorin. Seulasylinterin, jonka sisällä roottori pyörii, tehtävä on jakaa lajitteluthan saapuva tuore massa tai 10 kuitususpensio hyväksyttyyn kuitujakeeseen, niin kutsuttuun akseptiin, ja poistettavaan kuitujakeeseen, niin kutsuttuun rejektiin. Seulasylinteri, kuten luonnollisesti roottorikin, sijaitsevat seulakotelon sisällä, joka on varustettu putkilla tuoretta kuitususpensiota, akseptia, ja rejektiä varten. Tavallisesti kuitususpension syöttöputki tai syöttö sijaitsee seulakotelon yhdessä päädyssä, jolloin poistoputki sijaitsee vastakkaisessa päädyssä. 15 Akseptin poistosta on yhteys akseptitilaan, joka sijaitsee seulakammioon nähden lajitteluthan vastakkaisella puolella.

(003) Tunnetun tekniikan mukaan massa- ja paperiteollisuudessa on olemassa käytännössä kaksi erityyppistä yleisesti käytettävää roottoria ja niiden tarkoitus on, 20 kuten tunnettua, pitää sihtipinta puhtaana, toisin sanoen estää kuitumaton syntyminen sihtipinnalle, ja pitää yllä riittävää turbulenssia tuoretta eli lajittelematonta kuitususpensiota sisältävässä tilassa. Eräs esimerkki yhdestä roottorityypistä on esitetty patentissa US 4,193,865, jossa roottori on järjestetty kiinteän, sylinterinmuotoisen seulasylinterin sisälle. Roottori käsittää samankeskisen akselin ja useita seulasylinterin 25 pinnan lähellä sijaitsevia foileja. Akselin päällä jokaista foilia kannattelee kammion läpi ulottuva varsipari, jossa kammiossa on seulalaitteen käynnissä ollessa tuoretta massaa. Edellä mainitun patentin foilit muodostavat roottorin akselin ja seulasylinterin akselin kanssa kulman. Liikkuvat foilit muodostavat sihtipinnalle painepulsseja, jotka yhtäältä työntävät hyväksyttyä kuitua sihtiaukkojen läpi ja toisaalta puhdistavat sihtipinnan 30 aukkoja, sekä estävät kuitujen kasaantumisen sihtipinnan aukkoihin ja aukkojen tukkiintumisen.

(004) Muita foili-tyypin roottoreita on käsitelty mm. patenteissa US 5,547,083 ja EP 0764736. Ensin mainitussa dokumentissa esitetyn foilin eräs tyypillinen piirre on foilin 35 seulasylinteriä vasten olevalla pinnalla sijaitsevat aksiaalisesti jatkuvat siivet tai 2 kanavat, jotka altistavat kuitususpension aksiaalisuuntaiselle voimakomponentille. EP dokumentti, kuten edellä mainittu patentti US 4,193,865, opettaa että foili voi sijaita siten, että foili muodostaa pituussuunnassa kulman aksiaalisen suunnan kanssa, toisin sanoen foilia on käännetty tai kierretty aavistus spiraalimaiseen suuntaan.

5 (005) Eräs esimerkki toisesta roottorityypistä on esitetty esimerkiksi patentissa US 3,437,204, jossa roottori on seulasylinterin sisällä sijaitseva olennaisesti sylinterimäinen suljettu elin. Roottoripinnassa on ulkonemia, jotka ovat lähes puolipallon muotoisia. Tällaisessa laitteessa tuore kuitususpensio syötetään roottorin ja seulasylinterin väliin, 10 jolloin roottorin ulkonemat, niin kutsutut nystyt, synnyttävät turbulenssia ja painepulsseja seulasylinteriä kohti ja siitä poispäin. Toisin sanoen jokaisen nystyn johtopinta työntää massaa seulasylinteriä kohti ja nystyn muoto aiheuttaa impulssin, joka imee yhteen takertuneita kuituja seulasylinterin aukkojen läpi.

15 (006) Patentti US 5,000,842 esittää perusmuodoltaan sylinterimäisen roottorin, jonka roottoripinnalla on ulkonemia. Amerikkalaisessa dokumentissa esitetyissä ulkonemissa on johtopinta, joka on olennaisesti kohtisuora sylinterimäiseen roottoripintaan nähden, viettävä jättöpinta ja niiden välinen sylinterinmuotoisen roottoripinnan kanssa samansuuntainen pinta. Amerikkalaisessa dokumentissa esitetyn roottorirakenteen 20 tärkein tavoite on kontrolloida kuitususpensiovirtausta seulasylinterin ja roottorin välisessä lajittelutilassa. Roottorin ulkonemat on suunniteltu siten, että kuitususpensiolle aiheuttamiensa säteittäisten painepulssien lisäksi ne altistavat kuitususpension aksiaalisille voimille, joiden suunta riippuu ulokkeen aksiaalisesta sijainnista roottoripinnalla. Amerikkalaisessa dokumentissa oltiin vakuuttuneita siitä, että 25 kuitususpensio on pumpattava aksiaalisesti kohti roottorin rejektiosaa välittömästi seulalaitteeseen tulon jälkeen. Tästä syystä ulokkeilla on johtoreuna, joka sen lisäksi, että se on olennaisesti kohtisuora roottoripintaan nähden, on myös kalteva siten, että se muodostaa terävän kulman aksiaalisen suunnan kanssa. Roottorin syöttöpäädyssä kaltevuus on järjestetty siten, että ulokkeen johtopinta altistaa kuitususpension 30 voimakomponentille, joka kuljettaa kuitususpensiota kohti roottorin rejektipäätyä.

(007) Roottorin aksiaalisella keskialueella sijaitsevat ulkonemat ovat olennaisesti neutraaleja, eli ne eivät altista kuitususpensiota millekään merkittävälle aksiaaliselle voimakomponentille. Tämä johtuu siitä, että roottorin keskialueella kuitususpensio 35 sisältää riittävästi poistettavaa, jolloin vaaditaan enemmän aikaa hyvien ja 3 käyttökelpoisten kuitujen erottamiseksi rejektistä, jolloin kuitususpension aksiaalista nopeutta ei tarvitse nostaa. Mitä lähempänä roottoripinnan rejektipäätyä uloke sijaitsee sitä kaltevampi on ulokkeen johtopinta sellaiseen suuntaan, joka altistaa kuitususpension kohti roottorin syöttöpäätyä suunnattua voimakomponenttia. Roottorin 5 rejektipäädyssä ulkonemien tarkoitus on hidastaa aksiaalista massavirtaa ja kasvattaa korkean rejektipitoisuuden suspension viipymää lajittelutilassa siten, että hyväksyttävät kuidut ehtisivät erottua ja läpäistä seulasylinterin.

(008) Dokumentti US 5,000,842 opettaa myös ulokerakenteen, jossa ulkonema ulottuu 10 jatkuvasti roottorin ensimmäisestä päädystä toiseen päätyyn. Tällöin ulkonema voi olla joko kaareva, jolloin saavutetaan edellä esitetty vaikutus, tai ulkoneman johtoreuna voi olla suunniteltu siten, että se muodostaa aksiaalisen voimakomponentin, jonka voimakkuus vaihtelee ulkoneman pituudella. Ulkoneman johtopinta on joka tapauksessa aina kohtisuorassa sylinterinmuotoiseen roottoripintaan nähden, jonka 15 seurauksena saavutettu tilanne ei välttämättä olekaan toivottu. Ensiksikin, koska ulkonemien johtopinnat ovat roottoripintaan nähden kohtisuorat, roottorilla on taipumus saada kuitususpensio pyörimään suurella kehänopeudella. Koska lajittelua ajatellen kuitujen tulisi virrata suhteessa sihtipintaan tietyllä optimaalisella nopeusalueella, ulkonemien aksiaalista pituutta on lyhennetty dokumentin US 5,000,842 käytännön 20 sovelluksissa. Tämä aiheuttaa suuria muutoksia lajittelutilan turbulenssitasoon, josta koituu joitain haittavaikutuksia. Esimerkiksi se, että voimakkaat painepulssit asettavat seulasylinterille korkeat kestävyysvaatimukset, koska painepulsseilla on taipumus aiheuttaa seulasylinterissä syklisiä voimia, jotka voivat aiheuttaa väsymismurtuman. Tämä pätee erityisesti silloin, kun ulkonema ulottuu roottorin yhdestä päädystä toiseen 25 päätyyn, jolloin seulasylinteri altistuu olennaisesti aksiaaliselle lineaariselle painepulssille. Toiseksi, ulkonemien johtopintojen muodosta johtuen roottorin pyörittämiseen tarvittavan energian määrä on suuri. Kolmanneksi, tällaiset muotoilultaan hyökkäävät ulkonemat yhdessä aiheuttamansa kovan turbulenssin kanssa voivat aiheuttaa kuitujen rikkoontumista lajittelun aikana. Neljänneksi 30 hyökkäävien ulkonemien johdosta kuitususpensio pyörii niin kovalla kehänopeudella, että lajittimen kapasiteetti voi heiketä.

(009) Johtopinnoiltaan täysin tai olennaisesti kohtisuorassa olevilla ulkonemilla varustettuja roottoreita esitetään lisää dokumenteissa DE-A1-39 11 234 ja DE-A1-37 35 01 669.

4 (0010) On myös olemassa roottorityyppejä, joiden olennaisesti sylinterimäisellä roottoripinnalla sijaitsevilla ulkonemilla ei ole roottoripintaan nähden kohtisuorassa olevaa johtopintaa. Yksi tällainen roottorirakenne on esitetty dokumentissa DE-A1-28 5 49 769, jossa roottori on varustettu kiilan muotoisilla ulkonemilla. DE dokumentin ulkonema on muodostettu kaltevasta johtopinnasta ja sylinterimäiseen roottoripintaan nähden kohtisuorasta jättöpinnasta. Tällaisen ulkoneman käyttö on jonkin verran hienovaraisempaa kuin edellä esitetyssä vaihtoehdossa. Toisin sanoen roottorin johtopinta ei pyöritä massaa niinkään kehän suunnassa, vaan työntää massaa 10 sihtipintaa kohti. Koska ulkoneman jättöpinta on kuitenkin kohtisuorassa roottoripintaan nähden, sekä ulkoneman aiheuttama turbulenssi että ulokkeen taakse muodostuva alhaisen paineen alue ovat hyvin voimakkaita, mikä vaatii olennaisen paljon voimaa roottorin pyörittämiseksi.

15 (0011) Dokumentissa DE-A1 -27 12 715 esitetään roottorirakenne, jossa ulkonemat ovat muodoltaan edellä kuvailtujen ulkonemien välimaastossa. Näillä ulkonemilla on sylinterinmuotoiseen roottoripintaan nähden kohtisuorassa olevat johto- ja jättöpinnat. Mainitut kaksi kohtisuoraa pintaa on yhdistetty kaltevan pinnan ja sylinterinmuotoisen roottoripinnan mukaisen pinnan avulla. Roottorin kohtisuorien pintojen vuoksi roottorin 20 aikaansaama turbulenssi on voimakasta, mistä johtuen energiankulutus on korkea, kuitususpension pyörimisnopeus korkea, kuitujen rikkoontuminen mahdollista, lajittimen lajittelukyky laskee jne.

(0012) Dokumentissa DE-A1-40 28 772 esitetään vielä eräs roottori, jonka 25 poikkileikkaus on perimmiltään sylinterimäinen. Roottori on varustettu joko kupumaisilla, toisin sanoen kalotin muotoisilla ulkonemilla, kuten dokumentissa US 3,437,204, tai ulkonemalla, joka ulottuu roottorin aksiaalisessa suunnassa sen yhdestä päädystä toiseen päätyyn. Pitkänomaisella ulkonemalla on kaksi vaihtoehtoa. Joko se muodostuu jatkuvasta pinnasta, jonka säde on vakio (pienempi kuin roottorisylinterin säde), tai se 30 muodostuu useista kaarevista pinnoista. Dokumenttien piirustuksissa on esitetty kahdesta kaarevasta pinnasta muodostunut ulkonema, joiden välinen reuna sijaitsee roottorin aksiaalisessa suunnassa. Ulkonemat on kiinnitetty roottoripinnalle roottoripinnan läpäisevän reiän avulla, johon reikään ulkoneman alaosa asennetaan kutistamalla. Vaihtoehtoinen kiinnitystäpä on käyttää soveltuvaa liimaa. Ulkonemat 35 voidaan valmistaa kevyestä muovimateriaalista, esimerkiksi polyamidista.

5

Roottoriulkoneman olennainen piirre näyttäisi olevan sen sijainti aksiaalisessa suunnassa, jolloin kuitususpension aksiaalinen työntöliike on estetty. Lisäksi vaikuttaa siltä, että dokumentin kuvissa esitetyt ulkonemat ovat keskilinjaansa nähden symmetrisiä.

5 (0013) Keksinnön eräs tavoite on kehittää roottorielementti tai uloke ja roottori, joissa ainakin osa edellä esitetyistä tekniikan tason roottoreiden haittapuolista on vältetty.

(0014) Keksinnön muita tavoitteita ovat: kehittää energiatehokas roottori tai 10 roottorielementti, joka ei vahingoita kuituja, ja joka aikaansaa lajittelutilassa olevaan kuitususpensioon aksiaalista turbulenssia eli syöttää kuitususpensiota aksiaalisesti kohti roottorin rejektipäätä. Lisäksi roottorin aiheuttamat painepulssit ovat niin heikkoja ja/tai järjestetty siten, että pulssit eivät pysty muodostamaan sylinteriin kohdistuvia vahingollisia syklisiä voimia. Keksinnön eräs lisätavoite on kehittää roottori, joka pystyy 15 nostamaan lajittelulaitteen kapasiteettia optimoimalla roottorin ja seulasylinterin yhteistyötä.

(0015) Edellä mainitut tavoitteet saavutetaan uudella roottorielementillä ja roottorirakenteella, joiden ominaispiirteet käyvät selvästi ilmi liitteenä olevista 20 patenttivaatimuksista. 1 2 3

Esillä olevan keksinnön mukainen roottorielementti ja roottori on esitetty yksityiskohtaisemmin jäljempänä olevassa tekstissä, jossa viitataan liitteenä oleviin kuviin, joista 25 kuvio 1a on yläkuvanto esillä olevan keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaisesta roottorielementistä, 2 kuvioissa 1b-1f on esillä olevan keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaisen roottorielementin viisi erilaista poikkileikkausta sen pituutta pitkin, kuvio 2a on kuvioiden 1a-1f roottorielementti ylhäältä nähtynä, 30 kuvio 2b on esillä olevan keksinnön mukaisen roottorielementin vielä eräs edullinen suoritusmuoto, 3 kuvio 3 esittää kaavamaisesti esillä olevan keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaisen roottorielementin/roottorin ja seulasylinterin yhdistelmän, kuviot 4a ja 4b esittävät kaavamaisesti esillä olevan keksinnön mukaisia 35 roottorielementtejä käyttävien roottoreiden kaksi perusmallia.

6 (0017) Kuviossa 1 esillä olevan keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukainen roottorielementti on esitetty yläkuvantona eli nähtynä roottorin ulkopuolelta säteen suunnassa kohti roottorin akselia. Roottorielementti 10 on tarkoitettu kiinnitettäväksi 5 roottorielimen olennaisesti pyörähdyssymmetriselle, edullisesti sylinterimäiselle pinnalle, tai vähintään yhden varren avulla niin kutsutun foiliroottorin akseliin. Roottorielementin aksiaalinen pituus (tavallisesti pystysuunnassa) on 100 - 300 mm vaiheilla. Vastaavanlaisesti roottorielementin kehän suuntainen leveys on 75 - 250 mm vaiheilla ja elementin suurin paksuus välillä 10-30 mm. Tämän elementin sivusuhde määräytyy 10 jakamalla aksiaalinen pituus kehän suuntaisella leveydellä. Yleisesti ottaen sivusuhde on välillä 1,0 - 2,0. Esillä olevan keksinnön tässä suoritusmuodossa roottorielementti 10 (esitetty myös kuviossa 2a) on varustettu kahdella samansuuntaisella pitkittäisellä reunalla, johtoreunalla 12 ja jättöreunalla 14, sekä kahdella vastakkaisella päädyllä. Kun roottorielementti on tarkoitettu käytettäväksi olennaisesti sylinterimäisen roottorin 15 kanssa, sekä johtoreuna 12 että jättöreuna 14 ovat kosketuksissa roottoripinnan eli roottorielimen kanssa.

(0018) Kuvioissa 1b-1f on viisi poikkileikkausta roottorielementin 10 pituutta pitkin. Kuvio 1b on poikkileikkaus roottorielementin 10 ensimmäisessä päädyssä, joka on 20 kuitususpensiosyöttöä, eli useimmiten roottorin ylempää tai yläpäätä lähempänä olevassa päädyssä. Kuvio 1 c on poikkileikkaus roottorielementin 10 kohdasta, joka on roottorielementin ensimmäisestä päädystä noin 20 - 30 % etäisyydellä. Kuvio 1d on poikkileikkaus roottorielementin koko pituuden keskikohdasta. Kuvio 1e on poikkileikkaus roottorielementin ensimmäisestä päädystä noin 70 - 80 %:n etäisyydellä 25 olevasta kohdasta ja kuvio 1f on poikkileikkaus roottorielementin toisesta päädystä. Kuviot 1b ja 1c osoittavat, että tässä suoritusmuodossa roottorielementin ensimmäisessä päädyssä (eli kahdessa ylimmässä osassa) elementin poikkileikkauksen muoto on siipimäinen. Toisin sanoen, elementin 10 alemman pinnan 16 ja roottorielimen kaarevuus ovat luonnollisesti vastaavat, kun taas ylemmän pinnan 30 18 kaarevuus kasvaa (tasaisesti) elementin 10 johtoreunasta 12 kohti elementin 10 jättöreunaa 14. 1 2 3

Vielä alemmas, kohti elementin toista päätyä tai alempaa päätyä, tultaessa 2 elementin keskikohdan poikkileikkaus (kuvio 1d) on muuttunut verrattuna edellä 3 35 esitettyihin poikkileikkauksiin. Kuvion 1d viivoitus osoittaa, että elementin 10 7 johtoreunaa 12 lähellä sijaitseva roottorielementin elimen osa on alempana kuin aikaisemmissa kuvioissa 1b ja 1c. Elementin poikkileikkauksen jättöosa on pysynyt samana.

5 (0020) Vielä neljänneksen alemmas elementin pituudella tultaessa kuvio 1e osoittaa, että elementin 10 johto-osa on tullut vielä alemmas. Kuviossa 1f on elementin pohja, jossa elementin johto-osa on alimmillaan. Kuvio 1f osoittaa, että keksinnön kyseisessä suoritusmuodossa elementin poikkileikkaus on keskilinjaansa nähden olennaisesti symmetrinen.

10 (0021) Eräs tapa kuvata esillä olevan keksinnön roottorielementin muotoa on määrittää korkeimman pisteen sijainti elementin 10 yläpinnalla 18, jossa roottorielementti 10 on paksuimmillaan. Esillä olevan keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaan edellä määritellyt korkeimmat pisteet muodostavat elementin pituudella kulkevan 15 rajalinjan. Elementin 10 ensimmäisessä päädyssä tai ylemmässä päädyssä korkein piste sijaitsee olennaisesti lähellä elementin johtoreunaa, vain noin 15-30 %:a elementin leveydestä olevalla etäisyydellä johtoreunasta. Elementin toisessa päädyssä tai alemmassa päädyssä korkein piste sijaitsee johtoreunasta noin 40 - 60 %:a elementin leveydestä olevalla etäisyydellä. Muiden edullisten suoritusmuotojen mukaan 20 kaari tai linja yhdistää edellä kuvaillut korkeimmat pisteet, mutta roottorielementin ensimmäisessä ja toisessa päädyssä sijaitsevien yhteisten korkeimpien pisteiden sijainti pysyy kuitenkin olennaisesti samana.

(0022) Keksinnön tavoitteet saavutetaan käyttämällä tätä roottorielementin muotoa. 25 Elementin ensimmäisen päädyn jonkin verran jyrkempi yläpinta synnyttää enemmän turbulenssia kuin vähemmän viisto yläpinta kauempana ensimmäisestä päädystä. Vaikka elementin ensimmäisen päädyn on kohdistettava massaan tietty määrä energiaa, jotta lajittelun onnistumiselle tarvittavan määrä turbulenssia saadaan aikaan, on kuitenkin selvää, että turbulenssin ylläpitämiseen vaaditaan vähemmän energiaa. 30 Sen vuoksi roottorielementin muoto voi olla voimakkaammin tehostettu kauempana sen ensimmäisestä päädystä. 1 2

Lisäksi, kun roottorielementtiä katsoo ylhäältä päin (kuviot 2a ja 2b) huomataan, että elementin paksuimman kohdan korkeimpia pisteitä yhdistävä viiva tai kaari on viisto 2 35 (kulma y) sellaiseen suuntaan, että roottorielementti pyöriessään altistaa lajittelutilassa 8 olevan kuitususpension aksiaalisesti alaspäin suuntautuvalle voimakomponentille. Kuviot 2a ja 2b esittävät myös kuinka roottorielementin (kuvioissa 1b-1f) yläpinta 18 on jaettu linjan 20, 20' avulla kahdeksi pinnaksi, johtoreunasta 12, 12’ alkavaksi johtopinnaksi 22, 22’, ja jättöreunasta 14, 14’ alkavaksi jättöpinnaksi 24, 24’.

5 (0024) Kuviossa 2a esitetään kuvion 1a roottorielementti jonkin verran yksityiskohtaisemmin, kun taas kuvio 2b esittää esillä olevan keksinnön erään toisen edullisen suoritusmuodon mukaisen roottorielementin. Kuvion 2b roottorielementissä johtoreuna ja jättöreuna 12’ ja 14’ eivät ole edes olennaisesti aksiaalisia, vaan 10 muodostavat erään tietyn kulman aksiaalisen suunnan kanssa. Jo pelkästään roottorielementin yleinen muoto altistaa lajiteltavan massan aksiaaliselle voimakomponentille. Tällaista voimakomponenttia vahvistetaan kuitenkin järjestämällä linja 20’ samaan kulmaan (kulma y; keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaan kulma y on luokkaa 30 astetta) pituussuuntaan nähden, kuten kuvion 2a 15 suoritusmuodossa. Tässä rakenteessa ei kuitenkaan ole välttämätöntä käyttää samaa kaltevuuskulmaa, vaan kulmaa voidaan joko kasvattaa tai pienentää verrattuna kuvion 2a kulmaan. Sen lisäksi, että johtoreuna ja jättöreuna, 12’ ja 14’ vastaavasti, pidetään samansuuntaisina, ne on mahdollista järjestää eri suuntiin, jolloin roottorielementin kehänsuuntainen leveys voi vaihdella elementin aksiaalisella pituudella. Elementti voi 20 näin ollen olla leveämpi tai kapeampi yläpäässään. Lisäksi on ymmärrettävä, että roottorielementtien pitkittäiset reunat ja päädyt voivat myös olla kaarevia toisin kuin kuvioissa. Vielä yksi mainitsemisen arvoinen asia on roottorielementin päätypinnat. Pinnat on edullisesti järjestetty suoriin kulmiin roottorin tai roottoripinnan aksiaaliseen suuntaan nähden, mutta ne voivat yhtä hyvin olla järjestetty kulmaan roottoripintaan tai 25 aksiaaliseen suuntaan nähden. Toisin sanoen päätypinnat voivat, esimerkiksi, viettää kohti roottoripintaa 60 - 30 asteen kulmassa. 1

Suoritetut kokeet osoittavat, että vaikka keksinnön mukaisen roottorielementin 30 muoto ei ole likimainkaan niin jyrkkä kuin tekniikan tason elementtien muoto, keksinnön mukaisen roottorielementin hyötysuhde, teho ja hyväksytyn massan laatu, erityisesti energiankulutuksen kannalta, on vähintään samantasoinen, ja useissa tapauksissa huomattavasti parempi tekniikan tason roottoreihin verrattuna. Yksi esille tullut asia oli, että esimerkiksi eräässä tietyssä käyttökohteessa tietyn kapasiteetin saavuttamiseen 35 (sekä akseptin määrässä että akseptin puhtaudessa mitattuna) tarvittava 9 pyörimisnopeus oli keksinnön mukaisella roottorilla alhaisempi kuin tekniikan tason roottoreilla, jolloin energiankulutus laski.

(0026) Kuvio 3 on kaavamainen päätykuva keksinnön mukaisesta olennaisesti 5 sylinterinmuotoisen roottorielimen pintaan kiinnitetystä ulkonemasta tai roottorielementistä 10. Roottorin pyörimissuunta on osoitettu nuolella D. Kuvio 3 esittää myös roottoripinnasta 28 etäisyyden G1 päähän järjestetyn seulasylinterin 30. Ulkonemalla tai roottorielementillä 10 on pituus W ja paksuus T. Elementti 10 on paksuimmillaan (paksuus T) etäisyyden W1 päässä roottorielementin 10 johtoreunasta 10 12. Roottorielementin 10 yläpinta 18 (seulasylinteriä 30 kohti oleva pinta) on jaettu linjan 20 avulla johtopintaan 22 ja jättöpintaan 24. Linja 20 kulkee roottorielementin pintaa 18 pitkin korkeimpien pisteiden kautta, joiden kohdalla roottorielementti 10 on paksuin. Roottorielementin 10 johtopinnan 22 ja roottoripinnan välinen kulma a on terävä kulma. Vastaavasti roottorielementin 10 jättöreunassa 14 muodostuu terävä 15 kulma β roottorielementin jättöpinnan 24 ja roottoripinnan 28 väliin.

(0027) Elementin pinnan (linjan 20) ja seulasylinterin pinnan välinen etäisyys on edullisesti välillä 4-10 mm. Edellä esitettyjen kulmien a ja β tapauksessa elementin roottoripinnan 28 johtoreunassa 12 kosketuskulma a on välillä 45 - 90 astetta ylimmän 20 poikkileikkauksen kohdalla (esitetty kuviossa 1b). Roottoripinnan 28 jättöreunan 14 kosketuskulma β on välillä 5-30 astetta ylimmän poikkileikkauksen kohdalla (kuvio 1b). Roottoripinnan 28 johtoreunan ja jättöreunan 12, 14 kosketuskulmat a ja β ovat välillä 5 - 30 astetta alimman poikkileikkauksen kohdalla (esitetty kuviossa 1f).

25 (0028) Kun kyseessä on yhtäältä roottorielementin 10 paksuus ja toisaalta linjan 20, 20’ suunta tai tyyppi, on huomattava, että elementin paksuus voi muuttua elementin pituudella. Paksuus voi muuttua lineaarisesti, mutta se voi myös muuttua ei-lineaarisesti. Siten on mahdollista, että paksuus kasvaa tai pienenee elementin yhdestä päädystä kohti elementin toista päätyä, mutta on myös mahdollista, että paksuus on 30 suurempi elementin päädyissä kuin sen keskiosassa, tai että elementti on korkeimmillaan keskiosassaan. Koska elementin pintojen välinen linja 20, 20’ edustaa elementin korkeinta osaa tai huippua, on myös huomattava, että linja voi olla lineaarinen tai kaareva elementin pituudella siten, että elementin toimintaominaisuuksia voidaan muuntaa elementin rakenteen avulla. On esimerkiksi mahdollista, että linja 35 kulkee läheltä elementin ensimmäistä päätyä elementin johtoreunan suuntaisesti, ja 10 että se kääntyy viistoon suuntaan lähempänä elementin poista päätyä. Linja voi myös olla elementin johtoreunaan nähden viisto elementin molemmissa päädyissä, mutta samansuuntainen elementin keskivaiheilla. Linja voi olla myös viisto elementin ensimmäisessä päädyssä, mutta lähellä elementin toista päätyä kääntyä 5 samansuuntaiseksi johtoreunan kanssa. Lopuksi on ymmärrettävä, että termi ’viisto’ kattaa myös ei-lineaariset muodot sekä viistouden kumpaankin suuntaan samansuuntaisesta suunnasta.

(0029) Kuvio 4a esittää erään esimerkinomaisen suoritusmuodon, jossa keksinnön 10 roottorielementit 10 sijaitsevat olennaisesti (mukaan lukien kaikki pyörähdyssymmetriset roottorimallit) sylinterimäisellä roottoripinnalla 28. Elementtien 10 sijainti roottorin pinnalla 28 voi olla enemmän tai vähemmän sattumanvarainen, tai, edullisemmin, noudattaa erästä tiettyä tarkkaan harkittua kuviota, jotta se tuottaisi säännöllisiä ja toistuvia pulsseja aikaisemmin mainittuihin seulasylinterin aukkoihin.

15 (0030) Kuvio 4b esittää erään toisen esimerkinomaisen suoritusmuodon, jossa roottorielementit 10 on järjestetty roottoriakselille 34 varsien 32 avulla, mukaan lukien myös sellaiset rakenteet, joissa roottori muodostuu sylinterimäisestä tai muulla tavoin pyörähdyssymmetrisestä elimestä, jonka pinnalle roottorielementit on järjestetty varsien 20 avulla. Kuten ylempänä kuviossa 4a elementit voivat olla järjestetty roottoriakselin pinnalle enemmän tai vähemmän sattumanvaraisesti, ja edullisemmin noudattavat tiettyä tarkkaan harkittua kuviota tuottaakseen säännöllisiä ja toistuvia pulsseja aikaisemmin mainituille seulasylinterin aukoille. 1 2 3 4 5 6 (0031) Vaikka keksintö on edellä esitetty ja kuvailtu muutamia edullisia suoritusmuotoja 2 ajatellen, on ymmärrettävä, että edellä olevaa selitystä ei pidä tulkita liitteenä olevissa 3 vaatimuksissa esitettyä keksinnön suojapiiriä rajoittavalla tavalla. On myös 4 ymmärrettävä, että yhden tietyn suoritusmuodon yhteydessä esitettyjä lukuisia eri 5 yksityiskohtia voidaan käyttää keksinnön muiden suoritusmuotojen yhteydessä aina, 6 kun se käytännössä on mahdollista.

Claims (31)

1. Massa- ja paperiteollisuuden seulalaitteen roottorin yhteydessä käytettävä roottorielementti, joka roottorielementti (10) käsittää kaksi pituussuuntaista reunaa, 5 ensimmäisen eli niin kutsutun johtoreunan (12, 12’), ja toisen eli niin kutsutun jättöreunan (14, 14’); kaksi vastakkaista päätyä, ensimmäisen ja toisen päädyn; sekä mainitun ensimmäisen reunan (12, 12’) ja mainitun toisen reunan (14, 14’) väliin järjestetyn pinnan (18), joka mainittu pinta (18) on jaettu linjan (20, 20’) avulla ensimmäiseen, niin kutsuttuun johtopintaan (22, 22’), joka alkaa mainitusta 10 ensimmäisestä reunasta (12, 12’), ja toiseen, niin kutsuttuun jättöpintaan (24, 24’), joka alkaa mainitusta toisesta reunasta (14, 14') tunnettu siitä, että mainitun linjan (20, 20’) ja mainitun ensimmäisen reunan (12, 12’) välillä on etäisyys (W1), joka etäisyys (W1) muuttuu roottorielementin (10) ensimmäisen ja toisen päädyn välillä.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen roottorielementti tunnettu siitä, että mainittu etäisyys (W1) on pienempi mainitun roottorielementin (10) mainitussa ensimmäisessä päädyssä kuin mainitun roottorielementin (10) toisessa päädyssä.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen roottorielementti tunnettu siitä, että mainitulla 20 roottorielementillä (10) on paksuus, joka paksuus (T) on suurin mainitulla linjalla (20, 20’).

4. Jonkin edellä esitetyn patenttivaatimuksen mukainen roottorielementti tunnettu siitä, että mainittu elementti (10) on kiinnitetty roottorin pyörähdyssymmetriselle pinnalle 25 (28).

5. Jonkin edellä esitetyn patenttivaatimuksen mukainen roottorielementti tunnettu siitä, että mainittu elementti (10) on kiinnitetty varsilla roottorin pyörähdyssymmetriselle pinnalle. 30

6. Jonkin edellä esitetyn patenttivaatimuksen mukainen roottorielementti tunnettu siitä, että mainittu elementti (10) on kiinnitetty varsilla roottorin akselin pinnalle.

7. Patenttivaatimuksen 4 mukainen roottorielementti tunnettu siitä, että mainittu 35 roottorielementti (10) on kiinnitetty roottoripinnalle (28) siten, että sekä ensimmäinen reuna (12, 12’) että mainittu toinen reuna (14, 14’) muodostavat terävät kulmat a ja β mainitun roottoripinnan (28) kanssa.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen roottorielementti tunnettu siitä, että mainitun 5 ensimmäisen reunan (12, 12’) kulma a roottorielementin (10) ensimmäisessä päädyssä on välillä 45 - 90°.

9. Patenttivaatimuksen 7 mukainen roottorielementti tunnettu siitä, että kulma β mainitussa toisessa reunassa (14, 14’) on välillä 5 - 30°. 10

10. Patenttivaatimuksen 7 tai 8 mukainen roottorielementti tunnettu siitä, että kulma a pienenee roottorielementin (10) yhdestä päädystä kohti roottorielementin (10) toista päätyä.

11. Patenttivaatimuksen 7 tai 10 mukainen roottorielementti tunnettu siitä, että mainitun ensimmäisen reunan (12, 12’) kulma a roottorielementin (10) toisessa päädyssä on välillä 5 - 30°. ^.Patenttivaatimuksen 1, 4, 5 tai 6 mukainen roottorielementti tunnettu siitä, että 20 mainittu ensimmäinen ja mainittu toinen reuna (12, 14) ovat roottoriakselin kanssa samansuuntaiset.

13. Patenttivaatimuksen 1, 4, 5 tai 6 mukainen roottorielementti tunnettu siitä, että mainittu ensimmäinen ja mainittu toinen reuna (12’, 14’) muodostavat kulman 25 aksiaaliseen suuntaan nähden. 1 2 3 Jonkin edellä esitetyn patenttivaatimuksen mukainen roottorielementti tunnettu mainitusta elementistä (10), jonka roottorin aksiaalisuuntainen pituus on välillä 100 -300 mm. 30 2 Jonkin edellä esitetyn patenttivaatimuksen mukainen roottorielementti tunnettu 3 mainitusta elementistä (10), jonka sivusuhde on välillä 1,0- 2,0.

16. Jonkin edellä esitetyn patenttivaatimuksen mukainen roottorielementti tunnettu mainitusta elementistä (10), jonka suurin paksuus roottorin säteen suunnassa on välillä 10 - 30 mm.

17. Patenttivaatimuksen 3 tai 16 mukainen roottorielementti tunnettu siitä, että mainitun elementin (10) suurin paksuus muuttuu elementin (10) pituudella, toisin sanoen linjalla (20, 20’).

18. Massa- ja paperiteollisuuden seulalaitteissa käytettävä roottori, jossa mainitussa 10 roottorissa on turbulenssia kehittäviä roottorielementtejä (10), joissa mainituissa roottorielementeissä (10) on kaksi pituussuuntaista reunaa, ensimmäinen eli niin kutsuttu johtoreuna (12, 12'), ja toinen eli niin kutsuttu jättöreuna (14, 14’); kaksi vastakkaista päätyä, ensimmäinen ja toinen pääty; sekä mainitun ensimmäisen reunan (12, 12’) ja mainitun toisen reunan (14, 14’) väliin järjestetty pinta (18), joka mainittu 15 pinta (18) on jaettu linjan (20, 20’) avulla ensimmäiseen, niin kutsuttuun johtopintaan (22, 22’), joka alkaa mainitusta ensimmäisestä reunasta (12, 12’), ja toiseen, niin kutsuttuun jättöpintaan (24, 24’), joka alkaa mainitusta toisesta reunasta (14, 14') tunnettu mainitun linjan (20, 20’) ja mainitun ensimmäisen reunan (12, 12’) välisestä etäisyydestä (W1), joka etäisyys (W1) muuttuu roottorielementin (10) ensimmäisen ja 20 toisen päädyn välillä.

19. Patenttivaatimuksen 18 mukainen roottori tunnettu siitä, että mainittu etäisyys (W1) on pienempi roottorielementin (10) mainitussa ensimmäisessä päädyssä kuin mainitun roottorielementin (10) toisessa päädyssä. 25

20. Patenttivaatimuksen 18 mukainen roottori tunnettu siitä, että mainitut elementit (10) on kiinnitetty roottorin pyörähdyssymmetriselle pinnalle (28).

21. Patenttivaatimuksen 18 mukainen roottori tunnettu siitä, että mainitut elementit (10) 30 on kiinnitetty varsilla roottorin pyörähdyssymmetriselle pinnalle. 1 2 Patenttivaatimuksen 18 mukainen roottori tunnettu siitä, että mainitut elementit (10) 2 on kiinnitetty varsilla (32) roottorin akselille (34).

23. Patenttivaatimuksen 20 mukainen roottori tunnettu siitä, että mainittu roottorielementti (10) on kiinnitetty roottoripinnalle (28) siten, että sekä ensimmäinen reuna (12, 12’) että mainittu toinen reuna (14, 14’) muodostavat terävät kulmat a ja β mainitun roottoripinnan (28) kanssa. 5

24. Patenttivaatimuksen 23 mukainen roottori tunnettu siitä, että mainitun ensimmäisen reunan (12, 12’) kulma a roottorielementin (10) mainitussa ensimmäisessä päädyssä on välillä 45 - 90°.

25. Patenttivaatimuksen 23 mukainen roottori tunnettu siitä, että kulma β mainitussa toisessa reunassa (14, 14’) on välillä 5 - 30°.

26. Patenttivaatimuksen 23 tai 24 mukainen roottori tunnettu siitä, että mainittu kulma a pienenee roottorielementin (10) yhdestä päädystä kohti sen toista päätyä. 15

27. Patenttivaatimuksen 23 tai 26 mukainen roottori tunnettu siitä, että mainitun ensimmäisen reunan (12, 12’) kulma a roottorielementin (10) mainitussa toisessa päädyssä on välillä 5-30°.

28. Jonkin edellä esitetyn patenttivaatimuksen 18-27 mukainen roottori tunnettu siitä, että mainittu ensimmäinen ja mainittu toinen reuna (12, 14) ovat roottoriakselin kanssa samansuuntaiset.

29. Jonkin edellä esitetyn patenttivaatimuksen 18-27 mukainen roottori tunnettu siitä, 25 että mainittu ensimmäinen ja mainittu toinen reuna (12’, 14’) muodostavat kulman aksiaaliseen suuntaan nähden.

30. Jonkin edellä esitetyn patenttivaatimuksen 18-29 mukainen roottori tunnettu mainitusta elementistä (10), jonka roottorin aksiaalisuuntainen pituus on välillä 100 - 30 300 mm. 1 Jonkin edellä esitetyn patenttivaatimuksen 18 - 30 mukainen roottori tunnettu mainitusta elementistä (10), jonka sivusuhde on välillä 1,0 - 2,0.

32. Jonkin edellä esitetyn patenttivaatimuksen 18-31 mukainen roottori tunnettu mainitusta elementistä (10), jolla on suurin paksuus roottorin säteen suunnassa, joka paksuus on välillä 10-30 mm.

33. Patenttivaatimuksen 32 mukainen roottori tunnettu siitä, että mainitun elementin (10) suurin paksuus vaihtelee elementin (10) pituudella, toisin sanoen linjalla (20, 20’).