Verfahren zur Herstejlung von Holzfasern sowie llolzschleifjnaschine zur Ausführung des Verfahrens
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Holzfasern aus Rundholz sowie eine Holzschleifma- schiene zur Ausführung des Verfahrens.
Spitzenlose Schleifmaschinen, bei welchen auf den Umfang eines länglichen Gegenstandes eine Gruppe von Schleifscheiben einwirkt, sind z.B. aus dem USA-Patent Nr. 1 579 933 bekannt. Die Maschine nach diesem Patent enthält eine Anordnung eines Führungsorgans, einer Steuerscheibe und einer Schleifscheibe. welche sich gleicnzeitig drehen und den länglichen zu bearbeitenden Gegenstand entlang einer Schleifstation bewegen. Die Schleifscheibe dreht sich rasch, während die Steuerscheibe mit einer wesentlich niedrigeren Drehzahl angetrieben wird, um eine gewünschte Drehbewegung des der Schleifscheibe ausgesetzten Gegenstandes zu bewirken. Die Reaktionskraft des Gegenstandes gegenüber den Kräften der Steuerscheibe und der Schleifscheibe hat eine Bewegung des Gegenstandes entlang der Schleifscheibe zur Folge.
Während der längliche Gegenstand in Längsrichtung entlang der Schleifstation bewegt wird, wird er auf eine bestimmte zylindrische Dimension geschliffen, die vom Abstand der Scheibe abhängig ist. Der längliche Gegenstand wird an der Schleifstation vorbei durch eine gegenseitige Winkelstellung des Schleifrades und des Steuerrades bewegt, wobei die Vorschubgeschwindigkeit den Druck beeinflusst. welcher zwischen der Schleifscheibe und dem zu schleifenden Gegenstand besteht. Diese Verhältnisse und die Massnahmen zur Betätigung einer derartigen Maschine im Betrieb sind an sich bekannt.
Die Erfindung hat die Anwendung des Prinzips des spitzenlosen Schleifens für das Schleifen von Rundholz und die Trennung von Holzfasern zum Ziel, nach dem Prinzip zur Herstellung von Holzpulpe, die im USA Patent Nr. 3 255 070 beschrieben ist.
Das erfindungsgemässe Verfahren, durch welches dieses Ziel erreicht wird, ist dadurch gekennzeichnet, dass das Rundholz gleichzeitig gedreht, komprimiert und entspannt sowie mit einer Flüssigkeit bespült und durchtränkt wird, wobei es in Längsrichtung durch einen Durchgang mit sich vermindernder Grösse bewegt wird, der sich zwischen einer Schleifwalze mit Vorsprüngen zur Entfernung der Holzfasern, welche zur Drehung um ihre Achse angetrieben wird.
befindet, einer Leerlaufwalze zum Komprimieren und Abstützen des im Durchgang befindlichen Rundholzes gegen die Schleifwalze, sowie einer Steuerwalze, durch welche das Rundholz durch den Durchgang bewegt, gleichzeitig gedreht und gegen die Leerlaufwalze und die Schleifwalze angepresst wird, wobei die Steuerwalze um eine Achse drehbar ist, die gegenüber der Achse der Schleifwalze geneigt ist, derart, dass durch die Schleifwalze das Rundholz komprimiert und entlastet wird und die Flüssigkeit aus den komprimierten Bereichen des Rundholzes ausgepresst wird, auf welche die Walzen einwirken, und in entlasteten Bereichen zwischen den Walzen absorbiert wird, so dass die Holzfasern vor ihrer Entfernung durch die Vorsprünge der Schleifwalze gelöst werden.
Die erfindungsgemässe Holzschleifmaschine zur Ausführung des Verfahrens ist gekennzeichnet durch eine Schleifwalze, die drehbar in einem Rahmen gelagert ist und an ihrem Umfang ein Muster von Vorsprüngen zur Erzeugung von Reibung und zur Entfernung von Holzfasern vom Rundholz aufweist, eine Steuerwalze, welche drehbar im Rahmen gelagert ist, von der Schleifwalze entfernt ist und zum gleichzeitigen Komprimieren, Drehen und Bewegen des Rundholzes in Längsrichtung zwischen der Schleifwalze und der Steuerwalze bestimmt ist, eine Leerlaufwalze, die drehbar im Rahmen gelagert ist, von der Schleifwalze und von der Steuerwalze entfernt ist und zum Komprimieren und Abstützen des Rundholzes gegenüber der Schleifwalze und der Steuerwalze bestimmt ist, wobei die Schleifwalze, die Steuerwalze und die Leerlaufwalze derart gegenseitig angeordnet sind,
dass jede Walze eine Linienberührung mit dem zu bearbeitenden Rundholz aufweist, derart, dass im Rundholz Bereiche entstehen, die abwechselnd komprimiert und entspannt werden, und zwischen den Walzen ein Durchgang mit sich verminderndem Querschnitt entsteht, durch welchen das Rundholz bei gleichzeitiger Drehung durch die Steuerwalze bewegt wird, unter einer Verkleinerung durch die Schleifwalze, sowie durch Antriebsorgane zur Drehung der Steuerwalze und der Schleifwalze und ein Organ zum Bespülen des Rundholzes und zur Durchtränkung der entlasteten Bereiche mit einer Flüssigkeit, derart, dass die Holzfasern vor ihrer Entfernung vom Rundholz durch die Schleifwalze gelöst werden.
Es hat sich gezeigt, dass Holzpulpe ausgezeichneter Qualität entweder aus frisch gefälltem Rundholz oder aus trockenem Holz hergestellt werden kann, wenn gewisse Winkel zwischen dem Rundholz und den Walzen eingehalten werden und die Walze, welche als Schleifscheibe wirkt, eine geeignete Oberfläche aufweist. In diesem Zusammenhang ist wegen der hohen auftretenden Drükke zur Herstellung von Holzpulpe eine Stahlwalze erforderlich, die eine entsprechende Oberflächenform aufweist, gegenüber einer richtigen Schleifscheibe, wie sie bei den normalen spitzenlosen Schleifmaschinen und der Vorrichtung nach dem USA-Patent Nr. 3 255 070 verwendet wird.
Im Prinzip enthält die erfindungsgemässe Maschine eine Gruppe von Walzen, welche mit dem Rundholz im wesentlichen in der gleichen Weise zusammenwirken, wie die Schleifscheibe, die Steuerscheibe und die Werkstücks stütze einer spitzenlosen Schleifmaschine, welche auf eine Stange einwirken, die auf eine gegebene zylindrische Grösse geschliffen werden soll. Die Maschine enthält zweckmässig eine besondere Winkelstellung der Walzen gegenüber dem Rundholz, so dass eine Längsbewegung des Rundholzes durch die Maschine entsteht, während gleichzeitig eine Trennung von Fasern vom Rundholz erfolgt.
Die Drehzahl des Rundholzes, der Arbeitsdruck der Walze zur Trennung der Fasern und die Geschwin digkeit der Vorschubbewegung in Längsrichtung des Holzes durch die Maschine können genau durch die Einstellung der Winkel gesteuert werden, unter welchen die Walzen gegenüber dem Rundholz angeordnet sind, sowie durch die Wahl der Drehzahl, mit welcher diese angetrieben sind. Die Walzen sind mit geeigneten An triebsorganen versehen, welche zu ihrer Drehung mit den gewünschten Drehzahlen dienen, damit die erforderliche Drehbewegung, der Schleifdruck und die Vorschubbewegung des Rundholzes erhalten werden. Eine der Walzen wird dabei vorteilhaft langsamer angetrieben und wirkt als eine Steuerwalze im Sinne der Terminologie von spitzenlosem Schleifen.
Die Schleifwalze wird zweckmäs- sig rascher angetrieben und bewirkt die Trennung von Fasern von Rundholz und wirkt ähnlich wie die Schleifscheibe einer spitzenlosen Schleifmaschine. Die Leerlaufwalze dient als Stütze für das Rundholz und hat die Aufgabe, das Komprimieren der Oberfläche des Rundholzes zu unterstützen, wenn dieses in Berührung mit der Stützwalze gelangt. Die Steuerwalze und die Schleifwalze wirken ebenfalls auf die Oberfläche des Rundholzes ein und bewirken eine zusätzliche Kompression sowie ein Entspannen an einzelnen Stellen entlang des Umfanges des Rundholzes.
Die Leerlaufwalze und die Steuerwalze haben die Aufgabe, jeweils mit einem hohen Druck auf die Oberfläche des Rundholzes entlang der Berührungslinie einzuwirken, um die Flüssigkeit aus der Oberfläche des Rundholzes auszuquetschen, so dass nach der Entspannung die Flüssigkeit tief in die Oberfläche des Holzes eindringt. Die angetriebene Schleifwalze hat eine Oberfläche, welche in der Oberfläche des Rundholzes eine Vielzahl von raschen Kompressionszyklen während jeder Umdrehung bewirkt, wodurch die Fasern von der Oberfläche des Rundholzes gelöst werden.
Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 einen Grundriss einer bevorzugten Ausführung der erfindungsgemässen Holzschleifmaschine nach der Linie 1-1 in der Fig. 2,
Fig. 2 eine Ansicht nach der Linie 2-2 in der Fig. 1, wobei gleichzeitig die Bewegungsrichtungen von zwei Rundhölzern durch zwei verschiedene Stationen zur Fasertrennung dargestellt sind,
Fig. 3 eine Ansicht nach der Linie 3-3 in der Fig. 1,
Fig. 4 ein Schema der Stellung der verschiedenen Walzen an den beiden Schleifstationen und
Fig. 5 ein Detail einer bevorzugten Ausführung der Oberfläche der Schleifwalze der erfindungsgemässen Holzschleifmaschine.
Die in der Zeichnung dargestellte Maschine enthält eine Schleifwalze 10 zur Trennung von Fasern von Rundholz sowie eine Steuerwalze 11, welche die Drehgeschwindigkeit des Rundholzes bestimmt. Beide Walzen 10 und 11 sind angetrieben. Die Schleifwalze ist vorzugsweise von einem Elektromotor 12 direkt angetrieben. Der Motor 12 kann eine Leistung von 250 PS und mehr aufweisen und ist zur Drehung der Schleifwalze mit Drehzahlen von 3600 Umdrehungen in der Minute und mehr bestimmt. Die Steuerwalze ist durch einen viel kleineren Motor 13 über ein variables Getriebe 14 und ein geeignetes Winkelgetriebe 15 mit einer Drehzahl von ungefähr 1000 Umdrehungen in der Minute angetrieben.
Die Drehzahl der Steuerwalze 11 ist im Bereich von 9 bis 54 Umdrehungen in der Minute einstellbar, wodurch die Drehzahl des Rundholzes gesteuert werden kann, wie aus dem Folgenden hervorgeht. Die Gruppe der Walzen enthält noch eine Leerlaufwalze 16, die von den beiden anderen Walzen entsprechend der Darstellung in der Fig. 4 entfernt ist und einen Durchgang mit sich verkleinerndem Querschnitt für das Rundholz begrenzt. Die Leerlaufwalze 16 dient zum Abstützen des Rundholzes und zu seinem Anpressen gegen die Schleifwalze und die Steuerwalze, während das Holz durch die Wirkung der Walzen 10, 11 und 16 durch die Maschine bewegt wird.
Zur Befestigung der Lager der einzelnen Walzen ist ein Rahmen mit vertikalen Säulen 17 und horizontalen Trägern 18 und 19 vorgesehen. Die Motoren 12 und 13 sind im Rahmen derart befestigt, dass sie ihre Leistung an die entsprechenden angetriebenen Walzen abgeben.
Die Schleifwalze ist in einer festen Stellung im Rahmen gelagert. Die Leerlaufwalze 16 und die Steuerwalze 11 sind am Rahmen einstellbar gelagert, wobei die Einstellung auf die Weise erfolgt, dass ihre Lager 20, 21, 22 und 23 verstellt werden, so dass die gewünschten Winkelstellungen des Umfanges der einzelnen Walzen erreicht werden.
Zur Versprühung von Flüssigkeit auf den Umfang der Schleifwalze und zur Benetzung der Oberfläche des zu schleifenden Rundholzes ist ein Sprühorgan vorgesehen, welches zwei Leitungen 24 und 25 mit Sprühdüsen aufweist. Mit der Hilfe dieser Flüssigkeit kann die Trennung der Holzfasern vom Rundholz durch Kompression und Entspannung ausgeführt werden. Dieses grundlegende Verfahren ist im erwähnten USA-Patent Nr. 3 255 070 beschrieben. Die Erfindung bildet eine Weiterentwicklung des Verfahrens und der entsprechenden Vorrichtung und verbessert die Fasertrennung, so dass eine Pulpe mit besserer Qualität entsteht, bei besserer Ausnützung von Energie.
Ausserdem gestattet die Anwendung des spitzenlosen Schleifprinzips die Her- stellung einer Maschine zur Verarbeitung von Rundholz zur Pulpe, in welcher Rundholz mit beliebigem Durchmesser und beliebiger Länge in Längsrichtung durch eine Schleifstation geführt werden kann, um in Pulpe umgewandelt zu werden. Das kann an einer einzelnen Schleifstation in der beschriebenen Weise geschehen. Zur maximalen Ausnützung der Maschine können vorzugsweise mehrere Schleifstationen am Umfang der Schleifwalze 10 angeordnet sein. Wie am besten in der Fig. 4 dargestellt ist, ist eine zweite Station mit einer zweiten Steuerwalze 26 vorgesehen, die mit einer zweiten Leerlaufwalze 27 und der Schleifwalze 10 zusammenwirkt.
Die Steuerwalze 26, die Leerlaufwalze 27 und die Schleifwalze 10 bilden eine zweite Gruppe von Walzen, welche einen zweiten Durchgang mit sich vermindernder Grösse begrenzen, der zur Aufnahme eines zweiten Rundholzes mit kleinerem Durchmesser geeignet ist. In diesen Durchgang kann z.B. ein Rundholz eingeführt werden, welches vorher an der ersten Schleifstation mit den Walzen 10, 11 und 16 bearbeitet wurde. Das Rundholz wird an der zweiten Schleifstation weiter in seinem Durchmesser verkleinert, wobei zusätzliche Pulpe entsteht. Falls erwünscht, können weitere Stationen am Umfang der einzigen angetriebenen Schleifwalze 10 angeordnet sein. Wie in der Fig. 4 dargestellt ist, ist ein zweites Sprühorgan mit Sprühleitungen 28 und 29 vorgesehen, deren Düsen gegen die Oberfläche der Schleifwalze und des Rundholzes gerichtet sind.
Aus der Fig. 1 ist ersichtlich, dass die Schleifwalze 10 die Form eines Stahlzylinders hat. Die Oberfläche der Schleifwalze ist mit einem Muster von Vorsprüngen nach der Fig. 5 dargestellt. Die Vorsprünge werden durch Zähne zwischen Reihen von V-förmigen Nuten gebildet, welche am Umfang der Walze angeordnet sind. Die Dimensionen der Nuten und der Zähne, welche auf das Rundholz einwirken, sind nicht kritisch, befinden sich jedoch vorzugsweise im Bereich der Grössenordnung der zu trennenden Fasern und des Typs der herzustellenden Pulpe. So kann z.B. die Tiefe D der Nuten nach der Fig. 5 für Pappelholz ungefähr 0,1 mm betragen, wobei die anderen Dimensionen der Zähne proportional sind.
Das Oberflächenmuster ist gleichmässig am Umfang der Schleifwalze angeordnet. Wenn die Walze entlang der Oberfläche des Rundholzes rotiert, entsteht eine gegenseitige Bewegung der das Rundholz berührenden Oberfläche und des Rundholzes, wobei die Oberfläche der Walze rascher entlang der Oberfläche des Holzes bewegt wird, als sich das Rundholz entlang der Schleifstation bewegt, so dass eine Trennung der gelösten Fasern von der Oberfläche des Holzes entsteht. Da bei einer Drehbewegung des Rundholzes und der Schleifwalze unter gegenseitigem Druck viele Reihen von Zähnen auf die Oberfläche des Holzes einwirken, entsteht eine rasche schlagende und reibende Wirkung, welche bei jedem Stoss eines Zahnes gegen die Oberfläche des Rundholzes wiederholt wird. Dadurch entstehen rasche Zyklen mit Kompression und Entlastung.
Es wird angenommen, dass dadurch eine Reibung zwischen einer Zone erweichter Fasern im Holz entsteht, so dass Flüssigkeit von der Oberfläche der Schleifwalze in die Fasermasse eindringt und die Fasern freigespült werden. Es scheint auf diese Weise eine kombinierte hydraulische Wirkung zu entstehen, bei welcher von der Oberfläche der Walze 10 getragene Flüssigkeit in die Faserschicht eingepresst wird, wenn die Walze 10 und das Rundholz aufeinander abgewälzt werden. Die Reibung hat die Bildung von Wärme zur Folge. Auf jeden Fall, wie auch die Wirkung sei, kann gesehen werden, dass sich an der Berührungslinie der Schleifwalze mit dem Rundholz bei einer Abwälzbewegung der Oberfläche des Rundholzes zur Schleifwalze die Fasern vom Rundholz lösen.
Die Fasern fallen vom Rundholz, ohne dass sie zwischen das Holz und die Schleifwalze eingeschlossen werden, so dass die Gefahr eines Bruches der Fasern durch eine übermässige Rei bung vermindert wird. Entsprechend der Darstellung in der Fig. 3 wird beim Abwälzen der Schleifwalze und des Rundholzes aufeinander die vorher erweichte Faserschicht von einer Dicke von ungefähr 1,5 mm bis 2 mm entlang der ganzen Berührungslinie zwischen dem Rundholz und der Schleifwalze vom Holz abgestreift. Die Fasern fallen auf ein Ablenkblech 30 und werden in einen geeigneten Sammelbehälter geschwemmt, welcher sich unterhalb der Maschine befindet.
Die Steuerwalze 11 und die Leerlaufwalze 16 bewirken beim Vorgang zur Erweichung der Fasern ein verhältnismässig starkes Komprimieren der Oberfläche des Rundholzes jeweils während jeder Umdrehung des Rundholzes, so dass die Flüssigkeit aus dem Holz gequetscht wird. Auf diese Weise werden die Harze und Lignine ausgewaschen, welche die Fasern miteinander verbinden. Diese Kompression entsteht entlang aller Berührungslinien des Rundholzes mit der Steuerwalze und der Leerlaufwalze. Da diese Walzen eine im wesentlichen glatte Oberfläche haben und sich mit der gleichen Umfangsgeschwindigkeit wie die Oberfläche des Rundholzes bewegen, entsteht ein Druckzyklus mit verhältnismässig geringem Druck, welcher sich über einen längeren Zeitraum erstreckt, verglichen mit der Einwirkung der Oberfläche der Schleifwalze.
Die Schleifwalze bildet rasche Wechsel von Kompression und Entlastung im Rundholz, während die Steuerwalze und die Leerlaufwalze jeweils eine einzige Druckberührung während eines längeren Zeitraumes während jeder Umdrehung des Rundholzes bewirken. Wenn sich die stark komprimierte Oberfläche des Rundholzes entlang der Berührungszonen mit der Leerlaufwalze und der Steuerwalze bewegt, dehnt sich die zum Teil elastische Oberfläche des Holzes, wirkt wie ein Schwamm und saugt die Flüssigkeit auf, die auf die Oberfläche des Holzes durch die Sprühleitungen 31 im Bereich der Leerlaufwalze und 32 im Bereich der Steuerwalze versprüht wird. Ähnliche Sprühorgane werden auch bei weiteren Schleifstationen verwendet, die in der Maschine eingebaut sind.
Um die gewünschten Winkelstellungen zwischen den verschiedenen Walzen einer Gruppe zu ermöglichen, ist z.B. die Steuerwalze 11 in der Form eines Kegelstumpfes ausgebildet, wobei das kleinere Ende des Kegelstumpfes in einem Lagerhalter 22 am Eingangende der Maschine bzw. der rechten Seite entsprechend der Darstellung in den Fig. 1 und 2 gelagert ist. Das grössere Ende der Steuerwalze 11 ist in einer Lagerung 23 am linken Ende der Maschine gelagert. Die Lagerungen 22 und 23 sind einstellbar an den Stützen befestigt und gestatten eine Änderung der Achse, um welche sich die Steuerwalze 11 dreht, gegenüber der Drehachse der Schleifwalze 10, wodurch die Fördergeschwindigkeit des Rundholzes durch die Maschine eingestellt werden kann.
Das Prinzip der Einstellung des Vorschubes bei spitzenlosen Schleifmaschinen gestattet die Einstellung eines beliebigen Schleifdruckes durch Veränderung der Vorschubgeschwindigkeit.
Wie bereits erwähnt, wird vorzugsweise die Vorschubgeschwindigkeit der zu schleifenden Rundhölzer so gewählt, dass die Entfernung der Fasern in einer Tiefe von ungefähr 1,5 bis 2 mm entsteht. Es wurden zwar Fasern und/oder Bündel von Fasern mit Erfolg bis zu einer Tiefe von 3 mm entfernt. Wenn jedoch der Schleif druck so erhöht wird, dass die Entfernung von Fasern in einer Tiefe von 5 mm erfolgt, besteht ein unzulässiger Anteil an gebrochenen Fasern, und es entsteht sogar eine Versengung des Holzes durch seine Kompression mit einem zu hohen Druck, so dass anscheinend Holz, das nicht mit der Spülflüssigkeit getrennt ist, auf eine Verkohlungstemperatur erhitzt wurde, was Brüche von Fasern und Versengungen zur Folge hat, bevor die Lignine und Harze erweicht und entfernt werden können.
Die Brüche und Versengungen der Fasern verschlechtern die Qualität der erhaltenen Pulpe.
Die Leerlaufwalze 16, welche die Gruppe mit den Walzen 10 und 11 vervollständigt, hat ebenfalls die Form eines Kegelstumpfes. Wie am besten aus der Fig. 2 ersichtlich ist, ist sie mit ihrem grösseren Ende am Eingangsende der Maschine angeordnet, und mit ihrem kleineren Ende am Ausgangsende. Die Leerlaufwalze ist in einstellbaren Lagern 20 und 21 gelagert und ist so angeordnet, dass sie mit dem Rundholz, welches in der Schleifstation zwischen den Walzen 10, 11 und 16 in eine konische Form geschliffen wird, eine Linienberührung hat
Die Steuerwalze 26 und die Leerlaufwalze 27 der zweiten Schleifstation sind in der gleichen Weise ausge bildet und angeordnet wie die Steuerwalze 11 und die Leeraufwalze 16, mit der Ausnahme, dass sie, wie dargestellt, kleinere Durchmesser haben,
da sie zur Bearbeitung von Rundholz mit kleinerem Durchmesser bestimmt sind. Wenn die zweite Station zur Aufnahme von Rundholz bestimmt ist, welches durch die erste Schleifstation geführt wurde, sind die kegelstumpfförmigen Walzen der zweiten Station vorzugsweise umgekehrt angeordnet, so dass sich der Eingang der zweiten Station am Ausgang der ersten Station befindet. Die Arbeitsbedingungen in der zweiten Station können unabhängig von der ersten Station eingestellt werden, um auf diese Weise eine gute Schleifwirkung an einem Rundholz mit kleinerem Durchmesser zu erzielen, unter Verwendung von geeigneten Kompressions- und Entlastungszyklen zur Entfernung von Fasern in einer Tiefe von vorzugsweise 1.5 bis 2 mm.
Die beschriebene Maschine kann zur Aufnahme von Rundholz mit einem beliebigen in Betracht kommenden Durchmesser ausgebildet werden. Die Länge des Holzes spielt keine Rolle. Sobald einmal die Geometrie der Walzengruppe eingestellt wurde, wird unabhängig vom Durchmesser des zugeführten Rundholzes die gleiche Tiefe der Lösung von Fasern erzielt. Es kann unmittelbar vor der ersten Schleifstation eine Entrindungsvorrichtung angeordnet sein. Es können jedoch auch vorher entnnde te Hölzer direkt in die Maschine eingeführt werden. Falls trockenes Holz verarbeitet wird, so wird es vorzugsweise .or der Zufuhr zur Schleifmaschine mit Wasser getränkt.
Es genügt jedoch nur eine geringfügige Eindringung von Wasser in die Oberfläche, um eine anfängliche Erweichung der Oberflächenfasern zu erzielen und ihren Bruch zu verhindern, wenn das Rundholz zum ersten Mal zwischen die Walzen eingeführt wird. Auf diese Weise steht für den Anfang Wasser zum Ausquetschen und zum Ansaugen zur Verfügung. Nach einigen Umdrehungen beginnt der Kompressions- und Entlastungszyklus.
Von diesem Augenblick an werden die Fasern leicht durch die Wirkung der Schleifwalze gelöst.
Wie bereits ervïähnt, wird angenommen, dass die Entstehung von höheren Temperaturen in der Oberflächenschicht des Holzes durch die Reibung der Schleifwalze an der Oberfläche des Holzes verursacht ist, welche eine Reibung von Holz auf Holz und eine Bewegung der Flüssigkeit nach innen und nach aussen zur Folge hat. Es ist daher wichtig, dass die durch die Sprühleitung 25 und die weiteren Sprühleitungen der anderen Schleifstationen zugeführte Flüssigkeit bezüglich ihrer Kühlwirkung derart gesteuert wird, dass eine zu grosse Abkühlung der Schleifwalze verhindert wird.
Dadurch würde nämlich die Bildung einer richtigen Temperatur im Holz verhindert. Vorzugsweise ist die Zufuhr der Flüssigkeit aus der Sprühleitung 25 so gewählt, dass die Oberfläche der Walze 10 eine Temperatur von 1000 C oder etwas höher hat, um die erforderliche Temperatur im Rundholz zu erhalten. Vorzugsweise beträgt auch die Temperatur der Oberfläche der Walze 10 ungefähr 1000 C, damit sie einen Film von Flüssigkeit an ihrer Oberfläche bei ihrer Bewegung tragen kann und im Rundholz die erwähnte Wirkung entstehen kann, welche die Lösung der Fasern von der Oberfläche des Rundholzes in unbeschädigtem Zustand erleichtert, bevor die Fasern zwischen der Oberfläche der Schleifwalze und dem Rest des Rundholzes gefangen sind.
Es hat sich auch erwiesen, dass. wenn die Kühlung der Schleifwalze so gesteuert wird, dass die Temperatur von 1000 C eingehalten wird, die Wirkung von Wasser und Dampf auf die Lignine und Harze ihre Erweichung und Lösung ohne eine bedeutende Umformung und Verfärbung der Lignine gestattet.
Durch die erfindungsgemässe Maschine wurde Pulpe aus trockenen Pappelstämmen hergestellt, die zu einem genormten Handblatt verarbeitet wurde und nach der Norm TAPPI untersucht wurde.
Es wurden folgende Werte gemessen: Reisslänge 3200 Meter, Mahlgrad 650, Reiss-Faktor 27 sowie eine Helligkeit in ungebleichtem Zustand von 660 G.E. Die Pulpe kann zur Verbesserung der Helligkeit leicht ge bleicht werden, wie durch eine Zugabe von 3,5% Monosulfit oder eines anderen Bleichmittels gezeigt werden kann.
Die durch die vorliegende Maschine hergestellte Pulpe ist im allgemeinen heller als die Pulpe aus den bekannten Maschinen, da die Lignine und Harze aus dem Rundholz durch die Zyklen von Kompression und Entspannung ausgewaschen wird, bevor die Fasern befreit werden. Es entsteht keine oder nur eine unbedeutendere Reversion. Die Pulpe kann, falls erforderlich, in der normalen Weise durch Hydrosulfit oder Peroxyd gebleicht werden.
Die beschriebene Maschine ist zur Einführung von Rundhölzern von entgegengesetzten Seiten geeignet, und zwar von der rechten Seite in die obere Gruppe der Rollen 10, 11 und 16 entsprechend der Darstellung in den Fig. 1 und 2 und von der linken Seite in die untere Gruppe der Rollen 10, 26 und 27. Sobald das Rundholz die Steuerwalze 16, die Leerlaufwalze 11 und die Schleifwalze 10 berührt, beginnt es unter einer Drehung durch die Steuerwalze durch die Maschine bewegt zu werden.
Die Steuerwalze bestimmt dabei die Drehzahl, und die Schleifwalze bewirkt die Entfernung der Fasern. Wie bereits erwähnt, gestatten die Zyklen von Kompression und Entlastung in der Anwesenheit einer Spülflüssigkeit eine leichte Trennung der Fasern vom Rundholz. Zusammen mit einer geeigneten Steuerung der Temperatur der Oberfläche der Schleifwalze wird die gewünschte Trennung der Fasern unter einer minimalen Beschädigung der Fasern und bei minimalem Energieverbrauch erzielt.
Die Kompressions- und Entspannungszyklen bewirken dabei ein Eindringen der Spülflüssigkeit in die Oberfläche des Rundholzes, wobei ein längerer Zyklus mit verhältnismässig hohem Druck kombiniert mit der kurzen, eine höhere Frequenz aufweisenden Reibwirkung der Oberfläche der Schleifwalze eine Erhöhung der Temperatur der Spülflüssigkeit im Holz zur Folge hat, wodurch die Bindestoffe aufgeweicht werden, ohne dass dadurch die erhaltene Pulpe verschlechtert wird.
Es versteht sich, dass die Erfindung in verschiedener Weise abgeändert werden kann. So kann z.B. die Maschine als transportabel ausgebildet werden und einen durch einen Benzinmotor betriebenen Generator zur Verwendung direkt im Walde aufweisen. Das hat den Vorteil, dass die von den Stämmen entfernte Rinde und die aus dem Holz bei der Fasertrennung ausgewaschenen Chemikalien an der Stelle belassen werden können, wobei sie das Wachstum weiterer Bäume unterstützen.