FI125435B - Menetelmä ja laitteisto kuitujen, kuten lastujen sirottelemiseksi - Google Patents

Description

MENETELMÄ JA LAITTEISTO KUITUJEN, KUTEN LASTUJEN SIROTTELEMISEKSI

Tämän keksinnön kohteena on menetelmä kuitujen, kuten lastujen sirottelemiseksi pintalastusirottelussa, jossa menetelmässä lastuja sirotellaan lastumatoksi liikkuvalle hihnakuljettimelle tai vastaavalle, jossa menetelmässä käytetään sirotteluun kahta, hihnakuljetti-men yläpuolelle järjestettyä, olennaisesti päällekkäistä sirottelute-lastoa, jotka molemmat muodostuvat vierekkäin järjestetyistä teloista. Keksinnön kohteena on lisäksi laitteisto menetelmän toteuttamiseksi.

Sirottelun tarkoituksena on aikaansaada halutunlainen lastumatto ennen sen puristamista lastulevyksi. Lastumatossa pyritään esimerkiksi saamaan pintaan hienompi jae ja keskelle karkeampi jae.

Mekaaninen telasirottelu, jossa on yksi sirottelutelasto ja jolla voidaan saavuttaa hyvä sirottelutarkkuus, eli pieni sirotellun lastuma-ton neliöpainovaihtelu, on ennestään tunnettua tekniikkaa esimerkiksi FI-patentista 90746.

FI-patenttihakemuksesta 20060437 ja FI-patentista 122575 on puolestaan tunnettua käyttää kaasuvirtausta lastujen fraktioinnin parantamiseksi telasirottelussa, jossa on käytössä yksi sirottelutelasto.

Lisäksi FI-patenteista 97112 ja 117129 sekä DE-patenttihakemuksesta 19513306 on tunnettua eri tavoin soveltaa telasirotteluun kahta päällekkäistä telastoa.

Nykyään käytettävät lastulevyn ohuet pinnoituspaperit vaativat lastulevyn hiotulta pinnalta yhä enemmän tiiveyttä, eli pinnan tulee muodostua hienosta ja kuitumaisesta lastujakeesta. Lisäksi pinnan tulee olla vapaa suurista, yli 0,5 mm lastupartikkeleista.

Ennestään siis tunnetaan sekä tuulisirotteluun että telasirotteluun perustuvia laitteistoja. Tuulisirottelijassa ei ole vakavia ongelmia kun sirottelija on kaikin puolin kunnossa, mutta ongelmia tuottaa tuulisirottelijan vaikea säädettävyys, mistä seuraa pinnanlaatuon-gelmia ja tuotantotappioita. Lisäksi tuulisirottelija on herkästi likaantuva, mistä aiheutuu runsaasti siivousseisokkeja ja edelleen tuotantotappioita. Tuulisirottelijassa on myös suurehko energian tarve ja ne ovat kookkaita.

Telasirottelijan ongelmana on hienon ja kuitumaisen jakeen riittävä saaminen telaston ja kammiotuulen avulla hiontakerrokseen. Suurkapasiteettisilla linjoilla kuitumaisen jakeen siirto hiontakerrokseen on mahdotonta, koska telasirottelija siirtää lähes kaiken kuidun pe-rä-päähän, josta sitä on mahdotonta saada tuulen avulla alkupäähän tiheän ja monilukuisen lastuverhon läpi. Lisäksi liian suuria (yli 0,5 mm) lastupartikkeleita karkaa alkupään telanipeistä ja nämä lastut näkyvät hionnan jälkeen levyn pinnassa.

Tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada menetelmä, jolla voidaan telaston tasaavan vaikutuksen, suhteellisen pienen imuil-ma-nopeuden ja suhteellisen matalan, telaston alla olevan pudotuskorkeuden ansiosta saavuttaa korkea sirottelutarkkuus sekä samalla myös korkeaa sirottelukammiota ja suhteellisen suurta kaasuvirtauksen nopeutta edellyttävä edullinen lastun fraktiointitu-los. Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, että telastojen väliin järjestetään kaasuvirtaus, jonka suunta on vastakkainen telastojen telojen kuljetussuuntaan nähden, ja että alemman telaston alapuolelle järjestetään tarvittaessa telastojen välisen kaasuvirtauksen kanssa samansuuntainen kaasuvirtaus.

Keksinnön mukaisen menetelmän eräälle edulliselle toteutusmuodolle on tunnusomaista se, että kaasuvirtausten nopeudet järjestetään säädettävästi.

Keksinnön mukaisen menetelmän eräälle toiselle edulliselle toteutusmuodolle on tunnusomaista se, että alemman telaston ja hihna-kuljettimen välisen kaasuvirtauksen nopeus säädetään pienem mäksi kuin telastojen välisen kaasuvirtauksen nopeus tai kyseinen virtaus on estetty kokonaan.

Vielä eräälle keksinnön mukaisen menetelmän edulliselle toteutus-muodolle on tunnusomaista se, että sirottelutarkkuuden parantamiseksi telastojen välisen kammion kaasuvirtauksen tasaamiseksi kammion sisääntuloaukkoon järjestetään sisääntulopyörteilyä tasaava elin.

Lisäksi keksinnön tarkoituksena on aikaansaada laitteisto menetelmän toteuttamiseksi, jolle laitteistolle on tunnusomaista se, että ylemmän ja alemman telaston väliseen kammioon on järjestetty kaasuvirtaus, jonka suunta on vastakkainen telastojen telojen kul-jetussuuntaan nähden, ja että alemman telaston ja hihnakuIjetti-men väliin on järjestetty tarvittaessa kaasuvirtaus, joka on samansuuntainen kuin telastojen väliin järjestetty kaasuvirtaus.

Keksinnön mukaisen laitteiston eräälle edulliselle toteutusmuodolle on tunnusomaista se, että ylemmän ja alemman telaston välisen kammion sisääntuloaukkoon on järjestetty kaasuvirtauksen pyör-teilyä tasaava elin.

Keksinnön mukaisen laitteiston eräälle toiselle edulliselle toteutus-muodolle on tunnusomaista se, että ylemmän ja alemman telaston väliseen kammioon on järjestetty levymäiset, kaasuvirtauksen pyörteilyä estävät elementit.

Vielä eräälle keksinnön mukaisen laitteiston edulliselle toteutus-muodolle on tunnusmaista se, että alemman telaston ja hihnakul-jettimen välissä olevan kaasuvirtauksen nopeus on säädetty pienemmäksi kuin ylemmän ja alemman telaston välissä olevan kaasuvirtauksen nopeus tai kyseinen virtaus on estetty kokonaan.

Keksinnön mukaisella, mekaaniseen telasirotteluun perustuvalla menetelmällä ja laitteistolla voidaan siis toteuttaa fraktioiva sirottelu sekä myös matalan pudotuskorkeuden sekä kyseisessä matalassa pudotuskammiossa käytettävän alhaisen kaasuvirtauksen no peuden ansiosta korkea sirottelutarkkuus. Keksinnössä on yhdistetty tuulisirottelun ja telasirottelun hyvät ominaisuudet. Keksinnön avulla saadaan tarpeeksi hienoa ja kuitumaista lastua hiontaker-rokseen. Keksinnössä sirottelutarkkuuden optimoimiseksi tarvittavat säädöt on helppo toteuttaa ja ylipäätään säätötarve on vähäinen. Keksinnön mukaisessa laitteistossa ei myöskään tapahdu toimintaa haittaavaa likaantumista.

Keksintö soveltuu hyvin myös sellaisiin erikoistapauksiin, joissa vaaditaan kaasuvirtauksen avulla fraktioitunutta edullista pintakerrosta, mutta jossa siroteltavaan pintaan kohdistuva suuri kaasuvir-taus aiheuttaa virhettä, esim. pölyraitoja yläpintasirottelussa. Tällainen tapaus on esitetty patenttijulkaisussa US8398905, jossa yläpinta kerros sirotellaan lastukerroksen päälle, jossa on pitkittäisiä tai poikittaisia harjanteita haluttujen tiheyserojen saamiseksi lopulliseen tuotteeseen. Yläpinnan lastut joudutaan siis sirottelemaan joko harjanteiden huipulle, harjanteiden rinteille tai niiden välisiin laaksoihin. Jos tällainen yläpintasirottelu tehdään suoraan aktiiviseen kaasuvirtaukseen perustuvalla sirottelumuodolla, kuten tuu-lisirottelulla, tuloksena on, että lastut ja pöly fraktioituvat korkealta vinosti laskeutuessaan eri tavoin, riippuen siitä kohtaavatko lastut harjanteiden huipun, harjanteiden rinteen vai harjanteiden välisen laakson (lastut lentävät laaksoissa kauemmaksi kuin harjanteiden kohdalla). Harjanteet aiheuttavat myös epätasaista pyörteilyä suhteellisen voimakkaassa kaasuvirtauksessa. Tämä kaikki näkyy epäedullisina raitoina ja virheinä lopullisen tuotteen pinnalla.

Keksinnön mukaisessa sirottelussa jo valmiiksi fraktioidut lastut putoavat alemman telaston telojen välisistä raoista oleellisesti kohtisuoraan siroteltavalle pinnalle, koska pudotuskorkeus ja kaasuvirtauksen nopeus voidaan minimoida. Täten saadaan samanlainen tasainen sirottelutulos riippumatta siitä putoavatko lastut em. harjanteiden huipulle, harjanteiden rinteille tai niiden välisiin laaksoihin.

Seuraavassa keksintöä selitetään yksityiskohtaisemmin edullisten toteutusmuotoesimerkkien avulla viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa

Kuvio 1 esittää keksinnön mukaista lastujen sirottelulait-teistoa.

Kuvio 2 esittää keksinnön erään edullisen toteutusmuodon mukaista lastujen sirottelulaitteistoa.

Kuvio 3 esittää keksinnön erään toisen edullisen toteutusmuodon mukaista lastujen sirottelulaitteistoa.

Kuvio 4 esittää vielä erään edullisen toteutusmuodon mukaista lastujen sirottelulaitteistoa.

Kuviossa 1 on siis esitetty keksinnön mukainen lastun sirottelulait-teisto. Siroteltavat lastut syötetään sirottelubunkkerista 3 sinänsä tunnetulla tavalla ensimmäiselle, eli ylemmälle telastolle 1, joka muodostuu vierekkäisistä teloista, ja josta lastut putoavat suhteellisen korkeaan fraktiointikammioon 4, jossa ne lajitellaan tehokkaasti kaasuvirtauksen 5 avulla. Kaasuvirtauksen nopeutta voidaan tarvittaessa säätää.

Kaasuvirtauksessa hienoimmat, kevyet, pölymäiset sekä ohuimmat kuitumaiset jakeet 6 lentävät pisimmälle parantamaan lopullisen tuotteen pinnan laatua, kun taas raskaimmat ja karkeimmat, tyypillisesti ryynimäiset jakeet 7 siirtyvät vain vähän tai eivät ollenkaan ja jäävät lopullisen tuotteen sisään hienon pinnan alapuolelle. Edellä kuvatulla tavalla fraktioituneet lastut putoavat oleellisin osin kammion 4 alapuolelle järjestetyn alemman, tasaavan ja fraktioin-tia edelleen tehostavan varsinaisen sirottelutelaston 2 telojen päälle. Näiden telojen välisistä nipeistä lastut putoavat edullisesti mahdollisimman matalaksi järjestetyn kammion 8 kautta lastumatoksi 9 sirotteluhihnakuljettimelle 10.

Myös matalaan kammioon 8 on järjestetty tarvittaessa kaasuvirta-us 12. Sirottelutarkkuutta huonontavan pyörteilyn estämiseksi tätä matalan kammion 8 kaasuvirtausta 12 voidaan tarvittaessa säätää sopivan alhaiseksi ja pyörteettömäksi tai se voidaan estää kokonaan esimerkiksi läpän 13 avulla. Lopputuotteeseen soveltumattomat, ylisuuret partikkelit ylittävät telaston 2 ja ne poistetaan prosessista tunnetulla tavalla poikittaisella kuljettimella 11.

Telastojen 1 ja 2 telojen telavälyksiä ja pyörimisnopeuksia voidaan tarvittaessa säätää sekä telojen pintakuvioinnin syvyyksiä vaihdella tunnetuilla tavoilla halutun lopputuloksen saavuttamiseksi.

Kuviossa 2 on sirottelutarkkuuden parantamiseksi kammion 4 si-sääntuloaukkoon on lisätty kaasuvirtauksen 5 sisääntulopyörteilyä tasaava elin 14, johon voi tarvittaessa liittyä myös puhallin 15 ta-sauselimessä syntyvän painehäviön kompensoimiseksi. Puhaltimen 15 tuottamaa ilmamäärää voidaan tarvittaessa säätää esimerkiksi puhaltimen pyörimisnopeutta muuttamalla. Virtausta tasaava elin 14 voi olla esimerkiksi reikälevy. Sen tarkoituksena on tehdä virtaus koko poikkileikkaukseltaan mahdollisimman tasaiseksi.

Kuviossa 3 on sirottelutarkkuuden edelleen parantamiseksi kammioon 4 lisätty myös (patenttijulkaisusta FI-122575 tunnetuksi tulleet) kaasuvirtauksen 5 pyörteilyä estävät levymäiset elementit 16.

Kuviossa 4 on esitetty lastumaton sirotteluasema, jossa maton ala-pintakerros 17 ja yläpintakerros 18 sirotellaan keksinnön mukaisella menetelmällä ja laitteistoilla 21 ja 22. Näiden kerrosten väliin sirotellaan yleensä myös keskikerros 19, joko yhdellä tai useammalla keskilastusirottelukoneella 20. Sirottelutarkkuuden edelleen parantamiseksi on, eri paksuisia lastumattoja tuotettaessa, ainakin yläpintakerroksen sirottelulaite 22 järjestetty pystysuunnassa liikkuvaksi nostosysteemillä 24, jolla voidaan optimoida/minimoida alemman telaston 2 alla olevan kammion 8 kulloinenkin vapaa pudotuskorkeus.

Kaasuvirtaukset 5 ja 12 on aikaansaatu putken 25 kautta järjestetyn imun avulla.

Alan ammattimiehelle on selvää, että keksintö ei ole rajoittunut edellä mainittuihin toteutusmuotoihin, vaan se voi vaihdella oheisten patenttivaatimusten puitteissa.

Selityksessä mahdollisesti yhdessä muiden tunnusmerkkien kanssa esitettyjä tunnusmerkkejä voidaan tarvittaessa käyttää myös toisistaan erillisinä.

Claims (9)

1. Menetelmä kuitujen, kuten lastujen sirottelemiseksi pin-talastusirottelussa, jossa menetelmässä lastuja sirotellaan lastumatoksi (9) liikkuvalle hihnakuljettimelle (10) tai vastaavalle, jossa menetelmässä käytetään sirotteluun kahta, hihnakuljettimen (10) yläpuolelle järjestettyä, olennaisesti päällekkäistä sirottelutelastoa (1, 2), jotka molemmat muodostuvat vierekkäin järjestetyistä teloista, tunnettu siitä, että telastojen (1, 2) väliin järjestetään kaasuvirtaus (5), jonka suunta on vastakkainen telastojen telojen kuljetussuuntaan nähden, ja että alemman telaston (2) alapuolelle järjestetään tarvittaessa telastojen (1, 2) välisen kaasuvirtauksen kanssa samansuuntainen kaasuvirtaus (12).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kaasuvirtausten (5, 12) nopeudet järjestetään säädettävästi.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että alemman telaston (2) ja hihnakuljettimen (10) välisen kaasuvirtauksen (12) nopeus säädetään pienemmäksi kuin telastojen (1, 2) välisen kaasuvirtauksen (5) nopeus tai kyseinen virtaus (12) on estetty kokonaan.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sirottelutarkkuuden parantamiseksi telastojen (1, 2) välisen kammion (4) kaasuvirtauksen (5) tasaamiseksi kammion sisääntuloaukkoon järjestetään sisääntulopyörteilyä tasaava elin (14).

5. Laitteisto kuitujen, kuten lastujen sirottelemiseksi pinta-lastusirottelussa, johon laitteistoon kuuluu sirottelu-bunkkeri (3), sen alapuolelle järjestetty ylempi sirottelu- telasto (1), joka muodostuu vierekkäisistä teloista, sen alapuolelle järjestetty alempi sirottelutelasto (2), joka muodostuu vierekkäisistä teloista, sekä alimmaiseksi järjestetty hihnakuljetin (10), jolle lastumatto (9) muodostuu, tunnettu siitä, että ylemmän ja alemman telas-ton (1, 2) väliseen kammioon (4) on järjestetty kaasu-virtaus (5), jonka suunta on vastakkainen telastojen telojen kuljetussuuntaan nähden, ja että alemman telas-ton (2) ja hihnakuljettimen (10) väliin on järjestetty kaasuvirtaus (12), joka on samansuuntainen kuin telastojen (1, 2) väliin järjestetty kaasuvirtaus (12).

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että ylemmän ja alemman telaston (1, 2) välisen kammion (4) sisääntuloaukkoon on järjestetty kaasuvir-tauksen pyörteilyä tasaava elin (14).

7. Patenttivaatimuksen 5 tai 6 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että ylemmän ja alemman telaston (1, 2) väliseen kammioon (4) on järjestetty levymäiset, kaasuvir-tauksen pyörteilyä estävät elementit (16).

8. Jonkin patenttivaatimuksista 5-7 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että alemman telaston (2) ja hihnakuljettimen (10) välissä olevan kaasuvirtauksen (12) nopeus on säädetty pienemmäksi kuin ylemmän ja alemman telaston (1, 2) välissä olevan kaasuvirtauksen (5) nopeus tai kyseinen virtaus (12) on estetty kokonaan.

9. Jonkin patenttivaatimuksista 5-8 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että alemman telaston (2) ja hihnakuljettimen (10) välinen kammio (8) on matalampi kuin ylemmän ja alemman telaston (1, 2) välinen kammio (4).