Titel: | Neuerungen in der Papierfabrikation. |
Autor: | Alfred Haussner |
Fundstelle: | Band 317, Jahrgang 1902, S. 717 |
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Neuerungen in der Papierfabrikation.
Von Professor Alfred Haussner, Brünn.
Neuerungen in der Papierfabrikation.
Seit dem Jahre 1898, da ich in dieser Zeitschrift Bericht über die Neuheiten in
der Papiererzeugung erstattete, also in dem seither verflossenen vierjährigen
Zeitraume, sind wohl keine als Umwälzungen zu bezeichnende Aenderungen vorgekommen,
doch treffen wir Vieles, was nicht blos der Aufmerksamkeit des Fachmannes, sondern
auch derjenigen der Allgemeinheit wert erscheint. Die bereits bestehenden und in
ihren Grundlagen erprobten Verfahren sind teilweise weiter ausgebildet, teilweise
ist nach richtigen theoretischen Grundlagen, seien es solche chemischer oder solche
mechanischer Natur, gesucht worden, um darauf fussend einen gesunden, begründeten
Fortschritt rascher anzubahnen, als es durch die blos tastende Erfahrung in der
Regel gelingt. Erfahrung und gesunde Theorie haben sich nunmehr mancherorten auch in
der Papierfabrikation, – wie beispielsweise in der Zellstoffindustrie mit der
Ausbildung der Chemie des Sulfitverfahrens, bei dem alten Holländer durch die
Arbeiten von Professor Kirchner
Vergl. Wochenblatt f. Papierfabrikation von Günter-Staib, 1897. f.
f. und dem VerfasserVergl. Dinglers Polytechn. Journal 1901 Bd. 316 S.
437 u.s.f. dieses Berichtes, in der Ausgestaltung der
Papiermaschinen, des Papierprüfungswesens u.a.m., geeint zu segensvollem
Zusammenwirken.
In dem Folgenden möge nun, dem Gange der Fabrikation thunlichst angepasst, ein
teilweise allerdings mit Rücksicht auf den verfügbaren Raum gedrängtes Bild der
letzteren Neuerungen gegeben werden.
Rohmaterialien.
In erster Linie bleiben auch heute noch immer die Hadern
zu nennen. Es ist und bleibt feststehend, dass diese als ausgezeichneter
Papierfaserstoff jederzeit zu betrachten sind. Wie lebhaft wird man an alte
geschichtliche Thatsachen in dieser Richtung erinnert, wenn man liest, dass manche
Staaten sich dieses hoch zu schätzende Rohmaterial durch Ausfuhrzölle im Lande zu
erhalten trachten, wie etwa Oesterreich und Russland, wie andererseits trotz des
durch diesen Umstand für den Verbraucher erhöhten Preises die Lumpen in anderen
Ländern zur Einfuhr gebracht werden, obwohl auch die Entseuchung der Hadern
Vergl. Dinglers Polytechn. Journal 1892 Bd. 285 S.
146. immer mehr, oft geradezu als Bedingung für die Erlaubnis zur
Einfuhr der Hadern, wie in den Vereinigten Staaten von Nordamerika und in Schweden,
gefordert wird. Dies bedingt natürlich einen fortwährenden Kampf zwischen den
Verbrauchern einerseits, den Händlern andererseits und drückt den Verdienst der
Lumpensammler. Speziell die Hadern für Papierfabrikation erlangen nur langsam, kaum
merklich bessere Verkaufspreise, so dass sich das Sammeln der Hadern kaum mehr
lohnt. Dadurch aber wird, weil die Hadern (obwohl gewöhnliche Papiere ganz gut aus
anderen Stoffen erzeugt werden können) für gute Qualitätspapiere nicht zu entbehren
sind, ein Fingerzeig deutlich dahin, dass auch hier Preissteigerung unausweichlich
ist.
Die Ersatzstoffe für die Hadern sind nach dem kurz
Gesagten mit Rücksicht auf den unaufhaltbar steigenden Papierbedarf, besonders für
billige Ware, Rohmaterialien, welche nicht blos in den bisherigen Mengen, sondern
fortwährend steigend gebraucht werden. Darnach ist es begreiflich, wenn
ununterbrochen nach neuen für die Papierfabrikation geeigneten Rohfasermaterialien
gesucht wird, indem die Sorge nahe liegt, dass das Holz selbst in den häufig als
unerschöpflich angesehenen Waldungen Amerikas auf die Dauer nicht ausreichen werde.
Hat doch schon 1899 der Papierholzverbrauch mehr als drei Millionen Festmeter in
Deutschland allein betragen. Aus der Sorge um genügend Holz erklärt sich unter
andern auch der Vorschlag von Dr. A. Felber in
Stassfurt, veröffentlicht in No. 98 der „Deutschen Landwirtschaftlichen
Zeitung“ Jahr 1900, durch künstliche Düngung von Nadelholzpflanzungen ein
bedeutend stärkeres Wachstum der Bäume zu erzielen, so dass die künstliche Düngung
sich thatsächlich lohne. Kanada, Neufundland, Schweden, Sibirien, enthalten wohl
noch für Jahrzehnte ausreichende Holzmengen, aber in den europäischen Ländern wird
es thatsächlich so knapp, dass auch für Holz in jenen Ländern, wie beispielsweise
Oesterreich und sogar Kanada, wo noch Holz für den Bedarf des eigenen Landes genug,
aber nicht für die Versorgung des gesamten Auslandes vorhanden ist, ebenfalls auf
einen Ausfuhrzoll hingearbeitet wird.
Trotzdem kommt augenblicklich kaum ein anderer, pflanzlichen Faserstoff enthaltender
Körper gegen das Holz auf, wenn dies auch keineswegs für alle Zukunft behauptet
werden soll. Es wird versucht (sogar auf elektrischem Wege nach Alfons Berget in Paris gemäss amerik. Patent No.
683836) Papier aus Rohpflanzen anderer Art, aus Gras, aus Schilf D. R. P. No. 106468
von Adolf v. Feszty, aus Tabackblättern
(Zigarettenpapier nach franz. Patent Scholtz No.
282130), aus Rohflachs amerik. Patent No. 629077 von F.
Hickmann, dann wie bisher bereits aus Stroh, Esparto, Alfa u. dgl. aus
schon abgestorbenen Pflanzen, aus Torf, D. R. P. No. 102616 von Karl A. Zschörner in Wien, sowie Dr. Alfred Beddies in Berlin D. R. P. No. 112168
herzustellen, doch gegenüber den verschiedenen aus Holz gewinnbaren Papierrohstoffen
mit, im günstigsten Falle, höchst bescheidenem Erfolge. Auch für TorfVergl. Dinglers Polytechn. Journal 1892 Bd. 285 S.
145. scheint wenigstens durch das eine der soeben erwähnten
Verfahren, wie aus dem Misserfolg der Firma Zschörner zu schliessen ist, kein
greifbarer Erfolg, soweit man jetzt urteilen kann, erzielbar zu sein. Daher
bleiben nur näher zu beachten die verschiedenen aus Holz gewinnbaren
Fasermaterialien, sowie Altpapier, das wieder aufgelöst wird.
a) Altpapier.
Die Fasern sind in diesem Produkt schon in jener Grösse vorhanden, welche sie für die
Zwecke der Papierfabrikation geeignet erscheinen lässt. Ja es muss darauf gesehen
werden, dass durch die Wiederauflösung keine allzu weit gehende Weiterverkleinerung
statthat, die Wiederauflösung muss also so schonend, wie nur irgend möglich vor sich
gehen. In dem bekannten Kollergang, der Altpapier ganz vorzüglich auflöst, ist es
durch die Art der Arbeit bedungen, dass die Fasern merklich weiter verkleinert
werden.
Dem will vorbeugen Robert Dietrich in Merseburg nach den
D. R. P. No. 120985 und 121770 durch die in Fig. 1
dargestellte Vorrichtung. Die einer Cyklone zugeführten, zerschnittenen
Papierabfälle werden am oberen und unteren Ende des zylindrischen Teiles a von Wasserstrahlen aus b
und c getroffen und durchtränkt, wobei etwa von oben
warmes, von unten kaltes Wasser eingeleitet werden kann. Die Papierstückchen sind an
dieser Stelle nur in losem Zusammenhang und bewegen sich langsam, können also gut
durchfeuchtet, Staub und Schmutz gut niedergeschlagen werden. Durch den Trichter d und das Rohr e gelangt
die Masse zur Zerkleinerungsvorrichtung g. Hier
befindet sich eine heikle Stelle, indem der Stoff in dem engen Rohr e leicht stecken bleibt, weshalb in einer neueren
Ausführung das feste Rohr e ganz wegfällt, dafür, um
ein Streuen der aus dem Trichter d tretenden Masse
hintanzuhalten, ein Führungssack eingeschaltet wird, der die Masse frei nach g gelangen lässt und gut zulänglich ist, so dass
allfällige Verstopfungen rasch und leicht beseitigt werden können. Bei f kann überdies auch Spritzwasser eintreten, um den
Fortgang des Papieres zu erleichtern. Bei h kann sich
Sand u. dgl. absetzen, bei i tritt der aufgelöste Stoff
aus dem Zerfaserer g.
Textabbildung Bd. 317, S. 718
Fig. 1.
Robert Dietrich baut nach diesem Systeme ganze Anlagen
für die Verarbeitung von Altpapier, und erhält so einen Stoff, der besonders für
Druckpapier sehr gut geeignet ist. In diesen Anlagen ist mechanischer Transport des
Papiers thunlichst vorgesehen, und damit im Zusammenhang Abscheidung von Eisen- und
sonstigen Metallteilen, sowie von spezifisch schweren Begleitern anderer Art.
Textabbildung Bd. 317, S. 718
Fig. 2.
Von Ed. Mann, vergl. Papierzeitung 1901 S. 3851, ist ein
eigener Sortierer für die Abscheidung der so unangenehmen Begleiter des Altpapiers
angegeben und von der Maschinenfabrik Voith in
Heidenheim ausgeführt worden.
Das Wesentliche dabei ist ein Sieb b,
Fig. 2, welches als gelochte Platte mit etwa 10 mm
weiten Löchern ausgebildet ist. Dieses Sieb mit einem Rande a ist an Lenkstangen f . f1 aufgehängt und wird von Exzentern c mittels der Verbindung g
geschüttelt. Der Antrieb kommt vom Vorgelege e.
Der bereits gekollerte oder sonst geeignet zerkleinerte Stoff kommt auf das Sieb
b. Durch das Rütteln wird er allmählig
weitergebracht, die feineren Teile, insbesondere Papierfaserstoff, fallen durch die
Sieblöcher in darunter befindliche Karren d, aber die
gröberen Teile, Metalle, Obstkerne, wie auch Schnüre, Stricke u. dgl. bleiben auf
dem Siebe zurück, können somit leicht ausgelesen und teilweise sehr günstig
anderweitig verwendet werden. Durch Verbleiben in dem gekollerten Stoff würden sie
unbedingt zu oft ganz bedenklichen Fehlern Anlass geben.
Die Maschine erfordert wenig Bedienung, ist sehr übersichtlich und kann ganz wohl
menschliche Arbeitskraft ersparen, weil die Papierabfälle vorher nicht so sorgfältig
ausgelesen werden müssen.
b) Holzschliff.
Schon früherDinglers Polytechn. Journal 1896 Bd. 300 S. 26,
1898 Bd. 308 S. 108. ist darauf
hingewiesen worden, dass der Schliff, welcher unter Zufuhr von verhältnismässig viel
Spritzwasser, das sich nur wenig erwärmt, erhalten wird, der Kaltschliff, scharf bedrängt wird, von einem Schliff, welcher unter Zufuhr
von, gegen die ältere Methode abnorm wenig Wasser, das sich dann sehr bedeutend
erwärmt, hergestellt wird, dem Heissschliff.
Seither sind weitere Angaben darüber in die Oeffentlichkeit gedrungen, insbesondere
liegen auch die höchst wertvollen, das Wesen des Holzschleifens scharf beleuchtenden
Versuche von Kirchner
Ernst Kirchner. Das Papier III. A. Holzschliff,
S. 57 f. f., 1898, Dorn, Biberach, sowie Papierzeitung, 1898 S. 3695 und
1899 S. 1063. vor. Dieser kommt zu höchst interessanten
Schlussfolgerungen, welche hier kurz wiedergegeben werden sollen. Bei geringen
Flächendrucken wird im allgemeinen wenig, bei den spezifischen Drucken von 0,55–1,5
Atmosphären am meisten, bei den Drücken darüber hinaus wieder weniger pro
Pferdekraft in 24 Stunden geschliffen. Gewiss ist, dass Holzart, Spritzwassermenge
und andere Begleitumstände die Resultate beeinflussen, so dass jeder Schleifer den
geeignetsten Stein wählen und den Druck ausprobiren muss, unter dem die grösste
Produktion sich ergiebt, sonst kann es leicht geschehen, dass man unnütz grosse
Kraftmengen verschwendet und lange nicht das erzeugt, was eine Anlage leisten kann.
Kirchner vertritt auch die Ansicht, dass die
Wärmeentwicklung beim Heissschliff dem Schleifprozess zu nutze komme, weil die hohe
Temperatur zur Zerkleinerung des Holzes beitrage, indem Wasser und Holzsäfte in
Dampf verwandelt werden, der wahrscheinlich die loseren Holzgewebeteile (besonders
Frühjahrsholz) sprenge und lösend auf die Zwischenlamellen oder auf die sogenannten
Inkrusten des Holzes wirke. Dabei ist es ganz gut möglich, dass trotz der hohen
Temperatur, welche der Heissschliff annimmt, weniger Wärme, als beim Kaltschliff ins
Wasser übergeht, weil beim Heissschliff eine ungleich geringere Masse zu erwärmen
ist. Kommt es doch vor, dass gar kein eigenes Spritzwasser gebraucht wird, und der
Stein bei seiner Drehung nur in der im unteren Gehäuseteil enthaltenen Stoffmenge
mit wenig Wasser watet.
Kirchner erwähnt auch, dass der Schleifstein im
Defibreur selbst Raffineur-Arbeit leisten könne, wenn nur die Schleifläche genügend
gross sei. Denn dann geraten abgerissene grössere Holzteilchen sogleich zwischen die
geschlossene Holzschleiffläche und den Stein, bevor die Splitter durch das
Spritzwasser abgespült werden können, wodurch thatsächlich Gelegenheit zur
Verfeinerung gegeben ist, wenn auch der Andruck genügend gross ist.
Aus allen Beobachtungen schliesst Kirchner, dass
Heissschliff schmieriger, Kaltschliff röscher ausfalle.
Amerikanische Papierfabrikanten geben auch an, dass beim Heissschleifen eine grössere
Ausbeute auf die Pferdestärke erzielt wird, dass der Stoff freier, sein Wasser
rascher abgebend wird. Heissschliff liefert bei gleichem Gewicht dickeres Papier,
welches aber keine so gute Glätte annimmt, wie Kaltschliff. Der Stoff ist mehliger,
weniger fest. Für festere Papiere wird deshalb auch Heissschliff nicht genommen.
Einige Fabriken erzeugen den Zentner Schliff mit 2,9 P. S., während Kaltschliff rund
4 P. S. braucht.
Das bedeutet aber zu Gunsten der Heissschleifer einen so grossen Unterschied,
dass es besonders für die amerikanischen Hölzer, für die dort herrschenden
Verhältnisse, das Ueberwiegen des Heissschleifens erklärt. Ob man aber dem
amerikanischen Vorgehen so unbedingt folgen solle, ist doch mehr als fraglich, wenn
man unwidersprochen hört, dass von den für das Heissschleifen viel gebrauchten
„The Challenge-Schleifern“ (vergl.
weiter unten) wegen des grossen Andruckes der Hölzer innerhalb von Jahresfrist bei
zwei solchen Schleifern acht Steine geborsten sind, welche grossen Schaden
angerichtet haben. Es scheint darnach umsoweniger empfehlenswert diesem
amerikanischen Beispiele zu folgen, als die berührten Kirchner'schen Versuche, das Maximum der Leistung keineswegs bei
übermässig grossen Drücken erkennen lassen.
Der Holzschleifer mit kegelförmigem Läufer von Hermann
Wegerer in Gloggnitz nach D. R. P. No. 123707 und 123708 zeigt eine ganz
interessante Anordnung, durch welche das Steingewicht selbst als Pressendruck mit
verwendet erscheint. In Fig. 3 erkennen wir den Stein
a mit Hilfe einer Steinbüchse fdg und Schrauben hi in ähnlicher Art auf der stehenden
Antriebswelle b mit den Halslagern bei l und n befestigt, wie das
schon in bekannten Ausführungen vorliegt. In o ist ein
Oelfang vorgesehen, damit das Oel aus dem oberen Halslager den Stein nicht
verschmiere.
Textabbildung Bd. 317, S. 719
Fig. 3.
Die Holzklötze c finden sich in üblicher Art in den
Presskästen r, welche von oben zugänglich sind, und
liegen tangentiell zum Steinmantel, durch welchen sich der Stein selbst auf die
Klötze stützt, solcherart einen Teil seines Gewichts ausbalancierend. Der Stein ist
auf den Klötzen sozusagen aufgehängt infolge seiner kegeligen Gestalt.
Machen wir die bekannte Kräftezerlegung, wie sie zur mechanischen Erörterung der
Verhältnisse beim Keil benützt wird, als welchen wir hier den kegeligen Läufer zu
betrachten haben, also das Gewicht G desselben in
Gleichgewicht mit den Drücken in Summe = P senkrecht
gegen die Umfläche des Steins, so erkennen wir leicht, dass kolossale Pressungen
gegen das Holz hervorgerufen werden können, sofern dieses hinreichend durch die
Zahnstangentriebe z, die an der Figur 3 ersichtlich sind, gegen gehalten wird.
Es ist, Fig. 4, wenn EG =
G das Gewicht des Steines samt Anhang, P die Summe aller Drücke P1, P2, . . . . . . senkrecht gegen die Steinmantelfläche
bedeuten, nach dem Kräfteparallelogramm EP1
GP2:
G = P . sin α
Textabbildung Bd. 317, S. 719
Fig. 4.
P verteilt sich aber auf eine Anzahl von Flächenstücken,
gleich \frac{1}{n} der Mantelfläche, auf die Angriffstellen beim Holz und erzeugt
solcherart auf die Flächeneinheit den specifischen Druck p. Bezeichnen wir den mittleren Durchmesser des Steines mit D, die Höhe mit h, so
folgt:
P=\frac{1}{n}\,\cdot\,p\,\cdot\,D\,\pi\,\cdot\,\frac{h}{cos\,a} weiteres: G=x\,\cdot\,h\,\cdot\,\frac{\pi\,D^2}{4}, wobei x specifische
Steingewicht bedeutet.
Setzen wir diese Werte in die aus der Kräftezerlegung erhaltenen Gleichung, so
wird:
x\,\cdot\,h\,\cdot\,\frac{\pi\,D^2}{4}=\frac{1}{n}\,\cdot\,p\,\cdot\,D\,\pi\,\cdot\,h\,\cdot\,tg\,a
also:
\frac{x\,\cdot\,n}{4\,t\,g\,a}\,\cdot\,D=p
Wir sehen, dass (wie bei so vielen anderen Schleifern) unter sonst gleichen Umständen
der specifische Druck p grösser wird, je grösser n, also je kleiner die berührte Holzfläche ist, somit
ist der Druck besonders gross, wenn ein Holz zu schleifen begonnen wird, falls es,
wie in Fig. 3 angedeutet, Rundhölzer sind. Ausserdem
wächst aber der specifische Andruck mit dem Durchmesser des Steines proportional,
dagegen verkehrt proportional mit t g a, also mit dem
Kegelwinkel a. Will man den specifischen Andruck
konstant erhalten, so ist nach der gefundenen Beziehung für einen grösseren
Steindurchmesser auch a grösser zu halten und
umgekehrt. Die Höhe des Steines kommt hier gar nicht in Betracht.
Nehmen wir konkrete Zahlen. Es sei beispielsweise ½ der Steinumfläche (was allerdings
praktisch sehr viel ist) durch Holz berührt, also n =
2. Das specifische Gewicht des Sandsteins 2500 kg für den m3, D = 1,5
m, α = 10°, so wird: p =
10331 kg für den m2,
also rund 1 Atmosphäre.
Das wären Verhältnisse, wie sie für Heissschleifen ganz geeignet sein können. In der
That denkt auch Wegerer an dieses, indem er eine
Einzelheit bei den Presskästen in D. R. P. 123708 vorschlägt, durch welche
thunlichst guter Anschluss der Presskastenwände an den Steinmantel auch dann
erreicht wird, wenn der Stein unter dem Schleifen kleiner im Durchmesser wird (durch
Nachschärfen u. dgl.). Schliesst der Presskasten gut an, so kann auch Dampf, der
beim Heissschleifen entsteht, nicht so sehr in den Aussenraum treten. Auch
Holzsplitter können nicht leicht unzerkleinert heraus.
Für Kaltschliff hat man unter sonst gleichen Verhältnissen nur den Winkel a zu vergrössern, um auf kleinere spezifische
Pressungen zu kommen und dadurch ein Moment hiefür (vom Spritzwasser abgesehen) zu
geben.
Alles in allem scheint dem Berichterstatter der Hauptvorteil dieses Schleifers darin
zu liegen, dass die Spurzapfenreibung des Steines, dank dem Tragen durch das zu
schleifende Holz herabgesetzt oder fast ganz ausgeschaltet ist, wodurch Kraft
erspart wird, weil man die Reibung an dem zu zerkleinernden Holze für die
Zerkleinerung selbst braucht, diese also keineswegs statt der Spurzapfenreibung als
Nebenwiderstand zu betrachten ist.
Textabbildung Bd. 317, S. 720
Fig. 5.
Ein amerikanischer Heissschleifer nach System Bernerd
Eilers in Rochester nach den amerikanischen Patenten No. 607026 und 607184
ist auch als The Challenge-Schleifer bekannt und in
Amerika viel verbreitet. Er zeichnet sich durch vier Pressen aus, welche paarweise
einander gegenüberliegend beschickt und geschliffen werden können, während von einem Kraftzylinder aus der Andruck ununterbrochen
statthat. In Fig. 5 sehen wir eine Lösung hiefür
angedeutet.
In den Presskästen D, welche, wie üblich, an
Seitenplatten A des Gehäuses montiert sind, das den
Stein C umgiebt, ist das Schleifholz eingeschlossen. Es
wird vorwärts geschoben durch gezahnte Pressplatten mit Ansätzen J, welche an doppelarmige Hebel J1 angelenkt sind, die ihrerseits
durch Gelenke L an die Enden der Kolbenstange M angeschlossen sind. Es ist leicht zu entnehmen, dass
die Kolbenstange M mittels des Kolbens N, der durch die ersichtliche Schiebereinrichtung
mittels einer Druckflüssigkeit bald rechtsgehend, bald linksgehend gesteuert werden
kann, den doppelarmigen Hebel J
1 so bewegt, dass zwei gegenüberliegende Kolben
gegen den Stein geschoben werden, während die beiden andern gegenüberstehenden
Kolben J zurückgezogen und daher durch die Thüren H in aller Ruhe beschickt werden können. (Bei Patent
No. 607026 sind statt der Hebel unmittelbar an die Kolbenstange Zahnstangentriebe
angebracht.)
Eilers behauptet einen günstigen Erfolg auf den
Schleifprozess konstatieren zu können, wenn die Mittellinien der Presskästen, wie
aus der Fig. 5 unmittelbar zu entnehmen ist, nicht
radial stehen, sondern in der Drehungsrichtung nach vorne liegen. Sehen wir hiezu
die prinzipielle Fig. 6 etwas näher an. P1 und P2 seien zwei
gegenüberstehende Pressen nur durch ihre Mittellinien angedeutet, welche dann auch
die Lage des jeweilig resultierenden Pressendruckes bezeichnen. Nehmen wir etwa P1 heraus, so sehen wir
diese Kraft bei A an den Stein treffen. Weil für die
Schleifwirkung vor allem offenbar der normale, also hier radiale Druck massgebend
ist, so zerlegen wir P1
durch Kräfteparallelogramm in eine radiale und eine tangentielle Komponente.
Textabbildung Bd. 317, S. 720
Fig. 6.
Erstere AE muss als Kathete immer
kleiner sein als die Hypothenuse AD, so dass dann, wenn
wir einen bestimmten Andruck AE haben wollen, offenbar
AD, also der schief liegende Pressendruck für
dieselbe Wirkung grösser, als in dem Falle gemacht werden muss, wenn wir ihn sofort
nach dem Halbmesser stellen. Dagegen veranlasst die tangentielle Komponente AB, dass die Presskastenwände nicht bloss entsprechend
der für das Abschleifen notwendigen Umfangskraft, sondern auch noch mit der
Kraftkomponente AB = AC
gegendrücken müssen, wodurch zweifellos auch die Reibung beim Vorschieben der Klötze
im Kasten grösser wird. Es wäre so verführerisch an eine die Drehung befördernde
Wirkung des durch die Pressendrücke P1
P2 gebildeten
Kräftepaares zu denken. Doch fällt dies kaum praktisch merklich in die Wagschale,
weil bei dem relativ so ausserordentlich langsamen Vorschreiten der Presskolben eine
kaum merkliche Geschwindigkeit in tangentieller Richtung folgt, wie ABDE als Geschwindigkeitsparallelogramm betrachtet,
unmittelbar darthut. Ueberdies vermindert die Geschwindigkeitskomponente AB offenbar die Schleifwirkung, weil die resultierende
Schleifgeschwindigkeit kleiner wird. Es sind alles in allem gewiss nur kleine,
praktisch vielleicht nahe verschwindende Grössen, um die es sich dabei handelt. Aber
alle deuten darauf hin, dass sie die Schleifwirkung eher zu verschlechtern geeignet
sind. Berichterstatter kann sich somit der Behauptung von der günstigen Wirkung des
„Vorlegens“ der Presskästen nicht anschliessen.
Um rechtzeitig im Presszylinder umzusteuern hat Eilers
ein Klingelzeichen vorgesehen. Rudolf Junghans in
Rittersgrün i. S. hat für Schleiferpressen eine elektrische Klingeleinrichtung
angebracht, wobei durch einen elektrischen Kontakt dann, wenn irgend ein Presskolben
sich dem Stein ausreichend genähert hat, eine Klingel zum Tönen gebracht und an
einer Nummerntafel ersichtlich wird, welcher Presskolben in gefährliche Nähe des
Steines gekommen ist, wo also neu gefüllt werden soll. Vergl. Bd. 300 S. 27 die
Vorrichtung von Hennig.
Im D. R. P. No. 104896 von Wilhelm Rochlitz in
Cölln-Meissen wird beim Anrücken der Pressplatte an den Stein durch geeignete Hebel
rechtzeitig der Zahnstangenantrieb der Presse aus- und dafür eine gewichtsbelastete
Scheibe eingerückt, welche den Presskolben durch Sinken des Gewicht wieder
hochzieht. Der Arbeiter füllt nunmehr wieder den Kasten mit Schleifholz und rückt
den Vorwärtsgang wieder ein.
Der Holzschleifer von Theodor Toelle in Wildenfels
nach D. R. P. No. 122404 erinnert in seinen Grundlagen ungemein an den
seinerzeitVergl. Dinglers Polytechn. Journal 1890 Bd. 275 S.
530. ausführlich beschriebenen Schleifer von Schmidt. Der Presskasten wird wieder während des
Schleifens längs einer Tangentialebene hin und her bewegt. Dies veranlasst all' jene
Folgen, von welchen damals schon gesprochen worden ist. Bei Toelle wird statt des Schubstangen-Kurbeltriebes die Bewegung des Kastens
durch eine geeignet in Wechseldrehung versetzte Schraube veranlasst, was
gleichförmigere Bewegung des Schleifkastens ermöglicht. Als Schleifstein ist eine
verhältnismässig kleine Schmirgelwalze gedacht, welche nach mannigfacher Richtung
einstellbar ist, analog wie der Presskasten.
Gewiss ist bei den natürlich gewachsenen Steinen die Sorge berechtigt, dass im
Innern, in welches man nicht blicken kann, bedeutende Fehler, Hohlräume u. dergl.
vorkommen, welche den Bestand des Steines, besonders bei den grossen Pressendrücken
neuester Zeit ernstlich gefährden. Die bekannte Firma H.
Schmidt in Pirna schlägt deshalb im D. R. P. No. 124918 vor, den Stein aus
Segmenten zu bilden, welche an den Stossstellen durch ein erhärtendes Bindemittel,
Cement u. dgl. mit einander verbunden werden. Zur erhöhten Sicherheit sind in die
Fugen Schienen eingelegt, welche in die benachbarten Segmente eingreifen. Um diese
Schienen werden an beiden Seiten des Steines Reifen eingelegt und vergossen. Die
kleineren Teile, aus welchen solcherart der Stein besteht, ermöglichen leichter die
richtige Auswahl des Materials. Dr. Klimsch in Wien
kehrt in seiner Schleifsteinkonstruktion eigentlich teilweise zu Bekanntem zurück.
Er setzt in einen Stein Messerschneiden ein, welche, in der Richtung der Fasern
arbeitend, den Zusammenhang der Fasern lockern, so dass an anderen normalen
Steinstellen leichter langfaseriger Schliff erzeugt werden kann. Ob aber dieser
wirklich, wie behauptet wird, ohne Zellstoff schönes, weisses Papier liefert, mag
bezweifelt werden.
Die Maschine von Harrell nach amerikanischem Patent No.
592090 will auch durch rotierende Messer, welche das Holz eigentlich zerhacken,
Holzstoff erzeugen. Ein Erfolg hiervon mag bezweifelt werden, ist auch nicht bekannt
geworden.
Eigentümlich berühren die D. R. P. No. 117098 von A. M.
Böttger und No. 124555 von Gustav Toelle. Bei
ersterem soll die Leistungsfähigkeit der Steine durch Aufstreuen von Sand auf die
Schleiffläche erhöht werden. Bei dem zweiten dient ein Apparat ganz ähnlich einem
Defibreur als Raffineur, indem man Schliff auf die Mantelfläche eines sich drehenden
Steines fliessen lässt, an welchen, in Presskästen geführt, Steine elastisch
angedrückt werden. Zwischen diesen und der sich drehenden Mantelfläche wird der
Stoff verfeinert.
Textabbildung Bd. 317, S. 721
Fig. 7.
Textabbildung Bd. 317, S. 721
Fig. 8.
Beim Sortieren des Schliffs verursacht das Abscheiden
der unmittelbar brauchbaren Fasern von jenen, welche noch weiter verfeinert werden
sollen oder ganz unbrauchbar sind, wie Splitter, Knorren u. dergl., manche Sorge. Es
liegen einige Neuerungen vor, welche die bisherige Arbeitsweise vervollkommnen
wollen. Die bestbekannte Papiermaschinenfabrik H.
Füllner in Warmbrunn schlägt im D. R. P. No. 95409 folgende Anordnung vor.
Fig. 7, 8.
Auf das Plattensieb P gelangt der weitverdünnte Stoff
durch die Rinne R aus der die verhältnismässig
schmalen, über die ganze Siebplattenbreite gehenden Oeffnung o. Wir entnehmen der Zeichnung sogleich, dass wegen des auf o
wirkenden Ueberdruckes und der Richtung bei o der
Stoff rasch und ungefähr parallel zur Sieboberfläche dahin schiesst. Feinere Fasern
haben dabei noch Gelegenheit durch die Plattenschlitze nach unten zu treten, während
die gröberen Teile gegen den Auslauf bei V getrieben
und dort allenfalls noch durch Spritzwasser aus Oeffnungen des Rohres T von oben und durch seitliche Löcher a, b weiter geschwemmt werden, um durch das Abfallrohr
r in die Sammelrinne A
zu gelangen, von wo sie entfernt werden. Der brauchbare Teil tritt, wie erwähnt,
durch die Plattenschlitze in den Kasten S und fliesst
durch den Ueberfall B weiter. Das Sieb kann auch
geschüttelt werden, um die Sortierung günstig zu beeinflussen.
A. N. Andersen in Skien benützt teilweise die Fliehkraft
zur Sonderung. Fig. 9, 10. Der Stoff fliesst durch Rohr e zu und
wird in Seitenrohre e1
verteilt, aus welchen er durch Ausflüsse f in dünnen
Strahlen bei verhältnismässig grosser Geschwindigkeit auf das ebene Sieb a gelangt, was an die soeben besprochene Füllner'sche Anordnung erinnert. Das ebene Sieb a dreht sich aber hier mittels der stehenden Welle b. Während der durch die vier Ausflüsse f gut über das Sieb verteilte Stoff seine brauchbaren
Fasern in den Kasten c unter dem Sieb a gelangen lässt, von wo er durch die Oeffnung g abströmt, werden die zu groben Bestandteile durch die
Fliehkraft in die zu c konzentrische Rinne d getrieben, aus welcher sie durch mit dem Siebe a sich drehende Löffel h
gegen die hierfür bestimmte Abfallöffnung i gebracht
werden.
Textabbildung Bd. 317, S. 721
Fig. 9.
Textabbildung Bd. 317, S. 721
Fig. 10.
Albert Åberg in Görz benützt nach dem D. R. P. No. 98377
das verschiedene spezifische Gewicht der brauchbaren, feinen, und der nicht
unmittelbar brauchbaren, gröberen Bestandteile zur Sonderung. Durch eine Art
Sandfänger a,
Fig. 11, tritt der Stoff heran.
Textabbildung Bd. 317, S. 721
Fig. 11.
Der von Sand und anderen Beimengungen mit hohem spezifischem
Gewicht befreite Stoff steigt über die Wände von a in
einen zu a konzentrischen Ablenker b, wo er von einem Flügelrad c in Drehung versetzt wird, dabei aber naturgemäss doch abwärts strebend,
um solcherart das trichterförmige Hauptgefäss d zu
erfüllen. An den Wänden desselben befinden sich Leisten e, wodurch tote Winkel gebildet werden, in welchen sich vorzugsweise
gröbere Teile
absetzen und längs der Leisten e abwärts gleiten,
während die feineren und spezifisch leichteren Fasern durch Mitwirkung der Schnecke
g schwebend erhalten und zum Aufsteigen veranlasst,
über den Rand m in den Ablaufring n gelangen und aus diesem durch ein Rohr abfliessen.
Die groben Teile sinken bei Platte o vorüber in den
Kasten i. Will man diesen entleeren, so öffnet man den
Hahn h gegen das Rohr s
auf ganz kurze Zeit. Der Ueberdruck zwingt die Teile aus i hinaus, während Material grösstenteils nur längs der Leisten e nachströmt, weil die Platte o die Einwirkung der Strömung auf den Hauptteil des Kegelinhaltes
verhindert.
Julius Marius Smith in Arendal teilt den Stoffstrom
geschickt, um ihn sicherer über einen grösseren Teil der Siebfläche ausfliessen zu
lassen, durch Führungswände. In Fig. 12 bedeutet a eine Rinne, durch welche mehrere Siebe d mit Stoff versehen werden. Dieser strömt durch
mittels Schieber c einstellbare Ueberfälle b auf federnde Führungswände f
g h u.s.w., wobei der Schlitz i mittels des
kleinen Hebels k gestellt werden kann, was auf die
Verteilung des Stoffes auf dem Siebe d Einfluss hat.
Durch dieses dringt der brauchbare Stoff in die Abflussrinne e. Das Sieb d wird geschüttelt, um seine
Wirkung zu verbessern.
Textabbildung Bd. 317, S. 722
Fig. 12.
Bekannt ist, wie grosse Wassermengen mit dem auf der Rundsiebmaschine in die übliche
Pappenform gebrachten oder als Schabstoff gewonnenen Holzschliff verbunden sind,
Wasser das mitbefördert werden muss, wenn nicht der Schliff, was wohl
verhältnismässig nur selten zutrifft, an Ort und Stelle verwendet wird. Weil der
hohe Wassergehalt besonders bei weiterem Transport empfindliche Kosten verursacht,
sind fort und fort Bestrebungen zu verzeichnen, dem Schliff das Wasser zu entziehen,
dabei aber die Wiederauflösung des Schliffs im Holländer leicht zu gestalten. Um
dies zu erreichen, wird in Amerika Trocknung im
luftverdünnten Raume vorgeschlagen. Der Stoff soll nämlich über Trockenzylinder
gehen, welche in einer Kammer möglichst luftdicht eingeschlossen sind. Aus dieser
wird die Luft fortwährend kräftig abgesaugt, so dass darin ein Vacuum entsteht.
Dadurch verdunstet das Wasser sehr rasch bei verhältnismässig niedriger Temperatur.
Dies soll von so günstigem Einflusse sein, dass sich der Schliff ohne Anstand im
Holländer löst.
F. Ch. Crean in Montreal will dem neuerlichen
schwierigen Auflösen des getrockneten Stoffes im Holländer dadurch vorbeugen, dass
er den Stoff nach der Blattbildung auf der Rundsiebmaschine gründlich verfasert. Von
dem Nassfilz a
Fig. 13, welcher die Stoffpappe vom Rundsieb bringt,
wird die Pappe durch den Schaber h abgenommen, von den
Zähnen c auf der rasch sich drehenden Walze b zerrissen und in Form feiner Teilchen f in den Raum d geworfen.
Der Stoff bleibt aber in der Kammer d nicht liegen,
sondern wird einerseits durch heisse Pressluft aus dem Rohr e getrocknet und weiter gefördert, andererseits durch einen Exhaustor g abgesaugt, der die getrockneten Stoffteile an
geeignetem Orte ausbläst.
Getrockneter Stoff ist auch lagerungsfähig. Weil aber damit so leicht der Nachteil
verbunden ist, dass der Stoff schwer auflöslich wird, so dauern die Bemühungen fort,
Holzschliff auch im feuchten Zustande lagerfähig zu
machen. Dr. Leonhard Roth schlägt im D. R. P. 115562 vor, die zum Schleifen
bereiten, entrindeten Hölzer in ein Naphtalinbad von 90–95° C. durch 15–30 Minuten
zu legen. Der dann zu erhaltende Schliff ist und bleibt schneeweiss und kann
angeblich, ohne zu verderben, beliebig lang lagern, weil die den Fäulniserregern
günstigen Stoffe unschädlich gemacht werden. Der eigentümliche Geruch des Naphtalins
soll sich dabei nicht fühlbar machen.
Dadurch, dass statt gewöhnlichen Schleifwassers eine feuerfestmachende Lösung
angewendet wird, will F. E. Keyes in New-York nach D.
R. P. 114045 Holzschliff sogar feuerfest machen.
Brauner Holzschliff kann nach D. R. P. 117380 von A. Zacharias leichter dadurch erzeugt werden, dass
abwechselnd das Holz dem Dampf allein und dann dem unter Dampfdruck stehenden Wasser
ausgesetzt, beziehungsweise in dieses eingetaucht wird. Das aufgesogene Wasser soll
später, wenn es sich auch in Dampf verwandelt, den Zusammenhang der Holzfasern
lockern, wodurch das Holz leichter verarbeitbar wird.
Textabbildung Bd. 317, S. 722
Fig. 13.
Interessant ist es, wie A. D. Schäffer in Hartford City
einen Schliff gewinnen will, der ohne weiteres für Zeitungs-Druckpapier und
ähnliches geeignet ist. Weil gewöhnlicher Holzschliff immer etwas Zellstoff braucht,
um taugliches Papier zu liefern, so verwandelt Schäffer
nach irgend einem Verfahren die Holzklötze nur oberflächlich, also in relativ kurzer
Zeit in Zellstoff und schleift dann diese Klötze. So bekommt er sogleich das für
Zeitungspapier ausreichende Gemisch.
c) Zellstoff.
Dieses edlere Produkt aus Holz und anderen pflanzlichen Produkten erfreut sich einer
immer weiter reichenden Anwendung. Wenn es auch hinsichtlich des Preises nicht
unmittelbar mit Schliff konkurrieren kann, so sind dafür des Zellstoffs
Eigenschaften gegenüber dem Schliff so hervorragend gute, dass des ersteren vielfach
bevorzugte Verwendung erklärlich ist. Holzfrei „Schreib“, wozu auch
Zellstoffpapier gehört, ist unvergleichlich besser als Holzschliff enthaltendes.
Neue Zellstoff-Fabriken sind daher gar manche in letzterer Zeit gegründet worden.
Geradezu riesige Verhältnisse scheint diese Industrie in Nordamerika anzunehmen.
Hört man doch von Kochern mit 300 cbm. Inhalt! Dies bedingt auch enorme Produktion,
die in Amerika wegen des billigen Rohmaterials und anderer günstigen Umstände auch
so billige Gestehungskosten zulässt, dass amerikanischer Zellstoff in England gut
mit dem skandinavischen konkurrieren kann.
Unter den verschiedenen Verfahren kann, soweit die Sache derzeit zu überblicken ist,
kaum an etwas anderes gedacht werden, als an Natron- oder Sulfit-Zellstoff.Ganz interessant ist es, dass nach den Untersuchungen von M. W. Beyerink und Dirk
Pieter Hoyer (Doktordissertation, Leyden 1898) die
Eichenessigbakterien in gewissen Nährlösungen (z.B. Bierwürze) voluminöse
Decken aus reinem Zellstoff bilden, die oft ganz lederartig ausfallen. Diese
Häute nehmen ausgelaugt und getrocknet die Eigenschaften sehr feinen weissen
Papieres an: „Xylinum“-Papier oder Bakterienpapier, unter welchem Namen es in Holland auch verwendet
wird, beispielsweise zu Besuchskarten. Doch hört man von dieser etwas
eigentümlichen Art der Papiergewinnung vorläufig noch nichts weiteres.
Bemerkt sei noch, dass die gewöhnlichen Bieressigbakterien nur
Modifikationen des Zellstoffs, die nicht so brauchbar sind, zu bilden
vermögen. Denn ein anderes Verfahren vermochte nicht
durchzugreifen. Mit dem Bd. 308, S. 192 erwähnten Bühler'schen Verfahren (Phenolzellstoff) wind
wohl auch letzterer Zeit Versuche gemacht worden; in die Praxis übergegangen ist
aber das Verfahren nicht.
Auch Natron-Zellstoff führt, wie in früheren Berichten bemerkt, einen sehr schweren,
um nicht zu sagen, hoffnungslosen Kampf gegen die Sulfit-Cellulose. Es sind eben für
diese die meist günstigeren ökonomischen Verhältnisse vorhanden, kleinere
Gestehungskosten, welche dem Natronzellstoff nur unter besonderen Verhältnissen das
Bestehen gewährleisten. Dagegen sind harzreichere Abfallhölzer beispielsweise dem
Natronverfahren zugänglicher als der Sulfitmethode.
(Fortsetzung folgt.)