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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung wasserfester Faserstoffbahnen, insbesondere Papier-und Pappebahnen, durch Aufbringung eines wasserabweisenden Stoffes, insbesondere bituminöser Art, mittels eines Auftragzylinders, der in einer wässerigen Dispersion des wasserabweisenden Stoffes umläuft, und besteht darin, dass eine regelbare Menge des wasserabweisenden Stoffes in Form einer konzentrierten Dispersion kontinuierlich einem Vorrats-oder Verteilungsbehälter für die Dispersion entnommen und vor oder beim Eintritt in den Behälter mit dem Auftragzylinder mit der zur Konstanthaltung des Flüssigkeitsspiegels in diesem Behälter erforderlichen Wassermenge verdünnt wird.
Die Erfindung betrifft ferner eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung, die aus einem Behälter mit drehbarem Auftragzylinder und einer Zuführungsleitung für die Dispersion des wasserabweisenden Stoffes besteht und sich im wesentlichen dadurch von bekannten Vorrichtungen unterscheidet, dass in den waagrechten Teil der Zuführungsleitung ein oben offener Stutzen von dem Flüssigkeitsstand im Auftragbehälter entsprechender Höhe eingeschaltet ist, über dessen Öffnung eine Wasserleitung frei mündet. Weitere Merkmale der Vorrichtung gehen aus der Beschreibung an Hand der Zeichnung hervor.
Das Verfahren gemäss der Erfindung findet mit Vorteil Anwendung bei den Verfahren zur Herstellung wasserabweisender Faserstoffbahnen, bei denen die wässerige Dispersion des wasserabweisenden Stoffes in Form eines Filmes oder einer Schicht auf die Oberfläche einer nassen Faserstoffbahn oder zwischen einander gegenüberliegende Oberflächen einer Mehrzahl von nassen Faserstoffbahnen gebracht wird, aus denen mehrschichtige Faserstofferzeugnisse gebildet werden sollen.
Dieses Verfahren wird gemäss der Erfindung verbessert, weil der wasserabweisende Stoff in einer gleichmässig starken Schicht auf der Oberfläche der Faserstoffbahn verteilt wird, und weil die Vorrichtung gemäss der Erfindung einen schnellen Wechsel der Zuführungsgeschwindigkeit für die Dispersion des wasserabweisenden Stoffes ermöglicht, ohne dass die Maschine abgestellt oder die fortlaufende Arbeit unterbrochen werden muss.
Es ist bekannt, Appreturmassen mittels eines gelochten Zylinders auf Faserstoffbahnen aufzubringen unter Aufrechterhaltung eines konstanten Flüssigkeitsspiegels im Behälter, in dem der Auftragzylinder umläuft. Von diesem bekannten Verfahren unterscheidet sich das neue Verfahren dadurch, dass von einer konstanten Menge des wasserabweisenden Stoffes in Form einer konzentrierten Dispersion ausgegangen wird, die vor oder beim Eintritt in den Behälter mit dem Auftragzylinder automatisch mit der zur Konstanthaltung des Flüssigkeitsspiegels in diesem Behälter erforderlichen Wassermenge verdünnt wird. Dadurch erzielt man den Fortschritt, dass unabhängig von Mengenänderungen der zu-
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trierten Dispersion automatisch die erforderlichen Wassermengen zugesetzt werden.
Eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens gemäss der Erfindung ist als Ausführungsbeispiel in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen Fig. 1 teilweise in Aufsicht, teilweise im Schnitt die Vorrichtung zur Dosierung und Zufuhr der Dispersion und die Auftragvorrichtung.
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Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie 2-2 in Fig. 1, Fig. 2 a eine Einzelheit der in Fig. 2 gezeigten Platten 22 mit Öffnung, Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie 3-3 in Fig. 1, Fig. 4 einen Schnitt durch die Auftragvorrichtung, Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie 5-5 in Fig. 1, Fig. 6 und 7 Einzelheiten der Fig. 4 und 5, Fig. 8 schematisch die Gesamteinrichtung.
A ist die Gesamteinrichtung, die zur Regelung der Zufuhr der Dispersion, und B die Gesamteinrichtung, die zum Auftragen der Dispersion des wasserabweisenden Stoffes auf die nassen Faserstoffbahnen dient, wenn diese in üblicher Weise vom Siebzylinder kommen. Die Dispersion, die mit Vorteil
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Paraffin, Harz, Asphalt od. dgl., ist, das einen Schmelzpunkt zwischen etwa 38 und 1150 C hat und mit Hilfe eines dispergierenden Stoffes, wie Ton oder anderen ähnlichen Kolloiden, im wässerigen Stadium dispergiert ist, wird der Vorrichtung A aus dem Vorratsbehälter S durch eine Pumpe P über Rohrleitungen 2 und 3 zugeführt (Fig. 8). An der Stelle, wo die Rohrleitung 3 mit dem Behälter A verbunden ist, kann ein Ventil mit Sieb 5 vorgesehen sein, das im Ventilrohr 4 einen ringförmigen Raum 7 bildet.
Die Dispersion tritt durch die Rohrleitung 3 in das Innere der Siebkammer und gelangt durch das Sieb 5
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Die filtrierte Dispersion tritt dann aus dem Ringraum 7 über den Auslassstutzen 8 der Leitung 3 in den Kasten A. Am Boden des Ventils 4 kann ein geeigneter Auslasshahn 5a vorgesehen sein, um den durch Filtration zurückgehaltenen Rückstand entfernen zu können.
Die Vorrichtung A besteht aus einer grösseren Kammer 10, an die sich eine kleinere Kammer 11 anschliesst, die durch die Wand 12 von der Kammer 10 getrennt ist. In der Kammer 10 selbst ist ein Überlauf 13 vorgesehen, dessen unteres Ende in eine feste Mutter 14 eingepasst ist. Die untere Hälfte dieser Mutter 14 ist durch Innengewinde auf den Austrittsstutzen 15 aufgesehraubt, der in geeigneter Weise mit dem Vorratsbehälter S oder der Pumpe P verbunden ist. Durch diesen Überlauf 15 wird in der Kammer ein konstanter Spiegel der Dispersion aufrechterhalten ; der Überlauf 13 ist aus der Mutter 14 leicht zu entfernen, um auf diese Weise schnell den Flüssigkeitsspiegel in der Kammer 10 herabsetzen zu können, falls dies während des Arbeitens erforderlich ist.
Die der Kammer 10 zugeführte Dispersion kann, bevor sie in die Kammer 11 gelangt, durch ein Sieb 17 hindurchgehen, das in Führungsleisten 18 schräg in der Kammer 10 angeordnet ist. Grössere Teilchen dieser Dispersion werden durch das Sieb 17 zurückgehalten ; sie setzen sich allmählich zu Boden, u. zw. zwischen auswechselbaren Trennplatten 19 und können durch die Leitung 20 abgezogen werden.
Um eine konstante und bestimmte Zufuhr der Dispersion zur Vorrichtung B zn ermöglichen, ist die Wand 12 der Kammer 10 mit einer grösseren Öffnung 21 versehen, deren Mitte unterhalb des oberen Endes des Überlaufes 13 liegt. Um den Durchgang der Dispersion durch die Öffnung 21 zu regeln, sind Platten 22 vorgesehen, die je eine Öffnung 23 besitzen, deren Mitte mit der Mitte der Öffnung 21 übereinstimmt, wenn die Platte in Arbeitsstellung in die Führungen 24 der Wand 12 der Kammer 10 eingeschoben ist (Fig. 1 und 2). Die Geschwindigkeit, mit der die Dispersion aus der Kammer 10 unter dem hydrostatischen Überdruck austritt, hängt von der Grösse der Öffnung 23 in der Platte 22 ab. Es sind deshalb eine Reihe von Platten 22 vorgesehen, die Öffnungen 23 verschiedener Grössen besitzen.
Wie in Fig. 1 und 2 dargestellt, sind zweckmässig zwei Führungen 24 vorgesehen, die je eine Platte 22 aufnehmen. Der Zweck dieser beiden Führungen 24 ist der, dass eine Platte 22 mit anderer Öffnung 23 in Stellung gebracht werden kann, bevor die verwendete Platte 22 mit ihrer entsprechenden Öffnung 23 aus den Führungen entfernt wird. Wenn es sich z. B. darum handelt, die Austrittsgeschwindigkeit aus der Kammer 10 schnell zu erhöhen, wird eine Platte 22a mit entsprechend grosser Öffnung 23 in die Führung hinter der Platte 22 eingeschoben, worauf die Platte 22 entfernt wird, deren Öffnung kleiner ist, um auf diese Weise die grössere Öffnung 23 der Platte 22a in Tätigkeit treten zu lassen.
Wenn es sich dann darum handelt, die Austrittsgeschwindigkeit noch weiter zu vergrössern oder zu verringern gegenüber derjenigen, die der Öffnung 23 der Platte 22a entspricht, wird eine andere Platte mit einer entsprechenden Öffnung in die Führung vor der Platte 22a eingesetzt, worauf die letztere entfernt wird. Auf diese Weise gelingt es, einen plötzlichen starken Austritt von Dispersion durch die Öffnung 21 zu verhindern, was der Fall wäre, wenn nicht in der oben beschriebenen Weise zwei Platten gleichzeitig vor der Öffnung angebracht werden könnten.
Die mit konstanter Geschwindigkeit durch die Öffnung 21 in die Kammer 11 gebrachte Dispersion gelangt aus dieser Kammer 11 durch die Leitung 25 zur Vorrichtung B, in der die Dispersion auf die nasse Faserstoffbahn aufgebracht wird.
Der Rohrstutzen25 mündet kurz über dem oberen Ende eines Fülltrichters 26, der auf dem oberen Ende des Rohres 27 sitzt, das die Dispersion der Auftragvorrichtung B zuführt. Das Rohr 27 ist mit der Kammer 29 (Fig. 5) der Vorrichtung B verbunden, die neben der Kammer 28 liegt und von dieser durch eine Trennwand 30 getrennt ist, durch deren Öffnungen 31 die Verbindung zwischen den beiden Kammern 28 und 29 hergestellt wird : -
Die Dispersion im Behälter 28 wird durch einen Zylinder 40 auf die Faserstoffschicht aufgebracht.
Wie aus den Fig. 4-7 hervorgeht, besteht die Auftragvorrichtung zweckmässig aus einemZylinder41 aus geeignetem Material, der mit einen gleichen Abstand voneinander aufweisenden Längsnuten 42 versehen
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ist, in denen schmale Leisten 43 sitzen, die das Lager für ein Sieb 44 bilden. Der Zylinder 41 ist mit der Welle 45 verbunden, die drehbar bei 46 in den Wandungen 47 gelagert ist, die mit Abstand von den Wandungen 47a des Behälters 28 angeordnet sind. Es ist zweckmässig, die Lager für die Welt 45 derart entfernt von den Wandungen 47 anzuordnen, damit es auf diese Weise gelingt, die Ansammlung von Dispersion in den Lagern oder um sie herum und dadurch ihre Verschmutzung zu verhindern. Die Welle 45 kann in beliebigen geeigneten Packungen 48 in den Wandungen 47 a liegen.
Verschlussplatten 49 mit Schlitzen 49a am Umfang, die den Leisten 43 entsprechen, können auf die Naben der Zapfen 49b gesetzt werden. Der Siebzylinder 44 od. dgl. ist dazu bestimmt, während seiner Drehung in der Flüssigkeit im Behälter 28 Dispersion in Form eines Filmes aufzunehmen, die während der weiteren Drehung auf die nasse Faserstoffbahn übertragen wird, die über den Zylinder 41 läuft, u. zw. in Berührung mit dem Siebzylinder 44.
Die verwendete Dispersion kann in beliebiger Weise verdünnt werden. Diese Eigenschaft der Dispersion, nämlich ihre Mischbarkeit mit Wasser, wird gemäss der Erfindung ausgenutzt, um während der ganzen Arbeitsdauer der Vorrichtung einen konstanten Verdünnungsgrad der Dispersion im Behälter aufrechtzuerhalten und um dadurch stets eine vorher bestimmte gleichmässige Abgabe der Dispersion an die Faserstoffbahn durch den Zylinder 44 zu erzielen.
Indem innerhalb des Behälters 28 ein konstantes Flüssigkeitsvolumen aufrechterhalten und diesem Behälter 28 mit bestimmter Geschwindigkeit aus der Vorrichtung J. die Dispersion mit einer bestimmten Menge des wasserabweisenden Stoffes in der Volumeneinheit zugeführt wird, ist es möglich, für jede gegebene Papiermaschine genau die erforderliche Menge des wasserabweisenden Stoffes aufrechtzuerhalten, die auf die Oberflächeneinheit der zu behandelnden Bahn aufgebracht wird.
Bei Anwendung von verschiedenen Öffnungsweiten der Öffnungen 23 in den Platten 22 kann man, wenn die Durchtrittsgeschwindigkeit der Dispersion durch diese Öffnungen bestimmt und die Zusammensetzung der Dispersion bekannt ist, leicht die durchtretende Menge von Asphalt oder anderen wasserabweisenden Stoffen bestimmen. Die Menge des wasserabweisenden Stoffes, die in dieser Weise auf die Flächeneinheit der Papierschicht aufgebracht wird, hängt von der linearen Geschwindigkeit der Maschine ab. So kann man für jede aufzubringende Menge des wasserabweisenden Stoffes und für jede Geschwindigkeit der Maschine die benötigte Grösse der die Dispersionszufuhr regelnden Öffnung 23 in die Platte 22 bestimmen.
Wenn man nun die Dicke der Asphaltschicht oder die Geschwindigkeit der Maschine ändern will, so ist es lediglich erforderlich, die Platte 22 durch eine andere Platte mit einer entsprechend gewählten Öffnung zu ersetzen.
Um ein konstantes Flüssigkeitsvolumen im Behälter 28 für den angegebenen Zweck aufrechtzuerhalten, wird die Dispersion mit solcher Konzentration zugeführt, dass sie zu dick oder zu viskos unter den gegebenen Bedingungen ist, um den wasserabweisenden Stoff auf die nasse Faserstoffbahn aufzubringen. Es ist deshalb stets eine Verdünnung erforderlich, um der Dispersion die für die gegebenen Arbeitsbedingungen erforderliche Konzentration zu geben. Es wurde gefunden, dass im allgemeinen eine Konzentration von mehr als 200 g Asphalt pro Liter Dispersion zu gross ist, um einwandfrei arbeiten zu können, insbesondere deshalb, weil bei dieser Konsistenz der Dispersion der Auftragzylinder 40 dazu neigt, die Dispersion zu schnell während seiner Drehung aufzunehmen.
Deshalb wird die Dispersion mit zu grosser Konzentration der Vorrichtung A zugeführt und aus dieser mit geregelter Geschwindigkeit in der beschriebenen Weise abgeleitet, damit das Erfordernis, die Dispersion zu verdünnen, automatisch dazu verwendet werden kann, ein konstantes Flüssigkeitsvolumen im Behälter 28 aufrechtzuerhalten.
Wie aus Fig. 1 hervorgeht, wird die Dispersion aus der Vorrichtung A durch die Leitung 25 dem Trichter 26 unter hydrostatischem Druck zugeführt. Die Leitung 27, die den Trichter 26 mit dem Behälter 28 verbindet, hat einen oben offenen Stutzen 50, der mit einer Wasserleitung 51 zusammenarbeitet, die über dem Stutzen 50 mündet. Durch den Druck, unter dem die Dispersion durch die Leitung 27 hindurchgeht, wird aus der Leitung 51 kommendes Wasser bei 50 angesaugt, so dass dem Behälter 28 nur ver- dünne Dispersion zugeführt wird.
Der Stutzen 50 ist in einer bestimmten Höhe oben offen, die dem Flüssigkeitsspiegel entspricht, der im Behälter 28 aufrechterhalten werden soll. Überschüssiges Wasser oder überschüssige Flüssigkeit, die bei 50 ausläuft, kann durch eine besondere Vorrichtung 52 aufgefangen und aus dieser abgeleitet werden. Falls der Flüssigkeitsspiegel 28 unterhalb der gewünschten Grenze liegt, wodurch die Konzentration der Dispersion im Behälter stärker wird, wird automatisch die Zufuhr von Wasser bei 50 erhöht, so dass eine entsprechende Verdünnung stattfindet, bis das Flüssigkeitsvolumen im Behälter 28 genügend gross ist, um den gewünschten Flüssigkeitsspiegel zu erreichen.
Durch diese Einrichtung wird mithin ein Sinken des Flüssigkeitsspiegels im Behälter 28 unter die gewünschte Grenze sofort und selbsttätig ausgeglichen durch einen entsprechenden Zusatz von Wasser durch den Stutzen 50, ohne dass dadurch die Auftragung des wasserabweisenden Stoffes durch den Zylinder 40 auf die zu behandelnde Faserstoffbahn wesentlich beeinflusst wird.
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