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Vorrichtung zur Herstellung von Abdeckmaterial
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Herstellung von Abdeckmaterial, vorzugsweise für Gartenbeete. Derartiges Abdeckmaterial wird in der Landwirtschaft und im Gartenbau zur Eindäm- mung des Unkrautwachstums sowie zur Erhaltung der Bodenfeuchtigkeit verwendet.
Es ist bekannt, bei der Pflanzenaufzucht eine Bodenabdeckung zwischen bzw. um die angebauten
Pflanzenreihen herum vorzusehen, um einen Zutritt von Unkrautsamen und damit einem unerwünschten
Unkrautwachstum in der Nähe der angebauten Pflanzen vorzubeugen und den Verlust der Bodenfeuchtig- keitdurchverdampfung zu beschränken. Bisher wurden als Abdeckmaterial die Feuchtigkeit zurückhalten- de im wesentlichen inerte Materialien über die Bodenfläche ausgebreitet. Solche Materialien sind beispiels- weise totes Laub, Stroh, Heu od. dgl. Diese Materialien, welche pflanzlicher Natur sind, ermöglichen zwar einen Zutritt des Regenwassers und der Luftfeuchtigkeit zum Boden, jedoch wird durch diese Materialien eine
Bekämpfung des Unkrautwachstums nicht erreicht.
Es wurde daher bereits vorgeschlagen, speziell behandeltes
Papier oder stoffähnliche Materialien als Abdeckmaterial zu verwenden. Durch diese Materialien können Bodenverunreinigungen u. dgl.. welche bei Verwendung von pflanzlichem Abdeckmaterial auftreten, weit- gehend beseitigt werden, jedoch sind diese Materialien für Feuchtigkeit praktisch undurchlässig.
Sie halten daher zwar die Bodenfeuchtigkeit zurück, verhindern jedoch den Zutritt des Regenwassers bzw. der Luftfeuchtigkeit zu den sie bedeckenden Flächen. Man hat daher bei Verwendung solcher Ma- terialienindiesen Materialien Löcher angeordnet, durch welche das Regenwasser bzw. die Luftfeuchtigkeit hindurchtreten kann. Durch die Anordnung solcher Löcher wird aber gleichzeitig auch der Zutritt von Unkrautsamen ermöglicht, wodurch wieder eine unerwünschte Vegetation auftritt.
Um im Abdeckmaterial die Löcher nichtanOrtund Stelle nachdemAuflegenanbringenzumüssen. istmandazu übergegangen, das Abdeckma- terialin Streifen zu liefern, in welche kleine Schlitze gestanzt wurden, die sich längs oder quer zum Materialstreifen erstrecken, jedoch entsprach auch diese Ausführungsform nicht völlig den Anforderungen.
Die sich in Längsrichtung des Materialstreifens erstreckenden Schlitze werden nämlich unter der Spannung des Materialgewichtes in einem nahezu geschlossenen Zustand gehalten, wodurch wieder der Zutritt von Regenwasser und Luftfeuchtigkeit verhindert wird.
Die Erfindung sucht nun eine Vorrichtung zur Herstellung von Abdeckmaterial zu schaffen, mit welcher ein mit Schlitzen versehenes Abdeckmaterial in einfacher Weise hergestellt werden kann, wobei die Schlitze im Abdeckmaterial nach Art von klappenförmigen Verschlüssen im wesentlichen selbstschlic- ssend angeordnet sind und die Schliessklappen leicht auf das Gewicht des in Form von Regentropfen, Tau- perlen od. dgl. auftretenden Wassers reagieren, um dieses Wasser durch den Streifen hindurchtreten zu lassen, während sie in der übrigen Zeit infolge ihrer Elastizität die durch die Schlitze gebildeten Öffnungen im wesentlichen verschliessen.
Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung, welche eine frei drehbare Walze, die quer zu einem über diese geführten flächenhaften Materialstreifen angeordnet ist und die durch diesen Streifen in Drehung versetzt werden kann, aufweist und ist im wesentlichen gekennzeichnet durch wenigstens eine an der Oberfläche der Walze parallel zu deren Längsachse befestigte T-Schiene, deren einer Schenkel sich
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radial von der Oberfläche der Walze erstreckt und mindestens einen schräg zur Walzenachse verlaufen- den Schlitz aufweist und durch mindestens ein der Walze benachbartes und schräg zu dieser angeordne- tes Messer, welches durch den Schlitz der T-Schiene hindurchtritt.
Durch die erfindungsgemässe Vorrich- tung werden in einfacher Weise in das Abdeckmaterial V-förmige Schlitze eingeschnitten, welche das
Regenwasser hindurchlassen, jedoch infolge ihrer ventilartigen Wirkung den Zutritt von Unkrautsamen zur bedeckten Bodenfläche verhindern.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Anordnung so getroffen, dass der flächenhafte Materialstreifen über die Walze in zwei im wesentlichen rechtwinkelig zueinander stehenden Ebenen geführt ist, welche Ebenen tangential zur Walzenoberfläche liegen. Auf diese Weise wird erreicht, dass das Abdeckmaterial immer straff an der Oberfläche der Walze anliegt, wodurch eine einwandfreie Funktion der Vorrichtung gewährleistet ist.
Das Messer ist zweckmässig auf einer Trägerwelle befestigt, welche in Abstand von der Walze und parallel zu dieser angeordnet ist, wobei vorzugsweise die Trägerwelle relativ zurWalzenachse anhebund absenkbar ist.
In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispieles schematisch dargestellt.
Fig. l zeigt einen Teil der erfindungsgemässen Vorrichtung in schaubildlicher Ansicht. Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht des bei der erfindungsgemässen Vorrichtung verwendeten Messers und Fig. 3 im vergrösserten Massstab ein Detail der Fig. 1.
Auf einem Rahmen 1 ist eine nicht dargestellte Rolle gelagert, auf welcher ein flächenhafter Ma- terialstreifen od. dgl. aufgewickelt ist. Von dieser Rolle wird der Materialstreifen 2 abgezogen und einer Metallwalze 15 zugeführt. Die Walze 15 ist auf einer Welle 14 angeordnet, welche in zwei auf derOberseite des Rahmens 1 befestigten Konsolen 10 und 11 angeordneten Lagern 12 und 13 gelagert ist.
Der Querschnitt der Walze 15 besitzt die Form eines Kreissegmentes, so dass ein abgeflachter Teil 16 entsteht, welcher sich in Längsrichtung der Walze über ihre ganze Länge erstreckt. Auf dem abgeflachten Teil 16 ist eine T-Schiene 17 befestigt. Der Querbalken 17a der T-förmigen Schiene ist am abgeflachten Teil 16 der Walze in einer, beliebigen nicht dargestellten Weise, z. B. durch Schweissen oder mit Hilfe von Schrauben, befestigt und der zum Querbalken 17a senkrechte Schenkel 17b erstreckt sich radial von der Oberfläche der Walze. Dieser Schenkel 17b ist an seinem äussersten Ende abgerundet und weist dort eine glatte Oberfläche auf. Der Schenkel 17b weist in Abständen schräg zur Walzenachse verlaufende Schlitze 18 auf.
Auf dem Rahmen 1 sind weiters zwei im Querschnitt dreieckige Führungsblöcke 20,21 angeordnet, die einander ausgefluchtet gegenüberliegen und je eine zur Trägerwellenachse geneigte Führungsfläche 20b, 21b aufweisen. Die beiden geneigten Führungsflächen der beiden Führungsblöcke sind zueinander parallel angeordnet. Auf den geneigten Führungsflächen jedes Blockes sind zwei einander gegenüberlie- gende Lagerblöcke 40, 41 angeordnet, welche entlang der geneigten Führungsflächen 20b, 21b in Führungen verschiebbar sind.
Jede der Führungen besteht aus einer Grundplatte 30, deren Länge dem Verschiebbereich eines Lagerblockes 40, 41 entspricht und aus einer auf der Grundplatte 30 angeordneten Deckplatte 31, die sich zur Mittellinie der geneigten Führungsfläche 20b, 21b erstreckt. Die Deckplatten 31 besitzen eine grössere seitliche Abmessung als die Grundplatte 30 und sind so angeordnet, dass sie sich über den inneren. Seitenkantenteil jeder Grundplatte erstrecken.
Die Grundplatten 30 und die Deckplatten 31 sind aneinander und an den geneigten Führungsflächen 20b, 21b befestigt. Zwischen der Deckplatte 31 und der geneigten Führungsfläche 20b, 21b wird eine
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die Grundplatte 30 gebildete untere Wand aufweisen.
Gegebenenfalls können die Grundplatte 30 und die Deckplatte 31 aus einem Stück bestehen. welches einenflanschähnlichenerweiterten Teil längs der einen Seitenkante aufweist, der durch Ausfräsen od. dgl. der Grundplatte gebildet wird. Die Lagerblöcke 40, < 1-1 sind zwischen den jeweiligen Deckplatten 31 auf den Führungsblöcken 20,21 befestigt. Zwischen jedem Lagerblock und Führungsblock ist eine Gleitplatte 42 bzw. 43 angeordnet, die an den schräg verlaufenden Unterseiten der Lagerblöcke durch nicht dargestellte versenkte Schrauben befestigt ist.
Jede der Platten 42 und 43 besitzt eine seitliche Abmessung, die grösser ist als die des jeweiligen Lagerblockes 40, 41 und sich mit gleichem Abstand an jeder Seite des Blockes erstreckt, so dass sie gleitend in die Führungen eingreifen kann, welche durch die Grund-und Deckplatten an jeder Seite der geneigten Führungsfläche begrenzt werden. In den Lagerblöcken 40,41 ist eine Trägerwelle 50 gelagert, welche eine Anzahl von Messerhaltern 51,52 aufweist.
Die Messerhaltersind mit Hilfe von Stellschrauben 51a und 52a auf der Trägerwelle 50 befestigt. Die Messerhalter weisen eine zur Trägerwellenachse geneigte Fläche auf, wobei vorzugsweise die geneigten
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Flächen aller Halter parallel und in gleichem Winkel zur Trägerwellenachse geneigt angeordnet sind. Die geneigte Fläche des Halters 51 ist mit 51b und die des Halters 52 mit 52b bezeichnet. Der Winkel, den die geneigte Fläche des Halters mit der Trägerwellenachse einschliesst, stimmt mit dem Winkel, den die Inder T-Schiene 17angeordtLeten Schlitze 18 mit der Achse der Walze 15 einschliessen, überein. Auf den geneigten Flächen der Messerhalter sind Messer 53,54 mittels Klemmen 51c und 52c befestigt.
In Fig. 2 ist ein solches Messer 54 in vergrössertem Massstab dargestellt. Dieses Messer weist eine
Schneidkante 54a auf, welche durch Schleifen an einer Längsseite gebildet wird. Die andere Kante des
Messers besitzt vorzugsweise Nuten 54b, mittels welcher es am Messerhalter durch Schrauben festge- spannt werden kann. Das die Schneidkante aufweisende Ende des Messers weist an beiden Enden Spitzen
54c und 54d auf, so dass das Messer umkehrbar ist.
Vorzugsweise wird die Form des Messers an die Form der Walze 15 angepasst, auf jeden Fall soll je- doch der Winkel zwischen der Schneidkante des Messers und der Seitenkante weniger als 900 betragen, damit eine wirksame Spitze zum Einschneiden der Löcher in das Abdeckmaterial gebildet wird. Das Ein- stellen des Messers in seine richtige Lage erfolgt in den Messerklemmen 51c und 52c. Weiters kann eine
Verstellung des Messerwinkels in bezug auf die Arbeitsebene durch Drehung der Trägerwelle 50 erreicht werden.
Die Trägerwelle 50 wird in den Lagerblöcken 40 und 41 durch je zwei Bundpaare 40a, 40b, 41a,
41b, von denen jedes auf entgegengesetzten Seiten eines Lagerblockes 40,41 auf der Trägerwelle 50 angeordnet ist, gegen axiale Verschiebung gegenüber den Lagerblöcken 40,41 gesichert. In den Bund- paaren sind Stellschrauben od. dgl. vorgesehen, um die Bundpaare auf der Trägerwelle in der richtigen
Stellung fixieren zu können.
Ferner sind in den Lagerblöcken 40,41 Klemmschrauben 55, 56 vorgesehen, die eine Drehung der
Trägerwelle 50 in den Lagerblöcken 40,41 verhindern. Ein Handgriff am Ende der Trägerwelle 50 er- möglicht die Drehung der Welle, wenn die Klemmschraubenverbindung gelöst ist.
Eine Verstellung des Abstandes der Trägerwelle 50 von der Walze 15 kann durch einen Verstellmechanismus erfolgen, welcher eine in einem Verstellblock 60 angeordnete Verstellschraube 61 aufweist.
Der Verstellblock 60 ist fest am unteren Ende der geneigten Führungsfläche 20b des Führungsblocks 20 angeordnet und die Verstellschraube 61 wird gegen Längsbewegung in der Bohrung des Verstellblockes 60 durch ein Bundpaar gehalten, das am Schraubenschaft auf jeder Seite des Verstellblockes befestigt ist.
Die Bohrung im Verstellblock 60 ist parallel zur geneigten Führungsfläche 20b des Führungsblocks 20 angeordnet, so dass der Schraubenschaft ebenfalls eine parallele Lage zu dieser geneigten Führungsfläche besitzt.
Das Ende der Schraube 61 ist mit einem Gewinde versehen, welches mit einer im Lagerblock 40 vorgesehenen Gewindebohrung in Eingriff steht. Durch eine Drehung der Schraube 61 wird der Lagerblock 40 über die geneigte Führungsfläche 20b je nach Drehrichtung nach oben oder nach unten bewegt, wodurch die Trägerwelle 50 angehoben oder abgesenkt wird. Dadurch kann eine Feineinstellung des Messers in bezug auf den über die Walze 15 geführten Materialstreifen erfolgen.
Nach dieser Feineinstellung wird die Trägerwelle 50 gedreht, um die Messer nach aussen und von der T-Schiene weg zu bewegen. Wenn die Messer aus der Arbeitsstellung zurückgezogen worden sind, wird der flächenhafte Materialstreifen 2 unter der Walze 15 hindurch in eine zweite Ebene geführt, welche im wesentlichen zur Ebene des zugeführten Materialstreifens senkrecht angeordnet ist, in welcher er durch. eine geeignete Vorrichtung, beispielsweise durch eine Aufwickelrolle, abgezogen wird. Die Bewegung des Materialstreifens in den beiden Ebenen erfolgt durch Abziehen des Materialstreifens durch die Aufwickelrolle.
Durch diese Anordnung wird der Materialstreifen in fester Anlage gegen die Walze 15 gehalten, welche. durch diesen Materialstreifen in Drehung versetzt wird, wobei die T-Schiene 17 den Materialstreifen während jeder Umdrehung der Walze 15 einmal von der Walzenoberfläche abhebt.
Nach dem Einführen des Materialstreifens wird die Trägerwelle 50 so verdreht, dass die Messer gegen die Walze 15 gerichtet sind und in die Schlitze der T-Schiene 17 eingreifen können. Wird nun durch diese T-Schiene der Materialstreifen von der Walze 15 abgehoben, so dringt die Spitze 54c des Messers 54 in den Materialstreifen ein.
Vom Berührungspunkt des Messers von der T-Schiene und über diesen wird der Materialstreifen längs Linien geschlitzt, die sich zum äusseren Ende der T-Schiene in einem Winkel zur ersten Bewegungsebene des Materialstreifens erstrecken. Wenn anschliessend die Schneidkante des Messers durch den Schlitz in der T-Schiene hindurchtritt, wird der Materialstreifen vom äusseren Ende der T-Schiene längs einer U- nie geschlitzt, die sich zu einem Punkt in der Bewegungslinic erstreckt, der vom anf : 1nglichen BerUh-
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rungspunkt um einen Betrag in Abstand angeordnet ist, der im wesentlichen durch die nachstehend angeführte Formel angegeben ist.
Die Ausbildung der Schlitze bzw. der durch die Schlitzung gebildeten dreieckigen Klappen im Materialstreifen sowie das Lageverhältnis von Walze, T-Schiene, T-Schienenschlitzen und Messer kann aus den folgenden Formeln bestimmt werden, in welchen
JA = den Einkerbungswinkel r = den Walzenhalbmesser h = die T-Schienenhöhe- oder Erstreckung oberhalb der Walzenfläche (s. Fig. 3)
C = das senkrechte Mindestspiel zwischen der Messerlochungsspitze und dem in- neren Ende des T-Schienenschlitzes (s. Fig. 3) Cl = spitze Winkel, die zwischen den Seiten der T-Schienenschlitze und der Wal- zenoberfläche und durch die entsprechende winkelige Lage der Messerklinge zu ihrer parallelen Tragachse (s.
Fig. 3) gebildet werden
X = 1/2 der Anlenklänge einer dreieckigen Einkerbungsklappe
S = die Länge einer der Einkerbungsseiten
D = den Mittellinienabstand zwischen den Einkerbungen bedeutet.
Der Scheitelwinkel der Einkerbung und der dreieckigen Klappe wird nach der Formel bestimmt :
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Diese Formel kann auch zur Feststellung des Umstandes verwendet werden, dass wenn"r"und/oder "h"zu-oder abnehmen, der Einkerbungswinkel' [A" sich in entsprechender Weise verändert. Ferner geht aus dieser Formel hervor, dass eine Veränderung im Einkerbungswinkel ebenfalls im direkten Verhältnis zu einer Veränderung im Wert des Winkels "0 : " steht.
Die Länge der jeweiligen Einkerbungsseiten wird bestimmt durch die Formel
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Die winkeligen Schlitze oder Einschnitte werden im Materialstreifen durch die Messer gebildet, die zwischen sich eine dreieckige Klappe des Materialstreifens begrenzen, das mit dem Hauptkörper längs einer Anlenklinie verbunden ist, die sich zwischen den divergierenden Enden der Schlitze erstreckt und zu den Seitenkantenteilen der Bahn parallel ist. Diese Anlenklinie fällt im wesentlichen mit der Grundlinie der dreieckigen Klappe zusammen.
Die Länge dieser Anlenklinie ist aus der folgenden Formel be- stimmbars
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Um die Höhe der T-Schienenerstreckung 17 über die Walzenfläche hinaus bestimmen zu können, die erforderlich ist, um eine Einkerbung und Klappe zu erhalten, die bestimmte gewünschte Eigenschaften hat, kann eine der folgenden Formeln verwendet worden :
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- + C oderderen Berührung mit der Walzenoberfläche bei Festlegung eines bestimmten Wertes für "C" zu vermeiden, muss der Winkel, der zwischen dem Materialstreiten, der durch die Berührung mit dem äusseren Ende der
T-Schiene gestreckt wird und tangential zur Walzenoberfläche verläuft, und der Schneidkante der Klinge an ihrer anfänglichenLochungsspitze gebildet wird, festgestellt werden.
Dies geschieht dadurch, dass zu- erst ein Wert für den Winkel"ss", der zwischen der T-Schiene und dem Materialstreifen gebildet wird, unter den gegebenen Bedingungen nach der Formel festgestellt wird
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Nach der Feststellung dieses Wertes wird dem Ende des Messers eine Gestaltung oder ein Verlauf gegeben, der durch einen Kreisbogen mit einem Halbmesser beschrieben wird, der gleich"r-t-c"ist und mit einem Mittelpunkt des Halbmessers auf einer Linie, die durch ein Ende der Schneidkante ver- läuft und einen Winkel mit deren Verlängerung bildet, der so nahe als möglich bei 2ss - 900 liegt.
Wenn dann der Halbmesser r+c um den erwähnten Mittelpunkt gedreht wird, so dass er das Messerende zwischen dessen gegenüberliegenden Längskanten schneidet, um eine Gestaltungslinie oder einen Verlauf zu erhalten, der das Spiel zwischen der Klinge und der Walze ergibt, jedoch die Feststellung des gewünschten Wertes für C zulässt, wenn das Messer an seinem Halter so angeordnet ist, dass es anfänglich den Materialstreifen mit einem Winkel locht, der ungleich oder grösser als der Winkel 2 ss ist.
Der Längsabstand der aufeinanderfolgenden Einkerbungen von Mitte zu Mitte wird durch die folgende Formel bestimmt :
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Wie ersichtlich, nimmt der Wert von D im direkten Verhältnis zu einer Zunahme oder Abnahme der
Abmessung von r und h oder beiden zu oder ab. Der Abstand der Einkerbungen kann ferner dadurch ver- 'ringen werden, dass die Zahl der an der Oberfläche der Walze 15 angebrachten T-Schienen 17 erhöht wird.
Beim beschriebenen Arbeitsvorgang ist es wesentlich, dass das anfängliche Durchdringen des Mate- rialstreifens geschieht, wenn er in tangentialer Richtung zur freitragenden Walze verläuft, und dass, während des Einkerbungsvorganges der Materialstreifen ferner ständig tangentiale Berührung mit der Wal- ze in der einen oder andern Ebene hat.
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er sich mit dieser in Arbeitskontakt befindet, muss ferner darauf geachtet werden, das Strecken des Materialstreifens über seine elastische Grenze hinaus zu vermeiden, bei der eine bleibende Verformung stattfinden kann.
Wenn Thermoplaste vonder erwähnten Art und in der erwähnten Weise verwendet worden, kann eine geeignete Spannung dadurch erzielt werden, dass die Abwickel- und Aufwickelgeschwjndigkeit geregelt wird sowie durch die Verwendung an sich bekannter Loswalzen oder-schienen.
Die erhöhte Spannung, die durch die Verwendung der T-Schienen 17 eingebracht wird, kann in dem
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Materialstreifen zwischen der Spitze der T-Schienenberührung längs einer Linie, die senkrecht durch die Mitte der freidrehbaren Walze verläuft und eine ähnliche Linie aufgenommen werden, die durch einen Punkt verläuft, welcher sich von der Mitte der freidrehbaren Walze mit mindestens einer Abmessung in Abstand befindet, die nach der folgenden Formel berechnet wird :
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wobei Y die kritische Abmessung ist und natürlich dieser kritische Abstand sich in direktem Verhältnis zu den Werten verändert, die für r und h festgelegt werden können.
Wenn aus irgend einem Grund der Abstand Y, der entsprechend den für r und h verwendeten Werten erforderlich ist, nicht erreicht werden kann, ist es zweckmässig, die Losstäbe zwischen dem Vorrat und der dreidrehbaren Walze anzuordnen, um eine Streckung des Bahnmaterials über seine elastische Grenze hinaus zu vermeiden.
Obwohl die Erfindung besonders auf die Herstellung eines Abdeckmaterials von der beschriebenen Art unter Verwendung eines Thermoplasts gerichtet ist, ist die Erfindung natürlich nicht hierauf beschränkt.
Es können auch imprägnierte papier- und stoffähnliche Materialien in der beschriebenen Weise mit vergleichbarem Erfolg behandelt werden. Ein bevorzugtes Streifenmaterial aus Thermoplast hat jedoch eine Dicke im Bereich von etwa 0,05 mm bis etwa 0,4 mm.
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:1. Vorrichtung zur Herstellung von Abdeckmaterial, vorzugsweise für Gartenbeete, mit einer frei drehbaren Walze, die quer zu einem über sie geführten flächenhaften Materialstreifen angeordnet ist, und die durch diesen Streifen in Drehung versetzt werden kann, gekennzeichnet durch wenigstens eine an der Oberfläche der Walze (15) parallel zu deren Längsachse befestigte T-Schiene (17), deren einer Schenkel (17b) sich radial von der Oberfläche der Walze (15) erstreckt und mindestens einen schräg zur Walzenachse verlaufenden Schlitz (18) aufweistund durch mindestens ein der Walze (15)
benachbartes und schräg zu dieser angeordnetes Messer (53, 54), welches durch den Schlitz (18) der T-Schiene (17) hindurchtritt.