Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, bei der Vorabkürzung von faserhaltigen Pflan- zenhalmen oder-stengeln zum Zwecke der Fasergewinnung eine technisch und kos- tenmäßig vorteilhafte On-Line Vorauflösung durchzuführen, bevor ein Abkürzschnitt er- folgt sowie die dabei entstehenden Fraktionen nachfolgend voneinander zu trennen.

Nach dem Stand der Technik ist eine Vorauflösung nicht bekannt. Das Halmgut der Fa- serpflanzen wird entweder in ganzen Halmen geerntet oder bei der Ernte in Abschnitte von 500 bis 600 bzw. bei Stufenmähwerken auf meist 600 bis 1200 mm, z. T. auch mehr, durch einfache Schneidvorgänge abgelängt. Nach einem anderen Verfahren wird das Halmgut vor der sogenannten Entholzung auf Abschnitte von meist zwischen 2 und 150 mm durch einfachen Schnitt abgekürzt. Vorauflösungen erfolgen dabei nicht.

Eine Vorauftösung des Halmgutes kann sowohl bei der Ernte als auch bei der Faserge- winnung erhebliche technische ais auch wirtschaftliche Vorteile bringen. Bei der Ernte bedeutet eine maßvolle Vorauflösung der gewachsenen Halmstrukturen, daß zahlreiche Risse im Halm bzw. Halmabschnitt entstehen. Diese fördern die Verdunstung der im Halm enthaltenen Feuchtigkeit erheblich. Die Trocknung des Erntegutes wird dadurch stark beschleunigt. Gutwetterperioden können besser ausgenützt werden. Das Ernte- risiko wird erheblich verringert. Der Verbund zwischen den Faserbestandteilen und den Holzteilen wird ebenfalls gelockert, so daß ein in Grenzen beeinflußbarer Prozentsatz der Holzteile schon vor dem sehr energieaufwendigen Fasergewinnungsverfahren aus dem Materialstrom ausgeschieden und die Hauptanlage dadurch entlastet werden kann.

Die Vorauflösung im Zuge des Ernteverfahrens muß allerdings maßvoll erfolgen. Sie darf nicht so weit gehen, daß Holzteile schon auf dem Feld abfallen. Sie wären für eine weite-

re Verwertung verioren. Ais Nebenprodukt besitzen diese Teile einen nicht unbedeuten- den Wert und sollen daher mitgeborgen werden.

Durch die mechanische Wirkung der Vorauflösung im Zuge des Ernteverfahrens wird auch erreicht, daß ein großer Teil des für die weitere Verwertung ungeeigneten Blattma- terials bei der Ernte zerkleinert wird und abfällt. Man erhält so ein reineres Erntegut. Das für die weitere Verwertung ungeeignete Material bleibt als Naturdünger auf dem Feld.

Erst im Fasergewinnungswerk erfolgt in einer zweiten Stufe eine im Prinzip identische Vorauflösung, aber mit sehr viel höherer intensität, um so viel vom Holzgehalt wie mog- lich an dieser Stelle aus dem Materialstrom vor der eigentlichen Fasergewinnungsma- schine auszuscheiden und damit diese sehr energieaufwendige Maschine zu entlasten bzw. deren Nutzleistung zu erhöhen. Dadurch können Kosten in erheblichem Maße ge- senkt werden. Die Fasergewinnungsmaschine ist nämlich kompliziert, teuer und weist eine große Kraftaufnahme auf. Sie von nicht faserförmigen Material zu entlasten senkt die Investition ebenso wie die Betriebskosten, insbesondere den Verbrauch an Elektroener- gie. Somit wird auch ein Beitrag zu mehr Okologie geleistet.

Weiteres Ziel der Erfindung ist es, die Abscheidung von Holzteilen bzw. Schäben aus dem Hauptprodukt, den Fasern, zu erleichtern und vollständiger zu gestalten. Es hat sich nämlich gezeigt, daß bereits von den Fasern gelöste Schäben/Holzteile sich zunehmend mit den Faser wieder verhaken, je feiner Fasern und Schäben/Holzteile im Zuge weiterer Verfahrensschritte aufgelöst, aufgefasert, zerkleinert werden. Aufgabe der Erfindung ist es somit auch, einen möglichst großen Anteil der Schäben/Holzteile von den Fasern aus- zusichten, solange sie noch grob und groß sind und leichter aus den Fasern ausgesichtet und abgeschieden werden können. Dadurch kann der Aufwand der Faserreinigung als letzter Stufe der Fasergewinnung bedeutend gesenkt werden.

Für einige Anwendungsgebiete reicht der Vorauflöse-bzw. Vorentholzungsgrad, der mit der erfindungsgemäßen Lösung erreicht wird, sogar aus, so daß eine weitere Zerlegung bzw. Auffaserung entfallen kann. Dann werden Kosten in besonders hohem Maße ge- spart.

Nach dem Stand der Technik wird nur bei einem Verfahren, das ebenfalls vom Anmelder der vorliegenden Anmeldung stammt, vor der Fasergewinnung aus Bastfaserpflanzen selbst eine endgültige Vorabkürzung auf gewünschte Stapellänge der Fasern vorgenom- men. Das bei der Ernte auf Zwischenlänge vorabgekürzte Schüttgut wird somit im Werk in einer weiteren Abtängstufe nochmals abgekürzt. Sodann wird das Schüttgut in einer Mühle durch Prall, Reibung oder Scherung zwecks Fasergewinnung entholzt bzw. zer- fasert. Dabei wird nach dem Stand der Technik das vorzerkleinerte Material in seiner Ge- samtheit in die Mühle aufgegeben. D. h., die Mühle wird auch in unproduktiver Weise durch holzförmige, blatt-oder laubförmige Bestandteile belastet und es wird entspre- chend viel Energie sinnlos verbraucht.

Die Zielsetzung der vorliegenden Erfindung wird dadurch erreicht, daß an sich bekannte Maschinen sowohl für den Ernteschnitt als auch die Endabkürzung so abgewandelt und ergänzt werden, daß sie vor dem Abkürzschnitt das im Einzug der Abkürzmaschine be- findliche Halm-oder Stengelmaterial einer schiagenden und/oder abknickenden Einwir- kung unterwerfen. Beim Ernteschnitt ist sie in der Intensität begrenzt, um Verluste an brauchbarem Material auf dem Feld zu vermeiden. Bei der Vorauflosung/Vorabkürzung im Werk dagegen wird der Effekt voll ausgeschöpft, um das spröde, holzartige Material des Halms zum Splittern und Ablösen zu bringen, während die flexiblen Fasern sich durch die entstehenden Scherspannungen vom starren Holzteil teilweise oder auch stark ablö- sen. Das im Aufgabegut noch enthaltene trockene Blatt-und Laubwerk splittert unter der Einwirkung ebenfalls und zerfällt überwiegend zu Granulat und Staub. Nach dieser Vor- zersplitterung erfolgt dann von einem nachfolgenden Messer der Abkürzschnitt, der ebenfalls einen prallartigen Eingriff in das abzukürzende Material darstellt. Dieser harte Eingriff führt dazu, daß sich die Risse im Holzteil und zwischen Holzteil und Fasern bzw.

Faserbündel vergrößern und sich ein großer Teil des Holzes von den Fasern lost. Gelöste Holzteile und Fasern bzw. Faserbündel mit noch daran haftendem Holz lassen sich dann in bekannter Weise durch Siebe, pneumatische Sichter, Luftsetztischen u. a. m. voneinan- der trennen. In die eigentliche Entholzungs-bzw. Fasergewinnungsmaschine kommt dann nur noch eine verminderte Materiaimenge mit stark erhöhtem Faseranteil, also eine Art Faserkonzentrat, da je ein großer Teil der holzartigen Bestandteile und des Feingutes bereits ausgeschieden wurde. Die eigentliche Entholzungsmaschine, die nicht Gegen- stand der vorliegenden Anmeldung ist, kann somit eine sehr viel höhere Leistung an voll

entholztem/entfasertem Material erbringen oder sie kann kleiner gebaut werden. Der spe- zifische Energieverbrauch sinkt erheblich, da jetzt in der eigentlichen Entholzungs-bzw.

Fasergewinnungsmaschine nur noch ein Bruchteil an holzartiger Substanz zerlegt werden muß, also sehr viel weniger unproduktive Arbeit im Sinne der Entholzung/Fasergewin- nung geleistet wird.

In der eigentlichen Entholzungs-/Fasergewinnungsanlage wird das spröde, holzartige Ma- terial stark nachzerkleinert. Je mehr holzartiges Material in die Entholzungsmaschine kommt, umso mehr stark zerkleinerte Schäben/Holzteile sind dann in den Fasern enthal- ten. Da die Fasern durch die Entholzung/Fasergewinnung ebenfalls sehr stark aufge- fasert, also verfeinert werden, entsteht eine unvorteilhaft starke, mechanische Vernetzung Nerfilzung zwischen Fasern und zerkleinerten Holzteilen, was einen erhöhten Aufwand bei der Reinigung der Fasern von den Holzteilen zur Folge hat. Technischer Aufwand und Kosten können nennenswert gesenkt werden, wenn es gelingt, einen so geringen Anteil an Holz in die eigentliche Entholzungsanlage einzubringen, wie möglich, damit der Anteil an nachzerkleinerten Schäben/Holz in den Fasern, welche die Entholzungsanlage verlas- sen, so gering wie möglich ist.

Bild 1 veranschaulicht die Vorrichtung anhand der bevorzugten Ausführungsform. Das Halm-bzw. Stengelmaterial (1) wird über eine Zuführvorrichtung (2) einen Schneidrotor (3) mit konstanter Geschwindigkeit zugeführt. Der Schneidrotor (3) ist mit mindestens einem Messer (4) und mindestens einem Schlag-und Abknickwerkzeug (5) ausgestattet. Das Schlag-und Abknickwerkzeug (5) hat einen kürzeren Radius als das Schneidmesser (4), damit es nach dem Schlag am abgeknickten Material vorbeigleiten kann, ohne die Ma- schine zum Blockieren zu bringen. Erfindungsgemäß soll das Schlag-und Abknickwerk- zeug auch nachgiebig angeordnet werden können, um bei hoher Materialschicht nach hinten ausweichen zu können. Ebenso soll das Schlagwerkzeug auch segmentiert aus- geführt werden können, um eine Anpassung an unterschiedliche Schichtdicken zu erlau- ben. Mehrere Schiagwerkzeuge in Hintereinanderanordnung steigern den Vorauflöse- Norentholzungseffekt. Bevor das Messer (4) in den Bereich des Gegenmessers (6) ge- langt, um einen Schnitt auszuführen, hat das Schlag-und Abknickwerkzeug (5) das in den Schneidraum (7) vorgeschobene Schneidgut bereits passiert und mit der stumpfen Kante des Werkzeuges (5) über die Kante des Gegenmessers (6) nach unten abgeknickt. Durch

den Schlag des Werkzeuges einerseits und zusätzlich durch den Abknickvorang brechen die starren/spröden Holzteile im rechten Winkel zur Halm-/Stengelachse. Gleichzeitig bil- den sich auch Risse im holzigen Teil parallel zur Längsachse des Halms/Stengels als Folge der durch die Verformung bewirkten Scherspannungen innerhalb der Halme/Sten- gel. Die Scherspannungen haben in vorteilhafter Weise auch zur Folge, daß sich z. B. der Bast bei Bastfaserpflanzen ganz oder teilweise vom Holz abschält oder auch nur lockert.

Dem Schlag und Abknicken des vorzugsweise stumpfen Werkzeugs folgt dann der Schnitt durch das nachfolgende Messer (4). Auch der Schnitt stellt einen harten mecha- nischen Eingriff dar, der bereits vorhandene Risse erweitert und vorhandene Abschälun- gen weiterführt. Nach dem Schnitt wird das abgekürzte Material durch das Messer mit hoher Geschwindigkeit über eine rauhe Reibfläche (8) zum Austrag aus dem Maschinen- gehäuse geschoben. Durch die Reibung auf der Reibleiste (8) kommt es zu einer weite- ren Abiösung von holzhaltigen Bestandteilen von den Fasern und auch zu einer weiteren Zermahlung von brüchigem Blattmaterial zu Feingut. Das so zunehmend zerlegte Material fallut dann auf einen Förderer (9) aus, welcher es aus der Maschine zur nachfolgenden Aussichtung der Holzteile/Schäben austrägt.

Bild 2 zeigt eine bevorzugte Kombination der Vorrichtung zum Vorauflösen und Abkürzen des Haimmaterials mit einem ebenfalls neuartigen, für den vorliegenden Zweck beson- ders geeigneten Sichtsystem, dessen Aufgabe es ist, Fasern von abgelösten Holzteilen /Schäben zu trennen Für das Sichtsystem wird ebenfalls Schutz beantragt. Förderer (9) übergibt das Gemisch aus gelösten Fasern, Faser mit noch anhaftendem Holz/Schäben und bereits gelöstem Holz dem Nadelleisten-Förderer (10). Dieser besteht aus einer Viel- zahl von Leisten (10.1), in welche nach oben gerichtete Nadeln (10.2) befestigt sind. Die Nadelleisten werden durch schmale Gurte zum Nadelleistenförderband (10) verbunden.

Zwischen den Nadelleisten verbleiben offene Zwischenräume. Die Fasern und Fasern mit noch anhaftenden Holzteilen haben eine wirre, filzende Konsistenz und werden von den Nadeln (10.2) gehalten und mitgenommen. Das gelöste Holz bzw. die Schaben dagegen haben eine granulatähnliche Struktur und sind sehr rieselfähig. Sie können von den Na- dein der Nadelleisten nicht gehalten werden und fallen durch die Leisten hindurch auf einen Auffangboden (11), auf dem sie zu einer Sammelschnecke (12) rutschen und seitlich aus dem Nadelleistenförderbandsystem (10) ausgetragen werden. Die vorzugsweise me-

tallische Trag-und Stützkonstruktion des Nadelieistenfördersystems (10) ebenso wie der Auffangboden (11) sind mit einem oder mehreren gemeinsamen oder getrennten Schwin- gungserregernNibratoren ausgestattet, um das Nadelleistensystem (10) in eine dauernde Vibration zu versetzen, mit dem Ziel, loses Holz/Schäben so intensiv wie möglich aus den Fasern bzw. dem Faser-Holz-Verbundmaterial abzuschütteln. Ebenso soll das ausgefal- lene Holz/Schäben vom Auffangboden (11) zur Sammelschnecke (12) abgerüttelt werden.

Das weitgehend von gelöstem Holz/Schäben gereinigte Fasermaterial sowie Faser-Holz/ Schäbenverbunde werden am höchsten Punkt des Nadelleistenfördersystems von einer hochtourig drehenden Stachelwalze (13) abgeschieudert und dabei auseinandergezogen.

Bei weitgehend erfolgter Loslösung von Fasern und Holz voneinander ist vorgesehen, daß das Material von der Stachelwalze (13) in einen aufwärts gerichteten Luftstrom oder Querstrom als Sichtstrom eingeschleudert wird. Die Sichtiuft wird dabei aus einem mit Stellklappen (14.2) ausgestatteten Blaskasten (14) ausgestoßen, der wiederum vom Ra- dialgebläse (15) über ein nicht gezeigtes Zyklon-und Umluftsystem mit Sichtiuft versorgt wird. Fasern werden aufgrund ihres geringen Gewichtes bei gleichzeitig hoher spezifi- scher Oberfläche von dem nach oben zum Gebläse gerichteten Luftstrom erfaßt und abgesaugt. Granulafförmige Holzteile/Schäben können aufgrund ihrer geringen spezi- fischen Oberfläche dagegen von der Luft nicht getragen werden und fallen nach unten auf das Bodenband (16) aus, welches sie der Sammelschnecke (17) zuführt.

Wird dagegen nur schwach oder mittelmäßig vorzerlegtes Material dem Sichtsystem zu- geführt-das ist der Normalfall-dann kann die pneumatische Sichtung nicht eingesetzt werden. In diesem Fall schleudert die Stachelwalze (13) das voraufgelöste Material in ei- nen Auffangschacht des pneumatischen Fördersystems (15), um es der Hauptenthol- zungsmaschine zuzuführen, die nicht Gegenstand der vorliegenden Anmeldung ist und daher nicht gezeigt wird. Im Radialgebläse (15) wird das Material einer weiteren Schlag- wirkung durch die Rotorblätter ausgesetzt, was zu einer weiteren Loslösung von Holz- teiien/Schäben von Fasern führt. Dieses gelöste Holz (Schäbenmaterial) kann dann von einer Vibrationsrinne mit Siebblech als Boden abgeschieden werden, ehe der Hauptma- terialstrom in die eigentliche Entholzungs-bzw. Fasergewinnungsanlage aufgegeben wird.

Außer der oben beschriebenen, neuartigen Fraktioniereinrichtung können bereits be- kannte Sieb-und Sichtsysteme in vielfacher Weise verwendet und kombiniert werden.

Bezugszeichenverzeichnis 1 = zu kürzendes Halm-oder Stengelmaterial 2 = Zuführvorrichtung 3 = Schneidrotor 4 = Schneidmesser 5 = Schlag-bzw. Abknickwerkzeug 6 = Gegenmesser bzw. Abknickkante 7 = Schneidraum 8 = Reibfläche 9 = Abförderer 10 = Nadelleistenförderer 10.1 = Nadelleisten 10.2 = Nadeln 11 = Aufangboden bzw. Auffangblech 12 = Sammelschnecke 13 = hochtourige Stachel-Abwurfwalze 14 = Blasksten 14.1 = Zuluftöffnung 14.2 = Luft-Leitklappen 15 = Radialgebläse 16 = Bodenband für Schwer/Grobgut 17 = Sammelschnecke für Schwer/Grobgut