CZ280819B6 - Způsob a zařízení k navolňování dlouhých vláken ze stonků rostlinného materiálu - Google Patents

Abstract

Způsob navolňování dlouhých vláken ze stonků rostlinného materiálu, při kterém se na stonky působí po celé jejich délce tlakem a dvojicí sil, které leží v rovinách kolmých na působení tlaku, čímž se stonky deformují a jejich kruhový průřez se mění v plochý ovál. Tím se povrch stonku se narušuje a vlákna se navolňují. Zařízení k provádění tohoto způsobu má v pevném dolním rámu (1) hladké dolní válce (3) poháněné dolním mechanickým pohonem (8). V horním rámu (2) jsou hladké horní válce (4) poháněné horním mechanickým pohonem (9). Horní rám (2) je výkyvně uložen na dolním rámu (1) prostředníctvím čepů (10). Osa čepů (10) leží za rovinou (9) čel válců (3, 4). Horní mechanický pohon (9) horních válců (4) je samostatný a nezávislý na dolním mechanickém pohonu (8) dolních válců (3).ŕ

Description

Způsob a zařízení pro navolňování dlouhých vláken ze stonků rostlinného materiálu

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu navolňování dlouhých vláken ze stonků rostlinného materiálu, například ze lnu a zařízení k provádění tohoto způsobu.

Dosavadní stav techniky

Je známý způsob získávání vláken ze stonků rostlinných materiálů, například ze lnu, u kterého se stonky lámou v rovině kolmé nebo převážně kolmé na osu stonku. V místě lomu se dřevina vnitřku stonku i vnější obal vláken narušuje. Na stonku se postupné vytváří co nejvíce zalomení, aby se co nejvíce narušil vnější obal vláken i vnitřní dřevina. Tímto způsobem se postupně rostlinná vlákna uvolňují. Nedostatkem tohoto způsobu je, že v místech mezi jednotlivými lomy nedochází k požadovanému narušení vnějšího obalu a vnitřní dřeviny. Z těchto míst se vnější obal i vnitřní dřevina odstraňuje v následujících technologických operacích při zpracování vláken.

Lámací zařízení k provádění tohoto způsobu mají na svém povrchu, který přichází do styku se stonky, vzájemně do sebe zapadající profily. Ty konají na jedné straně rostlinného materiálu rotační pohyb a na druhé straně lineární pohyb nebo konají na obou stranách materiálu rotační pohyb. Lámací zařízení podle čs. autorského osvědčení č. 159105 je vytvořeno z válců a nekončitého hnacího pásu opatřeného profily. Lámací zařízení podle belgického patentu 271405 je vytvořeno ze spolupracujících párů lámacích profilových válců. Obdobný způsob lámání se provádí v zařízeních, v nichž jsou válce opatřeny výstupky, a jim odpovídajícími prohlubeninami. Výstupky jednoho válce zapadají do odpovídajících prohloubení druhého válce. Mezi spolupracujícími povrchy lámacího zařízení je mezera, kterou prochází kobercová vrstva stonků. Při vstupu kobercové vrstvy do zařízeni se stonky nucené vychylují tak, aby jejich osa nebyla rovnoběžná s osami lámacích válců. Při průchodu lámacím zařízením, vtlačují jeho ozuby procházející stonky do mezer, popřípadě výstupky vtlačují stonky do odpovídajících prohloubení. V těchto místech se stonky zalomí. Aby zalomení na stoncích bylo co nejvíce, je lámací zařízení vybaveno velkým počtem lámacích válců. Procházející kobercová vrstva stonků sleduje nucené vnější profil ozubů a mezer nebo výstupků i zahloubení. Stonky se v průběhu své vlnovité dráhy, po které postupují lámacím zařízením, na různých místech příčně zalamují. Narušená část stonku propadává ve formě pazdeří do prostoru pod lámací zařízení, popřípadě se odsává. Vlákna ze stonku se postupně zbavují dřevinových částí a obalů. Dolní válce popřípadě dolní ozubený hřeben jsou obvykle poháněné elektromotorem přes převodovou skříň. Pohon horních válců se zajišťuje dvěma odlišnými způsoby. V prvním případě horní válce nemají vlastní pohon. Jejich pohyb je zajištěn odvalováním horního válce po odpovídajícím profilu dolního válce, podobně jako je tomu u ozubených kol. Ve druhém případě je pohyb horních válců odvozen mechanicky od pohybu dolních válců soustavou převodů. Horní válce jsou uloženy společně s dolními válci v jednom rámu. U zařízení ke zpracování vlá-1CZ 280819 B6 ken, zejména lýkových před předením, podle čs autorského osvědčení č. 167732, je horní rám výkyvný. Osa výkyvu je rovnoběžná s osami válců.

Aby se dlouhá vlákna co nejvíce navolnila a aby se každý stonek nalomil v co nejvyšším počtu míst, mají lámací zařízení až 21 párů lámacích válců. Takové lámací zařízení klade větší nároky na prostor a jeho výroba je drahá. U válců opatřených profily, u kterých se pohyb horních válců zajišťuje odvalováním po dolních válcích, dochází k nestejnoměrnému opotřebení. Renovace jednotlivých válců se v praxi neprovádí, protože je z technického a ekonomického hlediska nevýhodná. Vždy se mění celý pár válců. Náklady na výměnu válců, jejichž životnost je při plném provozu asi jeden rok, jsou vysoké. Při lámání stonků v příčném směru dochází z mnoha příčin i k narušování dlouhých vláken. Tím se snižuje jejich výtěžnost. Nepříznivý vliv na celkovou výtěžnost mají také vláknité vločky a shluky, které pod dolními válci padají do odpadu. Tomu se snaží zabránit uspořádání s odsávacím zařízením, jehož instalace a činnost zvyšuje provozní náklady. V některých případech se do zařízení spolu se stonky dostávají i kusy hlíny nebo bláta, které ulpívají na lámacím zařízení a zvyšují jeho opotřebení. U zařízení, která jsou opatřena zuby, drážkami, výstupky nebo zahloubeními, není možno použit stěrače, které by doléhaly na povrch válců nebo nekončitých pasů, a tím odstraňovaly uvedené nežádoucí příměsi. Ty ulpívají na povrchu a pokud se stonek na hlíně nebo na blátu zachytí, vychýlí se ze své vlnité dráhy a nabaluje se na válec, popřípadě vytváří shluky, které ucpávají prostor mezi válci. Vyčištění prostoru mezi válci zvyšuje dobu prostojů a snižuje produktivitu.

Podstata řešení

Uvedené nedostatky odstraňuje do značné míry způsob navolňování dlouhých vláken ze stonků rostlinného materiálu, podle vynálezu, při kterém stonky procházejí mezi dvojicemi válců. Podstata vynálezu spočívá v tom, že na stonky, jejichž osy jsou rovnoběžné nebo převážně rovnoběžné s osami válců, se působí po celé jejich délce současně radiálním tlakem a dvojicí sil. Dvojice sil leží v rovinách kolmých na směr působení tlaku. Tlakem se průřez stonku zplošťuje. Tím se narušuje vnější obal stonku i jeho vnitřní dřevina, a to po celé délce stonku. Dvojice sil současně stonek po celé jeho délce mne. Tím se stonek otevírá a dlouhá vlákna se navolňují.

Zařízení k provádění tohoto způsobu je vybaveno poháněnými válci, které jsou uloženy v rámu, střídavé proti sobě. Ložiska dolních válců jsou uložena v dolním rámu. Ložiska horních válců, které mají samostatně nastavitelný přítlak, jsou ve vodítkách, kluzně uložených v horním rámu. Horní rám je výkyvné uložen na dolním rámu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že horní válce v horním rámu jsou hladké a mají samostatný horní mechanický pohon. Dolní válce v dolním rámu jsou také hladké a mají samostatný dolní mechanický pohon. Osa výkyvu horního rámu je za rovinou, v níž leží zadní čela válců.

Radiální tlak, působící současně s dvojicí sil urychluje a usnadňuje navolňování vláken. K zajištění potřebné funkce postačuje devět hladkých válců. Náklady na výrobu zařízení jsou

-2CZ 280819 B6 podstatné nižší. Požadavky na prostor jsou menší. Hladké válce nepoškozují dlouhá vlákna, takže jejich výtěžnost je vyšší. Na hladké válce mohou doléhat škrabky odstraňující nalepenou hlínu i bláto a omezující vznik námotků. Tím se sníží opotřebení válců i doba prostojů. Opotřebené válce je možno vícenásobně opravit a dále používat. Tím se sníží náklady na údržbu zařízení. Umístění osy vyklápění horního rámu za rovinou zadních čel válců příznivě ovlivňuje velikost prostoru mezi válci při vyklopení horního rámu.

Přehled obrázků na výkrese

Vynález je blíže osvětlen pomocí připojených výkresů, kde na obr. 1 je stonek před zpracováním v průřezu, na obr. 2 je stonek po zpracování v průřezu, na obr. 3 je zařízení k navolňováni dlouhých vláken ze stonků v nárysu a na obr. 4 je stejné zařízení v bokorysu.

Příklady provedení

Stonek zpracovávaného rostlinného materiálu, například lnu má kruhový průřez. Pod vnějším obalem 0, je vrstva V dlouhých vláken, která má mezikruhový průřez. Vlákna procházejí rovnoběžné s osou stonku. Po vrstvou V dlouhých vláken je křehká mezikruhová vrstva dřeviny D, od které se má vrstva dlouhých vláken V v průběhu procesu navolnit. Ve středu stonku je duté jádro J. Popis způsobu navolňováni dlouhých vláken vychází z tohoto zjednodušeného předpokladu. Na jeden stonek působí po jeho délce na obou protilehlých stranách, ve směru radiálním, tlak T. Současně, v místech působení tlaku T, působí na stonek po celé jeho délce i dvojice sil PÍ a P2, které leží v rovinách tečných, kolmých na směr působení tlaku T. Vlivem působení tlaku T se původně kruhový průřez stonku deformuje do tvaru plochého oválu. Křehká dřevina D stonku se deformací drtí a dochází k narušení N, která se postupně zvětšují. Narušení N obvykle vznikají v místech působení tlaku Tav místech kde je deformace stonku největší, to je v rovině procházející středem stonku, která je na působení tlaku T kolmá. Tlak T vytváří dvojice hladkých válců, mezi které se stonek přivádí v poloze, ve které je jeho osa rovnoběžná s osami těchto válců, nebo je od rovnoběžné polohy jen málo odlišná. Působením dvojice sil Pl, P2 se rozšiřují a zvětšují narušení N a stonek se tzv. otevírá. Rozdrcená dřevina D i obal O se při tom odděluje od vrstvy V dlouhých vláken. Dvojicí sil Pl, P2 se vytváří odlišná obvodová rychlost každého z dvojice válců. Pokud je osa stonku rovnoběžná s osou válců, probíhá působení tlaku T i působení dvojice sil Pl, P2 na stonek po celé délce současné. Pokud je osa stonku od rovnoběžné polohy s osami válců málo odlišná, probíhá působení tlaku T po celé délce stonku postupně. Tento proces probíhá několikrát po sobě, s menší nebo větší intenzitou, která závisí na nastavení přítlaku. Se zvětšující se deformací stonku se rozšiřují i narušení N. Narušení N stonku probíhají po celé délce stonku rovnoběžně nebo převážně rovnoběžné s dlouhými vlákny. Současné působení tlaku T a dvojice sil Pl, P2 narušuje pouze obal a dřevinu. K narušení dlouhých vláken nedochází.

Zařízení k provádění tohoto způsobu je vytvořeno z pevného dolního rámu 1 a z výkyvného horního rámu 2. Na pevném dolním rá

-3CZ 280819 B6 mu 1, v horní části jeho bočních stěn jsou uloženy čepy 10, jejichž osa leží za rovinou P zadních čel válců 3, £. Rovina zadních čel válců 3, 4 obvykle leží mimo půdorysnou plochu spodní části dolního rámu 1. Na čepech 10 je výkyvné uložen horní rám

2. V dolním rámu 1 je uloženo pět dolních válců 3. Na každém z nich je vně dolního rámu 1 upevněno dolní řetězové poháněči kolo 5 poháněné od dolního mechanického pohonu 8. Dolní mechanický pohon 8 je známý řetězový pohon s dolními volnoběžnými kladkami 16 a dolní napínací kladkou 15. Dolní řetězová poháněči kola 8 jsou pevně spojena s dolními válci 3. a jejich zadní čela leží v rovině ý? zadních čel dolních válců 3,. V horním rámu 2 jsou uloženy čtyři horní válce 4, opatřené vně horního rámu horními řetězovými poháněcími koly 6, poháněnými horním mechanickým pohonem 9. Horní mechanický pohon 9 je také známý řetězový pohon s horními napínacími kladkami 17. Horní řetězová poháněči kola jsou pevně spojena s horními válci 4 a jejich zadní čela leží v rovině zadních čel horních válců 4. Dolní válce 3 jsou uloženy v pevném dolním rámu v ložiskách. Horní válce 4 jsou uloženy ve výkyvném horním rámu 2, známým způsobem na valivých naklápěcích ložiskách, v odpružených vodítkách s nastavitelným přítlakem. Válce 3, 4 jsou vyrobeny z ocelových válcovaných silnostěnných trubek, jejich povrch je hladký. Na dolním rámu 2 je výkyvné upevněn známý přímočarý hydromotor 11 spojený s ručním hydrogenerátorem 12. Táhlo 13 přímočarého hydromotoru 11 je spojeno s horním rámem 2.

Zařízení pracuje takto. Přes dolní mechanický pohon 8. a dolní řetězová poháněči kola 5 se pohánějí všechny dolní válce 3,. Přes horní mechanický pohon 9, který je na dolním mechanickém pohonu 8 nezávislý a přes horní řetězová poháněči kola 6 se pohánějí horní válce 4. Na vstupní straně zařízení mezi rotující první pár válců 3, 4 vstupuje kobercovitá vrstva stonkového materiálu, například lnu. Stonky vstupující do zařízení jsou orientovány tak, že osy stonků jsou rovnoběžné nebo převážné rovnoběžné s osami válců 3, 4. Po průchodu prvním párem válců 3, 4 v němž na stonky působí po celé jejich délce tlak válců 3_, £ a současně dvojice sil, přecházejí stonky k dalšímu zpracování mezi prvním horním válcem £ a druhým dolním válcem 3,. Spolupracující válce

3, 4 ve svých styčných plochách působí na stonky jednak tlakem T a jednak dvojicí sil, Pl, P2, které leží v rovinách kolmých na směr působení tlaku T. Tlakem T se stonky smačkávají. Jejich vnější obal O se porušuje a vnitřní dřevina D stonku se drtí. Obvodová rychlost dolních válců 3., poháněných vlastním dolním mechanickým pohonem 8, je odlišná od obvodové rychlosti horních válců £, poháněných vlastním horním mechanickým pohonem 9,. V důsledku rozdílu obvodových rychlostí dolních válců 3 a horních válců 4 vzniká dvojice sil Pl, P2, která stonky mne. Stonky se otevírají, vnější obal 0 i rozdrcená vnitřní dřevina D odpadává a vlákna se navolňují. Tento proces současného mačkání a mnutí stonků po celé jejich délce probíhá při průchodu devítiválcovým zařízením osmkrát po sobě. Rozdrcená dřevina propadává ve formě pazdeří do prostoru pod dolní rám £. Pokud dojde k ucpání pracovního prostoru nebo ke vniknutí cizích předmětů mezi válce 3., £ nebo k námotku, zařízení se zastaví a horní rám 2 s horními válci £ se zdvihne ručním hydrogenerátorem 12. Při zvedání se táhlo 13 hydromotoru 14 vysouvá a horní rám 2 spolu s horními válci £, vykyvuje kolem čepu 10. Mezi horními válci £ a dolními válci £ se na straně obsluhy vytváří klínovítý prostor. Při výkyvu horního

-4CZ 280819 B6 rámu 2. do horní polohy, je tento prostor dostatečný pro odstranění všech nežádoucích předmětů, námotků, shluků a podobně. S ohledem na to, že osa čepu 10, kolem kterého se vykyvuje horní rám 1, leží za rovinou jí) zadních čel válců 3, 4, je dostatek místa k vyčištění v prostou mezi válci 3_, 4 i na straně vzdálenější od obsluhy. Ve zvednuté poloze, v kterémkoliv místě je horní rám 1 hydraulicky blokován. Po vyčištění prostoru mezi válci 3, 4 se zpětným Chodem přímočarého hydromotoru 11, vrátí horní rám 2 s horními válci 4 do základní polohy a zařízení je připraveno k další činnosti.

Průmyslová využitelnost

Vynálezu se využije u zařízení, v nichž se z rostlinných materiálů jako je len a podobně získávají rostlinná vlákna.

Claims (2)

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Způsob navolňování dlouhých vláken ze stonků rostlinného materiálu, při kterém stonky procházejí mezi dvojicemi válců, vyznačující se tím, že na stonky, jejichž osy jsou rovnoběžné nebo převážně rovnoběžné s osami válců, se působí po celé jejich délce současně radiálním tlakem (T) i dvojicí sil (Pl, P2), které leží v rovinách kolmých na směr působení tlaku (T), který průřez stonku zplošťuje, čímž narušuje vnější obal (0) stonku po celé jeho délce i jeho vnitřní dřevinu (D), a současně dvojice sil (Pl, P2) stonek mne, čímž stonek otevírá a dlouhá vlákna (V) se navolňují.

2. Zařízení k provádění způsobu podle nároku 1 s poháněnými válci, uloženými v rámu střídavě proti sobě, kde ložiska dolních válců jsou uložena v dolním rámu a ložiska a horních válců, které mají samostatně nastavitelný přítlak, jsou ve vodítkách, kluzně uložených v horním rámu, který je výkyvné uložen na dolním rámu, vyznačující se tím, že horní válce (4) v horním rámu (2) mají samostatný horní mechanický pohon (9) a dolní válce (3) v dolním rámu (1) mají samostatný dolní mechanický pohon (8) a osa výkyvu horního rámu (2) je za rovinou ( ý¹ ), v níž leží zadní čela válců (3,4).