FI122697B - Sihtisylinteri - Google Patents

Description

Sihtisylinteri

Keksinnön tausta

Keksinnön kohteena on sihtisylinteri kuitumassaseoksen puhdistamiseksi tai lajittelemiseksi, joka sihtisylinteri käsittää sihtirakoja ja aksepti-5 kanavia johtamaan sihtirakojen läpäisemän osuuden sihtisylinterin syöttöpuo-lelle syötetystä kuitumassaseoksesta sihtisylinterin akseptipuolelle, ja joiden sihtirakojen välissä on ainakin yksi syöttöpuolen pinta ja joissa akseptikanavis-sa on ainakin yksi akseptikanavan ensimmäinen pinta ja ainakin yksi aksepti-kanavan toinen pinta.

10 Sihtisylintereitä käytetään muun muassa kuitumassaseoksen puh distamiseen ja lajittelemiseen. Sihtisylinteri voidaan valmistaa esimerkiksi kiinnittämällä samansuuntaisia sihtilankoja vieri viereen sylinterimäiseen muotoon niin, että sihtilankojen väliin jää halutun suuruinen rako. Sihtilangat muodostavat sihtisylinterin sihti- tai lajittelupinnan. Sihtiä käytettäessä kuitumassaseok-15 sessa oleva neste ja rakojen suuruuden määräämä osa kuiduista pääsee virtaamaan sihtipinnan rakojen läpi sihtisylinterin syöttöpuolelta tai syöttötilasta sihtisylinterin akseptipuolelle tai akseptitilaan ja tikut, liian suuret kuidut, kuitu-kimput sekä muu eroteltava aines jäävät sihtisylinterin syöttöpuolelle poistettavaksi rejektinä sihdistä. Sovellutusmuodosta riippuen sihtisylinteri voidaan to-20 teuttaa siten, että sihtisylinterin akseptipuoli muodostuu joko sihtisylinterin sisä-tai ulkopuolelle.

Kuvio 1 esittää kaavamaisesti erästä tekniikan tason mukaista sih-tisylinteriä 1 ja sihtilankaa 2 sihtilangan 2 päästä katsottuna. Kuviossa 1 on esitetty kaavamaisesti kolme sihtilankaa 2, jotka on sovitettu vierekkäin etäi-25 syyden päähän toisistaan siten, että niiden väliin jää sihtirako 3. Selvyyden C\1 £ vuoksi kuviossa 1 ei ole esitetty tukilankoja tai tukitankoja, joiden yhteyteen ^ sihtilangat 2 tyypillisesti kiinnitetään. Kuvion 1 mukaisissa sihtilangoissa 2 on C\1 9 olennaisesti sihtisylinterin 1 syöttöpuolen 10 tai syöttötilan 10 suuntaan suun- o naitava syöttöpuolen pinta 4, akseptikanavan ensimmäinen pinta 5, aksepti- | 30 kanavan toinen pinta 6 ja akseptikanavan ensimmäistä pintaa 5 ja toista pintaa 6 yhdistävä akseptipuolen päätypinta 7. Sihtilankoja 2 toistensa viereen sijoi-S tettaessa sihtilankojen 2 akseptikanavan ensimmäisen pinnan 5 ja toisen ρίπο nan 6 väliin muodostuu siis akseptikanava 8, joka johtaa sihtiraosta 3 aksepti- o ^ puolelle 9 tai akseptitilaan 9. Sihtilankojen 2 syöttöpuolen pinnat 4 muodosta- 35 vat siis yhdessä sihtisylinterin sihtipinnan 16 tai lajittelupinnan 16, jossa on sihtilankojen 2 välisiä sihtirakoja 3. Kuviossa 1 esitetyssä sihtisylinterin 1 asen- 2 nossa sihtilankojen 2 yläpuolella on siis sihtisylinterin 1 syöttöpuoli 10 tai syöttötila 10 ja sihtilankojen 2 alapuolella on sihtisylinterin 1 akseptipuoli 9 tai ak-septitila 9.

Kuvion 1 mukaisessa sihtisylinterissä 1 sihtilankojen 2 syöttöpuolen 5 pinta 4 on muodostettu sihtisylinterin 1 tangenttiin nähden kaltevaksi tai vinoksi siten, että sihtilankoja 2 toistensa viereen asennettaessa sihtilankojen 2 syöttöpuolen 10 pintojen 4 välille muodostuu nuolella A esitetyssä kuitumas-saseoksen syöttösuunnassa porras siten, että kuitumassaseoksen syöttö-suunnassa edellä olevan sihtilangan 2 syöttöpuolen pinnan 4 takaosa 4’ on 10 korkeammalla kuin kuitumassaseoksen syöttösuunnassa jälkimmäisenä olevan sihtilangan 2 syöttöpuolen pinnan 4 etuosa 4”. Tällaisen sihtilangan 2 syöttöpuolen pinnan 4 profiilin tarkoituksena on luoda sihtipinnalle nuolella B osoitettu myötäpäivään kiertävä turbulentti pyörre, jonka seurauksena kuitujen väliset sidokset hajoavat. Tämän jälkeen kuitumassaseos virtaa sihtirakoon 3, 15 joka muodostaa mekaanisen esteen kuitumassaseoksessa oleville isoille partikkeleille. Sihtiraon 3 jälkeen akseptikanavan 8 poikkipinta-ala kasvaa ja kuitumassaseoksen virtausnopeus hidastuu ennen virtauksen ohjaamista aksepti-tilaan 9.

Syöttöpuolelle 10 muodostuva nuolella B osoitettu pyörre kääntää 20 siis kuitumassaseoksen virtaussuunnan ennen sihtirakoa 3 vastakkaiseksi suhteessa nuolella A merkittyyn kuitumassaseoksen virtaussuuntaan sihtipinnalla 16. Tämän seurauksena kuitumassaseos pyrkii sihtiraon 3 läpäistyään jatkamaan virtaustaan pitkin sihtilangan 2 akseptikanavan toista pintaa 6 eli kuviossa 1 katsottuna akseptikanavan 8 vasemmanpuoleista reunaa pitkin nuolien C 25 osoittamalla tavalla, jolloin kuviossa 1 katsottuna akseptikanavan 8 oikealle puolelle muodostuu hitaamman virtausnopeuden alue, jolla alueella hitaammin 5 liikkuvaan kuitumassaseokseen muodostuu helposti nuolella D merkitty ta-

(M

^ kaisinvirtauspyörre, joka johtaa kuitujen kehräytymiseen ja sihdin painehäviöi- ° den nousuun. Lisäksi sihtilangan 2 syöttöpuolen pintaan muodostuu helposti O) ° 30 patopiste 11, johon kertyy epäpuhtauksia, joita ei pystytä puhdistamaan sihti- | lankojen 2 akseptikanavia 8 pitkin takaisinpäin suunnatuilla, nuolilla E merkityillä lä huuhteluvirtauksilla, koska nämä huuhteluvirtaukset eivät suuntaudu sihti- 00 [£ pinnan suuntaisesti purkautuessaan sihtiraosta 3 syöttöpuolelle 10.

o US-julkaisussa 6 273266 on esitetty ratkaisu sihtipinnan puh- ^ 35 taanapitämiseksi sihdin huuhteluvirtauksien avulla. Julkaisun mukaisessa rat kaisussa sihtilangan syöttöpuolelle on muodostettu uloke, joka ulottuu sihtiraon 3 yläpuolelle ja edelleen osittain kuitumassaseoksen syöttösuunnassa seuraa-van sihtilangan syöttöpuolen pinnan yläpuolelle. Ratkaisun mukaan mainittu uloke toteutetaan siten, että ulokkeen alapinnan ja sihtilangan syöttöpuolen pinnan väliin muodostuu kulma, jonka suuruus on 3 - 45 astetta ja edullisesti 5 5 - 25 astetta. Kyseisen ulokkeen ansiosta huuhteluvirtauksen aikana aksepti-kanavasta syöttöpuolelle tuleva huuhteluvirtaus ohjautuu syöttöpuolen virtauksen kiertosuuntaan sihtilangan syöttöpuolen pintaa pitkin. Lisäksi läpivirtauksen aikana muodostunut myötäpäivään kiertävä pyörre voi kääntyä vastapäivään kiertäväksi pyörteeksi. Huuhteluvirtaus sihtilangan syöttöpuolen pintaa 10 pitkin ja vastapäivään kiertävä pyörre yhdessä huuhtelevat sihtilangan syöttö-puolen pintaan patopisteeseen läpivirtausjakson aikana muodostuneen kerrostuman, minkä ansiosta sihti pysyy aikaisempaa paremmin puhtaana. Ongelmana US-julkaisun 6273266 mukaisessa sihdissä on kuitenkin edelleen se, että akseptikanavaan pääsee muodostumaan hitaammin liikkuva kuitumas-15 saseoksen osa, johon voi helposti muodostua aikaisemmin esitetty takaisinvir-tauspyörre, joka johtaa kuitujen kehräytymiseen ja sihdin painehäviöiden nousuun.

Lisäksi US-julkaisussa 5587077 on esitetty eräs sihti.

Keksinnön lyhyt selostus 20 Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan uudenlainen ja parannettu sihtisylinteri.

Keksinnön mukaiselle sihtisylinterille on tunnusomaista se, että ak-septikanava on sovitettu kokonaisuudessaan sihtisylinteriin sen kehän suunnassa syötettävän kuitumassaseoksen syöttövirtaussuuntaa vastaan olevaan 25 suuntaan suhteessa sihtisylinterin tangentin normaaliin, joka on sovitettu kul-

C\J

5 kemaan sihtiraon sen reunan kautta, joka on akseptikanavan ensimmäisen ^ pinnan puolella ja että akseptikanavan ensimmäinen pinta ja toinen pinta ovat

C\J

9 ainakin akseptikanavan alkuosalla sihtiraon jälkeen kaarevia siten, että aksep- o tikanavan ensimmäinen pinta ja toinen pinta on sovitettu kaartumaan kohti sih- | 30 tisylinterin säteen suuntaa siten, että akseptikanava on kaareva ainakin aksep- ^ tikanavan alkuosalla sihtiraon jälkeen.

S Sihtisylinteri käsittää sihtirakoja ja akseptikanavia johtamaan sihtira- o kojen läpäisemän osuuden sihtisylinterin syöttöpuolelle syötetystä kuitumas-

O

^ saseoksesta sihtisylinterin akseptipuolelle, joiden sihtirakojen välissä on aina- 35 kin yksi syöttöpuolen pinta ja joissa akseptikanavissa on ainakin yksi akseptikanavan ensimmäinen pinta ja ainakin yksi akseptikanavan toinen pinta. Vä- 4 hintään kolmasosa akseptikanavan kokonaispituudesta on sovitettu sihtisylin-teriin syötettävän kuitumassaseoksen syöttövirtaussuuntaa vastaan olevaan suuntaan suhteessa sihtisylinterin tangentin normaaliin, joka on sovitettu kulkemaan sihtiraon sen reunan kautta, joka on akseptikanavan ensimmäisen 5 pinnan puolella. Akseptikanavan kokonaispituudella tai pituudella tarkoitetaan sihtiraon ja sihtisylinterin akseptipuolen etäisyyttä toisistaan mitattuna akseptikanavan ensimmäistä pintaa pitkin.

Sihtisylinterin etuna on, että akseptikanava ei avaudu jyrkästi jolloin akseptikanavaan ei pääse muodostumaan hitaamman virtauksen aluetta, joka 10 aiheuttaisi akseptikanavassa takaisinvirtauspyörteen, josta edelleen seuraisi kuitujen kehTäytymistä ja painehäviöiden kasvua sihtisylinterin akseptipuolella.

Sihtisylinterin erään sovellutusmuodon mukaan sihtisylinteri käsittää useita sihtisylinterin sihtipinnan muodostavia sihtilankoja, joiden sihtilankojen välissä on sihtirakoja, ja joissa sihtilangoissa on ainakin yksi syöttöpuolen pin-15 ta, ainakin yksi akseptikanavan ensimmäinen pinta ja ainakin yksi akseptikanavan toinen pinta siten, että sihtilankojen syöttöpuolen pinnat on sovitettu muodostamaan mainitun sihtisylinterin sihtipinnan ja että kuitumassaseoksen syöttövirtaussuunnassa edellä olevan sihtilangan akseptikanavan toinen pinta ja kuitumassaseoksen syöttövirtaussuunnassa sitä seuraavan sihtilangan ak-20 septikanavan ensimmäinen pinta on sovitettu muodostamaan välilleen mainitun akseptikanavan. Muodostettaessa sihtisylinteri sihtilankojen avulla on sihtisylinteri toteutettavissa suhteellisen helposti.

Kuvioiden lyhyt selostus

Keksinnön eräitä sovellutusmuotoja selitetään tarkemmin oheisissa 25 piirustuksissa, joissa C\1 £ kuvio 1 esittää kaavamaisesti erästä tekniikan tason mukaista sih- ^ tisylinteriä 1 ja sihtilankaa sihtilangan päästä katsottuna, 9 kuvio 2 esittää kaavamaisesti yleisesti sihtisylinterin perusrakennet- o ta poikkileikattuna sihtisylinterin akselin suunnassa, | 30 kuvio 3 esittää kaavamaisesti erästä toista sihtisylinteriä ja sihtilan- kaa sihtilangan päästä katsottuna, S kuvio 4 esittää kaavamaisesti erästä kolmatta sihtisylinteriä ja sihtien lankaa sihtilangan päästä katsottuna, o ^ kuvio 5 esittää kaavamaisesti erästä neljättä sihtisylinteriä ja sihti- 1 lankaa sihtilangan päästä katsottuna, 5 kuvio 6 esittää kaavamaisesti erästä viidettä sihtisylinteriä ja sihti-lankaa sihtilangan päästä katsottuna ja kuvio 7 esittää kaavamaisesti erästä kuudetta sihtisylinteriä.

Kuvioissa keksinnön eräitä suoritusmuotoja on esitetty selvyyden 5 vuoksi yksinkertaistettuna. Samankaltaiset osat on merkitty kuvioissa samoilla viitenumeroilla.

Keksinnön eräiden sovellutusmuotojen yksityiskohtainen selostus

Kuviossa 2 on esitetty kaavamaisesti sihtisylinterin 1 perusrakenne sihtisylinterin 1 akselin suunnassa poikkileikattuna. Sihtisylinterissä 1 on sihti-10 lankoja 15, joita on sihtisylinterin 1 koko kehän ympäri siten, että ne muodostavat sihtipinnan 16 tai lajittelupinnan 16. Sihtilankojen 15 välissä on sihtiraot 3, joiden kautta sihtisylinterin 1 syöttöpuolelle 9 eli tässä tapauksessa sihtisylinterin 1 sisäpuolelle syötetyssä kuitumassaseoksessa oleva neste ja haluttu osa kuiduista pääsee virtaamaan sihtisylinterin 1 syöttöpuolelta 9 aksepti-15 puolelle 10 eli tässä tapauksessa sihtisylinterin 1 ulkopuolelle samalla, kun tikut ja liian suuret kuidut, kuitukimput sekä muu eroteltava aines jäävät sihtisylinterin 1 sisäpuolelle poistettavaksi rejektinä. Sihtilangat 15 on tyypillisesti kiinnitetty tukitankoihin 12 tai tukilankoihin 12. Tukitankoja 12 on sihtisylinterin 1 akselin suunnassa sopivin välein siten, että sihtilangat 15 pysyvät riittävän 20 jäykästi ja tukevasti paikoillaan. Tukitankojen 12 ympärille voidaan vielä asentaa tukirenkaat 13, jotka tukevat tukitankoja 12 ja ottavat vastaan sihtisylinterissä 1 sen sihtipinnan eri puolilla olevista erilaisista vaihtelevista paineista johtuvat paine-eron aikaansaamat voimat ja siten vahvistavat sihtisylinterin 1 rakennetta. Kuviossa 2 on vielä esitetty sihtisylinterin 1 päihin asennettava pää-25 tyrengas 14, jonka avulla sihtisylinteri 1 voidaan tukea sihdin runkoon.

C\1 £ Kuvioissa 2-6 esitetty sihtisylinterin 1 sihtipinta 16 on muodostettu ^ siis sihtilankojen 15 avulla. Sihtisylinterin 1 sihtipinta 16 voidaan myös muo-

(M

9 dostaa alunperin umpinaisesta sylinterimäisestä rakenteesta muodostamalla o kyseiseen rakenteeseen sihtirakoja 3 ja akseptikanavia 8 esimerkiksi mekaani- | 30 sesti työstämällä tai kipinätyöstöllä. Erilaisten sihtien ja sihtisylintereiden ra- kenne, valmistus ja toimintaperiaate on alan ammattimiehelle sinänsä tunnet- ίο tua, joten niihin ei puututa tässä yhteydessä sen enempää.

o Kuviossa 3 on esitetty kaavamaisesti eräs toinen sihtisylinteri 1 ja o ^ sihtilanka 15 sihtilangan 15 päästä katsottuna. Selvyyden vuoksi kuviossa 3 ei 35 ole esitetty sihtisylinterin 1 tukitankoja 12 ja tukirenkaita 13. Kuviossa 3 on esitetty kolme vierekkäin asetettua sihtilankaa 15, jotka on ainakin osalta sihtilan- 6 kojen 15 pituussuuntaista matkaa sijoitettu toistensa suhteen siten, että niiden välissä on sihtirako 3. Kussakin sihtilangassa 15 on syöttöpuolen pinta 4, ak-septikanavan ensimmäinen pinta 5 ja akseptikanavan toinen pinta 6. Sihtirako 3 jakaa kuviossa 3 sihtilangan 15 vasemmanpuoleisen pinnan kahteen osaan 5 siten, että sihtiraon 3 suhteen sihtisylinterin 1 syöttöpuolella 10 oleva osa kyseisestä sihtilangan 15 pinnasta on sihtilangan 15 syöttöpuolen pintaa 4 ja sihtisylinterin 1 akseptipuolella oleva osa kyseisestä sihtilangan 15 pinnasta on akseptikanavan ensimmäistä pintaa 5. Sihtirako 3 on siis se rakenne, joka rajoittaa sihtisylinterin 1 syöttöpuolelta 10 sihtisylinterin akseptipuolelle 9 pääse-10 vien kuitujen koon. Käytännössä sihtiraon 3 muodostaa täsmälleen siis se kohta, missä kuitumassaseoksen virratessa sihtisylinterin 1 syöttöpuolelta 10 akseptipuolelle 9 kahden vierekkäisen sihtilangan 15 etäisyys toisistaan tai muiden sihtiraon 3 tai sitä vastaavan rakenteen muodostavien pintojen etäisyys toisistaan on pienimmillään. Sihtilangat 15 sovitetaan toistensa suhteen vie-15 rekkäin siten, että kuitumassaseoksen syöttösuunnassa A ensimmäisenä olevan sihtilangan 15 akseptikanavan toinen pinta 6 ja kuitumassaseoksen syöttösuunnassa A jälkimmäisenä olevan sihtilangan 15 akseptikanavan ensimmäinen pinta 5 rajoittavat siis akseptikanavan 8, jota kautta sihtiraon 3 läpäissyt kuitumassaosuus siirtyy sihtisylinterin syöttöpuolelta 10 akseptipuolelle 9. 20 Sovellutusmuodosta riippuen sihtisylinteri 1 voidaan toteuttaa luonnollisesti myös siten, että sihtisylinterin 1 akseptipuoli 9 sijoittuu sihtisylinterin 1 sisäpuolelle.

Kussakin kuvion 3 mukaisessa sihtilangassa 15 on lisäksi akseptikanavan ensimmäistä pintaa 5 ja akseptikanavan toista pintaa 6 yhdistävä ak-25 septipuolen päätypinta 7, joka kuvion 3 esittämässä tapauksessa on olennai-sesti ympyrän kaaren muotoinen. Edelleen kuvion 3 mukaisissa sihtilangoissa 5 15 on syöttöpuolen pintaa 4 ja akseptikanavan toista pintaa 6 yhdistävä syöt-

(M

^ töpuolen päätypinta 17, joka kuvion 3 esittämässä tapauksessa on olennaises- ° ti suora pinta. Edelleen kuvion 3 mukaisessa sihtisylinterissä 1 sihtilangat 15 O) ° 30 on sovitettu toistensa suhteen siten, että vierekkäisten sihtilankojen 15 syöttö- | puolen pintojen 4 välille muodostuu nuolella A esitetyssä kuitumassaseoksen

i^. syöttösuunnassa porras siten, että kuitumassaseoksen syöttösuunnassa A

00 [£ aikaisemmin olevan sihtilangan 15 syöttöpuolen pinnan 4 takaosa 4’ on korke- o ämmällä kuin kuitumassaseoksen syöttösuunnassa jälkimmäisenä olevan sihti- ^ 35 langan 15 syöttöpuolen pinnan 4 etuosa 4”. Sihtilankojen 15 syöttöpuolen pin nat 4 muodostavat sihtisylinterin 1 sihtipinnan 16.

7

Kuvion 3 mukaisen sihtisylinterin 1 sihtipinnan 16, jossa on porrastuksia siten, että kuitumassaseoksen syöttösuunnassa A aikaisemmin olevan sihtilangan 15 syöttöpuolen pinnan 4 takaosa 4’ on korkeammalla kuin kuitumassaseoksen syöttösuunnassa jälkimmäisenä olevan sihtilangan 15 syöttö-5 puolen pinnan 4 etuosa 4”, tarkoituksena on siis luoda sihtipinnalle 16 nuolella B osoitettu myötäpäivään kiertävä turbulentti pyörre, jonka seurauksena kuitujen väliset sidokset hajoavat. Tämän jälkeen kuitumassaseos virtaa siis sihtira-koon 3, joka muodostaa mekaanisen esteen isoille partikkeleille.

Kuvion 3 mukaisessa sihtisylinterissä 1 sihtilangat 15 on toteutettu 10 siten, että syöttöpuolen pinta 4, akseptikanavan ensimmäinen pinta 5 ja aksep-tikanavan toinen pinta 6 ovat kaikki jatkuvasti kaarevia pintoja. Sihtilangan 15 syöttöpuolen pinta 4 on toteutettu siten, että sihtiraon 3 kohdalla sihtisylinterin 1 tangentin, joka kuviossa 3 on merkitty kaavamaisesti katkoviivalla 18, ja sihtilangan 15 syöttöpuolen pinnan 4 välillä on sihtilangan 15 syöttöpuolen pinnan 15 4 nousukulma γ. Nousukulma voi olla esimerkiksi 0-45 astetta, edullisesti 5 -20 astetta. Nousukulma voi olla vakio tai muuttuva ja se voi syöttöpuolen pinnan 4 jollakin osalla olla myös nolla, mutta keskimääräisen nousukulman on oltava suurempi kuin nolla, jotta kuitumassasuspension virtaussuunnassa sihtiraon 3 yhteyteen muodostuu porras, joka saa aikaan sihdin toiminnan kannalta 20 tarpeellisen nuolella B osoitetun pyörteen muodostumisen. Sihtilangan 15 akseptikanavan ensimmäinen pinta 5 on toteutettu siten, että sihtisylinterin 1 tangentin 18 ja sihtilangan 15 akseptikanavan ensimmäisen pinnan 5 välillä on sihtilangan 15 akseptikanavan ensimmäisen pinnan suuntakulma a. Suuntakulman a suuruus voi ainakin akseptikanavan (8) alkuosalla sihtiraon (3) jäl-25 keen vaihdella esimerkiksi välillä 90-170 astetta, edullisesti välillä 110-160 astetta ja edullisimmin välillä 130 - 150 astetta sihtilangan 15 syöttöpuolen 5 pinnan 4 nousukulmasta γ riippuen.

CV

^ Akseptikanavan toinen pinta 6 on puolestaan muodostettu siten, et- ^ tä vierekkäisten sihtilankojen 15 akseptikanavan ensimmäisen pinnan 5 ja ak- ° 30 septikanavan toisen pinnan 6 muodostamalla akseptikanavalla 8 on avautu- £ miskulma β, joka on sihtiraon 3 kohdalla pienimmillään ja kasvaa siirryttäessä kohti sihtisylinterin 1 akseptipuolta 9. Avautumiskulma β voi olla esimerkiksi 5 - 00 45 astetta, edullisesti 10-30 astetta. Kuvion 3 mukaisessa sihtilangassa 15

LO

o akseptikanavan 8 avautumiskulma β on siis muuttuva siten, että avautumis- ^ 35 kulma β kasvaa siirryttäessä kohti sihtisylinterin 1 akseptipuolta 9 eli kuviossa 3 βι on pienempi kuin β2. Edelleen kuvion 3 mukaisen sihtisylinterin 1 sihtilan- 8 gan 15 akseptikanavan ensimmäinen pinta 5 ja toinen pinta 6 on muodostettu siten, että kahden vierekkäisen langan 15 väliin jäävä akseptikanava 8 on sovitettu kääntymään sihtisylinterin 1 säteen suuntaiseksi ennen akseptikanavan 8 avautumista sihtisylinterin 1 akseptipuolelle 9.

5 Kuvion 3 mukainen sihtisylinteri 1 ja sen sihtilangat 15 toteuttavat käytännössä ratkaisun, missä sihtilankojen 15 välinen akseptikanava 8 on sovitettu kokonaisuudessaan sihtisylinteriin 1 syötettävän kuitumassaseoksen syöttövirtaussuuntaa A vastaan olevaan suuntaan suhteessa sihtisylinterin tangentin 18 normaaliin 19 tai kuvitteelliseen normaaliin 19, joka on sovitettu 10 kulkemaan sihtiraon 3 sen reunan kautta, joka on akseptikanavan 8 ensimmäisen pinnan 5 puolella. Tämä kohta on merkitty kuvioon 3 nuolella P. Kuviossa 3 kyseinen sihtisylinterin 1 tangentin 18 normaali 19 on esitetty katkoviivalla 19. Käytännössä tämä ratkaisu tarkoittaa sitä, että akseptikanava 8 ei avaudu jyrkästi vaan suurenee asteittain ilman virtausteknisesti haitallisia jyrkkiä suun-15 nanmuutoksia tai porrastuksia, jolloin akseptikanavaan 8 ei pääse muodostumaan hitaamman virtauksen aluetta, joka aiheuttaisi akseptikanavassa 8 ta-kaisinvirtauspyörteen, josta edelleen seuraisi kuitujen kehräytymistä ja paine-häviöiden kasvua sihtisylinterin 1 akseptipuolella 9. Lisäksi sihtisylinterin 1 syöttöpuolella 10 nuolella B osoitettu kuitumassaseoksen syöttösuuntaan A 20 nähden taaksepäin kääntynyt virtaus pääsee ohjautumaan sihtilankojen 15 väliseen sihtirakoon 3 näin muodostuneessa virtaussuunnassa aluksi miltei suuntaansa muuttamatta, jolloin kuitumassaseoksen virtausnopeus ei laske eikä painehäviöitä juurikaan muodostu sihtisylinterin 1 syöttöpuolella 10.

Ratkaisun etuna on myös se, että nuolella C esitettyä kuitumas-25 saseoksen virtaussuuntaa akseptikanavassa 8 ei käännetä sihtiraon 3 jälkeen äkillisesti tangentiaalisesta radiaaliseksi, mikä myös aiheuttaa turhaa painehä-o viötä. Lisäksi ratkaisun etuna on myös, että nuolella E kuvattu huuhteluvirtaus

CM

^ tai paluuvirtaus saadaan toteutettua siten, että paluuvirtaus huuhtelee sihtilan- ^ gan syöttöpuolen pinnan 4 tehokkaasti ja että sihtiraon 3 kohdalla tapahtuvas- ° 30 ta paluuvirtauksen törmäämisestä aiheutuvat häviöt ovat pienet. Paluuvirtauk-

£ sen aikana syöttöpuolen pinnan läheisyyteen voi muodostua viitemerkinnällä F

is. merkitty vastapäivään kiertävä pyörre, joka tehostaa sihtipinnan 16 puhdistu- 00 [£ mistä. Akseptikanavan 8 kääntyessä sihtisylinterin 1 säteen suuntaiseksi sih- o tisylinterin 1 akseptitilan 9 tangentiaalivirtaukset eivät vaikuta sihtisylinterin 1 ^ 35 tai sihtilangan 15 toimintaan eri puolilla sihtiä.

9

Kuviossa 4 on esitetty kaavamaisesti eräs kolmas sihtisylinteri 1 ja sihtilanka 15 sihtilangan 15 päästä katsottuna. Selvyyden vuoksi kuviossa 4 ei ole esitetty sihtisylinterin 1 tukitankoja 12 ja tukirenkaita 13. Kuvion 4 mukainen sihtisylinteri 1 ja sen sihtilangat 15 vastaavat olennaisesti kuvion 3 mukaista 5 ratkaisua muilta osin, mutta kuvion 4 mukaisessa sihtilangassa 15 syöttöpuo-len pinta 4 on olennaisesti suora pinta.

Kuviossa 5 on esitetty kaavamaisesti eräs neljäs sihtisylinteri 1 ja sihtilanka 15 sihtilangan 15 päästä katsottuna. Selvyyden vuoksi kuviossa 5 ei ole esitetty sihtisylinterin 1 tukitankoja 12 ja tukirenkaita 13. Kuvion 5 mukainen 10 sihtisylinteri 1 ja sihtilanka 15 vastaavat olennaisesti kuvion 4 mukaista ratkaisua muilta osin, mutta kuvion 5 mukaisessa ratkaisussa sihtilangan 15 aksep-tikanavan ensimmäinen pinta 5 muodostuu kahdesta pintaosuudesta 5’ ja 5”, joista akseptikanavan 8 etenemissuunnassa tai sihtisylinterin 1 säteen R suunnassa sihtiraon 3 jälkeen oleva ensimmäinen pintaosuus 5’ on jatkuvasti 15 kaareva ja toinen pintaosuus 5” on olennaisesti suora ja kuvion 5 esittämässä tapauksessa vielä sihtisylinterin 1 säteen R suuntainen, vaikka voisi luonnollisesti olla myös jossakin kulmassa sihtisylinterin 1 säteeseen R nähden. Pinta-osuudet 5’ ja 5” liittyvät toisiinsa virtauksen kannalta edullisesti ilman jyrkkää suunnanmuutosta tai porrastusta.

20 Lisäksi kuvion 5 mukaisen sihtilangan 15 akseptikanavan toinen pin ta 6 muodostuu kahdesta toisiinsa virtauksen kannalta edullisesti ilman jyrkkää suunnanmuutosta tai porrastusta liittyvästä pintaosuudesta 6’ ja 6”. Akseptikanavan 8 etenemissuunnassa sihtisylinterin 1 säteen R suunnassa sihtiraon 3 jälkeen oleva ensimmäinen pintaosuus 6’ on jatkuvasti kaareva ja jälkimmäi-25 nen pintaosuus 6” on olennaisesti suora ja kuvion 5 esittämässä tapauksessa vielä sihtisylinterin 1 säteen R suuntainen, vaikka voisi luonnollisesti olla myös 5 jossakin kulmassa sihtisylinterin 1 säteeseen R nähden. Kuvion 5 mukaisessa

(M

^ ratkaisussa akseptikanavan 8 avautumiskulma βι välittömästi sihtiraon 3 jäl- ° keen on 19 astetta. Akseptikanavan 8 kaarevan osuuden lopussa aksepti- <y> ° 30 kanavan 8 avautumiskulma β2 on 22 astetta ja akseptikanavan 8 suoralla | osuudella akseptikanavan 8 avautumiskulma β on luonnollisesti 0 astetta. Ku- vion 5 mukaisessa sihtisylinterissä 1 on myös siis muuttuva akseptikanavan 8 00 [£ avautumiskulma β, mutta siten, että akseptikanavan 8 etenemissuunnassa o avautumiskulma β ensin kasvaa, mutta sitten pienenee.

^ 35 Kaikissa kuvioiden 3-5 mukaisissa ratkaisuissa akseptikavanassa 8 on siis ainakin yksi osuus, jossa akseptikanavan 8 avautumiskulma β muut- 10 tuu jatkuvasti eli ainakin joko sihtilangan 15 akseptikanavan ensimmäinen pinta 5 tai toinen pinta 6 käsittää jatkuvasti kaartuvan pintaosuuden.

Kuviossa 6 on esitetty kaavamaisesti eräs viides sihtisylinteri 1 ja sihtilanka 15 sihtilangan 15 päästä katsottuna. Selvyyden vuoksi kuviossa 6 ei 5 ole esitetty sihtisylinterin 1 tukitankoja 12 ja tukirenkaita 13. Kuvion 6 mukaisessa ratkaisussa sihtilangan 15 akseptikanavan sekä ensimmäinen pinta 5 että toinen pinta 6 ovat olennaisesti suoria pintoja ja akseptikanava 8 avautuu kohti sihtisylinterin 1 akseptipuolta 9 vakiokulmalla β. Tästä seuraa, että akseptikanava 8 ei siis käänny sihtisylinterin 1 säteen R suuntaiseksi.

10 Kaikissa kuvioiden 3-6 mukaisissa ratkaisuissa on yhteistä se, että sihtiraon 3 kohdalla sihtisylinterin 1 tangentin 18 ja akseptikanavan ensimmäisen pinnan 5 välillä on sihtilangan 15 akseptikanavan ensimmäisen pinnan 5 suuntakulma a, jonka suuruus on vähintään 90 astetta. Täten jokaiselle kuvioiden 3-6 mukaisille ratkaisuille on yhteistä se, että sihtilankojen 15 välinen 15 akseptikanava 8 on sovitettu kokonaisuudessaan sihtisylinteriin 1 syötettävän kuitumassaseoksen syöttövirtaussuuntaa A vastaan olevaan suuntaan suhteessa sihtisylinterin 1 tangentin 18 normaaliin tai kuvitteelliseen normaaliin 19, joka on sovitettu kulkemaan sihtiraon 3 sen reunan kautta, joka on akseptikanavan 8 ensimmäisen pinnan puolella.

20 Edelleen kaikissa kuvioiden 3-6 mukaisissa ratkaisuissa sihtilan gan 15 syöttöpuolen päätypinta 17 on sihtisylinterin 1 säteen R suuntainen, jolloin se siis muodostaa 90 asteen kulman sihtisylinterin tangentin 18 suuntaan nähden. Kyseinen kulma sihtisylinterin 1 tangenttiin nähden voi myös olla esimerkiksi 45-135 astetta, edullisesti 70 - 110 astetta.

25 Kuviossa 7 on vielä esitetty hyvin kaavamaisesti eräs kuudes sih- tisylinteri 1, jossa akseptikanavaa 8 ei ole sijoitettu koko pituudeltaan sihtisylin-o teriin 1 syötettävän kuitumassaseoksen syöttövirtaussuuntaa A vastaan ole-

<M

^ vaan suuntaan suhteessa sihtisylinterin 1 tangentin 18 normaaliin 19. Kuvion 7 ° suoritusesimerkissä runsaat puolet akseptikanavan 8 kokonaispituudesta on

CD

° 30 sijoitettu sihtisylinteriin 1 syötettävän kuitumassaseoksen syöttövirtaussuuntaa | A vastaan olevaan suuntaan suhteessa sihtisylinterin 1 tangentin 18 normaa- liin 19. Ratkaisun mukaan kuitenkin vähintään kolmasosa akseptikanavan 8 00 g kokonaispituudesta sijoitetaan sihtisylinteriin 1 syötettävän kuitumassaseoksen o syöttövirtaussuuntaa A vastaan olevaan suuntaan suhteessa sihtisylinterin 1 ™ 35 tangentin 18 normaaliin. Joissakin tapauksissa käsiteltävän massan ominai suuksista riippuen vähintään puolet akseptikanavan 8 kokonaispituudesta sijoi- 11 tetaan sihtisylinteriin 1 syötettävän kuitumassaseoksen syöttövirtaussuuntaa A vastaan olevaan suuntaan suhteessa sihtisylinterin 1 tangentin 18 normaaliin sihtisylinterin hyvän sihti- tai lajittelutoiminnon varmistamiseksi. Kuvion 7 mukaisessa sihtisylinterissä sihtisylinterin 1 tangentin 18 ja akseptikanavan en-5 simmäisen pinnan 5 välillä oleva akseptikanavan ensimmäisen pinnan suuntakulma a on kuitenkin vähintään 90 astetta akseptikanavan 8 alkuosalla sihtira-on 3 jälkeen. Käytännössä suuntakulma a voi vaihdella akseptikanavan 8 alkuosalla sihtiraon 3 jälkeen esimerkiksi välillä 90- 170 astetta, edullisesti välillä 110 - 160 astetta ja edullisimmin välillä 130 - 150 astetta sihtilangan 15 10 syöttöpuolen pinnan 4 nousukulmasta γ riippuen. Akseptikanavan 8 loppuosalla akseptikanavan ensimmäisen pinnan 5 suuntakulma a voi olla pienempi kuin 90 astetta, kuten kuviossa 7 on esitetty eli akseptikanava 8 on sovitettu loppuosallaan kääntymään kuitumassaseoksen syöttövirtaussuuntaa A vastaavaan suuntaan.

15 Edelleen kuvion 7 mukaisessa ratkaisussa akseptikanavan 8 avau- tumiskulma β on sovitettu kasvamaan siirryttäessä sihtiraosta 3 kohti sihtisylinterin 1 akseptipuolta 9. Avautumiskulma β voi olla esimerkiksi 5-45 astetta, edullisesti 10-30 astetta.

Myös kuvion 7 mukaisessa ratkaisussa sihtisylinterin 1 syöttöpuolel-20 la 10 kuitumassaseoksen syöttösuuntaan A nähden taaksepäin kääntynyt virtaus pääsee ohjautumaan sihtilankojen 15 väliseen sihtirakoon 3 näin muodostuneessa virtaussuunnassa aluksi miltei suuntaansa muuttamatta, jolloin kuitumassaseoksen virtausnopeus ei laske eikä painehäviöitä juurikaan muodostu sihtisylinterin 1 syöttöpuolella 10. Edelleen ilman virtausteknisesti haitallisia 25 jyrkkiä suunnanmuutoksia tai porrastuksia avautuvan akseptikanavan 8 ansi-osta akseptikanavaan 8 ei pääse muodostumaan hitaamman virtauksen aluet-o ta, joka aiheuttaisi akseptikanavassa 8 takaisinvirtauspyörteen, josta edelleen

CM

^ seuraisi kuitujen kehräytymistä ja painehäviöiden kasvua sihtisylinterin 1 ak- ° septipuolella 9.

05 ° 30 Sihtisylinterin 1 sihtilanka 15 käsittää siis ainakin yhden olennaisesti | sihtisylinterin 1 syöttöpuolen 10 suuntaan suunnattavan syöttöpuolen pinnan 4, kuitumassaseoksen syöttövirtaussuuntaan A nähden olennaisesti vastakkai- 00 [£ seen suuntaan suunnattavan ainakin yhden ensimmäisen pinnan 5 eli sihisi tisylinterin 1 akseptikanavan 8 ensimmäisen pinnan 5 ja kuitumassaseoksen ^ 35 syöttövirtaussuuntaan A nähden olennaisesti samaan suuntaan suunnattavan ainakin yhden toisen pinnan eli sihtisylinterin 1 akseptikanavan 8 toisen pinnan 12 6. Mainitun syöttöpuolen pinnan 4 ja mainitun akseptikanavan 8 ensimmäisen pinnan 5 muodostavan pinnan välinen kulma, eli kuvioiden 3-6 esittämän mukaisesti, suuntakulman a ja nousukulman γ välinen kulma on vähintään 90 astetta, edullisesti 115 - 180 astetta ja edullisimmin 135 - 160 astetta. Sihti-5 langan pituus voi vaihdella sihtisylinteristä riippuen. Sihtilanka 15 voi olla koko sihtisylinterin korkeudella tai sen osalla. Sihtilanka 15 on kuvioiden 3-6 esimerkeissä sihtisylinterin kehällä sihtisylinterin akselin suunnassa, mutta se voi olla myös kulmassa siihen, nähden tai osalla pituutta sihtisylinterin akselin suuntainen ja osalla pituutta kulmassa. Sihtilanka voi olla myös kaaren muo-10 dossa sihtisylinterin 1 kehällä osalla sihtisylinterin korkeutta tai koko sihtisylinterin korkeudella. Sihtilangan 15 kokonaisleveys on yleensä 1-10 mm, mutta se voi olla myös kapeampi tai leveämpi. Usein sihtilangan 15 leveys on 2 - 5 mm. Sihtilangan syöttöpuolen pinnan 4 sihtisylinterin kehänsuuntainen mitta tai leveys määrittää, kuinka paljon sihtirakoja 3 sihtisylinterin kehälle tulee, mikä 15 puolestaan vaikuttaa virtaamaan sihtisylinterin läpi. Virtaama sihtisylinterin 1 läpi yleensä kasvaa kun kyseistä mittaa kavennetaan. Kyseinen mitta valitaan sovelluskohteen mukaan sopivaksi. Akseptikanavan pintojen 5 ja 6 kehän-suuntaisten mittojen eli leveyksien valinnalla ja erityisesti niiden säteensuun-taisella mitalla on edellistä vähemmän vaikutusta virtaamaan sihtisylinterin läpi 20 edellyttäen, että pintojen suunnat määräävät kulmat on oikein valittu.

Joissain tapauksissa tässä hakemuksessa esitettyjä piirteitä voidaan käyttää sellaisenaan, muista piirteistä huolimatta. Toisaalta tässä hakemuksessa esitettyjä piirteitä voidaan tarvittaessa yhdistellä erilaisten kombinaatioiden muodostamiseksi.

25 Piirustukset ja niihin liittyvä selitys on tarkoitettu vain havainnollis- tamaan keksinnön ajatusta. Yksityiskohdiltaan keksintö voi vaihdella patentti-o vaatimusten puitteissa. Kuvioiden 3-6 suoritusesimerkeissä on esitetty aino-

CSJ

^ asiaan lankasylintereitä, mutta kuten edellä mainittiin, esitettyä ratkaisua voi- ^ daan käyttää muissakin sihtisylintereissä, myös sellaisissa, joissa umpinaiseen ° 30 sylinterimäiseen aihioon on muodostettu sihtirakoja ja akseptikanavia esimer- | kiksi mekaanisesti työstämällä tai kipinätyöstöllä. Tälläkin tavalla muodostettu- is. jen sihtisylintereiden sihtirakojen ja akseptikanavien rakenteille pätee siis se, 00 [£ mitä edellä on esitetty.

LO

o o

CM

Claims (12)

1. Sihtisylinteri kuitumassaseoksen puhdistamiseksi tai lajittelemi-seksi, joka sihtisylinteri (1) käsittää sihtirakoja (3) ja akseptikanavia (8) johtamaan sihtirakojen (3) läpäisemän osuuden sihtisylinterin (1) syöttöpuolelle (10) 5 syötetystä kuitumassaseoksesta sihtisylinterin (1) akseptipuolelle (9), ja joiden sihtirakojen (3) välissä on ainakin yksi syöttöpuolen pinta (4) ja joissa aksepti-kanavissa (8) on ainakin yksi akseptikanavan (8) ensimmäinen pinta (5) ja ainakin yksi akseptikanavan (8) toinen pinta (6), tunnettu siitä, että akseptikanava (8) on sovitettu kokonaisuu-10 dessaan sihtisylinteriin (1) sen kehän suunnassa syötettävän kuitumassaseoksen syöttövirtaussuuntaa (A) vastaan olevaan suuntaan suhteessa sihtisylinterin (1) tangentin (18) normaaliin (19), joka on sovitettu kulkemaan sihtiraon (3) sen reunan kautta, joka on akseptikanavan (8) ensimmäisen pinnan (5) puolella ja että akseptikanavan (8) ensimmäinen pinta (5) ja toinen pinta (6) ovat ai-15 nakin akseptikanavan (8) alkuosalla sihtiraon (3) jälkeen kaarevia siten, että akseptikanavan (8) ensimmäinen pinta (5) ja toinen pinta (6) on sovitettu kaartumaan kohti sihtisylinterin (1) säteen suuntaa siten, että akseptikanava (8) on kaareva ainakin akseptikanavan (8) alkuosalla sihtiraon (3) jälkeen.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sihtisylinteri, tunnettu siitä, 20 että sihtisylinteri (1) käsittää useita sihtisylinterin (1) sihtipinnan (16) muodostavia sihtilankoja (15), joiden sihtilankojen (15) välissä on sihtirakoja (3), ja joissa sihtilangoissa (15) on ainakin yksi syöttöpuolen pinta (4), ainakin yksi akseptikanavan ensimmäinen pinta (5) ja ainakin yksi akseptikanavan toinen pinta (6) siten, että sihtilankojen (15) syöttöpuolen pinnat (4) on sovitettu muo- 25 dostamaan mainitun sihtisylinterin (1) sihtipinnan (16) ja että kuitumassaseok-^ sen syöttövirtaussuunnassa (A) edellä olevan sihtilangan (15) akseptikanavan o toinen pinta (6) ja kuitumassaseoksen syöttövirtaussuunnassa (A) sitä seuraa- c\i van sihtilangan (15) akseptikanavan ensimmäinen pinta (5) on sovitettu muo- O ^ dostamaan välilleen akseptikanavan (8), jonka kautta sihtiraon (3) läpäisemä 30 osuus sihtisylinterin (1) syöttöpuolelle (10) syötetystä kuitumassaseoksesta on £ sovitettu siirtymään sihtisylinterin (1) syöttöpuolelta (10) akseptipuolelle (9).

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen sihtisylinteri, tunnettu S siitä, että sihtisylinterin (1) tangentin ja akseptikanavan ensimmäisen pinnan § (5) välinen akseptikanavan ensimmäisen pinnan (5) suuntakulma (a) on aina- C\J 35 kin akseptikanavan (8) alkuosalla sihtiraon (3) jälkeen vähintään 90 astetta.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen sihtisylinteri, tunnettu siitä, että suuntakulma (a) on ainakin akseptikanavan (8) alkuosalla sihtiraon (3) jälkeen 90 - 170 astetta, edullisesti 110 - 160 astetta ja edullisimmin 130 -150 astetta.

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen sihtisylinteri, tunnettu siitä, että sihtisylinterin (1) tangentin (18) ja syöttöpuolen pinnan (4) välinen syöttöpuolen pinnan (4) nousukulma (a) on 0 - 45 astetta, edullisesti 5 - 20 astetta.

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen sihtisylinteri, 10 tunnettu siitä, että akseptikanavan (8) avautumiskulma (β) on 5 - 45 astetta, edullisesti 10-30 astetta.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen sihtisylinteri, tunnettu siitä, että akseptikanavan (8) avautumiskulma (β) on vakio.

8. Patenttivaatimuksen 6 mukainen sihtisylinteri, tunnettu siitä, 15 että akseptikanavan (8) avautumiskulma (β) on sovitettu muuttumaan siirryttäessä kohti sihtisylinterin (1) akseptipuolta (9).

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen sihtisylinteri, tunnettu siitä, että akseptikanavan (8) avautumiskulma (β) on sovitettu kasvamaan siirryttäessä kohti sihtisylinterin (1) akseptipuolta (9).

10. Patenttivaatimuksen 8 mukainen sihtisylinteri, tunnettu sii tä, että akseptikanavan (8) avautumiskulma (β) on sovitettu ensin kasvamaan ja sitten pienenemään siirryttäessä kohti sihtisylinterin (1) akseptipuolta (9).

11. Jonkin patenttivaatimuksen 8-10 mukainen sihtisylinteri, tunnettu siitä, että ainakin yksi akseptikanavan ensimmäinen pinta (5) 25 ja/tai ainakin yksi akseptikanavan toinen pinta (6) on jatkuvasti kaareva pinta.

12. Jonkin patenttivaatimuksen 8-11 mukainen sihtisylinteri, 5 tunnettu siitä, että akseptikanava (8) on sovitettu avautumaan sihtisylinte- (M ^ rin (1) akseptipuolelle (9) olennaisesti sihtisylinterin (1) säteen (R) suunnassa, o i σ> o X en CL h-· 00 m m m o o (M