FI79873C - Anordning foer utmatning av material. - Google Patents

Description

1 79873

Laite materiaalin ulossyöttämiseksi. - Ancrdning för utmatning av material.

Tämän keksinnön kohteena on laite aineksen ulossyöttämiseksi pitkänomaisen aukon kautta pääasiallisesti muuttumattomassa määrässä mainitun aukon pituusyksikköä kohti.

Paperikoneiden tavallisissa perälaatikoissa massasuspension virtaus jaetaan ylläpitämällä dynaaminen paine perälaatikossa. kts. esimerkiksi kanadalainen patenttijulkaisu 597 574. Häiriö laskuraon jollakin sivulla antaa kuitenkin välittömän häiriön virtaukseen leveysyksikköä kohti, mitä tulee muodostuvaan rainaan. Sen tähden virtauksen valvomiseksi on ehdotettu joukko erilaisia, laadultaan monesti monimutkaisia mittaus- ja säätöelimiä. Amerikkalainen patenttijulkaisu 3 051 233 esittää toisen tyyppisen perälaatikon, jossa massasuspensio saatetaan kulkemaan sylinterin läpi päästä toiseen ylimäärässä*. jolloin massasuspension pääosa kulkee sylinterin rei'itysten läpi, jotka ovat yhteydessä pitkittäisen kanavan kanssa, joka vastaanottaa massasuspension, ennenkuin se virtaa viiralle säädettävän laskuraon kautta. Virtauksen muun muassa'jakamiseksi tätä kanavaa pitkin pyörivä katkaistu kartio on sovitettu sylinterin sisään. Kuitenkaan tällä katkaistulla kartiolla ei ole mitään syöttövaikutusta massasuspensioon, joka sen tähden ei tule jakautumaan tasaiseksi virtaukseksi mainitun kanavan pituusyksikköä kohti. Tätä epäkohtaa pahentaa lisäksi se seikka, että massakuidut tarttuvat rei'ityksiin ja sulkevat ne, vaikka erityisiä ripaelimiä on sovitettu kartion pinnalle, rei'itysten pitämiseksi avoinna toistuvilla paineen muutoksilla. Mainitun amerikkalaisen patenttijulkaisun mukainen tunnettu perälaatikko tämän lisäksi on rajoitettu massasuspensioiden pieniin konsentraatioihin.

Saksalainen patenttijulkaisu 613 380 esittää paperikoneen perälaatikon, joka käsittää useita yhdensuuntaisia, pystysuorasti sovitettuja ruuveja erillisine tuloaukkoineen, jolloin 2 79873 ruuvien poistoaukot ovat yhteydessä yhteiseen kammioon, jossa suspensio ruuvijärjestelyn johdosta saa pyörteisen kulun ennenkuin se ruiskutetaan vaakasuoran aukon kautta.

Tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada ulossyöttölaite, esim. paperikoneen perälaatikko, joka takaa aineksen tasaisen virtauksen johdannossa mainitun pitkänomaisen aukon pituus-yksikköä kohti.

Keksinnön uutuutena on pääasiallisesti se, että ulossyöttölaite käsittää ruuviulossyöttöyksikön, joka käsittää ruuvin pesän vaippaseinämineen ja ruuvin pesään pyörivästi sovitetun ruuvin sydämineen ja ainakin yhden ruuvin siiven ennalta määrättyine nousuineen aineksen syöttämiseksi ruuviulossyöttöyksikön tulopäästä mainittuun pitkänomaiseen aukkoon, että mainittu aukko on sovitettu ruuvin pesän vaippaseinämään pääasiallisesti yhdensuuntaisesti ruuvin keskiakselin kanssa ja että ruuvin sydämen ja vaippaseinämän rajoittamalla tilalla on rengasmainen poikkileikkäusala, joka pienenee jatkuvasti ruuvin syöttösuun-nassa.

Keksintöä selitetään lähemmin viitaten piirustukseen.

Kuvio 1 esittää kaaviollisesti pituusleikkauksena keksinnön ensimmäisen sovellutusmuodon mukaista ulossyöttölai-tetta.

Kuvio 2 esittää kaaviollisesti pituusleikkauksena toisen sovellutusmuodon mukaista ulossyöttölaitetta.

Kuvio 3 esittää kuviossa 1 viivaa III-III otettua ulossyöttö-laitteen poikkileikkausta.

Kuvio 4 esittää kuvion 1 mukaisen ulossyöttölaitteen muutettua sovellutusmuotoa.

3 79873

Kuvio 5 esittää kuvion 2 mukaisen ulossyöttölaitteen muutettua sove1lutusmuotoa.

Kuvioissa 1 ja 3 esitetään kaaviollisesti keksinnön mukaisen ulossyöttölaitteen eräs edullinen sovellutusmuoto, joka käsittää tuloyksikön 1 ja ruuvisyöttöyksikön 2. Tämä ruuvisyöttöyksik-kö käsittää pitkänomaisen ruuvin pesän 3 lieriömäisine vaippa-seinämineen 4 ja ruuvin pesään pyörivästi sovitetun ruuvin 5. Ruuvin pesässä on tulopää 6, joka on välittömässä yhteydessä tuloyksikön 1 kanssa, joka on liitetty sopivaan pumppuun (ei esitetty) aineksen syöttämiseksi ruuvisyöttöyksikköön halutussa virtauksessa. Sopivimmin käytetään tilavuuspumppua.

Ruuvia kannattaa kaksi vastakkaista akselia 7, 8, jotka ulottuvat laakereiden 9 läpi, jolloin toinen akseli 8 on yhdistetty moottorin 10 kanssa ruuvin pyörittämiseksi pituusakselinsa 11 ympäri,

Ruuvisyöttöyksikön 2 poistoaukko on sovitettu vaippaseinämään pitkänomaisen, kapean raon tai aukon 12 muodossa, joka on yhdensuuntainen ruuvin pituusakselin 11 kanssa ja joka ulottuu ruuvin koko pituudelle. Ainakin aukon leveys voi olla säädettävä sovittamiseksi erilaisiin käyttöolosuhteisiin.

Mainittu ruuvi 5 käsittää keskeisen sydämen 13 ja tämän kannattaman ruuvin siiven 14 ennalta määrättynne nousineen.

Ruuvin sydämen 13 läpimitta kasvaaiulopäästä 6 poispäin.

Siten ruuvin sydän 13 ja vaippaseinämä 4 muodostavat väliinsä tilan tai kammion 16, jolla on pääasiallisesti rengasmainen poikkileikkausala (kuv. 3), joka pienenee ruuvin syöttösuun-nassa nähtynä tulopäästä ruuvin alavirtaan sijaitsevaan päähän, ts. poikkileikkausalan pieneneminen tapahtuu aukon 12 ulottuvuudella (mainitun poikkileikkausalan katkaisee ruuvin siipi, mutta sitä voidaan yleisesti pitää renkaan muotoisena). Ruuvin siiven ulkoreunalla 15 on muuttumaton säde ja se sijaitsee lähellä vaippaseinämän 4 sisäsivua tiivistävää yhteistoimintaa ί 79873 varten tämän kanssa. Ruuvin sydämen selitetyn muodon ansiosta ruuvin siiven tehokas korkeus tulee sydämen pinnan yläpuolella pienenemään vastaavassa määrässä suunnassatulopäästä lähtien. Kuvion 1 mukaisessa esitetyssä edullisessa sovellutusmuodossa ruuvin ^dämellä on parabolinen muoto, mutta vaihtoehtoisesti se voidaan muodostaa kartiomaiseksi. Pituusleikkauksessa nähtynä esitetyn sydämen ulkoviivat piirtävät siis ekspot&n-tiaalikäyrän, kun taas kartiomaisella sydämellä on ulkoviivat, jotka seuraavat suoraviivaista kulkua.

Mikäli ei haluta aineksen kiertokulkua, mainittu poikkileikkausr ala lähenee arvoa nolla aukon 12 siinä päässä, joka on tulo-päästä 6 poispäin.

Ulossyöttölaite on varustettu aukkoa 12 pitkin suuttimella 17, jossa on kaksi vastakkaista seinää 18, 19, joiden väliin rajoittuu aukon 12 kanssa yhteydessä oleva kanava 20.

Aines tuodaan ruuviulossyöttöyksikköön riittävällä nopeudella niin, että tila 16 koko ajan on täytetty aineksella.

Muodostamalla ruuvi selitetyllä tavalla niin, että muodostuu ainestila 16, joka pienenee syöttösuunnassa ennalta määrätyllä tavalla aukon 12 pituutta pitkin, on osoittautunut mahdolliseksi tätä aukkoa pitkin saada sama tilavuus syötettyä ainesta aikayksikköä ja aukon pituusyksikköä kohti, kuten havainnollistetaan yhtä suurilla nuolilla kuviossa 1. Vastakohtana kaupallisille perälaatikoilie antaa perälaatikkona käytetty keksinnön mukainen ulossyöttölaite aineksen ohjatun syötön ulossyöttöaukon pituusyksikköä kohti.

Kuviossa 1 esitetyssä sovellutusmuodossa ruuvin siivellä on muuttumaton nousu. Kuvio 4 esittää ruuvin 5 muutettua sovellu-tusmuotoa, jonka ruuvin siivellä on jatkuvasti pienenevä nousu syöttösuunnassa.

Kuviossa 2 esitetään kaaviollisesti keksinnön mukaisen ulos-

II

5 79873 syöttölaitteen toinen sovellutusmuoto, joka käsittää tuloyksi-kön 21 ja sen kanssa aksiaalisesti suunnatun ruuviulossvöttö-yksikön 22, joka pääasiallisesti muistuttaa kuvion 1 mukaista ruuviulossyöttölaitetta lukuunottamatta pituutta.

Sen tähden samät viitenumerot kuvioissa tarkoittavat vastaavia osia. Tässä tuloyksikön 21 muodostaa annostusruuvi, joka on välittömässä yhteydessä ruuviulossyöttöyksikön 22 kanssa ja jossa on ruuvi 23, jolla on muuttumaton läpimitta. Näidenkahden ruuvin 5, 23 sydämet 13, 25 on yhdistetty kiinteästi toistensa kanssa yhdessä pyörivän ruuviyksikön muodostamiseksi. Tuloyk-sikkö voidaan sopivimmin täydentää elimillä ilman poistamiseksi aineksesta ennenkuin tänä savuttaa itse ruuviulossyöttöyksikön 22. Tuloyksikön vaippaseinämä varustetaan siis yläosassaan sopivalla venttiilillä, jonka kautta kokoontunut ilma johdetaan pois, jolloin on sopivaa suorittaa aineksen puristaminen niin, että mahdollisesti sisään sulkeutunut ilma painetaan ulos aineksesta mainittuun venttiiliin. Tällainen puristaminen voi tapahtua tekemällä syöttöyksikön ruuvin siipi pienenevällä nousulla ja/tai tekemällä sydän jonkin verran kasvavalla läpimitalla ruuviulossyöttöyksikköä kohti. Kuvio 5 esittää tuloyksikköä21, jossa ruuvin 23 sydän on tehty vähän kasvavalla läpimitalla rruuviulossyöttöyksikköä kohti, jolloin kokoontunut ilma johdetaan pois venttiilin istukan 28 kautta.

Ruuviulossyöttöyksikössä, jossa on edullisesti parabolin sydän, muutetaan tämä läpimittaa d^ tulopäästä poispäin seuraavan yhtälön mukaan: dx = / d2(l-*)+D2* (1) jossa d on sydämen pienin läpimitta tulopäässä D on sydämen suurin läpimitta alavirtaan sijaitsevassa päässä, 6 79873 L on aukon 12 pituus ja x on L:n valittu matka laskettuna tulopäästä.

Kartiomaista;sydäntä varten mautetaan läpimittaa seuraavan yhtälön mukaan: dx = d+*(D-d) (2)

Esimerkkinä voidaan ilmoittaa, että keksinnön mukainen ruuvi-ulossyöttöyksikkö, jossa on 200 cm:n pituinen aukko ja joka tuo ainesta määrässä 2000 1/min., syöttää ulos ainesta tilavuudessa aikayksikköä ja pituusyksikköä kohti 10 1/min.cm 0χ:η jokaisella arvolla edellä olevien yhtälöiden mukaan.

Keksinnön mukainen ulossyöttölaite on erittäin käyttökelpoinen paperikoneen perälaatikkona, jossa on tärkeintä, että massasus-pensio syötetään ulos tasaisena virtauksena muodostuvan rainan f poikki. Eräänä olennaisena etuna on, että massasuspensiolle voidaan antaa suurempi kuitupitoisuus, esim. jopa 9 - 12 %, kuin mikä on mahdollisia aikaisemmin käytetyissä perälaatikois-sa. Ulossyöttölaitetta voidaan käyttää myöskin rumpupuristi-missa niiden varustamiseksi tasaisella ainesvirtauksella leveys-yksikköä kohti, mitä tulee ainesrataan runpupuristimessa. Tällaisia rumpupuristimia käytetään \eden poistamiseksi esim. kosteasta kuoresta ja ne antavat tasaisemman veden poiston varustamalla laitteella keksinnön mukaista aineksen tuontia varten. Yleensä keksinnön mukaista ulossyöttölaitetta voidaan käyttää minkä tahansa pelkässä osasmuodossa ja pelkässä nestemuodossa olevien ainesten ja näiden seosten ulossyöttämiseksi, joita aineksia voidaan siirtää mekaanisella radalla.

Käytettäessä ulossyöttölaitetta esim. paperikoneen perälaatikkona kaksi seinää 18, 19 muodostavat suuttimen 17 huulet, esim. ylä- ja alahuulet. Eräänä etuna, joka on keksinnön välitön seuraus, on, että muutamia jäykistyselimiä, kuten esimerkiksi

II

7 79873 säteittäisiä jäykistyssiipiä, ei tarvitse sovittaa huuliin eikä mitään kuristuselimiä suuttimen poistoraon ja siten virtauksen säätämiseksi, koska ulossyöttölaite sinänsä antaa ohjatun syötön niin, että.aines syötetään ulos samalla tilavuudella aikayksikköä ja aukon pituusyksikköä kohti, vaikka suuttimen kanava muuttuu. Esitetyissä sovellutusmuo-doissa kanavalla on muuttumaton välimatka huulien välillä poistorakoa kohti. Edelleen suutin on suunnattu säteittäis-tä ainesvirtausta varten. Vaihtoehtoisissa sovellutusmuo-doissa huulet lähenevät toisiaan poistorcioa kohti. Säteittäi-sen; ainesvirtauksen sijasia.suutin voi olla sovitettu aineksen tangentiaalista ulossyöttöä varten aukosta 12, jolloin kaksi keksinnön mukaista laitetta tällaisten tangentiaa-listen suuttimien kanssa voidaan sovittaa lähelle toisiaan kaksikerroksisen paperirainan valmistamiseksi. Tällöin suuttimet voidaan rakentaa yhteen niin, että yksi huuli tulee yhteisesti muodostamaan välihuulen tai vaihtoehtoisesti ne voidaan sovittaa ennalta määrätyllä välimatkalla toisistaan niin, että suuttimet muodostavat väliinsä pienen raon ilman tuomiseksi kahden ulossyötetyn kerroksen väliin, jol-lon muovikalvo voidaan sovittaa ilmaväliin, jos niin halutaan. Muuttamalla viimeksi mainittua sovellutusmuotoa siten, että kolmas perälaatikko sovitetaan kahden ensin mainitun taakse perälaatikkoyksikön muodostamiseksi, yhden kerroksen viemiseksi mainittuun ilmaväliin, voidaan valmistaa kolmikerroksinen paperiraina.

Claims (6)

8 79873

1. Laite kuitupitoisen materiaalin ulossyöttämiseksi pitkänomaisen aukon kautta, johon laitteeseen kuuluu ruuviulossyöttö-yksikkö (2, 22), jossa on tulopää (6) ja ruuvin pesä (3) varustettuna lieriömäisellä vaippaseinämällä (4) ja ruuvin pesään (3) pyörivästi järjestetty ruuvi (5), mikä pitkänomainen aukko (12) on järjestetty mainittuun vaippaseinämään (4) ja ulottuu yhdensuuntaisesti ruuvin pyörimisakselin (11) kanssa pitkin koko ruuvin pituutta, jossa ruuvissa (5) on ydin (13) ja ainakin yksi ruuvin siipi (14), joka ulottuu ytimen ympäri ja jolla on ennalta määrätty nousu materiaalin syöttämiseksi mainitusta tulopäästä (6) mainittuun pitkänomaiseen aukkoon (12), jolloin mainittu ydin (13) ja vaippaseinämä (4) rajoittavat välissään tilan (16), jolla on rengasmainen poikkileikkausala, joka pienenee jatkuvasti ruuvin (5) syöttösuunnassa ja joka ulottuu aukon (12) pituudelle; sekä tuloyksikkö (1, 21), joka on yhteydessä ruuviulossyöttöyksikön (2, 22), tulopään (6) kanssa, tunnettu siitä, että tuloyksikössä (1, 21) on tilavuus-pumppu tai annospumppu kuitupitoisen materiaalin syöttämiseksi ruuviulossyöttöyksikköön (2, 22) halutulla virtauksella, ja että ruuvin (5) ytimellä (13) on paraboilinen pinta, jolloin ytimen (13) halkaisija dx muuttuu tulopäästä (6) lähtien yhtälön: V L L mukaan, jossa d on ytimen (13) pienin halkaisija tulopäässä (6), D on ytimen (13) suurin halkaisija alavirran puoleisessa päässä, L on aukon (12) pituus, ja x on L:n valittu matka laskettuna tulopäästä, 9 79873 siten, että kuitupitoinen materiaali syötetään pitkänomaisen aukon lävitse vakiotilavuudella aikayksikköä ja aukon pituus-yksikköä kohti, käyttämättä mitään kuristuselintä virtauksen lisäsäätämiseksi.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että ruuviulossyöttöyksikön (2, 22) ruuvin siivellä (14) on vakionousu.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että ruuviulossyöttöyksikön (2, 22) ruuvin siivellä (26) on pienenevä nousu tulopäästä (6) lähtien.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, missä tuloyksikköön kuuluu tulopesä ja tulopesään pyörivästi järjestetty ruuvi (23), tunnettu siitä, että tuloyksikön (21) ruuvi (23) ja ruuviulossyöttöyksikön (22) ruuvi (5) ovat aksiaalisesti suunnatut toistensa suhteen ja liitetyt pyörivän yksikön muodostamiseksi, ja että tuloyksikön (21) ruuvilla (23) on lieriömäinen ydin (25) ja ruuvin siivellä (24) on vakionousu.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, missä tuloyksikköön (21) kuuluu tulopesä ja tulopesään pyörivästi järjestetty ruuvi (23), tunnettu siitä, että tuloyksikön (21) ruuvilla (23) on ydin (27) jolla on hieman kasvava halkaisija ruuviulossyöttöyksikön (22) suunnassa ja/tai tuloyksikön ruuvin siivellä on pienenevä nousu ruuviulossyöttöyksikön suunnassa, jonka avulla materiaaliin kohdistetaan puristus kuljettaessa tulo-yksikön (21) lävitse materiaalissa mahdollisesti olevan ilman poistamiseksi, ja että tuloyksikkö (21) sisältää venttiilieli-men (28) puristamalla kootun ilman poistamiseksi. 1 Jonkin edellä esitetyn patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että mainitun tilan (16) ytimen (5) ja 10 79873 vaippaseinämän (4) välissä, poikkileikkausala lähestyy arvoa nolla aukon (12) tulopäästä (6) poispäin olevassa päässä. '1 79873