Titel: | Neuerungen an Papiermaschinen. |
Autor: | Alfred Haussner |
Fundstelle: | Band 323, Jahrgang 1908, S. 759 |
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Neuerungen an Papiermaschinen.
Von Professor Alfred Haussner,
Brunn.
(Fortsetzung von S. 750 d. Bd.)
Neuerungen an Papiermaschinen.
X. Glätten.
Die in die Papiermaschine eingeschalteten Walzenglättwerke, welche die erzielte und
fast getrocknete, oder nach dem Trocknen wieder etwas gefeuchtete Bahn glatter zu
machen haben, als dies nur durch das Anliegen an die glatten
Trockenzylinderumflächen möglich ist, befinden sich auch heute im Zuge der meisten
Langsiebpapiermaschinen. Doch werden sie nicht immer benutzt, sei es, daß man der
durch sie zu erzielenden Glätte nicht bedarf, oder daß das Durchleiten der Bahn, wie
es bei besonderen Schnelläufern vorkommt, zu Verdrießlichkeiten Anlaß gibt. An der
allgemeinen Einrichtung solcher, oder der gesondert von der Papiermaschine stehenden
Glättwerke, Kalander und dergl., hat sich wohl unmittelbar Wesentliches nicht
geändert. Doch sind einige interessante Verbesserungsvorschläge zu verzeichnen.
Textabbildung Bd. 323, S. 759
Fig. 25.
Baumwollwalzen sollen nach D. R. P. 131062 von E. R.
Beck unmittelbar aus Baumwollscheiben gepreßt werden, welche aus
Krempelfließen zu stanzen sind. J. Kleinewefer
(amerikan. Pat. 700338) will Kalanderwalzen aus abwechselnden Lagen (Scheiben) von
Papier, Seiden- und Baumwollgewebe erzeugen, um sie dadurch gegen äußere Einflüsse
widerstandsfähiger zu machen als reine Baumwollwalzen. Aus ähnlichen Gründen
schlagen Hübner und Pope
aus mercerisierten Fasern hergestellte Papierwalzen vor. L
Herz will (D. R. R. 164192) sogar für den nämlichen Endzweck die
Walzenkörper aus Vulkanfiberscheiben pressen, wogegen Kleinewefer (D. R. P. 134398) bei Gaufrirkalandern als Tragwalze der
Unterwalze, deren Durchbiegung für genaue Arbeit hintangehalten werden soll, eine
Gummiwalze anordnet, um das Negativ der gravierten Walze nicht durch den
unnachgiebigen Druck der Tragwalze zu zerdrücken. Sollen Kalanderwalzen, deren
drückende, am Papier unmittelbar arbeitende Teile aus eigentlich weichen Stoffen,
wie Baumwolle und dergl. gemacht sind, genügend widerstandsfähig sein, so sind sie
nicht blos ausreichend kräftig zu pressen, sondern der Druck, mit Welchen die
Scheiben aus an und für sich nachgibigen Stoffen erst ihre Festigkeit im
Walzenkörper erlangen, muß anhalten und in der arbeitenden Walze immer genügend groß
sein. Diese Ueberlegung führte Jackson (D. R. P.
130243) dazu, die Preßschrauben in eigentümlicher Weise leichter anziehbar zu machen
(Fig. 25). Der Metallkörper a der Kalanderwalze ist auf die Achse g gekeilt und erhält außen einen entsprechend
zugedrehten Ring e, an welchen sich, ebenso wie an den
gesondert anzulegenden Ring e1 der eigentliche Walzenmantel b stützt.
Schrauben c stellen den Anschluß her zwischen e, b und e1 wenn die Muttern d
angezogen werden. Damit nun bei dem Anziehen derselben die Reibung an den
Auflagerflächen bei e1
möglichst klein ist, also unter sonst gleichen Umständen durch die am
Schraubenschlussel ausgeübte Kraft ein größerer Anteil für das Anspannen der
Schrauben damit aber auch für das Verfestigen des Walzenteiles b verbleibe, legt Jackson
die Schraubenmuttern b statt an Unterlagsplatten an
Stahlkugeln, welche in keilförmige Kreisrinnen eingelegt sind.
J. L. Perkins kommt neuerdings auf Vorkehrungen zurück,
die verhindern sollen, daß die Stoffscheiben des Walzenkörpers sich gegen die Achse
oder gegen einander verdrehen. Er läßt deshalb die einzelnen Scheiben feder- und
nutartig, oder durch Metallstifte in einander greifen, während für die Verbindung
mit der Achse rombische Keile der Länge nach und außerdem eine Art Zahnung an dem
Achsenumfang angebracht sind.
Eigentümlich verderben manchmal derartige Walzen mit dem Walzenbund aus Faserstoffen
durch Verhornung der Umfläche, löcherig werden, Ausbröckeln derselben. Manchmal
konnte die Ursache dieser Erscheinung in der Anwesenheit von freier Säure, sauer
oder alkalisch reagierender Salze erkannt werden. Jedenfalls hat aber hierzu noch
unsachgemäße Behandlung konstatiert werden können, hoher Druck und unangemessene
Erhitzung. Aber auch Eindringen von Oel, etwa aus den Zapfenlagern, gefährdet die
wirksamen Stoffteile der Walzen ebenfalls ungemein. Deshalb legt Kleinewefer (D. R. P. 156228) zwischen den
Abschlußpreßring und die Bunde der Achse Bleifolien zur Abdichtung ein, damit Oel
längs der Achse in den Zeugkörper der Walze nicht eindringen könne. C. Schürmann (D. R. P. 162624) benutzt einen
mehrteiligen Kegelring bei den Achsenbunden zur gründlichen Abdichtung.
Für gute Arbeit der Kalander sind richtiger Aufbau, insbesondere auch bei vielen
lotrecht übereinander liegenden Walzen, aber auch richtiger Druck und richtige
Geschwindigkeitsverhältnisse von Bedeutung. F. C. Smith
(amerikan. Pat. 722190) ordnet nach sonst richtigem anfänglichem Aufbau an dem
Gestelle Marken an, gegen welche ein Zeiger (für jede Walze) so lange weist, als
eben die Mittellinie der Walze die bei dem Aufbau festgelegte Lotrechte schneidet.
Loxton (D. R. P. 145591) macht aus ähnlichem
Grunde, und um die Walzen einzeln leicht auswechseln zu können, dieselben in ihren
Lagern durch Keile stellbar.
Briem & Koch (D. R. P.
138751) vereinigen zur abwechselnden, oder auch gleichzeitigen Benutzung je nach
Bedarf hydraulischen und Gewichtshebeldruck auf die Kalanderwalzen (Fig. 26 und 27). Die
Stahl- oder Hartgußwalze A ist fest am Gestell
gelagert, die Walze B aus Papier und die Druckwalze C sind stellbar und an A
zu pressen entweder
durch hydraulischen Druck aus H, oder durch Gewichte
K. Beide wirken in erster Linie auf den Winkelhebel
D. Die Kolbenstange aus H ist bei J an D
angeschlossen. Geht der Kolben in die Höhe, so dreht sich D um den Punkt G und preßt die Unterwalze B, deren Lager von Hebel D
bei E ergriffen wird, gegen die feste Walze A. Ist dies erfolgt, so ist E als fester Drehpunkt für D anzusehen und
die bei G anschließende Stange F wird abwärts gezogen und drängt C gegen A. So wird unmittelbar in der Konstruktion ein
Druckausgleich erzielt. Ganz ähnliches erreicht man aber auch durch Gewicht K. Dieses ist auf den einen Arm des Winkelhebels K1 geschoben, welcher
bei M am Gestell drehbar ist, wodurch K1 durch die Schließe
N bei L an den Hebel
D einen Schub gegen links überträgt. Ist G als festgelegt zu betrachten, so wird dann offenbar
E und damit die Unterwalze B gegen A gedrängt; ist dies erreicht, so
dreht sich D um E und
zieht F, damit aber auch C
gegen A.
Textabbildung Bd. 323, S. 760
J. Kleinewefer (D. R. P. 138216) vereinigt in seinen
vielwalzigen hohen Kalandern mit hydraulischem Druck eine mehrfache
Hebelübersetzung, um durch einfaches Umhängen von Verbindungsgliedern nach Bedarf
änderbaren Druck geben zu können.
J. Eck & Söhne (D. R. P. 145590) geben hydraulischen
Druck der Unter- sowie der Oberwalze (oder auch mehreren Unter- und Oberwalzen) mit
Hebelübersetzung von Kolben in demselben Zylinder gegen eine festgelagerte
Mittelwalze, und zwar gleich groß oder verschieden von oben bezw. unten, indem die
beiden Druckkolben gleiche oder verschiedene Druckflächen erhalten, oder einerseits
Gegenfedern eingeschaltet werden und dergl.
Ch. E. Torrance (amerikan. Pat. 735175) bringt neuerlich
eine Lösung, um Gewichtshebelbelastungen den Walzenzapfen rasch geben, aber auch
wieder aufheben zu können, indem unter die Gewichtshebel unrunde Scheiben gelegt
werden, durch deren Drehung die Gewichtshebel beiderseits (für beide Zapfengruppen)
gleichzeitig anzuheben oder zu senken sind. J. Stuart
(amerikan. Pat. 762211) umfaßt die Kalanderwalzenzapfen beiderseits sämtlich durch
je einen Rahmen, bei dem die lotrechten Teile Schraubenspindeln sind, an welche mit
einstellbaren Muttern Querbügel (für jeden Walzenzapfen einer) anzubringen sind,
welche, eingeschaltet, die Walzenzapfen tragen, aber auch leicht weggedreht werden
können, um die bezüglichen Walzen zu entlasten und auch leicht auswechselbar zu
machen.
Bekannt ist nunmehr schon, daß die durch gewöhnliches Kalandern erzielbare
Glätte keineswegs nur auf das NiederdrückenVergl. Papierzeitung 1903, S. 1682. der Faserenden in die
Papieroberfläche, sondern auch durch ein Niederstreichen zu erklären ist, weil auch
bei gewöhnlichen Kalandern wegen der zwischen den Walzen sich ergebenden,
oberflächliche Geschwindigkeitsunterschiede Reibung immer vorkommt. C. Schürmann versucht dies nun in ein geregelteres
System dadurch zu bringen, daß er die oberste Walze mit einer stellbaren Bremse
versieht, um die Geschwindigkeitsunterschiede und damit auch die gleitende und
glättende Reibung an der Papierbahnoberfläche innerhalb gewisser Grenzen ganz nach
Wunsch einzustellen. Durch Regeln ist man in der Lage so weit wie irgend möglich zu
gehen, ohne doch fürchten zu müssen, daß die Bahn reißt.Eigentümlicherweise wird aber doch von mancher
Seite auf hohen spezifischen Druck Wert gelegt. So verwendet L. G. Maisonneuve (D. R. P. 130571) eine
Glättwalze mit schraubenförmig verlaufenden Riffeln, welche nur eine sehr
geringe Druckfläche, somit, unter sonst gleichen Umständen, hohen
spezifischen Glättdruck veranlassen.
Je rascher der Kalanderlauf wird, desto wichtiger sind selbsttätige Führungen, die
das Papier tunlichst ohne menschliche Beihilfe durch den Kalander bringen, um die
gräßlichsten Unfälle durch Einziehen der Hand des Arbeiters zu vermeiden. Dafür
dienen schon vielfach ausgeführte Federführungen, an die Walzenumfläche sich legende
Schaber und dergl. Auch der Schaber von W. T. Miles
(amerikan. Pat. 680495) ist auf gutes Anliegen berechnet, indem die Schaberplatten
mit geeigneten Hebelverbindungen und durch Federdruck sicher angedrückt werden.
Für das Kalandern von Bogen wählt G. Apel (D. R. P.
147590) bewegliche Tische, um die Bogen einzuführen. Die Bogen werden wagerecht über
einer Tischplatte zugeführt, durchgezogen und gelangen auf einen Gegentisch, welcher
sich darauf, durch unrunde Scheiben veranlaßt, neigt und den Bogen selbsttätig in
die nächste Arbeitsstelle gleiten läßt und s. f. bis der Bogen auch selbsttätig den
Kalander verläßt.
Wenn man bei dieser Ausführung sogleich das Streben erkennt, tunlichst die
menschliche Hand, aber auch seine Arbeitskraft fernzuhalten, so mutet es ganz
eigentümlich an, wenn in anderen Konstruktionen, die auch als neu und gut gelten
wollen, von der Anwendung des Prinzips, die menschliche Hand möglichst fern
zuhalten, wenig oder auch nichts zu bemerken ist, sogar in amerikan. Ausführungen.
So gibt Ch. E. Torrance für sein zweiwalziges Glättwerk
zum Satinieren ganzer Stöße (amerikan. Pat. 767320) vollständig ungeschützte Walzen
und nur eine Anordnung mit Hilfe von stellbaren Zwischenzahnrädern an, wonach die
Achsen der beiden Walzen auseinander oder zusammen gerückt werden können, ohne daß
angeblich die Richtigkeit des Zahneingriffes irgendwie leidet. Bei nur zwei (mit
Evolventenverzahnung versehenen) Rädern kann bei größer werdender Achsenentfernung
der Zahneingriff doch recht mangelhaft sein.
Immerhin muß man aber damit rechnen, daß je rascher die Arbeit desto größer auch die
Erhitzung der Kalanderwalzen wird, weil ja die vorhin gestreifte Umfangsreibung zur
Wärmeerhöhung ebenfalls Anlaß gibt. Heiße Walzen sind aber keineswegs immer
willkommen, ja für viele Papiere kühlt man die Walzen mit darauf geblasener Luft.
G. F. Drew und Ch.
Dickinson (amerikan. Pat. 680135) blasen die Kühlluft an die Walzenumfänge
aus Mundstücken von Rohren, welche geeignet an die hohlen Ständer wagerecht
angeschlossen sind, in welche die Kühlluft unmittelbar eingeführt wird.
Die Walze der Maschinenfabrik zum Bruderhaus (D. R.
P. 129161) hat sogar Wasserkühlung im Innern (Fig.
28). Auf dem eisernen Walzenkörper a, welcher
den Belag g und Zapfen d
besitzt, ist ein Rohr c aufgeschoben, so daß in dem
mittleren Walzenteil ein Innenhohlringraum b sich
ergibt. In diesen kann Wasser oder ein anderes Kühlmittel durch die Bohrungen e, f geleitet werden. Auch reine Luftkühlung ist
denkbar: insbesondere kann hierfür das Rohr c gelocht
angewendet werden, um dem Belag g von innen dauernd
kühle Luft zuströmen zu lassen.
Textabbildung Bd. 323, S. 761
Fig. 28.
An jene Kalanderformen, bei denen die Glattwalzen um eine Zentralwalze liegen,
erinnert der Vorschlag von L Zeyen (D. R. P. 152122)
(Fig. 29). Die Papierbahn d legt sich während des Glättens an größere
Stütztrommeln a, welche sich entweder mit dem Papier
bewegen oder während des Glättens ruhen, so daß das mit den Leitwalzen c an die Umfläche von a
gedrückte Papier d an dieser vorübergezogen wird. Dabei
tritt das Papier von der linken Stütztrommel a gegen
unten an die Trommel b, welche sie gegen rechts
umläuft, um dann mit Hilfe der Leitwalze e doch gegen
rechts abgeleitet zu werden. Während ihres Laufes um die Zylinder a b, welche übrigens auch durch feststehende Flächen
ersetzt werden können, wird die Papierbahn durch polierte, von gemeinsamen
Triebrädern g aus rasch gedrehte, aber nur schwach
angedrückte Walzen f geglättet. Dabei soll allerdings
der Druck der Glättwalzen f gegen das Papier d nach Bedarf, mit der fortschreitenden Glätte
gesteigert werden. So wie geschildert, empfangen beide Papierseiten Hochglanz, weil
bei a die eine, bei b die
andere Papierseite außen liegt. Will man nur eine Seite mit Hochglanz versehen, so
lenkt man die Papierbahn bei h sogleich nach dem
Verlassen des Zylinders a gegen oben ab.
Textabbildung Bd. 323, S. 761
Fig. 29.
Die kleinen Glättwalzen dieser Anordnung leiten ziemlich zwanglos zu den Glättwerken
über, bei welchen ein hin und her bewegter Glättstein zu arbeiten hat. Diese Art der
Arbeit wird ja manchmal bei Hochglanz, wie etwa bei Preßspähnen, nach dem vorherigen
Kalandern als Fertigarbeit zugefügt. Um diese Arbeit zusammenzuziehen, zu
vereinfachen und zu verbessern, schließt S. E. Dart
(amerikan. Pat. 725680) die glättende Arbeit einer hin und her bewegten steinernen
oder stählernen Glättrolle, Welche pendelnd aufgehängtVergl. z.B. D. p. J., 286, S. 53. ist, unmittelbar dem Kalander an und läßt
auf dem nach dem Pendelradius der Glättrolle kreisförmig hohl gekrümmten Tisch
die Papierfläche so nahe als möglich zur Glättrolle durch eine größere Walze
niederhalten, um Faltenbildungen im Papier möglichst zu vermeiden. K. E. Rogers (amerikan. Pat. 735824) hängt in schon
bekannter Weise das Glättsteinpendel an das Ende einer hoch oben befestigten
Blattfeder, bewegt es durch Schubstange und Kurbel auf der Papierbahn hin und her,
welche dabei durch die Umfläche einer Trommel, um welche sie umläuft, gestützt ist.
Rogers denkt sogar daran, die Umfläche eines
Trockenzylinders einer Papiermaschine als solch eine Zylinderunterlage für das
Glätten zu verwenden. L. W. Gase (amerikan. Pat.
734666) ordnet mehrere Glättsteine an wagerechten Armen auf einer stehenden Welle,
in bestimmter Entfernung von der Drehungsachse mit Schraubenstellung festlegbar, an.
Während der durch eine wagerechte Riemenscheibe veranlaßten raschen Drehung der
Welle mit den an den Armen in wagerechter Richtung sich drehenden Glättsteinen wird
die darunter durch einen Tisch gestützte und vorübergezogene Papierbahn bearbeitet,
geglättet und zwar um so entsprechender, weil der die Papierbahn stützende Tisch in
der Höhenrichtung fein (mit Schrauben) einstellbar gemacht ist. Dabei besorgt ein
Walzenpaar, welches hinter dem erwähnten Tisch angeordnet ist, das Vorziehen der
Papierbahn während des Glättens durch die Steine, um das Papier dann weiter zu
behandeln, etwa zu zerschneiden und dergleichen.
Textabbildung Bd. 323, S. 761
Fig. 30.
Textabbildung Bd. 323, S. 761
Fig. 31.
Im amerikan. Pat. 776887 gibt A. W. Case einen hin und
her bewegten Glättstein an. Dieser bildet den untersten Teil eines in Geradführungen
durch Schubstange und Kurbel bewegten Kreuzkopfes. Das Papier wird unterhalb
desselben und über einen ebenen Tisch vorübergezogen, welcher in der Höhenrichtung
Einstellung durch die Drehung von Exzentern zuläßt und damit verschiedenen Andruck
des Papiers an den Glättstein ermöglicht.
Wie bekannt, spielt der Feuchtigkeitsgehalt bei dem Glätten eine nicht unwesentliche
Rolle. Um denselben einerseits ganz entsprechend dem jeweiligen Zweck zu halten,
andererseits um die Papiermaschine nicht unnütz noch verwickelter und länger zu
machen, als sie sich ohnehin ergibt, wird Glätten und Feuchten, häufig von ihr
getrennt. Bürstenfeuchter finden sich in den D. R. P.
156843 und 163459 von H. Trauth einerseits und E. A. Hofmann andererseits. Die beiden Erfindungen
ähneln sich in mancher Beziehung. Der Trauthsche
Feuchter (Fig. 30 und 31) besitzt eine Bürsten, welche in einen Trog b taucht, der mit dem Spritzwasser gefüllt sein kann. Dieses nehmen die
Borsten bei der Drehung in der Uhrzeigerrichtung (Fig.
30) mit, streifen größere Tropfen bei c an
einer Leiste ab, wobei der einwärts gebogene Rand e des
Troges b die abgestrichenen Tropfen in den Trog
zurückführen hilft, so daß nur feine Wasserteilchen an der Abstreichleiste d abgestrichen und an das unterhalb vorüberziehende
Papier geschleudert werden. Will man noch mehr Vorsorgen, um die gröberen
Wasserteilchen zurückzuhalten, so ordnet man mehrere Abstreifleisten c c1 im Troge (Fig. 31) an, gibt in diesen kein Spritzwasser,
sondern läßt dieses aus einem Rohr f in die Bürste
gelangen, so daß schließlich nur feiner nebelartiger Wasserstaub von der
Abstreifleiste d bei der Drehung der Bürste a entgegen der Uhrzeigerrichtung auf die oberhalb
vorbeistreichende Papierbahn geschleudert wird.
Der Hofmannsche Feuchter arbeitet sehr ähnlich, nur wird
der von der Bürstenwalze abgeschleuderte Wasserstaub durch ein Sieb, welches er vor
dem Auftreffen auf die Papierbahn zu durchdringen hat, noch weiter gesichtet, von
grobe Tropfen befreit.
Ganz eigentümlich feuchtet L. Chleq (D. R. P. 164014 und
franz. Pat. 339923). Eine Siebwalze, nach Art der Egoutteurwalzen hergestellt, dreht
sich in einem Troge mit Wasser. Zu- und Abflußrohr ist vorgesehen. Im unteren Teile
legt sich solcherart Wasser in die Maschen des Drahtsiebes und wird bei der
Drehung desselben emporgenommen. In das Innere des Siebes wird durch einen
Rohranschluß Luft aus einem Ventilator mit etwa 30-35 mm Wassersäule Ueberdruck
eingeblasen. Hierfür erweitert sich das Zuführungsrohr schnautzenartig im Innern des
Siebzylinders und entläßt die Ventilatorluft nach der ganzen Länge des Siebzylinders
durch einen Abschluß, welcher mit ausreichend vielen Löchern versehen ist, um die
Luft im ganzen Siebe möglichst gleichmäßig aus dem Zufuhrrohr treten zu lassen.
Indem jene Luft durch die Maschen des Siebes nach oben entweicht, reißt sie
Wasserteilchen fein verteilt mit und wirft sie auf die vorübergeführte Bahn. Indem
man die Umdrehungsgeschwindigkeit des Rundsiebes regelt, hat man es in der Hand,
auch den Feuchtungsgrad zu bestimmen, welcher angewendet werden soll.
(Fortsetzung folgt.)