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Verfahren und Vorrichtung zum Zerkleinern von Papierrohstoff in Blatt-
oder Bahnform Die Erfindung bezieht sich auf das Zerkleinern von Papierrohstoff,
der in Blatt-oder Bahnform vorliegt. Der zur Herstellung von Papier oder Pappe dienende
Rohstoff wird bekanntlich in fast trockenem Zustande entweder in Tafeln von 5o bis
6o cm Breite und 75 bis ioo cm Länge oder in Form von Dollen geliefert, die häufig
mehrere hundert Meter Stoff enthalten. Dieser Rohstoff muß, bevor er aufgelöst werden
kann, zunächst zu Stricken von kleineren Abmessungen von beispielsweise 40 X 40
mm zerkleinert werden. Die hierfür bekannten Einrichtungen bestehen aus zwei umlaufenden
Walzen, von denen jede mit gezahnten Scheiben versehen ist, die in die Zwischenräume
der Scheiben der anderen Walze eingreifen und die Tafel aus Papierrohstoff, die
man zwischen diesen Walzen durchlaufen läßt, in Streifen zerschneiden. Wenn der
Stoff in Form von Tafeln von ; 5 bis ioo cm Länge geliefert wird, so stellt die
Länge dieser aus dem Zerteilen austretenden Streifen bereits ein ziemlich großes
Hindernis für die Weiterbehandlung dar, und dieser Nachteil verhindert vollständig
die Verwendung dieser Art der Zerteilung mittels Scheiben, wenn der Rohstoff in
Form von Rollen geliefert wird, da hierbei Streifen von mehreren hundert iL\Ieter
Länge gebildet werden würden.
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Die Erfindung stellt es sich nun zur Aufgabe, die Zerteilung des in
Tafeln oder Rollen gelieferten Rohstoffs zu kleinen Stücken mit Hilfe der obenerwähnten
Scheibeneinrichtung zu ermöglichen. Dieses Ergebnis wird erfindungsgemäß dadurch
erzielt, daß die Rohstoffschicht mit senkrecht oder schräg zur Seitenkante verlaufenden
Schlitzen. versehen
wird, die in nebeneinandcrliegenden parallelen
Reihen angeordnet und in der Längsrichtung abwechselnd gegeneinander versetzt sind
und in der Querrichtung übereinandergreifen, so daß das Blatt oder die Bahn beim
Zerschneiden in Längsrichtung unmittelbar in Stücke zerfällt.
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Diese Schlitze können in dem Rohstoff entweder während der Herstellung,
vorzugsweise während einer Behandlungsstufe, in der der Stoff noch feucht und daher
weniger fest ist, oder im Augenblick der Verwendung unmittelbar vor der Zerteilung
angebracht werden.
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In der Technik der Papiererzeugung ist es nicht neu, die Blätter aus
Papier bz#"v. Papierstoff zu durchlochen, und zwar für verschiedene Zwecke, wie
z. B.; um den Stoff aus zollgesetzlichen Gründen als Rohstoff zu kennzeichnen oder
zwecks Erleichterung des Durchgangs von Trockenluft oder endlich zwecks Bildung
geringer Erhöhungen an der Oberfläche einer Reihe von übereinander zu legenden Blättern,
um ein Kleben der Blätter aneinander zu verhüten. In sämtlichen Fällen ist jedoch
die Anordnung der Durchlochungen ganz unwesentlich und kann für den jeweils gesuchten
Zweck ganz beliebig sein. Bei der vorliegenden Erfindung aber, die ein Erleichtern
des Zerkleinerns von Papierrohstoff bezweckt, haben die Schlitze den neuen Zweck,
ein regelrechtes Durchschneiden des Blattes in der Quere oder Schräge zu erzeugen,
damit beim späteren Zerteilen des Blattes in Längsstreifen das Blatt unmittelbar
in regelmäßige Stücke von geringen Abmessungen zerfällt, und dafür müssen die Schlitze
die zweckentsprechende, oben angegebene Anordnung aufweisen.
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Die Aufgabe des Aufreißens zu regelmäßigen Stücken von geringen Abmessungen
ist für Druckstücke bereits gestellt worden, und es ist zu diesem Zweck eine Vorrichtung
vorgeschlagen worden, die einfach aus einem Paar zusammenwirkender Zylinder besteht,
deren in der Länge abgestufte Zähne radiale und längs laufende Schneidkanten enthalten,
die ein Zerreißen der bedruckten Blätter be.-wirken sollen. Eine solche Vorrichtung
kann für die Zerkleinerung der Blätter aus Papierrohstoff zu geringen Abmessungen
durchaus nicht verwendet werden, denn eine solche Zerkleinerung stellt eine recht
heikle Aufgabe dar, deren Anforderungen recht verschieden von und komplizierter
als diejenigen bei Druckstücken sind, und dies wegen des Unterschiedes in den verwendeten
Stoffen und in den Behandlungsbedingungen. Die Verwendung der erwähnten Vorrichtung
für Papierrohstoff würde ausschließlich eine Teilung der Blätter in Längsstreifen
zur Folge haben, die durch den von den radialen Schneidekanten der Zylinderzähne
angefangenen ununterbrochenen Riß erzeugt wird.
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Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung, um den Papierrohstoff
nach dem oben angegebenen Verfahren mit Schlitzen zu versehen. Diese Vorrichtung
besteht aus einem oder mehreren Walzenpaaren, die durch eine zweckentsprechende
Anordnung von Zähnen und entsprechenden Aussparungen paarweise zusammenwirken, und
ist dadurch 'gekennzeichnet, daß die zusammenarbeitenden Zähne undAussparungen,
die mehrere nebeneinanderliegende kreisförmige Reihen bilden, in benachbarten Reihen
in Richtung des Kreisumfanges gegeneinander versetzt sind und in Achsrichtung der
Walze übereinandergreifen.
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Beispielshalber sollen nachstehend an Hand der Zeichnungen mehrere
Ausführungsformen der erwähnten Vorrichtung beschrieben werden.
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Fig. i und 2 stellen schematisch in Draufsicht und von vorn einen
Längsschneider dar, der mit erfindungsgemäß geschlitztem Papierrohstoff gespeist
wird.
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Fig. 3 und q. zeigen in schematischem Aufriß bzw. in Draufsicht eine
Vorrichtung zum Schlitzen des Papierrohstoffs während seiner Berstellung.
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Fig. 5 und 6 zeigen im Längsschnittaufriß bzw. in teilweisem Querschnitt
einen Längsschneider, der mit einer erfindungsgemäßen Schlitzvorrichtung verbunden
ist.
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Fig. 7 und 8 zeigen im Längsschnittaufriß bzw. von vorn eine zweite
Ausführungsform der Schlitzvorrichtung.
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Fig.9 und 1o zeigen entsprechend eine dritte Ausführungsform dieser
Vorrichtung, während Fig. i i und r2 sich auf eine vierte Ausführungsform beziehen.
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Auf Fig, i und 2 ist ein Längsschneider dargestellt, der von zwei
gleichartigen Walzen i und 2 gebildet wird, die mit gezahnten Scheiben 3, 3', 3"
. . und 4., 4',
" . .. besetzt sind, wobei die Scheiben der einen Walze in
die Zwischenräume zwischen den Scheiben der anderen Walze eingreifen und Führungsklingen
5, 5', 5" . .. und 6, 6' ,
6" . . , sich gegen diese Walzen in den Zwischenräumen
zwischen den Scheiben legen, um den Papierstoff von jenen Walzen nach dem Durchgang
durch die Maschine abzulösen.
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Wenn man durch einen solchen Längsschneider eine Tafel aus Papierrohstoff
führt, so wird diese in Streifen wie B. 8', 8" . . (vgl. Fig. 2) zerlegt. Erfindungsgemäß
wird die Tafel vor dem Eintritt in den Längsschneider mit Querschlitzen 9, io, 9',
io', g', iö' versehen, die in aneinanderstoßenden
(Zeihen angeordnet
sind, die abwechselnd den Scheiben 3, .4, 3', 4.' . . . der beiden Walzen i und
2 entsprechen; die Schlitze zweier benachbarter Reihen sind zueinander in Längsrichtung
der Tafel versetzt und greifen in Richtung der Breite bzw. in Querrichtung übereinander,
so daß die" Tafel beim .Zerschneiden in Längsrichtung durch die Scheiben des Längsschneiders
in rechtwinklige Stücke wie i i, i i', i i" zerkleinert wird.
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Die Schlitze der Tafel können auch, statt in Querrichtung angeordnet
zu werden, schräg in bezug auf die Längsrichtung der Tafel liegen, wie sie bei 12,
r2', 12", 13, 13', 13" auf Fig. i dargestellt sind, wobei die zu beiden Seiten der
Längsachse der Tafel liegenden Schlitze 12 und 13 vorzugsweise in entgegengesetztem
Sinne geneigt sind, wo-
durch das Schlitzen der Tafel unter Aufrechterhaltung
einer einwandfreien Spannung dieser Tafel in Querrichtung erleichtert wird.
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Der in Rollen gelieferte Papierrohstoff kann schon während seiner
Herstellung mit Hilfe der schematisch auf Fig. 3 und 4 dargestellten Einrichtung
geschlitzt werden. Diese Einrichtung enthält eine umlaufende Walze i4, die mit Zähnen
15, 15', 15" . . . von abgeflachter Form und sehr schmalem Querschnitt versehen
ist, die schräg zu den @7antellinien der `'Talzen in kreisförmigen Reihen angeordnet
sind, die zueinander in Richtung des Umfanges versetzt sind und in Richtung der
Breite der Walze übereinandergreifen. Die gezahnte Walze 14 liegt zwischen den Preßwalzen
16, 16', aus denen die Papierstoffbahn 17 in feuchtem Zustand austritt, und den
Trockenwalzen 18, 18' usw. -. . . ., an deren Austritt die Bahn in Rollenform aufgewickelt
wird. Die Bahn wird kräftig gegen die gezahnte Walze 14 mit Hilfe eines Spannzylinders
i9 gedrückt, derart, daß regelmäßige Schlitze in der Tafel durch die Zähne 1 5 erhalten
werden.
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Fig. 5 und 6 zeigen eine Maschine, mit der der trockene, in Rollenform
gelieferte Papierrohstoff geschlitzt und längs geschnitten werden kann. Diese Maschine
besteht aus einem Längsschneider, beispielsweise der auf Fig. i und 2 gezeigten
Art, mit Scheiben 3 und 4, und aus einer Schlitzvorrichtung, die auf der Bewegungsbahn
der Rohstoffbahn vor dem Längsschneider angeordnet ist. Die Schlitzvorrichtung enthält
zwei Walzenpaare 2o, 21 und 22, 23, die auf der Bewegungsbahn der Rohstoffbahn 24
hintereinander angeordnet sind. Die oberen Walzen 20 und 22 dieser beiden Walzenpaare
sind mit Zähnen 25, 26 mit sehr schmalem, abgeflachtem Querschnitt besetzt, wobei
diese Zähne längs Mantellinien dieser Walzen in kreisförmigen Reihen angeordnet
sind; die Zahnreihen 25, 26 der Walzen 2o, :2 entsprechen dabei den gezahnten Scheiben
3 bzw. 4. der Längsschneidewalzen i bzw. 2. Die unteren Walzen 21, 23 sind mit Ausnehmungen
27, 28 versehen, die den Zähnen 25, 26 entsprechen, die während des Umlaufs der
Walzen in jene Ausnehmungen eingreifen. Diese Walzen sind beispielsweise hohl ausgebildet,
wobei die Ausnehmungen der Walzen 21, 23 von in den :Mänteln -dieser Walzen angebrachten
Löchern sowie von größeren, in diesen Mänteln ausgesparten öffnungen 29 (vgl. Fig.
6) gebildet werden, welch letztere zur Entfernung der Teilchen der Zellstoffmasse
dienen, die gegebenenfalls durch die Löcher 27, 28 in jene Walzen haben eindringen
können. Die gezahnten Walzen 2o, 22 und die gelochten Walzen 21, 23 weisen zwischen
den Zahn- oder Lochreihen kreisförmige Nuten 30, 32, 31, 33 auf, in welche Kämme
bildende Klingen 34, 36, 35, 37 eingreifen, die an Querschienen 38, 40, 39, 41 befestigt
sind und dazu dienen, den Stoff zwischen den Lochwalzen zu führen sowie von den
Zähnen und Löchern dieser Walzen abzulösen. Die Querschienen 39, 41 halten außerdem
die Klingen 5, 6, die als Abstreichmesser in dem hinter den Lochwalzen angeordneten
Längsschneider 1, 2 dienen, aus dem die geschlitzte Bahn in Form von kleinen Stückchen
zerteilt, wie oben beschrieben, austritt. Die drei zum Schlitzen und Zerteilen dienenden
Walzenpaare sind in einem gemeinsamen Gestell 42-gelagert und werden mit der gleichen
Umfangsgeschwindigkeit von einem Motor 43 aus angetrieben, der beispielsweise mittels
eines Riemens eine Scheibe 4.4. treibt, die mit einem Zahnrad 45 fest verbunden
ist, das mit Zahnrädern 46, 47 kämmt, die auf die Wellen der Walzen 21, 23 aufgekeilt
sind und mit auf die Wellen der Walzen 2o, 22 aufgekeilten Zahnrädern 48, 49 in
Eingriff stehen, wobei das Zahnrad 47 seine Bewegung außerdem den Längsschneidewalzen
1, 2 über Zahnräder 50, 51, 52 mitteilt.
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Die vorstehend an Hand der Fig. 5 und 6 beschriebene Ausführungsform
der Locheinrichtung kann durch die auf Fig. 7 und gezeigte Einrichtung ersetzt werden,
in der die Schlitzvorrichtung von zwei gleichartigen Walzen 53, 54 gebildet wird,
die je einerseits mit kreisförmigen Reihen von Querzähnen 55, 5(i mit abgeflachtem
Querschnitt besetzt sind, die beziehungsweise den Scheiben der beiden Walzen der
Längsschneidevo@rrichtung entsprechen, sowie andererseits mit kreisförmigen Reihen
von Löchern 57, 58 versehen sind, die in den Zwischenräumen zwischen den Zähnen
55 bzw. 56 liegen, wobei die Löcher jeder Walze in Richtung des Umfanges in bezug
auf deren Zähne versetzt sind und den Zähnen der anderen Walze entsprechen, derart,
daß
die Zähne jeder Walze bei deren Umlauf in die Löcher der anderen Walze eingreifen
und auf diese Weise in der Papierrohstoffbahn a4 dieselben Schlitze wie die auf
Fig. 5 und 6 gezeigte Vorrichtung bilden. Wie bei der auf diesen letzteren Figuren
gezeigten Ausführungsform enthalten die gezahnten Walzen in den Zwischenräumen zwischen
den Zahnreihen kreisförmige Nuten 59, 6o, in die kammartige Klingen 61, 62 eingreifen,
die als Abstreichmesser dienen und den Stoff, der das Bestreben hat, an diesen Walzen
festzuhaften, von den Walzen ablösen.
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Eine dritte Ausführungsform einer Schlitzvorrichtung, die für trockene
Bahnen anwendbar ist und, wie oben beschrieben, mit einem Längsschneider kombiniert
werden kann, ist auf Fig. 9 und 1o dargestellt. Diese Vorrichtung enthält eine einzige
umlaufende, gezahnte Walze 63, die mit zwei Gruppen von kreisförmigen Reihen von
Querzähnen 64, 64' . .. und 65, 65' .. . besetzt ist, die gegeneinander in Richtung
des Umfanges wie die Schlitze versetzt sind, welche man in der Bahn oder Tafel herstellen
will: diese beiden abwechselnden Gruppen von Zahnungen entsprechen beziehungsweise
den Scheiben der beiden Längsschneidewalzen. Diese gezahnte Walze 63 ist exzentrisch
in einem Hohlzylinder 66 angeordnet, der sich mit derselben Umfangsgeschwindigkeit
wie die gezahnte Walze dreht und mit einer Reihe von Löchern 67, 67' .. . und 68,
68' . . . versehen ist, die den Zahnungen der Walze 63 entsprechen, die in jene
Löcher in der Nähe der untersten Mantellinie der beiden Walzen eingreifen. Um die
zu schlitzende Bahn gut gegen die Zähne der Walze 63 zu drücken, die durch die Lochungen
des Hohlzylinders 66 hindurchdringen, ist ein zweiter umlaufender Hohlzylinder 69
unter dem Zylinder 66 angeordnet und ebenfalls mit Lochreihen 70, 70' ..
. und 71, 71' . . . versehen, die den Zahnungen der Walze 63 entsprechen und in
die diese Zahnungen während des Umlaufes eindringen. Abstreichklingen c)4, 95 legen
sich gegen die beiden gelochten Hohlzylinder 66, 69 in der Weise, daß sie von diesen
Zylindern die geschlitzte Bahn ablösen, die das Bestreben hat, an jenen Zylindern
festzuhaften. Der gelochte Hohlzylinder 66, in dem sich die exzentrische gezahnte
Walze 63 dreht, sorgt gleichzeitig für eine ausgezeichnete Führung der Bahn 24 bei
ihrer Bewegung durch die Schlitzeinrichtung und für das Ablösen der Bahn von den
Zähnen der Walze 63.
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Eine vierte, besonders vorteilhafte Anordnung für das Schlitzen der
Papierrohstoffbahn oder -tafel ist auf den Fig. 11 und 12 dargestellt. Eine mit
schmalen Zähnen ; 3 versehene Walze 72 kämmt mit einer anderen Walze 74 mit Hilfe
der Zahnräder 75. Die als Hohlzylinder ausgebildete Walze 74 ist finit Lochungen
76 versehen, in welche die Zähne 73 eindringen. Durch Öffnungen 77,
die an
den beiden Enden des Hohlzvlinder@ 74 angeordnet sind, können kleine Teilchen des
Papierstoffes entfernt werden, die in das Innere des Zylinders durch die Löcher
76 unter der Einwirkung der Zähne 73 haben eindringen können.
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Die Walze 72 wird elastisch gegen den Hohlzylinder 74 durch bewegiiclie
Lager 78, Federn 79 und Druckschrauben 8o gepreßt. Es ist ferner ein Anschlag 81
vorgesehen, um einen äußerst kleinen Abstand zwischen den beiden Walzen 72, 74 aufrechtzuerhalten.
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Gegen den Hohlzylinder ;,4 wird ferner elastisch eine Walze 82 durch
bewegliche Lager 83, Federn 84 und Druckschrauben 85 gepreßt.
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Die Papierrohstoffbahn 86, die zwischen der Walze 82 und dem Hohlzylinder
74 zutritt, wird kräftig gegen den letzteren gedrückt, um für ein gutes Anhaften
zu sorgen und zu verhüten, daß die Papierstoftbahn sich in Querrichtung in sich
selbst unter der Einwirkung der Zähne73 zusammenschiebt, wenn diese Zähne in die
Öffnungen 76 eingreifen. Zu demselben Zweck wird der Hohlzylinder 74 mit einer rauhen
Oberfläche 86" versehen (agl. Fig. 12).
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Um das Eindringen der Zähne in die Papierstoffbahn zu erleichtern
und jegliches Gleiten der Zähne auf der Oberfläche vier Bahn zu verhüten, sind die
Zähne 73 als Sägezähne 8; ausgebildet.
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Wenn die Rohstoffbahn oder -tafel 86 zwischen den Walzen 72 und 74.
hindurchgeht, @vo sie durch die Zähne 73 geschlitzt wird, so hakt sie sich an diesen
Zähnen an und folgt der Bewegung der Walze 72. Um die Bahn von diesen Zähnen wieder
abzulösen, sind gebogene Führungen 88 vorgesehen; diese Führungen werden in kreisförmigen
Nuten 89 gehalten. Zu diesem Zweck sind die Zähne 73 in zwei Abschnitte 9o und 91
unterteilt, um den Durchlaß dieser Führungen zu gestatten. Da letztere eine sehr
geringe Dicke haben, ist der Abstand der beiden Zahnabschnitte oo und 91 ebenfalls
sehr gering, und wenn diese Zahnabschnitte die Bahn durchbohrt haben, so wird der
Zwischenraum 9-2, der nicht unmittelbar der Einwirkung der Zähne ausgesetzt worden
ist, leicht unter dem Einfluß jener beiden Zahnabschnitte zerreißen.
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Die Führungen 88 lösen fortschreitend die Bahn oder Tafel von den
Zähnen .-3, 86 ab, die darauf zwischen die Führungen 5 und 6 und Längsschneidewalzen
3 und 4 gelangt, aus denen der Stoff, zu kleinen rechtwinkligen Stücken zerkleinert,
austritt.
Ein Ritzel 93, das durch einen beliebigen Motor
angetrieben werden kann, kämmt gleichzeitig mit den Zahnrädern der Walzen 7 2 und
74 und den Zahnrädern der Zerteilerscheiben 3 und 4.