FI89815C - Anordning foer saollning av en vaetskesuspension av fibermaterial - Google Patents

Description

V q p j q

Laite kuitumateriaalin nestesuspension seulontaa varten Tämä keksintö koskee laitetta sellaisten suspensioiden seulontaan, jotka koostuvat kuitumateriaalin ja nesteen seoksista. Erikoisesti keksintö koskee kuitumateriaalin nestesuspension, kuten puuhiokkeen, jakamista hyväksyttävään osaan ja hylättävään osaan.

Nykyisin valmistetut seulontalaitteet käsittävät mm. sellaiset seulontalaitteet, jotka on selostettu US-patentissa 3 363 759, US-patentissa 3 437 204 sekä US-patentissa 3 586 172, julkaistu 1971-06-22, myönnetty Douglas L.G. Youngille ja nimeltään "Screening Apparatus".

Tyypillisessä seulontalaitteessa, kuten seulontalaitteessa puuhioketta varten, puuhioke saapuu kammioon ja virtaa rengasmaisen juoksukanavan kautta roottorin ja seulan välillä. Hyväksyttävä osa (ja neste) virtaa seulan reikien tai rakojen läpi. Hylättävä osa jatkaa kulkuaan juoksukanavaa pitkin purkautuen lopuksi ulos hylkäysaukosta. Hylättävä osa sisältää ei-hyväksyttävää materiaalia, kuten lastuja, säleitä ja muita vieraita aineita, puuhiokkeessa. Seulontalaitetta voidaan käyttää myös puuhiokesuspension fraktionoimiseen, ts. jakamaan puuhiokesuspensio kahdeksi lähteväksi virraksi, joista yhdessä on pääasiallisesti karkea pitkäkuituinen jae ja toisessa pääasiallisesti lyhytkuituinen jae.

Virran jakamisen ja fraktionoinnin luonnollisena tarkoituksena on sakeuttamista varten tapahtua juoksukanavassa roottorin ja seulan välillä. Puuhiokelietteen sakeus lisääntyy vähitellen juoksukanavan tulopäästä sen poistopäähän. Ilman laimennusta poistopäässä esiintyvän sakeuden suhde tulopäässä esiintyvään sakeuteen voi lähetä arvoa 5:1.

Tämä suuren sakeuden vaikutukset käsittävät seulontatehokkuu-den vähenemisen ja hyvän kuidun suuren ylimenon hylkäysvir-taan. Seulontatehokkuuden väheneminen johtuu suoraan kuiruma 2 b 9 P 1 5 teriaalin suuremmasta sakeudesta sekä pitemmästä viipymäajas-ta, joka esiintyy sakeuden ollessa suurempi.

Laimennusnesteen lisääminen juoksukanavaan vähentää suspension sakeutta tehden siten mahdolliseksi hyvän kuidun pienennetyn ylimenon sekä sakeuden tasaisuuden kontrolloimisen seulontavyöhykkeessä. On erittäin suotavaa, että sakeus pysyy suhteellisen vakiona koko juoksukanavan pituudelta seulonta-vyöhykkeessä seulan suorituskyvyn tehokkuuden optimoimiseksi. Tämän keksinnön tarkoituksena on muodostaa seulontalaite, joka on konstruoitu aikaansaamaan tasaisen sakeuden juoksukanavan koko pituudelta, hylättävän osan lyhyemmän viipymäajan, hyvän kuidun pienemmän ylimenon hylkäysvirtaan sekä parannetun seu-lontatehon.

Keksinnön mukainen laite kuitumateriaalin nestesuspension seulontaa varten kuitumateriaalin jakamiseksi akseptijakeeksi ja hylkyjakeeksi käsittää vaipan, jossa on suspension tuloputki, hylkyjen poistoputki suspension tuloputken alapuolella sekä akseptin poistoputki suspension tuloputken ja hylkyjen poisto-putken välillä, rengasmaisen seulan, jonka avoin yläpää on yhteydessä suspension tuloputkeen ja jonka avoin alapää on yhteydessä hylkyjen poitoputkeen ja jossa on reikiä, joiden . . läpi aksepti kulkee ja jotka ovat yhteydessä akseptin poisto-• putkeen, sekä roottorin, joka on asennettu samankeskisesti seulan sisään ja joka on säteittäisesti erillään seulasta rengasmaisen virtauskanavan muodostamiseksi.

Keksinnän mukaiselle laitteelle on tunnusomaista se, että roottorin ulkopinta suippenee määrätystä pituussuuntaisesta kohdasta alkaen säteittäisesti sisäänpäin roottorin alapäähän saakka siten, että rengasmaisen sirtauskanavan leveys kasvaa jatkuvasti mainitun pituussuuntaisen kohdan ja roottorin alapään välillä, mainitun pituussuuntaisen kohdan sijaitessa roottorin yläpään alapuolella, ja että laite käsittää laimennusnesteen tuloputken, joka sijaitsee vaipassa rengasmaisen virtauskanavan alapään alapuolella ja yhteydessä tähän vir-tauskanavaan siten, että laimennusnesteen syöttö tapahtuu ren-

II

v r,: μ ς gasmaisen virtauskanavan alapäähän ja tästä ylöspäin kanavan jatkuvasti levenevään osaan, jossa se tasoittaa suspension sakeutta rengasmaisen virtauskanavan koko pituudella.

Seulana voi olla sylinterimäinen seula. Roottorin ulkopinta voi olla yleensä sylinterimäinen siitä lähtien, mistä suspensiota syötetään juoksukanavaan, ennalta määrättyyn kohtaan saakka, jota kohtaa seuraa sisäänpäin kohti roottorin akselia suippeneva pinta.

Keksintö ja sen monet edut selviävät paremmin seuraavasta yksityiskohtaisesta selityksestä ja oheisista piirustuksista.

Piirustuksissa kuvio 1 on osaksi halkileikattu sivukuva keksinnön mukaisesta seulontalaitteesta, kuvio 2 on osaksi halkileikattu sivukuva eräästä toisesta so-vellutusmuodosta esittäen vaihtoehtoisen roottorirakenteen, kuvio 3 on piirustus, joka esittää roottorin ulkopinnan pin-tamuotoa.

Eri kuvioissa vastaavat osat on merkitty samoilla viitenumeroilla .

Piirustuksista ja erikoisesti kuviosta 1 näkyy, että seulon-talaite käsittää painevaipan 10, jossa on irrotettava paine-kupu 12. Tulokammio 14 on sijoitettu vaipan 10 yläosaan. Suspension tuloputki 16 on järjestetty syöttämään kuitumateriaalin nestesuspensiota, kuten puuhioketta, tulokammioon 14. Raskaan materiaalin loukku 18 on yhteydessä kammioon 14 sen materiaalin poistamista varten, jonka keskipakovoima on painanut tulokammion 14 kehälle.

4 b 9 n 1 s

Kiinteä rengasmainen seula 20, jossa on avoin yläpää 21, on juoksuyhteydessä suspension tuloputken 16 kanssa tulokammion 14 kautta. Rengasmaisen seulan 20 seinämät ovat säteen suunnassa sisäänpäin erillään vaipasta 10 rengasma i sen hyväksyttyjen kuitujen kammion 22 muodostamiseksi rengasmaisen seulan 20 ulkopuolelle. Tangentiaallinen hyväksyttyjen kuitujen poistoputki on sovitettu poistamaan juokseva aine huomattavan paineen alaisena. Jos niin halutaan, hyväksyttyjen kuitujen poistoputki 24 voi olla säteen suuntainen. Poistoputki 24 on yhdistetty hyväksyttyjen kuitujen kammioon 22.

Kiinteä seula 20 voi olla tavallista muotoa hienoseulontaa varten, ts. siinä voi olla pyöreät reiät tai se voi olla ra-kotyyppiä. Rengasmaisen seulan alapuolelle on järjestetty rengasmainen hyikäyskammio 26, joka on yhteydessä rengasmaisen seulontaelimen 20 sisäpuolen kanssa. Hylkyjen poistoputki 28 on yhteydessä hyikäyskammioon 26 hylkyjen poistamiseksi vaipan 10 sisältä. Roottorissa 30 on suljettu yläpää 32 ja avoin alapää 34 ja se on asennettu samakeskeisesti rengasmaisen seulan 20 sisään. Kuviossa 1 esitetyssä sovel1utusmuodos-sa roottori 30 on jonkinverran pitempi kuin rengasmainen seula 20, sen yläosan ulottuessa hieman seulan 20 yläpään yläpuolelle ja sen alaosan hieman seulan 20 alapään alapuolelle. Roottorin rengasmaisen seinämän 38 ulkokehän pinta on sisäänpäin erillään seulasta 20 rengasmaisen juoksukanavan 40 muo-dostami seksi.

Roottorin 30 yläosa on sylinterimäinen. Sen ulkopinta 39 on samankeskeinen seulan 20 kanssa. Niinpä juoksukanavan 40 laajuus seulan 20 yläpäästä 21 lähtien ennaltamäärättyyn kohtaan 42 saakka on vakio. Juoksukanavan laajuuden kohtaan 42 saakka ei välttämättä tarvitse olla vakio. Esim. juoksukanava voi supeta kohtaa 42 kohti.

li κ 9 : · 1 5 5

Roottorin ulkopinnan 44 suipennus ulottuu mainitusta kohdasta 42 roottorin 30 alapäähän saakka. Pinta 44 suippenee säteittä isesti sisäänpäin kohdasta 42 lähtien roottorin alapäähän saakka. Niinpä rengasmaisen juoksukanavan laajuus suurenee jatkuvasti ennaltamäärätystä kohdasta 42 lähtien seulan 20 alapäähän saakka.

Vaippa 10 on varustettu laimennusnesteen tuloputkella 46. Laimennusnesteen tuloputki 46 on pitkittäissuunnassa sijoitettu rengasmaisen juoksukanavan alapään alapuolelle, ja se on yhteydessä kanavaan hyikäyskammion 26 kautta.

Kuvioista 1 ja 3 ilmenee, että roottorin ulkopinta on varustettu ryhmällä pullistumia ja ryhmällä syvennyksiä. Syvennyksillä 50 pitkin sy1interimäistä ulkopintaa 39 ja syvennyksillä 52 pitkin suipennettua ulkopintaa 44 on kaikilla likimain sama syvyys.

Sylinterimäisestä ulkopinnasta 39 säteittäisesti ulkonevilla pullistumilla 54 on sama korkeus, niiden huippujen ollessa samalla etäisyydellä seulasta 20.

Syvennysten 50 ja 52 tehtävänä on kiihdyttää puuhioketta tan-gentiaalisesti tangentiaalisen nopeuden aikaansaamiseksi ja ylläpitämiseksi sekä hiokekasautumien hajottamiseksi, niin että kuidut toimivat riippumatta toisistaan.

Pullistumien 54 tehtävänä on synnyttää suuren amplitudin omaava negatiivinen virtausaalto, joka estää seulanaukkojen tukkeutumisen. Jotta aikaansaadaan riittävän suuren amplitudin omaava negatiivinen virtausaalto tukkeutumisen estämiseksi, on välttämätöntä, että pullistumien huiput ovat kyllin lähellä seulan 20 sisäpintaa suuren amplitudin omaavan negatiivisen virtausaal1 on aikaansaamiseksi pullistumien koskettamatta seulan sisäpintaa. Sen vuoksi pullistumat 56, jotka ulkonevat säteittäisesti suipennetusta pinnasta 44, ovat sä- 6 y>M 5 teen suuntaan suurempia kuin sylinterimäisessä ulkopinnassa 39 olevat pullistumat 54. Niinpä pullistumien 56 huiput tulevat olemaan hyvin lähellä seulan 20 sisäpintaa. Pullistumien 56 huippujen etäisyys seulasta on likimain sama kuin pullistumien 54 huippujen etäi syy s seulasta.

Kuviossa 2 esitetyssä sovel1utusmuodossa roottori on varustettu alaspäin suippenevan rengasmaisen pinnan muodostamalla olakkeella 62, joka yhdistää roottorin alaspäin suippenevan ulkopinnan 64 ja ulkopinnan 66 toisiinsa. Kanavan 70 laajuus on vakio suspension tuloputkesta lähtien olakkeeseen 62 saakka, sen laajuuden olakkeen 62 alapuolella lisääntyessä o 1 a k -keesta 62 lähtien seulan alapäähän saakka.

Roottorin 60 suippenevasta pinnasta 64 kohoavat pullistumat 74 sekä roottorin suuremman läpimitan osasta kohoavat pullistumat 76 on kukin mitoitettu siten, että kaikkien pullistumien huiput ovat samalla etäisyydellä rengasmaisen seulan sisäpinnasta. Syvennyksillä 78 uikoseinämässä 66 ja syvennyksillä 80 uikoseinämässä 64 on kaikilla likimain sama syvyys. Laitteen toimiessa (ks. kuviota 1) kuitumateriaalin suspensiota nesteessä syötetään suspension tuloputken 16 ja juoksu-kanavan 40 kautta hy1käyskammioon 26 sekä ulos hylkyjen pois-toputkesta 28. Hyväksyttevät kuidut kulkevat seulan 20 aukkojen läpi ja edelleen ulos niiden poistoputkesta 24.

Laimennusnestettä syötetään laimentimen tuloputken 46 kautta hyikäyskammioon 26, ja se virtaa yleensä juoksuputken 40 laajempaan osaan. Tämä laimennusneste vaikuttaa vähentävästi suspension sakeuteen juoksukanavan 40 alaosassa ja kuljettaa kuituja ylöspäin juoksukanavaan. Laimennusvaikutus valitaan sellaiseksi, että sakeuden muutos juoksukanavan 40 koko pituudelta tulee mahdol1isimman pieneksi. Suipennetul1 a rootto-ripinnalla on se vaikutus, että se pumppuaa eli avustaa laimennusnesteen virtausta hyi käyspäässä kohti juoksukanavan 4G sisääntulopäätä, siten osaksi tai kokonaan estäen suspension luontaisen paksunemi sen seulonnan aikana.

Il

b 9 Γ-1 S

7

On tärkeää, että laimennusneste sekoittuu suspension kanssa juoksukanavassa 40 eikä mene välittömästi ja suoraan seulan 20 aukkojen läpi. Kohta 42 roottorissa 20 on huolellisesti valittu siten, että osa laimennusnesteestä tulee virtaamaan tangentiaalisesti roottorin pinnan 44 suhteen, yleensä vastavirtaan aksiaalisessti alaspäin suuntautuvan suspension suhteen, siten edistäen laimennusnesteen sekoittumista suspension kanssa.

Kuvion 2 mukaisen sovel1utusmuodon toiminta on samanlainen kuin kuvion 1 mukaisen sovellutusmuodon toiminta. Laimennusneste syötetään tuloputken 46 kautta juoksukanavan 70 laajempaan osaan, ja se sekoitetaan saapuvaan suspensioon juoksuka-navan 70 yläosasta suspension sakeuden luontaisen muutoksen kontrolloimiseksi kanavan 70 koko pituudelta.

Claims (3)

1. Laite kuitumateriaalin nestesuspension seulontaa varten kuitumateriaalin jakamiseksi akseptijakeeksi ja hylkyjakeek-si, joka laite käsittää vaipan (10), jossa on suspension tuloputki (16), hylkyjen poistoputki (28) suspension tuloputken alapuolella sekä ak-septin poistoputki (24) suspension tuloputken ja hylkyjen poistoputken välillä, rengasmaisen seulan (20), jonka avoin yläpää (21) on yhteydessä suspension tuloputkeen ja jonka avoin alapää on yhteydessä hylkyjen poistoputkeen ja jossa on reikiä, joiden läpi aksepti kulkee ja jotka ovat yhteydessä akseptin poistoputkeen, sekä roottorin (30), joka on asennettu samankeskisestä seulan (20) sisään ja joka on säteittäisesti erillään seulasta rengasmaisen virtauskanavan (40) muodostamiseksi, tunnettu siitä, että roottorin (30) ulkopinta (44) suippenee määrätystä pituussuuntaisesta kohdasta (42) alkaen säteit täisesti sisäänpäin roottorin alapäähän saakka siten, että rengasmaisen virtauskanavan (40) leveys kasvaa jatkuvasti mainitun pituussuuntaisen kohdan ja roottorin alapään välillä, mainitun pituussuuntaisen kohdan sijaitessa roottorin yläpään (32) alapuolella, ja että laite käsittää laimennusnesteen tuloputken (46), joka sijaitsee vaipassa (10) rengasmaisen virtauskanavan alapään alapuolella ja yhteydessä tähän virtauskanavaan siten, että laimennusnesteen syöttö tapahtuu rengasmaisen virtauskanavan alapäähän ja tästä ylöspäin kanavan jatkuvasti levenevään osaan, jossa se tasoittaa suspension sakeutta rengasmaisen virtauskanavan koko pituudella.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että roottorin (30) yläpää (32) on suljettu ja alapää avoin, että roottori on ainakin yhtä pitkä kuin seula (20) ja että roottorin ulkopinta (39) on lieriömäinen ja halkaisijaltaan vakio roottorin suljetusta yläpäästä määrättyyn pituussuuntaiseen kölit aan (42) saakka, minkä jälkeen ulkopinta (44) suippenee koht i roottorin avointa alapäätä. Il 9 t g r 1 Γ' • ✓ · w

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että roottorissa (60) on mainitussa pituussuuntaisessa kohdassa olake (62), jonka muodostaa roottorin alaspäin suippeneva ulkopinta (64), ja että roottorin ulkopinta suippenee olakkeesta alaspäin roottorin alapäähän saakka.