Titel: | Verbesserungen in der Papierfabrication, worauf sich Charles Edwards Amos, Ingenieur zu Southwark, am 10. Nov. 1840 ein Patent ertheilen ließ. |
Fundstelle: | Band 86, Jahrgang 1842, Nr. V., S. 13 |
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V.
Verbesserungen in der Papierfabrication, worauf
sich Charles Edwards
Amos, Ingenieur zu Southwark, am 10.
Nov. 1840 ein Patent ertheilen ließ.
Aus dem London Journal of arts. April 1842, S.
153.
Mit Abbildungen auf Tab.
I.
Amos' Verbesserungen in der Papierfabrication.
Vorliegende Verbesserungen in der Papierfabrication bestehen erstens in einer
Vorrichtung, um die Zerkleinerungswalze des Holländers allmählich zu senken;
zweitens in einer Methode die Zuführung des Breies in die Papiermaschine so zu
reguliren, daß verschiedene Papiersorten von beliebiger Dike erzeugt werden können;
drittens in einem verbesserten Sieb, durch welches der Papierbrei seinen Weg nimmt, um Knoten u.s.w.
zurükzuhalten; viertens in der neuen Construction und Anordnung derjenigen
Maschinentheile, worin der Brei abgesezt, d.h. in Gestalt eines fortlaufenden
Papierbandes geformt wird; fünftens in einer verbesserten Methode, die
Trokencylinder zu heizen; sechstens endlich in der Vervollkommnung desjenigen
Mechanismus, wodurch das endlose Papierband in Blätter von beliebigen Dimensionen
zerschnitten wird.
Der Holländer ist Fig. 1 in der Seitenansicht und Fig. 2 in der Endansicht
dargestellt. An dem Ende z der Wasserradwelle befindet
sich ein Kurbelzapfen, welcher die Bewegung vermittelst der Stangen a, a, a und der Winkelhebel b,
b auf den Hebel c überträgt, dessen
Drehungsachse an der Seite der Maschine befestigt ist.
Mit dem Hebel c ist ein Sperrkegel d verbunden, welcher in die Zähne eines Sperrrades e eingreift. Das Lager, worin sich die Achse dieses Sperrrades dreht, sizt
an der Seite der Maschine fest. An der Achse des Sperrrades befindet sich eine
endlose Schraube g, welche in ein an der Verticalspindel
i sizendes Stirnrad h
greift; eine in diese Spindel geschnittene Schraube läuft in einer Mutter j, um dieselbe zu heben oder zu senken.
Ein langer Hebel k, dessen eines Ende von der so eben
erwähnten Schraubenmutter j unterstüzt wird, ist mit
seinem andern Ende um einen an der Seite der Maschine befestigten Zapfen drehbar.
Ungefähr in der Mitte dieses Hebels ist das verschiebbare Lager, worauf die Achse
der Schneidwalze n ruht, angeordnet. Sollte man es für
wünschenswerth erachten, so könnte man auf irgend eine zwekdienliche Weise eine
entsprechende Bewegung auf einen ähnlichen an der entgegengesezten Seite der
Maschine angeordneten Hebel k übertragen.
Bei Beginn der Arbeit befindet sich die Walze, um leicht arbeiten zu können, in ihrer
höchsten Lage. Die Umdrehung der Treibwelle ertheilt mit Hülfe der Winkelhebel und
Stangen a, a und b, b dem
Hebel e eine hin- und herschwingende Bewegung,
und veranlaßt dadurch den Sperrkegel d, das Sperrrad und
seine Schraubenspindel g in eine intermittirend
rotirende Bewegung zu versezen. Indem dadurch das Rad h
und seine senkrechte Welle i in Umdrehung kommt, senkt
sich die Mutter j allmählich und mit ihr der Hebel k mit dem Lager l, wodurch
die Walze n der Platte näher gerükt wird.
Da nicht alle Lumpengattungen zugleich bearbeitet werden können, so ist es nöthig,
daß man die Mittel, die Geschwindigkeit, womit sich die Walze senkt, abzuändern,
vollkommen in seiner Gewalt habe. Dieser Zwek wird auf folgende Weise erreicht.
An der Stange a ist eine Adjustirbüchse 2 angebracht,
welche an dem einen Ende eine rechts und an dem andern Ende eine links geschnittene
Schraube enthält.
Durch Umdrehung der Handhabe 3 läßt sich die Stange a
nach Belieben verkürzen oder verlängern; hat man sie verkürzt, so schlägt der Stift
4 der Stange a rascher gegen den Hebel c an und ertheilt dem Sperrkegel d eine erweiterte Bewegung, in deren Folge die Walze n sich schneller senkt; verlängert man dagegen die
Stange, so ist der Erfolg der umgekehrte.
Die Maschine zum Reguliren der Zuführung des Breies ist Fig. 3, 4 und 5 dargestellt. Fig. 3 ist ein
verticaler Längendurchschnitt, Fig. 4 ein Durchschnitt
nach der Linie wx und Fig. 5 ein Durchschnitt
nach der Linie yz, Fig. 3. Die Wirkungsweise
dieses Apparates ist folgende.
Die Breimasse fließt durch die Rinne A,
Fig. 5, aus
dem Breibehälter in den Kasten B. Wenn nun die
herbeigeflossene Masse das Uebergewicht über den belasteten Hebel C erlangt hat, so sinkt der Kasten B herab, verschließt einen in dem Gerinne angebrachten
Schieber a und verhindert dadurch auf einige Zeit das
weitere Herbeifließen des Papierbreies. Der Kasten B
steht mit der Schopfkammer B' vermittelst eines
Leder- oder Kautschuk-Scharniers b in
Verbindung, so daß seine Bewegung in einem Bogen erfolgt.
Das Hinterwasser (back-water) wird auf die
gewöhnliche Weise durch die Tropfpfanne (dripping-pan) aufgefangen und fließt von da durch die Rinne E,
Fig. 4, in die
Schopfkammer D. Die auf diese Weise abfließende
Quantität wird durch einen Schieber G regulirt, welcher
sich nach Belieben heben oder senken läßt. Befindet sich der Schieber G unter der Linie cc,
so läuft das Hinterwasser durch die Oeffnung ab, und die ausfließende Menge richtet
sich nach der Tiefe, bis auf welche der Schieber herabgelassen worden ist. Ein
hängendes Ventil F verhütet das Wegfließen des Breies
mit dem Hinterwasser.
Durch beide Schöpfkammern B' und D geht eine kupferne oder eiserne Spindel C.
An dieser Spindel sind Arme mit Schöpfeimern befestigt, die sich in den Gehäusen B' und D drehen. An dem Ende
der genanntengenannnten Spindel befindet sich nämlich ein Stirnrad H,
welches durch das an der Achse J der Scheibe K sizende Getriebe I
umgetrieben wird. Diese empfängt vermittelst eines Riemens ohne Ende die Bewegung
von der Hauptwelle aus. Durch die rotirenden Schöpfeimer wird der Papierbrei aus der
Kammer B' in eine verschiebbare Rinne L geschafft, welche denselben durch den Trog M in die Kammer D gießt.
Um dem Papier ein gewisses verlangtes Gewicht oder eine gewisse Dike zu geben, muß
die Maschine auf folgende Weise adjustirt werden. Soll z.B. das Papier dünner
ausfallen, so muß die Rinne L
mit Hülfe der Zahnstange
m und des Getriebes n
vorwärts bewegt werden, so daß nun ein Theil des von den Eimern geschöpften Breies
in die Schöpfkammer zurükfällt, anstatt in die Rinne L
geliefert zu werden. Auf diese Weise kann stets Brei und Hinterwasser in solchen
Quantitäten in die Kammer D geschafft werden, welche der
Geschwindigkeit der Papiermaschine entsprechen.
Das zur Trennung der Knoten und Uneinigkeiten von dem Papierbrei dienliche Sieb ist
Fig. 6,
7 und 8 dargestellt.
Fig. 6 ist
eine Horizontalansicht, Fig. 7 ein Seitenaufriß
und Fig. 8 ein
Durchschnitt des Siebes nach der Linie EF, Fig. 6.
Der Brei wird aus dem Breibehälter in eine mit a
bezeichnete Abtheilung des Apparates geschafft. Eine Klappe c schließt vermittelst einer Leder- oder Kautschukliederung mit
ihren Rändern luftdicht an die Kammer. Diese Klappe wird in auf- und
niedergehende Bewegung versezt und erregt dadurch in dem Papierbrei eine
Wellenbewegung, in deren Folge der Brei mit Zurüklassung der Knoten und
Unreinigkeiten durch die Platten b, b dringt.
An der Welle e sind die Kurbelplatten f, die Riemenscheiben g von
verschiedenen Durchmessern und das Schwungrad h
befestigt. Die Umdrehungen der Kurbelscheiben ertheilen der mit denselben durch die
Lenkstangen i verbundenen Klappe die erwähnte
Bewegung.
Eine durchlöcherte kupferne oder messingene Platte j hat
den Zwek, zu verhüten, daß sich der Brei an dem Boden der Kammer d ansezt. Die Siebe b und
die Platte j können auch erforderlichenfalls durch
Scharniere mit der Kammer verbunden werden, um sie zum Behuf der Reinigung in die
Höhe schlagen zu können.
Die Papiermaschine soll so nahe wie möglich jene eigenthümliche schüttelnde Bewegung
des Drahtgewebes hervorbringen, welche nach dem alten Principe der Büttgeselle der
Form aus freier Hand ertheilt. Durch diese Bewegung werden die Fasern des
Papierbreies auf eine leichtere und wirksamere Weise ineinander gefilzt, als dieß
mit irgend einer seither im Gebrauch befindlichen Maschine geschah.
Fig. 9 stellt
einen Längenaufriß der Maschine und Fig. 10 eine Endansicht
derselben von der linken Seite aus dar. In den an dem Seitengestelle q, q befestigten Lagern b, b
läuft eine Welle a, an der die krummen oscillirenden
Hebel c angebracht sind. Eine ähnliche Welle d läuft in den gleichfalls mit dem Gestelle fest
verbundenen Lagern e und trägt die Arme oder Hebel f, f. An den oberen Enden der krummen Hebel c und der Hebel f befinden
sich die Vertiefungen g und h', in denen die von den Enden der Tafel j, j
aus sich erstrekenden Zapfen i, i gelagert sind.
Vermittelst der den Hebeln c und f ertheilten Oscillation empfängt die Tafel die erforderliche schüttelnde
Bewegung. An diesem
schüttelnden Theile der Maschine sind angebracht: die Brustwalze k, die Lagerwalzen (couch-rollers) l, l, die Leitwalzen m, m,
m, um welche das endlose Drahtgewebe geschlagen ist, die Spannwalze n zum Anspannen des Drahtgewebes, die Dandy-Walze
(the dandy roller) o und
die Begränzungsriemen nebst Gestell. Dieß Alles bedarf keiner näheren
Beschreibung.
Die Bewegung wird vermittelst eines um die Scheibe v
geschlagenen Riemens auf die Welle u übertragen. Die
schüttelnde Bewegung der Tafel wird durch eine an der Welle x befindliche Kurbel w hervorgebracht; an
derselben Achse sizt das Schwungrad y und die Rolle z, welche durch einen von der Hauptwelle hergeleiteten
Riemen umgetrieben wird.
Ein von der Welle d aus sich erstrekender Hebel trägt ein
Gewicht w', welches den Zwek hat, die schüttelnden
Bewegungen der Maschine zu balanciren. Während der Umdrehungen der Achse x hebt und senkt nämlich die Kurbel w den so eben erwähnten Hebel mit dem Gewichte w' und veranlaßt dadurch den Hebel f und die in den Lagern h
befindlichen Zapfen in dem durch Punktirungen angedeuteten Bogen 1, 2 sich zu
bewegen, während die andern in den Lagern i ruhenden
Zapfen auf ähnliche Weise den Bogen 3, 4 beschreiben. Da der Arm f kürzer als der Arm c ist,
so muß er sich um einen größeren Winkel als der Arm c
drehen. Die combinirten Bewegungen dieser Arme nun erzeugen eine undulirende
Bewegung der Tafel, und diese eigenthümliche wellenförmige Bewegung der Tafel ist
es, welche der Patentträger bei der in Rede stehenden Abtheilung seiner
Verbesserungen in Anspruch nimmt.
Um das Abziehen des Wassers aus dem Brei während seines Fortschreitens über die Tafel
zu erleichtern, sind die dünnen messingenen oder kupfernen zur Unterstüzung des
Drahtgewebes dienlichen Röhren, anstatt sich auf die gewöhnliche Weise umzudrehen,
an das Seitengestell der Tafel befestigt.
Diese Röhren Fig.
11 besizen eine Reihe Löcher, die sich längs der oberen Seite ihrer
Peripherie forterstreken. Das eine Ende b jeder Röhre
ist verschlossen, während das andere zur Entleerung des Wassers bei c offen ist. Diese offenen Röhrenenden sind konisch
gestaltet und in entsprechende, am Seitengestell J des
Tisches angebrachte Oeffnungen eingelassen. Längs dieses Seitengestells erstrekt
sich für den Abfluß des Wassers ein röhrenförmiger Weg j. Die Befestigungsweise dieser Röhren in das Seitengestell der Tafel ergibt
sich aus der Abbildung. Dem offenen Ende einer jeden Röhre gegenüber bemerkt man
einen Schraubenstöpsel, mit welchem nöthigenfalls die Oeffnung irgend einer oder
auch aller Röhren verschlossen werden kann.
Um die rasche Extraction des Wassers aus dem Papierbrei durch das Drahtgewebe
hindurch zu befördern, wird vermittelst der biegsamen Röhre b,
Fig. 9, durch
eine Luftpumpe die Luft aus dem Canale j ausgepumpt, so
daß nun das Wasser mit größerer Leichtigkeit durch die erwähnten Löcher in die
hohlen Cylinder dringen und von da durch den Canal j in
die Luftpumpe abfließen kann.
Das auf der gewöhnlichen Maschine Fourdriniers verfertigte
Papier hat den Nachtheil, daß der untere Theil des Breies bereits in Papier
verwandelt ist, während der obere noch in flüssigem Zustand sich befindet, daß also
das Wasser durch das bereits gebildete Papier seinen Weg zu nehmen hat, dadurch die
Fasern aus ihrer richtigen Lage bringt und keine so ebene Oberfläche hervorbringt,
wie sie gewünscht wird. Um diesem Uebelstande zu begegnen, bedient sich der
Patentträger einer Fig. 12 dargestellten Modification obiger Maschine. C, C sind die Stüzpunkte der schwingenden Hebel; A, B ist das Seitengestell mit Rollen und andern bei
Papiermaschinen der gewöhnlichen Construction eingeführten Theilen.
Die schüttelnde Bewegung geht von einer Kurbel D aus,
welche die Bewegung vermittelst der Lenkstange E einem
der Arme F, die an den Spindeln C festsizen, mittheilt. Um den Elevationswinkel abändern zu können, läßt
sich das Ende des Seitengestelles B mit den Lagern G vermittelst der Kurbel H
adjustiren. B ist die Stelle, wo der Papierbrei auf das
Drahtgewebe fließt; A die Stelle, wo das Papier das
Drahtgewebe verläßt; die Bewegung des lezteren geht von B nach A.
Die verbesserte Heizmethode der Trokencylinder bezieht sich auf die Anwendung
erwärmter Luft anstatt des Wasserdampfes. Zu dem Ende bedient man sich eines zum
Brennen von Kohks, Walliser- oder anderer Kohle eingerichteten Ofens und
sammelt die gasartigen oder dampfförmigen Producte der Verbrennung in einer Kammer,
deren Temperatur vermittelst eines Luft- oder andern Thermometers regulirt
wird. Aus dieser Kammer gelangen die heißen Gase in eine Röhre, die sich in andere,
nach den Trokencylindern hin gehende Röhren verzweigt. Die Hälse der lezteren sind
weiter, als man sie bei Anwendung des Dampfes zu machen pflegt, um die Ein-
und Austrittsöffnungen der Cylinder größer machen zu können. Die aus den Cylindern
entweichende rükständige Hize kann noch auf irgend eine Weise zum Troknen verwendet
werden. Eine Circulation kann man durch einen Ventilator oder einen Luftzug im
Schornstein u.s.w. bewerkstelligen. Auf diese Weise wird die bei der Verbrennung
sich entwikelnde Wärme vortheilhaft verwendet und das Brennmaterial ökonomisch
benüzt.
Bei der Maschine, deren man sich gegenwärtig bedient, um das Papier den querschneidenden
Messern entgegenzuführen und die Länge des Blattes zu reguliren, wird das Papier auf
Walzen fortgeleitet. Auf einer dieser Walzen läuft eine andere nach Art der
Preßwalzen. Während die Messer querüber schneiden, bleiben diese Zuführwalzen
stehen. Bei andern Maschinen laufen die Zuführwalzen um, während das querschneidende
Messer in Thätigkeit ist. In diesem Falle wird das Papier durch eine
Klemmvorrichtung fest gehalten und eine Spannwalze nimmt das in Folge des Anhaltens
an der Klemmvorrichtung schlaff gewordene Papierband auf. Die Differenz in der Länge
des Blattes wird durch ein über ein Paar Spannrollen geschlagenes Band oder durch
ein Paar konische Rollen regulirt.
Im ersteren Falle (wo die Bewegung der Zuführwalzen eingestellt wird) ist es
wünschenswerth, die schlimmen Folgen des so plözlich zu überwältigenden
Beharrungsvermögens zu beseitigen. Auch ist die Berührungsstelle zwischen den
Zuführwalzen so klein, daß öfters ein Glitschen eintritt, in dessen Folge die Länge
der Papierbogen verschieden ausfällt. Im anderen Falle (wo die Zuführwalze in
Thätigkeit bleibt, während der Querschnitt erfolgt) gleitet das Band häufig, und
wenn dieses eintritt, so ist ein Unterschied in der Länge der Bogen unvermeidlich.
Um diesen Mängeln abzuhelfen, bedient sich der Patentträger einer flachen
Klemmvorrichtung, wovon die untere Bake auf einer am Maschinengestell angebrachten
Führung verschiebbar ist; diese Bake ist durch eine Lenkstange mit einer Kurbel
verbunden, deren Achse quer durch die Maschine geht. Damit sich der Halbmesser der
Kurbel verändern lasse, besteht sie aus einer verschiebbaren Platte. Diese
Veränderung dient zur Regulirung der Länge des Papierbogens. Mit der verschiebbaren
Klemmvorrichtung ist ferner eine obere Bake dergestalt verbunden, daß sie mit der
unteren Bake in Berührung steht, während das Papier dem querschneidenden Messer
entgegengeführt wird, oder die Kurbel eine halbe Umdrehung macht.
Wenn die verschiebbare Klemmvorrichtung ihre dem Halbmesser der Kurbel entsprechende
Streke nach dieser Richtung zurükgelegt hat, so wird die obere Bake vermittelst
eines an der Kurbelwelle sizenden Excentricums gehoben; zugleich hält ein zweiter
Klemmapparat während der rükgängigen Bewegung des ersteren das Papier fest. Während
dieser Bewegung bleibt die obere Bake gehoben.
Die zweite Klemmvorrichtung gleicht der ersten, nur daß eine Bake für immer stationär
ist, während die andere mittelst excentrischer Scheiben gehoben wird. Wenn die obere
Bake des verschiebbaren Klemmapparates oben ist, befindet sich die bewegliche Bake
des stationären Klemmapparates unten. Die Kurbelwelle sezt sowohl das querschneidende Messer, als auch
die kreisförmigen Messer in Thätigkeit. Die Oeffnung der Klemmbaken darf ungefähr 4
Zoll betragen. Als Ueberzug bedient sich der Patentträger dünnen Filzes.