FI94365C - Laite taipuisien pakkausaineiden hajottamiseksi - Google Patents

Description

94365

Laite taipuisien pakkausaineiden hajottamiseksi

Keksintö koskee laitetta taipuisien pakkausaineiden hajotta-5 miseksi. Käsite "taipuisat pakkausaineet" on valittu kyseis ten aineiden erottamiseksi jäykistä pakkausmateriaaleista, kuten metallista, puusta, kiinteästä muovista ja vastaavasta. Aineet, joita tarkoitetaan tässä tämän keksinnön puitteissa, ovat olennaisesti paperimassoihin perustuvia pakkausmateriaali) leja, kuten itse paperi, kartonki ja pahvi sekä seka-aineet, jotka koostuvat tällaisesta materiaalista ja muovikalvosta tai kalvopäällysteestä. Myös jäykähköt kartongit ja pahvit kuuluvat käsitteeseen "taipuisa". Tosin eristetyt muovikalvot kuuluvat periaatteessa myös kyseessä oleviin pakkausainei-15 siin, mutta etupäässä on kuitenkin kysymys seoksista, jotka sisältävät ainakin myös paperinkaltaisia osuuksia. Tässä tarkoitettu raaka-aine on olennaisesti jätepaperia sen mitä erilaisimpina fraktioina ja koostumuksina.

20 Jätepaperia käytetään nykyisin erittäin laajalti jälleen raaka-aineena paperinvalmistusteollisuudessa. Tällöin kysymys on suurimmaksi osaksi kuitenkin nk. lajitellusta jätepaperista, joka ei yleensä muodosta mitään erityisiä ongelmia sen uudelleenhajottamisessa. Ympäristösyistä ja raaka-aineen 25 hyötykäyttöekonomian kannalta on kuitenkin olemassa tarve käsitellä mahdollisuuksien mukaan kaikki jätepaperit sekä myös tavanomaisesta jätepaperinkäsittelystä saatavat jäteaineet ainakin niin pitkälti, että kaikki mielekkäästi uudelleenkäytettävät materiaalit ohjataan uudestaan käyttöön.

30 Jätepaperin erotus tapahtuu tällä hetkellä yleensä massaerot-timessa, nk. pulpperissa, joka muodostuu altaasta, jossa on ylä- tai sivutäyttöaukko ja jonka pohjassa tai sivuseinässä on käyttöjuoksupyörä, jonka avulla pulpperiin ohjattu jätepa-35 peri pehmennetetään vesisuspensiossa ja dispergoidaan sen kuituaineosiksi. Jätepaperierotuksen pulpperi on varustettu yleensä laitteilla, joiden avulla voidaan erottaa ei-kuitu-maisten vierasaineiden suuri osuus kuitumassasuspensiosta.

2 94365

Pulpperin sisällön turbulenssissa suuripintaiset tai pitkänomaiset kohteet, joita ei voida kuiduttaa, kuten esimerkiksi langat, nuorat, kankaanpalaset, suuremmat kalvo-osat ja vastaavat kehräytyvät nk. latvaksi, jota muodostuu hitaasti 5 edelleen, kun sitä vedetään jatkuvasti pienellä nopeudella pulpperista. Pulpperivirtauksen määrättyihin kohtiin kerääntyy edelleen etenkin pienehköjä muovikalvo-osia ja vastaavia. Myös ne voidaan poistaa pitkälti jaksottain vastaavalta alueelta pulpperista. Tällaisia vierasaineosia nimitetään 10 kevytliaksi. Lisää kevytlikaa muodostuu vielä kuitumassan seuraavassa lajittelussa.

Tähän asti kaikki jätepaperinkäsittelystä erotetut vierasaineet, s.o. nk. raskaslika, joka kerääntyy pulpperin pohja-15 erottimeen ja voi muodostua kivistä, metalliosista ja vastaa vista, yllä mainittu kevytlika ja latva ohjataan jätekulje-tukseen kaatopaikalle. Yksinomaan kuituaineet, mikäli ne voidaan erottaa käytetystä materiaalista tavanomaisesti yleisesti käytetyillä menetelmillä, käytetään jälleen puoli-20 massana paperinvalmistuksessa.

Tavanomaisella pulpperilla ei ole mahdollista käsitellä kaikkia jätepaperiin sisältyviä kuituaineita, etenkään silloin, kun on kysymys muovilaminoitujen pakkauspapereiden 25 perusaineesta, eikä se pysty myöskään käsittelemään paperin- *!. valmistuksen kannalta liaksi nimitettyä osuutta siihen sisäl tyvien raaka-aineiden talteenottamiseksi.

Keksinnön tehtävänä on siten saada aikaan laite, joka eli-30 minoi tavanomaisen pulpperin rajoitukset ja jolla on tämän lisäksi sellainen sopeutuvuus, että sillä voidaan käsitellä tarpeen mukaan erilaisia pakkausainelaatuja, sekajätepaperia, kuten kotitalouksien koontitavaraa ja tavanomaisesta jätepaperinkäsittelystä erotettuja, pitkälti kuituainevapaitä 35 pakkausaineita sikäli, että muodostuu pumppauskelpoinen suspensio, joka voidaan käsitellä edelleenkuidutuksessa ja/tai fraktioinnissa sen eri aineosiksi. Kun tämän hakemuk- 3 94365 sen yhteydessä puhutaan hajottamisesta tai kuiduttamisesta, sillä tarkoitetaan yksinomaan raaka-aineen paperimassaosuuk-sien erottamista yksittäisiksi kuiduiksi. Muovikalvot ja vastaavat voidaan ainoastaan hienontaa yhdessä.

5

Edellä mainittu tehtävä ratkaistaan perustunnusmerkeiItään patenttivaatimuksessa 1 selitetyllä laitteella.

On osoittautunut, että tässä kyseessä olevien pakkausraaka-10 aineiden käsittelemiseksi tarvitaan yleensä kaksi erilaista hienonnusvaihetta, jolloin ensimmäinen hienonnusvaihe toimii yleensä materiaalin homogenoimiseksi siten, että se on vesi-suspensiona jo pumppaus- tai kuljetuskelpoinen, ja toisen vaiheen tehtävänä on jakaa materiaali pieniksi tasohiukkasik-15 si, joiden suurin läpimitta 5 - 15 mm, etenkin 8 - 12 mm, niin että toisaalta näissä pienissä tasokappaleissa voi tapahtua mekaanisen energian vaikutuksella mahdollisesti raaka-aineen erottuminen kuitu-ja muoviaineosiksi, ja että suspensio, jossa on esitetyn suuruusluokan hiukkasia, voidaan 20 myös lajitella seuloilla.

Kun tässä yhteydessä puhutaan hienonnusyksiköistä, niin näiden ei tarvitse suorittaa ainoastaan leikkaavaa tai jakavaa toimintaa, vaan ne voivat suorittaa edelleen myös erään-25 laista puristavaa ja hajottavaa toimintaa, mikä vaihtelee käyttöön valittujen työkalujen mukaan.

Ainakin toinen hienonnusvaihe tapahtuu vesisuspensiossa.

30 Edellä mainittujen perusvaatimusten mukaisesti keksinnön mukainen laite koostuu yleisesti altaan muodostavasta, olennaisesti suljetusta kammiosta. Altaan muodostava siitä syystä, koska kammioon lisätään kulloinkin määrätty määrä käsiteltävää pakkausainetta vesisuspensiona, ja pitkälti suljet-35 tu, jotta suspension tai vastaavan suihkutessa aine pidetään laitteen sisäpuolella. Kammio on muodostettu ainakin alaosastaan onton sylinterin muotoiseksi ammeeksi, jossa liikkuu 4 94365 ulkoa käytetty kuljetuselin. Kammion ollessa rakenteeltaan vaakasuorasti sylinterimäinen kysymys on etenkin yhdensuuntaisesti sylinterin akselin suhteen kulkevasta, pyörivästi käytetystä akselista, joka on varustettu säteittäisesti 5 ulkonevilla kuljetus- tai vastaavasti sekoituselementeillä.

Nämä voivat olla yksinkertaisia varsia tai melamaisiksi muodostettuja elementtejä. Kuljetus- tai vastaavasti sekoi-tuselementtien rakennemuoto vaihtelee sen mukaan, millä suspensiokonsistensseilla on yksittäisessä käyttötapauksessa 10 työskenneltävä.

Laite on varustettu raaka-aineen syöttökuilulla, joka ulottuu yleensä kammion yläsivulta ylöspäin ja jonka kulkutielle on järjestetty ensimmäinen hienonnusyksikkö. Laitteessa on 15 edelleen poistokuilu, joka liittyy edullisesti sivulla kammi oon ja on edelleenkulussa tarkoituksenmukaisesti alaspäin taivutettu tai kaareva. Tässä poistokuilussa on toinen hienonnusyksikkö. Kammion ja poistokuilun väliin on järjestetty ylivuotopato, joka määrittää olennaisesti nesteen täyttökor-20 keuden kammiossa ja jonka kautta ylivuotosuspensio saapuu poistokuiluun.

Siinä tapauksessa, että kuljetuselin muodostuu vaakasuorasta akselista, jossa on sekoitusvarret, raaka-aineen syöttökuilu 25 on järjestetty edullisesti siten, että sen poistoaukko on ‘I suunnattu kuljetuselimen siihen sivuun päin, jossa sen sekoi tusvarret ovat alaspäinliikkeessä. Vastaavasti poistokuilu on järjestetty edullisesti kammion sille sivulle, jolla sekoitusvarret ovat ylöspäinliikkeessä. Tällä tavalla varmiste-30 taan, että syöttökuilusta tuleva raaka-aine otetaan sekoitus- varsilla mukaan kammion altaan alaosaan ja pidetään osittain kiertokulussa ja esiinsukeltavat sekoitusvarret ottavat jo esikäsitellyn materiaalin ylös ylivuotopatoon päin, jotta materiaalia saapuisi keskeytymättä poistokuilussa olevaan 35 hienonnusyksikköön.

Raaka-aineen syöttökuilu päätyy ensimmäisen hienonnusyksikön 5 94365 yläpuolella tarkoituksenmukaisesti syöttösuppiloon. Tämän suppilon alueelle, ainakin kuitenkin ensimmäisen hienonnusyk-sikön yläpuolelle syöttökuiluun voi olla järjestetty nesteen-syöttöliitännät. Jos käsitellään esimerkiksi epäpuhdasta 5 juomakartonkia, voi olla toivottavaa lisätä jo tässä kohdassa huuhtelunestettä, yleensä vettä, jotta jäljellä olevan entisen pakkaussisällön huuhteleminen pakkausmateriaalista voi alkaa jo tässä kohdassa. Käsiteltäessä lajittelematonta jätepaperia voi olla toivottavaa hienontaa tämä ensin kuivana 10 ensimmäisen hienonnusyksikön avulla, joten nesteensyöttölii- täntää ei tarvita tällöin syöttökuilussa.

Yleensä on mielekästä vapauttaa käsiteltävä pakkausmateriaali jo ennen sen saapumista keksinnön mukaiseen laitteeseen 15 raskasliasta, kuten kivistä, metalliosista ja vastaavista, jotta säästetään ensimmäisen hienonnusyksikön työkaluja.

Koska tämä ei ole kuitenkaan kaikissa tapauksissa täysin mahdollista, ainakin ensimmäinen hienonnusyksikkö on muodostettava niin vankaksi, että mainitun tyyppiset vierasaineosat 20 eivät ehdottomasti vahingoita sitä. Tällaisilta vierasaine- osilta on kuitenkin suojattava yleensä toinen hienonnusyksikkö, joka suorittaa hienohienonnuksen. Tätä tarkoitusta varten keksinnön mukainen laite on varustettu ala-alueellaan tarkoituksenmukaisesti raskaslian koontikammiolla, joka on varus-25 tettu sen päässä sululla, jonka kautta kerääntynyt raskaslika voidaan poistaa kammiosta ajoittain alaspäin.

Eräässä erittäin edullisessa suoritusmuodossa tämä raskaslian koontikammio on muodostettu eräänlaiseksi kammion alimmalta 30 alueelta alaspäin ulottuvaksi sykloniksi, jonka ylempi le veämpi aukko muodostaa siirtymäpoikkileikkauksen laitteen kammioon, kun taas syklonin alempi, terävä pää voi olla varustettu jo mainitulla raskaslikasululla. Tämä rakenne on mielekäs, jotta suspension käyttökelpoiset aineosat eivät 35 laskeudu raskasliankoontikammioon ja tuki tätä tällöin. Tästä syystä syklonissa pyritään tuottamaan alaspäin suunnattu ruuvimainen virtaus ja keskeinen, ylöspäin suunnattu virtaus, 6 94365 kuten tämä on tavanomaista tämän tyyppisissä laitteissa. Tämä saadaan aikaan siten, että syklonin ylempään leveään päähän on järjestetty tangentiaalinen tuloliintäntä laimennusnestettä, yleensä vettä varten, joka saatetaan näin ruuvimaiseen 5 virtaukseen ja ottaa mukaansa suspension aineosat kammion sisältä. Myös keskeisen ylöspäinvirtauksen ylläpitämiseksi silloin, kun massa mahdollisesti sakeutuu syklonissa, on järjestetty tarkoituksenmukaisesti alas toinen tuloliitäntä vettä varten, jonka tarkoituksena on tukea ylöspäinvirtausta. 10 Tämän teknisen rakenteen avulla taataan, että toisaalta raskaslian koontikammioon ei keräänny mitään käyttökelpoista raaka-ainetta ja että toisaalta laskeutuva raskaslika vapautetaan pitkälti jäljellä olevasta käyttökelpoisesta materiaalista.

15 Määrättyjä käyttötarkoituksia varten kammion ala-alueelle tai vast, raskaslian koontikammion ala-alueelle järjestetään myös vielä yksi nesteenpoistoliitäntä. Jos on pestävä esim. sisällön aineiden likaama juomapakkauskartonki, niin on tarkoituk-20 senmukaista, ettei huuhteluneste pääse muuhun käsittelykier- tokulkuun. Kammion syöttökuilussa tai muussa kohdassa lisättyä tuoretta huuhtelunestettä voidaan käyttää tosin määrätyssä määrin kiertokulussa, mutta kun esiintyy määrätty määrä epäpuhtausaineita, on kuitenkin tarkoituksenmukaista poistaa 25 jatkuvasti osa huuhtelunesteestä raskaslian koontikammion kautta järjestelmästä ja johtaa edullisesti biologiseen selkeytysvaiheeseen. Osa huuhtelunesteestä, joka poistuu käsitellyn raaka-aineen kanssa poistokuilun kautta, puristetaan yleensä jälleen lopuksi pois massasta ja palautetaan 30 laitteen huuhtelujärjestelmään.

Laitteen eräässä edullisessa suoritusmuodossa saadaan aikaan helppo sovitettavuus erilaisiin käyttötarkoituksiin siten, että hienonnusyksiköt on muodostettu vaihdettaviksi rakenne-35 yksiköiksi, jotka voidaan asentaa helposti vastaavaan teli neeseen kulloinkin kyseessä olevassa kuilussa. Järjestelyn tulisi taata se, että hienonnusyksikköjen asentaminen tapah- 7 94365 tuu hyvällä tiivistyksellä ulospäin. Koska esiintyy käyttö-tapauksia, joissa voidaan käyttää yleensä hienonnusyksiköksi 2 järjestettyä yksikköä myös hienonnusyksikkönä 1, molempien kuilujen telineet olisi muodostettava samalla tavalla, niin 5 että hienonnusyksikköjä voidaan vaihtaa niiden välillä.

Hienonnusyksiköissä käytettävät työkalut ovat sinänsä tunnettuja muista käyttötarkoituksista, niin että näiden työkalujen perusrakenteen suhteen voidaan palata tunnettuihin rakenne-10 elementteihin. Käyttötarkoituksen mukaan tarvitaan puhtaasti leikkaavia työkaluja, joiden tulee suorittaa käytetyn juoma-kartongin esihienonnus sen puhdistuspesua varten, jolloin pyritään siihen, että molemmin puolin kalvopäällysteisen materiaalin leikkauskohdat suljetaan mahdollisuuksien mukaan 15 kalvojen muovimateriaalilla, niin ettei huuhteluaine pääse tunkeutumaan ainakaan tänä ajankohtana vielä perusaineen kuitusidokseen. Muissa tapauksissa on sitä vastoin pikemminkin toivottavaa, että esihienonnuksessa hienonnusyksikössä 1 pakkausaine revitään enemmän tai vähemmän pienempiin osiin.

20 Hienonnusyksikön 2 tulee huolehtia hienohienonnuksesta ja kohdistaa tällöin mahdollisuuksien mukaan samanaikaisesti puristava ja hajottava vaikutus saatuihin pieniin kappaleisiin. Hienonnusyksikkö 2 on varustettu poistosivulla joka tapauksessa seulalevyllä tai vastaavalla, joka takaa, että 25 ainoastaan riittävän hienouden omaavat aineosat voivat pois tua lopullisesti hienonnusyksiköstä. Aineosat, jotka eivät ole vielä riittävän pieniä, käsitellään sensijaan edelleen itse yksikössä kiertokulussa.

30 Keksinnön puitteissa käyttökelpoiset hienonnusyksiköt voi olla muodostettu esimerkiksi siten, että niissä on kaksi poikittain materiaalin läpikulkusuunnan suhteen kulkevaa pyörivää työkalunkannatinakselia, jotka on varustettu vuorot-tain työkaluelementeillä, jotka tulevat vuorotellen kytken-35 tään viereisen akselin työkaluelementtien kanssa. Puhtaasti leikkaavaa vaikutusta varten työkaluelementit voivat muodostua pyörivistä kiekkoteristä, jotka ovat kytkennässä kulloin- 94365 δ kin viereisen akselin vastaterän kanssa. Terien välimatka määrää olennaisesti saatujen osakappaleiden koon. Akselit pyörivät tarkoituksenmukaisesti siten, että niiden työka-luelementtien liikesuunta on suunnattu hienonnusyksikön 5 materiaalin tulosivulla toisiinsa päin, niin että molemmat työkaluakselit muodostavat syöttöraon, johon hienonnettava materiaali johdetaan itsestään.

Enemmän repivää vaikutusta varten voidaan käyttää samankal-10 täistä laitetta, jossa vuorottain toisiinsa kytkeytyvät työ kalut eivät ole kuitenkaan kehältään suljettuja teriä, vaan niissä on kehälle jakautuneesti rivi silputusteriä, joita käytetään vastaavalla tavalla myös puun lastuamiseksi.

15 Hienohienonnusta ja hajottavaa vaikutusta varten hienonnusyk- sikössä 2 voidaan käyttää poikittaisakselin ympäri pyörivää työkalunkannatinta, joka on varustettu ajatellulla sylinterin vaippapinnalla leikkaavilla ja/tai enemmän murskaavilla työ-kaluelementeillä, jotka toimivat yhdessä kulloinkin yksikön 20 vastaavasti sylinterimäiseksi muodostettujen kammio-osien sisäseinämässä olevien vastaelementtien kanssa. Koska tällaisen yksikön poisto on suljettu seulalla, joka päästää läpi ainoastaan riittävän pienet hiukkaset, ottavat työkalunkan-nattimen työkalut materiaalin mukaan niin kauan kehän kierto-25 kulkuun, kunnes se on hienonnettu riittävästi.

Mikäli keksinnön mukainen laite on järjestettävä tavanomaisesta jätepaperinerotuslaitoksesta saatavien jäteaineiden käsittelemiseksi edelleen, erityisesti varustettuun laittee-30 seen voidaan järjestää hienonnusyksikkö 1, jossa on työkalut, jotka hienontavat pulpperista poistetun ja keksinnön mukaiseen laitteeseen hitaasti viedyn latvan pyörivillä terillä pieniksi kappaleiksi. Koska latva sisältää jätepaperipaalita-varan käsittelyssä yleensä myös paalien sidelangat, on työka-35 lu muodostettava tässä tapauksessa niin vankaksi, että se pystyy hienontamaan myös nämä aineosat, jotka voidaan sitten erottaa jälleen laitteen raskaslian koontikammion kautta.

9 94365 Tälläinen latvaleikkuri muodostuu esimerkiksi kiertävästä kiekkosahasta, jossa on jälkiteroituslaite. Leikattavaa materiaalia pidätetään yhdistyvillä puolimaljoilla leikkaus-hetkellä. Ne avautuvat leikkauksen jälkeen ja mahdollistavat 5 osan poisheittämisen ja latvan häiriöttömän, hitaan edelleen- syötön. Latvan yhteiskäsittelyssä voi olla tarkoituksenmukaista käyttää kahta keksinnön mukaista laitetta kaskadina, jolloin ensimmäinen toimii hienontamiseksi ja latvamateriaa-lin edelleenhajottamiseksi ja sitten näin esikäsitelty latva-10 materiaali syötetään yhdessä muun paperinkäsittelystä kootun kevytlian kanssa tämän jälkeen kytkettyyn laitteeseen.

Periaatteessa on myös mahdollista täydentää keksinnön mukaista laitetta siten, että järjestetään useita osakomponentteja. 15 Siten olisi esimerkiksi mahdollista varustaa laite kahdella raaka-aineen syöttökuilulla, joista esimerkiksi toinen on järjestetty erityisesti latvan hienontamiseksi, kun taas toinen voidaan järjestää jonkin muun materiaalikomponentin esihienontamiseksi silloin, kun on mahdollista johtaa molem-20 mat esikäsitellyt komponentit sitten yhdessä kammion altaa seen.

Esitetty laite tarjoaa siinä tapahtuvan periaatteellisen menetelmäkulun ja työkalujen kulloinkin kyseessä olevien 25 vaatimusten mukaisen valintamahdollisuuden avulla asetetun tehtävän ratkaisemiseksi parhaiten sopivan välineen. Lähtöaineen liian hieno hienontaminen ei ole yleensä toivottavaa, koska lisäämällä leikkauksia kasvaa myös leikkauksilla lyhennettyjen paperikuitujen määrä, minkä johdosta talteenotettu 30 paperimassa on lyhytkuituisempaa ja siten se menettää posii- tivisia käyttöominaisuuksia. Toisaalta tarvitaan määrätty vähimmäishienonnus toisaalta muovikerrosten irroittamiseksi kuituperusaineesta ja toisalta talteenotetun suspension muuntamiseksi tilaan, jossa siinä voidaan suorittaa mahdolli-35 suuksien mukaan hienolajittelu.

Seuraavassa keksintöä selitetään vielä lähemmin oheisten 10 94365 piirustusten avulla. Piirustuksissa kuvio 1 esittää kaaviomaista pystykuvaa laitteesta taipuisien pakkausaineiden hajottamiseksi, 5 kuviot 2a - f esittävät kuvion 1 mukaiseen laitteeseen asennettavien hienonnusyksikköjen mahdollisia suoritusmuotoja, kuvio 3 esittää osaa menetelmäkaaviosta kuvion 1 mukaisen 10 laitteen ensimmäistä sovellutusta varten, ja kuvio 4 esittää osaa menetelmäkaaviosta kuvion 1 mukaisen laitteen erästä toista esimerkkisovellutusta varten.

15 Kuvio 1 esittää kaaviomaista pystykuvaa laitteesta taipui sien pakkausaineiden hajottamiseksi. Tässä laitteessa on olennaisesti sylinterimäinen peruskammio 2, joka on esitetty kuvion 1 pystykuvassa pyöreäksi ja ulottuu sylinteriakselinsa suunnassa piirustuksen tasoon. Kammioon 2 on järjestetty 20 kiertävästi käytetty akseli 4, joka kulkee yhdensuuntaisesti kammion sylinteriakselin suhteen, mutta on järjestetty kuitenkin hieman kammion keskiakselin alapuolelle. Akseli 4 on varustettu säteittäisillä sekoitusvarsilla 6. Tämän akselista 4 ja sekoitusvarsista 6 koostuvan kuljetus- tai vastaavasti 25 sekoituselementin kiertosuunta on esitetty nuolella 8.

• · 9 • · .

Kammion 2 yläsivulta ulottuu ylöspäin raaka-aineen syöttökui-lu 10, joka on varustettu yläpäässään raaka-aineen syöttösup-pilolla 12. Raaka-aineen syöttökuiluun 10 on järjestetty 30 suorakulmiolla 14 esitetty sisääntyöntöteline ensimmäistä hienonnusyksikköä varten, jota ei ole esitetty kuviossa 1. Kuvion 1 esityksen suhteen vasemmalle peruskammion 2 sivuun liittyy poistokuilu 16, joka kulkee ensin ainoastaan hieman alaspäin kaltevasti, mutta on suunnattu sitten alaspäin 35 mutkan avulla. Poistokuilu 16 sisältää suorakulmiolla 18 esitetyn sisääntyöntötelineen toista hienonnusyksikköä varten, jota ei ole myöskään esitetty yksityiskohtaisesti ku- 11 94365 viossa 1. On huomattava, että kammio 2 on varustettu poistokuilun 16 liitäntäalueella patomaisella ylivuotoreunalla 20, joka määrää mahdollisen nesteentäyttökorkeuden kammiossa. Ylimää-5 räinen neste- tai suspensiomäärä valuu tämän ylivuotoreunan 20 yli poistokuiluun 16 ja siten toiseen hienonnusyksikköön 18. Virtaussuunta on esitetty tässä nuolella 22. Raaka-aineen syöttökuilu 10 on suunnattu alemmista rajaseinämistään siten, että ensimmäisestä hienonnusyksiköstä 14 poistuva materiaali 10 saapuu nuolta 24 pitkin mahdollisuuksien mukaan kammion 2 sille alueelle, jossa sekoitusvarret 6 ovat alaspäin suuntautuvassa liikkeessä.

Peruskammion 2 alaosaan liittyy syklonimaiseksi, s.o. alas-15 päin kapenevaksi muodostettu raskaslian koontikammio 26. Tämä raskaslikakammio 26 on varustettu alapäässään poistoliitän-nällä 28, jossa on kaksi peräkkäistä sulkuluistia 30, niin että tätä liitäntää voidaan käyttää sulkuna koontikammioon 26 kerääntyvän raskaslian jaksoittaista suluttamista varten.

20 Raskaslian koontikammio on rajoitettu ylemmässä sisääntulos saan seulalla 32, joka sallii hienonnetun raskaslian, mutta myös hajotetun kuitumateriaalin pääsyn raskaslian koontikammioon, kun taas karkeat raaka-aineosat pidätetään seulalla 32, minkä johdosta ne pysyvät sekoituslaitteella 4, 6 tuotetussa 25 materiaalin kiertokulussa. Jotta raskaslian koontikammio 26 ei kuitenkaan täyty hitaasti kuituaineella tai muulla materiaalilla, sitä käytetään syklonin, s.o. pyörrekerrostimen muodossa. Tätä tarkoitusta varten koontikammion yläalueelle on järjestetty tangentiaalinen nesteensisääntulo, niin että 30 syötetyllä nesteellä tuotetaan raskaslian koontikammion ulkoseinämässä kartiomaisesti alaspäin kapeneva, ruuvimainen pyörrevirtaus, joka kääntyy kammion ala-alueella ja virtaa jälleen keskeisesti ylöspäin. Tällaisen virtauksen kääntymisen tukemiseksi raskaslian koontikammion 26 ala-alueelle on 35 järjestetty toinen nesteensisääntulo 36. Raskaslian koonti- kammion 26 poistoliitäntä 28 voi molempine luisteineen 30 toimia myös epäpuhtaannesteen poistamiseksi osittain jatku- 12 94365 vasti tai jaksottain laitteesta.

Tangentiaalisessa nesteensisääntulossa 34 sekä myös alemmassa nesteensisääntulossa 36 lisätty nestemäärä toimii samanaikai-5 sesti suspensio- tai myös puhdistusvetenä käsiteltävälle materiaalille. Siinä tapauksessa, että ensimmäisessä hienon-nusyksikössä 14 on työskenneltävä jo kosteana tai märkänä, on myös raaka-aineen syöttökuilu 10 varustettu nestesyötöllä 38. Tämä nestesyöttö 38 voi olla muodostettu siten, että 10 huuhteluneste voidaan suihkuttaa säteittäisesti eri sivuilta raaka-aineen syöttökuiluun 10.

Laitteen toimintatapa on seuraava: Kuljetushihnan tai muiden syöttölaitteiden kautta hajotettava pakkausmateriaali, olen-15 naisesti jätepaperin tai vastaavan muodossa, syötetään mah dollisuuksien mukaan keskeytymättä ja lajiteltuna raaka-aineen syöttösuppiloon 12. Jos materiaali on käsiteltävä edelleen kosteana tai pestävä, nestesyötön 38 kautta suihkutetaan esimerkiksi lisäksi vettä raaka-aineen syöttökuiluun 10.

20 Materiaali saapuu sitten painovoiman avulla ensimmäiseen hienonnusyksikköön 14, jonne sitä vedetään lisäksi työkalujen pyörimisen avulla. Ensimmäisessä hienonnusyksikössä 14 raaka-aine hienonnetaan siten, että sitä voidaan kierrättää ja kuljettaa edelleen sekoituslaitteen 4, 6 läpi vesisuspeni-25 sessä hienonnusyksikössä 14 vapautetaan yleensä myös mahdol- lisesti raakamateriaaliin vielä sisältyvä raskaslika, joka voi laskeutua sitten raskaslian koontikammioon 26 ja siten se ei pääse toiseen hienonnusyksikköön 18.

30 Riittävässä raaka-aineen ja nesteen jälkisyötössä sekoitus- laitteella 4, 6 tuettuna poistetaan joko pesty tai esidis-pergoitu raakamateriaali ylivuotoreunan 20 yli poistokuiluun 16 ja se saapuu siellä toiseen hienonnusyksikköön 18. Tämä toinen hienonnusyksikkö on useimmiten hienohienonnusyksikkö, 35 joka kohdistaa lisäksi hajottavan vaikutuksen materiaaliin.

Toinen hienonnusyksikkö 18 on suljettu poistosivullaan sopivan reikäkoon omaavalla seulalla, niin että ainoastaan sei- •« 13 94365 lainen materiaali voi kulkea toisen hienonnusyksikön poisto-aukon kautta, jolla on jo riittävä hienous. Liian karkea materiaali käsitellään edelleen toisessa hienonnusyksikössä, kunnes se voi kulkea poistoseulan läpi. Tässä poistoseulassa 5 voi olla vaatimuksista riippuen 5 - 15 mm:n reikäkoot, mutta yleensä 8 - 12 mm:n reikäkoot ovat osoittautuneet sopiviksi.

Poistokuilusta 16 poistuva, laitteessa käsitelty raaka-aine-suspensio voi saapua suoraan koontisammioon tai ensin sopi-10 vaan vedenpoistoyksikköön, jossa raaka-aine vapautetaan huuhteluvedestä ja saapuu sitten sakeutetussa muodossa koontisammioon.

Kuviot 2a - b esittävät hienonnusyksiköissä käytettävien 15 työkalujen mahdollisia suoritusmuotoja kulloinkin kaavio- maisena sivukuvana ja kaaviomaisena päätykuvana.

Kuvio 2a esittää puhtaasti leikkaavan työkalun. Sivukuvasta nähdään, että yhdensuuntaisille akseleille 40 järjestetyt 20 leikkuuterät kytkeytyvät vuorotellen toisiinsa. Vasemmalla sivukuvan vieressä esitetystä päätysivukuvasta nähdään, että leikkuuterissä 42 on suljettu kehäreuna. Kaksi vastakkaista teräkiekkoa koskettavat limitysalueellaan ja tuottavat siten välissään leikkausvaikutuksen.

25 . Kuvio 2b esittää työkalua, jossa yhdensuuntaiset akselit 40 on varustettu silputusterillä 44. Tämä nähdään hyvin vasemmalla olevasta päätysivukuvasta. Kuvion 2c mukaisessa työkalussa on samankaltainen rakenne kuin kuvion 2b mukaisessa 30 työkalussa, mutta akseleilla 40 on kuitenkin suurempi määrä ohuita silputusteriä 46, jotka suorittavat yhdessä suuremman hienonnosasteen.

Kuvio 2d esittää työkalua, joka soveltuu hienohienonnukseen 35 ja samanaikaiseen hajottamiseen. Kuten kuviosta voidaan hyvin nähdä, tähän on järjestetty ainoastaan yksi ainoa työkalun-kannatin 48, joka on varustettu sylinterivaippaviivoja pitkin 14 94365 työkaluilla 50, joiden rakenne nähdään paremmin vasemalla olevasta päätysivukuvasta. Nämä työkalut 50 toimivat yhdessä vastatyökalujen kanssa, jotka toimivat yhdessä vastaavan (kuviossa 2d ei-esitetyn) kammion sisävaippapinnassa. Saman-5 kaltainen suoritusmuoto on esitetty periaatteessa kuviossa 2f. Tässä nähdään kammio 52, johon on järjestetty työkalun-kannatin 54 pyörivästi, joka on varustettu kolmella rivillä työkaluja 56, jotka toimivat yhdessä vastatyökalujen 58 kanssa kammiossa 52. Kuviossa 2f esitetyssä hienonnusyksikös-10 sä voidaan havaita myös ylhäällä materiaalin syöttöaukko 60, kun taas kammio 52 on suljettu alasivulla kaarevalla seulale-vyllä 62. Ainoastaan riittävästi hienonnettu materiaali voi poistua yksiköstä tämä seulalevyn 62 läpi, vielä karkeampia aineosia käsitellään hienonnusyksikössä niin kauan, kunnes ne 15 ovat saavuttaneet riittävän hienouden kulkeakseen seulan läpi.

Eräs erityinen hienonnusyksikkö on esitetty kuviossa 2e. Tällöin kysymys on latvaleikkurista. Vasemmalla nähdään 20 latvaputki 64, johon latva ohjataan, kun taas oikealle on järjestetty akselin ympäri pyörivästi kolme kiekkosahaa 66, joita voidaan siirtää peräkkäin latvaputken (näkymättömän) katkeaman läpi kappaleiden erottamiseksi peräkkäin latvaput-kessa 64 riippuvasta latvasta. Paluuliikkessään kiekkosahoja 25 66 voidaan siirtää teroituslaitteen 68 ohi. Tämän kaaviomai- . sen esityksen tarkoituksena on ainoastaan esittää tällaisen työkalun rakenteen eräs mahdollisuus.

Kuviossa 3 on esitetty ensimmäinen esimerkki edellä esitetyn 30 laitteen käyttämiseksi pakkausaineiden hajottamiseksi. Täl löin kysymys on osalaitteistosta käytetyn, kaksipuolisesti kalvopäällystetyn juomakartongin uudelleenkäsittelemiseksi Keskeisenä yksikkönä nähdään tässä viitenumerolla 70 varustettu hajotuslaite. Ensimmäiselle kuljetushihnalle 72 luovu-35 tetaan käytetty juomakartonki 74 irtonaisena. Tähän liittyvä kuljetushihna 76 kulkee korotetulla nopeudella juomakartongin jatkuvan virran vähentämiseksi, s.o. juomakartongin lajitte- li 15 94365 lemiseksi mahdollisuuksien mukaan. Tämä raakamateriaalin virta kulkee sitten täryseulan 78 kautta, jonka avulla erotetaan mahdollisuuksien mukaan raskaslika, kuten kivet, metalliosat ja vastaavat raakamateriaalista. Tämä raskaslika 5 voidaan poistaa sitten sulun 80 kautta järjestelmästä.

Näin raskasliasta vapautettu materiaali kuljetetaan sitten kolmannen kuljetushihnan 82 avulla laitteen 70 syöttösuppi-loon 12. Pienemmät kartonkikappaleet, jotka kulkevat raskas-10 lian kanssa täryseulan 78 läpi, voidaan syöttää jälleen puhaltimen 84 avulla edelleenkäsiteltävään juomakartonkiin kuljetushihnan 82 alueelle.

Ensimmäiseksi hienonnusyksiköksi 14 on järjestetty laittee-15 seen 70 sellainen, joka kohdistaa yksinomaan leikkaavaa toimintaa juomakartongin jakamiseksi n. 5 cm:n kokoisiksi puhdistusta varten huuhdeltaviksi kappaleiksi. Ensimmäisen hienonnusyksikön edellä järjestelmään johdetaan nestesyötön 38 kautta huuhtelunestettä, yleensä ainoastaan vettä, niin 20 että jo raaka-aineen ensimmäisessä hienonnuksessa esiintyy pesuvaikutus. Raaka-aineen pesu suoritetaan loppuun sitten laitteen kammiossa 2, minkä jälkeen raaka-aine saapuu toiseen hienonnusyksikköön 88, joka on muodostettu hienohienontajak-si, jolla on samanaikaisesti hajottava vaikutus. Hajotettu 25 raaka-aine saapuu sitten kuivattimeen, jossa se vapautetaan ·· pitkälti huuhtelunesteessä ja siten sakeutetaan. Sakeutettu massa saapuu lopuksi sekoitusammeeseen 92, josta se voi saapua edelleenkäsittelyyn.

30 Massasta kuivattimessa 90 erotettu huuhteluvesi saapuu putken 96 kautta jaetun vesiammeen 94 oikeaan osaan, josta käsin se käytetään edelleen huuhtelunesteenä laitteessa 70. Laitteen 70 alemmasta liitännästä 28 poistetaan jatkuvasti osa huuhtelunesteestä yhdessä sinne kerääntyvän raskaslian kanssa.

35 Raskaslika kerätään seulalaitteella 98 ja poistettu huuhtelu- vesi saapuu jaetun vesiammeen 94 vasempaan osaan, josta syötetään jatkuvasti osa laitoksen selkeytyslaitteistoon.

» * t 16 94365

Edellä esitetyssä käytössä laitetta 70 voidaan käyttää ainoastaan alhaisen sakeuden alueella, koska laitteen kammiossa 2 on tapahduttava ainoastaan pakkausmateriaaliosien pesu. Hienohienonnus ja hajotus käynnistyy vasta hienonnusyksikössä 5 2 ja hajotus suoritetaan sitten vielä loppuun tämän jälkeen olevassa sekoitusammeessa.

Hienonnusyksikkönä 2 on tässä tapauksessa käytetty kehitystöiden puitteissa onnistuneesti firman Condux (Hanau) pe-10 su/leikkuugranulaattoria CS500/1000IIIa, jonka työkalut sopivat esimerkiksi tässä suoritettuun menetelmävaiheeseen.

Kuvio 4 esittää käyttötapausta, jossa laitetta 70 käytetään yksinomaan jätemateriaalien käsittelyyn, joita syntyy tavan-15 omaisessa jätepaperinkäsittelylaitoksen lajittelussa. Jätepa- perinkäsittelylaitoksen pulpperista saatava kevytlika kuivatetaan seularummussa 100 ja syötetään laitteen 70 syöttösup-piloon. Samanaikaisesti syöttösuppiloon 12 johdetaan myös vielä se jätepaperinkäsittelystä saatava kevytlika, jota 20 muodostuu kuituraassan lajitteluvaiheissa. Tämä raaka-aineen syöttö on esitetty viivoilla 102. Ensimmäiseksi hienonnusyk-siköksi 14 on tähän järjestetty sellainen, joka suorittaa enemmän silppuavaa toimintaa ja vastaa kuvion 2c mukaista laitetta. Kokeissa voitiin käyttää onnistuneesti firman 25 Condux (Hanau) laitteen "Abfallhai Typ CAH200/400" työkaluja.

. Raaka-aineen edeltävää kostutusta vesiliitännän 38 kautta ei tässä tarvita, koska materiaali saapuu jo kosteassa tilassa laitteeseen 70. Laitteeseen lisätään liitäntöjen 34 ja 36 kautta yksinomaan laimennusvettä. Myöskin vedenpoisto liitän-30 nän 28 kautta jää tästä pois, koska materiaalin pesutapahtu- maa ei tarvitse suorittaa. Liitännän 28 kautta poistetaan ajoittain yksinomaan raskaslikaa, joka saapuu varastosäiliöön 106. Toinen hienonnusyksikkö 88 on muodostettu samalla tavoin kuin kuvion 3 esimerkissä. Laitteesta 70 käsitelty massa saa-35 puu sekoitusammeeseen 108, josta se voidaan syöttää edelleen- käsittelyyn.

17 94365 Käyttötapauksesta riippuen laitetta 70 voidaan käyttää alhaisen sakeuden tai myös suuren sakeuden alueella. Alhaisen sakeuden alueella käsitellyllä suspensiolla on vielä selvä nestemäinen luonne, kun taas sillä on suuren sakeuden alueel-5 la jo vahvasti puuromainen luonne. Työskentely suuren sakeu den alueella edistää massan hajottamista, mutta se ei ole silloin mahdollista, kun on suoritettava pesu- tai irrotusta-pahtuma.

10 Esitettyä laitetta voidaan soveltaa erittäin monipuolisesti.

Siten käsiteltävän raaka-aineen mukaan mitä erilaisimmat käsittelytoimenpiteet ovat mahdollisia. Näitä ovat leikkaava jakaminen, hajottaminen, hienohienontaminen, raaka-aineen peseminen, liimojen ja vastaavien hajottaminen ja erottami-15 nen, jolloin voidaan työskennellä lisäämällä työskentelyä tukevia kemikaaleja tai ilman niitä.

Esitetyn laitteen tehokasta toimintaa varten on tärkeää, että käsiteltävää materiaalia ei syötetä laitteeseen jaksottain, 20 vaan mahdollisuuksien mukaan jatkuvassa, hyvin annostellussa virrassa. Tämä ei saa aikaan ainoastaan massan tehokkaampaa ja parempaa käsittelyä, vaan samanaikaisesti myös laitteen energianottoa voidaan vähentää.

25 Esitetty laite on edullisessa suoritusmuodossaan etenkin :. vaihdettavien hienonnusyksikköjen ansiosta erittäin helposti korjattavissa ja huolettavissa. Koska käsiteltävään raaka-aineeseen sisältyviä epäpuhtauksia ei voida täysin valvoa ennen materiaalin saapumista laitteeseen, ovat hienonnusyksiköt 30 tilanteesta riippuen alttiina hyvin suurelle kulumiselle.

Häiriötöntä toimintaa varten on tästä syystä tärkeää, että yksiköt voidaan vaihtaa nopeasti varayksikköihin.

Vaadittua laitetta pidetään myös keksintöön kuuluvana sil-35 loin, kun sitä käytetään ainoastaan yhdellä sen hienonnusyk- siköistä. Vastaavasti myös laite, joka on alusta pitäen tarkoitettu ainoastaan yhtä hienonnusyksikköä varten, kuuluu

II

Claims (16)

94365 19

1. Laite taipuisien pakkausmateriaalien hajottamiseksi, tunnettu siitä, että laitteessa on 5 - altaan muodostava, olennaisesti suljettu kammio (2), - vähintään yksi kammion sisäosan kanssa yhteydessä oleva raaka-aineen syöttökuilu (10), - vähintään yhteen raaka-aineen syöttökuiluun (10) järjestetty ensimmäinen hienonnusyksikkö (14), 10. vähintään yksi kammion sisäosan kanssa yhteydessä oleva poistokuilu (16), - vähintään yhteen poistokuiluun (16) järjestetty toinen hienonnusyksikkö (18) ja - kammion sisäosaan järjestetty käytetty kuljetuselin (4, 15 6) , jolloin kammion (2) ja poistokuilun (16) väliin on järjestetty ylivuotopato (20), joka määrää olennaisesti nesteen täyt-tökorkeuden kammiossa (2).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että kuljetuselimessä (4, 6) on vaakasuoran akselin ympäri pyörivä akseli (4), joka on varustettu olennaisesti säteittäisillä kuljetus- tai vastaavasti sekoituselimillä (6) . 25

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että poistokuilu (16) on järjestetty kammion (2) sivulle.

4. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen mukainen laite, tunnettu siitä, että raaka-aineen syöttökuilun (10) alapää on suunnattu kuljetuselimen (4, 6) alaspäinliikkeessä oleviin säteittäisiin elementteihin (6) päin.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 2-4 mukainen laite, tun nettu siitä, että poistokuilu (16) on järjestetty kammion (2) sille sivulle, jossa kuljetuselimen (4, 6) säteittäi- * "4 365 20 set elementit (6) ovat ylöspäinliikkeessä.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen laite, tunnettu siitä, että raaka-aineen syöttökuiluun (10) on 5 järjestetty nesteenlisäysvälineet (38), jotka on järjestetty ensimmäisen hienonnusyksikön (14) yläpuolelle.

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen laite, tunnettu siitä, että kammion (2) ala-alueeseen liittyy 10 raskaslian koontikammio (26), joka on varustettu raskaslian sulutuslaitteella (28).

8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen laite, tunnettu siitä, että kammion (2) ala-alueelle, mahdollises- 15 ti raskaslian koontikammioon (26) on järjestetty nesteenpois- toliitäntä.

9. Patenttivaatimuksen 7 tai 8 mukainen laite, tunnettu siitä, että raskaslian koontikammio (26) on muo- 20 dostettu kammion (2) alasivuun liittyväksi sykloniksi.

10. Jonkin patenttivaatimuksen 1-9 mukainen laite, tunnettu siitä, että hienonnusyksiköt on muodostettu vaihdettaviksi sisääntyöntöyksiköiksi, jotka voidaan asentaa 25 tiivistävästi vastaaviin telineisiin (14, 18) raaka-aineen syöttökuiluun (10) tai vastaavasti poistokuiluun (16).

11. Jonkin patenttivaatimuksen 1-10 mukainen laite, tunnettu siitä, että poistokuiluun (16) on järjestet- 30 ty seula (62) toisen hienonnusyksikön taakse (kuvio 2f).

12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen laite, tunnettu siitä, että seulan (62) reikäkoot ovat valinnaisesti 8-15 mm. 35

13. Vähintään yhden patenttivaatimuksista 1-12 mukainen laite, tunnettu siitä, että ensimmäisessä ja/tai 21 94365 toisessa hienonnusyksikössä on kaksi poikittain kulloinkin kyseessä olevan kuilun suhteen kulkevaa yhdensuuntaista työkaluakselia (40), jotka on varustettu vuorotellen toisiinsa kytkeytyvillä pyörivillä työkaluilla (42, 44, 46). 5

14. Patenttivaatimuksen 13 mukainen laite, tunnettu siitä, että työkalut ovat keskinäisesti keskenään kytkennässä olevia kiekkoteriä (42).

15. Patenttivaatimuksen 14 mukainen laite, tunnettu siitä, että työkalut ovat vuorotellen toisiinsa kytkeytyviä silputus- tai repimistyökaluja (44, 46).

16. Jonkin patenttivaatimuksen 1-12 mukainen laite, 15 tunnettu siitä, että ensimmäisessä ja/tai toisessa hienonnusyksikössä on poikittain kulloinkin kyseessä olevan kuilun suhteen kulkevan akselin ympäri pyörivä työkalunkanna-tin (48), joka on varustettu ajateltua sylinterivaippaa pitkin leikkaavilla ja/tai murskaavilla työkaluilla (50, 56), 20 jotka toimivat yhdessä vastaavien kiinteiden vastatyökalujen (58) kanssa, jotka on järjestetty ainakin osittain työkalun-kannatinta (48) ympäröivän yksikkökammion (52) sisäpintaan. 22 94365