FI110521B - Menetelmä ja laite puukuitumassan jauhamiseksi - Google Patents

Description

110521

Menetelmä ja laite puukuitumassan jauhamiseksi Tämän keksinnön kohteena on menetelmä puukuitumassan tai sen tapaisen massan 5 jauhamiseksi, jossa menetelmässä massaa syötetään toistensa suhteen kiertoliikkeeseen saatettujen kartiojauhimen teräpintojen väliin teräraon päästä. Keksinnön kohteena on myös kartiojauhin mainitun menetelmän soveltamiseksi.

Puukuitumassaa käsitellään jauhimessa, jossa kuidut tai kuitukimput jauhautuvat 10 jauhimen toisiinsa nähden liikkuvien terien välissä. Kuidut kerääntyvät liikkuvan terän etusärmälle ja jauhautuvat särmien ohittaessa toisensa. Jauhatus on tärkeä osa paperinvalmistusprosessia ja se vaikuttaa lähes kaikkiin valmiin paperin ominaisuuksiin sekä paperikoneen toimintaan.

15 Kartiojauhimet ovat yleisesti käytössä niiden levyjauhimia suuremman jauhatuste-hon ansiosta. Kartiojauhimet käsittävät kaksi sisäkkäin sovitettua kartiomaista terä-pintaa, joista toinen on roottori eli liikkuva teräpinta ja toinen staattori eli kiinteä te-räpinta. Kartiojauhimen pyörivä roottori tehostaa kuitujen liikettä terävälin poikki parantaen jauhatuksen tehokkuutta.

20

Kartiojauhimen kartionmuotoisuudesta johtuen teräpintojen pinta-ala kasvaa siirryttäessä teräraon syöttöpäästä kohti poistopäätä. Vastaavasti myös teräpintojen välisen teräraon tilavuus kasvaa siirryttäessä poispäin teräraon syöttöpäästä. Tästä johtuen raon päästä syötetyn massan massajakauma teräraossa ei ole tasainen vaan lähellä ;,v 25 syöttöpäätä on enemmän massaa tilavuusyksikköä kohden kuin lähellä teräraon : # 4: poistopäätä, jolloin jauhatus ei tapahdu tasaisesti koko teräpinnoilla.

« · · • · · : ‘ ·, · Tämä ongelma on nyt ratkaistu keksinnön mukaisella menetelmällä puukuitumassan • · , ·: ·. tai sen tapaisen massan jauhamiseksi. Keksinnön mukaisessa menetelmässä puukui- ·;·. 30 tumassaa syötetään terärakoon teräraon syöttöpään lisäksi teräpintaan järjestetyistä

• · I

syöttöaukoista.

; ’ t 1 Keksinnön mukaisella menetelmällä tasoitetaan massajakautumaa kartiojauhimen te- • ♦ t '·’ ‘ räraon pituussuunnassa, jolloin saavutetaan tasaisempi jauhatus kuin tunnetuilla : ’ 1 ’: 35 menetelmillä. Edelleen epätasaista perusmassaa (eli massaa, jolla on leveä partikke- :1 ”; likokojakauma) jauhettaessa saavutetaan keksinnön mukaisella menetelmällä tasai- • . sempi lopputulos kuin perinteisillä menetelmillä.

• » 1 « · 2 110521

Keksinnön mukaisessa menetelmässä syöttöaukot on järjestetty edullisesti roottorina toimivalle teräpinnalle.

Mainitut syöttöaukot on edullisesti järjestetty teräpinnalle niin, että aukot ovat aksi-5 aalisuunnassa porrastettuja sijaiten yhdessä tai useammassa vyöhykkeessä. Keksinnön erään sovellutusmuodon mukaisesti syöttöaukot sijaitsevat kahdessa vyöhykkeessä, esimerkiksi niin, että ensimmäiset syöttöaukot sijaitsevat teräraon syöttö-päästä etäisyydellä, joka on vähintään 15 %, edullisesti vähintään 20 % ja enintään 30 %, edullisesti enintään 25 % teräraon aksiaalisesta pituudesta L, ja toiset syöttö-10 aukot sijaitsevat teräraon syöttöpäästä etäisyydellä, joka on vähintään 30 %, edullisesti 35 %, ja enintään 45 %, edullisesti 40 %, teräraon aksiaalisesta pituudesta L.

Syöttöaukkojen lukumäärä riippuu kartiojauhimen dimensioista sekä aukkojen dimensioista. Erään edullisen suoritusmuodon mukaan jokaisessa vyöhykkeessä on 15 yhtä monta syöttöaukkoa ja mainittujen syöttöaukkojen lukumäärä on vähintään 4, edullisesti vähintään 6 ja enintään 10, edullisesti enintään 8.

Syöttöaukkojen muoto ja koko ovat sellaiset, että aukot eivät haittaa terien toimintaa eikä massan takaisinvirtausta tapahdu. Erään suoritusmuodon mukaan mainittujen 20 syöttöaukkojen pituus on vähintään 10 %, edullisesti vähintään 12 %, ja enintään 20 %, edullisesti enintään 17 %, teräraon aksiaalisesta pituudesta L, ja syöttöaukkojen leveys on vähintään 2,0 %, edullisesti vähintään 2,5 %, ja enintään 4,0 %, edullisesti enintään 3,5 %, teräraon aksiaalisesta pituudesta L. Tällöin terärako on muo -• :: doltaan kulmista pyöristetty suorakulmio.

: J 25 : " : Menetelmässä syötettävän massan syöttöpaine on vähintään 0,5 bar, edullisesti vä- : ·.· hintään 1 bar, ja enintään 5 bar, edullisesti enintään 3 bar (1 bar = 100 kPa). Edel- > leen kartiojauhimeen syötettävän massa sakeus on vähintään 2 %, edullisesti vähin- . : ·. tään 3 %, ja enintään 5 %, edullisesti enintään 4 %.

* * 30

Keksintö koskee edelleen kartiojauhinta menetelmän soveltamiseksi, joka kar-::; ’ tiojauhin käsittää kartiomaiset teräpinnat, jotka ovat saatettavissa kiertoliikkeeseen ·;·' toistensa suhteen, syöttöyhteen, jonka kautta massaa syötetään jauhimen teräpinto- :··: jen väliseen terärakoon sen päästä, sekä jauhimen teräpintaan jäljestetyn yhden tai 35 useamman massan syöttöaukon. Edullisesti jauhimen teräpintaan on järjestetty useampia syöttöaukkoja aksiaalisuunnassa porrastettuina vyöhykkeinä.

3 110521

Keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaan kartiojauhimen kartiokulma on 10-30°, erittäin edullisesti jauhimen kartiokulma on 15-25°. Tällöin kartiojauhimen teräkartion pituus on 300-640 mm ja kartiojauhin on toispuolisesti laakeroitu.

5 Keksintöä selostetaan seuraavassa yksityiskohtaisemmin viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa: kuvio 1 esittää erästä keksinnön mukaista kartiojauhinta, ja kuvio 2 esittää piirustuksen tasoon projisoitua osaa jauhimen roottorin kartiomai-10 sesta teräpinnasta, josta ilmenee syöttöaukkojen sijoittuminen terien suh teen.

Kuviossa 1 esitetty kartiojauhin koostuu stationäärisestä rungosta 1, siihen liittyvästä ulkokartiosta eli staattorista 2, kiertyvän akselin 3 kannattamasta sisemmästä kar-15 tiosta eli roottorista 4, staattorin ja roottorin sisäkkäisistä, katkaistun kartion muotoisista teräpinnoista 5 ja 6 ja teräpintojen 5 ja 6 välisestä kartionmuotoisesta teräraosta 7, joka on pituussuunnassa laajeneva tila, jonka aksiaalinen pituus on L. Staattorin 2 ja roottorin 4 kartiokulmat ovat samansuuruiset, jolloin teräraolla 7 on vakioleveys koko jauhimen pituudella. Edelleen esitetty kartiojauhin koostuu massan syöttöpääs-20 tä 8, joka sijaitsee kartion kapeammassa päässä, massan poistopäästä 9, joka johtaa ; ‘ poistokanavaan 10 sekä roottorin 4 sisäpuolisesta virtaustiestä 11, joka johtaa mas- ' · ·' san roottorin 4 päästä syöttöaukkoihin 12 ja 13.

: : Kuviossa 2 on esitetty eräs mahdollisuus terien 14 sijoittelusta roottorin teräpinnalla 25 6 sekä syöttöaukkojen 12 ja 13 sijainnista terien 14 suhteen. Syöttöaukkoja 12, 13 on sijoitettu roottorin teräpinnalle 6 kahteen vyöhykkeeseen 12, 13, joissa aukot sijaitsevat roottorin kehällä tasavälein. Pinnan kuviossa esitetyllä sektorilla on aukkoja kaksi kappaletta, jolloin nähdään eräs tapa sijoittaa ne toistensa suhteen.

. . 30 Kuviossa 2 esitetyt terät 14 voivat olla kartiovaippaviivojen suuntaisia tai määrä- ;.,: tyssä kulmassa niihin nähden ja niiden muotoa ja etäisyyttä toisistaan voidaan va- ’ · · päästi vaihdella samoin kuin eri vyöhykkeiden teräkuvioita.

» •; · ·; Jauhatuksessa roottori 4 saatetaan jatkuvaan kiertoliikkeeseen ja puukuitumassaa * 35 syötetään jauhimeen syöttöpaineella 0,5-5 bar, edullisesti paineella 1-3 bar, massan * ' ‘ syöttöpäästä 8 ja teräpinnan 6 syöttöaukkojen 12 ja 13 kautta terärakoon 7(1 bar = ‘ · ·' 100 kPa). Syötettävän massan sakeus on 2-5 %, edullisesti 3-4 %. Massa kulkeutuu aksiaalisuunnassa eteenpäin teräraossa 7, jolloin kuidut kerääntyvät liikkuvan terän 4 110521 etusärmälle ja jauhautuvat särmien ohittaessa toisensa. Massajakauma on oleellisesti tasainen koko teräalueella roottorin teräpintaan 6 järjestettyjen syöttöaukkojen 12 ja 13 kautta syötettävän massan ansiosta.

5 Alan ammattimiehelle on selvää, että keksinnön mukainen menetelmä ja laite puu-kuitumassan jauhamiseksi ei rajoitu edellä esitettyyn esimerkkiin vaan ne voivat vaihdella seuraavien patenttivaatimuksien puitteissa.

1 · I i t > * · ’ i · > · * » · · I 1 · i · t · • * * » I » » · · I » > i · > * I · ·

» » r » I

Claims (11)

1. Förfarande för att mala träfibermassa eller dylikt, varvid massa inmatas mellan inbördes roterande bettytor (5, 6) i en konisk raffinör frän änden (8) av bettspalten (7), kännetecknat av att massan dessutom inmatas i bettspalten (7) genom tillför- y. selöppningar (12, 13) inrättade pä bettytan (5, 6). 25 • ·

1. Menetelmä puukuitumassan tai sen tapaisen massan jauhamiseksi, jossa menetelmässä massaa syötetään toistensa suhteen kiertoliikkeeseen saatettujen kartiojau- 5 himen teräpintojen (5, 6) väliin teräraon (7) päästä (8), tunnettu siitä, että massaa syötetään terärakoon (7) lisäksi teräpintaan (5, 6) jäljestetyistä syöttöaukoista (12, 13).

2. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat av att nämnda tillförselöppning-ar (12, 13) befinner sig axialt avtrappade pä bettytan (5, 6), i en eller flera zoner, * ' · företrädesvis i tvä zoner. t » « · * • · · * »· v * 30 3. Förfarande enligt patentkrav 1 eller 2, kännetecknat av att det i varje zon firms lika mänga tillförselöppningar (12, 13). • * * · » # * ·*": 4. Förfarande enligt nagot av föregäende patentkrav, kännetecknat av att första tillförselöppningar (12) befmner sig pä ett avständ frän bettspaltens (7) matarände '...35 (8) som är mellan 15-30 %, företrädesvis mellan 20-25 %, av bettspaltens (7) axiala ' ·; · ‘ längd (L) och att andra tillförselöppningar (13) befmner sig pä ett avständ frän bett- *.’: : spaltens (7) matarände (8) som är mellan 30-45 %, företrädesvis mellan 35-40 %, av :***: bettspaltens (7) axiala längd (L). I t I 7 110521

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainitut syötit) töaukot (12, 13) sijaitsevat teräpinnassa (5, 6) aksiaalisuunnassa porrastettuina, yhdessä tai useammassa vyöhykkeessä, edullisesti kahdessa vyöhykkeessä.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jokaisessa vyöhykkeessä on yhtä monta syöttöaukkoa (12, 13). 15

4. Jonkin edellisistä patenttivaatimuksista mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ensimmäiset syöttöaukot (12) sijaitsevat teräraon (7) syöttöpäästä (8) etäisyydellä, joka on välillä 15-30 %, edullisesti välillä 20-25 %, teräraon (7) aksiaalisesta pituudesta (L) ja että toiset syöttöaukot (13) sijaitsevat teräraon (7) syöttöpäästä (8) 20 etäisyydellä, joka on välillä 30-45 %, edullisesti välillä 35-40 %, teräraon (7) aksiaalisesta pituudesta (L).

5. Förfarande enligt nägot av föregäende patentkrav, kännetecknat av att de nämnda tillförselöppningars (12, 13) längd är mellan 10-20 %, företrädesvis mellan 12-17 %, av bettspaltens (7) axiala längd (L) och att tillförselöppningamas (12, 13) 5 bredd är mellan 2,0-4,0 %, företrädesvis mellan 2,5-3,5 %, av bettspaltens (7) axiala längd (L).

5. Jonkin edellisistä patenttivaatimuksista mukainen menetelmä, tunnettu siitä, •Λ1 että mainittujen syöttöaukkojen (12, 13) pituus on välillä 10-20 %, edullisesti välillä ',.25 12-17 %, teräraon (7) aksiaalisesta pituudesta (L) ja että syöttöaukkojen (12, 13) le- : )>t: veys on välillä 2,0-4,0 %, edullisesti välillä 2,5-3,5 %, teräraon (7) aksiaalisesta pi- : ’ 1.: tuudesta (L). * » I ;·, 6. Jonkin edellisistä patenttivaatimuksista mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 30 että massan syöttöpaine on välillä 0,5-5 bar, edullisesti välillä 1-3 bar (1 bar = lOOkPa). < 1

5 110521

6. Förfarande enligt nägot av föregäende patentkrav, kännetecknat av att mas-sans matningstryck är mellan 0,5-5 bar, företrädesvis mellan 1-3 bar (1 bar = 100 10 kPa).

7. Förfarande enligt nägot av föregäende patentkrav, kännetecknat av att massan som mätäs in i konraffmören har en konsistens som är mellan 2-5 %, företrädesvis mellan 3-4 %. 15

7. Jonkin edellisistä patenttivaatimuksista mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 1; 1': että kartiojauhimeen syötettävän massa sakeus on välillä 2-5 %, edullisesti välillä 3- ·:·: 35 4%. »1 , , 8. Kartiojauhin puukuitumassan tai sen tapaisen massan jauhamiseksi, joka jau- » 1 ' · hin käsittää kartiomaiset teräpinnat (5, 6), jotka ovat saatettavissa kiertoliikkeeseen 110521 toistensa suhteen, sekä syöttöyhteen (8, 11), jonka kautta massaa syötetään jauhi-men teräpintojen (5, 6) väliseen terärakoon (7) sen päästä (8), tunnettu siitä, että jauhimen teräpintaan (5, 6) on järjestetty massan syöttöaukkoja (12, 13).

8. Konisk raffinör för malning av träfibermassa eller dylikt, vilken innefattar ko-niska inbördes roterbara bettytor (5, 6), samt ett matarör (8, 11), varvid massa inma-tas frän änden (8) av bettspalten (7) mellan bettytoma (5, 6), kännetecknad av att tillförselöppningama (12, 13) för massa är inrättade pä konraffinörens bettyta (5, 6). 20

9. Raffinör enligt patentkrav 8, kännetecknad av att nämnda tillförselöppningar (12, 13) som är inpassade pä bettytan (5, 6) är placerade pä bettytan (6) som firnge-rar som rotor.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen jauhin, tunnettu siitä, että mainitut teräpin taan (5, 6) sovitetut syöttöaukot (12, 13) on sijoitettu roottorina toimivalle teräpin-nalle (6).

10. Jonkin patenttivaatimuksista 8-9 mukainen jauhin, tunnettu siitä, että jauhi-10 men sisempi kartio (4) käsittää sen päästä kartion teräpinnassa (6) sijaitseviin syöt- töaukkoihin (12, 13) johtavan virtaustien (11) jauhettavalle massalle.

11. Jonkin patenttivaatimuksista 8-10 mukainen jauhin, tunnettu siitä, että kartio-jauhimen kartiokulma on 10-30°, edullisesti 15-25°. 15

12. Jonkin patenttivaatimuksista 8-11 mukainen jauhin, tunnettu siitä, että kartio-jauhin on toispuolisesti laakeroitu. 20

10. Raffinör enligt nägot patentkrav 8-9, kännetecknad av att raffinörens inre kon (4) innefattar en avflödesväg (11) för massan som skall malas, som leder frän dess ände tili tillförselöppningama (12, 13) pä bettytan (6). • < · t I v

: 11. Raffinör enligt nägot patentkrav 8-10, kännetecknad av att konraffinörens v : 30 spetsvinkel är 10-30°, företrädesvis 15-25°. 1 » * * Raffinör enligt nägot patentkrav 8-11, kännetecknad av att konraffmören är • ‘‘; lagrad pä ena sidan. » * I * »