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Vorrichtung zur Herstellung von Hohlkörpern aus Faserstoffbrei.
Bei der Herstellung von Hohlkörpern aus Faserstoffbrei hängt die Güte der Erzeugung in hohem Masse davon ab, dass die einzelnen Formlinge ein möglichst gleichmässiges Fasergewicht besitzen und dass sie die Vorrichtung mit einem möglichst gleichmässigen Trockengehalt verlassen. Treten hier nach der einen oder andern Richtung Schwankungen auf, so ergeben sich infolge der bekannten Eigenschaft von Faserstoffgebilden, mehr oder weniger zu schrumpfen, bei der Weiterverarbeitung der Formlinge gewisse Schwierigkeiten namentlich dann, wenn der Verwendungszweck die Einhaltung eines bestimmten Volumens der Hohlkörper bedingt.
Nach einem bisher bekannten Verfahren lässt man Stoffbrei aus einer über der Vorrichtung befindlichen grösseren Rührbütte in einen sogenannten Vorbehälter eintreten, von wo aus er teils durch die Schwerkraft, teils durch die Anwendung eines luftförmigen Druckmittels der eigentlichen Form, in welcher der zu erzeugende Hohlkörper durch Trennung des Wassers von den Fasern entsteht, zugeführt wird. Bei diesem Verfahren wird die für einen Formungsvorgang erforderliche Stroffbreimenge dadurch bestimmt, dass ein sogenanntes Stoffventil, welches zwischen der Rührbütte und dem Vorbehälter angeordnet ist, entweder in bezug auf die Grösse seines jeweils geöffneten Querschnittes oder in bezug auf die Zeitdauer seiner Öffnung oder in bezug auf beides einstellbar ist.
In jedem Falle kommt es darauf an, dass die einmal eingestellte Öffnungszeit dieses Stoffventils während der Herstellung der Hohlkörper unverändert beibehalten wird. Da nun die Öffnungszeit des Ventils durch den für den gesamten Formungsvorgang erforderlichen Zeitaufwand bestimmt wird und da mit diesem gesamten Zeitaufwand auch diejenige Zeit zusammenhängt, die für die Trocknung der gebildeten Faserschicht zur Verfügung steht, so folgt, dass gleichmässige Formlinge nur dann erzeugt werden können, wenn das oder die luftförmigen Druck-bzw. Heizmittel, durch welche der Entwässerungs-bzw. Trocknungs- vorgang erzielt wird, dauernd mit entsprechender Gleichmässigkeit zur Verfügung stehen. Dies ist aber praktisch nicht jederzeit der Fall.
Vielmehr tritt zeitweilig, beispielsweise nach Betriebspausen, die Notwendigkeit ein, den Troeknungsvorgang zu verlängern, damit die Formlinge mit genügendem Trockengehalt die Vorrichtung verlassen. Bei einer solchen vorübergehenden Verlängerung der Trockenzeit muss also die Arbeitsgeschwindigkeit der Vorrichtung verändert werden. Hiedurch tritt auch eine entsprechende Veränderung derjenigen Zeit ein, die für die Öffnung des Stoffventils gegeben ist, mit andern Worten ; es besteht eine störende Abhängigkeit des Gewichtes der Formlinge von den Trocknungbedingungen, welche sich darin äussert, dass bei schwankenden Trocknungsbedingungen entweder Formkörper gleichen Fasergewichtes mit verschiedenem Troekengehalt die Vorrichtung verlassen oder Formlinge verschiedenen Fasergewichtes mit gleichmässigem Trockengehalt.
Es ist ein anderes Verfahren bekannt, bei welchem der obenerwähnte Vorbehälter in seiner Grösse veränderlich ist und daher zur räumlichen Abmessung der für einen Formungsvorgang erforderlichen Stoffbreimenge Verwendung finden kann. Der betreffenden Vorrichtung haftet jedoch der Mangel an, dass der Vorbehälter mit Rücksicht auf den Durchgang luftförmiger Druckmittel nach aussen geschlossen sein muss und dass die Bedingung, ihn während des Betriebes in seiner Grösse ver- änderlich zu gestalten, dazu führt, dass in seinem Innenraum Luftsäcke oder tote Winkel entstehen, in denen Teile der abgemessenen Stoffmenge zurückbleiben können, so dass der erstrebte Zweck einer
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genauen Abmessung der Stoffbreimenge nicht vollkommen erfüllt wird.
Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass dieser Innenraum während des Betriebes einer unmittelbaren Beobachtung unzugänglich ist.
Die Erfindung dient dazu, vorerwähnte Nachteile auszuschalten, also den Vorgang des Zumessens der Stoffbreimenge unabhängig von den Trocknungsbedingungen zu gestalten und dabei gleichzeitig eine Reihe weiterer Vorteile zu erzielen, die sich auf die Strömungsvorgänge der luftförmigen Druckbzw. Heizmittel beziehen. Demgemäss besteht die Erfindung darin, dass zur Herstellung von Hohlkörpern aus Faserstoffbrei in Formen mit durchlässigen Wandungen nicht mehr ein Vorbehälter, sondern zwei Vorbehälter angewendet werden, von denen jedem eine bestimmte Wirkungsweise zugeteilt ist.
Beide Vorbehälter werden hintereinander geschaltet. Der erste dient lediglich zur Abmessung der für einen Formungsvorgang erforderlichen Faserstoffmenge vor der Formung, der zweite zur vorübergehenden Aufnahme eines Teiles dieser Menge während der Formung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes in schematischer Form dargestellt. Hierin bedeutet a einen ersten und b- einen zweiten Vorbehälter, o stellt die Form zur Erzeugung eines Hohlkörpers, beispielsweise einer Flasche, dar. Der erste Vorbehälter a besitzt bei d eine Zulauföffnung für den Stoffbrei, der ihm beispielsweise aus einer Sammelleitung e durch das Steuerorgan t zugeführt wird.
Der Stoffbrei tritt also unten ein und steigt von unten nach oben an, bis er die Überlaufkante y erreicht hat. Der Überschuss tritt in die Rücklaufleitung h über und gelangt durch eine Leitung i zu einem Vorratsbehälter k, aus welchem er mit Hilfe einer Pumpe 1 der Sammelleitung e wieder zugeführt wird.
Der erste Vorbehälter a ist erfindungsgemäss in seiner wirksamen Grösse einstellbar. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, dass die Überlaufkante g in ihrer Höhe veränderlich ist. Statt dessen kann aber auch ein anderes Mittel zur Veränderung des Rauminhaltes von a angewendet werden, beispielsweise kann ein Verdrängerkörper m mehr oder weniger tief in den oben offenen Behälter hineingesenkt werden. Eine weitere Möglichkeit würde beispielsweise darin bestehen, dass der Behälter aus
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behälters a und auch zu dessen Entleerung nach dem Vorbehälter b hin verwendbar ist. Dies hat den Vorteil, dass sofort nach Beendigung der Entleerung in den Vorbehälter b die Füllung des Vorbehälters a von neuem beginnt und so lange fortgesetzt wird, bis die darin befindliche Stoffbeimenge aufs neue dem Vorratsbehälter b zugeführt wird.
Es wird also dadurch erreicht, dass in dem Vorbehälter a dauernd eine Flüssigkeitsströmung von unten nach oben aufrechterhalten wird, die ein Absetzen von Stoffasern verhindert und daher die Gewähr für die Aufrechterhaltung einer gleichmässigen Stoffverdünnung bietet.
Beim Öffnen der Verbindung zwischen dem Vorbehälter a und dem Vorbehälter b fliesst die in a abgemessene Stoffbreimenge in den Vorbehälter b und von da in die Form e. Da die Form e, je nach der gewählten Stoffverdünnung, nicht in der Lage ist, den gesamten Stoffbrei sofort aufzunehmen bzw. zu entwässern, so verbleibt ein bestimmter Teil der Stoffbreimenge vorübergehend in dem Vorbehälter b. Um das Nachströmen dieses Teiles in die Form zu beschleunigen, ist bei n ein Anschluss vorgesehen, durch welchen ein luftförmiges Druckmittel, beispielsweise Dampf, durch das Ventil o eingelassen werden kann. Sobald der Flüssigkeitsrest in die Form e verdrängt ist, kann das Ventil o geschlossen werden.
Für diesen Fall zeigt die Vorrichtung bei p im unteren Teil des Vorbehälters b einen weiteren Anschluss, bei welchem durch das Ventil q ein luftförmiges Heizmittel, beispielsweise erhitzte Druckluft, eintreten kann.
Um eine wirbelfreie Strömung des Stoffbreies sowie der luftförmigen Druck-bzw. Heizmittel zu gewährleisten, werden erfindungsgemäss die beiden Anschlüsse n und p, mindestens aber der letztere, so geformt, dass die luftförmigen Druck-bzw. Heizmittel nach unten gerichtet und vorzugsweise durch einen ringförmigen Querschnitt einströmen. Dadurch wird im Falle des unteren Anschlusses beispielsweise bewirkt, dass während der Einströmung der erhitzten Druckluft durch Ventil g Wärmeverluste durch die Wandung des Vorbehälters b auf ein Mindestmass beschränkt werden, da der Inhalt dieses Vorbehälters abseits von der Strömung des luftförmigen Heizmittels verbleibt.
In gewissen Fällen ist es zweckmässig, dafür Sorge zu tragen, dass Faserstoffreste sich nicht in den Wandungen des Vorbehälters b ansetzen können. Zu diesem Zweck ist bei r ein weiterer Anschluss vorgesehen, der es ermöglicht, durch Ventil s nach Eintreten des Stoffes in den Vorbehälter b bzw. vor Öffnung des Ventils o Wasser zuzugeben, durch welches die Wandungen von b freigespült werden.
Bei t und M sind Verbindungsflanschen angedeutet, die es ermöglichen, dass zwischen dem oberen und unteren Anschlussstück n und p befindlichen Mttelstück v des Vorbehälters b gegen ein anderes von verschiedener Grösse auszutauschen. Dies ergibt den Vorteil, dass die Vorrichtung für die Herstellung von Formlingen der verschiedensten Grösse und unter Herabsetzung der Wärmeverluste auf ein Mindestmass anwendbar ist.
Vorzugsweise kann das Mittelstück v seinerseits aus zwei Teilen w und x bestehen, die umgekehrt konisch geformt, in ihrem Innern glatt gearbeitet und durch die Flanschen y und z miteinander verbunden sind.