DE1049225B - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer mehrlagigen Pappe od. dgl. mit einerfeuchtigkeitsundurchlaessigen Zwischenschicht - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft die Herstellung sogenannter Vielfachzylinderpappen, bei denen zwischen bestimmten Lagen der Pappe während der Erzeugung auf der Mehrfachzylindermaschine ein Film aus Asphalt od. dgl. in wäßriger Lösung zwischengelagert wird.

Mehrfachzylinderpappen werden für einen umfassenden Anwendungsbereich benutzt und finden unter anderem hauptsächlich für die Fertigung von Schachteln Verwendung.

In vielen solcher Anwendungsfälle ist es wünsehenswert, daß der Feuchtigkeitsgehalt der in solchen Schachteln verpackten Güter während der Lagerung, des Versandes, der Stapelung usw. erhalten bleibt, d. h. daß sie keine wesentliche Veränderung dadurch erfahren, daß die Feuchtigkeit aus den Gütern in die Umgebung ausdünstet oder aus dieser in die Güter eindringt.

Um dem zu begegnen, hat man Mehrfaclizylinderpappen bisher durch ein Verfahren hergestellt, bei dem Asphalt in Form wäßriger Emulsionen filmartig zwischen bestimmten Lagen eingebracht wurde, wodurch in der nachfolgend getrockneten Pappe eine Isolierschicht entsteht, die sich dem Durchtritt von Feuchtigkeit entgegenstellt.

Bei dieser früheren Methode wurde der Film durch eine Einrichtung zum Aufbringen erzeugt, die zwischen bestimmten Zylindern der Vielfachzylindermaschine angeordnet ist. Dabei war die Einrichtung zum Aufbringen im wesentlichen mit einer umlaufenden Walze ausgestattet, die teilweise in das Lösungsbad eintauchte, so· daß sie auf ihrer Oberfläche eine gewisse Menge der Lösung aufnahm und sie durch Berührung an die Oberfläche einer der feuchten Lagen abgab, die von einem der unmittelbar davorliegenden Zylinder erzeugt worden war.

Um eine höchste Güte der Beschaffenheit sicherzustellen, muß dafür gesorgt werden, daß der so erzeugte Film allenthalben homogen ausfällt, d. h. von Lufteinschlüssen oder anderen Unvollkommenheiten über die ganze Fläche frei ist und eine vorbestimmte Dicke aufweist, die ausreicht, den Anforderungen an das Fertigprodukt in bezug auf die Feuchtigkeitsdurchlässigkeit zu genügen.

Berücksichtigt man insbesondere, daß während dieses Verfahrens die wäßrige Lösung zwischen feuchten, soeben erst hergestellten Lagen, des Papiers, die selbst verhältnismäßig dünn sind, einzubringen ist und daß weiterhin diese Lagen in diesem Zustand empfindsam weich sind, so wird verständlich, daß sich der Herstellung eines über die ganze Fläche fortlaufenden Films von gleichbleibender geforderter Stärke eine ganze Reihe verschiedenartiger Schwierigkeiten entgegenstellen.

In der USA.-Patentschrift 2 622 491 sind eine Verfahren und Vorrichtung
zur Herstellung einer mehrlagigen
Pappe od. dgl. mit einer feuchtigkeitsundurchlässigen

Z wis chens chicht

Anmelder:

The Patent and Licensing Corporation,
New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. H. Ruschke, Berlin-Friedenau,

und Dipl.-Ing. K. Grentzenberg, München 27,

Pienzenauerstr. 2, Patentanwälte

Chester R. Macdonald, Ramsey, N. J. (V. St. Α.),
ist als Erfinder genannt worden

Reihe diesbezüglicher Einzelheiten einschließlich der Mittel angegeben, die dazu dienen, den Zufluß der Lösung zuzumessen und diese in dem Zuführungsbehälter für die Aufbringungswalze in der gewünschten Konzentration und Höhe zu erhalten. In der USA.-Patentschrift 2 694 963 sind Mittel angegeben, durch die die mengenmäßige Zufuhr an Lösungsmittel zu dem Tränkbehälter wie auch der Umlaufgeschwindigkeit der Aufbringewalze von den Geschwindigkeiten der durchlaufenden, frisch erzeugten feuchten Papierlagen, auf die durch die Walze ein aus dem Lösungsmittel erzeugter Film aufgebracht ist, abhängig gemacht sind.

Obgleich die in den vorgenannten Patentschriften offenbarten Mittel dazu beitragen, die praktische Durchführung des Verfahrens zu verbessern, bleiben doch immer noch verschiedene Anforderungen unerfüllt, soweit es sich dabei ganz allgemein um Schwierigkeiten handelt, die fortlaufende gleichmäßige Beschaffenheit u. ä. zu sichern.

Wie aus dem bisher Gesagten hervorgeht, wird der Film nach dem früher geübten Verfahren dadurch hervorgebracht, daß die Aufbringewalze während ihres Umlaufes gegen die Oberfläche, d. h. gegen die feuchten Lagen, die soeben frisch gebildet worden sind und sich auch weiterhin in einem empfindlichen Zustand befinden, drückt. Demgemäß sind die ratio-

809 730/361

nelle Umlaufgeschwindigkeit der Walze wie auch der Druck, mit dem diese den Film auf das feuchte Blatt überträgt, wesentliche Umstände, die auf das Fertigerzeugnis von beträchtlichem Einfluß sind. Wenngleich in den vorgenannten USA.-Patentschriften, wie schon erwähnt, Mittel angegeben sind, dieses Verfahren zu verbessern, so hat sich doch in der Praxis herausgestellt, daß es in vielen Fällen, wenn auch nicht unmöglich, so doch schwierig ist, gute Ergebnisse zu erzielen.

Es ist auch bekannt, Emulsionen der wasserundurchlässigen Materialien durch Düsen gegen die Unterseite der Papierbahn vor dem Aufbringen der nächsten Lage zu blasen, jedoch verstopfen die Düsen leicht.

Die Aufgabe der Erfindung wird darin gesehen, eine Methode und Einrichtung zum Herstellen von Papierlagepappen mit Hilfe von Mehrfachzylindermaschinen zu schaffen, wobei diese Pappen einen Film aufweisen, der eine feuchtigkeitsschützende Zwischenlage bildet und der zwischen den Lagen, aus denen sich die Pappe zusammensetzt, eingefügt ist, wobei der Film auf eine Art und Weise entsteht, die .sowohl von der Umlaufgeschwindigkeit der Aufbringewalze als auch von dem Druck der Aufbringewalze auf die feuchten Lagen unabhängig ist.

Gelöst wird die gestellte Aufgabe dadurch, daß zwischen den einzelnen angrenzenden, zur Bildung der gewünschten Anzähl von Lagen dienenden Zylinder ein Aufbringemechanismus vorgesehen wird, der in seinen wesentlichen Teilen aus einem Behälter zum Aufnehmen einer zugeführten wäßrigen Emulsion des feuchtigkeitsundurchlässigen Materials und einer umlaufenden Walze besteht, die teilweise in den Behälter eintaucht und sich bei ihrem Umlauf mit der Emulsion benetzt, daß der Behälter und die Walze so angebracht sind, daß die Oberfläche der Walze einen größeren Abstand von der Oberfläche der Papierlagen hat, die sich über sie hinwegbewegen. daß weiterhin Luftdüsen vorgesehen sind, durch die die von der umlaufenden Walze haftend mitgenommene Emulsion vermittels eines Luftstromes, der in einer im wesentlichen horizontalen Richtung auf den oberen Teil der Walze auftrifft, von dieser ab- und auf die untere Fläche des zwischen zwei aufeinanderfolgenden Zylindern der Maschine hindurchlaufenden Papiers aufgeblasen wird, so daß auf diesem ein fortlaufend homogener Film entsteht.

Die Erfindung ist im folgenden für den besonderen Fall der Verwendung der wäßrigen Emulsion eines bituminösen Materials, wie etwa Asphalt, das dazu dient, den Feuchtigkeitsdurchgang in der erzeugten Lagenpappe zu sperren, beschrieben. Wie aus der Beschreibung hervorgeht, ist die Erfindung jedoch gleichermaßen für die Herstellung von Vielzylinderpappen anwendbar, wenn für die Erzeugung des filmbildenden Materials auch andere Stoffe, wie beispielsweise Harze, Teere, Wachse, Gummi natürlichen oder synthetischen Ursprungs und geeignete Kombinationen aus diesen Materialien, benutzt und als Zwischenlagen zwischen den einzelnen Schichten der Pappe während ihrer Fertigung eingebracht werden.

In der Zeichnung stellt dar

Fig. 1 die schematische Ansicht bestimmter Teile der Vielfachzylindermaschine mit der erfindungsgemäß angebrachten Vorrichtung,

Fig. 2 einen Teil des Erfindungsgegenstandes in einem größeren Maßstab, teilweise geschnitten,

Fig. 3 eine Grundrißansicht der in Fig. 2 gezeigten Vorrichtung,

Fig. 4 in perspektivischer Darstellung eine vergrößerte Teilansicht der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Vorrichtung,

Fig. 5 eine Querschnittsansicht einer abgeänderten Form einer Aufbringewalze,

Fig. 6 eine weitere abgeänderte Ausführungsform einer Aufbringewalze in einer teilweise geschnittenen Aufrißansicht und

Fig. 7 eine Teilansicht in perspektivischer Darstellung und in einer der Fig. 4 gegenüber abgeänderten Form.

Fig. 1 zeigt schematisch den Befeuchtungsabschnitt einer Vielzylindermaschine für die Herstellung einer aus sechs Lagen gebildeten Papierpappe. Die üblichen Zylinder, einer für jede Lage, sind mit 11 bis 16 bezeichnet und tauchen, während sie umlaufen, in Bottiche 21 bis 26 ein, so daß sie aus dem in ihren Bottichen enthaltenen, in wäßriger Dispersion befindlichen Fasergrundstoff Lagen von gewünschter Dicke erzeugen. Weiterhin ist über den Zylindern wie üblich ein endloses Stützfilzband 29 zum Stützen und Aufnehmen, der einzelnen auf den Zylindern entstehenden Lagen, die ,sich in der Pfeilrichtung fortbewegen, angeordnet. Schließlich sind in den einzelnen Zylindern entsprechende Führungsrollen 3,1 bis 36 und ist dem Stützfilzband 29 an einem Ende der Maschine eine Umkehrwalze 37 zugeordnet (die entsprechende Umkehrwalze an dem entgegengesetzten Ende ist nicht dargestellt). Beim praktischen Betrieb werden die übereinandergeschichteten Lagen durch das Stützfilzband 29 bis zu einem Punkt hin unterstützt, in welchem das erzeugte Blatt eine genügende Eigenfestigkeit erlangt hat, um schließlich über die üblichen Trocknungs- und Kalandereinrichtungen der Pappe laufen zu können.

Unmittelbar zwischen zwei Zylinderbottichen, im vorliegenden Falle zwischen den Bottichen 23 und 24, ist ein Behälter für die Zuleitung und Aufnahme einer wäßrigen Lösung des zu der Filmerzeugung bestimmten Materials vorgesehen. Wie schon erwähnt, kann, dies etwa eine Emulsion oder Lösung von Asphalt sein, die für die zu erzeugende Pappe den Feuchtigkeitsschutz ergeben soll. Die Asphaltemulsion kann durch Hinzufügen von Lehm als emulgierender Stoff für den Asphalt, etwa wie es in dem Verfahren nach der USA.-Patentschrift 1 969 308 geschehen kann, hergestellt sein.

In. dem Aufnahmebehälter 40 ist eine drehbare Walze 42 untergebracht, die in Fig. 2 besonders deutlieh zu erkennen ist. Bei dieser Ausführungsform ist die Walze auf ihrem Zylinderunifang verhältnismäßig eng geriffelt oder mit Rippen 43 versehen, die einen insbesondere dreieckigen Querschnitt haben und die sich längs über die ganze Walze erstrecken. Die Walze kann etwa einen Durchmesser von angenähert 230 mm haben, während ihre Länge durch das Ausmaß der Maschine gegeben ist. Auf der Walze 42 befestigt und um diese herumgelegt, so daß es auf den äußeren Kanten der Riffelung fest aufliegt, ist ein Sieb 44, das am besten vierzehn Maschen aufweist und aus Kupfer besteht, angebracht.

Die Asphaltemulsion wird dem Behälter 40 über eine Leitung 48 und eine mit 47 bezeichnete Kapselpumpe von einem Tank 46 zugeführt. Weiterhin ist eine von einer geeigneten Speisungsquelle kommende Wasserleitung vorgesehen, die dem Behälter 40 Wasser zuzuführen gestattet, damit die von dem Behälter 46 kommende Emulsion auf ein gewünschtes Maß einer Konzentration verdünnt werden kann. Die Konzentration und die gewünschte Höhe des Flüssig-

5 6

keitsspiegels in dem Behälter 40 können auf eine Art und daß die Menge der Emulsion, die in der Zeit-

und Weise überwacht werden, die in der obenerwähn- einheit auf das Papierblatt aufgebracht wird, nicht

ten USA.-Patentschrift 2 622 491 beschrieben ist. mehr von der Geschwindigkeit der Aufbringewalze

Wenngleich es für die Anwendung der vorliegenden abhängt.

Erfindung nicht erforderlich ist, kann das Maß des 5 Weiterhin gestattet es die Erfindung für den Fall, Zulaufes der Emulsion zu dem Behälter 40 seitens daß Erzeugnisse hergestellt werden sollen, die keinen des Tanks 46 und der Pumpe 47 in Abhängigkeit von zwischengelagerten Film von Asphalt od. dgl. beder Geschwindigkeit des Filzbandes 29 geregelt sein. nötigen, die Verwendung der Einrichtung einfach Zu diesem Zweck kann die Antriebswelle der Pumpe durch Absperren der Luftzufuhr zur Leitung 60 ab-47 mit einem Getriebe verbunden sein, das die Aus- io zuändern, so daß es nicht wie früher notwendig wird, gangsdrehzahlen gegenüber den Eingangsdrehzahlen den Versorgungsbehälter 40 mit dem entsprechenden zu verändern gestattet und dessen Eingangswelle mit Zubehör nach unten wegzunehmen oder abzubauen, der Welle der Walze 37 verbunden ist, wobei zweck- Weiterhin wirkt sich die Aufbringung der Emulmäßig die letztgenannte Welle mit einer geeigneten sion durch die Siebwalze auf die feuchten Papier-Kupplung versehen ist, die die Verbindung zwischen 15 lagen vermittels der Luftstrahlen, die aus der mit der Walze 37 und der Pumpe 47 zu unterbrechen ge- Löchern versehenen Leitung 60 austreten, zugleich so stattet. aus, daß sie das Sichanlagern der Fasern der frisch Wie aus Fig. 1 zu ersehen ist, ist der Behälter 40 gebildeten Lagen fördern und das Zustandekommen gegenüber dem Laufweg des Filzbandes 29 in einer oder das Vorhandensein von Blasen auf der Papiersolchen Höhe angebracht, daß der höchste Punkt der 20 fläche vermindern oder ganz ausschließen. Solche BIaumlaufenden Walze in beträchtlichem Abstand unter sen sind deshalb unangenehm, weil sie einerseits eine dem Filzband 29 liegt. Es empfiehlt sich, diesen Ab- unvollkommene Bindung der Schichten bewirken und stand auf etwa ein Drittel des Durchmessers der andererseits die Widerstandsfähigkeit des getrock-Walze 42 zu bemessen. neten Films gegen den Durchgang von Feuchtigkeit

Auf einer Seite der Walze 42 befindet sich, wesent- 25 herabsetzen.

Hch über dem Mittelpunkt dieser Walze liegend, eine Was gleichermaßen wichtig ist, ist die Tatsache,

Leitung 60., deren Durchmesser etwa ein Drittel bis daß das angegebene Verfahren die Ablagerung der

ein Siebentel des Durchmessers der Walze 42 ist und Emulsion in Form eines vollkommen gleichmäßigen

deren Achse der der Walze 42 parallel ist. Ent- nicht rauhen und fortlaufenden Films zu erzeugen

sprechend dem oben angegebenen Walzendurchmesser 30 gestattet und daß die getrockneten Fertigplatten

wird der Durchmesser des Rohres 60 also etwa künftighin dem Durchgang von Feuchtigkeit oder

38 mm betragen. Seine Längsachse möge dabei in anderen Dämpfen einen wesentlich höheren Wider-

einer Ebene liegen, deren Abstand unter dem Filzband stand entgegensetzen.

29 am besten so groß ist, daß er etwa dem halben Schließlich wird dadurch, daß zum Übertragen der Außendurchmesser der Walze 42 gleichkommt. Da- 35 Emulsion auf die feuchten Lagen Luftstrahlen Anmit liegt die Achse des Rohres 60 über der der Walze Wendung finden, erreicht, daß diese Lagen in diesem 42 in einem Abstand, der ungefähr drei Vierteln des Zustand gleichzeitig gegen die Oberfläche des Filz-Radius der Walze 42 entspricht. bandes 29 gedrängt und an diesem fester gehalten Wie in Fig. 4 im besonderen zu erkennen ist, ist werden, was ihrer Neigung, von diesem abzustreben, das Rohr 60 mit einer Reihe verhältnismäßig eng bei- 40 entgegenwirkt und was früher dadurch erreicht einanderlkgender gleich großer Bohrungen 61 ver- wurde, daß zum Aufbringen der Emulsion eine Aufsehen, wobei es sich empfiehlt, zehn Bohrlöcher 68 auf bringewalze benutzt wurde, die mit den feuchten 25 mm anzuordnen. Das Rohr 60 steht mit einer Lei- Papierlagen direkt in Berührung stand, tung 62 in Verbindung, in die ein Regelventil 63 ein- In Fig. 5 ist eine abgeänderte Form einer Walze 72 gesetzt ist und die ihm Druckluft zuführt. Die Reihe 45 dargestellt, die sich dadurch von der Form der Walze der öffnungen 61 ist, wie gezeigt, so angeordnet, daß 42 unterscheidet, daß ihre Oberfläche an Stelle einer die Luft aus ihnen in einer im wesentlichen horizon- im Querschnitt dreieckigen Riffelung mit einer Antalen Richtung austritt und in der Nähe des oberen zahl von auf ihrem Umfang liegenden konkaven AusTeiles der Walze 42 auf diese einwirkt. nehmungen 73 versehen ist, die sich längs über die Hierdurch wird die aus dem Behälter 40 durch die 50 Walze erstrecken und auf ihren äußeren Punkten das geriffelte siebbedeckte Walze 42 aufgegriffene Emul- Sieb 74 tragen.

sion von dem Sieb auswärts und unter einem Winkel Eine weitere abgeänderte Ausführungsform der in Richtung der Bewegung des Filzbandes 29 auf- Walze zeigt Fig. 6. In diesem Falle ist die Walze 82 wärts abgeblasen und auf die untere Seite der frisch auf ihrer Oberfläche mit einer Anzahl verhältnisgeformten Lage oder Lagen, die durch das Filzband 55 mäßig dicht nebeneinanderliegender, um die Walze 29 vorwärts bewegt werden, aufgebracht. herumlaufender Rippen versehen, deren Querschnitt, Der Druck, mit dem die Luft der Leitung 60 züge- in Achsrichtung der Walze gesehen, insbesondere führt wird, kann sehr verschieden sein und hängt von dneieckförmig ausgebildet ist und die wiederum an der Viskosität der Emulsion, der Menge der Emul- ihren äußeren Punkten das Drahtsieb tragen, sion, die auf die Flächeneinheit des Papiers aufge- 60 Fig. 7 zeigt eine abgeänderte Form der Luftaufbracht werden soll, dem Abstand der Leitung 60 von blasemittel. In diesem Falle ist das Rohr 90 mit einer der Walze 42 und der Größe und dem Abstand der Reihe von besonderen Düsenstücken 91 geringen Bohrungen 61 ab. Durchmessers besetzt, die sich radial und in einer Ganz allgemein wird ein Luftdruck von etwa Reihe längs der Achse des Rohres parallel zueinander 2 bis 7 kg/cm² genügen. 65 nach außen erstrecken. Es versteht sich von selbst, Das soeben beschriebene Verfahren hat neben den daß das Rohr 90 hierbei so angebracht ist, daß seine anderen wichtigen Vorteilen noch die Vorteile, daß horizontale Achse von der der zugeordneten umdie Aufbringewalze nicht gegen die Oberfläche der laufenden Walze 42 (bzw. 72 oder 82) wiederum feuchten, frisch erzeugten und empfindlichen Lagen, einen genügenden Abstand haben muß, der die Ausauf die die Emulsion aufgebracht worden ist, drückt 70 mündung der Düsen 91 in eine solche Stellung bringt.

daß sie in der gleichen Weise wirken wie bei den Anordnungen nach Fig. 1 bis 4.

Claims (6)

Patentansprüche·.

1. Verfahren zur Herstellung einer mehrlagigen Pappe od. dgl. mit einer feuchtigkeitsundurchlässigen Zwischenschicht durch Aufsprühen eines Films einer wäßrigen Emulsion eines wasserundurchlässigen Materials auf die Unterseite der frisch erzeugten laufenden Papierlage vor dem Vereinigen mit der nächsten Lage, dadurch gekennzeichnet, daß eine Walze, die unterhalb der laufenden Papierbahn im Abstand von dieser angeordnet ist und teilweise in ein Bad der wäßrigen Emulsion eintaucht, beim Umdrehen eine Schicht der wäßrigen Emulsion an ihrer Oberfläche fördert, die durch Luftstrahlen, die gegen die Oberfläche der Walze gerichtet sind, gegen die Unterseite der Papierlage gesprüht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftstrahlen horizontal auf die Walze oberhalb ihrer Umdrehungsachse auftreffen.

3. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen Vorratsbehälter (40) für die wäßrige Emulsion, eine in Umlauf versetzbare, in die Emulsion eintauchende Walze (42) und eine Luftleitung (60 bzw. 90) mit einer Anzahl von darin angebrachten Luftauslässen (61 bzw. 91).

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Luftleitung (60 bzw. 90) gleich einem Drittel bis zu einem Siebentel des Durchmessers der Walze beträgt und die Luftauslässe einen solchen Abstand haben, daß etwa zehn von ihnen auf 25 mm kommen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftleitung (60 bzw. 90) parallel und oberhalb der Achse der Walze (40) angeordnet ist und daß die Auslässe (61 bzw. 91) so angeordnet sind, daß sie horizontale Luftsrrahlen auf die Oberfläche der Walze richten.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Walze (42) auf ihrer äußeren Oberfläche mit Rippen oder Riefelungen (43) versehen ist und um die ein Drahtmaschensieb (44) angebracht ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 409 233, 484 503;
USA.-Patentschrift Nr. 1 526 552.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

® 809 730/361 1.59'