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Fasergewinnungsmaschine Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Gewinnen
der Fasern von Bastpflanzen, wie Flachs, Jute, Hanf o. dgl., und zwar ohne das übliche
Rösten und nachfolgende Brechen oder Schwingen. Durch die Anordnung gemäß der Eriindung
soll der Wirkungsgrad der Fasergewinnungsmaschine erhöht «-erden und die Maschine
insbesondere zur wirksamen Behandlung von kurzstengligem Gut Verwendung finden.
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Gemäß der Erfindung ist die Anordnung so getroffen, daß auf eine oder
mehrere Gruppen von paarweise zusammenwirkenden glatten oder fein geriffelten Druckwalzen,
von denen jeweils die unteren einen aufwärts gerichteten Druck gegen die oberen
Walzen ausüben, eine :Mehrzahl von tief geriffelten Walzen folgt, die in mehreren
Zonen unter Vorschaltung von Glattwalzen vor jede Zone in zwei übereinanderliegenden
Reihen fest gelagert und so angeordnet sind, daß die Rippen oder Stege einer unteren
Walze in die Riefen von zwei oberen Walzen eingreifen und die Rippen der zusammenwirkenden
Walzen das zwischen ihnen hindurchgehende Fasergut nicht gegen die Seiten der Rippen
und den Boden der Riefen drücken. Hinter den Walzenzonen ist eine Vorrichtung zum
Entfernen der holzigen Bestandteile von den abgetrennten Fasern angebracht, während
vor der Eintrittstelle des Fasergutes in die Walzen eine Vorrichtung zum Entfernen
des Samens angebracht ist, wenn es sich um ungedroschenes, also gleichgerichtetes
Gut in Bündeln handelt. Ist das Fasergut aber schon gedroschen, so daß die Stengel
desselben dann mehr oder weniger wirr durcheinander liegen, dann ist eine Vorrichtung
nötig, um die Pflanzenstengel gerade oder parallel zu richten. Diese Vorrichtung
wird dann an Stelle der Vorrichtung zum Entfernen des Samens der ersten Walzengruppe
vorgeschaltet.
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Bei den glatten oder fein geriffelten Walzen, von denen die oberen
feststehend und die unteren in an sich bekannter Weise nachgiebig gelagert werden,
erhalten die Walzen in jeder Gruppe gleichen Durchmesser und die Riefen gleiche
Abmessungen. Diese Verhältnisse werden in jeder folgenden Gruppe größer.
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In der oberen Reihe der Tiefriffelwalzen ist die Anzahl derselben
um eine größer als in der unteren Reihe einer jeden Zone, und die oberer. Walzen
sind zti den unteren so versetzt angeordnet, daß in jeder Zone bei jeder folgenden
Walze, deren Rippen tiefer in die Riefen der oberen Walzen eingreifen als bei der
vorhergehenden unteren Walze, und daß ferner neben der ersten und letzten unteren
Walze noch Raum zum Unterbringen von Glattwalzen verbleibt, die einen geringeren
Durchmesser als die Riffelwalzen besitzen.
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Die Glattwalzenpaare, welche den einzelnen Zonen der Riffelwalzen
vorgeschaltet sind, erhalten eine Fördergeschwindigkeit, welche
etwas
geringer ist als diejenige der Riffelwalzen der nachfolgenden Zone, während die
Geschwindigkeit der Glattwalzen, welche den ersten und letzten unteren Riffelwalzen
vor-bzw. nachgeschaltet sind, etwas größer ist als diejenige der Riffelw atzen.
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Die Zeichnung' stellt zwei beispielsweise Ausführungsformen einer
Maschine gemäß der Erfindung dar.
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Abb. i zeigt den linken Teil der Maschine im Längsschnitt nach Linie
E-E der Abb. 3 ; Abb. ia zeigt den mittleren 1 eil dür \iaschine im Schnitt nach
Linie E-E der Abb. 3a; Abb. ib zeigt den rechten Teil der Maschine im Schnitt nach
Linie E-E der Abb. 3b; Abb.2 ist eine Seitenansicht des linken Teiles der Maschine;
Abb. 2a ist eine Seitenansicht des mittleren Teiles, und Abb.2b ist eine Seitenansicht
des rechten Teiles der Maschine; die Abb. 3, 3a und 3b sind Draufsichten auf die
Maschine entsprechend den Abb. 2, 2a und 2b; Abb. q. ist ein Schnitt nach Linie
x-x der Abb.2; die Abb. 5 bezeichnet eine Einzelheit; Abb. 6 zeigt in Seitenansicht
eine andere Ausführungsform des Zuführendes der Maschine; Abb. 7 ist eine Draufsicht
zu Abb. 6, und Abb. 8 ist ein Schnitt nach Linie F-F der Abb. 7.
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Am einen Ende des Gestelles i der Maschine ist ein endloses Band oder
ein Riemen 2 über Walzen 3, d. gelegt, die auf Wellen 4a, 5 angebracht sind. Die
Welle 5 wird durch einen Riemen 6 von einer Scheibe 7 aus angetrieben (Abb. 2 und
6), die auf der Maschinenhauptwelle 8 angebracht ist, welche durch einen Riemen
8a von einem Elektromotor x oder einer anderen Kraftquelle ihren Antrieb erhält
und mit Fest- und Losscheibe sowie einer Riemenrückvorrichtung versehen ist. Das
Band 2 wird stillgesetzt, wenn das in Bündeln zugeführte Fasergut ausgebreitet wird,
derart, daß die Wurzelenden sich nach den Walzen zu erstrecken. Am Ende des Bandes
2 ist quer zur Beweg ingsrichtung der Stengel ein Paar Glattwalzen 12, 13 angebracht,
von denen die obere Walze r2 (Abb. i) einen größeren Durchmesser und größeres Gewicht
besitzt als die untere Walze 13, welch letztere angetrieben wird und festgelagert
ist, während die obere Walze 12 so gelagert ist, daß sie sich in der senkrechten
Ebene frei bewegen kann und durch die Reibungsberührung mit der unteren Walze oder
mit dem zwischen den beiden Walzen hindurchgehenden Fasergut gedreht wird. Durch
das größere Gewicht der oberen Walze wird ein Teil der Samenkapseln gebrochen, und
der gelöste Samen fällt beiderseits der unteren Walze nach unten.
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Quer zur Bewegungsrichtung des Fasergutes ist eine waagerechte Schiene
i.l, vorgesehen, die an ihrer Oberseite mit Zinken 1 5 besetzt ist, deren c'jere
Enden noch genügend stumpf sind, um ein Hindurchgehen zwischen den Stengeln zu ermöglichen,
ohne daß diese durchstochen oder in anderer Weise be,;ciiüdigt werden. Die Enden
der Schiene ld (Abb. 1, 2 und .4) werden von Blöcken 1511 gehalten, die sich in
Führungen 16 am Gestell i bewegen. Die Enden dieser Blöcke greifen mit Zapfen 17
in Schlitzaugen 18 an den inneren Enden von Hebeln i9, die auf Zapfen 2o schwingbar
gelagert sind. Am vorderen Ende sind die Hebel ig durch eine Querstange 21 verbunden,
mit welcher diese Vorrichtung von dem am Einführungsende der Maschine stehenden
Arbeiter bewegt wird. Gewöhnlich nimmt die Schiene i.t die auf der Zeichnung dargestellte
Lage ein, wobei die oberen Enden der Stifte 15 annähernd auf gleicher Höhe mit der
Mittellängsachse der unteren Walze stehen. Durch die Stifte 15 soll, in bekannter
Weise der Samen entfernt werden, der durch das Gewicht der oberen schwereren Walze
12 nicht aufgelockert ist.
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Hinter der Schiene 14 sind Walzenpaare angeordnet, die zu Gruppen
A, A' geordnet sind. Es sind bei dem Ausführungsbeispiel zwei Gruppen zu
je vier Walzenpaaren mit feinen Riffeln vorgesehen, von denen die oberen Walzen
fest, die unteren dagegen nachgiebig gelagert sind. Die Anzahl der Walzen in jeder
Gruppe und ebenso-die Anzahl der Gruppen selbst kann je nach der Stärke der holzigen
Bestandteile, um welche die Fasern gelagert sind, geändert werden. Wenn mehr als
eine Gruppe vcn Druckwalzen verwendet wird, so muß in der Fördergeschwindigkeit
der aufeinanderfolgenden Gruppen eine geringe Differenz bestehen, was durch Änderung
des Durchmessers der Walzen der verschiedenen Gruppen erreicht werden kann, indem
die Walzen der nachfolgenden Gruppen einen größeren Durchmesser erhalten als diejenigen
der vorhergehenden Gruppe. Die Stege und Riefen und die Tiefe der Stege sind bei
den Walzen mit größerem Durchmesser ebenfalls größer als bei den Walzen mit kleinerem
Durchmesser.
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Die genannten Walzen dienen einem doppelten Zweck. Sie sollen die
Enden der Zweige und die Stengel zwischen den Zinken 15 hindurchziehen und die holzigen
Teile der Stengel brechen und zersplittern.
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Die Schiene 14 wird gehoben, um die Zinken
15 in
die Arbeitslage zu bringen, wenn die Wurzelenden des Fasergutes von dein dritten
Paar Druckwalzen erfaßt werden.
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Den Gruppen der fein geriffelten Walzen folgen mehrere Arbeitszonen
B, C, D, E, von denen jede ein Paar vorgelagerte Glattwalzen B',
C , D', E', deren obere nachgiebig ist, während die untere fest
gelagert ist und zwangsläufig angetrieben wird und außerdem Walzen 22 mit Stegen
und Riefen enth-iilt, von denen jede Walze in festen Lagern ruht. Bei dem Ausführungsbeispiel
sind vier Gruppen B, C, D, E von Riffelwalzen vorhanden, denen je ein Paar
Glattwalzen B', C , D', E' vorgeschaltet ist. Die Walzen der
Arbeitszonen sind zueinander versetzt angeordnet (Abb. i und 2), und zwar befinden
sich von den fünf Walzen jeder Gruppe drei oberliallt und zwei unterhalb der Bewegungsbahn
des Fasergutes. Die Walzen sind so angeordnet, daß die Stege der ersten und letzten
oberen Walze nur in die Riefen der benachbarten unteren Walze eintreten, während
die mittlere obere Walze mit den beiden unteren Walzen in Eingriff steht. In jeder
Arbeitszone dr ingen die Rippen oder Stege jeder folgenden unteren Walze tiefer
in die Riefen der oberen Walzen ein als bei der vorhergehenden unteren Walze, und
ferner sind die Riefen der Oberwalzen tiefer als jene der vorhergehenden unteren
Walzen. Die Anzahl der Walzen in den einzelnen Zonen kann vergrößert werden, doch
ist die Anordnung in allen Fällen die gleiche, d. h. die innere obere Walze oder
jede der inneren oberen Walzen greift in zwei untere Walzen ein.
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Vor und hinter der ersten und letzten unteren Walze 22 sind Stützwalzen
23 von kleinerem Durchmesser gelagert, die angetrieben werden und ein Herunterfallen
oder Senken des Fasergutes aus der gewünschten Bahn verhüten sollen. Der Durchmesser
dieser Walzen ist kleiner als derjenige der Riffelwalzen 22, ihre Geschwindigkeit
dagegen entsprechend größer als die der letzteren.
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Die Fördermenge jeder Riffelwalze 22 in jeder Arbeitszone ist die
gleiche, diejenige der dieser Zone vorgeschalteten Glattwalzen dagegen etwa 5 bis
io °/o geringer als die der dahinter befindlichen Riff elwalzen. Infolge der Verringerung
der Fördergeschwindigkeit der Glattwalzen werden Wellungen im Fasergut erzeugt,
die durch die folgenden Riffelwalzen wieder beseitigt werden.
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Die Anzahl der Arbeitszonen mit solchen Riffelwalzen kann geändert
werden, sie richtet sich hauptsächlich nach dem Grade der zu erzielenden Feinheit.
Im allgemeinen sind vier bis acht Zonen ausreichend.
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Wird der Durchmesser der Riffelwalzen an gewissen Stellen vermindert,
so ist eine entsprechende Steigerung der Geschwindigkeit notwendig, um die gewünschte
Gleichförmigkeit der Fördergeschwindigkeit der Walzen zu erhalten. Durch Verringerung
des Durchmessers der Riffelwalzen und Erhöltunn der Umlaufgeschwindigkeit ist es
möglich, die Anzahl der Biegungen zu erhöhen, ohne die Fördergeschwindigkeit der
Walzen zu steigern.
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Das in der vorstehend beschriebenen Weise behandelte Gut muß noch
von den Holzteilchen befreit werden, die sich den Fasern anhaften. Zu diesem Zweck
wird das Gut in einem weiteren Abschnitt behandelt, welcher ein oder mehrere Paare
Glattwalzen d, d' enthält, von denen die obere Walze d elastisch und die
untere Walze d' fest gelagert ist.
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Auf diese Walzen folgen Paare von glatten Unterwalzen a und
Oberwalzen b, die von kleinerem Durchmesser (Abb. ib und 2) und am Umfange
mit Reihen von kurzen radial vorstehenden Zinken oder Stiften 25 besetzt sind. Diese
Stifte gehen bei der Drehung der Walzen an dem Umfange der Glattwalzen a. vorbei.
Die oberen und unteren Walzen drehen sich in feststehenden Lagern, und die Stifte
sind so angeordnet, daß sie zwischen den Stiften der benachbarten Walze hindurchgehen.
Gewöhnlich ist die Bewegungsrichtung der Walzen a und b derart, claß
das Gut nach rechts gefördert wird.
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Nach Verlassen der Stiftwalzen b gelangt das Gut zu Paaren von feinen
Riffelwalzen 26, von denen die oberen fest und die unteren nachgiebig gelagert sind.
Der Durchmesser dieser Walzen und ihre Fördergeschwindigkeit entsprechen jenen der
letzten Riffelwalzen der Gruppe E.
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Sobald die Fasern von den Riff elwalZetl 2G festgehalten werden, wird
die Drehrichtung der Stiftwalzen 25 umgekehrt, so daß sich die Stifte entgegengesetzt
zu der Bewegungsrichtung des Gutes bewegen und so eine kämmende Wirkung auf das
Gut ausüben, wodurch die holzigen Teile entfernt werden. Die Umkehr der Bewegung
wird von dem die Maschine bedienenden Arbeiter veranlaßt und kann z. B. in der Weise
bewirkt «erden, daß die Walzen durch ein Wechselgetriebe (Abb.5) angetrieben werden,
durch «-elches entweder das Zahnrad w oder das Zahnrad amit dem Zahnrad z auf der
Welle der ersten Stiftwalze b in Eingriff gebracht werden kann.
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Die Walzen 26 ziehen das Gut vorwärts entgegen der Wirkung der Stiftwalzen
b, während die letzteren in einer solchen Richtung umlaufen, daß die in das Gut
eingreifenden Stifte 25 sich in einer Richtung entgegengesetzt derjenigen des Gutes
1)e-%#7-gen.
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Die Anzahl der . Stiftwalzen kann g#,-
ändert
werden, und unter Umständen kann man auch die unteren Walzen a mit Stiften versehen.
In diesem Falle müßten die oberen und unteren Walzen umkehrbar sein.
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Das Fasergut geht schließlich zwischen einem Paar glatter Walzen 28
hindurch, von denen die obere federnd gelagert ist, und von diesen Walzen wird das
Gut an eine Fallrinne 29 abgegeben.
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In der Beschreibung wurde bisher angenommen, daß der Flachs gebündelt
und nicht gedroschen ist. Soll Flachs nach dem Ausdreschen behandelt werden, so
müssen die Stengel mehr oder weniger gerichtet werden. Der Samen ist bei diesen
Stengeln bereits entfernt. An Stelle der Glattwalzen 12, 13 und der waagerechten
Schiene 14 zum Entfernen des Samens ist eine Vorrichtung angeordnet, um die Stengel
zu richten.
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Diese Vorrichtung besteht aus einer Anzahl von fest gelagerten, zwangsläufig
angetriebenen Walzenpaaren 3o mit in Abständen radial vorstehenden Stiften 31 (Abb.
6 bis 8); die in Reihen angeordnet sind, welche parallel mit der Längsachse der
Walze verlaufen und einen gegenseitigen Abstand von 9o0 haben. Die Stifte einer
Walze stehen zwischen den Stiften der benachbarten Walze. Jedes Paar Walzen läuft
mit einer größeren Geschwindigkeit als das vorhergehende Paar.
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Die Stifte 31 besitzen abgestumpfte Spitzen, um eine Beschädigung
der Stengel zu vermeiden. Die Bewegungsrichtung der Walzen ist derart, daß die Stifte
sich in derselben Richtung wie das Gut während des Arbeitsganges bewegen. Durch
die Steigerung der Geschwindigkeit der Stifte wird das Gut zwischen den Stiften
31 der vorhergehenden Walze 3o hindurchgezogen und so die parallele Lage der Stengel
zueinander und zu der Bewegungsbahn gesichert.
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Sollte sich an den Stengeln noch Samen befinden, so wird dieser durch
die schneller sich bewegenden Stifte 31 abgerissen, der hinter den Walzen
30 gelegene, bei A anschließende Teil mit den verschiedenen Walzengruppen
bleibt, wie er bereits beschrieben ist.
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Vor den Stiftwalzen 3o ist ein Glattwalzenpaar 31v angeordnet, von
denen die obere Walze federnd gelagert ist.
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Die Walzen 13 und die der Gruppen A, A'
werden durch eine Kette
3oa angetrieben, die über ein Kettenrad 31a (Abb. 2 und 6) auf der Welle 5 geht
und ebenso über ein Kettenrad 32a auf der Welle der Walze 13. Die Kette geht über
Umlenkrollen 33a (Abb. 2) und andere Kettenräder auf den Wellen der Walzen der Gruppen
A und A'. Die Kette bewegt auch die unterste Walze des Walzenpaares
B' durch Vermittlung eines. Kettenrades 34 auf der Welle dieser Walze (Abb. 2a),
Weiter treibt die Kette 3oa die l@iffelwalzen durch ein Kettenrad 37 auf der Welle
der ersten oberen Riffelwalze an, von welcher die Bewegung weiter auf die übrigen
Walzen der Maschine durch ein Getriebe übertragen wird.
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Die Walze d und die obere Walze 28 sind nachgiebig gelagert, indem
ein Paar federnder Arme 38 vorgesehen ist (Abb. 2b), das schwingbar auf den Achsen
der oberen Riffelwalze 22 am Vorderende der Zone E und der oberen vorderen feinen
Riff elwalze 26 gelagert ist. Die freien Enden der Arme tragen die Wellen der Walzen
d und 28, die eine vertikale Bewegung in einem Schlitz y des Gestelles ausführen
können. Die Walzen d und 28 erhalten ihren Antrieb von _ Zahnrädern 4o auf den Wellen
der Walzen 22 und 26 durch Zwischenrädern 41 auf den Armen 38. Diese Zwischenräder
stehen in Eingriff mit anderen Zahnrädern 41a auf den Wellen der Walzen d und 26.
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Bei der Anordnung nach Abb. 6 bis 8 können die Walzen 13 und
30 von der Welle der Walze 4 aus angetrieben werden. Die Kette 3oa erhält
ihren Antrieb von einem Kettenrade 42 auf einem Zapfen 43, das von einem Zahnrade
44 auf der letzten unteren Walze 3o durch ein Zwischenrad 45 angetrieben wird.