FI75000C - Raffinoer. - Google Patents

Description

75000

JAUHIN - RAFFINÖR

Tämän keksinnön kohteena on jauhin, sopivimmin kiekko- tai kartiojauhin, jossa on kaksi vastakkaista, toisiaan lähellä olevaa kappaletta, joista ainakin toinen, n.k. roottori, pyörii ja jotka on varustettu terillä, joiden välisessä jauhatusraossa jauhettava aine jauhautuu vapauttaen höyryä, joka jauhettava aine syötetään jauhimeen olennaisesti terien keskiakselin suunnasta.

Kuitumaisen aineen, esimerkiksi puuhakkeen, hajoittaminen paperinvalmistukseen soveltuviksi kuiduiksi voidaan suorittaa mekaanisesti jauhimella, joita ovat esimerkiksi kiekko-jauhin ja kartiojauhin. Tämä ns. kuidutus saadaan aikaan siten, että hake syötetään jauhimeen, jossa materiaali kulkee kahden vastakkaisen jauhinterän välissä. Terien pinnat : ovat täynnä uria sekä pitkänomaisia kohoutumia, hampaita ja vähintään toinen teristä pyörii, joten materiaali muokkautuu voimakkaasti kulkiessaan terien välissä ja hajoaa aina kuiduiksi asti.

Jauhatusprosessissa syntyy runsaasti höyryä, jonka poistoa on yritetty ratkaista monella tavalla. Eräs ratkaisu on tehdä kiekkojauhimen kiekon läpi aukot syöttöön tai poisto-kammioon. Niinikään on olemassa ratkaisuja, joissa terän läpi on muodostettu kanavia ja kiekon läpi niille jatkoka-navat. Myös tunnetaan ratkaisu, jossa höyrynpoistokanavat on muodostettu kiekon läpi ja kiekon taakse on edelleen tehty jatkokanavat. Näiden ratkaisujen tavoite on ainoastaan höyrynpoisto eli ne eivät poista jo sopivaksi jauhau-tunutta ainetta ja niissä kaikissa pahimpana ongelmana on kanavien tukkeutuminen tai höyryn karkaaminen, jolloin höyry poistuu kokonaan terävälistä ja toiminta häiriintyy. Tukkeutuminen johtuu lähinnä siitä, että mitoitusta ei saada sellaiseksi, että virtaus pitäisi kanavat auki.

Tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada jauhin, jossa 2 75000 paitsi höyrynpoisto toimii kunnolla myös höyryn mukana kulkeutuu pitemmälle jauhautunut materiaali terävälistä ja vähentää siten ylijauhautumista. Tämä tarkoitus on toteutettu keksinnön mukaisella jauhimella, jolle on tunnusomaista se, että jauhatusraossa on lajitteluvyöhyke, jossa jauhettavan aineen pitemmälle jauhautunut osa sekä osa höyrystä erkanee vähemmän jauhautuneesta osasta.

Keksinnön eräälle edulliselle sovellutusmuodolle on tunnusomaista se, että lajitteluvyöhyke sijaitsee terien radiaa-lisessa suunnassa olennaisesti niiden keskikohdalla ja että lajitteluvyöhyke on olennaisesti rengasmainen.

Keksinnön eräälle toiselle edulliselle sovellutusmuodolle on tunnusomaista se, että pyörimättömään kappaleeseen, n.k. staattoriin, on lajitteluvyöhykkeen lähelle muodostettu olennaisesti rengasmainen aukko, jota kautta mainittu pitemmälle jauhautuneen osan ja höyryn poistuminen tapahtuu.

Vielä eräälle keksinnön edulliselle sovellutusmuodolle on tunnusomaista se, että lajitteluvyöhyke käsittää roottoriin muodostetun, ulkonevan, olennaisesti rengasmaisen elimen, joka ulottuu staattorissa olevaan rengasmaiseen aukkoon, jolloin rengasmaisen elimen ja rengasmaisen aukon väliin muodostuu pitemmälle jauhautuneen aineen ja höyryn poisto-kanava.

Vielä eräälle keksinnön edulliselle sovellutusmuodolle on tunnusomaista se, että roottorissa olevan rengasmaisen elimen ja staattorin vastaavan aukon toisiaan vasten olevat pinnat on varustettu terillä.

Keksinnön tärkeimpinä etuina voidaan mainita, että poisto-aukot eivät tukkeudu ja että poistuvan höyryn ja pitemmälle jauhautuneen aineen määrää voidaan helposti säätää. Samoin i

II

75000 3 eri teitä kulkeutuneiden aineosien poistokammioiden painetta voidaan toisistaan riippumatta säätää.

Seuraavassa keksintöä selitetään yksityiskohtaisesti edullisten sovellutusmuotoesimerkkien avulla viittaamalla oheisiin pirustuksiin, joissa

Kav. 1 esittää pystyleikkausta keksinnön erään sovellutus-muodon muksisesta kiekkojauhimesta.

Kuv. 2 esittää pystyleikkausta keksinnön erään toisen so-vellutusmuodon mukaisesta kiekkojauhimesta.

Kuv. 3 esittää pystyleikkausta keksinnön erään kolmannen sovellutusmuodon mukaisesta kiekkojauhimesta.

Kuviossa 1 on esitetty kiekkojauhin, johon kuuluu pyörimätön kappale 1 eli staattori sekä pyörivä kappale 2 eli roottori. Staattori 1 ja roottori 2 on vastakkaisilla pinnoillaan varustettu staattoriterällä 4, 8 ja roottoriteräl-lä 5, 9. Terien väliseen n.k. jauhatusrakoon syötetään jauhettavaa ainetta, kuten puuhaketta, syöttökanavan 3 kautta keskipakovoiman avulla. Jauhettava aine etenee aluksi staattoriterän 4 ja roottoriterän 5 välissä, jolloin osa aineesta jauhautuu haluttuun hienouteen ja samalla syntyy höyryä.

Keksinnön mukainen jauhin on varustettu lajitteluvyöhyk-keellä, joka kuv.l mukaisessa sovellutusmuodossa muodostuu roottoriin 1 kiinnitetystä rengasmaisesta, ulkonevasta elimestä 6 sekä tätä varten staattoriin 2 muodostetusta, niinikään rengasmaisesta aukosta, joka ulottuu staattorikam-mioon 13. Samalla kun rengasmainen elin 6 ulkonee, se myös ulottuu vinosti sisäänpäin kohti jauhimen keskiakselia. Roottoriin 1 kiinnitetyn rengasmaisen elimen 6 ja staatto- 4 75000 riin 2 muodostetun vastaavan aukon toisiaan kohti osoittavat pinnat on varustettu terillä 10, 11. Tässä kohdassa teräväli on kuitenkin suurempi kuin varsinaisessa jauhatus-raossa terien 4, 5 ja 8, 9 välissä. Rengasmainen elin on varustettu lukuisilla sen läpi ulottuvilla, radiaalisilla aukoilla 7.

Terien 4 ja 5 välisestä raosta tuleva pitemmälle jauhautu-nut aine ja osa höyrystä poistuvat terien 10 ja 11 välisestä raosta eli poistokanavasta staattorikammioon 13, ja siitä edelleen venttiilillä 15 varustettuun poistoon 14. Vähemmän jauhautunut aineosa ja loput höyrystä kulkevat rengasmaiseen elimeen muodostettujen aukkojen 7 läpi terien 8 ja 9 väliin, jossa aine jauhautuu ja etenee keskipakovoiman ansiosta kohti jauhinkammiota 12 ja siitä edelleen käsiteltäväksi.

Kuviossa 2 on esitetty keksinnön eräs toinen sovellutusmuo-to, jossa stattori 1 sijaitsee molemmilla puolilla roottoria 2. Stattori on varustettu terillä 16, 17. Roottori puolestaan on varustettu terillä 18, 19, 20. Roottorin akselia on merkitty viitenumerolla 21. Jauhettavan aineen syöttö-putki on 3. Jauhetun aineen poistokammio puolestaan on merkitty viitenumerolla 12, kuten edellisessä kuviossa. Jau-hinterien väliin muodostuvat jauhatusraot 22, 23, 24. Jau-hatusrakojen 22 ja 23 välissä on lajittelutila 25, josta lähtee roottorin 2 läpi useita kanavia 26, jotka päättyvät rengasmaiseen tilaan 27.

Kuv.2 mukaisen jauhimen toiminta on seuraava: Jauhettava aine syötetään putkesta 3 jauhatusrakoon 22. Kun aine purkautuu tilaan 25, se sisältää pitkälle jauhautunutta, hienoa ainetta sekä vähän jauhautunutta, karkeaa ainetta.

Raosta 22 purkautuu myös voimakas höyryvirtaus, sillä voimakas jauhatus höyrystää suuren osan jauhettavan aineen

II

i 75000 5 sisältämästä vedestä. Keskipakovoima syöttää ainetta tilasta 25 rakoon 23, jossa aine jauhautuu lisää. Jauhatusrako 23 on muotoiltu siten, että sen alkuosa on väljä, ts. ainetta pääsee rakoon, mutta loppuosa on hyvin ahdas. Sen vuoksi raossa 23 syntyvä höyry purkautuu tilaan 25 ja siitä edelleen kanavia 26 pitkin tilaan 27 ja jauhatusraon 24 kautta poistokammioon 12, koska rako 24 on rakoon 23 verrattuna lyhyt eikä siinä ole ahdasta osaa kuten raossa 23. Tämä höyryvirtaus kuljettaa hienon aineen raon 23 alkuosasta ja tilasta 25 mukanaan raon 24 kautta poistokammioon 12. Karkea aine pysyy raon 23 alkuosassa keskipakovoiman vaikutuksesta (kanavat 26 ovat myös keskipakovoimaa vastaan), kunnes ne jauhautuvat hienoksi ja poistuvat sitten höyryn kuljettamina.

Kuviossa 3 on esitetty vielä eräs lajitteluvyöhykettä hyväksikäyttävän kiekkojauhimen sovellutusmuoto. Siinä jauhi-men staattoria on merkitty viitenumerolle 28. Staattorite-rät puolestaan ovat 29, 30, 31 ja 32. Roottoria on merkitty viitenumerolla 33 ja sen akselia numerolla 34. Akselin etummainen laakeri on 35 ja tiiviste 36. Jauhettavaa ainetta syötetään syöttöputken 37 kautta. Jauhetun aineen pois-tokammio on 38. Roottorissa 33 on sen läpi ulottuvia aukkoja 39. Jauhatusraot on merkitty viitenumeroilla 40, 41, 42 ja 43. Jauhatusrakojen 42 alussa aukkojen 39 kohdalla on lajittelutila 44, johon aukot 39 yhdistävät tilan 45. Laji ttelutilasta 44 lähtee lajittelu- ja kuljetusrako 46, joka päättyy rengastilaan 47. Raon 46 seinämillä on kohou-tumia 48 ja 49.

Kuviossa 3 esitetyn jauhimen toiminta on seuraava: Jauhettava aine syötetään putkesta 37 jauhatusrakoon 40, josta se osittain jauhautuneena purkautuu tilaan 45. Aukot 39 ovat lyhyitä ja väljiä, joten ainetta tulee välittömästi myös tilaan 44. Tiloista 44 ja 45 keskipakovoima syöttää ainetta 6 75000 jauhatusrakoihin 41 ja 42, joiden toiminta on samanlainen kuin raon 23 toiminta kuviossa 2. Raoissa 40, 41 ja 42 syntyvä höyry purkautuu siis väljän lajitteluraon 46 kautta tilaan 47 ja pienivastuksellisen jauhatusraon 43 kautta poistokammioon 38. Höyryn mukana poistuu hienoksi jauhautu-nut aine kuten kuviossa 1.

Rako 46 on toiminnaltaan tehokkaampi kuin kuv.2 esittämät kanavat 26, sillä sen seinämät liikkuvat toisiinsa nähden. Rako 46 voidaan sen vuoksi tehdä huomattavasti kapeammaksi ilman tukkeutumisriskiä, jolloin höyryn kulkunopeus ja kul-jetusvaikutus saadaan suureksi. Karkean osan poistumista voidaan lisäksi ehkäistä kohoutumi11a 48 ja 49.

Jauhatusrakojen 41 ja 42 loppuosa voidaan padota lähes kokonaan kuvion alemman osan esittämällä vaihtoehtoisella toteutuksella, jossa poistokammio ko. rakojen kohdalla on tehty hyvin kapeaksi. Kiekon ulkoreunaan voidaan kohtaan 50 sijoittaa lisäksi hampaita, jotka hienontavat jo kammioon päässyttä ainetta ja sekoittavat sitä niin, että se joutuu takaisin rakoon ja lajitteluun.

Alan ammattimiehelle on selvää, että keksintö ei ole rajoittunut edelläesitettyihin sovellutusmuotoesimerkkeihin, vaan sitä voidaan vaihdella oheisten patenttivaatimusten puitteissa. Niinpä keksintö ei kohdistu yksinomaan kiekko-jauhimiin, vaan sitä voidaan soveltaa yhtä hyvin myös kar-tiojauhimiin.

Il

Claims (13)

75000

1. Jauhin, sopivimmin kiekko- tai kartiojauhin, jossa on kaksi vastakkaista, toisiaan Lähellä olevaa kappaletta, joista ainakin toinen, n.k. roottori (2), pyörii ja jotka on varustettu terillä (4, 8; 5, 9), joiden välisessä jauha-tusraossa jauhettava aine jauhautuu vapauttaen höyryä, joka jauhettava aine syötetään jauhimeen olennaisesti terien keskiakselin suunnasta, tunnettu siitä, että jauha-tusraossa on lajitteluvyöhyke, jossa jauhettavan aineen pitemmälle jauhautunut osa sekä osa höyrystä erkanee vähemmän jauhautuneesta osasta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen jauhin, tunnettu siitä, että lajitteluvyöhyke sijaitsee terien (4, 8; 5, 9) radiaalisessa suunnassa olennaisesti niiden keskikohdalla ja että lajitteluvyöhyke on olennaisesti rengasmainen.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen jauhin, tunnettu siitä, että pyörimättömään kappaleeseen, n.k. staattoriin (1), on lajitteluvyöhykkeen lähelle muodostettu olennaisesti rengasmainen aukko, jota kautta mainittu pitemmälle jauhautuneen osan ja höyryn poistuminen tapahtuu.

4. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukainen jauhin, tunnettu siitä, että lajitteluvyöhyke käsittää roottoriin (2) muodostetun, ulkonevan, olennaisesti rengasmaisen elimen (6), joka ulottuu staattorissa (1) olevaan rengasmaiseen aukkoon ja johon on muodostettu useita ra-diaalisia aukkoja (7), jolloin rengasmaisen elimen (6) ja rengasmaisen aukon väliin muodostuu pitemmälle jauhautuneen aineen ja höyryn poistokanava.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen jauhin, tunnettu 75000 siitä, että roottorissa (2) olevan rengasmaisen elimen (6) ja staattorin (1) vastaavan aukon toisiaan vasten olevat pinnat on varustettu terillä (10, 11).

6. Patenttivaatimuksen 4 tai 5 mukainen jauhin, tunnettu siitä, että roottorin (2) rengasmaisen elimen (6) ja staattorin (1) vastaavan aukon välinen rako, poisto-kanava, on suurempi kuin roottoriterän (5, 9) ja staattori-terän (4, 8) välinen jauhatusrako.

7. Jonkin patenttivaatimuksista 4-6 mukainen jauhin, tunnettu siitä, että rengasmaisen elimen (6) halkaisija roottorista (2) kauimpana olevassa kohdassa on pienempi kuin roottorin kohdalla.

8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen jauhin, jossa staattori (1) sijaitsee molemmin puolin roottoria (2), jolloin jauhatusrako (22, 23, 24) muodostuu roottorin molemmille puolille, tunnettu siitä, että lajitteluvyöhyke käsittää roottorin (2) läpi ensimmäisestä jauhatusraosta (22, 23) toiseen (24) kulkevat kanavat (26).

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen jauhin, tunnettu siitä, että kanavat (26) kulkevat vinosti jauhimen akselia kohti.

10. Patenttivaatimuksen 1 mukainen jauhin, tunnettu siitä, että lajitteluvyöhyke muodostuu staattorin (28) ja roottorin (33) muodostamista, keskenään rinnakkaisista jauha tusraoista (41, 42), joista ensimmäiseen syötetään jauhettava aine, sekä staattorin ja roottorin muodostamasta lajitteluraosta (46), joka on väljempi kuin jauhatusraot ja että lajittelurakoa pitkin pitemmälle jauhautunut aineosa kulkee eri jauhatusrakoon kuin vähemmän jakautunut aineosa. i i II 75000

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen jauhin, tunnettu siitä, että lajitteluraon (46) pinnoilla on kohoutumia (48, 49), jotka sekoittavat ainevirtausta.

12. Patenttivaatimuksen 10 tai 11 mukainen jauhin, tunnettu siitä, että lajittelurako (46) kulkee vinosti jauhimen akselia (34) kohti.

13. Jonkin patenttivaatimuksista 10-12 mukainen jauhin, tunnettu siitä, että sen jauhatusraon (41) uloin osa, josta vähemmän jauhautunut aineosa kulkee, muotoillaan siten, että raon läpäisykyky on olennaisesti pienempi kuin sen jauhatusraon (43) läpäisykyky, josta pitemmälle jauhautunut aineosa kulkee lajitteluvyöhykkeen jälkeen. PATENTKRAV 7 5 0 0 0