DE1068990B

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Publication number: DE1068990B
Application number: DENDAT1068990D
Authority: DE
Publication date: 1960-04-28

Description

DEUTSCHESGERMAN

Es sind Vorrichtungen zum Raffinieren von Papierstoff durch Reiben zwischen zwei einander dicht gegenüberstehenden Arbeitsflächen bekannt, von denen die eine stillsteht und die andere umläuft und in deren Zwischenraum der Stoff durch eine öffnung in der stillstehenden Arbeitsfläche eingeführt wird, um ihn am Umfang zu verlassen. Dabei hat man auch jede der beiden Arbeitsflächen mit nebeneinanderliegenden Nuten versehen, die quer zur Richtung der Relativbewegung beider Flächen so verlaufen, daß die Nuten der einen Arbeitsfläche die der anderen Arbeitsfläche winklig schneiden, und die dazwischenliegenden Erhebungen mit vorzugsweise flachen Gipfeln ohne Berührung sich nahe gegenübergestellt, damit möglichst wenig Fasern zerschnitten werden.They are devices for refining paper stock by rubbing between two closely opposed ones Known work surfaces, one of which stands still and the other runs around and in their Interspace the fabric is introduced through an opening in the stationary work surface in order to keep it on To leave scope. You also have each of the two work surfaces with adjacent ones Provided grooves which run transversely to the direction of relative movement of the two surfaces so that the grooves one work surface intersect the other work surface at an angle, and the elevations in between with preferably flat peaks without touching each other closely opposed, so as possible few fibers are cut.

Bei den bekannten Raffineuren dieser Art steht der in der feststehenden Arbeitsfläche gegebenenfalls abseits von der Drehachse der umlaufenden Fläche angeordneten Eintrittsöffnung für den Stoff ein zurückgesetzter, ungenuteter und damit im wesentlichen unwirksamer Teil der umlaufenden Arbeitsfläche gegenüber. Im Gegensatz hierzu besteht ein wesentliches Kennzeichen der erfindungsgemäßen Vorrichtung darin, daß sich die Nuten über die gesamte umlaufende Arbeitsfläche, d.h. auch über den Teil derselben erstrecken, der dem abseits von ihrer Drehachse in der stillstehenden Arbeitsfläche angeordneten Stoffeinlaß gegenüberliegt. Durch diese Anordnung wird die Wirksamkeit dieser Arbeitsfläche gesteigert und das Einziehen des durch den Einlaß eintretenden Stoffes zwischen die Arbeitsflächen begünstigt. Durch die außerdem vorgesehene Verstellbarkeit des radialen Abstandes des Stoffeinlasses in bezug auf die Drehachse der umlaufenden Arbeitsfläche kann ferner der Grad des Einziehens und Raffinierens des Stoffes weitgehend geregelt werden.In the case of the known refiners of this type, the one in the fixed work surface may be on the side from the axis of rotation of the circumferential surface arranged inlet opening for the substance a recessed, ungrown and thus essentially ineffective part of the surrounding work surface. In contrast to this, an essential characteristic of the device according to the invention is that the grooves extend over the entire circumferential working surface, i.e. also over part of the same, which is opposite to the substance inlet arranged in the stationary work surface away from its axis of rotation. This arrangement increases the effectiveness of this work surface and makes it easier to pull in the favored by the inlet entering substance between the work surfaces. By the also provided Adjustability of the radial distance of the substance inlet with respect to the axis of rotation of the circumferential The working surface can also be used to largely regulate the degree of absorption and refining of the fabric.

Zwar ist es bei Raffineuren, bei denen die bewegliche Arbeitsfläche gegenüber der feststehenden Arbeitsfläche nicht umläuft, sondern eine kreisende Bewegung ausführt, an sich bekannt, die gesamte kreisende Arbeitsfläche zu nuten, doch wird durch diese Maßnahme das Einführen und Hindurchbewegen des Stoffes nicht beeinflußt, vielmehr erfolgt dies hiernach durch periodisches Abheben der Scheiben voneinander.It is true that with refiners, where the moving work surface is opposite to the fixed work surface does not revolve, but executes a circular movement, known per se, the entire circular work surface to be grooved, but this measure does not affect the insertion and movement of the material, rather, this is done afterwards by periodically lifting the panes from one another.

Eine weitere Besonderheit der Erfindung besteht darin, daß der in der Bewegungsrichtung der umlaufenden Arbeitsfläche unmittelbar an den Stoffeinlaß sich anschließende, ebenfalls genutete Teil der stillstehenden Arbeitsfläche gegen den Einlaß hin so geneigt ist, daß sich dem eintretenden Stoff ein allmählich sich verengender Zwischenraum zwischen der stillstehenden und der umlaufenden Arbeitsfläche darbietet, wodurch das Einziehen des eintretenden Stoffes zwischen die Arbeitsflächen der beiden Scheiben weiter begünstigt wird.Another special feature of the invention is that in the direction of movement of the rotating Work surface immediately adjoining the fabric inlet, also grooved part of the stationary one Working surface is inclined towards the inlet so that the entering substance is gradually narrowing Space between the stationary and the rotating work surface presents, whereby the penetration of the entering material between the working surfaces of the two discs is further facilitated will.

Vorrichtung zum Raffinieren
von PapierstoffDevice for refining
of paper stock

Anmelder:
E. D. Jones and. Sons Company,
Pittsfield, Mass. (V. St. A.)Applicant:
ED Jones and. Sons Company,
Pittsfield, Mass. (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. A. Trautmann, Patentanwalt,
Berlin-Zehlendorf, Prinz-Handjery-Str. 68Representative: Dipl.-Ing. A. Trautmann, patent attorney,
Berlin-Zehlendorf, Prinz-Handjery-Str. 68

Edward Henry Cumpston jun.,Edward Henry Cumpston Jr.,

Pittsfield, Mass. (V. St. A.),
ist als Erfinder genannt wordenPittsfield, Mass. (V. St. A.),
has been named as the inventor

Schließlich kann zur Änderung des radialen Abstandes des Stoffeinlasses von der Drehachse der umlaufenden Arbeitsfläche die stillstehende Arbeitsfläche um eine zur Drehachse parallele Achse schwenkbar sein.Finally, to change the radial distance of the substance inlet from the axis of rotation of the rotating Work surface the stationary work surface can be swiveled around an axis parallel to the axis of rotation be.

Die Zeichnung veranschaulicht die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel.
Fig. 1 ist eine Seitenansicht mit aufgebrochenem Gehäuse,The drawing illustrates the invention using an exemplary embodiment.
Fig. 1 is a side view with the housing broken away,

Fig. 2 eine Draufsicht bei abgenommenem Gehäuse; Fig. 3, 4 und 5 sind Schnitte nach den Linien 3-3 und 4-4 der Fig. 2 bzw. 5-5 der Fig. 3;Fig. 2 is a plan view with the housing removed; 3, 4 and 5 are sections along lines 3-3 and 4-4 of Fig. 2 and 5-5 of Fig. 3;

Fig. 6 zeigt in einer der Fig. 3 ähnlichen Ansicht eine abweichende Gestaltung der Arbeitsflächen.FIG. 6 shows, in a view similar to FIG. 3, a different design of the work surfaces.

Bei der Bauart gemäß Fig. 1 bis 5 stehen zwei Scheiben 1 und 2 mit genuteten Arbeitsflächen 3 und 4 einander gegenüber. Die Scheibe 1 ist auf einer Welle 6 befestigt, die in Lagern 7 drehbar ist und durch eine Scheibe 8 angetrieben wird, über die ein Riemen 9 läuft. Die Scheibe 2 wird von einem Rohr 11 getragen, das in Lagern 12 drehbar ist.. Mittels einer SchraubelO kann das Rohr 11 in der Längsrichtung in den Lagern 12 verschoben werden, um die Größe des Zwischenraumes zwischen den beiden Scheiben einzustellen. Das Rohr 11 kann um seine Achse mittels eines Armes 13 und einer Schraube 14 gedreht werden. Die Schraube 14 ist drehbar in einem Bolzen 16 gelagert, der in einem Lager 17 auf dem Maschinengestell 18 drehbar ist. Wird das Rohr 11 mittels der Schraube 14 in seiner Längsrichtung bewegt, so gleitet der Bolzen 16 längs in dem Lager 17. Die Schraube 14 kann mittels einer Kurbel 19 gedreht werden. Die Scheibe 2 ist exzentrischIn the design according to FIGS. 1 to 5, two disks 1 and 2 with grooved working surfaces 3 and 4 are opposite one another. The pulley 1 is mounted on a shaft 6 which is rotatable in bearings 7 and is driven by a pulley 8 over which a belt 9 runs. The disk 2 is carried by a tube 11 which is rotatable in bearings 12 .. By means of a screw, the tube 11 can be displaced in the longitudinal direction in the bearings 12 in order to adjust the size of the gap between the two disks. The tube 11 can be rotated about its axis by means of an arm 13 and a screw 14. The screw 14 is rotatably mounted in a bolt 16 which is rotatable in a bearing 17 on the machine frame 18 . If the tube 11 is moved in its longitudinal direction by means of the screw 14 , the bolt 16 slides longitudinally in the bearing 17. The screw 14 can be rotated by means of a crank 19. The disc 2 is eccentric

909 648/213909 648/213

auf dem Rohr 11 so gelagert, daß sie zur Scheibe 1 konzentrisch ist, wenn der Arm 13 sich in der in Fig. 4 in vollen Linien dargestellten Lage befindet, und die in Fig. 4 strichpunktiert dargestellte Lage einnimmt, wenn der Arm 13 in die strichpunktierte Lage gemäß Fig. 4 gebracht wird.mounted on the tube 11 so that it is to the disc 1 concentric when the arm is in the position shown in Fig. 4 in full lines 13 and assumes the position shown in phantom in Fig. 4, when the arm 13 in the The dot-dash position shown in FIG. 4 is brought.

Zum Einführen des Papierstoffes in den Raum zwischen den Scheiben ist ein Einlaß 21 vorgesehen. Befinden sich die beiden Scheiben in konzentrischer Stellung, so liegt der Einlaß 21 in der Nähe der Achse der umlaufenden Scheibe 1, wie in Fig. 4 gestrichelt angedeutet. Wird dagegen der Arm 13 in die strichpunktierte Stellung gemäß Fig. 4 gebracht, so bewegt sich der Einlaß 21 in die strichpunktierte Stellung in größerer Nähe des Umfanges der umlaufenden Scheibe 1. Der zwischen die beiden Scheiben gelangende Papierstoff bewegt sich auswärts und entweicht auf dem ganzen Umfang der beiden Scheiben. Ein Gehäuse 22, das den am Umfang austretenden Papierstoff auffängt, hat unten eine öffnung, durch die der Papierstoff abfließen kann. An inlet 21 is provided for introducing the paper stock into the space between the discs. The two disks are in a concentric position, as is the inlet 21 in the vicinity of the axis of the rotating disk 1, as shown in Fig. 4 with dashed lines. If, on the other hand, the arm 13 is brought into the dot-dash position according to FIG. 4 , the inlet 21 moves into the dot-dash position closer to the circumference of the rotating disk 1. The paper stock passing between the two disks moves outwards and escapes over the whole Circumference of the two disks. A housing 22, which catches the paper stock emerging at the periphery, has an opening at the bottom through which the paper stock can flow off.

Die einander gegenüberstehenden Arbeitsflächen 3 und 4 haben nebeneinander verlaufende Nuten, die quer zur Richtung der Relativbewegung zwischen den beiden Scheiben verlaufen. Bei der bevorzugten Ausführungsform weist jede der einander gegenüberstehenden Flächen zwei Sätze von Nuten auf, die quer zueinander verlaufen. Demgemäß besitzt gemäß Fig. 1 bis 5 jede Scheibe zwei Sätze von geraden Nuten 20, die rechtwinklig zueinander liegen, um so eine Mehrzahl von Pyramiden 26 zu bilden, wie aus Fig. 3 und 5 ersichtlich ist.The opposing working surfaces 3 and 4 have grooves running next to one another which run transversely to the direction of the relative movement between the two disks. In the preferred embodiment, each of the facing surfaces has two sets of grooves that are transverse to one another. Accordingly, as shown in FIGS. 1 through 5, each disc has two sets of straight grooves 20 which are perpendicular to one another so as to form a plurality of pyramids 26 , as can be seen in FIGS.

Zur Erleichterung des Eintritts des Papierstoffes in den Zwischenraum der Scheiben erweitert sich vorzugsweise der unmittelbar gegenüber dem Eintritt liegende Zwischenraum nach dem Einlaß hin in der der Drehrichtung der Scheibe 1 entgegengesetzten Richtung. Dies wird vorzugsweise erreicht durch Anordnung einer öffnung 23 in der Arbeitsfläche 4 der Scheibe 2 und Unterbringung einer segmentförmigen Rampe 24 in dieser öffnung in solcher Weise, daß die genutete Fläche des Segments 24 an seiner-unteren Kante (Fig. 3 und 5) in gleicher Ebene mit der genuteten Arbeitsfläche 4 liegt und am unteren Ende weiter von der genuteten Arbeitsfläche 3 der umlaufenden Scheibe 1 entfernt ist. Hierbei zieht bei entgegen dem Uhrzeiger umlaufender Scheibe 1 (wie durch den Pfeil in Fig. 4 angedeutet) die genutete Arbeitsfläche 3 der umlaufenden Scheibe den Papierstoff nach links durch einen Zwischenraum von allmählich abnehmender Weitezwischen dem Segment 24 und der Fläche der umlaufenden Scheibe.To facilitate the entry of the paper stock into the space between the disks, the space immediately opposite the entry preferably widens towards the inlet in the direction opposite to the direction of rotation of the disk 1. This is preferably achieved by arranging an opening 23 in the working surface 4 of the disc 2 and accommodating a segment-shaped ramp 24 in this opening in such a way that the grooved surface of the segment 24 on its lower edge (FIGS. 3 and 5) is the same Level with the grooved work surface 4 and is further away from the grooved work surface 3 of the rotating disk 1 at the lower end. Here, with disc 1 rotating counterclockwise (as indicated by the arrow in Fig. 4 ), the grooved working surface 3 of the rotating disc pulls the paper stock to the left through a space of gradually decreasing width between segment 24 and the surface of the rotating disc.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 6 ist jede Scheibenfläche nur mit einem einzigen Satz von Nuten 34 versehen, die spiralig verlaufen. Gemäß der Darstellung liegt die Mitte der Spiralnut der feststehenden Scheibe 1' bei 31, und die Spiralnut verläuft im Gegensinne des Uhrzeigers nach außen, wie in vollen Linien 32 angedeutet. Die Mitte der Spirale der umlaufenden Scheibe liegt bei 33, und die Spiralnut 34 läuft im Uhrzeigensinne auswärts, wie strichpunktiert dargestellt. Bei konzentrischer Einstellung der beiden Scheiben liegen die Mittelpunkte 31 und 33 auf entgegengesetzten Seiten von der Achse 36 der Scheiben in gleichen Abständen von ihr. Wird die nicht umlaufende Scheibe in die Stellung Tf (Fig. 6) gebracht, die der Stellung der Scheibe 2 in Fig. 4 entspricht, so- bewegt sich der Einlaß 21 aus der Stellung 21' in die Stellung 21". In the embodiment of FIG. 6, each disc surface is provided with only a single set of grooves 34 which run in a spiral. According to the illustration, the center of the spiral groove of the fixed disk 1 'is at 31, and the spiral groove runs counterclockwise outwards, as indicated in solid lines 32. The center of the spiral of the orbiting disk is at 33, and the spiral groove 34 runs clockwise outward as shown in phantom. When the two disks are set concentrically, the center points 31 and 33 lie on opposite sides of the axis 36 of the disks at equal distances from it. If the non-rotating disk is brought into position Tf (FIG. 6), which corresponds to the position of disk 2 in FIG. 4 , inlet 21 moves from position 21 ' to position 21 ".

Beim Ingangsetzen der Maschine wird zweckmäßig die feststehende Scheibe von der umlaufenden ScheibeWhen starting the machine, the stationary disk is expediently removed from the rotating disk

abgezogen, um den Zwischenraum zwischen den beiden Scheiben gegenüber der Arbeitsstellung etwas zu vergrößern. Wird nun Papierstoff der in diesem Zustand befindlichen Maschine zugeführt, so fließt er hindurch, 5 ohne raffiniert zu werden. Die Nuten der Arbeitsflächen der Scheiben sind zu klein, um eine nennenswerte Wirbelbewegung des hindurchfließenden Papierstoffes zu erzeugen. Infolgedessen hat in dem erwähnten Anlaßzustand die Maschine nur einen unwesentlichen Kraftverbrauch. Nach dem Anlassen der Maschine wird die feststehende Scheibe allmählich in Richtung auf die umlaufende Scheibe eingestellt, und nach Verkleinerung des Abstandes zwischen den beiden Scheiben auf den Arbeitsabstand nimmt die Maschine Betriebskraft auf, und die Raffinierarbeit beginnt.deducted in order to enlarge the space between the two disks compared to the working position. Will now paper stock of the machine situated in this state, fed, it flows through, without being refined. 5 The grooves in the working surfaces of the disks are too small to produce a significant whirling motion of the paper stock flowing through. As a result, in the starting condition mentioned, the machine has only an insignificant power consumption. After starting the machine, the fixed disk is gradually adjusted towards the rotating disk, and after reducing the distance between the two disks to the working distance, the machine takes up operating power and the refining work begins.

Der in den eingeengten Zwischenräumen zwischen den Scheiben eingeführte Papierstoff beginnt sich zu entwässern, und der entwässerte Papierstoff wird durch die sich gegenüberstehenden Nuten der umlaufenden Scheiben die Rampe 24 hinaufgezogen. Dadurch wird der Papierstoff weiter entwässert, und aus dem entwässerten Papierstoff werden FaserstofFröllchen gebildet, die sich infolge der kombinierten Wirkung des Umlaufs und der Fliehkraft in Spiralbahnen auf den Umfang der Scheiben zu bewegen. Bei der fortschreitenden Entwässerung werden die Papierstoffröllchen fester und können der allmählich zunehmenden Geschwindigkeit ausgesetzt werden, die sich bei der spiraligen Abwärtsbewegung in Richtung auf den Umfang der Schedben ergibt. Infolge dieser Röllchenbildung können die Scheiben in verhältnismäßig großem Abstand zueinander eingestellt werden, so daß das Raffinieren unter verhältnismäßig geringem Zerschneiden der Fasern vor sich geht. Das aus den Röllchen ausgequetschte Wasser fließt frei am Umfang der Scheiben zwischen den Röllchen und durch die Nuten in den Arbeitsflächen der Scheiben ab. Es kann Papierstoff einer Konsistenz bis zu etwa 10% zugeführt und bis zu einer Konsistenz von etwa 50% raffiniert werden.The paper stock introduced into the narrowed spaces between the disks begins to dewater, and the dewatered paper stock is pulled up the ramp 24 through the opposing grooves of the circumferential disks. As a result, the paper stock is further dewatered, and the dewatered paper stock is converted into fibrous rolls which, as a result of the combined effect of the rotation and centrifugal force, move in spiral paths around the circumference of the disks. As dewatering progresses, the paper pulp rolls become firmer and can be exposed to the gradually increasing speed that results from the spiral downward movement towards the circumference of the slabs. As a result of this roll formation, the disks can be set at a relatively large distance from one another, so that the refining takes place with relatively little cutting of the fibers. The water squeezed out of the rollers flows freely along the periphery of the discs between the rollers and through the grooves in the working surfaces of the discs. Paper stock can be fed to a consistency of up to about 10% and refined to a consistency of about 50%.

Das Raffinieren kann verändert werden durch dichteres Heranbewegen der feststehenden Scheibe an die umlaufende Scheibe, wodurch die Wirkung verstärkt wird, sowie durch exzentrisches Verschieben der feststehenden Scheibe aus dem Mittelpunkt gegenüber der umlaufenden Scheibe in Richtung auf die in Fig. 4 strichpunktiert angedeutete Stellung, wodurch die Wirkung herabgesetzt wird, weil die Spiralbahnen der Röllchen vom Einlaß zum Auslaß hin verkürzt werden. Wird die feststehende Scheibe weiter aus der Mittellage herausbewegt, so wird die Umlaufgeschwindigkeit der Scheibe gegenüber dem Einlaß vergrößert, und dies gibt die Möglichkeit, die Maschine für verschiedene Beschaffenheiten des Papierstoffes einzustellen.Refining can be changed by moving the fixed disk closer to the rotating disc, which increases the effect, as well as eccentric displacement of the fixed Disk from the center opposite the rotating disk in the direction of the one shown in FIG. 4 Position indicated by dash-dotted lines, which reduces the effect because the spiral paths of the Rolls are shortened from the inlet to the outlet. If the fixed disc moves further out of the central position moved out, the speed of rotation of the disk is increased relative to the inlet, and this gives the possibility to adjust the machine for different properties of the paper stock.

Die Nuten der Scheiben bewirken eine hochgradige Scheidung der Faserstoffsuspension. Sie halten die Fasern fest, aber nicht das Wasser, und erzeugen auch keine genügende Wirbelung, um die Fasern suspendiert zu halten. Infolge dieses Fehlens einer Wirbelung" erfolgt das Raffinieren mit viel geringerem Kraftaufwand als bisher.The grooves of the disks cause a high degree of separation of the pulp suspension. You hold that Fibers solid, but not the water, and do not generate enough turbulence to suspend the fibers to keep. Because of this lack of vortex, refining is done with much less effort as before.

Hieraus ist ersichtlich, daß die den Gegenstand der Erfindung bildende Maschine zwischen ihren Arbeitsflächen' zugleich das Entwässern und Raffinieren des Papierstoffes ausführt und den Papierstoff selbsttätig zwischen diesen hindurchbewegt. Die zu diesem Erfolg der Maschine beitragenden Merkmale sind die folgenden:From this it can be seen that the machine forming the subject of the invention between its work surfaces' at the same time carries out the dewatering and refining of the paper stock and the paper stock automatically moved through between them. The features that contribute to this success of the machine are following:

Der Einlaß liegt gegenüber einer sich bewegenden genuteten. Arbeitsfläche,, so daß der eintretende Papierstoff vom Einlaß schnell fortgezogen wird.The inlet faces a moving grooved. Work surface ,, so that the incoming paper stock is quickly pulled away from the inlet.

Claims

1 The surface speed at the inlet can be adjusted to adapt to different types of paper stock. The relative surface speed at the inlet can be varied largely depending on the consistency of the paper stock and the fiber length. If the paper stock is sent through the machine several times in order to refine it further each time, the speed must be reduced with each subsequent pass in order to achieve the highest level of refining in each stage. When refining cotton linters, this speed is preferably of the order of 750 to ISOm per minute for the successive passes. This change in speed at the inlet can be achieved quickly and easily over a large area by changing the eccentric setting of the two working surfaces. The grooves of the working surfaces should be designed so that they grasp the paper pulp fibers, but do not promote the setting of high consistency paper pulp, but allow the free flow of water without turbulence. If the grooves are too large or if they do not widen sufficiently, high-consistency paper stock tends to become lodged in them. If they are too small or if they expand too much, the refining effect is too little. Patent claims:

1. Apparatus for refining paper stock by rubbing between two closely opposed ones Work surfaces, one of which stands still and the other runs around and in theirs Interspace the fabric is introduced through an opening in the stationary work surface to leave it at the periphery, and each of which has adjacent grooves that cross

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to the direction of the relative movement of both surfaces run in such a way that the grooves of one working surface intersect at an angle with those of the other, and which leave elevations between them, the preferably flat peaks of which are close to one another without contact, characterized in that the grooves (20 or 34 ) extend over the entire circumferential work surface (3), ie also over the part of the same which is opposite the substance inlet (21) arranged away from its axis of rotation in the stationary work surface (4) , and that the radial distance of the substance inlet (21) in is adjustable with respect to the axis of rotation of the rotating work surface (3).

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the also grooved part (24) of the stationary work surface (4) which is directly connected to the material inlet (21) in the direction of movement of the rotating work surface (3) is inclined towards the inlet that a gradually narrowing space between the stationary work surface (4) and the revolving work surface (3) presents itself to the material entering.

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that to change the radial distance of the substance inlet (21) from the axis of rotation of the rotating work surface (3), the stationary work surface (4) is pivotable about an axis parallel to the axis of rotation.

Documents considered: German Patent No. 907; U.S. Patents Nos. 2,674,928, 2,646,728, 641 164, 2,516,384;

Carl Hofmann: Practical Manual of Paper Manufacture, IL Volume, 1897, pp. 1282 and 1283.

For this purpose 2 sheets of drawings