NO177274B

NO177274B - Device for the destruction of wood chips

Info

Publication number: NO177274B
Application number: NO911454A
Authority: NO
Inventors: Joseph Bielagus
Original assignee: Beloit Corp
Priority date: 1988-10-24
Filing date: 1991-04-15
Publication date: 1995-05-08
Also published as: NO911454L; NO911454D0; NO177274C

Description

Oppfinnelsen angår et apparat for destrukturering av treflis, som det framgår av den innledende del av patentkrav 1. The invention relates to an apparatus for destructuring wood chips, as appears from the introductory part of patent claim 1.

Bakgrunn Background

I en typisk tilvirkingsprosess for papir blir tømmerstokker avbarket og kappet i flis, og individuelle cellulosefibre blir deretter frigjort fra flisene for etterfølgende behandling og til slutt dannelse av papirbane. En vanlig måte å frigjøre cellulosefibrene på er å koke treflisene med kjemikalier ved økt temperatur og trykk i kokere for å fjerne lignin fra flisene, som holder fibrene sammen. For den etterfølgende papir-produksjonsprosessen er det ønskelig at de ligninfrie fibrene som oppnås oppviser hovedsakelig samme karakteristikker. For å minimalisere produksjon av flis som er for lite og for mye kokt i kokeren, er det nødvendig at penetrering av kokevæska inn i flisene er praktisk talt lik for alle flisene, slik at effektene av temperatur, trykk og tid er lik for alle flisene. Derfor har det tidligere vært ønskelig å anvende flissikteapparater som fjerner flis som både er for store og for små, slik at flisene som er for små kan behandles separat og at flisene som er for store kan føres gjennom et størrelses-reduserende apparat før koking. In a typical paper manufacturing process, logs are debarked and chipped, and individual cellulose fibers are then released from the chips for subsequent processing and ultimately paper web formation. A common way to release the cellulose fibers is to boil the wood chips with chemicals at increased temperature and pressure in cookers to remove the lignin from the chips, which holds the fibers together. For the subsequent paper production process, it is desirable that the lignin-free fibers obtained show essentially the same characteristics. In order to minimize the production of chips that are too little and too much cooked in the cooker, it is necessary that the penetration of the cooking liquid into the chips is practically the same for all the chips, so that the effects of temperature, pressure and time are the same for all the chips. Therefore, it has previously been desirable to use chip screening devices that remove chips that are both too large and too small, so that the chips that are too small can be processed separately and that the chips that are too large can be passed through a size-reducing device before cooking.

Et apparat som er vanlig brukt for å redusere størrelsen av for store flis som er fraskilt fra en flis-strøm ved hjelp av sikter, er en fliskutter. Den grunnleggende virkemåte for en fliskutter inkluderer en rotor som drives inne i en trommel, hvori flisene som er for store tvinges mot kniver for derved å kuttes i akseptable tykkelser. Et eksempel på en fliskutter kan en finne i US patentskrift 4.235.382. Mens fliskuttere slik som beskrevet i det ovennevnte patentskrift arbeider effektivt med å redusere størrelsen av flisene som er for store, for derved hovedsakelig å redusere opptreden av underkokte flis i en kokeprosess, har fliskuttere som ikke arbeider innenfor optimale konstruksjonsparametre, slik som når knivene er sløve, eller ved opptreden av feil hastighet eller føde, en tendens til å danne fine flis eller støv ved reduksjon av flis som er for store. Ved således å minimalisere problemet som er forbundet med for store flis, har fliskuttere en tendens til å øke problemet med for små flis eller støv. Det er derfor ønskelig å utvikle et apparat for behandling av for store treflis som ikke er forbundet med problemene som er assosiert med støv eller flis som er for små. A device commonly used to reduce the size of oversized chips separated from a chip stream by screens is a chip cutter. The basic operation of a chipper includes a rotor driven inside a drum, in which the chips that are too large are forced against knives to be cut into acceptable thicknesses. An example of a chip cutter can be found in US patent 4,235,382. While chippers as described in the above patent work effectively to reduce the size of chips that are too large, thereby mainly reducing the occurrence of undercooked chips in a cooking process, chippers that do not operate within optimal design parameters, such as when the blades are dull, have , or in the event of incorrect speed or feed, a tendency to form fine chips or dust when reducing chips that are too large. Thus, by minimizing the problem associated with too large chips, chippers tend to increase the problem of too small chips or dust. It is therefore desirable to develop an apparatus for treating oversized wood chips that is not associated with the problems associated with dust or chips that are too small.

Ruller som drives nært inntil hverandre har blitt anvendt tidligere for behandling av for store flis ved sammenpressing, for derved å påvirke væskepenetrering inn i flisene. For eksempel US patentskrift 4050908 beskriver sikting av en flisstrøm hvor de store flisene føres gjennom ruller som drives tett inntil hverandre for selektiv delaminering ved sammenpresning. Rollers that are driven close to each other have been used in the past for treating oversized chips by compression, thereby influencing liquid penetration into the chips. For example, US patent 4050908 describes screening of a chip stream where the large chips are passed through rollers that are driven close to each other for selective delamination by compression.

US patentskrift 3.393.634 beskriver ruller som drives tett inntil hverandre og et apparat for å rette flisene kantvis inn i kløftene mellom rullene, hvor rullene presser flisene på tvers av deres tykkelse til minst en femtedel av deres opprinnelige tykkelse, men ikke mere enn omlag en tidel av deres opprinnelige tykkelse. Deretter får flisene anledning til å ekspandere til deres opprinnelige form, hvor fibrene i flisene har løsnet og hvor flisenes porøsitet har blitt økt. US Patent 3,393,634 describes rollers driven close together and an apparatus for aligning the tiles edgewise into the gaps between the rollers, the rollers pressing the tiles across their thickness to at least one-fifth of their original thickness, but not more than about a tenth of their original thickness. The tiles are then given the opportunity to expand to their original shape, where the fibers in the tiles have loosened and where the porosity of the tiles has been increased.

I hver av de to ovennevnte patentskriftene presser de motstående tett drivende rullene, eller delaminerings-rullene, flisene for å løsne fibrene i disse. Rullene er glatte slik at den eneste påvirkning på flisene er sammenpresning, hvorved flisenes struktur ikke endres vesentlig bortsett fra at fibrene løsnes. In each of the two above-mentioned patents, the opposing closely driven rollers, or delaminating rollers, press the tiles to loosen the fibers therein. The rollers are smooth so that the only effect on the tiles is compression, whereby the structure of the tiles does not change significantly except that the fibers are loosened.

Et problem som er forbundet med bruken av delamineringsruller er at massegjennomførings-hastigheten er lav. Flisene har en tendens til å bli i lomma over rullene, og spesielt de større flisene som det er størst behov for å delaminere har en tendens til å ri mellom rullene i den øvre del av rulleparet, uten å bli trukket gjennom rullene. A problem associated with the use of delamination rolls is that the mass throughput rate is low. The tiles tend to be pocketed above the rollers, and in particular the larger tiles which are most in need of delamination tend to ride between the rollers in the upper part of the roller pair, without being pulled through the rollers.

En typisk oppbygning av et flispresseapparat er beskrevet i en artikkel av John A. Oldham i juli 1983-utgaven av APPITA, vol. 37, nr. LI det siste avsnittet i første kolonne på side 65 er flispressemaskinen beskrevet med "jevne, forkrommete svært faste ruller". Det ovennevnte problemet ved å føre større flis gjennom klemma er diskutert i det første avsnittet på side 66. De større flisene "ville ofte ikke tre inn mellom de glatte rullene; overflata av rullene glapp over flisene". Det er deretter beskrevet at flisene som ble igjen over rullene hindret tilførsel av etterfølgende flis og forårsaket klumping eller tilsvarende. I tredje avsnitt på side 66 er det beskrevet en løsning hvor små fordypninger, kun én millimeter dype, ble kuttet parallelt med rulleaksen med innbyrdes avstand på omlag 10 millimeter. Hardere rulleflater er ikke ansett for å være hensiktsmessig, siden det ville skape en uakseptabel mengde ødelagte fibre. Generell oppruing av rulleoverflata er også beskrevet å gi forbedret føde-pålitelighet. A typical construction of a chip press apparatus is described in an article by John A. Oldham in the July 1983 issue of APPITA, vol. 37, No. LI the last paragraph in the first column on page 65 the tile press machine is described with "smooth, chrome-plated very firm rollers". The above problem of passing larger chips through the clamp is discussed in the first paragraph on page 66. The larger chips "often would not fit between the smooth rolls; the surface of the rolls slipped over the chips". It is then described that the chips that remained above the rollers prevented the supply of subsequent chips and caused clumping or the like. In the third paragraph on page 66, a solution is described where small recesses, only one millimeter deep, were cut parallel to the roll axis with a distance of approximately 10 millimeters between them. Harder rolling surfaces are not considered appropriate, as this would create an unacceptable amount of broken fibers. General roughening of the roller surface is also described to provide improved feed reliability.

En analyse av effektene ved destrukturering eller delaminering av flis ble presentert ved 1984 TAPPI Pulping konferansen av D.Lachenal, P.Monzie og deChoudens. I apparatet som ble brukt ved fibermasse-forsøkene som er diskutert i artikkelen var igjen rullene glatte, og flisene ble sammenpresset. An analysis of the effects of chip destructuring or delamination was presented at the 1984 TAPPI Pulping conference by D.Lachenal, P.Monzie and deChoudens. In the apparatus used in the pulp experiments discussed in the article, the rolls were again smooth, and the chips were compressed.

Destrukturering eller delaminering som tidligere kjent har ikke blitt akseptert som en standard prosess i fibermasse-operasjoner, og i det store og hele er det antatt at årsakene er lave kapasiteter for delaminerings-anordningene og uoverensstemmende resultater og etterfølgende effekter på kokeoperasjoner. Destructuring or delamination as previously known has not been accepted as a standard process in fiber pulp operations, and by and large it is believed that the reasons are low capacities of the delamination devices and inconsistent results and subsequent effects on cooking operations.

CA patentskrift 1.174.092 beskriver bruk av langsgående ribber på rullene for å øke produksjonsraten av flis gjennom apparatet, som i dette henseende er på linje med kjent teknikk i artikkelen fra APPITA. "Profilene" på destrukturerings-organene i den kjente teknikk er i hovedsak intet annet enn rue overflater for å fange flis og trekke dem forbi en tettsittende rulle. Nærmere bestemt beskriver dette CA-skriftet separate parede overflater. For den første overflata 10 er det definerert spesifikk distansering, furebredde og vinkelforhold. Avstanden mellom furene hevdes å være mellom 5 og 15 mm med en furebredde fra 2.5 til 1 mm. Mellom furene har dalene "plane bunnseksjoner 20" og sidevegger som rager i en vinkel O på minst 20° med den plane bunnflata. Et område for dybdene av dalene er ikke definert, men er angitt til å være "minst 0.8 mm". I betraktning av den minimale dal-dybden, furestørrelsen og avstands-begrensningene samt vinkelforholdene, er den første overflata av rullene i CA-skriftet åpenbart ikke profilert i noe betydelig omfang. CA patent 1,174,092 describes the use of longitudinal ribs on the rollers to increase the production rate of chips through the apparatus, which in this respect is in line with the prior art in the article from APPITA. The "profiles" of the destructuring means in the prior art are essentially nothing more than rough surfaces to catch chips and pull them past a close-fitting roller. Specifically, this CA document describes separate paired surfaces. For the first surface 10, specific spacing, furrow width and angle ratio are defined. The distance between the furrows is claimed to be between 5 and 15 mm with a furrow width of 2.5 to 1 mm. Between the furrows, the valleys have "flat bottom sections 20" and side walls projecting at an angle O of at least 20° with the flat bottom surface. A range for the depths of the valleys is not defined, but is stated to be "at least 0.8 mm". Considering the minimal valley depth, furrow size and spacing limitations as well as the angular conditions, the first surface of the rolls in the CA script is obviously not profiled to any significant extent.

CA 1.174.092 beskriver videre ei paret overflate 22 som samvirker med den første overflata 10. Den parede overflata er forsynt på en rulle som vist i figur 2 i patentskriftet. Overflata inkluderer et flertall distanserte tenner "hvor deres spisse ender 26 rager på linje generelt langsmed rullens rotasjonsakse", (kolonne 3, linje 40-42). Høyden av tennene er angitt å være "minst 0.8 mm og generelt ikke over 2.5 mm". (Kolonne 3, linje 53-55). Den parede overflata beskrevet i CA-skriftet er åpenbart heller ikke noen "betydelig profilert" sådan. CA 1,174,092 further describes a paired surface 22 which cooperates with the first surface 10. The paired surface is provided on a roller as shown in figure 2 in the patent document. The surface includes a plurality of spaced teeth "whose pointed ends 26 project in a line generally along the axis of rotation of the roll", (column 3, lines 40-42). The height of the teeth is stated to be "at least 0.8 mm and generally not more than 2.5 mm". (Column 3, lines 53-55). The paired surface described in the CA document is obviously not a "significantly profiled" one either.

I US patentskrift 1.980.193 er randen eller omkretsområdet 34 og 35 av sylindrene beskrevet i kolonne 2, linje 73-93 angitt å være tannformete ringer som er forskjøvet i akseretningen for å gripe inn i ei slett ringflate på den motstående sylinder. Med andre ord samvirker de forskjøvne tennene hos hver sylinder med en del av den motstående sylinder som ikke er forsynt med tenner. Ved igjen å betrakte den respektive ytre overflata av rullene beskriver dette patentet ikke bruk av noen aggresiv overflate generelt, eller noen matrise med atskilte framspring med en høyde som er generelt lik den ønskete flistykkelsen, men ei overflate forsynt med tenner som faktisk kutter flisene. In US patent 1,980,193, the edge or circumferential area 34 and 35 of the cylinders described in column 2, lines 73-93 are stated to be tooth-shaped rings which are offset in the axial direction to engage a plain ring surface on the opposite cylinder. In other words, the staggered teeth of each cylinder interact with a part of the opposite cylinder that is not provided with teeth. Looking again at the respective outer surface of the rolls, this patent does not describe the use of any aggressive surface in general, or any matrix of separate protrusions with a height generally equal to the desired tile thickness, but a surface provided with teeth that actually cut the tiles.

Formål Purpose

Ett av hovedformålene med den foreliggende oppfinnelsen er følgelig å framskaffe et apparat for behandling av større flis på en måte som reduserer den nødvendige koketida for disse, for å oppnå en tilsvarende grad av lignin-fjerning for de større flisene som for de mindre flisene under identiske lignin-fjerneprosesser, hvor den resulterende fibermasse har tilsvarende karakteristikker og egenskaper. One of the main purposes of the present invention is consequently to provide an apparatus for treating larger chips in a way that reduces the necessary cooking time for them, in order to achieve a similar degree of lignin removal for the larger chips as for the smaller chips under identical lignin removal processes, where the resulting fiber mass has similar characteristics and properties.

Et annet formål med den foreliggende oppfinnelsen er å framskaffe et apparat for rask og effektiv behandling av for store flis med høy behandlingskapasitet, og å minimalisere tilstopping av apparatet. Another purpose of the present invention is to provide an apparatus for fast and efficient processing of oversized chips with a high processing capacity, and to minimize clogging of the apparatus.

Nok et formål med den foreliggende oppfinnelsen er å framskaffe et treflis-behandleapparat som bryter opp flis som er for store uten å skape ytterligere fine flis, støv eller pinner, og som er enkel i drift med minimalt behov for justering med hensyn til optimal drift. Another object of the present invention is to provide a wood chip processing apparatus which breaks up chips that are too large without creating additional fine chips, dust or sticks, and which is simple in operation with minimal need for adjustment with regard to optimal operation.

Et annet formål med oppfinnelsen er å framskaffe et apparat for behandling av treflis for å øke hastigheten for væskeimpregnering særlig for store flis og å framskaffe et apparat for destrukturering av treflis som ikke er avhengig av en spesiell orientering av flisene mellom de tett drivende rullene. Another object of the invention is to provide an apparatus for treating wood chips to increase the speed of liquid impregnation, especially for large chips, and to provide an apparatus for destructuring wood chips which does not depend on a particular orientation of the chips between the closely driven rollers.

Oppfinnelsen The invention

Disse formål oppnås i henhold med et apparat ifølge den karakteriserende del av patentkrav 1. Ytterligere fordelaktige trekk framgår av de tilhørende uselvstendige kravene. These objects are achieved according to an apparatus according to the characterizing part of patent claim 1. Further advantageous features appear from the associated independent claims.

I henhold til oppfinnelsen har framspringene, som er forsynt på overflata av minst en av rullene, en høyde generelt ekvivalent med den søkte flistykkelse, slik at flisene destruktureres primært i en retning parallelt med flisfibrene ettersom presskraft utøves på disse når flisene passerer mellom første og andre rulle. I en foretrukket utførelsesform har rullene matriser av pyramideformete framspring som er maskinert inn i deres overflater. I en foretrukket utførelsesform har spissene på pyramidene en innbyrdes avstand lik 12.7 mm, og dybden av maskineringa fra topp til bunn av en enkelt pyramide er omlag 6.4 mm. I drift kan toppene på rullene plasseres topp mot topp eller topp mot bunn. I bruk blir flisene brutt langs retningen av fibrenes orientering, og flisene vil sprekke der uavhengig av hvordan flisene kommer inn i klemma mellom rullene. According to the invention, the protrusions, which are provided on the surface of at least one of the rolls, have a height generally equivalent to the sought-after tile thickness, so that the tiles are destructured primarily in a direction parallel to the tile fibers as pressing force is exerted on them when the tiles pass between the first and second roll. In a preferred embodiment, the rolls have arrays of pyramidal projections machined into their surfaces. In a preferred embodiment, the tips of the pyramids have a mutual distance equal to 12.7 mm, and the depth of machining from top to bottom of a single pyramid is approximately 6.4 mm. In operation, the tops of the rollers can be placed top to top or top to bottom. In use, the tiles are broken along the direction of the fibers' orientation, and the tiles will crack there regardless of how the tiles enter the clamp between the rollers.

Den foreliggende oppfinnelsen skiller seg fra vanlig tenkning ved destrukturerings-eller delaminerings-anordninger i at bruken av ruller med framspring som beskrevet foran ikke bare presser flisene sammen, men faktisk brekker eller bryter opp flisen, hovedsakelig gjennom flisens tykke del, hvor slik oppbrytning tidligere har vært ansett som uønsket. The present invention differs from conventional thinking in the case of destructuring or delaminating devices in that the use of rollers with protrusions as described above does not simply press the tiles together, but actually breaks or breaks up the tile, mainly through the thick part of the tile, where such breaking up has previously been considered undesirable.

Ytterligere formål og fordeler ved den foreliggende oppfinnelsen vil framgå av den etterfølgende detaljerte beskrivelse og figurene, hvor Further objects and advantages of the present invention will be apparent from the following detailed description and the figures, where

figur 1 er et tverrsnitt av enden av et treflisbryteapparat i henhold til den foreliggende oppfinnelsen, figure 1 is a cross-section of the end of a wood chip breaker according to the present invention,

figur 2 er et vertikaltverrsnitt av treflisbryteapparatet i figur 1, tatt hovedsakelig langs linja IJ.-II i figur 1, figure 2 is a vertical cross-section of the wood chip breaking apparatus in figure 1, taken mainly along the line IJ.-II in figure 1,

figur 3 er ei perspektivskisse av en del av rulleoverflata for en av rullene i et treflisbryteapparat i henhold til den foreliggende oppfinnelsen, figure 3 is a perspective sketch of part of the roller surface for one of the rollers in a wood chip breaker according to the present invention,

figur 4 er ei delskisse av enden av ett av rulleparene i et treflisbryteapparat i henhold til den foreliggende oppfinnelsen, som viser én måte å orientere tilstøtende ruller på, figure 4 is a partial sketch of the end of one of the pairs of rollers in a wood chip breaking apparatus according to the present invention, showing one way of orienting adjacent rollers,

figur 5 er ei delskisse i liket med figur 4 men som viser en annen måte å orientere rullene på, og figure 5 is a partial sketch similar to figure 4 but which shows a different way of orienting the rolls, and

figur 6 er nok ei delskisse tilsvarende figur 4 og 5, men som viser nok en annen måte å orientere rullene på. figure 6 is probably a partial sketch corresponding to figures 4 and 5, but which shows another way of orienting the rolls.

I det etterfølgende er det henvist til figurene, hvor tallet 10 i figur 1 betegner et treflisbryteapparat i henhold til oppfinnelsen. Apparatet 10 mottar treflis fra en fordelingsanordning 12 som tilfører en jevn strøm av treflis som generelt er betegnet med tallet 14 til det øvre og det nedre rulleparet 16 og 18. Rulleparene 16 og 18 er anbrakt i et deksel 20 med en topp-åpning 22 hvor flisene 14 føres inn gjennom, og en nedre åpning 24 som leder de behandlete treflisene ut fra apparatet. Den inngående strøm av treflis 14 blir ledet av ledeinnretninger 26 og 28 til det øvre rulleparet 16, og flisene som passerer gjennom det øvre rulleparet ledes av ledeinnretninger 30 og 32 til det nedre rulleparet 18. En passende transportanordning (ikke vist) fører de behandlete flisene fra apparatet 10 til etterfølgende prosesstrinn. In what follows, reference is made to the figures, where the number 10 in figure 1 denotes a wood chip breaking apparatus according to the invention. The apparatus 10 receives wood chips from a distribution device 12 which supplies a steady stream of wood chips generally designated by the number 14 to the upper and lower roller pairs 16 and 18. The roller pairs 16 and 18 are placed in a cover 20 with a top opening 22 where the tiles 14 are introduced through, and a lower opening 24 which guides the treated wood tiles out of the apparatus. The incoming stream of wood chips 14 is guided by guides 26 and 28 to the upper pair of rollers 16, and the chips passing through the upper pair of rollers are guided by guides 30 and 32 to the lower pair of rollers 18. A suitable transport device (not shown) carries the treated chips from the apparatus 10 to subsequent process steps.

Det øvre rulleparet inkluderer tett anbrakte ruller 40 og 42 som drives motsatt vei, slik at overflata i den øvre lomma mellom rullene løper mot et trangt område som dannes av de tett anbrakte rullene 40 og 42, som indikert med pilene 44 og 46. The upper pair of rollers includes closely spaced rollers 40 and 42 which are driven in opposite directions so that the surface of the upper pocket between the rollers runs against a narrow area formed by the closely spaced rollers 40 and 42, as indicated by arrows 44 and 46.

Det nedre rulleparet 18 inkluderer tett anbrakte ruller 50 og 52 som drives motsatt hverandre, slik at overflatene i den øvre lomma mellom rullene løper mot et trangt område som dannes mellom de tett anbrakte rullene 50 og 52, som indikert ved pilene 54 og 56. The lower roller pair 18 includes closely spaced rollers 50 and 52 which are driven opposite each other so that the surfaces in the upper pocket between the rollers run against a narrow area formed between the closely spaced rollers 50 and 52, as indicated by arrows 54 and 56.

Hver av rullene 40, 42, 50 og 52 er opplagret i lagre som generelt er indikert med 60 i dekslet 20, og en drivmekanisme 62 er anbrakt for å rotere rullene. Driv-mekanismen 62 kan inkludere en motor 64, eller en annen kraftkilde, og et drivverk Each of the rollers 40, 42, 50 and 52 are supported in bearings generally indicated by 60 in the cover 20, and a drive mechanism 62 is provided to rotate the rollers. The drive mechanism 62 may include a motor 64, or other power source, and a drive mechanism

66. Drivverket 66 kan drive hver av rullene; men det er imidlertid funnet at det i 66. The drive 66 can drive each of the rollers; but, however, it has been found that i

noen anvendelser av den foreliggende oppfinnelsen er nødvendig å drive bare en rull i hvert rullepar. Den andre rullen i hvert rullepar motsatt den drevne rullen kan bare løpe, og på denne måten blir energibehovet for drift av maskinen redusert, ved at når flisene ikke strømmer til apparatet vil det bare være en rulle i rulleparet som drives. Ettersom flisene kommer inn i apparatet og klyves mellom de drevne og de ikke-drevne rullene, vil de ikke-drevne rullene rotere og hjelpe til i bryteoperasjonen og med å føre flisene gjennom. some applications of the present invention require driving only one roll in each roll pair. The second roller in each roller pair opposite the driven roller can only run, and in this way the energy requirement for operating the machine is reduced, in that when the chips are not flowing to the device, only one roller in the roller pair will be driven. As the chips enter the apparatus and are split between the driven and non-driven rollers, the non-driven rollers will rotate and assist in the breaking operation and in passing the chips through.

Fordelingsanordningen 12 inkluderer et hus eller deksel 70 med en åpning 72 for å motta flis fra en kilde (ikke vist), en fordelingsskrue 74 for utjevning av flisstrømmen langs fordelingsanordningen, og et fordelingsnett 76 som flisene passerer gjennom fra fordelingsanordningen 12 til det første rulleparet 16. Fordelingsskruen 74 drives ved 78 av en passende kraftkilde og er opplagret i lagre 80 i huset eller dekslet 70. The distribution device 12 includes a housing or cover 70 with an opening 72 for receiving chips from a source (not shown), a distribution screw 74 for equalizing the flow of chips along the distribution device, and a distribution net 76 through which the chips pass from the distribution device 12 to the first pair of rollers 16 The distribution screw 74 is driven at 78 by a suitable power source and is stored in bearings 80 in the housing or cover 70.

Det bør være forstått for de fagkyndige at arrangementet som er vist i figurene 1 og 2 for treflisbryteapparatet i henhold til den foreliggende oppfinnelsen bare er ett eksempel på et passende arrangement. I noen installasjoner kan det være ønskelig å anvende kun ett rullepar eller å anvende flere enn to rullepar, og apparatet for tilførsel av flis til rulleparet eller rulleparene kan være av andre typer enn fordelingsanordningen 12 beskrevet ovenfor. It should be understood by those skilled in the art that the arrangement shown in Figures 1 and 2 for the wood chip breaker according to the present invention is only one example of a suitable arrangement. In some installations, it may be desirable to use only one pair of rollers or to use more than two pairs of rollers, and the device for supplying chips to the roller pair or pairs of rollers may be of a different type than the distribution device 12 described above.

Overflatene av rullene som anvendes i den foreliggende oppfinnelsen skiller seg fra tidligere kjente tilsvarende ruller ved at rulle-overflatene for den foreliggende oppfinnelsen har en aggressiv profil. I utførelsesformen som er vist i figur 3 omfatter rulleoverflata en matrise av pyramideformete framspring 100 som er laget ved å maskinere V-formete fordypninger 102 over rullens omkrets og aksiale V-formete fordypninger 104 i rulleoverflata i rette vinkler. Ved å maskinere slike kryssende fordypninger blir det dannet firesidete pyramider som strekker seg radielt utover fra rulleoverflata. Hvert av framspringene 100 har en topp 106 som er dannet av det gjenværende materialet fra de ytre delene av den maskinerte rulleoverflata, og en bunn 108 som er definert av dybden av de kryssende fordypningene 102 og 104 i det maskinerte materialområdet. Normalt har begge rullene i rulleparet lik overflategeometri; men det kan imidlertid være ønskelig at en av rullene i hvert rullepar er glatt, eller har ei mere eller mindre aggressivt formet overflate enn den andre rullen i rulleparet. The surfaces of the rollers used in the present invention differ from previously known corresponding rollers in that the roller surfaces for the present invention have an aggressive profile. In the embodiment shown in Figure 3, the roller surface comprises a matrix of pyramidal projections 100 which are made by machining V-shaped depressions 102 across the circumference of the roller and axial V-shaped depressions 104 in the roller surface at right angles. By machining such intersecting recesses, four-sided pyramids are formed which extend radially outward from the rolling surface. Each of the protrusions 100 has a top 106 formed by the remaining material from the outer portions of the machined roll surface, and a bottom 108 defined by the depth of the intersecting depressions 102 and 104 in the machined material area. Normally, both rollers in the roller pair have the same surface geometry; however, it may be desirable that one of the rollers in each roller pair is smooth, or has a more or less aggressively shaped surface than the other roller in the roller pair.

I én utførelse som ble funnet å gi en fordelaktig effekt, var rullene formet med toppene 106 distansert 12.7 mm fra hverandre, og hver topp omfattet ei flat overflate med et areal på omlag 40 mm<2>. Dybden av hver pyramide, fra toppen 106 til bunnen 108 var seks millimeter. In one embodiment which was found to give a beneficial effect, the rollers were formed with the tops 106 spaced 12.7 mm apart, and each top comprised a flat surface with an area of about 40 mm<2>. The depth of each pyramid, from the top 106 to the bottom 108 was six millimeters.

I anvendelse av og drift av et apparat for destrukturering av treflis som angitt i figurene, blir treflis tilført fordelingsanordningen 12, og fra fordelingsanordningen 12 blir de jevnt tilført langs den aksiale utstrekning av det første rulleparet 16. Flisene som kommer inn i fordelingsanordningen 12 kan komme fra et tidligere siktetrinn, og omfatter bare de flisene som er for store som har blitt atskilt i et tidligere siktetrinn, eller hele flisstrømmen til en fibermasseoperasjon kan prosesseres gjennom apparatet i henhold til den foreliggende oppfinnelsen. I nok en utførelse kan det være ønskelig å separere kun de flisene som er for små fra hovedstrømmen, og deretter behandle både for store flis og flis med aksepterbar størrelse i det foreliggende apparatet. In the use and operation of an apparatus for destructuring wood chips as indicated in the figures, wood chips are supplied to the distribution device 12, and from the distribution device 12 they are uniformly supplied along the axial extent of the first pair of rollers 16. The chips that enter the distribution device 12 can come from a previous sieving step, and includes only those chips that are too large that have been separated in a previous sieving step, or the entire chip stream of a fiber pulp operation can be processed through the apparatus according to the present invention. In yet another embodiment, it may be desirable to separate only those chips that are too small from the main stream, and then process both chips that are too large and chips of acceptable size in the present apparatus.

En vesentlig fordel med den foreliggende oppfinnelsen er at den beskrevne utførelse av rulleoverflata vesentlig minimaliserer og faktisk eliminerer de velkjente problemene med flis som ikke blir trukket mellom rullene, men som istedet, særlig med for alt for store flis, rir over rullene. Således kan store flis-volum føres gjennom det foreliggende apparatet og muliggjøre prosessering av hele flisstrømmen i fibermølla, og selv med mulighet for å eliminere behovet for utsikting av for store flis. Dersom både aksepterte og for store flis kan føres gjennom apparatet, er det unødvendig å separere de større flisene for separat behandling. De små og de godtagbare flisene vil ved korrekt innbyrdes avstandsjustering av rullene passere gjennom anordningen hovedsakelig ubehandlet, mens kun de flisene som er for store blir brutt opp. Etter behandling vil imidlertid de aksepterbare flisene og de for store flisene oppføre seg likt i fibermasseprosessen. A significant advantage of the present invention is that the described design of the roller surface significantly minimizes and in fact eliminates the well-known problems with chips that are not pulled between the rollers, but instead, especially with overly large chips, ride over the rollers. Thus, large chip volumes can be passed through the present apparatus and enable the processing of the entire chip flow in the fiber mill, and even with the possibility of eliminating the need for screening of excessively large chips. If both accepted and oversized chips can be passed through the device, it is unnecessary to separate the larger chips for separate processing. The small and the acceptable tiles will pass through the device mainly untreated if the rollers are adjusted correctly, while only the tiles that are too large will be broken up. After treatment, however, the acceptable chips and the oversized chips will behave similarly in the fiber pulp process.

Fra fordelingsanordningen 12 kommer flisene inn i området over rulleparet. Rullene kan drives separat, og posisjonene kan kontrolleres slik at de er samordnet til topp-i-bunn orientering slik som vist i figur 4. Alternativt er det i noen prosesser og for visse typer treflis ønskelig å kontrollere rullenes orientering i et topp-til-topp arrangement som vist i figur 5. I andre prosesser hvor det er ønskelig med en betydelig sammenpresning i tillegg til oppbrytning, eller hvor den akseptable flistykkelsen er ganske tynn, kan det være ønskelig med et tett inngrep i topp-i-bunn arrangementet, som vist i figur 6. I andre operasjoner, særlig hvor krafttilførselen til apparatet skal minimaliseres så mye som mulig, blir bare en rulle i hvert rullepar drevet og hvor den andre løper. Ettersom flisene nærmer seg rullene og blir klemt mellom disse, blir den løpende rullen drevet av den drevne rullen gjennom den drivende forbindelse som etableres av treflisene som presses mellom disse. From the distribution device 12, the tiles enter the area above the pair of rollers. The rollers can be driven separately, and the positions can be controlled so that they are aligned in a top-to-bottom orientation as shown in Figure 4. Alternatively, in some processes and for certain types of wood chips, it is desirable to control the orientation of the rollers in a top-to- top arrangement as shown in figure 5. In other processes where it is desirable to have a significant compression in addition to breaking up, or where the acceptable chip thickness is quite thin, it may be desirable to have a close engagement in the top-into-bottom arrangement, which shown in figure 6. In other operations, particularly where the power supply to the apparatus is to be minimized as much as possible, only one roller in each pair of rollers is driven and the other runs. As the chips approach the rollers and are sandwiched between them, the running roller is driven by the driven roller through the driving connection established by the wood chips pressed between them.

Ettersom flis føres mellom rulleparet, har flisene en tendens til å sprekke opp eller deles parallelt med fibrenes orientering i flisen, uavhengig av flisens orientering. Dette er faktum enten flisen passerer mellom rullene på langs eller sidelengs. As chips are fed between the pair of rollers, the chips tend to crack or split parallel to the orientation of the fibers in the chip, regardless of the chip's orientation. This is true whether the tile passes between the rollers lengthwise or sideways.

Når topp-i bunn orienteringen, som vist i figurene 4 og 6, blir brukt, sammen med pyramideformete framspring med innbyrdes avstand lik 12.7 mm og med en høyde på omlag 6 mm, vil sprekkene som dannes i flisene opptre omlag hver sjette millimeter. Denne avstanden mellom sprekkene som dannes tilsvarer generelt den typisk akseptable flistykkelse i fibermasse-operasjoner. Ved oppbrytning av flisene blir det dannet åpninger i de større overflatene av flisene for å behjelpe væskepenetrering. I tillegg til ethvert fibertap som kan resultere ved pressning, blir væskepenetrering fremmet ved de aktuelle fysiske åpningene som dannes av sprekkene. Fortregning av materialet nær sprekken er generelt større for tykkere flis enn for tynnere flis, og således blir åpningen for væskepenetrering mindre hindret for tykkere flis enn for tynnere flis, for derved å utjevne hastighetene for væskpenetrering i de tykkere og i de tynnere flisene. På grunn av at rullene er distansert fra hverandre, blir ikke flisens kjerne fortrengt selv med svært tykke flis, selv om overflatefortrengning nær sprekkene kan være betydelig og den generelle formen av flisen kan endres litt, vil flisens helhet ikke ødelegges, og flisen forblir helt uten dannelse av pinner, støv eller brutte flis. When the top-to-bottom orientation, as shown in figures 4 and 6, is used, together with pyramidal protrusions with a mutual distance equal to 12.7 mm and with a height of approximately 6 mm, the cracks that form in the tiles will occur approximately every six millimeters. This distance between the cracks that are formed generally corresponds to the typically acceptable chip thickness in fiber pulp operations. When breaking up the tiles, openings are formed in the larger surfaces of the tiles to aid liquid penetration. In addition to any fiber loss that may result from pressing, liquid penetration is promoted at the relevant physical openings formed by the cracks. Displacement of the material near the crack is generally greater for thicker chips than for thinner chips, and thus the opening for liquid penetration is less obstructed for thicker chips than for thinner chips, thereby equalizing the rates of liquid penetration in the thicker and thinner chips. Because the rollers are spaced apart, the core of the tile is not displaced even with very thick tiles, although surface displacement near the cracks may be significant and the general shape of the tile may change slightly, the integrity of the tile will not be destroyed, and the tile remains completely formation of sticks, dust or broken chips.

Når et flertall vertikalt arrangerte rullepar blir brukt, som vist i figurene 1 og 2, kan det være en fordel å anvende gradvis minkende ruUeavstand i de nedre rulleparene. På denne måten vil flisene som er alt for store presses sammen og/eller brytes opp av de øvre rullene, hvor de akseptable og de minimalt overdimensjonerte flisene passerer gjennom. Etterfølgende rullepar vil videre behandle de overdimensjonerte flisene og behandle de minimalt overdimensjonerte. When a plurality of vertically arranged roller pairs are used, as shown in Figures 1 and 2, it may be advantageous to use gradually decreasing roller spacing in the lower roller pairs. In this way, the tiles that are far too large will be pressed together and/or broken up by the upper rollers, where the acceptable and the minimally oversized tiles pass through. Subsequent roller pairs will further process the oversized tiles and process the minimally oversized ones.

Laboratoirestudier av fibermasse har blitt utført på flis behandlet gjennom et enkelt rullepar i henhold til den foreliggende oppfinnelsen hvor framspringene på de tilstøtende rullene var anbrakt som vist i figur 6. Som kontroll ble én prøve ikke behandlet, og andre prøver ble kuttet med vanlige kutteteknikker og flistykkelser. Laboratory studies of fiber pulp have been carried out on chips processed through a single pair of rollers according to the present invention where the protrusions of the adjacent rollers were positioned as shown in Figure 6. As a control, one sample was left untreated and other samples were cut using normal cutting techniques and tile thicknesses.

Flere ulike prøver ble behandlet i et destruktureringsapparat for treflis i henhold til den foreliggende oppfinnelsen. Flere prøver ble behandlet med hva som betegnes en "mild behandling" og andre ble behandlet med "hard behandling". I den milde behandlingen var avstanden mellom framspringene i området hvor framspringene fra hver rull var på sitt tetteste seks millimeter. I den harde behandlingen var avstanden ved det nærmeste punktet mellom framspring på separate ruller tre millimeter. Tabell 1 nedenfor gir et sammendrag av karakteristikker for de ulike prøvene som det ble utført fibermasse-studier på. Several different samples were processed in a destructuring apparatus for wood chips according to the present invention. Several samples were treated with what is termed a "mild treatment" and others were treated with "hard treatment". In the mild treatment, the distance between the protrusions in the area where the protrusions from each roll were at their densest was six millimeters. In the hard treatment, the distance at the closest point between protrusions on separate rolls was three millimeters. Table 1 below gives a summary of characteristics for the various samples on which fiber pulp studies were carried out.

Prøvene ble fraksjonert i et flis-klassifiseringsapparat av typen Rader Companies CC200. Prøver ble inndelt i støv/finflis som kunne passere gjennom et 3 mm rundt hull; pinner med tykkelse 0-2 mm; aksepterbare flis med tykkelse 2-8 mm; samlet tykkelse større enn 8 mm; og samlet tykkelse over 14 mm. Tabell 2 gir et sammendrag av tykkelseskarakteristikkene for hver prøve. The samples were fractionated in a Rader Companies CC200 chip classifier. Samples were divided into dust/fine chips that could pass through a 3 mm round hole; sticks with a thickness of 0-2 mm; acceptable tiles with a thickness of 2-8 mm; total thickness greater than 8 mm; and overall thickness over 14 mm. Table 2 provides a summary of the thickness characteristics for each sample.

I alle prøvene bortsett fra de hvor de overdimensjonerte flisene ble kuttet, var femti prosent eller mere av flisene i hver prøve større enn den etablerte akseptable maksimale tykkelse på 8 mm. Flere prøver inkluderte høye prosenter med flis med stor tykkelse større enn 14 mm. In all samples except those where the oversized tiles were cut, fifty percent or more of the tiles in each sample were greater than the established acceptable maximum thickness of 8 mm. Several samples included high percentages of large thickness chips greater than 14 mm.

Prøvene ble kokt i en satsvis laboratoriekoker ved bruk av kraft-kokeprosessen. Flere prøver ble kokt i separate satser ved to forskjellige kokebetingelser. En sats ble kokt ved bruk av 15%/18% blanding av flis fra prøvene 3 og 4. Fibermasse-betingelsene som ble brukt for hver sats og flisprøve-typen er beskrevet under i tabell 3. The samples were boiled in a batch laboratory cooker using the kraft boiling process. Several samples were cooked in separate batches at two different cooking conditions. One batch was cooked using a 15%/18% blend of chips from samples 3 and 4. The pulp conditions used for each batch and chip sample type are described below in Table 3.

Styrke-egenskapene for fibermassen ble beregnet etter raffinering av de kokte fibermassene ved 3000 omdreininger, tabell 4 viser disse resultatene. The strength properties for the fiber pulp were calculated after refining the boiled fiber pulps at 3000 revolutions, table 4 shows these results.

Som det framgår av tabell 4 var bruddlengden og styrken hovedsakelig upåvirket av den foreliggende flisbryteprosessen. Både kuttete og brutte/pressete flis ga tilsvarende styrkekarakteristikker. Rivning, styrke og mullen var imidlertid lavere for de brutte flisene. Den reduserte rivning ble realisert i hele det undersøkte frihetsområdet, med minst rivning fra de hardest behandlete flisene. Når blandet med kuttete flis var imidlertid den resulterende rivning fra fibermasser kombinert ved prøve 3 og 4 høyere enn for kuttete flis (prøve 4). Følgelig bør blandinger av brutte flis og vanlige flis være akseptabelt i fiberprosesser. As can be seen from table 4, the fracture length and strength were mainly unaffected by the present chip breaking process. Both cut and broken/pressed chips gave similar strength characteristics. However, tearing, strength and mullein were lower for the broken tiles. The reduced tearing was realized in the entire examined area of freedom, with the least tearing from the hardest treated tiles. However, when mixed with chopped chips, the resulting tearing from fiber masses combined in samples 3 and 4 was higher than for chopped chips (sample 4). Consequently, mixtures of broken chips and regular chips should be acceptable in fiber processes.

Med hensyn til utbytte inneholdt fibermasse fra flis behandlet med et apparat i henhold til den foreliggende oppfinnelsen minimale skrapmengder og vesentlig mindre skrapmengder enn fibermasse fra de kuttete flisene. Det totale utbyttet ut fra kokeren var imidlertid noe lavere for flisene som ble prosessert i henhold til den With regard to yield, fiber pulp from wood chips treated with an apparatus according to the present invention contained minimal amounts of scrap and substantially less scrap amounts than fiber pulp from the cut chips. However, the total yield from the digester was somewhat lower for the chips processed according to it

Claims

the present invention; however, this is believed to be of minor importance when comparing the yield percentage of acceptable fibres. It can be seen that the present invention prescribes an apparatus for processing oversized chips which provides acceptable usable fiber mass with similar characteristics as fiber mass obtained from chips of acceptable size. At the same time, the device according to the present invention significantly reduces the formation of fine chips/dust and scrap fibres, compared to chips which have been treated with normal cutting techniques or fiber mass obtained from untreated chips. The simple operation of the present invention provides advantages over chip cutters that require more frequent adjustment to ensure good operation. Patent claim 1. Apparatus for destructuring wood chips, comprising first and second rollers (40,42 or 50,52) arranged for rotary operation substantially parallel to each other, and spaced apart at a predetermined distance for exerting compressive force on wood chips passing between them ,

means (12) for supplying wood chips (14) to the first and second rollers (40,42 or 50,52) and for distributing the wood chips along the axial extent of the first and second rollers (40,42 or 50,52), whereby at least one of the first and second rollers (40,42 or 50,52) is connected to means (62) for rotating this about its longitudinal axis, and at least one of the rollers has an aggressively shaped roller surface (100) comprising a matrix of protruding separate protrusions, characterized in that the protrusions have a height generally equivalent to the sought-after tile thickness, so that the tiles are destructured primarily in a direction parallel to the tile fibers as pressing force is exerted on them when the tiles pass between the first and second rollers.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the second roller, which may not be forced to rotate, is stored in bearings (60) so that it can rotate freely in these, or that both rollers are forced to rotate about their longitudinal axis.

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the surface of both the first and second rollers is aggressively shaped to cause the tiles to break up when pressing force is exerted on them when the tiles pass between the first and second rollers.

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the aggressively shaped surface of the first and second roller comprises a matrix of pyramidal, preferably radially directed projections (100) on the roller surface.

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the pyramidal projections (100) are placed immediately next to each other.

6. Apparatus according to claim 4, characterized in that the rotation of each of the first and second rollers about their respective longitudinal axes is regulated, and that the rollers are coordinated so that the pyramidal projections (100) are oriented in a general top (106)-to -top(106) ratio in the area where the first roll is closest to the second roll.

7. Apparatus according to claim 4, characterized in that the rotation of each of the first and second rollers about their respective longitudinal axes is regulated and that the rollers are coordinated so that the pyramidal projections (100) are oriented in a general top (106)-to- bottom(102,104) ratio in the area where the first roll is closest to the second roll.

8. Apparatus according to claim 4, characterized in that the rollers are placed sufficiently close to each other so that the pyramidal projections (100) on one roller engage the pyramidal projections (100) on the other roller.

9. Apparatus according to claim 4, characterized in that the pyramidal projections (100) are at least 5 mm high, measured from the top (106) of a projection to the bottom (108) of a projection.

10. Apparatus according to claim 1, in particular for loosening fibers in wood chips by passing at least the oversized chips between closely-driven rollers to exert pressing force on the chips, whereby at least one of the rollers (40,42; 50,52) has a very aggressively profiled surface (100) comprising a matrix of generally radially spaced apart protrusions for breaking up the tiles passing between the rollers, which protrusions are spaced apart to establish cracks in the tiles, characterized in that the cracks are spaced apart in a distance generally equivalent to the sought tile thickness, which cracks are separate openings in the tile surface formed in the thickness dimension of the tile and generally parallel to the fiber direction.

11. Apparatus according to one of claims 4 to 10, characterized in that the pyramidal projections (100) have a mutual distance of approximately 12.7 mm.

12. Apparatus according to claim 1, characterized in that the pyramidal protrusions (100) have been produced by cutting parallel depressions (102) in the circumference of the individual roll and parallel axially directed depressions (104), so as to result in a matrix of pyramidal projections (100) consisting of the remaining runic material after cutting.