FI121817B - Jauhimen jauhinpinta - Google Patents

Description

Jauhimen jauhinpinta

Keksinnön tausta

Keksinnön kohteena on jauhimen jauhinpinta lignoselluloosapitoisen materiaalin kuiduttamiseksi tarkoitettuun jauhimeen, jossa jauhinpinnassa on 5 jauhettavan materiaalin syöttövirtauksen suuntaan suunnattava syöttöreuna ja jauhetun materiaalin poistumisvirtauksen suuntaan suunnattava poistoreuna ja joka jauhinpinta käsittää ainakin yhden ensimmäisen teräharjan ja ainakin yhden toisen teräharjan, joiden välissä on teräura ja joissa ensimmäisessä ja toisessa teräharjassa on jauhinpinnan syöttöreunan suuntaan suunnattu ensim-10 mäinen pää ja jauhinpinnan poistoreunan suuntaan suunnattu toinen pää, ja että jauhinpintaan kuuluu ainakin yksi kolmas teräharja, jossa on jauhinpinnan syöttöreunan suuntaan suunnattu ensimmäinen pää ja jauhinpinnan poisto-reunan suuntaan suunnattu toinen pää ja että kolmannen teräharjan ensimmäisessä päässä on jauhinpinnan syöttöreunan suunnasta jauhinpinnan pois-15 toreunan suuntaan nouseva ohjauspinta lignoselluloosapitoisen materiaalin ohjaamiseksi kolmannen teräharjan yläpinnalle, jossa ohjauspinnassa on jauhinpinnan syöttöreunan suuntaan suunnattu ensimmäinen pää ja jauhinpinnan poistoreunan suuntaan suunnattu toinen pää.

Edelleen keksinnön kohteena on jauhimen jauhinpinnan teräseg-20 mentti lignoselluloosapitoisen materiaalin kuiduttamiseksi tarkoitettuun jauhimeen, joka teräsegmentti on sovitettavissa muodostamaan osa jauhimen jau-hinpinnasta ja jossa teräsegmentissä on teräsegmentin jauhinpinta, jossa on jauhettavan materiaalin syöttövirtauksen suuntaan suunnattava syöttöreuna ja jauhetun materiaalin poistumisvirtauksen suuntaan suunnattava poistoreuna ja 25 joka teräsegmentin jauhinpinta käsittää ainakin yhden ensimmäisen teräharjan ^ ja ainakin yhden toisen teräharjan, joiden välissä on teräura ja joissa ensim- ^ mäisessä ja toisessa teräharjassa on jauhinpinnan syöttöreunan suuntaan C\1 9 suunnattu ensimmäinen pää ja jauhinpinnan poistoreunan suuntaan suunnattu δ toinen pää, ja että teräsegmentin jauhinpintaan kuuluu ainakin yksi kolmas te- | 30 räharja, jossa on jauhinpinnan syöttöreunan suuntaan suunnattu ensimmäinen pää ja jauhinpinnan poistoreunan suuntaan suunnattu toinen pää ja että kol- c3 mannen teräharjan ensimmäisessä päässä on jauhinpinnan syöttöreunan o suunnasta jauhinpinnan poistoreunan suuntaan nouseva ohjauspinta lignosel- o ^ luloosapitoisen materiaalin ohjaamiseksi kolmannen teräharjan yläpinnalle, 35 jossa ohjauspinnassa on jauhinpinnan syöttöreunan suuntaan suunnattu ensimmäinen pää ja jauhinpinnan poistoreunan suuntaan suunnattu toinen pää.

2

Edelleen keksinnön kohteena on jauhin lignoselluloosapitoisen materiaalin kuiduttamiseksi.

Mekaanisen massan valmistukseen käytettävät jauhimet käsittävät tyypillisesti kaksi tai useampia vastakkain sijoitettuja jauhinelementtejä, jotka 5 kiertyvät toistensa suhteen. Kiinteää eli paikallaan pysyvää jauhinelementtiä kutsutaan jauhimen staattoriksi ja pyörivää tai pyöritettävää jauhinelementtiä kutsutaan jauhimen roottoriksi. Levyjauhimissa jauhinelementit ovat levymäisiä ja kartiojauhimissa jauhinelementit ovat kartiomaisia. Levyjauhimien ja kar-tiojauhimien lisäksi on olemassa myös niin sanottuja levy-kartiojauhimia, joissa 10 kuidutettavan materiaalin virtaussuunnassa on ensin levymäiset jauhinelementit, joiden jälkeen kuidutettavaa materiaalia jauhetaan lisää kartiomaisten jau-hinelementtien välissä. Edelleen on myös olemassa lieriöjauhimia, joissa sekä jauhimen staattori että roottori ovat lieriömäisiä jauhinelementtejä. Jauhinele-menttien jauhinpinnat muodostuvat teräharjoista eli harjoista ja niiden välissä 15 olevista teräurista eli urista. Teräharjojen tehtävänä on lignoselluloosamaisen materiaalin kuiduttaminen ja teräurien tehtävänä on kuljettaa sekä kuidutettavaa että jo kuidutettua materiaalia jauhinpinnalla. Levyjauhimissa, jotka ovat tavanomaisin jauhintyyppi, jauhettava materiaali syötetään tavallisesti staatto-rin keskellä eli staattorin jauhinpinnan sisäkehällä olevan aukon kautta jauhin-20 levyjen jauhinpintojen väliin eli teräväliin. Jauhettu materiaali poistuu terävälis-tä jauhinlevyjen jauhinpintojen ulkokehältä syötettäväksi eteenpäin massan-valmistusprosessissa. Jauhinlevyjen jauhinpinnat voivat olla joko jauhinlevyihin suoraan muodostettuja tai ne voidaan muodostaa erillisistä, toisiinsa nähden vierekkäin asetettavista teräsegmenteistä siten, että kukin teräsegmentti muo-25 dostaa osan yhtenäisestä jauhinpinnasta. US-julkaisuissa 3473745 ja 2008/0296419 on esitetty eräitä jauhimien jauhinpintoja.

5 Tavallisesti sekä jauhimen staattorin että roottorin jauhinpintojen te-

(M

^ räurien pohjalle on sijoitettu paikoitellen kaksi vierekkäistä teräharjaa toisiinsa ° yhdistäviä patoja. Patojen tehtävänä on ohjata jauhettavaa materiaalia ja jo ° 30 jauhettua materiaalia vastakkaisten jauhinpintojen teräharjojen väliin edelleen | jauhettavaksi. Koska padot ohjaavat jauhettavaa materiaalia vastakkaisten te- oo räharjojen väliin, patojen ansiosta materiaalin jauhatusta pystytään edistä- 00 mään. Samanaikaisesti padot kuitenkin aiheuttavat jauhettavaa materiaalia te-o räurissa eteenpäin vievän höyryvirtauksen vähentymisen sekä estävät jau- ^ 35 hettavan materiaalin ja jo jauhetun materiaalin kulkua jauhinpinnalla rajoitta malla teräurien virtauspoikkipinta-alaa. Tämä puolestaan aiheuttaa tukoksia 3 jauhinpinnalle, mistä taas seuraa jauhimen tuotantokapasiteetin laskua, jauhetun materiaalin laadun epäyhtenäisyyttä sekä jauhatukseen kuluvan energian lisääntymistä.

Keksinnön lyhyt selostus 5 Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan uudentyyppinen jauhimen jauhinpinta.

Keksinnön mukaiselle jauhinpinnalle on tunnusomaista se, että mainittu ohjauspinta on sovitettu ensimmäisen teräharjan ja toisen teräharjan kulkusuunnassa ainakin osittain ensimmäisen teräharjan ja toisen teräharjan vä-10 liin, ensimmäisen teräharjan ja toisen teräharjan kuvitteellisen jatkeen väliin, ensimmäisen teräharjan kuvitteellisen jatkeen ja toisen teräharjan väliin tai sekä ensimmäisen teräharjan että toisen teräharjan kuvitteellisten jatkeiden väliin ja että kolmas teräharja on reunoiltaan kiinni ensimmäisessä teräharjassa ja toisessa teräharjassa, ensimmäisessä teräharjassa ja toisen teräharjan kuvit-15 teellisessä jatkeessa, ensimmäisen teräharjan kuvitteellisessa jatkeessa ja toisessa teräharjassa tai sekä ensimmäisen teräharjan että toisen teräharjan kuvitteellisissa jatkeissa.

Keksinnön mukaiselle teräsegmentille on tunnusomaista se, että mainittu ohjauspinta on sovitettu ensimmäisen teräharjan ja toisen teräharjan 20 kulkusuunnassa ainakin osittain ensimmäisen teräharjan ja toisen teräharjan väliin, ensimmäisen teräharjan ja toisen teräharjan kuvitteellisen jatkeen väliin, ensimmäisen teräharjan kuvitteellisen jatkeen ja toisen teräharjan väliin tai sekä ensimmäisen teräharjan että toisen teräharjan kuvitteellisten jatkeiden väliin ja että kolmas teräharja on reunoiltaan kiinni ensimmäisessä teräharjassa ja 25 toisessa teräharjassa, ensimmäisessä teräharjassa ja toisen teräharjan kuvit-^ teellisessä jatkeessa, ensimmäisen teräharjan kuvitteellisessa jatkeessa ja toi- ^ sessa teräharjassa tai sekä ensimmäisen teräharjan että toisen teräharjan ku- 9 vitteellisissa jatkeissa.

δ Keksinnön mukaiselle jauhimelle on tunnusomaista se, että jauhin | 30 käsittää ainakin yhden jonkin patenttivaatimuksen 1-10 mukaisen jauhinpin- w nan tai ainakin yhden jonkin patenttivaatimuksen 11-20 mukaisen teräseg- c3 mentin.

LO

o Lignoselluloosapitoisen materiaalin kuiduttamiseksi tarkoitetun jau- o w himen jauhinpinnassa on jauhettavan materiaalin syöttövirtauksen suuntaan 35 suunnattava syöttöreuna ja jauhetun materiaalin poistumisvirtauksen suuntaan suunnattava poistoreuna. Jauhinpinta käsittää edelleen ainakin yhden ensim- 4 maisen teräharjan ja ainakin yhden toisen teräharjan, joiden välissä on teräura ja joissa ensimmäisessä ja toisessa teräharjassa on jauhinpinnan syöttöreunan suuntaan suunnattu ensimmäinen pää ja jauhinpinnan poistoreunan suuntaan suunnattu toinen pää. Jauhinpintaan kuuluu edelleen ainakin yksi kolmas terä-5 harja, jossa on jauhinpinnan syöttöreunan suuntaan suunnattu ensimmäinen pää ja jauhinpinnan poistoreunan suuntaan suunnattu toinen pää ja jonka kolmannen teräharjan ensimmäisessä päässä on jauhinpinnan syöttöreunan suunnasta jauhinpinnan poistoreunan suuntaan nouseva ohjauspinta lignosel-luloosapitoisen materiaalin ohjaamiseksi kolmannen teräharjan yläpinnalle, 10 jossa ohjauspinnassa on jauhinpinnan syöttöreunan suuntaan suunnattu ensimmäinen pää ja jauhinpinnan poistoreunan suuntaan suunnattu toinen pää. Mainittu ohjauspinta on edelleen sovitettu ensimmäisen teräharjan ja toisen teräharjan kulkusuunnassa ainakin osittain ensimmäisen teräharjan ja toisen teräharjan väliin, ensimmäisen teräharjan ja toisen teräharjan kuvitteellisen jat-15 keen väliin, ensimmäisen teräharjan kuvitteellisen jatkeen ja toisen teräharjan väliin tai sekä ensimmäisen teräharjan että toisen teräharjan kuvitteellisten jatkeiden väliin.

Esitetyn mukaisella teräharjojen sijoittelulla voidaan saada aikaan sellainen jauhinpinta, jossa ei ole varsinaisia patoja mutta jossa jauhatuksen 20 alainen materiaali voidaan ohjata ohjauspinnan vaikutuksesta jauhimen terävä-liin, jauhatuksessa syntyvän ja teräurissa kulkevan ja samalla jauhatuksen alaista materiaalia eteenpäin työntävän höyryn kuitenkin päästessä kulkemaan osittain ohjauspinnan ohitse ensimmäisen ja toisen teräharjan välissä olevasta teräurasta kolmannen teräharjan vieressä oleviin teräuriin. Tällöin sekä jauhet-25 tavan materiaalin että höyryn virtaus helpottuu, jolloin energiaa kuluu vähemmän hukkaan ja teräurien tukkeentuminen vähenee, δ ^ Kuvioiden lyhyt selostus C\] 9 Keksinnön eräitä sovellutusmuotoja selitetään tarkemmin oheisissa δ piirustuksissa, joissa | 30 kuvio 1 esittää kaavamaisesti erästä tavanomaista levyjauhinta si- vusta katsottuna ja poikkileikattuna, c3 kuvio 2 esittää kaavamaisesti erästä tavanomaista kartiojauhinta si- o vusta katsottuna ja poikkileikattuna, o ^ kuvio 3 esittää kaavamaisesti erästä teräsegmenttiä yläviistosta kat- 35 soituna.

5 kuvio 4 esittää kaavamaisesti erästä mahdollista teräsegmentin te-räharjojen sijoittelua yläviistosta katsottuna, kuvio 5 esittää kaavamaisesti kuvion 4 mukaista teräsegmentin te-räharjojen sijoittelua sivusta katsottuna, 5 kuvio 6 esittää kaavamaisesti kuvion 4 mukaista teräsegmentin te- räharjojen sijoittelua yläpuolelta jauhinpinnan suuntaan katsottuna, kuvio 7 esittää kaavamaisesti erästä toista mahdollista teräsegmentin teräharjojen sijoittelua yläviistosta katsottuna, kuvio 8 esittää kaavamaisesti kuvion 7 mukaista teräsegmentin telo räharjojen sijoittelua yläpuolelta jauhinpinnan suuntaan katsottuna, kuvio 9 esittää kaavamaisesti erästä kolmatta mahdollista teräsegmentin teräharjojen sijoittelua yläviistosta katsottuna, kuvio 10 esittää kaavamaisesti kuvion 9 mukaista teräsegmentin teräharjojen sijoittelua yläpuolelta jauhinpinnan suuntaan katsottuna.

15 kuvio 11 esittää kaavamaisesti yläviistosta katsottuna erästä neljättä mahdollista teräharjojen sijoittelua toistensa suhteen, kuvio 12 esittää kaavamaisesti yläviistosta katsottuna erästä viidettä mahdollista teräharjojen sijoittelua toistensa suhteen ja kuvio 13 esittää kaavamaisesti yläviistosta katsottuna erästä kuu-20 detta mahdollista teräharjojen sijoittelua toistensa suhteen.

Kuvioissa keksinnön eräitä suoritusmuotoja on esitetty selvyyden vuoksi yksinkertaistettuna. Samankaltaiset osat on merkitty kuvioissa samoilla viitenumeroilla.

Keksinnön yksityiskohtainen selostus 25 Kuviossa 1 on kaavamaisesti esitetty eräs tavanomainen levyjauhin ^ sivusta katsottuna ja poikkileikattuna. Kuvion 1 mukaisessa levyjauhimessa on ^ kaksi levymäistä jauhinpintaa 1 ja 2, jotka on sovitettu keskenään samanakse-

(M

9 lisesti. Ensimmäinen jauhinpinta 1 on pyörivässä jauhinelementissä 3 eli jau- δ himen roottorissa 3 ja toinen jauhinpinta 2 on kiinteässä jauhinelementissä 4 c 30 eli jauhimen staattorissa 4. Jauhinelementtien 3 ja 4 jauhinpinnat 1 ja 2 voivat olla joko niihin suoraan muodostetut tai sinänsä tunnetulla tavalla erillisistä te-c3 räsegmenteistä muodostetut. Jauhimen roottoria 3 pyöritetään akselin 5 väli- o tyksellä sinänsä tunnetulla tavalla selvyyden vuoksi esittämättä jätetyn mootto- o ^ rin avulla. Akselin 5 yhteyteen on myös sovitettu erityinen kuormituslaite 6, jo- 35 ka on kytketty vaikuttamaan akselin 5 kautta roottoriin 3 siten, että roottoria 3 6 voidaan työntää kohti staattoria 4 niiden välisen raon 10 eli jauhinkidan 10 eli terävälin 10 säätämiseksi.

Kuidutettava lignoselluloosapitoinen materiaali syötetään toisen jauhinpinnan 2 keskellä olevasta aukosta 7 jauhinpintojen 1 ja 2 välissä ole-5 vaan jauhinkitaan, missä se kuituuntuu ja jauhautuu. Kuidutettava lignoselluloosapitoinen materiaali voidaan syöttää jauhinkitaan myös toisessa jauhinpin-nassa 2 olevista, kuviossa 1 selvyyden vuoksi esittämättä jätetyistä aukoista. Kuituuntunut lignoselluloosapitoinen materiaali poistuu jauhinlevyjen 3 ja 4 välistä terävälin 10 ulkoreunasta jauhinpesän 8 sisälle ja edelleen pois jauhin-10 pesästä 8 poistokanavaa 9 pitkin.

Kuviossa 2 on kaavamaisesti esitetty eräs tavanomainen kar-tiojauhin sivusta katsottuna ja poikkileikattuna. Kuvion 2 mukaisessa kar-tiojauhimessa on kaksi kartiomaista jauhinpintaa 1 ja 2, jotka on asetettu sisäkkäin keskenään samanakselisesti. Ensimmäinen jauhinpinta 1 on pyöriväs-15 sä kartiomaisessa jauhinelementissä 3 eli jauhimen roottorissa 3 ja toinen jauhinpinta 2 on kiinteässä kartiomaisessa jauhinelementissä 4 eli jauhimen staat-torissa 4. Jauhinelementtien 3 ja 4 jauhinpinnat 1 ja 2 voivat olla joko niihin suoraan muodostetut tai sinänsä tunnetulla tavalla erillisistä teräsegmenteistä muodostetut. Jauhimen roottoria 3 pyöritetään akselin 5 välityksellä sinänsä 20 tunnetulla tavalla selvyyden vuoksi esittämättä jätetyn moottorin avulla. Akselin 5 yhteyteen on myös sovitettu erityinen kuormituslaite 6, joka on kytketty vaikuttamaan akselin 5 kautta roottoriin 3 siten, että roottoria 3 voidaan työntää kohti staattoria 4 niiden välisen terävälin 10 säätämiseksi.

Kuidutettava lignoselluloosapitoinen materiaali syötetään toisen 25 jauhinpinnan 2 keskellä olevasta aukosta 7 jauhinpintojen 1 ja 2 välissä olevaan kartiomaiseen jauhinkitaan, missä se kuituuntuu ja jauhautuu. Kuituuntu-o nut lignoselluloosapitoinen materiaali poistuu jauhinelementtien 3 ja 4 välistä

(M

^ jauhinkidan ulkoreunasta jauhinpesän 8 sisälle ja edelleen pois jauhinpesästä ° 8 poistokanavaa 9 pitkin.

° 30 Levyjauhimien ja kartiojauhimien lisäksi on olemassa myös niin sa- | nottuja levy-kartiojauhimia, joissa kuidutettavan materiaalin virtaussuunnassa co on ensin levymäiset jauhinelementit, joiden jälkeen kuidutettavaa materiaalia 00 $ jauhetaan lisää kartiomaisten jauhinelementtien välissä. Lisäksi on myös ole- o massa lieriöjauhimia, joissa sekä jauhimen staattori että roottori ovat lieriömäi- ^ 35 siä jauhinelementtejä. Erilaisten jauhimien yleinen rakenne- ja toimintaperiaate 7 ovat alan ammattimiehelle sinänsä tunnettuja, joten niitä ei käsitellä tässä yhteydessä sen enempää.

Kuviossa 3 on esitetty kaavamaisesti yläviistosta katsottuna yleiskuva eräästä jauhimen jauhinpinnan teräsegmentistä 11, jota voidaan käyttää 5 muodostamaan osa jauhimen staattorin tai roottorin kokonaisesta jauhinpin-nasta. Kuvion 3 mukaisessa teräsegmentissä 11 on jauhettavan materiaalin syöttövirtauksen suuntaan suunnattava syöttöreuna 12 ja jauhetun materiaalin poistumisvirtauksen suuntaan suunnattava poistoreuna 13. Siirryttäessä terä-harjoja 14 ja niiden välissä olevia teräuria 15 käsittävää teräsegmentin 11 jau-10 hinpintaa 16 pitkin teräharjojen 14 kulkusuunnassa syöttöreunan 12 suunnasta poistoreunan 13 suuntaan käsittää kuvion 3 mukainen teräsegmentti 11 neljä jauhinpintavyöhykettä, lähimpänä syöttöreunaa 12 olevan ensimmäisen jauhi inpintavyöhykkeen 17, sen jälkeen seuraavan toisen jauhinpintavyöhykkeen 18, toisen jauhinpintavyöhykkeen 18 jälkeen seuraavan kolmannen jauhinpin-15 tavyöhykkeen 19 sekä lähimpänä poistoreunaa 13 olevan neljännen jauhinpintavyöhykkeen 20. Yleisesti jauhimen kokonainen jauhinpinta tai yksittäisen teräsegmentin jauhinpinta voi käsittää yhden tai useamman jauhinpintavyöhykkeen siten, että aina yhdessä tietyssä jauhinpintavyöhykkeessä jauhinpinnan teräharjojen 14 ja teräurien 15 rakenne on olennaisesti samanlainen koko jau-20 hinpintavyöhykkeen alueella, jauhinpinnan teräharjojen 14 ja teräurien 15 rakenteen tyypillisesti vaihdellessa eri jauhinpintavyöhykkeiden välillä.

Kuviossa 4 on esitetty kaavamaisesti eräs mahdollinen teräsegmentin teräharjojen sijoittelu yläviistosta katsottuna, kuviossa 5 on esitetty kaavamaisesti kuvion 4 mukainen teräsegmentin teräharjojen sijoittelu sivusta kat-25 soituna ja kuviossa 6 on esitetty kaavamaisesti kuvion 4 mukainen teräsegmentin teräharjojen sijoittelu yläpuolelta jauhinpinnan 16 suuntaan katsottuna, o Selvyyden vuoksi kuvioissa 4 - 6 ei ole esitetty teräsegmentin pohjaosaa. Te-

CM

^ räsegmentissä 11 on jauhettavan materiaalin syöttövirtauksen suuntaan suun- ° naitava syöttöreuna 12 ja jauhetun materiaalin poistumisvirtauksen suuntaan ° 30 suunnattava poistoreuna 13. Teräsegmentin 11 jauhinpinta 16 käsittää terä- | harjoja 14 ja niiden välissä olevia teräuria 15. Kussakin teräharjassa 14 on en- co simmäinen pää 14a ja toinen pää 14b, ensimmäisen pään 14a ollessa suun- 00 naituna jauhinpinnan 16 syöttöreunan 12 suuntaan ja toisen pään 14b ollessa o suunnattuna jauhinpinnan 16 poistoreunan 13 suuntaan. Jauhinpinnan 16 te- ^ 35 räharjat 14 on sovitettu toistensa suhteen lomittain siten, että siirryttäessä kah den vierekkäisen teräharjan 14 välissä olevaa teräuraa 15 pitkin jauhinpinnan 8 16 syöttöreunan 12 suunnasta poistoreunan 13 suuntaan, teräura 15 päättyy kolmanteen teräharjaan 14 sen ensimmäiseen päähän, missä teräharja 14 alkaa nousta ramppimaisesti teräuran 15 pohjalta ylöspäin. Teräharjan 14 ensimmäinen pää 14a käsittää siten teräuran 15 pohjalta ylöspäin nousevan oh-5 jauspinnan 21 tai pinnan 21. Ohjauspinta 21 nousee jauhinpinnan 16 syöttö-reunan 12 suunnasta poistoreunan 13 suuntaan ja ohjauspinnassa 21 on jauhinpinnan 16 syöttöreunan 12 suuntaan suuntautuva ensimmäinen pää 21a eli se pää, missä ohjauspinta alkaa nousemaan teräuran 15 pohjalta, sekä jauhinpinnan 16 poistoreunan 13 suuntaan suuntautuva toinen pää 21b eli se 10 pää, missä ohjauspinta 21 päättyy teräharjan 14 yläpintaan 14c. Kuvioiden 4 -6 mukaisessa suoritusmuodossa ohjauspinta 21 on lineaarisesti nouseva ramppimainen ohjauspinta, mutta se voisi myös olla kuperasti tai koverasti nouseva ohjauspinta tai joidenkin mainittujen muotojen yhdistelmän mukaisesti nouseva ohjauspinta, jolloin ohjauspinnassa 21 on ainakin yksi lineaarisesti, 15 kuperasti tai koverasti nouseva ohjauspinnan 21 osuus. Teräharjojen 14 ja teräuran 15 kulkusuunnassa uran pohjalta nousemaan alkavan teräharjan 14 ohjauspinnan 21 ensimmäinen pää 21a on sijoitettu kahden vierekkäisen terä-harjan 14 väliin siten, että teräharjojen 14 kulkusuunnassa alkavan teräharjan 14 ohjauspinnan 21 ensimmäinen pää 21a on kahden vierekkäisen teräharjo-20 jen 14 kulkusuunnassa loppuvan teräharjan 14 toisten päiden 14b välissä. Kuvioiden 4-6 mukaisessa jauhinpinnassa 16 on siis teräharjoja 14, jotka on sovitettu ainakin osalta pituuttaan vierekkäisten teräharjojen 14 toisten päiden 14b väliin. Tällöin siis kahden vierekkäisen teräharjan 14 kulkusuunnan suhteen olennaisesti poikittaisessa suunnassa on osuus kolmannesta teräharjasta 25 14, joka päättää kahden ensin mainitun teräharjan 14 välissä olevan teräuran Ί5.

o Kuvioiden 4-6 mukaisessa teräsegmentin 11 jauhinpinnassa 16 on ^ siis ainakin yksi ensimmäinen teräharja 14’ ja ainakin yksi toinen teräharja 14”, ° joiden välissä on teräura 15. Edelleen jauhinpinnassa 16 on ainakin yksi kol- ° 30 mas teräharja 14’”, jonka nouseva ohjauspinta 21 on ainakin osittain sovitettu £ ensimmäisen teräharjan 14’ ja toisen teräharjan 14” väliin, käytännössä en- oo simmäisen teräharjan 14’ ja toisen teräharjan 14” loppupäiden tai toisten päi- den 14b väliin. Kolmannen teräharjan 14’” nouseva ohjauspinta on siis sovitet- O) § tu ensimmäisen teräharjan 14’ ja toisen teräharjan 14” kulkusuunnassa osit- ^ 35 tain ensimmäisen teräharjan 14’ ja toisen teräharjan 14” väliin, jolloin kolman nen teräharjan 14”’ ensimmäinen pää 14a on sovitettu jauhinpinnan 16 syöttö- 9 reunan 12 suuntaan etäisyyden päähän ensimmäisen teräharjan 14’ ja toisen teräharjan 14” toisista päistä 14b. Toisin sanoen kuvion 4 mukaisessa suoritusmuodossa sekä ensimmäisen teräharjan 14’ että toisen teräharjan 14” toisten päiden 14b etäisyys jauhinpinnan 16 syöttöreunasta on yhtä suuri ja kol-5 mannen teräharjan 14’” toisen pään 14b etäisyys jauhinpinnan 16 syöttöreunasta 12 on suurempi kuin ensimmäisen teräharjan 14’ toisen pään 14b ja toisen teräharjan 14” toisen pään 14b etäisyys jauhinpinnan 16 syöttöreunasta 12. Samalla kuitenkin kuvion 4 mukaisessa suoritusmuodossa kolmannen teräharjan 14’” ensimmäisen pään 14a etäisyys jauhinpinnan 16 syöttöreunasta 10 12 on pienempi kuin ensimmäisen teräharjan 14’ toisen pään 14b ja toisen te räharjan 14” toisen pään 14b etäisyys jauhinpinnan 16 syöttöreunasta 12.

Kuvioiden 4-6 mukaisessa jauhinpinnassa 16 ei ole lainkaan patoja, vaan padot on korvattu sijoittamalla teräharjoja 14 toistensa suhteen siten, että kahden vierekkäisen teräharjan 14 välinen teräura 15 päättyy uuteen, al-15 kavaan teräharjaan 14, jonka ensimmäiseen päähän 14a on muodostettu terä-uran 15 pohjan suunnasta ylöspäin nouseva ohjauspinta 21, joka päättyy kyseisen teräharjan 14 yläpintaan 14c. Ohjauspinnan 21 ansiosta teräurassa 15 kulkeva jauhettava ja jo jauhatuksen alaiseksi joutunut materiaali ohjataan takaisin teräharjojen 14 yläpinnalle jauhimen teräväliin. Tällöin kyseisen terähar-20 jän 14 ensimmäinen pää toimii padon kaltaisesti ohjaten jauhatuksen alaista materiaalia jauhimen teräväliin. Edullisesti nouseva ohjauspinta 21 alkaa terä-uran 15 pohjalta ja päättyy teräharjan yläpinnalle 14c mutta on myös mahdollista, että ohjauspinnan ensimmäisessä päässä 21a ja/tai toisessa päässä 21b on pienet pystysuorat tai olennaisesti pystysuorat osuudet.

25 Kahden vierekkäin kulkevan teräharjan eli ensimmäisen teräharjan 14’ ja toisen teräharjan 14” välistä alkava uusi teräharja 14’” eli kolmas terä-o harja 14’” voidaan sen ohjauspinnan 21 suhteen sijoittaa ensimmäisen terä- ^ harjan 14’ ja toisen teräharjan 14” kulkusuunnassa hyvin monella eri tavalla.

° Kuvioiden 4-6 mukaisessa suoritusmuodossa ainoastaan osa kolmannen te- ° 30 räharjan 14’” ohjauspinnasta 21 on sovitettu ensimmäisen teräharjan 14’ ja toi- £ sen teräharjan 14” väliin niiden kulkusuunnassa, jolloin loppuosa kolmannen co teräharjan 14’” ohjauspinnasta 21 jatkuu sen jälkeen, kun ensimmäinen terä- 00 £J harja 14’ ja toinen teräharja 14” ovat jo kulkusuunnassaan päättyneet. Tällöin o sekä ensimmäisen teräharjan 14’ toisen pään 14b ja kolmannen teräharjan 14” ^ 35 ensimmäisen pään 14a että toisen teräharjan 14” toisen pään ja kolmannen teräharjan 14’” ensimmäisen pään 14a väliin jää rako 22 tai avoin osuus 22.

10 Tällaisella teräharjojen sijoittelulla saavutetaan ratkaisu, jossa jauhatuksen alainen materiaali nousee ohjauspinnan 21 vaikutuksesta jauhimen teräväliin, mutta jauhatuksessa syntyvä ja teräurissa 15 kulkeva ja samalla jauhatuksen alaista materiaalia eteenpäin työntävä höyry pääsee kulkemaan osittain ohja-5 uspinnan 21 ohitse kolmannen teräharjan 14”’ vieressä oleviin teräuriin 15. Tällöin jauhatuksessa syntyvää höyryä ei juurikaan ohjata teräväliin vaan se pääsee kulkemaan vapaammin kuin perinteisiä patoja käytettäessä. Verrattuna perinteiseen höyryn virtausta helpottavaan puolipatoon, jonka yläpinta on matalammalla tasolla kuin teräharjojen 14 yläpinta 14c, saavutetaan nyt esitetyn 10 mukaisella ratkaisulla kuitenkin paremmin jauhatuksen alaista materiaalia terä-väliin ohjaava vaikutus, koska höyryä raskaampana materiaalina jauhatuksen alainen materiaali kulkeutuu teräurasta 15 suoraan eteenpäin ohjauspintaa 21 pitkin jauhinpintojen väliseen teräväliin. Kuvioissa 5 ja 6 on jauhettavan materiaalin kulkua jauhinpinnalla kuvattu kaavamaisesti viitemerkinnällä M merkityl-15 lä nuolella ja höyryn kulkua jauhinpinnalla on kuvattu kaavamaisesti viitemerkinnällä S merkityllä nuolella.

Kuviossa 13 on esitetty kaavamaisesti yläviistosta katsottuna sellainen teräharjojen 14 keskinäinen sijoittelu, joka muistuttaa kuvion 4 mukaista ratkaisua siten, että kolmannen teräharjan 14”’ ohjauspinnan molemmille puo-20 Nile jää rako 22, mutta joka poikkeaa kuviossa 4 esitetystä sovellutusmuodosta siten, että raon 22 suuruus kolmannen teräharjan 14’” ohjauspinnan 21 eri puolilla poikkeaa toisistaan. Tämä saadaan aikaan järjestämällä ensimmäinen teräharja 14’ ja toisen teräharja 14” toistensa suhteen siten, että ensimmäisen teräharjan 14’ ja toisen teräharjan 14” toiset päät 14b ovat toisistaan poikkea-25 valla etäisyydellä jauhinpinnan 16 syöttöreunasta 12.

Edellä kuvattua niin sanottua teräharjojen 14 avointa lomitusta eli 5 lomitusta, missä kolmannen teräharjan 14’” ohjauspinnan 21 molemmille puo-

(M

^ Nile jää rako 22, voidaan käyttää esimerkiksi jauhettaessa haketta jauhinpinnan ° sisemmillä eli lähempänä jauhettavan materiaalin syöttöä sijaitsevilla jauhin- ° 30 pintavyöhykkeillä. Tällä alueella ei tarvita tiheästi sijoitettuja teräharjoja, koska | jauhettava materiaali on vielä suhteellisen suurina kappaleina. Tärkeää on kui- co tenkin varmistaa jauhettavan materiaalin esteetön virtaus pidemmälle terä- 00 väliin, mitä avoin lomitus höyryn virtausta edistävä rakenteena edesauttaa, o Muuttamalla teräharjojen 14 lomituksen syvyyttä eli sitä, kuinka pit- ^ 35 källe kolmannen teräharjan 14’” ensimmäinen pää 14a ulottuu ensimmäisen teräharjan 14’ ja toisen teräharjan 14” väliin, sekä alkavan teräharjan 14 en- 11 simmäisessä päässä 14a olevan ohjauspinnan 21 nousukulmaa, voidaan vaikuttaa teräharjojen 14 päiden välille jäävien rakojen 22 suuruuteen ja siten höyryvirtauksiin jauhinpinnalla 16. Ohjauspinnan 21 nousukulma teräharjan 14 yläpinnan 14c suhteen voi vaihdella esimerkiksi välillä 20 - 55 astetta, edulli-5 sesti välillä 30 - 45 astetta. Mitä pienempi ohjauspinnan 21 nousukulma on, sitä suurempi osa teräurassa kulkevasta höyryvirtauksesta siirtyy alkavan teräharjan vieressä oleviin teräuriin. Jauhinpinnan syöttöreunan puoleisella osuudella voidaan käyttää loivempaa ohjauspinnan nousukulmaa ja sitä seu-raavilla jauhinpintavyöhykkeillä eli voimakkaammin jauhatusta suorittavilla 10 vyöhykkeillä on edullista käyttää jyrkempää ohjauspinnan nousukulmaa. Ohjauspinnan loiva nousukulma yhdistettynä seuraavana käsiteltyyn suljettuun tai lähes suljettuun teräharjojen lomitukseen voimakkaammin jauhatusta suorittavilla vyöhykkeillä vie liikaa tilavuutta ja voi johtaa höyrynvirtausongelmiin.

Lisäksi kuvioista 4-6 poiketen alkavan teräharjan eli kolmannen te-15 räharjan 14”’ ohjauspinta 21 voidaan sijoittaa myös kokonaisuudessaan kahden päättyvän teräharjan 14 eli ensimmäisen teräharjan 14’ ja toisen teräharjan 14” väliin, jolloin kolmannen teräharjan 14’” ohjauspinnan 21 kummallekaan puolelle ei jää rakoa 22. Tällaista sovellusta voidaan käyttää esimerkiksi levyjauhimissa, mutta myös muissa jauhintyypeissä, lähellä teräsegmentin tai 20 jauhinpinnan poistoreunaa, jossa jauhatuksen alaisen materiaalin eteenpäin virtausta voidaan haluta rajoittaa materiaaliin kohdistuvan jauhatuksen tehostamiseksi ja varmistaa, että kaikki jauhettava materiaali nousee teräurien 15 pohjalta teräväliin 10. Tällainen teräharjojen 14 keskinäinen sijoittelu on esitetty kaavamaisesti yläviistosta katsottuna kuviossa 11.

25 Jauhinsovelluksissa, joissa jauhimen terävälissä 10 muodostuu run saasti höyryä, voidaan kolmannen teräharjan 14’” ensimmäinen pää 14a jär-5 jestää ensimmäisen teräharjan 14’ ja toisen teräharjan 14” toisten päiden 14b

(M

^ suhteen siten, että teräharjojen päiden väliin jäävät raot 22 muodostuvat suh- ° teellisen suuriksi, minkä seurauksena höyryn virtaus kolmannen teräharjan ° 30 14’” ohjauspinnan 21 ohi tehostuu. Tällöin kolmannen teräharjan 14’” ohjaus- £ pinnan 21 ensimmäinen pää 21a voidaan sijoittaa ensimmäisen teräharjan 14’ co ja toisen teräharjan 14” kulkusuunnassa siihen kohtaan, missä ensimmäinen 00 teräharja 14’ ja toinen teräharja 14” päättyvät tai jopa sellaiseen kohtaan, mikä o on etäisyyden päässä ensimmäisen teräharjan 14’ ja toisen teräharjan 14” kul- ™ 35 kusuunnassa ensimmäisen 14’ ja toisen 14” teräharjan toisista päistä 14b, jol loin kolmas teräharja 14’” on sovitettu sekä ensimmäisen teräharjan 14’ että 12 toisen teräharjan 14” kuvitteellisten jatkeiden väliin ensimmäisen 14’ ja toisen teräharjan 14” kulkusuunnassa. Tällöin ensimmäisen teräharjan 14’ ja toisen teräharjan 14” kulkusuunnalla tarkoitetaan ensimmäisen teräharjan 14’ ja toisen teräharjan 14” tangentin suuntaa ensimmäisen teräharjan 14’ ja toisen te-5 räharjan 14” toisessa päässä 14b.

Kuvioiden 4-6 mukaisessa suoritusmuodossa on esitetty teräharjo-jen 14 niin sanottu suora lomittaminen, missä kahden vierekkäisten teräharjo-jen 14 ensimmäiset päät 14a ja toiset päät 14b ovat keskenään olennaisesti samalla etäisyydellä jauhinpinnan 16 syöttöreunasta 12. Kuvioiden 7 ja 8 mu-10 kaisessa suoritusmuodossa on puolestaan esitetty teräharjojen 14 niin sanottu vinolomittaminen, missä kahden vierekkäisten teräharjojen 14 ensimmäiset päät 14a ja toiset päät 14b ovat toisistaan poikkeavalla etäisyydellä jauhinpinnan 16 syöttöreunasta 12. Tämä saadaan aikaan esimerkiksi kuvioissa 7 ja 8 esitetyssä suoritusmuodossa siten, että ensimmäinen teräharja 14’ on sovitettu 15 päättymään kauempana jauhinpinnan 16 syöttöreunasta 12 kuin toinen terä-harja 14” eli ensimmäisen teräharjan 14’ toinen pää 14b on kauempana jauhinpinnan 16 syöttöreunasta 12 kuin toisen teräharjan 14” toinen pää 14b. Käytettäessä tällöin kuviossa 7 esitettyyn tapaan vakiokulmaa kolmannen teräharjan 14’” ohjauspinnassa 21 muodostuu ensimmäisen teräharjan 14’ toi-20 sen pään 14b ja kolmannen teräharjan 14’” ensimmäisen pään 14a välinen rako 22 pienemmäksi kuin toisen teräharjan 14” toisen pään 14b ja kolmannen teräharjan 14’” ensimmäisen pään 14a välinen rako 22. Tällaisella ratkaisulla voidaan välttää avoimen virtauspinta-alan pieneneminen kaikissa jauhinpinnan 16 teräurissa 15 samalla etäisyydellä jauhinpinnan 16 syöttöreunasta 12. Täl-25 löin siis toiselle puolelle alkavaa teräharjaa eli kolmatta teräharjaa 14’” muodostuu suurempi rako 22 teräharjojen väliin kuin toiselle. Tällöin myös sellai-5 nen suoritusmuoto on mahdollinen, että toiselle puolelle kolmatta teräharjaa

(M

^ 14’” ei välttämättä muodostu minkäänlaista rakoa 22. Tällöin siis ensimmäisen ° teräharjan 14’ toisen pään 14b etäisyys jauhinpinnan 16 syöttöreunasta 12 on ° 30 suurempi kuin toisen teräharjan 14” toisen pään 14b etäisyys jauhinpinnan 16 | syöttöreunasta 12 ja kolmannen teräharjan 14’” ohjauspinnan 21 toisen pään co 21b etäisyys jauhinpinnan 16 syöttöreunasta 12 voi olla pienempi tai yhtäsuuri 00 kuin ensimmäisen teräharjan 14’ toisen pään 14b etäisyys jauhinpinnan 16 o syöttöreunasta 12. Edelleen kolmannen teräharjan 14’” ohjauspinnan 21 toi- ^ 35 sen pään 21b etäisyys jauhinpinnan 16 syöttöreunasta 12 on kuitenkin suu rempi kuin toisen teräharjan 14” toisen pään 14b etäisyys jauhinpinnan 16 13 syöttöreunasta 12. Kolmannen teräharjan 14”’ ohjauspinnan 21 ensimmäisen pään 21a etäisyys jauhinpinnan syöttöreunasta voi puolestaan suoritusmuodosta riippuen olla suurempi, pienempi tai yhtäsuuri kuin toisen teräharjan 14” toisen pään 14b etäisyys jauhinpinnan syöttöreunasta.

5 Tällaisessa niin sanotussa vinolomituksessa on mahdollista lomittaa teräharjat toistensa suhteen myös esimerkiksi siten, että kolmannen teräharjan 14”’ ohjauspinnan 21 ensimmäinen pää 21a voidaan sijoittaa ensimmäisen teräharjan 14’ tai toisen teräharjan 14” kulkusuunnassa siihen kohtaan, missä ensimmäinen teräharja 14’ tai toinen teräharja 14” päättyy tai jopa sellaiseen 10 kohtaan, mikä on etäisyyden päässä ensimmäisen teräharjan 14’ tai toisen teräharjan 14” kulkusuunnassa ensimmäisen 14’ tai toisen 14” teräharjan toisesta päästä 14b, jolloin kolmas teräharja on sovitettu ainakin osalta pituuttaan joko ensimmäisen teräharjan 14’ ja toisen teräharjan 14” kuvitteellisen jatkeen väliin tai ensimmäisen teräharjan 14’ kuvitteellisen jatkeen ja toisen teräharjan 15 14” väliin ensimmäisen 14’ ja toisen teräharjan 14” kulkusuunnassa. Tällöin ensimmäisen teräharjan 14’ tai toisen teräharjan 14’ kulkusuunnalla tarkoitetaan ensimmäisen teräharjan 14’ tai toisen teräharjan 14” tangentin suuntaa ensimmäisen teräharjan 14’ tai toisen teräharjan 14” toisessa päässä 14b.

Kuviossa 12 on vielä esitetty kaavamaisesti yläviistosta katsottuna 20 sellainen teräharjojen keskinäinen sovittelu, missä ensimmäisen teräharjan 14’ ja kolmannen teräharjan 14’” ohjauspinnan 21 väliin ei muodostu minkäänlaista rakoa mutta missä toisen teräharjan 14” ja kolmannen teräharjan 14’” ohjauspinnan 21 väliin muodostuu rako 22. Tällaisessa sovellutusmuodossa voidaan teräharjoilla 14’, 14” ja 14’” muodostaa puoliavoin lomitus.

25 Haluttaessa saada aikaan mahdollisimman tehokas jauhatus, voi daan se puoli kolmannesta teräharjasta 14’”, jossa rako 22 on pienempi tai ra- o koa 22 ei ole ollenkaan, sijoittaa pyörivän jauhinpinnan eli jauhimen roottorin cv ^ kyseessä ollessa vastakkaiseen suuntaan suhteessa roottorin pyörimissuun- ° taan eli pyörimissuunnassa taaemmaksi. Paikoillaan olevan jauhinpinnan eli ° 30 jauhimen staattorin kyseessä ollen voidaan se puoli kolmannesta teräharjasta | 14’”, jossa rako 22 on pienempi tai rakoa 22 ei ole ollenkaan, sijoittaa samaan to suuntaan roottorin pyörimissuunnan kanssa eli sille puolelle teräharjaa, joka 00 kohtaa roottorin viimeiseksi. Tällöin kolmannen teräharjan 14’” ohjauspinnan o 21 se puoli, missä rako 22 on pienempi tai sitä ei ole ollenkaan, nostaa jauha- ^ 35 tuksen alaista materiaalia tehokkaammin teräurasta jauhinpintojen väliseen te- räväliin. Samanaikaisesti kolmannen teräharjan 14’” ohjauspinnan 21 sillä puo- 14 lella, missä rako 22 on suurempi, höyry pääsee virtaamaan vapaammin terä-urasta toiseen.

Staattorin jauhinpinnan ollessa kysymyksessä voidaan teräharjojen sovittamisessa toistensa suhteen ottaa huomioon myös staattoreille ominainen 5 ilmiö eli tietyllä alueella staattorin jauhinpinnalla tapahtuva höyryn takaisinvir-taus. Tämä höyryn takaisinvirtaus voidaan ottaa huomioon lomittamalla terä-harjat toistensa suhteen sellaisella tavalla ja asettamalla teräharjan ohjauspin-nan nousukulma sellaiseksi, että höyry ei pääse virtaamaan takaisinpäin jauhinpinnalla teräharjojen välissä olevista raoista vaan kääntyy ylöspäin terähar-10 jän toisessa päässä 14b olevan seinämän 14d ansiosta. Tällaisella staattorin jauhinpinnalla toteutettavalla ratkaisulla voidaan edelleen tehostaa jauhatusta.

Kuviot 9 ja 10 esittävät kaavamaisesti vielä erästä mahdollista te-räsegmentin teräharjojen sijoittelua. Kuvioiden 9 ja 10 esittämässä teräseg-mentissä on esitetty ratkaisu, missä yhdessä teräsegmentissä on useita tois-15 tensa suhteen erilaisilla tavoilla lomitettuja teräharjoja, vaihdellen teräharjojen välisten rakojen 22 kokoa tai suuruutta eri puolilla teräharjoja erilaisilla aiemmin esitetyillä tavoilla.

Teräsegmenttejä 11 voidaan käyttää muodostamaan osa jauhimen jauhinpinnasta siten, että teräsegmentin 11 syöttöreuna 12 vastaa koko jau-20 hinpinnan syöttöreunaa ja että teräsegmentin 11 poistoreuna 13 vastaa koko jauhinpinnan poistoreunaa, jolloin keskenään samalla etäisyydellä jauhinpinnan syöttöreunasta 12 olevat teräharjat 14 ja teräurat 15 kuuluvat samaan jau-hinpintavyöhykkeeseen. Teräsegmenttejä 11 voidaan kuitenkin käyttää muodostamaan ainoastaan osa jauhinpinnan yhdestä jauhinpintavyöhykkeestä eli 25 osa esimerkinomaisesti kuviossa 3 esitetyn jauhinpinnan ensimmäisestä 17, toisesta 18, kolmannesta 19 tai neljännestä 20 jauhinpintavyöhykkeestä. o Kuvioissa erilaisia sovellutusmuotoja on esitetty käyttäen esimerkki-

CM

^ nä teräsegmentin jauhinpintaa mutta kaikkia erilaisia suoritusmuotoja voidaan ° soveltaa myös yhtenäisenä jauhinpintarakenteena toteutetussa jauhinpinnas- ° 30 sa.

| Joissain tapauksissa selityksessä esitettyjä piirteitä voidaan käyttää co sellaisenaan, muista piirteistä huolimatta. Toisaalta selityksessä esitettyjä piir- 00 teitä voidaan tarvittaessa yhdistellä erilaisten kombinaatioiden muodostami-o seksi.

O

C\J

15

Piirustukset ja niihin liittyvä selitys on tarkoitettu vain havainnollistamaan keksinnön ajatusta. Yksityiskohdiltaan keksintö voi vaihdella patenttivaatimusten puitteissa.

Kuvioissa esitetyt teräharjat 14 ovat rakenteeltaan suoria, mutta te-5 räharjat 14 voisivat pituussuuntaiselta rakenteeltaan olla myös kaarevia. Edelleen teräharjat voidaan sovittaa joko pumppaaviksi tai syöttäviksi teräharjoiksi eli jauhettavan materiaalin kulkua jauhinpinnalla edistäviksi teräharjoiksi, tai pidättäviksi teräharjoiksi eli jauhettavan materiaalin kulkua jauhinpinnalla rajoittaviksi teräharjoiksi tai näiden yhdistelmäksi.

10 Pumppaavalla teräharjalla tarkoitetaan sellaista teräharjaa, joka tuottaa jauhettavalle massapartikkelille sekä jauhinpinnan kehänsuuntaisen eli teräsegmentin säteen normaalin suuntaisen nopeuskomponentin että jauhinpinnan syöttöreunalta jauhinpinnan poistoreunalle suuntautuvan jauhinpinnan säteen suuntaisen nopeuskomponentin. Pidättävällä teräharjalla tarkoitetaan 15 sellaista teräharjaa, joka tuottaa jauhettavalle massapartikkelille sekä jauhinpinnan kehänsuuntaisen eli teräsegmentin säteen normaalin suuntaisen nopeuskomponentin että jauhinpinnan poistoreunalta jauhinpinnan syöttöreunalle suuntautuvan jauhinpinnan säteen suuntaisen nopeuskomponentin. Esimerkiksi katsottaessa kuvion 3 teräpintaa oikein päin eli siten, että siinä olevat vii-20 tenumerot näkyvät normaalisti pystyasennossa, niin lähinnä vasenta reunaa olevat teräharjat ovat teräsegmentin säteen suuntaiset, jolloin ne eivät ole pumppaavia eivätkä pidättäviä teräharjoja vaan ne ovat säteen suuntaisia te-räharjoja. Vastaavasti kuvion 3 lähinnä oikeanpuoleisesta reunaa oleva terä-harjat muodostavat sellaisen kulman teräsegmentin säteen suuntaisen suun-25 nan kanssa, joka avautuu teräpinnan syöttöreunalta teräpinnan poistoreunalle. Tällöin lähinnä oikeanpuoleista reunaa olevat teräharjat voivat olla pumppaa-o vat tai pidättävät. Mikäli kuvion 3 teräsegmentti on staattoriteräsegmentti ja ^ roottori liikkuu sen yli oikealta vasemmalle, niin lähinnä oikeanpuoleista reunaa olevat teräharjat ovat pumppaavat edistäen materiaalin säteensuuntaista liiket- ° 30 tä syöttöreunalta poistoreunalle. Vastaavasti mikäli kuvion 3 teräsegmentti on £ staattoriteräsegmentti ja roottori liikkuu sen yli vasemmalta oikealle, niin lähin- (X) nä oikeanpuoleista reunaa olevat teräharjat ovat pidättävät pidättäen materiaasi Iin säteensuuntaista liikettä syöttöreunalta poistoreunalle. Mikäli kuvion 3 te- O> o rasegmentti on roottoriteräsegmentti ja se liikkuu vasemmalta oikealle, niin lä- ^ 35 hinnä oikeanpuoleista reunaa olevat teräharjat ovat pumppaavat edistäen ma teriaalin säteensuuntaista liikettä syöttöreunalta poistoreunalle. Edelleen mikäli 16 kuvion 3 teräsegmentti on roottoriteräsegmentti ja se liikkuu oikealta vasemmalle, niin lähinnä oikeanpuoleista reunaa olevat teräharjat ovat pidättävät hidastaen materiaalin säteensuuntaista liikettä syöttöreunalta poistoreunalle.

Kuvion 3 teräsegmentissä on esitetty yksi esimerkki teräharjojen 5 suunnista esitetyn teräratkaisun yhteydessä. Esitetty ratkaisu toimii lähtökohtaisesti parhaiten silloin kun sekä roottorissa että staattorissa on jonkin verran pumppaavat teräharjojen kulmat. Tämä johtuu siitä, että höyryn virtausta parantava rako suuntautuu silloin enemmän terävälissä eteenpäin, jonne höyryn halutaankin menevän, sekä siitä, että keksinnön ramppimainen rakenne suun-10 tautuu silloin lähemmäs sitä suuntaa, johon massavirta todellisuudessa kulkee. Tällöin massa nousee tehokkaasti teräväliin. Ratkaisu toimii parhaiten kun sekä roottorin että staattorin teräharjojen kulmat ovat 10-45 astetta pumppaavat. Edelleen ratkaisu toimii hyvin kun teräharjojen kulmat ovat 0-10 astetta pumppaavat tai yli 45 astetta pumppaavat tai 0-15 astetta jarruttavat eli pi-15 dättävät. Kun roottorin teräharjakulmat ovat voimakkaasti pumppaavat eli roottorin teräharjakulmat ovat esimerkiksi välillä 25 - 45 astetta pumppaavat tai vielä suuremmat teräharjakulmaltaan, niin tällöin myös sellainen ratkaisu on toimiva, jossa staattorin teräharjakulmat ovat esimerkiksi 15-45 astetta pidättävät. Ratkaisu ei aseta muita rajoituksia staattorin ja roottorin teräpinnoissa tai 20 niiden osissa käytettäville teräharjojen kulmille, joten teräkulmat voidaan valita lähtökohtaisesti vapaasti erilaisina kombinaatioina roottorin ja staattorin terä-pinnoille.

Teräharjojen kulmien valinnoilla voidaan vaikuttaa siihen, kuinka paljon teritys kuluttaa energiaa ja mikä on jauhatuksella aikaansaatava jauha-25 tusasteen muutos. Voimakkaasti pumppaava teräratkaisu johtaa materiaalin lyhyeen viipymäaikaan terävälissä, jolloin jauhatus tapahtuu pienellä energian-5 kulutuksella. Tällöin jauhettava materiaali saa tasaisen jauhatuskäsittelyn, mut-

(M

ta jauhatusasteen muutos jää verrattain alhaiseksi. Vähemmän pumppaavalla ° teräratkaisulla materiaali viipyy pitempään terävälissä, jolloin jauhatuksen ° 30 energiankulutus on suurempi ja saadaan suurempi jauhatusasteen muutos.

£ Mikäli käytetään voimakkaasti pidättävää teräratkaisua, niin jauhatuksen vii- oo pymäaika on pitkä, josta seuraa korkea energiankulutus. Tällöin saadaan kes- 00 $ kimääräisesti korkea jauhatusasteen muutos, mutta jauhetun materiaalin jau- § hatusaste voi olla epätasainen käsittäen pitkälle jauhautunutta materiaalia ja ^ 35 vähän jauhautunutta materiaalia.

17

Edelleen kaikissa kuvioiden mukaisissa sovellutusmuodoissa kolmas teräharja 14”’ on reunoiltaan kiinni ensimmäisessä teräharjassa 14’ ja toisessa teräharjassa 14”. Sellainenkin sovellus on kuitenkin mahdollinen, että ensimmäisen teräharjan 14’ ja kolmannen teräharjan 14’” ja/tai toisen terähar-5 jän 14” ja kolmannen teräharjan 14’” välissä on pieni rako siten, että kolmas teräharja 14’” ei ainakaan alkuosaltaan olisi yhtä leveä kuin se teräura 15, jonka kolmas teräharja 14’” päättää, jolloin kyseisen raon kautta höyry voi päästä virtaamaan teräurasta toiseen. Myös sellainen sovellus on mahdollinen, jossa kolmannen teräharjan ohjauspinta on teräuran pohjalla kiinni sitä vierustavissa 10 teräharjoissa, mutta yläosastaan irti jomman kumman tai molempien sen vieressä olevien teräharjojen kylkipinnoista, jolloin kolmannen teräharjan 14’” yläpinta 14c olisi kapeampi kuin sen ohjauspinta 21 alkuosaltaan.

δ c\i

CM

o δ

X

X

CL

CO

00

CM

m o o o

CM

Claims (21)

18 I.Jauhimen jauhinpinta (1, 2) lignoselluloosapitoisen materiaalin kuiduttamiseksi tarkoitettuun jauhimeen, jossa jauhinpinnassa (1,2) on jauhettavan materiaalin syöttövirtauksen suuntaan suunnattava syöttöreuna (12) ja 5 jauhetun materiaalin poistumisvirtauksen suuntaan suunnattava poistoreuna (13) ja joka jauhinpinta (1, 2) käsittää ainakin yhden ensimmäisen teräharjan (14’) ja ainakin yhden toisen teräharjan (14”), joiden välissä on teräura (15) ja joissa ensimmäisessä (14’) ja toisessa (14”) teräharjassa on jauhinpinnan (1, 2) syöttöreunan (12) suuntaan suunnattu ensimmäinen pää (14a) ja jauhinpin-10 nan (1,2) poistoreunan (13) suuntaan suunnattu toinen pää (14b), ja että jau-hinpintaan (1, 2) kuuluu ainakin yksi kolmas teräharja (14’”), jossa on jauhinpinnan (1, 2) syöttöreunan (12) suuntaan suunnattu ensimmäinen pää (14a) ja jauhinpinnan (1, 2) poistoreunan (13) suuntaan suunnattu toinen pää (14b) ja että kolmannen teräharjan (14’”) ensimmäisessä päässä (14a) on jauhinpinnan 15 (1,2) syöttöreunan (12) suunnasta jauhinpinnan (1, 2) poistoreunan (13) suun taan nouseva ohjauspinta (21) lignoselluloosapitoisen materiaalin ohjaamiseksi kolmannen teräharjan (14’”) yläpinnalle (14c), jossa ohjauspinnassa (21) on jauhinpinnan (1, 2) syöttöreunan (12) suuntaan suunnattu ensimmäinen pää (21a) ja jauhinpinnan (1, 2) poistoreunan (13) suuntaan suunnattu toinen pää 20 (21 b), t u n n e 11 u siitä, että mainittu ohjauspinta (21) on sovitettu ensimmäisen teräharjan (14’) ja toisen teräharjan (14”) kulkusuunnassa ainakin osittain ensimmäisen terä-harjan (14’) ja toisen teräharjan (14”) väliin, ensimmäisen teräharjan (14’) ja toisen teräharjan (14”) kuvitteellisen jatkeen väliin, ensimmäisen teräharjan 25 (14’) kuvitteellisen jatkeen ja toisen teräharjan (14”) väliin tai sekä ensimmäi sen teräharjan (14’) että toisen teräharjan (14”) kuvitteellisten jatkeiden väliin o ja että kolmas teräharja (14’”) on reunoiltaan kiinni ensimmäisessä teräharjas- ^ sa (14’) ja toisessa teräharjassa (14”), ensimmäisessä teräharjassa (14’) ja ° toisen teräharjan (14”) kuvitteellisessa jatkeessa, ensimmäisen teräharjan (14’) ° 30 kuvitteellisessa jatkeessa ja toisessa teräharjassa (14”) tai sekä ensimmäisen £ teräharjan (14’) että toisen teräharjan (14”) kuvitteellisissa jatkeissa. co 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen jauhinpinta, tu n n ett u siitä, 00 että ensimmäisen teräharjan (14’) toisen pään (14b) etäisyys jauhinpinnan (1, o 2) syöttöreunasta (12) on olennaisesti yhtä suuri kuin toisen teräharjan (14”) ™ 35 toisen pään (14b) etäisyys jauhinpinnan (1, 2) syöttöreunasta (12) ja että kol mannen teräharjan (14’”) ohjauspinnan (21) toisen pään (21b) etäisyys jauhin- 19 pinnan (1, 2) syöttöreunasta (12) on yhtä suuri tai suurempi kuin ensimmäisen teräharjan (14’) toisen pään (14b) ja toisen teräharjan (14”) toisen pään (14b) etäisyys jauhinpinnan (1,2) syöttöreunasta (12).

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen jauhinpinta, tunnettu siitä, 5 että kolmannen teräharjan (14”’) ohjauspinnan (21) ensimmäisen pään (21a) etäisyys jauhinpinnan (1, 2) syöttöreunasta (12) on yhtä suuri tai suurempi kuin ensimmäisen teräharjan (14’) ja toisen teräharjan (14”) toisen pään (14b) etäisyys jauhinpinnan (1,2) syöttöreunasta (12).

4. Patenttivaatimuksen 2 mukainen jauhinpinta, tunnettu siitä, 10 että kolmannen teräharjan (14’”) ohjauspinnan (21) ensimmäisen pään (21a) etäisyys jauhinpinnan (1, 2) syöttöreunasta (12) on pienempi kuin ensimmäisen teräharjan (14’) toisen pään (14b) ja toisen teräharjan (14”) toisen pään (14b) etäisyys jauhinpinnan (1,2) syöttöreunasta (12).

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen jauhinpinta, tu n n ett u siitä, 15 että ensimmäisen teräharjan (14’) toisen pään (14b) etäisyys jauhinpinnan (1, 2. syöttöreunasta (12) on olennaisesti yhtä suuri kuin toisen teräharjan (14”) toisen pään (14b) etäisyys jauhinpinnan (1, 2) syöttöreunasta (12) ja että kolmannen teräharjan (14’”) ohjauspinnan (21) toisen pään (21b) etäisyys jauhinpinnan (1, 2) syöttöreunasta (12) on pienempi kuin ensimmäisen teräharjan 20 (14’) toisen pään (14b) ja toisen teräharjan (14”) toisen pään (14b) etäisyys jauhinpinnan (1,2) syöttöreunasta (12).

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen jauhinpinta, tu n n ett u siitä, että ensimmäisen teräharjan (14’) toisen pään (14b) etäisyys jauhinpinnan (1, 2. syöttöreunasta (12) on suurempi kuin toisen teräharjan (14”) toisen pään 25 (14b) etäisyys jauhinpinnan (1, 2) syöttöreunasta (12) ja että kolmannen terä- harjan (14’”) ohjauspinnan (21) toisen pään (21b) etäisyys jauhinpinnan (1, 2) o syöttöreunasta (12) on pienempi tai yhtäsuuri kuin ensimmäisen teräharjan CM ^ (14’) toisen pään (14b) etäisyys jauhinpinnan (1, 2) syöttöreunasta (12) ja että ° kolmannen teräharjan (14’”) ohjauspinnan (21) toisen pään (21b) etäisyys jau- ° 30 hinpinnan (1, 2) syöttöreunasta (12) on suurempi kuin toisen teräharjan (14”) £ toisen pään (14b) etäisyys jauhinpinnan (1,2) syöttöreunasta (12). co 7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen jauhinpinta, tunnettu siitä, 00 että kolmannen teräharjan (14’”) ohjauspinnan (21) ensimmäisen pään (21a) o etäisyys jauhinpinnan (1, 2) syöttöreunasta (12) on suurempi kuin toisen terä- ^ 35 harjan (14”) toisen pään (14b) etäisyys jauhinpinnan (1,2) syöttöreunasta (12). 20

8. Patenttivaatimuksen 6 mukainen jauhinpinta, tunnettu siitä, että kolmannen teräharjan (14”’) ohjauspinnan (21) ensimmäisen pään (21a) etäisyys jauhinpinnan (1, 2) syöttöreunasta (12) on pienempi tai yhtäsuuri kuin toisen teräharjan (14”) toisen pään (14b) etäisyys jauhinpinnan (1, 2) syöttö- 5 reunasta (12).

9. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen jauhinpinta, tunnettu siitä, että ohjauspinta (21) käsittää ainakin yhden lineaarisesti, koverasti tai kuperasti nousevan osuuden.

10. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen jauhinpinta, 10 tunnettu siitä, että ohjauspinta (21) on lineaarisesti nouseva ja että ohjauspinnan (21) nousukulma teräuran (15) pohjan suhteen on 20 - 55 astetta, edullisesti 30 - 45 astetta.

11. Jauhimen jauhinpinnan (1, 2) teräsegmentti (11) lignoselluloo-sapitoisen materiaalin kuiduttamiseksi tarkoitettuun jauhimeen, joka teräseg- 15 mentti (11) on sovitettavissa muodostamaan osa jauhimen jauhinpinnasta (1, 2) ja jossa teräsegmentissä (11) on teräsegmentin (11) jauhinpinta (16), jossa on jauhettavan materiaalin syöttövirtauksen suuntaan suunnattava syöttöreuna (12) ja jauhetun materiaalin poistumisvirtauksen suuntaan suunnattava poisto-reuna (13) ja joka teräsegmentin (11) jauhinpinta (16) käsittää ainakin yhden 20 ensimmäisen teräharjan (14’) ja ainakin yhden toisen teräharjan (14”), joiden välissä on teräura (15) ja joissa ensimmäisessä (14’) ja toisessa (14”) terähar-jassa on jauhinpinnan (16) syöttöreunan (12) suuntaan suunnattu ensimmäinen pää (14a) ja jauhinpinnan (16) poistoreunan (13) suuntaan suunnattu toinen pää (14b), ja että teräsegmentin (11) jauhinpintaan (16) kuuluu ainakin yk-25 si kolmas teräharja (14’”), jossa on jauhinpinnan (16) syöttöreunan (12) suuntaan suunnattu ensimmäinen pää (14a) ja jauhinpinnan (16) poistoreunan (13) 5 suuntaan suunnattu toinen pää (14b) ja että kolmannen teräharjan (14’”) en- C\1 ^ simmäisessä päässä (14a) on jauhinpinnan (16) syöttöreunan (12) suunnasta ° jauhinpinnan (16) poistoreunan (13) suuntaan nouseva ohjauspinta (21) lig- ° 30 noselluloosapitoisen materiaalin ohjaamiseksi kolmannen teräharjan (14’”) | yläpinnalle (14c), jossa ohjauspinnassa (21) on jauhinpinnan (16) syöttöreunan n (12) suuntaan suunnattu ensimmäinen pää (21a) ja jauhinpinnan (16) poisto- 00 reunan (13) suuntaan suunnattu toinen pää (21b), tunnettu siitä, että mainittu o ohjauspinta (21) on sovitettu ensimmäisen teräharjan (14’) ja toisen teräharjan ^ 35 (14”) kulkusuunnassa ainakin osittain ensimmäisen teräharjan (14’) ja toisen teräharjan (14”) väliin, ensimmäisen teräharjan (14’) ja toisen teräharjan (14”) 21 kuvitteellisen jatkeen väliin, ensimmäisen teräharjan (14’) kuvitteellisen jatkeen ja toisen teräharjan (14”) väliin tai sekä ensimmäisen teräharjan (14’) että toisen teräharjan (14”) kuvitteellisten jatkeiden väliin ja että kolmas teräharja (14’”) on reunoiltaan kiinni ensimmäisessä teräharjassa (14’) ja toisessa terä-5 harjassa (14”), ensimmäisessä teräharjassa (14’) ja toisen teräharjan (14”) kuvitteellisessa jatkeessa, ensimmäisen teräharjan (14’) kuvitteellisessa jatkeessa ja toisessa teräharjassa (14”) tai sekä ensimmäisen teräharjan (14’) että toisen teräharjan (14”) kuvitteellisissa jatkeissa.

12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen teräsegmentti, tunnettu 10 siitä, että ensimmäisen teräharjan (14’) toisen pään (14b) etäisyys teräseg- mentin (11) jauhinpinnan (16) syöttöreunasta (12) on olennaisesti yhtä suuri kuin toisen teräharjan (14”) toisen pään (14b) etäisyys teräsegmentin (11) jauhinpinnan (16) syöttöreunasta (12) ja että kolmannen teräharjan (14’”) ohjaus-pinnan (21) toisen pään (21b) etäisyys teräsegmentin (11) jauhinpinnan (16) 15 syöttöreunasta (12) on yhtä suuri tai suurempi kuin ensimmäisen teräharjan (14’) toisen pään (14b) ja toisen teräharjan (14”) toisen pään (14b) etäisyys teräsegmentin (11) jauhinpinnan (16) syöttöreunasta (12).

13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen teräsegmentti, tunnettu siitä, että kolmannen teräharjan (14’”) ohjauspinnan (21) ensimmäisen pään 20 (21 a) etäisyys teräsegmentin (11) jauhinpinnan (16) syöttöreunasta (12) on yh tä suuri tai suurempi kuin ensimmäisen teräharjan (14’) ja toisen teräharjan (14”) toisen pään (14b) etäisyys teräsegmentin (11) jauhinpinnan (16) syöttö-reunasta (12).

14. Patenttivaatimuksen 12 mukainen teräsegmentti, tunnettu 25 siitä, että kolmannen teräharjan (14’”) ohjauspinnan (21) ensimmäisen pään (21a) etäisyys teräsegmentin (11) jauhinpinnan (16) syöttöreunasta (12) on 5 pienempi kuin ensimmäisen teräharjan (14’) toisen pään (14b) ja toisen terä- CSJ ^ harjan (14”) toisen pään (14b) etäisyys teräsegmentin (11) jauhinpinnan (16) ° syöttöreunasta (12). ° 30 15. Patenttivaatimuksen 11 mukainen teräsegmentti, tunnettu £ siitä, että ensimmäisen teräharjan (14’) toisen pään (14b) etäisyys teräseg- co mentin (11) jauhinpinnan (16) syöttöreunasta (12) on olennaisesti yhtä suuri 00 $ kuin toisen teräharjan (14”) toisen pään (14b) etäisyys teräsegmentin (11) janes hinpinnan (16) syöttöreunasta (12) ja että kolmannen teräharjan (14’”) ohjaus- ™ 35 pinnan (21) toisen pään (21b) etäisyys teräsegmentin (11) jauhinpinnan (16) syöttöreunasta (12) on pienempi kuin ensimmäisen teräharjan (14’) toisen 22 pään (14b) ja toisen teräharjan (14”) toisen pään (14b) etäisyys teräsegmentin (11) jauhinpinnan (16) syöttöreunasta (12).

16. Patenttivaatimuksen 11 mukainen teräsegmentti, tunnettu siitä, että ensimmäisen teräharjan (14’) toisen pään (14b) etäisyys teräseg-5 mentin (11) jauhinpinnan (16) syöttöreunasta (12) on suurempi kuin toisen teräharjan (14”) toisen pään (14b) etäisyys teräsegmentin (11) jauhinpinnan (16) syöttöreunasta (12) ja että kolmannen teräharjan (14”’) ohjauspinnan (21) toisen pään (21b) etäisyys teräsegmentin (11) jauhinpinnan (16) syöttöreunasta (12) on pienempi tai yhtäsuuri kuin ensimmäisen teräharjan (14’) toisen pään 10 (14b) etäisyys teräsegmentin (11) jauhinpinnan (16) syöttöreunasta (12) ja että kolmannen teräharjan (14’”) ohjauspinnan (21) toisen pään (21b) etäisyys teräsegmentin (11) jauhinpinnan (16) syöttöreunasta (12) on suurempi kuin toisen teräharjan (14”) toisen pään (14b) etäisyys teräsegmentin (11) jauhinpinnan (16) syöttöreunasta (12).

17. Patenttivaatimuksen 16 mukainen teräsegmentti, tunnettu siitä, että kolmannen teräharjan (14’”) ohjauspinnan (21) ensimmäisen pään (21a) etäisyys teräsegmentin (11) jauhinpinnan (16) syöttöreunasta (12) on suurempi kuin toisen teräharjan (14”) toisen pään (14b) etäisyys teräsegmentin (11) jauhinpinnan (16) syöttöreunasta (12).

18. Patenttivaatimuksen 16 mukainen teräsegmentti, tunnettu siitä, että kolmannen teräharjan (14’”) ohjauspinnan (21) ensimmäisen pään (21a) etäisyys teräsegmentin (11) jauhinpinnan (16) syöttöreunasta (12) on pienempi tai yhtäsuuri kuin toisen teräharjan (14”) toisen pään (14b) etäisyys teräsegmentin (11) jauhinpinnan (16) syöttöreunasta (12).

19. Jonkin patenttivaatimuksen 11-18 mukainen teräsegmentti, tunnettu siitä, että ohjauspinta (21) käsittää ainakin yhden lineaarisesti, 5 koverasti tai kuperasti nousevan osuuden. (M ^ 20. Jonkin patenttivaatimuksen 11-19 mukainen teräsegmentti, ° tunnettu siitä, että ohjauspinta (21) on lineaarisesti nouseva ja että ohja- ° 30 uspinnan (21) nousukulma teräuran (15) pohjan suhteen on 20 - 55 astetta, | ed u 11 isesti 30-45 astetta. co 21. Jauhin lignoselluloosapitoisen materiaalin kuiduttamiseksi, tun- 00 nettu siitä, että jauhin käsittää ainakin yhden jonkin patenttivaatimuksen 1 -o 10 mukaisen jauhinpinnan (1, 2) tai ainakin yhden jonkin patenttivaatimuksen ^ 35 11 -20 mukaisen teräsegmentin (11). 23