Verfahren zur Bildung einer fasrigen Bahn Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Bildung einer fasrigen Bahn.
Die Erfindung basiert auf umfassenden Untensu- chungen im Mechanismus der Vorratsentwässerung an Zylinderform-Papierherstellungsmaschinen, die mit lang fasrigen, schwach entwässernden Materialien der für Banknotenpapier verwendeten Art arbeiten. Es ist ent deckt worden, dass mit fasrigen Materialien dieser Art die Anwendung von Zylinderformen mit grossem Durch messer nicht notwendigerweise irgendeine bezeichnende Vermehrung der Laufgeschwindigkeit fördert.
Es ist weiter entdeckt worden, dass dieser Umstand teilweise entsteht aus den besonderen Entwässerungs-Widerstands- Eigenschaften fasriger Matten, die stark geschlagene Fa sern enthalten. Solche Fasern bieten einen rasch zu nehmenden Widerstand dem Abfliessen von Flüssigkeit, wenn die Substanz der Matte jenseits eines verhältnis mässig kritischen Wertes ansteigt. Solche Fasern zeigen wenigstens zwei Entwässerungs-Kennzeichen, wobei sich das erste nachstehend auf die Anfangsstufe bezieht. Während der Anfangsstufe bleibt der Entwässerungs anteil bei einem gegebenen konstanten Druck verhält nismässig hoch.
Jedoch wird dann eine Stufe .erreicht, wo eine wahrnehmbare Abnahme des Entwässerungs anteiles einsetzt. Nach der Anfangsstufe liefert die An wendung eines unterscheidenden Druckes über die Matte oder die Ausdehnung der Zeit, während der die Matte dem Druck unterworfen ist (z. B. durch Vergrösserung des Umfanges der Zylinderform, nur am Rande Ver mehrung bei der Lineargeschwindigke:it, bei der Papier mit solchen Fasern hergestellt werden kann.
Weiterhin ist zur Aufrechterhaltung gewisser erfor derlicher physikalischer Eigenschaften an fasrigen Pa pierbahnen, die lange hart geschlagene Fasern enthal ten, als wünschenswert gefunden worden, die Maschine mit einer verhältnismässig dünnen fasrigen Suspension zu versehen und eine engere Kontrolle über die Geschwin digkeit der Fasersuspension gegenüber der Geschwin digkeit der formenden Flächen auszuüben, als sie nor- malerweise bei üblichen Zylinder-Papiermaschinen an gewendet werden kann.
Wir haben jetzt einen Weg zur Herstellung fasriger Papierbahnen gefunden, bei dem die Bildung des Pa pierbandes auf die Anfangsstufe begrenzt werden kann und bei dem die .erforderliche Geschwindigkeitsbezie hung zwischen der Fasersuspension und den formenden Flächen leicht festgesetzt und eingehalten werden kann.
Demgemäss sieht die Erfindung ein Verfahren vor zur Bildung einer fasrigen Bahn, das die Ablage fasrigen Materials aus einem gemeinsamen Vorrat auf zwei ge trennten Entwässerungsflächen vorsieht, um getrennte fasrige Matten zu bilden, diese dann zusammenführt und zur Bildung einer zusammenhängenden fasrigen Bahn Druck auf die verbundenen Matten anwendet.
Die Erfindung wird an Hand eines in den b2i1;ie- genden Zeichnungen schematisch dargestellten Ausfüh- rungsbeispieles weiter erläutert.
Fig. 1 zeigt im Frontalschnitt ;eine einfache Form der Anlage.
Fig. 2 zeigt ,im Frontalschnitt eine andere Form einer Anlage zur Erläuterung von Mitteln zur Steuarung der Ablage von Fibermaterial auf zwei Entwässerungs flächen.
Fig. 3 zeigt im Frontalschnitt eine ähnliche Form einer Anlage nach Fig. 2 mit Abänderungen.
Fig. 4 zeigt im Frontalschnitt eine ähnliche Form einer Anlage wie in Fig. 2, jedoch mixt einer einstell baren Wehrschleuse.
Fig. 5 zeigt frontal eine Anlage im Teilschnitt zur Erläuterung einer Bremsart an einer Brustwalze, wie sie in den vorhergehenden Figuren gezeigt wurde.
Fig. 6 zeigt im Grundriss einen Teil einer Anlage zur Erläuterung des Lochbandes und der Tragplatte. Fig. 6a ist eine Seitenansicht der Anlage nach Fig. 6. Fig. 6b ist eine andere Seitenansicht der Anlage nach Fig. 6 mit weiteren Einzelheiten.
Fig. 7 ist eine teilweise Seitenansicht einer Anlage ähnlich den vorherigen, jedoch abgeändert durch die Bereitstellung von Mitteln zur Steuerung des Entwäs serungsbereiches des Lochbandes.
Fig. 8 ist eine Seitenansicht einer abgeänderten Form einer Anlage, bei der das Lochband zusammen mit einem durchlässigen Träger den Boden und :eine Seite des Bottichs bildet.
Fig. 9 ist eine Seitenansicht von einer weiteren Form einer Anlage.
Merkmale einer einfachen Form einer Papierher stellungsmaschine, die in Übereinstimmung mit dem Verfahren nach der Erfindung arbeitet, können am be sten aus Fig. 1 entnommen werden. In dieser Anord nung wird eine wässrige Suspension von Fasern von einem geeigneten Verteilungssystem an .ein Wehr 1 ge liefert, von da in ein Becken, dessen Gestalt durch die gekrümmte Fläche der Zylind-,rform 4, den Wandinnen- fläche des Bottichs 2 und der Fläche des Lochbandes 3 gegeben ist.
Bei dieser einfachen Ausführungsform der Erfindung wird das Lochband 3 über einer Brustwalze 5 getragen und so angeordnet, dass es die Zylinderform 4 tangewial an ihrer untersten Stelle berührt. Dass Loch band 3 wird von einer gelochten oder porösen Fläche 6 gestützt, die zwischen der Brustwalze 5 und dem Be rührungspunkt 7 am Zylinder angeordnet ist.
Die Art und Bearbeitung der perforierten oder porösen Ober fläche 6 ist besonders ausgesucht, um geringste Rei bungshemmung und Verschleiss am Lochband 3 zu .er- neichen. Zahlreiche Kombinationen von Materialien werden dem Fachmann leicht einfallen. Es isoll jedoch erwähnt werden, dass, wenn das Lochband 3 aus Bronze-. drahtgewebe gebildet wird, die Stützfläche 6 dann Hart holz oder Keramik enthalten kann. Wenn anderseits das Band Kunststoffe oder synthetische Materialien, wie Kunstseide, Nylon oder Polyester, z.
B. Terylen , ent hält, dann kann die stützende Oberfläche 6 gewöhnlich aus hochpoliertem rostfreiem Stahl gebildet werden.
Zur Verhütung des Ausflusses der Fasersuspension ist an der Fuge zwischen der Rückseite des Bottichs 2 und dem Lochband 3 ein Streifen flexiblen Materials 8 an der Rückseite des Bottichs befestigt, der unter hydro statischem Druck in fortlaufendem Kontakt mit dem bewegten Lochband gehalten wird.
Im Betrieb wird der Zylinder 4 entgegen der Uhr zeigerrichtung angetrieben und, ,da das Lochband 3 in engerem Kontakt mit der Zylinderoberfläche gehalten wird und übergreift, um einen beträchtlichen Berüh rungswinkel am Zylinder einzuhalten, bewegt sich das Band mit einer Lineargeschwindigkeit gleich der der Umfangsgeschwindigkeit des Zylinders.
Die Entwässerung erfolgt durch die poröse Oberflä che des Zylinders 4, wobei eine fasrige Matte abgelegt wird. Gleichzeitig erfolgt durch das Lochband 3 eine Entwässerung, wodurch auch eine fasrige Matte auf der Oberseite des Bandes entsteht. Die beiden Matten wer den zusammengebracht und in engem Kontakt durch den von dem Band 3 ausgeübten radialen Druck gehal ten, der durch die Matte bis auf den Zylinder 4 wirkt.
Das durch die Entwässerung von den beiden Bil dungsflächen erhaltene Abwasser wird von der Maschine über geeignete Kanäle, wie angezeigt mit den Bezugs ziffern 9, abgeleitet. Wie es gewöhnlich bei Papierher stellungsmaschinen praktiziert wird, kann das Abwas ser nachfolgend mit konzentrierter Fasersuspension im Vorratsverteilsystem gemischt und wieder verwendet werden.
Es ist zu bemerken, dass die mittlere Geschwindig keit der Fasersuspension im Verhältnis zu den beiden Bildungsflächen bei einer Maschine der Art nach Fig. 1 teilweise durch die für die Hinterseite des Bottichs 2 gewählte Kontur vorgeschrieben wird. Diese; Tatsache kann zur Bereitstellung einer Maschine gebraucht wer den, bei der geringst viskose Beanspruchung angewen det wird, und die Maschinenrichtungs-Orientierung der Fasern kann daher stark verringert werden.
Ausserdem ist :entdeckt worden, dass eine regellose Faserorientie rung des Vorrats im Becken gefördert und aufrechter- halten wird durch Ausstattung der Oberfläche der Wehrschleuse 1 und des Bottichs 2 mit kleinen, in regelmässigen Abständen verteilten Unebenheiten.
Diese dienen zum Zerstören der an der Oberfläche anliegen den Grenzschicht ,der Flüssigkeit und zur Erzeugung intensiver, wenig ausgedehnter Wirbelströmungen, die jegliche Maschinenr.ichtungs-Orientierung der Fasern verhindern. Da der Effekt dynamisch ist, kann nur durch richtig bemessene Rauhigkeit .ein Verhältnis zur Vorratsgeschwindigkeit und zur Faserlänge herbeigeführt werden. Es wird jedoch beispielsweise bemerkt, dass Unebenheiten von im allgemeinen halbkugelförmiger Form und weniger als etwa 3 mm Durchmesser vorteil haft angewendet werden können.
Die Oberflächen kön nen mit solchen Unebenheiten durch Bedecken dersel ben mit Kunststoffolie, z. B. BVC, ausgestattet werden, die ein regelmässiges und dicht unterteiltes Muster von Unebenheiten vorbeschniebener Art in der Folie "geformt enthalten.
Als Ergebnis der Tatsache, dass ein kontinuierlich ansveigender hydrostatischer Druck auf die fasrige Matte ausgeübt wird, wie ihre Bildung auf der Zylinderfläche 4 fortschreitet, erleiden die Fasern in der Matte wenig Lageveränderungen und die Substanz und Gestaltung der Matte wird nicht durch wahllose Strömungen ver schlechtert. Die auf dem Lochband 3 gebildete Matte wird ähnlich unter beträchtlichem Druck gehalten und bleibt ähnlich verhältnismässig unbeeinflusst von regel losen Bewegungen der Fasersuspension.
Im Augenblick des Zusammentreffens werden jedoch radiale Geschwin digkeiten in der Flüssigke=it, die die beiden Flächen tren nen, erzeugt und diese sind wirksam zur Sicherung enger Faserbindungen. Die vereinigten Fasermatten werden dann zwischen das Lochband 3 und die Fläche des Zylinders 4 gebracht, bis diese bei 11 sich voneinander trennen, wenn die Fasermatte auf dem Lochband zum weiteren Übertragen auf eine Saugbox, Presse usw. wei terbefördert wird.
Zur weiteren Wasserentfernung durch übliche Mittel kann bei 11 eine kleine Absaugevorrich- tung vorgesehen werden, um das Lösen .der Matte von der Zylind=erfläche zu fördern. Weiterhin kann die Rolle 12 einstellbar sein, so dass der Punkt 11 um den Zy linder herum bewegt werden kann, da entdeckt worden ist, dass die Stellung des Trennungspunktes 11 kritisch ist für die Lieferung einer fehlerfreien Ablage der Bahn vom Zylinder.
Obwohl dieses Ausführungsbeispiel besonders nütz lich ist bei der Erleichterung der Gestaltung einer Pa pierbahn unter hoher Geschwindigkeit, die langsam trocknende Fasern durch Anwendung von zwei getrennt bildenden Oberflächen enthält, wobei jede Oberfläche wie vorbeschrieb@en in der ersten Stufe entsteht, kann das Verfahren auch nützlich bei der Verarbeitung ra scher trocknender fasriger Suspensionen, wie Mischun gen von Holz- und Baumwollfasern, Zellstoff, Altpapier oder fasrige Suspensionen, die synthetische Materialien wie Kunstseide, Nylon oder Polyester (z.
B. Terylen ) enthalten, angewendet werden. Zum Beispiel wird es sehr .geschätzt werden, dass eine Mehrzylindermaschine konstruiert werden kann, bei der jeden Zylinder mit einem zusammenwirkenden Lochband, wie vorbeschrie- ben, versehen ist,
wo jede Kombination eines Zylinder- endbandes eine Fertigungskapazität annähernd gleich- wertig zwei herkömmlichen Zylinderbottichen liefert. Man wird bemerken, dassdiese Ausführung der Anlage beträchtliche Einsparungen beider Konstruktion liefert, da jeder Bottich nur -ein Vorratsverteilsystem erfordert im Vergleich zu den zwei Systemen bei zwei herkömm lichen Bottichen.
Man wind bemerken, dass bei der zuerst b.eschrle- benen Ausführungsform die Gestalt der Rückseite des Bottich.es nur verhältnismässig unvollkommene Steuerung auf die beiden Vorratsgeschwindigkeiten ausübt.
Es ist jedoch gefunden worden, dass eine weitere Ausführung der Erfindung vorgenommen werden kann dadurch, dass eine genaue Beziehung zwischen der Geschwindig keit von jeder bildenden Oberfläche und der Geschwin digkeit der mitwirkenden fasrigen Suspension begründet werden kann.
Dieses Ausführungsbeispiiel isst in Fig. 2 dargestellt. .Es sorgt für den Einschluss ,eines wasser dichten Gebildes 21, das zwischen den Seitenwänden 22 des Bottichs abgestützt ist, und bildet :
die Flächen 23 und 24, die speziell zur Erzielung geeigneter Durch- schnittsgeschwindigkeiten V, und Vb in der an den Zy linder beziehungsweise an das Lochband anliegenden Fasersuspension geformt sind. Die geeignete Gestalt für diese Flächen kann leicht aus den Unterlagen der Ent- wässerungseigenschaften des angewendeten Vorrates :be rechnet werden.
Es kann bemerkt werden, dass die Durchschnittsgeschwindigkeiten Vb und V" vorzugs- we.ise kleiner sein sollte als die lineare Geschwindigkeit der Zylinderfläche und des Lochbandes.
Wo eine Maschine dieser Art erforderlich .ist, um in einem weiten Bereich volumetrischer. Flüsse von Fa sersuspensionen oder mit verschiedenen Vorräten, die bedeutend verschiedene Entwässerungsverhältnisse auf wzisen, können richtige Geschwindigkeiten V, und Vb erlangt werden dadurch, dass verschiedene alternativ ge staltete Gebilde 21 verfügbar gehalten werden.
Das pas sende Gebilde wird ausgesucht und in die Maschine für jene Sorte eingesetzt. Alternativ kann gemäss Fig. 3 ein einziges einstellbares Gebilde 31 vorgesehen werden. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Gebilde zur Ein stellung befähigt, so dass die Flächen 32 .und 33 um den festen Stützpunkt 34 bewegt werden können. Fle xible Dichtungen 35 und 36 sind zur Erzielung einer glatten, wasserdichten Fläche an dem Gebilde vorgese hen.
Ausserdem sind (nicht dargestellte) Mittel zur Be festigung der einstellbaren Flächen in irgendeiner erfor- derlichen Lage nach der Einstellung vorhanden.
Auf eine ähnliche Art kann die Steuerung der Ge schwindigkeit der Fasersuspension bezüglich der Zylin- derfläche bei den frühen Stufen der Mattenbildung durch Anordnung einer einstellbaren Wehrschleuse vorgenom men werden, wie Fig. 4 zeigt.
Bei diesem Ausfüh rungsbeispiel wirkt eine feste Wehrschleuse 48, die feste an oder Rückseide des Bottiches 42 angebracht ist, mit einer verstellbaren Schleuse 43 zusammen, die zum Schwenken um einen Stützpunkt 44 anliegend an der Hinterseite des Beckens 42 montiert ist.
Das untere Ende der bewegbaren Schleuse ist mit der Hinterseite des Beckens durch einen Streifen flexiblen Materials 45 abgedichtet, der @an der Aussenseite der Schleuse an gebracht ist und durch den hydrostatischen Druck der Vorratssuspension in Kontakt mit der Hinterseite des Beckens gehalten wird.
Die obere Fläche der bewegba ren Schleuse 43 kann ähnlich durch einen Streifen fle xiblen Materials 46 mit der festen Schleuse 48 verbun den werden, der befähigt, eine wasserdichte Verbindung zwischen den beiden Schleusen ohne Rücksicht auf ;die Stellung der bewegbaren Schleuse 43 aufrecht zu er halten.
Weiterhin können leicht igeeignete Befestigungs- mittel 47 an den Seitenwänden des Beckens ,innerhalb des Profils der bewegbaren Schleuse 43 vorgesehen wer den, damit die Schleuse in jeder erforderlichen Stellung nach ihrer Einrichtung festgehalten werden kann.
Die flexiblen Streifen können in bezug auf die ver schiedenen neuen in den Fig. 3 und 4 beschriebenen Merkmale vorteilhaft aus Gummi- oder Kunststoffolie gestaltet werden, die mit kleinen, regelmässig angeordne ten Unebenheiten ausgestattet sind, wie @es- in Verbin dung mit dem vorher beschriebenen Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 vorgeschlagen wurde.
Ähnlich können auch ein Teil oder alle Flächen der Gebilde 21, 31 und 41 und die Hinterseite der Becken in den Fig. 2, 3 und 4 sowie die bewegbare Schleuse nach Fig. 4 vorteilhaft mit Unebenheiten oder Folienmaterial mit darin ge formten Unebenheitlen ausgestattet werden, um die wahl lose Faserorientierung in der zu verarbeitenden Faser suspension zu fördern.
Obgleich im allgemeinen nicht notwendig oder er forderlich, kann durch mechanische Mittel im Vorrats becken Bewegung vorgesehen werden, um die von der Flächenrauhigkeit hervorgerufene, wahllose Faserorien tierung zu verbessern. Eine solche Bewegung kann leichte bei besonders schwierigen oder kritischen Arbeitsbedin- gungen angewendet werden. Zum Beispiel beim Um gang mit fasrigen Suspensionen, die aussergewöhnlich lange oder sehr wässrige Fasern enthalten.
Die Bewegung kann, durch bekannte Mittel, z. B. :durch Rotation inner halb des Vorratsbeckens mittels einer Welle mit einem oder mehreren Blättern, die sich über die ganze Breitee des Beckens erstrecken, oder alternativ durch schnelle Schwingungen einer Welle in axialer Richtung, die eine Anzahl mit gleichem Abstand über ihre Länge verteilte Scheiben enthält,
oder alternativ durch Rotation einer Welle mit einem unregelmässigen Umriss, wie etwa seinem Sechseckprofil, erzielt werden.
Die Stelle für diese Bewegung russ ausgesucht wer den, um .der besonderen Ausführungsform der Erfin dung .im Betrieb zu dem Zeapunkt und dien besonderen Bedingungen zu entsprechen, die Anlass zur Bewegung gegeben haben. Jedoch könnte die Bewegung erwähnter Art leicht geeignet sein für die Ausführungsform nach Fig. 2 an der durch das Bezugszeichen 25 angezeigten Stelle.
Alternativ oder zusätzlich kann ein kleines Mass intensiver Bewegung direkt an der Stelle .des Zusam menkommens der beiden Lochflächen vorgesehen wer den, um dort eine Faservermischung zwischen den bei den Matten hervorzurufen.
Es wird nun vorgesehen, an Hand von Ausfüh rungsbeispielen gewisse zusätzliche Einzelheulen, die für den erfolgreichen Betrieb des Verfahrens nach der Er findung bei jedem der beschriebenen Ausführungsarten wesentlich sind, zu erläutern. Es ist jedoch selbstver- ständlich, dass die nachfolgenden Beschreibungen bei spielhaft sind und dass die Maschinen zur Durchführung des Verfahrens nach derRTI ID="0003.0197" WI="16" HE="4" LX="1464" LY="2519"> Erfindung nicht notwendiger weise besonders,
die beschriebenen verschiedenen For men anzunehmen brauchen.
Fig.. 5 ist eine Teilschnittansicht der Brustwalze 51, des Lochbandes 52, des Formzylinders 53 und der Hinterwand des Beckens 54. Es wird leicht .gewürdigt werden, dass die fasrige Suspension 55 auf das Loch band 52 einen beträchtlichen hydrostatischen Druck aus übt, oder auf die Tragplatte 56 und deren Träger 57 übertragen wird.
Gleichwohl ist das Lochband zwischen der Vorderkante 58 der Tragplatte 56 und dem un tersten Punkt 59 der Zylinderfläche 53 nicht abgestützt, und unter dem Einfluss des hydrostatischen Druckes 55 der Suspension neigt es zur Annahme einer Form, wie sie durch die gestrichelten Linien 55a in Fig. 5 dar gestellt ist.
Bei.einigen Anwendungen wird ;die auf dem Lochband durch die Reibungshemmung zwischen Trag platte 56 und Lochband 52 veranlasste Spannung aus reichend sein, die Krümmung des urgestützten Teileis des Lochbandes innerhalb zulässigen Grenzen zu halten.
Bei anderen Anwendungen, wo die Reibungshem mung unangemessen ist, können verhältnismässig hohe Spannungen auf dem Lochband durch zusätzliche Mit tel bewirkt werden. Zum Beispiel kann die Spannung durch verschiedene alternative Methoden erzeugt wer den, vielleicht am lichtesten durch Bremsmomente an Führungswellen, über die das Lochband gehen muss, bevor es den Formzylinder erreicht. Bei dem Ausfüh rungsbeispiel gemäss Fig. 5 ist die Brustwalze 51 auf ihren Wellenzapfen 60 drehbar montiert, die auf Lagern 61 gestützt werden, welche auf jeder Seite der Maschine von Trägern 62 getragen werden.
Ein Lager :der Brustwalze 51 kann leicht mit einer Trommel 63 und einem Bremsband 64 versehen wer den, das wegnehmbare Gewichte 65 trägt. Es wird wohl gewürdigt werden, dass Bremsen auf irgendeine brauch bare Form an einer geeigneten Walze auf der Bahn des Lochbandes angewendet werden können, um diese Form der Erfindung zur Ausführung zu bringen. Ent wässerung und Faserablage auf .dem Lochband wird über den ungestütztein Lauf des Bandes erfolgen, der zwischen der Kante der Platte 56 und der Berührungs stelle 59 mit dem Zylinder 63 liegt.
Wo Spannung auf dem Lochband durch Bremsen, wie vorbeschrieben, veranlasst worden ist, kann die gelochte Platte bei eini gen Anwendungen gänzlich weggelassen und durch einen undurchlässigen Träger unterhalb des Bandes, un mittelbar unter dem flexiblen Dichtungsstreifen, ersetzt werden, wie etwa durch einen polierten Stab oder eine drehbar angeordnete Walze. Durch @dieses Mittel kann der Verschleiss an dem Lochband durch die Reibungs hemmung zwischen dem Band 52 und der gelochten Tragplatte 56 reduziert oder eliminiert werden.
Weiterhin kann die Krümmung ;des Lochbandes zwischen der Lochplatte 56 oder der vorbeschrieibenen undurchlässigen Walze oder Träger und dem Berüh rungspunkt 59 mit dem Zylinder durch Einführung eines oder mehrerer undurchlässiger Träger oder Walzen unterhalb, aber in Kontakt mit dem Lochband be grenzt werden. Am Punkt 59 kann eine Walze vor beschriebener Art unter dem Lochband einstellbar mon tiert und mit Belastungsmitteln, z. B. mit Druckmittel wie etwa Luft versorgte Zylinder, montiert werden, um einen einstellbaren Druck zwischen den zu vereinigen den Matten erzeugen zu können.
Bei einigen Anwendungen ist festgestellt worden, dass eine mit einer polierten, undurchlässigen Oberflä che versehene Walze zufriedenstellend angewendet wer den kann. Alternativ kann die Walze zur Unterstützung der Wasserentfernung von den fasrigen Matten mit e iner genuteten oder geprägten Oberfläche ausgestattet oder mit einer porösen oder löchrigen Hülle versehen sein. Bei anderen Anwendungen, z.
B. wenn die löchrige Oberfläche des Zylinders 53 mit Prägungen zur Er zeugung von Wasserzeichen ausgestattet ist, kann die Walze mit einem elastischen überzug wie etwa Gummi versehen werden.
Weiterhin können eine oder mehrere zusätzliche Walzen irgendeiner der vorerwähnten Art zwischen dem Punkt 59 umd dem Punkt, wo das Band den Zylinder verlässt, zum Zwecke der Druckanwendung montiert werden, zur weiteren Verfestigung der vereinigten fasri gen Matte und zur weiteren Reduktion deren Wasser gehalts.
Es ist verständlich, dass in allen Ausführungsbei spielen nach Fig. 5 das Lochband 52, der Zylinder 53 und die Tragplatte 56, als zwischen den Seitenwän den des Beckens liegend, angesehen wird. Das Loch band muss schwach näher als der zwischen den Seiten wänden des Beckens vorgesehene Raum sein und muss :genau auf einer Bahn geführt werden, so dass die Mit tellinie des Bandes im allgemeinen mit einer Halbie rungslinie zwischen den Seit--nwänden zusammenfällt.
Mittel zur fortlaufenden Führung des Lochbandes müs sen daher an einem gewissen passenden Punkt,auf ider Bahn des Bandes vorgesehen werden. Es ist nicht vor gesehen, die Mittel zu beschreiben, da sie den Fach leutere bekannt sein werden, aber es sei bemerkt, dass Drahtführungsmittel wie bei vielen üblichen Fourdrinier -Papiererzeugungsmaschinenvöllig für-den vorstehenden Zweck geeignet sein würden.
Mit diesen Erwägungen wird nunmehr auf Fig. 6 Bezug genommen, die einen Grundriss der Beckenhin terseite 71, der Seitenwände 73 und des Lochbandes 73 darstellt.
Dabei wird vorausgesetzt, dass der Form zylinder entfernt worden ist, um eine uneingeschränkte Ansicht zu verschaffen. Es ist zu bemerken, dass der flexible Streifen 74 sich über die volle Breite der Ma schine zwischen Aden Seiten 72 erstreckt angeordnet werden kann, um eine zuverlässige und wasserdichte Verbindung zwischen den dargestellten Enden der Trag platte 75, der Hinterkante des Lochbandes 73 und der Beckenhinterseite 71 und den Wänden 72 zu lie fern. Ähnlich kann jedes Ende der Tragplatte 75 leicht an den Seitenwänden des Beckens 72 dauerhaft ab gedichtet werden.
Es ist jedoch zu bemerken, dass die Fasersuspension eime ununterbrochene Bahn über die Bereiche der Tragplatte 75 zwischen jeder Seitenwand 72 und der anliegenden Kante des Lochbandes 73 und von da in den Abwasserkanal hat, der vorgesehen ist, in Verbindung mit dem Lochband zu arbeiten. Selbst verständlich müssen Mittel zur Verhinderung des Ein tritts von verhältnismässig konzentrierter Fasersuspension in das vom Entwässern herrührende Abwasser vorgese hen werden, wozu verschiedene alternative Mittel ver fügbar sind.
Zum Beispiel können die entsprechenden Teile der gelochten oder porösen Tragplatte 75 un durchlässig gehalten werden durch Abstützen einer schmalen undurchlässigen Platte 77 in engem Kontakt mit der Unterseite der Tragplatte 75 an jeder Seite des Beckens, wie in der Szitenansicht von Fig. 6a und dem Grundsatz in Fig. 6 dargestellt ist. Die undurch lässigen Platten 77 werden in engem Kontakt mit der Unterseite der Tragplatte 75 von Hilfsplatten 80 gehal ten.
Die Dichtungsplatten 77 können bequem mit ein stellbaren Mitteln wie etwa Schraubenbolzen 78 und Muttern 79 versehen werden, so @dass die Platte :auf eine solche Distanz :eingesetzt werden kann, dass sie gerade die grösste Breite der Tragplatte 75, die dem Lochband 73 ausgesetzt ist, bedeckt.
Wenn alternativ eine Standardbreite des Bandes für eine besondere Ma schine angepasst wird, ist es auch passend anzunehmen, dass die Breite des zu formenden Bandes auf dem Loch band fortdauernd standartisiert ist auf irgendeine beson dere Gestalt, die leicht geringer .ist als die Breite des Lochbandes, denn die eingesetzten undurchlässigen Planten können in einer dauerhaften Stellung befestigt werden, und die einzustellenden .Mittel 78 und 79 brau chen nicht vorgesehen zu werden.
Einen ähnlichen Dichtungsproblem begegnet man an jeder Seite der Maschine nach Fig. 6 in den offenen Bereichen 76. Wiederum können verschiedene alterna tive Methoden zur Verhütung des Ausflusses von Faser suspension aus dem Becken von @diesen Bereichen vor gesehen werden. Jedoch wird als Beispiel .eine befriie- digende Methode mit Bezug auf Fig. 6 besonders be schrieben. Diesem Ausführungsbeispiel gemäss ist an jeder Seite der Maschine eine schmale Erweiterung 81 an der Tragplatte 75 vorgesehen.
Wie in der Seiten ansicht in Fi.g. 6a dargestellt ist, ist die Erweiterungs- platte 81 vorzugsweise allgemein steif und ähnlich .dick wie die Tragplatte 75. Jedoch ist an der Verbindung 82 zwischen diesen beiden Einzelheiten die Erweite rungsplatte bevorzugt, von verringerter Dicke, die sie befähigt, sich verhältnismässig leicht um eine Querlinie bei 82 zu biegen. Die schlank auslaufende Leitkante der Erweiterungsplatte liegt mit einer kurzen Walze 83 in Kontakt, die auf Armen 84 getragen wird, welche an einem Zapfen 85 aufgehängt sind.
Die Arme können leicht mit gewissen Mitteln, wie etwa denn pneumati schen Zylinder 86, versehen werden, um eine schnell einstellbare und elastische Aufwärtskraft zu liefern. Im Betrieb wird daher jede Walze 83 in engem Kontakt mit dem Lochband 73 .unmittelbar unter dem untersten Punkt 87 auf dem Umfang der Zylinderform gehalten. Zusätzlich hält der hydrostatische Druck, der von der Fasersuspension ausgeübt wird, das Lochband 73 mit der Erweiterungsplatte 81 in Kontakt und veranlasst, diese auf dem Umfang der mitwirkenden Walze 83 zu tragen.
Dies ist eine Methode, nach der :die offenen Be reiche 76 in Fig. 6 ,bequem abgedichtet werden können.
Alternativ können die beiden kurzen Walzen 83 durch eine einzige lange Walze ersetzt werden, die eine nur leicht geringere Stirnbreite als die Distanz zwischen den Seitenwänden des Beckens hat.
Es wird daran erinnert, @dass die Erfindung ein Ver fahren vorsieht, worin ein einziges, vereinigtes Band aus fasrigem Material durch Ablage fasriger Matten auf zwei formenden Flächenerzeugt wird, die inner halb eines gemeinsamen Vorratsbeckens arbeiten. Es wird wohl .gewürdigt werden, dass die Substanz beider Matten gleichzeitig durch Veränderung der Konsistenz der fasrigen Suspension, die im Vorratsbecken enthal ten ist, eingestellt werden kann.
Ausserdem kann das Ausmass der Entwässerung beider formender Fläch.n gleichzeitig durch Veränderung des hydrostatischen Druckes innerhalb des Vorratsbeckens verändert wer den. Dies kann leicht durch Änderung des Niveaus der fasrigen Suspension oder alternativ durch Einschliessen. des Beckens und Lieferung eines Gases, wie etwa Luft, unter Druck in den Raum oberhalb der Oberfläche des Vorrates geschehen. Die Erfindung zieht eine Anlage vor, die diese Form zum Inhalt hat.
In dieser kann eine Schutzhaube zwischen den Vorrat im Becken und dem löcherigen Zylinder angeordnet werden, wie in Fig. 3 dargestellt ist. Bei diesem Beispiel ist; die Schutz- haute 37, teilweise im Vorratsbecken eingetaucht, mit einem flexiblen Streifen Dichtungsmaterial 38 an ihrem unteren Ende versehen, der in Kontakt mit dem Zylin der durch den Druck der fasrigen Suspension gehalten wird. Der obere Teil der Schutzhaube krümmt sich rückwärts über die Oberfläche des Vorrates, um einen Deckel 39 zu bilden, der fest mit den Endwänden des Beckens abgedichtet werden kann.
Jedoch ist zu be merken, dass es unter gewissen Umständen erforderlich sein kann, Kontrolle über die Substanz jeder der bei den fasrigen Matten unabhängig von der Substanz der anderen auszuüben.
Man sieht daher Mitb;1 vor, wodurch die Höhe des Abwassers innerhalb der Zylinderform eingestellt wer den kann durch bekannte Mittel, die mit jenen ver wandt sind, die b-,i üblichen Maschinen dieser Art be kannt sind. Durch diese Mittel ist die Substanz der fasrigen Mattee, die von der Zylinderoberfläche ab gelegt wird, fortlaufend einstellbar durch Einstellung. der Höhe des Abwassers ,innerhalb des Zylinders.
Man sieht auch neue Mittel zur Anwendung ähn licher Erleichterungen zur Kontrolle der Substanz der fasrigen Matte auf dem Lochband vor. Zum Beispiel wird bei einer Ausführungsform der Abwasserkanal, der mit dem Lochband verbunden isst, ein wesentliches gegen den atmosphärischen Druck abgedichtet, und das Abwasser wird gezwungen, einen statischen Druck zu überwinden, der grösser oder kleiner als der Atmosphä rendruck ist, um den Kanal zu verlassen. Die Einstel lung des statischen Druckes innerhalb des Abwasser systems kann leicht durch verschiedene alternative Mit tel bewirkt werden.
Zum Beispiel durch Abströmen des Abwassers aus dem Kanal über ein überlaufwehr, des sen Höhe bezüglich der Höhe der Fasersuspension in nerhalb des Beckens eingestellt werden kann. Alterna tiv kann zur Erzeugung von Drücken geringer als dem atmosphärischen, oder abgedichteten Abwasserkanal mit Vakuum erzeugenden Mitteln verbunden werden, die jedem Fachmann vertraut sind.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann der dem statischen Druck der Fasersuspension im Vorrats- becken ausgesetzte Bereich des Lochbandes eingestellt werden, um eine Kontrolle der Substanz der Faser- matte zu bewirken, die auf dem Lochband abgelegt wird, oder um die Grösse der Ablage eines vorgegebenen Fasergewichtes zu kontrollieren. Als Beispiel erläutert Fig. 7 eine Form einer Anlage, die zur Ausführung der Erfindung geeignet ist.
Gemäss Fig. 7 ist eine Sub- stanz-Kontrollplatte 91 vorgesehen, die zwischen der flexiblen Dichtung 92 und dem Lochband 93 eingesetzt ist und getragen wind, um im wesentlichen parallel zur Oberfläche des Lochbandes 93 zu liegen. Die Subgt-anz- Kontrollplatte 91 kann in der aus dem Becken durch wenigstens eine, vorzugsweise zwei Leitschrauben 94 be wegt werden, die axialen festen Trägern 96 angebracht sind und mit Muttern 95 zusammenwirken, die fest an der Kante der Substanz-Kontrollplatte 91 angebracht sind.
Handräder 97 sind an den Leitschrauben starr befestigt, um eine fortlaufende und wahrnehmbare Ein- stellung,de.r Stellung der Substanz-Kontrollplatte bezügm lieh des gelochten Bereiches der Tragplatte 98 zu er möglichen. Durch diese Mittel kann der Bereich des dem Druck des Vorratsbeckens ausgesetzten Lochban des leicht eingestellt werden -und infolgedessen kann auch die Substanz der auf :dem Lochband abgelegten Faserplatte fortgesetzt eingestellt werden.
In der vorangehenden Beschreibung der verschie denen alternativen Ausführungsmöglichkeiten des Erfin- dun,-sverfahrens waren Mittel zur Sicherung vorgesehen, damit die Strömungsgeschwindigkeit bezüglich der for menden Flächen allgemein so waren, um die geringste Maschinenrichtung auf die Faserorientierung hervorzu rufen. Es wird gewürdigt werden, dass diese einmal be gründeten Geschwindigkeitsbedingungen nur erhalten. werden können, wenn .das Volumen der Fasersuspen sion, das an das Vorratsbecken geliefert wird, im we sentlichen während eines Laufes konstant bleibt.
Es wird vorausgesetzt, dass die Konsistenz der an die Ma schine gelieferten Fasersuspension auf den niedrigsten Wert entsprechend der Produktion der geforderten tota len Substanz des Bandes bei der geforderten Geschwin- digkeit von einem verhältnismässig hohen Niveau des Vorrates innerhalb des Beckens eingestellt werden kann.
Zur Sicherung, dass die Substanz der Fasermatte im wesentlichen konstant bleibt während eines Laufes, wird weiter vorausgesetzt, dass die Konsistenz der einmal auf den niedrigsten passenden Wert, wie vorbeschrieben, eingestellten Fasersuspension kontrolliert worden wird, verhältnismässig eng am vorgegebenen Wert durch ir gendeines von verschiedenen alternativen Mitteln, die denen den Fachleuten in der Papierherstellung vertraut sind.
Aus den vorangehenden Betrachtungen folgt, dass die bevorzugte Betriebsart der Maschine nach der Er findung erreicht wird, wenn sie mit im wesentlichen konstanten Mengen .der Fasersuspension bei im wesent lichen konstanter Konsistenz von verhältnismässig niedri gen Werden versorgt wird. Als Ergebnis der intermittier renden Art der normal verfügbaren Faserzubereitungs- anlage und der unvollständigen Vermischung von ,ge trennt zubereiteten Fasersuspensionen zeigen diese Sus pensionen häufig veränderte Entwässerungs,
igenschaf- ten, wenn sie die Maschine erreichen. Nun wird es leicht verständlich sein, dass wenn die Entwässerung der an eine übliche Maschine gelieferten Fasersuspension sich ändert, auch das Niveau des Vorratsbeckens Än derungen zeigen wird.
Wenn solche Änderungen un gehindert zugelassen werden, kann entweder das Vor ratsbecken überlaufen (wenn, die Substanz der Faser matte zurückgeht), oder das Becken kann so niedrig sein, dass sie sich radikal auf die Geschwindigkeit der Fasersuspension bezüglich des Formzylinders auswirkt (wenn die Faserorientierung und die abhängigen phy sikalischen Eigenschaften der fasrigen Papierbahn sich schwerwiegend mit konsequenter Ungleichmässigkeit auf das fertige Erzeugnis ausgewirkt haben werden).
Bei den bevorzugten Ausführungen des. Erfindungs verfahrens sind .die Möglichkeiten zur Kontrolle :des Ge wichts der auf der einen oder aderanderen oder auf beiden formenden Flächen abgelegten Fasermatten für eine automatische Kontrolle durch eine Niveau-Messein- richtung getroffen, die innerhalb des Vorratisbeckens installiert ist. Als Ergebnis können Maschinen zur Durchführung des Verfahrens dieser Erfindung passend eingerichtet sein, um im wesentlichen von unvermeid baren Änderungen der Entwässerungseigenschaften der Fasersuspension zu arbeiten.
Infolgedessen kann die Einheitlichkeit der physikalischen Eigenschaften der von erfindungsgemäss arbeitenden Maschinen erzeugten fas rigen Papierbahnen beträchtlich grösser erwartet werden als jene von auf konventionellen Zylindermaschinen er zeugten Papierbahnen. Die im vorangehenden Text beschriebene wasser dichte Bauart in Verbindung mit der Geschwindigkeits kontrolle der Fasersuspension im Verhältnis zu der Ge- schwindigkeit der formenden Flächen kann bei weiteren Ausführungsformen dieser Erfindung geändert und an gewendet werden zur Herstellung fasriger Papierbahnen mit neuen Eigenschaften,
die sich nicht leicht auf Ma schinen üblicher Art herstellen lassen. Zum Beispiel kann die Führungskante der Anlage, das ist ..die an der Ansatzstelle ,anliegende Kante, die vom Formzylinder und dem Lochband gebildet wird, geöffnet werden, um einen ununterbrochenen Schlitz oder Auslauf zu bilden, der sich über die volle Maschinenbreite erstreckt. Gleich zehig kann das starre Gebilde als hohle Konstruktion ausgeführt werden und mit gegen den Zutritt von Faser suspension aus dem gemeinsamen Vorratsbecken ab gedichteten Einlaufrohren versehen sein, die z.
B. mit einer Fasersuspension unterschiedlicher Art versorgt werden. Es wird wohl gewürdigt werden, dass die An wendung dieser Ausführungsform der Erfindung den Hersteller befähigen wird zur Herstellung fasriger Pa pierbahnen in Sandwich -Form, so dass die beiden Aussenschichten ähnliche physikalische oder chemische Eigenschaften zeigen, während eine dünne Innenschicht mit ganz verschiedenen physikalischen oder chemi schen Eigenschaften.
Alternativ mag die an die hohle Bauseite gelieferte flüssige Suspension nicht nur von fasriger Natur sein, sondern sie kann allein als tragen des Medium für biologische, metallische, mineralische, vegetabile oder andere ungewöhnliche Partikeln oder Objekte, wie auch Kunststoffe dienen, die zur Einfüh rung in das vereinigte fasrige Band für spezielle Zwecke erforderlich ;sein können, z. B. für die Einführung von Papier-Münzplättchen oder gefärbten Seidenfasern, was zuweilen gefordert werden kann zur Sicherung oder für Banknotenpapiere.
Es sollte sicher sein, dass, obgleich vorangehende Abschnitte im Text Beschreibungen von verschiedenen alternativen Ausführungsformen der Erfindung enthal ten, zwei oder mehrere dieser Ausführungen bei jeder Maschine gemäss dem Verfahren dieser Erfindung :
an gewendet werden können. Ausserdem ist das Erfindungs- verfahren nicht auf die besonders beschriebenen Aus führungen oder auf bei solchen Ausführungen und an deren offenbarte Einzelheiten beschränkt. Andere nicht ,erwähnte Formen der Maschine können benutzt werden, um die Vorzüge auszunutzen, die das Verfahren dieser Erfindung darbietet. Um diesen Punkt zu erläutern, zeigt Fig. $ in Seitenschnittansicht eine bisher nicht offenbarte Ausführung der Erfindung.
Bei diesem Bei spiel ersetzt das Lochband 101 die Hinterwand des Beckens, das auf einer gekrümmten Bahn von einer gekrümmten, gelochten Tragplatte 102 abgestützt wird. Ein inniger Kontakt wird zwischen dem Lochband 101 und der Tragplatte 102 durch den hydrostatischen Druck der fasrigen Suspension im Vorratsbecken aufrechter halten, der gegen die auf idem Band durch geeignetes Bremsen veranlasste Spannung wirkt, das auf der Brust walze 103 angewendet wird. Das auf die Brustwalze 103 angewendete Bremsen kann passend einstellbar sein, wie es bereits beschrieben wurde.
Das untere Ende der Tragplatte 104 kann kon struiert werden, dass es um einen gewissen geeigneten Punkt 105 zu biegen ist, und so eingerichtet werden zur Erhaltung einer Dichtung mit einer langen oder einem Paar kurzer Walzen 106. Abwasser von der auf dem Lochband 101 albgelegten Fasermatte, das durch die Tragplatte 102 entweicht, kann entsprechend in einem geeignet gestalteten Trog gesammelt und zurück- geleitet werden zur Wiederverwendung .der Verfügung durch andere nicht dargestellte Mittel.
Als eine weitere Erläuterung der vielen möglichen Ausführungen des Erfindungsverfahrens zeigt Fig. 9 in Seitenschnittansicht noch eine andere Form einer Ma schine.
In Fig. 9 ist ein fest mit der Hinbarseite des Beckens 111 verbundenes Wehr 112 an jedem Ende von Seiten wänden<B>113</B> eingeschlossen. Die Hinterseite des Bek- kens 111 ist im allgemeinen von gekrümmter Gestalt und ist um einen Formzylinder 115 geleitet, um auf einen Punkt 114 zu treffen, an .dem :ein flexibler Ma terialstreifen zu der Hinterseite 111 angebracht ist, um eine Dichtung für den Zylinder zu bilden.
Der Zylinder 115 wird in Uhrzeigerrichtung an getrieben. Ein endloses Lochband<B>116,</B> das über ge eignete frei laufende Walzen geleitet wird, wird über den Formzylinder. geführt, der es an einem Punkte 117 trifft, zudem eine Walze 118 eng anliegt, die vorzugs- weise eine elastische Oberfläche hat und mit einstellbar gestützten Lagern versehen ist, durch die die zwischen die Walze 118, das Lochband 116 und den Formzylin der 115 ausgeübte Belastung eingestellt werden kann.
Durch Spannungsmittel, wirksam .auf das Lochband durch Bremsen irgendeiner entsprechenden Walze auf der Bandbahn wie etwa der Walze 119, wird das Loch band in -engem Kontakt mit einer .glatten, gelochten Tragplatte 120 @gehalten, die an ,ihrem vorderen Ende eine Lippe 121 trägt und deren Seiten von Wänden 122 umgeben sind.
Im Betrieb wind eine Fasersuspension durch be kannte Mittel an das Wehr 112 geliefert. Von da fliesst sie nach dem Lochband 116 und dem Formzylinder 115, auf denen durch Entwässerung unter hydrostati schem Druck fasrige Matten abgelegt werden, die, wie bereits dargelegt, vereinigt werden.
Die Walze 118 dient zum Entwässern der vereinig ten fasrigen Matte und,das so ausgedrückte Wasser kann entsprechend von dem Lochband durch ein Blatt 123, das mit dem Auffangtrog 124 zusammenwirkt, abgezo gen werden.
Zur Erzeugung der Vorratsgeschwindigkeiten mit der erforderlichen Beziehung zu den Geschwindigkeiten der formenden Flächen kann ein wasserdichtes Gebilde 125 in das Vorratsbecken eingesetzt werden. Ausserdem kann auch mechanische Bewegung vorgenommen wen den. Hierzu wird auf die vorangehenden Erläuterungen Bezug genommen.
Es ist festgestellt worden, dass speziell für .die Her stellung von Papier nach den Darstellungen hergestellte Maschinen geeignet sind, die Eigenschaften des erzeug ten Papiers zu verbessern. Insbesondere sind Maschinen der beschriebenen Art zur Erzeugung von Papieren ge eignet, deren Festigkeit in der Maschinen- und den Querrichtungen einheitlich ist. Ausserdem ist die Ge staltung so erzeugter Papiere ungewöhnlich übereinstim mend und frei von Faserflocken. Es wird ein Papier mit im allgemeinen einheitlichen physikalischen Eigen schaften geliefert.
Obgleich derartige Maschinen den Herstellern von Papieren hoher Festigkeit und Gleich mässigkeit Vorteile bieten, ist jetzt festgestellt worden, dass solche Maschinen mit Vorteil auch bei der Her stellung vieler anderer Arten fasriger Gebilde gebraucht werden können.