SE537989C2 - Arrangemang för att mata finfördelat material med användningav en pluggskruvmatare - Google Patents

Abstract

Matningsarrangemang för att mata finfördelat material till ett behandlingssteg medanvändning av en pluggskruvmatare. Uppfinningen relaterar till utformningen av inloppet till pluggskruvmataren, variåtminstone två rännor (20a, 20b) är arrangerade för att mata material till matarskruven (10),och att tvärsnittet för varje ränna är arrangerat så att mer än 50% av utloppets tvärsnitt för denförsta rännan (20a) är placerat på en sida av matningsskruvaxeln (CC) och mer än 50% avutloppets tvärsnitt för en andra ränna (20b) är placerad på andra sidan av matningsskruvaxeln. I en version för uppgradering av existerande pluggskruvmatare med stora rektangulärainlopp används en insättningskropp (l la) för att fylla det rektangulära inloppet förutom rännorna (20a, 20b) som går igenom insättningskroppen (l la). (Pig. se)

Description

537 989 ARRANGEMANG FOR ATT MATA FINFORDELAT MATERIAL MED ANVANDNING AV EN PLUGGSKRUVMATARE TEKNISKT OMRADE Den nuvarande uppfinningen behandlar ett arrangemang for att mata finfordelat cellulosamaterial till ett behandlingssteg med anvandning av en pluggskruvmatare.

BAKGRUND Att mata fram ett finfordelat cellulosamaterial for att behandlas i ett behandlingssteg under 1 0tryck kan goras pa olika satt och är beroende av ett antal faktorer sasom de karakteristiska egenskaperna hos materialet som skall matas och den mojliga onskade verkan pa materialet utover frammatandet av detta. Pluggskruvmatare, i vilka en roterande skruv transporterar material framat genom den kontinuerliga rorelsen hos skruvgangorna ar en vanlig typ av matare. Samtidigt som materialet matas in till behandlingssteget, sa utfor skruven och det associerade skruvroret eller hylsan en volymkomprimerande funktion. Sadana pluggskruvmatare anvands mycket ofta for att mata traflis till en kokare, en impregnerare eller en mekanisk raffinerare, och framfor allt till behandlingssteg som arbetar vid hojt tryck, eftersom pluggskruvmataren fungerar som ett trycklas mot bakatstromning. 2 0Ett kant problem med sadana pluggskruvmatare är att den teoretiskt mojliga kompressionen av materialet i pluggskruvmataren ofta inte uppnas. En losning pa ett sadant problem kan vara att "tvangsmata" pluggskruvmataren, dvs. sakerstalla att materialet matas in jamnt over hela pluggskruvmatarens intag, sa att matarskruvgangoma är janant fyllda innan kompressionen utfors i en foljande kompressionszon i pluggskruvmataren.

Ett flertal losningar enligt kand teknik for att "tvangsmata" har visats i patentlitteraturen. Redan i DE 497,689 (1930) visades en "tvangsmatning" till en pluggskruvmatare med anvandning av en ensam mindre tvangsmatningsskruv. I DE 566,267 (1932) visades en annan version av "tvangsmatning" till en pluggskruvmatare med anvandning av en ensam stone tvangsmatnings skruv. 1 537 989 En skruvmatningsapparat enligt kand teknik som anvander tekniken med tvangsmatnings visas ocksa i US Patent 5,320 034(1994) / =EP 493.422. Detta patent är begransat till hur hastigheten hos den ensamma tvangsmatningsskruven saval som hos matningsskruven i pluggskruvmataren styrs for att Oka den faktiska kompressionsfaktom for pluggskruvmataren.

Liknande hastighetskontroll av den ensamma tvangsmatningsskruven visas ocksa i JP 63299890 (1988).

I WO 2013/126007 (2013) visades ett specifikt utforande av en "tvangsmatning" till en pluggskruvmatare med anvandning av en ensam tvangsmatningsskruv. men har var problemet som skulle losas mojligt aterflode och den losning som visades skulle ha ett visst gap mellan 10slutet pa tvangsmatningsskruven och periferin hos matningsskruven i pluggskruvmataren.

Emellertid, nar andra typer av material skall hanteras, sa kan andra overvaganden vara Det har upptackts att anvandningen av "tvangsmatning" med en enda matningsskruv som matar finfordelat cellulosamaterial till pluggskruvmatare inte loser problemet med jamn initial fyllning av skruvmataren. Speciellt vid matning av ett yaxtmaterial som inte är tra, sa har sadant material en mycket ldgre bulktathet an traflis, utan modifiering.

Aven vid losningar med tvangsmatning har det visat sig att fyllandet inte är sa jamnt over pluggskruvmatarens ingang som man skulle kunna tro, och detta visar sig som lokal 2 0forslitning i pluggskruvmatarens hylsa, vilket indikerar att mer cellulosamaterial packar in sig mellan hylsan och matningsskruven vid en lokal rotationsposition. Materialet forefaller forma sig till en tat plugg, speciellt mot antirotationskanter i skruvhylsan.

Denna lokala forslitning i hylsan kan ocksa ses i skruvpluggmatare dar det finfordelade cellulosamaterialet är "svdlt-matat", dvs. att det volumetriska inflodet av finfordelat cellulosamaterial är mindre an den volumetriska matningskapaciteten hos matningsskruven. I sadana "svdltmatade" skruvpluggsmatare ackumuleras materialet pa bottnen och kan forskjuta skruven sidlanges.

Anvandningen av vaxter som inte är av tra har pa senaste tiden blivit allt viktigare. I en del fall anvands materialet som bransle for att alstra varme. Materialet kan ocksa anyandas for framstallning av massa for att tillverka papper och liknande, och ersatter tra som 2 537 989 utgangsmaterial. I manga sadana processer sa behandlas materialet som inte är tra i en reaktor under tryck, till exempel i prehydrolytiska biologiska behandlingsprocesser dar bade tryck och temperatur är hoga, vilket staller speciella krav pa matningsarrangemanget.

Det finns alltsa ett behov av ett forbattrat matningsarrangemang for finfordelat cellulosamaterial, och som är speciellt lampat for att mata skrymmande vaxtmaterial som inte är tra, och som anda är kapabelt att etablera en permanent plugg i pluggskruvmataren som forhindrar aterflode fran behandlingssteget och samtidigt undviker totalstopp i matningen. 10SAMMANFATTNING Ett vanligt problem med angreppssattet att anvanda en ensam tvangsmatningsskruv som matar en pluggskruvmatare är att det initiala fyllandet av pluggskruvmataren skall vara uniformt over ingangen till pluggskruvmataren sasom ufflodet fran den enda tvangsmatningsskruven. Emellertid har det visat sig att pluggskruvmataren inte "suger in" flodet av material till matningsskruven pa ett jamnt sat frhn pluggskruvmatarens ingang. Detta orsakas av det faktum att gangorna pa matningsskruven pa ena halvan av ingangen, dvs. den halva som är pa en sida av matningsskruvaxeln forhindrar fyllning, medan gangorna pa matningsskruven pa den andra sidan av ingangen, dvs. den halva som är pa den motsatta sidan av matningsskruvaxeln, franajar fyllnad. Denna effekt uppstar aven med "svalt-matade" 2 0losningar, och speciellt med dem som inte har "tvangsmatade" medel och som har ingangen till pluggskruvmataren frail sidan.

For att undvika de ovan identifierade problemen, sa har det visat sig fordelaktigt for driften av pluggskruvmatare, dvs. for forbattrat skapande av en kompakterad plugg saval som minskat slitage pa pluggskruvmatarens hylsa, att matningen av finfordelat material till matningsskruven skall goras med atminstone 2 separata rannor, och att majoriteten av tvarsnittytan hos rannutgangarna dr arrangerat pa motsatta sidor av matningsskruvaxeln.

Detta och andra syften uppnas i enlighet med de vidlagda haven. 3 537 989 Mer specifikt, uppfinningen enligt den mest allmanna definitionen är relaterad till ett matningsarrangemang for att mata finfordelat material till ett behandlingssteg, matningsarrangemanget innefattande en pluggskruvmatare for att mata materialet till behandlingssteget, mataren innefattande en matningsskruv med en konisk del vid dess utgangsande och driven av en oberoende forsta motor, och som roterar runt en matningsskruvaxel och en motsvarande pluggskruvhylsa som omger matarskruven, en forsta matarranna for att mata det finfordelade cellulosamaterialet till pluggskruvmataren, nananda forsta ranna arrangerad i en vinkel i forhallande till den forsta 1 0skruvaxeln, namnda vinkel ligger i omra.det 30-150 grader, foredraget 90 grader, rannan arrangerad for att ge material till ingangsdelen av pluggskruvmataren, nananda ingangsdel arrangerad i matningsskruvens periferi, kannetecknat av att det finns atminstone 2 rannor arrangerade for att mata material till matningsskruven, och att tvarsnittet av vardera rannan är arrangerat sa att mer an 50% av utgangstvarsnittet hos en forsta ranna är placerat pa en sida av matningsskruvaxeln och mer är 50% av utgangstvarsnittet hos en andra ranna är placerat pa den andra sidan av matningsskruvaxeln.

Det objektiva problem som skall losas är att mojliggora matning av finfordelat material till bada sidorna av matningsskruvaxeln oberoende av varandra. 2 0Foljaktligen skall huvuddelen av tvarsnittet for vardera rannan i ett par av rannor placeras pa motsatta sidor av matningsskruvaxeln, och foredraget mer an 50% och mer foredraget mer an 90% eller till och med 100% av tvarsnittet hos vardera rannan.

Enligt en foredragen utforingsform av uppfinningen sa kan ocksa vardera rannan ha en tvangsmatningsutrustning driven av sin egen oberoende motor. Darfor, enligt det allmannare begreppet, skulle ocksa rannorna vara utan flagon motordriven matningsanordning, och i stallet anvanda rannor som har variabel statisk last i rannan med anvandning av nivakontroll.

Enligt en annat foredragen utforingsform av uppfinningen kunde varje tvangsmatande anordning innefatta en tvangsmatande skruv driven av en oberoende motor for att mata det finfordelade cellulosamaterialet till pluggskruvmataren. Darfor, enligt det allmannare 4 537 989 begreppet, skulle aven andra tvangsmatande metoder kunna anvandas for att forse matningen av materialet med en positiv matningsverkan.

Enligt en annan foredragen utforingsform av uppfinningen sa är varje tvangsmatande skruv (20) vasentligen arrangerad i samma horisontalplan som matningsskruven (10), dar den tvangsmatande skruven (20) matar in material frail sidan. Denna utforingsform är speciellt utsatt for ojamn forslitning av matningsskruven och dalig utveckling av en tryckblockerande plugg i pluggskruvmataren, och uppfinningen reducerar dessa problem vasentligt. Emellertid, sidmatade pluggskruvmatare foredras ofta i system dar byggnadens hojd är begransad eller 1 0borde minskas eller om andra restriktioner är tillampliga for att dra matningsror till pluggskruvmataren.

Enligt en annan foredragen utforingsform av uppfinningen sa är varje tvangsmatningsskruv arrangerad vasentligen i samma vertikala plan som matningsskruven, dar den tvangsmatande skruven matar materialet ovanifran eller altemativt nedanifran till matningsskruven. Vertikal matning av material kan overvagas for att forbattra skapandet av en tryckblockerande plugg i pluggskruvmataren, men problemet med ojamn forslitning kan fortfarande ocksa vara ett problem vid vertikal matning, sa en bate och mer balanserad bildning av pluggenav intresse.

Enligt en annan foredragen utforingsform av uppfinningen sa är ett forsta par av rannor arrangerade i forskjuten relation till ett plan vinkelratt mot den forsta skruvaxeln, sa att rannorna är parallella mot gangorna hos matningsskruven som sveper over rannornas utlopp. Detta utforande av relationen mellan rannor och gangor pa matningsskruven har visat sig vara speciellt effektiv.

Enligt en annan foredragen utforingsform av uppfinningen sa är ett andra par av rannor arrangerade i forskjuten relation till planet som är vinkelratt mot den forsta skruvaxeln, sa att rannorna är parallella med gangorna hos matarskruven som sveper over rannornas utlopp, salunda tillaggs upp till atminstone 4 rannor som matar in material till matningsskruven. Detta utforandeanvander mer av det vanliga rektangulara inloppet till pluggskruvsmataren. Det 537 989 ytterligare paret rannor skulle funktionellt kunna drivas som en ersattningsanordning om den forsta fyllningen fran det forsta paret av rannor kollapsar eller andrar sig under framtransporterandet av material i skruven.

Enligt en annan foredragen utforingsform av uppfinningen sa har pluggskruvmatarhylsan som omger matarskruven ett oppet inlopp med en allmant rektangular form som tacker hela matningsskruvens diameter, och dar rannorna är forbundna med flodeskanaler som har liknande tvarsnitt som rannorna, namnda flodeskanaler gar igenom en insattningskropp som i ovrigt fyller hela det rektangulara oppna inloppet, vilket medger att materialflodet kan matas 1 0direkt till matningsskruvens periferi via namnda flodeskanaler i insattningskroppen.

Denna design med insattningskroppen är en perfekt renoveringssats for en konventionell skruvmatare med rektangulart inlopp. Emellertid, om skruvmataren utformas fran borjan, sa är rannorna helt integrerade i hylsan fran borjan och ingen funktionell insattningskropp behovs. I foljande visade utforingsformer av uppfinningen anvands en konventionell skruvmatare med rektangulart inlopp, darmed behovs en insattningskropp.

Enligt en annan foredragen utforingsform av uppfinningen, sa är den oberoende forsta motorn for matningsskruven och de oberoende motorerna for tvangsmatningsanordningar placerade i 2 0rannorna, kopplade till en styrenhet pa sa sat att varje motor är anpassad sa att den kan drivas med variabel hastighet fran styrenheten i relation till forhandsvalda troskelvarden lagrade i styrenheten, sa att matningsskruven roteras med en forsta hastighet, och varje tvangsmatningsanordning placerad i rannan drivs med en individuell hastighet. Principerna med oberoende motorstyrningar for tvangsmatningen och matningsskruven är alla kanda enligt tidigare teknik. Emellertid är behovet av att kontrollera ett par tvangsmatare pa olika salt, dar varje tvangsmatare arbetar mot halva matningsskruven, är vasentlig for denna uppfinning och anvands pa ett nytt sat.

Den oberoende kontrollen av tvangsmatarna kan aven styras enligt en metod med aterkoppling beroende pa den skruvens faktiska deformation. Namnda deformation kan matas pa ett antal sat med anvandning av till exempel tojningsgivare pa sjalva skruven, eller med 6 537 989 anvandning av kraftavkannare pa skruvlagren. Om deformationen detekteras som en okad relativ kraft i nagon riktning sh kan de oberoende tvangsmatarna styras stegvis tills deformationen är kompenserad for genom olika matning i rannorna.

For syftet med detta offentliggorande, sa inkluderar termen "finfordelat cellulosamaterial" ["comminuted cellulose material" i originalet, OA] tramaterial saval som vaxtmaterial som inte är trd. Men uppfinningen är speciellt lampad for skrymmande material som inte är trd, fran ortartade vdxter sasom halm, bagass och vete (kli och kommaterial). Torvmaterial och tomma fruktklasar omfattas ocksa av termen. Kort uttryckt, termen "vaxtmaterial som inte är 1 0tra" anvands for alla sorters vaxter och delar av vaxter som innehaller material som inte definieras som tra. Partikelstorlekama for det finfordelade cellulosamaterialet kan variera fran 5-50 mm ndr traflis matas, och nar det galler halmmaterial sa kan langden pa klippt halm vara upp till 100-200 mm.

Enligt en utforingsform sa kan tvangsmatningsskruven arrangeras vasentligen vinkelratt mot matningsskruven, dvs. sa att deras respektive rotationsaxlar vasentligen är vinkelrata mot varandra. I en utforingsform sa är tvangsmatningsskruven arrangerad pa ett sadant satt att materialet matas till pluggskruvmataren fran sidan, dvs. vinkelratt matat in i pluggskruvmataren jamfort med den senares matningsriktning. Uppfinningen exkluderar inte 2 0altemativet att arrangera tvangsmatningsskruvarna i par fran motsatta sidor av pluggskruvmataren, awn om dctta skullc resultcra i ett stort "fotavtrycksomradc" for systemet, eftersom detta ytterligare kunde balansera de hailer som arbetar mot matningsskruven och darmed minska ojamn forslitning.

KORT BESKRIVNING AV FIGURERNA Uppfinningen, tillsammans med ytterligare syften och fordelar med den, kan bast forstas med referens till den foljande beskrivningen och de bifogade figurema, bland vilka: 7 537 989 Fig. 1 är en schematisk uppstallning av land teknik for matningsarrangemang med anvandning av en skruvmatare; Fig. 2 är en del av en kand teknik for matningsarrangemang, med anvandning av en skruvmatare och tvangsmatare som matar fran sidan; Fig. 3 är en detaljvy av kand teknik for skruvmatarhylsa; Fig. 4 är en vy i genomskarning av en skruvmatarhylsa enligt kand teknik; Fig. 5a-5c är olika vyer av en forsta foredragen utforingsform av uppfinningen; Fig. 6a och 6b är tva vyer av en insattningskropp anvand i inloppet till skruvmataren i den forsta utforingsformen av uppfinningen; Fig. 7a och 7b är olika vyer av en andra utforingsform av uppfinningen; Fig. 8a och 8b är olika vyer av en tredje foredragen utforingsform av uppfinningen; Fig. 9a och 9b är tva vyer av en insattningskropp anvand i inloppet till en skruvmatare i den tredje foredragna utforingsformen av uppfinningen; Fig. är en vy av ett alternativ till den tredje utforingsformen, med anvandning av tvangsmatningsskruvar som matar fran sidan; Fig. 11 är ett schematiskt styrsystem for oberoende styrning av motorerna for pluggskruven och tvangsmatningsskruvarna; Fig. 12 är en vy av ett matningsarrangemang sa som visas i figur 10, men som matas ovanifran.

DETALJERAD BESKRIVNING I figurerna är varandra liknande eller motsvarande element angivna med samma referensnummer.

For denna publicerings syfte, sa avser termen longitudinell den riktning langs vilken en kropp eller del har sin storsta utstrackning. Nar termen är anvand i samband med axlar hos skruvar. sa motsvarar den longitudinella axeln matningsskruvens rotationsaxel. Dessutom, termen tvangsmatning anvands for varje aktiv matning av material driven av motorer, och skulle 8 537 989 kunna inkludera konvergerande transportband som pressar och matar materialet i en klam i riktning mot pluggskruven.

Men i sin enklaste form skulle en individuell flodeskontroll i varje ranna kunna erhallas genom att styra den statiska materialnivan i vaije ranna med state-of-the-art nivakontroll.

Fig. 1 är en schematisk uppstallning av ett arrangemang enligt tidigare teknik 100 med anvandning av en pluggskruvmatare 40. I sin enklaste form matas pluggskruvmataren med finfordelat cellulosamaterial frail ett transportband via matningsrannan 20. En vis niva av material far travas in i rannan och utgor en buffertvolym for pluggskruvmataren. En motor M1 bringar pluggskruven 10 att rotera, och en plugg bildas i den slutliga koniska kompressionssektionen CS, innan materialet tvingas in i det foljande behandlingssteget 200. Behandlingssteget är i normalfallet under tryck och skulle kunna — sasom visas i denna figur — vara ett behandlingstorn, men andra behandlingssteg kan vara mojliga, sasom skivraffinorer, kokare, impregneringskarl etc.

I Fig. 2 visas en del av ett matningsarrangemang enligt tidigare teknik med anvandning av en skruvmatare 40 och en tvangsmatare 20a kopplade till en ranna 20 som matas fran sidan av en skruvmatare 40. Tvangsmataren visas skild fran skruvmataren men i normalfallet är skruvmataren direkt fastbultad till inloppet 12 hos skruvmataren 40. Pluggskruvhylsan 11 2 0innefattar en forsta transportsektion TS i omradet kring inloppet 12 och en konisk slutlig kompressionszon CS i en sluten del 50 av pluggskruvhylsan.

I Fig. 3 visas hylsan med den koniska slutliga kompressionszonen CS exponerad, med dranerande oppningar i den koniska delen 50a.

I Fig. 4 visas hylsan i genomskarning over inloppsdelen 12 av hylsan 11. Salunda visar figurerna 1-4 i princip utformningen av tidigare teknik for matningsarrangemang med anvandning av pluggskruvmatare.

I Fig. 5a visas en vy i perspektiv av en forsta foredragen utforingsform av uppfinningen.

Sasom i andra konventionella skruvmatare visas en lastbarande enhet pa vanstra sidan av 9 537 989 inloppssektionen 12 dar skruvaxeln sticker ut till vanster. Pa hogersidan av inloppssektionen 12 är utloppssektionen arrangerad med den koniska slutliga kompressionszonen CS i en sluten del 50 av pluggskruvhylsan. Uppfinningen visas sa som tillampad i en standardpluggskruvmatare med en rektangular inloppssektion 12, och en insattningskropp 11a är monterad i inloppet 12 sa att hela inloppet 12 är fyllt forutom tva rannkanaler 20a och 20b.

Den insatta kroppen visas i fantomform, delvis genomsynlig, men denna insattningskropp 11a visas mer i detalj i figurerna 6a och 6b. I figur 5b visas den forsta foredragna utforingsformen av uppfinningen som sedd ovanifran, med den forsta transportsektionen TS och andra kompressionssektionen CS markerade. Arrangemanget som uppfunnits, med atminstone tva 1 0rannkanaler 20a och 20b, beskrivs mer i detalj i Fig. Sc. Sa som visas i Fig. 5c är atminstone tva rannor 20a och 20b arrangerade for att mata material till pluggskruven 10, och genomskarningen for varje ranna är arrangerad sa att mer an 50%, i figuren 100%, av utloppets tvarsnitt for en forsta ranna 20a är placerad ph en sida av den forsta skruvaxeln CC och mer an 50%, i figuren 100%, av utloppets tvarsnitt for den andra rannan 20b placerat pa andra sidan av den forsta skruvaxeln CC. For mest effektiva fyllning av pluggskruven är det foredraget att varje forsta par av rannor 20a, 20b är arrangerade i en forskjuten relation till ett plan vinkelratt mot den forsta skruvaxeln CC, sa att centrum for rannorna är i ett plan CP som är parallellt med planet FP for gangorna i pluggskruven 10 som sveper over rannornas utlopp. Pluggskruvens gangor transporterar materialet t hoger, sa som indikeras med vita 2 0pilar, om skruven roterarsom visas pa indikatormarkeringen till vanster om lagerdelen. Den ovre rannan 20a kommer salunda att mata mot den halva av pluggskruven som har rorelse ut ur figuren, medan den nedre rannan 20b kommer att mata den halva av pluggskruven som har rorelse in mot figuren.

I Fig. 6a och Fig. 6b visas i perspektiv insattningskroppen 11a isolerad fran hylsan.

Insattningskroppen lla fyller hela den rektangulara delen av hylsan forutom rannkanalerna 20a och 20b, och avstandet mellan den cylindriska delen av insattningskroppen 11a och skruvgangorna i normalfallet densamma som mellan hylsan och skruvgangorna, dvs. inom omradet 0,5-10 mm. Effekten av insattningskroppen är att inflodet av finfordelat material kommer att etableras som separata floden fran vardera flodeskanalen 20a, 20b tills flodet av material som matas ut frail rannan fangas av att skruvgangorna slar in. 537 989 I Fig. 7a visas en perspektivvy av en andra utforingsform av uppfinningen, och en detaljerad vy visas i Fig. 7b. Skillnaden hdr jamfort med Fig. 5b är arrangemanget av rdnnkanalerna 20a, 20b relativt orienteringen hos skruvgangorna. Sa som visas i Fig. 7b är atminstone tva rannor 20a, 20b arrangerade for att mata material till pluggskruv 10, och att tvarsnittet for varje ranna är arrangerat sà att mer an 50%, i figuren 100%, av utloppets tvarsnitt for den forsta rannan 20a är placerat pa en sida av den forsta skruvaxeln CC och mer an 50%, i figuren 100%, av utloppets tvarsnitt for andra rannan 20b är placerat pa den andra sidan av den forsta skruvaxeln CC. I denna utforingsform är fyllandet av pluggskruven utfort pa sadant sat att 1 0varje forsta par av rannor 20a, 20b är arrangerat i en forskjuten relation till ett plan vinkelrdtt mot den forsta skruvaxeln, CC. sa att centrum pa rannorna är i ett plan CP som inte är parallellt med planet FP hos gangorna for pluggskruven 10 som sveper over rannornas utlopp, utan i stallet är i ett plan CP arrangerat i en vinkel aP i relation till ett plan FP for gangorna hos pluggskruven 10 som sveper over rdnnutloppen. Den ovre rannan 20a kommer salunda att mata den halva av pluggskruven som har en rorelse ut ur figuren, medan daremot den nedre rannan 20b kommer att mata den halva av pluggskruven som har en rorelse in i figuren. sa som angavs i figur 7b sa finns det en mojlighet att forkorta skruvhylsan, eftersom avstandet HS inte behovs for att fylla skruvhylsan dar den genomgar transportsektionen TS.

I Fig. 8a visas en perspektivvy av en tredje foredragen utforingsform av uppfinningen.

Skillnaden hdr jamfort med figur 5a är att ett andra par av rdnnkanaler 20c och 20d har arrangerats genom insattningskroppen 1 lb utover det forsta paret av rdnnkanaler 20a och 20b. For det effektivaste fyllandet av pluggskruven sa foredras det att ocksa det andra paret av rannor 20c, 20d är arrangerat i en forskjuten relation till ett plan vinkelrdtt mot den forsta skruvaxeln CC, sa att centrum for rannoma är i ett plan CP2 som är parallellt med ett plan FP for gangorna hos pluggskruv 10 som sveper Over rannornas utlopp. Salunda ar bada rannparen arrangerade i planen CP1 och CP2, som ar parallella med ett plan FP for gangorna i pluggskruv 10 som sveper Over rdnnutloppen. Utforingsformen enligt figur 8a och 8b anvander salunda mer av den tillgdngliga rektanguldra inloppssektionen som dr fylld med insattningskroppen 11b. Det forsta par av inloppsrdnnor som fyller pluggskruven, har inloppsrdnnor 20c och 20d, skulle dà kunna tillfora huvuddelen av fyllningen medan det andra 11 537 989 paret inloppsrannor, 20a och 20b, placerade narmare utloppet kunde tillhandahalla en del kompletterande fyllning av skruvmataren.

I Fig. 9a och 9b visas perspektivvyer av insattningskroppen 1 lb isolerad fran hylsan i denna tredje utforingsform. Insattningskroppen 1 lb fyller hela den rektangulara inloppsdelen av hylsan forutom rannkanalema 20a, 20b, 20c och 20d, och utrymmet mellan den cylindriska delen av insattningskroppen 1 lb och skruvgangorna är i allmanhet detsamma som mellan hylsan och skruvgangorna, dvs. inom omradet 0,5-10 mm. Effekten av insattningskroppen är att inflodet av finfordelat material kommer att etableras som separata floden fran varje 1 0rannkanal 20a, 20b, 20c, och 20d tills materialflodet fran rannorna fangas av anslaget fran skruvgangorna.

I Fig. visas ett alternativ for den tredje utforingsformen inklusive tvangsmatande skruvar 20am, 20bm, 20cm och 20dm i vart och ett av de fyra inloppsroren 20a, 20b, 20c och 20d, med tvangsmatning fran sidan och in i pluggskruven. Individuella motorer for tvangsmatningsskruvarna finns dar men visas inte i denna ritning.

I Fig. 11 visualiseras schematiskt ett styrsystem for oberoende kontroll av motorerna for pluggskruven och tvangsmatningsskruvarna om bara tva inloppsror 20a, 20b anvands. For den 2 0tredje utforingsformen är styrsystemet snarlikt men med ytterligare tva rannor och tva motorer for de tillagda tvangsmatade skruvarna. Har är en styrenhets-CPU kopplad bidirektionellt till varje motor Ml, M2 och M3. CPU:n skulle kunna detektera det gallande vridmomentet for varje motor, vilket pa konventionellt salt kan vara ett enkelt matande av elektrisk strom dar man tar ett genomsnitt (i ampere). Darfor kan ett startvridmoment lagras i CPUn nar motorerna drivs med tomma rannor, och namnda startvridmoment (matt i genomsnittliga ampere) lagras som en forsta referens for varje individuell motor och darigenom anvands som en "utan belastning"-referens. Hastigheten hos varje motor (och darfor matningskapaciteten for varje skruv) styrs av elektrisk kontroll, och under drift är hastigheten hos pluggskruvmotorn M1 det primara malet for styrning. Hastigheten hos tvangsmatningsmotorerna M2 och M3 är sekundara mal och hastigheten hos dem okas i steg tills det drivande vridmomentet hos skruvmotorn MI nar ett forinstallt varde stone an dess 12 537 989 startvridmoment, och nar vridmomentet är stabilt over tid (mindre variation). Eftersom tvangsmatningsmotorerna arbetar under andra omstandigheter, dvs. emot skruvgangorna eller med skruvgangorna, sa kan optimal fyllningseffekt uppnas fran varje ingangsror.

Salunda är tvangsmatningsskruvarna 20am och 20bm och valfritt skruvarna 20cm och 20dm arrangerade sa att de är roterbara med variabel rotationshastighet. Pluggskruven 10 är ocksa arrangerad for att kunna rotera med varierande hastighet, dar hastighetema hos pluggskruven 10 och var och en av de tvangsmatande skruvarna 20am-20dm kan varieras oberoende av varandra.

De tvangsmatande skruvarna kan koras med overhastighet, dvs. en hastighet som resulterar i 1 0en lag grad av fyllning i de tvangsmatande skruvarna som sadana, eller med underhastighet, dvs. en hastighet som resulterar i en hog grad av fyllning i de tvangsmatande skruvarna som sadana. I vilket fall som heist, sa halls rotationshastigheten hos pluggskruven vid ett specifikt drivande vridmoment som medger skapandet av en stabil plugg i dess utlopp. Nar pluggskruvens drivande vridmoment nar ett forhandsinstallt toppvarde sa skulle hastigheten hos den tvangsmatande utrustningen kunna minskas i enlighet med detta.

Matningsarrangemanget kan dessutom innefatta (inte visat) en volumetrisk detektering av material som matas in i tvangsmatningsskruven 20. Matningsanordningen staler in ett pa forhand faststallt materialflode, dvs. produktionsflodet. Rotationshastigheten hos 2 0pluggskruven 10 stalls sedan in i relation till den forhandsbestamda takten for materialflode for att uppna den forhandsbestamda tathetsokningen for materialet i pluggskruven (foredraget uppmatt som det normala vridmomentet hos motorn, i ampere). Om produktionsflodet okas sa maste rotationshastigheten hos pluggskruven 10 okas for att uppratthalla samma tathet i pluggskruvmataren 40. Om rotationshastigheten hos pluggskruven 10 uppratthalls medan produktionsflodet okas, sa kommer tatheten att oka. Genom att oka materialtatheten i pluggskruvmataren sa skapas ett forbattrat vatsketatt pluggflode av materialet genom pluggskruvmataren 40, men pluggdensiteten kanske inte 'Aar over en viss nivâ dar pluggning uppstar, denna niva är specifik for vane typ av material som komprimeras.

Pluggskruven 10 och de tvangsmatande skruvarna 20am-20dm är foredraget arrangerade vinkelratt mot varandra, dvs. de har sina respektive rotationsaxlar vinkelrata mot varandra. I 13 537 989 en foredragen utforingsform sà är de arrangerade med sina respektive axlar vasentligen i samma horisontalplan, sa att vaxtmaterial som inte är tra matas igenom pluggskruven fran sidan. Foredraget sa är inloppssektionen 12 placerad nara den forsta anden 13 hos pluggskruven 10, den forsta anden är den som är langst bort ifran behandlingssteget 200.

I Fig. 12 visas ett altemativ till figur 10 for den tredje utforingsformen, inklusive tvangsmatningsskruvar 20am, 20bm, 20cm och 20dm i vardera av de fyra inloppsroren 20a, 20b, 20c och 20d, med tvangsmatning ovanifran och in i pluggskruven. Individuella motorer for tvangsmatningsskruvarna finns narvarande, men visas inte i denna ritning.

Trots att uppfinningen har beskrivits med referenser till specifika illustrerade utforingsformer, sa betonas att den ocksa tacker ekvivalenter till de publicerade egenskaperna, saval som andringar och varianter som är uppenbara for fackmannen, och att uppfinningens omfattning är begransad bara till de bifogade haven.

Utforingsformerna som visas i figurerna 5a och 8a skulle aven kunna ha matningsrannor fran den motsatta sidan av hylsan 11, dvs. med ett par rannor som matar nedifran i figur 5a eller med fyra rannor som matar nedifran i figur 8a. Alla rannor kan ocksa arrangeras i ett horisontellt plan eller alternativt i ett vertikalt plan. 14

Claims (9)

537 989 PA TENTKRAV

1. Matningsarrangemang (100) for att mata finfordelat material till ett behandlingssteg (200), matningsarrangemanget innefattande en pluggskruvmatare (40) for att mata materialet till behandlingssteget; mataren innefattar en matningsskruv (10) med en konisk del vid sin utloppsande och driven av en oberoende forsta motor (M1) och roterande runt en forsta skruvaxel (CC) och en motsvarande pluggskruvhylsa (11) som omger matningsskruven (10), en ranna (20) for att mata det finfordelade cellulosamaterialet till pluggskruvmataren 1 0(40), namnda ranna (20) är arrangerad i en vinkel jamfort med den forsta skruvaxeln (CC), namnda vinkel ligger inom omradet 30-150 grader, foredraget 90 grader, rannan är arrangerad for att tillhandahalla materialet till en inloppssektion (12) hos pluggskruvmataren (40), namnda inloppssektion är arrangerad i matarskruvens (10) periferi, kannetecknad av att det finns kminstone tva rannor (20) arrangerade for att mata material till matningsskruven (10), namnda rannor innefattande en forsta ranna (20a) och en andra ranna (20b), och att tvarsnittet av vardera rannan är arrangerat sa att mer an 50% av utloppets tvarsnitt for den forsta rannan (20a) är placerat pa ena sidan av den forsta skruvaxeln (CC) och mer an 50% av utloppets tvarsnitt for den andra rannan (20b) är placerad pa den andra sidan av den forsta skruvaxeln (CC).

2. Matningsarrangemang enligt krav 1, van varje ranna har en tvangsmatningsutrustning driven av sin egen oberoende motor.

3. Matningsarrangemang enligt krav 2, van i vane tvangsmatningsutrustning innefattar en tvangsmatningsskruv (20am, 20bm) driven av en oberoende motor (M2, M3) for att mata det finfordelade cellulosamaterialet till pluggskruvmataren (40).

4. Matningsarrangemang enligt krav 3, van i vane tvangsmatningsskruv (20am, 20bm) är arrangerad vasentligen i samma horisontalplan som matningsskruven (10), tvangsmatningsskruven (20) matar materialet fran sidan. 537 989

5. Matningsarrangemang enligt krav 3, van i varje tvangsmatningsskruv (20am, 20bm) är arrangerad vasentligen i samma vertikalplan som matningsskruven (10), tvangsmatningsskruven (20am, 20bm) matar materialet ovanifran eller alternativt nedifran till matningsskruven.

6. Matningsarrangemang enligt krav 1, van ett forsta par rannor är arrangerade i en forskjuten relation till ett plan vinkelratt mot den forsta skruvaxeln (CC), sa att rannorna är i ett plan (CP) som är parallellt med ett plan (FP) som definieras av gangorna i matningsskruven som sveper over rannutloppen.

7. Matningsarrangemang enligt krav 6, van i ett andra par (20c, 20d) rannor arrangerade i fOrskjuten relation till ett plan vinkelratt mot den forsta skruvaxeln, sa att rannorna är i ett plan (CP) som är parallellt med ett plan (FP) definierat av gangorna pa matningsskruven som sveper over rannutloppen, salunda adderande aminstone fyra (-armor (20a, 20b, 20c, 20d) som matar material till matningsskruven (10).

8. Matningsarrangemang enligt krav 1, vari pluggskruvhylsan (11) som omger matningsskruven (10) har ett oppet inlopp (11) som tacker matningsskruvens hela diameter, och att rannorna är kopplade till flodeskanalerna (20a, 20b) som har ett liknande tvarsnitt som 2 0rannorna, nananda flodeskanaler gar igenom en insattningskropp (11a) vilken i ovrigt fyller hela det oppna inloppet, vilket mojliggor for flodet av material att matas direkt till matningsskruvens periferi via nananda flodeskanaler i insattningskroppen.

9. Matningsarrangemang enligt krav 2, van i den oberoende forsta motorn (M1) for matningsskruven (10) och de oberoende motorerna (M2, M3) for tvangsmatningsutrustningen som är placerad i rannorna, är kopplade till en styrenhet (CPU), sà att varje motor är anpassad till att kunna drivas med variabel hastighet via en styrenhet, i relation till forutbestamda troskelvarden lagrade i styrenheten, sà att matningsskruven bringas att rotera med en forsta hastighet, och varje tvangsmatningsutrustning placerad i rannan drivs med en individuell hastighet. 16