DE1816117C3 - Vorrichtung zum Abtrennen des Markes von Zuckerrohrstangen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abtrennen des Markes von Zuckerrohrstangen entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

In der BE-PS 6 67 244 ist eine derartige Vorrichtung beschrieben, bei welcher das Mark von Zuckerrohrstangenhälften mit Hilfe von Drehbürsten abgeschabt wird. Diese Bürsten sind nicht starr und können damit auch die Zuckerrohrstangenhälften während des Abschabens des Markes nicht in flachem Zustand halten, so daß beim Abschabevorgang nicht immer das gesamte Mark entfernt wird. Darüberhinaus lassen sich mit dieser bekannten Vorrichtung nur lange Zuckerrohrstangen mit nur mäßig hoher Geschwindigkeit behandeln, weil zwischen den Antriebswalzen und der Markentfernungsstation ein verhältnismäßig großer Abstand vorhanden ist, der von den Zuckerrohrstangen überbrückt werden muß.

Letzteres ist im Prinzip auch bei der Vorrichtung nach der DE-PS 7 54 085 der Fall, die anders als die vorgenannte, zum Vorbereiten von markhaltigen Stengelpflanzen für die Zellulosegewinnung dient. Dort werden sehr lange Stengel behandelt, die von Walzen geführt werden und mit Hilfe von Nadelkratzen vom Mark befreit werden. Dabei sind federnde Gegenwalzen angeordnet. Anschließend wird das Material ;on einem

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65 Walzenpaar gequetscht und von der äußeren Silikatschicht mit Hilfe von Drahtbürsten befreit, denen Gegendruckwalzen zugeordnet sind.

Die der Erfindung zu GrunJe liegende Aufgabe besteht darin, eine Vorrichtung der eingangs umrissenen Art derart weiter auszugestalten, daß unter Erhöhung der Arbeitsgeschwindigkeit das Mark in einem einzigen Arbeitsgang vollständig entfernt und relativ kurze Zuckerrohrabschnitte verarbeitet werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst

Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Vorrichtung ist technisch nicht aufwendig und leicht zu warten, so daß Teile entsprechend schnell ausgewechselt werden können, falls dies erforderlich ist. Auch ergibt sich eine hohe Wirtschaftlichkeit auf Grund der möglichen hohen Bearbeitungsgeschwindigkeit der einzelnen Stangenhälften.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung an Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 in vergrößertem Maßstab einen Teilschnitt der Vorrichtung zum Abtrennen des Markes von Zuckerrohrstangen,

Fig.2 in vergrößertem Maßstab einen Teilschnitt durch die Walzenanordnung, wie sie in der Vorrichtung gemäß F i g. 1 zum Trennen der Rinden- und Markanteile dient,

F i g. 3 schematisch eine Zuckerrohrstange in verschiedenen Bearbeitungsstufen,

F i g. 4 eine abgewandelte Anordnung, wobei die Zuführung durch paarweise angeordnete S'angenzuführwalzen unmittelbar vor der Markentfernungsstation erfolgt.

Ein Beispiel für eine Zuckerrohrstangen-Zuführeinrichtung ist in F i g. 1 gezeigt. Dort werden auf eine Länge von etwa 250 mm zugeschnittene kurze Zuckerrohrstangen A entlang einer Rutsche 1 gefördert. Die Rutsche 1 besteht aus einem Bodenblech 2 und seitlichen Führungswänden.

Diese Führungswände führen die kurzen Zuckerrohrstangen in der Richtung, in der sie durch Schwerkraft entlang dem Bodenblech 2 nach unten rutschen. Auf diese Weise gibt die Zuführvorrichtung 1 an ihrem Abgabeende 4 die kurzen Zuckerrohrstangen im wesentlichen vertikal liegend ab.

Die kurzen Zuckerrohrstangen A werden in eine Trennstation gegeben. In dieser Station werden sie, wie schematisch in Fig. 3a dargestellt, in Längsrichtung in zwei Hälften B gespalten. Jede Hälfte B wird zum Abtrennen der Mark-, Rinden- und Außenbestandteile ohne wesentliche Beschädigung der Fasern der Rinde weiterbehandelt.

Das Mark C, das von der abgeflachten Rinde in der Abtrennstation abgetrennt ist (F i g. 3c), wird in eine Markbehandlungsstation geführt, wo die zuckerhaltige Flüssigkeit aus dem Mark ausgepreßt wird, so daß einerseits eine zuckerhaltige Flüssigkeit und andererseits ein cellulosehaltiges Mark mit faserigen und nichtfaserigen Bestandteilen erhalten wird.

Die Außenhaut F(Fi g.3a-3d), die in der Markabtrennstation abgetrennt ist, kann in einer Station einer weiteren Behandlung unterzogen werden.

Das Rindenmaterial G (Fig.3a—3d), das in der Abtrennstation abgetrennt ist, ist im wesentlichen frei

von Mark und Außenhaut F, wie dies in F i g. 3d gezeigt ist

Die wesentliche Funktion der Markentfernungsstation ist die Abtrennung der Mark- und Rindenbestandteile, ohne daß die Rindenfasern beschädigt werden ', ader das Mark in seiner Eigenschaft als Zuckerquelle beeinträchtigt wird.

Die Entfernung der Außenhaut erfolgt ebenfalls ohne Beschädigung der Rindenfasern.

Die Markentfernungsstation 11 schließt eine Markabtrennwalze 12, eine Gegenwalze 13 und ein Schild 14 ein. Die Markabtrennwalze 12 und die Gegenwalze 13 sind um parallele Achsen 15 und 16 drehbar gelagert.

Die Zuckerrohrstangen werden in Längsrichtung in den Spalt 17 zwischen den Walzen 12 und 13 eingeführt. Die in den Spalt 17 eingelührte Stangenhälfte wird entlang einer Führungsfläche 18 zugeführt

Die Stangenhälften sind mit der Markseite auf die Fläche 18 zu und mit der Rindenseite nach oben in Fig. 1 gerichtet Dabei liegen die ausgerichteten Stangenhälften mit dem Rindenabschnitt im wesentlichen tangential zum Außenumfang der Markabtrennwalze 12 im Spalt 17.

Die Markabtrennwalze 12 hat eine Anzahl von radial vorspringenden Abschaberippen 19. Jede Abschaberippe 19 verläuft in Längsrichtung über den Umfang der Markabtrennwalze 12 und schließt zwei ebene parallele symmetrische Seitenflächen 20 ein. Jede Seitenfläche 20 liegt parallel zu einer Axialebene der Markabtrennwalze 12, d. h. ist nicht vorwärts oder rückwärts geneigt.

Umfangsflächen 21 sind in einem Bogen gekrümmt, dessen Radius gleich dem Radius des äußeren Umfanges der Abschaberippen 19 ist.

Die Gegenwalze 13 ist mit einer Anzahl Zähnen 22 versehen, die entgegen der Drehrichtung der Gegen- v> walze 13 in F i g. 2 geneigt sind.

Die Zähne 22 sind ihrerseits durch am Außenumfang der Gegenwalze 13 in Längsrichtung verlaufende V-förmige Kerben 23 gebildet

Wie in F i g. 2 gezeigt ist, liegen die Zähne 22 im Abstand von den die Rinde berührenden Umfangsflächen 21. Dieser Abstand ist so gewählt, daß die Zähne 22 teilweise in die Außenhaut der Rinde eindringen, während sich die Flächen 21 der Markabtrennwalze 12 auf der Markseite der Stangenhälfte anlegen.

Die Drehgeschwindigkeit der Markabtrennwalze 12 ist wesentlich größer als die der Gegenwalze 13. Dadurch werden die sich in den Walzenspalt 17 zwischen die Walzen 12 und 13 bewegenden Stangenhälften gleichzeitig gegriffen und das Mark entfernt. Die so hohe Drehgeschwindigkeit der Markabtrennwalze 12 stellt sicher, daß die Seitenflächen 20 der Abschaberippen 19 das Mark vollständig abschaben. Die Zähne 22 dringen teilweise in den Rindenabschnitt der Stangenhälften und halten die Rinde formschlüssig und begrenzen ihre Geschwindigkeit auf die Umfangsgeschwindigkeit der Gegenwalze.

Die Umfangsflächen 21 pressen die Rinde leicht gegen die Zähne 22 der Gegenwalze. Dieses Anpressen bewirkt ein teilweises Eindringen der Zähne in die Rinde, ohne daß sie die Fasern des Rindenstreifens wesentlich beschädigen.

Von der den Bereich 25, d. h. die Austrittsseite der Walzen 12 und 13 verlassenden Rinde ist das Mark durch die Markabtrennwalze 12 entfernt. Diese markfreie Rinde wird von den Walzen 12 und 13 weg über eine ebene Leitfläche 26 geführt, welche Teil des Schildes 14 ist.

Das entfernte Mark wird längs einer gekrümmten Ablenkfläche 27, die ebenfalls einen Teil des Schildes 14 bildet abgelenkt Wie in F i g. 2 gezeigt ist hat der Schild einen symmetrischen schmetterlingsförmigen Querschnitt, so daß er umgekehrt einbaubar ist

Wenn die Stangenhälfte B sich in den Spalt 17 bewegt, übertragen die konvergierenden Umfangsflächen der Walzen 12 und 13 eine Kraft auf die Rindenschicht G, so daß diese eine im wesentlichen ebene Ausbildung wie in F i g. 3c dargestellt einnimmt Dieses Abflachen erfolgt durch Eingriff der Umfangsflächen 21 an den Rindenkanten //und /gleichzeitig mit Eingriff der Zähne 22 mit dem äußeren Stangenabschnitt /.

Dadurch wird bei Bewegung der Stangenhälfte B in den Spalt 17 die Rindenschicht G progressiv bis an die Steile abgeflacht, in welcher die Radien der Walzen 12 und 13 radial fluchten und die Rinde völlig abgeflacht ist Diese Abflachung ist in ihrer Aufeinanderfolge in F i g. 3b und 3c gezeigt, wobei die Rinde von den Zähnen 22 ergriflen wird, während das Mark von der gegenüberliegenden Seite durch die Abschaberippen 19 entfernt wird, wie dies in F i g. 3c gezeigt ist

Da sich die Walzen 12 und 13 in Vorschubrichtung der Stangenhälften B drehen, wie dies durch entsprechende Pfeile in F i g. 1 und 2 angezeigt ist wird der Stangenhälftenabschnitt, der zuerst in den Spalt gelangt, von den Abschaberiopen 19 so ergriffen, daß eine Abflachwirkung wie ooen beschrieben erfolgt

Die Welle, weiche die Markabtrennwalze 12 stützt isi in einem verstellbaren Lagerblock gelagert. Die Lage des Lagerblocks und damit die Lage der Welle für die Markabtrennwalze 12 wird von einstellbaren Anschlagschrauben 32, 33 bestimmt, die mit dem Lagerblock zusammenwirken.

Durch Betätigung von Gewindestangen an jedem einer Markabtrennwalze 12 zugeordneten Lagerblock kann der Schild 14 wahlweise von der Markabtrennwalze 12 weg oder auf diese zu verstellt werden.

Die Gegenwalze 13 ist ebenfalls in einem einstellbaren Lagerblock gelagert. Alternativ kann die Gegenwalze 13 einstellbar sein, während die Markabtrennwalze 12 fest gelagert ist.

Wenn sich die Stangenhälften zwischen den Walzen 12 und 13 erstrecken, besteht eine Neigung zum Sammeln von Faserabfällen zwischen den Zähnen 22 der Gegenwalze 13. Um eine derartige Ablagerung in der Gegenwalze 13 zu verhindern, ist ein Blatt 43 zum Entfernen dieser Ablagerung vorgesehen. Wie in F i g. 1 gezeigt ist, ist das Blatt 43 in tangentialem Eingriff an der Gegenwalze 13 hinter dem Abgabebereich 25 angebracht. Das Blatt 43 kann mit Fingern versehen sein.

Die entfernten Ablagerungen werden auf die Führungsfläche 26 geleitet

Nachdem das Mark C von der Stangenhälfte entfernt ist, wird die noch die Außenhaut enthaltende Rinde entlang der Führungsfläche 26 des Schildes 14 in eine Außenhautentfernungsstation 45 gefördert

Diese Rinde, welche aus dem Bereich 25 abgegeben wird, bewegt sich mit einer so großen Geschwindigkeit, daß sie sich über die Führungsfläche 26 bewegt, bis sie von entsprechenden Elementen in der Station 45 ergriffen wird. Die Außenhautabtrennstation 45 enthält eine Greifwalze 46 und eine Abtrennwalze 47. Die Greifwalze 46 ist gleich der Gegenwalze 13 mit Ausnahme, daß sie auf der Unterseite der Bewegungsbahn der Zuckerrohrstange liegt, während die Abtrennwalze 47 auf der die Außenhaut traeenden Seite der

Zuckerrohrstange angeordnet ist.

Die Walze 47 ist in der Konstruktion gleich der Markabtrennwalze 12, jedoch kann die radiale Tiefe und der Abstand zwischen den Rippen vermindert sein.

Die Walzen 46 und 47 sind um im Abstand liegende parallele Achsen 48 bzw. 49 drehbar gelagert. Die Achsen 48 urad 49 liegen parallel zu den Achsen 15 und 16derWalzenl2undl3.

Wie in Fig. 1 dargestellt, liegen die Achsen 48 und 49 in einer rechtwinklig zur Ebene der Führungsfläche 26 ι ο des Schildes 14 liegenden Ebene. Dies gleicht der Anordnung der Achsen 15 und 16 in einer Ebene rechtwinklig zur Fläche 18. Die Führungsfläche 26 ist so angeordnet, daß sie die Rinde in einen Spalt 50 zwischen den Walzen 46 und 47 einführt, wobei die Verbindungs- li schicht K zwischen der Rinde G und der Außenhaut F (Fig. 3c) im wesentlichen tangential zu den äußeren Enden der Abschaberippen der Walze 47 liegt.

Der radiale Abstand zwischen den Abschaberippen der Abtrennwalze 47 und den Zähnen der Gegenwalze

46 ist derart, daß die Zähne teilweise in die Unterseite der Rinde eindringen, während die Abschaberippen an der gegenüberliegenden Seite der Rinde angreifen und die Außenhaut schaben.

Die Abtrennwalze 47 läuft in Vorschubrichtung der 2"> Stangenhälften mit wesentlich größerer Geschwindigkeit als die Gegenwalze 46. Auf diese Weise ist eine große Umfangsgeschwindigkeit der Abschaberippen der Walze 47 möglich, so daß eine vollständige und wirkungsvolle Entfernung der Außenhaut von dem «ι Material beim Durchgang durch die Außenhautabtrennstation 45 erfolgt.

Das vom Mark befreite Rindenmaterial, das sich in dem Spalt 50 bewegt, wird abgeflacht gehallen, wenn es zum Entfernen der Außenhaut mit den Walzen 46 und r>

47 in Eingriff gelangt.

Ferner ist das Schaben der Außenhaut und des Marks durch die radial vorspringenden Abschaberippen der Walzen 12 und 47 in Bezug auf die Walztiefe beschränkt. Diese Abschaberippen verlaufen gleichförmig über die ■*< > Bewegungsbahn der Rindenstreifen, so daß ebene gleichförmige Streifen von Zuckerrohrrinde mit gleich mäßiger Dicke geschaffen werden. In diesen Rindehstreifen sind die Faserstränge im wesentlichen unbeschädigt und mit den anliegenden Fasern in Verbindung. ··>

Die durch die Walze 47 entfernte Außenhaut ist leicht und locker und kann durch einen Vakuumluftstrom abgefördert werden. Hierfür ist nach Fig. 1 eine Vakuumhaube 51 vorgesehen. Ein Luftstrom in der Haube 51 fördert das von der Rinde abgewalzte "'» Außenhautmaterial aus der Haube 51 durch eine Leitung 52 ab. Ein Blatt 53 zum Entfernen der Ablagerungen, gleich dem Blatt 43. ist an der Gegenwalze 46 vorgesehen.

Wie ferner in Fi g. 1 gezeigt ist. ist ein Abdeckschild v> 53a zwischen den Walzen 12 und 46 vorgesehen. Dieser Schild verhindert, daß das von der Walze 12 entfernte Material gegen die Unterseite der Walze 46 spritzt.

Es wird eine Anzahl von zugeschnittenen Zuckerrohrstangen in den Spalt 54 der Spaltstation 55 wi aufgegeben. Die Spaltstation 55 enthält ein Spaltmesser 56 mit nach oben gerichteter Schneide 57. Die beiden beim Spalten entstehenden Stangenhälften werden von Flächen 58 und 59 abgelenkt.

Wie in F i g. 1 weiter gezeigt ist ist die Ablenkfläche ""' 58 eben und geht in die Führungsfläche 18 über

Zwischen der Schneide 57 und der Rutsche 1 sind zwei Zufuhrwalzen 60, 61 angeordnet Jede dieser Walzen ist um eine horizontale Achse 62 drehbar gelagert.

Jede Zuführwalze 60 und 61 ist mit einer nachgiebigen am Außenumfang aufgerauhten Abdeckung beschichtet. Diese Abdeckungen 64 und 65 der Walzen 60 bzw. 61 liegen im Spalt oberhalb der Schneide 57 in Abstand voneinander, der geringer ist als die Mindestdicke eines vollen Zuckerrohrstangenabschnittes, der in der Spaltstation gespalten werden soll.

Eingedrückte Abschnitte 64a und 65a (F i g. 1) greifen federnd am Stangenabschnitt an, wenn dieser auf die Schneide 57 vorgeschoben wird.

Wie in Fig. 1 gezeigt, geben Wasserdüsen 66 eine Wassermenge auf das Zuckerrohr, wenn dieses in der Spaltstation 55 vorgeschoben wird. Dieses Wasser verhindert die Staubbildung und bewirkt eine Schmierung des Zuckerrohrmaterials.

Die eine Stangenhälfte B gleitet entlang der Ablenkfläche 58 und die andere entlang der Ablenkfläehe 59.

Jeder gespaltene Stangenabschnitt B gleitet entlang seiner zugeordneten Ablenkfläche mit dem freiliegenden Mark Cauf die Ablenkfläche zu.

Die weitere Bewegung der Stangenhälften entlang der Ablenk- bzw. Führungsfläche wird durch Vorschub- und Führungswalzen 67, 68 und 69 (Fig. 1) bewirkt. Jede der Walzen 67, 68 und 69 ist um eine parallel zur Ablenkfläche 58 und parallel zu den Achsen 62,15,16,48 und 49 liegende Achse drehbar.

Die in F i g. 1 dargestellte Vorrichtung kann so abgewandelt werden, daß eine Vorschubrolle 70 gegenüber der Vorschubrolle 69 angeordnet ist. Die Vorschubrollen 69 und 70 liegen in solchem Abstand, daß ein Spalt gebildet wird, durch welchen die gespaltenen Stangenhälften laufen (Fig.4). Das durch den Spalt laufende Material wird elastisch durch die Vorschubwalzen 69 und 70 gepreßt und formschlüssig in den Spalt 17 eingeschoben.

Wie in F i g. 4 gezeigt, muß die Führungsfläche 18 von der unteren Kante der Ablenkfläche 58 so in Abstand liegen, daß ein freier Spalt zwischen den Walzen 69 und 70 entsteht.

Der rechte nicht im Schnitt dargestellte Abschnitt in F i g. 1 ist im wesentlichen ein Spiegelbild des im Schnitt dargestellten linken Abschnittes insoweit, als es die betreffenden Bauteile zum Zuführen und Spalten des Zuckerrohres und zum Mark- und Außenhautentfernen betrifft.

In Fig. 1 ist schematisch ein Antriebsmechanismus für die Abtrenneinrichtung 10 gezeigt. Dieser Antriebsmechanismus umfaßt einen Motor.

Jede der Walzen 12 und 47 kann auch durch Einzelantrieb mittels Elektromotor- und Riemenantrieb angetrieben werden. Ein derartiger Motor- und Riemenantrieb dient zum unabhängigen Antrieb der Abtrennwalze 47. Ein anderer Motor mit Riemenantrieb dient zum Antrieb der Markabtrennwalze IZ

Durch diese Anordnung kann jede Abtrennwalze unabhängig angetrieben werden, während die übrigen Gegen-, Zuführ- und Führungswalzen durch ein gemeinsames Antriebssystem angetrieben werden.

Durch entsprechende Bemessung der Zahnräder und Kettenräder können die Umfangsgeschwindigkeiten der Aninebswalze 60. der Zufuhr- und Führungswalzen 67, 68 und 69 und der Gegenwalzen 13 und 46 erhöht werden Dadurch erfolgt der Vorschub des Zuckerrohr materials durch die Abtrenncinnchtung 10 mn erhöhter Geschwindigkeit

11ICI7U 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Abtrennen des Markes von Zuckerrohrstangen, mit einem Paar von Zuführungswalzen, dem ein Spaltmesser für die Stangen zugeordnet ist, mit je einer sich in Förderrichtung erstreckenden Führungsfläche für die Spaltfläche jeder Stangenhälfte und mit je einer Markentfernungsstation, die eine Markabtrennwalze und eine sich in Förderrichtung drehende Gegenwalze to aufweist, von denen die Markabrennwalze mit von der Fördergeschwindigkeit verschiedener Umfangsgeschwindigkeit umläuft, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenwalze (13) an ihrem Umfang mit entgegen der Drehrichtung geneigten Zähnen (22) versehen ist, daß die an ihrem Umfang Abschaberippen (19) aufweisende Markabtrennwalze (12) in rörderrichtung und mit höherer Umfangsgeschwindigkeit als die Gegenwalze angetrieben ist, und daß der zwischen den beiden Walzen (12, 13) belassene Spalt dünner ist als die Rindenschicht (F, C) der Zuckerrohrstange.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Abschaberippen (19) radial zu der Drehachse der Markabtrennwalze (12) erst.-ekken, wobei jede Abschaberippen zwei im wesentlichen radiale Seitenflächen (20) und eine entsprechend dem Walzenradius gewölbte Umfangsfläche (21) aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- J< > zeichnet, daß der Markabtrennstation eine ebene Führungsfläche (26) nachgeschaltet ist, längs welcher die in der Markabtrennstation behandelte Stangenhälfte einer weiteren Bearbeitungsstation (45) zuführbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenwalze (13) ein Blatt (43) zum Entfernen von Material aus den Zähnen (22) zugeordnet ist.