Titel: | Der Holländer. |
Autor: | Alfred Haussner |
Fundstelle: | Band 316, Jahrgang 1901, S. 522 |
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Der Holländer.
Von Professor Alfred Haussner in
Brünn.
(Fortsetzung von S. 474 d. Bd.)
Der Holländer.
II. Walze und Grundwerk.
a) Das Mahlen.
Das Zerkleinern der Fasern, das in erster Linie
Zweck der Walze und des Grundwerkes ist, können wir uns ungefähr in folgender
Art vorstellen. Zwischen dem bewegten Walzenmesser mit der Unterfläche ac (Fig. 22) und dem
Grundwerksmesser mit der Oberfläche bd wird ein
Stück Zeug, ein faseriges Büschel, einerseits geklemmt, andererseits
fortgeschoben und dabei teilweise zerschabt. Denn durch den Druck, mit welchem
die beiden Messer aufeinander liegen, werden die Fasern an der ganzen Fläche,
nach welcher die beiden Messer augenblicklich übereinander sind, gequetscht,
während die Fasern vor dem Walzen- und hinter dem Grundwerksmesser etwas
aufquellen. Dadurch und durch die Reibung, welche der Walzendruck veranlasst,
werden die Fasern einerseits von den Grundwerksmessern zurückgehalten,
andererseits von den Walzenmessern mitgerissen. Unter diesen einander
entgegengesetzten Wirkungen tritt Trennung, Zerschaben
der Fasern bei den Walzen- und bei den Grundwerksmessern ein. Es ist wohl zweifellos, dass für die Energie, mit
welcher diese Zerteilungsoperation vor sich geht, der auf jedes
Flächenelement entfallende, also auch der spezifische Druck (pro
Flächeneinheit) massgebend ist, ohne dass etwa behauptet werden wollte,
dass die Wirkung dem spezifischen Drucke direkt proportional sei. Aber die
Thatsache ist durch zahlreiche Beobachtungen in der Papiermacherpraxis als
unbestreitbar hinzustellen, dass für jede Stoffart, für
jede Art des Mahlungszustandes ein gewisser spezifischer Druck zu wählen
ist. Hat man also eine bestimmte Eintragung, welche, sei es zu
„röschem“ oder zu „schmierigem“ Stoffe, vermählen werden soll,
so ist es durchaus notwendig, nicht bloss wünschenswert, einen bestimmten
spezifischen Arbeitsdruck festzuhalten.
Textabbildung Bd. 316, S. 522
Fig. 22.
Es könnte dieser spezifische Druck bei gewisser Anordnung so hoch werden, dass
nach Fig. 22 die Fasern an der Quetschstelle
durchgedrückt, wirklich abgeschoren werden, was im allgemeinen wohl nicht
stattfinden soll. Oder der spezifische Arbeitsdruck könnte durch geeignete Wahl
der Verhältnisse etwas niedriger ausfallen, so, dass die Fasern wohl noch nicht
durchgeschnitten werden, aber infolge hohen spezifischen Druckes doch recht kurz
geschabt werden: röscher Stoff, oder endlich der spezifische Druck kann relativ
klein gehalten werden, es wird vorsichtig geschabt, die Teilchen der Fasern
fallen verhältnismässig lang aus: schmieriger Stoff.
Es ist dies eine keineswegs neue Anschauung, sondern eine solche, die in den
Kreisen der praktischen Papiermacher ebensowohl, wie in jenen der sogen.
Theoretiker durch die Art der Werkzeuge, mit denen man es zu thun hat, wie auch
durch die Resultate, welche man erzielt, als gerechtfertigt angesehen wird.
Vergleichen wir nur die mikroskopischen Bilder der Fasern in sehr
verschiedenen Papiersorten miteinander, Bilder, welche in der Charlottenburger Anstalt von Daten gewonnen und in den Mitteilungen jener Anstalt, Heft 5/6, 1896, veröffentlicht worden
sind: Fig. 22a – k. Da erkennen wir das Zerschleissen in ungemein feine Teilchen (man
muss ja die bedeutende 25fache Vergrösserung berücksichtigen) in den meisten
Fällen, das Durchdrücken (bei den schärfer begrenzten Faserenden) viel seltener.
Es ist unbegreiflich, wie der ganzen Lage nach in jüngster Zeit von ErekyD. p. J. Bd. 316 S. 239 (Fig.
16). die Trennung der Fasern so erläutert
werden konnte, dass selbe an beiden Enden gehalten und in der Mitte belastet
gedacht werden. Unbegreiflich ist diese Erklärung deshalb, weil wohl nicht daran
zu denken ist, dass die Fasern auf den Grundwerksschienen aufliegen, da
festgehalten und dazwischen von den Walzenmessern beansprucht werden. Das
Walzengewicht ist durch den Gegendruck der Grundwerksschienen ausgeglichen. Wenn
je eine Walzenschiene auch nur geringfügig in einen Zwischenraum des Grundwerkes
sinken würde, so müsste unbedingt etwas brechen. Es ist also nur das Arbeiten
unter Druck an den Berührungsstellen der Messer zwischen Walze und Grundwerk,
was die Verkleinerung veranlasst.
Textabbildung Bd. 316, S. 522
Fig. 22a.Cigarettenpapier.
Soll das aber überall gleichmässig geschehen, so brauchen wir unveränderlichen
spezifischen Druck. Wenn wir nun überlegen, dass ja dieser Druck zur
Verkleinerung der Einzelfasern schliesslich und endlich verwendet werden soll,
so zwingt sich der Schluss auf, dass es höchst
wünschenswert ist, nicht bloss einen mittleren spezifischen Druck, sondern
von Messer zu Messer den Druck, in jedem Augenblick womöglich, auf der
einmal bestimmten Höhe zu erhalten. Jagenberg in seiner urwüchsig
geschriebenen Arbeit:
Das Holländergeschirr, meint zwar, dass es eine
grosse Arbeit machen würde, diesen veränderlichen Verhältnissen nachzuspüren.
Doch dürfte eine nicht allzulange Ueberlegung zeigen, dass es ganz wohl angeht,
theoretisch genau und praktisch wohl mit einer weitgehenden Annäherung
Grundwerks- und Walzenmesser so zu gruppieren, dass der spezifische
Arbeitsdruck, einmal gewählt, von Messer zu Messer konstant erhalten werde.
Textabbildung Bd. 316, S. 523
Fig. 22b.Holländisches Banknotenpapier.
Textabbildung Bd. 316, S. 523
Fig. 22c.Normal 1.
Textabbildung Bd. 316, S. 523
Fig. 22d.Dokumentenpapier.
Textabbildung Bd. 316, S. 523
Fig. 22e.Normal 1.
Textabbildung Bd. 316, S. 523
Fig. 22f.Normal 1.
Textabbildung Bd. 316, S. 523
Fig. 22g.Photographiepapier.
Textabbildung Bd. 316, S. 523
Fig. 22h.Photographiepapier.
Textabbildung Bd. 316, S. 523
Fig. 22i.Löschpapier.
Textabbildung Bd. 316, S. 523
Fig. 22k.Packpapier.
Es stehe in Fig. 23 das Walzenmesser mit der
unteren Fläche ac und der Dicke sw gerade
so, dass a genau lotrecht über der Randkante b der Grundwerksschiene mit der Oberfläche bd und der Dicke sg sich befindet. Dann entspricht, wenn
sw >
sg
gemacht wird, der spezifische Druck der Dicke sg der Grundwerksschiene, d.h. wenn P1 etwa den Anteil
des Gesamtdruckes bedeutet, welcher auf das Walzenmesser ac entfällt und die Walzenbreite (in der Dichtung senkrecht gegen die
Zeichnungsfläche) mit b bezeichnet wird, so ist der
bei ac herrschende spezifische Druck gleich (P1 : [sg . b]), so lange das Walzenmesser wirklich nach der
ganzen Dicke des Grundwerksmessersdrückt, so lange also, als ac nicht weiter als in die punktiert gezeichnete
Lage bei der Bewegung nach der Pfeilrichtung gekommen ist. Darüber hinaus würde
die Druckfläche wohl kleiner, demgemäss der spezifische Druck grösser werden –
wenn nur das einzige Walzenmesser vorhanden wäre.
Weil das aber nicht der Fall ist, so kann das auf ac
folgende Walzenmesser ef so gestellt werden, dass
die Kante e gerade dann lotrecht über g aufzuliegen kommt, wenn c lotrecht über d gekommen ist, so dass
in weiterer Folge dasselbe Flächenstück, welches beim Weiterdrehen der Walze für
den Auflagerdruck bei bd verloren geht, über g hinaus wieder gewonnen wird. Dann ist noch
notwendig, dass, sobald a lotrecht über b gekommen ist, f
seinen Platz über h eingenommen habe, damit vor
diesem Zeitpunkte das, was zur vollständigen Deckung des Grundwerksmessers bd gefehlt hat, durch entsprechende Auflage von h nach rechts eingebracht werde. Somit sollte, wenn
den abgeleiteten Bedingungen für konstanten Messer druck genügt sein will, im
vollgezeichneten Zustande nach Fig. 23
f lotrecht über h stehen, während e von der Lotrechten
durch g um (sw
– sg), so wie auf der rechten Seite c von d, entfernt ist.
Dieses festhaltend, folgt links bei B:
sw + (sw
– sg) – eg oder
(2 sw
– sg) = eg. 30)
Textabbildung Bd. 316, S. 524
Fig. 23.
Für die Walze ergibt sich dann, wenn z.B., so wie gezeichnet, zwei
Grundwerksmesser in eine Lücke zwischen den Walzenmessern gehen sollen, aber
unter den eben vorher für konstanten Druck abgeleiteten Bedingungen, also, wenn
richtig f lotrecht über h gezeichnet wäre:
ew = 2 eg + 2 sg = 2 (2 sw
–
sg) + 2 sg = 4 sw . 31)
Soll der Messerabstand auf der Walze kleiner gewählt werden, so dass nur ein
Grundwerksmesser in die Lücke fällt, so wird:
ew= eg + sg = (2 sw
– sg) + sg = 2
sw .
32)
Schon die allgemeine Ableitung lässt vermuten, dass Gleichung 30 bis 32 auch
allgemein gültig seien, d.h. dass die Art des Aufliegens für die Messer ac und ef sich bei den
vorangehenden und nachfolgenden Messern ganz analog wiederhole, dass also
thatsächlich die Auflagerfläche im ganzen dann konstant bleibt, wenn die
Messerteilung für Grundwerk und für die Walze sinngemäss nach den eben
entwickelten Gleichungen vorgenommen wird, dass es aber auch in sinngemässer
Weiterbildung ganz wohl thunlich ist, für die in der Praxis häufig angewendeten
sehr grossen Messerzwischenräume bei der Walze weiter zu gehen, als es Gleichung
31 angibt, ohne theoretisch auf den gleichbleibenden spezifischen Druck
verzichten zu müssen.
Die Zahl der Messer im Grundwerk und der Walze ist dann
allerdings nicht mehr ganz gleichgültig. Sollen nach Gleichung 31 zwei
Paare Walzenmesser gleichzeitig auf dem Grundwerk arbeiten, so braucht man neun
Grundwerksmeser, wenn nach Gleichung 32 vorgegangen werden soll, so braucht man
für das Aufliegen von zwei Paaren Walzenmessern nur sechs Messer im Grundwerk
u.s.w. für ähnliche Fälle, allenfalls ausgedehntere Grundwerke u. dgl. Bemerkt
sei, dass nach dem obigen Einteilungsverfahren auch kombiniert vorgegangen
werden kann, d.h. es ist angängig etwa, vier Walzenmesser in eine Gruppe eng
nach Gleichung 32 und dann eine entsprechende grössere Lücke zu lassen, dann
wieder die Gruppe nach Gleichung 32 u.s.w., um wie es mancherorten geschieht,
enger gestellte Messer einerseits zu haben, um genügend viele Schneidkanten und
weite Räume andererseits für besseres „Schöpfen“ des Stoffes zu
bekommen.
Die Anordnung dieser Messer auf der Walze ebensowohl wie im Grundwerk unterliegt
wohl gar keinen Schwierigkeiten. Dass die Grundwerksmesser dünner vorausgesetzt
worden sind, entspricht ja nur der begründeten Uebung, indem die
Grundwerksmesser nicht so sehr der Beanspruchung ausgesetzt sind, wie die der
Natur der Sache nach (Bildung von Schöpfzellen) viel freier, weiter aus dem
Körper der Walze herausragenden Walzenmesser.
Ungemein einfach stellt sich bei der entwickelten Art der Messergruppierung, für
welche näherungsweises Uebereinstimmen mit wirklichen Ausführungen konstatiert
werden konnte, die Berechnung des spezifischen Druckes. Wie aus dem Gebrachten
hervorgeht, haben wir als Auflagerfläche je nach der Ausdehnung des Grundwerkes
(n . sg
. b), je nachdem ein, zwei, allgemein n Paare von Walzenmessern gleichzeitig auf dem
Grundwerke aufruhen. Ist nun die Belastung durch die Walze P* kg, so folgt der spezifische Druck p^\ast=\frac{P^\ast}{n\,\cdot\,s_g\,\cdot\,b},
unabhängig von der Zahl der Walzenmesser, wie es nach den gemachten
Voraussetzungen eigentlich selbstverständlich ist.
P* wurde absichtlich nicht als Walzengewicht,
sondern als Walzenbelastung bezeichnet, weil ja sehr wohl Lagerdrückeund
der Auftrieb veranlassen können, dass andere als dem Walzengewicht allein
entsprechende spezifische Drücke herauskommen, worauf ja auch unter anderem in
der Konstruktion von RészVgl. D. p. J.
Bd. 286, S. 11. Siehe Hofmann, Handbuch der
Papierfabrikation: Gegengewichtshebel von Dropisch, S. 261. gedacht worden
ist, indem Rész die Walzenzapfen sogar mit einer
Art Federwage belastet oder entlastet, um jederzeit die gerade geeigneten Drücke
einstellen zu können.
Obiger Ausdruck für den spezifischen Druck ist hinsichtlich der Einflussnahme der
verschiedenen Faktoren leicht zu überblicken, so dass nähere Erläuterungen kaum
notwendig sind. Die Vergrösserung der Totalbelastung P* erhöht, die Zahl der aufliegenden Messer, ebenso wie die grössere
Breite der Grundwerksmesser erniedrigt den spezifischen Druck. Die Jagenberg'sche HolländerquetschformelVergl.
D. p. J. Bd. 277, S. 121.,
welche auch in Dinglers polytechnischem Journal bereits
besprochen worden ist, sieht begreiflicherweise verwickelter aus, weil
Jagenberg einen, allerdings sehr ideellen
mittleren spezifischen Druck bei ganz willkürlichen Walzen- und
Grundwerksmessern zu entwickeln getrachtet hat.
Durch den gleichmässigen spezifischen Druck, welcher für die oben empfohlene
Messeranordnung erreichbar ist, dürfte aller Voraussicht nach ruhigere Arbeit zu
erzielen sein, analog wie dann, wenn schief gestellte
Walzen- oder Grundwerksmesser angewendet werden.
An dem Prinzip der Schabearbeit ändert sich dann, wenn
wir schief gestellte Messer anwenden, nichts, wie wohl ohne weiteres
aus dem eingangs der Betrachtungen über das Schaben Gesagten in Verbindung mit
der Eig. 22 hervorgeht, indem der spezifische Arbeitsdruck das Massgebende
bleibt, die Fasern anpresst, das Festhalten und damit das Schaben, wie oben
geschildert, veranlasst. Es wird schief geschabt unter demjenigen spezifischen
Druck, wie er sich infolge der Totalbelastung und der Druckflächen ergibt. Von
einem Scherenschnitt im landläufigen Sinne, wie so oft für derlei
Messerstellungen angenommen wird, ist (sofern man nur die Fig. 22 im Auge behält, ist es leicht einzusehen)
keine Rede. Wenn somit auch hier nur der spezifische Druck das für die
Zerkleinerung der Fasern Massgebende bleibt, so muss dieser Druck für die
geänderten Verhältnisse (wegen der Messerschiefstellung) ermittelt werden.
Textabbildung Bd. 316, S. 524
Fig. 24.
In diesem Falle entsteht ein Parallelogramm als Druckfläche für je zwei, sich
unter dem Winkel a kreuzende Messer. Fig. 24 zeigt ein solches Parallelogramm ABDC mit verhältnismässig grossem Winkel a. Im rechtwinkeligen Dreieck ACE, worin CE = sg die Dicke der Grundwerksschiene sei,
ist
A\,C=\frac{s_g}{sin\,\alpha}.
Im rechtwinkeligen Dreieck ABF, worin BF = sw die
Dicke der Walzenschiene sein soll, ist
A\,B=\frac{s_w}{sin\,\alpha}.
Die Auflagerfläche ABDC ist somit
\overline{A\,B}\,\cdot\,\overline{A\,C}\,\cdot\,sin\,\alpha=\frac{s_g\,\cdot\,s_w}{sin\,\alpha}.
Die Zahl der Parallelogramme, welche durch eine Schiene der Walze auf dem
Grundwerke abgegrenzt wird, kann mit Hilfe der Fig.
25 genau genug bestimmt werden, worin die in den vorangegangenen
Figuren verwendeten Bezeichnungen sinngemäss wiederholt sind. Denken wir uns die
Walzenschiene AC so geneigt, dass gerade zwei
Schienen und zwei Zwischenräume im Grundwerke gedeckt werden. Dann ist
A\,C=\frac{2\,(e_g+s_g)}{sin\,\alpha}.
Nehmen wir nun, weil es sich hier doch nur um recht kleine Winkel α handelt, AC = b der
Walzenbreite
\left(\mbox{genau}\,A\,C=\frac{b}{cos\,\alpha}\right),
so wird \frac{b\,\cdot\,sin\,\alpha}{(e_g+s_g)}=2, gleich der Zahl der Parallelogramme,
welche durch die Schiene AC auf AB abgeschnitten werden. Somit ist verallgemeinert
die totale Auflagerfläche, Welche eine Walzenschiene findet,
\frac{s_g\,\cdot\,s_w}{sin\,\alpha}\,\cdot\,\frac{b\,\cdot\,sin\,\alpha}{e_g+s_g}=\frac{b\,\cdot\,s_g\,\cdot\,s_w}{(e_g+s_g)}.
Die Art und Weise, wie die Zahl der Parallelogramme ermittelt worden ist, die
durch eine Walzenschiene auf dem Grundwerk abgegrenzt werden, ist keineswegs nur
für den speziellen Fall richtig, welcher in der Fig.
25 gezeichnet Worden ist, wie durch eine sinngemässe Uebertragung für
ändere, auch solche Fälle konstatiert werden kann, wo AC nicht gerade zwei entgegengesetzt gelegene Ecken von
Grundwerksschienen miteinander verbindet. Es muss nur beachtet werden, dass es
auf die Flächenstücke ankommt, Welche durch irgend eine Walzenschiene auf irgend
welchen Grundwerksschienen abgegrenzt werden.
Textabbildung Bd. 316, S. 525
Fig. 25.
Die Zahl der Walzenschienen, welche gleichzeitig auf dem Grundwerk aufliegen,
kann in folgender Weise genügend genau ermittelt werden. Sei mg die
Anzahl der Grundwerksmesser, n die Anzahl der
Walzenmesser, welche gleichzeitig das Grundwerk belasten, so ist in dem
rechtwinkeligen Dreieck DEH, wobei DE ⊥ AC, EH ⊥ AB ist, EH = DE . cosα = n . (sw + ew) cosα.
Bedenken wir nun, dass deshalb, weil bei B eine
Walzenschiene das Grundwerk zu belasten, bei E eine
Walzenschiene das Grund-Werk aber zu verlassen beginnt,
EH = FG = (mg – 1) (sg + eg)
ist dass weiter über E
hinaus, also nach oben in der Zeichnung noch eine Walzenschiene bei J belastet, so können wir ohne grossen Fehler statt
(mg –
1) (sg +
eg) schreiben: mg (sg
+ eg) = n . (sw
+ ew) cosα = n . (sw + eg), wenn wir cosα hier um so eher vernachlässigen, als dasselbe auch früher bei der
Walzenbreite geschah.
So wird
n\,\cdot\,(s_w+e_w)=m_g\,\cdot\,(s_g+e_g)\mbox{ oder }n=m_g\,\cdot\,\frac{(s_g+e_g)}{(s_w+e_w)}.
Es wird somit die totale Fläche, nach welcher die Walzenschienen auf dem
Grundwerk ruhen:
n\,\cdot\,\frac{b\,\cdot\,s_g\,\cdot\,s_w}{e_g+s_g}=m_w\,\cdot\,\frac{(s_g+e_g)}{(s_w+e_w)}\,\cdot\,\frac{b\,\cdot\,s_g\,\cdot\,s_w}{e_g+s_g}=m_g\,\cdot\,\frac{b\,\cdot\,s_g\,\cdot\,s_w}{(e_w+s_w)}.
Der spezifische Druck wird für diese Druckfläche:
p^\ast=\frac{P^\ast\,(e_w+s_w)}{m_g\,\cdot\,b\,\cdot\,s_g\,\cdot\,s_w} . . . . . 33)
Dass diese Druckformel verwickelter geworden ist, rührt, ähnlich wie bei der Jagenberg'schen Quetschformel, davon her, dass eben
ganz allgemeine Verhältnisse gewählt worden sind. Nehmen wir die Anzahl der
Walzenmesser = mw, den Radius der Walze = R, so ist
offenbar
mw . (ew
+ sw) = 2 Rπ,
somit wird der spezifische Druck:
p^\ast=\frac{2\,R\,\pi\,\cdot\,P^\ast}{m_w\,\cdot\,m_g\,\cdot\,s_w\,\cdot\,s_g\,\cdot\,b} . . . . 33*)
eine Gleichung, welche der Jagenberg'schen Quetschformel ganz entspricht. Der Einfluss der
einzelnen massgebenden Grössen auf den spezifischen Arbeitsdruck ist aus
Gleichung 33 und 33* so deutlich zu entnehmen, ist überdies schon an
vorerwähnter Stelle ausführlich besprochen worden, dass der Hinweis darauf
genügen dürfte. Wundernehmen kann es eigentlich nur, dass der Winkel, unter
welchem die Walzenmesser gegen die des Grundwerks geneigt sind, gar nicht zur
Geltung kam, in Gleichung 33 nicht enthalten ist. Es rührt dies von den beiden
vernachlässigten Faktoren cosα her, die
schliesslich eigentlich im Produkt, also cos2α im Zähler von
Gleichung 33 stehen sollten. Sie wurden vernachlässigt, weil sogar bei der
bedeutenden Neigung tgα = 0,1, cosα = 0,99511 und cos2α =
0,99123, also der Fehler, welcher bei der Vernachlässigung begangen wird, nicht
einmal 1 % beträgt (im Verhältnis [1 : cos2α] würde bei
geneigten Messern unter sonst gleichen Umständen p*
kleiner). Wir können somit den Schluss ziehen, dass für den spezifischen Druck
unter sonst gleichen Umständen es gleichgültig ist, ob die Messer schief
(unterhalb 1/10 Neigung) oder parallel zur Achse der Walze gestellt sind. Doch sei
der Ansicht Ausdruck geliehen, dass, wie die Erfahrung übrigens vielfach
bestätigt hat, auch für die Schabearbeit, die Schiefstellung der Messer ihren
Wert besitzt, indem unabhängig von der durch die Gleichungen 30 bis 32
gekennzeichneten Messerteilung konstanter spezifischer Druck erreicht werden
kann, ebenso wie allmählicher Angriff jedes einzelnen Messers der Walze, weil
nicht sämtliche Punkte der Messerkanten bei der Schiefstellung gleichzeitig zum
Angriff kommen können.
Textabbildung Bd. 316, S. 525
Fig. 26.
Die Zuschärfung der Grundwerksmesser, wie es in der
Praxis üblich und aus Fig. 26 ersichtlich ist,
stört auch bei eintretender Abnutzung, etwa bis xx,
keineswegs den Fortbestand konstanten spezifischen Druckes, wenn das Grundwerk
nach Gleichung 30 gebaut worden ist. Denn geht infolge Abnutzung sg über in
(sg +
x), so muss unter sonst gleich bleibenden
Verhältnissen nach Gleichung 30:
eg' = (2 sw
– sg
– x).
Dieser Forderung wird aber genügt, wie auf den ersten Blick aus Fig. 26 entnommen werden kann. Solcherart bleibt
also auch nach der Abnutzung wirklich von Messerpaar zu Messerpaar der
spezifische Arbeitsdruck konstant, wenn er auch (was wohl höchstens mit der oben
erwähnten zusätzlichen Hilfe der Rész'schen. oder
Dropisch'schen Walzeneinrichtung geändert
werden kann) mit der durch die Abnutzung grösser gewordenen Auflagerfläche
abnimmt.
Werden die Walzenmesser zugeschärft, dann ändert
sich mit der Abnutzung der Walzendruck p*, er wird
kleiner, insbesonders ist nach der Abnutzung Gleichung 31 und 32 offenbar nicht
mehr erfüllt und daher auch der Arbeitsdruck von Messerangriff zu Messerangriff
variierend. Der Schluss ist somit zwingend: nur stumpfe,
gleichstarke Walzenmesser, wie Fig. 23
sie voraussetzt und wie es in der Praxis ja auch vorkommt, zu gebrauchen. Immer
sind genaue, gerade Messerkanten auszuarbeiten.
Für den Fortschritt im Mahlen, für die fortschreitende Verkleinerung, ist
begreiflicherweise die Zahl der Stellen, wo geschabt wird, von grösster
Bedeutung. Diese Stellen sind aber nur jene, wo thatsächlich eine Walzenschiene
auf einer Grundwerksschiene aufliegt, oder anders: so oft eine Walzenschiene
eine Grundwerksschiene überfährt, wird geschabt. Jede Walzenschiene schabt also
(oder wenn sie die Faser oder Faserbüschel mitschleppt, veranlasst, dass das
Grundwerksmesser schabt) bei einem Vorübergang am Grundwerk so oftmals als
Grundwerksschienen vorhanden sind, somit mg mal. Das, was eine Walzenschiene bei einer Umdrehung arbeitet, thut jede andere
Walzenschiene auch. Bei einer Umdrehung der Walze folgen sohin mg . mw
Schabungen. Dreht sich die Walze in der Minute nmal, so bekommen wir die Zahl der Schabschnitte pro Minute:
S = n
. mg . mw . . . . . . 34)
Durch Vergleich dieser Gleichung mit der in Gleichung 33 gewinnen wir
weitere schöne Anhaltspunkte für die Zerkleinerungsarbeit, wie sie in der mehr
erwähnten Schrift von Jagenberg auch gegeben worden
sind. Hier sei bemerkt, dass die Zahl der Schabungen pro Minute mit der
Umdrehungszahl der Walze proportional wächst. Doch, weil diese Zahl n auch auf das innigste mit der Stoffbewegung
zusammenhängt, sei hier die Frage hinsichtlich n
nicht weiter verfolgt. Wir sehen noch weiters S
wachsen mit der Zahl der Grundwerks- und Walzenschienen, mit dem Produkte
derselben. Dieselben Grössen, dasselbe Produkt, wirkt aber in Gleichung 33
verkleinernd auf den spezifischen Druck, d.h. unter sonst gleichen Umständen
wird durch die Erhöhung der Messerzahl, seien es Grundwerks- oder Walzenmesser,
die Schnittzahl erhöht, der spezifische Druck aber vermindert, daher
schmierigerer Stoff erzielt. Umgekehrt bringt Schienenverminderung weniger
Schnitte und röscheren Stoff. Die mannigfachsten Kombinationen folgen, wenn, wie
oben bereits angedeutet, auch die übrigen, in Gleichung 33 vorkommenden Grössen
variiert werden, wodurch Gleichung 34 in Mitleidenschaft gezogen werden kann.
Für jene, welche die aus Gleichung 33 und 34 durch Spezialisierung folgenden
Auswertungen nicht selbst ausführen wollen, kann nicht genug auf das Jagenberg'sche „Holländergeschirr“ verwiesen
werden, wo diese Betrachtungen für eine Reihe von Fällen breiter ausgearbeitet
worden sind.
Doch sei auf etwas ausdrücklich aufmerksam gemacht, was bei Jagenberg, trotz der sonstigen Ausführlichkeit,
nicht hervorgehoben worden und doch für die allgemeine Beurteilung des
Einflusses der verschiedenen Abmessungen von Walze und Grundwerk nicht ausser
acht zu lassen ist. In Gleichung 33* ist nämlich der Radius der Walze eigentlich
ohne Nötigung hineingebracht, indem er durchaus nicht selbst unmittelbar
Einfluss nimmt. In Gleichung 33 sehen wir B und die
Zahl der Walzenmesser mw gar nicht vorhanden, dafür aber sw und ew. Auch
die Zahl der Walzenmesser kommt nicht vor in Gleichung 33. Es ist also nur die
Stärke der Walzenmesser und deren Entfernung voneinander, welche den
spezifischen Druck, vereint mit dem Walzengewicht, mit beeinflussen, sonst
nichts, was die Walze allein angeht. Ja nicht einmal sw wirkt so ohne weiters,
indem dann, wenn Zähler und Nenner in Gleichung 33 durch sw dividiert wird, von den
Walzendimensionen sich nur das Verhältnis \frac{e_w}{s_w} wirkend zeigt und sobald
dieses konstant gemacht wird, z.B. wie in Gleichung 31 vorgeschlagen, so ist der
spezifische Arbeitsdrucknur von der Walzenbelastung P* und der Breite b, sonst von keiner
Walzenabmessung abhängig. Auch der Walzendurchmesser ist dann ganz willkürlich.
Wir können somit nach Gleichung 34 die Schnittzahl, die Raschheit der Arbeit
durch Erhöhung der Walzenmesserzahl vergrössern, ohne dass der spezifische
Arbeitsdruck p* irgendwie geändert zu werden
braucht, weil mw in Gleichung 33 nicht vorkommt.
Berücksichtigen wir also nur den spezifischen
Arbeitsdruck nach der wie vorhin erwähnten Umgestaltung von Gleichung 33,
p^\ast=\frac{P^\ast\,\left(\frac{e_w}{s_w}+1\right)}{m_g\,\cdot\,s_g\,\cdot\,b},
so haben wir vollständig freie Wahl des Walzenhalbmessers
und der Walzenmesserzahl, wenn (ew : sw) in einem
bestimmten Verhältnisse, z.B. nach Gleichung 31, genommen wird, und können doch
p* durch geeignete Annahme von mg und sg in jeder
gewünschten Höhe bekommen, b ist ja in der Regel
durch die in einer Fabrik üblichen Ausführungen, durch die mit Rücksicht auf den
Fassungsraum des Holländers bestimmte Kanalbreite als gegeben anzusehen;
überdies wächst ja P*, soweit es nur auf das
Walzengewicht ankommt, nahe proportional mit b, so
dass \frac{P^\ast}{b} oft als konstant zu betrachten ist.
Berücksichtigen wir aber auch noch Gleichung 34, so haben wir diese Bedingung
begreiflicherweise so zu beachten, dass die Arbeit möglichst schnell fertig
werde durch möglichst grosse Schnittzahl in der Zeiteinheit. Das geschieht,
nachdem die Zahl der Grundwerksmesser durch die Anforderungen hinsichtlich des
spezifischen Druckes bestimmt ist und n mit der
Stoffbewegung innigst zusammenhängt, durch Vergrösserung von mw, der
Zahl der Walzenmesser, nochmals gesagt, ohne dass dadurch der spezifische Druck
p* beeinflusst wird.
Jetzt erst nach der Wahl von mw mit Bezug auf die Schnittzahl folgt
dann ein bestimmter Walzendurchmesser aus der für den spezifischen Druck
angenommenen Summe (ew
+ sw) und der für die Schnittzahl wünschenswerten
Grösse mw.
Allgemein können wir dann wohl sagen, dass mit
Rücksicht auf die Raschheit der Zerkleinerungsarbeit, ganz unabhängig von
dem spezifischen Arbeitsdruck, grosse Messer zahlen und grosse Durchmesser
bei den Holländerwalzen sich empfehlen. Auch im folgenden wird eine
wichtige Frage zu demselben Schlusse führen.
(Fortsetzung folgt.)