FI124393B - Jauhin ja menetelmä kuitumaisen materiaalin jauhamiseksi ja teräsegmentti kuitumaisen materiaalin jauhamiseksi tarkoitettuun jauhimeen - Google Patents

Description

Jauhin ja menetelmä kuitumaisen materiaalin jauhamiseksi ja teräsegmentti kuitumaisen materiaalin jauhamiseksi tarkoitettuun jauhimeen

Keksinnön tausta

Keksinnön kohteena on jauhin kuitumaisen materiaalin jauhamiseksi, joka jauhin käsittää ainakin yhden ensimmäisen jauhinpinnan ja ainakin yhden toisen jauhinpinnan, jotka on sovitettu ainakin osittain olennaisesti vastakkain toistensa suhteen siten, että niiden väliin muodostuu jauhintila, johon kadutettava materiaali on sovitettu syötettäväksi ja että ainakin joko ensimmäinen jauhinpinta tai toinen jauhinpinta on sovitettu liikkumaan vastakkaisen jauhinpinnan suhteen ja että ensimmäinen jauhinpinta ja toinen jauhinpinta käsittävät teräharjoja ja niiden välissä teräuria.

Edelleen keksinnön kohteena on menetelmä kuitumaisen materiaalin jauhamiseksi, missä menetelmässä kuitumaista materiaalia jauhetaan jau-himella, joka käsittää ainakin yhden ensimmäisen jauhinpinnan ja ainakin yhden toisen jauhinpinnan, jotka on sovitettu ainakin osittain olennaisesti vastakkain toistensa suhteen siten, että niiden väliin muodostuu jauhintila, johon kadutettavaa materiaalia syötetään ja jossa ainakin joko ensimmäinen jauhinpinta tai toinen jauhinpinta on sovitettu liikkumaan vastakkaisen jauhinpinnan suhteen ja jossa ensimmäinen jauhinpinta ja toinen jauhinpinta käsittävät teräharjoja ja niiden välissä teräuria.

Edelleen keksinnön kohteena on teräsegmentti kuitumaisen materiaalin jauhamiseksi tarkoitettuun jauhimeen, joka teräsegmentti käsittää jauhinpinnan, jossa on teräharjoja ja niiden välissä teräuria.

Kuitumaisen materiaalin käsittelyyn tarkoitetut jauhimet käsittävät tyypillisesti kaksi, mutta mahdollisesti myös useampia olennaisesti vastakkain sijoitettuja jauhinpintoja, joiden välissä olevaan jauhintilaan jauhettava kuitumainen materiaali syötetään. Jauhinpinnoista ainakin yksi on sovitettu liikkumaan vastakkaisen jauhinpinnan suhteen. Jauhinpinta voi muodostua yhdestä yhtenäisestä rakenteesta tai se voi muodostua useammasta toistensa viereen sovitetuista jauhinpintasegmenteistä, jolloin yksittäisten jauhinpintasegmenttien jauhinpinnat yhdessä muodostavat kokonaisen yhtenäisen jauhinpinnan. Jau-hinpinnat voivat myös käsittää erityisiä teräharjoja eli harjoja ja niiden välissä olevia teräuria eli uria, jolloin kuitumainen materiaali jauhautuu vastakkaisten jauhinpintojen teräharjojen välissä ja sekä jauhettava materiaali että jo jauhettu materiaali pääsevät siirtymään jauhinpinnalla teräharjojen välissä olevissa te- räurissa. Jauhinpinta voi käsittää toisaalta kohoumia ja kohoumien välisiä syvennyksiä. Jauhinpintojen teräharjat ja teräurat tai jauhinpintojen kohoumat ja syvennykset voidaan muodostaa jauhinterän perusaineesta tai erillisestä aineesta. Kohoumat voidaan muodostaa myös esimerkiksi keraamisista griteistä, jotka on kiinnitetty ennestään tunnetuilla menetelmillä jauhinpintaan. Jauhin-pinnat eli teräpinnat voidaan muodostaa myös erillisistä vierekkäin tai välimatkan päähän toisistaan järjestettävistä jauhinpinnaksi kiinnitettävistä lamelleista. Jauhinpinta voi käsittää myös hyvin suuren määrän pieniä kohoumia ja niiden välisiä syvennyksiä, jolloin jauhin toimii hiontaperiaatteella.

Jauhintila on tilavuus, joka muodostuu roottorin ja staattorin jauhinpintojen väliin ja jossa jauhaminen tapahtuu. Jauhaminen tapahtuu jauhinpintojen keskinäisen puristuksen ja liikkeen kautta jauhinpintojen ja jauhettavan materiaalin välisten kitkavoimien vaikutuksesta ja toisaalta jauhettavaan materiaaliin syntyvien sisäisten kitkavoimien vaikutuksesta. Roottorin ja staattorin jauhinpintojen välilleen muodostama pinta-ala on jauhinala, jolla siis roottorin ja staattorin jauhinpintojen välinen jauhatus tapahtuu jauhintilassa. Roottorin ja staattorin jauhinpintojen välinen lyhin etäisyys toisistaan jauhinalan alueella on teräväli.

Pyrittäessä tehostamaan jauhimien tuotantoa on tärkeää saada ohjattua jauhettava kuitumainen materiaali tehokkaasti vastakkaisten jauhinpintojen väliin jauhettavaksi. Samanaikaisesti on luonnollisesti tärkeää saada poistettua jo riittävästi jauhettua materiaalia pois jauhinpintojen välistä siten, että jo jauhettu materiaali ei tuki jauhinpintojen välistä jauhintilaa ja siten heikennä jauhimen tuotantoa. Erityisesti teräharjoja ja niiden välissä olevia teräuria käsittävissä jauhinpinnoissa kuitumaisen materiaalin ohjautumista vastakkaisten teräharjojen väliin on pyritty tehostamaan sijoittamalla urien pohjalle erityisiä patoja, jotka pakottavat jauhettavaa materiaalia siirtymään pois urien pohjalta vastakkaisten jauhinpintojen väliin. Patojen vaikutus jää kuitenkin paikalliseksi eikä siten hyödytä olennaisesti koko jauhinpinnan aluetta. Lisäksi padot myös pienentävät jauhinpinnan hydraulista kapasiteettia merkittävästi.

Myös teräuran pohjan korkeuden ja/tai teräuran tilavuuden muutoksilla voidaan pyrkiä pakottamaan jauhettavan materiaalin virtausta siirtymään vastakkaisten jauhinpintojen väliin ja siten tehostamaan jauhatusta. Lisäksi kallistamalla teräharjoja voidaan myös pyrkiä vaikuttamaan jauhettavan materiaalin virtaukseen ja siten pakottamaan jauhettavan materiaalin ohjautuminen vastakkaisten teräharjojen väliin.

Ongelmana näissä kaikissa ratkaisuissa on kuitenkin se, että niillä ei saada aikaan merkittävää parannusta jauhettavan materiaalin ohjautumisessa jauhintilaan heikentämättä samalla jauhimen tuotantokapasiteettia.

Keksinnön lyhyt selostus Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan uudentyyppinen jauhin sekä menetelmä, jossa jauhettavan materiaalin virtaus saadaan ohjattua tehokkaammin vastakkaisten jauhinpintojen väliseen jauhintilaan ja teräväliin ja siten tehostettua jauhimen toimintaa.

Keksinnön mukaiselle jauhimelle on tunnusomaista se, että ensimmäisessä jauhinpinnassa on ensimmäisen jauhinpinnan läpi muodostettuja pitkänomaisia aukkoja, joiden kautta jauhettavaa kuitumaista materiaalia on sovitettu syötettäväksi jauhimen jauhintilaan ja/tai että toisessa jauhinpinnassa on toisen jauhinpinnan läpi muodostettuja pitkänomaisia aukkoja, joiden kautta jauhintilassa jauhettua kuitumaista materiaalia on sovitettu poistettavaksi jau-hintilasta ja että jauhinpinnan läpi muodostetut pitkänomaiset aukot on sovitettu jossakin kulmassa poikittain suhteessa jauhinpinnan teräharjojen ja teräuri-en kulkusuuntaan ensimmäisellä ja/tai toisella jauhinpinnalla ja että jauhintilan jauhinalan pinta-ala on ainakin 70 % liikkumaan sovitetun jauhinpinnan pinta-alasta.

Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, että syötetään jauhettavaa kuitumaista materiaalia ensimmäisen jauhinpinnan läpi muodostettujen pitkänomaisten aukkojen kautta jauhimen jauhinpintojen välissä olevaan jauhintilaan, jonka jauhinalan pinta-ala on ainakin 70 % liikkumaan sovitetun jauhinpinnan pinta-alasta ja/tai poistetaan jauhettua kuitumaista materiaalia jauhintilasta toisen jauhinpinnan läpi muodostettujen pitkänomaisten aukkojen kautta, jotka ensimmäisen ja/tai toisen jauhinpinnan läpi muodostetut pitkänomaiset aukot on sovitettu jossakin kulmassa poikittain suhteessa jauhinpinnan teräharjojen ja teräurien kulkusuuntaan.

Keksinnön mukaiselle teräsegmentille on tunnusomaista se, että te-räsegmentin jauhinpinnassa on jauhinpinnan läpi muodostettuja pitkänomaisia aukkoja, jotka on sovitettu jossakin kulmassa poikittain suhteessa jauhinpinnan teräharjojen ja teräurien kulkusuuntaan.

Jauhin kuitumaisen materiaalin jauhamiseksi käsittää ainakin yhden ensimmäisen jauhinpinnan ja ainakin yhden toisen jauhinpinnan, jotka on sovitettu ainakin osittain olennaisesti vastakkain toistensa suhteen siten, että nii- den väliin muodostuu jauhintila, johon kuidutettava materiaali on sovitettu syötettäväksi ja että ainakin joko ensimmäinen jauhinpinta tai toinen jauhinpinta on sovitettu liikkumaan vastakkaisen jauhinpinnan suhteen. Edelleen jauhimen ensimmäisessä jauhinpinnassa on sen läpi muodostettuja ensimmäisiä aukkoja, joiden kautta jauhettava kuitumainen materiaali on sovitettu syötettäväksi jauhintilaan ja toisessa jauhinpinnassa on sen läpi muodostettuja toisia aukkoja, joiden kautta jauhintilassa jauhettua kuitumaista materiaalia on sovitettu poistettavaksi jauhintilasta ja edelleen jauhimen jauhinpintojen välisen jau-hinalan pinta-ala on ainakin 70 % liikkumaan sovitetun jauhinpinnan pinta-alasta.

Jauhintila on siis tilavuus, joka muodostuu roottorin ja staattorin jauhinpintojen väliin ja jossa jauhaminen tapahtuu. Roottorin ja staattorin jauhinpintojen välilleen muodostama pinta-ala on jauhinala, jolla siis roottorin ja staattorin jauhinpintojen välinen jauhatus tapahtuu jauhintilassa.

Termillä teräharja tarkoitetaan tämän selityksen ja vaatimusten yhteydessä myös jo aikaisemmin mainittuja kohoumia ja termillä teräura tarkoitetaan myös mainittujen kohoumien välisiä syvennyksiä.

Syöttämällä jauhettavaa kuitupitoista materiaalia ensimmäisen jauhinpinnan läpi jauhintilaan ja poistamalla jo jauhettua kuitupitoista materiaalia jauhintilasta ensimmäiselle jauhinpinnalle olennaisesti vastakkaisen toisen jauhinpinnan läpi saadaan kuitumaista materiaalia syötettyä jauhintilaan aikaisempaa tehokkaammin ja tasaisemmin siten, että jauhettavan materiaalin jakautuminen jauhintilassa on aikaisempaa tasaisempi, mikä myös osaltaan nostaa jauhatuksen tehokkuutta ja siten jauhimen kapasiteettia. Samanaikaisesti jauhimen tehokkuutta aikaisemmin tunnetuista ratkaisuista voidaan edelleen parantaa, kun jauhintilan jauhinalan pinta-ala on vähintään 70 % liikkumaan sovitetun jauhinpinnan pinta-alasta.

Keksinnön erään sovellutusmuodon mukaan ensimmäinen jauhinpinta on sovitettu muodostamaan jauhimen liikkuva jauhinpinta ja toinen jauhinpinta on sovitettu muodostamaan jauhimen kiinteä jauhinpinta.

Keksinnön erään toisen sovellutusmuodon mukaan ensimmäinen jauhinpinta on sovitettu muodostamaan jauhimen kiinteä jauhinpinta ja toinen jauhinpinta on sovitettu muodostamaan jauhimen liikkuva jauhinpinta.

Kun liikkuva jauhinpinta on järjestetty sisemmäksi jauhinpinnaksi, mikä on mahdollista lieriö- ja kartiojauhimen tapauksessa, aikaansaa se materiaalivirtaan keskipakovoiman kautta pumppausvaikutuksen, joka tehostaa jau hettavan materiaalin siirtymistä jauhintilaan. Pumppausvaikutusta voi edelleen tehostaa tai pienentää aukon tai aukkoa edeltävän rakenteen suuntauksella tai virtauksellisella muotoilulla, koska liikkuvassa jauhinpinnassa olevan aukon materiaalivirtaa työntävät seinämät aiheuttavat materiaalivirtaan seinämän normaalin suuntaisen voimaresultantin. Kun liikkuva jauhinpinta on järjestetty ulommaksi jauhinpinnaksi voidaan aukon läpi tapahtuvaan läpivirtaukseen vaikuttaa vastaavasti aukon suuntauksella. Myös levyjauhimen tapauksessa voidaan liikkuvan jauhinpinnan aukon läpi tapahtuvaa virtausta tehostaa keskipakovoiman avulla suuntaamalla aukkoa ainakin jonkin verran säteen suuntaan. Kiinteä jauhinpinta ei tuota virtausta keskipakovoiman kautta, mutta virtausta kiinteän jauhinpinnan läpi voidaan pienentää vähän tai paljon aukon suuntauksella aukon seinämien kautta materiaalivirtaan välittyvien voimien kautta.

Keksinnön erään kolmannen sovellutusmuodon mukaan liikkuva jauhinpinta ja/tai kiinteä jauhinpinta käsittää teräharjoja ja niiden välissä terä-uria. Joko liikkuvan jauhinpinnan tai kiinteän jauhinpinnan tai niiden molempien käsittäessä teräharjoja ja teräharjojen välissä olevia teräuria saadaan kyseisten teräharjojen avulla kohdistettua jauhintilaan syötettäville kuiduille voimakkaampi käsittely kuin käytettäessä jauhinpintoja, joissa ei ole teräharjoja ja niiden välisiä teräuria.

Keksinnön erään neljännen sovellutusmuodon mukaan jauhinpinnan läpi muodostettujen aukkojen pinta-alan suhde jauhinpinnan kokonaispinta-alaan on edullisesti 5-70 %, edullisemmin 7-55 % ja edullisimmin 10-40 %.

Kuvioiden lyhyt selostus

Keksinnön eräitä sovellutusmuotoja selitetään tarkemmin oheisissa piirustuksissa, joissa kuvio 1 esittää kaavamaisesti erästä kartiojauhinta sivusta katsottuna ja poikkileikattuna, kuvio 2 esittää kaavamaisesti erästä kartiomaista jauhinpintaa ak-sonometrisesti kuvattuna, kuvio 3 esittää kaavamaisesti erästä toista kartiojauhinta sivusta katsottuna ja poikkileikattuna, kuvio 4 esittää kaavamaisesti erästä kolmatta kartiojauhinta sivusta katsottuna ja poikkileikattuna, kuvio 5 esittää kaavamaisesti erästä lieriöjauhinta sivusta katsottuna ja poikkileikattuna, kuvio 6 esittää kaavamaisesti erästä levyjauhinta sivusta katsottuna ja poikkileikattuna, kuvio 7 esittää kaavamaisesti erästä toista kartiomaista jauhinpintaa sivusta katsottuna, kuvio 8 esittää kaavamaisesti osan kuvion 7 mukaisesta jauhinpin-nasta poikkileikattuna, kuvio 9 esittää kaavamaisesti erästä kolmatta kartiomaista jauhinpintaa sivusta katsottuna, kuvio 10 esittää kaavamaisesti osan kuvion 9 mukaisesta jauhinpin-nasta poikkileikattuna, kuvio 11 esittää kaavamaisesti erästä neljättä kartiomaista jauhinpintaa sivusta katsottuna, kuvio 12 esittää kaavamaisesti osan kuvion 11 mukaisesta jauhin-pinnasta poikkileikattuna, kuvio 13 esittää kaavamaisesti erästä viidettä kartiomaista jauhinpintaa sivusta katsottuna, kuvio 14 esittää kaavamaisesti kuvion 13 mukaista jauhinpintaa ak-sonometrisesti kuvattuna.

kuvio 15 esittää kaavamaisesti sivusta katsottuna kartiojauhimeen jauhinpintaan soveltuvaa teräsegmenttiä sivusta katsottuna, kuvio 16 esittää kaavamaisesti osan kuvion 15 mukaisen teräseg-mentin jauhinpinnasta poikkileikattuna, kuvio 17 esittää kaavamaisesti erästä kuudetta kartiomaista jauhinpintaa sivusta katsottuna ja kuvio 18 esittää kaavamaisesti osan kuvion 17 mukaisesta jauhinpinnasta poikkileikattuna.

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

Keksinnön yksityiskohtainen selostus

Kuviossa 1 on esitetty kaavamaisesti sivusta katsottuna ja poikkileikattuna eräs kartiojauhin 1 kuitumaisen materiaalin, kuten paperin tai kartongin valmistukseen käytettävän materiaalin jauhamiseen. Kuviossa 2 on puolestaan esitetty kaavamaisesti aksonometrisesti kuvattuna eräs kartiomainen jauhinpinta, jota voidaan käyttää kuvion 1 mukaisessa jauhimessa esimerkiksi roottorin jauhinpintana, mutta myös staattorin jauhinpintana. Kun jauhinpintaan kuuluu teräharjoja ja niiden välisiä teräuria, sijoitetaan ne luonnollisesti jauhin-pinnalle eli teräpinnalle, jolla jauhatuskäsittely kuitumateriaalille tehdään. Kuviossa 1 esitetty jauhin 1 käsittää jauhimen 1 rungon 2 ja runkoon 2 tuetun paikallaan pysyvän eli kiinteän jauhinelementin 3 eli staattorin 3, jossa on staatto-rin 3 jauhinpinta 4. Jauhinpinnassa 4 on kuviossa 2 tarkemmin esitetyllä tavalla teräharjoja 5 ja niiden välissä olevia teräuria 6. Jauhimessa 1 on edelleen akselin 7 ja hyvin kaavamaisesti esitetyn moottorin 8 välityksellä esimerkinomaisesti esimerkiksi nuolen A osoittamaan suuntaan pyörimään sovitettu jau-hinelementti 9, josta pyörimisliikkeen ansiosta voidaan käyttää myös nimitystä jauhimen 1 roottori 9. Jauhimen 1 roottori 9 käsittää rungon 10 ja teräharjoista 5 ja teräurista 6 muodostuvan roottorin 9 jauhinpinnan 11. Roottorin 9 runko 10 on kuvion 1 mukaisessa suoritusmuodossa suurimmalta osaltaan onttoraken-teinen siten, että roottorin 9 rungon 10 sisäpuolella on runsaasti avointa tilaa. Jauhimeen 1 voi vielä kuulua kuviossa 1 selvyyden vuoksi esittämättä jätetty kuormituslaite, jonka avulla akseliin 7 kiinnitettyä roottoria voidaan liikuttaa edestakaisin nuolen B kaavamaisesti esittämällä tavalla staattorin 3 jauhinpinnan 4 ja roottorin 9 jauhinpinnan 11 välisen jauhintilan 12 ja terävälin suuruuden säätämiseksi.

Jauhettava kuitumainen materiaali syötetään jauhimeen 1 syöttöau-kon 13 tai syöttöyhteen kautta nuolen C osoittamalla tavalla. Jauhimeen 1 syötetty kuitumainen materiaali siirtyy suurimmalta osaltaan nuolien D osoittamalla tavalla roottorin 9 jauhinpinnan 11 läpi muodostettujen aukkojen 14 läpi roottorin 9 jauhinpinnan 11 ja staattorin 3 jauhinpinnan 4 väliseen jauhintilaan 12, jossa kuitumaista materiaalia jauhetaan. Jo jauhettu materiaali pääsee puolestaan siirtymään staattorin 3 jauhinpinnassa 4 olevien aukkojen 15 läpi jauhimen 1 rungon 2 ja staattorin 3 välissä olevaan välitilaan 16, josta jauhettu materiaali poistetaan poistoyhteen 17 tai poistoaukon kautta ulos jauhimesta 1 nuolen E kaavamaisesti osoittamalla tavalla. Koska roottorin 9 ja jauhimen 1 rungon 2 välistä aluetta ei ole täysin suljettu, voi osa kuvion 1 mukaiseen jauhimeen 1 syötettävästä kuitumaisesta materiaalista siirtyä jauhintilaan 12 nuolien F osoittamalla tavalla kuviossa 1 katsottuna jauhintilan 12 oikeanpuoleisesta päästä. Jo jauhettua materiaalia voi myös poistua jauhintilasta 12 kuviossa 1 katsottuna jauhintilan 12 vasemmanpuoleisesta päästä, josta on yhteys jauhimen 1 rungon 2 ja staattorin 3 välissä olevaan välitilaan 16.

Kuvion 1 mukaisessa suoritusmuodossa liikkuvan jauhinelementin 9 eli roottorin 9 jauhinpinta 11 muodostaa jauhimen ensimmäisen jauhinpinnan ja roottorin 9 jauhinpinnan 11 läpi muodostetut aukot 14 muodostavat ensimmäisen jauhinpinnan läpi muodostetut ensimmäiset aukot, joiden kautta jauhettavaa materiaalia syötetään jauhimen jauhinpintojen välissä olevaan jauhinti-laan. Edelleen kuvion 1 mukaisessa suoritusmuodossa kiinteän jauhinelemen-tin 3 eli staattorin 3 jauhinpinta 4 muodostaa jauhimen toisen jauhinpinnan ja staattorin 3 jauhinpinnan 4 läpi muodostetut aukot 15 muodostavat toisen jauhinpinnan läpi muodostetut toiset aukot, joiden kautta jauhintilassa 12 jauhettua kuitumaista materiaalia poistetaan jauhintilasta. Lisäksi kuvion 1 mukaisessa suoritusmuodossa, jossa sekä staattorin 3 jauhinpinta 4 ja roottorin 9 jauhinpinta 11 ovat olennaisesti koko kartiomuodon kehän ympäri ulottuvia, on jauhinpintojen 4 ja 11 välisen jauhinalan pinta-ala vähintään 70 % liikkumaan sovitetun jauhinpinnan eli roottorin 9 jauhinpinnan pinta-alasta, mikä vaikuttaa jauhatuksen korkeampaan tehokkuuteen. Jauhinpintojen 4 ja 11, ja erityisesti staattorin 3 jauhinpinnan 4, ei kuitenkaan välttämättä tarvitse ulottua kartion koko kehän ympäri, vaan jauhatuksen korkeampi tehokkuus on saavutettavissa myös silloin, kun staattorin 3 jauhinpinnan 4 ja roottorin 9 jauhinpinnan 11 välisen jauhinalan pinta-ala on vähintään 70 %, edullisesti vähintään 85 % ja edullisimmin 100 % roottorin 9 jauhinpinnan 11 pinta-alasta.

Staattorin 3 jauhinpinnan 4 läpi muodostetut aukot 15 ja roottorin 9 jauhinpinnan 11 läpi muodostetut aukot 14 voidaan muodostaa pelkästään jauhinpinnassa olevien teräharjojen 5 läpi, pelkästään jauhinpinnassa olevien teräurien 6 läpi tai sekä jauhinpinnassa olevien teräharjojen 5 että teräurien 6 läpi. Kuvion 1 mukaisessa sovellutusmuodossa roottorin 9 jauhinpinnassa 11 olevien aukkojen 14 ansiosta jauhettava kuitumainen materiaali saadaan syötettyä tehokkaasti jauhinpintojen väliseen jauhintilaan 12, jolloin kuitumainen materiaali saadaan jauhettua aikaisempaa tehokkaammin. Lisäksi roottorin 9 jauhinpinnassa 11 olevien aukkojen 14 ansiosta jauhettava kuitumainen materiaali saadaan syötettyä jauhintilaan 12 myös aikaisempaa tasaisemmin siten, että jauhettavan materiaalin jakautuminen jauhintilassa 12 on aikaisempaa tasaisempi, mikä myös osaltaan nostaa jauhatuksen tehokkuutta ja siten jauhimen kapasiteettia. Jauhimen 1 staattorin 3 jauhinpinnassa 4 olevien aukkojen 15 ansiosta jo jauhettu massa saadaan siirrettyä pois jauhintilasta 12 aikaisempaa tehokkaammin, täten vähentäen jauhinpinnan 4 tukkeutumiseen liittyvää riskiä ja siten myös osaltaan tehostaen jauhimen toimintaa.

Roottorin tai staattorin jauhinpinta on aukotettu kun etäisyys aukon reunasta lähimmän toisen aukon reunaan eli aukottoman kannaksen mitta on alle 200 mm. Edullisemmin etäisyys aukon reunasta lähimmän toisen aukon reunaan on alle 100 mm. Edullisimmin etäisyys aukon reunasta lähimmän toisen aukon reunaan on alle 50 mm.

Koska aukkoja on jauhintilaa rajoittavilla kummallakin jauhinpinnalla, niin suuren tuotannon saamiseen vaikuttaa ensisijaisesti aukkojen kokonaispinta-ala. Jauhatustulos saadaan paremmaksi, kun aukot sijoitetaan riittävän etäisyyden päähän toisistaan, jolloin jauhettava materiaali kulkee pidempään jauhintilassa ennen sieltä poistumista ja saa hyvää massan laatua tuottavan jauhatuskäsittelyn. Toisaalta kun aukkoja on tiheässä, niin jauhettava materiaali ohjautuu tehokkaasti suoraan kullekin teräharjalle jauhettavaksi, jolloin jauhinterät hyödynnetään tehokkaasti jauhinkäsittelyn tuottamiseen. Kun tiheästi aukotettua jauhinta käytetään suurella läpivirtauksella, niin saadaan suuri tuotanto ja tehokas jauhatus. Pienentämällä läpivirtausta eli tuotantoa voidaan jauhatusaikaa pidentää, jolloin myös tiheästi aukotetulla terällä saadaan riittävä viipymä jauhintilassa ja hyvä massan laatu.

Kuviossa 3 on esitetty kaavamaisesti sivusta katsottuna ja poikki-leikattuna eräs toinen kartiojauhin 1 kuitumaisen materiaalin jauhamiseen. Kuviossa 3 esitetty kartiojauhin 1 poikkeaa kuviossa 1 esitetystä kartiojauhimesta siten, että kuviossa 3 esitetyn jauhimen kartion kaltevuussuunta on päinvastainen suhteessa kuviossa 1 esitetyn jauhimen kartion kaltevuussuuntaan eli toisin sanoen, kuvion 3 mukaisessa jauhimessa kartion suurempi halkaisija on suunnattu poispäin jauhettavan materiaalin syöttösuunnasta kun taas kuviossa 1 esitetyssä jauhimessa kartion suurempi halkaisija on suunnattu jauhettavan materiaalin syöttösuuntaa kohti. Lisäksi kuviossa 3 esitetyn jauhimen roottorin 9 runko 10 on rakenteeltaan massiivisempi tai suljetumpi kuin kuviossa 1 esitetyn jauhimen roottorin 9 runko 10, minkä seurauksena avoin tila roottorin 9 jauhinpinnan 11 alapuolella on pienempi kuvion 3 mukaisessa jauhimessa kuin kuvion 1 mukaisessa jauhimessa. Muuten kuviossa 3 esiintyvän jauhimen toiminta vastaa kuviossa 1 esitetyn jauhimen toimintaa.

Kuviossa 4 on esitetty kaavamaisesti sivusta katsottuna ja poikki-leikattuna eräs kolmas kartiojauhin 1 kuitumaisen materiaalin jauhamiseen. Kuviossa 3 esitetty kartiojauhin vastaa perusrakenteeltaan kuviossa 3 esitettyä jauhinta, mutta kuviossa 4 esitetyn jauhimen toiminta on päinvastainen kuviossa 3 esitettyyn jauhimeen verrattuna. Tämä tarkoittaa sitä, että kuviossa 4 esitetyssä jauhimessa syöttöyhde 13 tai syöttöaukko kuitumaisen materiaalin syöttämiseksi jauhimeen on järjestetty jauhimen 1 ulkokehälle ja poistoaukko 17 tai poistoyhde jo jauhetun materiaalin poistamiseksi jauhimesta on järjestetty jauhimen 1 keskiosalle siihen kohtaan, missä kuviossa 3 esitetyssä jauhi-messa on syöttöaukko 13 tai syöttöyhde jauhettavan materiaalin syöttämiseksi jauhimeen. Kuvion 4 mukaisessa jauhimessa jauhettava kuitumainen materiaali siis syötetään ensin jauhimen 1 syöttöyhteen 13 tai syöttöaukon kautta jauhimen 1 rungon 2 ja jauhimen 1 staattorin 3 välissä olevaan välitilaan 16, josta jauhettava materiaali edelleen siirtyy jauhintilaan 12 jauhimen staattorin 3 jauhinpinnassa 4 olevien aukkojen 15 läpi. Jauhettua materiaalia puolestaan poistetaan jauhintilasta 12 suurimmalta osaltaan roottorin 9 jauhinpinnassa 11 olevien aukkojen 14 kautta ja mahdollisena vuotovirtana pieneltä osin kuviossa 4 katsottuna jauhintilan 12 oikeanpuoleisesta päästä roottorin 9 ja jauhimen 1 rungon 2 välistä.

Kuvion 4 mukaisessa suoritusmuodossa liikkuvan jauhinelementin 9 eli roottorin 9 jauhinpinta 11 muodostaa jauhimen toisen jauhinpinnan ja roottorin 9 jauhinpinnan 11 läpi muodostetut aukot 14 muodostavat toisen jauhinpinnan läpi muodostetut toiset aukot, joiden kautta jauhintilassa 12 jauhettua kuitumaista materiaalia poistetaan jauhintilasta. Edelleen kuvion 4 mukaisessa suoritusmuodossa kiinteän jauhinelementin 3 eli staattorin 3 jauhinpinta 4 muodostaa jauhimen ensimmäisen jauhinpinnan ja staattorin 3 jauhinpinnan 4 läpi muodostetut aukot 15 muodostavat ensimmäisen jauhinpinnan läpi muodostetut ensimmäiset aukot, joiden kautta jauhettavaa materiaalia syötetään jauhimen jauhinpintojen välissä olevaan jauhintilaan. Lisäksi kuvion 4 mukaisessa suoritusmuodossa, jossa sekä staattorin 3 jauhinpinta 4 ja roottorin 9 jauhinpinta 11 ovat olennaisesti koko kartion kehän ympäri ulottuvia, on jauhinpintojen 4 ja 11 välisen jauhinalan pinta-ala enemmän kuin 70 % liikkumaan sovitetun jauhinpinnan eli roottorin 9 jauhinpinnan pinta-alasta.

Kuviossa 5 on esitetty kaavamaisesti sivusta katsottuna ja poikki-leikattuna eräs lieriöjauhin 18 kuitumaisen materiaalin, kuten paperin tai kartongin valmistukseen käytettävän materiaalin jauhamiseen. Kuviossa 5 esitetty jauhin 18 käsittää jauhimen 18 rungon 2 ja runkoon 2 tuetun paikallaan pysyvän eli kiinteän jauhinelementin 3 eli staattorin 3, jossa on staattorin 3 jauhinpinta 4. Jauhinpinnassa 4 on edelleen teräharjoja ja niiden välissä teräuria. Jauhimessa 18 on edelleen akselin 7 ja hyvin kaavamaisesti esitetyn moottorin 8 välityksellä esimerkinomaisesti esimerkiksi nuolen A osoittamaan suuntaan pyörimään sovitettu jauhinelementti 9, josta pyörimisliikkeen ansiosta voidaan käyttää myös nimitystä jauhimen 18 roottori 9. Jauhimen 18 roottori 9 käsittää rungon 10 ja teräharjoista 5 ja teräurista 6 muodostuvan roottorin 9 jauhinpin-nan 11. Roottorin 9 runko 10 on kuvion 5 mukaisessa suoritusmuodossa suurimmalta osaltaan onttorakenteinen siten, että roottorin 9 rungon 10 sisäpuolella on runsaasti avointa tilaa. Jauhin 18 voi vielä käsittää säätörakenteen staat-torin 3 jauhinpinnan 4 ja roottorin 9 jauhinpinnan 11 välisen jauhintilan 12 suuruuden säätämiseksi nuolien B kaavamaisesti esittämässä suunnassa. Säätö voidaan toteuttaa ennestään tunnetuilla tavoilla, joissa säädetään ainakin yhden jauhinpinnan etäisyyttä toisesta jauhinpinnasta. Säätö on toteutettu esimerkiksi ruuvi- tai kiilamekanismilla tai hydraulista kuormitusmekanismia käyttäen.

Jauhettava kuitumainen materiaali syötetään jauhimeen 18 syöttö-aukon 13 tai syöttöyhteen kautta nuolen C osoittamalla tavalla. Jauhimeen 18 syötetty kuitumainen materiaali siirtyy suurimmalta osaltaan nuolien D osoittamalla tavalla roottorin 9 jauhinpinnan 11 läpi muodostettujen aukkojen 14 läpi jauhintilaan 12, jossa kuitumaista materiaalia jauhetaan. Jo jauhettu materiaali pääsee puolestaan siirtymään staattorin 3 jauhinpinnassa 4 olevien aukkojen 15 läpi jauhimen 18 rungon 2 ja staattorin 3 välissä olevaan välitilaan 16, josta jauhettu materiaali poistetaan poistoyhteen 17 tai poistoaukon kautta ulos jau-himesta 18 nuolen E kaavamaisesti osoittamalla tavalla.

Koska roottorin 9 ja jauhimen 18 rungon 2 välistä aluetta ei ole täysin suljettu, voi osa jauhimeen 18 syötettävästä kuitumaisesta materiaalista siirtyä jauhintilaan 12 nuolien F osoittamalla tavalla kuviossa 5 katsottuna jauhintilan 12 vasemmanpuoleisesta päästä. Jo jauhettua materiaalia voi myös poistua jauhintilasta 12 kuviossa 5 katsottuna jauhintilan 12 oikeanpuoleisesta päästä, josta on yhteys jauhimen 18 rungon 2 ja staattorin 3 välissä olevaan välitilaan 16.

Kuvion 5 mukaisessa suoritusmuodossa liikkuvan jauhinelementin 9 eli roottorin 9 jauhinpinta 11 muodostaa jauhimen ensimmäisen jauhinpinnan ja roottorin 9 jauhinpinnan 11 läpi muodostetut aukot 14 muodostavat ensimmäisen jauhinpinnan läpi muodostetut ensimmäiset aukot, joiden kautta jauhettavaa materiaalia syötetään jauhimen jauhinpintojen välissä olevaan jauhintilaan. Edelleen kuvion 5 mukaisessa suoritusmuodossa kiinteän jauhinelementin 3 eli staattorin 3 jauhinpinta 4 muodostaa jauhimen toisen jauhinpinnan ja staattorin 3 jauhinpinnan 4 läpi muodostetut aukot 15 muodostavat toisen jauhinpinnan läpi muodostetut toiset aukot, joiden kautta jauhintilassa 12 jauhettua kuitumaista materiaalia poistetaan jauhintilasta. Lisäksi kuvion 5 mukaises sa suoritusmuodossa, jossa sekä staattorin 3 jauhinpinta 4 ja roottorin 9 jau-hinpinta 11 ovat olennaisesti koko lieriömuodon kehän ympäri ulottuvia, on jauhinpintojen 4 ja 11 välisen jauhintilan 12 jauhinalan pinta-ala enemmän kuin 70 % liikkumaan sovitetun jauhinpinnan eli roottorin 9 jauhinpinnan pinta-alasta, mikä vaikuttaa jauhatuksen korkeampaan tehokkuuteen.

Vastaavalla tavalla kuin jo yllä esitettiin kartiojauhimien yhteydessä, myös lieriöjauhimien tapauksessa kuitumaisen materiaalin syöttö lieriöjauhi-meen 18 voidaan järjestää siten, että jauhettava kuitumainen materiaali siirtyy staattorin 3 jauhinpinnassa 4 olevien aukkojen 15 läpi jauhintilaan 12 ja jo jauhettua materiaalia poistetaan jauhintilasta 12 roottorin 9 jauhinpinnassa 11 olevien aukkojen 14 läpi. Tällöin syöttöyhde tai syöttöaukko jauhettavan kuitumaisen materiaalin syöttämiseksi jauhimeen ja poistoyhde tai poistoaukko jo jauhetun kuitumaisen materiaalin poistamiseksi jauhimesta vaihtavat paikkaa keskenään. Tällöin liikkuvan jauhinelementin 9 eli roottorin 9 jauhinpinta 11 muodostaisi jauhimen toisen jauhinpinnan ja roottorin 9 jauhinpinnan 11 läpi muodostetut aukot 14 muodostaisivat toisen jauhinpinnan läpi muodostetut toiset aukot, joiden kautta jo jauhettua materiaalia poistettaisiin jauhintilasta 12. Tällöin vastaavasti kiinteän jauhinelementin 3 eli staattorin 3 jauhinpinta 4 muodostaisi jauhimen ensimmäisen jauhinpinnan ja staattorin 3 jauhinpinnan 4 läpi muodostetut aukot 15 muodostavat ensimmäisen jauhinpinnan läpi muodostetut ensimmäiset aukot, joiden kautta jauhettavaa kuitumaista materiaalia syötettäisiin jauhintilaan 12.

Kuviossa 6 on esitetty kaavamaisesti sivusta katsottuna ja poikki-leikattuna eräs levyjauhin 19 kuitumaisen materiaalin, kuten paperin tai kartongin valmistukseen käytettävän materiaalin jauhamiseen. Kuviossa 6 esitetty jauhin 19 käsittää jauhimen 19 rungon 2 ja runkoon 2 tuetun paikallaan pysyvän eli kiinteän jauhinelementin 3 eli staattorin 3, jossa on staattorin 3 jauhinpinta 4. Jauhinpinnassa 4 on teräharjoja ja niiden välissä olevia teräuria. Jau-himessa 19 on edelleen akselin 7 ja hyvin kaavamaisesti esitetyn moottorin 8 välityksellä esimerkinomaisesti esimerkiksi nuolen A osoittamaan suuntaan pyörimään sovitettu jauhinelementti 9, josta pyörimisliikkeen ansiosta voidaan käyttää myös nimitystä jauhimen 19 roottori 9. Roottori 9 käsittää rungon 10 ja teräharjoista ja teräurista muodostuvan roottorin 9 jauhinpinnan 11. Roottorin 9 runko 10 on kuvion 6 mukaisessa suoritusmuodossa osaltaan onttorakentei-nen siten, että roottorin 9 jauhinpinnan 11 takana on runsaasti avointa tilaa. Jauhimeen 19 voi vielä kuulua kuviossa 6 selvyyden vuoksi esittämättä jätetty kuormituslaite, jonka avulla akseliin 7 kiinnitettyä roottoria voidaan liikuttaa edestakaisin nuolen B kaavamaisesti esittämällä tavalla staattorin 3 jauhinpin-nan 4 ja roottorin 9 jauhinpinnan 11 välisen jauhintilan 12 suuruuden säätämiseksi.

Jauhettava kuitumainen materiaali syötetään jauhimeen 19 syöttö-aukon 13 tai syöttöyhteen 13 kautta nuolen C kaavamaisesti osoittamalla tavalla. Jauhimeen 19 syötetty kuitumainen materiaali siirtyy suurimmalta osaltaan nuolien D osoittamalla tavalla roottorin 9 jauhinpinnan 11 läpi muodostettujen aukkojen 14 kautta jauhintilaan 12, jossa kuitumaista materiaalia jauhetaan. Jo jauhettu materiaali pääsee puolestaan siirtymään staattorin 3 jauhin-pinnassa 4 olevien aukkojen 15 läpi jauhimen 19 rungon 2 ja staattorin 3 välillä olevaan välitilaan 16, josta jauhettu materiaali poistetaan poistoyhteen 17 tai poistoaukon kautta ulos jauhimesta 19 nuolen E kaavamaisesti osoittamalla tavalla. Jo jauhettua materiaalia voi myös poistua jauhintilasta 12 jauhinpinto-jen 4, 11 ulkokehältä, josta on myös yhteys jauhimen 19 rungon 2 ja staattorin 3 välissä olevaan välitilaan 16. Jauhimeen syötettävän jauhettavan materiaalin siirtyminen syöttöaukosta 13 suoraan jauhintilaan 12 on estetty suojarakenteella 20.

Kuvion 6 mukaisessa suoritusmuodossa liikkuvan jauhinelementin 9 eli roottorin 9 jauhinpinta 11 muodostaa jauhimen ensimmäisen jauhinpinnan ja roottorin 9 jauhinpinnan 11 läpi muodostetut aukot 14 muodostavat ensimmäisen jauhinpinnan läpi muodostetut ensimmäiset aukot, joiden kautta jauhettavaa materiaalia syötetään jauhimen jauhinpintojen välissä olevaan jauhintilaan. Edelleen kuvion 6 mukaisessa suoritusmuodossa kiinteän jauhinelementin 3 eli staattorin 3 jauhinpinta 4 muodostaa jauhimen toisen jauhinpinnan ja staattorin 3 jauhinpinnan 4 läpi muodostetut aukot 15 muodostavat toisen jauhinpinnan läpi muodostetut toiset aukot, joiden kautta jauhintilassa 12 jauhettua kuitumaista materiaalia poistetaan jauhintilasta. Lisäksi kuvion 5 mukaisessa suoritusmuodossa, jossa sekä staattorin 3 jauhinpinta 4 ja roottorin 9 jauhinpinta 11 ovat olennaisesti koko levymuodon kehän ympäri ulottuvia, on jauhinpintojen 4 ja 11 välisen jauhintilan 12 jauhinalan pinta-ala enemmän kuin 70 % liikkumaan sovitetun jauhinpinnan eli roottorin 9 jauhinpinnan pinta-alasta, mikä vaikuttaa jauhatuksen korkeampaan tehokkuuteen.

Vastaavalla tavalla kuin jo yllä esitettiin kartiojauhimien ja lie-riöjauhimien yhteydessä, myös levyjauhimien tapauksessa kuitumaisen materiaalin syöttö levyjauhimeen 19 voidaan järjestää siten, että jauhettavaa kuitu maista materiaalia syötetään välitilaan 16, josta se siirtyy staattorin 3 jauhin-pinnassa 4 olevien aukkojen 15 läpi jauhintilaan 12. Jo jauhettu materiaali voidaan puolestaan poistaa jauhintilasta 12 roottorin 9 jauhinpinnassa 11 olevien aukkojen 14 läpi. Tällöin syöttöaukko 13 tai syöttöyhde 13 jauhettavan kuitumaisen materiaalin syöttämiseksi jauhimeen 19 ja poistoyhde 17 tai poistoauk-ko jo jauhetun kuitumaisen materiaalin poistamiseksi jauhimesta 19 vaihtavat keskenään paikkaa. Tällöin liikkuvan jauhinelementin 9 eli roottorin 9 jauhinpin-ta 11 muodostaisi jauhimen toisen jauhinpinnan ja roottorin 9 jauhinpinnan 11 läpi muodostetut aukot 14 muodostaisivat toisen jauhinpinnan läpi muodostetut toiset aukot, joiden kautta jo jauhettua materiaalia poistettaisiin jauhimen jau-hinpintojen välissä olevasta jauhintilasta. Tällöin vastaavasti kiinteän jauhinelementin 3 eli staattorin 3 jauhinpinta 4 muodostaisi jauhimen ensimmäisen jauhinpinnan ja staattorin 3 jauhinpinnan 4 läpi muodostetut aukot 15 muodostavat ensimmäisen jauhinpinnan läpi muodostetut ensimmäiset aukot, joiden kautta jauhettavaa kuitumaista materiaalia syötettäsiin jauhintilaan 12.

Syöttämällä jauhettavaa kuitumaista materiaalia jauhinpinnan läpi ja poistamalla jo jauhettua materiaalia vastakkaisen jauhinpinnan läpi voidaan välttää tai pienentää jauhettavan materiaalin ja jo jauhetun materiaalin virtausta jauhinpinnan suunnassa, mikä pienentää jauhimessa syntyviä painehäviöitä. Lisäksi varmistetaan jauhettavan materiaalin virtaus jauhintilan kautta materiaalin syötöstä sen poistoon, jolloin aikaisempaa suurempi osa kuiduista joutuu jauhatuksen kohteeksi. Jauhettavan materiaalin syöttönopeudella ja liikkuvan jauhinpinnan liikenopeudella voidaan vaikuttaa jauhatusasteeseen eli siihen, kuinka paljon jauhatuskäsittelyä kuidut kohtaavat.

Koska ratkaisun ansiosta jauhettavan materiaalin virtaus saadaan ohjattua aikaisempaa tehokkaammin jauhintilaan, saadaan käsiteltäville kuiduille kohdistettua aikaisempaa homogeenisempi käsittely. Lisäksi teräharjoja ja teräuria käsittävissä jauhinpinnoissa jauhinpinta saadaan hyödynnettyä jauhatukseen aikaisempaa tehokkaammin, minkä seurauksena tarvitaan lukumäärältään tai kokonaispituudeltaan aikaisempaa vähemmän teräharjoja ja teräuria, minkä ansiosta jauhimen kokoa voidaan pienentää. Lisäksi ratkaisun ansiosta saadaan aikaiseksi aikaisempaa yhtenäisempi kuituvirta jauhintilassa, minkä seurauksena jauhinpintojen vaikutus kohdistuu enemmän kuituihin ja vähemmän vastakkaiseen jauhinpintaan, mikä puolestaan vähentää terien kulumista.

Ratkaisun ansiosta kuidutettavan materiaalin virtaus jauhinpinnan tason tai tangentin suunnassa pienenee, jolloin jauhinpinnan suunnittelussa voidaan pääasiassa keskittyä kuiduille kohdistettavan jauhatusvaikutuksen optimointiin, kun jauhinpinnan merkitys jauhettavan materiaalin ja jo jauhetun materiaalin kuljetukseen on vähäisempi. Tämän ansiosta materiaalin kuljetus jauhinpinnalla voidaan järjestää aikaisempaa pienemmillä painehäviöillä aikaisempaa väljemmissä jauhimen syöttö-ja poistokanavissa, minkä seurauksena jauhimen tehohäviöt ovat aikaisempaa pienempiä.

Jauhinpintoihin muodostettavien aukkojen 14 ja 15 muoto, koko, suuntaus ja pinta-alan suhde jauhinpinnan kokonaispinta-alaan voi vaihdella usealla eri tavalla. Kuviossa 2 esitetyssä suoritusmuodossa aukot 14 ovat pitkänomaisia, olennaisesti poikittaisessa suunnassa teräharjojen ja teräurien kulkusuuntaan nähden suunnattuja. Aukot voisivat kuitenkin olla myös esimerkiksi pyöreitä, soikeita tai erilaisten monikulmioiden muotoisia. Lisäksi niiden kulkusuunta voi olla täysin teräharjojen 5 ja teräurien 6 suuntainen, mikä ei ole keksinnön mukainen ratkaisu, tai kohtisuorassa suunnassa teräharjojen ja teräurien kulkusuuntaan tai missä tahansa kulmasuunnassa näiden kahden esitetyn suunnan välillä. Aukkojen koko tai niiden pinta-ala voi vaihdella monella eri tavalla. Voi olla paljon pieniä aukkoja tai vähemmän isoja aukkoja. Lisäksi aukkojen kokonaispinta-ala suhteessa jauhinpinnan pinta-alaan voi vaihdella usealla eri tavalla ja on edullisesti 5-70 %, edullisemmin 7-55 % ja edullisimmin 10-40 %. Lisäksi kaikki edellä mainitut aukkojen piirteet voivat poiketa toisistaan kiinteän jauhinpinnan ja liikkuvan jauhinpinnan välillä. Kuvioissa 17 ja 18 on esitetty jauhinpinta, jossa aukot 14 ovat muodoltaan pyöreitä.

Kuvioissa 7 - 12 on vielä esitetty kaavamaisesti eräitä kartiomaisia jauhinpintoja, joissa on pitkänomaisia aukkoja 14. Pitkänomaisilla aukoilla tarkoitetaan aukkoja, joilla voidaan katsoa olevan tietty pituussuunta eli suunta, jossa suunnassa aukon reunojen välinen etäisyys on suurempi kuin aukon reunojen välinen etäisyys suunnassa, joka on kyseiselle suunnalle olennaisesti poikittainen suunta. Kuvioiden 7 ja 8 suoritusmuodossa pitkänomaiset aukot kulkevat olennaisesti jauhinpinnan keskiakselin tai akselin suuntaisesti. Kuvioiden 9 ja 10 suoritusmuodossa pitkänomaiset aukot kulkevat vinossa asennossa jauhinpinnan keskiakseliin nähden ja kuvioiden 11 ja 12 suoritusmuodossa pitkänomaiset aukot kulkevat olennaisesti poikittaisessa suunnassa jauhinpinnan keskiakseliin nähden. Kuvioissa 7 - 12 on jauhinpintojen esitetty olevan jauhimen roottorin jauhinpintoja mutta aivan yhtä hyvin ne voisivat olla jauhi-men staattorin jauhinpintoja.

Pitkänomaiset aukot 14 voidaan siis sovittaa kuvioiden 7 ja 8 esittämällä tavalla olennaisesti samansuuntaisiksi jauhinpinnan keskiakselin suhteen mutta tekemällä aukot 14 pitkänomaisiksi ja sovittamalla pitkänomaiset aukot jauhinpinnalle vinoon kulmaan jauhinterän akselin suuntaan nähden saadaan aikaan optimaalinen suuri aukkojen virtauspoikkipinta-ala siten, että jauhatukseen osallistuva jauhinpinta-ala on suuri. Pitkänomaiset aukot vievät vain vähän jauhinalaa tai vievät jauhinalaa tavalla, joka ei vähennä jauhimen tehokkuutta. Pitkänomaisesti aukotetulla jauhinterällä voidaan tuottaa korkealaatuista, suuren vetolujuuden ja repäisylujuuden omaavaa massaa. Näiden lisäksi saadaan aikaan tasainen materiaalivirta koko jauhinalaan. Myös staattorin ja roottorin läpi muodostuvan suoran virtauskanavan eli kanavan, jonka kautta muodostuu näköyhteys staattori-ja roottoriterän läpi, virtauspoikkipinta-ala muodostuu pieneksi suhteessa aukkojen virtauspinta-alaan yhteensä, jolloin jauhettava materiaali saa tehokkaan jauhatuskäsittelyn eikä voi merkittävissä määrin läpäistä jauhinta tulematta jauhetuksi. Lisäksi staattorin ja roottorin läpi muodostuvan suoran virtauskanavan sijainti muuttuu jauhinta käytettäessä koko ajan, jolloin koko jauhinpinta hyödynnetään jauhatukseen. Vinoista aukoista voidaan myös muodostaa pumppausvaikutus tai vaihtoehtoisesti pidättävä vaikutus jauhimeen syötettävään ja/tai jauhimesta poistettavaan materiaaliin, jolla tarpeen mukaan voimistetaan tai hidastetaan materiaalin liikettä haluttuun suuntaan. Tällä voidaan myös ylläpitää jauhettavan materiaalin flui-disointia. Syöttävän jauhinpinnan pitkänomaiset aukot voidaan muodostaa siten, että pitkänomaisen aukon pituudelle kuuluu ainakin kaksi teräharjaa ja niiden välinen ura, joiden vaikutuksesta jauhettava massa jakautuu optimaalisesti jauhintilaan, jolloin saadaan aikaan hallittu, valittu ja optimaalinen viipymä jauhintilassa ja tämän jälkeen jauhetun materiaalin poistuminen terävälistä vastakkaisen jauhinpinnan tai teräpinnan aukkojen kautta. Tuloksena saadaan haluttu jauhatuskäsittely.

Kuvio 13 esittää vielä kaavamaisesti erästä kartiomaista jauhinpin-taa sivusta katsottuna ja kuvio 14 esittää kaavamaisesti kuvion 13 mukaista jauhinpintaa aksonometrisesti kuvattuna. Kuvioissa 13 ja 14 jauhinpinnan on esitetty olevan jauhimen roottorin jauhinpinta mutta aivan yhtä hyvin se voisi olla jauhimen staattorin jauhinpinta. Kuvioiden 13 ja 14 mukaisessa suoritusmuodossa jauhinpinta 11 on muodostettu jauhimen keskiakseliin nähden vi- noon asentoon ja jauhinpinnan kehän suunnassa toisiinsa nähden etäisyyden päähän sovitetuista tangoista tai särmistä, jotka muodostavat jauhinpinnan 11 teräharjat 5. Teräharjat 5 on tuettu jauhinpinnan 11 päissä oleviin tukirakenteisiin 24 tai tukirenkaisiin 24. Teräharjojen 5 väliin jää koko teräharjojen 5 pituuden ylitse ulottuvat pitkänomaiset aukot 14. Kuvioiden 13 ja 14 esittämässä suoritusmuodossa voidaan siis katsoa, että pitkänomaiset aukot 14 ulottuvat koko teräharjojen välissä olevien urien pituudelle siten, että urien pohja on kokonaisuudessaan katettu jauhinpinnan 11 läpi ulottuvalla pitkänomaisella aukolla 14. Tässä toteutuksessa aukkoja on tiheässä, joten jauhettava materiaali ohjautuu tehokkaasti suoraan kullekin teräharjalle jauhettavaksi, jolloin jauhin-terät hyödynnetään tehokkaasti jauhatuskäsittelyn tuottamiseen.

Kuvioissa 13 ja 14 teräharjat muodostavien tankojen, särmien tai lankojen poikkipinta voi olla muodoltaan esimerkiksi suorakaide kuten kuviossa esitetty, nelikulmio, kolmio tai muu poikkipintamuoto. Päätyjen lisäksi myös rakenteen keskialueelle voidaan sijoittaa rakennetta vahvistavia tukirenkaita. Rakenne kiinnitetään jauhimen runkoon edullisesti päädyissä olevien tukirenkaiden kautta, mutta voidaan kiinnittää myös rakenteen keskellä olevien tukirenkaiden kautta tai molemmista. Langat sijoitetaan edullisesti 0-30 asteen kulmaan keskiakseliin nähden. Lankojen leveydet ja lankojen väliset etäisyydet voidaan valita jauhettavan kuitumateriaalin perusteella sopivaksi. Lankojen väliin muodostuvat aukot voivat olla säteen suuntaiset tai kallistettu jompaan kumpaan suuntaan. Aukot eli virtauskanavat voivat muodostua ääritapauksessa koko rakenteen pituiseksi.

Kuvio 15 esittää vielä kaavamaisesti sivusta katsottuna kartiojauhi-meen jauhinpintaan soveltuvaa teräsegmenttiä sivusta katsottuna ja kuvio 16 esittää kaavamaisesti osan kuvion 15 mukaisen teräsegmentin jauhinpinnasta poikkileikattuna. Kuvioissa 15 ja 16 esitetty teräsegmentti soveltuu muodostamaan osan kartiomaisen jauhimen roottorin jauhinpinnasta. Sovittamalla kuvion 15 mukaisia teräsegmenttejä sopiva määrä vierekkäin muodostuu yhtenäinen kartiomainen jauhinpinta. Kuvioiden 15 ja 16 mukaisessa sovellutusmuo-dossa jauhinpinnan läpi tehdyt aukot ovat pitkänomaisia mutta voisivat olla myös muunkin muotoisia. Vastaavalla tavalla jauhimen staattorin jauhinpinta voidaan muodostaa teräsegmenteistä. Teräsegmenteistä tehtyjä jauhinpintoja voidaan luonnollisesti käyttää myös lieriö-ja kartiojauhimien yhteydessä.

On myös mahdollista toteuttaa sellainen jauhin, missä mainittuja jauhinpinnan läpi muodostettuja aukkoja joko jauhettavan materiaalin syöttä- miseksi jauhintilaan tai jo jauhetun materiaalin poistamiseksi jauhintilasta on muodostettu ainoastaan joko liikkuvan jauhinpinnan läpi tai kiinteän jauhinpin-nan läpi.

Joissain tapauksissa tässä hakemuksessa esitettyjä piirteitä voidaan käyttää sellaisenaan, muista piirteistä huolimatta. Toisaalta tässä hakemuksessa esitettyjä piirteitä voidaan tarvittaessa yhdistellä erilaisten kombinaatioiden muodostamiseksi.

Piirustukset ja niihin liittyvä selitys on tarkoitettu vain havainnollistamaan keksinnön ajatusta. Yksityiskohdiltaan keksintö voi vaihdella patenttivaatimusten puitteissa. Kaikissa kuvioissa esitetyissä suoritusmuodoissa jau-himien jauhinpinnoissa on käytetty teräharjoja ja niiden välissä olevia teräuria jauhinpinnan muodostamiseksi, mutta selvää tietenkin on, että jauhimen jau-hinpinnat voidaan muodostaa myös muulla tavoin siten, että saadaan aikaan kuitumaisen materiaalin jauhatusta. Edelleen on selvää, että mikäli jauhinpin-nat käsittävät teräharjoja ja niiden välissä olevia teräuria, niin teräharjojen yläpinnassa eli siinä pinnassa, joka suuntautuu kohti vastakkaista jauhinpintaa, voi olla pienempiä teräharjoja ja niiden välissä teräuria.

Claims (11)

1. Jauhin (1, 18, 19) kuitumaisen materiaalin jauhamiseksi, joka jauhin (1, 18, 19) käsittää ainakin yhden ensimmäisen jauhinpinnan (4, 11) ja ainakin yhden toisen jauhinpinnan (4, 11), jotka on sovitettu ainakin osittain olennaisesti vastakkain toistensa suhteen siten, että niiden väliin muodostuu jauhintila (12), johon kuidutettava materiaali on sovitettu syötettäväksi ja että ainakin joko ensimmäinen jauhinpinta (4, 11) tai toinen jauhinpinta (4,11) on sovitettu liikkumaan vastakkaisen jauhinpinnan (4, 11) suhteen ja että ensimmäinen jauhinpinta (4, 11) ja toinen jauhinpinta (4, 11) käsittävät teräharjoja (5) ja niiden välissä teräuria (6), tunnettu siitä, että ensimmäisessä jauhinpinnassa (4, 11) on ensimmäisen jauhinpinnan (4, 11) läpi muodostettuja pitkänomaisia aukkoja (14, 15), joiden kautta jauhettavaa kuitumaista materiaalia on sovitettu syötettäväksi jauhimen jauhin-tilaan (12) ja/tai että toisessa jauhinpinnassa (4, 11) on toisen jauhinpinnan (4, 11) läpi muodostettuja pitkänomaisia aukkoja (14, 15), joiden kautta jauhinti-lassa (12) jauhettua kuitumaista materiaalia on sovitettu poistettavaksi jauhinti-lasta (12) ja että jauhinpinnan (4, 11) läpi muodostetut pitkänomaiset aukot (14, 15) on sovitettu jossakin kulmassa poikittain suhteessa jauhinpinnan (4, 11) terä-harjojen (5) ja teräurien kulkusuuntaan (6) ensimmäisellä ja/tai toisella jauhin-pinnalla ja että jauhintilan (12) jauhinalan pinta-ala on ainakin 70% liikkumaan sovitetun jauhinpinnan (11) pinta-alasta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen jauhin, tunnettu siitä, että ensimmäinen jauhinpinta on sovitettu muodostamaan jauhimen liikkuva jauhinpinta (11) ja että toinen jauhinpinta on sovitettu muodostamaan jauhimen kiinteä jauhinpinta (4).

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen jauhin, tunnettu siitä, että ensimmäinen jauhinpinta on sovitettu muodostamaan jauhimen kiinteä jauhinpinta (4) ja että toinen jauhinpinta on sovitettu muodostamaan jauhimen liikkuva jauhinpinta (11).

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen jauhin, tunnettu siitä, että kiinteän jauhinpinnan (4) ja liikkuvan jauhinpinnan (11) välisen jauhinalan pinta-ala on vähintään 70%, edullisesti vähintään 85% ja edullisimmin 100% liikkuvan jauhinpinnan (11) pinta-alasta.

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen jauhin, tunnettu siitä, että jauhinpinnan (4, 11) läpi muodostettujen aukkojen (14, 15) pinta-alan suhde jauhinpinnan (4, 11) kokonaispinta-alaan on 5 - 70%, edullisemmin 7 - 55% ja edullisimmin 10 - 40%.

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen jauhin, tunnettu siitä, että jauhin on kartiojauhin (1), lieriöjauhin (18) tai levyjauhin (19).

7. Menetelmä kuitumaisen materiaalin jauhamiseksi, missä menetelmässä kuitumaista materiaalia jauhetaan jauhimella (1, 18, 19), joka käsittää ainakin yhden ensimmäisen jauhinpinnan (4, 11) ja ainakin yhden toisen jauhinpinnan (4, 11), jotka on sovitettu ainakin osittain olennaisesti vastakkain toistensa suhteen siten, että niiden väliin muodostuu jauhintila (12), johon kadutettavaa materiaalia syötetään ja jossa ainakin joko ensimmäinen jauhinpin-ta (4, 11) tai toinen jauhinpinta (4, 11) on sovitettu liikkumaan vastakkaisen jauhinpinnan (4, 11) suhteen ja jossa ensimmäinen jauhinpinta (4, 11) ja toinen jauhinpinta (4, 11) käsittävät teräharjoja (5) ja niiden välissä teräuria (6), tunnettu siitä, että syötetään jauhettavaa kuitumaista materiaalia ensimmäisen jauhinpinnan (4, 11) läpi muodostettujen pitkänomaisten aukkojen (14, 15) kautta jauhimen (1, 18, 19) jauhinpintojen (4, 11) välissä olevaan jauhintilaan (12), jonka jauhinalan pinta-ala on ainakin 70% liikkumaan sovitetun jauhinpinnan (4, 11) pinta-alasta ja/tai poistetaan jauhettua kuitumaista materiaalia jauhinti-lasta (12) toisen jauhinpinnan (4, 11) läpi muodostettujen pitkänomaisten aukkojen (14, 15) kautta, jotka ensimmäisen ja/tai toisen jauhinpinnan (4, 11) läpi muodostetut pitkänomaiset aukot (14, 15) on sovitettu jossakin kulmassa poikittain suhteessa jauhinpinnan (4, 11) teräharjojen (5) ja teräurien (6) kulkusuuntaan.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että syötetään jauhettavaa kuitumaista materiaalia liikkuvassa jauhinpinnassa (11) olevien aukkojen (14) läpi jauhinpintojen (4, 11) välissä olevaan jauhintilaan (12) ja poistetaan jauhettua kuitumaista materiaalia jauhintilasta (12) toisessa jauhinpinnassa (4, 11) olevien aukkojen (14, 15) läpi.

9. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että syötetään jauhettavaa kuitumaista materiaalia kiinteässä jauhinpinnassa (4) olevien aukkojen (15) läpi jauhinpintojen (4, 11) välissä olevaan jauhintilaan (12) ja poistetaan jauhettua kuitumaista materiaalia jauhintilasta (12) liikkuvassa jauhinpinnassa (11) olevien aukkojen (15) läpi.

10. Jonkin patenttivaatimuksen 7-9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kiinteän jauhinpinnan (4) ja liikkuvan jauhinpinnan (11) välisen jauhintilan (12) pinta-ala on vähintään 70%, edullisesti vähintään 85% ja edullisimmin 100% liikkuvan jauhinpinnan (11) pinta-alasta.

11. Teräsegmentti kuitumaisen materiaalin jauhamiseksi tarkoitettuun jauhimeen (1, 18, 19), joka teräsegmentti käsittää jauhinpinnan (4, 11), jossa on teräharjoja (5) ja niiden välissä teräuria (6), tunnettu siitä, että teräsegmentin jauhinpinnassa (4, 11) on jauhinpinnan (4, 11) läpi muodostettuja pitkänomaisia aukkoja (14, 15), jotka on sovitettu jossakin kulmassa poikittain suhteessa jauhinpinnan (4, 11) teräharjojen (5) ja teräurien (6) kulkusuuntaan.