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Verfahren und Vorrichtung zum Aufbereiten von Bastfaserstengeln .
Zur Gewinnung .der Fasern. von Bastfaserpflanzen, wie Flachs, Hanf, Ramie, Jute
od, dgl., ist es bekann , die Pflanzenstengel .durch eine Vielzahl von Knick- oder
Riffelwalzenpaaren laufen zu lassen, um hierdurch den Holzkern zu knicken oder zu
brechen. Es läßt sich dabei nicht vermeiden, daß hierbei auch die den Holzkern umhüllenden
Fasern in gewissem Ausmaß mit abgebrochen werden. Um dieses Abbrechender Fasern
zu verhüten, ist man dazu übergegangen, ,diese Ri:ffelwalzen nur mit einer schwachen
Rillun.g am Anfang der Walzenstraße zu versehen und diese Riffelung nach: dem Abgabeende
der Walzenstraße zu einer Verzahnung zu steigern, die einen S-förmigen Eingriff
ergibt. Es wird hierdurch bei entsprechender Abstimmung der Umlaufgeschwindigkeit
der einander in Durchgangsrichtung folgenden Walzenpaare zwar ein Abreißen der Fasern
vermieden, doch tritt hierbei kaum eine Lockerung der @d@ieFaser'hülle zusammenhaltenden
Sckiäben, die mit den Fasern durch die Pektinsboffe gebunden sind, ein, da die Faserstengel
von den Zähnen der miteinander im Eingriff stehenden Walzen ledi:gl:i,oh in. die
Zahnlücken eingezogen werden,dabei . allenfalls an dem jeweiligen Außenbogen etwas
gedehnt, aber nicht gestaucht werden. Auch der weitere Vorschlag, diese Zahnwalzen
mit einzelnen, losen Hüllbändern zu versehen, führt nur zu einer Einzugs- und Streckwirkung.
Es ist daher auch. schon vorgeschlagen worden, die Faserstengel zwischen mit vers
Jhiedener Geschwindigkeit umlaufenden Walzenpaaren hindurch zu fördern, wobei die
einander folgenden
Walzenpaare in der Höhe zueinander versetzt und:
die Ober- und Unterwalzen :durch um sie herumgelegte Hüllbänder zu Gruppen zusammengefaßt
sind. Das Gut wird in wellenförmigem Durchgang durch :diese BandwaIzenstraßen, hindurchgeführt,
wobei das jeweils. schneller laufende Hüllband die Förderung übernimmt, während
das langsamer laufende Band die Bastfaserhülle auf dem Holzstengel staucht, so @daß
am Ende :der Bandwalzenstraße der Stehgel um einen solchen Betrag .aus der Bastfaserhülle
vorsteht, daß er von einem Abzugswalzenpaar erfaßt und von: der gestauchten Bastfaserhülle
abgezogen werden kann. Dieses Stauchen führt aber zu einer Wul.stbil:dung, die nach
dem Durchgangsende :der Bandwalzenstraße hin deren ordnungsgemäßes Arbeiten in Frage
stellt.
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Gegenüber diesen bekannten Verfahren, die entweder nur ein: Strecken
oder nur ein Stauchen :der Bastfaserhülle erreichen, geht die Erfindung von der
Überlegung aus, :daß ein Lockern der Schäuben von den Fasern und: eine weitgehende
Lösung der Verhaftung der Fasern untereinander nur dann erreicht werden kann, wenn
die Faserhülle wechselweise einem kurzfristigen: Stauchen und Strecken unterworfen.
wird. Durch dieses abwechselnde Strecken und Stauchen tritt eine Art Verreibung
der-Faserhülle in deren Längsrichtung ein, durch die der Zusammenhalt der Fasern
untereinander weitgehend aufgelockert wird. Das Gut wird dabei in einem fortlaufenden
Arbeitsgang ebenfalls einer Reiche von jeweils entgegengesetzt gerichteten Abbiegungen.
unterworfen:, in diesen aber so geführt bzw. von diesen so beeinfiußt, @daß es im
Bereich dieser Abbiegungen einer jeweils bei jeder Ab-
biegung die Richtung
wechselnden Faserverschiebung im Sinn des wechselnden Streckens und Stauchens unter
gleichzeitiger Anwendung eines Preßd .ruckes unterworfen wird. Zweckmäßig unterliegt
das Gut im Bereich dieser Abbiegungen noch einer Ouerverreibung. Die wechselnden
Abbiegungen erfolgen vorteilhaft um einen Bogenwinkel von. i8o° bei -nachdem Ende,des
Behandlungsweges hin abnehmendem Bogenradius.
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Die wechselnden Abbiegungen werden durch .das Behandlungsgut zwischen
sich aufnehmende, in Zickzackform geführte Förderbänder erreicht, die jedoch zur
Herbeiführung des, wechselweisen Streckens und Stauchens auf der gemeinsamen Spannlänge
mit gleicher Fördergeschwindigkeit angetrieben, dabei aber für den Zickzackweg über
Umlen .rollen geführt sind. Von den mit der gleichen Geschwindigkeit von den Um':lenkrollen
abgezogenen Förderbändern muß .also :das jeweils außenliegende Band auf dem Umschließweg
über die Umlenkrolle einen. größeren Weg zurücklegen als das auf der Rolle liegende
Band. Es tritt also an den verschiedenen Umlenkstellen eine Verschiebung des jeweils
außenliegenden Bandes gegenüber dem innenliegenden Band -ein. Diese vorübergehende
Änderung in der Relativgeschwindigkeit der sonst mit gleicher @Geschwindigkeit umlaufenden
Bänder führt an den Umlenkstellen, und zwar nur an diesen, zu einem wechselnden
Stauchen 'und Streckender Bastfaserhülle- Dabei wird: das Gut an diesen: Stellen,
einer starken Pressung zwischen :den sich gegenseitig verschiebenden Förderbändern
unterzogen,. Es tritt dadurch eine starke Reibwirkung und. damit eine Lockerung
zwischen den Fasern an sieh und den holzartigen Bestandteilen ein, die im Zuge der
sich wiederholenden Streck-und Stauchvorgänge zu einer weitgehenden Auflockerun,g
:der Faserhülle führt.
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Dabei. kann durch entsprechende Profilierung der das Gut führenden
Seiten der Förderbänder neben dieser inneren in Förderrichtung erfolgenden Verschiebereibung
auch, eine quer hierzu gerichtete innere Verschiebereibung eingeführt werden. Wenn
beispielsweise :das eine der Förderbänder mit einer Querriffelung und das andere
Förderband mit einer Fischgrätenriffelwng versehen ist, ergibt sich an ,den aufeinanderfolgenden,
jeweils in umgekehrter Richtung liegenden Umlenkungen wechselweise ein Verziehen
:des Fasergutbandes in die Breite mit anschließender Verengung. Diese wechselweise
Querverschiebung der Fasern führt in Verbindung mit der Längsverschiebung zu einem
äußerst wirksamen Lockern. und Ablösen der Holzbestandteile.
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Da wegen der Führung des Fasergutes zwischen :den beiden Förderbändern
eine Trennung der Fasern von den gelösten Holzbestandteilen nicht erfolgt, ist dieser
Behandlungsstufe zweckmäßig ein Transportsehüttelband mit einer Absaugeeinrichtung
nachgeschaltet.
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Zur weiteren Reinigung der Fasern von noch anhaftenden Holzbestandteilen
dient dann eine Walzensckilägervorriahtung, bei :der jeweils: zwei Walzenpaare aus
je einer Rollstab- und einer Riffelwalze in gegenständiger Anordnung mit einem Kreuzleistenwalzenpaar
abwechseln.
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Hierbei. ist es für :die- Verarbeitung von Grünbastfasersten.geln
zweckmäßig, das von .der Walzenschlägervorrichtung kommende Gut erneut der vorbeschriebenen
Umlenkbre:chung.mi,t anschließender Walzenschlägerbearbeitung zu. unterziehen. Das
Gut wird sodann einer Verzieheinrichtung und einer Hechelturbine zugeführt. Es ergibt
sich dann ein praktisch spinnfertiges Langfaserendprodukt, wobei der Anfall an:
Werg oder verkürzten Fasern auf ein Mindestmaß beschränkt ist.
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Das, neue Verfahren ist nachstehend, an Hand der in der Zeichnung
dargestellten; Behandlungsanlage näher erläutert. Es zeigt jeweils in schematischer
Darstellung Fi:g. i eine,Gesamtansicht einer Anlage für die Verarbeitung von grünem
Stengelgut, Fig. a die Umlenkeinrichtung, Fig. 3 und; 4. je eine Draufsicht auf
die Innenseiten der .beiden Förderbänder, Fi.g. 5 einen Schnitt durch die Walzenschlägereinheit,
Fig. 6 eine Seitenansicht der Hechelturbine und Fig. 7 einem Schnitt hierzu.
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Einem Förderband 2, auf welches :das Verarbeitungsgut in ausgerichteter
und fortlaufender Schichtung aufgegeben wird; ist in Förderrichtung eine Anzahl
von Walzenpaaren nachgeschaltet, von
denen: das erste Paar aus einfachen
Förderwalzen 3 mit glatter Oberfläche besteht. Es schließt sich ein Kupierwalzenpaar
4 mit vier Knickwalzenpaaren 5 bis 8 an.
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Das. Glattwalzenpaar 3 ist zwangsläufig angetrieben, wobei: :die obere
beweglich gelagerte Glattwalze durch starken Hebeldruck auf die untere, festgelagerte
(Glattwalze angedrückt ist. Der Druck ist so stark bemessen, d-aß die Stehgel des
Einlegegutes zwischen den beiden Walzen zu einem breiten Band glattgequetscht werden.
Beidem nachfolgenden zwangsläufig angetriebenen Kupierwalzenpaar 4 ist die obere
Kupierwalze gefedert gelagert und so eingestellt, daß -die unterste Kupierkuppe
in ihrer .ganzen Länge mit ganz geringem Spiel genau gegen die oberste Kupierkuppe
der unteren festgelagerten Kupierwalze steht. Die Kupierriffelung auf den Walzen
hat eine Teilung, :die der gewünschten Schäbenlänge entspricht, so daß bei -dem
Durchlauf der Holzkern :des Stengelgutes ohne Beschädigung der Faser durch die jeweils
von oben und: unten kommenden Kupierkuppen in diesem Abstand kupiert wird:. Die
Knickwalzen bestehen jeweils aus einer Welle mit aufgesetzten Knickleisten, wobei.
die abgefedert gelagerte und zwangsläufig angetriebene obere Knickwalze so arretiert
ist, Jaß die Knickleisten der zusammenarbeitenden Walzen inein.andergreifen. Die
Zahl der Knickleisten an den Walzenpaaren nimmt :dabei in Förderrichtung zu. Dadurch
wird erreicht, .aß :das Stengelgut nicht immer an der gleichen Stelle geknickt und
vorgebrochen wird:. Nach dem letzten Knickwalzenpaar 8 wird das Stengelgut von einem
schräg liegenden Trichter 9 aufgenommen und einem Förderband io zugeführt, dem ein
Gegenband i i zugeordnet ist.
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Die Bänder haben auf der Innenseite, je nach ,der physikalischen Eigenschaft
des zu bearbeitenden Stengelgutes eine elastische Riffelung oder einen Raster. Das
Einlaufriffelband io hat eine etwas größere Geschwindigkeit als die Durcblaufgeschwin:di:gkei,t
des Vorbrechag@gregates und erfaßt das von dem Trichter 9 kommende Gut ohne Stauung
und führt es unter Einschluß durch :das Auflaufriffelban:d i i über Umlenkrodlen
12, 13, 14, 15 und 16 zu der Antriebswalze 17.
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Nach der Fig. 3 erhält das Förderband io durch Rippen 8o eine Querriffelung,
während.' das Förderband i i (Fig. 4) Winkelrippen 81 hat, :die ein sogenanntes
Fischgrätenmuster bilden.
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Der Durchmesser der Umlenkrollen 12 bis 16 nimmt in Durchgangsrichtung
hin ab. Dadas Auflaufriffelband i i an der Antriebswalze 17 einen größeren Umschlingungsdurchmesser
umschreibt als das Einlaufriffelband, läuft das. Auflaufriffelband mit einer etwas
größeren Geschwindigkeit um. Beim Lauf der Förderbänder i o, ii über die Umlenkrollen
12 bis 16: erfährt das Stengel:gut eine gegenseitige Faserverschiebung in Förderrichtung,
wobei, die jeweils inneren Lagen gegenüber den äußeren Lagen vorgeschoben werden.
Gleichzeitig wird -durch das Zusammenwirkender beiden Riffelungen das Faserband
abwechselnd in der Breite gestreckt und zusammengedrängt. Diese kombinierte Quer-
und Längsverschiebung der Fasern ergibt ein weitgehendes Lockern und Lösen. der
Holzbestandteile von :den Fasern.
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Das Aufriffelban:d läuft nach. der Öffnung der beiden Bänder über
:die Umlenkrollen 18, ig, 2o und die Spannrolle 2i wieder zurück. An der Umlenkrolle
2o ist ein Nocken angebracht, der einen @darüber befestigten Talkumstreuapparat
22 betätigt, durch den Talkum auf das :Band I i gestreut wird, um die Riffelung
der Transportbänder beim Leerlauf zu schonen. Das Einlaufriffelband- läuft über
die Umlenkrolle 23, die Spannrolle 24 und die Umlenkralle 25 ebenfalls wieder zurück.
Um ein. seitliches Abwandern der Bänder zu verhindern, sind die Antriebswalze 17
und die Spannrollen 21 und 24 ballig gearbeitet.
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-Von der Öffnung der bei:d@en Riffelbänder io und i i hinter der Antriebswalze
17 wird: das Stengelmaterial freigegeben und gelangt auf ein über Trägerwalzen 26,
27, 29 und 2g geführtes Lattentransportband 32. Zwischen den Trägerwalzen 26 27
und 28 sind zwei Schlägerwalzen 310 und -3@i gelagert. Die Schlägerköpfe
:dieser beiden sieh im Sinn der Laufrichtung .des Lattentransportbandes. ,drehenden
Schlägerwalzen 3o und 31 schlagen bei jeder Umdrehung unter die, Bahn des Lattentransportbandes.
Sie erzeugen dadurch eine dauernde Schüttelbewegung auf das umlaufende Lattentransportband.
Die in dem Fasergut enthaltenen Schäben werden dadurch losgerüttelt und können :durch
die Zwischenräume des Lattenrostes in einen Abzug nach unten durchfallen. Von :der
Trägerwalze 29 gelangt :das Fasergut auf ein Walzenschlägeraggregat. Dieses besteht
aus einer Walzenstraße, in der acht Riffelwalzen und acht Stabwalzen zu acht Riffel-Stabwalzenpaaren
mit dazwischenliegenden drei Schlägerwalzenpaaren angeordnet sind. Die festgelagerte
Riffelwalze 33 R ist der Länge nach so geriffelt, :daß bei: ihrer Drehung sich in
das Riffeltal jeweils ein Stab der gegenüberliegenden Stabwalze 33 St einlegen
kann und der Riffelberg der Riffelwalze 33 R dann zwischen zwei Stäbe der Stabwalze
33 St eingreift. Die abgefedert gelagerte Stabwalze 33 St besteht aus einem Walzenkern,
um den Stäbe :gelegt sind, die an beiden Enden durch einen Käfigring genalten sind.
Die Stäbe können sich infolge der Reibung an den Riffelwalzen abrollen und reiben
somit schonend das zwischen dem Walzenpaar durchlaufende Fasergut. Um die andere
Seite des Faserbandes ebenfalls dieser Bearbeitung auszusetzen, ist das darauffolgende
Walzenpaar 34R und 34St entgegengesetzt angeordnet. Nach diesem Riffel-Stabwalzenpaar
ist ein Schlägerwalzenpaar 35 angeordnet. Jede Schlägerwalze 'hat am Umfang Schlagleisten
der Länge nach so angeordnet, -daß bei einer zwangsweisen Drehung des Schlägerwalzenpaares
immer eine Schlagleiste der einen Walze zwischen zwei Schlagleisten der anderen
Walze eintaucht. Die Umdrehungszahl des Sohlägerwalzenpaares ist bedeutend größer
als die UmdrChungszahl bzw. Durchlau.fgesehwin:digkeit
des vorhergehenden
Riffel-Stabwalzenpaares. Die stumpfen Schlaglei.stenkantender beiden Schlägerwalzen
tauchen somit in rascher Schlagfolge @einmal von links, dann wieder von rechts in
das Faserband. Dadurch erfährt das Faserband beim Durchgang eine Wellenbewegung;
wodurch die Schüben nach. links und rechts herausgeschlagen und über Leitbleche
36 in den Schäbenabzug fallen. Nach dem Sohlägerwalzenpaar 35 sind: nun wieder ein
Stab-Riffelwalzenpaar 37St/R und ein Riffel-Stabwalzenpaar 38 R/St angeordnet. Diese
beiden Walzenpaare haben eine etwas größere Durchlaufgeschwindigkeit als die beiden
Walzenpaare 33St/R und 34R/St, um ein Stauen des Faserbandes hinter dem schnellaufenden
Schlägerwalzenpaar ,3i5 zu,- verhüten. Es folgt dann wieder ein Schlägerwalzenpaar39,dann
ein Stab-Riffelwalzenpaar 40 St/R und ein Riffel-Stabwalzenpaar 41 R/St, welches
wiederum eine etwas größere Durdh-laufgesch-windigkeit hat: Das Schlägerwalzenpaar
42 arbeitet in gleicher Weise wie die beiden vorhergegangenen Sch.lägerwalzenpaare
35 und 39 und gibt das Faserband an das Stab-Riffelwalzenpaar 43 St/R und
an das letzte Ri.ffel-S.tabwalzenpaar 44R/St ab. Je größer die Umdrehungszahl der
Schlägerwalzen gewählt wird, desto größer ist deren. Wirkung. Von dem letzten Riffel-Stabwalzenpaar
44R/St wird: das, Faserband durch einen Trichter 45 einem Riffelband: 46 zugeführt,
das mit etwas größerer Geschwindigkeit als das letzte Riffel-Stabwalzenpaar 44R/St
umläuft, um eine Stauung bei der übernähme zu vermeiden. Das Förderband 46 arbeitet
mit einem Gegenband zusammen und ist mit diesem in :gleicher Weise wie ,das Band
ro, rz um eine Reihe Umlenkrollen geführt. Um die Wirksamkeit noch zu steigern,
sind die Rollen 47, 48, 49, 5o und 5 1 von vornherein auf dem kleinstmöglichen
Durchmessergehalten, zumal auch .die Stärke,des ,durchlaufenden Fasermaterials dünner
ist. Auch, ist die Stärke der beiden Riffelbänder dünner gewählt, um bei der Umlenkung
über die kleinen Umlenkrollen einen besten Reibungseffekt zu erreichen.
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Das Fasergut gelangt dann auf ein Schütteltransportband Dl und durchläuft
dann ein zweites Walzenschlägeraggregat El. Nach dem letzten Riffel-Stabwalzenpaar
des zweiten Walzenschlägeraggregats wird: das Fasermaterial von einem Verziehaggregat
aufgenommen. Dieses besteht aus drei grob benadelten hintereinandergesohalteten
Mi.tnahmerbändern 52, 53 und 54. Am Ende des Mitnehmerbandes 52 ist eine Haltewalze
55 angebracht, die leicht auf das Mitnehmerband 52 drückt. Unter ,dem Ende des Mitnehmerban:des
52 greift der Anfang des Mitnehmerbandes 53 in die Benadelung ein und. übernimmt
mit einer größeren Geschwindigkeit das Faserband. Durch die Haltewalze 56, werden,die
Fasern an das M.itnehmerband 53 etwas gedrückt bzw. gehalten, und dadurch wird das
Faserband beim Aufläufen auf :das @darunterlie.gende schneller laufende, ebenfalls
grob benadelte Mitnehmerband 54 verzogen. und gestreckt, vergleichmäßigt und geordnet.
Am Ende des letzten Mitnehmerbandes 54 nimmt ein gezahnter Hacker 57 das Faserband
von dem grob benadelten Mitnehmerband 54 ab. Die ankommenden Faserristen werden
auf der Rutsche 58 von einer Arbeitskraft abgenommen -und auf ,den Auflegearm 59
einer Heehelturbine aufgelegt. Deren. Mitnehmerbaod 6o fördert die Faserristen durch
die zwei Trommelsätze 61 und 62 der Hechelturbine, wobei. zwischen ,den beiden Trommelsätzen
die Umspannung von der Wurzel- auf die Spitzenseite der Fasern wie üblich erfolgt.
Die Hechelturhine ist in ihrem Aufbau ähnlich der allgemein bekannten Schwingturbine.
Die Hechelleisten 63 bis 74, die außerdem mit einer langsameren Tourenzahl umlaufen
können als die Schwingmesser einer üblichen Schwingturbine, sind mit einer nach
dem Ende der Durchlaufrichtung feiner werdenden Zahnung oder Wellung versehen. Dadurch
wird der gleiche Hechelvorgang wie auf der allgemein bekannten Hechel maschine erreicht,
und die noch etwas breiteren Bastfasern werden verfeinert, und an dem Abnahmearm
75 der Hefelturb,ine kann eine einwandfreie spinnfertige Langfaser als Endprodukt
abgenommen werden. Von hier aus kann die Rohfaser im Langfaserspinnsystem zu feinen
Garnen versponnen werden. Werden jedoch ;grobe Garne gefordert (Sackfabrikation),
entfällt .der Arbeitsvorgang in der Hechelturbine, da nach dem Verziehaggregatdie
Rohfaser bereits für diesen Zweck ,geeignet ist. Ebenfalls ist für eine beabsichtigte
chemische Aufbereitung (Kotonisierung) der Rohfaser der Hechelvorgang in der Hechelturbine
nicht nötig, und es wird in diesem Fall ,die Rohfaser über ein Förderband vom Verziehaggregat
sofort der chemischen Aufbereitung zugeführt. Durch den Sch.äbenabzug I werden die
Sohäben von den einzelnen Aggregaten abgesaugt und können für die Feuerung einer
Dampfmaschine für die Antriebskraft,der Aggregate nutzbar gemacht werden oder infolge
ihres hohen Zel.lulosegehalts für chemische Zwecke verarbeitet werden. Somit sind
.die Bastfasersten:gel in. allen Teilen auf das. äußerste wirtschaftlich ausgenutzt.