FI88181B

FI88181B - Silplaot

Info

Publication number: FI88181B
Application number: FI871511A
Authority: FI
Inventors: Hideo Yoshida
Original assignee: Ishikawajima Harima Heavy Ind; Ishikawajima Sangyo Kikai Kk
Priority date: 1986-04-08
Filing date: 1987-04-07
Publication date: 1992-12-31
Also published as: JPH02476B2; FI871511A; US4764277A; FI88181C; JPS62238894A; KR870010252A; FI871511A0; KR930003324B1

Description

1 3816!

Sihtilevy Käsiteltävänä oleva keksintö koskee oheistetun patenttivaatimuksen johdannon mukaista sihtilevy-kaavinterä-5 yhdistelmää, jota käytetään paperi- ja massateollisuudessa vierasaineksen kuten tikkujen ja hajaantumatta jääneiden paperifragmenttien, muovifragmenttien, karvojen, hiekan, metallifragmenttien ja vastaavien poistamiseksi sulpusta.

Paperi- ja massateollisuudessa on käytetty sihtejä 10 vierasaineksen poistamiseksi sulpusta, jonka sakeus on 0,3 - 2,5 %.

Erityisesti sihdit, joissa on raoilla varustetut sihtilevyt, ovat saavuttaneet laajan käytön, koska rakoja voidaan kaventaa- Kapeat raot, jotka on kavennettu leveys-15 suunnassa, pystyvät hyvin tehokkaasti erottamaan tarttuvan vierasaineksen kuten sulateliiman, joka pyrkii muodostumaan hyvin pieniksi pallomaisiksi hiukkasiksi.

Kuvioissa 4 ja 5 nähdään tunnettu, raoilla varustettu sihtilevy.

20 Kuviossa 4 levy nähdään ylhäältä ja kuviossa 5 poikkileikkauksena. Viitenumero 1 tarkoittaa sihtilevyä, 2 rakoja, 3 kaavinterää ja 7 sileäaluetta. Rakojen 2 leveys on pieni sulpun tulokohdissa ja suuri sulpun poisto-kohdissa, jolloin rakojen tukkeutuminen estyy.

25 Rakojen 2 kapeuteen seulomiskyvyn parantamiseksi liittyy tietenkin se varjopuoli, että sihtilevyn pinta- ____ alayksikön läpi virtaavan sulpun määrä pienenee, mikä luonnollisesti pienentää seulomiskapasiteettia. Kuitenkin on olemassa tarve syöttää sakeasulppua sihtilevyn läpi 30 sulpun sakeuttamislaitteen yksinkertaistamiseksi ja sulpun siirtoon käytettävän energian vähentämiseksi. Tällaisen sakeasulpun syöttö sihdin läpi on hankalaa ja poisteen määrää on lisättävä siinä määrin, että huomattava määrä hyvälaatuisia kuituja joutuu poisteeseen.

35 η Π

2 ' O

Kuten kuviosta 5 käy ilmi, kaavinterä 3 voi olla tyyppiä, joka imee vierasaineksen hydrodynaamisesti alipaineen avulla, joka syntyy pitkin terän 3 takareunaa. Vaihtoehtoisesti voidaan käyttää kuvion 6 mukaista mekaa-5 nista terää 3’, joka kaapii sihdin pintaa.

Sihtilevyt 1 ovat lieriömäisiä tai pyöreitä.

Jotta sakeasulppu pystyisi läpäisemään yllä kuvatun tyyppisen sihtilevyn ja vieläpä kasvavassa määrin, on aukkoja kaapivan kaavinterän pyyhkäisykertoja lisättävä. 10 Tällöin riittää, että lisätään kaavinterän nopeutta tai lisätään kaavinterien määrää, mutta edellinen vaihtoehto on epäedullinen siksi, että on lisättävä kaavinterän liikuttamiseen tarvittavaa energiaa ja jälkimmäisessä vaihtoehdossa sulpun kulku estyy.

15 Yllä kuvattujen vaikeuksien voittamiseksi on ehdo tettu erilaisia tapoja itse sihtilevyn muodon muuttamiseksi siten, että voidaan lisätä sihtilevyn läpäisevän sulpun määrää, ja joitakin parannuksia on saatu aikaan. On esim. ehdotettu (1) sihtilevyä (japanilainen patentti, 2. 20 julkiseksitulo nro 36958/1960), jossa, kuten kuviosta 7 ilmenee ylhäältä nähtynä ja kuviosta 8 poikkileikkauksena, kahden viereisen raon 2 väliseen sileäalueeseen 7 tehdään pitkänomainen ura siten, että sulpun virtaus sihtilevyn 1 tulopuolella häiriintyy ja sulppukuidut suuntautuvat sulp-25 puvirran mukaisiksi raoissa 2, (2) on myös ehdotettu sihtilevyä (japanilainen patentti, 2. julkiseksitulo nro 25138/1978) jossa, kuten kuviosta 9 ilmenee poikkileikkauksena, jokaisen raon 2 poistopuolen reuna on alempana kuin raon tulopuolen reuna sulpun virtaussuunnassa siten, 30 että sulppukuitujen, jotka virtaavat sihtilevyllä yhdensuuntaisesti levyn kanssa, etupää työntyy helposti rakoihin 2, jolloin sihtilevyn läpäisevän sulpun määrä kasvaa, ja (3) lisäksi on ehdotettu sihtilevyä (julkistettu japanilaisen patentin 1. julkiseksitulossa nro 137594/1984), 35 jossa, kuten kuviosta 10 ilmenee poikkileikkauksena, jo-

o O < I

J ' <j I ϋ : kainen rako 2 muotoillaan siten, että sulppukuitujen, jotka virtaavat sihtilevyllä yhdensuuntaisesti levyn kanssa, etupää työntyy helposti rakoihin 2, jolloin sihtilevyn läpäisevän sulpun määrä kasvaa.

5 Mutta käytettäessä kohdassa (1) kuvattua sihtilevyä seulomiskapasiteetti ei aina kasva tyydyttävässä määrin. Käytettäessä yllä kohdissa (2) ja (3) kuvattuja sihtilevy-jä jokaisen raon 2 kohdalla syntyy pyörteitä, jolloin aukot 2 pyrkivät kulumaan ja niiden koko suurenee ja seulo rauksena on seulomiskyvyn pieneneminen. Näiden sihtilevy-jen rakenteesta johtuen urien syvyys on lisäksi rajoittava tekijä (syvyys on yleensä n. 0,5 - 0,7 mm) siten, että poistopuolen sivuseinämä b kuluu nopeammin ja seurauksena on seulomiskapasiteetin nopea pieneneminen ja sihtilevyn 15 käyttöiän huomattava lyheneminen.

Yllä kuvatuissa tavanomaisissa rakenteissa sihti-levyjen paksuus t on 3 - 8 mm, rakojen leveys d on n.

0,1 - 1 mm ja rakojen väli e on n. 4 - 15 mm.

Käsiteltävänä oleva keksintö toteutettiin olennai-20 sesti poistamaan yllä kuvatut ja muut tavanomaisiin sihti-levyihin liittyvät ongelmat ja keksinnön tehtävänä on tarjota sihtilevy-kaavinteräyhdistelmä, jolla pystytään lisäämään sihtilevyn läpäisevän sulpun määrää ja samalla ylläpitämään suuri seulomiskyky ja jonka raot mahdollista-25 vat pitkän käyttöiän. Sanotun päämäärän toteuttamiseksi keksinnön mukaiselle sihtilevy-kaavinteräyhdistelmälle on tunnusomaista se, mikä on sanottu oheistetun patenttivaatimuksen tunnusmerkkiosassa.

Kuvio 1 esittää käsiteltävänä olevan keksinnön sih-30 tilevyä ylhäältä nähtynä, kuvio 2 on poikkileikkaus kuvion 1 viivaa II-II pitkin, kuvio 3 esittää ylhäältä nähtynä samanlaista sihtilevyä kuin kuvio 1, mutta syvennykset ovat erilaisia, kuvio 4 esittää ylhäältä nähtynä tavanomaista sihtilevyä, kuvio 5 on poikkileikkaus kuvion 4 35 viivaa V-V pitkin, kuvio 6 esittää ylhäältä nähtynä saman- 4 88181 laista sihtilevyä kuin kuvio 5, mutta sihtilevy on tyyppiä, joka on varustettu kaavinterällä, kuvio 7 esittää ylhäältä nähtynä sihtilevytyyppiä, joka on julkistettu japanilaisen patentin 2. julkiseksitulossa nro 36958/1960, 5 kuvio 8 on saman levyn poikkileikkaus viivaa VIII-VIII pitkin, kuvio 9 esittää poikkileikkauksena sihtilevytyyppiä, joka on kuvattu japanilaisen patentin 2. julkiseksitulossa nro 25183/1978, kuvio 10 esittää poikkileikkauksena sihtilevytyyppiä, joka on julkistettu japanilaisen pa-10 tentin 1. julkiseksitulossa nro 137594/1984, kuvioista 11 (a) ja 11(b) ilmenee tavanomaisen sihtilevyn toimintatapa, kuviosta 12 ilmenee poikkileikkauksena käsiteltävänä olevan keksinnön mukaisen sihtilevyn toimintatapa, kuvio 13 esittää ylhäältä nähtynä käsiteltävänä olevan keksinnön 15 mukaisen sihtilevyn toimintatapaa ja kuviot 14(A), 14(B) ja 14(C) esittävät vastaavasti kokeissa käytettäviä sihti-levyjä ja niistä ilmenevät myös ko. sihtilevyjen koot.

Käsiteltävänä olevan keksinnön mukaisen sihtilevyn edullinen toteuttamismuoto, jolla yllä kuvattu tehtävä on 20 ratkaistavissa, nähdään ylhäältä katsottuna kuviosta 1 ja poikkileikkauksena kuviosta 2. Sihtilevyssä 1, joka on tyyppiä, jossa on useita rakoja 2 ja jossa aukkojen tukkeutuminen on eliminoitu kaavinterällä 3, joka liikkuu sihtilevyn 1 pinnalla E, käsiteltävänä olevan keksinnön 25 mukaisesti on useita pyöreitä syvennyksiä 4 sihtilevyn yläpinnan E sileäalueella 7. Syvennykset 4 voivat vaihtoehtoisesti olla monikulmioita kuten kuviossa 3.

Yleisesti ottaen, kun vierasainesta sisältävä sulp-pu pakotetaan virtaamaan sihtilevyn läpi, sulppukuidut 30 läpäisevät sihtilevyn aukot kuvion 11(a) osoittamalla tavalla, mutta ylikokoinen aines pysähtyy aukon tulokohtaan kuvion 11(b) osoittamalla tavalla, jolloin tapahtuu ns. lajittuminen. Ylikokoinen vierasaines tukkii aukon ja sihtilevyn läpäisevän sulpun määrä pienenee asteittain. Yli-35 kokoisen vierasaineksen poistamiseksi aukosta käytetään 5 '6 81 81 kuviossa 5 nähtävää terää 3 tai kuviossa 6 nähtävää terää 3', jolla vierasaines työnnetään pois samansuuntaisesti terän 3 kanssa ja poistetaan systeemistä poisteena.

Terän liike vaikuttaa kuitenkin sihtilevyn lähei-5 syydessä oleviin sulppukuituihin siten, että kuidut kääntyvät terän liikkeen suuntaisiksi, jolloin sulppukuitujen on hankala läpäistä sihtiaukot suunnassa, joka muodostaa suoran kulman kaavinterän kulkusuunnan kanssa. Niinpä onkin ehdotettu, esim. yllä kuvattujen japanilaisten patentit) tien 2. julkiseksituloissa nrot 36958/1970 ja 25138/1978 ja japanilaisen patentin 1. julkiseksitulossa nro 137594/ 1984, menettelyä, jossa lähelle sihtilevyä synnytetään pyörrevirtauksia, jolloin kuitujen suuntautuminen häiriintyy ja sihtilevyn läpäisevien sulppukuitujen määrä tällä 15 tavoin kasvaa.

Myös käsiteltävänä olevassa keksinnössä synnytetään yllä kuvatulla tavalla pyörteitä sihtilevyn läheisyydessä ja keksintö nojautuu seuraaviin seikkoihin: (1) Ylikokoisen aineksen massa M on useita kertoja 20 tai kymmeniä kertoja suurempi kuin massakuitujen massa m.

Vaikka massakuidut 5 ja ylikokoinen aines 6 työnnetäänkin poispäin sihtilevystä 1 samalla nopeudella v syvennysten 4 vaikutuksesta, kuten kuviosta 12 ilmenee, jokaisen mas-sakuidun 5 liikemäärä mv on pieni ja aukkojen 2 kautta 25 virtaava sulppu palauttaa massakuidut välittömästi sihti- levylle 1, kun taas ylikokoisen aineksen 6 liikemäärä Mv on suuri ja tämä aines ei juurikaan palaa takaisin sihti-levylle 1. Valitsemalla syvennysten 4 ja rakojen 2 keskinäinen sijainti sopivaksi voidaan merkittävällä tavalla 30 pienentää todennäköisyys rakojen 2 tukkeutumiseen yliko-koisella aineksella.

(2) Poiketen kuvion 7 sihtilevystä (joka on kuvattu yksityiskohtaisesti japanilaisen patentin 2. julkiseksitulossa nro 36958/1970), syvennykset eivät ole pitkän- 35 omaisten urien muotoisia, vaan ne on siroteltu kuoppina 6 sS1bi viereisten rakojen 2 välisille sileäalueille 7. Tuloksena on kuvion 13 osoittamalla tavalla se, että sulpun, joka virtaa jokaista syvennystä 4 pitkin terän 3 liikkeen suunnassa, nopeus V1 eroaa sulpun nopeudesta V2, joka virtaa 5 terän 3 liikkeen suunnassa pinnalla, jossa ei ole syvennyksiä 4 (V^ on pienempi kuin V2), jolloin erinopeuksisten virtausten välillä syntyy leikkausvoimia ja virtausten pyörteisyys kasvaa. Tästä seuraa, että raot 2 läpäisevien massakuitujen määrä on suurempi kuin tapauksessa, jossa 10 käytetään kuvion 7 tyyppistä sihtilevyä.

Käsiteltävänä olevan keksinnön mukaisesti parannettua sihtimiskapasiteettia kuvataan koetulosvertailun avulla, jossa käytettiin tavanomaista sihtilevyä A ilman syvennyksiä, sihtilevyä B, jossa oli käsiteltävänä olevan 15 keksinnön mukaisia pyöreitä syvennyksiä, ja sihtilevyä C, jossa oli kuvion 7 mukaisia uria.

Kuvioissa 14(A), 14(B) ja 14(C) nähdään kokeissa käytetyt vastaavat sihtilevyt A, B ja C ylhäältä. Testitulokset ilmenevät taulukosta 1.

20 7 88181 1 I \ 1 I I I I I I I °

H fO ιΛ O

Ä +> Q\ T— d o roocomco ~

φ tH rH «M Mf O X

fC Ch _ £ '5, O r- co co oo u £ ij r- > wm«« 1-. oo ^ co « O js \ ^ -ri jj ^ rH rH rH 00 rH rtf 3 O G - ^------ [n_c.S ·> ·* "- *» 0 oiSo^ ^ ^ w > +J tH cm <r 0_________' :i° 11 fÖ ^ o. ,0 O CO Γ- <T rH CM to :0)

Ji n ·> ·. > ·> ^ ·> tn :3 jj t- O r- o vo <y» vo rH itse ω·5 ^Ir-tCOCSJ ro

•rH £ rC G

o .5 c <u 0,0 oo oo o <f CM AiO)

IT»·»·*·»·» ovO 0-P

m .r Ij cQ <y> cm r- m vo «. .p tn

3 Ti 7 ·* rH rH CO CO rH tO-H

3 -P 3 - 7-1-------H o

Jj ϊ>4 iti 0

XttjS ro m o on a, I ly/ I. ^ ^ ^ ^ in ο ^ σν r- oh rt τη rt

•7 τΗ CM U

c____________:2

._j «({J

*1 νΟ 00 00 Γ*^ tH β

_ m m ·. ·\ νύ vO

n o OOOr-IOOtH ·» >, jj φ CM tH CM tH 4-1

}-| £ - ------- ----- rH

2 m rH OO CO <1- O -P

7; vO ·»·.·.·» CM rH H

5 w n» β ^ ^ 10 *3 ~ “ H -H +J - CH <N Ηί CO rt 3 O G - ^------^ fÖ C*-j Ή ^ >, G S -S - - - - 6 -H rt O < S S ^ S £ c

M4->>-P lHtH rHtH G

a) ä_________

ν' ._j O

m cncOCMvO O G

.0 ·»·»·»·* rH p - CJ rHC-HtONOO - Q) 5 .2 CHrHrHOOrH Λί

:·*: G G __-H

m -H ---- -P

. ^ 3 OO VO CM lOt <f +J

·ο 5 VO «*«*.* r. ,_| vO Q) !u o 03 f- rH u"t cO CX> CO *> O)

: .·. M m »7 CO CM rH rH rH -P

* · * t; , rH .h

r * * · ‘H "' I - . — '— ' ' I ,A

* :3 >H ™ *:··: 7- « ro g .. O 2 < OvOHfOOrH 3 : ·.. y g CM rH CM 00 « ;···· i g 3 -------------o (0 O Φ 5

Eh -P -P * • . o to w op a) '. 1 ·Η rH ·Η Ή Ό

HJ a I 3 0 0 :«j JC

<d a o εηλλ*ηι ig

• · Φ > rH MH H »I

+> >1 3 --- an +J n»

S 4J+J Λΐε+J -PC

·;··; 3 >, >1 P <D <U Φ UI >dP(G +J> GQ) ΦΗ

O tl)itn rH-^ ti) -PC P E

·;**: h h tn m <u <o to -h -h -h -h

0 -h 3 to +j:nj-H .ptno ω O

1 -PoiT? -h pc ωιορ (0+J

• :'. O ΐ tn :nj G -HOrP CUP

. · ·η -H (0 O :nJ :n> O O «3 O <0 Q) <__ω m x__x e cu χ:λ; x m 8 88181

Taulukosta 1 käy ilmi, että käytettäessä sihtilevy-jä A, B ja C ensiösihtilevynä ja valittaessa poisteen määräksi n. 20 % eli normaalitoiminnan määrä, käsiteltävänä olevan keksinnön sihtauskapasiteetti (sihtilevy B) on n.

5 1,6 kertaa suurempi kuin sihtilevyn A sihtauskapasiteetti ja n. 1,5 kertaa suurempi kuin sihtilevyn C sihtauskapasiteetti .

Sihtauskapasiteetti eli -kyky riippuu hyvin läheisesti poisteen määrästä siten, että poisteen määrän olles-10 sa pieni sihtauskapasiteetti pienenee. Niinpä arvo, joka saadaan jakamalla käsitelty määrä poistokohdassa (eli sihtilevyn läpäissyt massakuitumäärä) poisteen määrällä, on hyvin tärkeä tekijä sihtauskapasiteetin arvioinnissa. Tässä selityksessä tätä arvoa kutsutaan "sihtauskapasiteetti-15 kertoimeksi”. Kuten taulukon 1 alimmasta rivistä käy ilmi, käsiteltävänä olevan keksinnön mukaisen sihtilevyn B sih-tauskapasiteettikerroin on huomattavasti suurempi kuin sihtilevyjen A ja C vastaavat kertoimet.

Käsiteltävänä olevassa keksinnössä määriteltyjen 20 syvennysten 4 koot ilmenevät taulukosta 2.

Taulukko 2

Alue Edullinen alue Syvennyksen halkaisija mm 0,5-10 2-5

Syvennyksen syvyys mm 0,3-5 0,5-3 25 Syvennysten väli mm 2-25 5-15

Kuten edellä jo mainittiin, syvennysten 4 muoto ei rajoitu ympyrään, vaan ne voivat olla monikulmion muotoisia. Jokaisen syvennyksen pohja voi lisäksi olla tasainen 30 tai kartiomainen.

Yllä kuvatun, käsiteltävänä olevan keksinnön mukaisen sihtilevyn edut ovat seuraavat: (1) Viereisten rakojen välisillä sileäalueilla on useita pyöreitä tai monikulmion muotoisia syvennyksiä si-35 ten, että ylikokoinen vierasaines pakotetaan liikkumaan 9 38181 poispäin raoista. Tämän seurauksena rakojen tukkeutuminen ylikokoisella aineksella estyy olennaisesti ja lisäksi pyörteisyys kasvaa leikkausvoimien ansiosta, jotka syntyvät sihtilevyä pitkin virtaavien sulppuvirtojen nopeus-5 erojen vuoksi, jolloin sihtilevyn läpäisevien massakuitu-jen määrä eli sihtauskapasiteetti kasvaa.

(2) Jokainen pyöreä tai monikulmion muotoinen syvennys voi olla riittävän syvä ja pyöreiden tai monikulmion muotoisten syvennysten sivuseinämien kuluminen ja 10 hankautuminen on huomattavasti vähäisempää kuin uramuo-toisten syvennysten, mikä merkitsee sihtilevyn käyttöiän pidentymistä.

(3) Verrattuna kuvioiden 9 ja 10 tyyppisiin sihti-levyihin, joissa sulppu pakotetaan pyörteiseksi, jokaisen 15 pyöreän tai monikulmion muotoisen syvennyksen muoto ei juurikaan voi muuttua kulumisen vuoksi eli sihtilevyn käyttöikä on pitkä.

(4) Kuvioiden 9 ja 10 tyyppisissä sihtilevyissä syvennyksien poistopuolen sivuseinämät estävät osittain 20 sulpun virtauksen, jolloin massakuidut voidaan pakottaa rakoihin. Tällainen tekniikan tason menettely on ongelmallista, koska vierasaines pyrkii sekoittumaan saantee-seen eli sihtausteho jää pieneksi. Sitä vastoin käsiteltävänä olevassa keksinnössä, jopa poisteen määrää lisät- 25 täessä, sihtausteho pysyy lähes muuttumattomana.

Claims

10 8 81 δ 1 Patenttivaatimus Sulpun lajittelussa käytettävä monirakotyyppinen sihtilevy-kaavinteräyhdistelmä, joka käsittää rakojen (2) 5 väleissä olevat syvennykset (4) pyörteisyyden aiheuttamiseksi sulpun virtauksessa, jolloin rakojen (2) tukkeutumisen eliminoimiseksi sihtilevyn (1) pinnalle (E) on järjestetty pitkin sihtilevyn (1) pintaa liikutettava kaavinterä (3) , tunnettu siitä, että sihtilevyssä (1) olevien 10 rakojen (2) välisen sileäalueen pinnalla on tulopuolella useita pyöreitä tai monikulmion muotoisia syvennyksiä (4) . 15 Silplät-schaberkombination av flerslitstyp för an-vändning vid silning av pulp, vilken kombination omfattar mellan slitsarna (2) anordnade fördjupningar (4) för äs-tadkommande av turbulens i pulpens strömning, varvid för 20 att eliminera slitsarnas (2) tilltäppning har vid silplä-tens (1) yta (E) anordnats en längs silplätens (1) yta förskjutbar schaber (3), kännetecknad därav, att i det släta omrädet mellan slitsarna (2) i silpläten (1) utformats pä inloppssidan flere runda eller polygon-25 formade fördjupningar (4).