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Hechelmäschine Die Erfindung bezieht sich auf eine Hechelmaschine
zum Aushecheln von Bastfasern, bei der das Fasergut quer zur Faserrichtung gleichzeitig
über zwei in entgegengesetzter Richtung umlaufende und mit einer Anzahl Nadelstäben
oder Nadelleisten versehene Hecheltrommeln geführt und am Ende der Trommeln auf
eine langsamer laufende Nadelwalze übergeleitet wird, von der aus ein in Streckweite
angebrachtes schneller laufendes Verzugswalzenpaar das Fasergut in Bandform bringt.
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Die Nadeln der Hechelstäbe sind dabei in verschiedenen Winkelstellungen
zum durchlaufenden Fasergut von der Einlaufseite gegen die Auslaufseite hin in einer
Schraubenlinie oder progressiv steigend angeordnet, so daß die wirren Fasern unter
schonender Beanspruchung erst parallel gerichtet, dann gegen die Trommelmitte zu
gebürstet und gegen die Auslaufseite hin ausgekämmt werden. Das Fasergut wird durch
die große Zahl der Nadelspitzen, die von einem stumpfen zu einem rechten Winkel
fortschreitend sich ändernde Stellungen aufweisen, weitgehend aufgeschlossen und
so schonend verfeinert, daß der Anteil an Langfasern größer wird als bisherige Hechelverfahren
dies ermöglichen.
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Die bisherigen Hechelmaschinen vertikaler Bauart mit automatischer
Ein- und Umspannvorrichtung und automatischer Anlege erfordern einen sehr hohen
Bauaufwand, sind kompliziert und ermöglichen infolge ihrer verwickelten Arbeitsweise
nur eine bescheidene Hechelleistung. Horizontale Hechelmaschinen mit Nadelketten
oder Nadeltrommeln sind meist für eine einseitige vor- und rücklaufende Arbeits-,veise
gebaut und gestatten keine Bandbildung auf der gleichen Maschine. Weiter sind Maschinen
mit zwei nebeneinander gelagerten Nadeltrommeln und auch solche mit gegeneinander
versetzter Trommelanordnung bekannt,
die faserhaltige Blätter erst
auf der einen, dann auf der anderen Seite in absetzender Arbeitsweise bearbeiten
und keine Bandbildung der ausgehechelten Fasern ermöglichen. Durch Rücklauf, Wenden,
Absetzen und Umspannen der Fasern geht bei diesen Maschinen viel Zeit verloren,
so daß die Leistung wesentlich geringer ist als bei einer kontinuierlichen Arbeitsweise
mit anschließender Bandbildung. Diese Maschinen gestatten meist nur einen bestimmten
Bearbeitungsgrad, weisen einen hohen Werganfall auf und ermöglichen keine so intensive
Bearbeitung der Faser bei schonender Behandlung.
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Diese Nachteile sind beim Erfindungsgegenstand durch eine gleichzeitige
beiderseitige Bearbeitung der Fasern durch zwei nebeneinander gelagerte Hecheltrommeln
mit ununterbrochener Querzuführung zur Faserrichtung und Weiterförderung in der
Querlage bei progressiv steigender Nadelbearbeitung und anschließender Bandbildung
beseitigt.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise dargestellt, und
zwar zeigt Abb. i eine Draufsicht auf die Hechelmaschine, Abb. 2 eine Seitenansicht
der Nadeltrommeln, Abb. 3 einen Hechelstab mit in Schraubenlinie eingesetzten Nadeln,
Abb. 4 eine Klemm- und Zuführvorrichtung für das Fasergut, Abb. 5 eine Draufsicht
auf die Klemmwalzen mit Vorrichtung zur axialen Verschiebung, Abb. 6 die Überleitung
der Fasern von der Hecheltrommel auf die langsamer laufende Nadelwalze, Abb. 7 einen
Schnitt durch eine Sägezahneinspannvorrichtung, Abb. 8 die Seitenansicht dieser
Vorrichtung. Zwischen zwei mit Nadelstäben oder Nadelleisten 5 versehenen Hecheltrommeln
i und 2, die in entgegengesetzter Richtung umlaufen, ist eine Einspann- und Zuführvorrichtung
für das Fasergut (nachstehend kurz Einspannvorrichtung genannt) angeordnet, die
nach den Abb. z bis 5 aus Klemmwalzenpaaren 3 und 4. und nach Abb. 7 und 8 aus mehreren
nebeneinanderliegenden sägezahnartigen Stäben 3i besteht. Das beiderseitig über
die Einspannvorrichtung hinausragende Fasermaterial wird von den beiden Hecheltrommeln
gleichzeitig bearbeitet und langsam über die Trommeln hinweggeführt. Die Nadeln
beider Trommeln beginnen auf der Einlaufseite mit einem zur Faserrichtung stumpfen
Winkel und enden gegen die Auslaufseite hin ungefähr mit einem rechten Winkel. Die
Nadelreihen der Stäbe oder Leisten können gegen die Auslaufseite hin in einer Schraubenlinie
angeordnet sein, wodurch die Angriffswinkel der Nadeln stetig zunehmen und damit
eine fortschreitend zunehmende Nadelbearbeitung auf die Fasern entsteht. Die Nadeln
können aber auch gruppen- oder stufenweise gegeneinander versetzt und progressiv
steigend angeordnet sein. Die verschiedenen Nadelstellungen bewirken erst ein Streichen
und Bürsten der Fasern und damit ein Parallelisieren. Mit dem weiteren Fortschreiten
über die Trommelbreite wird dann die Bearbeitung immer intensiver und steigert sich
bis zum eigentlichen Hecheln und Auskämmen. Die anfänglich stumpfen Nadelangriffswinkel
vermögen die Fasern nicht zu reißen, sondern nur parallel zu richten und aufzuspalten.
Dadurch tritt eine weitgehende Verfeinerung ein, ohne daß der sonst übliche hohe
Werganfall entsteht. Mit der großen Zahl der durch die Fasern streichenden Nadelspitzen
wird die Hauptarbeit auf die Verfeinerung bei größtmöglichster Schonung der langen
Fasern gelegt. Der volle Nadelanstellwinkel mit etwa go° ist nur auf ein kurzes
Stück vor den Trommelauslauf verlegt, wo die eigentliche Auskämmung der schon vollständig
ausgebürsteten und parallelisierten Fasern stattfindet. Die Nadeln können auch gegen
die Auslaufseite hin feiner gewählt werden, wodurch eine weitere Steigerung der
Faserbearbeitung bei gleicher Trommelgeschwindigkeit eintritt.
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Mit zunehmender Entfernung der Nadeln von der Einspannv orrichtung
wird der Angriffswinkel auf die Faser infolge des Kreisbogens der Nadeltrommel kleiner.
Dies hat zur Folge, daß die wirren Spitzen und Fußenden der rohen Bastfaser stärker
bearbeitet werden als der meist schon ziemlich parallel liegende Mittelteil. Die
Bearbeitung steigt vom eingespannten Mittelteil aus gegen Spitze und Fußende hin
und entspricht damit einer weiteren schonenden Beanspruchung der langen Fasern während
des Arbeitsprozesses. Im Gegensatz zu anderen Maschinen mit Hechelmänteln oder Nadelketten
wird das Mitreißen von langen Fasern ins Werg weitgehend verhindert, wodurch der
Anteil von hochwertigen Langfasern größer wird.
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Die kontinuierliche Arbeitsweise und die einfachere Bauart der Maschine
ermöglichen bei diesem Verfahren höhere Geschwindigkeiten und damit auch eine höhere
Stundenleistung.
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Für Bastfasern, die im Mittelteil gehechelt werden müssen, ist in
Abb. r, 4 und 5 eine aus Klemmwalzen bestehende Einspann- und Zuführvorrichtung
dargestellt. Die Klemmwalzenpaare 3 und 4 werden durch eine hin und her gehende
Zahnstange 6 über Zahnrad 7 und 8 angetrieben und damit vor- und rückwärts gedreht.
Die Zahnstange 6 wird durch eine Kurbelstange g und ein Kurbelzahnrad io über eine
Vorgelegewelle von der Trommelwelle ii aus angetrieben. Der Hub der Zahnstange und
damit der Vor- und Rücklauf der Klemmwalzenpaare 3 und 4 richtet sich nach dem Kurbelradius
und muß so groß gewählt werden, daß die von den Klemmwalzen eingespannten Faserlängen
von den beiden Trommeln noch bearbeitet werden können. Die Klemmwalzen können zur
besseren Festhaltung des Fasergutes geriffelt oder zahnradartig ausgebildet sein.
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Vor jeder Umkehrung der Drehrichtung werden beide Klemmwalzenpaare
3 und 4 durch Winkelhebel i2 und 13 oder mittels eines Zahnstängen- oder Schraubentriebes
axial verschoben. Das hat zur Folge, daß die eingeklemmten Fasern zwischen den Walzenpaaren
3 und 4 unmittelbar nach der Kehrung schräg stehen und dann während des Rücklaufes
jeweils beim einlaufenden Walzenpaar um die Länge der Schrägstellung wandern. Es
entsteht dadurch eine abwechselnde, von einem zum andern Klemmwalzenpaar wandernde
Vorschubbewegung, deren Richtung durch das Aufeinandereinstellen der Radial- und
Axialbewegung bestimmt wird. Das Fasergut wandert deshalb unter gleichzeitigem Hinundherlaufen
langsam über die
beiden Hecheltrommeln i und :z und wird, der Feinheit
und Stellung der Nadeln entsprechend, in der ganzen Faserlänge bearbeitet bzw. ausgehechelt.
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Die oberen Walzen werden durch Zahnrad 14 von den unteren 7 und 8
angetrieben und werden durch Druckfedern belastet. Das Mitnehmen der oberen Klemmwalzen
bei der axialen Verschiebung wird durch ein keilnutenartiges Ineinandergreifen der
hinteren Walzenlager 16 bewirkt.
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Die Axialverschiebung der Walzenpaare 3 und 4 erfolgt durch verstellbare
Anschläge 17 an der Zahnstange 6, die die Winkelhebel 12, 13 und damit auch die
Walzen abwechselnd verschieben. Durch Verstellung dieser Anschläge 17 kann die Vorschubgeschwindigkeit
geregelt und damit eine mehr oder weniger starke Bearbeitung der Fasern erreicht
werden. Eine weitere Reguliermöglichkeit ist durch Änderung der Drehzahl des Kurbelrades
io gegeben, was beispielsweise durch Auswechseln des Antriebsrades 18 erfolgen kann.
Wird dieDrehzahl der Kurbel geändert,so ändern sich zwangsläufig auch die Zahl der
Kehrungen und damit die Vorschubgeschwindigkeit. Durch diese doppelte Reguliermöglichkeit
wird der Bereich der Nadelbearbeitung auf die Bastfasern sehr groß, und die Maschine
läßt sich deshalb den verschiedenen Fasersorten sehr gut anpassen.
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Das Einführen der Fasern in die Klemmwalzen ist aus der Abb. 4 ersichtlich.
Zwischen den unteren und oberen Walzenlagern i9 ist hierfür ein Spielraum vorgesehen.
Durch sägezahnartig verzahnte Greifer 2o und 2i, die die abwechselnde Axialbewegung
mitmachen, wird das Fasergut den Walzen zugeführt. Die Zuführung erfolgt hierbei
stetig und quer zur Faserrichtung. Das jeweils vorstehende Walzenpaar erfaßt die
Fasern etwa in der Mitte zuerst und zieht sie dann bei der nächsten Kehrung unter
das andere Walzenpaar. Daraus ergibt sich eine stufenweise fortschreitende Wanderung
unter dem gleichzeitigen Hinundhergang des Fasergutes bis zum Ende der Klemmwalzen,
während dessen die - progressiv sich entwickelnde Nadelbearbeitung vor sich geht.
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Am Ende der Klemmwalzen werden die Fasern wieder freigegeben, und
die von beiden Trommeln ausgehechelten Langfasern werden auf eine Nadelwalze a2
übergeleitet, die neben einer Trommel angeordnet ist und in gleicher Richtung, jedoch
langsamer läuft. Der Antrieb der Nadelwalze 22 erfolgt von einer Trommelwelle aus
über Zahnräder. Das Überleiten der Fasern von der schnellaufenden Nadeltrommel auf
die langsamlaufende Nadelwalze 22 wird durch einen auf dem Trommelrand befestigten
Blechring 26 erleichtert. Dieser reicht über die ersten Nadeln der Walze 22 hinweg.
Die der Nadelwalze a2 gegenüberliegende Trommel i ist durch einen Blechmantel 29
entsprechend verlängert, der die gestreckte Faserlage, infolge der kleinen Zugwirkung,
die der glatte Blechmantel ausübt, aufrechterhält, so daß nur die Nadel-,valze 22
das Fasergut allein abziehen kann. Letzteres wird dann in einer der Faserlänge angepaßten
Entfernung von einem Verzugswalzenpaar 23 aus der Walze 22 abgezogen und so in Bandform
gebracht, wo es über eine Umleitung und ein weiteres Walzenpaar 24 einer Drehkanne
oder einem Drehkessel zugeführt wird.
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Hohe Bastfasern, die in ihrem Mittelteil an sich schon ziemlich sauber
sind und gut parallel liegen, wie verschiedene Weichhanf- und Hartfasersorten, können
mit einer wesentlich einfacheren Einspann- und Zuführvorrichtung über die beiden
Hecheltrommeln geführt werden. Diese in Abb. 7 und 8 dargestellte Vorrichtung besteht
aus mehreren, sägezahnartig ausgebildeten Stäben 31, zwischen denen die Fasern eingeklemmt
werden. Durch Federbelastung 32 werden die Stäbe gegeneinandergedrückt und die Fasern
eingeklemmt. Eine der beiden Stabgruppen (in Abb. 8 der untere Teil) wird durch
eine Kurbel 33 mit verstellbarem Hub hin und her bewegt, wodurch die Fasern eingeklemmt
weiterwandern. Der Einlauf ist ähnlich wie bei den Klemmwalzen erweitert ausgebildet,
während für den Auslauf eine Ausnehmung 34 vorgesehen ist.