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Vorrichtung zum automatischen Beschicken einer Schilfrohr verarbeitenden
Maschine, bei welcher die Halme einem losen Schilfrohrbündel einzeln entnommen werden
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum automatischen Beschicken einer Schilfrohr
verarbeitenden Maschine, bei welcher die Halme einem losen Schilfrohrbündel einzeln
entnommen werden, indem sie in Ausnehmungen etwa von der Größe des Halmquerschnittes
am Umfang von sich quer zu den Halmen bewegenden Transportscheiben od. dgl. eintreten.
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Bei einer bekannten derartigen Vorrichtung, die in der deutschen Patentschrift
347 085 beschrieben wird, befinden sich in einem trichterförmigen Lattengestell
waagerecht liegende Schilfhalme. Sie sollen von einer Verteilerscheibe mit starren
Zähnen einzeln nacheinander nach unten aus dem Trichter herausgezogen und einem
Paar Zugwalzen zugeführt werden.
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Diese Einrichtung hat verschiedene Nachteile. Erstens sind die Zähne
der Verteilerscheibe gleich groß und starr. Sie sind deshalb nicht in der Lage,
sich der verschiedenen Stärke der einzelnen Halme anzupassen. Es besteht also die
Möglichkeit, daß bald ein Halm, bald aber deren mehrere gefaßt werden. Ebenso ist
es möglich, daß gerade eineinhalb Halmbreiten zwischen die Zähne passen, so daß
der zweite Halm von einem Zahn aufgespießt wird. Er kann dann bei der weiteren Drehung
der Scheibe nicht hinabfallen und wird von der Scheibe ganz mit herumgeführt. Hierbei
muß er jedoch der Kreisbewegung der Scheibe folgend den Trichter nahe dessen unterem
Ende nach der Seite hin verlassen, wobei seine von den Latten des Trichters zurückgehaltenen
Enden nach hinten wegknicken. Entweder brechen sie ganz ab oder aber sie wickeln
sich bei weiterer Drehung der Scheibe um deren Welle herum, während das auf einen
Zahn aufgespießte Stück schließlich von der Scheibe wieder in den Trichter hineingedrückt
wird, was zur Verstopfung des Trichters führen muß. Ein erneuter Nachteil der bekannten
Vorrichtung ergibt sich aus dem Umstand, daß Schilfrohr ein in der freien Natur
gewachsenes Rohmaterial ist. Deshalb ist jeder Halm nach Durchmesser, Gewicht, Wandstärke,
Knotenabstand, Krümmung, Härte, Elastizität usw. von jedem anderen verschieden.
Außerdem kommt es vor, daß Halme an den Knoten Zweige haben. Schließlich sind die
meisten Halme auf dem größten Teil ihrer Länge von Blatthülsen eingehüllt. Derartige
Verschiedenheiten bewirken, daß man Schilfrohr nicht wie ein Schüttgut betrachten
darf, das nur in einen Trichter geschüttet zu werden braucht, um an seinem Ausgang
in gleichmäßigem Fluß durch ein Zahnrad entnommen werden zu können, ähnlich wie
mit dem Zellenrand einer Sämaschine. Schilfhalme neigen vielmehr dazu, aneinander
festzuhängen. Dieses Aneinanderhängen führt bei Schilfrohr, das man in einen Trichter
füllt, dem man unten Halme entnimmt, zur Brückenbildung, d. h., über der Stelle,
wo man die Halme entnimmt, tritt sehr bald der Fall ein, daß einige aneinanderhängende
Halme in dem sich verengenden Trichter zusammen nicht weiter nach unten fallen oder
rutschen können. Infolgedessen stützen sie sich an den Trichterwänden ab und bilden
eine Brücke, die alle darüberliegenden Halme trägt und so verhindert, daß neues
Material an die Verteilerscheibe gelangen kann. Damit ist der ganze Arbeitsablauf
unterbrochen. Drittens ist nachteilig, daß die Verteilerscheibe den abgeteilten
Halm zwischen ein Paar Zugwalzen führen soll, die ihn vollends aus dem Trichter
herausziehen und weiterbefördern sollen. Dabei kann es geschehen, daß der Hahn,
der am unteren dickeren Ende von den Walzen erfaßt wird und sich mit seinem oberen
hinteren Ende noch im Trichter befindet, dort mit dem oberen Ende eines anderen
über ihm liegenden Hahnes zusammenhängt. Diesen reißt er dann zur Unzeit aus dem
Trichter heraus, oder aber dieser zweite Halm, der plötzlich an seinem oberen dünnen
Ende gezogen wird, biegt sich in irgendeiner Ebene weg, bis er bricht. Die Bruchstücke
liegen dann quer im Trichter und verhindern den weiteren Materialfluß. Damit ist
wieder der gesamte Arbeitsablauf unterbunden.
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Die Erfindung vermeidet diese Nachteile dadurch, daß die Transportscheiben
od. dgl. mit Ausnehmungen versehen sind, die beiderseits von umlaufenden Bändern
begrenzt sind, die die Halme einzeln nacheinander
in die Ausnehmungen
hineinziehen und über Rollen laufen, die beiderseits des äußeren Endes der Ausnehmungen
angeordnet sind und einen Durchmesser haben, der etwa dem Querschnitt der Halme
entspricht, und von denen wenigstens die eine vorzugsweise durch Federkraft in Richtung
gegen die andere schwenkbar gelagert ist. Dadurch wird jeder Halm einzeln nicht
auf Grund seiner Schwerkraft, sondern durch den Zug der Bänder zwangläufig dem Schilfvorrat
entnommen. Die Greifelemente, nämlich die umlaufenden Bänder oder Riemen, passen
sich der Stärke jedes einzelnen Halmes an, da jeweils eine von zwei Umlenkrollen
sich auf einer federnden Schwinge befindet. Es kann immer nur ein einziger Halm
erfaßt werden, da die äußeren Umlenkrollen der Greifriemen so klein sind, daß der
Durchmesser des Kreisbogens, den die Außenseite der um diese Rollen laufenden Riemen
bildet, etwa so groß ist, wieder Durchmesser der zu verarbeitenden Halme.
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Es ist zwar auch schon eine Vorrichtung bekannt, welche zum Verpacken
von Trink-Strohhalmen dient, mit der aus einem Vorratsbehälter Halme einzeln entnommen
werden. Sie arbeitet nach dem Prinzip des Schöpfrades, wie es in Abb. 1 dargestellt
ist. Der im Querschnitt gezeichnete Zylinder trägt auf seinem Umfang vier Schöpfrinnen
1, 2, 3, 4. In dem Vorratsbehälter 5 liegen die Trinkhalme. Sie werden von einer
hin- und herschwingenden Klappe 6 gegen den langsam umlaufenden Zylinder gedrückt.
Dadurch gerät irgendein Halm in die Schöpfnut und wird beim Drehen des Zylinders
aus dem Behälter gehoben, gelangt über Stellung 2 in Stellung 3, wo er herausfällt
und weiterbehandelt wird. Ein entgegengesetzt rotierendes Bürstenrad 7 kehrt etwa
versehentlich mit hochgehobenem zweitem Halm in den Behälter zurück. Da die Halme
nur etwa 20 cm lang und praktisch vollkommen gerade sind sowie keine Blätter besitzen
und nicht zusammenhängen können, gerät bestimmt immer ein Halm in die Schöpfnut,
und - Fehlgriffe kommen nicht vor. Die Verwendung eines derartigen dem viel größeren
Schilfrohrhalm entsprechend vergrößerten Schöpfzylinders ist nicht möglich, weil
die Schilfrohre bei ihrer Länge (bis zu 3,4 m) niemals vollkommen gerade sind und
wegen der Blätter häufig aneinander festhängen. Bei einem entsprechend langen Zylinder
käme es daher vor, daß nur ein Ende des Hahnes, in die Schöpfnut gerät. Dieses würde
beim Drehen des Zylinders zwar angehoben, fiele aber wieder heraus, weil das andere
Ende vom übrigen Rohrbündel festgehalten würde. Auch würden sehr häufig zwei verschiedene
Halme in dieselbe Schöpfnut gelangen und wieder herausfallen, oder ein krummer Halm
würde sich so. vor die Nut legen, daß überhaupt kein Halm gefaßt werden könnte.
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Bei einer anderen, durch die USA.-Patentschrift 1853 289 bekanntgewordenen
Vorrichtung ist ein Herausnehmen, von einzelnen Hahnen nur zufällig möglich und
nur dann, wenn das Rohmaterial. von großem Durchmesser ist. Die Absicht des Erfinders
ist die Entnahme von vielen Halmen, um aus solchen Bündeln dicke Matten herzustellen.
Ihre Greifelemente, zwei archimedische Schrauben, ziehen das Rohmaterial unten aus
einem Trichter. Da sie in ihrer Form unveränderlich sind, können sie sich nicht
der unterschiedlichen Stärke einzelner Halme anpassen, sondern nur ganze Bündel
herausziehen. Da die Halme einem Trichter unten entnommen werden, besteht wieder
die oben bereits geschilderte Gefahr der Brückenbildung, die den Materialzufluß
zu den Transportschrauben unterbricht.
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Eine weitere durch die USA.-Patentschrift 1734 252 bekanntgewordene
Beschickungsvorrichtung ist nur für Maschinen zur Herstellung von Holzstabgewebe
bestimmt und geeignet. Bei dieser werden gleichmäßig vorbearbeitete Holzstäbe einem
Magazin entnommen, in das sie vorher von Hand eingeordnet werden müssen. Infolgedessen
bringt die Vorrichtung gegenüber der Einlage von Hand direkt in die Verarbeitungsmaschine
keinen Vorteil. Ganz abgesehen davon ist sie für die Einlage der im Gegensatz zu
den vorbereiteten Holzstäben äußerst unregelmäßigen Schilfhalme gänzlich ungeeignet.
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Bevorzugte weitere Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus
den Unteransprüchen. Nachfolgend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand
der Zeichnung beschrieben. Der nicht zur Erfindung gehörige Inhalt der Abb. 1 ist
bereits behandelt worden.
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Abb. 2 zeigt schematisch zwei Zylinder, zwischen denen die Transportscheiben
angeordnet sind, Abb.3 schematisch eine Draufsicht in axialer Richtung auf die mechanischen
Einzelheiten einer Transportscheibe, Abb. 4 und 5 schematisch die zugehörigen elektrischen
Einrichtungen und Abb. 6 eine den schematischen Vorratsbehälter für Schilfrohrhahne
aufweisende Beschickungsvorrichtung in Seitenansicht.
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Gemäß Abb.2 sind an den einander zugewendeten Enden von Zylindern
2 a und 2 b, die auf der Welle 1 fest aufgekeilt sind, zwei Transportscheiben
3 a und 3 b vorgesehen. Zwischen den Transportscheiben sind verschiedene mechanische
und elektrische Einrichtungen untergebracht, wie in Abb. 3 und4 ersichtlich ist.
Es bedeutet 1 die Zylinderwelle, 2 a den Zylinder, 3 a eine Transportscheibe. Diese
enthält zwei einander gegenüberliegende Ausnehmungen 4 und 5. Auf Achsen 6, 7 bzw.
8, 9 drehen sich miteinander kämmende Zahnräder 10, 11 bzw. 12, 13. Alle vier Zahnräder
werden angetrieben von dem Ritzet 14, das auf der Welle 15 eines nicht gezeichneten
elektrischen. Kleinmotors sitzt. Dieser Motor befindet sich in einer Ausnehmung
der Transportscheibe und liegt also hinter der Zeichenebene. Mit den Zahnrädern
fest verbunden sind die Riemenscheiben 16, 17,.18,19. Auf den Achsen 20 und 21 neben
den Transportscheibenausnehmungen 4 und 5 sind drehbar die Rollen 22 und 23 angeordnet.
Um die Scheibe 16 und die Rolle 22 läuft der Riemen 24, dessen Außenseite aufgerauht
ist. Ein gleicher Riemen 25 läuft um die Scheibe 19 und die Ralle
23.
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Auf der Achse 7 ist die Schwinge 26 drehbar angeordnet, ebenso auf
der Achse 8 die Schwinge 27. Eine Zugfeder 3Q@ die einerseits an dem Stift 28, andererseits
an dem freien Ende der Schwinge 26 eingehängt ist, sucht das entgegengesetzte Ende
der Schwinge in die Transportscheibenausnehmung zu ziehen. Diese Bewegung wird begrenzt
durch den Anschlag 32, so daß. die Ausnehmung in den Transportscheiben nicht völlig
verschlossen werden kann. Dasselbe geschieht mit der anderen Schwinge. 2'Z durch.
die Feder 31 am Stift 29; die auf den Anschlag 33 zusammenwirkt. An der Schwinge
26 befindet sich die Achse 34 mit Rolle 35, ebenso. an der Schwinge 27 die Achse
36 mit der Rolle 37. Um die Scheibe 17 und Rolle 35 läuft ein außen gerauhter Riemen
38. Dasselbe ist der Fall bei
Scheibe 18 und Rolle 37, um welche
der Riemen 39 herumläuft. Entscheidend dafür, daß immer nur ein Halm gleichzeitig
gefaßt wird, ist, daß die Rollen 22 und 35 bzw. 23 und 37 im Durchmesser nicht größer
sind als die zu ergreifenden Halme, also etwa 10 mm. Wären sie wesentlich größer,
so würden mehr Halme von ihnen erfaßt werden, als dann in den begrenzten Zwischenraum
zwischen ihnen eintreten können. Das gebildete Maul würde sich also verstopfen.
In der Transportscheibenausnehmung 5 befindet sich etwa 10 mm vom Außenrand entfernt
der Schließkontakt 40, entsprechend in der Ausnehmung 4 der Kontakt
41. Diese Kontakte werden von dem ergriffenen Rohrhahn R bzw. R
1 geschlossen, was auf eine noch zu beschreibende Weise bewirkt, daß kein
zweiter Halm mehr in die Ausnehmung gezogen wird. Auf der mit Bezug auf Abb. 3 rechten
Seite des Zylinders befindet sich der schräge Schüttelboden 42, auf dem aus einem
Vorratsbehälter die Rohrhalme in dünner Schicht heranrutschen und gegen die Zylinder
2 a, 2 b und die Transportscheiben geschoben werden.
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Im Betrieb werden die Zylinder von der Verarbeitungsmaschine bei jedem
Arbeitsspiel um 90° gedreht. Wenn sie in die in Abb. 3 gezeichnete Lage kommen,
bleiben sie stehen. Der Schüttelboden 42 drückt mehrere Halme gegen die Transportscheiben.
Gleichzeitig bekommt kurz vor dem Erreichen dieser Stillstandsstellung der Kleinmotor
Strom über die Kontaktbürsten, die sich an der Stirnseite eines der Zylinder befinden.
Der Motor dreht alle 4 Zahnräder in dem durch Pfeile gekennzeichneten Drehsinn.
Die aufgerauhten Riemen 38 und 24 erfassen den vor ihnen liegenden Halm und ziehen
ihn in die Transportscheibenausnehmungen, wobei die federnd aufgehängten Rollen
35 und 37 sich dem jeweiligen Rohrdurchmesser anpassen. Gleichzeitig wird auf der
gegenüberliegenden Seite der vorher aufgenommene Halm nach auswärts befördert und
fällt in den Trichter der Verarbeitungsmaschine. Der Motor läuft so lange, bis der
Halm R den Kontakt 40 schließt. Dadurch zieht das Relais 63 über die Schleifbürste
58 (Abb. 4) seinen Anker an und öffnet mit seinem Kontakt 64 den Stromkreis
des Motors, der stehenbleibt. Da der Motor über ein selbsthemmendes Getriebe arbeitet,
ist der Halm sehr fest in den Transportscheibenausnehmungen gehalten. Die Verarbeitungsmaschine
dreht nun den Zylinder um 90° weiter. Dadurch wird das Relais 63 stromlos
und bereitet den Stromkreis des Motors für die nächste Drehung vor. Diese erfolgt
nach nochmals 90° Drehung des Zylinders, wobei aber durch entsprechende Schaltung
die Drehrichtung des Motors umgekehrt wird. Dadurch wird der aufgenommene Halm Rauf
der linken Seite ausgeworfen, während gleich darauf auf der rechten Seite ein neuer
Halm ergriffen wird.
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Die elektrische Einrichtung für diese Umschaltung ist in Abb. 4 schematisch
dargestellt. Es bedeutet F die Feldwicklung und A die Ankerwicklung des Motors M.
Die Enden der Wicklungen sowie die Kontakte 40 und 41 sind gemäß diesem
Plan an die Kontaktstücke 48, 49, 50, 51 und 52 für die eine Drehrichtung bzw. an
die Kontaktstücke 53, 54, 55, 56
und 57 für die entgegengesetzte Drehrichtung
angeschlossen sowie an die Masse der Maschine, weil ein Pol der Stromquelle ebenfalls
an der Masse liegt. Die Kontaktstücke sind an der Stirnfläche eines der Zylinder
isoliert angebracht. Auf ihnen schleifen die am Maschinenrahmen isoliert befestigten
Schleifbürsten 58, 59, 60, 61 und 62. Jedes Ende der Ankerwicklung hat zwei Anschlüsse,
die an die Kontaktstücke 50 und 56 bzw. 51 und 55 angeschlossen sind, so daß sich
nach einer halben Drehung (Abb. 5) des Zylinders der Stromfiuß und die Drehrichtung
des Motors umkehrt. Über die Kontakte bzw. Schleifbürsten 51, 52 bzw. 61, 62 oder
56, 57 bzw. 61, 62 wird dabei jeweils abwechselnd das eine oder andere Ende der
Ankerwicklung A mit der Masse verbunden. Abb. 4 zeigt ferner den Antrieb der Zylinder
mit den Transportscheiben über ein vierteiliges Schaltrad 43,
das fest auf
der Welle 1 sitzt. Auf dieser Welle ist dagegen drehbar der Hebel 44 angeordnet,
der auf einem Zapfen 46 die drehbare Klinke 45 trägt. Diese fällt unter dem Druck
einer nicht gezeichneten Feder in die Zahnlücken des Schaltrades ein. Die Stoßstange
47 wird von einer nicht gezeichneten Kurbel der Schilfrohrverarbeitungsmaschine
bei jeder Umdrehung derselben einmal hin und her bewegt, und zwar so, daß die Schaltklinke
die Zylinder um 90° dreht.
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Die Gesamteinrichtung zum Beschicken einer schilfrohrverarbeitenden
Maschine ist vorzugsweise wie folgt aufgebaut. Da die Rohrhalme am unteren Ende
dicker sind als oben, werden sie ohne Verwendung einer automatischen Beschickungsvorrichtung
so in die schilfrohrverarbeitende Maschine gelegt, daß die Halme mit den dicken
Enden abwechselnd einmal rechts, einmal links in eine Verarbeitung gelangen (sog
enanntes Kreuzen der Halme), damit beispielsweise ein Gewebe gleichmäßig stark ausfällt.
Bei der vollautomatischen Einlage werden daher zwei der beschriebenen Transportscheibensysteme
mit Zylindern eingebaut, die abwechselnd ihren Halm einwerfen. Abb. 6 zeigt in einem
Rahmen 65 zwei Transportscheibensysteure mit Zylindern übereinander angeordnet.
Ihre Greifmäuler 4 und 5 sind dabei um 90° versetzt, und beide Transportscheibensysteme
sind durch den aus Kette 65 und Kettenrädern 67 und 68 bestehenden Kettentrieb
gekoppelt. Beim Antrieb durch die Stoßstange 47, Hebel 44, Klinke 45 und Schaltrad
43 wird also bei jeder Umdrehung der Arbeitsmaschine ein Halm einmal von dem oberen
Zylinder, einmal von dem unteren eingeworfen. Da die Rohrbunde in die Vorratsbehälter
69 und 70, der eine mit den dicken Halmenden nach rechts, der andere nach links,
eingelegt werden, werden also die Halme gekreuzt in den Trichter T der Maschine
geworfen. Die Vorratsbehälter haben vorn Schlitze 71 und 72, aus denen die Halme
herausrutschen, weil die Behälter mit den Schüttelböden 73 und 74 durch einen beliebigen
Antrieb geschüttelt werden.