本发明涉及一种通称为剥皮机的机器,它用于从某些植物,例如结子植物的茎或叶中抽取有用的纤维,特别是从除去了亚麻籽的种子亚麻中抽取纤维。 早就知道除去籽后的亚麻杆含有某些纤维,当分离掉相连的髓质和木质后,这些纤维就具有多种用途,例如可用于造纸,也可制成毡子,这种毡子可用作例如地毯衬底,或纺织成织布或编成用来吸油的油绳。但是,已知的分离纤维的方法或者属于劳动密集型,或者效率相当低,因此,亚麻杆常当作废物处理而烧掉(现在很多地方不赞成这样做,甚至被视为非法),或用别的方式处理掉。焚烧以外的处理方法都很麻烦,因为亚麻杆的体积大而且很长,难以剁碎和合并在一起。如果被梨入土壤,在土壤有机物的作用下,也得花上若干年才能烂掉。
在已知的从亚麻杆抽取纤维的方法中,麻杆首先在大量的水中加以“沤软”然后在手动装置中加以击打,以除去不需要的物质。这种物质通称为下脚。这种方法能制得质量高的纤维,但是极慢。机械方法是已知的,如在US 2,121,378中教导那样,麻杆连续通过一对或多对碾压罗拉加以碾压,然后通过一系列剥麻罗拉。这些罗拉的直径在麻杆的前进方向上是递降的。然后到一对传送罗拉再穿过一旋转打手。该打手在一尘格上动作,使废料通过它到达一输送管。该方法地这一最后部分要借助于空气动力。各种型式的罗拉组都具有沟槽,因此,纤维与下脚相分离的过程,实际上是麻杆在一系列相互作用的齿轮间夹挤的结果。
在EP84302433.2中,描述了另一种机械式分离机,其中发生一类似的过程,即麻杆在几组相啮合的齿轮间通过,从而把纤维与下脚分离。借助该该装置,在碾压齿轮之前,麻杆在通过一尘格上方时沿其前进方向在某种程度上加以排顺。有一安装以钉状物的旋转轮通过该尘格,该轮子的转速随纤维接近碾压齿轮的程度而增加。一个针布罗拉(即从其表面上凸出许多针状物的罗拉),将从碾压罗拉放出的物料梳出纤维,并将其收集起来,同时导出下脚另行收集。
实践中证明这些抽取纤维的机械方法是缺点的,而且某些本专业的技术人员认为,由此生产的纤维不如用老式沤软和手工操作的分离方法生产的纤维。这是由于下面好几个原因所致。
虽然在麻杆穿过碾压罗拉之前将麻杆排顺具有有益的效果,但例如在EP84302433.2中描述的装置中,已经发现麻杆趋向于骑在针状物的尖端,而不允许针状物在麻杆之间通过。另外还发现,使用啮合齿轮破坏纤维与其他物料间的结合,会引起一些问题。从纤维脱离开的下脚有堵塞齿轮的倾向,而当其挤在相邻齿轮之间时,也会影响设备的效率,甚至使设备停转。再有,麻杆通过齿轮时,纤维的强度会被削弱,使其易于垂下,以致于会垂落入相邻齿轮组之间的空间内。这样既会损失有用的优质纤维,又会使机器有被堵塞的危险。再则,这些已知的设备没有任何措施允许对最终纤维产品的质量加以调整。例如对于不同规格的麻杆输入或不同的输出要求,可能需要下脚在产生的纤维中占一定的比例。当纤维与下脚直接按所需比例传送时,其分布比把两者分离后再试图重新混合更均匀得多。
因此,需要对机器进行改进,以便从麻杆生产有用的纤维。
根据本发明,一个碾压机构,包括至少一对协同动作的罗拉。每个罗拉具有环绕其周边延伸的多个齿,而每个齿至少在其最处部位置处呈平板状,且其边缘与罗拉的轴线平行。这些罗拉在其最接近的位置处,一个罗拉上的平板处于其他罗拉平板之间的空间内。
这些齿最好完全成板状,这样有利于使该板与径向成一角度。为方便起见,若用相应数目的齿的轮齿代替平板,且若该平板有一个面沿一轮齿的长度方向放置时,该角度将是该平板所处的角度。
使用例如这种碾压机构的机器,最好有许多对协同动作的罗拉。它们安装在开口的笼结构内,以便下脚可以在麻杆通过罗拉之间时漏出而不会造成堵塞。一系列罗拉最好排列成使通过物料的路径倾斜一个角度,例如45°,以减少被削弱的纤维落入相邻罗拉对之间的空间内的可能性。每对罗拉中仅有一个可被驱动,它的转动导致协同罗拉转动。但最好是每个罗拉都被驱动,因为这将使齿间的空隙,在罗拉作用于麻杆上时可以加以变化。同样,最好是罗拉的位置可相对于彼此而变化。
相邻齿间的额外空间与齿轮传动装置相比,消除了机构被堵塞的危险性,或者说它有效的减少了下脚在其中的聚集。
当将机构用作从纤维中分离下脚时,输送到该机构的物料,最好为来自排顺机构。该排顺机构包括多个从一块底板向外延伸并成可环烧一罩壳内的环形轨道驱动的指状物。底板是罩壳的一部分,或者与其相邻接。该排顺机构还包括一个驱动机构。后者包括多个在罩壳内并按顺序地沿轨道长度方向上展开的传送带机构。其中相邻的传送带机构成并排的相互交搭关系。每个传送带机构具有一个在其上固定有多个驱动扣链齿的传送带。每个扣链齿适合于与固定在指状物上并在罩壳内延伸的驱动板相接触。该排顺机构还包括用于以顺序递增的速度驱动传送带机构的驱动装置,以致加速度地驱动指状物沿底板的长度方向上运动。
驱动扣链齿最好呈肋板状固定在传送带上,以便当被某一特定传送带上的扣链齿驱动的指状物追上固定在较慢传送带上的扣链齿时,指状物可越过该扣链齿。这样,当前一个扣链齿脱离接触时,另一个扣链齿可以继续驱动指状物。
从碾压机输出的物料,最好传送到一个用于分离纤维和下脚的装置。该装置包括一针布长度计量转子和一针布终端分离转子。二者适合于反向转动并且有固定的支承位置。该终端分离装置与一具有多条狭缝的遮相邻。还有一个针布道夫转子可在两个方向转动并具有一支承位置。该支承位置可相对于分离转子加以调节。
喂麻板最好位于长度计量转子与终端分离转子的接合部。与转子相邻的喂麻板的表面是弯曲的。这种结构可在纤维越过喂麻板的输入突出部时,产生弯曲作用,故有助于除去下脚。
现在参照下列附图对本发明的一个实施例进行描述,但仅作为实例。
图1是EP84302433.2中描述的现有技术装置的正视图。
图1a是图1装置的细节。
图2是根据本发明的设备的正视图。
图3是图2中所示设备使用的排顺机构的正视图。
图4是图3中所示机构的细节。
图5是图3中所示机构部分细节的平面图。
图6是沿图3中6-6线截取的剖面端视图。
图7是用于图2设备中碾压机构的罗拉的正视图,包括部分协同动作的罗拉。
图8是图7中所示罗拉的透视图。
图9是用于图2设备中的分离装置的正视图。
如图1所示,在EP84302433.2中描述的现有技术装置,具有一系列罗拉1,2,3。每个罗拉从各自的周边伸出许多针状物,如标号4所示。这些针状物4通过平台5中的一条狭缝(未示出)伸出。平台5通向串联的三对协同动作的啮合齿轮8,9;10,11和12,13。每个齿轮具有一组环绕其圆周的轮齿32(见图1a)。这串协同动作的齿轮经过具有剥离刀口27的可调刮刀26通向细密针布罗拉25。可动挡板30邻近罗拉25放置,而流料槽29,31从罗拉25负向延伸。
在操作时,亚麻杆在标号6所示处供应到表面5上。罗拉1,2,3都转动,且罗拉3的转速大于罗拉2的转速,而罗拉2的转速又大于罗拉1的转速。针状物4的作用是试图使各个麻杆彼此排列整齐,并将它们依次移进碾压齿轮8,9;10,11;12,13。在这些成对的碾压罗拉中,下脚大部分从亚麻杆的纤维内分离出来,而仍然附着有下脚的纤维通向针布罗拉25。针布罗拉25带着这种纤维转动,直到与挡板30相遇。挡板30将下脚分出并将其输送到流料槽29,同时纤维继续转动直至通过流料槽31被输送出去。用这种方法生产的纤维其质量是高的,但在操作机器的过程中会遇到某些困难。在标号6处输送的亚麻杆倾向于骑在针状物4的顶端上,而不能被脱开和排齐。因而针状物4也存在把麻杆拖入平台5狭缝中的倾向,这会引起钉状物4的削弱或损坏的危险,因而损坏麻杆,并因之损坏其中的纤维并堵塞该机器。在通过碾压罗拉8,9;10,11;12,13的过程中,一些下脚从纤维中分离出来,也可能塞满齿轮的空隙使剥麻过程中的效率下降或者损坏纤维,或者可能的确塞住罗拉,使得转动阻力增大甚至停转。再有,削弱的纤维倾向于下垂并落入碾压罗拉组间的空间,因而引起停转的危险。通过倾斜碾压罗拉总成以克服该问题的任何尝试,其结果都会因在相邻一对罗拉之间堆积下脚而增加停转的危险。针布罗拉25与可调挡板30的配置情况,仅允许一有限的调节范围来适应不同规格的最终产品或最终产品的要求。
根据本发明的机器(图2)具有一个控料板50和一送料机构51,后者可以例如是一齿链。待处理的物料的输送料捆52靠在控料板50和送料机构51上。输送料捆52可具有能最佳定位的任何形状,以使其中的物料能被尽可能排列成最接近所希望的最终排列。来自料捆52的物料输送至排顺机53,后者具有如标号54所示的多个突出底板55并在使用时适于沿底板55的长度上加速运动的指状物。沿排顺机通过的亚麻杆排成平行线,然后经过一对喂料罗拉56输送到专门设计的碾压罗拉58构成的开松尘笼排57。罗拉58构成的尘笼排57对水平面以约45°的角度倾斜,而纤维(粘附有下脚)经过尘笼排57的端部运动至分离装置59。
排顺机构53(图3)具有一罩壳60,至少有一环形轨道61(图6)绕罩壳60伸展,在轨道61上载有多个指状物62。这些指状物62通过底板延伸,而底板可以是罩壳60的一部分(如图3所示),也可以是分离的,但与罩壳60邻接。为方便起见,底板可以(如图4)呈板材70的形式,在板材70上有许多百叶窗狭缝71。每个指状物上例如可以固定几个塞销63,这些塞销放在由罩壳60内的轨道61引导的沟槽64中,并通向轨道61(图6)。驱动面65固定在每个指状物62上,并在罩壳60内延伸。多个传送带机构66位于罩壳60内。并沿其顺序排列。如图5所示,相邻的传送带机构呈交搭并排关系。每个传送带机构包括一对传送轮67,在其上装有传送带68。传送带68例如可以是装有如标号69所示的多个指状物驱动板的链条。这些扣链最好安装成肋板状。此外,对横卧在输送机的麻杆的排顺,可使通过内部和外部拨料指状物之间产生速度差来实现。也可选择使用固定的指状物以尾随夹角的方式安装成在拨料控制板的中心部分。每个传送带机构相互连接到公共的驱动装置上(未示出)。
在使用时,排顺机构53最好安装在剥麻机上,并且与麻杆流(图2)的方向呈向上倾斜状。驱动机构的运行将传送带68以相继增高的速度沿罩壳60的长度方向推动。指状物驱动板69作用于指状物62的驱动面65上,以便沿轨道61推动该指状物62。当每个指状物驱动板69到达其特定传送带机构的末端时,它即从驱动面65落下。由于相邻传送带机构66并排着且呈交搭关系,驱动面65便与在相邻的且运动较快的传送带机构上的指状驱动板69接触。在底板的端部,指状物将绕罩壳的端部进入由端板72形成的沟槽。当麻杆从喂入机构51喂向底板时,将沿底板运动并由加速的指状物62的作用而被排顺。当底板具如图4所示的百叶窗时,如石子和泥土一类无关的颗粒将在很大程度上通过百叶窗71漏掉。在指状物62返回的路径上,指状物62将从运动较快的传送带机构通向运动较慢的传送带机构66,因此链条68上的扣链齿69按装为肋板式是合理的。
来自排顺机构的已排顺的麻杆通过一对喂料罗拉56到达碾压罗拉58的尘笼排57。碾压罗拉具有开松尘笼结构,即这种罗拉可以例如安装在仅有支杆的尘笼内,而在该支杆内承载碾压罗拉的转轴80。每个碾压罗拉58(图7、图8)包括一轮毂81,从其圆周82上突出许多均匀间隔的板83。每个板最好成这样的角度,即若该周边包含有与板83数量相类似数量的轮齿,每个板的相应边84将与如图7中标号85所示的齿轮表面相切。多对碾压罗拉58设置成彼此相邻,以致其上的板83彼此交搭,如图7中标号86所示。设置以装置(未示出)至少驱动每对碾压罗拉57中一个罗拉,但最好是驱动每对中的每个罗拉。当碾压罗拉58独立驱动时,由于该些板交搭而允许对各板83的圆周关系加以调节。类似地,其在上安装碾压罗拉58的转轴80的结构(未示出)亦可进行位置调节,以使每对罗拉58之间的分离程度是可调的。
把来自碾压机构57且已除去下脚只有纤维的麻杆通向分离装置59(图9)。该装置由针布长度计量罗拉90(具有针91)组成。该罗拉与具有针93的针布终端分离罗拉92相邻。设置以装置以驱动(未示出)二罗拉90、92使之反向转动。喂麻板结构94与罗拉90,92相邻,且其第一侧面95与罗拉92相邻并呈弧形,以便能基本上与罗拉92的表面平行,而其第二表面96与长度计量罗拉90相邻,但其曲率稍大于罗拉90的曲率。具有下脚狭缝101的分离遮板100,从表面95的末端在周向上环绕例如终端分离转子92周长之半伸展。在遮板100的末端放置具有针98的道夫转子97,而后者具有适合于向任一方向驱动的转轴99(未示出其驱动装置),而且可在如标号102指示的方向上移动,以便调节其相对于终端分离转子92的距离。在转子92和道夫子97的连接处,遮板100可方便地向后对折,如标号103所示。当转轴99放置在使转子92和道夫转子97处于它们最靠近在一起的位置时,可以与道夫转子97的外圆周相邻近。
操作时,根据本发明的设备是以非常类似于图1中所示机器的方式工作的。来自料捆52(可以是任何形状)的物料,由机构5供应至格栅状板材70,然后向前输送并在其上被加速运动的指状物62排顺。散碎材料73,如麻杆中的石子,至少在某种程度上以通过狭缝71落掉而从麻杆中清除掉。然后排顺的麻杆通过喂料罗拉56至碾压机构57。在通过碾压机构57时,一部分下脚纤维中分离出来,同时有些下脚被压碎而仍就粘附在纤维上。依靠碾压机构57的特殊装置,可把碾压罗拉58的位置调整到使该装置尽可能完善的程度,以便能适应来自料捆52的物料在质量上的变化。在这一操作过程中,一定量的下脚将从纤维中分离出来,并且由于碾压机构57的开松尘笼构造,这些下脚可自由地落掉,而不落入相邻的碾压罗拉58之间。同样,由于罗拉58带有板83的结构,而不是齿结构,在相邻板83之间的空间不会被分离出来的下脚塞满。最终任何剩余的下脚仅松散地附着在纤维上的麻杆通过分离机构59。长度计量转子90操纵物料越过喂麻板94去到终端分离转子92,然后使物料转绕至道夫转子97。在环绕通过终端分离转子92的过程中,大部分下脚通过遮板100中的狭缝101分离出来。然后物料到达与终端分离转子92相邻的道夫转97。道夫转子97相对于终端分离转子92的位置以及转动速度和方向可调整到适合于任何特殊的要求。例如,虽然这种机器能有利地用来生产几乎完全没有下脚的纤维,但也常常可要求生产出最终纤维中混有特定比例下脚的产品。物料本身的性质使得把分离出来的下脚再与纤维均匀一致混合是非常困难的。