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Entrindungsvorrichtung
Gegenstand der Erfindung bildet eine Vorrichtung für Zellstoffabriken, Holzsch1eifereien usw. zum Entrinden von bastbehaftetem Rundholz, welches in Einweich- oder Dämpfanlagen vorbehandelt wurde.
Nach den Methoden, die die grösste Verbreitung gefunden haben erfolgt die Entrindung entweder a) von Hand oder maschinell nach der schneidenden Methode mit einem schneidenden Werkzeug, auch Messerschälung genannt, b) nach der Friktionsmethode in Trommeln oder Trögen, in welchen bei reichlicher Wasserzugabe die Stämme durcheinanderrollen oder gegen Stahlwerkzeuge gedrückt werden, wobei die Rinde infolge Reibung losgelöst wird, c) nach der hydraulischen Methode, basierend auf der Schlagkraft des Hochdruckwasserstrahles, d) in Kombination der hydraulischen Methode mit der Friktionsmethode in feststehenden Trommeln, deren Mantel durchbrochen ist, mit unterhalb angeordneten Hochdruckwasserspritzrohren oder e) mit Vorrichtungen, die mit Schlagwerkzeugen oder Bürsten arbeiten.
Von den vorgenannten Entrindungsmethoden verursachen die hydraulische Methode und die Friktionsmethode die geringsten Holzverluste, aus welchem Grunde auch beim Erfindungsgegenstand eine Kombination dieser Methoden angewendet wurde.
Bekannt ist ferner ein Holzentrinder nach der USA-Patentschrift Nr. 2, 765, 011 mit einer Vielzahl rotierender Räder mit Gummireifen od. dgl., welche auf einer gemeinsamen Achse so angeordnet sind, dass sie eine Seite eines Prügels in Gang setzen, so dass derselbe rotiert.
Zumindest ein weiteres drehbares gummibereiftes Rad ist zur Führung und Drehung des Prügels so angeordnet, dass es die andere Seite dieses Prügels in Gang setzt, um die Rinde hievon abzureiben, wenn der Prügel durch die erstgenannten Räder in Drehung versetzt wird. Die erfindungsgemässe Konstruktion sieht demgegenüber eine Vielzahl gummibezogener, jedoch parallel nebeneinander gelagerter zylindrischer oder konischer Walzen vor, deren einzelne Achsen senkrecht zur Rundholzachse stehen und bei der das Rundholz frei auf diesen Walzen aufliegend von mehreren längsgerichteten geriffelten Transportwalzen in Drehung versetzt wird. In der erfindungsgemässen Konstruktion wird die Rinde mit Vorteil der Faserrichtung nach vom Holz entfernt, während nach der vorgenannten Patentschrift die Rinde quer zur Faserrichtung abgerieben wird.
An einer andern bekannten Entrindungsmaschine nach der USA-Patentschrift Nr. 2. 783,795 wird die Rinde nach der schneidenden Methode mittels spiralförmiger Klingen, die auf rotierenden Walzen angebracht sind, aufgeschnitten und dann von seitlich angebrachten rotierenden, scheibenförmigen Abschabvorrichtungen vom Prügel abgeschabt. Die vorgenannten Walzen sind entweder horizontal gelagert und von konischer Gestalt oder nach einer Seite zu geneigt gelagert und von zylindrischer Gestalt, so dass die Prügel auf die Abschabvorrichtung zu rollen können. Die spiralförmigen Klingen dienen gleichzeitig dazu, um einen Prügel, der von den Abschabvorrichtungen bearbeitet wird, zurückzuhalten.
Die vorgenannten rotierenden Scheiben der Abschabvorrichtungen sind axial beweglich gelagert und werden entweder durch Federn oder auf hydraulischem Wege korrespondierend zu einem Prügel axial bewegt. An einem Ende der Maschine ist eine Vorrichtung angebracht, mittels welcher der Prügel in axialer Richtung, entgegengesetzt dem Schub, der durch die rotierenden Walzen entsteht, bewegt werden kann, bis er vollkommen entrindet ist und von Schwenkarmen mit gemeinsamer Drehachse seitlich ausgeworfen werden kann.
Die erfindungsgemässe Konstruktion arbeitet dagegen nach der Friktionsmethode in Kombination mit der hydraulischen Methode, wobei erfahrungsgemäss die geringsten Holzverluste verursacht werden.
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In einer weiteren bekannten Holzentrindungsmaschine, USA-Patentschrift Nr. 2,809, 683, wird nach der hydraulischen Methode stufenweise mit einer rindenspaltenden Düse und einer Reihe Düsen zur Abschälung der Düsen gearbeitet. In der ersten Stufe wird die Rinde durch eine Spritzdüse der Längenach gespalten. In der zweiten Stufe wird der Prügel gegen eine Batterie von Spritzdüsen in Drehung versetzt, wobei das gegen das Holz gespritzte Wasser unter die Rinde gedrückt und letztere dadurch kreisförmig vom Rundholz entfernt wird. Die Vorrichtung besteht aus einem Schienenpaar, welches in geneigter Stellung montiert ist und im wesentlichen einen V-förmigen Trog bildet, mit einer Düse, die so ausgerichtet ist, dass sie durch einen Schlitz in einer der genannten Schienen spritzt, um die Rinde an einem Prügel, der sich im Trog befindet, zu spalten.
Der Prügel wird in Richtung seiner Längsachse von einer Förderkette mit Mitnehmerklauen längs der Maschine fortbewegt und gelangt aus dem V-förmigen Trog in eine Gruppe frei rotierender Scheiben, bestehend aus kreisförmigen Blättern, die am Umfang in diagonalen Kerben drehbar gelagerte kleine Scheiben aufweisen, und dann in eine Gruppe motorgetriebener Scheiben, die in einem Gehäuse montiert sind und den Prügel in Drehung versetzen. Zwischen den motorgetriebenen Scheiben, welche ähnlich wie die frei rotierenden Scheiben am Umfang in diagonalen Kerben drehbar gelagerte kleine, jedoch geriffelte Scheiben aufweisen, befinden sich die Spritzdüsen, welche Druckwasser zum Abschälen der Rinde gegen das Holz spritzen. Danach folgt eine zweite Gruppe frei rotierender Scheiben, über die der Prügel aus der Maschine ausläuft.
Zur Vorrichtung gehören noch eine Druckwasserpumpe und ein Regelventil, welches durch einen elektrischen Endschalter an der geschlitzten Schiene am Einlauf der Maschine und durch einen zweiten Endschalter vor den motorgetriebenen Scheiben über ein Magnetventil gesteuert wird und das Druckwasser selektiv der rindenspaltenden Düse oder der Düsengruppe zur Abschälung der Rinde zuführt, je nachdem in welchem Bereich sich der Prügel befindet. Die von den Prügeln geschälte Rinde fällt auf einen Kettenförderer und wird von diesem zu Kreissägen transportiert, welche die Rinde in kleine Stücke zerschneiden, um die weitere Verwertung derselben zu erleichtern.
Die Erfindung benützt die Vorteile sowohl der Friktions- als auch der hydraulischen Methode, erzielt durch die Kombination dieser beiden Schälverfahren einen verhältnismässig niedrigen Druckwasserverbrauch bei äusserst geringen Holzverlusten und besteht darin, dass auf zwei in Abstand nebeneinanderliegenden Stuhlungen, quer zu denselben, in einer Ebene und zueinander parallelliegend, eine Vielzahl angetriebener Friktionswalzen gelagert ist, deren Mantel mit Gummi u. dgl.
Material überzogen ist und Stollen aus dem gleichen Material aufweist, und dass auf einer Längsseite des durch die in Abständen nebeneinanderliegenden Friktionswalzen gebildeten Bettes, u. zw. quer zu diesen angetriebene, mit Riffeln u. dgl. besetzte Transportwalzen angeordnet sind, die das Rundholz in Rotation um seine Längsachse versetzen, und dass zu seiner Bewegung in axialer Richtung zwei motorgetriebene endlose Transportketten vorgesehen sind, welche in zwei von den Stuhlungen getragenen Führungen laufen und über ihren Umfang verteilt eine Mehrzahl von an Mitnehmern befestigten Mitnehmerplatten aufweisen, wobei unter einer das Bearbeitungsbett überdachenden Haube oberhalb jeder Friktionswalze mindestens eine Spritzdüse angeordnet ist,
so dass der austretende Druckwasserstrahl die Friktionswalze und das Rundholz zur Entfernung abgescheuerter Rindenteile bestreicht. Die Friktionswalzen, welche eine Vielzahl von Gummistollen mit trapezförmigem Querschnitt oder solche in beliebig anderer Form aufweisen, sind entweder horizontal gelagert und von kegelstumpfförmiger Gestalt oder gegen die Transportwalzen zu geneigt gelagert und von zylindrischer Gestalt, damit der auf den Friktionswalzen liegende Stamm stets gegen die Transportwalze zu abrollt. Zur besseren Anschmiegung der Gummistollen an die Unregelmässigkeiten der Oberfläche des Rundholzes kann in jedem Stollen eine Luftkammer eingeschlossen sein.
Für den gleichen Zweck können die Friktionswalzen aus einem druckluftgefüllten Gummimantel mit Gummistollen bestehen, wobei jener stirnseitig auf zwei eisernen Rosetten, die mit der Welle fest verbunden sind, aufvulkanisiert ist. Die Gummistollen können ringförmig, in der Längsrichtung jeweils zueinander versetzt, oder schraubenförmig angeordnet sein. Die Erfindung gestattet es, durch Änderung der Drehzahl der Friktionswalzen oder Änderung der Vorschubgeschwindigkeit bzw. Umkehrung der Vorschubrichtung die Behandlungsdauer elastisch an den Bebastungsgrad des Holzes und an das Haftvermögen des Bastes an der Holzoberfläche, je nachdem, ob es sich um frisches oder abgelagertes Holz handelt, anzupassen. Diese Eigenschaft ist auch für die Entrindung von übermässig lang gelagerten, angemorschten, kranken und besonders weichen Hölzern von Vorteil.
Die Erfindung gestattet es auch, die Reibung zwischen Holz und Friktionswalzen zu steigern, während beispielsweise in einer Entrindungstrommel, in welcher Friktionsentrindung Prügel gegen Prügel oder Prügel gegen Mantelprofile der Trommel stattfindet, durch Erhöhung der Trommeldrehzahl die Friktion nur begrenzt erhöht werden kann. Bei Überschreitung der für optimale Entrindung ermittelten Trommeldrehzahl kann die Bewegung der Prügel zueinander und damit die Friktion abnehmen bzw. bei entsprechend hoher Drehzahl auf Null absinken, wenn die Hölzer an der Trommelwand durch die Fliehkraft zueinander relativ zur Ruhe kommen.
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Eine beispielsweise Ausführungsform der Entrindungsvorrichtung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen :
Fig. 1 eine Vorderansicht, Fig. 2 einen Grundriss, Fig. 3 einen Schnitt gemäss der Linie III - III der Fig. 2, Fig. 4 eine kegelstumpfförmige Friktionswalze mit ringförmiger Anordnung der Gummistollen, Fig. 5 einen Schnitt gemäss der Linie V - V der Fig. 4, Fig. 6 eine kegelstumpfförmige Friktionswalze mit schraubenlinienförmiger Anordnung der Gummistollen, Fig. 7 eine zylindrische Friktionswalze mit in der Längsrichtung zueinander versetzt angeordneten Gummistollen, Fig. 8 einen Schnitt gemäss der
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walze, deren Gummimantel mit Druckluft gefüllt ist, Fig. 12 einen Schnitt gemäss der Linie XII-XII der Fig. 11.
Die Fig. 1 - 3 zeigen die Entrindungsvorrichtung mit beispielsweise sechs kegelstumpfförmigen Friktionswalzen l, deren Wellen 3 auf der Stuhlung 14 beiderseits in den Lagern 4 gelagert sind und deren Achsen zueinander parallel in einer gemeinsamen horizontalen Ebene liegen. Je drei Friktionswalzen 1 werden über die Kettenräder 9 und die Ketten 10 von einem Getriebemotor 11 gemeinsam angetrieben, wobei jeweils die mittlere Walze durch die Kupplung 12 mit dem vorgenannten Getriebemotor verbunden ist. Die Getriebemotore 11 ruhen auf den Stützen 13 und sind als Regelmotore gebaut, so dass ihre Drehzahl entweder stufenlos oder stufenweise variiert werden kann.
Quer zu den Friktionswalzen 1 sind über dem kleinen Kegelende derselben zwei zylindrische gusseiserne Transportwalzen 15 mit der gemeinsamen Welle 17 in. den Lagern 18 hintereinander horizontal gelagert, wobei deren gemeinsame Achse zu den Achsen der Friktionswalzen 1 senkrecht steht. Die Oberfläche der Transportwalzen 15 weist eine beliebige Anzahl von Riffeln 16 von prismatischer Gestalt und dreieckförmigem Querschnitt auf, deren Länge gleich der Walzenlänge ist. Der Antrieb der Transportwalzen 15 erfolgt über die Kupplung 20 durch einen Getriebemotor 19.
In Fig. 2 ist das rechte Ende der Vorrichtung als"Einlaufseite", das linke Ende als"Auslaufseite", die rückwärtige Seite als"Antriebsseite"und die Vorderseite als "Bedienungsseite" bezeichnet. Die Vorschubeinrichtung für den Vorschub des Rundholzes in Richtung seiner eigenen Achse besteht aus vier Kettenrädern 24, den beiden Wellen 25 mit den Lagern 26, den beiden Transportketten 23 mit den Mitnehmern 22, den Mitnehmerplatten 21, den beiden Kettenführungen 27 mit den Haltern 28 und dem Getriebemotor 29. Jede Mitnehmerplatte 21 ist mit zwei gegenüberliegenden Mitnehmern 22 je an einem Plattenende fest verbunden, so dass jede Mitnehmerplatte 21 parallel zur Stirnfläche des Stammes liegt.
Der Abstand zwischen den einzelnen vorgenannten Mitnehmerplattenrichtet sich nach derRundholzlänge.
Die Kettenführungen 27 dienen dazu, ein Durchhängen der Ketten 23 über den Friktionswalzen 1 zu vermeiden und weisen je die Gestalt einer nach oben offenen U-Schiene auf, die mit den Haltern 28 an der Stuhlung 14 befestigt ist. Der Getriebemotor 29 mit Kupplung 30 dient zum Antrieb der Vorschubeinrichtung und ist als Regelmotor gebaut, derart, dass seine Drehzahl entweder stufenlos oder stufenweise variierbar und seine Drehrichtung umkehrbar ist. damit die Vorschubgeschwindigkeit variiert und die Vorschubrichtung umgekehrt werden kann.
An der Einlaufseite ist das Einlaufblech 31 angeordnet, welches zum Auflegen des Rundholzes dient und dessen Ebene parallel zur Ebene der Scheitellinien der Friktionswalzen l, jedoch etwas tiefer als jene liegt. In gleicher Weise ist auf der Auslaufseite das Auslaufblech 33 angeordnet. Am Einlaufblech ist die Seitenwand 32 und am Auslaufblech 33 die Seitenwand 34 antriebsseitig angebracht. Die Seitenwände 32 und 34 verhindern, dass das Rundholz über das Einlaufblech 31 beziehungsweise Auslaufblech 33 hinaus gegen die Antriebsseite zu abrollt. Auf der Auslaufseite der Entrindungsvorrichtung. ist zur Abführung der entrindeten Stämme eine Rinne 39, welche auf der Stuhlung 40 ruht, angebracht. Zwischen der Rinne 39 und dem Auslaufblech 33 ist für den Durchgang der Mitnehmerplatten 21 ein entsprechender Zwischenraum freigelassen.
Oberhalb der Friktionswalzen 1 ist die Haube 35 gegen Spritzwasser angeordnet. Etwa in der Mitte unterhalb des Scheitels der Haube 35 ist das Druckwasserspritzrohr 36 mit den Haltern 37 befestigt und weist soviel Flachstrahldüsen 38 auf als Friktionswalzen 1 vorhanden sind. Die Flachstrahldüsen 38 bilden einen flachen Wasserstrahl etwa in senkrechter Ebene über den Achsen der Friktionswalzen 1. Unterhalb der Friktionswalzen 1 ist zwischen den Stuhlungen 14 die Auffangrinne 41 für die vom Holz losgetrennten Bast- und Rindenteilchen angebracht, welche zusammen mit dem Spritzwasser von dort in den Kanal 42 abfliessen.
Fig. 4 zeigt eine kegelstumpfförmige Friktionswalze 1 mit Welle 3 samt den Lagern 4, dem Eisenkern 7 und den Gummistollen 2, welche mit dem Gummimantel 6 ein homogenes Ganzes bilden. Der Gummimantel 6 ist mit dem Eisenkern 7 durch Vulkanisation fest verbunden. Die Gummistollen 2 sind
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am Gummimantel 6 ringförmig und der Länge nach in Richtung einer Mantelerzeugenden des Kegelstumpfes angeordnet. Es ist ferner eine Transportwalze 15 mit den Riffeln 16 und Welle 17, in der Vorschubrichtung des Holzes gesehen, dargestellt.
Fig. 5 zeigt im Schnitt gemäss der Linie V - V der Fig. 4 den trapezförmigen Querschnitt der Gummistollen 2, welche mit dem Gummimantel 6 ein homogenes Ganzes bilden, die Welle 3 und den Eisenkern 7, mit welchem der vorgenannte Gummimantel durch Vulkanisation fest verbunden ist.
In Fig. 6 wurde eine Friktionswalze 1 von kegelstumpfförmiger Gestalt mit Welle 3, den Lagern 4 und den Gummistollen 2, welche schraubenlinienförmig am Gummimantel 6 angeordnet sind, dargestellt.
In Fig. 7 wurde eine Friktionswalze 1 von zylindrischer Gestalt, mit Welle 3, welche in den La- gern 4 gelagert und deren Achse gegen die Transportwalzen 15 zu geneigt ist, dargestellt. Die Gummistollen 2 sind ringförmig und parallel zur Walzenachse am Gummimantel 6 angeordnet, jedoch der Länge nach um eine halbe Teilung zueinander verschoben. Der vorgenannte Gummimantel ist mit dem Eisenkern 6 durch Vulkanisation fest verbunden.
Fig. 8 zeigt eine Friktionswalze 1 im Schnitt gemäss der Linie VIII-VIII der Fig. 7 mit den Gummistollen 2, welche trapezförmigen Querschnitt aufweisen und mit dem Gummimantel 6 ein homogenes Ganzes bilden. Der vorgenannte Gummimantel ist mit dem Eisenkern 7 durch Vulkanisation fest verbunden.
In Fig. 9 ist eine Friktionswalze 1 von zylindrischer Gestalt, deren Welle 3 in den Lagern 4 gegen die Transportwalzen 15 zu geneigt gelagert ist und deren Gummistollen 2 Luftkammern 5 aufweisen, dargestellt.
Fig. 10 zeigt eine Friktionswalze 1 im Schnitt gemäss der Linie X - X der Fig. 9 mit den Gummistollen 2, welche Luftkammern 5 aufweisen.
In Fig. 11 ist eine Friktionswalze 1 von zylindrischer Gestalt dargestellt, welche in den Lagern 4 geneigt zu den Transportwalzen 15 gelagert ist. Die Gummistollen 2 sind ringförmig, parallel zur Walzenachse auf dem Gummimantel 6 angeordnet und der Länge nach um eine halbe Teilung zueinander verschoben. Der vorgenannte Gummimantel ist mit Druckluft gefüllt und mit eisernen Rosetten 8 auf der Welle 3 befestigt.
Fig. 12 zeigt eine Friktionswalze 1 im Schnitt gemäss der Linie XII I der Fig. 11 mit den Gummistollen 2, welche trapezförmigen Querschnitt aufweisen und mit dem Gummimantel 6, der mit Druckluft gefüllt ist, ein homogenes Ganzes bilden.
Die Erfindung beschränkt sich keineswegs auf die in der Zeichnung dargestellte Ausführungsform.
Selbstverständlich sind Abänderungen möglich, ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen. Die Vorrichtung kann mit einer wesentlich grösseren Anzahl Friktionswalzen 1 und Transportwalzen 15 ausgeführt werden. Es ist denkbar, dass die Gummistollen 2 mit dem Gummimantel 6 auch aus Kunststoffen oder aus der besonders verschleissfesten und weichen Gummiqualität "Linatex" ausgeführt werden. An Stelle der Riffel 16 auf den Transportwalzen 15 können auch Stifte u. dgl. zur Anwendung kommen.
Die Wirkungsweise der Entrindungsvorrichtung ist folgende :
Das vorgedämpfte oder mit Heisswasser vorbehandelte Rundholz wird im nassen Zustand zwischen zwei Mitnehmerplatten 21 auf das Einlaufblech 31 so aufgelegt, dass seine Stirnflächen mit den Mitnehmerplatten 21 parallel liegen bzw. seine Achse parallel zur Achse der Transportwalzen 15 ist. Das Rundholz rollt oder rutscht am Einlaufblech 31 infolge der Schwerkraft zur Seitenwand 32 und wird von einer Mitnehmerplatte 21 in Richtung vom Einlaufblech 31 zum Auslaufblech 33 langsam über die Friktionswalzen 1 geschoben. Liegt das Rundholz auf den kegelstumpfförmigen oder auf den gegen die Transportwalzen 15 zu geneigt gelagerten zylindrischen Friktionswalzen l, so rollt oder rutscht es noch seitlich, bis es die rotierenden Transportwalzen 15 berührt.
Die Riffel 16 der rotierenden Transportwalzen 15 bewirken sodann die Drehung des Rundholzes um seine eigene Achse. Zwischen der Rundholzoberfläche und den Gummistollen 2 wird infolge gleitender Reibung eine beträchtliche Reibungsarbeit geleistet, die durch das Eigengewicht des Rundholzes, durch den Reibungskoeffizient Holz/Gummi und dadurch gegeben ist, dass die Umfangsgeschwindigkeit der Friktionswalzen 1 bedeutend höher ist als die Vorschubgeschwindigkeit der Vorschubeinrichtung. Die Reibungsarbeit bewirkt ein Abscheuern und Abschälen des Bastes und Rindenrestes vom Rundholz in der Faserrichtung.
Bemerkt wird, dass die Oberfläche der Friktionswalzen 1 nicht geschlossen ausgeführt. ist, sondern durch die Gummistollen 2 Unterbrechungen ähnlich der Form von Zahnlücken aufweist, so dass die Scheuer- und Schälwirkung am Holz durch die nach der Drehrichtung der Friktionswalzen 1 vorne und parallel zur Achse der vorgenannten Walzen liegenden Längskanten der Gummistollen noch erhöht wird. Zum Abspülen der losgetrennten Bast- und Rinden-
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teilchen sowohl vom Rundholz als auch von den Friktionswalzen 1, den Transportwalzen 15 und den Mitnehmerplatten 21 wird durch das Spritzrohr 36 über die Flachstrahldüsen 38 ständig Druckwasser mit einem Druck bis etwa 25 atü zugeführt.
Hiedurch wird ein hoher Wascheffekt am Holz, bei schonender Behandlung desselben, erzielt, sowie die vorgenannten Teile ständig von Bast und Rinde freigehalten.
Je nach dem Bebastungsgrad und dem Haftvermögen des Bastes und der Rindenreste am Holz wird vom Bedienungsmann die Drehzahl der Friktionswalzen 1 am Getriebemotor 11 geregelt oder geschaltet.
Bei starker Bebastung ist eine hohe Drehzahl für die vorgenannten Walzen zu wählen. Verlässt ein Stamm die Friktionswalzen 1 in Richtung Auslaufseite, dann gelangt er auf das Auslaufblech 33, welches ähnlich wie das Einlaufblech 31 parallel zur Ebene der Scheitellinien der Friktionswalzen 1, jedoch etwas unterhalb derselben, angeordnet ist und eine Seitenwand 34 besitzt., damit das Rundholz infolge der Neigung des vorgenannten Auslaufbleches gegen die Transportwalzen 15 nicht über vorgenanntes Auslaufblech abrollt. Die Mitnehmerplatte 21 schiebt den Stamm ständig weiter, bis er kippt und über die Rinne 39, welche auf der Stuhlung 40 befestigt ist, ausgeworfen wird. Die Mitnehmerplatte 21 geht sodann
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wieder zur Einlaufseite zurückzukehren.
Die vom Holz durch die Friktionswalzen 1 losgetrennten Bastund Rindenteilchen fallen auf die Auffangrinne 41 und gelangen von dort zusammen mit dem Spritzwasser durch den Kanal 42 in bekannter Weise zu einem (in der Zeichnung nicht dargestellten) Rindenabscheider (Vibrationssieb). Das gereinigte Spritzwasser kann, wenn Wassermangel besteht, wieder dem Druckwasserspritzrohr 36 zugeführt werden. Zweckmässig wird dem gereinigten Spritzwasser ein geringer Prozentsatz Frischwasser zugeführt, um eine Anreicherung der Gerbstoffe und eine zu starke Verfärbung zu verhindern.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Entrindungsvorrichtung für bastbehaftetes, in Einweich- oder Dämpfanlagen vorbehandeltes Rundholz unter Verwendung von einen elastischen Belag aufweisenden Bearbeitungswerkzeugen sowie von auf das Rundholz einwirkenden Druckwasserstrahlen, dadurch gekennzeichnet, dass auf zwei in Abstand nebeneinanderliegenden Stuhlungen (14), quer zu denselben, in einer Ebene und zueinander parallelliegend, eine Vielzahl angetriebener Friktionswalzen (1) gelagert ist, deren Mantel (7) mit Gummi u. dgl.
Material überzogen ist und Stollen (2) aus dem gleichen Material aufweist, und dass auf einer Längsseite des durch die in Abständen nebeneinanderliegenden Friktionswalzen (1) gebildeten Bettes, u. zw. quer zu diesen angetriebene, mit Riffeln (16) u.
dgl. besetzte Transportwalzen (15) angeordnet sind, die das Rundholz in Rotation um seine- Längsachse versetzen, und dass zu seiner Bewegung in axialer Richtung zwei motorgetriebene endlose Transportketten (23) vorgesehen sind, welche in zwei von den Stuhlungen (14) getragenen Führungen (27) laufen und über ihren Umfang verteilt eine Mehrzahl von an Mitnehmern (22) befestigten Mitnehmerplatten (21) aufweisen, wobei unter einer das Bearbeitungsbett überdachenden Haube (35) oderhalb jeder Friktionswalze (1) mindestens eine Spritzdüse (38) angeordnet ist, so dass der austretende Druckwasserstrahl die Friktionswalze und das Rundholz zur Entfernung abgescheuerter Rindenteile bestreicht.
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Debarker
The subject of the invention is a device for pulp mills, lumber mills, etc. for debarking round wood that has been pretreated in soaking or steaming systems.
According to the methods that have become most widespread, debarking is carried out either a) by hand or by machine using the cutting method with a cutting tool, also known as knife peeling, b) using the friction method in drums or troughs, in which the trunks are stored if there is plenty of water roll through each other or be pressed against steel tools, whereby the bark is loosened due to friction, c) according to the hydraulic method, based on the impact force of the high pressure water jet, d) in combination of the hydraulic method with the friction method in fixed drums, the jacket of which is perforated, with underneath arranged high-pressure water spray pipes or e) with devices that work with striking tools or brushes.
Of the above-mentioned debarking methods, the hydraulic method and the friction method cause the lowest wood losses, for which reason a combination of these methods was used in the subject of the invention.
Also known is a wood barking according to US Pat. No. 2, 765, 011 with a plurality of rotating wheels with rubber tires od. The like. Which are arranged on a common axis so that they set one side of a beating in motion so that the same rotates.
At least one further rotatable rubber-tyred wheel is arranged for guiding and rotating the stick in such a way that it sets the other side of this stick in motion in order to rub off the bark thereof when the stick is set in rotation by the first-mentioned wheels. The construction according to the invention, on the other hand, provides a large number of rubber-covered cylindrical or conical rollers mounted parallel to each other, the individual axes of which are perpendicular to the log axis and in which the log, lying freely on these rollers, is set in rotation by several longitudinally directed corrugated transport rollers. In the construction according to the invention, the bark is advantageously removed from the wood in the direction of the fibers, while according to the aforementioned patent specification the bark is rubbed off transversely to the direction of the fibers.
On another known debarking machine according to US Pat. No. 2,783,795, the bark is cut open by the cutting method using spiral blades mounted on rotating rollers and then scraped off the stick by rotating, disc-shaped scrapers attached to the side. The aforementioned rollers are either mounted horizontally and have a conical shape or are mounted inclined to one side and have a cylindrical shape so that the sticks can roll onto the scraper. The spiral blades also serve to hold back a stick that is being processed by the scraping devices.
The aforementioned rotating disks of the scraping devices are axially movable and are moved axially either by springs or by hydraulic means corresponding to a beating. At one end of the machine a device is attached by means of which the stick can be moved in the axial direction, opposite to the thrust created by the rotating rollers, until it is completely debarked and can be ejected laterally by swivel arms with a common axis of rotation.
The construction according to the invention, on the other hand, works according to the friction method in combination with the hydraulic method, whereby experience has shown that the lowest wood losses are caused.
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In another known wood debarking machine, US Pat. No. 2,809,683, the hydraulic method is used in stages with a bark-splitting nozzle and a series of nozzles for peeling off the nozzles. In the first stage, the bark is split lengthways by a spray nozzle. In the second stage, the beating is set in rotation against a battery of spray nozzles, whereby the water sprayed against the wood is pressed under the bark and the latter is thereby removed in a circular manner from the round wood. The device consists of a pair of rails, mounted in an inclined position and essentially forming a V-shaped trough, with a nozzle oriented to spray through a slot in one of said rails, around the bark on a stick that is in the trough to split.
The stick is moved along the machine in the direction of its longitudinal axis by a conveyor chain with driving claws and passes from the V-shaped trough into a group of freely rotating disks consisting of circular blades with small disks rotatably mounted in diagonal notches on the circumference, and then into a group of motor-driven disks that are mounted in a housing and set the beating in rotation. Between the motor-driven disks, which, like the freely rotating disks, have small but fluted disks rotatably mounted in diagonal notches on the circumference, there are spray nozzles, which spray pressurized water against the wood to peel the bark. This is followed by a second group of freely rotating disks through which the stick runs out of the machine.
The device also includes a pressurized water pump and a control valve, which is controlled by an electrical limit switch on the slotted rail at the inlet of the machine and by a second limit switch in front of the motor-driven discs via a solenoid valve and the pressurized water selectively to the bark-splitting nozzle or the nozzle group for peeling off the Bark feeds, depending on the area in which the beating is located. The bark peeled from the beating falls onto a chain conveyor and is transported by this to circular saws, which cut the bark into small pieces in order to facilitate further use.
The invention uses the advantages of both the friction and the hydraulic method, achieves a relatively low pressure water consumption with extremely low wood losses through the combination of these two peeling methods and consists in the fact that on two framing that are spaced apart, transversely to the same, in one plane and lying parallel to each other, a plurality of driven friction rollers is mounted, the jacket of which is covered with rubber and. like
Material is coated and has studs made of the same material, and that on a longitudinal side of the bed formed by the spaced apart friction rollers, u. between driven transversely to these, with corrugations u. Like. Occupied transport rollers are arranged, which set the log in rotation about its longitudinal axis, and that two motor-driven endless transport chains are provided for its movement in the axial direction, which run in two guides supported by the frames and distributed over their circumference a plurality of Have carrier plates attached to carriers, with at least one spray nozzle being arranged under a hood covering the processing bed above each friction roller,
so that the exiting jet of pressurized water brushes the friction roller and the round wood to remove abraded pieces of bark. The friction rollers, which have a large number of rubber studs with a trapezoidal cross-section or those in any other shape, are either mounted horizontally and have a frustoconical shape or are mounted too inclined towards the transport rollers and are cylindrical in shape so that the trunk lying on the friction rollers is always against the transport roller to unroll. An air chamber can be enclosed in each tunnel to better fit the rubber studs to the irregularities of the surface of the log.
For the same purpose, the friction rollers can consist of a rubber jacket filled with compressed air with rubber studs, which is vulcanized onto two iron rosettes which are firmly connected to the shaft. The rubber studs can be arranged in a ring shape, offset from one another in the longitudinal direction, or in a helical manner. The invention makes it possible, by changing the speed of the friction rollers or changing the feed speed or reversing the feed direction, the duration of treatment to the degree of pollution of the wood and the adhesion of the bast to the wood surface, depending on whether it is fresh or seasoned wood to adapt. This property is also advantageous for debarking wood that has been stored for too long, has been scrubbed, is sick and is particularly soft.
The invention also makes it possible to increase the friction between the wood and the friction rollers, while, for example, in a debarking drum, in which frictional debarking takes place beats against beatings or beatings against drum profiles, the friction can only be increased to a limited extent by increasing the drum speed. If the drum speed determined for optimal debarking is exceeded, the movement of the sticks to each other and thus the friction can decrease or, at a correspondingly high speed, drop to zero when the pieces of wood on the drum wall come to rest relative to each other due to the centrifugal force.
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An example embodiment of the debarking device is shown in the drawing. Show it :
1 shows a front view, FIG. 2 shows a plan view, FIG. 3 shows a section along line III - III of FIG. 2, FIG. 4 shows a frustoconical friction roller with an annular arrangement of the rubber studs, FIG. 5 shows a section along line V - 4, FIG. 6 shows a frustoconical friction roller with a helical arrangement of the rubber lugs, FIG. 7 shows a cylindrical friction roller with rubber lugs offset from one another in the longitudinal direction, FIG. 8 shows a section according to FIG
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roller, the rubber jacket of which is filled with compressed air, FIG. 12 a section along the line XII-XII in FIG. 11.
1-3 show the debarking device with, for example, six frustoconical friction rollers 1, the shafts 3 of which are mounted on the frame 14 on both sides in the bearings 4 and whose axes are parallel to one another in a common horizontal plane. Three friction rollers 1 each are driven jointly by a gear motor 11 via the chain wheels 9 and the chains 10, the middle roller in each case being connected to the aforementioned gear motor by the coupling 12. The gear motors 11 rest on the supports 13 and are built as regulating motors, so that their speed can be varied either continuously or in steps.
Transversely to the friction rollers 1, two cylindrical cast iron transport rollers 15 with the common shaft 17 are mounted horizontally one behind the other in the bearings 18 over the small conical end thereof, their common axis being perpendicular to the axes of the friction rollers 1. The surface of the transport rollers 15 has any number of corrugations 16 of prismatic shape and triangular cross-section, the length of which is equal to the roller length. The transport rollers 15 are driven via the coupling 20 by a geared motor 19.
In Fig. 2, the right end of the device is referred to as the "inlet side", the left end as the "outlet side", the rear side as the "drive side" and the front side as the "operating side". The feed device for the feed of the log in the direction of its own axis consists of four chain wheels 24, the two shafts 25 with the bearings 26, the two transport chains 23 with the drivers 22, the driver plates 21, the two chain guides 27 with the holders 28 and the Gear motor 29. Each driver plate 21 is firmly connected to two opposing drivers 22 each at one end of the plate, so that each driver plate 21 lies parallel to the end face of the trunk.
The distance between the individual drive plates mentioned above depends on the log length.
The chain guides 27 serve to prevent the chains 23 from sagging over the friction rollers 1 and each have the shape of an upwardly open U-rail, which is fastened to the frame 14 with the holders 28. The gear motor 29 with coupling 30 serves to drive the feed device and is constructed as a control motor in such a way that its speed can be varied either continuously or in steps and its direction of rotation can be reversed. so that the feed rate varies and the feed direction can be reversed.
On the inlet side, the inlet plate 31 is arranged, which is used to lay the round timber and whose plane is parallel to the plane of the apex lines of the friction rollers 1, but slightly lower than that. In the same way, the outlet plate 33 is arranged on the outlet side. The side wall 32 is attached to the inlet plate and the side wall 34 is attached to the outlet plate 33 on the drive side. The side walls 32 and 34 prevent the round timber from rolling over the inlet plate 31 and outlet plate 33, respectively, towards the drive side. On the outlet side of the debarker. a channel 39, which rests on the frame 40, is attached to remove the debarked trunks. A corresponding gap is left between the channel 39 and the outlet plate 33 for the entrainment plates 21 to pass through.
The hood 35 is arranged above the friction rollers 1 to protect against splashing water. Approximately in the middle below the apex of the hood 35, the pressurized water spray pipe 36 is fastened with the holders 37 and has as many flat jet nozzles 38 as there are friction rollers 1. The flat jet nozzles 38 form a flat water jet approximately in a vertical plane above the axes of the friction rollers 1. Below the friction rollers 1, between the framing 14, the collecting channel 41 is attached for the bast and bark particles separated from the wood, which together with the spray water from there into the Drain channel 42.
Fig. 4 shows a frustoconical friction roller 1 with shaft 3 including the bearings 4, the iron core 7 and the rubber studs 2, which form a homogeneous whole with the rubber jacket 6. The rubber jacket 6 is firmly connected to the iron core 7 by vulcanization. The rubber studs 2 are
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on the rubber jacket 6 in a ring shape and arranged lengthwise in the direction of a jacket generating the truncated cone. There is also a transport roller 15 with the corrugations 16 and shaft 17, seen in the direction of feed of the wood, shown.
Fig. 5 shows in section according to the line V - V of Fig. 4, the trapezoidal cross-section of the rubber cleats 2, which form a homogeneous whole with the rubber jacket 6, the shaft 3 and the iron core 7, with which the aforementioned rubber jacket is firmly connected by vulcanization is.
In Fig. 6, a friction roller 1 of frustoconical shape with shaft 3, the bearings 4 and the rubber cleats 2, which are arranged helically on the rubber jacket 6, is shown.
In FIG. 7, a friction roller 1 of cylindrical shape, with a shaft 3, which is mounted in the bearings 4 and whose axis is inclined towards the transport rollers 15, is shown. The rubber lugs 2 are arranged in a ring shape and parallel to the roller axis on the rubber jacket 6, but shifted lengthwise by half a division to one another. The aforementioned rubber jacket is firmly connected to the iron core 6 by vulcanization.
FIG. 8 shows a friction roller 1 in section along the line VIII-VIII of FIG. 7 with the rubber lugs 2, which have a trapezoidal cross section and form a homogeneous whole with the rubber jacket 6. The aforementioned rubber jacket is firmly connected to the iron core 7 by vulcanization.
In Fig. 9, a friction roller 1 of cylindrical shape, the shaft 3 of which is mounted in the bearings 4 at an angle to the transport rollers 15 and the rubber lugs 2 have air chambers 5, shown.
FIG. 10 shows a friction roller 1 in section along the line X - X in FIG. 9 with the rubber cleats 2 which have air chambers 5.
In FIG. 11, a friction roller 1 of cylindrical shape is shown, which is mounted in the bearings 4 at an angle to the transport rollers 15. The rubber studs 2 are annular, arranged parallel to the roller axis on the rubber jacket 6 and shifted lengthwise by half a pitch to one another. The aforementioned rubber jacket is filled with compressed air and fastened to the shaft 3 with iron rosettes 8.
FIG. 12 shows a friction roller 1 in section along the line XII I of FIG. 11 with the rubber studs 2, which have a trapezoidal cross-section and form a homogeneous whole with the rubber jacket 6 which is filled with compressed air.
The invention is in no way limited to the embodiment shown in the drawing.
Changes are of course possible without departing from the concept of the invention. The device can be designed with a significantly larger number of friction rollers 1 and transport rollers 15. It is conceivable that the rubber studs 2 with the rubber jacket 6 are also made of plastics or of the particularly wear-resistant and soft rubber quality "Linatex". Instead of the corrugation 16 on the transport rollers 15, pins u. Like. Come to use.
The debarking device works as follows:
The pre-steamed or pre-treated with hot water round wood is placed in the wet state between two driver plates 21 on the inlet plate 31 so that its end faces are parallel to the driver plates 21 or its axis is parallel to the axis of the transport rollers 15. The round timber rolls or slides on the inlet plate 31 as a result of gravity towards the side wall 32 and is pushed slowly over the friction rollers 1 by a driver plate 21 in the direction from the inlet plate 31 to the outlet plate 33. If the round timber lies on the frustoconical or on the cylindrical friction rollers 1, which are inclined towards the transport rollers 15, it still rolls or slides sideways until it touches the rotating transport rollers 15.
The corrugations 16 of the rotating transport rollers 15 then cause the round timber to rotate about its own axis. As a result of sliding friction, considerable friction work is carried out between the log surface and the rubber lugs 2, which is due to the dead weight of the log, the wood / rubber friction coefficient and the fact that the peripheral speed of the friction rollers 1 is significantly higher than the feed speed of the feed device. The work of friction causes abrasion and peeling of the bast and bark residue from the round wood in the direction of the grain.
It should be noted that the surface of the friction rollers 1 is not designed to be closed. is, but has interruptions similar to the shape of tooth gaps due to the rubber studs 2, so that the scrubbing and peeling effect on the wood is further increased by the longitudinal edges of the rubber studs lying in front of the direction of rotation of the friction rollers 1 and parallel to the axis of the aforementioned rollers. For rinsing off the separated bast and bark
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Particles from both the round wood and the friction rollers 1, the transport rollers 15 and the driver plates 21, pressurized water at a pressure of up to about 25 atmospheres is constantly fed through the spray pipe 36 via the flat jet nozzles 38.
As a result, a high washing effect is achieved on the wood, with gentle treatment of the same, and the aforementioned parts are constantly kept free of bast and bark.
The speed of the friction rollers 1 on the gear motor 11 is regulated or switched by the operator, depending on the degree of loading and the adhesive strength of the bast and the bark residues on the wood.
With heavy loads, a high speed should be selected for the aforementioned rollers. If a trunk leaves the friction rollers 1 in the direction of the outlet side, then it arrives at the outlet plate 33, which, like the inlet plate 31, is arranged parallel to the plane of the apex lines of the friction rollers 1, but slightly below the same, and has a side wall 34 so that the round timber due to the inclination of the aforementioned outlet plate against the transport rollers 15 does not roll over the aforementioned outlet plate. The driver plate 21 pushes the trunk continuously until it tilts and is ejected via the channel 39, which is attached to the frame 40. The driver plate 21 then goes
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return to the entry side.
The bast and bark particles separated from the wood by the friction rollers 1 fall onto the collecting channel 41 and from there, together with the spray water, pass through the channel 42 in a known manner to a bark separator (vibrating sieve) (not shown in the drawing). If there is a lack of water, the cleaned spray water can be fed back to the pressurized water spray tube 36. A small percentage of fresh water is expediently added to the cleaned spray water in order to prevent an accumulation of the tannins and excessive discoloration.
PATENT CLAIMS:
1. Debarking device for bast-afflicted round wood pretreated in soaking or steaming systems using processing tools with an elastic coating as well as pressurized water jets acting on the round wood, characterized in that on two spaced framing (14), transversely to the same, in one plane and lying parallel to each other, a plurality of driven friction rollers (1) is mounted, the shell (7) with rubber u. like
Material is covered and studs (2) made of the same material, and that on one longitudinal side of the bed formed by the friction rollers (1) located at intervals, u. between these driven transversely, with corrugations (16) u.
Like. Occupied transport rollers (15) are arranged, which set the log in rotation about its longitudinal axis, and that two motor-driven endless transport chains (23) are provided for its movement in the axial direction, which in two guides carried by the frames (14) (27) and have a plurality of driver plates (21) attached to drivers (22) distributed over their circumference, with at least one spray nozzle (38) being arranged under a hood (35) covering the processing bed or within each friction roller (1), see above that the exiting jet of pressurized water brushes the friction roller and the round wood to remove abraded pieces of bark.