FI78849B - Centrifugal skakmaskin. - Google Patents

Description

1 78849

Keskipakohytkytin

Tekniikan ala Tämä keksintö koskee mineraalien erotuksessa käy-5 tettyjä hytkyttimiä, joissa eri ominaispainon omaavat mineraalit erotetaan kerrostamalla massassa, jota toistuvasti laajennetaan ja tiivistetään. Tarkemmin sanottuna keksinnön kohteena on oheistetun patenttivaatimuksen 1 johdannon mukainen keskipakohytkytin.

10 Tekniikan taso

Tavanomaiset hytkyttimet toimivat painovoimalla ja voivat käsittää seulan, jota tärytetään vedessä tai kiinteän seulan, joka on upotettu veteen, joka saatetaan väräh-telemään. Osasten erotus hytkyttimen patjalla tapahtuu 15 ominaispainon mukaan, patjan muodostuessa kerroksesta karkeita, raskaita osasia eli osaskerroksesta. Ominaispainoltaan raskaat partikkelit menevät osakerroksen läpi, kun taas poikittaisvesivirta kuljettaa ominaispainoltaan kevyet osaset pois osaskerroksen päältä.

20 Crossin US-patentissa 4 056 464 on kuvattu hytkytin, jossa liete tuodaan roottorille, jossa se pysyy paikoillaan osaskerroksen päällä kudotulla seulaverkolla, roottorin ja seulaverkon ollessa katkaistun kartion muotoiset. Roottori ja seulaverkko pyörivät kiinteässä vesisäiliössä ja vesi 25 saatetaan värähtelemään hytkytysliikkeen aikaansaamiseksi, jota keskipakoisvoima täydentää.

Campbellin US-patentti 4 279 741 kohdistuu samoin keskipakohytkyttimeen, Campbellin käyttäessä lieriömäistä seulaverkkoa ja yhdessä toteutusesimerkissä pyörivää kam-30 miota.

Keksinnön selitys

Tarkemmin sanottuna keksinnön kohteena on keskipakohytkytin, joka käsittää pituusakselinsa ympäri pyöriväs-ti asennetun säiliön, joka käsittää aksiaalialueen ja kehä-35 alueen, jotka ovat osaskerroksen erottamat, välineet säiliön pyörittämiseksi, välineet syötemateriaalin tuomiseksi aksiaalialueeseen, välineet virtaavan väliaineen johtami- 2 78849 miseksi kehäalueeseen, ja välineet mainitun virtaavan väliaineen saattamiseksi värähtelemään kehäalueessa säiliön pyöriessä, jotka värähtelyvälineet käsittävät rajapintavä-lineen, joka on yhteistoiminnassa kehäalueen kanssa. Kek-5 sinnön mukaiselle hytkyttimelle, jossa käytetään hyväksi keskeisliikettä partikkelien rikastamiseksi hytkytysliik-keen aikana, on pääasiallisesti tunnusomaista, että raja-pintaväline sijaitsee olennaisesti täysin sen tilan ulkopuolella, jonka tilan määrittelee syötemateriaalin vapaa pinta 10 ja tämän pinnan projektio pinnan ja akselin leikkaukselle.

Esillä olevalla keksinnöllä saadaan enemmän parannuksia kuin Crossin ja Campbellin laitteilla, kuten havaitaan seuraavasta keksinnön useiden toteutusmuotojen kuvauksesta. Lyhyt kuvaus piirustuksista 15 Kuvio 1 on leikkauskuva tämän keksinnön ensimmäises tä toteutusmuodosta, kuvio 2 on leikkauskuva osasta kuvion 1 laitetta, kuvio 3 on osittainen päällikuva kuvion 1 laitteen runko-osasta, 20 kuvio 4 on sivuttaissuuntainen poikkileikkaus runko- osasta , kuvio 5 on osittainen pohjakuva runko-osasta, kuvio 6 on päällikuva mainitun laitteen nokkapyö- rästä, 25 kuvio 7 on pitkin kuvion 6 linjaa 7-7 otettu leikkaus, kuvio 8 on sivukuva nokkapyörästä, kuvio 9 esittää leikatun sivukuvan keksinnön toisesta toteutusmuodosta, ja kuvio 10 on osakuva, joka esittää kuvion 9 toteutus-30 muodon nokkapyörän pyörityskoneistosta, kuvio 11 on osittain leikattu sivukuva keksinnön erään lisätoteutusmuodon mukaisesta hytkyttimestä, jossa välikal-vo on poistettu ja korvattu ilma/vesi-rajapinnalla, ja kuvio 12 esittää leikkauskuvan osasta kuvion 11 35 hytkytintä.

Kuviossa 1 kuvattu laite käsittää alustan 20, jonka sisällä ovat alla kuvattavat käyttölaitteet ja joka 3 78849 kannattaa laakeripesää 21, Laakeripesän 21 sisään on kar-tiorullalaakerein 22 asennettu ulompi käyttöakseli 23, jonka yläpäässä on rengasmainen kiinnityslaippa 24.

Tukikotelo 25 on asennettu laipan 24 varaan pylväil-5 lä 26, Ulomman käyttöakselin 23 sisään laakerein 26a ja 27 on asennettu nokkapyörän käyttöakseli 29, jonka yläpää sijaitsee tukikotelon 25 laakerissa 28.

Ulompaa käyttöakselia 23 pyörittävät ulommalla käyttöakselilla olevan ketjupyörän 30 ja väliakselilla 32 10 olevan ketjupyörän 31 välissä olevat ketjut (ei esitetty) ja ketjupyörää 31 puolestaan pyörittää ketjupyörän 31 ja käyttömoottoriin 34 kuuluvan ketjupyörän 33 välinen ketju-käyttö. Nokkapyörää pyörittävää akselia 29 pyörittää nokkapyörän käyttöakselin alapäässä olevan ketjupyörän 35 ja 15 toisen käyttömoottorin 37 käyttämän ketjupyörän 36 välinen ketjukäyttö.

Myöskin laipan 24 varaan asennettuna on tuki ja suojus 38, jonka varaan on asennettu rengas 39, joka puolestaan kannattaa runko-osaa 40, joka on yksityiskohtai-20 semmin esitetty kuvioissa 3, 4 ja 5.

Rungon 40 varassa on päällikansi 41, jossa on kehä-laippa 42 ja sulkuosa 43, joiden toiminta kuvataan alla.

Keskellä olevan navan 44 sisään asennettuna, kiinnittyneenä kierteitettyyn osaan 45 on vedensyöttöputki 46. 25 Koska putki 46 pyörii runko-osan 40 sisällä, käytetään syöttöputken 46 ja veden sisääntuloputken 48 välisessä liitoksessa pyörivää tiivistettä 47.

Vedensyöttöputkea 46 ympäröiden ja ollen yhteydessä lietteen sisääntuloputkeen 49 on lietteen syöttösuojus 50, 30 joka on auki alapäästään ollakseen yhteydessä laitteen akselin ja seulaverkon 52 välisen alueen 51 kanssa. Tämä seulaverkko voi käsittää rakenteeltaan tavanomaisen kiilatun lankaverkon, lankapaksuudeltaan sellaisen, että se sopii laitteen käyttötarkoitukseen, tyypillisesti päästäen 35 lävitseen 300 mikronia. Seulaverkon yläpää on kiinni pääl-likannessa 41 ja sen alapää on asennettu runko-osaan 40 4 78849 kohdassa 53 tehtyyn uraan. Seulaverkon 52 ominaisuudet on tarkemmin kuvattu alla.

Vedensyöttöputki 46 on yhteydessä seulaverkon 52 ja runko-osan 40 katkaistun kartion muotoisen sivuseinän 5 väliseen alueeseen 54 keskellä olevan syvennyksen 55 ja runko-osan 40 napaan 44 tehtyjen säteittäissuuntaisten urien 56 kautta.

Alueen 54 sulkee alhaalta rengasmainen kumikalvo 57, jonka ulkoreuna on kiinnitetty renkaan 39 sisäreunaan, 10 kalvon 57 sisäreunan ollessa tuettu tukikotelon 25 ulkoreunaan .

Kalvon 57 keskiosaan on kiinnitetty sen katkaistun kartion muotoisen värähtelyn aikaansaavan laitteen 58 yläpää, joka ympäröi nokkapyörän käyttöakselia 29. Värähtelyn 15 aikaansaavan laitteen 58 alempi pää on kiristetty kuvioissa 6, 7 ja 8 yksityiskohtaisemmin esitetyn nokkapyöräparin 59 väliin. Nokkapyörät 59 on asennettu akselilla 29 olevaan keskiöityyn pronssihylsyyn 60 ja niiden muotoon tehdyt nokkapinnat 61 nojaavat päin akseliin 29 pultein 63 20 kiinnitettyjä rullalaakereita 62. Nokkapintojen 61 muodot ovat sellaiset, että akselin 29 pyöriessä ja sen johdosta rullalaakerien 62 pyöriessä päin nokkapyöriä 59, nokkapyörät siirtyvät vastaavasti edestakaisin akselin 29 pituussuunnassa ja on huomattava, että tämä edestakaisliike siir-25 retään välikalvolle 57.

Kuten varsinkin kuviosta 5 näkyy, on runko-osan 40 pohjassa kolme keilamaista syvennystä 64, jotka johtavat runko-osan 40 kehällä oleviin ulosmenosuuttimiin 65. Syvennysten 64 ulosmenosuuttimiin 65 johtavat sivuseinät on 30 muotoiltu niin, että ne ovat missä kohtaa tahansa vakio kulmassa laitteen pyörimisakselilta vedettyyn säteeseen nähden, kuvatussa toteutusmuodossa 30°. Tämän muotoilun tarkoitus kuvataan alla.

Kuten kuviossa 1 on esitetty, laitteen yläpäätä 35 ympäröi rumpu, johon kuuluu päällikansi 66, ulkoseinä 67 ja pohjaseinä 68, joka rajaa poistoalueen 69 ja kehä- ja 5 78849 pohjaseinät 70, 71 ja 72, jotka rajaavat toisen poistokam-mion 73. Havaitaan, että kammio 69 on yhteydessä laipan 42 yläpuoliseen alueeseen, kun taas kammio 73 on sijoitettu siten, että se vastaanottaa materiaalia suuttimista 65.

5 Rumpu on tietenkin asennettu alustalle 20 välinein, joita ei ole esitetty kuvioissa.

Kuvatun laitteen toiminta on seuraavanlainen:

Kun ulompi käyttöakseli ja sen varassa olevat osat, tuki ja suojus 38, päällikansi 41 ja laippa 42 mukaan lu-10 kien, pyörivät käyttömoottorin 34 antamalla nopeudella, syötetään vettä tuloputkesta 48 syöttöputken 46 läpi ja syvennyksen 55 ja urien 56 kautta alueelle 54. Samanaikaisesti hytkyttimen syöte esivalmistettua syötemateriaalia olevan lietteen muodossa syötetään hytkyttimeen lietteen 15 syöttöputken 49 ja syöttösuojuksen 50 kautta. Alueelle 51 syöttösuojuksen 50 alapäästä tuleva liete paiskautuu tietenkin ulospäin runko-osan 40 pyörimisen johdosta, runko-osan navan 44 vahvikeripojen 67 auttamana. Sillä aikaa syötetty vesi on täyttänyt alueen 54.

20 Ennen lietteen ja veden syöttöä tuodaan alueelle 51 osaskerros 105, joka kooltaan ja tiheydeltään sopii syöte-materiaaliin ja erotettaviin fraktioihin. Sopivia materiaaleja osaskerrokseksi ovat käytettyjä jauhinkappaleita alu-miini/pronssi-lejeerinkipallot ja lyijylasipallot.

25 Koneen pyöriminen vie osaskerroksen päin seulaverk- koa 52 ja kun syötemateriaali tulee alueelle 51 ja paiskautuu ulospäin, se siirtyy ylöspäin päin osaskerrosta ja seula-verkkoa. Osaskerroksella on taipumus keskipakoisliikeen vaikutuksesta tiivistyä päin seulaverkkoa 52 samalla tavoin kuin 30 osaskerros tavanomaisessa värähtelevällä vedellä toimivassa painovoimahytkyttimessä tiivistyy. Kun välikalvo 57 siirtyy ylöspäin nokkapyörien 59 liikkeen vaikutuksesta nokka-pyörien käyttöakselin 29 pyöriessä, kammion 54 vesi pai-neistuu ja tämä pulssi aiheuttaa osaskerroksen laajenemi-35 sen, jälleen tavanomaisen painovoimahytkyttimen tapaan, vapauttaa syötteen raskaammat partikkelit siirtymään ulospäin 6 78849 kevyempiin partikkeleihin nähden, koneen pyörimisestä johtuen. Välikalvon 57 paluu- tai alastuloiskulla paine kammiossa 54 laskee ja väliaine tiivistyy jälleen valmiiksi seuraavaa laajennuspulssia varten.

5 Tällä tavoin, samoin kuin painovoimahytkyttimessä, mutta teholla, jota suurentaa keskeiskiihtyvyyden korvaaminen painovoimalla, painavammat partikkelit syötemateriaa-lissa työntyvät väliaineen ja seulaverkon 52 läpi päätyen alueelle 54. Nämä partikkelit siirtyvät tietenkin nopeasti 10 rungon 40 ulkokehälle ja täten alaspäin tämän seinän kar-tiomaisuudesta johtuen joutuakseen syvennyksiin 64. Erotettu materiaali kulkeutuu sitten syvennysten 64 sivuseiniä pitkin suuttimiin 65, ja poistuu syötetyn eli "huuhtelu-veden" mukana raskaiden partikkelien ulosmenokammioon 73, 15 kun taas kevyemmät fraktiot sisältävä liete ei pysty tunkeutumaan osaskerroksen läpi ja valuu alueelta 51 sen avoimessa yläpäässä olevan sulkurenkaan 43 yli ja näin poikki laipan 42 kammioon 69.

Kuten yllä mainittiin, kammioiden 64 sivuseinät on 20 muotoiltu niin, että niillä on missä tahansa kohdassa matkallaan suuttimeen vakiokulma koneen kiertoakselilta vedettyyn säteeseen nähden. Tämän kulman valintaan vaikuttaa pinnan viimeistys ja kyseessä olevien materiaalien kitka-ominaisuudet, mutta 30° kulma on havaittu sopivaksi. Kulma 25 valitaan sellaiseksi, että näille sivuseinille ei kerry materiaalia, vaan pikemminkin syvennykset 64 jatkuvasti puhdistuvat laitteen pyöriessä normaaleilla toimintanopeuksilla .

Ihannetapauksessa p tiheyksisen nestepatsaan pyö-30 riessä kulmanopeudella Ω pystyakselin z ympäri säteittäis-suuntaisesti rajoitettuna (esimerkiksi pyörivän sylinterin sisällä) painovoiman vaikuttaessa negatiivisen z-akselin suuntaan, voidaan osoittaa, että muuttumattomiassa olosuhteissa paine tietyssä kohdassa (r, z) virtaavan väliaineen 35 sisällä saadaan yhtälöllä

II

7 78849 2 p = p0 + /o/g(H - Z) - (R2 - r2J ----(1) jossa p on paine (esim. ilmakehän) sen virtaavan väliaineen pinnassa, joka kulkee pisteen (R, H) kautta. Koska virtaa-5 van väliaineen vapaassa pinnassa p = pQ, silloin vapaan pinnan määrää yhtälö z « H - (R2 - r2) ----(2)

Pisteen (R, H) kuvatussa hytkyttimessä määrää sulku-10 renkaan 43 korkeus ja sisäläpimitta.

Kuvatun erottimen toimiessa ihanteellisesti virtaavan väliaineen paine osaskerroksen ja lietteen rajapinnassa pysyy vakiona lietteen koko korkeudella ja yllä olevan yhtälön (1) perusteella on ilmeistä, että tämä rajapinta on 15 pyörähdysparaboloidi, kuten on yhtälön (2) määrittelemä lietteen vapaa pinta.

Keksinnön mukaan seulaverkko 52 on yllä annettuja yhtälöitä käyttäen muotoiltu niin, että liete/osaskerros-rajapinta muodostaa tarvittavan käyrän tietyllä pyörimisno-20 peudella, jolla hytkytin tulee toimimaan.

Ihannetapauksessa seulaverkon muotoilu pitää väliaineen vakiopaksuisena seulaverkon koko korkeudella. Seula-verkon muoto tehdään siten sellaiseksi kuin on teoreettisen osaskerros/liete-rajapinnan muoto, osaskerroksen paksuuden 25 määräytyessä koneeseen tuodun osaskerroksen määrästä.

Näin ollen teoreettisesti oikea käyrä osaskerros/ liete-rajapinnalla voidaan laskea ja tätä käyrää siirtää säteittäissuunnassa ulospäin määrän 4r, joka on sama kuin osaskerroksen paksuus, seulaverkon ääriviivakäyrän määrää-30 miseksi. Approksimaatioita tälle käyrälle voidaan tietenkin saada muilla menetelmillä, jotka perustuvat yllä määriteltyihin yleissääntöihin. Mutta itse asiassa oikea käyrä seulaverkolle on paraabeli, jolla on hieman suurempi kaarevuus kuin se, joka saataisiin yllä olevalla tarkaste-35 lutavalla. Tämä johtuu siitä tosiseikasta, että laitteeseen sisään tuleva liete joutuu hystereesin alaiseksi, mikä joh- 8 78849 taa siihen, että vapaan lietepinnan pohja sijaitsee säteit-täissuunnassa sisäänpäin siitä, mikä muuten olisi odotettavissa. Viimeksi tuotuihin partikkeleihin kohdistuu seula-verkon pohjalla pienempi kiihtyvyys kuin se, joka esiintyy 5 itse seulaverkolla. Kun partikkelit siirtyvät ylöspäin, ne siirtyvät ulospäin ja niiden kiihtyvyys kasvaa.

On ilmeistä, että kun hytkyttimen pyörimisnopeus kasvaa, seulaverkon optimimuoto suoristuu ja äärettömän suuren kiihtyvyyden rajatapauksessa verkkoseulan optimi-10 muoto olisi lieriö. Käytännössä kuitenkin tätä vaikutusta vastustaa kuvattu hystereesivaikutus ja kiihtyvyyden pienetessä, teoreettisen seulaverkon paraabelin käyryyden lisääntyessä, hystereesivaikutusvähenee merkitykseltään samassa suhteessa, joten keksintöä käytettäessä huomataan, 15 että näillä vaikutuksilla on taipumus kumota toinen toisensa niin, että optimiparaabeli sopii koko hytkytinnopeus-alueella.

Lietteen syvyyden hytkytinpetillä määrää sulkuren-kaan 43 säde, ja tässä ensimmäisessä toteutusmuodossa kone 20 voidaan varustaa keskenään vaihdettavilla päällikansilla 41, joissa on erihalkaisijäiset sulkurenkaat, jotta lietteen syvyyttä voidaan säätää määrätyn syötemateriaalin saannon maksimoimiseksi.

Seulaverkon kaarevuus on kuviossa 2 esitetty liio-25 teltuna ja muissa kuvioissa kaarevuutta ei ole esitetty.

On ymmärrettävää, että niillä hyvin suurilla kiihtyvyyksillä, joilla tätä konetta voidaan käyttää, se absoluuttinen määrä, jonka verkko 52 poikkeaa yksinkertaisesta katkaistun kartion muodosta (jollaista Cross ehdottaa) tai 30 jopa lieriöstä (jollaista Campbell ehdottaa), osoittautuu hyvin pieneksi. Esimerkiksi kiihtyvyydellä 80 g kuvatussa koneessa, jossa verkon korkeus on 63 mm, seulaverkon pohja on vain 3 mm yläpäästä säteittäissuunnassa sisäänpäin. Mutta tässä yhteydessä on muistettava, että osaskerroksen 35 paksuus on noin 19 mm ja lietteen paksuus on tyypillisesti 9 78849 5 mm. Edelleen rikasteen partikkelikoko voi olla vähemmän kuin 100 ^um ja väliaineen karkeus noin 600 - 1 000 ^um. Seulaverkon muoto on siten erittäin tärkeä, jos tällaisen hytkyttimen toimintateho halutaan maksimoida.

5 Kuten on havaittu, on välikalvo 57 rengasmainen ja toimii ainoastaan säteittäissuunnassa seulaverkon 52 ulkopuolisella alueella. Tämä varmistaa sen, että välikalvo ei toimi kuvitellusta pidennetyn vapaan lietepinnan sisäpuolella, ts. sillä alueella, jos kammiot 51 ja 54 ulottui-10 sivat alaspäin sen sijaan, että päättyvät välikalvon ja tukikotelon 25 kohdalla, ei olisi ollenkaan lietettä, johtuen siitä, että vapaa lietepinta on säteittäissuunnassa välin päässä ulospäin tältä alueelta.

Tällä tavoin, rengasmaista välikalvoa heti seula-15 verkon 52 pohjatason alapuolella käytettäessä sijaitsee valokalvo hyvin lähellä alueella 54 olevaa huuhteluvettä, minimoiden siten siirrettävän vesimassan ja maksimoiden huuhteluveden ja välikalvon välisen kytkennän. Välikalvo voi pinta-alaltaan lähetä huuhteluvesimäärän pohjapinta-20 alaa, minimoiden välikalvon sen iskun pituuden, joka tarvitaan määrättyä pulssia varten.

Saadun pulssin tehoa tässä keksinnössä, verrattuna esimerkiksi Cro'ssin vastaavaan, lisää edelleen se seikka, että välikalvo On kytketty nesteeseen, joka olennaisesti 25 kokonaan on suuren, alueella 54 keskeisliikkeestä johtuen vallitsevan paineen alaisena. Tämä paine ei ainoastaan auta välikalvoa laskeutumaan alimpaan asentoonsa nokkapyörän 59 ohjaamana, vaan itse asiassa säilyttää alaspäinsuunnatun nettovoiman nokkapyörallä. Näin ollen osaskerroksen tiivis-30 tyminen paluuiskulla on sekä nopea että mittava ja huuhteluveden nettovirta alueella 51 on pieni. Itse asiassa veden lisäyksen seulajäännöksissä ei tulisi ylittää n. 5 %.

Tämän hydraulisen toimintatavan tarkoitus on tuottaa sekä positiivisia että negatiivisia pulsseja väliai-35 neeseen, vaikutus, johon ei päästä crossilla, joka ei pyöritä syötemateriaalin, osaskerroksen ja huuhteluveden 10 78849 kokonaisuutta. Tätä tehoa ei saavuteta myöskään Campbellin laitteella, johtuen pulssitustavasta, jota hän käyttää.

Selostetun ja kuvatun kaltainen laite on esitetty siksi, että annettaisiin käyttöön erittäin tehokas, par-5 tikkelien ominaispainoon perustuva erotus, joka on tehokas varsinkin sellaisten hienojen partikkelien erotuksessa, joita ei voida käsitellä tavanomaisilla erotuslaitteilla, esim. 100 μτα pienemmät partikkelit. Suositeltavan toteutusmuodon mukaisella laitteella on päästy käyttökelpoiseen partikke-10 lien erotukseen kokoalueella 20 ^um 50 % partikkeleista kulkiessa läpi ja 5 ^um:n partikkeleista 8 % kulkiessa läpi, saavuttaen yli 30-kertaisen rikastuksen ja hyödyllisiä tuloksia voidaan odottaa kullalla, jonka partikkelikoko on vain 5 ^um ja saantoasteet ovat 90 % tai paremmat.

15 Ulomman käyttöakselin 23 pyörimisnopeus, joka tie tenkin määrää partikkeleihin kohdistuvan kiihtyvyyden ja nokkapyörän käyttöakselin 29 pyörimisnopeus, joka määrää hytkyttimen pulssitaajuuden, määrätään tietyillä materiaaleilla tehtävin kokein. Huomataan, että laite toiminta-20 nopeuksilla, joilla päästään 100 g:n kiihtyvyyteen väliaineessa, tuottaa tyydyttävät tulokset. Välikalvon 57 iskun pituus määrätään nokkapintojen 61 parametreillä ja nokka-pyörät 59 voidaan vaihtaa tämän iskupituuden vaihtelemi-seksi koneen toiminnan optimoimiseksi tiettyä syötemate-25 riaalia varten.

Monet vaihtoehtoiset toteutusmuodot esillä olevasta keksinnöstä ovat mahdollisia ja on ymmärrettävä, että tässä selostettu ja kuvattu toteutusmuoto on annettu vain esimerkin vuoksi. Välikalvo 57 voidaan korvata kalvoilla, jot-30 ka sijaitsevat esimerkiksi laitteen sivuseinillä ja vaihtoehtoiset menetelmät kalvon liikuttamiseksi ovat mahdollisia, mukaan lukien esimerkiksi sähköiset ja sähkömagneettiset laitteet. Samoin syötemateriaalin ja/tai osaskerroksen sijainti ja järjestely voivat poiketa edellä kuvatusta.

35 Eräs tällainen vaihtoehtoinen toteutusmuoto on ku vattu kuvioissa 9 ja 10, jotka esittävät vaihtoehtoisen 11 78849 ja pienemmän mekanismin välikalvon 57 saattamiseksi edes-takaisliikkeeseen.

Tässä toteutusmuodossa kansi 38 ja pulssin aikaansaava osa 58 on korvattu yhdellä ainoalla laippaan 24 asen-5 netulla tukielimellä 74. Tukielimessä 74 on lieriömäinen sisälaippa 75, joka kannattaa tukikoteloa 25 ja välikalvon 57 sisäreunaa ja lieriömäinen ulkolaippa 76, joka kannattaa välikalvon 57 ulkoreunaa ja runko-osaa 40.

Nokkapyörän käyttöakselin 29 ulkopäähän asennettuna 10 on kartiohammaspyörä 77 tuettuna laakereihin kotelossa 78, jota puolestaan kannattaa laippa 24.

Myöskin kotelon 78 tasavälein kehän suunnassa järjestettyihin kohtiin asennettunaovat säteittäissuuntaiset vetopyörät 79, jotka pyörittävät säteittäissuuntaisia ak-15 seleita 80.

Akselit 80 menevät läpi lieriömäisessä sisälaipassa 75 olevien aukkojen ja kunkin akselin ulkopää sijaitsee tukielimeen 74 laippojen 75 ja 76 väliin asennetussa laakerissa 81. Kunkin akselin 80 ulkopäähän yhdistettynä ja 20 puolestaan ulomman laakerin 82 tukemana on kampi 83. Kampi 83 kussakin tapauksessa käyttää välikalvoon tarttuvaa osaa 84.

Kuvatussa toteutusmuodossa on kuusi tällaista epä-keskistä kalvon siirtolaitteistoa sijoitettu kalvon 57 25 kehälle ja on selvä, että osat 84 saavat kalvon värähtele-mään pystysuunnassa samassa tahdissa kun nokkapyörän käyt-töakseli 29 pyörii käyttäen puolestaan säteittäissuuntaisia akseleita 80.

Yksittäisiin kankiin 83 päästään helposti käsiksi 30 ulommassa laipassa 76 olevien aukkojen kautta ja ne voidaan haluttaessa vaihtaa välikalvon 57 iskun vaihtelemi-seksi.

Eräs erilainen toteutusvaihtoehto sellaisen keski-pakohytkyttimen huuhteluveden pulssittamiselle, jota tämä 35 keksintö koskee, on kuvattu kuvioissa 11 ja 12, joissa on 12 78849 käytetty vastaavia viitenumerolta niille osille, jotka ovat samoja kuin aiemmin kuvatuissa toteutusmuodoissa.

Kuviossa 11 kuvatussa toteutusmuodossa itse väli-kalvo 57 on poistettu, mikä tekee hytkyttimen mekaanises-5 ti yksinkertaisemmaksi. Välikalvon sijasta synnytetään ilma/vesi-rajapinta huuhtelualueen 54 alapuoliselle alueelle ja tämän ilman painetta pulssitetaan huuhteluveden tarvittavan värähtelyn aikaansaamiseksi.

Kuten kuviossa 11 on esitetty, tässä toteutusmuodos-10 sa hytkyttimeen kuuluu alustaa 20 kannattava runko 85, alemman akselikotelon 86 ollessa asennettu laakerikotelon 21 alapuolelle. Koska välikalvolle ei enää tarvita erillistä käyttölaitetta, hydraulimoottori 34 on asennettu suoraan kotelon 86 pään alle.

15 Kuviossa 11 raskaiden fraktioiden poistoaukko on sijoitettu kohtaan 87 ja kevyet fraktiot poistuvat koneesta kohdassa 88.

Kuten kuviossa 12 on esitetty, yläkotelo 89, joka muodostaa huuhtelutilan, on asennettu alempaan koteloon 20 90, joka tässä toteutusmuodossa on muotoiltu olennaisesti kotelon 89 peilikuvaksi, muodostaen ontelon 91 huuhtelu-alueen 54 alapuolelle.

Ontelo 91 on yhteydessä kanavien 92 kautta keski-kammioon 93, joka on tehty keskikanavan 44 ja laipan 24 25 väliin ja tämä kammio puolestaan on yhteydessä hytkyttimen käyttöakselin yläosan 23a aksiaalisuuntaiseen kanavaan 94.

Käyttöakselin ylemmän osan 23a pohjaan kiilattuna on käyttöakselin alempi osa 23b, ja tämä puolestaan on yhdistetty hydraulimoottoriin 34 (kuvio 11). Aksiaalisuun-30 täinen kanava 95, alapäästään suljettu ja kanavaan 94 auki oleva, on tehty akseliosaan 23b ja kanavassa on yksi tai useampia säteittäissuuntaisia portteja 96, jotka akselin 23b pyöriessä ovat jatkuvassa yhteydessä ilmantulo-aukkoon 97 alemmassa akselikotelossa 86. Rengastiiviste 98 35 on sijoitettu koteloon 86 akseliosan 23b ympärille.

n ,3 78849

Kanavan 95 pohjassa poistoportti tai -portit 99 ovat jatkuvassa yhteydessä kotelon 86 ulosmenoon 100.

Ilman sisääntulo 97 on yhdistetty paineilmalähtee-seen siten, että kun hytkytin pyörii, tuodaan kammioon 93 5 peräkkäisiä ilmanpainepulsseja. Taustailmanpaine on säädetty sellaiseksi, että käytetyllä pyörimisnopeudella ilma/ vesi-rajapinta 101 sijaitsee säteissuunnassa hieman ontelossa 91 olevan vapaan vesipinnan takana ja nostetun paineen pulssit siirtävät tätä rajapintaa ulommas, synnyttäen 10 vaaditun pulssivaikutuksen väliaineessa seulaverkolla 52.

Ontelon 91 syvyys on sopivimmin sellainen, että ilma/vesi-rajapinnan 101 korkeus on olennaisesti sama kuin seulaverkon 52 ja tarvitaan aivan pieni lisäys ilmanpaineeseen huuhteluveden halutun pulssin saamiseksi. Tässäkin 15 toteutusmuodossa värähtelevän rajapinnan sijainti aikaansaa tehokkaan kytkennän huuhteluveteen ja panee osaskerrok-sen nopeasti laajenemaan ja tiivistymään.

Kuvioissa 11 ja 12 esitetyssä toteutusmuodossa sä-teittäissuuntaiset kanavat 102 napaan 44 asennetussa jake-20 lulaitteessa 103 tuovat lietteen verkolle ja näissä kanavissa, syöttösuojuksessa 50 ja navassa 44 on kulutusta kestävät polyuretaanipinnat 104. Raskaiden fraktioiden ulosmenokammioon 73 on ripustettu suuttimia 65 vastapäätä kuminen vaimennusseinä 105 hankauksen vähentämiseksi tässä 25 kammiossa.

Ilman sisäänmenoaukon 97 ja ulostuloaukon 100 ja porttien 96 ja 99 sopivalla keskinäisellä muotoilulla ja sijoituksella ilma/vesi-rajapintaan kohdistuvien ilmanpai-nepulssien suuruutta, taajuutta ja muotoa voidaan hallita 30 ja asettaa kokeiden avulla sellaisiksi, jotka sopivat hytky ttimen pyörimisnopeuteen ja syötemateriaaliin.

Poistoaukko 100, paitsi että se tarjoaa hetkellisen ilmanpoistotien pulssin aikana, mahdollistaa myös ontelossa 91 olevan veden virtaamisen hytkyttimestä, kun tä-35 mä pysähtyy.

14 78849

Vaikkakin ilma on keksinnön tässä toteutusmuodossa käytetty suositeltava kaasumainen aine, siellä missä jonkin muun painekaasun lähde on sopivasti saatavilla, voidaan sitä tietenkin käyttää.

5 Käyttökelpoisessa kuvioiden 11 ja 12 mukaisessa hyt- kyttimessä sopivat pulssitaajuudet on todettu olevan 1 400 pulssia/min - 2 500 pulssia/min tai enemmän. Koska ilma/ vesi-rajapinnan 101 kiihtyvyys kasvaa nopeasti kun ilma työntää vettä ulospäin siitä pyörähdysparaboloidista, joka 10 muuttumattomassa tilassa edustaa vapaata vedenpintaa, veden paluupaineen kasvaessa vastaavasti, on huomattu, että oikea ilmanpaine tietyllä kulmanopeudella saadaan lisäämällä asteittain painetta hytkyttimen pyöriessä, kunnes syntyy huuhteluvesi- ja väliainepulssi.

15 Sen ohjauksen ohella, joka voidaan saada ilman si sääntulo- ja ulosmenoporttien verhousta ja muotoa muuttamalla, voidaan muuttaa myös ontelon 91 muotoa säteittäis-suunnassa, jotta muunneltaisiin suhdetta paineistettujen, kuten ilma/vesi-rajapinnan ja sen säteittäissuunsaisen 20 sijaintipaikan välillä, muuttaen siten värähtelyn aaltomuotoa .

Claims (14)

15 78849

1. Keskipakohytkytin, joka käsittää pituusakselinsa ympäri pyörivästi asennetun säiliön (40), joka käsittää 5 aksiaalialueen (51) ja kehäalueen (54), jotka ovat osas-kerroksen (105) erottamat, välineet säiliön (40) pyörittämiseksi, välineet (50) syötemateriaalin tuomiseksi aksiaa-lialueeseen, välineet (46) virtaavan väliaineen johtamiseksi kehäalueeseen (54), ja välineet mainitun virtaavan 10 väliaineen saattamiseksi värähtelemään kehäalueessa säiliön pyöriessä, jotka värähtelyvälineet käsittävät raja-pintavälineen (57, 101), joka on yhteistoiminnassa kehä-alueen (54) kanssa, tunnettu siitä, että rajapin-taväline (57, 101) sijaitsee olennaisesti täysin sen ti-15 lan ulkopuolella, jonka tilan määrittelee syötemateriaalin vapaa pinta ja tämän pinnan projektio pinnan ja akselin leikkaukselle.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen hytkytin, tunnettu siitä, että rajapintaväline käsittää välikalvon 20 (57).

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen hytkytin, tunnettu siitä, että välikalvon (57) liikuttamiseksi hytkytin edelleen käsittää edestakaisin liikkuvat käyttölaitteet (59) .

4. Patenttivaatimuksen 2 mukainen hytkytin, tun nettu siitä, että välikalvo (57) sijaitsee kehäalueen (54) alapuolella ja muodostaa osan säiliön (40) pohjasta.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen hytkytin, tunnettu siitä, että rajapintaväline käsittää kehäalueel-30 la (54) olevan virtaavan väliaineen kanssa yhteydessä olevan virtaavan väliaineen ja kaasumaisen väliaineen rajapinnan (101), mainitun kaasumaisen väliaineen paineen määrätessä mainitun rajapinnan paikan säteissuunnassa, mainitun paineen ollessa pulssitettu virtaavan väliaineen mai-35 nitun värähtelyn aikaansaamiseksi mainitulla kehäalueella. 16 '/uo49

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen hytkytin, tunnettu siitä, että se edelleen käsittää kehäalueen (54) alapuolella nestekammion (91), joka on yhteydessä kehäalueen kanssa, kaasumaisen väliaineen kammion (93), 5 joka sijaitsee säteissuunnassa sisäänpäin mainitusta vir-taavan väliaineen kammiosta ja on yhteydessä sen kanssa, välineet (97) paineistetun kaasumaisen väliaineen johtamiseksi kaasumaisen väliaineen kammioon (93) ja välineet (99,100) paineen pulssittamiseksi kaasumaisen väliaineen 10 kammiossa (93) .

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen hytkytin, tunnettu siitä, että mainitun kaasumaisen väliaineen minimipaine mainitulla rajapinnalla on sellainen, että se riittää säiliön pyörimisnopeudella pitämään mainitun ra- 15 japinnan säteittäisesti ulospäin mainitussa virtaavan väliaineen kammiossa olevan virtaavan väliaineen vapaasta pinnasta.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen hytkytin, tunnettu siitä, että se edelleen käsittää välineet (46, 20 55,56) virtaavan väliaineen syöttämiseksi jatkuvasti kehä- alueelle (54) ja mainittuun virtaavan väliaineen kammioon.

9. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen hytkytin, tunnettu siitä, että mainitun osasker-roksen rajoittaa säteissuunnassa seulaverkko (52), joka 25 on muodoltaan sellainen, että osaskerroksen ja mainitun syötemateriaalin välinen rajapinta sijaitsee olennaisesti vakiopaineisella pyörähdyspinnalla.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen hytkytin, tunnettu siitä, että mainittu verkko (52) sijaitsee 30 olennaisesti sellaisella pyörähdysparaboloidilla, jonka akseli yhtyy mainittuun pituussuuntaiseen akseliin.

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen hytkytin, tunnettu siitä, että se edelleen käsittää verkon (52) yläreunasta vaakasuorassa sisäänpäin ulottuvan laipan 35 (43), jonka sisäreuna on samankeskinen verkon (52) kanssa. li i7 7 884y

12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen hytkytin, tunnettu siitä, että se edelleen käsittää seula-jäännösten huuhtelurummun (68), joka on yhteydessä laipan (52) yläpuolella ja siitä säteissuunnassa ulospäin olevan 5 alueen kanssa.

13. Jonkin patenttivaatimuksen 9-12 mukainen hytkytin, tunnettu siitä, että se käsittää raskaiden fraktioiden huuhtelurummun (72), joka sijaitsee ulospäin mainitusta kehäalueesta ollen yhteydessä sen kanssa.

14. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen hytkytin, tunnettu siitä, että erotettu materiaali osaskerroksen ja mainitun verkon (52) läpi kulkiessaan siirtyy mainittuun raskaiden fraktioiden rumpuun (72) syvennysten (64) kautta, jotka ovat yhteydessä kehäalueeseen 15 (54), mainittujen syvennysten käsittäessä syvennysten ulos- menoaukkoa (65) kohti kapenevat sivuseinät ja mainitut sivuseinät ovat joka kohdassa vakiokulmassa mainitulta pituusakselilta vedettyyn säteeseen nähden, joka kulma on valittu seinien ja raskaiden fraktioiden materiaalin kit-20 kakertoimen perusteella sellaiseksi, että mainituille seinille ei kasaannu materiaalia. 18 78849