NO169760B - Forbedring av fliskutter - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelsen angår en anordning for å dele for store trefliser til mindre trefliser, en anordning av den type som angitt i den innledende del av patentkrav 1.

I papirindustrien lages tremasse ved å utsette trefliser for en kjemisk prosess hvori forbindelsene og kjemiske systemer som holder fibrene sammen, slik som lignin, for å forme flisene oppløses for derved å frigi de individuelle trefibrene som deretter fortynnes med vann og mates inn i en papirmaskin for å lage papiret eller kartongprodukter. Dersom treflisene matet inn i raffinørene hvori den kjemiske fiberfrigjøringsprosessen finner sted ikke er av relativt enhetlig tykkelse, innenfor grenser bestemt på forhånd, kan noen fliser ikke gjennomtrenges av kjemikaliene i det hele tatt, eller at de ikke blir gjennomtrengt i tilstrekkelig lang tid til å frigjøre alle trefibrene. Andre fliser, dersom de er for tynne, kan bli eksponert for de fiberfrigjørende kjemikaliene for en tid lengre enn nødvendig for bare å frigjøre de individuelle fibrene hvoretter fibrene i seg selv kan bli svekket eller avkortet, eller begge deler. Således er det svært viktig at tykkelsen på flisene sendt inn i tremassekokeren er enhetlig med bestemte grenser fastsatt i forhold til type treslag og ønskede tremasseparametre. Siden fliskutterutstyret virker mot den eksterne overflaten av tømmerstokkene som kuttes, er det relativt enkelt å kontrollere flislengden som i det vesentligste har samme lengde som trekjernen, langs overflaten av den generelt sylindriske stokken.

Imidlertid er tykkelsen på de individuelle treflisene i retningen som utstrekker seg radielt innover mot sentrum av stokken. Med andre ord kan flistykkelsen generelt beskrives som å ha en utstrekning i en retning vinkelrett på et imaginert plan som tangerer den generelt sylindriske overflaten av stokkens omkrets. Tykkelsen på flisene framstilt er derfor vanskeligere å kontrollere, siden de fra tid til annen er hulet ut eller brutt ut i kubber. Flisene fremstilt fra fliskutteanordningen sorteres og klassifiseres. For store fliser har hertil blitt sendt til en eller flere typer av kjente flisdelere. For eksempel fungerer en såkalt skivetype flisdeler ved å rotere en skive med et mangfold av blader på overflaten mot et motstål. Fliser tilført ved gravitasjon fjernes oppover av støtene fra bladene på den roterende skiven.

Andre typer av kjente flisdelere omfatter fasthammer typen flisrivere som bruker en stempel og form type virkning hvorved tenner montert på en roterende aksling roterer gjennom spalter i stillestående ambolter. Svinghammer typen flisriver bruker mange roterende monterte hammere som roterer og tvinger fliser gjennom en rutelignende bryterplate.

Alle disse tidligere typer av kuttere/flisrivere har et felles karakteriserende trekk ved at deres kniver, blader og hammere angriper flisene på en tilfeldig måte som resulterer i at flisene kuttes, brekkes og pulveriseres slik at de mindre flisene som fremstilles har uønskede korte lengder såvel som tynnere tykkelser. En stor del av uønskede små fl isser og stykker fremstilles likeledes.

En anordning og framgangsmåte for å forbedre dannelsen av treflis fra for store treflis er beskrevet i U.S.Patent 4.235. 382, innvilget 25.november 1980. Den foreliggende oppfinnelsen

frembringer forbedringer i forhold til konseptet beskrevet i nevnte patent.

I US patentskrift 2.874.909er det breskrevet en anordning for produksjon av flate trespon, hvorved trestykker plasseres i en trommel og tvinges mot kuttekniver for dannelse av disse sponene. I motsetning til den foreliggende oppfinnelsen, er det der ikke angitt noe vinkelmessig forhold mellom kniv- og bladelementene.

US patentskrift 3.866.843beskriver en slipkutter med ei kutteplate, et prinsipp som er klart forskjellig fra den foreliggende oppfinnelsen. Anordningen i US-skriftet skal anvendes for kutting av spon fra kapp-ender eller stokker av tømmerslip, der fødingen skjer lengdevis gjennom fødetrakta . Anordningen er følgelig ikke konstruert for håndtering av små trefliser som krever ny kutting, men er istedet en anordning for kutting av tømmerstokker eller deler av slike, til trefliser med en initiell størrelse.

US patentskrift 3.913.643 er en skivekutter for kutting fra hele tømmerstokker. Dette er følgelig ikke noen anordning som er egnet for kutting av for store fliser til mindre fliser.

US patentskrift 4.583.574beskriver en skivekutter for trestammer eller trerester, for kutting av flate spon, fiber eller skiver fra runde stokker, kubber eller kantskjær. Denne er konstruert for å være en presis, høykvalitetskutter, der ett av formålene er å eliminere behovet for sekundær flisklassifisering. Den foreliggende oppfinnelsen er rettet mot et flisklassifiseringssystem for nettopp å ta hånd om for store fliser som produseres fra f.eks. den forannevnte kutteanordning.

NO-B2 137139 samt SE-B2 345820 beskriver kniver og blader som er monterte i en vinkel i forhold til hverandre. I SE-skriftet drives den plateformete kuttemaskinen ved ei roterende plate som består av kniver 22 mot et stasjonært blad 21 (fig. 2). NOskriftet er rettet mot en båndstålkniv for fliskuttemaskiner med kniver som har U- eller V-formete neser som danner en avbrytning i det rettlinjete knivskjæret. Begge disse skriftene går imidlertid på siden av den foreliggende oppfinnelsen både med hensyn til oppbygning og til funksjonalitet.

Formålet med den foreliggende oppfinnelsen er å anvise en anordning som forbedrer kutte-eller deleoperasjonen ved deling av for store fliser til mindre fliser, som reduserer tendensen til riving og som følgelig reduserer mengden av fine stoffer for således å produsere og gjennvinne bedre lange fibre fra flisene.

Et annet formål for oppfinnelsen er å anvise en fliskutteanordning med gode driftsegenskaper og som-reduserer kraftforbruket, for derved å gjøre det mulig å øke kapasiteten ved anordningen.

Disse formål oppnås som angitt i den karakteriserende del av patentkrav 1. Ytterligere særtrekk ved oppfinnelsen framgår av det uselvstendige krav 2.

Den foreliggende oppfinnelsen frembringer forbedringer i forhold til framgangsmåter og anordninger hittil brukt for kutting og særlig for flisdeling ved å redusere størrelsen på flisene. Den foreliggende anordningen reduserer mengden av fliser som dessintegreres, forkortes, krølles eller på annen måte reduseres til uakseptable fine partikler. I utstyret benyttet oppnås det forbedringer ved en bedre deleoperasjon i kuttingen av flisene, og dette gjøres med en jevnere overføring av kraft fra drivverket for anordningen til kutteren og med mindre støt og risting. Kuttingen oppnås ved en roterende ambolt med mange rotorarmer for rotasjon konsentrisk inne i en roterende i det vesentligste sylindrisk, oppdelt trommel med spalter deri med kniver på sidene av spaltene. Endene av rotorarmene er utstyrt med amboltblader som samvirker med knivene nærliggende spaltene. Både rotorarmene og trommelen roterer i samme retning, men med forskjellige hastigheter. Knivene og bladene er anbragt i en vinkel i forhold til hverandre slik at en delende saksende virkning effektueres som bevirker bedre kutting og reduksjon av den uønskede produksjonen av fine stoffer som forekommer med mindre enn akseptabel kutting og avrivning og desintegrasjon av fliser slik som ovenfor beskrevet.

De for store treflisene tilføres nær rotasjonssenteret og overføres og orienteres mot den indre periferien til trommelveggen med sentrifugalkraft hvor de raskere roterende bladene på amboltrotorarmene griper tak i dem og beveger dem til den neste trommelkniven i rotasjonsretningen, og med deleoperasjonen går den kuttede delen av flisen utover gjennom spalten. Delingen av flisene fullføres ved samvirke mellom knivene og bladene, og ved deres orientering i en vinkel i forhold til hverandre oppnås ved plassering en eller begge i en vinkel i forhold til akselen for trommelen.

Den vanlige kutteprosessen lager fliser, for store eller på annen måte med en lengde større enn deres bredde eller tykkelse. Ifølge den foreliggende oppfinnelsen brukes denne faktoren ved å utsette flisene-for sentrifugalkraft som virker gjennom, deres gravitasjonssenter. Denne kraften forårsaker at flisen roterer rundt en kort kant for derved å orientere flisen med dens lange side mot trommelveggen som beskrevet i det tidligere nevnte US patentskrift 4.235.282. Den etterfølgende kutting eller deling av flisene gjøres i samme generelle plan som lengdedimensjonen, slik at hver etterfølgende delt flis har mesteparten av dens trefibre utstrekkende i lengderetningen. Kuttingen er jevn og med en sakslignende virkning som hjelper til å sikre at fibrene frigitt i den kjemiske tremasseprosessen vil ha en tendens til å være lange, som er det ønskede resultatet. Ved å bruke hele konseptet for framgangsmåten, gir orienteringen av de for store flisene på trommelsegmentene produksjon av mindre fine stoffer som resultat, fordi flisene kuttes i det vesentligste langsetter og med den vinklede orienteringen mellom knivene og bladene, og en forsiktig delingsvirkning finner sted som reduserer tendensen til overrivning for å forbedre den endelige kutting av flisen og å redusere de fine partiklene som dannes. Den vinklede orientering mellom bladene og knivene reduserer sjokkbelastningen på trommelen og amboltrotorakslene og dette reduserer krafttilførselen og forbedrer produktet. Fig.l er et sideriss og delvis et snitt, av en fliskutter konstruert og virkende ifølge prinsippene under den foreliggende oppfinnelsen; Fig.2 er et forstørret vertikalt snitt langs linjen II-II på fig.l; Fig.3 er et utsnitt av fliskutteren som viser en del av denne med en del av huset fjernet for å illustrere det indre;

Fig.4 er et forstørret vertikalt utsnitt langs linjen IV- IV på fig.3; og

fig.5 -7 er tildels skjematiske perspektivskisser som viser relasjonen mellom blader og kniver i fliskutteren for forskjellige utførelsesformer for oppfinnelsen.

Som illustrert på fig. 1 er der vist en fliskutter som generelt kan henvises til som en kutter og omfatter i den arbeidende enden til venstre på fig.l,et ringformet hus 10. Inne i huset er det anbragt en roterbar sylindrisk trommel 11. Inne i trommelen og koaksialt med denne er der en amboltrotor 12 hvor trommelen og amboltrotoren drives til rotasjon og bæres på koaksiale aksler anbragt generelt ved 15. Adskilte lager 16 og 17 bærer akslingene. Amboltrotoren 12 drives til å rotere ved en egnet anordning slik som med skiven 18, og trommelen drives til å rotere på lignende vis i samme rotasjonsretning men med en lavere omdreiningshastighet ved hjelp av en passende anordning slik som en skive 19. En passende drivanordning i form av en motor med belter som driver skivene eller gir-arrangementer er tilveiebragt slik som en fagmann vil forstå det.

Et passende fundament eller understøttelse 14 er frambragt for montering av enheten på et gulv. Trefliser som skal deles tilføres via en tilførselstrakt 13 som mater koaksielt inn i sentrum av amboltrotoren ved 20 som vist på fig.2. Utløpet for de delte tynnere kuttede flisene er anordnet som en utløpstut 29, fig.l og 2.

Inne i det ringformede omsluttende huset 10, er trommelen 11 som vist i større detalj på fig.2.Trommelen er adskilt i mange segmenter 11 hvor segmentene er adskilt fra hverandre for å danne aksielt utstrekkende spalter 23 mellom segmentene 22. Segmentene har ellers en glatt indre ringformet overflate for å motta flisene som kastes utover på grunn av sentrifugalkraften fra amboltrotoren 12. På den bakre enden av hver av spaltene 23 er det anbragt en kniv 24 med en skjærende egg 24a som vender mot den motkommende flisen C som illustrert på fig.4.Kniven er klemt på plass i trommelen med en klemstav 25 holdt nede av en settskrue 26. Klemstaven har en skulder 25a som vender mot den motkommende flisen for å hjelpe å bryte den etterhvert som den kuttes av den kuttende eggen 24a til kniven 24.

Størrelsen på spalten og tykkelsen på flisen kontrolleres av et vinkeljern 30 som er montert ved innføringsenden av spalten, idet det holdes på plass av et antall bolter 34. For å justere størrelsen på spalten 23, kan vinkeljernet skråstilles ved justering av en settskrue 32 som er anbragt mot det øvre beinet av vinkeljernet idet dette tvinges nedover mot den kuttende eggen på kniven 24a inntil den ønskede bredde på åpningen er oppnådd, og dette vil bestemme tykkelsen på flisen som kuttes slik som illustrert på fig.4.

Flisene tvinges forbi spalten av den relative rotasjonen mellom amboltrotoren 12 som roterer i samme retning som trommelen 11 men med en raskere hastighet. Rotasjonsretningen for trommelen er vist med pilen 35 på fig.2, og rotasjonen for amboltrotoren med pilen 36.

Amboltrotoren 12 har en hul kjerne 20 for å la de større flisene som kommer inn i fliskutteren med åpninger for at flisene skal kastes sentrifugalt utover mot den indre overflaten av trommelen 11. Amboltrotoren har mange radielt utover utstrekkende bærearmer 27 som har aksielt utstrekkende blader 28 på deres ytre ender. Det er bladene 28 som fører flisene langs den indre overflaten av trommelen for å tvinge dem forbi spaltene og å danne en ambolt mot hvilke flisene kuttes.

De enkelte flisene kuttes med en sakselignende kuttebevegele hvor kuttingen foregår i en aksiell retning på grunn av den relative vinkel mellom knivene 24 og amboltbladene 28. Effekten av dette relative vinkelforhold og konstruksjonen som bibringer dette forhold kan anskues i forbindelse med fig.3 og 5-7.

Mens mange fliser kan kuttes samtidig over bredden eller aksen for mekanismen, kuttes hver flis gradvis ved at den fanges mellom ambolten 28 og kniven 24 hvor kuttingen starter på en ende av flisen og kuttes gradvis derlangs. Siden flisene har en tendens til å være aksielt orientert mellom kniven og amboltbladet, har fibrene en tendens til å strekke seg ut i en aksiell retning og kuttingen forløper i retningen som fibrene utstrekker seg. Denne gradvise sakselignede kuttingen reduserer sjokkbelastningen på maskinen ettersom amboltbladet 28 skyver flisen inn i spalten og den tynne skiven fjernes fra flisen under fliskutteoperasjonen. Den sakselignende virkningen reduserer også kraften nødvendig for kutting.

I arrangementet illustrert på fig.3 og 5, utstrekker knivene 24 og deres kuttende egg 24a seg i en aksiell retning parallell til trommelens akse. Amboltbladet 28 er satt i en vinkel i forhold til aksen slik at en førende kant først passerer kniveggen 24a og at ambolten gradvis lukker gapet mot den kuttende eggen inntil den etterfølgende enden av amboltkniven 28b passerer. Den relative bevegelse av amboltbladet forbi kniven er vist med pilen 33 i hver av figurene fig.5-7.

I fig.6 er amboltbladet 28a satt aksielt parallelt med aksen til trommelen og, selvsagt, er dette også parallellt med aksen til amboltrotoren. Ved dette arrangementet, er den kuttende eggen 24a' til kniven 24' formet slik at den er i en vinkel i forhold til aksen til trommelen slik at den førende kanten 24b'passeres av ambolten før den etterfølgende eggen 24c'. Ved dette arrangementet, er den kuttende eggen 24a' til bladet anordnet med en svak krumning for å forsterke den sakselignende kuttevirkningen.

Ved arrangementet ifig.7,er både den kuttende eggen 24" til kniven 24" og ambolten 28' anbragt i vinkler i forhold til aksen til trommelen. Hvert av arrangementene på figurene fig.5-7 gir en relativ vinkel mellom amboltbladet og kniven. Hastigheten for lukning mellom amboltbaldet og kniven kontrolleres av den relative vinkelen dermellom.

Ved bruk tilføres fliskutteren en strøm av for store fliser gjennom mateåpningen 13. Etterhvert som flisene distribueres langs aksen til amboltrotoren 27, kastes de periferisk utover for å innordne seg tildels aksielt langs den indre overflaten av trommelen 11. Både trommelen 11 og amboltrotoren 27 roterer i samme retning, men rotoren roterer med en noe høyere hastighet slik at hvert amboltblad 27 skyves forbi spalten 23 i trommelen. Ettersom flisene C, fig.4, skyves forbi spalten, deles de av den kuttende eggen 24a til kniven 24. Størrelsen på spalten, bestemt ved setting av vinkeljernet 30, vil bestemme tykkelsen på kuttet tatt fra flisen C. Flisen overskjæres i en sakselignende bevegelse mellom overflatene i relativ vinkel til hverandre av ambolten 28 og eggen 24a til kniven. Når kniven er anordnet i en vinkel, slik som illustrert på fig.6-7, kan det også være ønskelig å danne spalten i en vinkel i forhold til trommelen slik at hele kniven står i en vinkel heller enn å fremstille kniven usymmetrisk som illustrert på fig.6-7.Dersom spalten er anordnet i en vinkel, kan det brukes en kniv med samme bredde, og vinkelen mellom amboltbladet og kniven vil bli oppnådd.

Etterhvert som flisene deles og små deler fjernes derfra, tømmes de gjennom uttømningsåpningen 29, fig.2.

Således er det klart at der er frembragt en forbedret fliskutter som oppnår en forbedret kutting med et minimum av overrivning av flisene og derved produserer mindre fine stoffer og en større mengde lange fibre. Maskinen med dens sakselignede virkning på flisene arbeier med mindre sjokk og reduserer energiforbruket.

Claims (2)

1. Anordning for å dele for store trefliser til mindre fliser, hvor anordningen omfatter et omsluttende hus (10); en sylindrisk trommel (11) tilpasset for å roteres rundt dens langsgående akse inne i huset (10) med en vegg omfattende et antall segmenter (22) som avgrenser det tilsvarende antall spalter (23) i veggen hvor nevnte spalter (23) i veggen, hvor nevnte spalter (23) er rettet generelt langsgående langs trommelveggen, idet nevnte vegg omfatter et antall knivelementer (24), hver montert i et veggsegment (22) nærliggende en spalte (23); en anordning (13) for tilførsel av for store fliser inn i trommelen (11); en amboltrotor (20) med et antall armer (27) hver med et tilsvarende bladelement (28) montert derpå med amboltrotoren (20) tilpasset til å rotere konsentrisk inne i trommelen (11); og anordninger (18,19) for å rotere amboltrotoren (20) og trommelen (11) i samme retning med forskjellige rotasjonshastigheter hvor rotorarmhastigheten er større enn trommelhastigheten hvormed for store fliser anbringes og orienteres mot trommelveggen (11) av sentrifugalkraft hvor de bringes i inngrep med amboltrotorarmenes bladelementer (28) og beveges langs veggen til neste trommelknivelement (24), hvorved relativ bevegelse av bladelementet (28) skyver flisen forbi knivelementet (24) og kutter et stykke fra flisen som passerer gjennom en spalte (23) for å bli ført ut fra anordningen, karakterisert ved at knivelementenes kuttende egg (24a) og bladelementene (28) er orientert generelt i en vinkel i forhold til hverandre og eventuelt til trommelens (11) akse.

2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at hver av nevnte kniv- og bladelementer (24,28) er krummet.