Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung und Troehnung Yon Formlingen aus Faserstoffbrel. Ne Erfindung bezweckt, Formlinge aus Faserstoffbrei, die in Formen mit durch- lässi,gen Wandungen unter Zuhilfenahme eines -asfürmicen Druckmittels (wie Druck luft, G-as, Dampf usw.) hergestellt werden, ,gleiehmässig und schnell zu trocknen.
Vor- D bedin-un- einer -leichmässigen Trocknung <B><I>Z,</I></B><I> n</I> CI ist, dass der Formlino, an allen Stellen mög lichst --leich dicke Wandungen hat, die Er- findun- -,eht daher zunächst davon aus,
durch t' el ein "-eeio-Iie'Les -Verfahren Formlinge mit mög- k# 21 lichst gleichmässigen Wandungen zu erzielen, el el tim die günstigen Verhältnisse für die Trock- imno- züi schaffen.
Eine wirtschaftliche Erzeugung von l,'ornilin--en -aus Faserstoffbrei unter Zuhilfe nahme eines gasförmigen Druckmittels ist <I>n</I> nur dann möglich, wenn die durchlässigen Formen von vollautomatisch oder halbaufü- matisch arbeitenden Maschinen bedient wer den.
Innerhalb jeder Zeitperiode, welche für die Erzeugung eines Formlings erforderlich ist, bewirken solche Maschinen das Schliessen der Form, ihre Beschickung mit Faserstoff- brei, zum Beispiel mit Hilfe eines sogenann- ten Stoffventils und schliesslich die Einfüli- rung des gasfürmigen Druckmittels mit Hilfe eines sogenannten Luftventils, und endlich das Offnen der Form zwecks Entnahme des mehr oder weniger trockenen Formliugs.
Sollten nun bisher in derartigen For- mun-sinaschinen Formlinge mit verschiede- tD neu Dimensionen in ein und derselben Be triebsanlage hergestellt werden, so ergaben sich Schwierigkeiten. die Formlinge gleich mässig Lind schnell zu trocknen.
-_NIan hat wohl ganze Betriebsanlagen auf die Her stellung eines Formlings bestirn-rnter Dimen sionen und bestimmter Wandstärke speziali siert, es ist aber bei dem bisherigen Stand der Trocknangstechnik nicht gelungen, in ein und derselben Betriebsanlage Formlinge ver schiedener Dimensionen und Wandstärken, besonders wenn sie gleichzeitig hergestellt wurden, gleichmässig zu trocknen und an nähernd lufttrocken der Form zu entnehmen. Die Schwierigkeiten, welche die Erfindung mit einfachen Mitteln überwindet, waren folgende.
Fasern inMischung mitWasser neigen dazu, sich nach unten abzusetzen. Arbeitete man diesem Bestreben bei der Formung nicht ent gegen, so entstand ein Formling, der unten dickere Wandungen aufwies als oben. Führte man einem solchen Formling zum Beispiel erhitzte Druckluft zu, um ihn zu trocknen, so -wurde daher der obere Teil des Formlings in der Regel überhitzt, -während der untere noch feucht blieb. Eine weitere Schwierigkeit für die Troeknung bereitete die Entstehung ungleichmässig dicker Wandungen des Form- lings durch ungleichmässige Ablagerung- der Fasern.
Wurde zum Beispiel die Form von oben mit Faserstoffbrei beschickt, so war die Form unten noch zu lange mit Faserstoff- brei gefüllt, so dass der obere Teil des Form- lings bereits trocknete, während der untere noch feucht war.
Man soll daher die Rest flüssigkeit im untern Teil der Form<B>mög-</B> lichst schnell entfernen, um möglichst ein heitliche Trocknungsbedingungen schaffen und schnell trocknen zu können. Uin die zu letzt geschilderten Schwierigkeiten zu über winden, hat man schon vorgeschlagen, durch eine nahe dem Boden der Form einmündende Röhre oder vermittelst eines spritzenartigen Organes den Stoffbrei und später das gas förmige Druckmittel gegen den Boden der Form zu schleudern;
hierdurch kann man zweifellos eine Verdünnung der Wandungen des Formlings nahe seinem Boden erreichen, aber derartige Verfahren verhindern einmal die Verwendung eines Stoffbreies sehr ge ringer Dichte<B>-</B> und nur ein Stoffbrei ge ringer Dichte ergibt Formlinge mit ebenen Innenwandungen <B>-</B> und bewirken weiter hin, dass der Stoffbrei infolge seiner, schnel len E inführung in die Form sieh ungleich mässig verfüzt, ja, dass der Formling am Boden löcherig wird, während man nicht so wohl den Stoffbrei zu Beginn der Formung, als auch später das gasförmige Druckmittel.
sondern nur das gasförmige Druckmittel zu Beginn der Offnung des Gasventils mit mög- liehster Beschleunigung in die Form einfüh- 2n ren sollte.
Die Grenze der Geschwindigkeit der Eiu- führung des luftförmigen Druck-mittels ist er reicht, wenn gerade der Boden des Formlings nicht mehr löcherig wird. Eine solche Beschid- digung tritt um so weniger ein,<B>je</B> grösser und insbesondere höher der Formling ist.
Würde zum Beispiel bei einer Höhe des Formlings von nur<B>30</B> Millimetern ein plötzliches Auf reissen des Gasventils den Boden beschädigen, so kann bei einer Höhe von zum Beispiel <B><U>900</U></B> Millimetern das Gasventil gar nielit. schnell genug geöffnet werden, weil bei einer Faserstoffwassersäule von 200 Millimeter Höhe die Gasgeschwindigkeit durch die <I>c</I> Faserstoffwassersäule selbst abgebremst wird.
Eine solche Bremswirkung findet auch bei Mehrlachformen durch die verzweigte Zuflussleitung statt, und ihr muss auch bei niedrigen Formliugen, wenn in solchen Mehr- fa,chformen erzeugt, durch schnellstmögliclie Einführung des luftförmigen Druckmittels entgegengewirkt werden.
Die zur Ausführung des Verfahrens ge mäss der vorliegenden Erfindung erforder liche Vorrichtung kann verschiedenartig aus gebildet sein. Es können zum Beispiel bei ein und derselben Maschine innerhalb einer Formungsperiode unter Berücksichtigung der Dimensionen und der Wandstärken des Form- lings das Stoffventil und das Gasventil un abhängig voneinander, zum Beispiel hydrau lisch, gesteuert werden. Es können ausserdem Vorrichtungen, um die Ventile schneller oder langsamer öffnen und schliessen zu können, vorgesehen sein.
Eine billigere Ausführung ist die an sich bekannte Steue=g der Ven tile durch unmittelbare Kraftübertragung von einer oder mehreren Kurvenscheiben mit- telst Hebeln, welche Kurvenscheiben auf einer im Tempo der gesamten Formungs periode umlaufenden Antriebswelle angeord net sind.
Beispielsweise sind die den Stoff- brei und das luftförmige Druckmittel steuern den Kurven, insbesondere soweit sie die EintrittsgeseUwindigkeit des luftförmigen Druelzinittels betreffen. veränderbar aus bildet. Man kann dann für jeden einzel nen Formling die schnellstmögliche Eintritts- (r <B>SO,</B> .e huindigkeit des gasförmigen Druckmit tels einstellen.
So können bei ein und der selben Kurvenscheibe die einzelnen Kurven- sWehe auswechselbar sein, oder bei aus meh reren Einzelteilen zusammengesetzten Kur- venselleiben können die Einzelteile gegen- seitio- verstellt werden.
Einfache Handgriffe genügen, um die best <B>e,</B> iiii30.lichen Eintrittsbedingungen der Druck luft an den die Formen bedienenden Maschi nen zu fixieren. Will man zum Beispiel, naehdem man vorher einen niedrigeren Form- ling hergestellt hat, auf einen höheren Form- ling übergehen, so stellt man die Kurven scheibe so ein, dass zum Beispiel die Druck- Itift früber und schneller eintritt-.
Dadurch vermindert man die Ablagerung zu vieler Fasern nahe dem Boden des Formlings da durch entleert man schnell die Form von der restlichen Breiflüssigkeit und ausserdem ver hindert die anfänglich hohe Wassersäule, die als Puffer wirkt, eine Beschädigung, zum P)(-ispiel Durchlächerung des Bodens des Forinlings durch die schlagartig eintretende Druckluft.
Nach diesen Erfindungsgedanken hat man -ilso den Faserstoffbrei gleichmässig geformt, man setzt dadurch ferner den Formling oben und unten einer annähernd gleich langen Trochnungs7eit aus Aber aueh dann bleibt oft der Formling oben noch einer längeren Troeknungszeit ausgesetzt als unten. Zum Ausgleich dieses Unterschiedes kann nun der Austritt des gasfürmigen Druckmittels an den hiernach an sich schneller trocknenden Stellen künst- lieh --eliemmt werden.
Dies geschieht zum Beispiel in der Weise, dass ausserhalb der Form, aber nahe ihren durehbrophenen Wan dungen eine mehr oder weniger umfang- reiche Verkapselung mit Bleellen oder der gleichen stattfindet. Auch vermittelst durch brochener Bleche kann eine solche Abdeckung erfolgen.
Man kann auch den obern Teil der Form in der geschilderten Weise vollständig verkapseln, so dass, nahe den weniger trock- nungsbedürftigen Teilen des Formlings ausserhalb der durchlässigen Form künst lich eine Stauwirkung erzeugt wird,
wodurch im Innern der durchbroellenen Form die #Virkung eintritt" dass das erhitzte gas- förrnice Druckmittel in stärkerem Masse und schneller die trocknungsbedürftigen Stellen nahe dem Boden des Formlings tropknei. Man kann ferner die Verkapselung oder<B>Ab-</B> deckung so anordnen, dass die ausserhalb der durchbrochenen Wandungen der Form ge staute heisse Druckluft gezwungen wird, den untern Teil des Formlings von aussen zu um streichen.
Schliesslich kann man die Verkap selung auch so ausgestalten, dass während des Troeknungsvorganges die stauende Wirkung erhöht wird, so dass, während zum Beispiel der obere Teil des Formlings noch feucht ist, die Druckluft an dieser Stelle weniger ge staut wird, während die Stauwirkung mit zu nehmender Trocknung an den obern Stellen des Formlino-s ver--rössert wird, zum Beispiel durch Verkleinerung der Öffnung oder der Öffnungen der Verkapselung durch Bleche, bewegliche Bleche oder dergleichen.
Zn Es können nun Formlinge der verschie densten Dimensionen und Wandstärken, aber vermittelst ein und derselben regulierbaren Apparatur, in gleichmässig getrocknetem Zu stande und innerhalb einer kurzen Trocken zeit derart trocken der Form<U>entnommen</U> wer den, dass sie auch ohne Menschenhand aus der Form zum Beispiel auf ein Transport band übergeführt werden können. Solche Formlinge deformieren sich nicht mehr, die Aussehussziffer in der Fabrikation sinkt.
Weitere Vorteile der Erfindung sind- Bessere Wärmewirtschaft und Ersparnis an gasförmigem Druckmittel, insbesondere in soweit dieses Träger der Trocknungswärme ist.. Verhindert man nämlich das gasförmige <B>C</B> Druck-mittel, nachdem es die Wandungen des Formlings durchdrungen hat, völlig in die freie Atmosphäre auszutreten, und zwingt es vielmehr, auch nach seinem Austritt noch Arbeit zu verrichten, so wird seine Geschwin digkeit vermindert, und man erzielt so bei Zuführung gleicher Mengen des Druckmittels innerhalb derselben Zeit trockenere Form- linge.
Schliesslich ermöglicht erst diese verbes serte Trocknungstechnik die Verwendung schlecht entwässerter Faserstoffe. Es ist be kannt, dass reiner Zellstoff oder Textilfasern infolge des verhältnismässig hohen Gehaltes sogenannter Kapillarfeuelitigkeit sehr viel schwieriger entwässern als zum Beispiel reiner Holzstoff. Es ist aber anderseits auch bekannt, dass diese schwer entwässernden Faserstoffe zum Beispiel in der Papier- macherkunst ein hochwertiges Erzeugnis er- ,geben, zum Beispiel sogenanntes holzfreies Papier.
Auch bei der Herstellung von Faser- stofformlingen gemäss der Erfindung ent stehen aus solchen schwerer entwässern den Faserstoffen festere und ansehnlichere Erzeugnisse, noch festere, wenn der Faser stoff stark, gemahlen wird. Die bisherige Trocknungstechnik bei Formlingen gestattete es bisher nicht, Formlinge aus reinem Zell stoff in annähernd lufttrockenem Zustande der Form zu entnehmen. Erst diese Erfin dung ermöglicht es, Formlinge herzustellen, welche nicht, wie bisher, in der Hauptsache aus rösch gemahlenem Holzstoff, sondern ganz oder hauptsächlich zum Beispiel ins Zellstoff bestehen.
Die Zeichnung zeigt ein einfaches Aus führungsbeispiel einer zur Durchführung des Verfahrens gemäss der Erfindung geeigneten Vorrichtung. Hierin bedeuten: a die Form, <B>b</B> das Zuführungsrohr für den Faserstoff- brei und das o-asföimige Druckmittel, c ein den Zufluss des Faserstoffbreies regelndes Ventil,<B>d</B> ein die Zuführung des gas förmigen Druckmittels regelndes Ventil, e eine den obern Teil der Form nach oben hin völlig abschliessende Verkapselung zur Herbeiführung einer Stauung des gas förmigen Druckmittels,<B>f</B> eine Austritts öffnung für das gestaute,
gasförmige, zweck- lz zn t' mässig erhitzte Druckmittel;<B>g</B> zeigt eine Form der Verkapselung, bei welcher die Stau wirkung um den obern Teil der Form durch die an der Stelle h künstlich herbeigeführte Düsenwirkung noeli erhöht worden ist; i sintl Schlitze, durch welche wiederum eine zu grosse Stauwirkung an einzelnen Stellen verkleinert werden kann. Die Regelung der Ventile<B>c</B> und<B>d</B> geschieht in bekannter Weise und be- dar± keiner weiteren Erläuterung.