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Gegenstand der Erfindung ist eine Maschine, die zur Fasergewinnung aus Flachs, Hanf und anderen faserhaltigen Pflanzen dient und die in einem Arbeitsgange die ungcrotteten Pflanzenstengel von ihrem Samen befreit und entholzt, so dass die Pflanzen in ihre verschiedenen Handelsprodukte, den Samen, die Fasern und die holzigen Teile des Stengels, die sogenannten Schaben, zerlegt werden.
Die Erfindung besteht darin, dass die Pflanzenstengel in dem Zustande, wie sie auf dem Felde geerntet worden sind, durch Streichbürsten von ihrem Samen befreit und alsdann dun h zwei übereinander laufende, die Pflanzenstengel erfassende Riemen einem in bekannter Weise zum Entholzen der Stengel dienenden Walzwerk zugeführt werden. Die Streichbürsten, die zweckmässig schräg zur Bewegungsrichtung der Pflanzenstengel angeordnet sind, streifen den Samen sicher von den Stengeln ab. Die von ihrem Samen befreiten und zum Teil cntholztcn Stengel gelangen dann in einen Reisswolf und schliesslich auf eine Anzahl hintereinander angeordneter, auf ihrem Umfange mit Zahnreihen besetzter Trommeln, auf denen die Fasern auch noch von den letzten anhaftenden Holzteilchen befreit werden.
Auf den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegegenstandes dargestellt.
Fig. 1. 2 und 3 zeigen nebeneinandergestellt die neue Maschine im senkrechten Längsschnitt ;
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Linie 500-500 der Fig. 4 und Fig. 10 ein Schnitt nach der Linie 600-600 der Fig. 4.
Die neue Maschine ist zur leichteren Beschreibung auf den Zeichnungen in drei Teile zerlegt,
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Die Vorrichtung, die dazu dient, die Pflanzenstengel von ihrem Samen zu befreien (Fig. 1, 4,9 und 10), besteht im wesentlichen aus den Bürstenwalzen 9, 10, die schräg zur Bewegung- nchtung der Pflanzenstengel angeordnet sind. Die obere Bürstenwalze 9 ist in Lagern 11, 12 der Rahmen 29,-/drehbar, während die untere Bürstenwalze 10 in den Rahmen 6. 7 gelagert ist. Die Bürstenwalzen, die durch Zahnräder/3 miteinander in Eingriff stehen, werden von einer beliebigen Kraftquelle aus durch den Riemen 8 angetrieben (Fig. I), der um die auf der Achse der oberen Bürstenwalze angeordnete Scheibe 76 läuft.
Cm die Pflanzenstengel durch die Bürstenwalzen 9, 10 hindurch zu führen, ist ein endloser Förderriemen 17 vorgesehen, der am einen Ende um die Rolle 18 und am anderen Ende um die Rolle 19 läuft. Der Antrieb des Riemens 17 erfolgt von der Rolle 18 aus. Neben dem Furderriemen 77 liiuft noch ein kurzer Hilfsriemen 20, der dazu dient, die mit Samen besetzten Enden der Stengel
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und 21 sind in Lagern der Rahmen 4, 3 und 6 drehbar. Die Pflanzenetengel worden, während ide von ihrem Samen befreit werden, in bekannter Weise durch einen über eine Anzahl Druck* rollen 25 laufenden Riemen 22 sicher auf dem Förderriemen 17 festgehalten.
Die Druckrollen 25 sind ebenso wie die Endrollen 23, 24, über die der Riemen 22 läuft, drehbar in den von den Querrahmen 28, 29 getragenen Längsrahmen 26, 27 gelagert. Die Rollen 23,24 und 25 können gegebenen- falls unter Federspannung stehen, so dass sie immer einen im wesentlichen gleichmässigen Druck auf den Riemen 22 ausüben. Der Deutlichkeit wegen ist diese Anordnung nicht gezeichnet. Um den Förderriemen 77 zur Unterstützung der Druckwirkung des oberen Riemens 22 heranzuziehen, ist derselbe über eine Anzahl Rollen 30 geführt, die drehbar in den Rahmen 2, 3 gelagert sind.
Die Rollen 30 des Förderriemens 17 sind gegenüber den Rollen des Riemens 22 versetzt, um einen gleichmässigen Druck zwischen den Riemen 17 und 22 zu erzeugen.
Der Förderriemen 17 ist mit Trennungsstücken. vorsehen, so dass die von ihrem Samen zu befreienden Pflanzenstengel absatzweise oder in bestimmten Teilmengen zugeführt werden.
Um die von ihrem Samen befreiten Pflanzenstengel von dem Riemen 17 in das das erste Entholzen der Stengel bewirkende Walzwerk einzuführen, ist rechtwinklig zum Riemen 17 ein kurzer Ubertragungsriemen 32 vorgesehen, der so läuft, dass sich seine obere Bahn von dem Riemen 17 wegbewegt. Der Riemen 32, der eine grössere Geschwindigkeit als der Riemen 17 hat, wird von in den Rahmen 4, 5 drehbar gelagerten Rollen getragen, von denen die eine Rolle 34 von einem auf ihrer Achse 36 befestigten Zahnrad 35 angetrieben wird, das mit einem Zahnrad 37 in Eingriff steht. Über den Riemen 32 ist ein zweiter Riemen 33 angeordnet, der mit dem Riemen 32 zusammenwirkt, um die von ihrem Samen befreiten Pflanzenstengel von dem Riemen 17 abzunehmen und den Walzen 40, 41 zuzuführen. Der Riemen 33 läuft um die Rollen 38, 42.
Auf der Achse 39 der Rolle 38 ist das Zahnrad 37 befestigt, das, wie erwähnt, mit dem auf der Achse 36 der unteren Riemenrolle 34 sitzenden Zahnrad in Eingriff steht. Die Rolle 42 ist in zwei Armen 43, 44 drehbar gelagert, die um die Achse 39 schwingen können.
Diese Schwingbewegung wird durch die folgenden Mittel bewirkt. Auf der im unteren Teil der Rahmen 4, 5 und in Ständern 46 drehbar gelagerten Achse 45 sind Kurvenscheiben 47, 48 befestigt, mit denen die Rollen 49,50 in Eingriff kommen. Die Rolle 49 ist drehbar in dem freien Ende eines bei 52 im Rahmen 5 drehbaren Hebels 51 gelagert. Der Hebel 51 ist durch eine Stange 53 mit dem Arm 43 verbunden. Die Rolle 50 ist an der anderen Seite der Vorrichtung in ähnlicher Weise gelagert und mit dem Arm 44 verbunden. Die Arme 43, 44 werden auf diese Weise mit der Rolle 42 und dem Riemen 33 von den Kurvenscheiben 47, 48 um die Achse 39 auf-und abwärts geschwungen.
Die Kurvenscheiben sind so ausgebildet, dass der Riemen 33 eine vollständige Schwingbewegung macht, sobald eine bestimmte Teilmenge der von ihrem Samen befreiten Pflanzenstengel mit dem Riemen 17 bei 1700 angelangt ist. Um die Achse 45 der Kurvenscheiben 47, 48 anzutreiben, ist auf der Achse 36 der Riemenrolle 34 ein Kettenrad 54 befestigt, von dem eine Kette 55 über ein Kettenrad 56 der Achse 57 läuft. Die Achse 57 ruht drehbar im Rahmen 5 und einem aussen an diesem Rahmen angebrachten Lager 7. Auf der Achse 57 sitzt ein {' Scheibe 58, von der aus eine auf der Achse 45 angeordnete Scheibe 60 mittels des Riemens 59 angetrieben wird. Die Rolle 18 des Riemens 17 wird durch das Kegelrad 61 angetrieben, welches mit dem Kegelrad 62 auf der Achse 57 in Eingriff steht.
Die Grösse der Kettenräder 54 und 56 wird zweckmässig so gewählt, dass die Oberflächengeschwindigkeit des Riemens 32 zweimal so gross ist wie die des Riemens 17.
Das das erste Entholzen der Pflanzenstengel bewirkende Walzwerk besteht aus einer Anzahl aufeinander folgender Quetschwalzen, die zweckmässig auf ihrer Oberfläche mit Längsnuten und Längsrippen versehen sind, deren Stärke allmählich gegen das Auslaufende zu abnimmt.
Dtp Anordnung ist hierbei so getroffen, dass immer eine Rippe der einen Walze einer Nut der anderen gegenüberliegt, so dass die Rippen in die Nuten der anderen Walze eingreifen. Ebenso sind die aufeinander folgenden Walzenpaare in senkrechter Richtung versetzt zueinander angeordnet. so dass die Pflanzenstengel scharf auf-und abgebogen werden, wenn sie von dem einen Walzenpaar zu dem nächsten laufen. So sind z. B. die Walzen 64, 65 höher wie die Walzen 40, 41 angeordnet, während die auf die Walzen 64, 65 folgenden Walzen 66, 67 wieder tiefer liegen.
Die Walze 66 führt in bekannter Weise ausser ihrer Drehbewegung noch eine Längsbewegung aus, so dass auf die durch die Walzen 66,67 laufenden Pflanzenstengel auch eine Reibung in der Querrichtung erzeugt wird. Die Längsbewegung wird der Walze 66 durch eine im Rahmen 4 konzentrisch zu ihr befestigte Kurvenscheibe 63 erteilt. Die Radnabe der Walze 66 trägt zu diesem Zweck kleine Rollen 70, 71, die mit der Kurvenscheibe 63 in Eingriff stehen. Am anderen Ende der Walze 66 ist gleichfalls eine Kurvencheibe 73 im Rahmen 5 befestigt, auf deren Kurvenfläche die Rollen 74 der Walze 66 laufen. Die Rippen der Walze 66 oder beider Walzen 66 und 67 können auf der Oberfläche gerauht oder gerieft sein, um die Reibwirkung in der Querrichtung auf die gepressten und zum Teil entholzten Pflanzenstengel noch zu vergrössern.
Natürlich können auch andere oder alle Walzen des Walzwerkes in gleicher Weise längsver & chiebbar eingerichtet sein.
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bekannt ist.
Der Antrieb des Walzenwerkes geschieht wie folgt. Auf dem ausserhalb des Rahmens 4 liegenden" Ende der Achse 75 ist eine Scheibe 72 befestigt, die von einem nicht gezeichneten Riemen angetrieben wird. Neben dieser Scheibe ist auf der Achse 76 ein Zahnrad 76 befestigt, das einerseits mit einem Zahnrad 81i der unteren Walze 69 und andererseits mit einem Zahnrad 83
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Zahnräder 78, 80, 82, 84 der oberen Walzen 40, 64, 66, 68 in Eingriff. Da. s Zahnrad 37 der Riemen- rolle 38 wird durch das Zahnrad 370 von dem Zahnrad 78 aus angetrieben.
Von dem Walzwerk gelangen die Pflanzenstengel in einen Reisswolf (Fig. 2, 5 und 7), in dem die zerquetschten und zum Teil entholzten Stengel in ihre Bestandteile d. h. in die Fasern und die Holzteile getrennt werden. Während die Fasern zur weiteren Behandlung in der Vorrichtung verbleiben, werden die Holzteile aus der Vorrichtung entfernt. Der Reisswolf besteht aus einem verhältnismässig grossen, mit Zähnen 91 besetzten Zylinder 90, der in den Seitenwänden 88, 89 des ihn einschliessenden Gehäuses drehbar gelagert ist, ferner aus einem oder mehreren mit Zähnen 93 versehenen, festen Kämmen 92 und aus einem oder mehreren sich drehenden Kämmen oder gezahnten Rollen 94, 95. Die Kämme 92 und die Rollen 94, 95 sind so angeordnet, dass ihre Zähne in die Zähne des sich drehenden Zylinders eingreifen.
Die Pflanzenstengel werden von dem Walzwerk mittels der zweckmässig in der Längsrichtung genuteten Rollen 96,97 in den Reisswolf eingeführt. Diese Rollen sind drehbar in den Rahmen 4,5 gelagert und werden durch die miteinander in Eingriff stehenden Zahnräder 98, 99 angetrieben. Das Zahnrad 99 der unteren Zuführ- rolle 97 erhält seine Drehbewegung durch das Zahnrad 87, das mit dem Zahnrad 85 der unteren Quetschwalze 69 in Eingriff ist (Fig. 1).
Der obere Teil 100 des Zylindergehäuses bildet eine Kammer 105, in welche die Fasern nach der Behandlung in den Reisswolf gelangen. Der Boden 101 des Zylindergehäuses ist konzentrisch mit dem Zylinder 90 geformt und durchlöchert, um den Durchtritt der von den Pflanzenstengeln abfallenden Holzteile zu ermöglichen. Die Lochungen sind jedoch so gewählt, dass sie den Austritt der Fasern verhindern. Die Holzteile fallen in die unter dem Sieb 101 angeordnete Kammer 102 und werden von einem Exhaustor 1030 abgesaugt.
Nach der Behandlung in dem Reisswolf werden die Fasern in die Kammer 105 gebracht, die durch eine Klappe 103 von dem Reisswolf abgeschlossen ist. Die Klappe 103 nimmt geöffnet die punktierte Stellung 104 ein (Fig. 2). In der Kammer 105 ist ein die Fasern aufnehmender Tisch 106 angeordnet, der mit einer gezahnten Abgabekante versehen ist. Die losen Faserenden, welche das Bestreben haben, in dem Zylindergehäuse zurückzubleiben, werden durch die Rolle 107 auf den Tisch 106 geschafft. Die vor dem Tisch angeordnete Förderrolle 108 ist mit Zähnen besetzt, die mit den Zähnen des Tisches 106 zusammenwirken und das Fasermaterial von dem Tisch 106 nach unten befördern.
Ein Abstreicher 109 nimmt die Fasern von der Rolle 108 ab und übergibt sie dem Förderriemen 110. Die kleine Rolle 111 ist dazu vorgesehen, um die Übergabe des Fasermateriales an den Riemen 110 zu unterstützen.
Auf der Achse 116 des Zylinders 90 sitzt eine Scheibe 112, welche von einem nicht gezeichneten Riemen angetrieben wird. Die eine gezahnte Rolle 94 ist mit einer Scheibe 113 versehen, welche von der Scheibe 115 der Zylinderachse 116 durch den Riemen 114 angetrieben wird. Um die Scheibe 113, die von genügender Breite ist, läuft ein Riemen 117, der die Scheibe 118 der anderen Rolle 95 in Drehung setzt.
Die Klappe 103 wird in gewissen Zeitabständen geöffnet und geschlossen. Auf der Achse 122 (Fig. 7), die drehbar in der Seitenwand 89 und dem Lager 123 ruht, sitzt eine Kurvenscheibe 12 und das Zahnrad 125. Letzteres wird von dem Zahnrad 726 der Zuführwalzenaohse 120 angetrieben. Bei 128 ist in der Seitenwand 89 ein schwingbarer Arm 127 gelagert, der mit seinem freien eine
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in den Seitenwänden 88, 89 des Zylindergehäuses drehbar gelagerten Achse 119 befestigt, mit der die Klappe 103 fest verbunden ist.
Die unter der Klappe 103 liegende Rolle 107 ist drehbar in den Seitenwänden 88, 89 gelagert und tragt an ihrem äusseren Ende ein Zahnrad 131 sowie eine kleine Scheibe 132 und einz grosse Scheibe 133 (Fig. 5). Mittels des Riemens 134 wird von der Scheibe 135 der Zylinderachse 116
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sitzende Zahnrad 147 antreibt. Das Zahnrad 147 steht seinerseits mit dem auf dem Schaft 149 der Förderrigemenrolle 150 sitzenden Zahnrad 1480 in Eingriff. An seinem Abgabeende wird der Förderriemen 110 von der in den Seitenrahmen M < 169 drehbar gelagerten Rolle 151 getragen.
Die Reinigungsvorrichtung (Fig. 3,6 und 8), welcher das Material durch den Förderriemen 110 übergeben wird, besteht aus einer Anzahl zusammen wirkender Trommeln und übertragwalzen, die längs ihrem Umfange mit Zahnreihen besetzt sind. Der Abstand der Zähne in den einzelnen Reihen wird ebenso wie der Abstand der Zahnreihen selbst, vom Einlaufende an gerechnet, vom Trommelende geringer, wie dies in den Fig. 3 und 6 in übertriebener Weise gezeigt ist. Unter jeder Trommel ist eine Kratz-oder Abstreichrolle vorgesehen, die mit der zugehörigen Trommel zusammenwirkt. Je eine Trommel, eine Kratzrolle und eine Übertragwalze bilden zusammen ein Element der Reinigungs-oder Raffiniervorrichtung, Die Anzahl dieser Elemente kann natürlich je nach den besonderen Bedürfnissen vergrössert oder verringert werden.
Die letzte Trommel ist als Abstreich-oder Kratztrommel ausgeführt, von der die gereinigten Fasern durch einen üblichen Abstreicher 167 abgenommen werden.
Nahe am Abgabeende des Förderriemens 110 sind kleine Zuführrollen 152, 153 angeordnet.
Auf diese folgen die das Material selbst abstreifenden Zuführrollen 154, 155, die dieselbe Ober- flächengeschwindigkeit wie die erste Reinigungstrommel 157 haben, der sie das Fasermaterial übergeben. Unter der Zuführrolle 155 ist eine Vorwalze 156 angeordnet, die ein sicheres Abstreichen der Fasern auf die Trommel 157 bewirkt. Die Trommel 157 dreht sich in der Richtung der Neigung ihrer Zähne und hat eine zweckmässig ungefähr viermal so grosse Oberflächengeschwindigkeit als die Zuführrollen 154, 155. Die Vorwalze 156 hat eine Oberflächengeschwindig- keit, die grösser als die der Zuführrollen, jedoch kleiner als die der Trommel 157 ist.
Unter der Trommel 157 ist eine Kratzrolle 158 angeordnet, die die kleineren, noch an den Fasern haftenden Holzteile auflockert und abkratzt. Diese Rolle ist mit einer Anzahl Längsleisten oder Längssohaufeln versehen. Sie wird mit einer verhältnismässig geringen Geschwindigkeit in gleicher Drehrichtung wie die Trommel angetrieben, so dass diese Rolle auf jedes Faserteilchen der Trommel, während es an der Rolle vorbeigeht, einwirkt. Die Übertragwalze 159, die in bekannter Weise die Fasern von der Trommel 157 abstreicht und der nächstfolgenden kleineren Trommel 160 übergibt, ist mit hakenförmig gekrümmten Zähnen besetzt und dreht sich in entgegengesetzter Richtung, jedoch etwas schneller wie die Trommel 157.
Die Trommel 160 dreht sich in entgegengesetzter Richtung zu der Neigung ihrer Zähne und mit einer geringeren Geschwindigkeit wie die Übertragswalze 159. Unter der Trommel 160 ist wieder eine Kratzrolle 161 vorgesehen, die mit grösserer Geschwindigkeit und in entgegengesetzter Drehrichtung läuft. Von der Trommel 160 wird das Fasermaterial durch die Übertragungswalze 162 abgestrichen und der Trommel 163 übergeben, unter der die sich mit grösserer Geschwindigkeit drehende Kratzrolle 164 angeordnet ist. Die Ubertragwalze 166 streicht das Fasermaterial von der Trommel 163 ab und bringt es auf die entgegengesetzt laufende Trommel 166, von der das Material durch den um seine Achse 168 wenig schwingenden Abstreicher 167 abgenommen wird.
Der Einfachheit wegen sind die Trommeln, Zuführrollen, Übertragwalzen und Kratzrollen in festen Lagern ruhend gezeichnet ; es ist jedoch in der Praxis üblich, diese Trommeln. Rollen usw. einstellbar einzurichten. Die Trommeln, Rollen und Walzen der Reinigungsvorrichtung sind drehbar in den Seitenrahmen 1580 und 1590 gelagert und werden von der Achse 170 angetrieben.
Die die Trommel 160 tragende Achse 170 trägt an dem einen Ende eine Scheibe 171 und ein Zahnrad 172. Die Scheibe wird durch einen nicht gezeichneten Riemen angetrieben. Das Zahnrad 172 treibt durch das Zwischenrad 173 das auf der Achse 175 des Zylinders 157 sitzende Zahnrad 174 an. Das Zahnrad 174 überträgt die Bewegung durch das Zwischenrad 176 auf das auf derachse 179 der Kratzrolle 158 angeordnete Zahnrad 177. Weiterhin steht das Zahnrad 174 durch das Zwischen-
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dem Rad 215 in Eingriff, das einen Kurbelzapfen 212 trägt, der durch den Hebel 213 mit einem Arm 214 des Abstreicherschaftes 168 verbunden ist.
Der Arbeitsgang der neuen Vorrichtung ist der folgende : Die faserigen Pflanzenstengel worden so auf das Eintrittsende des Riemens gelegt, dass ihr den Samen aufweisender Teil auf den Hilfsriemen 20 zu liegen kommt (Fig. 4 und 9). Die Stengel werden in einer solchen Menge
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stengel und tragen sie weiter vorwärts, wobei ihre Samen mit besetzten Enden zwischen den Bürstenrollen 9, 10 laufen, die den Samen von den Stengeln abstreifen. Infolge der schrägen Anordnung streifen die Bürstenrollen am unteren Ende der Stengel beginnend den Samen allmählich bis zur Spitze ab.
Die von ihrem Samen befreiten Stengel gelangen, nachdem sie unter dem Riemen 22 hervorgetreten sind, durch den Riemen 17 auf den Ubertragungsriemen 32 ; der obere Riemen 33 befindet sich während dessen in seiner angehobenen Stellung (Fig. 1). Sind alle Enden der betreffenden, zwischen zwei Trennungsst. ücken 31 des Riemens 17 liegenden Stengel auf dem Riemen 32 angelangt, so fallen die Rollen 49, 50 in den ausgehöhlten Teil der Kurvenscheiben 47, 48, wodurch der obere Riemen 33 schnell auf die vorderen Enden der Pflanzenstengel gesenkt wird.
Die Stengel werden so von den Riemen 32 und 33 erfasst und in ihrer Längsrichtung unter einem rechten Winkel zu ihrer bisherigen Bewegungsrichtung und mit doppelt so grosser Geschwindigkeit
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rolle 158 werden die vorstehenden Holzteilchen abgekratzt oder abgebürstet. Das Fasermaterial gelangt dann von dem Zylinder 157 auf die Übertragwalze 169, die es auf die nächstfolgende Trommel 160 bringt. Da die Zähne dieser Trommel feiner und die Zahnreihen dichter aneinander angeordnet sind wie auf der Trommel 157, so werden die verbleibenden Holzteilchen weiter gegen die Zahnspitzen gedrängt, von denen sie wieder durch die Kratzrollen 161 abgestrichen werden.
Alsdann gelangen die Fasern durch die Übertragwalze 162 auf die Trommel 163. Diese Trommel besitzt noch feinere Zähne und die Zahnreihen sind noch dichter wie auf dem Zylinder 163 angeordnet, so dass nunmehr die letzten noch etwa anhaftenden HolteiJehen aus den Fasern herausgedrängt und von der Rolle 164 abgequetscht werden. Mittels der Ubertragwalze 165 gelangen alsdann die vollständig entholzten Fasern auf die Abdrehwalze 166, von der sie durch den Abstreifkamm abgenommen werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Maschine zur Fasergewinnung aus Flachs, Hanf und anderen faserhaltigen Pflanzen, dadurch gekennzeichnet, dass die ungerotteten Pflanzenstengel durch Streichbürsten von ihiem Samen befreit und alsdann dmch zwei übereinander laufende Riemen einem in bekannter Weise zum Entholzen der Stengel dienenden Walzwerk zugeführt werden, dessen einer Zuführriemen an seinem Aufnahmeende oder an beiden Enden heb- und senkbar ist, um die Pflanzenstengel erfassen zu können.