DE855196C

DE855196C - Process and device for the production of molded fibrous bodies

Info

Publication number: DE855196C
Application number: DEP8419D
Authority: DE
Inventors: Klaus Dipl-Ing Steiner; Oswald F Dr Wyss
Original assignee: NORDDEUTSCHE HOMOGENHOLZ GES M
Current assignee: NORDDEUTSCHE HOMOGENHOLZ GES M
Priority date: 1945-04-14
Filing date: 1945-04-14
Publication date: 1952-11-10

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Faserstoff-Formkörpern Bei der diskontinuierlichen Herstellung von Faserstoff-Formkörpern mit und ohne Bindemittel und andere Zusätze aus gewöhnlich wäßrigen Aufschlämmungen sind bezüglich der Naßverformung im allgemeinen zwei Wege eingeschlagen.Process and device for the production of molded fibrous articles In the discontinuous production of molded fibrous bodies with and without Binders and other additives from usually aqueous slurries are related wet deformation has generally taken two routes.

i. bedient man sich der sog. Naß- oder Formpresse, einer stabilen und entsprechend schweren Einrichtung, bestehend aus einem Kasten bzw. oben und unten offenem Gefäß in den Abmessungen des Formkörpers, welches entweder auf der Filtereinrichtung, z. B. dem Siebkasten, fest aufsteht und in dem dann von oben ein meist hydraulisch gesteuerter Preßstempel bewegt wird, der oft auch mit Filtereinrichtungen versehen ist, oder aber der Stempel ist in den Kasten von unten eingeführt und wird zur Entwässerung nach oben bewegt, wobei die Oberseite des Preßkastens durch eine fest angepreßte, gegebenenfalls auch Filtereinrichtungen aufweisende Deckplatte verschlossen ist. Auch ist hier mit zwei, sichl'aufeinander zu bewegenden Preßstempeln gearbeitet worden und besonders diese Ausführung hat man auch liegend angeordnet, so daß sich die beiden Stempel nicht' von oben und unten, sondern von zwei Seiten, z. B. links und rechts, gegeneinander bewegen. Da Formkasten, Preßstempel; Widerlager, überhaupt alle tragenden und Druck und Gegendruck aufnehmenden Bauteile die notwendige Stabilität besitzen müssen, ist die Maschine entsprechend schwer und meist am Aufstellungsplatz an Fundamente gebunden. Benutzt wird sie vorteilhaft zur laufenden Erzeugung von Platten und Formkörpern, wobei für jedes Format bzw. jede Dimensionierung der entsprechend gebaute Apparat vorhanden sein muß, denn in den vorhandenen Formkasten einzusetzende Formen für andere Formate und Formbildungen und deren Preßstempel usw. wären zu massiv und schwer, um leicht ausgewechselt zu werden.i. one uses the so-called wet or molding press, a stable one and accordingly heavy equipment, consisting of a box or above and Open bottom vessel in the dimensions of the molding, which is either on the Filter device, e.g. B. the sieve box, stands up firmly and in which then from above a mostly hydraulically controlled ram is moved, which is often also with filter devices is provided, or the stamp is inserted into the box from below and is moved upward for drainage, the top of the press box by a firmly pressed cover plate, optionally also having filter devices is locked. Also here is with two press rams that are to be moved towards one another been worked and especially this version has also been arranged lying down, so that the two stamps are not 'from above and below, but from two sides, z. B. left and right, move against each other. Da molding box, press ram; Abutment, In general, all load-bearing and pressure and counter-pressure absorbing components are necessary Must have stability, the machine is correspondingly heavy and usually at the installation site bound to foundations. It is used advantageously for the ongoing generation of Plates and moldings, with the corresponding for each format or each dimensioning built apparatus must be available, because to be used in the existing molding box Forms for other formats and formations and their press stamp, etc. would be closed massive and heavy to be easily replaced.

2. bedient man sich des sog. Nutschenprinzips. Ein oben und unten offenes, den Abmessungen des Formkörpers entsprechenden Gefäß leichter Bauart (Oberteil, Nutschenkasten) steht in der Regel auf einem evakuierbaren Gefäß (Unterteil, Vakuumkasten, Saugkasten), und zwischen beiden befindet sich dieFiltereinrichtung. (Drahtsiebe, Schlitzbleche, poröse Massen u. dgl.), die durch ihre Formgebung die Gestalt des Formkörpers bestimmt. Die in den Oberteil eingegebene Aufschlämmung entwässert durch ihr Eigengewicht und unter der Saugwirkung des von der Filterseite her einwirkenden Unterdrucks. Die Apparatur ist im Gegensatz zur Formmaschine nach i. leicht und beweglich, von allen Seiten zugänglich, da Widerlager und tragende Bauteile fortfallen. Formkästen und Siebeinrichtungen sind leicht vom Unterteil abhebbar bzw. abkippbar und auswechselbar. Die Einrichtung wird u. a. gern benutzt, wenn auf einem Saugkasten nacheinander verschiedene Formteile gegossen werden sollen. Die Nachteile der Apparatur sind die, daß zur Entwässerung nur der Unterdruck des Vakuumkastens zur Verfügung steht, so daß man häufig ungenügend vorgepreßte Naßformlinge erhält, daß überhaupt Aufschlämmungen hohen Schmierigkeitsgrades schlecht oder erst nach erheblicher Zeitdauer entwässern und daß sich die Stoffkuchen nach längerer Evakuierung von den Rändern der Oberform lösen, Risse bekommen, daher unbrauchbar sind und daß hiermit auch die Vakuumeinwirkung auf die Kuchen aufgehoben wird.2. the so-called nutsch principle is used. One above and one below open vessel of a lightweight construction corresponding to the dimensions of the molding (upper part, Nutschenkasten) usually stands on an evacuable vessel (lower part, vacuum box, Suction box), and the filter device is located between the two. (Wire screens, Slotted sheets, porous masses, etc.), which by their shape the shape of the Shaped body determined. The slurry entered into the top drains through their own weight and under the suction effect of that acting from the filter side Negative pressure. In contrast to the molding machine according to i. easy and movable, accessible from all sides, as abutments and load-bearing components are omitted. Molding boxes and sieve devices can easily be lifted off or tipped off from the lower part and interchangeable. The facility will include often used when on a suction box successively different moldings are to be poured. The disadvantages of the apparatus are those that only the negative pressure of the vacuum box is available for drainage stands, so that inadequately pre-pressed wet bricks are often obtained, that at all Slurries with a high degree of smeariness poorly or only after a considerable period of time drain and that the fabric cake after a long evacuation from the edges loosen the upper mold, get cracks, are therefore unusable and that with this too the vacuum effect on the cakes is canceled.

Im folgenden werden Vorrichtungen und Maßnahmen beschrieben, die teils die Vorzüge des Nutschenverfahrens vergrößern, teils seine Nachteile beheben, so daß sich aus der Anwendung der Vorrichtungen und Maßnahmen ein gegenüber dem bekannten verbessertes Verfahren zur Herstellung von Faserstoff-Formkörpern unter Verwendung nutschenartiger Apparaturen ergibt, wobei die im folgenden geschilderten Vorrichtungen und Maßnahmen aber nicht immer alle gleichzeitig zur Anwendung zu gelangen brauchen. Bei der Beschreibung wird auf die zeichnerischen Darstellungen Bezug genommen.Devices and measures are described below, some of which Increase the advantages of the Nutschenververfahren, partly eliminate its disadvantages, see above that from the application of the devices and measures one compared to the known improved process for producing molded fibrous articles using Nutschen-like apparatus results, with the devices described below and measures do not always have to be applied at the same time. In the description, reference is made to the drawings.

Der Saugkasten (Unterteil) i wird so stark ausgeführt, daß er außer dem in ihm auftretenden Unterdruck einen von außen einwirkenden Überdruck einer Anzahl von Atmosphären aushalten kann. Um an Bauhöhe, Material und Gewicht zu sparen, wird er unter Wahrung des durch die Dimensionierung der herzustellenden Formkörper bedingten Querschnittes im allgemeinen nur etwa 20 cm hoch ausgeführt, sein Boden sei nach einer Seite, Kante oder Ecke schwach geneigt und mündet in einen durch einen Schieber verschließbaren Rohrstutzen. Der Saugkasten befindet sich auf einem niedrigen Fahrgestell bzw. sei er derart auf Rädchen, Rollen, Kugeln od. dgl. gestellt, daß er in jeder gewünschten Weise verschiebbar ist.The suction box (lower part) i is made so strong that it except the negative pressure occurring in it an externally acting positive pressure Number of atmospheres can withstand. To save on height, material and weight, it is while maintaining the molded body to be produced by the dimensioning conditional cross-section is generally only about 20 cm high, its bottom be slightly inclined to one side, edge or corner and open into one a slider closable pipe socket. The suction box is on a low chassis or if it is placed on wheels, rollers, balls or the like, that it can be moved in any desired way.

Der Querschnitt des Saugkastens kann quadratisch, rechteckig, kreisrund, oval oder in der Form gehalten sein, die der Durchschnittsgestaltung der auf die Horizontalebene projizierten Formkörperformen, die auf ihm hergestellt werden sollen, am nächsten kommt. Die auf die Horizontalebene projizierte Gestaltung .2 der jeweils zur Verarbeitung gelangenden Formkörperform wird aus einer druckstabilen Grundplatte 3 ausgeschnitten, die auf den Saugkasten vakuumdicht und unverrückbar aufgelegt wird (s. Fig. i und 2). Die Filtereinrichtung, Siebplatte 4 od. dgl. wird ihrerseits vakuumdicht und unverrückbar in die Aussparung eingesetzt, und diese kann mit der Grundplatte, wie die Grundplatte mit dem Saugkasten durch bekannte Mittel noch verklammert oder anderweitig lösbar verbunden werden. Die Filtereinrichtung kann in bekannter Weise durch ein druckstabiles, flüssigkeitsdurchlässiges Einsatzstück versteift werden. Der Oberteil (Nutschenkasten) 5 ist auf die Siebeinrichtung aufsetzbar, aufsteckbar bzw. von dieser abkippbar, jedenfalls derart entfernbar, daß der Filterkuchen nach seiner Naßformung oder auch nach seiner Ausheizung, gegebenenfalls samt Siebeinrichtung von der Grundplatte abzunehmen bzw. herauszuheben und der weiteren Verarbeitung zuzuführen ist. Zu jeder Formkörpergestalt gehört somit eine Grundplatte mit der individuellen Aussparung für den jeweiligen Filterkörper, und auf jede Grundplatte können nacheinander weitere Siebeinrichtungen desselben Formates aufgesetzt werden, was man vornehmlich zwecks besserer Ausnutzung der Einrichtung dann tun wird, wenn die Naßkuchen unter Verbleib auf der Siebform an einer anderen Stelle ausgeheizt werden. Die Rißbildungen im Naßkuchen werden dadurch verhindert, daß auf ihn vor oder während seiner Bildung eine Deckform 6 aufgesetzt wird, die zur formgebenden Gestalt der Filtereinrichtung (Patrize) als Matrize fungiert. Die Deckform kann auch als Schwimmer ausgebildet sein, der sich bei fortschreitender Absaugung selbständig auf den Kuchen aufsetzt.The cross section of the suction box can be square, rectangular, circular, oval or in the shape that matches the average shape of the Horizontally projected moldings that are to be produced on it, comes closest. The design projected onto the horizontal plane .2 of each The molded body shape to be processed is made from a pressure-stable base plate 3 cut out, which are vacuum-tight and immovable placed on the suction box (see Fig. i and 2). The filter device, sieve plate 4 or the like is for its part vacuum-tight and immovable inserted into the recess, and this can with the Base plate, like the base plate, still clamped to the suction box by known means or otherwise releasably connected. The filter device can be known in the art Way stiffened by a pressure-stable, liquid-permeable insert will. The upper part (groove box) 5 can be placed on the sieve device, attachable or tiltable from this, in any case removable in such a way that the filter cake after it has been wet-formed or after it has been baked out, optionally including a sieve device to remove or lift out of the base plate and further processing is to be supplied. A base plate with the individual recess for the respective filter body, and on each base plate further screening devices of the same format can be attached one after the other, what will be done, primarily for the purpose of better utilization of the facility, when the wet cake is baked at a different point while remaining on the sieve mold will. The cracks in the wet cake are prevented by facing it or during its formation a cover mold 6 is placed, which is used for the shaping Shape of the filter device (patrix) acts as a matrix. The deck shape can can also be designed as a swimmer, which becomes independent as the suction progresses on top of the cake.

Die Deckform verhindert die Rißbildung, aber ohne weiteres nicht die Randablösung des Kuchens. Es wurde nun gefunden, daß man diese in vielen Fällen schon dadurch verhindern kann, daß man ein kleines Quantum der zur Formkörperherstellung dienenden Stoffsuspension auf die Deckform bzw. den Schwimmer aufbringt, da der sich zwischen Deckform und Nutschenwand absetzende Stoff eine hinreichende Abdichtung 8 bewirkt. In Fig. 3 und 4 sind Ausführungsbeispiele der Maßnahme bei einer Deckform und einem Schwimmer dargestellt. In Fällen, bei denen eine derart vorgenommene Abdichtung unwirksam oder unpraktisch ist, wird sie durch Vorrichtungen bewirkt, von denen zwei bildlich dargestellt seien. Nach Fig. 5 ist in eine um einen Schwimmer horizontal verlaufende Aussparung, Rinne od. dgl. ein aufblasbarer Gummischlauch 9 zur Abdichtung zwischen Schwimmer und Nutsche eingelegt, und nach Fig.6 wird die Dichtung durch einen rings um eine Deckform laufenden, an ihr befestigten und seitlich über sie vorstehenden Gummiring, Manschette io od. dgl. bewirkt, deren überstehende Enden durch den atmosphärischen Überdruck gegenüber dem Vakuum an die Nutschenwand angepreßt werden.The cover shape prevents cracking, but not easily Edge detachment of the cake. It has now been found that one can do this in many cases can prevent a small amount of the for molding production Serving stock suspension on the deck form or the float, since the The substance that settles between the top mold and the wall of the groove provides a sufficient seal 8 causes. 3 and 4 are exemplary embodiments of the measure in a cover mold and a swimmer. In cases where such a seal is made ineffective or impractical, it is effected by devices of which two are represented graphically. According to Fig. 5, a float is in a horizontal position running recess, channel or the like. An inflatable rubber tube 9 for sealing inserted between float and nutsche, and according to Fig. 6 the seal by one running around a deck form, attached to it and laterally across it protruding rubber ring, cuff io or the like. Causes their protruding ends pressed against the wall of the groove by the atmospheric overpressure compared to the vacuum will.

Um die Entwässerung zu beschleunigen und um genügend vorentwässerte Naßformlinge ii zu erhalten, wird die bisher beschriebene Apparatur dem Überdruck der Anzahl von Atmosphären ausgesetzt, die beim jeweils vorliegenden Mahlungs-, Quellungs- bzw. Hydratisierungsgrad der Fasern und sonstigen Zutaten die Entwässerung in betrieblich angemessenen Zeiten bewirken bzw. Naßformlinge des gewünschten Verdichtungsgrades entstehen lassen. Praktisch kann hierbei folgendermaßen vorgegangen werden: Nach Aufsetzen von Grundplatte, Filtergestell (Formträger) und N utsche auf den Vakuumkasten und ihrer Befestigung wird der Vakuumkasten erforderlichenfalls bei geschlossenem Schieber bis zur Filterhöhe mit Wasser oder Kreislaufflüssigkeit gefüllt. Durch diese Maßnahme wird das Hindurchtreten von Luft aus dem Vakuumkasten durch die nun aufzufüllende Stoffaufschlämmung vereitelt, das die Kuchenbildung stören bzw. ein schon gebildetes Verfilzungsgefüge wieder zerreißen könnte. Nach Einfüllen der Aufschlämmung und Aufsetzen des Schwimmers wird der Apparat in einen Druckkessel 12 eingefahren, in dessen Bodenteil ein Rohrstutzen so angeordnet ist, daß er mit dem Stutzen des Vakuumkastens, evtl. durch ein Zwischenstück, verbunden werden kann. Das durch den Druckkessel hindurchgeführte Rohr mündet in einen evakuierten Boiler 13, der mindestens die Abwassermenge eines Formbildungsvorganges aufzunehmen vermag. Nach Offnen des Schiebers wird der Druckkessel geschlossen und unter Druck gesetzt. Das Absinken des Schwimmers bzw. die jeweilige Stärke des Naßformlings kann durch bekannte Meßeinrichtungen 14 außer-' halb des Druckgefäßes angezeigt werden. In Fig. 7 ist die ganze Einrichtung schematisch dargestellt.To speed up the drainage and to have enough pre-drained To obtain wet moldings ii, the apparatus described so far is the overpressure exposed to the number of atmospheres that are present in the given grinding, The degree of swelling or hydration of the fibers and other ingredients, the drainage In operationally reasonable times bring about or wet moldings of the desired degree of compaction let arise. In practice, this can be done as follows: After Placing the base plate, filter frame (mold carrier) and slot on the vacuum box and their fastening, the vacuum box is closed if necessary The slide is filled with water or circulating fluid up to the filter height. By this measure will allow air from the vacuum box to pass through the now to be filled stock slurry thwarted, which disrupt or a cake formation already formed matting structure could tear again. After filling the slurry and putting on the float, the apparatus is retracted into a pressure vessel 12, in the bottom part of a pipe socket is arranged so that it is connected to the socket of the Vacuum box, possibly with an intermediate piece, can be connected. That through the Pressure vessel passed through pipe opens into an evacuated boiler 13, the at least able to absorb the amount of wastewater from a molding process. After opening the Slide, the pressure vessel is closed and pressurized. The sinking of the float or the respective strength of the wet molding can be determined by known measuring devices 14 are displayed outside the pressure vessel. In Fig. 7 is the whole facility shown schematically.

Es sind nunmehr die zu Anfang der Beschreibung genannten Anordnungen verständlich geworden, die sich auf die Erniedrigung der Bauhöhe und die Verschiebbarkeit der ganzen Einrichtung sowie auf die Druckstabilität des Vakuumkastens beziehen. Um an Bauhöhe bei der Apparatur und somit auch am Druckgefäß weiter einzusparen, kann der Nutschenkasten in etwa ein Drittel der sonst üblichen Höhe, die durch die Menge des durchschnittlich einzufüllenden Stoffbreies bestimmt ist, ausgeführt werden. Es gelangt dann der nur mit etwa ein Drittel der nötigen Stoffbreimenge gefüllte Apparat in den Druckkessel, und der restliche Stoff wird im Maße des Absinkens des Flüssigkeitsspiegels im N utschenteil unter entsprechendem Druck, z. B. durch eine Druckpumpe, zugeführt, wobei er Verteiler und Prellflächen passiert, damit die Strukturbildung im Nutschenkasten durch den Zulauf nicht gestört wird. Nach dem Einfüllen des ganzen Quantums der Aufschlämmung wird der Schwimmer aufgesetzt.These are now the arrangements mentioned at the beginning of the description have become understandable, which relates to the lowering of the overall height and the ability to move the entire facility as well as the pressure stability of the vacuum box. In order to further save on the overall height of the apparatus and thus also of the pressure vessel, the groove box can be about a third of the usual height, which is due to the Amount of the average pulp to be filled is determined. The one filled with only about a third of the required amount of pulp then arrives Apparatus into the pressure vessel, and the rest of the material is added to the extent of the decrease in the Liquid level in the groove part under appropriate pressure, e.g. B. by a Pressure pump, supplied, where it passes distributors and baffles, so that the structure formation in the groove box is not disturbed by the inlet. After filling in the whole Quantum of the slurry is placed on the float.

Die Filtereinrichtung besteht vielfach aus einem metallischen Siebgewebe in der sphärischen Verformung des Formkörpers, das zur Abstützung auf entsprechend verformten Schlitz- öder Lochblechen aufliegt. Die Deckplatte bzw. der Schwimmer ist oft auch aus Metall gearbeitet, oder er kann mit einem metallischen Überzug versehen sein. Die Filtereinrichtung einerseits und die Deckplatte bzw. der Schwimmer anderseits können daher als Elektroden für eine elektrische Beheizung, Trocknung und gegebenenfalls Aushärtung der Formkörper ausgebildet werden, wobei die beschriebene Abdichtung von Deckplatte und Schwimmer gegen die Gefäßwand durch Gummischläuche, Gununistreifen und Ringe zur Isolierung der Elektroden voneinander verwandt oder ausgebildet werden kann. Sonstige Dichtungen, die zu Isolierzwecken herangezogen werden können, sind mit 15 bezeichnet.The filter device often consists of a metallic mesh in the spherical deformation of the shaped body, which is used to support on accordingly deformed slotted or perforated sheets. The cover plate or the float is often made of metal, or it can be coated with a metallic coating be provided. The filter device on the one hand and the cover plate or the float on the other hand, therefore, as electrodes for electrical heating, drying and, if necessary, curing of the shaped bodies can be formed, the described Sealing of cover plate and float against the vessel wall by means of rubber hoses, Gununi strips and rings used to isolate the electrodes from each other or can be trained. Other seals used for insulation purposes are denoted by 15.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for the production of fibrous molded articles with and without binders in nutsche-like devices, characterized in that the entire device after filling the pulp, which can optionally be done under pressure, z. B. in an autoclave to accelerate the dewatering and / or the solidification of the wet moldings is placed under excess pressure in such a way that the excess pressure acts on the slurry and then on the wet molding, whereby the dewatering effect of a vacuum applied to the filter device is increased.

2. Apparatus according to claim i, characterized in that within of the autoclave only the suction box, the filter device and possibly the Connecting part between the two (base plate) are made pressure-resistant.

3. Device according to claim i and 2, characterized in that the suction box in is kept significantly reduced overall height and with an evacuable boiler for Receiving the entire volume of wastewater is connected by a pipeline.

4. Device according to claim i to 3, characterized in that the nutsch device in one The autoclave is retractable and that the suction box in this is connected to the one leading to the boiler Pipeline is connected.

5. Apparatus according to claim 1 to 4, characterized in that that the filter carrier of various shapes and formats with the suction box by spacers, e.g. B. plates with the individual molded body Recess, pressure-stable and vacuum-tight, but otherwise easy to remove and replace get connected.

6. Apparatus according to claim 1 to 5, characterized in that that to avoid the detachment of the wet bricks from the Nutschenrand and to avoid them from cracking in the cake to the slurry in the nutsch part before or during the drainage of the shape of the filter device corresponding deck forms or floats are placed and that a seal is made by suitable means between deck form or float and Nutschenrand is effected.

7. Apparatus according to claim 6, characterized in that the seal between Deck form or float and nutsch rim by an inserted between the walls, causes inflatable rubber hose that cannot be moved against the deck form or swimmers will. B. A process for the production of fiber molded articles according to claim i to 7, characterized in that reinforced by overpressure in the autoclave Dewatering of the nutsch filling further slurry in proportion to the sinking of the Liquid level in the slot box introduced from the outside under increased pressure will. G. Process for the production of molded fibrous articles according to claims i to 8, characterized in that the deck form or float and the sieve device as Electrodes for alternating field heating, drying and, if necessary, for curing are formed by binders.