Ses Üstü Titreşimlerle Elek Tıkanmasını Önlemek - Toztek Mühendislik Ltd.

Yazan: Rob O’Connell – Russell Finex Pazarlama Müd.

Eleme işlemi imalat yatırımlarında genellikle düşük rakamlı bir yatırım ister. Yine de, çok ince toz ile çalışan firmalar için partiküllerin hassas olarak ayrılıp sınıflandırılması çok önem taşır. Genellikle ince tozların elenmesi sırasında tozun elek tellerine yapışarak tıkaması ciddi bir problemdir.

Bu problemin çaresi ses üstü titreşimler kullanma tekniğidir. Bu teknik 25 yıldır bilinmekle beraber, seramik, metal toz boya, çeşitli gıda endüstrilerinde yeni yeni önem kazanmaya başlamıştır. Ses üstü titreşimle elek tıkanmasını önleyerek eleme operasyonları daha süratli hale gelmekte, daha ince toz mamuller kullanıma girmektedir. Bu teknik kullanılarak sağlanan kapasite artışı çok önemli derecelere çıkabilmektedir.

Tıkanma problemi

300 mikron ve daha ince eleklerde zor geçen tozları elerken eleğin tıkanması ve geçirgenliğinin tamamen durması sık rastlanır bir sorundur. Bu sorun taneciklerin üst üste elek teline yapışıp başka tanelerin geçmesini önlemesi olarak görülür. Bu, bilhassa yapışkan tozlarla ve taneciklerin çoğunun büyüklüğü elek genişliğine çok yakın olduğunda görülür. Tıkanma olunca, elek yüzeyinde eleme için açık saha çok azalır ve işlem çok yavaşlar. Çoğu imalatçı tıkanma oluştuğunda eleği el ile temizlemeye gayret eder. Ancak bu sırada da eleğin zarar görmesi, tellerin kırılması sık sık karşılaşılan bir olaydır. Diğer bir usul de diskler veya topçuklar kullanıp bunların sıçrayıp vurarak tıkanan telleri açmasını beklemektir. Bu gibi işlemler de tellerin ömrünü kısaltır, ayrıca lastik veya plastikten yapılan disk veya topçukların aşınması ile elenen mal içine kirlilik karışmasına neden olması da ciddi bir sorundur. Bu tip mekanik tıkanma önleme sistemlerinde diğer bir sorun da bugünün sağlık ve emniyet şartları için kabulü zor seviyelerde gürültülü olmalarıdır. Bazı tıkanma önleyici disk uygulamada 90 dB(A) ses seviyesi ölçülmüştür.

Ses üstü titreşimle çözüm

Ses üstü titreşim tekniği ile bütün sayılan problemler ortadan kaldırılmış olur. Bu teknikte elek tellerine bir ultrasonik frekans bir akustik transducer kullanılarak verilir. Ses üstü frekans tellerdeki yüzey gerilimini ortadan kaldırarak, tozların sürtünme olayını bertaraf ederek kolayca geçmesini sağlar. Delik büyüklüğüne yakın taneciklerin de yapışma ve tıkaması önlenerek elek telinin bloke olması ortadan kalkar.

Sistem üç kısımdan ibarettir:

1- Kontrol ünitesi, sistemi çalıştıran elektronik öğeleri taşır.

2- Akustik titreşimleri ileten transducer(probe)

3- Ortasında titreşimleri ileten bir geçirici plaka(VTP) ihtiva eden elek teli. Plakaya transducer(probe) bağlanır.

Probe plakaya(VTB) vidalanarak tutturulur. Plaka da elek tellerine kaynaklıdır. Sistem çalıştırıldığında, kontrol kutusundan bir kablo ile probe’a 35,000 Hz bir frekans gönderilir. Bu titreşim plaka yolu ile elek tellerinin tamamına geçer ve toz taneciklerinin tellere yapışmasını önler. Ultrasonik sistemin mekanik veya aşınan bölümleri yoktur. Bu nedenle eleğe zarar vermesi veya mala kirlilik bulaştırması riskleri yoktur. Elekte tıkanma veya blokaj olmadığı için bütün işlem esnasında aynı hız ve özellik sabit kalır. Eleme sürati bütün operasyon esnasında aynı kalır. Ciddi bir yapışma ve kirlenme söz konusu olmadığı için eleğin temizlenmesi esnasında da bir zorlama gerekmez. Manuel işlem kısa sürdüğü için elek ömrü çok daha uzun olur.
Çok ince tozların 100 mikron ve altında elenmesi standart eleme sistemleri ile hemen hemen hiç mümkün olamazdı. Ses üstü tekniğin kullanılması ile birçok mamulün kalitesinin iyileştirilmesi, hatta eskiden mümkün olmayan mamullerin şimdi pazarlanması görülebilmiştir.

Teknolojik gelişmeler

25 yıl önce ilk ses üstü titreşimle elek tıkanmasının önlenmesi mümkün olduğunda, eleme teknolojisinde büyük bir aşama sağlanmıştı. Çalışma prensibi hep aynı kalmakla beraber, ilk sistemlerde kontrol imkânı temel ve tek çeşitliydi. O günden sonra, elenen tozun özelliğine göre değiştirilebilen kontrol sitemleri geliştirilmiştir. Şimdiki sistemlerde, mesela çok hafif tozlar için ultrasonik aktivitenin genişliğinin ayarlanması faydalı olmaktadır. Teller çok geniş titreşirse tozlar havaya fırlatılmakta, geçişleri zorlaşıp gecikmektedir.
Şimdiki sistemlerde titreşimi kısa aralı darbeler halinde bir verip bir durdurarak, tozun geçmesine fırsat verilebilmektedir. Operatöre kolaylık olarak da sistemin çalışma sistemi veya herhangi arıza nedeni LED göstergelerle belirtilmektedir. Ayrıca şimdiki ultrasonik sistemlerde kontrol kutusu merkezi kontrole bağlanarak muhtelif cihazların tek merkezden kontrolü de mümkün olmaktadır.

Mevcut eleklere sistem eklenmesi

Genellikle ses üstü titreşimli sistemler yeni bir elek ile beraber alınmaktadır. Bununla beraber, mevcut eski eleme sistemlerine de ilave edilmesi mümkündür. Modern eleme sistemlerinin çoğunda genellikle toz akışının yön ve süratini ayarlayan ağırlıklı ayarlar mevcuttur. Bunlara ultrasonik bir sistem ilave edildiğinde ağırlık ayarlarını da tekrar kontrol etmek gerekir. Her iki sistem ve ayarın uyumlu çalışması önemlidir. Mesela standart elek çok geniş sallanacak şekilde ayarlı ise toz devamlı elek ile temasta kalamayacağı için ultrasonik sistem ile verim düşer. Pratikte iki sistemin uyumlu olması çok önemlidir. Belki ilk seferinde firmadan bir uzmana danışmak doğru olur.