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Verfahren zum Herstellen von einzelnen Prüfungsmusterblättem aus Papier
u. dgl. Wo man die Eignung von Halbstoffen oder von Mahlprozessen für die Herstellung
von Papieren einer allgemeinen Prüfung zu unterziehen wünscht, bieten die bekannten
Blattschöpfgerilte des Laboratoriums den Vorteil, daß man unter festgelegten und
dabei weitgehend mechanisierten Arbeitsbedingungen stets Blätter erhält, die nicht
nur von den Unterschieden frei sind, die die Festigkeitseigenschaften der Maschinenpapiere
längs und quer zur Maschinenrichtung aufweisen, sondern auch nicht die Gewichts-
und Festigkeitsschwankungeli besitzen, die bei den Papieren der Praxis sowohl über
die Breite der Maschine als auch über die Dauer eines Auftrages, also über die Länge
ge-
messen, unvermeidlich sind. Es liegt mithin im Prinzip dieser bekannten
Schöpfapparate begründet, ,daß die erzeugten Blätter mit dem Blattcharakter der
Maschinenpapiere nicht übereinstimmen. Aber auch abgesehen von den hier beseitigten
strukturellen Festigkeitsdivergenzen weicht bei den ge-
schöpften Blättern
die Beschaffenheit weit von der der Maschinenpapiere ab, denn die wichti-sten Blattbildungsbedingungen'
wie Z. B. die Verdünnung der Stoffaufschweinmungen, die Feinheit des verwendeten
Blattbildungssiebes, der beim Ab-
saugen der Blätter angewandte Unterdruck
usw., sind ganz andere als bei den Papiermaschinen der Praxis. Vor allem hat man
es bei dem Schöpfgerät
mit einem gewissermaßen stationären, bei
der Papiermaschine aber mit einem Prozeß der Bewegung zu tun.
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Aus diesen Gründen besteht bis jetzt keine Mög-
lichkeit, im
Laboratorium zu Prüfblätttern zu gelang-en, deren Charakter mit dem von Maschinenpapieren
übereinstimmt. Dieser Umstand stellt einen schweren Nachteil bei all-en solchen
Untersuchungen dar, bei denen man im kleinen den Einfluß zu studieren wünscht, den
gewisse Herstellungsbedingungen gerade auf den Charakter des Maschinenpapiers ausüben.
Will man sich z. B. ein Bild über die wirklichen Ausbeuten von Füllstoffen, Leim
oder Farbstoffen verschaffen, oder handelt es sich darum, die Wirkung,der Fertigungsbedingungen
auf die von der Faserorientierung des Blattes abhängige sogenannte Paßfähigkeit
usw. zu untersuchen, so ist man bis jetzt völlig auf die stets sehr teneren produktionsstörenden
Versuche an den Papiermaschinen der Praxis angewiesen.
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Um diese empfindlichen Nachteile zu beseitigen, läge es nahe, kleine
Papiermaschinen zu verwenden, die in ihren Abmessungen für den Gebrauch im Laboratorium
geeignet sind. Wollte man sich dabei an die gleiche, lediglich ins Kleine übertragene
Ausführung des Trockenapparates halten, so würde die einem größeren Versuchsbereich
entsprechende Bemessung der Heizfläche auf erhebliche Schwierigkeiten stoßen, man
käme nicht ohne mehrere Heiz-und Antriebsgruppen aus, so daß man, was die Beheizung
und die Zugregelung betrifft, vor Verhältnissen stünde, die für ein leicht bedienbares
Versuchsgerät zu kompliziert wären.
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Um aus einer laufend erzeugten Papierbahn, .deren Fertigung alle Merkmale
der auf Papierniaschinen hergestellten Papiere trägt, einzelne Blätter herzustellen,
ohne daß dabei die geschilderten Schwierigkeiten auftreten, wird nach der vorliegenden
Erfindung die von der EntwässerungspartiederLabora.toriunismaschinekommendefeuchte
Bahn auf einen für die völlige Trocknung der laufenden Bahn nicht ausreichenden
Trockenzylinder aufgeführt, nach einer Umdrehung des Trockenzylinders abgetrennt
und aufdem Trockenzylinder durch Überlappen der Enden zu einem Ringband geschlossen,
das auf dem Trockenzylinder fertig getrocknet, sodann aufgeschnitten und als Blatt
abgenommen wird. Zu diesem Zwecke wird eine Siebpartie "benutzt, die mit oder ohne
Zwischenschaltung von Naßpressen (;d. dgl. mit einem Trockenzylinder in Verbindung
steht. Dieser Trockenzylinder unterscheidet sich jedoch von den Trockenzylindern
der Papiermaschinen dadurch, daß er außer der Trocknung des Papiers auch gleichzeitig
das Aufwickeln der Bahn besorgt, so daß ein sogenannter Rollapparat und damit jede
Zugeinstellung zwischen Trockenpartie und Rollapparat entfällt. Damit die Trockentrommel
ihre Aufgabe erfüllen kann, ist -es notwendig, daß sie jeweils nur von einer Lage
des Papiers umspannt wird. Um dies zu erreichen, wird so gearbeitet, daß die feuchte
Papierbahn, von der Siebpartie kommend, von der Heiztronimel aufgenommen und so
lange mitgeführt wird, bis sie nach einer Umärehung der Trommel die gesamte Länge
der Mantelfläche bedeckt. In diesem Augenblick wird entweder durch . rechtzeitige
Unterbrechung der Stoffzufuhr oder durch geeignete , mechanische Mittel für
eine Abtrennung der Papierbahn über die ganze Breite gesorgt, und zwar so, daß die
feuchte Bahn zwischen der Anpreßwalze und der Heiztrommel in einer überlappungsbreite
von einigen Zentimetern auf das andere Ende der Papierbahn aufgegautscht wird. Hierzu
ist es je-
doch erforderlich, daß auch dieses Ende der Bahn noch nicht ganz
trocken ist, weshalb die Heizwirkung des Trockenzylinders für die volle Austrocknung
des Papiers während einer Umdrehung nicht ausreichen darf. Nun wird die Trockentrommel
von der Anpreßwalze abgehoben. Das Papier verbleibt so lange auf der Heiztrommel,
bis der gewünschte Endtrockenzustand erreicht ist. Dann wird der noch geschlossene
Papierring durch Trennen über die ganze Breite in das flächige Gebilde der Blätter
übergeführt.
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Die weiter unten an Hand eines Beispiels beschriebene Vorrichtung,
mit der das erfindungsgemäße Verfahren ausgeführt wird, entspricht in ihrem Aufbau
der bekannten Selbstabnahmemaschine mit nur einem Trockenzylinder. Die Benutzungsweise
des Trockenzylinders ist jedoch hier eine vlöllig andersartige als dort. Während
nämlich das Kennzeichnende für Selbstabnahmepapiermaschincen der industriellen Praxis
darin besteht, daß die Größe des Trockenzylinders, sofern wie hier nur ein Zylinder
vorhanden ist, ausreicht, um die laufend ankommende Papierbahn in ununterbrochener
Weise fertig zu trocknen, reicht bei dem zur Ausfü#hrung des erfindungsgemläßen
Verfahrens benutzten Laboratoriumsgerät der Trockenzylinder grundsätzlich nicht
aus, um die Bahn in einem Durchgang fertig zu trocknen. Die endlose Bahn wird vielmehr
unterbrochen und durch Überlappen der Enden zu einem Ringband geschlossen, das dann
fertig getrocknet wird. Dadurch wird die bei dem Trockenzylinder der Selbstabnahmeinaschine
nicht vorhandene Möglichkeit geschaffen, daß man, unabhängig von der Arbeitsgeschwindigkeit
des die Blattbildung bewirkenden Teiles der Papiermaschine (Siebpartie), sowohl
extrem dünne als auch extrem dicke Papiere erzeugen und mit ein und derselben Heizfläche
trocknen kann.
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Es ist auch nicht neu, daß feuchte Prüfungsmusterblätter aus Papier
durch Auflegen auf einen Trockenzylinder unter Überlappung der Enden getrocknet
werden, so daß ein Ringband entsteht, das dann aufgeschnitten und als Blatt abgenommen
wird. Wenn daher für diese Trocknungsweise allein auch kein Schutz beansprucht wird,
so schafft doch das erfindungsgemäße Verfahren ganz neue Möglichkeiten grundsätzlicher
Art. Bei der erwähnten, bereits bekannteii Trocknungsweise handelt es sich nämlich
stets um eine Trocknung, die in Verbindung mit Blattschöpfgeräten der üblichen Art
erfolgt, so daß die Prüfungs4lätter alle jene Eigenschaftsmerkmale besitzen,
wie
sie für die auf den Blattschöpfgeräten der ü-blichen Art gefertigten Papierbogen
typisch sind. Hier dagegen ist diese Trocknungsweise unliösbar mit einer Blattbildung
verknüpft, welche, obwohl es sich um ein ausgesprochenes Laboratoriumsverfahren
handelt, Prüfungsblätter einer Beschaffenheit liefert, die mit den auf Papiermaschinen
der industriellen Praxis hergestellten Papiereigenschaften übereinstimmt.
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Das Prinzip des Verfahrens geht aus der lediglich als Beispiel dienenden
schematischen Zeichnung (Fig. i und 2) hervor, welche die Anwendung auf eine Langsieb-
und auf eine Rundsiebapparatur verdeutlicht. Die Langsiebapparatur (Fig. i)
- besteht aus einem Langsieb i, der Zentralwalze 2, den beiden Preßwalzen
3 und 4 und der Trockentrommel 5, die ihrerseits uni den Drehpunkt
6 geschwenkt werden kann, so daß sie gegen die Zentralwalze gepreßt bzw.
von dieser abgehoben werden kann. Bei der in Fig. 2 veranschaulichten Rundsiebapparatur
tritt an die Stelle des Langsiebes i ein Rundsieb i üblicher Bauart. Die weiteren
Teile sind die gleichen -wie in Fig. i.
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Als ein Beispiel bereits ausgeführter Art ist in Fig. 3 eine
der Erfindung entsprechende kleine Laboratoriumsmaschine gezeigt. Sie besteht aus
einem endlosen Sieb a, einer Zentralwalze b, einer Presse c und einem Trockenzylinder
d. An die Zentralwalze b wird die untere Gautschwalze e, d-ie als
Saugwalze ausgebildet ist, mittels Gewichten angepreßt. Auch bei der Presse
c ist die untere Walze f als Saugwalze ausgeführt. Die Oberwalze
g
der Presse liegt unter Gewichtsbelastung auf der unteren Saugpreßwalze auf,
wie auch der Druck des Trockenzylinders d gegen die Zentralwalze
b
durch Gewichtsbelastung beeinflußt wird. In einem endlosen Abnahmefilz (Obertuch
h) liegen die Zentralwalze b sowie die Sau,-presse c. Die Siebpartie der
Maschine besitzt einen Siphonauflauf i normaler Bauart. Zwei in der Höhe einstellbare
Staulatten k regeln die Auflaufgeschwindigkeit und die Papierdicke. Zur Formatbegrenzung
sind feststehende Leisten 1 seitlich über dem Sieb a vorhanden. An Stelle
der Üblichen Registerwalzen sind feststehende Holzleisten m angeordnet, außerdem
befinden sich zwei Saugkästen o im endlosen Sieb a. Der Antrieb der Maschine erfolgt
über die Zentralwalze b, die ihrerseits das endlose S,ieb a, das Obertuch
h, die Presse c und den Trockenzylinder d durch Reibung mitnimmt.
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Die Herstellung der Papiermuster geht folgendermaßen vor sich: Der
Siphonauflauf i erhält die in der gewünschten Verdünnung vorliegende Suspension
aus einem Stoffvorratsbehälter. Sie fließt durch die Staulatten k auf das
endlose Sieb a, wo sie zunächst in der Registerpartie ihr Wasser abgibt. Es folgt
eine weitere Entwässerung üblicher Art durch Sau,-kä-,sten. Die feuchte Papierbahn
läuft nun zwischen dem Sieb a und dem Obertuch li zur Sauggautsche e, wird dort
noch stärker entwässert und vorn Obertuch it selbsttätig zur Presse c befördert.
Dort erfolgt die Fortsetzung der Entwässerung und die Verdichtungdes Blattes. Nach
Passieren der Presse c gelangt die Papierbahn wiederum selbsttätig zum Trockenzylinder
d, der sie selbsttätig vom Obertuch h abnimmt und den weiteren Wasserentzug
durch Verdampfung vollzieht.
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Solange die Blattbildungsverhialtnisse und die übrigen Arbeitsbedingungen
der Papiermaschine noch nicht die ge,%#"#ünschte Konstanz erreicht haben, wird die
noch nicht völlig trockene Papierbahn durch einen Schaber n vom Trockenzylinder
d
laufend abgeschabt. Sobald jedoch die Arb#eitsweise der Maschine und der
Charakter des Erzeugnisses befriedigen, wird der Blattbildungsprozeß beispielsweise
durch unmittelbare Unterbrechung der Suspensionszufuhr zum Siphonauflauf i unterbrochen.
Man wartet nun so lange, bis das Ende der Papierbahn die Gautsche e der Maschine
passiert hat. In diesem Augenblick wird der am Trockenzylinder d
anliegende
Schaber n abgehoben. Die Papierbahn bleibt jetzt am Trockenzylinder d haften.
In einer Überlappungsbreite von 5o, mm wird die Bahn zwischen der Zentralwalze
b und dem Trockenzylinder d auf das hintere Ende der Papierbahri aufgegantscht.
Anschließend hebt man den Trockenzylinder d von der Zentralwalze
b und dem Obertuch h ab. Ein zusätzlicher Antrieb, der automatisch in Eingriff
kommt, treibt nun den Trockenzylinder d mit der darauf haftenden Papierbahn
so lange weiter, bis der gewünschte Endtrockengehalt erreicht ist. Ist dies der
Fall, so setzt man den Trockenzylinder d still, schneidet die Bahn an der
aufeinandergegautschten Stelle auseinander und erhält ein fertiges Papiermuster
von etwa 1,20 rn Länge und igo mm Breite.