Titel: Neuerungen in der Papierfabrikation.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1907, Band 322 (S. 569–572)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj322/ar322189

Neuerungen in der Papierfabrikation.

Von Professor Alfred Haussner, Brunn.

(Fortsetzung von S. 429 d. Bd.)

2. Halb- and Ganzstofferzeugung.

a) Der Holländer.

Für diese nach wie vor zu den wichtigsten zu zählende Zerkleinerungsmaschine für Fasern zur Papierherstellung liegen umwälzende Neuerungen wohl nicht vor. Doch ist das Streben unverkennbar, unter Festhaltung seiner bekannten Grundlagen, aber auch unter Berücksichtigung der inneren Ursachen für den Arbeitsvorgang im Holländer diesen zu verbessern in kluger, manchmal allerdings auch nach Meinung des Berichterstatters unkluger Abänderung der Einzelteile. Dabei dringt das Streben vor, immer dickeren Stoff – manchmal 10, ja 12 v. H. Fasergehalt, wobei der Stoff für das Ansehen, das Gefühl und in seiner Beweglichkeit bereits ungemein dick erscheint – im Holländer zu verarbeiten und hierdurch die Zeit für die Fertigstellung einer bestimmten Fasermenge weitgehend zu kürzen. Dabei geht es allerdings entweder ohne ein sehr bedeutendes Gefälle für die Stoffbewegung nicht ab – man hört in einer Holländerkonstruktion von 75 cm Gefälle vom Kropf bis zur Walze zurück, ein Gefälle, welches durch eine entsprechende Trogkonstruktion immerhin erzielbar ist, worüber auch in des Berichterstatters Untersuchungen über den Holländer16) bereits in begründender Weise abgehandelt worden ist –, oder es ist durch den Druck einer besonderen Transportvorrichtung auf den Stoff einzuwirken, die nach bereits an vorgenannter Stelle geäußerter Meinung des Berichterstatters vor allem dazu berufen ist, hier helfend einzugreifen.

In der erstgenannten Richtung sind es insbesonders die Trogkonstruktionen des ungemein rührigen Papierfachmannes Carl Eichhorn, die nach mancher Richtung wohldurchdacht erscheinen, insbesonders dahin, daß tunlichst vom Kröpfe weg bis nahe an die Walze, bezw. an das Grundwerk heran dem Trogboden gleichmäßige Neigung gegeben und dadurch gleichmäßige Stoffhöhe im Troge, unter weitgehender Vermeidung von kraftverzehrenden Geschwindigkeitsänderungen erreicht wird. Eichhorns Holländer in einer Ausführung nach D. R. P. 151286 zeigen die Fig. 24–26. Das gleichmäßige Gefälle nach dem Vorgesagten zeigt sich unmittelbar, ebenso wie die allgemeine sonstige Ausführung vielfach an bestbekanntes erinnert. An der tiefsten Stelle bei D (Fig. 24) schließt das Ablaßrohr an. Damit ihm der gemahlene Stoff von allen Seiten zufließt, ist gegen das Grundwerk doch eine kleine Gegensteigung angeordnet, der aber erfolgreich durch das, allerdings nur als Rührer bezeichnete Flügelrad h begegnet ist, das den Stoff der Walze auch über den Gefällbruch |570| zuschiebt. Der Berichterstatter vermag jedoch der Ansicht Eichhorns nicht beizupflichten, wonach für die Vergleichmäßigung der Mahlung und Mischung des außen an den Trogwänden e und innen an der Mittel wand d fließenden Stoffes eine Bodenneigung sowohl im Kanal a, wie in b gegen die Außenwand e, wie die Trogquerschnitte Fig. 25 u. 26 zeigen, von Nutzen sei, daß deshalb der Stoff gegen außen, weiterer Weg, von innen, kürzerer Weg, gedrängt werde. Man stelle sich nur eine Flüssigkeit in einem Glase vor, dessen Boden geneigt gegen die Wagerechte liegt. Die Flüssigkeitsoberfläche wird doch wagerecht bleiben, ebenso wie in Trögen, welche unten als Halbkreisquerschnitt gestaltet sind, wobei dieser aber an und für sich wegen des geringstmöglichen Strömungswiderstandes (unter sonst gleichen Umständen) günstig wirkt.

Textabbildung Bd. 322, S. 570

Indem Eichhorn das seine Holländer besonders auszeichnende große Troggefälle festhält, empfiehlt er auch zur guten Mischung des Stoffes im D. R. P. 146 334 eine eigentümliche Krümmung der Mittelwand, wodurch unmittelbar hinter dem Kropf eine Querschnittsverengung, vor der Walze eine Erweiterung der Trogbreite gegeben wird. Die Verengung soll durch Aufstauen des Stoffes einen erhöhten Druck auf ihn erzwingen. Dies wird wohl erreicht, aber auch Nebenwiderstände eingeschaltet, weshalb der Berichterstatter dieser Ausführung nicht das Wort reden möchte. Die gleichzeitig beabsichtigte Stoffmischung dürfte aber durch erstmalige Verengung und dann folgende Erweiterung des Strömungsquerschnittes einigermaßen erreicht werden.

Im Anschlusse sei der Trogausführungen der bekannten Papiermaschinenfirma Ch. Seybold (D. R. P. 155110 und französ. Patent) gedacht. Danach wird der Trog aus Zement mit Eisengerippe auf einem auch mit Zement überzogenen Gußeisenboden aufgebaut.

Die Erfahrung scheint doch mehr dahin zu neigen, daß das zweite oben berührte Mittel zu Erzielung flotten Stofftransportes im Holländer das vorteilhaftere ist, ebenso wie die in meinem Aufsatze über den Holländer angestellten Untersuchungen: Stofförderung durch geeignete, besonders eingeschaltete Apparate, z.B. eine Art Tangentialrad, wie bei der bereits besprochenen und auch anderwärts als vorteilhaft empfohlenen Ausführung von Hromadnik,17) Schöpfräder, Stofftreiber, Schnecken usw.

Stofftreiber, welche in ihrer Lage knapp vor der Walze und in der allgemeinen Schaufelform an die Strohbachschen erinnern, besitzt auch der Picardsche Holländer (D. R. P. 154537). Nur gehen die Schaufeln nicht in der Richtung ihrer Drehungsachse als ununterbrochene Flügelflächen durch den Stoff, sondern sie sind senkrecht zur Achse in schmale Flächen unterteilt zu denken, die gegeneinander schraubenförmig versetzt sind. Nach vorliegenden Erfahrungen ist damit anstandslos Stoff mit 10 v. H. Trockenfasergehalt (bei einem Gefällunterschied von 75 cm hinter und vor der Walze) im Holländer zu bewegen.

Auf eine Schöpfwirkung ist eigentlich auch der neue Holländer von Albert Niethammer (D. R. P. 140000, Fig. 27) zurückzuführen. Denn die eine, und zwar die größere A der beiden Walzen ist mit so weit voneinander entfernten Messern ausgestattet, daß sie mit ihrem Grundwerk nur sehr bescheiden mahlend zusammen arbeitet, vielmehr mit ihren weiten Zellen hauptsächlich als Schöpfrad wirkt und den Stoff aus einem Untergrundkanal sicher empor gegen den Abstreicher E hebt, der im Verein mit dem Haubenteil D den Stoff gegen die eigentliche, kleinere Mahlwalze B mit enger Messerung gelangen läßt, wodurch im Verein mit der Be- und Entlastungsvorrichtung F (nach Bedarf zu verwenden) richtig, der Natur des gewünschten Stoffes entsprechend, gemahlen wird. Ein allfälliger Stoffüberschuß vor der Walze B, die der ganzen Anlage nach kaum Hebearbeit zu leisten hat, kann durch seitliche Abläufe in andere Trogteile abgeleitet werden. Auch der übrigens bekannte Abstreifer C wirkt dabei günstig mit, so daß Fasern nicht unnütz über den oberen Scheitel von B mitgenommen werden. Verzichtet man auf die bescheidene Mahlwirkung der großen Walze A, so kann besser ein richtig konstruiertes Schöpfrad an Stelle von A eingebaut werden.

Textabbildung Bd. 322, S. 570

Einen in den schon erwähnten Untersuchungen über den Holländer ebenfalls gestreiften Gedanken sucht Carl Strohbach (D. R. P. 164587 und österr. Patent 20448) zu verwirklichen. In dieser Holländerkonstruktion (Fig. 28 und 29) soll erreicht werden, daß der Stoff der Walze mit einer ihrer Umdrehungsgeschwindigkeit nahezu gleichen Geschwindigkeit zugeführt und damit Stoßverlust vermieden wird. Auf den ersten Blick sieht man einen den gewöhnlichen Ausführungen ähnlichen Trog b und über dem schiefliegenden Grundwerk f die allerdings ziemlich hoch gelagerte Walze a auf der Achse c, die durch die Scheibe d |571| angetrieben zu denken ist. Der Stoffstrom, welcher von links an die Walze a geführt wird, ist durch den Einbau k geteilt, um entsprechend dem kürzeren Weg an der Innenseite weniger, an der Außenseite (längerer Weg) mehr zur Walze gelangen zu lassen und dadurch einen Ausgleich zu erreichen. Die beiden St off ströme vereinigen sich in der durch h, i angetriebenen Hebevorrichtung g, die in der Lage sein soll, den Stoff etwa in dem Rohr m so hoch zu heben, daß er im freien Fall im Rohr oder in der Rinne n, unten auf die Walzenabmessung verbreitert, bei der Walze a mit einer ihrer Umfangsgeschwindigkeit etwa gleich großen Geschwindigkeit anlangt. Er wird dann zwischen Walzen- und Grundwerksmesser durchgezogen und nach rechts ausgeschleudert.

Textabbildung Bd. 322, S. 571

Der Grundgedanke erscheint für die ganze Holländerarbeit bestechend genug. Es fragt sich nur, ob der wirklichen Ausführung nicht ernste Hindernisse entgegenstehen. Das scheint dem Berichterstatter tatsächlich der Fall zu sein. Es dürfte dies einleuchten, wenn wir eine kleine Untersuchung auf gangbare Annahmen stützen. Nehmen wir die Walzenumfangsgeschwindigkeit etwa = 7 m i. d. Sekunde. Weil die Stoffgeschwindigkeit aus n nahe eben so groß sein soll, so brauchen wir, ohne die keineswegs einflußlosen Nebenwiderstände zu berücksichtigen, hierfür eine Fallhöhe von rd. 2,5 m. Das Rohr m ist dann wohl mindestens auf 3 m Länge zu schätzen. Weil im normalen Gange jedenfalls Kotinuität anzunehmen ist, so muß unbedingt zur Walze ebensoviel Stoff zu, wie abfließen. Ist nun die Trogbreite = b, die normale Trogtiefe = t1, die Stoffgeschwindigkeit = v1 so ist an der Walze am unteren Ende von n die Geschwindigkeit = v2, die Breite auch = b und die Dicke des herabkommenden Stoffstrahles = t2. Nach der allgemein gültigen Gleichung besteht der Zusammenhang: v1bt1 = v2bt2 ; daraus folgt

Nehmen wir etwa, keineswegs klein, die Stoffgeschwindigkeit v1 im Trog mit 35 cm (gewiß hoch, weil schon 20 cm als sehr viel gilt18), die Tiefe t1 für einen sehr großen Holländer = 50 cm, so ergibt sich die Dicke des aus Rohr n an die Walze a tretenden Strahles t2 = 2,5 cm. Gewiß ist so etwas nicht gerade unmöglich. Doch muß betont werden, daß hierbei die Nebenwiderstände, besonders für die heute meist in Frage kommenden dicken Stoffe schon so bedeutend werden, daß auch nicht annähernd anzunehmen ist, der Stoff werde bei dem Fall um 2,5 m durch das Rohr oder die Rinne n tatsächlich jene hohe Geschwindigkeit von 7 m annehmen. Dazu tritt noch, daß auch hinsichtlich der Bewegung in Steigrohr m ernstliche Bedenken obwalten. Nach der allerdings unverbindlichen Patentskizze ist der Querschnitt von m so gering, daß in m wegen der Kontinuität sich der Stoff etwa siebenmal so rasch bewegen muß (in der Nähe der Transportvorrichtung g) als im Troge. Wenn man nun daran denkt, welches Gefälle in diesem bei den heutigen dicken Stoffen für die flotte Bewegung derselben nötig ist, vermag man eine ungefähre Vorstellung über den sehr bedeutenden Widerstand zu gewinnen, welcher die Stoffbewegung in dem notwendigerweise allseits umschlossenen Rohre m hindert. Gewiß finden wir schon manche in der Praxis bewährte Beispiele,19) aus denen zu schließen ist, daß merklicher Höhentransport für den Stoff denkbar ist. Ob dies aber für solch außerordentliche Verhältnisse zutrifft, wie sie wenigstens nach der Patentbeschreibung hier obwalten, mag auch im Einklang mit des Berichterstatters Versuchen über die Stoffströmung so lange bezweifelt werden, bis noch weitergehende Versuche das Gegenteil beweisen. Nicht unerwähnt mag bleiben, daß die Teilung des Stoffstromes bei k, die Vereinigung in der Pumpe oder Transportvorrichtung g, das Zusammendrängen und wieder Ausbreiten des Stoffes zweifellos diesen gut mischen werden. Auch würde ein gut Teil der Bedenken gegen das Wesentliche des Grundgedankens hinfällig werden, wenn eine Andeutung Strohbach s dahin aufzufassen wäre, daß der Stoffstrom auf kürzerem Wege, nicht so sehr durch Nebenwiderstände gehindert, durch eine Druckvorrichtung in die Messerzellen gepreßt werden würde. Dadurch käme eine Annäherung an die Wirkung der höchst vorteilhaft bekannten Strohbachschen Stofftreiber und damit sichere und günstige Zellenfüllung der Walze zustande.

Dieser Umstand ist auch hier, wie bei allen anderen Holländerkonstruktionen wohl im Auge zu behalten, weil nur bei richtiger Vorsorge für die Füllung der Walzenzellen flotter Stromumlauf zu erwarten ist; im ununterbrochenen Betriebe muß die Walze unbedingt das, aber auch nur das, was ihr auf einer Seite zufließt, auch fassen und auf der anderen Seite wieder abgeben. Für die Füllung der Walzenzellen mangelt aber meist die Zeit und der nötige Druck, wie in den Untersuchungen des Berichterstatters über den Holländer nachgewiesen worden ist. Besonders diese Umstände faßt Andreas Beer (D. R. P. 155475) ins Auge und versucht den erörterten Hindernissen in höchst interessanter Weise beizukommen (Fig. 30 u. 31). Es ist ein dreiteiliger Holländertrog für wagerechten Stoffumlauf zu denken, in dessen mittlerer Abteilung die große hohle Messerwalze B mit drei untereinander starr verbundenen Kränzen J, J1, J2 drehbar mit der Achse L angebracht ist. Die Messerung K ist in bekannter Weise mit einer Zellenweite d eingebaut. Die Arme C der beiden äußeren Kränze J1 und J2 sind als Propellerflügel ausgebildet, welche durch die offen gelassenen Stirnflächen der Walze B den durch die Seitenkanäle A1 A2 herankommenden Stoff in das Innere der Walze B schaffen und unter Druck von innen gegen außen in die Messerzellen abgeben, die sich danach mindestens im unteren Teile vollfüllen müssen. So wird eine große Stoffmenge |572| sicher über das Grundwerk E mit- und bis zu dem Sattel F emporgenommen, wo der Stoff ausgeschleudert und neuerlich den Seitenkanälen A1 A2 überliefert wird. Eine Haube umgibt die eigentümliche Walze vollständig, um ungehörigen Stoffaustritt hintanzuhalten.

Interessant ist auch der von Hermann Schalte (D. R. P. 164 184, österr. Patent 17983) gemachte Vorschlag, um der auf gewöhnliche Art nur geringfügig erfolgenden Füllung der Zellen an der Walze beizukommen und damit schließlich auch rascher zu mahlen (Fig. 32). Schulte teilt das Grundwerk G1 G2 und führt durch einen von verschiedenen Orten, z.B. bei X1, zugänglich zu machenden Kanal Z Stoff auch von unten an die Walze W zwischen die beiden Grund werke. Im Einklang mit dem vom Berichterstatter in seinen Holländeruntersuchungen Nachgewiesenen ist die durch Z erfolgende radiale Stoffzuführung besonders vorteilhaft. Allerdings ist die Zugänglichkeit für den Kanal Z eine beschränkte und sind Verstopfungen recht unangenehmer Natur, trotz der Möglichkeit, einen gebogenen Räumer in Z einzuführen, nicht ausgeschlossen.

Textabbildung Bd. 322, S. 572
Textabbildung Bd. 322, S. 572

Picard sucht (D. R. P. 133072) bessere Zellenfüllung dadurch zu erreichen, daß er das Waten der Walze in dem Stoff bei dem Zulauf des letzteren durch einen stellbaren Schuh tunlichst einschränkt. Hierdurch wird aber die zur Zellenfüllung verfügbare Zeit auch eingeschränkt und daher kann der Nutzen kaum den Erwartungen entsprechen. Auch bei dem Holländer von Melvin A. Mills ist ähnliches vorgeschlagen (amerikan. Patent 726726), überdies aber auch noch eine kleine Messerwalze deshalb als vorteilhaft erklärt, weil dann die Kraft (der Arbeitswiderstand) an einem kleineren Halbmesser wirkt, also auch weniger Kraft verbraucht wird. Der Erfinder hat dabei ganz vergessen, daß dann auch die Umfangsgeschwindigkeit und mit ihr die Leistung proportional kleiner wird. Ist ja doch nicht blos theoretisch, sondern auch durch praktische Erprobung der Erfolg großer Messerwalzen nachgewiesen! –

Theodor Bäßler sucht Vergleichmäßigung und gründliche Mischung bei seinen Holländern (D. R. P. 126 264 u. 132664) dadurch zu erzwingen, daß er den im wesentlichen wagerecht ausgebildeten Trog vor und hinter der Walze zu einem gegenüber der Walzenbreite ziemlich schmalen Kanal zusammenzieht. In einer ersten Ausführung soll letzterer ein geschlossenes Rohr bilden. Diesem gegenüber sind alle Bedenken zu äußern, die für Untergrundkanäle bekannt geworden sind. Bäßler selbst scheint auch unangenehme Erfahrungen gemacht zu haben, weil er im zweiten Patente den Rücklaufkanal in der Längenausdehnung wohl recht schmal beläßt, aber ungefähr elliptisch und oben offen ausbildet, um einen auf schief gestellter Achse angebrachten Kranz mit Förderschaufeln, von oben in den Stoff eintretend, wirken zu lassen und dadurch den Stofflauf beschleunigen zu können.

Bei seinen Untergrundholländern füllt J. du Pont (amerikan. Patent 720379) den Untergrundkanal vollständig durch eine Förderschnecke aus, um sicher jeden Stoffteil zu fassen und weiter zu schieben. Um auch sehr gut zu mischen, wird am Ende der Förderschnecke, knapp bevor der Stoff nach oben gegen die Walze zurückkehrt, ein kurzes Stück einer gegenüber den anderen Teilen der Schnecke entgegengesetzt gekrümmten Schraubenfläche angeordnet und damit Wirbel veranlaßt, welche den Stoff durcheinander bringen.

Textabbildung Bd. 322, S. 572

Ferdinand Pitzler arbeitete an seinen Holländern20) weitere Vervollkommnungen aus, um durch besondere Haubengestalt die Arbeit, insbesondere die Mischung zu verbessern. Nach D. R. P. 130382 (Fig. 33 und 34) wird die im wesentlichen zur Walze konzentrische Wand u angebracht, die allenfalls im unteren Teile mit einer stellbaren, die Weite n über dem Kropf regelnden Klappe ausgestattet ist. Bezweckt wird, denjenigen Teil des Stoffes, der unmittelbar bei n über den Kropf gelangt, mit dem erst später über die obere Kante a von u abgeschleuderten und in den Trog zurücksinkenden Stoff zu mischen. Dabei kann eine an der Rückseite von u angebrachte schiefe Wand m den Stoff ablenken und gegen eine für die Mischung vorteilhafte Stelle des Troges leiten. In den D. R. P. 144477 und 148027 wird mit Hilfe der erwähnten Klappe, die unmittelbar an eine im wesentlichen ganz konzentrisch zur Walze angeordneten Haube schließt, um die Walze ein Hohlringraum geschaffen, in den der Stoff von der Walze geschleudert und erst durch eine Oeffnung in der Nähe des oberen Scheitels der Haube an einen Kanal abgegeben werden soll, dessen Krümmung so zu wählen ist, daß die gewünschte gründliche Mischung des aus dem Kanal in den Trog zurückgeführten Stoffes mit demjenigen erzieht wird, der sich schon im Troge befindet. Aehnliches wird auch durch das Pitzlersche D. R. P. 149173 bezweckt, ob auch erreicht, können mit Rücksicht auf die dabei in Frage kommenden verhältnismäßig engen Querschnitte, nur unmittelbare Versuche sicher entscheiden.

(Fortsetzung folgt.)

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Vergl. D. p. J. 1901, Bd. 316, S. 437 ff.

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Vergl. D. p. J. 1896, Bd. 300, S. 265.

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z.B. in einem modernen Eichhorn-Holländer mit 8 v. H. Fasertrockengehalt im Stoff.

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Man vergleiche z.B. hier die Krönschen Holländerkonstruktionen, bei denen durch eine Schraubenpumpe der Stoff auch lotrecht eine ziemlich bedeutende Höhe emporgeschafft wird und der Walze zufließt. D. p. J. 1888, Bd. 268, S. 490.

|572|

Vbrgl. D. p. J. 1903, Bd. 318, S. 228 ff.

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