FI66948B - System foer torrformning av papper eller annat arkmaterial av partiklar eller fibrer - Google Patents

Description

! 66948 Järjestelmä paperin tai muun arkkimateriaalin kuivamuodosta-misekei hiukkasista tai kuiduista. - System för torrfoimning av papper eller annat arkmaterial av partiklar eller fibrer.

Esillä olevan keksinnön kohteena on järjestelmä paperin tai muiden arkkimateriaalien kuivamuodostamiseksi hiukkasista tai kuiduista, jollainen järjestelmä on eritelty patenttivaatimuksen 1 johdannossa. Tämän tapainen järjestelmä on tunnettu US-patenttijulkaisusta 4.157.724, jossa jakelu-yksikön muodostaa ylhäältä avoin säiliö, jossa on luokittelu-seulamateriaalin muodostavat alasivuseinäosat, joka materiaali päästää säiliössä olevan kuitumateriaalin asteettain näiden seinäosien läpi, jonka jälkeen poistuva materiaali siirtyy liikkuvan, rei'itetyn muodostusrainan yläpinnalle alaspäin suunnatun ilmavirran kuljettamana, jonka ilmavirran aiheuttaa muodostusrainan alla olevat imulaitteet. Jakelusäiliön sisään on kiinnitetty rivi tuulettimia, joiden pyörivät siivet vatkaavat kuitumateriaalia kiertovirtauksena toiseen suuntaan säiliön toisella sivulla ja vastakkaiseen suuntaan vastakkaisella sivulla. Tuulettimien siivet antavat materiaalivirralle myös liikekomponentin ulospäin seula- tai sihtisei-nien sisäpuolia kohti, jolloin materiaalivirta pysyy yleensä vasten kyseisiä seiniä, vaikka nämä työntyvätkin suoraan muodostusrainan poikki, ja sama toiminta yleisesti ottaen edistää materiaalin kulkua sihtiseinien läpi siten, että saavutetaan suuri jakeluteho.

Mainittu materiaalin kierto säiliössä on erittäin edullinen osittain siitä syystä, että saadaan aikaan materiaalin tasainen jakautuminen säiliön sisään jopa silloin, kun uutta materiaalia lisätään ainoastaan yhdestä paikasta ja osittain siitä syystä, että yleisesti ottaen muodostusrainan poikki kulkeva materiaalivirta estää juovien tai raitojen muodostumisen liikkuvalle muodostusrainalle kerrostettuun kuiturainaan; toisissa tunnetuissa järjestelmissä, joissa säiliössä olevaa materiaalia ei siirretä poikittain muodostusrainaan nähden, materiaalissa olevat kuitupaakut 2 66948 tai muut paikalliset epäsäännöllisyydet saattavat aiheuttaa raitoja tai juovia, koska ne muodostavat paikallisia esteitä kuidun vapaalle ulospääsylle ja asettuvat kiinteisiin kohtiin muodostuvan kuiturainan poikittaissuunnassa.

Materiaalin kierrättäminen säiliön sivuilla vaatii mainituilta tuulettimilta huomattavaa käyttötehoa, vaikkakin tunnetuissa järjestelmissä tämän tekee jossakin määrin oikeutetuksi se, että mainitut vatkaussiivet eivät suorita ainoastaan kierrätystä vaan myös vatkaavat materiaalin sen pitämiseksi ilmafluidisoituna, jakelulaitteen tehon parantamiseksi pakottamalla materiaali luokittelusihtien läpi sekä yleensä materiaalivirran ylläpitämiseksi sihtien sisäpuolta vasten siten, että virta säilyy tyypiltään hyvin rajoitettuna ja määrättynä virtauksena ilman, että yksittäisiä kuituja leviää kaikkialle säiliöön ja kasautuu kaikkiin mahdollisiin paikkoihin. Tästä huolimatta tuulettimia pitää kuitenkin käyttää huomattavalla voimalla tai teholla haluttujen tulosten aikaansaamiseksi ja lisäksi voi olla toiminnan kannalta epäedullista, että vatkaussiipien pyörimisnopeuden muodostama yksi parametri määrää tällöin keskenään suhteessa olevat jakelulaitteen useat eri toiminnat.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on saada aikaan esitetyn tyyppinen kuivamuodostusjärjestelmä, jonka yksinkertainen rakenne eroaa olennaisesti tunnetusta järjestelmästä ja jota voidaan käyttää joustavammin eri tarkoituksissa.

Keksinnön mukaisesti poistoseinäosa muodostaa ainakin osan putkea, jota käytetään materiaalivirran ohjaamiseksi kierrätysradan vastaavalta matkalta tai osamatkalta, jolloin kierrätysrata on edullisesti sijoitettu kokonaan suljetun putkiston sisään.

Keksinnön pääasiallinen tekninen teho on siinä, että materiaalin kiertovirtaa voidaan tukea tai ylläpitää ainoastaan kuljettamalla ilmaa mainitun putken läpi, koska enää ei tarvitse järjestää materiaalivirtaa pysymään yksilateraa- 3 66948 lisesti ohjausseinää vasten. Putki rahoittaa tehokkaasti virran ja periaatteessa kiertoliike sellaisenaan on aikaansaatavissa yksinkertaisilla puhallinlaitteilla hyvin taloudellisesti.

On edelleen mahdollista järjestää erityislaitteet putken sisään kuitumateriaalin pitämiseksi ilmafluidisoituna ja sen pakottamiseksi sihtiseinäosan sisäsivua vasten, eli tunnetun järjestelmän vastaavat toimintaominaisuudet säilyvät, mutta tällä kertaa niiden ei tarvitse olla mitenkään kiinteässä suhteessa keskenään tai kiertonopeuteen.

Eräässä edullisessa suoritusmuodossa käytetään kuitenkin pyörivää neulasylinteriä, joka ulottuu aksiaalisesti suorien putkiosuuksien läpi, jolloin tämä sylinteri sekä parantaa kiertovirtausta virrassa olevan kuitumateriaalin ilmafluidi-soitumisen suorittamiseksi ja kuitupaakkujen hajottamiseksi että aikaansaa yleisen ulosheittovaikutuksen virrassa olevaan materiaaliin. Tällöin nämä toiminnat liittyvät luonnollisesti toisiinsa, mutta on edelleen mahdollista säätää kiertonopeus itsenäisesti muuttamalla lisäkuljetusilman syöttöä tai järjestämällä jonnekin putkistoon kuristus.

Kun putkijärjestelmä on täysin suliettu, luonnollisesti reikien ja materiaalin tulotien lisäksi on säädettävänä parametrinä putkiston yleinen sisäpuolinen paine.

Keksinnön eräässä erittäin tärkeässä suoritusmuodossa muodostusrainan poikki kulkevat putkien sihtiseinäosat ulottuvat siten, että ne yksinkertaisesti muodostavat putket kokonaan, eli kokonaan ympäri, ja nämä putket tai putkiosat on järjestetty pyörimään käytön aikana. Vedettäessä ilmaa alas vaakasuuntaisen rei'itetyn putken läpi poistuvat kuidut putkesta sen alaosan kautta ja tällöin kuidut pyrkivät juuttumaan reikien reunaosiin, jolloin reikien vapaa alue saattaa pienentyä. Kuitenkin putken pyöriessä jopa hitaalla nopeudella, sijoittuvat samat reiät nopeasti putken yläsivun viereen ja tällöin alaspäin suuntautuva ilmavirta tunkeutuu 4 66948 reikiin vastakkaiseen suuntaan, jolloin reiät puhdistuvat tehokkaasti* Putken yläpuolelle voidaan jopa järjestää erityiset puhdistuslaitteet, kuten ilmasuuttimet, jotka puhaltavat paineilmaa rajoitetulle alueelle putken ulkopinnalla, jolloin reiät ja putken ulkopuoli puhdistuvat erittäin tehokkaasti.

Tässä yhteydessä voidaan todeta, että esitetyllä puhdistuksella on huomattava vaikutus koko järjestelmään paitsi siitä syystä, että sihtireiät pysyvät avoimina järjestelmän hyvän tehon ylläpitämiseksi myös siksi, että kuvattu järjestelmä kykenee käsittelemään kuitumateriaalia, jossa kuitujen pituus voi olennaisesti ylittää ne kuitupituudet, joita tähän mennessä on pidetty suurimpina mahdollisina kuivamuo-dostusmeneteImien yhteydessä. Tällöin 3opiva kuidun maksimipituus on noin 3-4 mm, vaikka kokeet ovat osoittaneet, että keksinnön tämän suoritusmuodon mukainen järjestelmä pystyy helposti käsittelemään materiaalia, jonka kuidunpituus on noin 20 - 25 mm, mahdollisesti jopa enemmän.

Tällöin siis ajatus sinänsä kiertävän materiaalivirran sulkemiseksi putkijärjestelmään ainakin koko putkiston tärkeimpiin osiin antaa todellakin tärkeitä etuja, kuten keksinnön eri näkökohdista voidaan havaita.

Seuraavassa keksintöä selvitetään yksityiskohtaisemmin viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa:

Kuvio 1 on perspektiivikuva keksinnön mukaisesta järjestelmästä.

Kuvio 2 on poikkileikauskuva samasta järjestelmästä.

Kuvio 3 on osittain leikattu sivupintakuvanto.

Kuvio 4 on poikkileikkauskuva eräästä modifioidusta yksityiskohdasta.

5 66948

Kuvioissa 1-3 esitettyyn järjestelmään kuuluu rei'itetty muodostusraina 2, jota siirretään jatkuvasti pitkin suljettua rataa (ei esitetty kokonaan), jolloin se kulkee jakeluyksikön 4 ali. Tämän yksikön ja rainan 2 alle on kiinnitetty imulaa-tikko 6, jonka pakoputki 8 on yhdistetty sopivaan imuriin. Jakeluyksikköön 4 kuuluu ulkovaippa tai kotelo 10, joka on alaspäin avoin rainaa 2 kohti, sekä kaksi vaakasuuntaista putkea 12, jotka ulottuvat kotelon läpi rainan poikki ja jotka putket on valmistettu laiittelusihtimateriaalista, eli verkkomateriaalista tai re'itetystä levymateriaalista. Putkien 12 päitä tukevat rotaatiolaakerit 16, jotka on asennettu kotelon 10 vastakkaisiin päätyseiniin 14, ja seinien 14 ulkopuolella putkien päät on yhdistetty ulkopuolisilla, kiinteillä U-putkilla 18 ja 20, joista U-putki 20 on varustettu tangentiaalisella tuloputkella 22, joka ulottuu samassa linjassa toisen putken 12 kanssa. Putkien 12 päihin on järjestetty rei'ittämättömät holkit tai muhvit 24, jotka ovat yhteistoiminnassa laakereiden 16 kanssa ja sijaitsevat tiiviisti ja pyörivästi U-putkien 18 ja 20 päissä.

Ainakin putkien 12 toisessa päässä holkit 24 ovat yhteistoiminnassa putkia 12, 24 pyörittävän käyttölaitteen kanssa, joka esimerkiksi kuviossa 1 on moottorikäyttöisen hihnapyörän 28 käyttämä hihna 26.

1 Π ,'|.i

Kotelon 10 yläpuoli on varustettu raoilla 30, joiden leveys voi olla säädettävissä läppälevyillä 32.

Tähän mennessä kuvattu järjestelmä voi toimia siten, että ilmafluidisoitu kuitumateriaalivirta syötetään tanqentiaalisen tuloputken 22 läpi puhaltimesta (ei esitetty), jolloin putkijärjestelmään 12, 18, 20 muodostuu kiertävä materiaalivirta. Tästä virrasta päästetään yksittäisiä kuituja putkien sihtiseinien läpi yhdessä ylimääräisen kuljetusilman kanssa, jota syötetään tuloputken 22 läpi. Imulaatikosta 6 ilmaa imetään alaspäin reiällisen muodostusrainan 2 läpi ja 6 66948 alaspäin kotelon 10 läpi yläraoista 30. Tämä olennaisesti pystysuora ilmavirta kulkee sekä sihtiputkien poikki että pitkin sen ulkosivuja edistäen siten kuitujen poistumista putkista ja kuljettaen poistuvan materiaalin alaspäin sen keräämiseksi muodostusrainalle 2.

Yläraoista 30 alaspäin vedetyllä ilmalla on se lisävaikutus, että se puhdistaa tehokkaasti sihtiputkien ulkopinnan ja reiät putkien pyöriessä, joten putkien alemman poisto-osan reikiin ja niiden viereen kasautunut kuitumateriaali poistuu alaspäin virtaavan ilman "vastavirtavaikutuksesta". Putkien ulkopinnalla olevat mahdolliset kuitulatautumat voidaan puhaltaa pois niiden siirtyessä putkien kiertoradan ylemmän osan läpi. jolloin saadaan estetyksi paakkujen muodostuminen, joita paakkuja muussa tapauksessa muodostuu lajittelusihdin ulkopintaan esimerkiksi staattisen sähkön vaikutuksesta; tiedetään hyvin, että tällaiset paakut ovat epäedullisia, koska kasvettuaan huomattavan kokoisiksi ne putoavat pois ja kasautuvat muodostusrainalle.

Reikien ja sihtiputkien 12 puhdistusta voidaan olennaisesti tehostaa ulkopuolisilla lisäpuhdistuslaitteilla, kuten esimerkiksi pyörivällä harjalla, tai kuten kuviossa 2 on esitetty, voidaan paineilmalähteeseen liitettyyn putkeen 46 järjestää suutinjärjestelmä 44, jolloin ilmasuihkuja puhalletaan putkien 12 ulkopintaa vasten joko jatkuvasti tai jaksottaisesti. Tällä tavoin saadaan aikaan hyvin tehokas puhdistus ja tästä syystä on mahdollista käsitellä huomattavan pitkiä kuituja säilyttäen silti järjestelmän pitkäaikainen ja suuri teho.

Suurtuotantojärjestelmässä pelkkä materiaalin kierrättäminen putkien läpi putken 22 läpi tulevan ilmasyötön avulla saattaa olla riittämätön varmistamaan sen seikan, että materiaali pysyy oikealla tavalla ilmafluidisoituna. Tästä syystä kumpaankin putkeen 12 on järjestetty aksiaalisesti suunnattu sekoitussylinteri 34, joka on varustettu säteet-täisillä sekoitusneuloilla 36 koko pituudeltaan, jolloin 7 66948 sylintereiden akseliosat 38 on asennettu laakereihin 40 ja ainakin näiden akseleiden toinen pää on jatkettu ulospäin ja varustettu hihnapyörillä 42 tai vastaavilla laitteilla, joiden avulla sylintereitä 34 voidaan pyörittää suhteellisen nopeasti sopivien käyttölaitteiden (ei esitetty) avulla.

Neulasylintereiden 34, 36 ulkohalkaisiia on edullisesti selvästi pienempi kuin putkien 12 sisähalkaisiia ja sylinterit on kiinnitetty epäkeskeisesti siten, että neulat 36 pyyhkivät tarkasti sihtiputken 12 alempaa sisäosaa. Tällöin neulojen kärjet pyyhkäisevät pois putken sisäpinnassa olevat mahdolliset kuitukasautumat ja lisäksi neulat hajottavat tehokkaasti ja voimakkaasti materiaalia, mikäli siinä on kuitupaakkuja.

Edelleen neulat 36 heittävät materiaalin suoraan sihdin läpi siten, että saavutetaan hyvin suuri poistoteho.

Kuvion 3 mukaisesti neulat 36 on kiinnitetty sylinteriin lyhyin keskinäisin etäisyyksin ruuvimaisesti sylinterin pintaan, ja nopean pyörimisensä aikana neulat tällöin toimivat kuljetuskieränä, joka edistää materiaalivirtaa putken 12 läpi. Kiertovirta voidaan hyvin muodostaa tavanomaisella puhaltimella. esimerkiksi suoraan sylintereihin lähelle niiden päitä kiinnitetyillä aksiaalisilla puhallin-siivillä. Toinen mahdollisuus on suihkuttaa kulietusilma järjestelmään U-putkien 18 ja/tai 20 sisään sijoitettujen suuttimien läpi. Näyttää kuitenkin täysin riittävältä käyttää sylintereitä 34 tähän tarkoitukseen, kun neulat 36 on järjestetty ulottumaan pitkin ruuviviivaa. Luonnollisesti neulat tai osa niistä voidaan muotoilla hieman potkurimaisiksi päävirran voimistamiseksi edelleen.

Putkien 12 sisään niiden yläpinnan läheisyyteen voidaan järjestää kiinteä suojalevy 48, joita tuetaan päittäin U-putkien 18 ja 20 sisällä kannakkeilla (ei esitetty).

Tämä levy rajoittaa ilman suoraa alasvirtausta sihtiputkien läpi muodostusrainaan 2, koska saattaa olla edullista a 66948 lisätä ilmavirtaa alaspäin pitkin sihtiDutkien ulkopintoja. Yläpuolelta tuleva ilma pääsee kuitenkin edelleen työntymään sihtiputkiin näiden sivuosien läpi.

Neulasylinteri 35, 36 hajottaa erittäin tehokkaasti kuitu-paakkuja johtuen mahdollisesti sylinterin epäkeskeisestä asemasta putkessa 12, ja äärimmäistapauksessa voi olla mahdollista syöttää materiaali putkistoon pelkästään kuitu-paakkumateriaalina, esimerkiksi ruiskuttamalla jompaan kumpaan U-putkeen 18, 20 muodostetun ylä- tai sisäsivuaukon läpi. Tällöin syöttöputki 22 voidaan jättää pois tai sitä voidaan käyttää yksinomaan ylimääräisen ilman syöttöön.

Kuviossa 4 on esitetty, että neulasylinterin asemesta voidaan sihtiputkissa käyttää yhtä tai useampaa läpikulkevaa putkea 50, jotka on liitetty paineilmalähteeseen ja varustettu suuttimilla 52 ilmasuihkun suuntaamiseksi sihtiputken sisäpintaan, jolloin saavutetaan kuitumateriaaliin kohdistuva ulosheitto- ja sekoitusvaikutus. Putken poistopuolella suihkuissa voi olla nopeuskomponentti.

Virtaus- ja paineolosuhteet putken 12 sisäpuolella voivat vaihdella jonkin verran putken pituudelta ja tarvittaessa on mahdollista aiheuttaa jonkin verran näiden olosuhteiden erilaistumista, esimerkiksi järjestämällä yläsuojalevy 48 aksiaalisesti vinoon tai muodostaa suojalevy eri levyiseksi eri kohdissa putkea. Neulojen 36 ruuviviiva sylinterillä 34 voi olla kierteennousultaan epävakio ja sihtiputkien rei ' itysastetta voidaan porrastaa.

Olisi myös mahdollista käyttää ainoastaan yhtä sihtiputkea 12, kun U-putkijäriestelmä on rei'ittämätön; kuitenkin materiaalin huomattava liike putken sisässä voi pyrkiä muodostamaan erilaisen ulossyöttötehon pitkin putkea ja jotta saataisiin aikaan tasainen kuitujakauma rainaan, suositellaan normaalisti sihtiputkien 12 käyttöä pareittain, koska toisen sihtiputken läpi tapahtuva paluuvirta voi 9 66948 kompensoida yhden putken epäyhtenäisen kapasiteetin. Toisaalta kierrätysjärjestelmässä voi hyvinkin olla useampia kuin kaksi sihtiputkea 12, esimerkiksi neljä tällaista putkea.

Sihtiputkien pyöriminen on hyvin tärkeätä reikien puhdistamiseksi ja se voi tapahtua sellaisella nopeudella, että siihen liittyvät keskipakoisvoimat lisäävät edelleen rei'issa täi'niiden läheisyydessä oleviin kuituihin kohdistuvaa ulosheittovaikutusta.

Keksinnön kohteena on myös kuvattu menetelmä rainamateriaalin valmistamiseksi ohjaamalla materiaalivirta jakeluputkien 12 läpi ja edullisesti pyörittämällä putkia toiminnan aikana ja puhdistamalla ne peräkkäisesti pyörimisen aikana.

*

Claims (7)

10 66948

1. Järjestelmä paperin tai muun rainamateriaalin kuivamuodosta-miseksi hiukkasista tai kuiduista, johon kuuluu liikkuva rei'itetty muodostusraina (2) ja sen yläpuolelle sijoitettu jakeluyksikkö (4), joka on revitetyllä poistoseinäosalla varustettu säiliö, jonka seinäosan läpi säiliöön syötetty hiukkas- tai kuitumateriaali pääsee asteettain poistumaan säiliöstä, jolloin rei'itetvn rainan (2) alle on järjestetty imulaite (6) ilman imemiseksi alaspäin tämän rainan läpi Tainalle koottavan poistuvan materiaalin kuljettamiseksi, jolloin jakeluyksikkö on tyypiltään sellainen, että siinä on elimet siihen syötetyn materiaalin ohiaamiseksi ilmavirrassa kierrätysradan läpi, josta radasta ainakin osa ulottuu rei'itetyn rainan (2) yli pitkin säiliön mainitun poistoseinä-osan sisäpintaa, tunnettu siitä, että poistoseinäosa muodostaa ainakin osan putkea (12), jota käytetään materiaali-rainan ohjaamiseksi kierrätysradan vastaavalta matkalta tai osapituudelta, jolloin kierrätysrata on edullisesti täysin suljettu suljettuun putkistoon (12, 18, 20).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että mainittu putki (12) on järjestetty pyörivästi ja että mukaan on järjestetty olennaisesti kiinteät sihdinpuhdistusosat, kuten ilmasuuttimet (44) reikien puhdistamiseksi putken ulkopuolelta.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että sihtiputki (12) on valmistettu kokonaan lajittelusihtimateriaalista ja järjestetty pyörimään yhteen suuntaan jatkuvasti tai jaksottaisesti.

4. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että sihtiputken (12) sisään on järjestetty erilliset tai yhdistetyt elimet materiaalin sekoittamiseksi, hajottamiseksi, ulosheittämiseksi ja/tai kuljettamiseksi aksiaalisesti putkessa (12). 11 66948

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että mainitut elimet käsittävät pyörivän neulasylinterin (34, 36), joka on edullisesti kiinnitetty putkeen epäkeskeisesti.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että neulat (36) on järjestetty sylinteriin pitkin ruuviviivaa.

7. Patenttivaatimuksen 4 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että mainitut elimet käsittävät ilmasuuttimien (52) muodostaman järjestelmän, joka on kiinnitetty kiinteään tukielimeen (50) ja joka puhaltaa ilmasuihkun sihtiputken (12) sisäpintaa vasten. Θ. Patenttivaatimuksen 3 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että suoialevyoaa (48) on sovitettu kiinteästi sihtiputken (12) sisään lähelle putken yläosaa. 66948