DE509455C - Verfahren zum Entwaessern von Pappen durch Pressen - Google Patents

Description

Das Entwässern bzw. Trocknen von Pappen erfolgte bisher im allgemeinen in der Weise, daß man einen aus einer größeren Anzahl der zu entwässernden Pappen gebildeten Stapel in einer Spindel- oider hydraulischen Presse einem starken Druck aussetzt und dadurch einen Teil des Wassers auspreßt, worauf das restliche Wasser in besonderen Trockenapparaten, in die die vorentwässerten Pappen übergeführt werden, entfernt wird.

Durch das bisher übliche Auspressen gelingt es aber, die nassen Pappen meistens nur bis auf ungefähr 50% Wassergehalt zu bringen. Der Rest muß durch den nachfolgenden Trockenpro'zeß unter Wärmezufuhr entfernt werden.

Durch das den Gegenstand der Erfindung bildende Verfahren soll nun eine viel weitergehende Entwässerung und Trocknung der nassen Pappen in einem Arbeitsgange ermöglicht werden. Das neue Verfahren besteht im wesentlichen darin, daß statt der bisher üblichen aus Tüchern oder Lochplatten bestehenden, den Pappenstapel unterteilenden Einlagen feine flach gewalzte Drahtsiebe als Einlagen Verwendung finden, die paarweise mit dazwischenliegenden glatten Vollblechen angeordnet sind. Dem Stapel wird während des Preßvorganges zweckmäßig Wärme zugeführt, und zwar vorzugsweise auf elektrischem Wege unter Verwendung der Sieboder Blecheinlagen als Elektroden. Durch die Erwärmung wird einerseits die Dünnflüssigkeit des auszutreibenden Wassers erhöht und dadurch das Auspressen -erleichtert, andererseits das restliche Wasser noch innerhalb der Presse verdampft. Zur Beschleunigung des Austretens des Dampfes läßt man den Preßdruck während der Wärmezuführungsperiode zu- und abnehmen.

Auf diese Weise gelingt es, in einem Arbeitsgange, innerhalb der Presse selbst lufttrockene Pappen zu erzielen, und zwar mit geringem Aufwände an Wärme- und Arbeitsenergie sowie an Handarbeit. Weitere Vor- teile des Verfahrens werden im Anschluß an die nachfolgende Beschreibung erwähnt werden, die eine bevorzugte Ausführungsform des neuen Verfahrens erläutert.

In den Zeichnungen stellt «;o

Abb. ι eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Presse in Ansicht von vorn dar;

Abb. 2 zeigt in größerem Maßstabe einen teilweise senkrechten Schnitt durch den Pappenstapel; die

Abb. 3 und 3a veranschaulichen in noch größerem Maßstabe die Ausbildung und Anordnung der als Zwischenlagen vorzugsweise zur Verwendung kommenden Siebe in senkrechtem Schnitt;

Abb. 4 ist ein Beispiel für ein Schaltungsschema der elektrischen Beheizungseinrichtung.

Zur Ausführung des Verfahrens können ohne weiteres die zur --Zeit üblichen Pressen benutzt werden. Der Darstellung ist eine hydraulische Presse 1 zugrunde gelegt, auf deren Tisch 2 die nassen Pappentafeln 3 aufgestapelt wenden. Dies geschieht schicht- oder paketweise, wobei zwischen jedem Paket, das beispielsweise eine Stärke von 10 bis ι S cm haben kann, eine Siebeinlage vorgesehen ist. Diese Einlagen bestehen, wie Abb. 2 erkennen läßt, aus je zwei feinanaschigen Drahtsieben 4, 4 und einer zwischen diesen liegenden glatten, nicht durchbrochenen Platte oder einem Blech 5. Als Siebflächen finden zweckmäßig Abschnitte von nicht mehr gebrauchten metallischen Siebtüchern Verwendung, wie sie in den Papierfabriken anfallen. Sehr vorteilhaft für die Entwässerung ist es, wenn man derartige Siebtücher in der durch die Abb. 3a veranschaulichten Weise flach walzt. Abbl 3 stellt einen Ouerschnitt durch das Sieb im ursprünglichen Zustande dar, während Abb. 3a in derselben Darstellungsweise das flach gewalzte Sieb zeigt. Es ist ersichtlich, daß durch das Flachwalzen die zwischen den Gewebedrähten sowie zwisehen diesen und der anschließenden glatten Platte 5 befindlichen Zwischenräume 6 und 7 ganz erheblich verkleinert werden. Diese Zwischenräume sind insofern schädlich, als sie sich beim Pressen der Pappenmasse mit Wasser füllen, das beim Nachlassen des Preßdruckes von der Pappenmasse wieder aufgesaugt wird. Die Entwässerung wird deshalb um so weniger vollkommen sein, je größer die Zwischenräume 6, 7 sind. Durch das Flachwalzen des Siebes werden sie auf ein Mindestmaß verkleinert. Dem seitlichen Abfließen des Wassers wird dadurch kein Abbruch getan, da hierfür der verbleibende Querschnitt der' Zwischenräume durchaus ausreicht.

Die Zwischenplatten oder -"bleche 5 bestehen zweckmäßig aus Zink oder verzinktem Eisen. Sie ragen, wie die Abb. 1 und 2 erkennen lassen, seitlich über den Pappenstapel vor. Die vorspringenden Ränder können beispielsweise mit Schlitzen versehen werden, die zuni Anbringen der Klemmen 8 von Kabeln 9 dienen, durch die den Platten 5 der elektrische Heizstrom zugeführt wird. In dem der Darstellung zugrunde gelegten Falle ist angenommen, daß für die Beheizung Drehstrom Verwendung findet. Dementsprechend ist eine durch drei teilbare Anzahl von Pappenschichten oder -paketen 3 vorgesehen. Die Unterteilung des Stapels kann aber natürlich auch eine andere sein; insbesondere können je nach der Art und der Spannung des elektrischen Stromes mehr oder weniger Zwischenplatten 5 als Elektroden dienen.

Die Kabel 9 führen zu den Kontakten von drei Schaltern A, B und C, die andererseits an die drei Leitungen des Drehstromnetzes D angeschlossen sind. Die Art der Verbindung der Elektrodenplatten mit den Schalterkontakten ergibt sich aus Abb. 4. Die Kontakthebel der Schalter A, B und C sind durch eine gemeinsame Betätigungsstange K so miteinander verbunden, daß sie durch Verschieben dieser Stange gleichzeitig gedreht werden. In der in ausgezogenen Linien dargestellten, mit II bezeichneten Stellung steht jede einzelne Elektrodenplatte mit der Stromquelle in Verbindung, während in Stellung I nur jede dritte Platte als Elektrode dient. Die beiden Endplatten, d. h. die oberste und unterste Platte des Stapels, sind dabei einpolig angeschlossen. Auf diese Weise kann man die Beheizung durch Verstellung der Schalter aus der gestrichelt dargestellten, I, in die zweite Lage, i¹, entsprechend der fortschreitenden Trocknung und dem damit zunehmenden elektrischen Widerstände der Pappenmasse regulieren.

Im praktischen Betriebe geht man wie folgt vor:

Zunächst wird der in die Presse gebrachte Pappenstapel bei normaler Temperatur gepreßt. Die'Pappenmasse enthält im Anfangsstadium im allgemeinen auf 300 kg Gesamtgewicht etwa 200 kg Wasser. Die Pressung wird auf das mit Rücksicht auf die mechanische Widerstandsfähigkeit des Pappenstapels zulässige Maß getrieben und so lange aufrechterhalten, bis die Wassermenge noch etwa 70 kg, der Prozentgehalt der Masse an Stoff etwa 60 °/₀ beträgt. Nunmehr wird der Heizstrom eingeschaltet. Die damit einsetzende Erwärmung des Stapels wird zweckmäßig nur bis zu einer Temperatur von etwa 70⁰ C getrieben. Sie soll keineswegs den Siedepunkt des Wassers erreichen, da es ja nur auf die Verringerung der Viskosität des Wassers ankommt. Eine Temperatur von etwa 70⁰ C hat sich vom wärmewirtschaftlichen Standpunkt aus als die zweckmäßigste erwiesen. Sobald die Temperaturerhöhung der Pappenmasse sich bemerkbar macht, beginnt das Wasser, ohne daß eine weitere Druckerhöhung der Presse erforderlich wäre, von neuem auszufließen. Dies dauert, bis die Wassermenge, bezogen auf 100 kg Stoff, noch etwa 43 kg und der Stoffgehalt des Preßgutes etwa 70 °/o beträgt. Nunmehr setzt das eigent-

liehe Trocknen ein. Zu diesem Zwecke wird die Temperatur des Stapels durch weitere Stromzufuhr gesteigert, und zwar auf etwa ioo bis ι io° C. Nach Erreichung der erf orderliehen Temperatur setzt man nunmehr den auf den Pappenstapel wirkenden Preßdruck herab, um dem sich innerhalb der Pappenmasse bildenden Dampf Gelegenheit zum seitlichen Austritt zu geben. Dann wird der

ίο Preßdruck wieder erhöht, wodurch gleichfalls •der in der gelockerten Masse enthaltene Dampf ausgetrieben wird. Dies abwechselnde Nachlassen und Anziehen der Presse wird periodisch wiederholt. Das kann entweder dadurch geschehen, daß man das Ventil für die Druckwasserzuführung der Presse von Hand entsprechend bedient; die periodische Verstellung des Ventils kann aber natürlich auch durch eine selbsttätig wirkende Einrichtung erfolgen. Die Behandlung der • Pappenmasse während dieser Stufe des Verfahrens kann bis zur Erzielung des für das Enderzeugnis gewünschten Trockenheitsgrades fortgesetzt werden. Die größte Wirt-Schädlichkeit wird allerdings erreicht, wenn man die Zuführung von Heizstrom vor diesem Zeitpunkt, und zwar zweckmäßig in einem Punkte unterbricht, wo der Pappstoffgehalt des Preßgutes nur erst etwa 92 % beträgt. Es rindet dann beim Entlasten des Preßstapels bzw. Abnehmen eine Nachverdampfung bzw. -trocknung durch die Berührung mit der Außenluft in Verbindung mit der Wirkung der Eigenwärme des Pappenstapeis statt, die auf diese Weise noch für die Trocknung fast restlos ausgenutzt wird.

Abgesehen von den bereits erwähnten Vorzügen des neuen Verfahrens sind noch folgende Vorteile hervorzuheben:

Es wird eine erhebliche Wassermenge durch bloßes Pressen entfernt, die bisher durch Verdampfung, d. h. unter größerem Aufwände von Wärmeenergie, beseitigt werden mußte. Auch in der zweiten Stufe des Verfahrens findet die Wasserabscheidung rein mechanisch, nur durch Pressen statt. Die hier zugeführte Wärme wird nicht etwa durch Verdampfung des Wassers verbraucht, bleibt vielmehr bis auf die im ablaufenden Wasser enthaltene Wärmemenge im Preßgut erhalten und kommt deshalb dem anschließenden Trockenprozeß zugute.

Das Verfahren ist aber nicht nur wärmewirtschaftlich vorteilhaft; ebenso wichtig ist der Vorteil der guten Ausnutzung vorhandener Anlagen, die ohne wesentliche Änderungen für das neue Verfahren benutzt werden können. Für die Durchführung der ersten Verfahrensstufe, mit der man sich, z. B. wenn reichlich Dampf für die normale Trocknung zur Verfügung steht, unter Umständen begnügen kann, genügt die Anschaffung der Siebeinlagen, die sehr billig als Altmaterial, das als solches seinen Wert behält, zu haben sind. Für die elektrische Beheizung ist nur eine einfache Schalt- und evtl. Reguliereinrichtung mit den Verbindungsleitungen für die als Elektroden benutzten Blecheinlagen erforderlich, jedoch kann die Stromzufuhr auch durch einen Stufentransformator oder einen Generator erfolgen. Die Ausnutzung der auf elektrischem Wege zugeführten Wärmeenergie innerhalb der zu trocknenden Masse ist die denkbar vollkommenste.

Auch die Gleichmäßigkeit der Durchwarmung und damit der Trocknung des Pappenstapels ist eine ideale, weil sich der Pappenstapel infolge seiner Eigenschaft als Heizwiderstand in sich selbst erwärmt, so daß in der ganzen Trockengutmasse eine gleichmäßige Temperatur herrscht. Diese gleichmäßige Trocknung ist von erheblichem Einfluß auf die Beschaffenheit des Erzeugnisses. Das Gefüge der Pappe wird gleichmäßiger, die Pappetafeln verlassen die Presse in ebenem, glattem Zustande. Die durch die Siebeinlagen verursachte rasterartige Musterung wirkt keineswegs störend, verleiht der Pappe im Gegenteil ein oft erwünschtes textilartiges Aussehen. Für viele Zwecke erübrigt sich die sonst übliche Satinage der aus dem Trockenapparat kommenden Pappetafeln.

Zur Erhöhung der Gleichmäßigkeit des Trockenvorganges trägt vor allem auch die Einschaltung der Siebflächen erheblich bei, da durch sie auch die in den innersten Tiefen des Stapels Hegenden Stellen mit der Außenluft in freie Verbindung gebracht werden. Dadurch wird auch der Druck an allen Stellen der Masse im wesentlichen auf gleicher Höhe gehalten. Die gleichmäßigere Verteilung des Druckes ist auch für die Durchführung einer rationellen Pressung von großer Bedeutung. Bei dem neuen Verfahren kann man wegen des bis zur nächstliegenden Siebeinlage senkrecht zur Pappenschicht erfolgenden Wasserabflusses und der dadurch bedingten gleichmäßigen Verteilung des Druckes über den ganzen Querschnitt des Stapels unbedenklich den höchst zulässigen Preßdruck anwenden, wodurch sich die Auspressung des Wassers beschleunigen läßt. Die beiden ersten Verfahrensstufen nehmen zusammen nur etwa I¹J_n Stunden Zeit in Anspruch.

Es ist bereits bekannt, Holzstoff (Holzschliff) in Paketen zwischen groben, weitmaschigen Drahtgittern zu pressen. Für den Entwässerungsvorgang hat diese Maßnahme keine besondere Bedeutung, da die verhältnismäßig weiten Durchbrechungen der Gitter und Lochplatten beim Pressen von der Papiermasse 0. dgl. voll ausgefüllt werden und in-

folgedessen die für die Abführung des Wassers wesentlichen, quer zur Richtung des Preß druckes verlaufenden Kanäle, wie sie für die Siebeinlagen der Erfindung kennzeichnend sind, gar nicht zur Entstehung kommen können.

In ähnlicher Weise unvollkommen arbeitet ein vor etlichen Jahren versuchtes Auspreßverfahren, bei dem gelochte, mit Distanzzwischenlagen versehene Doppelbleche Verwendung finden. Hier wurde das Wasser zwar zu den Lochungen herausgepreßt und konnte zwischen den Blechplatten seitlich abfließen, die gelochten Bleche konnten jedoch keinen

!5 auf die Pappenfläche wirklich gleichmäßig verteilten Druck ausüben, so daß sich die Pappenmasse an den freien Lochstellen in die Bleche drückte, wodurch die Pappen tiefgehend deformiert wurden.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Entwässern von Pappen durch Pressen eines durch durchbrochene Einlagen unterteilten Stapels der zu entwässernden Pappen, dadurch gekennzeichnet, daß als Einlagen flach gewalzte Drahtsiebe (4) Verwendung finden, die paarweise mit dazwischenliegenden glatten Vollblechen (5) angeordnet sind.

2. Verfahren zum Trocknen von nach dem Verfahren gemäß Anspruch 1 vorentwässerten Pappen, dadurch gekennzeichnet, daß dem Pappenstapel auf elektrischem Wege innerhalb der Presse unter Benutzung der die einzelnen Schichten des Stapels begrenzenden Siebe oder Vollbleche oder beider zusammen als Elektroden Wärme zugeführt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen