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Vorrichtung zur Faserauflockerung und Beseitigung der Schäbe von Bastfaserstengeln
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oder Andrückwalzenwird. dass die Differenz der Umfangsgeschwindigkeit zwischen der im festen Eingriff stehenden Walzenpaare und dem voranlaufenden Sehwingieistenwalzenpaar grösser, und zwar maximal doppelt so gross ist als die Differenz der Umfangsgeschwindigkeit zwischen den Schwingleistenwalzenpaaren desselben Walzensatzes untereinander.
Durch die erfindungsgemässe Einrichtung wird erreicht, dass die Beseitigung der Schäben aus der verstärkten Funktion der Reibungskraft erfolgt, die beim Durchziehen des zu behandelnden Materials durch die Schwingleistenpaare infolge der sprunghaften Erhöhung der Umfangsgeschwindigkeit der nachfolgenden Walzenpaare mit festem Eingriff erzielt wird, wobei ein Schwingen in der Richtung der Materialbahnbewegung als auch in entgegengesetzter Richtung derselben eintritt.
Die Walzen mit festem Eingriff können, je nach Sorte des zu bearbeitenden Werkstoffes, entweder glatt sein, womit die Stengel kalandert werden, oder geriffelt, z. B. mit Zähnen in Form eines gleichschenkeligen Dreieckes versehen sein, womit die Stengel gebrochen werden, oder man kann Quetschwalzen verwenden. Die von einer der oberwähnten Walzen ergriffenen Stengel können sich keinesfalls beliebig gegeneinander verschieben und bewegen sich gemeinsam nach vorwärts, wobei deren Geschwindigkeit durch die der Walzen bestimmt wird.
Walzen mit freiem Eingriff werden deshalb als Leistenwalzen ausgeführt, damit auch bei grossem gegenseitigen Übergriff der Leisten der paarweise arbeitenden Walzen zwischen denselben eine genügend grosse Luft übrig bleibt und die durchlaufenden Stengel infolge des Unterschiedes zwischen der erhöhten Geschwindigkeit durchrutschen können. Es ist allerdings notwendig, dass das durchlaufende maximal, d. h. in kleinstmöglichem Halbmesser gebogene Material ohne feste Klemmung befördert wird.
Die Ausführung der Vorrichtung kann mehrere Varianten haben, die sich besonders durch die Anzahl und Anordnung der die Transportgeschwindigkeit bestimmenden Walzenpaare mit festem Eingriff unterscheiden.
Es können z. B. folgende Anordnungen vorkommen :
1. In jeder Gruppe bzw. in mancher dieser Gruppen ist ein Walzenpaar, bestehend aus Brech- oder Kalanderwalzen, angebracht oder ein Paar von Quetschwalzen.
2. In jeder Gruppe oder in mancher dieser Gruppen sind zwei Walzenpaare mit festem Eingriff hintereinander angebracht, die hinsichtlich des zu bearbeitenden Werkstoffes verschiedenartig kombiniert werden können, u. zw. folgendermassen : a) das Kalander- und Brechwalzenpaar hintereinander angebracht ; b) zwei Walzenpaare mit abwechselnd angeordneten Glatt- und Quetschwalzen.
Es ist allerdings notwendig, dass die beidendichthintereinander arbeitenden Walzenpaare die gleiche Umfangsgeschwindigkeithabenalsdas ursprüngliche eine Walzenpaar, an dessen Stelle dieselben arbeiten.
Die Vorrichtung gemäss der Erfindung ist in der beigelegten Zeichnung schematisch dargestellt, in welcher Fig. l eine der möglichen Varianten der Anordnung zweier Walzengruppen im Schnitt zeigt. Fig. 2 stellt ein Geschwindigkeitsdiagramm der gegebenen Variante für einzelne Walzenpaare dar.
In Fig. l sind die die Transportgeschwindigkeit bestimmenden Walzen 1, 5 und 9 mit festem Eingriff dargestellt. Einfachheitshalber wurden im Schema nur glatte Kalanderwalzen eingezeichnet, obwohl tatsächlich verschiedene Typen und. Sorten von denselben, wie vorher angeführt, verwendet werden können.
Walzen 2, 3,4 und 6,7, 8 sind Leistenbiege-und Schwingwalzen. Im Schema sind diese Walzen mit zwölf Leisten versehen ; deren Anzahl wird durch die Grösse des Walzendurchmessers bestimmtund dieser wird wieder je nach der Entfernung der Walzen mit festem Eingriff gewählt, damit der Zwischenraum am besten ausgefüllt wird.
Jedes Walzenpaar, ob mit freiem oder festem Eingriff, ist durch Rapporträder gemeinsam verbunden.
Jedes Walzenpaar wird selbständig von dem in der Zeichnung nicht dargestellten Getriebegehäuse derart angetrieben, dass die Umfangsgeschwindigkeitder einzelnen Walzenpaare den im Geschwindigkeits- diagramm in Fig. 2 angedeuteten Werten entspricht.
Die Bezeichnungen im Geschwindigkeitsdiagramm in Fig. 2 bedeuten : A die Geschwindigkeit des zu bearbeitenden Materiales, welche zugleich der Umfangsgeschwindigkeit der Walzen 1 entspricht, b die Umfangsgeschwindigkeit der Walzen 2, c die Umfangsgeschwindigkeit der Walzen 3, d die Umfangsgeschwindigkeit der Walzen 4, E die Umfangsgeschwindigkeit der Walzen 5, f die Umfangsgeschwindigkeit der Walzen 6, g die Umfangsgeschwindigkeit der Walzen 7, h die Umfangsgeschwindigkeit der Walzen 8 und I die Umfangsgeschwindigkeit der Walzen 9.
Die Unterschiede zwischen den Geschwindigkeiten b - A. c - bund d - c sind gleich, der Unterschied E - d ist wesentlich grösser, jedoch höchstens doppelt so gross. Ähnlich ist es bei der nächsten Gruppe, wo die Unterschiede zwischen den Geschwindigkeiten f - E, g - f und h - g abermals gleich sind und der Unterschied I - h wieder grösser ist.
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Das Material läuft mit der Geschwindigkeit A zwischen den Walzen 1 durch, wodurch die Stengel ergriffen und bei fester Haltung entweder kalandert, durchgebrochen oder gequetscht werden, je nach der an der Stelle 1 verwendeten Walzenart. Nach dem Durchlaufen der Stengel zwischen diesen Walzen werden dieselben zum Walzenpaar 2 zugebracht, wo die Stengel mittels Leistenwalzen einerseits stark gebogen und infolge des Geschwindigkeitsunterschiedes zwischen den Walzen 2 und 1 gleichzeitig im Sinne der Stengelbewegung geschwungen werden.
Durch die Walzen 1 werden die Stengel weiter geschoben. bis diese die Walzen 3 erreichen, wo die Stengel ausser Biegen einem weiteren Schwingen unterliegen. Infolge des verdoppelten Geschwindigkeitsunterschiedes ist die Wirkung des durch diese Walzen ausgeübten Schwingens im Vergleich zu dem der Walzen 2 ebenfalls verdoppelt. Beim weiteren Vorschub erreichen die Stengel die Walzen 4, wo sich die Wirkung des Schwingens proportional dem Geschwindigkeitsunterschied zwischen den Walzen 4 und 1 steigert. Da die Stengel oder Fasern zwischen den Leisten durchrutschen könnten, wird das durchlaufende Material nicht gerissen.
Durch Wirkung der Walzen 2 bis 4 wurde die Schäbe systematisch gelöst und beseitigt. Sobald die Stengel aus dem Bereich der Walzen 1 kommen, d. h. wenn sich die Stengelenden hinter diesen Walzen befinden, werden dieselben durch die Schwingwalzen zu den Walzen 5 befördert. Die durch diese Walzen ergriffenen Stengel werden nun mit höherer Geschwindigkeit E einerseits zu den Walzen 6 gebracht, anderseits werden dieselben durch die Walzen 2,3, 4 durchgezogen. Hinter den Walzen 5 wiederholt sich der Vorgang wie beim Durchgang zwischen den Walzen I.
Zwischen den Walzen 2,3 und 4, die eine kleinere Geschwindigkeit als die Walzen 5 haben, wird nunmehr das Schwingen gegen den Sinn der Stengelbewegung ausgeübt und dadurch auch das Schwingen an den Stengel- oder Faserteilen durchgeführt, welche in den üblichen Maschinen bisher nicht geschwungen werden konnten.
Nach Erreichen der Walzen 9 wiederholt sich der Arbeitsvorgang, jedoch die Intensität. des Schwingens ist proportional dem Geschwindigkeitsunterschied zwischen den Walzen 8 und 9.
Bei dieser neuen Vorrichtung wird der Zustand des zu bearbeitenden Materiales zwischen jedem arbeitenden Walzenpaar geändert. Beim Durchgang der Stengel durch die Maschine fällt das Holz stufenweise ab, die zu verarbeitende Schicht wird dadurch stets nachgiebiger, sie passt sich besser und leichter dem intensiveren Biegen und der höheren Transportgeschwindigkeit an, ohne Stossgefahr und dadurch verursachte Faserkürzung. Bei hartem und schwer zu verarbeitendem Material ist es möglich, die Walzen mit festem Eingriff in jeder Gruppe zu verdoppeln und dadurch das Weichdrücken des Materiales entweder durch Kalandern oder durch Brechen zu steigern.