SE448009B - Anordning for utmatning av material - Google Patents

Description

20 25 448 009 Det nya vid uppfinningen består i huvudsak däri att utmatningsan- ordningen innefattar en skruvutmatningsenhet, som omfattar ett skruvhus med en manteïvägg och en i skruvhuset roterbart anordnad skruv med en kärna och åtminstone ett skruvbïad med förutbestämd stigning för frammatning av materiaiet från en inïoppsände hos skruvutmatningsenheten ti11 nämnda ïångsträckta öppning, att nämn- da öppning är anordnad i skruvhusets manteïvägg i huvudsak paraï- IeHt med skruvens centrumaxei, och att ett av skruvens kärna och mantelväggen avgränsat utrymme har en ringformig tvärsnittsarea som minskar successivt i skruvens matningsriktning.

Uppfinningen kommer att beskrivas närmare med hänvisning ti11 rit- mnæm Fig 1 visar schematiskt i ïängdgenomskärning en utmatningsanord- ning en1igt en första utföringsform av uppfinningen.

Fig 2 visar schematiskt i ïängdgenomskärning en utmatningsanord- ning enïigt en andra utföringsform.

Fig 3 är ett tvärsnitt av utmatningsanordningen enïigt 1injen III-III i fig 1.

I fig l visas schematiskt en föredragen utföringsform av en utmat- ningsanordning enïigt uppfinningen, som innefattar en inïoppsenhet 1 och en skruvutmatningsenhet 2. Skruvutmatningsenheten omfattar ett Iångsträckt skruvhus 3 med en cy1indrisk manteivägg 4 och en i skruvhuset roterbart anordnad skruv 5. Skruvhuset har en inïopps- ände 6, som står i direkt förbindeïse med inloppsenheten 1, viiken har e11er är ans1uten ti11 en lämplig pump (ej visad) för inmat- ning av materiai ti11 skruvutmatningsenheten i ett önskat fïöde.

Företrädesvis användes en voïymetrisk pump. e.) 10 15 20 25 30 448 009 Skruven uppbäres av två motstående axlar 7, 8 som sträcker sig ge- nom lagringar 9, varvid ena axeln 8 är förbunden med en motor 10 för rotation av skruven kring sin längdaxel 11.

Skruvutmatningsenheten 2 har ett utlopp anordnat i mantelväggen 4 i form av en långsträckt, smal spalt eller öppning 12, som är pa- rallell med skruvens längdaxel 11 och som sträcker sig utefter skruvens hela längd. Åtminstone öppningens bredd kan vara inställ- bar för anpassning till olika driftsförhållanden.

Den nämnda skruven 5 omfattar en central kärna 13 och ett av denna uppburet skruvblad 14 med en förutbestämd stigning. Vid det visade utförandet enligt fig 1 har skruvbladet en konstant stigning. En- ligt ett alternativt utförande kan skruvbladet uppvisa en succes- sivt avtagande stigning i matningsriktningen. Skruvens kärna 13 har en diameter som ökar i riktning från inloppsänden 5. Skruvens kärna 13 och mantelväggen 4 bildar därigenom mellan sig ett utrym- me 16 som uppvisar en i huvudsak ringformig tvärsnittsarea (fig 3), som minskar i skruvens matningsriktning räknat från inloppsän- den till skruvens nedströms belägna ände, dvs minskningen av tvär- snittsarean finns inom öppningens 12 utsträckning (nämnda tvär- snittsarea avbrytes av skruvbladet, men kan allmänt betecknas som ringformig). Skruvbladets yttre kant 15 har konstant radie och är belägen nära mantelväggens 4 insida för tätande samverkan med den- na. Genom den beskrivna formen på skruvens kärna kommer skruvbla- dets effektiva höjd över kärnans yta att minska i motsvarande grad i riktning från inloppsänden. Vid det visade föredragna utförandet enligt fig 1 har skruvens kärna en parabolisk form, men den kan alternativt utformas konisk. Sett i längdgenomskärning beskriver således den visade kärnans yttre linjer en exponentialkurva, medan en konisk kärna har yttre linjer som följer ett rätlinjigt för- lopp. Öl 15 20 25 30 448 009 Såvida inte en recirkulation av material önskas, närmar sig nämnda tvärsnittsarea värdet noll vid den ände av öppningen 12, som vän- der från inloppet 6.

Utmatningsanordningen är längs med öppningen 12 försedd med ett munstycke 17 med två motstående väggar 18, 19, vilka mellan sig avgränsar en med öppningen 12 kommunicerande kanal 20.

Genom att utforma skruven på det beskrivna sättet så att det bil- das ett materialutrymme 16 som minskar i matningsriktningen på förutbestämt sätt utmed öppningens 12 längd har det visat sig möj- ligt att utmed denna öppning erhålla samma volym av utmatat mate- rial per tidsenhet och per längdenhet av öppningen såsom illustre- ras med de lika stora pilarna i fig 1. I motsats till kommersiella inloppslådor ger en som inloppslåda använd utmatningsanordning en- ligt uppfinningen en styrd matning av materialet per längdenhet av utmatningsöppningen.

I fig 2 visas schematiskt en annan utföringsform av en utmatnings- anordning enligt uppfinningen, som innefattar en inloppsenhet 21 och en med denna axiellt inriktad skruvutmatningsenhet 22, vilken sistnämnda i huvudsak liknar den enligt fig 1 frånsett längden.

Samma beteckningar i figurerna anger därför motsvarande delar. In- loppsenheten 21 utgöres här av en doseringsskruv, som står i di- rekt förbindelse med skruvutmatningsenheten 22 och som har en skruv 23 med konstant stigning på skruvbladet 24 och med en kärna 25 som har konstant diameter. De två skruvarnas 5, 23 kärnor 13, 25 är fast förbundna med varandra för bildande av en sammanhängan- de roterande skruvenhet. Inloppsenheten kan lämpligen kompletteras med organ för att avlägsna luft ur materialet innan detta når själva skruvutmatningsenheten. Således förses inloppsenhetens man- telvägg vid sitt övre parti med en lämplig ventil, genom vilken den ansamlade luften avledes, varvid det är lämpligt att utföra en komprimering av materialet så att eventuell innesluten luft pres- sas ur materialet upp till nämnda ventil. En sådan komprimering X1. n. 10 15 20 448 009 kan ske genom att uföra skruvbladet i inmatningsenheten med min- skande stigning och/eller utföra kärnan med en något ökande diame- ter i riktning mot skruvutmatningsenheten.

Vid en skruvutmatningsenhet med en kärna av föredragen parabolisk form ändras dess diameter dx i riktning från inloppsänden enligt följande ekvation: ax = u) där d är kärnans minsta diameter vid inloppsänden, D är kärnans största diameter vid den nedströms belägna änden, L är öppningens 12 längd, och där x är en vald sträcka av L räknat från inloppsänden.

För en kärna av konisk form ändras diametern dx enligt följande ekvation: dx = d+É(ß-d) (2) Som exempel kan anges att en skruvutmatningsenhet enligt uppfin- ningen, som har en öppning med en längd av 200 cm och som till- föres material i en mängd av 2.000 liter/min, utmatar materialet i en volym per tidsenhet och längdenhet av 10 lit/min°cm vid varje värde av dx enligt de ovanstående ekvationerna.

Utmatningsanordningen enligt uppfinningen är särskilt användbar som inloppslåda för en pappersmaskin, vid vilken det är av största vikt att massasuspensionen utmatas i ett likformigt flöde tvärs den formade banan. En väsentlig fördel är att massasuspensionen 10 15 20 25 30 448 009 därvid kan ges en högre fiberkoncentration, t ex upp till 9-12%, än vad som är möjligt vid tidigare använda inloppslådor. Utmat- ningsanordningen kan även användas vid trumpressar för att förse dessa med ett jämnt materialflöde per breddenhet med avseende på materialbanan i trumpressen. Sådana trumpressar användes för att avvattna t ex fuktig bark och ger en jämnare avvattning genom att utrustas med en anordning för materialtillförsel enligt uppfin- ningen. Allmänt kan utmatningsanordningen enligt uppfinningen an- vändas för utmatning av vilka som helst material i ren partikel- form och ren vätskeform och blandningar av dessa, vilka material kan förflyttas på mekanisk väg.

Vid utmatningsanordningens användning som t ex inloppslåda för en pappersmaskin bildar de två väggarna 18, 19 munstyckets 17 läppar, t ex över- och underläppar. En fördel som är en direkt följd av uppfinningen är att några förstyvningsorgan, såsom t ex radiella förstyvningsfenor, inte behöver anordnas på läpparna och inte hel- ler några stryporgan för att reglera munstyckets utloppsspalt och därmed flödet, eftersom utmatningsanordningen i sig ger en styrd matning så att materialet utmatas med samma volym per tidsenhet och per längdenhet av öppningen även om munstyckskanalen ändrar sig. Vid de visade utföringsformerna har kanalen ett konstant av- stånd mellan läpparna mot utloppsspalten. Vidare är munstycket in- riktat för radiellt materialflöde. Vid alternativa utföringsformer är läpparna konvergerande mot utloppsspalten. I stället för radi- ellt materialflöde kan munstycket vara anordnat för tangentiell utmatning av materialet från öppningen 12, varvid två utmatnings- anordningar enligt uppfinningen med sådana tangentiella munstycket kan anordnas nära intill varandra för framställning av en pappers- bana av två skikt. Munstyckena kan därvid byggas sanman så att en läpp blir gemensam för att bilda en nellanläpp eller alternativt kan de anordnas på förutbestämt avstånd från varandra så att mun- styckena mellan sig bildar en liten spalt för tillförsel av luft mellan de två utmatade skikten, varvid en plastfolie kan anordnas i luftspalten om så önskas. Genom att modifiera den sistnämnda ut- ii HI 448 009 föringsformen, så att en tredje inïoppsïåda anordnas bakom de två förstnämnda för biïdande av en inïoppsïådeenhet för införande av ett skikt 1' nämnda ïuftspaït, kan en pappersbana av tre skikt framstäHas.

Claims (9)

10 15 20 25 448 009 Bfilšfllšßfi!

1. Anordning för utmatning av materia1 genom en Iångsträckt öppning (12) i en i huvudsak konstant mängd per iängdenhet av nämnda öppning (12), vilken anordning innefattar en skruvutmat- ningsenhet (2, ¶2), som omfattar ett skruvhus (3) med en mantei- vägg (4) och en i skruvhuset roterbart anordnad skruv (5) med en kärna (13) och åtminstone ett skruvbïad (14) med förutbestämd stigning för frammatning av materiaïet från en inïoppsände (6) hos skruvutmatningsenheten (2, 22) ti11 nämnda iångsträckta öppning (12), k ä n n e t e c k n a d a v att nämnda öppning (12) är anordnad i skruvhusets manteivägg (4) i huvudsak para11e11t med skruvens centrumaxeï (11), och att ett av skruvens kärna (13) och manteïväggen (4) avgränsat utrymme (16) har en ringformig tvär- snittsarea som minskar successivt i skruvens matningsriktning.

2. Anordning eniigt krav 1, k ä n n e t e c k n a d a v att skruvens kärna (13) har konisk e11er paraboiisk form.

3. Anordning eniigt krav 1 e11er 2, k ä n n e t e c k n a d a v att skruvbiadet (14) hos skruvutmatningsenhetens (2, 52) skruv har en konstant stigning.

4. Anordning enïigt krav 1 e11er 2, k ä n n e t e c k n a d a v att skruvbïadet hos skruvmatningsenhetens (2, 22) skruv har en minskande stigning i riktning från inioppsänden (6).

5. Anordning enïigt något av kraven 1-4, k ä n n e t e c k - n a d a v att den innefattar en inioppsenhet (21), som är för- sedd med en skruv (23).

6. Anordning enïigt krav 5, k ä n n e t e c k n a d a v att inïoppsenhetens skruv (23) och skruvutmatningsenhetens skruv (5) är axieilt inriktade med varandra och biidar en roterande enhet. i)- nl» 10 15 448 009

7. Anordning enïigt krav 5 eiïer 6, k ä n n e t e c k n a d a v att inïoppsenhetens skruv (23) har en cy1indrisk kärna (25) och ett skruvbïad (24) med konstant stigning.

8. Anordning enïigt krav 5 e11er 6, k ä n n e t e c k n a d a v att inioppsenhetens (21) skruv har en kärna av något ökande diameter i riktning mot skruvutmatningsenheten och/eïier iniopps- enhetens (21) skruvbïad (24) har en minskande stigning i riktning mot skruvutmatningsenheten, varigenom materiaiet underkastas en komprimering vid passagen genom inioppsenheten i syfte att utpres- sa i materiaïet eventueilt förefintïig ïuft, och att inïoppsenhe- ten har ett ventiïorgan för bortförande av genom komprimeringen ansamïad luft.

9. Anordning eniigt något av föregående krav, k ä n n e - t e c k n a d a v att nämnda tvärsnittsarea närmar sig värdet no11 vid öppningens (12) från inïoppet (6) vända ände.