Titel: | Verbesserungen an den Apparaten, die zur Papier-Fabrikation dienen, auf welche sich Johann Wilks, Mechaniker, Mühlenbauer und Maschinist, am 28. April 1830 ein Patent ertheilen ließ. |
Fundstelle: | Band 46, Jahrgang 1832, Nr. XCIII., S. 352 |
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XCIII.
Verbesserungen an den Apparaten, die zur
Papier-Fabrikation dienen, auf welche sich Johann Wilks, Mechaniker, Muͤhlenbauer
und Maschinist, am 28. April 1830 ein Patent
ertheilen ließ.
Aus dem London Journal of Arts. August 1831, S.
249.
Mit Abbildungen auf Tab.
V.
Wilk's, uͤber die Papier-Fabrikation.
Die Gegenstaͤnde, auf welche dieses Patent hauptsaͤchlich seine
Anwendung findet, beziehen sich auf die bekannte und hoͤchst sinnreiche
Maschine, welche Heinrich Fourdrinier vor 25 Jahren
erfand, um Papier von unbestimmter oder unendlicher Laͤnge zu verfertigen.
Die vorzuͤglichsten Theile der gegenwaͤrtigen Erfindung sind: 1) eine
Methode, nach welcher das Wasser mittelst eines hohlen, siebartig
durchloͤcherten Cylinders aus dem weichen Zeuge ausgedruͤkt wird,
waͤhrend derselbe von der Kufe auf das endlose Gewebe gelangt, und nach
welcher das Papier zugleich auch jene Linien oder Rippen erhaͤlt, die man an
jenem Papiere, welches mit den Formen ausgehoben wurde, bemerkt, und 2) eine
Methode, um innerhalb des erwaͤhnten Cylinders einen luftleeren Raum zu
erzeugen, damit das Wasser schneller aus dem Zeuge geschafft werden kann, als dieß
mit den gewoͤhnlichen Maschinen moͤglich ist.
Meine Erfindung, sagt der Patent-Traͤger, besteht in der Anwendung
eines hohlen Cylinders oder einer Walze von besonderer Einrichtung, in Verbindung
mit anderen gewoͤhnlich gebraͤuchlichen, und hier zu Lande wohl
bekannten Maschinen. Dieser Cylinder oder diese Walze kann aus Kupfer, Messing oder
irgend einem anderen geeigneten Materiale verfertigt werden; ich gebe jedoch dem
Kupfer den Vorzug. Die Laͤnge der Walze haͤngt von der groͤßten
Breite des Papieres ab, welches man auf der Maschine, an der man meine Erfindung
anbringen will, verfertigen kann; es ist naͤmlich bekannt, daß die Fourdrinier'schen
Patent-Papier-Maschinen von verschiedener Weite gebaut werden, und daß
diese Weite der Maschine die Breite des Papieres, welches auf dieser Maschine allein
erzeugt werden kann, bestimmt. Sezen wir z.B., daß man einer solchen Walze
fuͤr eine Maschine bedarf, mit welcher Papier von 54 Zoll Breite erzeugt
wird, so wird die Walze in diesem Falle 58 bis 60 Zoll lang seyn muͤssen,
damit die Enden derselben uͤber die Raͤnder des Papieres, auf welches
sie zu liegen kommt, hinausreichen.
Der Durchmesser der Walze hat keinen so wesentlichen Einfluß; die Erfahrung hat mich
jedoch gelehrt, daß ein Durchmesser von 7 Zollen dem Zweke am besten entspricht.
Diese Walze nun soll aus einer ausgezogenen kupfernen Roͤhre Verfertigt
werden. Diese Roͤhren werden gewoͤhnlich uͤber
walzenfoͤrmige Stuͤke aus Gußeisen, Schmiedeisen oder Stahl, die man
Kern (triblets) nennt, in beliebiger Laͤnge
ausgezogen und dann so genau als moͤglich walzenfoͤrmig abgedreht und
so glatt als moͤglich polirt.
Bei der Verfertigung der genannten Walzen sind zwei solche Kerne noͤthig,
welche wegen ihrer Groͤße am besten aus Gußeisen bestehen. Der Durchmesser
des einen dieser Kegel, dessen man sich zuerst bedient, muß so groß seyn, daß er der
Laͤnge der Walze, die man verfertigen will, gleichkommt oder sie vielmehr
uͤbersteigt; seine Laͤnge hingegen muß um einige Zolle groͤßer
seyn, als der Umfang des zweiten Kegels, auf welchem die Roͤhre fuͤr
die Walze vollendet wird.
Wenn ich eine Walze von 58 Zoll Laͤnge und 7 Zoll aͤußerem Durchmesser
verfertigen will, so bediene ich mich zuerst eines Kernes von 18 3/4 Zoll
Durchmesser, und zulezt eines anderen Kernes, dessen Durchmesser 6 7/8 Zoll
betraͤgt. Die erste Kupferplatte, aus welcher ich diese Walze verfertige, muß
beilaͤufig 1/10 Zoll dik seyn; die Laͤnge und Breite derselben wird
sich mit hinreichender Genauigkeit aus dem Obengesagten, und daraus ergeben, daß die
Kupferplatte bei der Verfertigung meiner Walze zwei Mal zu einer Roͤhre
geformt, d.h. zuerst uͤber einen groͤßeren, und dann uͤber
einen kleineren Kern gezogen wird, und daß die kupferne Roͤhre bei jeder
dieser Operationen, wie ich durch Erfahrung fand, beilaͤufig um 2 1/2 Zoll
verlaͤngert oder ausgezogen wird.
Hieraus erhellt, daß die Kupferplatte, aus welcher meine Walze verfertigt werden
soll, so lang seyn muß, daß sie, wenn deren Enden auf die gewoͤhnliche Weise
zusammengeloͤthet oder zusammengeschweißt werden, eine Roͤhre bildet,
die uͤber den groͤßeren Kern gezogen werden kann. Es erhellt ferner,
daß die Breite der Platte so groß seyn muß, daß sie, nach Abzug fuͤr den an
dem einen Ende Statt
findenden Verlust, der beim Ausziehen unvermeidlich ist, und nach Abzug der
Verlaͤngerung der Roͤhre beim Ausziehen, durch das Ausziehen
uͤber den groͤßeren Kern eine Roͤhre gibt, deren Laͤnge
eher groͤßer, als dem Umfange der kleineren Roͤhre gleich ist.
Wenn die auf die beschriebene Weise verfertigte kupferne Roͤhre uͤber
den groͤßeren Kern gezogen worden, so bringe ich sie mit sammt dem Kern in
eine Drehebank, und untersuche, ob sie vollkommen cylindrisch ist: sollte dieß nicht
der Fall seyn, so mache ich sie durch Abdrehen, Abfeilen und Poliren vollkommen
cylindrisch. Dann schneide ich auf der Drehebank in diese Roͤhre der
Laͤnge nach mehrere Furchen, und zwar so, daß auf je einen Zoll 8 Furchen
kommen, von denen eine jede 1/16 Zoll breit ist, und bis in die Mitte der Dike des
Kupfers dringt. Diese Furchen schneide ich mit einem rechtwinkelig geformten
Instrumente, damit der Grund einer jeden Furche mit der Achse der Roͤhre
parallel laufe, und damit die Seiten oder Raͤnder derselben mit der Achse
rechte Winkel bilden, so daß folglich zwischen je zwei Furchen eine
ringfoͤrmige Kupferrippe bleibt, und daß der ganzen Laͤnge der
Roͤhre nach bestaͤndig Rippen und Furchen auf einander folgen.
Ich fand es in der Praxis eben so gut, wenn man statt der vielen einzelnen Furchen
nur eine einzige fortlaufende anbringt, und diese auf dieselbe Weise schneidet, nach
welcher man Schrauben schneidet, so daß die Rippen und Furchen
Schraubengaͤnge bilden. Man kann auf dieselbe Weise auch Schrauben mit 2 oder
3 Gaͤngen in die Roͤhre schneiden, doch gebe ich den einfachen den
Vorzug. Sind diese Furchen geschnitten, so mache ich die Raͤnder der Rippen
oder der Schraubengaͤnge mittelst einer feinen Feile oder auf eine andere
Methode glatt, um alle Theilchen, an denen der Zeug haͤngen bleiben
koͤnnte, zu entfernen.
Ist Alles dieß geschehen, so nehme ich die Roͤhre auf die gewoͤhnliche,
allen Roͤhrenziehern wohl bekannte Weise von dem groͤßeren Kern ab,
und schneide sie mittelst einer Saͤge von einem Ende zum anderen entzwei, und
zwar gerade durch jenen Theil, an dem sie vorher durch Loͤthen oder Schweißen
vereinigt worden. Die auseine ander geschnittene Roͤhre erweiche ich durch
den gewoͤhnlichen Anlaßproceß, worauf ich sie wieder zu einer ebenen Platte
ausbreite.
Aus dieser Beschreibung meines Verfahrens erhellt, daß ich auf diese Weise eine
Kupferplatte bekomme, die auf der einen Seite der Laͤnge nach gefurcht oder
gefaltet ist. Diese Platte muß nun in eine zweite Roͤhre verwandelt und
uͤber einen zweiten oder kleineren Kern gezogen werden, wobei ich zuerst
beide Raͤnder desselben sehr sorgfaͤltig gerade mache, ihr zugleich die
gehoͤrige Breite gebe, und dafuͤr Sorge trage, daß jeder Rand sich
ungefaͤhr in der Mitte einer der Rippen und nicht in einer der Furchen
endige. Auf diese Weise werden naͤmlich die Raͤnder, welche durch
Schweißen oder durch eine harte Loͤthung mit einander vereinigt werden
sollen, so dik als moͤglich, was nicht der Fall seyn wuͤrde, wenn die
Raͤnder sich in den Furchen, in denen das Kupfer nur die Haͤlfte der
Dike der Platte hat, endigen wuͤrden.
Wenn nun die Kupferplatte zum zweiten Male in eine Roͤhre verwandelt werden
soll, so biege ich sie in entgegengesezter Richtung zusammen, d.h. ich vereinige
dieß Mal ihre Raͤnder und nicht ihre Enden, wie dieß das erste Mal geschah.
Auf diese Weise kommt die gefurchte oder gerippte Seite des Kupfers in der zweiten
Roͤhre nach Innen, und zwar so, daß die Rippen und Furchen nun nach der
Laͤngenrichtung der Roͤhre oder beinahe parallel mit deren Achse
laufen. Wenn hierauf diese zweite Roͤhre uͤber den zweiten oder
kleineren Kern gezogen worden, so bringe ich sie mit sammt diesem Kerne in eine
Drehebank, und schneide auf dieselbe Weise, wie dieß das erste Mal geschah, in die
nun kleiner gewordene Roͤhre Furchen, mit dem Unterschiede jedoch, daß ich
jezt nicht 8, sondern 24 in einem Raume von einem Zoll anbringe, so daß jede Rippe
und jede Furche nur 1/43 Zoll breit wird. Ich beschraͤnke mich
uͤbrigens auf keine bestimmte Zahl von Furchen, die ich in einem gewissen
Raume anbringe, noch auch auf irgend eine bestimmte Breite dieser Rippen oder
Furchen; Alles dieß haͤngt naͤmlich von der Willkuͤr des
Papier-Fabrikanten, der sich meiner Walze bedienen will, ab.
Die zulezt erwaͤhnten Furchen schneide ich gleichfalls bis in die
Haͤlfte der Dike des Kupfers, d.h. ich schneide sie so tief, daß die Furchen
an der aͤußeren Seite auf jene an der inneren Seite treffen. Da nun die
Furchen an der inneren Seite der kupfernen Roͤhre nach dem, was ich oben
sagte, nach der Laͤnge der Roͤhre laufen, waͤhrend die Furchen
an der aͤußeren Seite derselben quer um die Roͤhre gehen, so folgt
hieraus, daß sich beide Furchen kreuzen und einander beinahe unter rechten Winkeln
durchschneiden. Wenn die Operation gehoͤrig vollbracht worden, so
muͤssen auf diese Weise an jenen Stellen, an denen sich die aͤußeren
Furchen mit den inneren kreuzen, kleine Loͤcher entstehen; es muß sich ferner
an der inneren Oberflaͤche der Roͤhre eine Reihe gerader kupferner
Rippen zeigen, welche von einer Reihe aͤhnlicher Rippen, die sich an der
aͤußeren Seite befinden, durchkreuzt werden, und welche saͤmmtlich
fest mit einander verbunden sind, so daß sie eine Art von cylindrischem Siebe
bilden.
Ehe ich die nach der eben beschriebenen Methode behandelte Roͤhre von dem Kerne abnehme, runde ich
die rauhen und scharfen Kanten saͤmmtlicher Furchen mit einer Feile ab, indem
ich den aͤußeren Rand einer jeden Rippe beinahe halbkreisrund und so glatt
als moͤglich mache. An beiden Enden der Roͤhre bringe ich in einem
ringfoͤrmigen Raume von beilaͤufig 3/4 Zoll Breite an der
aͤußeren Seite keine Furchen an, und zwar damit ich die Roͤhre mit
groͤßerer Sicherheit an zwei Ringen befestigen kann, die spaͤter
beschrieben werden sollen. Ist Alles dieß geschehen, so nehme ich die Roͤhre
von dem Kern ab, und befestige in beiden Enden derselben einen messingenen Ring mit
Armen, in dessen Mitte sich Zapfen oder Wellen befinden, so daß die Roͤhre
dadurch in eine Walze verwandelt wird. Fig. 1 und 2 werden diese Einrichtung
anschaulicher machen. AA sind Theile der gerippten
oder gerieften kupfernen Roͤhre, woran man die Richtung beider Rippen oder
Fugen sieht. Fig.
1 stellt die aͤußere und Fig. 2 die innere
Oberflaͤche der Roͤhre oder Walze bb
dar, an welcher bb den glatten, nicht gerieften
Theil vorstellt, der sich, wie gesagt worden, an beiden Enden der Roͤhre
befindet, und an welchem sie durch Nieten oder Schrauben mit dem messingenen Ringe
verbunden ist. CC sind die messingenen Ringe mit
Armen, in deren Mitte ein eiserner Zapfen oder die Welle B befestigt ist. Die Zapfen oder Wellen werden in die Mittelstuͤke
der eben erwaͤhnten Ringe eingenietet, wie aus c
Fig. 2
ersichtlich; sie sind daher beide mit den Ringen concentrisch, und haben sowohl mit
einander, als mit der Walze selbst eine gemeinschaftliche Achse.
In jeden der Zapfen oder der Wellen ist bei aa eine
Furche gedreht, damit man einen Hebel mit einem Gewichte einhaͤngen kann, um
dadurch, wenn man es noͤthig oder zwekdienlich finden sollte, den Druk der
Walze auf das Papier zu vermehren.
Fig. 3 gibt
eine Endansicht der Walze, woran man die kupferne Roͤhre und deren innere
Rippen, wie bei AA, den messingenen Ring C, die Arme DDDD, das
Mittelstuͤk E und den Zapfen B sieht. Fig. 4 ist ein
Durchschnitt des erwaͤhnten Ringes, der Arme, des Mittelstuͤkes und
des Zapfens oder der Welle, woran alle Theile so deutlich sind, daß sie keiner
weiteren Erklaͤrung beduͤrfen.
Ich will nun die Art und Weise beschreiben, auf welche diese Walze an den Maschinen
zur Papier-Fabrikation angewendet wird. Ich habe zu diesem Behufs und zu
groͤßerer Deutlichkeit zwei Zeichnungen der vorzuͤglichsten Theile
einer solchen, nach dem bekannten Fourdrinier'schen Principe erbauten Maschine
beigefuͤgt. Fig. 5 ist ein Grundriß und Fig. 6 ein Aufriß oder ein
Durchschnitt der genannten Maschine. FFF etc.
stellt das gußeiserne Gestell der Maschine vor. GG
ist der Trog oder die Kufe; HHH die erste oder die nasse Presse. III sind die zweiten oder troknen Preßwalzen. Die
punktirten Linien JJ bezeichnen die Stellung der
Haspel. KK ist die vordere oder Brustwalze. ccc etc. sind die kleinen Walzen, welche den Draht
tragen, auf welchem das Papier verfertigt wird; ddd etc. die Fuͤhrstangen (ruler bars),
durch welche die schuͤttelnde Bewegung mitgetheilt wird; ee ist einer der Dekel; fff ist ein Dekelriemen; ggg sind zwei kurze Fuͤhrstangen, welche an
der schuͤttelnden Bewegung nicht Theil nehmen. An jeder dieser Stangen
befestige ich einen kleinen messingenen Wagen, den man bei hh im Grundrisse und bei h im Durchschnitte sieht. Der Zwek und die Aufgabe dieser beiden Wagen
ist, meine Walze in gehoͤriger Stellung zu erhalten. Das obere Ende dieser
beiden Wagen hh ist gabelfoͤrmig, und in
diesen Gabeln bewegen sich die Zapfen oder Wellen B der
Walze so, da keine seitliche Bewegung derselben moͤglich ist, waͤhrend
eine Bewegung nach Auf- und Abwaͤrts Statt finden kann, damit die
ganze Schwere meiner Walze von dem endlosen Drahtgewebe, auf welchem das Papier
erzeugt wird, getragen werden kann.
Meine Walze sieht man in LL, und zwar in jener
Stellung, in welcher sie auf der Oberflaͤche des Drahtgewebes aufliegt. Die
Stellung meiner Walze L im Verhaͤltnisse zur
Walze b, uͤber welcher meine Walze liegt, ergibt
sich aus der Zeichnung, aus der man zugleich ersehen wird, daß die Achse oder Welle
meiner Walze L etwas außer jener der Walze b liegt, d.h. ich stelle meine Walze L so, daß deren Achse um einen Zoll weiter von der Kufe
oder dem Troge G entfernt ist, als dieß bei der Achse
der Walze b der Fall ist. Hieraus ergibt sich, daß, wenn
das endlose Drahtgewebe in Bewegung gesezt wird, meine Walze B sich uͤber dessen Oberflaͤche drehen muß, und daß, wenn
auf diesem Drahtgewebe ein Blatt Papier erzeugt wird, dieses leztere zugleich mit
dem Drahtgewebe unter meiner Walze durchgehen muß. Auf diese Weise wird das Papier,
welches sich waͤhrend dieses Theiles der Operation noch in nassem und
breiigem Zustande befindet, durch das Gewicht meiner Walze gepreßt, und dadurch von
einer bedeutenden Menge Wasser befreit. Die Fasern des Zeuges, aus denen das Papier
besteht, werden hiedurch dichter; auch erhalten sie einen festeren Zusammenhang
unter einander, so daß das Papier auf seinem Durchgange zwischen den ersten oder
Naßdrukwalzen HH weniger Beschaͤdigungen
erleidet.
Die Wirkung meiner Walze besteht jedoch, wenn sie auf die hier beschriebene Weise
verfertigt ist, nicht bloß darin, daß sie einen Theil des Wassers aus dem Zeuge
ausdruͤkt, und dem Papier einen hoͤheren Grad von Consistenz gibt,
sondern sie kann auch dazu dienen, dem Papiere das Aussehen zu geben, als waͤre
dasselbe mit einer Form oder einem Model verfertigt.
Wenn man die Furchen oder Riefen in die Kupferplatte oder in irgend ein anderes
Metall schneidet, noch ehe dasselbe in eine Walze oder einen Cylinder geformt
worden, so koͤnnte man zwar denselben Zwek erreichen, allein nach meiner
Meinung lassen sich die erwaͤhnten Fugen oder Riefen nach der hier
beschriebenen Methode weit besser und leichter anbringen.
Ich wende zuweilen auch zwei solche Walzen in einer und derselben Maschine an, indem
ich die zweite in der Naͤhe der ersten in jener Stellung anbringe, die in
Fig. 5 und
6 durch
die punktirten Linien iii angedeutet ist.
Ich will nun eine andere Anwendung und Einrichtung des von mir erfundenen hohlen
Cylinders oder meiner Walze in Verbindung mit einer der fruͤher
erwaͤhnten Maschinen zur Papier-Fabrikation beschreiben. In diesem
Falle wird naͤmlich die Walze in jener Stellung angebracht, die man aus Fig. 7 ersieht.
Fig. 7 ist
ein Aufriß und Fig.
8 ein Grundriß einer Papier-Maschine, deren Haupttheile auf
dieselbe Weise dargestellt und mit denselben Buchstaben bezeichnet sind, wie in Fig. 5 und 6. Fig. 9 zeigt
zwei Theile der erwaͤhnten Walze, und auch einen Theil einer runden hohlen
Achse oder Welle, um welche sich der Cylinder dreht. Fig. 10 ist eine
Endansicht der Walze mit einem ihrer messingenen Ringe, woran man auch die Arme, das
Mittelstuͤk und einen Durchschnitt der eben erwaͤhnten hohlen eisernen
Achse sieht. Fig.
11 ist ein Laͤngendurchschnitt der Walze, aus welchem die Form der
hohlen Achse und der damit verbundenen Theile, welche spaͤter beschrieben
werden sollen, ersichtlich ist. Dieser Durchschnitt ist nach den Linien kk in Fig. 12 und 13 genommen.
Fig. 12
ist ein Querdurchschnitt der Walze nach der Linie ll
Fig. 11, und
Fig. 13
endlich zeigt einen aͤhnlichen Durchschnitt nach der Linie mm in Fig. 11.
Diese oͤfter erwaͤhnte Walze nun verfertige ich aus zwei kupfernen
Roͤhren: einer inneren und einer aͤußeren. Der innere Durchmesser der
aͤußeren Roͤhre muß dem aͤußeren Durchmesser der inneren
Roͤhre entsprechen, so daß, wenn beide Roͤhren vollendet sind, die
aͤußere uͤber die innere geschoben werden kann, und daß die innere
Roͤhre gleichsam nur eine Fuͤtterung der aͤußeren bildet. Bevor
ich noch zur Verfertigung der inneren Roͤhre schreite, schlage ich durch die
Kupferplatte, aus der ich die Roͤhre verfertigen will, Loͤcher, wie
aus Fig. 9
ersichtlich. Einen Theil dieser durchloͤcherten inneren Roͤhre sieht
man bei kk von der aͤußeren Seite unbedekt;
einen anderen Theil derselben sieht man bei LL von
der inneren Seite her. An derselben Figur sieht man auch zwei Theile der aͤußeren Roͤhre, und
zwar bei MM von der aͤußeren, und bei NN von der inneren Seite. Eben so erhellt aus
dieser Figur, daß die aͤußere Roͤhre auf dieselbe Weise gefurcht oder
gerippt ist, wie die kleinere spaͤter zu beschreibende Roͤhre. Die
Loͤcher in der inneren Roͤhre bringe ich in Reihen an, welche nach der
Laͤnge der Roͤhre laufen, und zwar so, daß sie mit den Rippen oder
Furchen der inneren Seite der aͤußeren Roͤhre correspondiren. Die
Loͤcher selbst stehen in den Reihen, wie man zu sagen pflegt, und wie man aus
Fig. 9 und
10
deutlich sieht, im Verbande; die Entfernung der Loͤcher von einander ist eben
so groß, als die Entfernung der Reihen von einander. Der Durchmesser der
Loͤcher soll etwas groͤßer seyn, als die Breite einer jeden, an der
inneren Seite der aͤußeren Roͤhre befindlichen Rippe; es waͤre
ferner wuͤnschenswerth, jedoch schwer zu erreichen, wenn jede an der inneren
Seite der aͤußeren Roͤhre befindliche Furche unmittelbar auf eine
Reihe Loͤcher in der inneren Roͤhre fiele, damit das Wasser so
ungehindert und frei als moͤglich durch beide fließen koͤnnte.
Wenn nun diese Loͤcher in die erwaͤhnte Kupferplatte geschlagen worden,
so verfertige ich aus derselben auf die gewoͤhnliche Weise eine
Roͤhre; und ist sowohl die aͤußere, als die innere Roͤhre nach
den beschriebenen Methoden vollendet, so schiebe ich die eine uͤber die
andere. Diese lezte Operation laͤßt sich dadurch erleichtern, daß man die
innere Roͤhre so stark als moͤglich abkuͤhlt, waͤhrend
man die aͤußere erhizt anwendet.
An beiden Enden der beschriebenen Roͤhren lasse ich bei NN und NN
Fig. 9 einen
glatten Theil, an welchem sich weder Loͤcher noch Furchen befinden, damit die
Roͤhren oder die Walzen sicherer an den messingenen Enden oder Ringen
befestigt werden koͤnnen. Eines dieser Enden sieht man in Fig. 10, woran OO den messingenen Ring vorstellt, dessen
aͤußerer Rand walzenfoͤrmig und so abgedreht ist, daß er ganz genau in
das Innere des Endes der Roͤhren oder der Walze paßt.
An der inneren Seite eines jeden der messingenen Ringe befinden sich vier
Stuͤke, welche nach Einwaͤrts gegen die Achse des Cylinders
hervorstehen, wie in Fig. 10 aus aaaa, und in Fig. 9 aus aa ersichtlich.
Sowohl in Fig.
9 als 10 ist bb etc. ein messingener
Ring mit vier Armen cccc und einem
Mittelstuͤke dd. Der aͤußere Rand
dieses Ringes ist gleichfalls walzenfoͤrmig abgedreht; sein Durchmesser ist
so groß, daß er ganz genau in den oben beschriebenen Ring OO paßt. Beide Ringe werden durch vier Schrauben
gggg fest an einander gehalten.
In Fig. 12
zeigt ee einen Durchschnitt der hohlen eisernen
Achse, um welche sich die Walze dreht. Die aͤußere Seite dieser Achse ist
vollkommen cylindrisch, damit sie genau in die kreisfoͤrmigen Loͤcher
der Mittelstuͤke dd, die sich in den Ringen
am Ende der Walze befinden, paßt.
Aus dieser Einrichtung ergibt sich, daß, wenn die hohle Achse so befestigt wird, daß
sie sich nicht drehen kann, die Walze, die sie traͤgt, sich um dieselbe in
drehende Bewegung versezen laͤßt. Soll nun meine Walze an den
Papier-Maschinen angebracht werden, so befestige ich die hohle Achse mittelst
zweier Schraubenklammern, die man in Fig. 7 bei m und in Fig. 8 bei mm sieht.
An dem einen Ende der Walze bringe ich bei p ein Zahnrad
an, mittelst welchem ich dem Cylinder eine solche drehende Bewegung mittheilen kann,
daß die Geschwindigkeit der aͤußeren Oberflaͤche derselben der
Geschwindigkeit des Drahtgewebes gleich oder wenigstens so nahe als moͤglich
kommt; d.h. die Geschwindigkeit der Oberflaͤche der Walze, uͤber
welche das Drahtgewebe geht, muß so genau als moͤglich mit der
Geschwindigkeit dieses Gewebes uͤbereinstimmen, weil sonst zwischen beiden
eine Reibung entstehen muͤßte, wodurch beide abgenuͤzt und abgerieben
werden wuͤrden.
Da die Methoden, nach welchen sich mittelst einer Welle oder eines Rades einer
anderen Welle jeder beliebige Grad von Geschwindigkeit mittheilen laͤßt, sehr
verschieden, und Jedermann bekannt sind, so brauche ich mich auf keine Beschreibung
derselben einzulassen, um so weniger da es unmoͤglich waͤre, sie so zu
beschreiben, wie sie fuͤr jeden einzelnen Fall noͤthig sind.
Ich will nun versuchen im Allgemeinen zu zeigen, wie meine Walze wirkt und arbeitet,
wenn sie an einer der fruͤher erwaͤhnten Papier-Maschinen
angebracht wird. Alle, die sich solcher Maschinen bedienen, wissen, daß das Papier
oder der Zeug aus dem Troge oder der Kufe G
Fig. 7
austritt, und dann auf die Oberflaͤche des endlosen Gewebes fließt,
waͤhrend sich dieses bewegt. Die Linien OOO
in Fig. 7
zeigen den Lauf, welchen das endlose Drahtgewebe vollbringt, und die kleinen Pfeile
bezeichnen die Richtung, nach welcher die Bewegung Statt findet. Ebenso bekannt ist,
daß das Drahtgewebe wie eine Art von Sieb wirkt, und den Zeug in einem gewissen
Grade von dem Wasser trennt, in welchem er schwebend enthalten war; d.h. das Wasser
faͤllt in Folge seiner Schwere durch die Maschen des Drahtgewebes, und
laͤßt den Zeug in nassem Zustande auf dem Gewebe zuruͤk. Dieser Zeug
bewegt sich dann in Form eines Blattes Papier auf der Oberflaͤche des Gewebes
fort, bis er zu dem ersten Paare Drukwalzen HH
gelangt, zwischen welchen sowohl das Papier als das Drahtgewebe ausgepreßt wird. Daß das
Papier, und besonders dikeres Papier, bei diesem Durchgange zwischen den ersten
Drukwalzen sehr haͤufig beschaͤdigt wird, ist gleichfalls nur zu
bekannt. Durch die Anwendung meiner Walze soll nun eine groͤßere Menge Wasser
aus dem Papiere geschafft werden, als durch die Gravitation des Wassers allein
beseitigt werden kann; und dieß bezweke ich dadurch, daß ich an der unteren Seite
des Drahtgewebes, auf welchem das nasse Papier liegt, einen zum Theil luftleeren
Raum oder ein Vacuum erzeuge, in Folge dessen das Gewicht oder der Druk der
atmosphaͤrischen Luft das Wasser aus dem Papiere durch den Draht preßt.
Aus einem Blike auf Fig. 1 wird man ersehen, daß der obere Theil des sich drehenden
Drahtgewebes, welches von den fruͤher erwaͤhnten kleinen Walzen ccc etc. getragen wird, sich in einer horizontalen
oder beinahe horizontalen Ebene befindet und bewegt, bis es an die Walze L gelangt, uͤber dessen obere Flaͤche sich
ein Theil des Gewebes kruͤmmen muß, und daß das Gewebe bei seinem Uebergange
von der Walze an das erwaͤhnte erste Paar Drukwalzen HH sich in einer schiefen Flaͤche bewegt,
deren Neigungswinkel auf eine Weise bestimmt werden muß, welche ich spaͤter
angeben werde. Ich bemerke hier nur noch, daß die Walze mit ihren inneren und
anderen Einrichtungen, welche sogleich beschrieben werden sollen, die Mittel bilden,
mit denen ich das erwaͤhnte theilweise Vacuum hervorzubringen suche.
In Fig. 11
sieht man den Apparat, der im Inneren der Walze an deren hohlen Achse angebracht und
befestigt wird. ee
Fig. 9 ist
eine Laͤngenansicht dieser hohlen Achse, und ee in Fig. 12 und 13 sind Querdurchschnitte
derselben nach den Linien ll und mm in Fig. 11. aaaa stellt sowohl in Fig. 11, als in Fig. 12 und
13 die
Walze vor, die bekanntlich aus den beiden Roͤhren besteht, von denen die eine
durchloͤchert, die andere gerieft ist. bbbb
Fig. 11 sind
die beiden Enden der Walze, unter denen ich der Kuͤrze halber sowohl die
Ringe a und b als die Arme
c, und das Mittelstuͤk d verstehe.
Um die Endbewegung der Walze an der hohlen Achse zu verhindern, befestige ich an der
Achse zwei metallene Halsringe, die man in Fig. 9 und 11 bei pppp sieht, und zwischen welchen sich die Malze
frei drehen kann. In Fig. 12 und 13 ist der
Durchschnitt eines hoͤlzernen Troges, den ich den Vacuumtrog nennen will,
sichtbar. An diesem Troge sind dd die Seiten und
ee der Boden. Die Enden dieses Troges sieht
man bei ff in Fig. 11, wo man zugleich
auch dessen Boden cc bemerkt. An dem Boden dieses
Troges befestige ich zwei cylindrische messingene Stifte gg von beilaͤufig einem Zoll im Durchmesser, indem ich das obere
Ende eines jeden Stiftes durch den Boden des Troges gehen lasse, und es mittelst
einer Mutterschraube fest halte, wie man in Fig. 11 und 13 bei h sieht. Aus einem Blike auf diese Figuren wird man auch
ersehen, daß sich in der Naͤhe des oberen Endes eines jeden Stiftes bei ooo ein Halsring befindet, der zugleich mit der
Mutterschraube dazu dient, den Stift am Boden oder Grunde des Troges
festzuhalten.
Diese beiden Stifte muͤssen beilaͤufig 6 1/2 Zoll lang seyn, und das
untere Ende derselben muß auf die in Fig. 11 und 13
dargestellte Weise durch die hohle Achse gehen. Die Oeffnungen in dieser Achse,
durch welche die Stifte gehen, muͤssen einen etwas groͤßeren
Durchmesser als die Stifte haben, damit sich diese Stifte frei und ungehindert der
Laͤnge nach in denselben bewegen koͤnnen, ohne denselben jedoch eine
etwas bedeutende Seltenbewegung zu gestatten.
An der hohlen gußeisernen Achse, durch welche die beiden Stifte gehen, schraube ich,
wie aus Fig.
11 und 13 bei jjj ersichtlich, zwei kleine
messingene Tuͤten an, von denen die eine in Fig. 13 im Durchschnitte
dargestellt ist. Diese Tuͤten sind an ihren oberen Enden mit einem
Randstuͤke versehen, mittelst welchem sie an die untere Seite der hohlen
Achse angeschraubt werden, wie man dieß in Fig. 11 und 13 bei iii sehen kann. Aus denselben Figuren erhellt
auch, daß die Tuͤten so gestellt sind, daß sie die unteren Enden der Stifte
bedeken.
An dem Bodentheile der beschriebenen Tuͤten befindet sich eine kurze
Spiralfeder von solcher Staͤrke oder Elasticitaͤt, daß sie, wenn sie
durch das Niederdruͤken der Stifte zusammengedruͤkt worden, das ganze
Gewicht des Vacuumtroges mit den Stiften und den uͤbrigen damit verbundenen
Apparaten zu tragen, und die oberen Raͤnder des erwaͤhnten Troges in
inniger Beruͤhrung mit der inneren Oberflaͤche der Walze zu halten
vermag. Diese Spiralfedern sind in Fig. 11 und 13 in den
Tuͤten jjj durch punktirte Linien
dargestellt.Diese so wie einige andere punktirte Linien, auf welche sich bezogen wird,
fehlen jedoch in der Zeichnung des Originales.A. d. Ued. Aus denselben Figuren ersieht man auch, daß der obere Theil des Troges oder
die oberen Raͤnder der Seiten und Enden desselben eine Form haben, welche der
inneren Oberflaͤche der Walze entspricht.
Die oberen Raͤnder der Seiten und Enden des Troges sind mit Leder
uͤberzogen. Auch die Raͤnder des Holzes sind gleichfalls mit Leder
uͤberzogen, welches an beiden Seiten der hoͤlzernen Stuͤke
herabgezogen und mit kleinen Naͤgeln daran befestigt ist. Ich bringe das
Leder auf diese Weise an, damit die Raͤnder der Seiten und Enden des Troges mit der inneren
Oberflaͤche der Walze in innige Beruͤhrung kommen, und auch um diesen
Raͤndern eine glatte und weiche Oberflaͤche zu geben, uͤber
welche die innere Oberflaͤche des Cylinders frei spielen und gleiten
kann.
An der inneren Seite des Troges bringe ich eine kupferne Roͤhre an, die man in
Fig. 11
bei QQ sieht, und deren Stelle in Fig. 12 und 13 gleichfalls
durch Q angedeutet ist. In dieser Roͤhre befindet
sich ihrer ganzen Laͤnge nach eine Anzahl kleiner Loͤcher; die Enden
der Roͤhre selbst koͤnnen entweder offen gelassen, oder zum Theil
geschlossen werden. An ihrer Mitte verbinde ich diese Roͤhre mit dem Ende
einer zweiten Roͤhre s, die durch ein Loch geht,
welches zu diesem Behufe in der einen Wand des Troges angebracht wurde. Diese zweite
Roͤhre ist nach ihrem Austritte aus dem Troge gebogen, wie man aus Fig. 11 sieht,
und laͤuft dann beinahe mit der hohlen Achse parallel, bis sie uͤber
einen der Stifte g hinaus zu T gelangt, wo sie sich wieder umbiegt, und durch eine Oeffnung geht,
welche zu diesem Zweke in einer der Seiten der hohlen Achse angebracht ist. Von
dieser Oeffnung aus laͤuft diese Roͤhre laͤngs der inneren
Seite der hohlen Achse vorwaͤrts, und wie man aus Fig. 11 sieht, an dem
einen Ende dieser lezteren heraus.
Durch diese beiden zulezt beschriebenen Roͤhren soll die Luft aus dem
Vacuumtroge gezogen werden, und damit dieß geschehe, bringe ich das aͤußere
Ende der Roͤhre s mit einer Luftpumpe in
Verbindung. Diese Luftpumpe versehe ich mit drei arbeitenden Stiefeln, damit der
Grad des Vacuums oder der Verduͤnnung der Luft, welcher in dem Troge
hervorgebracht werden soll, gleichmaͤßiger unter, halten werden kann.
Der Bau, die Einrichtung und Anwendungsart der Luftpumpen zu aͤhnlichen Zweken
sind allen Mechanikern eben so bekannt, als die Methoden dieselben in Bewegung zu
sezen; ich brauche daher hier nur zu bemerken, daß die Groͤße der Pumpen und
die Zahl der Kolbenstoͤße so groß seyn muß, daß die Luft in dem Vacuumtroge
eine Expansivkraft erhaͤlt, die im Quadratzolle beinahe um Ein Pfund geringer
ist, als jene der atmosphaͤrischen Luft. Man wird uͤbrigens finden,
daß dieser Grad der Verduͤnnung wird verschieden seyn muͤssen, je
nachdem man diese oder jene Art von Papier verfertigen will, und je nachdem man dem
Papiere diese oder jene Breite zu geben gesonnen ist.
Die Luftpumpe muß daher auf irgend eine der bekannten Methoden so eingerichtet seyn,
daß der Papier-Fabrikant die luftauspumpende Kraft derselben nach Belieben
und nach Beduͤrfniß reguliren kann.
In dem Vacuumtroge sieht man in Fig. 11 zwei bewegliche
Scheidewaͤnde, die dieselbe Form wie die Enden des Troges haben, und welche
genau an die Waͤnde und den Boden desselben passen. Diese beiden
Scheidewaͤnde dienen dazu, daß man die Groͤße des partiellen Vacuums
oder luftleeren Raumes vermindern kann, indem die Laͤnge dieses Vacuums durch
die Breite des Papieres, welches man verfertigen will, bestimmt werden muß. Die
Entfernung der beiden Scheidewaͤnde von einander muß gerade so groß seyn, als
der Raum zwischen den beiden Dekeln der Papier-Maschine, so daß jede der
beiden Scheidewaͤnde den Dekeln der Maschine gegenuͤber zu liegen
kommt.
In Fig. 11
sieht man auch eine messingene Spindel, welche ganz durch den Vacuumtrog
laͤuft, und welche sich in zwei runden Zapfenlagern dreht, die man bei ff sieht; d.h. jede der beiden Wellen dreht sich
in einem Loche, welches sich in dem Ende des Troges, durch den die Spindel
laͤuft, dreht. An dem einen Ende der Spindel, wie bei r, ist dieselbe vierekig, damit dieselbe in einem gewissen Grade umgedreht
werden kann.
Beide Enden der Spindel bilden bei nn Schrauben,
von denen die eine eine Rechts-, die andere eine Links-Schraube ist.
In die beiden Scheidewaͤnde mm ist eine
Mutterschraube geschnitten, in der sich der schraubenfoͤrmige Theil der
erwaͤhnten Spindel dreht. Wenn daher die Spindel in der gehoͤrigen
Richtung umgedreht wird, so muͤssen die Scheidewaͤnde sich nothwendig
einander naͤhern oder sich von einander entfernen.
An dem einen Ende des Vacuumtroges befindet sich in dem Boden desselben ein Loch V, in welches das Ende der Roͤhre T eingefuͤhrt, und mittelst des
Randstuͤkes X festgemacht ist. Diese
Roͤhre T geht durch die obere Seite der Achse in
deren hohlen Theil, durch welchen sie dann uͤber das Ende der Achse
hinauslaͤuft. Dieses aͤußere Ende der Roͤhre T kruͤmmt sich dann, wie aus Fig. 12 ersichtlich, nach
Abwaͤrts, und dient zur Ableitung des Wassers, welches aus dem Papiere in den
Vacuumtrog getrieben wurde.
Um den Grad der Verduͤnnung der Luft in dem Vacuumtroge zu reguliren, muß das
aͤußere Ende der Roͤhre T in ein
Gefaͤß mit Wasser untergetaucht werden, wie man dieß in Fig. 12 bei Y sieht. Bei dieser Einrichtung kann naͤmlich das
Wasser offenbar aus dem Vacuumtroge durch die erwaͤhnte Roͤhre und
uͤber das obere Ende des Gefaͤßes Y
fließen, waͤhrend die Luft zugleich gehindert wird, durch die Roͤhre
T in den Vacuumtrog einzudringen.
Die Linie oo, Fig. 13, zeigt einen
Theil des oben erwaͤhnten Drahtgewebes und die Art und Weise, auf welche sich
derselbe an einen Theil
der Oberflaͤche der Walze anlegt. 0 1 stellt einen Theil des Gewebes vor, der
sich in einer horizontalen Ebene bewegt; 0 2 hingegen einen Theil, der sich in einer
schiefen Ebene bewegt.Diese beiden Linien, so wie die folgenden Linien 3 und 4 sind in der Figur
nicht bezeichnet.A. d. Ueb.
Aus dem, was hier uͤber die Einrichtung und Anwendungsart des Vacuumtroges
gesagt worden, geht klar hervor, daß so viel von der Oberflaͤche der Walze,
als unmittelbar uͤber dem Troge liegt, von dem Gewebe umfaßt oder damit
uͤberdekt werden soll, und hieraus folgt, daß die Weite zwischen den
Waͤnden des Vacuumtroges die Neigungswinkel der schiefen Ebene bestimmt, in
welcher sich das Gewebe bewegen muß, nachdem es uͤber die Walze gegangen. Es
folgt ferner, daß die innere Seite der einen der Waͤnde des Vacuumtroges eine
senkrechte Flaͤche bilden muß, wie durch die Linien 3 und 4 in Fig. 13
gezeigt ist.
In Fig. 7 sieht
man unmittelbar unter der Walze den Durchschnitt eines hoͤlzernen Troges,
der, wenn man sich desselben bedient, mit Wasser gefuͤllt seyn muß.
Laͤngs der einen Seite dieses Troges lasse ich eine kupferne Roͤhre
laufen, die man bei x im Durchschnitte sieht. Diese
Roͤhre ist so lang wie die Walze und laͤuft auch mit derselben
parallel. Ihre Entfernung von der Walze betraͤgt beilaͤufig 1/4 Zoll,
und in jener Seite der Roͤhre, welche der Walze am naͤchsten liegt,
befindet sich in einer Linie eine Anzahl kleiner Loͤcher, die
beilaͤufig 1/10 Zoll im Durchmesser haben, und von denen je 6 auf einen Zoll
der Laͤnge der Roͤhre kommen. Man kann statt dieser Loͤcher
auch eine feine Spalte anbringen. Der Zwek dieser Loͤcher oder der Spalte
ist, Wasser auf die Walze zu bringen, damit deren Oberflaͤche waͤhrend
der Papier-Fabrikation bestaͤndig abgewaschen wird.