DE536019C

DE536019C - Verfahren und Vorrichtung zum Wasserdichtmachen von Faserstoffbahnen, insbesondere Papier- und Pappbahnen

Info

Publication number: DE536019C
Application number: DEN30913D
Authority: DE
Original assignee: Bataafsche Petroleum Maatschappij NV
Current assignee: Bataafsche Petroleum Maatschappij NV
Priority date: 1928-09-17
Filing date: 1929-09-14
Publication date: 1931-10-20
Also published as: AT130944B; CH141565A; GB319212A; BE363688A; FR681840A

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 20. OKTOBER 1931

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 55 f GRUPPE ν30913 vnissf

Patentiert im Deutschen Reiche vom 14. September 1929 ab

ist in Anspruch genommen.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung wasserfester Faserstoffbahnen, insbesondere Papier- und Pappbahnen, durch Aufbringung eines wasserabweisenden Stoffes, insbesondere bituminöser Art, mittels eines Auftragzylinders, der in einer wäßrigen Dispersion des wasserabweisenden Stoffes umläuft, und besteht darin, daß eine regelbare, aber konstante Menge des wasserabweisenden Stoffes in Form einer zu konzentrierten Dispersion kontinuierlich einem Vorrats- oder Verteilungsbehälter für die Dispersion entnommen und vor oder beim Eintritt in den Behälter mit dem Auftragzylinder mit de'r zur Konstanthaltung des Flüssigkeitsspiegels in diesem Behälter erforderlichen Wassermenge verdünnt wird. Die Erfindung betrifft ferner eine zur Durchführung des neuen Verfahrens geeignete Vorrichtung, die aus einem Behälter mit drehbarem Auftragzylinder und einer Zuführungsleitung für die Dispersion des wasserabweisenden Stoffes besteht und sich im wesentlichen dadurch von bekannten Vorrichtungen unterscheidet, daß in den waagerechten Teil der Zuführungsleitung ein oben offener Stutzen von dem Flüssigkeitsstand im Auftragbehälter entsprechender Höhe eingeschaltet ist, über dessen Öffnung eine Wasserleitung frei mündet. Weitere Merkmale der neuen Vorrichtung gehen aus der Beschreibung an Hand der Zeichnung hervor.

Das Verfahren gemäß der Erfindung findet mit Vorteil Anwendung bei den Verfahren ' zur Herstellung wasserabweisender Faserstoffbahnen, bei denen die wäßrige Dispersion des wasserabweisenden Stoffes in Form eines Filmes oder einer Schicht auf die Oberfläche einer nassen Faserstoffbahn oder zwischen einander gegenüberliegende Oberflächen einer Mehrzahl von nassen Faserstoffbahnen 4^ΰ gebracht wird, aus denen mehrschichtige Faserstofferzeugnisse gebildet werden sollen, gleichzeitig mit der Bildung dieser Bahnen, wie z. B. in der deutschen Patentschrift 447 5°5 beschrieben. Dieses Verfahren wird beim Arbeiten gemäß der Erfindung verbessert, weil der wasserabweisende Stoff in einer gleichmäßig starken Schicht auf der Oberfläche der Faserstoffbahn verteilt wird, und weil die Vorrichtung gemäß der Erfindung einen schnellen Wechsel der Zuführungsgeschwindigkeit für die Dispersion des wasserabweisenden Stoffes ermöglicht, ohne daß die Maschine abgestellt oder die fortlaufende Arbeit unterbrochen werden muß.

Es ist bekannt, Appreturmassen mittels eines gelochten Zylinders auf Faserstoffbahnen aufzubringen unter Aufrechterhai-

tung eines konstanten Flüssigkeitsspiegels im Behälter, in dem--der-Auftragzylinder umläuft. Von diesem bekannten Verfahren unterscheidet-- sich das-neue Verfahren dadurch, daß von einer konstanten Menge des wasserabweisenden Stoffes in Form -einer zu konzentrierten Dispersion ausgegangen wird, die vor oder beim Eintritt in den Behälter, mit dem Auftragzylinder automatisch mit ίο der zur Konstanthaltung des Flüssigkeitsspiegels in diesem Behälter erforderlichen Wassermenge verdünnt wird. Dadurch erzielt man den Fortschritt, daß unabhängig von Mengenänderungen der zugeführten Dispersion und auch unabhängig von der Umdrehungsgeschwindigkeit des Auftragzylinders stets die gleiche Gesamtmenge Dispersion mit dem Auftragzylinder in Berührung steht, weil der zu konzentrierenden Dispersion automatisch die erforderlichen Wassermengen zugesetzt werden.

Eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens gemäß der Erfindung ist als Ausführungsbeispiel in der Zeichnung in acht Abbildungen dargestellt. Es zeigen

Abb. ι teilweise in Aufsicht, teilweise im Schnitt die Vorrichtung zur Dosierung und Zufuhr der Dispersion und die Auftragvorrichtung,

Abb. 2 einen Schnitt nach der Linie 2-2 in Abb. i, ■

Abb. 2a eine Einzelheit der in Abb. 2 gezeigten Platten 22 mit Öffnung, Abb. 3 einen Schnitt nach der Linie 3-3 in Abb. i,

Abb. 4 einen Schnitt durch die Auftragvorrichtung,

Abb. 5 einen Schnitt nach der Linie 5-5 in Abb. i,

Abb. 6 und 7 Einzelheiten der Abb. 4 und 5,

Abb. 8 schematisch die Gesamteinrichtung.

A ist die Gesamteinrichtung, die zur Reglung der Zufuhr der Dispersion, und B die Gesamteinrichtung, die zum Auftragen der Dispersion des wasserabweisenden Stoffes auf die nassen Faserstoffbahnen dient, wenn diese in üblicher Weise vom Formzylinder kommen. Die Dispersion, die mit Vorteil eine wäßrige Dispersion -eines bei gewöhnlicher Temperatur und Druck nicht flüssigen Bitumens, wie Paraffin, Harz, Asphalt o. dgl., ist, das einen Schmelzpunkt zwischen etwa 38 und 115⁰C hat und mit Hilfe eines dispergieren den Stoffes, wie Ton oder anderen ähnlichen Kolloiden, im wäßrigen Stadium dispergiert ist, wird der Vorrichtung A aus dem Vorratsbehälter 6" durch eine Pumpe P über Rohrleitungen 2 und 3 zugeführt (Abb. 8). An der Stelle, wo die Rohrleitung 3 mit dem Behälter A verbunden ist, kann ein Ventil mit Sieb 5 vorgesehen sein, das· im Ventilrohr 4 einen ringförmigen Raum 7 bildet. Die Dispersion tritt durch die Rohrleitung 3 in das Innere der Siebkammer und gelangt durch das Sieb 5 hindurch in den Ringraum 7, um in der Siebkammer Stücke von unerwünschter Größe zurückzuhalten. Die filtrierte Dispersion tritt dann aus dem Ringraum 7 über den Auslaßstutzen 8 der Leitung 3 in den Kasten A. Am Boden des Ventils 4 kann ein geeigneter Auslaßhahn 5° vorgesehen sein, um den durch Filtration zurückgehaltenen Rückstand entfernen zu können.

Die Vorrichtung A besteht aus einer größeren Kammer 10, an die sich eine kleinere Kammer 11 anschließt, die durch die Wand 12 von der Kammer 10 getrennt ist. In der Kammer 10 selbst ist ein Überlauf 13 vorgesehen, dessen unteres Ende genau in eine feste Mutter 14 eingepaßt ist. Die untere Hälfte dieser Mutter 14 ist durch Innengewinde auf den Austrittsstutzen 15 auf geschraubt, der in geeigneter Weise mit dem Vorratsbehälter 8 oder der Pumpe P verbunden ist. Durch diesen Überlauf 15 wird in der Kammer ein konstanter Spiegel der Dispersion aufrechterhalten; dieser Überlauf 13 ist aus der Mutter 14 leicht zu entfernen, um auf diese Weise schnell den Flüssigkeitsspiegel in der Kammer 10 herabsetzen zu können, falls dies während des Arbeitens erforderlich ist. Die der Kammer 10 zugeführte Dispersion kann, bevor sie in die Kammer 11 gelangt, durch ein Sieb 17 hindurchgehen, das in Führungsleisten 18 schräg in der Kammer 10 angeordnet ist. Größere Teilchen dieser Dispersion, die nachteilig sind, werden durch das Sieb 17 zurückgehalten: sie setzen sich allmählich zu Boden, und zwar zwischen auswechselbaren Trennplatten 19 und können durch die Leitung 20 abgezogen werden.

Um eine konstante und vorher bestimmte Zufuhr der Dispersion zur Vorrichtung B zu ermöglichen, ist die Wand 12 der Kammer 10 mit einer größeren Öffnung 21 versehen, deren Mitte unterhalb des oberen Endes des Überlaufes 13 liegt. Um den Durchgang der no Dispersion durch die Öffnung 21 zu regeln, sind Platten 22 vorgesehen, die je eine öffnung 23 besitzen, deren Mitte mit der Mitte der Öffnung 21 übereinstimmt, wenn die Platte in Arbeitsstellung in die Führungen der Wand 12 der Kammer 10 eingeschoben ist (Abb. ι und 2). Die Geschwindigkeit, mit der die Dispersion aus der Kammer 10 unter dem hydrostatischen Überdruck austritt, hängt von der Größe der Öffnung 23 in der Platte 22 ab. Es sind deshalb eine Reihe von Platten 22 vorgesehen, die Öffnun-

gen 23 verschiedener Größen besitzen. Wie in Abb. 1 und 2 dargestellt, sind zweckmäßig zwei Führungen 24 vorgesehen, die je eine Platte 22 aufnehmen. Der Zweck dieser beiden Führungen 24 ist der, daß eine Platte 22 mit anderer Öffnung 23 in Stellung gebracht werden kann, bevor die verwendete Platte 22 mit ihrer entsprechenden öffnung 23 aus den Führungen entfernt wird. Wenn es sich z. B. darum handelt, die Austrittsgeschwindigkeit aus der Kammer 10 schnell zu erhöhen, wird eine Platte 22⁰ mit entsprechend großer Öffnung 23 in die Führung hinter der Platte 22 eingeschoben, worauf die Platte 22 entfernt wird, deren Öffnung kleiner ist, um auf diese Weise die größere Öffnung 23 der Platte22^s in Tätigkeit treten zu lassen. Wenn es sich dann darum handelt, die Austrittsgeschwindigkeit noch weiter zu vergrößern oder zu verringern gegenüber derjenigen, die der Öffnung 23 der Platte 22" entspricht, wird eine andere Platte mit einer entsprechenden Öffnung in die Führung vor der Platte 22° eingesetzt, worauf die letztere entfernt wird. Auf diese Weise gelingt es, einen plötzlichen und nur augenblicklichen starken Austritt von Dispersion durch die Öffnung 21 zu verhindern, was der Fall wäre, wenn nicht in der oben beschriebenen Weise zwei Platten gleichzeitig vor der Öffnung angebracht werden könnten.

Die mit konstanter und vorher bestimmter Geschwindigkeit durch die Öffnung 21 in die Kammer 11 gebrachte Dispersion gelangt aus dieser Kammer 11 durch die Leitung 25 zur Vorrichtung B, in der die Dispersion auf die nasse Faserstoffbahn aufgebracht wird.

Der Rohrstutzen 25 mündet kurz über dem oberen Ende eines Fülltrichters 26, der auf dem oberen Ende des Rohres 27 sitzt, das die Dispersion der AuftragvorrichtungB zuführt. Das Rohr 27 ist mit der Kammer 29 (Abb. 5) der Vorrichtung B verbunden, die neben der Kammer 28 liegt und von dieser durch eine Trennwand 30 getrennt ist, durch deren Öffnungen 31 die Verbindung zwischen den beiden Kammern 28 und 29 hergestellt wird.

Die Dispersion im Behälter 28 wird durch einen Zylinder 40 auf die Faserstoffschicht aufgebracht. Wie aus den Abb. 4 bis 7 hervorgeht, besteht die Auftragvorrichtung zweckmäßig aus einem Zylinder 41 aus geeignetem Material, der mit einen gleichen Abstand voneinander aufweisenden Längsnuten 42 versehen ist, in denen schmale Leisten 43 sitzen, die sich über den Umfang des Zylinders 41 erstrecken und das Lager für eine mit Ausnehmungen oder Höhlungen versehene Platte oder ein Sieb 44 bilden. Dieses Sieb o. dgl. 44 kann um den ganzen Zylinder herumgelegt und in beliebiger Weise mit den Leisten 43 verbunden sein. Der Zylinder 41 ist mit der Welle 45 verbunden, die drehbar bei 46 in den Wandungen 47 gelagert ist, die mit Abstand von den Wandungen 47" des Behälters 28 angeordnet sind. Es ist zweckmäßig, die Lager für die Welle 45 derart entfernt von den Wandungen 47° anzuordnen, damit es auf diese Weise gelingt, die Ansammlung von Dispersion in den Lagern oder um sie herum und dadurch ihre Verschmutzung zu verhindern. Die Welle 45 kann in beliebigen, geeigneten Packungen 48 in den Wandungen 47^a liegen. Verschlußplatten. 49 mit Schlitzen 49^s am Umfang, die den Leisten 43 entsprechen, können auf die Naben der Zapfen 49* gesetzt werden. Der Siebzylinder 44 o. dgl. ist dazu bestimmt, während seiner Drehung in der Flüssigkeit im Behälter 28 Dispersion in Form eines Filmes aufzunehmen, die während der weiteren Drehung auf die nasse Faserstoffbahn übertragen wird, die über den Zylinder 41 läuft, und zwar in Berührung mit dem Siebzylinder 44.

Die verwendete Dispersion kann in beliebiger Weise verdünnt werden. Diese Eigenschaft der Dispersion, nämlich ihre Mischbarkeit mit Wasser, wird gemäß der Erfindung ausgenutzt, um während der ganzen Arbeitsdauer der Vorrichtung einen konstanten Verdünnungsgrad der Dispersion im Behälter aufrechtzuerhalten und um dadurch stets eine vorher bestimmte gleichmäßige Abgabe der Dispersion an die Faserstoffbahn durch den Zylinder 44 zu erzielen. Indem innerhalb des Behälters 28 ein konstantes Flüssigkeitsvolumen aufrechterhalten und diesem Behälter 28 mit bestimmter Geschwindigkeit aus der Vorrichtung A die Dispersion mit einer bestimmten Menge des wasser- ioo abweisenden Stoffes in der Volumeneinheit zugeführt wird, ist es möglich, für jede gegebene Papiermaschine genau die erforderliche Menge des wasserabweisenden Stoffes aufrechtzuerhalten, die auf Oberflächeneinheit der zu behandelnden Bahn aufgebracht wird.

Bei Anwendung von verschiedenen Öffnungsweiten der Öffnungen 23 in den Platten 22 kann man, wenn die Durchtrittsgeschwindigkeit der Dispersion durch diese Öffnungen bestimmt und die Zusammensetzung der Dispersion bekannt ist, leicht die durchtretende Menge von Asphalt oder anderen wasserabweisenden Stoffen bestimmen. Die Menge des wasserabweisenden Stoffes, die in dieser Weise auf die Flächeneinheit der Papierschicht aufgebracht wird, hängt von der linearen Geschwindigkeit der Maschine ab. So kann man für jede aufzubringende Menge des wasserabweisenden Stoffes und für jede Geschwindigkeit der Maschine die benötigte Größe der die Dispersionszufuhr

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regelnden Öffnung 23 in der Platte 22 'bestimmen. Wenn man nun die Dicke der Asphaltschicht oder die Geschwindigkeit der Maschine ändern will, so ist es lediglich erforderlich, die Platte 22 durch eine andere Platte mit einer entsprechend gewählten öffnung zu ersetzen.

Um ein konstantes Flüssigkeitsvolumen im Behälter 28 für den angegebenen Zweck aufrechtzuerhalten, wird die Dispersion mit solcher Konzentration zugeführt, daß sie zu dick oder zu viskos unter den gegebenen- Bedingungen ist, um den wasserabweisenden Stoff auf die nasse Faserstoffbahn aufzubringen. Es ist deshalb stets eine Verdünnung erforderlich, um der Dispersion die für die gegebenen Arbeitsbedingungen erforderliche Konzentration zu geben. Es wurde gefunden, daß im allgemeinen eine Konzentration von mehr als 200 g Asphalt pro Liter Dispersion zu groß ist, um einwandfrei arbeiten zu können, insbesondere deshalb, weil bei dieser Konsistenz der Dispersion der Auftragzylinder 40 dazu neigt, die Dispersion zu schnell während seiner Drehung aufzunehmen. Deshalb wird die Dispersion mit zu großer Konzentration der Vorrichtung A zugeführt und aus dieser mit geregelter Geschwindigkeit in der beschriebenen Weise abgeleitet, damit das Erfordernis, die Dispersion .zu verdünnen, automatisch dazu verwendet werden kann, ein konstantes Flüssigkeitsvolumen im Behälter 28 aufrechtzuerhalten. Wie aus Abb. 1 hervorgeht, wird die Dispersion aus der Vorrichtung A durch die Leitung 25 dem Trichter 26 unter hydrostatischem Druck zugeführt. Die Leitung 27, die den Trichter 26 mit dem Behälter 28 verbindet, hat einen oben offenen Stutzen 50, der mit einer Wasserleitung 51 zusammenarbeitet, die über dem Stutzen 50 mündet. Durch den Druck, unter dem die Dispersion durch die Leitung 27 hindurchgeht, wird aus der Leitung 51 kommendes Wasser bei 50 angesaugt, so daß dem Be- *5 hälter 28 nur verdünnte Dispersion zugeführt wird. Der Stutzen 50 ist in einer bestimmten Höhe oben offen, die dem Flüssigkeitsspiegel entspricht, der im Behälter 28 aufrechterhalten werden soll. Überschüssiges Wasser oder überschüssige Flüssigkeit, die bei 50 ausläuft, kann durch eine besondere Vorrichtung 52 aufgefangen und aus dieser abgeleitet werden. Falls der Flüssigkeitsspiegel 28 unterhalb einer gewünschten Grenze liegt, wodurch die Konzentration der Dispersion im Behälter stärker wird, wird automatisch die Zufuhr von Wasser bei 50 erhöht, so daß eine entsprechende Verdünnung stattfindet, bis das Flüssigkeitsvolumen im Behälter 28 genügend groß ist, um den gewünschten Flüssigkeitsspiegel zu erreichen. Durch diese Einrichtung wird mithin ein Sinken des Flüssigkeitsspiegels im Behälter 28 unter die gewünschte Grenze sofort und selbsttätig aus- " geglichen durch einen entsprechenden Zusatz von Wasser durch den Stutzen 50, ohne daß dadurch die Auftragung des wasserabweisenden Stoffes durch den Zylinder 40 auf die zu behandelnde Faserstoffbahn wesentlich beeinflußt wird.

Claims

Patentansprüche:

₀ i. Verfahren zum Wasserdichtmachen von Fäserstoffbahnen, insbesondere Papier- und Pappbahnen, durch Aufbrin- ⁷S gung eines wasserabweisenden Stoffes, insbesondere bituminöser Art, mittels eines Auftragzylinders, der in einer wäßrigen Dispersion des wasserabweisenden Stoffes umläuft, dadurch gekennzeichnet, daß eine regelbare, aber konstante Menge des wasserabweisenden Stoffes in Form einer zu konzentrierten Dispersion kontinuierlich einem Vorrats- oder Verteilungsbehälter für die Dispersion entnommen und vor oder beim Eintritt in den Behälter mit dem Auftragzylinder mit der zur Konstanthaltung des Flüssigkeitsspiegels in diesem Behälter erforderlichen Wassermenge verdünnt wird.
2. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus einem Behälter mit drehbarem Auftragzylinder und einer Zuführungsleitung für die Dispersion des wasserabweisenden Stoffes, dadurch gekennzeichnet, daß in den waagerechten Teil der Zuführungsleitung (27) ein oben offener Stutzen (50) von dem Flüssigkeitsstand im Auftragbehälter (28) entsprechender Höhe eingeschaltet ist, über dessen Öffnung eine Wasserleitung (51) frei mündet.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch auswechselbare Platten (22) mit Öffnungen (23) verschiedener Größe im Auslauf (21) des Vorrats- oder Verteilungsbehälters (10) für den wasserabweisenden Stoff.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

BERLIN. GEDRUCKT IN DER REICHSDRUCICEREt: