FI76605B - Fiberfraktioneringsanordning. - Google Patents

Description

1 76605

Kuitujen jaottelulaite

Esillä olevan keksinnön kohteena on jaottelulaite vesipitoisia, sellulooeakuituja sisältäviä kuitususpensioita varten, tarkemmin sanottuna patenttivaatimuksen 1 johdannossa esitettyä tyyppiä oleva kuitususpeneioiden jaottelulaite. Tämäntapainen laite tunnetaan ennestään esim. patenttijulkaisusta FI-47 673.

Kuitujen jaottelulla tarkoitetaan tässä selityksessä ja patenttivaatimuksissa vesipitoisen selluloosakuitususpension jakoa kahteen jakeeseen, joista toinen sisältää veteen Imetettyjä, tiettyä kokoa pääasiassa suurempia kuituja ja toinen jae sisältää tiettyä kokoa pääasiassa pienempiä kuituja, jolloin jakeiden välinen raja ei ole jyrkkä, vaan riippuu jaottelutavan statistisesta luonteesta.

Esimerkkejä tällaisesta kuitujen jaottelusta ovat karkealajit-telu, hienolajittelu ja vedenpoisto. Karkea1aji11e luesa toinen jae sisältää pääasiassa suurempia kuitukimppuja, tikkuja ja suurempia hiukkasia, kun taas toinen jae sisältää erikokoisia kuituja, myös ns. nollakuituja. Vedenpoistossa asianlaita on päinvastainen. Toinen jae sisältää suurin piirtein kaikkia kuituja lukuunottamatta tiettyjä nollakuituja, kun taas toinen jae muodostuu pelkästään vedestä ja nollakuiduista.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on saada kuitujen jaottelulaite, jossa sisään tuleva kuitususpensio jaetaan kahteen jakeeseen. Toisena tarkoituksena on saada aikaan jaottelu, kuten karkealajittelu, hienolajittelu ja vedenpoisto sekä näiden välisiä kuitujen jaottelumuotoja samassa laitteessa vain jaotteluelimiä vaihtamalla.

Tämän tarkoituksen saavuttamiseksi on keksinnön mukaiselle jao11elu1ai11ee11 e tunnusomaista se, että kukin siipi on so- 2 76605 vitettu joustavasti akselin suhteen, sekä että siiven liikesuuntaan nähden etureunalla on sellainen muoto, että se sekoi-tuovälineen sekoittaessa suspensiota, johon se törmää, tukeutuvalla alueella puristuu vastaavaa kuitujen jaotteluelintä vasten.

Esim. edellä mainitussa Fl-patentissa ovat varret siten sovitetut, että ne ovat välimatkan päässä sihtilevyistä.

Esillä olevan keksinnön muut tunnusmerkit käyvät selville epäitsenäisistä patenttivaatimuksista. Seuraavassa selitetään keksinnön eri suoritusmuotoja oheiseen piirustukseen liittyen, jossa kuvio 1 esittää erästä suoritusmuotoa leikkauksena, kuvio 2 on poikkileikkaus kuvion 1 viivaa I I — 11 pitkin, kuvio 3 esittää esillä olevan keksinnön erästä suoritusmuotoa, ja kuviot 4-7 esittävät esillä olevassa laitteessa käytettävien siipien profiileja.

Kuvioiden 1 ja 2 mukaisessa kuitujen jaottelulaitteessa on kaksi kiinteää jaotteluelintä 1, 2, jotka muodostuvat keskenään aksiaalisesti sivuttain sovitetusta, rengasmaisesta elementistä ja jotka ovat katkaistun kartion vaipan muotoiset. Elementit 1, 2 ovat yksiosaiset, ja niissä on pyöreiden reikien muodostamat aukot 23. Ne on sovitettu siten, että niiden koverat sivut sijaitsevat toisiaan kohti, ja ne on ulkoreunoistaan kiinnitetty irrotettavasii kumpikin oman rengasmaisen tukielement-tineä 5, 6 sisäreunaan. Tukielementit 5, 6 on sovitettu ak- siaalisesti sivuttain ja yhdistetty ulkoreunoistaan ympäröivään lieriömäiseen koteloon tai vaippaan 3. Tukielementit 5, 6 muodostavat yhdessä niiden välissä sijaitsevan lieriömäisen vaipan 3 osan kanssa rengasmaisen kokoomakourun 4, joka on elementtien 5, 6 eivureunalla avoin kuitujen jaottelukammiota 22 kohti, joka sijaitsee kuitujen jaotteluelimien 5, 6 välissä. Kumpikin kuitujen jaotteluelementti 1, 2 on ulkoreunastaan

II

3 76605 kiinnitetty irrotettavasti omaan lieriömäisen vaipan kanssa samankeskiseen, sisempään, kahdesta lieriömäisestä osasta 10, 11 muodostuvaan väliseinäänsä. Mainitut osat yhdistävät kuitujen käsittelyelimien 1, 2 kunkin sisäreunan omaan vaipan 3 päätyynsä 14 ja vastaavasti 15. Väliseinän toinen lieriömäinen osa 10 on kammiosta 22 pois kääntyneellä sivullaan varustettu kuitususpension tuloaukolla 9. Väliseinän toinen lieriömäinen osa 11 on kammiota 22 päin kääntyneellä sivullaan varustettu kammiota 22 vasten tiivistyvällä seinällä 12. Seinässä 12 on läpivienti pyörivää akselia 19 varten, jota käyttää lieriömäisen osan 11 ja siihen liittyvän seinän 12 muodostaman tilan sisään työntyvä moottori 18.

Pyörivä akseli 19 kannattaa kahta akselin mukana pyörivää sekoitusvälinettä 20. Sekoitusvälineet 20 (kuvio 1) on kiinnitetty akseliin hoikin 30 avulla, joka on säädettävissä aksiaalisessa suunnassa ja kiertymättömästi yhdistetty akseliin 19 ruuvi-liitoksella akselin vapaassa päässä. Hoikista 30 ulkonee kaksi tappia 31, joihin on kumpaankin kiinnitetty oma keskikappaleensa 32. Keskikappale voi kiertyä tapin 31 ympäri ja siirtyä tappia pitkin sekoitusvälineen 20 asennon säätämiseksi. Keskikappa-leesta 32 ulkonee kaksi keskenään vastakkain suunnattua vartta 33, joihin on kumpaankin kiinnitetty oma siipensä 35. Kukin siipi on suunnattu siten sen jaotteluelimen suhteen, jonka kanssa se toimii yhdessä, että se tukeutumisalueella 36 tukeutuu kuitujen jaotteluelimeen pääasiassa emäviivan suunnassa.

Siiven 35 ulottuvuus emäviivan suunnassa on sellainen, että se työntyy kokoomakourun 4 sisään ja on akselin 19 pyörinnän aikana kokonaisen kierroksen jälkeen pyyhkäissyt koko kuitujen jaotteluelimen yli, jonka kanssa se toimii yhdessä.

Laitteessa on kokoomakourun 4 lisäksi kolme rajoitettua tilaa 22, 7, 8. Ensimmäinen tila on kuitujen jaottelukammio 22, jota rajoittavat tuloaukko 9 ja kuitujen jaotteluelimien 1, 2 välissä sijaitseva alue. Kammio 22 on avoin kourua 4 kohti, jossa on sen alinna sijaitsevan pisteen kohdalla aukko 16 poistoaukkoi-neen 17. Kammio 22 on jaotteluelimien 1, 2 aukkojen välityksellä yhdistetty kahteen kokoomatilaan 7, 8. Toista kokoomat!laa 7 4 76605 rajoittavat lieriömäinen vaippa 3, pääty 14, väliseinän osa 10, jaotteluelin 1 ja tukielementti 5, joka muodostaa kuvion 1 kourun 4 oikean sivuseinän. Toista kokoomatilaa 8 rajoittavat lieriömäinen vaippa 3, pääty 15, seinä 12, väliseinän osa 11, jaotteluelin 2 ja tukielementti 5. Kumpaankin kokooma-tilaan 7, 8 on yhdistetty yhteinen poistoaukko 13, mutta kokooma-tilat 7, 8 voivat myös olla varustetut kumpikin omalla poisto-aukollaan .

Vaippa 3 muodostuu, kuten kuviosta 2 käy selville, kahdesta puoliskosta, ylemmästä ja alemmasta, joista ylempi on saranalla 21 tai sentapaisella yhdistetty niveltyvästä alempaan puoliskoon, jolloin se siis on ylös käännettävissä.

Keksinnön mukaisesti on jaotteluelimien 1, 2 kartiokulman oltava välillä 90°-180° ja edullisesti välillä 120°-150°. Erityisen edullista on, että molemmilla jaotteluelimillä 1, 2 on sama kartiokulma.

Erään suoritusmuodon mukaisesti käytetään vain yhtä jaottelu-elintä, jolloin toinen elementti on umpinainen, ts. siinä ei ole aukkoja.

Kuitujen jaotteluelimissä 1, 2 on reikien tai rakojen muodostamat aukot 23. Reiät ovat edullisesti pyöreitä reikiä, jotka ovat lieriömäisiä tai kartiomaisia, jolloin kartiomaisten reikien leveämpi osa sijaitsee vastaanottotilaa 7 tai 8 päin.

Myös raot voivat laajeta vastaanottotilaa kohti tai niissä voi olla yhdensuuntaiset sivuseinät. Aukkojen koko riippuu niiden hiukkasten koosta, joiden halutaan kulkevan kuitujen jaottelu-elimien läpi, ja se vaihtelee laajojen rajojen puitteissa. Vedenpoistoa varten, jolloin vain osa nollakuiduista menee aukkojen läpi, on rei'illä halkaisija tai, jos ne ovat kartiomaisia, pienin halkaisija 0,2-1,5 mm ja tällöin on olemassa avoin alue, ts. aukkojen kokonaispinta-alan ja jaotteluelimen kokonaispinta-alan välinen suhde on vähintään 50%. Yläraja on käytännön syistä n. 50%. Rakoja käytettäessä on niiden leveys 0,1-0,5 mm. Tässäkin on avoin pinta-ala vähintään 30%. Lajittelua varten on aukkojen halkaisija 1-10 mm tai leveys 0,2-2 mm. Avoin pinta-ala on 5-30%.

11 5 76605

Selitettyä laitetta käytettäessä kuitususpensio syötetään tulo-aukon 9 läpi ja jaetaan jaotteluelimien 1, 2 rajoittamaan sisä-kammioon 22. Tässä kammiossa akseli 19 pyörii sekoitusväli-neineen 20, jolloin siivet 35 tukeutuvat tukeutumisalueellaan 36 siihen jaotteluelimeen, jonka kanssa ne toimivat yhdessä, ja estävät liikkeensä aikana jaotteluelimien pidättämien kuitujen ja agglomeraattien tarttumisen jaotteluelimeen. Sisään tulevan aineksen karkeampi jae, joka ei mene kuitujen jaottelu-elimien aukkojen 23 läpi, syötetään ulos kokoomakouruun 4, jossa se poistuu laitteesta aukon 16 ja poistoaukon 17 kautta. Sisään tulevan aineksen hienompi jae saatetaan kulkemaan jaotteluelimien 1, 2 aukkojen 23 läpi kokoomatiloihin 7, 8. Viimeksi mainittu jae poistuu kokoomatiloista 7, 8 yhteisen poistoaukon 13 kautta.

Kuvio 3 esittää sekoitusvälineen 20 toista suoritusmuotoa ja sen kiinnitystä akselille 19. Varret 33, jotka kannattavat siipiä 35 kiinnityselimien 34 välityksellä, lähtevät keski-kappaleesta 29. Tämä on työnnetty hoikin 28 sisään, joka on yhdistetty kiinteästi hoikkiin 27. Holkki 27 on samalla tavoin kuin holkki 30 aseteltavissa aksiaalisessa suunnassa ja yhdistetty kiertymättömästi akseliin 19. Keskikappale 29 lukitaan haluttuun asentoon hoikilla 28 olevalla mutterilla 26.

Siipi 35 muodostuu plastisesta aineesta, jolla on pieni kitka-kerroin, esim. muovista, ja on kiinnitetty varteen 33 kiinnitys-elimen 34 välityksellä akselia 19 lähinnä sijaitsevassa osassa. Koska siipi on kiinnitetty vain toisesta päästään ja on plastinen, se voi sekoituselimen 20 pyörinnän aikana joustaa kuitujen jaotteluelintä kohti. Siivellä 35 on emäviivan suunnassa sellainen ulottuvuus, että se ulottuu kokoomakourun 4 sisään.

Tällä tavoin pienennetään tai eliminoidaan reunavaikutus, joka ilmenee kourua lähinnä sijaitsevien aukkojen tukeutumina.

Siiven poikkileikkaus emäviivan suunnassa on edullisesti muuttumaton .

Siiven 35 suoritusmuotoja profiilina eli poikkileikkauksena kohtisuoraan emäviivan suuntaa vastaan on esitetty kuvioissa 4-7. Nuoli P esittää siiven liikkeen suuntaa. Kuitujen jaot- 6 76605 teluelimeen rajoittuvaa siiven 35 osaa on merkitty numerolla 36, ja sitä nimitetään tukeutumisalueeksi. Tällä alueella 36 on pieni ulottuvuus siiven liikkeen suunnassa siiven koko-nai sulottuvuuden suhteen samassa suunnassa, ja alue sijaitsee etumaisena siivellä. Kuitususpensiota päin kääntyneessä siiven osassa voi olla yksi tai useampia erotettavia alueita. Ensimmäistä aluetta, joka on yhdistetty tukeutumisalueeseen, on merkitty numerolla 37. Alueen 36 ja 37 välinen kulma on suora tai edullisesti terävä, esim. 90°-40°. Alue 37 voi olla tasainen, kupera tai kovera. Kuitususpensiota päin kääntyneellä siiven osalla voi olla mikä tahansa kuvioissa 4-7 esitetty muoto. Oleellista on, että siivellä on sellainen muoto, että se sekoitusvälineen 20 sekoittaessa suspensiota, johon se törmää, puristuu kuitujen jaotteluelintä vasten.

Tukeutumisalueen 36 takana siiven liikkeen suunnassa katsottuna on välimatkan päässä jaotteluelimestä tätä päin kääntynyt alue 38. Alueen 38 ja kuitujen jaotteluelimen välinen etäisyys on 5-20% siiven kokonaisulottuvuudesta liikkeen suunnassa.

Alueen 36 ja alueen 38 välisen alueen ulottuvuus on pieni siiven liikkeen suunnassa katsottuna.

Siiven takasivulla alueen 38 ja siiven kuitususpensiota päin kääntyneen osan välillä on myös oma merkityksensä siiven kyvyn kannalta pitää jaotteluelin avoimena. Tämä on edullisesti tasainen alue 40, ja tämän ja alueen 38 välinen kulma on suora tai tylppä, esim. 90°-135°.

Edellä selitettyä ja piirustuksessa esitettyä kuitujen jaottelu-laitetta on tietysti pidettävä vain eräänä keksinnön suoritus-esimerkkinä. Muut suoritusmuodot ovat sen tähden myös ajateltavissa pääpatenttivaatimuksen puitteissa. Laitteen akselin ei niin ollen välttämättä tarvitse olla vaakasuora, kuten piirustuksessa esitetään. Akselilla voi myös olla toinen suun-taustilassa. Tietysti on mahdollista käyttää patenttivaatimuksen 1 puitteissa mitä tahansa kuitujen jaotteluelimien kar-tiokulmaa. Kuitujen jaotteluelimen kartiokulman ei myöskään

II

7 76605 välttämättä tarvitse olla muuttumaton emäviivan koko pituutta pitkin. Päinvastoin riittää, että kuitujen jaotteluelimen geometrisen akselin ja jaotteluelimen mielivaltaisesti valitun tangenttitason välinen kulma on edullisella välillä 45°-90° ja erityisesti välillä 60°-75°, mikä vastaa kartiokulmaa 90°-180° ja vastaavasti 120°-150°. Tämä merkitsee siis sitä, että jaotteluelimen emäviiva voi myös muodostua kokonaan tai osaksi käyrästä viivasta.

Lopuksi on huomautettava, että sekoitusvälineessä voi olla vain yksi varsi, jolle kuitujen jaotteluelimeen tukeutuva siipi on kiinnitetty. Varsi tai varret voidaan lisäksi kiinnittää akselille 19 suoraan tai akselilla aksiaalisessa suunnassa aseteltavan hoikin välityksellä. Varret voivat myös olla joustavia, niin että siivet akselin 19 kierrosluvun suuretessa painuvat kovemmin jaotteluelintä vasten.

Claims (14)

76605

1. Kuitususpensioiden jaottelulaite, johon kuuluu kehää kohti kapeneva kammio (22), joka muodostuu kahdesta rengasmaisesta, edullisesti katkaistuksi kartioksi muodostetusta elementistä (1, 2), joista ainakin toinen on kuitujen jaotte--lulaite, kammion (22) kehälle sovitettu, kammion (22) kanssa samankeskinen kokoomakouru (4) elementtien (1, 2) pidättämiä kuituja varten, ja keskisesti sovitetusta akselista (19) lähtevät ja akselin (19) mukana pyörivät sekoitusvälineet (20), joissa on kuitujen jaotteluelimien (1, 2) vieressä sijaitsevat siivet (35), tunnettu siitä, että kukin siipi (35) on sovitettu joustavasti akselin (19) suhteen, sekä että siiven liikesuuntaan nähden etureunalla on sellainen muoto, että se sekoitusvälineen sekoittaessa suspensiota, johon se törmää, tukeutuvalla alueella (36) puristuu vastaavaa kuitujen jaot-teluelintä vasten.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä että kummassakin sekoituselimessä (20) on ainakin yksi, edullisesti kaksi siipeä, jotka kumpikin tukeutuvat omaan kuitujen jaotteluelimeensä (1, 2) pääasiassa emäviivan suunnassa ja yhden kokonaisen kierroksen aikana pyyhkäisevät koko kuitujen jaotteluelimen yli, ja että siivet ulottuvat kokooma-kourun (4) sisään.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että tukeutumisalueen (36) ulottuvuus siiven (35) pyörimissuunnassa on lyhyt suhteessa siiven kokonaisulottuvuu-teen pyörimissuunnassa.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen laite, tunnettu siitä, että tukeutumisalue (36) sijaitsee etumaisena siivellä (35) siiven pyörimissuuntaan nähden.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen laite, tunnettu siitä, että siivessä (35) on tukeutumisalueen (36) ta- tl 9 76605 kana siiven pyörimissuuntaan nähden kuitujen jaotteluelintä päin kääntynyt alue (38), joka sijaitsee välimatkan päässä tästä, ja että välimatka on 5-20 % siiven (35) ulottuvuudesta siiven pyörimissuunnassa.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen laite, o tunnettu siitä, että siiven takasivu muodostaa 90-135 :n kulman kuitujen jaotteluelintä vastaan.

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen laite, tun- o nettu siitä, että siiven etureuna muodostaa 90-40 :n kulman tukeutumisaluetta (36) vastaan.

8. Jonkin patenttivaatimusen 1-7 mukainen laite, tunnettu siitä, että jokaisessa siivessä (35) on ainakin yksi tasainen alue (37, 39) ja/tai alue (41), jolla on jatkuva käyryys ja joka muodosaa terävän kulman tukeutumisalueen (36) tason kanssa ja joka siiven (35) pyöriessä törmää suspensioon, jolloin siipi kierrosluvun suuretessa puristuu yhä kovemmin jaotteluelintä vasten, jonka kanssa se toimii yhdessä.

9. Jonkin patenttivaatimuksen 1-8 mukainen laite, tunnettu siitä, että siipi (35) muodostuu plastisesta aineesta, jolla on pieni kitkakerroin.

10. Jonkin patenttivaatimuksen 1-9 mukainen laite, tunnettu siitä, että kuitujen jaottelue1imet (1, 2) on varustettu reisillä tai raoilla, joiden avoin pinta-ala on enintään 30 %.

11. Jonkin patenttivaatimuksen 1-9 mukainen laite, tunnettu siitä, että kuitujen jaotteluelimet (1, 2) on varustettu rei'illä tai raoilla, joiden avoin pinta-ala on 20-50 %.

12. Jonkin patenttivaatimuksen 5-11 mukainen laite, tunnettu siitä, että siiven (35) tasainen takasivu (40) 10 7660 5 O o muodostaa 90-150 :n, edullisesti 90-135 :n, kulman tukeu-tumisalueen (36) tason kanssa.

13. Jonkin patenttivaatimuksen 1-12 mukainen laite, tunnettu siitä, että kukin sekoitusväline (20) käsittää akselille (19) kiinnitettävän keskikappaleen (32) ja ainakin yhden, edullisesti kaksi keskikappaleelle (32) sovitettua vartta (33), jolloin kussakin varressa (33) on yksi kiinnityselin (34) siipeä (35) varten.

14. Jonkin patenttivaatimuksen 1-12 mukainen laite, tunnettu siitä, että kussakin sekoitusvälineessä (20) on ainakin yksi akselille (19) suoraan tai välillisesti kiinnitettävä varsi (33), jossa on yksi kiinnityselin (34) siipeä (35) varten .