DE2520939C2

DE2520939C2 - Vorrichtung zum Entrinden von Holz

Info

Publication number: DE2520939C2
Application number: DE2520939A
Authority: DE
Inventors: Urho Helsinki Heikkinen
Original assignee: Kone Corp
Current assignee: Kone Corp
Priority date: 1974-09-27
Filing date: 1975-05-10
Publication date: 1985-10-10
Also published as: DE2520939A1; NO753257L; CA1024862A; FR2285968B3; SE7510718L; FR2285968A1; US4432403A; FI283374A; BR7506253A

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entrinden von Holz mit einer Einrichtung zum Reibungsentrinden, insbesondere einer Schältrommel, und einer dieser unmittelbar vorgeordneten Durchlaufstation mit ei ner Vorbehandlungseinrichtung, welche eine mechanisch auf begrenzte Stellen der Rinde des Holzes einwirkende Vorrichtung aufweist.

Das Reibungsentrinden von Holz erfolgt üblicherweise durch eine Reibungsschälung, insbesondere in einer Schältrommel. Dabei werden die Hölzer in einer rotierenden Trommel in Bewegung gesetzt, bei der sie gegeneinander und gegen Schäleisen an der Innenfläche der zylindrischen Trommel reiben. Die Rinde löst sich dabei ab, fällt durch Rindenschlitze im Mantel der Trommel hindurch und wird weggefördert.

In Verbindung mit Einrichtungen zum Reibungsentrinden sind Vorbehandlung^einrichtungen zum Erweichen der Rinden- und Bastteile des Holzes bekanntgeworden (DE-PS 5 98 278), bei denen die Holzabschnitte bzw. Holzstämme in einem langgestreckten Behälter durch eine quellend wirksame Flüssigkeit hindurchgeleitet werden, wobei rotierende Mitnehmer zeitweilig die Holzabschnitte oder -stamme unter die Oberfläche der Einweichflüssigkeit tauchen, um die Holzabschnitte oder -stamme in eine kreisende Bewegung zu versetzen. Dabei wälzen sich die untergetauchten Stämme durch ihren Auftrieb längs der Mitnehmer ab, die hierdurch auf begrenzte Stellen der Rinde des Holzes mechanisch einwirken. Durch die Vorbehandlung soll ein schnelleres und vollständigeres Loslösen der Rinde bei der unmittelbar anschließenden räumlich von der Vorbehandlungseinrichtung getrennten Schäleinrichtung erfolgen. Die genannte Vorbehandlung soll dabei die bei dem früheren Flößen auf die Bast- und Rindenschicht des Holzes erreichte Einwirkung, nämlich eine Verminderung der Bindungsfestigkeit zwischen der Rinde und dem Holz, ersetzen, da nur noch wenig Hölzer durch Flößen transportiert werden, sondern zunehmend auf dem Straßen- oder Schienenwege in die Weiterverarbeitungsstationen gelangen.

Um die gewünschte Wirkung der Vorbehandlungseinrichtung zum Erweichen der Rinde und Bastteile zu erzielen, sind eine relativ lange Einweichzeit und große Wassermengen erforderlich. Hierdurch ergibt sich ein großer Anfall von Abwasser, dessen Reinigung mit erheblichen Kosten verbunden ist Außerdem erfordert die bekannte Vorrichtung relativ große Behälter, die eine hinreichende Kapazität aufweisen, um eine genügende Menge der Hölzer über die erforderliche längere Einweichzeit aufnehmen zu können.

Es ist weiterhin bekanntgeworden (»Holz als Roh- und Werkstoff« 27. Jahrgang März 1969 Heft 3 Seiten 94 und 95), in einer Trommel ohne Vorbebandlungseinrichtung eine kombinierte Reibentrindung und Wasserstrahlentrindung dadurch vorzunehmen, daß die Hölzer in e'ner nicht rotierbaren Trommel allein durch die am unteren Trommelteil nach einer Richtung spritzenden Wasserstrahlen innerhalb der Trommel in Bewegung gehalten werden. Derartige Vorrichtungen erfordern über die gesamte Länge der Trommel und über einen beachtlichen Teil des Trommelumfanges angeordnete Spritzdüsen, so daß zum Betrieb dieser Vorrichtung sehr große Wassermengen und diese fördernde Hochdruckeinrichtungen mit entsprechendem Energiebedarf benötigt werden.

Man hat weiterhin versucht, eine Reibungsentrindung ohne Vorbehandlung des Holzes vorzunehmen, indem die Hölzer in die Schältrommel eingeführt und darin so lange durch Rotation der Trommel bewegt werden, bis sich die Rinde löst. Diese Art der Entrindung führt zu außerordentlich langen Schälzeiten, wobei festgestellt wurde, daß vom Augenblick der Einführung der Hölzer in die Schältrommel eine relativ lange Zeitspanne vergeht, ehe die Rinde beginnt sich von dem Holz zu lösen. Die lange Schälzeit wiederum hat zur Folge, daß die Hölzer zerschlagen werden und der Anteil der mit der Rinde abgeführten Holzverluste entsprechend hoch wird. Ein weiterer Nachteil dieser Entrindung besteht darin, daß die lange Schälzeit eine Schältrommel großer Länge erfordert und damit eine Apparatur, die sehr teuer ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der einleitend beschriebenen Art so auszubilden, daß allein durch die mechanische Einwirkung der Vorbehandlungseinrichtung auf begrenzte Stellen der Rinde des Holzes eine erhebliche Verkürzung der nachfolgenden Reibungsentrindung und damit einhergehend eine Verminderung des technischen Aufwandes für die Reibungsentrindung erzielt wird.

Die Lösung vorstehender Aufgabe kennzeichnet sich dadurch, daß die auf begrenzte Stellen der Rinde des Holzes einwirkende Vorrichtung als Abtragvorrichtung zum vollständigen Entfernen der Rinde von den begrenzten Einwirkungsstellen mit großen Grenzlinienlängen ausgebildet ist.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß beim Reibungsentrinden die Entrindungsgeschwindigkeit des Holzes der Länge der Grenzlinie zwischen entrindetem und unentrindetem Holz unmittelbar verhältnisgleich ist. Wenn daher mit der erfindungsgemäß vorgesehenen Ausbildung der Vorrichtung von dem zu entrindenden Holz die Rinde in der Vorbehandlungseinrichtung stellenweise entfernt wird, so gelingt ns schon, vor dem Einführen der Hölzer in die nachfolgende Schältrommel eine große Grenzlinienlänge zu erreichen, so daß die Entrindung der Hölzer ohne einen vorherigen langwierigen Einweich- und Quellprozeß unmittelbar nach ihrer Einführung in die Trommel einsetzt Hierdurch wird eine sehr große Zeitersparnis erreicht, und die Schältrommel kann relativ kurz ausgebildet sein und damit kostensparend hergestellt werden.

Die zum stellenweisen, dort jedoch vollständigen Entfernen der Rinde von dem Holz dienende Abtragvorrichtung kann gemäß einer zweckmäßigen Ausführungsform als wenigstens eine schräg gegen die Rinde des Holzes gerichtete Düse für Druckwasser mit einer einen messerartigen Strahl formenden Austrittsöffnung ausgebildet sein. Bei ausreichend hohem Druck des aus der bzw. jeder Düse austretenden Wassers wirkt der messerartige Strahl auf das Holz wie ein mechanisches Schälmesser und führt hierdurch zur Abtragung der Rinde an den jeweiligen Auftreffstellen.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Abtragvorrichtung wenigstens zwei Preßwalzen aufweist, zwischen denen das Holz hindurchgeleitet wird, wobei auf der Umfangsfläche der Preßwalzen spitze oder scharfkantige Abtragelenente, wie Stacheln, angeordnet sind.

Bei einer anderen Ausführungsvariante ist die Abtragvorrichtung mit einer oder mehreren bei der Rota tion des Holzes in die Rinde eingreifenden Schneiden ausgerüstet.

Schließlich kann auch vorgesehen sein, daß die Abtragvorrichtung eine oder mehrere an der Rinde des Holzes angreifende relativ zum Holz bewegbare bzw. antreibbare Ketten aufweist, die infolge einer Relativbewegung zum Holz einen stellenweisen Abrieb der Rinde bewirken, ehe das Holz in die Schältrommel eingeführt wird.

Die Erfindung wird nachfolgend an Beispielen mit Hinweis auf die Zeichnungen erläutert. Es zeigt

F i g. 1 die Entrindungskurve von Holz in einer üblichen Schältrommel,

F i g. 2 in der Draufsicht eine erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung,

F i g. 3 die Seitenansicht der Vorrichtung nach F i g. 2, F i g. 4 einen Vertikalschnitt durch eine Vorbehandlungseinrichtung nach den F i g. 2 und 3 mit einer ersten Ausführungsform einer Abtragvorrichtung zum stellenweisen Entfernen der Rinde von dem Holz,

F i g. 5 einen Schnitt entlang der Schnitdinie V-V in Fig. 4,

F i g. 6 eine Schnittdarstellung gemäß F i g. 4 mit einer anderen Ausbildung der Abtragvorrichtung,

Fig.7 einen Schnitt längs der Schnittlinie VIl-VII in Fig. 6,

Fig.8 einen Schnitt entsprechend Fig.4 mit einer weiteren Ausbildungsform der Abtragvorrichtung,

F i g. 9 einen Schnitt entlang der Schnittlinie IX-IX in Fig. 8,

Fig. 10 einen Schnitt entsprechend Fig.4 mit einer weiteren Ausführungsform der Abtragvorrichtung, Fig. 11 einen Schnitt entlang der Schnittlinie Xl-XI in Fig. 10.

In der F i g. 1 ist die sog. Trommelschälkurve wiedergegeben, nach der die Entrindung des Holzes in einer üblichen Reibungsschältrommel erfolgt Auf der Vertikalachse der F i g. 1 ist der Entrindungsgrad in Prozent aufgetragen, während auf der Horizontalachse die Zeit angegeben ist Man ersieht aus der Kurve, daß der Er,trindungsgrad während der Zeitspanne von 0 bis & 0% beträgt Dies rührt daher, daß in der Reibungsschäl-

trommel die Hölzer sehr lange rotiere.i müssen, ehe die Entrindung beginnt Man sieht aus der F i g. 1, daß nach dem Zeitpunkt f₀ der Entrindungsprozeß beginnt und relativ kurzfristig stark zunimmt Am stärksten ist die Entrindung, wenn die Grenzlinienlänge zwischen dem entrindeten und unentrindeten Holz am größten ist Ferner erkennt man aus der Kurve, daß bei Annäherung des Entrindungsgrades an den Wert 100% die Entrindungsgeschwindigkeit erheblich geringer wird. Dies ist verständlich, denn wenn nur noch wenig Rinde am Holz vorhanden ist ist auch die Länge der genannten Grenzlinie gering. Zu einem Zeitpunkt fi ist der Entrindungsgrad des Holzes für den nachfolgenden Prozeß ausreichend, so daß der Entrindungsprozeß zu diesem Zeitpunkt beendet werden kann.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die Reibungsentrindungszeit wesentlich verkürzt wird, indem man das zu entrindende Holz bereits bei der Vorbehandlung stellenweise von der Rinde befreit. Auf diese Weise erzielt man schon beim Einbringen des Holzes in die Schältrommel eine große Länge der Grenzlinie zwischen dem entrindeten und unentrindeten Holz. Die Folge ist, daß die Entrindung unmittelbar einsetzt. In dem Diagramm der F i g. 1 bedeutet dies, daß die dort wiedergegebene Schälkurve entlang der Zeitachse so

weit zum Nullpunkt verschoben werden muß, daß der Zeitpunkt ?o mit dem Nullpunkt der i-Achse zusammenfällt. Für die Behandlung des Holzes in der Schältrommel fällt mit anderen Worten das Zeitintervall von 0 bis ίο nach F i g. 1 fort. Die kürzere Schälzeit führt neben

dem geringeren Aufwand und der kürzeren Baulänge der Schältrommel auch zu einer Verminderung des Holzverlustes in der Schältrommel.

Die F i g. 2 und 3 geben in der Draufsicht bzw. in der Seitenansicht ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung nach der Erfindung wieder. Man erkennt eine Schältrommel 4, eine Vorbehandlungseinrichtung 5 sowie Förderer 11 und 12. Die Hölzer werden vom Förderer 11 in die Vorbehandlungseinrichtung 5 geleitet, in der die Hölzer stellenweise von der Rinde befreit und anschließend in die Schältrommel 4 überführt werden, wo die endgültige Entrindung erfolgt. Der Förderer 12 bringt die entrindeten Hölzer zu weiteren Verarbeitungsstationen. Die aus der Vorbehandlungseinrichtung 5 und aus den mit Schlitzen versehenen Bereichen 13 der Schältrommel 4 herausfallende abgelöste Rinde 14 wird mittels des Förderers 15 abgeführt.

In Fig.4 ist im Vertikalschnitt die Vorbehandlungseinrichtung 5 der F i g. 3 mit einer ersten Ausführungsform einer Vorrichtung zum stellenweiser Abtragen der Rinde von dem Holz dargestellt, während Fig. 5 einen Querschnitt durch die Anordnung nach Fig.4 wiedergibt. Das zu behandelnde Holz 1 wird von den Rollen 16 getragen und durch die Vorbehandlungseinrichtung hindurchgeführt. Das stellenweise Entfernen der Rinde er-

folgt mittels eines kräftigen messerartigen Wasserstrahles 7, der aus der Düse 6 schräg von unten gegen die Rinde 2 des Holzes 1 gerichtet wird. Hierdurch wird an den Stellen 3 die Rinde von dem Holz abgetragen, und

die abgelösten Rindenstücke 14 fallen zum Abtransport auf den Förderer 15. Es ist zweckmäßig, wenn man bei dieser Behandlung das Holz in Rotation versetzt. Statt den Wasserstrahl von unten nach oben gegen das Holz zu richten, kann dieser auch aus jeder anderen Richtung auf das Holz auftreffen.

In den F i g. 6 und 7 ist die Vorbehandlungseinrichtung 5 mit einer Abtragvorrichtung für das stellenweise Entfernen der Rinde dargestellt, welche mit Walzen 8 und 9 ausgerüstet ist, die eine stachelbesetzte Oberfläehe aufweisen und das zu behandelnde Holz 1 zwischen sich einpressen. Um auch hier den stellenweisen Abtrag der Rinde effektiver zu gestalten, kann man die Rotationsbewegungen der Walzen unterschiedlich groß einstellen und auch das Holz in Rotationsbewegung verset- 15 ■ zen.

Bei dem Ausführungsbeispiel der F i g. S und 9 dienen zum stellenweisen Abtragen der Rinde in der Vorbehandlungseinrichtung 5 Schneiden 10, die an verschiedenen Stellen des Holzes 1 angreifen. Auch in diesem Falle ist es zweckmäßig, wenn das Holz 1 in eine Rotationsbewegung um seine Längsachse versetzt wird. j

Nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. 10 und 11 j

sind drei Ketten 17 vorgesehen, welche das zu behandelnde Holz 1 umschließen und an dessen Oberfläche schleifen. Dabei löst sich die Rinde 2 an vorbestimmten \ Stellen 3 ab. Die Ketten können in Bewegung versetzt

werden, ebenso wie das Holz zur Erhöhung der Wirkung eine Rotationsbewegung ausführen kann.

Da in der Vorbehandlungseinrichtung nur eine stellenweise Abtragung der Rinde von dem eingeführten Holz erfolgen soll, können die in dieser Einrichtung an der Rinde angreifenden Werkzeuge bzw. der auf das Holz gerichtete Wasserstrahl intermittierend bzw. mit unterschiedlicher Intensität auf das Holz zur Einwirkung gebracht werden, ebenso wie es möglich ist auch das Holz abschnittsweise mit unterschiedlicher Geschwindigkeit durch die Einrichtung hindurchzubewegen, so daß die Abtragwerkzeuge für die stellenweise Entfernung der Rinde an bestimmten Stellen des Holzes länger zur Einwirkung gebracht werden als an den übrigen Umfangsflächen der zu behandelnden Holzstämme.

Die beschriebenen Vorrichtungen können in verschiedener Weise variiert bzw. mit zusätzlichen Einrichtungen ausgerüstet werden. So kann z. B. in der Schältrommel eine zusätzliche Wassereinspritzung oder eine zusätzliche Dampfeinführung vorgesehen sein. Das Eindringen des Dampfes zwischen Holz und Rinde führt bei stellenweise von der Rinde befreitem Holz zu einer wesentlich höheren Effektivität des Entrindungsvorganges als bei Hölzern, die noch vollständig mit der Rinde versehen sind. Wesentlich ist, daß bei der Vorbehandlung des Hoizes ein steilenweiser Abtrag der Rinde erfolgi, ehe der eigentliche Schälvorgang eingeleitet wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Entrinden von Holz mit einer Einrichtung zum Reibungsentrinden, insbesondere einer Schältrommel, und einer dieser unmittelbar vorgeordneten Durchlaufstation mit einer Vorbehandlungseinrichtung, welche eine mechanisch auf begrenzte Stellen der Rinde des Holzes einwirkende Vorrichtung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die auf begrenzte Stellen der Rinde des Holzes einwirkende Vorrichtung als Abtragvorrichtung zum vollständigen Entfernen der Rinde (2) von den begrenzten Einwirkungsstellen (3) ausgebildet ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtragvorrichtung als wenigstens eine schräg gegen die Rinde (2) des Holzes (1) gerichtete Düse für Druckwasser mit einer einen messerartigen Strahl (7) formenden Austrittsöffnung ausgebildet ist

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtragvorrichtung wenigstens zwei Preßwalzen (8,9) aufweist, zwischen denen das Holz (1) hindurchgeleitet wird, und daß auf der Umfangsfläche der Preßwalzen (8,9) spitze oder scharfkantige Abtragelemente, wie Stacheln, angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtragvorrichtung mit einer oder mehreren bei der Rotation des Holzes (1) in die Rinde (2) eingreifenden Schneiden (10) ausgerüstet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtragvorrichtung eine oder mehrere an der Rinde (2) des Holzes (1) angreifende, relativ zum Holz (1) bewegbare bzw. antreibbare Ketten (15) aufweist.