FI127385B

FI127385B - Laitteisto ja menetelmä materiaalin hienontamiseen

Info

Publication number: FI127385B
Application number: FI20165813A
Authority: FI
Inventors: Hannu Kuopanportti; Ilkka Hynynen
Original assignee: Tutkimuspalvelut Kuopanportti Ky
Priority date: 2016-10-27
Filing date: 2016-10-27
Publication date: 2018-04-30
Also published as: WO2018078221A1; US11731141B2; PL3532204T3; AU2017348754B2; US20210008567A1; ES2900192T3; FI20165813A; CN110099749B; CA3080295A1; AU2017348754A1; EP3532204B1; EP3532204A1; US20190118189A1; CN110099749A; US10857545B2; EP3532204A4

Description

(54) Keksinnön nimitys - Uppfinningens benämning

Laitteisto ja menetelmä materiaalin hienontamiseen Anordning och förfarande för finfördelning av ett material (56) Viitejulkaisut - Anförda publikationer

US 1704823 A, NL8303265A, JP 2006231267 A, US 1448013 A (57) Tiivistelmä - Sammandrag

Keksinnön kohteena on laitteisto materiaalin hienontamiseen. Laitteisto käsittää ensimmäinen kuljetinrakenteen (C1) jossa ensimmäinen kuljetinpinta (B1), toisen kuljetinrakenteen (C2) jossa toinen kuljetinpinta, ja jossa laitteistossa ensimmäinen kuljetinpinta (B1) ja toinen kuljetinpinta (B2) on asetettu kohti toisiaan. Kuljetinpinnat (B1, B2) on järjestetty rajaamaan laitteistossa hienontamistilan (GS). Laitteistossa on välineet (M1A, M2A) kuljetinpintojen saattamiseksi liikesuuntaiseen (D) liikkeeseen jossa nuo toisiaan kohti asetetut kuljetinpinnat (B1, B2) on järjestetty liikkumaan kuljetinrakenteiden ensimmäisestä päästä (E1) kohti kuljetinrakenteiden toista päätä (E2). Toisiaan kohti asetetut kuljetinpinnat on asetettu suppenevasti siten että kuljetinpintojen (B1, B2) väli kapenee kuljetinpintojen liikesuunnassa (D) tarkasteltuna jotta kuljetinpintojen etenevä liike on järjestetty aikaansaamaan hienonnettavaan materiaaliin puristusta. Keksinnössä kuljetinpinnat (B1, B2) ovat kaksoissuppenevasti siten että mainitun liikesuuntaisen kapenevuuden lisäksi ovat kuljetinpinnat asetettu suppenevasti myös siten että myös liikesuuntaan nähden poikittaisessa suunnassa (TD) kuljetinpintojen (B1, B2) väli kapenee, mainitun hienontamistilan (GS) täten muodostuessa kaksoissuppenevaksi.

Uppfinningen avser en anordning för finfördelning av ett material. Anordningen omfattar en första transportörkonstruktion (C1) med en första transportöryta (B1), en andra transportörkonstruktion (C2) med en andra transportöryta, och i vilken anordning den första transportörytan (B1) och den andra transportörytan (B2) är placerade mot varandra. Transportörytorna (B1, B2) är anordnade att avgränsa i anordningen ettfinfördelningsutrymme (GS). Anordningen uppvisar medel (M1A, M2A) för att bringa transportörytorna i rörelseparallell (D) rörelse väri dessa mot varandra placerade transportörytor (B1, B2) är anordnade att röra sig frän transportörkonstruktionernas första ända (E1) mot transportörkonstruktionernas andra ända (E2). De mot varandra placerade transportörytorna är placerade avsmalnande sä att transportörytornas (B1, B2) mellanrum smalnar av i transportörytornas rörelseriktning (D) sett för att transportörytornas framätrörelse är anordnad att ästadkomma en sammanpressning i det finfördelade materialet. I uppfinningen är transportörytorna (B1, B2) dubbelavsmalnande sä attförutom nämnda rörelseriktade avsmalning är transportörytorna placerade avsmalnande även sä att även i förhällande tili rörelseriktningen i tvärgäende riktning (TD) smalnar transportörytornas (B1, B2) mellanrum av, varvid nämnda finfördelningsutrymme (GS) säledes bildas som dubbelavsmalnande.

20165813 prh 28 -08- 2017

Laitteisto ja menetelmä materiaalin hienontamiseen

Keksinnön tausta

Esimerkiksi kaivosteollisuudessa, mineraaliteollisuudessa ja sementtiteollisuudessa on suurta tarvetta materiaalin hienontamiselle. Merkittävää on se, että materiaalin hienontaminen on kyseisten teollisuudenalojen suurin energiaa kuluttava prosessi.

Hienonnusprosessin vaatima energiankulutus on materiaalityypistä riippuva ja tavallisesti suuruudeltaan 20-60 kWh/t, mutta saattaa olla hienojauhatuksessa jopa 100-1000 kWh/t.

Kitka ja sen aiheuttama lämpö vie suurimman osan jauhatuksen energiankulutuksesta. Pääosa vaadittavasta energiamäärästä kuluu jauhatusvaiheessa, jonka kustannukset esimerkiksi mineraalien rikastusprosessissa voivat olla jopa 70 % rikastuskustannuksista.

Eräitä tunnettuja laitteistoja ja menetelmiä on esitetty julkaisuissa

US2981486, US1704823 ja GB709729.

Tunnettuihin ratkaisuihin kuitenkin liittyy ongelmia. Tunnetuissa menetelmissä ja laitteistoissa on ongelmana korkea energiankulutus ja vaatimaton hyötysuhde. Ongelmana on myös lopputuotteen eli hienopartikkelien huono laatu johtuen partikkeleiden nopeaan puristukseen perustuvasta murtamistavasta, joka johtaa sattumanvaraisiin murtopintoihin pääjännityskenttien alueella ja vaikeasti prosessoitavan ylihienon fraktion muodostumiseen.

Keksinnön lyhyt selostus

Keksinnön tavoitteena on siten kehittää laitteisto ja menetelmä siten, että yllä mainitut ongelmat saadaan ratkaistua tai lievennettyä.

Keksinnön tavoite saavutetaan laitteistolla ja menetelmällä, joille on tunnusomaista se, mitä sanotaan itsenäisissä patenttivaatimuksissa. Keksinnön edulliset suoritusmuodot ovat epäitsenäisten patenttivaatimusten kohteena.

Keksintö perustuu kuljetinpintojen uudenlaiseen keskinäiseen sijoitteluun. joka puolestaan mahdollistaa sen että kyseessä on vapaa murskaus eli kiin30 teän materiaalin partikkelikohtainen hidas puristaminen ja heikentäminen mikrohalkeamia kasvattamalla.

Keksinnön mukaisen laitteiston ja menetelmän ja järjestelmän etuna on matala energian kulutus, hyvälaatuinen lopputuote ja selkeä ja toimintavarma laiterakenne. Keksintö myös mahdollistaa lopputuotteen jakautumisen eri partik35 kelikoon mukaisiin materiaalivirtoihin.

20165813 prh 28 -08- 2017

Kuvioiden lyhyt selostus

Keksintöä selostetaan nyt lähemmin edullisten suoritusmuotojen yhteydessä, viitaten oheisiin piirustuksiin, joista:

Kuviot 1-3 esittävät eri päällykuvantoja korkeuksilta laitteistoa, kulje5 tinpintojen liikesuuntaan nähden poikittaisessa suunnassa tarkasteltuna, havainnollistaen kiilakulman muuttumista eri korkeuksilla, tarkastelukohdan edetessä kuljetinpintojen liikesuuntaan nähden poikittaisessa suunnassa, kuvio 4 havainnollistaa hienontamislaitteiston kuljetinpintojen asennon periaatetta päältä sisääntulon kohdalta, tarkasteltuna liikesuuntaan nähden 10 poikittaiseen suuntaan ja havainnollistaen kiilakulmaa eli liikesuuntaista suppenevuutta kuljetinpintojen välillä, kuvio 5 havainnollistaa hienontamislaitteiston kuljetinpintojen asennon periaatetta ensimmäisestä päädystä eli alkupäästä tarkasteltuna liikesuuntaan ja havainnollistaa kitakulmaa eli liikesuuntaan nähden poikittaisessa suun15 nassa tarkastellen havaittavaa suppenevuutta kuljetinpintojen välillä.

kuvio 6 esittää periaatekuvaa kuljetinrakenteesta, havainnollistaen säätörakenteita, kuvio 7 esittää periaatekaaviona laitteistoa sivulta ja siinä yhteydessä puristusta, materiaalipartikkeleita, tytärpartikkeleita ja tytärpartikkeleiden ali20 partikkeleita.

Keksinnön yksityiskohtainen selostus

Keksintö liittyy materiaalin hienontamiseen puristamalla, esimerkinomaisesti erityisesti elastoplastisen materiaalin hienontamiseen. Esimerkiksi mineraalit ovat esimerkki hienonnettavasta ainakin osittain elastoplastisesta mate25 riaalista. Jos materiaali on homogeeninen ja täysin elastinen eli kimmoinen, niin tällöin on niin että materiaaliin syntyvä jännityskenttä jakautuu puristuskohtien sijainnin ja pinta-alan mukaisesti materiaalissa ja jännityskenttä voidaan laskea suhteellisen tarkasti atomien välisiin sidosvoimiin perustuen. Käytännössä kaikki hienonnettavat materiaalipartikkelit ovat ei-homogeenisia ja ainakin hieman plastisia ja niissä tyypillisesti on useita epätasaisesti materiaaliin jakautuneita ainekomponentteja, joissa etenkin niiden rajapinnoilla on epäjatkuvuuskohtia ja mikrohalkeamia. Mineraalien lisäksi keraaminen materiaali ja lasi ovat elastoplastista materiaalia.

Kuvioissa esitetty laitteisto GD käsittää ensimmäinen kuljetinraken35 teen Cl jossa ensimmäinen kuljetinpinta Bl. Laitteisto käsittää myös toisen kulje3

20165813 prh 28 -08- 2017 tinrakenteen C2 jossa toinen kuljetinpinta B2. Kumpikin kuljetinpinta BI, B2 on liikesuuntaan D pyöritettävä tavallaan telaketjumainen kuljetinpinta joka pyörii suljettukehäisen muotonsa mukaisesti täysiä pyörähdyskierroksia tukirakenteensa SS varassa ja yhden tai useamman moottorin MIA, M2A tai muun toimilaitteen

MIA, M2A antamalla voimalla. Kuljetinpintaa BI, B2 pyörittävä toimilaite kuten MIA, M2A on esimerkiksi sähkömoottori tai hydraulimoottori tai muu toimilaite. Toimilaite kuten MIA, M2A muodostaa välineet kuljetinpintojen BI, B2 saattamiseksi liikesuuntaiseen D liikkeeseen jossa nuo toisiaan kohti asetetut kuljetinpinnat BI, B2 on järjestetty liikkumaan kuljetinrakenteiden Cl, C2 ensimmäisestä päästä El kohti kuljetinrakenteiden toista päätä E2. On selvää että laitteiston toisessa päässä E2 kuljetinpintojen liikesuunta kääntyy päinvastaiseksi kun kuljetinpintojen BI, B2 pyöritysliike kääntää liikkeen paluusuuntaiseksi mutta tuo paluusuuntainen liike tapahtuu kuljetinrakenne-parin Cl, C2 ulkosivuilla ja on loppupäästä eli toisesta päästä E2 kohti alkupäätä eli ensimmäistä päätä.

Oleellista laitteistossa kuitenkin on hienontamistilaa GS rajaavat rakenteet eli reunat alueesta jossa kuljetinpinnat BI, B2 ovat kohti toisiaan. Kuljetinpinnat BI, B2 siis rajaavat hienontamistilan GS.

Kuljetinpintojen BI, B2 ainakin toisessa päädyssä kuljetinpinnan alla kuljetinrakenteissa Cl, C2 on vetopyörä, vetoratas tms. vedonvälitin GE1, GE2 jo20 ka siirtää toimilaitteen MIA, M2A antaman pyöritysvoiman kuljetinpinnalle Bl, B2. Lisäksi kuljetinrakenteissa on vastakkaisessa päädyssä kääntöpyörät TRI, TR2, joiden päältä kuljetinpinnat Bl, B2 kulkevat ja kääntyvät paluuliikkeeseen. Kuviossa 1-3 on esitetty vetopyörät GE12, GE22 myös päätyjen välisellä alueella kuten kuljetinrakenteen keskialueella.

Laitteistorakenne on sellainen että välineet MIA, M2A kuljetinpintojen

Bl, B2 saattamiseksi liikesuuntaisen D liikkeeseen on järjestetty saattamaan kuljetinpinnat Bl, B2 peräkkäisten täysien pyörintäkierrosten mukaiseen pyörimisliikkeeseen.

Lisäksi kuljetinrakenne kuten Cl, C2 käsittää tukirakenteen SSI, SS2 kuljetinpintansa Bl, B2 pyörimisliikkeen tukemiseksi, tukirakenne voi olla tehty kannatusrullilla ja toki jo em. kääntöpyörät TRI, TR2 voidaan ajatella kuuluvan tukirakenteisiin ja samoin myös vetopyörät GE1, GE12, GE2, GE22.

Kuljetinpinta kuten Bl vastaavasti B2 siis on suljettu kehä joka kiertää täysiä peräkkäisiä kierroksia vetopyörien GE1, GE12 ja vastaavasti GE2, GE21 se35 kä kääntöpyörien TRI vastaavasti TR2 että myös tukirullien SS1 vastaavasti SS2 varassa.

20165813 prh 28 -08- 2017

Viitaten kuvioihin 1-3 ja 6, vetopyörä GE1 on akseliltaan AI laakeroitu laakerilla BRI tukielimeen SM1 kuten liukukiskoon SM1, jonka avulla toimilaite HM1 kuten hydraulinen toimilaite siirtää akselin AI alapäätä suhteessa laitteiston kiinteään runkoon FR (runko FR osittaisesti esitetty).

Vastaavasti kääntöpyörä TRI on akseliltaan A2 laakeroitu laakerilla

BR2 tukielimeen SM2 kuten liukukiskoon SM2 jonka avulla toimilaite HM2 kuten hydraulinen toimilaite siirtää akselin A2 alapäätä suhteessa laitteiston kiinteään runkoon FR.

Kuljettimen omaa runkoa ei kuvioissa 1-3 ja 6 ole esitetty koska se 10 peittäisi mm. kuljettimen yläosan eli ne rakenteet mitkä kuljettimista Cl, C2 kuvioissa näkyy.

Kuljettimen kuten Cl päiden välillä akselien AI, A2 välillä voi olla muitakin pystyakseleita ja niiden päissä voi olla esitetyn kaltaisia laiterakenteita. Vetopyöriä voi olla erikin määrä kuin kuvioiden esimerkin kaksi vetopyörä-paria.

Laitteistossa ensimmäinen kuljetinpinta B1 ja toinen kuljetinpinta B2 on asetettu kohti toisiaan. Näin kuljetinpinnat BI, B2 on järjestetty rajaamaan laitteistossa hienontamistilan GS, jossa materiaali hienonnetaan liikkuvien kuljetinpintojen BI, B2 antamalla puristuksella.

Hienonnettavan materiaalin kannalta laitteisto käsittää sisääntulon IN ja jo hienonnetun materiaalin kannalta laitteisto käsittää ulostulot OUTI ja OUT 2. Ulostulo OUTI on laitteiston oleellisesti vaakasuuntaisessa alareunassa ja se käytännössä on kuljetinpinta-parin BI, B2 alareunojen välille jätetty rako, joka ulottuu kuljettimen alareunassa kohti loppupäätä E2. Ulostulo OUT2 on laitteiston loppupäässä E2 johon liikesuunta D suuntautuu, käytännössä ulostulo OUT2 on kuljetinpintojen BI, B2 toisiaan vastakkaisen alueen loppumiskohta kuljetinrakenteiden Cl, C2 toisessa päässä E2 eli loppupäässä.

Jotta materiaaliin kohdistuisi puristusta, on rakenne sellainen että laitteistossa nuo toisiaan kohti asetetut kuljetinpinnat BI, B2 on asetettu suppenevasti siten, että kuljetinpintojen BI, B2 väli kapenee kuljetinpintojen liike30 suunnassa D tarkasteltuna jotta kuljetinpintojen BI, B2 etenevä liike on järjestetty aikaansaamaan hienonnettavaan materiaaliin puristusta.

Kuljetinpintojen liikesuuntaisen suppenevuuden suppenevuuskulmaa eli kiilakulmaa esittää kuvioissa 1-3 ja 4 merkintä 1NCL-D.

Kuljetinpintojen liikesuuntaan nähden poikittaisen suppenevuuden 35 suppeneniskulmaa esittää kitakulma 1NCL-TD. Tuo kulma 1NCL-TD on kuviossa 5 ylöspäin avautuva (eli alaspäin suppeneva) kulma kuljetinpintojen BI, B2 välillä.

20165813 prh 28 -08- 2017

Viitaten kuvioon 5 ja 7 ja kuvioiden 1-3 vertailuun, keksinnön ydin on että laitteistossa kuljetinpinnat BI, B2 ovat kaksoissuppenevasti siten että mainitun liikesuuntaisen (suunta Dj suppenevuuden eli kapenevuuden lisäksi ovat kuljetinpinnat BI, B2 asetettu suppenevasti myös siten että myös liikesuuntaan D nähden poikittaisessa suunnassa TD kuljetinpintojen BI, B2 väli kapenee. Näin hienontamistila GS muodostuu kaksoissuppenevaksi. Selkeiten tämä liikesuuntaan D nähden poikittaisessa suunnassa TD oleva suppenevuus eli kitakulma INCL_TD havaitaan kuviosta 4, jossa liikesuunta on katsojasta poispäin.

Hienontamistilassa GS poikittainen suppenevuus eli kitakulma INCL10 TD (kuvio 5) pienenee loppupäätä E2 kohti siten, että hienontamistilan GS alaosan leveys pysyy samana tai pienenee asetetun kiilakulman INCL-D (joka muuttuu korkeussuunnassa eli pienenee alaspäin) mukaisesti ja siten että kitakulma INCL-TD (kuvio 5) on hienonnustilan GS avoimessa loppupäässä E2 nolla, joten hienonnustilan GS seinämien eli kuljetinpintojen BI, B2 etäisyys avoimessa pää15 dyssä E2 ulostulossa OUT2 sama kuin alaosan ulostulon OUTI leveys kapeimmillaan. Keksinnön mukaisessa menetelmässä materiaalia lajitellaan, kuljetetaan ja murretaan riittävän hienojakeiseksi kaikkialla hienonnustilassa GS, erityisesti siis liikesuunnassa peräkkäisissä alueissa/kohdissa hienonnustilaa GS ja hienontanutta materiaalia poistetaan kaikista hienonnustilan osista. Näiden toimintojen yhteisvaikutuksen ansiosta partikkelien puristaminen ja murtuminen toteutuu pääosin yhden partikkelin paksuisessa kerroksessa ja partikkelikohtaisesti, ja aina korkeintaan voimalla, joka aina vastaa partikkelin murtolujuutta riippumatta sen lujuusominaisuuksista. Partikkelien hienontaminen tehdään ajallisesti peräkkäisissä vaiheissa siten että partikkelin MP hienontamisen jälkeen sen ty25 tärpartikkelin MPD1 eli tytärkappaleen MPD1 hienontaminen suoritetaan kohdassa joka on sekä alemmassa positiossa kuljetinpintojen BI, B2 välillä että samalla myös pidemmällä liikesuunnassa D, vastaavasti tytärpartikkelin MPD1 alipartikkelin MPD2 hienontaminen suoritetaan kohdassa joka on myös yhä enemmän alemmassa positiossa kuljetinpintojen BI, B2 välillä ja samalla yhä pidem30 mällä liikesuunnassa D. Näin saadaan pienemmille partikkeleille eli tytärpartikkeleille MPD1 ja niistä hienontamalla synnytettäville alipartikkeleille MPD2 pidempi viipymäaika eli puristuksenalainen käsittelyaika.

Vaikka päällykuvanto-kuvioissa 1-3 ja lisäksi kuviossa 4 on kulman osalta havaittavissa liikesuuntaisen suppenevuuden suppenevuuskulma INCL-D eli kiilakulma, voidaan kuvia 1-3 vertailemalla huomata myös toinen asia eli kitakulmaan INCL-TD (kuvio 5) liittyvä asia eli kuljetinpintojen liikesuuntaan nähden

20165813 prh 28 -08- 2017 poikittaisen suppenevuuden suppenemiskulma. Tämä siksi koska kuvioissa 1-3 kuljetinpinnat BI, B2 ovat eri kuvioissa (eri korkeusasemissa) eri etäisyydellä toisistaan ja kun huomioidaan että kuviot 1-3 ovat havainnekuvia eri korkeudelta eli kuviossa 1 tarkastelun korkeusasema on kuljetinpintojen yläosa, kuviossa 2 tarkastelun korkeusasema on kuljetinpintojen keskiosa.

Viitaten kuvioihin 1-3 ja 4, hakijan havaintojen mukaan sopiva asteluku liikesuuntaiselle suppenevuudelle eli kiilakulmalle INCL-D erityisesti kuljetinpintojen BI, B2 yläosan tasalla (kuten kuviossa 1) on 5 - 10 astetta, esimerkinomaisesti kuvion 1 esittämä 8 astetta. Mutta koska kyse on eri suuntaan kalliste10 tuista kahdesta vastakkaisista eli toisiaan kohti asetetuista kuljetinpinnoista Bl, B2, on kummankin kuljetinpinnan Bl, B2 kallistusasema, siis kuljetinpinta-parin yläosassa, tuolloin puolet em. astemäärästä eli 2,5 - 5 astetta, suhteessa kuljetinpintojen välissä etenevään keskilinjaan CL. Kuljetinpintojen yläosa U ja alaosa L havaitaan selkeimmin kuviosta 5 ja 7.

Hienontamissuhde eli murskaussuhde tarkoittaa laitteiston sisääntuloaukon IN koon ja ulostuloaukon OUTI koon suhdetta, ja on se esimerkiksi välillä 5-15. Sisääntuloaukon koko tulee ymmärtää muuttuvan korkeuden funktiona kuvioiden 1-3 mukaisella tavalla riippuen tarkastelukohdan korkeusasemasta (kuljettimen yläosa kuvio 1, keskiosa kuvio 2, alareuna kuvio 3). Kuvioista 1-3 ha20 valtaan myös että kiilakulma muuttuu yläosan (kuvio 1) sisääntulo-syöttöreunan mukaisesta 8 asteesta kuljettimen alareunan (kuvio 3) 0 (nolla) asteeseen. Kuviot 3 ovat periaatteellisia vaakataso-leikkauskuvia ja ovat kolmesta _x-z -tasosta: Kuvio 1 yläreuna, jossa kiilakulma on 8 ° ja murskaussuhde siten noin 14, kuvio 2 ylä- ja alareunan väliltä keskivälin taso, jossa kiilakulma INCL-D on 4 ⁰ ja murs25 kaussuhde noin 7,5 ja lisäksi kuvio 3 kuljetin-parin alareunasta eli materiaalin alapoistoaukon eli ulostulon OUTI tasalla, jossa kiilakulma INCL-D noin 0,5 °. Tarkkaan ottaen kuljetinpinnat Bl, B2 kulkevat hienonnustilan GS puolella hieman kaarevaa rataa, kuljetinpintojen Bl, B2 niiden keskinäisen etäisyyden lähentyessä etäisyyttä, joka vastaa poistoaukon asetusarvoa hienontamislaitteis30 ton/murskaimen alaosassa L ja loppupäädyssä E2. Alareunan poistoaukko OUTI voi olla joko suora (liikesuunnassa D tarkasteltuna) tai lievästi kiilamainen eli esimerkiksi kuviossa 3 noin 0,5 astetta siten, että juuri alareunan yläpuolelle pysähtynyt partikkeli puristuu ennen päädystä E2 poistumistaan, mutta ei välttämättä rikkoudu. Tällainen heikentäminen voi olla tärkeää jatkoprosessissa (esim.

liuotus), jossa tuotepartikkeleiden tulisi sisältää mahdollisimman paljon mikrohalkeamia.

20165813 prh 28 -08- 2017

Kiilakulman INCL-D (kuvio 4) suuruus eli kuljetinpintojen BI, B2 välinen suppenevuus kuljetussuunnassa eli liikesuunnassa riippuu tarkasteltavasta korkeustasosta (kuviot 1-3 eri korkeustasoilta) ja siitä, miten kitakulman INCLTD (kuvio 5) suuruus muuttuu tässä suunnassa. Eräässä toteutusmuodossa kiila5 kulma INCL-D on suurin hienontamistilan GS yläosassa (kuvio 1) ja sen arvo pienenee alempia korkeustasoja kohti ja on pienimmillään alareunan tasossa kuvio

3), jossa se voidaan asettaa nollaksi tai muutoin hyvin pieneksi. Tämän takia hienonnustilassa GS pienemmät, alemmille tasoille pysähtyneet partikkelit MPD1, MPD2 kulkevat pidemmän matkan puristuksen aikana ja puristuminen on siten hitaampaa kuin suuremmilla partikkeleilla MP.

Viitaten erityisesti kuvioihin 5 ja 7, laitteisto on eräässä toteutusmuodossa sellainen että toisiaan kohti asetetut liikkeeseen saatettavissa olevat kuljetinpinnat BI, B2 on järjestetty hienontamaan materiaalin käsittämää yhtä tai useampaa materiaalipartikkelia MP yhden tai useamman pienemmän tytärpartikke15 iin MPD1 muodostamiseksi materiaalipartikkelista MP. Lisäksi on siten että liikesuuntaan nähden poikittaisessa suunnassa TD olevan suppenevuuden aikaansaavat kuljetinpinnat BI, B2 on järjestetty alempana hienontamistilassa GS pysäyttämään tuollaisen hienontamistilassa GS muodostetun tytärpartikkelin MPD1 putoamisliikkeen, liikesuuntaisen liikkeen kohdistamiseksi kuljetinpinnoilla BI, B2 myös tytärpartikkeliin MPD1. Näin tytärpartikkeli etenee liikesuuntaan Dl ja koska kuvion 4 ja esim. 1 mukaisesti hienontamistila on liikesuunnassa suppeneva eli kapeneva, niin kohtaa tytärpartikkelikin MPD1 jossakin vaiheessa etenemistä niin kovaa puristusta että se murtuu ja syntyy tytärpartikkelista pienempi alipartikkeli MPD2, joka kuvion 7 mukaisesti putoaa alaspäin kunnes se joko pysähtyy (tytärpartikkelin MPD1 tavoin mutta alemmassa positiossa ja liikesuunnassa D lisää edenneenä) kuljetinpintojen BI, B2 väliin päästen liikesuuntaiseen liikkeeseen ja alipartikkeli poistuu loppupään pystysuuntaisesta päätyraosta laitteen loppupäässä E2.

Kuljetinpintojen pituudesta, laitteen asetuksista (kuljetinpintojen lii30 kenopeus, kitakulma, kiilakulma) ja sisääntulevan materiaalin partikkelikoosta riippuen, voi olla myös useampia eri puristuskohdan korkeuspositiota (edellä kolme) ja partikkelikokoluokkaa (edellä kolme eli sisääntuleva partikkeli MP, tytärpartikkeli MPD1, tytärpartikkelin alipartikkeli MD2).

Jos alipartikkelin MPD2 koko on jo pienempi kuin alareunassa ulostu35 lo-rako OUTI, niin valmis” alipartikkeli MPD2 pääsee ulos ulostulon OUTI kautta.

20165813 prh 28 -08- 2017

Voi toki olla niinkin että jo sisääntulo-partikkeli MP tai tytärpartikkeli MPD1 on riittävän pieni päästäkseen ulos alareunasta ulostulon OUTI kautta.

Näin ollen keksinnössä partikkelien lajittuminen/jaottelu kuljettaminen ja murtuminen toistuu kaikkialla hienonnustilassa GS partikkelikohtaisesti korkeintaan yhden partikkelin paksuisessa kerroksessa.

Havaitaan, että liikesuuntaan D nähden poikittainen suunta TD, jossa suunnassa tuo mainittu poikittainen suppenevuus kuljetinpintojen välillä on, on oleellisen kohtisuoraan poikittainen suunta kuljetinpintojen liikesuuntaan D nähden. Lisäksi on siten että olevat kuljetinrakenteet on asetettu siten että kuljetin10 pintojen liikesuunta D on oleellisesti horisontaalinen eli vaakasuuntainen.

Lisäksi on niin että toisiaan kohti olevat kuljetinrakenteet on asetettu siten että kuljetinpintojen liikesuuntaan D nähden poikittainen suunta TD on oleellisesti vertikaalinen eli oleellisesti pystysuuntainen.

Näin ollen, viitaten erityisesti kuvioihin 1-3, 4-5 ja 7, hienonnus suori15 tetaan pystysuorassa suunnassa (kuten TD) ja myös vaakasuorassa suunnassa (kuten Dj suppenevassa eli kiilamaisessa hienontamistilassa GS, jonka seinämät eli kuljetinpinnat BI, B2 kulkevat vaakasuorassa liikesuunnassa D kohti rakomaista päätyä eli ulostuloa OUT ja jonka hienonnustilan GS kiilakulma eli suppenevuus liikesuunnassa pienenee seinämien eli kuljetinpintojen BI, B2 kulku20 suunnassa, ja jonka alkupään El yläosasta syötepartikkelit eli alkuperäskokoiset partikkeli MP pudotetaan seinämien eli kuljetinpintojejn Β, B2 muodostamaan kitaan sisääntulossa IN.

Hienonnustilan GS rakomaista alaosaa eli ulostuloa OUTI pienemmät syötepartikkelit putoavat pystysuunnassa vapaasti tai tarvittaessa kaasu- tai nes25 tevirtauksen avustamana ja poistuvat hienonnustilasta sen alareunan rakomaisesta ulostulosta OUTI.

Vaihtoehtoisesti, rakomaista alaosaa eli ulostuloa OUTI suuremmat syötepartikkelit lajittuvat pysähtymällä (koska on kitakulman INCL-TD mukainen suppenevuus liikesuuntaan D nähden poikittaisessa suunnassa eli pystysuunnas30 saj kokonsa mukaisille korkeuksille seinämien eli kuljetinpintojen BI, B2 väliin. Hienonnustilan GS seinämät eli kuljetinpinnat BI, B2 sitten kuljettavat partikkeleita liikesuunnassa D loppupään E2 suuntaan ja samalla puristavat seinämien eli kuljetinpintojen BI, B2 väliin kiilautuneita partikkeleita, jotka voivat poistua suoraan ulos hienonnustilan GS rakomaisesta päästä ulostulosta OUT2, tai sitä ennen murtuvat murtolujuutensa mukaisesti ja jolloin syntyneet tytärpartikkelit (tai myöhemmät tytärpartikkelin alipartikkelit MPD2 j putoavat hienonnustilassa pys9

20165813 prh 28 -08- 2017 tysuunnassa alemmas joko läpi alareunan ulostulon OUTI tai jos hienonnustilan GS eli käytännössä kuljetinpintojen välinen poikittainen (vrt. liikesuunta) suppenevuus pysäyttää vielä liian ison tytärpartikkelin MPD1 niin kuljetinpinnat Bl, B2 kuljettavat tytärpartikkelia liikesuunnassa ulostulon OUT2 suuntaan jolloin ty5 tärpartikkeli MPD1 joko ehtii liikkeen aikana murtua ja luoda alipartikkelin MPD2 tai ehtii poistua laiteen loppupään E2 ulostulosta 0UT2. Vastaavasti alipartikkeli MPD2 joko tippuu ulostuloon OUTI tai kitakulman vuoksi ehtii pysähtyä ennen ulostuloa OUTI ja pääseekin mukaan kuljetinpintojen liikesuuntaiseen liikkeeseen suunnan D mukaisesti kohti loppupään ulostuloa OUT2.

Näin saadaan tytärpartikkeleille MPD1 ja niiden alipartikkeleille MPD2 pitkä viipymä eli hidas puristus joka parantaa puristusta ja hienontamisen laatua. Keksinnössä partikkeleita puristetaan hitaasti ja riittävän laaja-alaisesti, jotta materiaalissa kehittyisi maksimimäärä materiaalia heikentäviä mikrohalkeamia. Hidas puristaminen on energiataloudellinen tapa hienontaa materiaalia. Hitaassa puristuksessa puristuselimen todennäköisyys aiheuttaa tytärkappaleisiin ylimääräistä ei-toivuttua kineettistä energiaa ja lämpöä on pienin. Lisäksi hidas puristaminen synnyttää tasakokoisempia tytärkappaleita eli tytärpartikkeleita/alipartikkeleita ja vähemmän ei-selektiivisiä pieniä tytärkappaleita/alikappaleita pääjännityskentän alueilla kuin nopea iskumainen kuormitus.

Hidas puristaminen toteutetaan peräkkäin, myös murtumassa syntyville tytärkappaleille, ja toistetaan (eli tytärkappaleen putoamisen pysäytys kitakulman vuoksi ja pysähtymisen mahdollistama liikesuuntaisen liikkeen jatkaminen) kunnes syntyneiden partikkeleiden koko on riittävän pieni eli pienempi kuin laitteen alaosa ulostulo OUTI koko. Puristusten välissä puristuksiin varastoitunut elastinen energia vapautuu ja partikkelilla tulee olla mahdollisuus vaihtaa asentoa ennen seuraavaa murtumiseen johtavaa puristusvaihetta. Tämän kaltaisen puristus-vapautusvaiheiden toistuminen edistää mikrohalkeamien syntyä ja kasvua partikkelin ehjäksi jäävissä osissa. Puristus-vapautussyklit toteutetaan siten, että materiaali heikentyy vaiheittain kaikissa puristukseen joutuvissa kokoluokissa, myöskin tuotekokoa (eli ulostuloon OUTI menevä koko) edeltävissä kokoluokissa.

Viitaten kuvioon 5 ja 7 ja kuvioiden 1-3 vertailuun, keksinnön ydin on että laitteistossa kuljetinpinnat Bl, B2 ovat kaksoissuppenevasti siten että mainitun liikesuuntaisen (suunta D) suppenevuuden eli kapenevuuden lisäksi ovat kul35 jetinpinnat Bl, B2 asetettu suppenevasti myös siten että myös liikesuuntaan D nähden poikittaisessa suunnassa TD kuljetinpintojen Bl, B2 väli kapenee. Näin

20165813 prh 28 -08- 2017 hienontamistila GS muodostuu kaksoissuppenevaksi. Selkeiten tämä liikesuuntaan D nähden poikittaisessa suunnassa TD oleva suppenevuus eli kitakulma havaitaan kuviosta 4, jossa liikesuunta on katsojasta poispäin.

Sopiva kitakulman INCL-TD (kts. kuvio 5) suuruus on hakijan havain5 tojen mukaan esimerkiksi 5 - 20 astetta. Asia riippuu mm. materiaalin partikkelikoosta ja -kokojakaumasta.

Sisääntuloon IN tulevien materiaalipartikkelien MP koko on esimerkiksi välillä 0,10 - 200 mm.

Ulostulosta OUTI ulos saatava hiennonnettu partikkelikoko on esi10 merkiksi välillä 0,1 - 5 mm. Kuljetinpintojen BI, B2 sopiva liikenopeus liikesuunnassa D moottorien MIA, M2A aikaansaamana on esimerkiksi 0,02 - 0,5 m/s. Moottorien yhteydessä tai moottoreja ohjaamassa voi olla ohjausyksikkö jolla kuljetinpintojen BI, B2 nopeutta voidaan säätää, erityisesti siten että eri kuljetinpintojen BI, B2 liikenopeus hieman poikkeaa toisistaan. Kuljetinpintojen BI, B2 lii15 kenopeus voidaan siis säätää hieman erisuuruisiksi keskenään. Nopeuseron tavoitteena on suurentaa puristuksen vaikutusalaa ja aiheuttaa partikkeliin mikrorakoja kasvattavia leikkaus- ja kiertovoimia. Kulumisen ja kitkan välttämiseksi nopeuseron tulee olla pieni, esimerkiksi korkeintaan 5 %.

Keksinnönmukaisella tietoisella hankauksella kuormitus kohdistuu suoraan partikkeleihin. Hyödyntämällä tietoisesti kuljetinpintojen BI, B2 nopeuseroa hankauksen aikaansaamiseen, päästään pieniin partikkelikokoihin huomattavasti pienemmällä ominaisenergiankulutuksella.

Kuljetinpinnoista BI, B2 todetaan seuraavaa. Viitaten esimerkiksi kuvioihin 4-5 ja 7, kuljetinrakenteiden Cl, C2 käsittämissä kuljetinpinnoissa BI, B2 puristuslamellit PL voivat olla lievästi kääntyviä (joko materiaalinsa tai kiinnityksensä ansiosta) tai puristinlamellien PL päällä tai muutoin voi olla kiinnitettynä elastinen, yhtenäinen hihna joka voi olla sileä tai eri tavoin (esimerkiksi symmetrisesti tai epäsymmetrisesti) kuvioitu hihna. Kuljetinpinnan BI, B2 elastisen kerroksen tavoitteena on suurentaa puristettaessa partikkeliin kohdistuvaa pinta30 alaa. Kuljetinpinnan BI, B2 muotoilun tavoitteena on estää materiaalikappaleen liukumista taaksepäin ja voimistaa puristuksen leikkaavia voimakomponentteja. Elastisen kerroksen paksuus ja elastisuus on eräässä toteutusmuodossa suurempi kuljetinpintojen BI, B2 yläosassa (kuin alaosassa), jossa yläosassa murtumaan johtavat siirtymät ovat partikkeleiden suuremmasta koosta johtuen suurempia verrattuna alaosan lamelleihin, jossa kiilakuorma on pienempi.

20165813 prh 28 -08- 2017

Seuraavaksi käsitellään kuvion 6 esittämiä säätö rakenteita AD1-AD4, kuljetinrakenteiden Cl, C2 tai niiden kuljetinpintojen BI, B2 asennon/sijainnin säätämiseen. Kuvio 6 esittää periaatekuvaa kuljetinrakenteesta, havainnollistaen säätörakenteita. Säätö voi kohdistua kuljetinrakenteeseen Cl, C2 tai suoraan itse kuljetinpintaan BI, B2.

Säätömahdollisuus on hyvä olla yhdelle tai useammalle seuraavista: liikesuuntaisen suppenevuuden suppenevuuskulman 1NCL-D eli kiilakulman säätäminen, liikesuuntaan D nähden poikittaisessa suunnassa TD olevan suppenevuuden suppenevuuskulman 1NCL-TD eli kitakulman säätäminen, kuljetin10 pintojen BI, B2 välisen etäisyyden säätäminen ja/tai kuljetinpintojen liikenopeuden säätäminen.

Laiterakenteet eri säätöjen suorittamiseksi voivat olla osin tai kokonaan samoja laiterakenteita AD1-AD4. Näin laitteisto käsittää kuljetinpintoja Bl, B2 varten säätövälineet AD1-AD4 liikesuuntaisen suppenevuuden suppenevuus15 kulman eli kiilakulman 1NCL-D säätämiseksi, sekä samat tai erit säätövälineet liikesuuntaan D nähden poikittaisessa suunnassa TD olevan suppenevuuden suppenevuuskulman 1NCL-TD eli kitakulman säätämiseksi, sekä samat tai eri säätövälineet kuljetinpintojen Bl, B2 välisen liikenopeuden ja etäisyyden säätämiseksi.

Kuviossa 6 on esitetty yhden kuljetinrakenteen Cl säätövälineet AD ΙΣΟ AD4, rakenteet voivat olla vastaavat toisessakin kuljetinrakenteessa C2 (vain alanurkka näkyy kuviossa 6), jonka paikka kuviossa 6 olisi kuljetinrakenteen Cl vasemmalla puolella sen rinnalla.

Kuviossa 6 säätövälineet AD1-AD4 voivat olla keskenään samanlaisia, joten käsitellään säätövälineiden rakennetta erityisesti säätövälineiden AD1 osal25 ta.

Kuviossa 6 kuljetinrakenne Cl on esitetty alkupäässä El olevan sisääntulopuolen IN puolelta tarkasteltuna. Kuviossa 6 on esitetty kuljetinrakenteen päätyakselit AI ja A2, ja akselin AI alapäässä pyöritysmoottori MIA ja akselin A2 alapäässä tarvittaessa pyöritysmoottori M IB.

Säätövälineet AD1 käsittää toimilaitteen HM1 kuten hydraulimoottorin/hydraulimännän HM1 sekä tukielimen SM1 kuten liukukiskon SM1 jonka avulla toimilaite HM1 siirtää ko. kohdassa alikokonaisuutta johon kuuluu päätyakseli AI laakeripesineen, päätyakselin vetoratas GE1, pyöritysmoottori MIA.

Kutakin kuljetinrakennetta Cl, C2 voidaan säätövälineillä AD1-AD4 säätää erikseen laitteelle asetetuissa rajoissa. Kuljetinrakennetta liikuttamalla säädetään kuljetinpintojen Bl, B2 etäisyyttä sekä kitakulmaa 1NCL-TD ja kiila12

20165813 prh 28 -08- 2017 kulmaa 1NCL-D, joten voidaan siis säätää kuljettimilla aikaansaatavaa suhteellista siirtymää ja syöttöaukon IN tai poistoaukon OUTI, OUT2 kokoja. Laulelleista ja/tai hihnasta muodostuvan kunkin kuljetinpinnan BI, B2 kuljetusnopeus säädetään materiaalin ominaisuuksien ja kapasiteetin mukaisesti moottorien MIA,

M2A nopeuksilla.

Kiilakulman INCL-D eli liikesuuntaisen suppenevuuden säätö kuljetti melle Cl tehdään säätämällä kuljettimen etureunassa El siellä olevilla säätörakenteilla AD2 (erityisesti toimilaite HM2), AD4 kuljetinta Cl siirtymään etureunastaan El enemmän oikealle vaakasuunnassa eli poispäin toisesta kuljetinraken10 teestä (C2, vain alanurkka näkyy kuviossa 6.).

Kitakulman INCL-TD eli liikesuuntaan nähden poikittaisen suppenevuuden säätö tehdään säätämällä kuljetinrakenteen Cl yläreunaa siellä olevilla säätörakenteilla AD3, AD4 enemmän kallistumaan oikealle eli poispäin toisesta kuljetinrakenteesta (C2, vain alakulma näkyy kuviossa 6).

Kuljetinpintojen BI, B2 etäisyyden säätö, kun ei haluta muuttaa kitakulmaa INCL-TD eikä kiilakulmaa INL-D mutta kun halutaan muuttaa hienontamistilan GS kokoa, tapahtuu suorittamalla kaikilla säätövälineillä AD1-AD4 samansuuruinen vaakasiirto oikealle tai vasemmalle.

Viitaten mm. kuvioon 7, seuraavaksi käsitellään menetelmää tarkem20 min. Kyseessä on menetelmä esimerkiksi elastoplastisen materiaalin hienontamiseksi. Menetelmässä materiaalipartikkeleita MP sisältää materiaalia siirretään hienontamislaitteiston vastakkaisten kuljetinrakenteiden Cl, C2 kuljetinpintojen BI, B2 liikkeen avulla liikesuuntaan D hienontamistilassa GS kuljetinpintojen välissä. Materiaalipartikkeleja MP yhä pidemmälle liikesuunnassa D siirtämällä ma25 teriaalipartikkelit hienonnetaan liikesuunnassa D tarkastellen suppenevassa hienontamistilassa kuljetinpintojen välissä siten että hienontamisessa materiaalipartikkelista MP näin muodostetaan liikkuvien kuljetinpintojen BI, B2 aiheuttamalla puristuksella yksi tai useampi tytärpartikkeli MPD1.

Menetelmän ydin on se että menetelmässä käytetään mainittuja hie30 nontamistilaa D rajaavia kuljetinpintoja BI, B2, missä menetelmässä hienontamistila GS on myöskin liikesuuntaan nähden poikittaisessa suunnassa tarkastellen supistuva, joilla supistuvilla kuljetinpinnoilla BI, B2 pysäytetään kuljetinpintojen väliin tuollaisen hienontamistilassa GS muodostetun tytärpartikkelin MPD1 putoamisliike, jonka jälkeen näillä yhä liikkuvilla kuljetinpinnoilla aikaansaadaan liikesuuntainen liike BI, B2 myös yhteen tai useampaan tytärpartikkeliin (MPD1).

20165813 prh 28 -08- 2017

Toki on niin, että kitakulman INCL-TD mukaisesti poikittais esti (vrt. liikesuunta) supistuva hienontamistila GS eli käytännössä sitä suppenevasti rajaavat kuljetinpinnat BI, B2 pysäyttävät jo sisääntulevan eli sisääntulon IN kautta putoavan materiaalipartikkelin ja näin siihen pääsee kohdistumaan kuljetinpinto5 jen liikesuuntainen liike eli suunnan D mukainen liike.

On niin, että tytärpartikkelia MPD1 siirretään hienontamislaitteiston vastakkaisten kuljetinrakenteiden kuljetinpintojen liikkeen avulla liikesuuntaan D hienontamistilassa kuljetinpintojen BI, B2 välissä. Tytärpartikkelia MPD1 yhä pidemmälle liikesuunnassa D siirtämällä tytärpartikkeli hienonnetaan liikesuun10 nassa tarkastellen suppenevassa (kulma INCL-D kuvio 4) hienontamistilassa kuljetinpintojen välissä siten että hienontamisessa tytärpartikkelista näin muodostetaan liikkuvien kuljetinpintojen aiheuttamalla puristuksella yksi tai useampi tytärpartikkelin alipartikkeli. Tälle jatkeena on se että liikesuuntaan nähden poikittaisessa suunnassa tarkastellen supistuvaa (kulma INCL-TD, kuvio 4) hienonta15 mistilaa rajaavilla kuljetinpinnoilla BI, B2 pysäytetään kuljetinpintojen väliin tuollaisen hienontamistilassa GS muodostetun alipartikkelin MPD2 eli tytärpartikkelin alipartikkelin MPD2 putoamisliike, jonka jälkeen näillä yhä liikkuvilla kuljetinpinnoilla BI, B2 aikaansaadaan liikesuuntainen liike myös yhteen tai useampaan tytärpartikkelin alipartikkeliin MPD2.

Tytärpartikkeleita MPD1 ja/tai tytärpartikkelien alipartikkeleita

MPD2 ja/tai alipartikkeleista hienonnettuja vielä pienempiä materiaalipartikkeleita poistetaan hienontamistilasta hienontamistilan alareunan poistoaukosta. OUTI. Näin silloin kun partikkelikoko hienontamisen aikana muuttuu pienemmäksi kuin alareunan ulostulo OUTI.

Rinnakkais esti tai vaihtoehtoisesti on niin että tytärpartikkeleita

MPD1 ja/tai tytärpartikkelien alipartikkeleita MPD2 ja/tai alipartikkeleista hienonnettuja vielä pienempiä materiaalipartikkeleita poistetaan hienontamistilasta hienontamistilan loppupäästä ulostulosta OUT2 johon liikesuunta D suuntautuu. Näin silloin kun partikkelikoko pysyy hienontamisen aikana suurempana kuin laitteiston alareunan ulostulon OUTI koko.

Käytännöllistä on kun kuljetinpintojen BI, B2 liikesuunta D on oleellisesti horisontaalinen eli vaakasuuntainen, ja kuljetinpinnoilla pysäytetään oleellisesti vertikaalisessa eli pystysuuntaisessaputoamisliikkeessä oleva partikkeli MP tai tytärpartikkeli MPD1 ja/tai tytärpartikkelin alipartikkeli MPD2 ja/tai alipar35 tikkeleista hienonnettuja vielä pienempiä materiaalipartikkeleita.

20165813 prh 28 -08- 2017

Menetelmälle ominainen hidas puristaminen kohdistetaan yksilöllisesti suoraan partikkeliin kaikissa kokoluokissa ja toteutetaan avoimessa tilassa siten, että puristuvat partikkelit ja syntyneet tytärkappaleet (ja niiden alikappaleet) ovat mahdollisimman vähän kosketuksissa toistensa kanssa ja voivat poistua vä5 littömästi murtumispaikaltaan painovoiman tai siihen puristuksessa varastoituneen elastisen energian purkautumisen aiheuttaman voiman vaikutuksesta. Riittävän pienille partikkeleille on siis mahdollisuus poistua kokonaan hienonnustilasta GS alareunassa olevan ulostulon OUTI kautta, mikä seikka pienentää tuotekokoisten (= haluttu partikkelikoko) hienontumisen todennäköisyyttä. Etenkin hienoilla partikkelikokoalueilla toimittaessa tytärkappaleiden poistumista voidaan tehostaa ensisijaisesti kaasuvirtauksella tai jatkokäsittelyn edellyttäessä nestevirtauksella, esimerkiksi vedellä. Kuumaa kaasua käytettäessä hienonnettavaa materiaalia voidaan kuivata tai käytettäessä kemiallisesti sopivaa inerttiä kaasua (ts. tavallisesti typen tai hiilidioksidin osuus kaasussa) on materiaalipar15 tikkeleiden pintaosien kemiallista tilaa (esimerkiksi hapettumisastetta) mahdollista hallita. Nestevirtauksella voidaan ohjata partikkeleiden hapetuspelkistystilaa, jos jatkokäsittely on perusteltua toteuttaa vaahdotusprosessilla.

Koosteenomaisesti voidaan tuoda esiin että: Partikkeleiden puristuminen tapahtuu vapaasti, ilman muiden partikkeleiden antamaa sivutukea tai tu20 kipisteitä, jolloin mikrohalkeamien kasvu puristuksen aikana helpottuu ja murtuma tapahtuu helpommin. Puristaminen tapahtuu pääosin yhden partikkelin kerroksena, jolloin kuljetinpintojen B1,B2 puristusvoima kohdistuu aina suoraan partikkeliin ja pienemmällä energiankulutuksella kuin jos puristettaisiin partikkeliryhmää. Puristaminen tapahtuu hitaasti, jolloin murtamiseen käytetty energia tuotettua uutta pinta-alaa kohti on pienin. Partikkeleiden puristaminen hienonnustilassa GS tapahtuu partikkelin koon pienetessä eri aikaan ja peräkkäisinä tapahtumina, kun kuljetinpinnat BI, B2 pysäyttävät kaikki tuotteeksi liian suuret partikkelit kokonsa mukaisesti kitakulman INCL-TD mukaiselle korkeudelle edelleen puristettavaksi. Sisääntulevan partikkelisyötteen mukana tulevat partikkelit ja niistä syntyneet tytärpartikkelit, joiden koko on jo riittävän pieni, eivät poistuttuaan pääse vaikuttamaan kuljetinpintojen BI, B2 kuljetus- ja puristumistapahtumiin, mm. eli ei aiheudu kitkan lisääntymistä eikä puristustehon vaimentumista. Hienonnustilassa GS kuljetetaan ja hienonnetaan/ murskataan ainoastaan tuotekokoa (joka ulostulon OUTI läpi) suurempia partikkeleita, jolloin partikkelei35 den kuljetukseen kuluu mahdollisimman vähän energiaa ja hienonnustilan GS kapasiteetti tulee hyödynnettyä tehokkaasti. Kuljetussuuntaan vastakkaisella kaasu tai nestevirtauksella voidaan tehostaa tuotepartikkeleiden poistumista ja uusien partikkelipintojen kemiallista tilaa voidaan muuttaa häiritsemättä hienonnustilassa tapahtuvia murtumistapahtumia.

Alan ammattilaiselle on ilmeistä, että tekniikan kehittyessä keksinnön 5 perusajatus voidaan toteuttaa monin eri tavoin. Keksintö ja sen suoritusmuodot eivät siten rajoitu yllä kuvattuihin esimerkkeihin vaan ne voivat vaihdella patenttivaatimusten puitteissa.

20165813 prh 28 -08- 2017

Claims

Patenttivaatimukset

1. Laitteisto materiaalin hienontamiseen, joka laitteisto käsittää ensimmäisen kuljetinrakenteen (Cl) jossa ensimmäinen kuljetinpinta (Bl), toisen kuljetinrakenteen (C
2) jossa toinen kuljetinpinta, ja jossa laitteistossa ensimmäi5 nen kuljetinpinta (Bl) ja toinen kuljetinpinta (B2) on asetettu kohti toisiaan ja kuljetinpintojen (Bl, B2) siten ollessa järjestetty rajaamaan laitteistossa hienontamistilan (GS) ja jossa laitteistossa on välineet (MIA, M2A) kuljetinpintojen saattamiseksi liikesuuntaiseen (D) liikkeeseen jossa nuo toisiaan kohti asetetut kuljetinpinnat (Bl, B2) on järjestetty liikkumaan kuljetinrakenteiden ensimmäisestä

10 päästä (El) kohti kuljetinrakenteiden toista päätä (E2) ja jossa laitteistossa nuo toisiaan kohti asetetut kuljetinpinnat on asetettu suppenevasti siten että kuljetinpintojen (Bl, B2) väli kapenee kuljetinpintojen liikesuunnassa (D) tarkasteltuna jotta kuljetinpintojen etenevä liike on järjestetty aikaansaamaan hienonnettavaan materiaaliin puristusta,

15 tunnettu siitä, että laitteistossa kuljetinpinnat ovat kaksoissuppenevasti siten että mainitun liikesuuntaisen kapenevuuden lisäksi ovat kuljetinpinnat asetettu suppenevasti myös siten että myös liikesuuntaan nähden poikittaisessa suunnassa (TD) kuljetinpintojen (Bl, B2) väli kapenee, mainitun hienontamistilan (GS) täten muodostuessa kaksoissuppenevaksi.

20 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että toisiaan kohti asetetut liikkeeseen saatettavissa olevat kuljetinpinnat (Bl, B2) on järjestetty hienontamaan materiaalin käsittämää yhtä tai useampaa materiaalipartikkelia (MP) yhden tai useamman tytärpartikkelin (MPD1) muodostamiseksi materiaalipartikkelista (MP), ja että liikesuuntaan nähden poikittaisessa suunnas25 sa (TD) olevan suppenevuuden aikaansaavat kuljetinpinnat (Bl, B2) on järjestetty alempana hienontamistilassa (GS) pysäyttämään tuollaisen hienontamistilassa (GS) muodostetun tytärpartikkelin (MPD1) putoamisliikkeen, liikesuuntaisen liikkeen kohdistamiseksi kuljetinpinnoilla (Bl, B2) myös tytärpartikkeliin (MPD1).

30
3. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1-2 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että liikesuuntaan (D) nähden poikittainen suunta (TD), jossa suunnassa tuo mainittu poikittainen suppenevuus kuljetinpintojen välillä on, on oleellisen kohtisuoraan poikittainen suunta kuljetinpintojen liikesuuntaan (D) nähden.

20165813 prh 28 -08- 2017
4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1-3 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että toisiaan kohti olevat kuljetinrakenteet on asetettu siten että kuljetinpintojen liikesuunta (D) on oleellisesti horisontaalinen.
5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1-4 mukainen laitteisto, toisi5 aan kohti olevat kuljetinrakenteet on asetettu siten että kuljetinpintojen liikesuuntaan (D) nähden poikittainen suunta (TD) on oleellisesti vertikaalinen.
6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1-5 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että laitteisto käsittää kuljetinpintoja varten säätövälineet (AD1-AD4) liikesuuntaan (D) nähden poikittaisessa suunnassa (TD) olevan sup10 penevuuden suppenevuuskulman säätämiseksi.
7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1-6 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että laitteisto käsittää säätövälineet (AD1-AD4) kuljetinpintojen välisen etäisyyden säätämiseksi.
8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1-7 mukainen laitteisto, 15 tunnettu siitä, että laitteisto käsittää kuljetinpintoja varten säätövälineet (AD1-AD4) liikesuuntaisen suppenevuuden suppenevuuskulman säätämiseksi.
9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että välineet kuljetinpintojen (BI, B2) saattamiseksi liikesuuntaisen (D) liikkeeseen on järjestetty saattamaan kuljetinpinnat (BI, B2) peräkkäisten täysien pyörintä20 kierrosten mukaiseen pyörimisliikkeeseen.
10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että kumpikin kuljetinrakenne (Cl, C2) käsittää tukirakenteen (SSI, SS2) kuljetinpintansa (BI, B2) pyörimisliikkeen tukemiseksi.
11. Menetelmä materiaalin hienontamiseksi, jossa menetelmässä:

25 - materiaalipartikkeleita sisältävää materiaalia siirretään hienontamislaitteiston vastakkaisten kuljetinrakenteiden kuljetinpintojen liikkeen avulla liikesuuntaan (D) hienontamistilassa kuljetinpintojen välissä, ja materiaalipartikkeleja yhä pidemmälle liikesuunnassa (D) siirtämällä materiaalipartikkelit hienonnetaan liikesuunnassa tarkastellen suppenevassa hienontamistilassa kuljetinpin30 tojen välissä siten että hienontamisessa materiaalipartikkelista näin muodostetaan liikkuvien kuljetinpintojen aiheuttamalla puristuksella yksi tai useampi tytärpartikkeli, tunnettu siitä, että käytetään mainittuja hienontamistilaa (D) rajaavia kuljetinpintoja, missä menetelmässä hienontamistila on myöskin liikesuun35 taan nähden poikittaisessa suunnassa tarkastellen supistuva, joilla kuljetinpinnoilla pysäytetään kuljetinpintojen väliin tuollaisen hienontamistilassa (GS) muo18

20165813 prh 28 -08- 2017 dostetun tytärpartikkelin (MPD1) putoamisliike, jonka jälkeen näillä yhä liikkuvilla kuljetinpinnoilla (BI, B2) aikaansaadaan liikesuuntainen liike (D) myös yhteen tai useampaan tytärpartikkeliin (MPD1).
12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 5 että tytärpartikkelia siirretään hienontamislaitteiston vastakkaisten kuljetinrakenteiden kuljetinpintojen liikkeen avulla liikesuuntaan (D) hienontamistilassa kuljetinpintojen välissä, ja tytärpartikkelia yhä pidemmälle liikesuunnassa (D) siirtämällä tytärpartikkeli hienonnetaan liikesuunnassa tarkastellen suppenevassa hienontamistilassa kuljetinpintojen välissä siten että hienontamisessa ty10 tärpartikkelista näin muodostetaan liikkuvien kuljetinpintojen aiheuttamalla puristuksella yksi tai useampi tytärpartikkelin alipartikkeli (MPD2).
13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että liikesuuntaan nähden poikittaisessa suunnassa tarkastellen supistuvaa hienontamistilaa rajaavilla kuljetinpinnoilla pysäytetään kuljetinpintojen väliin tuol15 laisen hienontamistilassa (GS) muodostetun tytärpartikkelin alipartikkelin (MPD2) putoamisliike, jonka jälkeen näillä yhä liikkuvilla kuljetinpinnoilla aikaansaadaan liikesuuntainen liike (BI, B2) myös yhteen tai useampaan tytärpartikkelin alipartikkeliin (MPD2).
14. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 11-13 mukainen menetelmä,

20 tunnettu siitä, että tytärpartikkeleita (MPD1) ja/tai tytärpartikkelien alipartikkeleita (MPD2) ja/tai alipartikkeleista hienonnettuja vielä pienempiä materiaalipartikkeleita poistetaan hienontamistilasta hienontamistilan alareunan poistoaukosta.
15. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 11-14 mukainen menetelmä,

25 tunnettu siitä, että tytärpartikkeleita (MPD1) ja/tai tytärpartikkelien alipartikkeleita (MPD2) ja/tai alipartikkeleista hienonnettuja vielä pienempiä materiaalipartikkeleita poistetaan hienontamistilasta hienontamistilan loppupäästä johon liikesuunta (D) suuntautuu.
16. Patenttivaatimuksen 14 tai 15 mukainen menetelmä, tunnettu

30 siitä, että hienonnustilaan (GS) syötettyjä partikkeleita (MP) ja hienonnustilassa syntyneitä tytärpartikkeleita (MPD1) ja/tai tytärpartikkelien alipartikkeleita (MPD2) poistetaan laitteiston alareunan ja loppupään poistoaukoista (OUTI, OUT2) useista peräkkäisistä hienonnustilan kohdista, siten että kun hienonnustilaan syötetyt partikkelit ja hienonnustilassa syntyneet tytärpartikkelit (MPD1)

35 ja/tai ja niiden alipartikkelit (MPD2) ovat kooltaan pienempiä kuin alareunan ja/tai loppupään poistoaukko, niin ne putoamisliikkeellä poistuvat kuljetinpintojen (Bl, B2) välisestä hienonnustilasta (GS).
17. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 11-16 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuljetinpintojen (B1,B2) liikesuunta (D) on oleellisesti ho5 risontaalinen, ja että kuljetinpinnoilla (Bl, B2) pysäytetään oleellisesti vertikaalisessa putoamisliikkeessä oleva tytärpartikkeli (MPD1) ja/tai tytärpartikkelin alipartikkeli (MPD2) ja/tai alipartikkeleista hienonnettuja vielä pienempiä materiaalipartikkeleita.
18. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 11-17 mukainen menetelmä,

10 tunnettu siitä, että kuljetinpintojen (Bl, B2) liikenopeutta säädetään.
19. Patenttivaatimuksen 18 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuljetinpintojen (Bl, B2) liikenopeutta säädetään siten että kuljetinpintojen liikenopeus poikkeaa toisistaan.

20165813 prh 28 -08- 2017

20165813 prh 28 -08- 2017