CS251015B1 - Zařízení pro potěrání lněných a jiných rostlinných stonků, obsahujícich lýková vlákna - Google Patents

Abstract

Předmětem řešení je zařizeni na potěráni lněných stonků sestávající z válcových rotorů s kuželovým uspořádáním vstupní části, které je za účelem zvýšeni výdajnoeti dlouhého potěraného vlákna upraveno tak, že za potěracím nožem po celé dálce tělesa rotoru je umístěna lišta. Na kuželové části rotoru je lišta instalována tak, že zadní hranou směřuje k obvodové kružnici, opisované potěracimi noži na váloová časti rotoru, zatiaoo přední hrana lišty spojena a tělesem rotoru sleduje ve svém směru potěraoi nůže Změnou šířky této lišty lze regulovat potěraoi účinek zařízeni»

Description

Vynález se týká zařízení pro potěrání lněných a jiných stonků,obsahujících lýková vlákna·

Pro získávání dlouhých uspořádaných vláken ze stonků rostlin obsahujících lýková vlákna se jako nej účinnej šíto zařízení používá potěrací turbíny· Podstatou turbíny jsou dva nebo více válců, které nesou na svém obvodu ramena, nazývaná křídleny. Na těchto křídlenech jsou upevněny ocelové pásy nazývané potěrací nože a tento celek tvoří rotor turbíny.

Tyto rotory, obvykle dva, se otáčejí proti sobě a mezi ně se přivádí surovina, ze které potěrací nože svým mechanickým působením odstraňují ulpívající dřevité části stonků.

Tento základní systém potěracího ústrojí má řadu nedostatků. Jedním z hlavních je značně nestejnoměrné působení tažné síly na zpracovávanou surovinu. Tuto tažnou sílu vytváří potěrací nůž během jednoho úderu do stonku, což je jeden potěrací cyklus. U turbín, které mají rotory osazeny třemi a méně křídleny, dochází k největšímu působení tažné síly na stonek těsně před koncem potěracího cyklu. Je to dáno mechanickými vlastnostmi soustavy, kterou tvoří stonek zavěšený ve svěmém a dva proti sobě se otáčející křídlenové rotory s jedním potěracím nožem na obvodové části každého křídlenu. Vzhledem k tomu, že stonek je zpracováván v turbínách vždy dvakrát, obvykle okvětní a potom kořenová část, je výsledkem získané vlákno se špatně propracovaným středem* Zvýší-li se intenzita působení zvýšením otáček rotorů, podaří se propracovat střed vlákna, ale dochází k utržení jemných vláken na konci okvětní i

251 015 části stonku a krátkých vláken, potěraných v protisměru na kořenové části· Důsledkem je vždy snížení výdajnosti dlouhého vlákna*

U turbín, které mají na jednom rotoru více než tři křídleny dochází ke složitým mechanickým jevům, které jsou dále ovlivňovány konstrukcí a případně větším počtem potěracích nožů na jednom křídlenu· U všech těchto konstrukcí se však jako závažný nedostatek projevuje to, že dochází k trhání stonku v místě upnutí a nebo v oblasti místa, kam udeří nůž rotoru· Je to v podstatě důsledek rychle narůstajícího účinku tažné síly, způsobeného opásáním vlákna kolem více potěracích nožů obou rotorů· Mezi těmito dvěma základními systémy je poměrně značný prostor, ve kterém leží průběh sil, které jsou blízko ideálnímu průběhu působení· Tažná síla působící na stonek a vyvíjená potěracím nožem je úměrná účinnosti potěrání· Pokusy o zvýšení účinnosti potěrání a zároveň o zvýšení výdajnosti dlouhého vlákna byly prováděny pomocí vícerotorových turbín, turbín s potěracími noži šroubovité i oble uloženými na rotorech, s kmitajícími noži aj· Prováděly se také zkoušky pneumatického potěrání, ale v podstatě neúspěšně· Dosahovalo.se pouze zvyšování výkonu pomocí prodlužování potěrací dráhy·

Součástí potěrací turbíny je i zařízení umožňující vstup stonku mezi rotory· Jedná se o kuželovou náběhovou část na každém z rotorů. Je to kritické místo s největším tahovým namáháním, a tedy i s největšími ztrátami dlouhého vlákna utržením nebo vytažením zpod přidržovacího pásu. Toto kritické místo je v poslední třetině náběhového kužele, tedy před přechodem rotoru do válcového tvaru·

Cílem vynálezu je odstranit uvedené nevýhody a zlepšit konstrukci potěracího ústrojí turbíny, aby bylo umožněno zvýšení výtěžnosti dlouhého potěraného vlákna při současném zvýšení výkonnosti celého zařízení·

251 015

Podstata vynálezu spočívá v tom, že potěrací zařízení sestávající z válcových rotorů s kuželovým uspořádáním vstupní části je opatřeno lištou, umístěnou za potěracím nožem ve směru rotace po celé délce tělesa rotoru, včetně naváděcího kužele· Lišta je na kuželové části rotoru upravena tak, že svou zadní hranou směřuje k obvodové kružnici, opisované poteracími noži na válcové části rotory a směřuje k této kružnici svou volnou zadní hranou· Přední hrana lišty spojená s tělesem rotoru sleduje ve svém směru potěrací nůž, svírající s osou rotoru úhel, shodný s vrcholovým úhlem vstupního kužele·

Tputo konstrukční úpravou potěracího ústrojí se dosahuje podstatně stejnoměrnějšího účinku na potěraný stonek, a to jak v průběhu potěracího cyklu, který trvá od začátku dotyku potěracího nože se stonkem, až po ukončení tohoto kontaktu, tak také během průchodu stonku potšzací turbínou·

Konstrukční úprava potěracího zařízení je provedena tak, že za potěracím nožem ve směru rotace je umístěna po celé délce potěracího nože včetně naváděcího kužele lišta, zhotovená například z ocelového plechu, jejíž šířka je taková, aby bylo dostatek místa pro průchod potěracího nože protilehlého rotoru, opatřeného stejnou lištou i pro průchod zpracovávaného materiálu· Lišta pokračuje i na naváděcím kuželů, a to tak, že na jedné straně své šířky postupuje po kuželu podél potěracího nože a na druhé straně se odklání směrem k obvodové kružnici válcové části rotorů tak, že se této obvodové kružnice dotýká zadní hranou· Lišta je po celé své délce stejně široká· Šířka lišty v podstatě určuje účinnost zařízení a tuto lze měnit od maximální až po minimální· Šířka vstupní mezery pro vstup stonku, tj· mezery pwzi čely kuželů, se předpokládá přibližně 50£100 mm· Lišta je tedy na náběhovém kuželu otočena tak, že její přední hrana sleduje obvodovou kružnici, opisovanou pracovní hranou nože·

251 015

Příkladné provedení vynálezu je »n«tzorněho na v/tresech, kde obr· 1 znázorňuje řez kuželovou částí dvou tříkřídlenových rotorů a obr· 2 znázorňuje řez válcovou částí dvou rotorů· Rotory jsou natočeny tak, že zachycují situaci těsně po dotyku potěracího nože s vrstvou zpracovávané suroviny·

Potěrací ústrojí uvedené na výkresech sestává ze dvou rotorů 1, nesoucích na svém obvodu potěrací nože 2, opatřené na zadní straně - myšleno ve směru otáčení - lištami J, které působí na materiál £, sevřený mezi podávacími pásy £ tak, že vytvářejí optimální podmínky pro činnost nožů 2.

Zařízení pracuje tak, že při otáčení rotoru^nastavuje lištaj zpracovávaný 5, tj. stonek do úhlu, který je výhodný z hlediska účinnosti potěracího nože Z umístěného na protiběžném křídlenu· Ve srovnání s běžnými rotory opatřenými třemi křídleny lze tento úhel upravit až o 20°, což je značně výhodné· Touto úpravou se dosahuje toho, že nastává plný účinek potěrání okamžitě po dotyku potěracího nože^ $ vrstvou stonků. Dochází k tomu proto, že tlak zadní hrany a také plochy lifty2 vyvolává během otáčení rotorůív důsledku setrvačnosti stonků tření, které způsobuje napětí zpracovávané vrstvy a zároveň její vychýlení proti noži protiběžného křídlenu.

Tímto vychýlením se dosahuje výhodného nastavení stonků, aniž by se vytvořilo kritické napětí· Tento proces není podstatně ovlivňován délkou stonků, ovšem za předpokladu vhodně voleného průměru rotcm J, Během jednoho potěracího cyklu je potěrany w»aé«>/eZrodtlačován plochou a zadní hranou lištyA stejnou rychlostí a po stejné křivce jako postupující potěrací nůž 1* na protiběžném rotoru í.

Z toho vyplývá, že se úhel potěracího nože2froti potěrané vrstvě Mafcerťaííii Γρο celou dobu potěracího cyklu v podstatě nemění a výsledkem toho je konstantní potěrací účinek a konstantní tažná síla působící na stonek· Během jednoho potěracího cyklu dochází současně s výše uvedeným také k narůstání potěrací rychlosti z toho důvodu, že dochází ke zvětšování vzdálenosti mezi potěracím no žew Λα-zadní hranou lišty3. Současně se v důsledku tohoto procesu zvětšuje úhel opásání

251 015 zadní hrany lišty zpracovávanou surovinou, přičemž se ale nezvyšuje velikost tažné síly působící na stonek během potěracího cyklu, protože dochází ke kompenzaci tím, že vrstva stonků je již při vstupu do rotorůj,_t tzn· na náběhové kuželové části rotorů 1 as! na jedné třetině potěrané délky zbavena dřevitých částí· Poddajnost odkoxněných částí stonků kompenzuje nárůst tažné síly, k němuž by došlo u rotorů j. kz upravené vstupní části. U rotorů neupravených podle vynálezu nedochází totiž na kuželových částech rotoru k této přípravě materiálu v potřebné míře, a to ani při značném prodloužení kuželových částí rotorů. K dosažení takovéto dokonalé přípravy by musel být náběhový kužel nepřijatelně dlouhý.

Stejné mechanické děje, jaké probíhají ve válcových částech rotorů j,Whem jednoho potěracího cyklu, probíhají také v kuželových částech rotorů^ ale s tím rozdílem, že zadní hrana lišty3nepostupuje souběžně s potěracím nožem Jpo šikmém povrchu vstupního kužele rotoiu j ale odklání se od něj tak, aby stále opisovala kružnici stejného průměru jako válcová část rotoru^, nebo se jí alespoň přibližovala. Tímto uspořádáním se dosahuje stejně účinného nastavení úhlu zpracovávané vrstvy stonků proti potěracímu noži jako u válcové části, a to v závislosti na obvodové rychlosti. Čím více klesá obvodová rychlost se zmenšujícím se průměrem, tím více se zvětšuje úhel nastavení vrstvy proti protiběžnému noži 2. Kromě toho dochází k postupnému zvětšování opásání zadní hrany lišty3 po tě ranou vrstvou, a to až do úhlu 90°. Takto zvětšená tažná síla působící na jednotlivé stonky by při zvýšení obvodové rychlosti na válcovém průměru rotoru i způsobila utržení vrstvy stonků od svěracího pásu.^t Je zde však kompenzována snížením obvodové rychlosti na kuželové části rotoruljcuto od největšího průměru vstupního kužele až po jeho průměr nejmenší. Jak klesá průměr rotoru£,odklápí se zadní hrana lišty 3 směrem k obvodu rotoru, a tak se s klesající obvodovou rychlostí zvětšuje účinek potěrání, daný větším opásáním stonku kolem potěracího nožež.Protože

251 015 hrana potěracího no£e£lěží od nejmenšího průměru vstupního kužele až po největší průměr rovnající se válcové části rotorUp,dochází k tomu, že zadní hrana lišty3 okamžiku, kdy potěrací nůžl kuželové části rotoři i přichází do kontaktu s vrstvou stonků je rovnoběžná s osou rotorů, přičemž dochází k účinnému zpracování suroviny postupně od konce stonků·

U dosud známých rotorů tomu tak není a k účinnému zpracování dochází až v poslední třetině délky náběhových kuželů, kde teprve zadní hrany potěracích nožů začínají účinně nastavovat stonek proti potěracímu noži. Protože vrstva stonků zde není zbavována dřevitých částí postupně a v dostatečném měřítku, jak je tomu u zařízení podle vynálezu, dochází zde ke kritickému napětí a ztrátám způsobeným přetrhy a vytažením ze svěrného pásu.

Výsledkem účinnosti zařízení podle vynálezu na kuželové části rotoru 1 je tedy přibližně konstantní tažná síla a konstantní potěrací účinek postupující od konce potěraaé vrstvy, začínající od okamžiku vstupu do kuželové části rotoru a pokračující až po jeho pokles způsobený očištěním vlákna od dřevitých částí, a tím jeho změkčením. Zvětšením nebo zmenšením šířky lišty3lze měnit potěrací účinek v závislosti na vlastnostech zpracovávaného materiálu^* to i v průběhu zpracování na turbíně.

Zařízení podle vynálezu umožňuje svým účinkem na zpracovávanou surovinu zvýšit výtěžnost dlouhého potěraného vlákna a zvýšit výkon turbíny, aniž by bylo nutno prodlužovat tělesa rotorů, a tím i zástvanou plochu turbín. Tohoto výsledku je dosaženo stejnoměrným působením tažné síly na jednotlivé stonky ve zpracovávané vrstvě a regulací potěracího účinku během každého jednotlivého potěracího i za průchodu zpracovávané vrstvy celou sekcí potěrací turbíny. Při srovnání s dosud známými systémy se vyššího potěracího účinku dosahuje jak u stonku zcela nepřipraveného, tak také u stonku

251 015 připraveného lámáním, máčením, rosením nebo chemickým i enzymatickým způsobem· V souvislosti s podstatnou optimalizací účinku potěrání dochází při použití zařízení podle vynálezu i ke značným úsporám energie·

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Zařízení pro potěrání lněných a jiných rostlinných stonků obsahujících lýková vlákna, sestávající z válcových rotorů s kuželovým uspořádáním vstupní části, vyznačující se tím, že za potěracím nožem (2) ve směru rotace je po celé délce tělesa rotoru (1) včetně naváděcího kužele umístěna lišta (3), jež je na kuželové části rotoru (1) upravena tak, že svou zadní hranou směřuje k obvodové kružnici, opisované potěracími noži (2) na válcové části rotoru (1), přičemž lišta (3) směřuje k této kružnici svou volnou zadní hranou, zatímco přední hrana lišty (3) spojená s tělesem rotoru (1) sleduje ve svém směru potěrací nůž (2), svírající s osou rotoru (1) úhel, shodný s vrcholovým úhlem vstupního kužele·