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Verfahren und Stoffauflauf zur Herstellung von Mehrfachpapier oder
-karton u. dgl. Die Erfindung betrifft die Herstellung von Mehrfachpapier oder Pappe
auf der Papiermaschine. Es ist bekannt, entweder zwei oder mehr Längssiebpartien
übereinanderzulegen und anschließend die beiden Papierbahnen zusammen zu gautschen
oder mehrere jeweils selbständig hintereinander arbeitende Längssiebpartien über
einem darunterliegenden, mit Schütteleinrichtung versehenen Längssieb anzuordnen.
Bei anderen Mehrfachpapiermaschinen wurden auch oberhalb eines endlosen Siebes an
aufeinanderfolgenden Stellen Auflaufkammern oder sonstige Zuführungen für die Faserstoffmasse
vorgesehen, von denen aus diese auf dem endlosen Sieb durch ihr Schwergewicht oder
durch Unterdruck zur Ablagerung gebracht wurde.
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Um gewisse Nachteile dieser bekannten Maschinen zu vermeiden, wurde
ebenfalls vorgeschlagen, für den Stoffauflauf mehrere Auflaufkammern vorzusehen,
die unmittelbar nebeneinander derart angeordnet wurden, daß sie an ihrem Boden durch
einen Verbindungsspalt miteinander in Verbindung standen, so daß die einzelnen Stoffschichten,
gegebenenfalls aus Stoff verschiedener Art und Faserlänge, die aus den Auflaufkammern
abgesaugt werden, sich unmittelbar und fortlaufend aufeinander ablagern konnten.
Dieser bekannte Stoffauflauf wurde als ein über dem Sieb und der Saugvorrichtung
liegendes, kastenförmiges, unten offenes Gehäuse mit mehreren in senkrechter Richtung
verschiebbaren Zwischenräumen ausgebildet. Derartige Stoffaufläufe für Mehrfachpapiere
besaßen den Nachteil, daß sie sich nicht für hohe Siebgeschwindigkeiten eigneten,
denn es fehlten diesen die Erfordernisse der sogenannten Hochdruckstoffaufläufe.
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Bei Hochdruckstoffaufläufen ging ein Vorschlag nur dahin, eine im
Stoffstrom liegende und diesen
unterteilende Lippe bis zu den Staulatten
vorzuziehen, um die Faserablagerung so zu beeinflussen, daß die im Papier erzielten
Quer- und Längsfestigkeiten sich einander mehr annäherten. Jedoch für Mehrfachpapiere
wurden diese Stoffaufläufe nicht herangezogen. Ebenso gilt dies für die mit Druckluft
arbeitenden Hochdruckstoffaufläufe. Hier befand sich neben nur einer Stoffzuleitung
eine Druckluftzuleitung.
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_:: Die Erfindung besteht nun darin, daß zur Herstellung von Mehrfachpapier
oder -karton gleicher oder unterschiedlicher Farbgebung und/oder mit gleichartigen
oder verschiedenartigen Ausgangsmassen die verschiedenen Stoffbänder unter Druck
und mit aufeinander abgestimmten Geschwindigkeiten gleichzeitig etwa in Höhe der
Brustwalze der Naßpartie einer Längssieb-Papiermaschine od. dgl. aufgebracht werden.
Die der obersten Schicht zugehörige Stoffsuspension kann auf dem Sieb mit Frischwasser
verdünnt werden, oder die Gesamtsiebwassermenge wird auf die den einzelnen Stoffbahnen
zugehörigen Stoffsuspensionen aufgeteilt.
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Bei einem Stoffauflauf zur Durchführung dieses Verfahrens können zwei
oder mehr, von getrennten Auflaufkästen gespeiste Auslaufdüsen od. dgl., vornehmlich
in Ausbildung als Hochdruckstoffauflauf, unmittelbar übereinander angeordnet sein.
Die Schlitzquerschnitte der Auslaufdüsen sind regelbar; im Bedarfsfalle wird nur
der Auslaufschlitz der oberen Auslaufdüse regelbar ausgebildet. Bei zwei übereinanderliegenden
Auslaufdüsen kann zum Zwecke der Regelung zwischen den Auslaufdüsen eine drehbare
und in Längsrichtung verstellbare Trennzunge' vorgesehen sein. Mit dieser läßt sich
der untere Schlitzquerschnitt einstellen, während der obere Schlitzquerschnitt in
an sich bekannter Weise durch Einstellung der Oberlippe geregelt wird. Die Auflaufkästen
zur Speisung der Auslaufdüsen liegen vornehmlich in verschiedener Höhenlage nebeneinander.
In dem Vorlauf des oberen Auflaufkastens zur oberen Auslaufdüse sind vorzugsweise
- Lochverteilerwalzen vorzusehen. Entlüftungsschlitze sorgen bei Anwendung von statischen
Drücken für eine ungestörte Stofförderung. Bei Ausübung von dynamischen Druckeinwirkungen
auf den Stoffauslauf entfallen die Entlüftungsschlitze.
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Gegenüber den bekannten Stoffaufläufen für Mehrfachpapier ergibt sich
die Möglichkeit der Ausbildung als Hochdruckstoffauflauf mit regelbaren Auslaßquerschnitten
und allen sonstigen Vorteilen bezüglich der Maschinenausführung, die mit einem Hochdruckstoffauflauf
erreichbar wird. Die verschiedenartigsten Mehrfachpapiersorten lassen sich herstellen.
Beim Absperren der unteren Auslaufdüse mit der Trennzunge kann ein erfindungsgemäßer
Auslauf, im Bedarfsfalle auch für Einfachpapier, verwendet werden.
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Die neue Anordnung gemäß der Erfindung ermöglicht es, die Mengenanteile
der beiden Stoffbahnen einander anzugleichen, d. h. bei Anordnung eines Stoffauflaufes
für zwei Stoffbahnen können im Optimum 50 °/o des Gesamtstoffgewichtes in die untere
und 5o °/o in die obere Stoffbahn gelegt werden. Hierin unterscheidet sich die neue
Anordnung vorteilhaft von der des an sich bekannten zweiten selbständigen Stoffauflaufs,
mit welchem nicht mehr als 15 bis 2o % des Gesamtstoffgewichtes in der Saugerpartie
auf die Bahn aufgebracht werden können.
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Die bekannten Einrichtungen zur Herstellung von Doppelpapieren, und
zwar bei Kombination eines Langsiebes mit einem Rundsieb oder eines Doppellangsiebes
(Mehrfachrundsiebe sind hier nicht in Betracht gezogen), gestatten zwar grundsätzlich,
auch die beiden Stoffbahnen in Anteilen zu je 50 °/o der Gesamtstoffmenge zu halten,
jedoch zeigt die neue Anordnung gegenüber diesen bekannten Einrichtungen für das
Zusammengautschen zweier oder mehrerer Stoffbahnen eine Reihe anderer Vorteile,
und zwar folgende a) Es besteht keine Beschränkung in der Maschinengeschwindigkeit,
wie sie sich bei den Einrichtungen zum Aufgautschen infolge der komplizierten Filzführung
oder/und bei teilweiser Verwendung von Rundsieben durch die nur bei geringeren bis
mittleren 'Bahngeschwindigkeiten (max. 120/15o m/Min.) - erreichbare einwandfreie
Blattbildung von selbst ergibt.
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b) Gegenüber den Einrichtungen für das Zusammengautschen von Stoffbahnen
tritt bei der neuen Anordnung eine ganz erhebliche Vereinfachung und Verbilligung
der Konstruktion der Papiermaschine ein.
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c) Die Haftung von zwei oder mehreren gemeinsam entwässerten Stoffbahnen
ist ungleich besser als beim Zusammengautschen von zwei jeweils selbständig gebildeten
Papierbahnen.
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d) Papiere mit niedrigeren Flächengewichten lassen sich mit der erfindungsgemäßen
Anordnung in zwei oder mehreren Lagen anfertigen, während die Einrichtungen für
das Zusammengautschen von jeweils selbständig gebildeten Papierbahnen sich nur für
Stoffbahnen von mittleren bis höheren Flächengewichten eignen.
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e) Die neue Anordnung gestattet die Vereinigung von Schichten sehr
verschiedenen Stoffcharakters; in dieser Hinsicht sind die Möglichkeiten bei .den
Einrichtungen für das Zusammengautschen von zwei Papierbahnen stark begrenzt.
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f) Durch die völlig anders geartete Zusammenfügung der Stoffschichten
schon bei Beginn des Entwässerungsvorganges entstehen neue Effekte bezüglich Aussehen
des Papierblattes, seiner Festigkeit, Oberflächenbeschaffenheit, Durchsicht, Anfärbung
USW.
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Die Zeichnung veranschaulicht eine beispielsweise Ausführungsform
des Erfindungsgegenstandes.
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Mit z ist das Papiermaschinensieb bezeichnet, das über die Brustwalze
2 gespannt ist. Oben wird das Sieb i von den Registerwalzen 3 getragen. Darüber
befinden sich zur seitlichen Abgrenzung der Stoffbahn die Deckelriemen q.. Über
der Brustwalze 2 mündet der Stoffauflauf, und zwar sollen gemäß der Zeichnung zwei
übereinanderliegende Stoffbahnen gebildet werden.
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Der Stoffauflauf wird von den beiden Auflaufkästen 5 und 6 aus gespeist,
welche jeweils mit besonderen
Leitungen 7 und 8 mit den nicht gezeichneten
Knotenfängern oder sonstigen den Stoff für die Auflage auf das Sieb vorbereitenden
Vorrichtungen in Verbindung stehen. Die beiden Auflaufkästen 5 und 6 besitzen in
üblicher Weise Stauwände g und sind vornehmlich nebeneinander in verschiedener Höhenlage
angeordnet.
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An den oberen Stoffauslaufkasten 3 schließt sich über einen Vorlauf
io die obere Auslaufdüse ii an. Vor der Auslaufmündung liegt die an sich bekannte
obere Lochwalze i2. Diese wird vom gesamten Stoff durchströmt und sorgt somit für
eine gute Verteilung des Stoffes am Auslauf. Weitere Lochverteilerwalzen 13 befinden
sich in geeigneterZahl im Vorlauf io. Die Fallhöhe des oberen Stoffstromes wird
in üblicher Weise durch eine verstellbare Stauleiste 14 geregelt. Die Höhenlage
der Oberlippe 15 der oberen Auslaufdüse ii wird über ein Gestänge 16 mit dem Handrad
17 oder sonstige geeignete Einstellvorrichtungen in an sich bekannter Weise geregelt.
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Zwischen dieser oberen Auslaufdüse ii und der unteren Auslaufdüse
18 befindet sich eine Trennzunge ig zur Begrenzung der Auslaßquerschnitte der beiden
übereinanderliegenden Ausläufe. Diese Trennzunge ig ist bei 2o drehbar und außerdem
in Längsrichtung verstellbar, was beispielsweise durch einen Längsschlitz in der
Zunge erreichbar ist. Ein Gummistück 21 oder eine sonstige elastische Verbindung
sorgt für eine Abdichtung gegenüber der Trennwand 22 der beiden Stoffkästen. Unter
dieser Trennwand 22 befinden sich über dem Stoffspiegel des Auflaufkastens 6 Entlüftungsschlitze
23. Vor der unteren Auslaufdüse 18 befindet sich ebenfalls eine Lochverteilerwalze
i2 von an sich bekannter Bauart.
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Der in der Zeichnung dargestellte Stoffauflauf für zwei Stoffbahnen
gilt nur für den vereinfachten Fall niederer Stoffbahngeschwindigkeit, wobei nur
eine geringe Fallhöhe erforderlich ist.
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Für die Forderung höherer Geschwindigkeiten, d. h. also auch niederer
Flächengewichte, wird der untere Auflaufkasten 6 bis zur Auslaufdüse 18 in sich
geschlossen gehalten, so daß auf dem Flüssigkeitsspiegel am Austritt der Auslaufdüse
18 ein Staudruck bzw. Überdruck einwirken kann. Dies wird im wesentlichen dadurch
erreicht, daß die Entlüftungsschlitze 23 des Auflaufkastens 6 weggelassen werden.
Der Überdruck selbst kann hierbei auf verschiedene Weise erzeugt werden, und zwar
beispielsweise durch statischen Druck der Flüssigkeitssäule in dem nicht gezeichneten
rückwärtigen Teil des Zulaufes zum Auflaufkasten 6, abhängig von der dort eingestellten
Stauhöhe, oder durch dynamischen Druck, z. B. durch Anschluß des Auflaufkastens
6 an eine Druckerhöhungspumpe. Als einfacher Auflauf ist eine solche Anordnung unter
der Bezeichnung Pumpendruckstoffauflauf eingeführt und wird besonders für hohe Papiermaschinengeschwindigkeiten
verwendet. Es ist auch möglich, im oberen Auflaufkasten 5 bei Ausführung als geschlossenes
System mit einer Druckerhöhungspumpe den erforderlichen Druck zu erzielen. Die verschiedenartigsten
Möglichkeiten und Kombinationen zur Erzeugung der Flüssigkeitsdrucke an den Austrittsstellen
der beiden Auslaufdüsen in den hier betrachteten beiden Auflaufkästen 5 und 6 können
Anwendung finden.
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Gemäß der Erfindung müssen die Austrittsgeschwindigkeiten der beiden
Flüssigkeitsbänder an der vorderen Kante der Auslaufdüsen ii und 18 aufeinander
abgestimmt sein. Hierdurch wird eine Relativgeschwindigkeit der beiden Stoffbänder
zueinander vermieden und es tritt demzufolge beim Austritt aus der Auslaufdüse keine
oder keine nennenswerte Vermischung der beiden Stoffsuspensionen ein. Bekanntlich
wird bei einem Stoffauflauf üblicher Art das Flüssigkeitsband in freiem Strahl von
der Auslaufdüse zu der Scheitellinie der Brustwalze hinübergedrückt. Erst mit Eintreten
des Entwässerungsvorganges, d. h. unmittelbar hinter der Scheitellinie der Brustwalze,
beginnen sich die Faserschichtungen aufeinander abzulagern und werden in ihrer Lage
durch die Saugwirkung des durch das Sieb hindurch abfließenden Suspensionswassers
fixiert. In der sich dann anschließenden Zone der Flachsauger innerhalb der Siebpartie,
und zwar in der Gautsche bzw. Saugwalze, schließlich in der darauffolgenden Pressenpartie,
wird unter -der Einwirkung von Saugung und Pressung eine sich steigernde Vereinigung
der Schichtzonen hervorgerufen. Im Endeffekt kommt die eingetretene Haftung der
aufeinanderliegenden Faserschichtungen jener Haftung gleich, welche bei einer aus
nur einem Stoffband hergestellten Faserbahn üblicherweise erzielt wird. Die Haftung
ist also, da sie in den Vorgängen der anfänglichen Blattbildung ihren Ursprung hat,
gemäß der Erfindung ungleich inniger als sie durch Gautschung von fertig gebildeten
Stoffbahnen bei den hierbei zwangsläufig vorliegenden relativ hohen Trockengehalten
dieser Bahnen erwartet werden kann.
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Bei der geschichteten Blattbildung tritt eine Vereinigung der Faserwässer
der einzelnen Stoffbahnen ein, so daß das Siebwasser eine Mischung der Suspensionswässer
der Stoffbahnen darstellt. Das für die Stoffverdünnung der einzelnen Stoffbahnen
notwendige Verdünnungswasser kann auf zweierlei Art aufgebracht werden, und zwar
einmal bei empfindlichen Anfertigungen wird die der obersten Schicht zugehörige
Stoffsuspension mit Frischwasser verdünnt; hierbei müssen größere Abgänge an faserhaltigem
Rückwasser nach der Fangstoffanlage in Kauf genommen werden. Bei gewöhnlichen Anfertigungen
dagegen wird die anfallende Gesamtsiebwassermenge auf die den einzelnen Stoffbahnen
zugehörigen Stoffsuspensionen aufgeteilt. Diese Arbeitsweise gestattet die Rückführung
der gesamten Siebwassermenge im Kreislauf, wie normalerweise erzielbar. Geringfügige
Veränderungen des Stoffcharakters der obersten Schicht durch Einverleibung von Fasern
aus den anderen Schichten, hervorgerufen durch die Verwendung des Mischsiebwassers,
können durch Mahlgrad-und Faserartveränderungen ausgeglichen werden. Bei verschiedenartigen
Färbungen der einzelnen Stoffbahnen ist es wichtig, klare Abwässer zu erhalten.
Dies wird Bekannterweise erzielt durch Verwendung von substantiven bzw. basischen
Farbstoffen sowie durch Verwendung bekannter Fixierungsmittel.
Es
lassen sich gemäß der Erfindung beispielsweise folgende Papiere und Kartons herstellen:
| Obere Stoffbahn I Untere Stoffbahn I Zweck |
| Oberschicht Unterschicht zweiseitig farbige Pa- |
| mit heller mit dunkler piere und Kartons |
| Färbung Färbung |
| Oberschicht Unterschicht zweilagige Papiere |
| aus guten aus unterwer- und Kartons |
| Stoffen tigen Stoffen |
| Oberschicht Unt-rs-hicht Fettdichte Papiere |
| als feste Zell- aus fettdicht höherer Flächen- |
| stoff decke, gemahlenem gewichte mit beson- |
| z. B. Natron- Sulfitzellstoff deren Eigenschaften, |
| papier wie verminderter |
| Dehnung und |
| Schrumpfung auf |
| der Papiermaschine, |
| höhere Gesamtfestig- |
| keit des Papier- |
| blattes, Einsparung- |
| des teuren fett- |
| dichten Anteils |
Die Anwendungsgebiete gemäß der Erfindung lassen sich beliebig erweitern.