NO844374L - Hammermoelle samt fremgangsmaate for drift av samme - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for drift

av en hammermølle omfattende et hus med endevegger og en omkretsvegg som innbefatter en perforert seksjon eller skjerm, og en rotor som er anordnet i huset for i samvirke med omkretsveggen å oppdele eller nedbryte et i huset innmatet materiale og avgi det nedbrutte materialet gjennom den perforerte veggseksjon.

En hammermølle kan anvendes for nedbryting eller oppdeling av et materiale i meget fine partikler, og rotoren omfatter slagorganer eller hammerstaver som er svingbart montert på rotorlegemet. Under drift samvirker rotorens slagorganer eller hammerstaver med husets omgivende omkretsvegg for oppbryting eller pulverisering av materialet som innmates i huset. Den perforerte omkretsveggseksjon kan ha en sikt- eller rist-lignen-de karakter, og det pulveriserte materialet strømmer gjennom de i den perforerte veggseksjon avgrensete åpninger inn i et utløps-kammer eller en utløpskanal som normalt er beliggende under om-kretsveggseksj onen.

Utløpskammerets vegger danner en luftinnløpsåpning og en utløpsåpning for nedbrutt materiale. Omdreining av rotorén skaper en strøm av atmosefæreluft gjennom utløpskammeret fra luft-innløpsåpningen og gjennom utløpsåpningen, hvorved nedbrutt materiale kontinuerlig avgis fra utløpskammeret.

Ved drift av en hammermølle omdannes en betydelig mengde kinetisk energi til varmeenergi, slik at der vil være et forholds-vis høyt temperaturnivå i hammermøllen. Temperaturen kan stige til et slikt nivå at mer varmefølsomme materialer som behandles blir påvirket. Dette gjelder særlig i tilfeller der materialet mates inn i hammermøllen i oppvarmet tilstand. Den høye temperatur i hammermøllen kan også overføres gjennom rotoakselen til lageret som er beliggende utenfor huset, slik at det kan bli nød-vendig å avkjøle disse lågere.

I US-patent nr. 2.367.179 er det foreslått å tilføre kjøle-luft til utløpskammeret eller -kanalen i en hammermølle. Luften suges således fra atmosfæren gjennom en kjøleradiator som utgjør en del av et kjølesystem og inn i utløpskanalen under den perforerte veggseksjon eller risten ved hjelp av en sentrifugalpumpe, for derved å avkjøle det nedbrutte materiale og risten. En mindre del av kjøleluften føres direkte fra radiatoren inn i hammer-møllehuset gjennom en endevegg i dette, for derved å avkjøle

materialet i hammermøllen.

En har funnet at temperaturen i en hammermølle kan holdes på et akseptabelt nivå uten bruk av luft som avkjøles ved hjelp av et kjølesystem. Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer således en fremgangsmåte for drift av en hammermølle omfattende et hus med endevegger og en omkretsvegg som innbefatter en perforert veggseksjon eller rist, og en i huset anordnet rotor, hvilken fremgangsmåte omfatter innmating av materialet i huset, omdreining av rotoren for oppdeling eller nedbryting av materialet, og tilføring av gass til hammermøllen for uttømming av det nedbrutte materiale fra denne gjennom den perforerte veggseksjon eller sikt, idet stort sett all gassen tilføres kontinuerlig til husets indre stort sett ved romtemperatur og strømmer ut fra dette gjennom den perforerte veggseksjon eller sikt sammen med det nedbrutte materialet.

Gassen som innføres i huset har ikke bare en bemerkelses-verdig kjøleeffekt, men den virker også yil å fremme tømmingen av nedbrutt materiale gjennom den perforerte veggseksjon. Dersom hammermøllen er forsynt med et avgangskammer som ovenfor nevnt, kan gassen som innmates i husets indre i det vesentlige eller fullstendig erstatte luften eller gassen som innføres i utløpskammeret i de kjente konstruksjoner.

Gass-strømmen gjennom huset kan frembringes på hvilken som helst hensiktsmessig måte. Fortrinnsvis ledes gass-strømmen gjennom huset ved at gassen tilføres huset med et trykk som vesentlig overskrider det trykk som opprettholdes ved den perforerte veggseksjon. Gassen kan for eksempel tilføres huset ved et overatmosfærisk trykk, for eksempel ved hjelp av en vifte eller fra hvilken som helst annen gasskilde under overatmosfærisk trykk. I den for tiden foretrukne utføringsform opprettes imidlertid den trykkforskjell som bringer gassen til å strømme gjennom huset ved å opprettholde et underatmosfærisk trykk eller vakuum ved den perforerte veggseksjon, mens gassen tilføres huset stort sett med atmosfærisk trykk. Gassen blir således suget gjennom huset. Den nødvendige suging kan for eksempel tilveiebringes i en separeringsinnretning som er anordnet ned-strøms av hammermøllen for separering av det uttømte, nedbrutte materiale fra gass-strømmen.

Den nødvendige gass-strømningshastighet eller mengden av

gass som strømmer gjennom huset avhenger av flere parametre,

så som innløpstemperaturen til materialet som skal nedbrytes, kjølegassens innløpstemperatur, materialets innmatingshastighet i hammermøllen, størrelsen på perforeringene i den perforerte veggseksjon, den ønskede driftstemperatur i husets innvendige rom, etc. Eksempelvis kan det være ønskelig å mate materialet til hammermøllen ved en temperatur som ligger vesentlig høyere enn den ønskede temperatur i huset, slik at netto-resultatet blir en avkjøling av materialet i hammermøllen, selv om en betydelig emngde kinetisk energi omdannes til varmeenergi som ovenfor nevnt. I et slikt tilfelle vil mengden av kjølegass være større enn når materialet mates til hammermøllen ved romtemperatur eller i en avkjølt tilstand. Videre kan det, når det materiale som mates inn i hammermøllen er et fibrøst materiel, være ønskelig å øke SR° av de nedbrutte fibre ved å minske perforeringene i den perforerte veggseksjon. I et slikt tilfelle er det nødvendig å øke mengden av kjølegass og/eller minske materialets innstrømningshastighet i hammermøllen.

Av ovennevnte grunner kan det være fordelaktig å variere forskjellen mellom det trykk ved hvilket gassen tilføres og det trykk som opprettholdes ved den perforerte veggseksjon, for å oppnå en ønsket temperatur i huset og/eller en ønsket gjennomgangsmengde av materiale som nedbrytes.

Materialet kan innføres i hammermøllehuset på hvilken som helst hensiktsmessig måte som sikrer at materialet avgis fra huset bare gjennom den perforerte veggseksjon, og ikke gjennom material-innløpsåpningen. Ifølge oppfinnelsen kan dette oppnås ved å mate et bane- eller platemateriale inn i huset gjennom et slisseformet materialinnløp med en tverrsnittsform og -størrelse som svarer til bane- eller platematerialets tverrsnittsform og -størrelse. Under drift av hammermøllen vil materialinnløpet da alltid være lukket av bane- eller platematerialet som innmates i hammermøllehuset, hvorved utstrømming av gass og/eller materiale gjennom materialinnløpet effektivt forhindres.

I prinsippet kan gassen innmates i møllehuset gjennom hvilken som helst av husets veggdeler. En har imidlertid funnet det fordelaktig å innføre gassen i huset gjennom minst én av husets endevegger, og fortrinnsvis gjennom begge endeveggene på en sym-metrisk måte. Derved oppnås en effektiv avkjøling og en jevn fordeling av det nedbrutte materialet over den perforerte omkretsveggseksjon.

Den endeveise innføring av gassen i huset muliggjør også en effektiv avkjøling av rotorlagrene. Den i huset innførte gass kan således føres rundt lagrene som roterbart bærer rotoren.

Den omstendighet at ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen blir gassen innført i hammermøllehusets indre, og ikke bare i utløpskammeret, muliggjør innføring av en væsketilsetning eller annet impregneringsmiddel i hammermøllen. Slik væsketilsetning kan tilsettes gass-strømmen i en forstøvet tilstand, slik at den kan fordeles meget jevnt og grundig innarbeides i det nedbrutte materiale, som for eksempel kan være et fibrøst materiale. For-dampning av væskekomponenten i tilsetningen eller impregnerings-midlet som tilsettes gass-strømmen øker kjølevirkningen i hammer-møllehuset .

Som ovenfor forklart kan gass-strømmen gjennom hammermølle-huset frembringes ved å tilføre gassen til huset ved et trykk som er vesentlig høyere enn trykket som hersker ved den perforerte veggseksjon eller i det tilstøtende utløpskammer. Når gassen innføres i huset gjennom husets endevegg eller endevegger, kan imidlertid gassen alternativt eller i tillegg suges inn i husets indre og strømme ut gjennom den perforerte del av omkretsveggen under sentrifugalvirkningen som den roterende rotor frem-bringer .

Gassen som innføres i huset kan være åv hvilken som helst egnet type, såsom en gass for behandling av det materiale som nedbrytes. Dersom materialet og/eller en tilsetning som innføres i hammermøllehuset er av brennbar art, kan gassen være en inert gass, såsom nitrogen, for å eliminere eksplosjonsfaren. I så tilfelle blir kjølegassen med fordel resirkulert og avkjølt før den gjeninnføres i hammermøllehuset. Dersom der ikke er noen fare for eksplosjon er gassen fortrinnsvis atmosfæreluft ved romtemperatur.

Foreliggende oppfinnelse angår også en hammermølle omfattende et hus med endevegger og en omkretsvegg som danner et material-innløp i huset, og en rotor som er anordnet i huset for i samvirkning med omkretsveggen å findele eller nedbryte materiale som mates inn i huset gjennom materialinnløpet, idet husets omkretsvegg har en perforert veggseksjon eller sikt som danner ut- løpsåpninger for nedbrutt materiale som kommuniserer med en paneumatisk utløpskanal, og idet husets endevegger danner minst én gassinnløpsåpning som kommuniserer med en gasskilde for til-førsel hovedsakelig ved romyemperatur av stort sett all gassen som er nødvendig for uttømming av nedbrutt materiale gjennom den pneumatiske utløpskanal. Ved drift av hammermøllen kan gass så ledes inn i huset gjennom gassinnløpsåpningen eller -åpningene, fortrinnsvis ved sentrifugalvirkningen på grunn av den roterende rotor. Innføringen av gass eller luft i huset fører til avkjø-ling av materialet som nedbrytes i huset, og fremmer utstrømning av det pulveriserte eller nedbrutte materialet gjennom material-utløpsåpningene i den perforerte veggseksjon. Videre kan gass-eller luftstrømmene som ledes endeveis inn i huset anvendes for avkjøling av rotorlagrene som fortrinnsvis befinner seg utenfor huset.

Dersom rotorhusets aksielle dimensjon overskrider en viss grenseverdi, kan det bli nødvendig å tilføre kjølegass-strømmer ikke bare gjennom husets endevegger, men også ved én eller flere steder langs husets omkretsvegg og/eller å tilveiebringe aksielt forløpende kanaler i hammermøllerotoren for fordeling av kjøle-gassen aksielt i huset.

Hver av gassinnløpsåpningene er fortrinnsvis regulerbare, for eksempel ved hjelp av forskyvbare dekselplater eller -ele-menter, hvorved gass-strømmen inn i huset kan reguleres til en ønsket optimal verdi.

Oppfinnelsen skal nå beskrives nærmere i tilknytning til tegningene hvor: fig. 1 er et skjematisk snitt av en hammermølle av konvensjonell type,

fig. 2 og 3 er skjematiske snitt av to forskjellige utførings-former av hammermøllen ifølge oppfinnelsen, og

fig. 4 er et sideriss, delvis i snitt, av utføringsformen vist i fig. 3.

Den i fig. 1 og 2 viste hammermølle har en rotor 10 anordnet i et hus 11 som omfatter en omkretsvegg 12 som omgir rotoren, og endevegger 13 slik at der dannes et stort sett sylindrisk rotorkammer 14 som er forsynt med en material-innløpstrakt 15. Omkretsveggen 12 innbefatter en nedre perforert veggseksjon 16 som skiller rotorkammeret 14 fra et material-utløpskammer 17 som er utformet i nedre del av huset 11. Rotoren 10 er forsynt med et antall dreibart monterte, stort sett radielt forløpende slagorganer eller hammerstaver 18 som strekker seg til en radiell stilling nær inntil omkretsveggens 12 innside.

I den i fig. 1 viste hammermølle, som er av konvensjonell type, er material-utløpskammeret 17 forsynt med et luftinnløp 19 og et utløp 20 for luft og nedbrutt materiale. Når den i fig. 1 viste hammermølle er i drift, dreies rotoren i retning som vist med pil, og rotorens omdreining skaper en strøm av luft fra luftinnløpet 19, gjennom utløpskammeret 17, og ut gjennom utløpet 20 som antydet med pilene i fig. 1. Et materiale 21 som skal nedbrytes eller pulveriseres kan intermitterende eller kontinuerlig innmates i rotorkammeret 14 gjennom trakten 15, mens rotoren 10 roterer med høy hastighet. Hammerstavene 18 samvirker med omkretsveggens 12 innvendige overflate for nedbryting eller pulverisering av materialet 21 som mates inn i rotorkammeret 14. Det pulveriserte eller nedbrutte materiale 22 strømmer gjennom åpningene i den perforerte veggseksjon 16 inn i utløpskammeret 17 hvorfra det pulveriserte materiale føres ut av den gjennom-strømmende luft.

Når en hammermølle er i drift blir en temmelig stor mengde kinetisk energi omdannet til varme i rotokammeret 14, slik at ikke bare materialet 21 og rotoren 10 i rotorkammeret 14, men også lagrene 23 (fig. 2) som dreibart bærer rotorakselen utenfor huset 11, oppvarmes til et temmelig høyt temperaturnivå. Dette kan være meget ufordelaktig, særlig når materialet som behandles er av en varmefølsom type. Forsøk har vært gjort på å minske temperaturen i rotorkammeret 14 ved tvangsmessig innblåsing av tilleggsluft i huset 11 gjennom luftutløpet 19. Dette forsøk har imidlertid vist seg temmelig resultatløst.

Den i fig. 2 viste hammermølle tilsvarer møllen ifølge fig. 1, bortsett fra at luftinnløpet 19 er sløyfet og erstattet av en luftinnløpsåpning 24 som er utformet i hver av de motsatte endevegger 13. Hver av luftinnløpsåpningene 24 er avgrenset mellom rotorakselen 25 og kanten av en konsentrisk åpning som er utformet i den tilstøtende endevegg. En styreplate 26 utformet som del av en sylinder, strekker seg aksielt utad fra endeveggen og er beliggende over og i avstand fra lageret 23 for å danne en luftinnløpskanal mellom styreplaten og lageret 23. Når den i fig. 2 viste hammermølle er i drift, vil sentrifugalvirkningen på grunn av rotoren 10 forårsake at luft innsuges aksielt inn i rotorkammeret 14 gjennom luftinnløpsåpningene 24 som antydet med piler i fig. 2. Det skal forstås at luften som innsuges i rotorkammeret 14 passerer lagrene 23, slik at disse effektivt avkjøles, og deretter strømmer luften gjennom rotorkammeret og ut gjennom den perforerte veggseksjon 16 og utløpskammeret 17, hvorved også det materiale som befinner seg i rotorkammeret 14 effektivt av-kjøles. Dessuten vil luftstrømmen fra rotorkammeret 14 gjennom den perforerte veggseksjon 16 fremme overføringen av pulverisert eller nedbrutt materiale 22 fra rotorkammeret 14 inn i utløps-kammeret 1 7.

Fig. 3 og 4 viser en for tiden foretrukket utføringsform av hammermøllen ifølge oppfinnelsen, særlig innrettet til å pulve-risere eller nedbryte et bane- eller platemateriale 27, som kontinuerlig innmates i rotorkammeret 14. I fig. 3 og 4 er de deler som tilsvarer delene vist i fig. 1 og 2 betegnet med samme hen-visningstall.

I utføringsformen vist i fig. 3 og 4 er trakten 15 erstattet av et materialinnløp som danner en slisseformet materialinnløps-kanal 29 med tverrsnittsform som stort sett tilsvarer tverrsnitts-formen til banematerialet 27, som for eksempel kan være papir, kartong eller annet fleksibelt, fibrøst banemateriale. Som vist i fig. 4 kan hammermøllen være montert på en fundamentplate 30, og hammermøllens rotor 10 kan drives av en elektrisk motor 31

via en utveksling 32 som er montert på samme fundamentplate 30. Den øvre del av omkretsveggen 12 kan være utformet som et lokk som kan dreie om et hengsel 34, og som kan holdes i lukket stilling ved hjelp av en låsemekanisme omfattende et svingbart U-formet element 35 og manuelt betjenbare hjul 36.

Den slisseformete materialinnløpskanalens 29 indre ende strekker seg fortrinnsvis skrått nedover på en slik måte at den stort sett danner en rett vinkel med de radielt ytre endeflater på hammerstavene 18 når disse passerer kanalen 29.

Når den i fig. 3 og 4 viste hammermølle er i drift, blir banematerialet 27 som innmates gjennom kanalen 29, oppkappet av hammerstavene 18 når disse passerer kanalen 29, og deretter blir disse avkappede partikler pulverisert eller nedbrutt til så godt som enkeltfibre på grunn av samvirkningen mellom rotoren 10 og omkretsveggen 12. Ettersom materialinnløpskanalen 29 stort sett avtettes av det innførte banematerialet 27, kan kjøleluften som innsuges i rotorkammeret 14 bare unnslippe gjennom den perforerte veggseksjon 16 og ikke gjennom materialinnløpet. Strømmen av kjøleluft skapes ikke bare på grunn av rotorens 10 sentrifugal-virkning, men fortrinnsvis også ved anvendelse av et underatmosfærisk trykk eller vakuum ved utløpet. Eksempelvis kan utløpet stå i forbindelse med en ikke vist separator, i hvilken de nedbrutte fibre kan skilles fra bæregass-strømmen, og i hvilken der opprettholdes et vakuum.

Om ønskelig kan en væsketilsetning eller et impregneringsmiddel tilsettes luften som strømmer inn i rotorkammeret 14 gjennom luftinnløpsåpningene 24, i et forstøvet tilstand.

Innløpsåpningenes 24 effektive areal kan reguleres ved hjelp av forskyvbare dekselplater (ikke vist), hvorved luftstrømmene som ledes inn i rotorkammeret 14 kan styres.

Det skal forstås at de ovenfor beskrevne utføringsformer

kan modifiseres på mange måter innenfor rammen av de etterfølgende krav. Videre kan hammermøllen ifølge oppfinnelsen anvendes for nedbryting ikke bare av fibrøst materiale, men hvilket som helst annet materiale som kan behandles i konevnsjonelle hammermøller.

Claims (17)

1 . Fremgangsmåte for drift av en hammermølle, karakterisert ved at den omfatter et hus med endevegger og en omkretsvegg som innbefatter en perforert veggseksjon eller rist, og en i huset anordnet rotor, hvilken fremgangsmåte omfatter innmating av materialet i huset, omdreining av rotoren for oppdeling eller nedbryting av materialet, og til-føring av gass til hammermøllen for uttømming av det nedbrutte materiale fra denne gjennom den perforerte veggseksjon eller sikt, idet stort sett all gassen tilføres kontinuerlig til husets indre stort sett ved romtemperatur og strømmer ut fra dette gjennom den perforerte veggseksjon eller sikt sammen med det nedbrutte materialet.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at en strøm av gass ledes gjennom huset ved å innføre gassen i huset ved et trykk som vesentlig overskrider det trykk som opprettholdes ved den perforerte sidevegg.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at et underatmosfærisk trykk opprettholdes ved den perforerte veggseksjon, mens gassen tilføres huset stort sett ved atmosfærisk trykk.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 2 eller 3, karakterisert ved at forskjellen mellom det trykk ved hvilket gassen tilføres og det trykk som opprettholdes ved den perforerte veggseksjon varieres for å oppnå en ønsket temperatur i huset og/eller en ønsket gjennomgangsmengde av materiale som skal nedbrytes.

5. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 1 - 4, karakterisert ved at et bane- eller platemateriale innmates i huset gjennom et slisseformet materialinnløp som har en tverrsnittsform og -størrelse tilsvarende bane- eller platematerialets tverrsnittsform og størrelse.

6. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 1 - 5, karakterisert ved at gassen innføres i huset gjennom minst én av husets endevegger.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 6, karakterisert ved at gassen som innmates i huset føres rundt lageret som roterbart bærer rotoren, for avkjøling av lagrene.

8. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 1 - 7, karakterisert ved at en væsketilsetning i for-støvet tilstand tilsettes gass-strømmen som ledes inn i huset.

9. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 6-8, karakterisert ved at gassen suges inn i husets indre og føres ut gjennom den perforerte seksjon av omkretsveggen under sentrifugalvirkningen som fremskaffes av den roterende rotor.

10. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 1 - 9, karakterisert ved at gassen er atmosfæreluft.

11 . Hammermølle, karakterisert ved at den omfatter et hus med endevegger og en omkretsvegg som danner et materialinnløp i huset, og en rotor som er anordnet i huset for i samvirkning med omkretsveggen å findele eller nedbryte materiale som mates inn i huset gjennom materialinnløpet, idet husets omkretsvegg har en perforert veggseksjon eller sikt som danner utløpsåpninger for nedbrutt materiale som kommuniserer med en pneumatisk utløpskanal, og idet husets endevegger danner minst én gassinnløpsåpning som kommuniserer med en gasskilde for til-førsel hovedsakelig ved romtemperatur av stort sett all gassen som er nødvendig for uttømming av nedbrutt materiale gjennom den pneumatiske utløpskanal.

12. Hammermølle ifølge krav 11, karakterisert ved at rotoren er montert på en aksel som strekker seg gjennom akselåpninger som er utformet i husets endevegger, idet minst én gassinnløpsåpning er anordnet i hver av endeveggene nær akselen .

13. Hammermølle ifølge krav 12, karakterisert ved at gassinnløpsåpningene i hver husendevegg er utformet mellom akselen og det omgivende kantparti av angjeldende endevegg som danner akselåpningen i endeveggen.

14. Hammermølle ifølge krav 12 eller 13, karakterisert ved at rotoren er dreibart opp-lagret i et lager som er beliggende ved hver endevegg på utsiden av huset, idet gassledningsorganer er anordnet for å lede gass-strømmen i berøring med lageret for avkjøling av samme.

15. Hammermølle ifølge ett av kravene 11 - 14, karakterisert ved at arealet i hver gassinn-løpsåpning er regulerbart.

16. Hammermølle ifølge ett av kravene 11 - 15, karakterisert ved at materialinnløpet har en slisseform som strekker seg stort sett parallelt med rotorens akse, og er innrettet til å motta et bane- eller platemateriale med tverrsnittsform og -størrelse som stort sett tilsvarer det slisseformete materialinnløpets tverrsnittsform og -størrelse.

17. Hammermølle ifølge ett av kravene 11 - 16, karakterisert ved at utløpskanalen kommuniserer med en vakuumkilde.