DE19631830A1 - Verfahren zur Ernte von faserliefernden Pflanzen, besonders von Hanf - Google Patents
Verfahren zur Ernte von faserliefernden Pflanzen, besonders von HanfInfo
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Description
Die einphasige Hanfernte und Trennung des Hanfes in seine Bestandteile ist bis heute nur
unbefriedigend gelöst. Es besteht die Gefahr, daß drehende Organe der Erntemaschinen sich mit den
Fasern zusetzen, wodurch aufwendige Instandsetzungen oder Brände ausgelöst werden können. Die
gestellte Aufgabe der Erfindung ist es, ein einphasiges Ernteverfahren vorzuschlagen, bei dem die
genannten Gefahren nicht auftreten. Die 196 27 137.1 beschreibt ein Ernteverfahren für insbesondere
Hanf, bei dem eine Schäbemaschine eingesetzt wird. Diese Anmeldung ist als Zusatz zur obigen
Anmeldung zu führen.
Der Hanf wird als Schwad vorzugsweise im Längsflußverfahren (parallel zur Fahrtrichtung) von einer
Schäbemaschine entschabt. Die schabarme Faser fließt dazu sukzessiv durch die Schäbemaschine
hindurch, um z. B. von einer daran angehängten oder baulich integrierten Rundballenpresse als Vlies
gewickelt zu werden. Das Vlies wird zwischen Schäbemaschine und Presse in Spannung gehalten, so
daß eine hohe Ordnung der Fasern erhalten bleibt. Der erzeugte Rundballen kann problemlos
abgewickelt und weiterverarbeitet werden. Da die Pflanze frisch verarbeitet wird, gelingt eine sehr
saubere Trennung von Schäbe und Fasern. Dies erklärt sich aus der zentralen Anordnung des
Holzkörpers innerhalb der Pflanzenstengel, der von den faserführenden Schichten eingeschlossen
wird. Die äußere faserige Rinde kann mit dem Verfahren deshalb gründlich abgetrennt werden, weil
der Feuchtigkeitsgehalt der frischen Pflanzen noch hoch ist und die Bindungskräfte an der
Grenzfläche zwischen sprödem Holzkörper und den faserführenden, hochflexiblen
Wandbestandteilen infolgedessen gering sind. Es wird angenommen, daß mit der
erfindungsgemäßen Schäbemaschine eine etwa 99prozentige Reinheit garantiert werden kann, wenn
zum Erntezeitpunkt eine genügende Feuchtigkeit in der Pflanze vorhanden ist.
Die Pflanzen werden mit Bezug zur Reihe oder einer Teilbreite des Pflanzenbestandes gemäht. Als
Mähwerkzeug wird vorgeschlagen, Wasserdüsen oder Luftdüsen (evtl. Laserstrahlen) einzusetzen, da
diese auch beim Entschabevorgang eingesetzt werden können. Mit diesen Düsen werden die
Pflanzen bodennah abgeschnitten. Weitere Schnitte können zum Abtrennen der Blätter sowie zum
Abtrennen der oberen samenführenden oder ungünstig viele Blätter aufweisenden
Pflanzenbestandteile beigebracht werden. Es wird vorgeschlagen, als Druckwasser den frischen
Pflanzensaft zu verwenden, der innerhalb der Entschabemaschine anfällt, dieser weist eine geringe
Wasserhärte auf und enthält darüberhinaus organische Bestandteile, die eine schmierende Wirkung
aufweisen, so daß die Standzeit der Düsen dadurch erhöht wird. Der Einzug sollte so schonend, wie
möglich erfolgen, so daß die Pflanzen zunächst unbeschädigt bleiben. Das Trennen von Faserteilen
und Schäbeteilen erfolgt so, daß die Fasern z. B. mit Preßluft oder Druckwasser, mittels
mechanischer Messer oder Prallplatten aufweisender Trennaggregate über einen Winkel abgeschert
oder mittels Bürstensegmenten vom Holzkern so getrennt werden, daß dabei ihre Ausrichtung
zuverlässig genug bestimmt werden kann, um die Faserteile gerichtet durch ein weiteres Aggregat
aufzunehmen. Vorteilhaft kann die Ablösung eines Teils der Fasern sein, so daß ein mechanisches
oder sonstiges Werkzeug den Holzkern in kurze leicht heraustrennbare Stücke zerlegen und
abtrennen kann, so daß die Rinde in hoher Güte vorliegt.
Das weitere Aggregat ist eine Anordnung von Pendelhubstempeln, Glattwalzen oder Walzen mit
geringem Profil (Walzen), zwischen denen die Faserteile mit hohem Druck hindurchgeleitet werden.
Dabei wird die faserhaltige Pflanzenrinde unter dem Einfluß des hohen Druckes entwässert, das
Pflanzenwasser wird gefiltert und aufgefangen, es steht als Druckwasser zur Verfügung. Ein Teil der
Walzen wird neben der drehenden Bewegung auch entlang der Achse der Walzen in eine
Pendelbewegung versetzt. Die Pflanzenrinde wird zwischen den Walzen in Spannung gehalten, damit
ein Verstopfen nicht möglich ist. Unter dem Einfluß des hohen auf die Pflanzenrinde einwirkenden
Druckes sowie unter dem Einfluß der pendelnden Walzenbewegung werden die zueinander etwa
parallelen Fasern der eingezogenen Pflanzen nebeneinander ausgerichtet und voneinander ohne
Beschädigung getrennt, da sie noch durch das Eigenwasser geschmiert werden. Unterstützend kann
Prozeßwasser quer zur Flußrichtung mit Druck auf das zwischen den Walzen befindliche Vlies
gesprüht werden, damit sich Gewebeteile oder Holzreste von den Fasern lösen, damit der Verbund
der Fasern noch stärker aufgelöst wird. Die Fasern liegen nach dem Durchlaufen der Walzen
vliesartig vor, wobei über in der Maschine vorhandene zwischengeschaltete Kämme die
Vlieskonstruktion unterstützt werden kann. Das erhaltene Vlies wird nachfolgend mit Additiven,
Konservierungsstoffen oder sonstigen Wirkstoffen angereichert, nochmals entwässert oder getrocknet
und gewickelt, geschichtet, vorgepreßt oder als dünnes Vlies in eine Rundballenpresse übergeleitet.
Dazu wird es entweder durch einen großvolumigen Übergabeschlauch an die Presse übergeben oder
diese ist mit der Schäbemaschine baulich integriert. Die Rundballenpresse sollte eine
Verpackungsvorrichtung aufweisen, um ein schmutzfreies Gut zu erhalten.
Da es Ziel der Verpackungstechnik sein muß, transportideale Gebinde zu erstellen, kann die
Rundballenpresse auch eckige Ballen erzeugen, welche sich besser transportieren lassen. Zu diesem
Zweck wird vorgeschlagen, eine elektronisch unterstützte Drehzahlregulierung in die
Rundballenpresse einzubauen, welche den Rundballen beim Zulauf des Aufnahmegutes (auch z. B.
normalen Strohes) zeitweise beschleunigt dreht, zeitweise auch abbremst, so daß sich vorzugsweise
gegen Ende der Beschickung ein Quader bildet, der noch eine gewisse Ähnlichkeit mit einem
Rundballen erkennen läßt. Andererseits kann in einer Vorkammer das Erntegut zeitweise mehrfach
geschichtet und dann in die Preßkammer weitergeleitet werden, so daß eine Drehzahlregulierung
nicht eingesetzt werden muß.
Claims (47)
1. Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung pflanzlicher Rohstoffe aus Pflanzen, insbesondere
Faserpflanzen, dadurch gekennzeichnet, daß der Pflanzenschnitt, die Gewinnung der
Pflanzenfasern, die Gewinnung des Pflanzenholzes sowie die Gewinnung des Pflanzensaftes in
einem Arbeitsgang erfolgen.
2. Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung pflanzlicher Rohstoffe aus Pflanzen, insbesondere
Faserpflanzen, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewinnung der Pflanzenfasern eine Trennung
von den übrigen Pflanzenteilen sowie die Herstellung eines Vlieses beinhaltet.
3. Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung pflanzlicher Rohstoffe aus Pflanzen, insbesondere
Faserpflanzen, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewinnung des Pflanzenholzes eine Trennung
von den übrigen Pflanzenteilen sowie die Herstellung von gepreßten Pellets oder Quadern
beinhaltet.
4. Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung pflanzlicher Rohstoffe aus Pflanzen, insbesondere
Faserpflanzen, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewinnung des Pflanzensaftes eine Trennung
von den übrigen Pflanzenteilen sowie die Herstellung von Prozeßwasser oder von
Ausgangsflüssigkeit für die (insbesondere pharmazeutische) Industrie beinhaltet.
5. Dadurch gekennzeichnet, daß nach vorstehendem Anspruch der Pflanzenschnitt, die Gewinnung der
Pflanzenfasern, die Gewinnung des Pflanzenholzes sowie die Gewinnung des Pflanzensaftes in
einem Arbeitsgang und ohne zwischenzeitliche Ablage der Pflanzen oder Pflanzenteile auf den
Boden erfolgen.
6. Dadurch gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren der genannten Ansprüche die Gewinnung der
Pflanzenfasern, die Gewinnung des Pflanzenholzes sowie die Gewinnung des Pflanzensaftes aus
erntefrischem Pflanzenmaterial erfolgen.
7. Dadurch gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren der genannten Ansprüche das gemähte Pflanzenschwad
nach seiner Entholzung in einer Entholzungsmaschine als Fasermatte vorliegt, in der die Fasern
nicht stark verwirbelt sind.
8. Dadurch gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren der genannten Ansprüche die so erzeugte Fasermatte
mit einer Rundballenpresse gepreßt wird, so daß für die spätere Weiterverarbeitung der Fasern
ein Rundballen vorliegt, welcher eine hohe Fasermenge bevorratet.
9. Dadurch gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren der genannten Ansprüche die Fasermatte von einer an
die Entholzungsmaschine angehängten Rundballenpresse aufgewickelt wird.
10. Dadurch gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren der genannten Ansprüche die Fasermatte von einer
baulich in die Entholzungsmaschine integrierten Rundballenpresse Rundballenpresse aufgewickelt
wird.
11. Dadurch gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren der genannten Ansprüche das Pflanzenschwad im
Längsflußverfahren (parallel zur Fahrtrichtung) von einer Entholzungsmaschine eingezogen und
entschabt sowie im entschabten Zustand aus der Maschine herausgeleitet wird.
12. Dadurch gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren der genannten Ansprüche das erhaltene Vlies zwischen
Entholzungsmaschine und Rundballenpresse in Spannung gehalten wird.
13. Dadurch gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren der genannten Ansprüche die eingezogenen Pflanzen
zwischen den Trenn- oder Leitelementen der Entholzungsmaschine in Spannung gehalten werden,
so daß ein Verstopfen der Maschine weitgehend verhindert wird.
14. Dadurch gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren der genannten Ansprüche die zunehmend entholzten
Pflanzen unter dem Einfluß des hohen von den Trenn- oder Leitelementen auf die Pflanzen
einwirkenden Druckes sowie unter dem Einfluß der pendelnden Bewegung der Trenn- und
Leitelemente die Fasern der eingezogenen Pflanzen etwa nebeneinander ausgerichtet bleiben.
15. Dadurch gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren der genannten Ansprüche die zunehmend entholzten
Pflanzen unter dem Einfluß des hohen von den Trenn- oder Leitelementen auf die Pflanzen
einwirkenden Druckes sowie unter dem Einfluß der pendelnden Bewegung der Trenn- und
Leitelemente die Faserbündel der eingezogenen Pflanzen ohne Beschädigung aufgelöst werden
können, da sie durch das Pflanzenwasser sowie die darin gelösten Inhaltsstoffe geschmiert
werden.
16. Dadurch gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren der genannten Ansprüche eine zusätzliche Schmierung
der zu bearbeitenden Pflanzenmatte erfolgt, indem Prozeßwasser unterstützend quer zur
Flußrichtung der Fasermatte auf diese aufgesprüht wird, damit sich Gewebeteile oder Holzreste
von den Fasern lösen sowie damit der Verbund der Fasern noch stärker aufgelöst wird.
17. Dadurch gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren der genannten Ansprüche das Prozeßwasser nach seiner
Verwendung gefiltert und mehrfach verwendet wird.
18. Dadurch gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren der genannten Ansprüche in der Entholzungsmaschine
angeordnete Kämme die Konstruktion eines homogenen Vlieses unterstützen.
19. Dadurch gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren der genannten Ansprüche in der Entholzungsmaschine
eine Vorrichtung zur Applikation von Zusatzstoffen vorgesehen ist, die auf die Fasermatte oder in
das Prozeßwasser gegeben werden.
20. Dadurch gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren der genannten Ansprüche das erhaltene Vlies mit
Additiven angereichert wird.
21. Dadurch gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren der genannten Ansprüche das erhaltene Vlies mit
Konservierungsstoffen angereichert wird.
22. Dadurch gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren der genannten Ansprüche das erhaltene Vlies mit
sonstigen Wirkstoffen angereichert wird.
23. Dadurch gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren der genannten Ansprüche das erhaltene Vlies ein- oder
mehrfach entwässert, gewickelt, geschichtet oder vorgepreßt wird.
24. Dadurch gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren der genannten Ansprüche das erhaltene Vlies vor dem
Einzug in die Rundballenpresse heruntergetrocknet wird.
25. Dadurch gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren der genannten Ansprüche das erhaltene Vlies durch
einen großvolumigen Übergabeschlauch an die Presse übergeben wird und somit vor
Verschmutzung geschützt ist.
26. Dadurch gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren der genannten Ansprüche die Rundballenpresse eine
Verpackungsvorrichtung aufweist, um das Vlies schmutzfrei absetzen zu können.
27. Dadurch gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren der genannten Ansprüche die Rundballenpresse eckige
Ballen erzeugt unter Ausnutzung einer elektronisch geregelten und unterstützten
Drehzahlregulierung, welche den Rundballen zeitweise beschleunigt oder verzögert dreht, so daß
sich vorzugsweise gegen Ende der Beschickung näherungsweise ein Quader bildet.
28. Dadurch gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren der genannten Ansprüche ein quaderförmiger oder
sonstwie geformter Rundballen erzeugt wird, indem in einer Vorkammer der Rundballenpresse das
Erntegut zeitweise mehrfach geschichtet und dann in die Preßkammer weitergeleitet wird, so daß
die Schwadaufnahme gleichmäßig verläuft.
29. Dadurch gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren der genannten Ansprüche das Herauslösen holziger
Pflanzenbestandteile aus den Pflanzenstengeln mittels Flüssigkeitsdüsen erfolgt, die auf die
Fasermatte gerichtet sind.
30. Dadurch gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren der genannten Ansprüche das Herauslösen holziger
Pflanzenbestandteile aus den Pflanzenstengeln mittels Luftdüsen erfolgt, die auf die Fasermatte
gerichtet sind.
31. Dadurch gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren der genannten Ansprüche das Herauslösen holziger
Pflanzenbestandteile aus den Pflanzenstengeln mittels Laserstrahlen erfolgt, die auf
Kompartimente der Fasermatte gerichtet sind.
32. Dadurch gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren der genannten Ansprüche das Herauslösen holziger
Pflanzenbestandteile aus den Pflanzenstengeln erfolgt, indem die Pflanzenstengel gespalten und
dann so verbogen werden, daß die holzigen Teile auf einer Seite des Pflanzenstengels offen
liegen und nachfolgend leicht abgetrennt werden können.
33. Dadurch gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren der genannten Ansprüche das Herauslösen holziger
Pflanzenbestandteile aus den Pflanzenstengeln erfolgt, indem ein- oder beiderseits der
Pflanzenmatte sich befindende und profilierte Prallplatten aufweisende Trennaggregate gegen die
Pflanzenmatte schwingen, so daß davon die holzigen Bestandteile der Pflanzenmatte stark
zerkleinert werden und verbessert herausgelöst werden können.
34. Dadurch gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren der genannten Ansprüche das Herauslösen holziger
Pflanzenbestandteile aus den Pflanzenstengeln erfolgt, indem diese auf ihrem Förderweg
innerhalb der Entholzungsmaschine über einen Winkel und ein gegenüber dem Winkel
angeordnetes schwingendes oder sich drehendes oder drehend-schwingendes Trennaggregat
abgebogen werden, so daß holzige Bestandteile zerkleinert werden und verbessert herausgelöst
werden können.
35. Dadurch gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren der genannten Ansprüche das Herauslösen holziger
Pflanzenbestandteile aus den Pflanzenstengeln mittels Bürstensegmenten erfolgt.
36. Dadurch gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren der genannten Ansprüche die Ausrichtung der Fasern
erhalten wird, indem Halte- oder Fördervorrichtungen die Stengel bzw. Fasern immer wieder
ausrichten oder in Spannung halten oder bringen.
37. Dadurch gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren der genannten Ansprüche in der Entholzungsmaschine
eine Anordnung und funktionale Verknüpfung von Aktoren (Förderelementen,
Bearbeitungselemente) vorliegt, zwischen denen die Stengel bzw. Fasern mit hohem Preßdruck
hindurchgeleitet werden.
38. Dadurch gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren der genannten Ansprüche die Entholzungsmaschine eine
Anordnung von Pendelhubstempeln mit insbesondere endständigen Prallplatten aufweist, welche
auf die Pflanzenmatte gerichtet sind und die holzigen Teile der Pflanzenmatte zerkleinern und
herauslösen.
39. Dadurch gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren der genannten Ansprüche die Entholzungsmaschine eine
Anordnung von Glattwalzen aufweist, welche die Pflanzenmatte flachpressen und die holzigen
Teile der Pflanzenmatte stark zerkleinern und destrukturieren.
40. Dadurch gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren der genannten Ansprüche die Entholzungsmaschine eine
Anordnung von Walzen mit geringem Profil aufweist, welche die Pflanzenmatte flachpressen und
die holzigen Teile der Pflanzenmatte stark zerkleinern und destrukturieren.
41. Dadurch gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren der genannten Ansprüche die Entholzungsmaschine eine
Anordnung von Walzen aufweist, welche neben ihrer drehenden Bewegung auch entlang der
Achse der Walzen in eine Pendelbewegung versetzt werden.
42. Dadurch gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren der genannten Ansprüche die Schwingcharakteristik der
Seitwärtsschwingung der Walzen einstellbar ist.
43. Dadurch gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren der genannten Ansprüche die faserhaltigen Pflanzen
unter dem Einfluß des hohen Druckes zwischen den Trennaggregaten entwässert werden.
44. Dadurch gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren der genannten Ansprüche das herausgepreßte
Pflanzenwasser gefiltert und in einem Behälter aufgefangen wird.
45. Dadurch gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren der genannten Ansprüche die holzigen Bestandteile stark
zerkleinert und destrukturiert sowie zu Blöcken bzw. Pellets gepreßt werden, die für die
Pulpegewinnung ein geeignetes Ausgangsmaterial darstellen.
46. Dadurch gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren der genannten Ansprüche das Pflanzenvlies innerhalb
der Entholzungsmaschine vernadelt wird.
47. Dadurch gekennzeichnet, daß mehrere der genannten Ansprüche miteinander kombiniert werden können.
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|---|---|---|---|
| DE1996131830 DE19631830A1 (de) | 1996-08-07 | 1996-08-07 | Verfahren zur Ernte von faserliefernden Pflanzen, besonders von Hanf |
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Publications (1)
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| DE19631830A1 true DE19631830A1 (de) | 1998-02-12 |
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