FI57983C - Foerfarande foer att raffinera och defibrera fibermassa samt en defibrator att anvaendas haervid - Google Patents

Description

,., .... KUULUTUSJULKAISU Λ Λ „ jäja (11) utläcgninqiskript 5 79 8 3

C Patentti nyönnetty J.0 11 lvGO

^ Patent sieddelat 'S v ' (51) K».ik?/»m.a.3 D 21 D 1/20, D 21 B 1/34 SUOMI —FINLAND (21) PuMnttlhdwww-P«Unt»n»atalnt 7521+30 (22) Hukumtopllvt—Ameknlnptfpg 29-08.75 ^ ^ (23) AlkupUyft—Glltlfh«t*d«g 29.08.75 (41) Tullut {uIMmIcsI — Bllvlt offuntllg 01.03.77

Patentti- ia rekisterihallitut .... ________ .__ . .....

_ · (44) Nlhttvlk>lpwMn Ja kuuUulkalMn pvm. —

Patent· och registerstyrelsan ' AnaMon utkgd oeh utukriftm puMttarad 31.07.80 (32)(33)(31) *rri«*r «uoii»tu·. »«|Std pnontac (71) Bolton-Emerson, Inc., Lawrence, Essex, Massachusetts, USA(US) (72) Donald Worth Danforth, Andover, Essex, Mass., USA(US) (7^) Oy Borenius & Co Ab (5^) Menetelmä kuitumassan jauhamiseksi ja kuitujen raffinoimiseksi sekä tämän yhteydessä käytettävä kuidutin - Förfarande för att raffinera och defibrera fibermassa samt en defibrator att anvandas härvid

Keksinnön kohteena on menetelmä kuitumassan jauhamiseksi ja kuitujen raffinoimiseksi sekä tämän yhteydessä käytettävä kuidutin.

Paperin valmistuksessa kuidutin on laite, jota käyttäen selluloosa-materiaali muutetaan kuidutetuksi vesilietteeksi, joka voidaan pumputa myöhempiin käsittelyihin. On kehitetty erityyppisiä kuiduttumia, joiden alkuperänä on ollut yksinkertainen avoroottori, joka pyörii yläpäästään avoimessa lieriömäisessä säiliössä. Käyttämällä kiinteää siivellistä elementtiä, jonka kanssa roottorin siivet voivat yhteistoimia, voidaan aikaansaada lisäkuidutuskykyä ja täten parantaa kokonaishyötysuhdetta. Avoroottoria käytettäessä on olemassa raja sille teholle (joka lopullisesti riippuu roottorin halkaisijasta, roottorin siipien lukumäärästä ja korkeudesta, sekä kierrosluvusta, jota voidaan käyttää liiallista pyörrettä aiheuttamatta. Käyttämällä kiinteää siipielementtiä, joka pääasiallisesti ympäröi roottoria, voidaan tehoa lisätä ilman, että syntyy tarpeetonta kiertovirtausta niin, että tämä lisäteho muuttuu hyötytehoksi.

Toimittaessa kiinteällä ja staattorin välisellä roottorin raolla eli välyksellä on olemassa raja sille kuidutusmäärälle (ja kuidunkäsittelyn 2 57983 määrälle), joka voidaan toteuttaa tällä tavoin. Järjestämällä roottorille mahdollisuus liikkua aksiaalisesti staattoriin nähden voidaan tätä välystä säätää ja tämä välys itse asiassa pienentää käytännöllisesti katsoen nollaan kuitujen tehokkaan erottumisen saavuttamiseksi. Pelkän kuidutuksen ohella on myös mahdollista varsinaisesti raffinoida · (toisin sanoen leikata ja fibrilloida kuituja) kohdistamalla riittävästi työntövoimaa roottorin ja staattorin pintojen väliin. Pakottamalla kuidut menemään roottorin ja staattorin välistä huomattavan suuren työntövoiman alaisina voidaan aikaansaada merkityksellinen raffinoituminen, jolloin ei ainoastaan voida kuiduttaa muuten vaikeasti kuidutet-tavissa olevia materiaaleja, vaan itse asiassa voidaan myötävaikuttaa itse kuitujen raffinoitumiseen siten, että liete on tilassa, jossa sitä voidaan helposti pumputa myöhempiin käsittelyihin.

Tällainen käsittely on todettu tarpeen epätavanomaisia materiaaleja kuten nahkaa, eräitä karkeita jätteitä, hamppua, pellavaa, lumppuja ja muita tämänkaltaisia materiaaleja käsiteltäessä. Tällaisten materiaalien tunnusomaisen sitkeäsyisen ja sotkuisen luonteen takia niiden hienontaminen pumputtavaan muotoon on tavanomaisesti suoritettu holan-tereissa, jotka ovat tehokkaita mutta aiheuttavat paljon työ-, huoltoja tehokustannuksia. Tällaisia materiaaleja tavanomaisissa kuidutti-missa käsiteltäessä nämä materiaalit ovat vastustuskykyisiä hienonta-miseen nähden ja ovat lisäksi mahdottomia kuiduttaa, koska siivellisen roottorin ja staattorin välinen vaikutus (kiinteää välystä käytettäessä) on riittämätön massa murtamiseksi sopivasti kuituuntuneeseen tilaan. Raffinöörit voivat toisaalta raffinoida tällaista materiaalia ainoastaan siinä tapauksessa, että sitä on sopivasti esikäsitelty ja sen kokoa täten pienennetty siten, että se sopii raffinööreissä käsiteltäväksi.

Keksinnön tarkoituksena on yhdistää nämä molemmat normaalisti toisistaan riippumattomat käsittelyt yhdessä ainoassa yksikössä tapahtuviksi siten, että raffinointi itse asiassa voidaan suorittaa kuiduttimessa.

Keksinnön mukaan saadaan menetelmä epätavallisen materiaalin kuten hampun, pellavan, lumppujen ja nahan kuitujen kuiduttamiseksi ja raffi-noimiseksi massasäiliön avulla, jossa on siivellinen staattori ja katkokartiomaisen hankauspinnan omaava roottori sekä laitteet tämän roottorin saattamiseksi etenemään aksiaalisesti kohti mainittua staat-toria, jonka menetelmän mukaan tällaista materiaalia panostetaan 3 57983 säiliöön, roottoria pyöritetään nollan suuruista välystä käyttäen ja kohdistetaan siihen suurentunutta puristusta jauhausvaikutuksen aikaansaamiseksi ja näiden kuitujen fihrilloimiseksi ja raffinoimiseksi, kun ne vielä ovat tässä säiliössä, minkä jälkeen mainittu roottori saatetaan vetäytymään taaksepäin staattorista ja mainitut raffinoituneet kuidut poistetaan säiliöstä.

Keksinnön mukaan saadaan myös pyörrevirtauksen kehittävä kuidutin, jossa on roottori ja staattori, jotka väliinsä muodostavat katkokartio-maisen hankaavan välipinnan, välyksen säätölaitteet tämän välipinnan välyksen säätämiseksi suunnilleen nollaan, käyttölaitteet tämän roottorin pyörittämiseksi mainitulla nollan suuruisella välyksellä suhteellisen suuren työntövoiman alaisena hiovan vaikutuksen kohdistamiseksi materiaaliin, joka on panostettu tähän kuiduttimeen, tämän materiaalin hienontamiseksi valuvaan tilaan, ja kuiduttimessa olevat uudelleenkierrä-tyslaitteet mainitusta välipinnasta purkautuvan materiaalin kierrättämiseksi takaisin kuiduttimeen, kunnes tämän materiaalin kuidut ovat halutussa määrin homogeenisia ja raffinoituja.

Keksinnön kohde voidaan toteuttaa konstruoimalla kuiduttimen sellainen roottori/staattoriyhdistelmä, että roottoria voidaan säätää akselin suunnassa tarpeellisen työntövoiman kehittämiseksi samalla tavoin kuin kartiomaisessa raffinöörissä. Riittävää tehoa on käytettävä tarvittavan voiman kehittämiseksi. Epätavanomaiseen materiaalimassaan kohdistetaan jauhausvaikutus, joka hienontaa massan sellaiseksi, että se voi virrata mainitun välipinnan väliin edelleen kuidutettavaksi ja raffinoi-tavaksi. Tämän menetelmän avulla voidaan kuidut pakkokeinoin erottaa toisistaan ja niitä myös itse asiassa muuntaa fysikaalisesti siten, että saadaan syntymään kuitujen esikäsittely.

Ennestään tunnetun tekniikan mukaisissa kuiduttimissa ei ole voitu käsitellä edellä määriteltyjä epätavanomaisia materiaaleja, koska nämä eivät koskaan riittävästi kuituuntuisi siten, että ne voitaisiin pumpu-ta pois säiliöstä. Nämä materiaalit ovat ominaisesti niin sitkeitä, sotkuisia ja toisiinsa kietoutuneita, että ne muodostavat massan,jota ei voida särkeä millään muulla tavoin kuin kohdistamalla roottorin ja staattorin reunojen väliin saksien tapaista huomattavaa työntövoimaa. Tällaista massaa ei voida repiä erilleen tavanomaisen kuiduttimen + 57983 hydraulisen leikkuuvoiman avulla, eikä tätä kietoutunutta massaa myöskään voida leikata kahdella löysällä tylsällä saksiterällä. Massa vaatii sekä jauhausta että leikkausta jatkokäsittelyn mahdollistamiseksi.

Jotta ymmärrettäisiin, miten tämä keksintö edustaa parannusta aikaisempaan tekniikkaan verrattuna, on tunnettava eräissä patenteissa käytettyjen ja joskus jopa väärin käytettyjen sanontojen tarkoitus.

Seuraavassa mainituissa patenteissa käytetään sanoja Mhankaus", "kuidu-tus" ja "raffinointi'·. On kuitenkin pidettävä mielessä, että näissä patenteissa selitetyt kuiduttimet mahdollisesti voivat kyetä kuitu-kimppujen hankaamiseen, kuidutukseen tai erottamiseen erillisiksi kuiduiksi. Siinä tapauksessa, että välys pysyy kiinteänä ja käytetty teho vakiona, ei kuitujen raffinoitumista eli kehittymistä kuitenkaan tule tapahtumaan, vaikkakin patentin haltija käyttää sanontaa "raffinointi".

U8-patentissa 2,596,586 (Morden), 13.5.1932, on selitetty kuidutin, jonka kiekkotyyppisessä roottorissa ja rengasmaisessa staattorissa on hankauspinnat, joiden väitetään kehittävän raffinoivaa vaikutusta. Iässä patentissa ei kuitenkaan mainita keinoa tehon suurentamiseksi samalla kun välystä pienennetään, mitkä toimenpiteet ovat oleellisia raffinoitumisen saavuttamiseksi.

Samoin on US-patentissa 2,685,826 (Black), 10.8.1954» selitetty kuitujen jauhamista ja hajottamista siten, että käsin vähennetään tankojen välistä välystä, mitta ei ole mainintaa siitä tehon suurentamisesta, joka on välttämätön kuitujen raffinointiin tarvittavan työntövoiman aikaansaamiseksi, eikä myöskään ole mainintaa tarvittavasta nollan suuruisesta välyksestä.

US-patentin 3,428,261 mukaan (Molton), 18.2.1969, käytetään säiliön pohjassa olevaa kuidutusroottoria, joka on varustettu käyttölaittein hankauspintojen välyksen säätämiseksi. Täten voidaan mahdollisesti automaattisesti muuttaa kuiduttiraen hankaustehoa, mutta patentissa ei ole mainintaa yhtä vähän nollan suuruisesta välyksestä kuin laitteista riittävän suuren voiman kehittämiseksi siten, että kuidut todella saadaan raffinoiduiksi ja fibrilloiduiksi.

On luultavaa, että täytettäessä lumppuja, hamppua, pellavaa, nahkaa, 5 57983 eräitä jätteitä tai muita senkaltaisia materiaaleja mihinkä tahansa edellä mainittujen patenttien mukaiseen kuiduttimeen tai mihinkä tahansa muuhun kuiduttimeen, tulisi vesi puristumaan pois tästä materiaalista, joka muodostaisi maton ja tukkisi välipinnan. Yritettäessä tyhjentää kuidutinta tämä materiaali tulisi tukkeamaan pumpun ja tyhjennysventtii-lin. Vähän väliä olisi materiaalikimppuja poistettava tarrainkoukkujen avulla.

Mikään aikaisemman tekniikan mukainen kuidutin ei kykene hakijan käsityksen mukaan käsittelemään tällaisia materiaaleja, joita ei ole koskaan aikaisemmin kuidutettu, ja joissa vielä vaikuttaa luonnollisia voimia, jotka pitävät kuidut yhdessä niin lujasti, että tavanomainen kuidutin ei selviydy niistä.

Missään patentissa ei ole selitetty tämän keksinnön mukaista suurta työntövoimaa, nollan suuruista välystä ja varsinaista jauhaustehoa, joka on tarpeen materiaalin jatkokäsittelyn mahdollistamiseksi.

Keksinnön mukaan siivellinen roottori ja siivellinen staattori sijaitsevat kuiduttimen säiliön pohjassa tai sivulla. Roottori on varustettu käsi- tai konekäyttöisin laittein hankauspintojen välyksen säätämiseksi aksiaalisuunnassa, kuten edellä mainituissa patenteissakin. Täten tämä keksinnön mukainen laite kykenee kuiduttamaan, jauhamaan ja raffinoimaan.

Keksinnön mukaisessa laitteessa on sitä paitsi välineet siipien asettamiseksi nollan suuruisin välyksin ja laitteet käyttötehon suurentamiseksi niin paljon, että se kykenee käyttämään siivellista roottoria siten, että se todella kohdistaa materiaaliin jauhausvaikutuksen, ja samalla fibrilloi tai raffinoi kuidutettuja kuituja haluttuun raffinointiastee-seen. lisäksi on olemassa tuntokojeet, jotka tunnistavat ennalta määrätyt jauhatusasteet tai muut tekijät, niin että roottorin säätötehon-käyttö tapahtuu automaattisesti roottoria nollan suuruista välystä kohti siirrettäessä ja roottoria taaksepäin vedettäessä halutun raffinointi-asteen tultua saavutetuksi.

Keksintö selitetään seuraavassa lähemmin esimerkkinä oheisten piirustusten perusteella.

Kuvio 1 esittää sivulta katsottuna tyypillistä sivulta tai pohjasta käsin käytettyä pyörrekierrätystyyppiä olevaa kuidutinta, johon on sovitettu keksinnön mukainen laite menetelmän kuidutusvaihetta varten.

6 57983

Kuvio 2 näyttää kuvion 1 kaltaisella tavalla keksinnön mukaista laitetta sovitettuna jauhaus- ja raffinointivaihetta varten nollavälyksin ja paljon suurennettua tehonkulutusta ja työntövoimaa käyttäen.

Kuvio 3 esittää kuvion 1 kaltaisena kuviona keksinnön mukaista laitetta sovitettuna massan poisto- eli tyhjennysvaihetta varten, joka tapahtuu suurennettua välystä käyttäen.

Kuvio 4 esittää sivulta katsottuna osakuviona sivulta käytettyä kuidu-tinta, jossa on siivellinen roottori ja kolmioliuskainen staattori eli puristuselin sen ympärillä.

Kuvio 5 esittää kuvion 4 mukaisella tavalla kaksoisliuskaista puristus-järjestelmää.

Kuvio 6 esittää kaaviollisesti sivulta katsottuna tyypillistä sivulta tai pohjasta käsin käytettyä siivellista ja rihlattua roottoria ja staattoria. Tästä kuviosta nähdään hankauspinnan välyksen suurentamis-alue nollasta tavanomaiseen kokoon.

Kuvio 6 A esittää suurennetussa mittakaavassa sivulta katsottuna siivellistä ja rihlattua staattoria.

Kuvio 6 B esittää suurennetussa mittakaavassa sivulta katsottuna siivellista ja rihlattua roottorisegmenttiä.

Kuvio 7 esittää käyrästöä, josta nähdään suurentuneen tehon kohdistaminen ja tästä aiheutuva työntökuormitus, joka on tarpeen säiliössä kui-tuuntuneiden kuitujen raffinoimiseksi.

Kuvio 8 esittää käyrästöä, josta nähdään tavanomaisten ennestään tunnettujen kuiduttimien tyypillinen kuidutusmäärä ja tässä selitetyn suurennetun työntövoiman vaikutus tähän määrään.

Piirustuksissa on näytetty tyypillinen pyörrevirtauskuidutin 30, joka yksityiskohtaisesti on selitetty Moultonin nimissä olevassa US-patentissa 3,428,261. Tämä kuidutin on kaupan saatavissa, ja se on tällä alalla niin hyvin tunnettu, että se ei kaipaa yksityiskohtaista selitystä. Yleisesti mainittakoon kuitenkin, että tässä kuiduttimessa 30 on massa-säiliö 31, jossa on pysty sivuseinämä 32 ja pohjaseinämä 33, yläreuna 34 7 57983 ja hankauslaitteet 35, joina on siivellinen rihlattu staattori 36 sekä siivellinen ja rihlattu roottori 37. Kummassakin on katkokartiomainen hankauspinta 38, vast. 39, jotka pyrkivät pumppuamaan massaa ulospäin säiliön keskustasta. Roottorissa 37 on sopivat kierrätyssiivet 41, jotka yhteistoimivat kierukan 42 kanssa kuidutettavan ja hienonnettavan paperimassapanoksen 44 kierrevirtauksen kehittämiseksi. Hankauslaitteet 35 pyrkivät vetämään materiaalia sisäänpäin pitkin säiliön akselia 45 ja sitten pumppuamaan sitä ulospäin joko kehällä pitkin säiliön sivua ja takaisin keskustaan, tai jainamaan materiaalia ulospäin kokoomakammi-oon 46 johdon 47 ja säätöventtiilin 50 kautta ja edelleen takaisin säiliöön, kaikki tämä tapahtuu ennestään tunnetulla tavalla.

Näytetyssä kuiduttimessa on hankauslaite 35 sovitettu pohjaseinämän 33 aukkoon 48, mutta se voidaan yhtä hyvin asentaa sivuseinämän 32 aukkoon, kuten kuvioissa 4, 5 ja 6 on näytetty.

Laitteessa on välyksen säätölaitteet 51, joihin voi sisältyä täytelevyt staattorin 36 asennon vaihtelemiseksi ja käsikäyttöinen kierteitetty työntöruuvimekanismi katkokartiomaisen roottorin eli juoksupyörän 37 siirtämiseksi akselin suunnassa kohti katkokartiomaista staattoria ja poispäin tästä välyksen suurentamiseksi tai pienentämiseksi. Säätölaitteessa 51 on sopivasti kuitenkin paineilmakäyttöinen käyttölaite 52, johon syötetään paineilmaa kalvon molemmin puolin ilmaputkista 48 ja 49 roottorin saattamiseksi automaattisesti etenemään ja vetäytymään takaisin tämän roottorin pyöriessä. Paineilmaa syötetään sopivien liitäntöjen kautta tehtaan painoilmalähteestä roottorin pysyttämiseksi halutussa aksiaaliasennossa ja määrätyn välyksen päässä staattorista tai roottorin saattamiseksi etenemään tai vetäytymään taaksepäin automaattisen jakson-säätölaitteen 53 avulla, jossa on johtimet 54 ja jauhatusasteen tunto-laite 55, joka on esim. tyyppiä "Drainac", valmistaja Bolton-}2merson, Inc., Lawrence, Massachusetts, tai jokin muu tuntolaite, joka toimii säiliössä 31 olevan paperimassan ominaisuuksien perusteella. Sähköpiirissä 56 on amperimittari 57 koneenkäyttäjän silmin tehtäviä havaintoja ^varten, ja rajakytkin 58, joka toimii roottorin tultua vedetyksi täysin takaisin lähtö- eli purkausventtiilin 59 avaamiseksi ja säiliön 31 tyhjentämiseksi täysin kuituuntuneesta ja raffinoidusta sisällöstä.

Hankauspintojen 38 ja 39 pienen halkaisijan omaava pää 61 on lähempänä kuiduttimen keskustaa kuin niiden suuren halkaisijan omaava pää 62, ja staattorin hankauspinta 38 on sopivasti lävistämätön siten, että se voi timia pumpun pesänä. Hankauspintojen rihloissa voi olla padot 8 5 798 λ massan ohjaamiseksi välipintojen 63 poikitse. ^

Keksinnön mukaiseen työntölaitteeseen 64 kuuluu käyttömoottori 65, joka aikaisemman tekniikan mukaisessa ennestään tunnetussa kuiduttimes-sa kykenee kuluttamaan noin 92 kW, kun hankauspintojen tavanomainen kiinteä välys on noin 0,6 mm, mikä on riittävä esim. jätepaperipanoksen kuiduttamiseksi asianmukaisella tavalla. Kuten kuviossa 7 on näytetty, vaatii ns. hankauskuidutin näytetyn tehon siinä tapauksessa, että säiliössä 31 on vain vettä. Kuidutettavan materiaalin tultua lisätyksi säiliössä 31 olevaan veteen tehonkulutus kasvaa näytetylle tasolle, nimittäin noin 92 kV/, ja pysyy tällä tasolla, kunnes materiaali on kuidutettu, hienonnettu ja on valmis poistettavaksi seuraavaan käsittelyyn» jona tavallisesti on raffinointi.

Kun epätavanomaista materiaalia oleva panos 43 on tämän keksinnön mukaan kuidutettu ja hienonnettu valmiiksi poistettavaksi tai sopivasti tämän kuidutuksen yhteydessä, käyttölaite 52 saattaa automaattisesti roottorin 37 etenemään siten, että välys tulee nollan suuruiseksi (kuvio 2) kartiomaisen raffinöörin tapaan halutun työntövoiman kehittämiseksi. Voidaan käyttää erillistä moottoria 66 moottorin 65 täydennyksenä roottorin lähestyttämiseksi nollan suuruiseen välykseen, mikä vaatii noin 130...146 kW:n tehoa kuten on näytetty, epätavanomaisen materiaalin jauhamiseksi sekä kuitujen raffinoimiseksi ja fibrilloimi-seksi. Roottorin ja staattorin siipien väliin joutuva materiaali muuttuu täten valuvaksi jauhauksen vaikutuksesta, ja samanaikaisesti siihen kohdistetaan huomattavan suuri työntövoima sen leikkaamiseksi, kuiduttamiseksi ja raffinoimiseksi. Työntövoiman suuruus on säädettävissä materiaalityypin ja halutun käsittelyn perusteella. Sanontaan "jauhaus" sisältyy leikkuu, murtaminen, katkominen, leikkaaminen, hankaaminen, jne., verrattuna hitaan jauhauksen hankaukseen tai heikkenemiseen ja kulumiseen kitkan vaikutuksesta.

"Jauhausteholla· tarkoitetaan massan tai koostumien nopeaa pienentymistä erillisiksi elementeiksi suuren työntövoiman alaisena, kunnes massa on valuvaa niin, että lisäkuidutus ja raffinointi voi tapahtua, jolloin jauhaus, kuidutus ja raffinointi tapahtuvat samanaikaisesti panoksittain suoritetun käsittelyn heterogeenisen eli epäyhtenäisen luonteen takia.

Kuten seuraavista esimerkeistä havaitaan, jolloin käytetään epätavan- 9 57983 omaista materiaalia, joka on sangen kestävää hienontamiseen nähden, saadaan vasta tämän keksinnön mukaisen laitteen ja menetelmän ansiosta sopivasti muotoiltu staattori materiaalin käsittelemiseksi, roottori, jonka työntövoima on riittävä ja välys on oikea jauhauksen ja kuidutuk-sen kannalta, sekä uudelleenkierrätys homogenoinnin mahdollistamiseksi siten, että koko materiaalimassa saadaan nopeasti ja tehokkaasti kuidu-tetuksi ja ainakin osittain raffinoiduksi.

Tämän havainnollistamiseksi todettakoon, että käytettäessä keitettyä hamppua ja normaalia noin 0,6 mm suuruista välystä roottorin ja staatto-rin välillä, oli 30 minuuttia kestäneen käsittelyn jälkeen massa vielä täysin hyväksymättömässä tilassa, eikä massaa voitu pumputa. Kehittämällä kuitenkin niin suuri työntövoima, että tehonkulutus oli 125 kW (verrattuna normaaliarvoon 92 kW), oli massa 30 minuuttia kestäneen käsittelyn jälkeen täysin kuituuntunutta ja varsin sopivaa myöhempää käsittelyä varten. Kuiduttimessa tapahtuva lisäkäsittely aikaansaa tällä tavoin kuitujen merkityksellistä hienontamista, joka vähentää myöhempiä raffinointitarpeita. Erään toisen esimerkin mukaan käytettiin keitettyjä puuvillalumppuja (postisäkkejä), jotka ovat erittäin kestäviä standardikuidutuskäsittelyyn nähden, mutta joita kuitenkin voidaan käsitellä selitetyllä tavalla, jolloin lähemmin määriteltynä työntökuormituksen nostamiseksi arvoon 146 kW antoi 30 minuutissa täysin hyväksyttävissä olevaa massaa, ja kauemmin käsiteltäessä yhä paremmin raffinoitunutta massaa.

Yhteenvetona todettakoon, että tämän selvästi erilaisen kuitujen käsittelymenetelmän ansiosta voidaan käyttää huomattavasti enemmän tehoa sangen paljon tehokkaammalla tavalla kuin on mahdollista tavanomaisessa kuiduttimessa, joten voidaan käsitellä sellaisia materiaaleja, joita tähän asti on pidetty täysin mahdottomina kuiduttimissa käsiteltäviksi. Tämä ratkaisu antaa ilmeisesti varsin huomattavia etuja siinä suhteessa, että voidaan tulla toimeen ilman iskulaitteita, jotka niihin tavallisesti liittyvistä suurista kustannuksista huolimatta ovat tähän asti edustaneet ainoaa keinoa käsitellä tällaisia materiaaleja.

Keksinnön mukainen staattorirakenne eroaa tavanomaisista nykyään valmistetuista hankauskuiduttimista, joissa tavallisesti on ainoastaan yksi liuska. Jos roottori keksinnön mukaisella tavalla saatetaan etenemään työntövoiman kehittämiseksi, kohdistaa yksi ainoa liuska tai epäsymmetrinen liuskajärjestelmä huomattavia poikkeutusvoimia roottorin akseliin 69. Käyttämällä kuvioiden 4 ja 9 näyttämällä tavalla kahta vastakkain 10 57983 sijoitettua liuskaa 71 ja 72, tai kolmea tasavälein sijaitsevaa liuskaa 73, 74 ja 75, saadaan poikkeutusvoimat tasapainoitetuiksi ja voidaan käyttää huomattavan suurta työntövoimaa ilman akseliin kohdistuvaa poikkeutusvoimaa.

Amperimittarin 57 tarkoituksena on osoittaa kehitetyn työntövoiman määrää. Sen suuremman kulumisen takia, joka esiintyy nollavälyksellä ja työntövoiman ollessa 50% normaalia 92 kW:n tehoa suurempi, nimittäin 125...146 kW, on hankaussiivet joskus uusittava, joten ne sopivasti asennetaan segmenttilevyjen varaan helpon poistamisen ja vaihtamisen mahdollistamiseksi.

Sen sijaan, että käytetään yhtä ainoaa noin 92 kW:n moottoria 65 ja lisämoottoria 66, voidaan käyttää yhtä ainoaa moottoria 65, joka kykenee kehittämään noin 150 kW suuruista tehoa tai enemmänkin.

On huomattava, että staattoripinnan 38 ja roottoripinnan 39 muodostama katkokartiomainen välipinta on suhteellisen lyhyt suhteellisen ahtaan raffinoimisvyöhykkeen muodostamiseksi. Tästä syystä sitkesyinen sotkuinen ja vaikeasti raffinoitävissä oleva materiaali pyrkii läpäisemään tämän ahtaan raffinoimisvyöhykkeen, ennen kuin tämä materiaali ennättää muodostaa tukkeumia tässä vyöhykkeessä* Käytössä roottori 32 saatetaan etenemään nollavälykseen asti, jossa roottorin ja staattorin siivet ovat metallisessa kosketuksessa keskenään. Vaikka voisi olettaa, että pyörivä osa tulisi leikkaamaan kiinni pyörimättömään osaan tai kehittämään liiallista lämpöä, on todettu, että. tätä ei tapahdu. Sen sijaan vesi ja kuidut toimivat voiteluaineena, ja niiden seos absorboi mahdollisen lämmön. Vaikka koko laitteisto voi muuttaa muotoaan, varsinkin siinä tapauksessa, että roottori saatetaan etenemään nollavälyksen ohitse erittäin suuren kuormituksen ja työntövoiman alaisena, on ainoana vahingoittumisen vaarana siipien mahdollinen ylen suuri kuluminen, mikä ei ole erikoisen vaarallista. Huolimatta tällaisesta kulumisesta, jota tämän alan ammattimiehet normaalisti pitäisivät epäedullisena, saadaan vaikeasti raffinoitavissa oleva materiaali fibrilloi-duksi halutulla tavalla, mikä onkin keksinnön tavoitteena. Siivet voidaan tarvittaessa helposti uusia.

Claims (10)

11 57983

1. Menetelmä epätavanomaisen materiaalin kuten hampun, pellavan, lumppujen ja nahan kuitujen kuiduttamiseksi ja raffinoimiseksi, jolloin tällaista materiaalia panostetaan massasäiliöön (31), ja katkokartio-maisen hankauspinnan (39) omaava roottori (37) saatetaan etenemään aksiaalisesti kohti siivellistä staattoria (36) välyksen pienentämiseksi, tunnettu siitä, että roottoria (37) pyöritetään nollan suuruista välystä käyttäen ja kohdistetaan siihen suurentunutta puristusta jauhausvaikutuksen aikaansaamiseksi ja näiden kuitujen fihrilloimiseksi ja raffinoimiseksi, kun ne vielä ovat säiliössä (31), minkä jälkeen mainittu roottori (37) saatetaan vetäytymään taaksepäin staattorista (36) ja mainitut raffinoituneet kuidut poistetaan säiliöstä (31).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä epätavanomaisen massan käsittelemiseksi pyörrevirtauskuiduttimessa (30), jossa on siivelli-nen ja rihlattu staattori (36) ja roottori (37) sekä positiivinen pintojen välinen välys, jolloin roottoria käytetään ennalta määrätyllä teholla ja massa kierrätetään uudelleen mainitussa välipinnassa esiintyvän pumppuamisvaikutuksen avulla ja tähän kuiduttimeen (30) panostetaan epätavanomaista massaa, kuten pellavaa, hamppua, lumppuja, nahkaa tai senkaltaista, tunnettu siitä, että saatetaan roottori (37) etenemään nollavälykseen asti, suurennetaan mainittua tehoa vähintään 50 prosentilla riittävän työntövoiman saavuttamiseksi ja jauhausvaikutuksen kohdistamiseksi tarkoituksella raffinoida ja kehittää tällaisessa epätavallisessa massassa esiintyvät kuidut ennalta määrätyssä ajassa, jolloin automaattisesti tunnistetaan, että mainitut kuidut ovat raffinoituneet ennalta määrättyyn standardiin, minkä jälkeen mainittu roottori (37) saatetaan vetäytymään takaisin ja raffinoitunut massa poistetaan kuiduttimesta (30).

3. Pyörrekiertovirtauksen kehittävä kuidutin (30) patenttivaatimusten 1 tai 2 mukaisen menetelmän soveltamiseksi, jossa on roottori (37) ja staattori (36), jotka väliinsä muodostavat katkokartiomaisen hankaavan välipinnan,t u n n e t t u siitä, että siinä on säätö- ja työntölaitteet (51 ja 64) välipinnan välyksen saattamiseksi nollaan, käyttölaitteet (52) tämän roottorin (37) pyörittämiseksi mainitulla 12 5798 3 nollan suuruisella välyksellä suhteellisen suuren työntövoiman alaisena jauhavan vaikutuksen kohdistamiseksi materiaaliin, joka on panostettu tähän kuiduttimeen, tämän materiaalin hienontamiseksi valuvaan tilaan, ja kuiduttimessa (50) olevat uudelleenkierrätys-laitteet mainitusta välipinnasta purkautuneen materiaalin kierrättämiseksi takaisin kuiduttimeen (50), kunnes tämän materiaalin kuidut ovat halutussa määrin homogeenisia ja raffinoituja.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen kuidutin, tunnettu siitä, että siinä on automaattiset säätölaitteet (53), jotka on toiminnallisesti yhdistetty kuiduttimeen (30) mainitun massan käsittelyn päättymisen tunnistamiseksi ja massan tyhjentämiseksi.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen kuidutin, tunnettu siitä, että mainitut automaattiset säätölaitteet (53) sisältävät kuiduttimessa (30) olevan automaattisen jauhatusasteen testauslaitteen (55), joka testaa kuiduttimessa olevan massan ominaisuudet, ja tämän testauslaitteen perusteella toimiva sähköpiiri (56), joka tunnistaa, että kuidut ovat tulleet asianmukaisesti raffinoiduiksi, minkä jälkeen se saattaa mainitun roottorin (37) vetäytymään taaksepäin ja kuiduttimen (30) tyhjenemään.

6. Patenttivaatimuksen 4 tai 5 mukainen kuidutin, tunnettu siitä, että automaattiset säätölaitteet (53) käsittävät amperiraitta-rin (57) optisen näytön antamiseksi koneenkäyttäjälle määrätyn massan vaatimasta työntövoiman säädöstä, ja rajakytkin (58), joka ilmaisee roottorin (37) täysin taaksepäin vetäytyneen asennon.

7. Jonkin patenttivaatimuksista 3...6 mukainen kuidutin, tunnettu siitä, että roottori (37) ja staattori (36) ovat sii-velliset ja rihlatut ja muodostavat yhdistetyn raffinointi- ja jauha tus lait teen, joka kykenee käsittelemään epätavallista materiaalia, kuten hamppua, pellavaa, lumppuja, nahkaa ja senkaltaista, ja että siinä on roottorin siivet (41) ja staattorin liuskat materiaalin johtamiseksi mainittuun välipintaan, ja mainitut käyttölaitteet (52) on sovitettu suurentamaan roottorin (37) työntövoimaa mainitussa välipinnassa, kun välys on nollan euuruinen, ja täten kohdistamaan jauhausvaikutuksen tässä välipinnassa olevaan materiaaliin tämän 5 798 3 kuiduttamiseksi ja raffinoimiseksi.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen kuidut in, tunnettu siitä, että mainitussa siivellisessä ja rihlatussa staattorissa (36) on vuorottelevat staattorin ympärille symmetrisesti sovitetut virtausta estävät padot ja virtausaukot niin, että tämä staattori pysyy tasapainossa suuresti lisääntyneen raffinoivan työntövoiman vaikuttaessa nollavälyksellä roottorin (37) akselin vääntymisen estämiseksi.

9. Patenttivaatimuksen 7 tai 8 mukainen kuidutin, tunnettu siitä, että mainittu siivellinen ja rihlattu staattori (36) on läpäisemätön, ja että se johtaa mainitun massan kuituja aksiaalisesti pitkin mainittua siivellistä ja rihlattua välipintaa tämän toisesta päästä toiseen päähän, ja staattori (36) on muodoltaan katkokartio-mainen suuressa päässään ja kolmiliuskainen pienessä päässään.

10. Jonkin patenttivaatimuksista 3.».9 mukainen kuidutin, tunnettu siitä, että käyttölaitteissa (52) on välineet (66) roottorin käyttämiseksi vähintään noin 50% suuremmalla teholla verrattuna siihen tehoon, joka tarvitaan tavanomaista materiaalia varten, mainitun epätavanomaisen materiaalin kuitujen raffinoimiseksi ja kehittämiseksi.