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Holländer für Papierstoffbereitung Gegenstand der Erfindung ist ein
hauptsächlich für die Herstellung von Papierstöff aus Holzfasern bestimmter Holländer
der Gruppe, wo der Trog in der Bewegungsrichtung des Papierstoffes beweglich ist,
um den Antrieb des Holländers zu erleichtern, der besonders beim Vermahlen von dickflüssigem
Papierstoff durch dessen Reibung gegen die Wände und den Boden des Troges eine beträchtliche
Arbeit erfordert.
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Die Erfindung kennzeichnet sich im wesentlichen dadurch, daß der Trog
als eine die Mahlwalze und das Grundwerk umschließende Trommel mit waagerechter
Achse ausgebildet ist. Hierbei kann der Trog entweder durch eine äußere Antriebvorrichtung
oder selbsttätig infolge der Bewegung des Papierstoffes bewegt werden, und die Maschine
kann sowohl unterbrochen als auch fortlaufend arbeiten.
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In den Zeichnungen. - sind einige Ausführungsformen der Erfindung
schaubildlich dargestellt. Dabei zeigt: Abb. i einen Holländer im Querschnitt nach
einer Ausführungsform der Erfindung, Abb. :! denselben Holländer im Längsschnitt,
Abb.3 seinen Holländer im Querschnitt nach einer anderen Ausführungsform, Abb. q.
diesen Holländer im Längsschnitt, Abb. 5 einen Einzelteil der letzten Ausführungsform
in senkrechtem Schnitt, Abb.6 denselben Einzelteil in waagerechtem Schnitt, Abb.7
einen Holländer im Querschnitt nach einer dritten Ausführungsform, Abb.8 einen Einzelteil
dazu im Schnitt nach der Schnittlinie A-A in Abb. p, Abb.9 eine weitere Ausführungsform
des Holländers für fortlaufende Arbeit im Querschnitt, Abb. i o diesen Holländer
im Längsschnitt sowie Abb. i i und i z Einzelteile der letzten Ausführungsform.
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In allen Abbildungen sind dieselben Bezugszeichen für die gleichen
oder entsprechenden Teile gebraucht.
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In den Zeichnungen bezeichnet i den Trog des Holländers, der sich
von den bisher bekanntem Ausführungen der Holländer dadurch unterscheidet, daß er
als eine Trommel mit annähernd waagerechter Achse ausgebildet ist. Die Trommel kann
in beliebiger Weise gelagert sein, wenn nur die Bedingung erfüllt wird, daß sie
um ihre Achse drehbar ist. In den in Abb. i, a, 9, 1o veranschaulichten Ausführungsformen
ist die Trommel auf Rollen z gelagert, deren Tragböcke auf dem Fußboden oder auf
beliebigen Fundamenten ruhen, wobei der- Trommelmantel mit Schienen oder anderen
zweckmäßigen Versteifungen um seine Außenfläche versehen werden kann. In Abb. rh
sind die beiden Seitenböden 3 2 der Trommel mit zentralen Hohlzapfen 320
verhältnismäßig großen inneren Durchmessers und mit auf Lagerböcken 2io angebrachten
Rollenlagern zum Tragen
der Trommel versehen. Ähnliche Vorrichtungen.
gehören auch zu den Ausführungsformen in Abb.3 und 7. Diese Einzelteile sind dort
jedoch nicht gezeigt, um clie Anhäufung von Linien zu vermeiden.
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In der drehbaren Trommel i ist eine Mahlwalze 3 mit im wesentlichen
denselben Eigenschaften wie die Mahlwalze der bekannten üblichen Holländer untergebracht.
Einige Abänderungen diesen gegenüber sind im folgenden näher beschrieben. Die Walze
3 sitzt auf einer waagerechten Welle 4, die an den Enden von Lagern 5 getragen wird,
die in beliebiger Weise unterstützt sein können.. Die Welle 4 ist mit einer Riemenscheibe
zum Drehen der Mahlwalze 3 versehen.
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Unter der Mahlwalze 3 liegt das Grundwerk 7. Dieses Grundwerk kann
in derselben Weise wie bei den gewöhnlichen Holländern ausgeführt sein, ist aber
in der Ausführungsform nach Abb. 9 und io, wie später beschrieben, etwas abgeändert.
Das Grundwerk,7 muß im Verhältnis zu der Walze 3 derart angebracht sein, daß der
Zwischenraum 9 zwischen dem Grundwerk und der Walze je
nach dem Grade der
Stoffbearbeitung einreguliert werden kann. In Abb. 1, 2, 3, 4 und 7 ist diese regulierbare
Vorrichtung dadurch veranschaulicht, daß das Grundwerk 7 unbeweglich von den Säulen
2 io unterstützt wird und die Lager 5 der Mahlwalze 3 an zwei Hebeln 34 angebracht
sind, deren. eines Ende drehbar auf einer Säule 34o liegt und deren entgegengesetztes
Ende von einem Drahtseil. 354 o. dgl. getragen wird, das um eine Seilscheibe 351
verlegt und an dem freien Ende mit eirein Gegengewicht 35 belastet ist. Die Seilscheibe
35i kann vermittels einer Kurbel 353 und Zahnräder 352 gedreht werden. Eine Säule
35o trägt die Seilscheibe 35i und Zahnradiibertragung 352 und folglich auch die
entsprechenden Enden des Hebels 34 und die Mahlwalze 3. Bein Drehen der Seilscheibe
351 mittels der Kurbel 353 kann. die Walze 3 im Verhältnis zu dem Grundwerk 7 für
die Einstellung des Zwischenraumes q nach Bedarf heruntergelassen oderemporgehoben
werden.
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In Abb. i ist das Ablaufende 8 des Grundwerkes 7 bis zu einer -gewissen
Höhe über dem Einlaufende io hochgehoben und die Spalte 9 zwischen der Mahlwalze
und dem Grundwerk gegen das Ende 8 etwas erweitert. In derselben Abbildung sowie
in Abb. ä und 7 liegt die Walzenwelle 4 annähernd in der Achsenlinie der Trommel
i, in den Abb. 3, 4, 9 und io dagegen exzentnsch zu der Achsenlinie der Trommel.
Öffnungen zwischen der Welle 4 und dem Hohlzapfen 320 erlauben die Zuführung des
zu bearbeitenden Papierstoffes in die Trommel, wobei in Abb. 2 ein Trichter 15 für
diesen Zweck gezeigt ist.
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In den Abb. 3 und 7 ist ein abnehmbarer Deckel 13 in dem Mantel der
Trommel i für die Beschickung gezeigt und in den Abb. i, 2, 3, 4 und 7 an anderer
Stelle des Mantels ein zweiter abnehmbarer Deckel 14 für das Ablassen des fertiggemachten
Erzeugnisses angedeutet, das durch den Ablauf i 4o im Fußboden abgeleitet wird.
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In. Abb.9 und io sind die Seitenböden 32 durch schmale Flanschen 32d
ohne Hohlzapfen 32o ersetzt, so daß die größeren Teile i', i" der Seitenböden offen
sind, um den freien Zugang des Stoffes zur und den Abgang aus der Trommel zu ermöglichen,
wobei der Zugang durch ein Rohr 15o in. der Nähe des Bodens der Trommel an der linken
Seitenöffnung i; und der Ablauf durch ein Rohr i 5 i an der rechten Seitenöffnung,
i" etwas über dem. Böden der Trommel erhöht stattfinden kann, wie im folgenden ausführlicher
beschrieben wird.
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In Abb. 4 ist eine Riemenscheibe 33 auf dem einen Hohlzapfen 32o zum
Drehen der Trommel i gezeigt, und es können gleichartige Vorrichtungen auch für
die übrigen Ausführungsformen angeordnet werden. Beispielsweise können in Abb. 9
und io die zwei Rollen 2 an der einen Seite der Trommel i auf einer gemeinsamen
Welle 331 angebracht werden, welche .an dem dinen Ende mit einer Riemenscheibe
330 versehen. ist, die durch einen Riemen vom einem Motor angetrieben werden
kann und dadurch :die Trommel i im selben Sinne wie die Mahlwalze 3 dreht.
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In Abb. 3 und 4 ist die Wand der Trommel i in der Nähe der Seitenböden
32 innen mit Reihen von Schaufeln 16 versehen. An dem Einlaßende f o des Zwischenraumes
19 mündet ein Trichter 17, der ein Zuführungsgefäß für den Papierstoff bildet, der
mittels der Schaufeln 16 emporgehoben und 'in den Trichter 17 befördert wird. Ein
Schieber 25 im unteren Teil des Trichters 17 kann die Ausflußmenge aus dem Trichter
in den Zwischenraum 9 einstellen und dadurch die Flüssigkeitssäule des Stoffes 26
im Trichter 1!7 regeln. Der Trichter 17 ist mit Leitblechen 18 versehen, so daß
der Päpierstoff von den zwei entgegengesetzten Seiten der Trommel i mittels .der
Schaufeln 16 in dar Mitte auf die Mahlwalze abgegeben und dadurch gut gemischt wird.
Diese Durchmischung kann noch besser mit Hilfe der in Abb. 5 und 6 gezeigten Vorrichtung
durchgeführt werden, worin die Leitbleche 18 durch zwei schräge Kanäle 22 ersetzt
sind, die einander kreuzen und je an einer Tasche 21 im Oberteil des Trichters 17
sitzen, so daß, der von der linken Seite der Trommel i kommende Papierstoff
an
dem rechten Teil der Mahlwalze 3 gespeist wird, und umgekehrt.
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In Abb. 7 und 8 sind die Schaufeln 16 und der Trichter 17 durch Leitbleche
17' und 17" ersetzt, von welchen das erstere unweit der Mantelwand in einer gewissen
Entfernung vom höchsten Punkt der Trommel i mit einem gegen die Stromrichtung umgebördelten,
schneideähnlichen Rand 3o beginnt und sich quer über die Trommel oberhalb der Walze
3 fortsetzt, um weiter unten unweit der Mantelwand zu enden, während das andere
Leitblech i.7" ganz wie das erstgenannte mit einem umgebördelten schneideähnlichen
Rand ;1 unweit des Mantels und etwas unterhalb des Randes 3o des Leitbleches 17'
anfängt und bis zum Einlaufende i o der Spalte g unterhalb der Walze 3 verläuft.
Der Rand 30 ist etwas weiter von der Mantelwand entfernt als der Rand 31
aus dem im folgenden erörterten Grunde. Aus dem Ablaufende des Grundwerkes 7 ragt
ein anderes Leitblech 29 Heraus, das eine Leitkurve bildet und unterhalb des Endes
des Leitbleches 17' endet. Keines der Leitbleche 17', 17" und 29 macht die Drehung
der Trommel i mit, sie sind vielmehr mit Hilfe zweckmäßiger, - in dein Zeichnungen
nicht dargestellter Vorrichtungen. unbeweglich festgehalten, deren Ausführung selbstverständlich
ist. Ähnliche Leitbleche 17', 17" und 29 sind in den Abb. 9 und io vorgesehen, die
sich jedoch von den obenerwähnten unterscheiden, wie im folgenden näher beschrieben
werden soll.
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Die Wirkungsweise der Apparate wird in derselben Reihenfolge, wie
die Ausführungsformen in den Abbildungen vorkommen, beschrieben. In Abb. i und 2
hat die Trommel i keine besondere l'--ntriiebsvorrichtung und ist zentrisch zu der
Mahlwalze 3 angeordnet, die mittels eines Ri2inens und der Riemenscheibe 6 von irgendeüi,-m
Motor getrieben wird.
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Nachdem der Papierstoff durch passenden Wasserzusatz flüssig in die
Trommel i durch den Trichter 15 in einer Höhe bis zur Unterkante der Mahlwalze 3
eingelassen ist, wobei gegebenenfalls der Deckel 14 vorher geschlossen werden muß,
wird die Mahlwalze in dem Sinne in Drehung versetzt, wie der Pfeil in Abb. i zeigt.
Dadurch wird der Papierstoff in die Spalte 9 zwischen die Walze und das Grundwerk
hineingebracht, wie es bei den Holländern üblicher Bauform bekannt ist, wobei er
etwas über die normale Flüssigkeitsoberfläche infolge des erhöhten Grundwerkendes
8 steigt. Diese Hebung der Flüssigkeit an der hinteren Seite der Mahlwalze ruft
eine Kraft hervor, die genügt, um die Papierstoffflüssigkeit rückwärts zum Eintrittsende
i o des Zwischenraumes (D zu treiben, wie der Pfeil in dem unteren Teil der Abb.
i zeigt. Durch die Reibung zwischen dem Papierstoff und dem Mantel der Trommel i
nimmt die Trommel, deren Drehung durch die Rollen 2 erleichtert wird, an der Bewegung
des Stoffes im Sinne des letztgenannten Pfeiles teil, d. h. entgegengesetzt zur
Drehung der Mahlwalze 3.
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In der in Abb.3 und 4 gezeigten Ausführungsform wird die Trommel i
von einem Motor mittels :eines Riemens auf der Riemenscheibe 33 angetrieben, wobei
ihre Drehrichtung durch einen Pfeil an der linken Seite in Abb.3 angegeben ist,
während die Mahlwalze 3, wie schon erwähnt, sich im entgegengesetzten Sinne dreht,
wie durch den Pfeil oberhalb der Walze 3 in Abb. 3 angedeutet ist. Die Drehung der
Trommel bewirkt, daß die Schaufeln 16 Teilmengen des Papierstoffes vom Boden der
Trommel auffangen und nach oben bringen, um sie in den Trichter 17 bzw. in die in
Abb. 5 und 6 gezeigten Taschen a i abzugeben.- Von diesem Trichter bzw. Taschen
gelangt der Papierstoff bei i o in den Zwischenraum 9 zwischen der Mahlwalze und
dem Grundwerk und wird dabei in bekannter Weise bearbeitet und danach in den Hauptraum
der Trommel auf der Hinterseite der Walze ausgelassen. Die Vorteile dieser Ausführungsform
liegen darin, daß ;einerseits die Flüssigkeitssäule 26 im Trichter den statischen
Druck erhöht und folglich die Geschwindigkeit des Stoffes beim Durchgang zwischen
der Walze und dem Grundwerk vermehrt, wodurch die Leistung der Maschine vergrößert
wird, während andererseits die schiefen Leitbleche 18 bzw. die schiefen und einander
kreuzend-en Kanäle a2 eine besonders gute Wirkung hinsichtlich der Mischung des
Papierstoffes haben, wodurch ebenfalls die Leistung der Maschine erhöht wird.
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In Abb. 7 und 8 sind die Mahlwalze 3 und die Trommel i im selben Sinne
angetrieben. Die Drehgeschwindigkeit der Trommel ist untrer Berücksichtigung der
Konzentration und des spezifischen Gewichtes der Papierstoffflüssigkeit derart :eingestellt,
daß der Papierstoff im Beharrungszustand eine ziemlich dünne Schicht 27 um die Mantelfläche
der Trommel unter Ausscheidung von Wasser infolge der Zentrifugalkraft, bildet.
Dabei entsteht eine andere Schicht 28 aus verhältnismäßig reinem Wasser innerhalb
der schwereren Papierstoffschicht 27. Die Leitbleche 17', 17" sind so angebracht,
daß der umgebördelte Rand 3o des Leitbleches 17' die reine Wasserschicht 28 auffängt
und das Wasser rückwärts quer über die Trommel leitet, so daß es gerade dort abgelassen
wird, wohin der Papierstoff, von dem gebördelten Rand
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des anderen Leitbleches 17" aufgefangen, mit Hilfe des Leitbleches 29 nach dem Durchgang
durch den Zwischenraum 9 zwischen der Mahlwalze 3 und dem Grundwerk 7 geleitet wird.
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Aus Äbb.8 ist zu ersehen, daß das Leitblech 'Y' etwas schmaler als
die Trommel i ist, so daß es nur in den mittleren Teil 27'
der Papierstoffschycht
29 hineingreift, während das andere Leitblech 17' im wesentlichen, dieselbe Bir*e
wie die Trommel i hat. Eine Mischung des Stoffes wird folgUch an den Ablaufenden
der Leitbleche 17' und 29 erreicht. Es ist vorteilhaft, die Leitbleche, 17' und
17" einstellbar auszuführen, so daß ihre Eintauchtiefe in die Schichten 27 und 28
nach der Konzentration der Schichten verändert werden kann, wovon der gute Erfolg
der Arbeit abhängig ist.
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Die beschriebenen Ausführungsformen des Holländers müssen zum Stillstand
gebracht werden, sobald ,der Papierstoff fertig ist, damit der Stoff nach Abnehmen
des Deckels i q. in den Ablauf 14o abgelassen und eine neue Füal.ung ;eingebracht
werden kann.
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Die in Abb. 9 bis 12 veranschaulichte Ausführungsform hat im Gegensatz
dazu leine ununterbrochene Arbeitsweise und braucht weder für die Füllung noch für
das Ablassen zum Stillstand gebracht werden. Der zu bearbeitende Papierstoff strömt
durch das verhältnismäßig enge Rohr i 5o an der linken Seite unweit des Bodens in
die Trommel ein, wobei der Stoffstrom während der Drehung der 'Trommel ununterbrochen
bleibt. Es ist zweckmäßig, die Trommel i mit der Mahlwalze 3 und dem Grundwerk 7
verhältnismäßig länger als in den vorher beschriebenen. Ausführungsformen zu machen,
wobei die arbeitenden Teile der Mahlwalze und des Grundwerkes an verschiedenen Stellen
der Länge entlang verschieden ygebaut sind.. Dies hat den Zweck, den Stoff beim
Durchgang zwischen der Walm und dem Grundwerk in verschiedener Weise zu bearbeiten,
und zwar derart, daß auf dem ersten Teil der Walze und des Grundwerkes die vorbereitende
Behandlung des Stoffes stattfindet und auf den übrigen Teilen der Länge die weitere
Behandlung in steigendem Grade erfolgt., Für diesen Zweck ist die Mahlwalze 3 in
festen Lagern 5 angebracht, während das Grundwerk 7 in eine Mehrzahl von Stufen
unterteilt ist.
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In der Zeichnung. Sind vier solche Stufen angegeben und mit
7a, 7b, 7c bzw. 7(l bezeichnet (Abb. 12). Jede dieser Stufen wird von einer unabhängigen
Einstellvorrichtung getragen, die in beliebiger Weise ausgeführt werden kann und
in der Zeichnung mischt gezeigt ist, weil sie nicht zur Erfindung gehört. Die Einstellvorrichtungen
müssen aber so ausgeführt sein, daß jede Stufe des Grundwerkes 7 in ihrer Stellung
der Mahlwalze gegenüber und unabhängig von den übrigen Stufen nachgestellt werden
kann..
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Eine weitere Anordnung für denselben Zweck besteht darin, daß die
Maschine so ausgeführt ist,. daß der Papierstoff durch das Rohr i 5o in Form eines
verhältnismäßig engen Strahles eintritt, der vom Einlauf-,ende i' bis Ablaufende
i" der Trommel i an dem Mantel entlang einen einer Schraublinie ähnlichen Weg macht,
wobei der Papierstoff bei jeder Umdrehung die Mahlwalze und das Grundwerk im wesentlichen
unter Beibehaltung der engen Strahlform passiert. Durch diese Vorrichtung muß jeder
Teil des Papierstoffes alle ;die verschiedenen Stufen des Grundwerkes und der Mahlwalze
durchlaufen, und sämtliche Stoffteile werden in einer und derselben Maschine sehr
gründlich ununterbrochen bearbeitet. Die stclrraubeiiförmige Bewegung des Stoffes
wird dadurch erreicht, da,ß das Leitblech 2.9 an der Ablaßseitie des Grundwerkes
enge Rinnen aufweist, jede Rinne von etwa derselben Breite wie der vom Eintrittsrohr
i5o austretende Stoffstrahl. Die Rinnen liegen schief zur senkrechten mittleren
Schnittfläche der Maschine, derart, daß das Ablaufende jeder Rinne des Grundwerkes
etwa in die Ebene des Einlaufendes der nächstliegenden Rinne zu liegen kommt. Die
großen Seitenöffnungen i', i" der Trommel i bewirken, daß nur eine verhältnismäßig
dünne Papierstoffschicht in der Trommel, d. h. nicht tiefer wie die Breite der Flanscheu
32a, vorhanden sein kann. Beim Drehen nimmt die Trommel i diese Schlicht unter dem
Einfluß der Reibung zwischen dem Mantel und dem Papierstoff mit, wobei die Stoffschicht
aus den engen einzelnen Strahlern gebildet wird, welche aus den schiefen Rinnen
des Leitbleches 29 heraustrefiena Weil aber keine Scheidewände an dem Mantel vorhanden
sind, fließen die Strahlen etwas ineinander, was jedoch in bezug auf die Gesamtwirkung
der Reibung und der Zentrifugalkraft praktisch ohne Bedeutung ist.
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Besser auseinandergehalten werden aber die Stoffstrahlen, wenn der
Mantel mit niedrigen Flanschen oder Ringscheiben 171, wie 'm Abbp i i angedeutet,
versehen ist, wodurch Rinnen 170 derselben Breite wie die Rinnen des Leitbleches
2i9 gebildet werden. Es ist nicht notwendig, daß die Rinnen 170 schief verlegt
sind, sondern sie können parallel zu der radialen Quersehnittsflä:che der Trommel
i ausgeführt sein.
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Die letzte Rinne des Leitbleches 29 steht in Verbindung mit dem Ablaufröhr
151, Leitbleche 17', 17" mit im wesentlichen denselben
Eigenschaften
wie die entsprechenden Leitbleche in Abb.7 sind vorgesehen, wovon das obere Leitblech
17' in ein Sammelgefäß 172 mündet, welches an der Ablaufseite der Trommel i mit
einem Ablauf 173 versehen ist. Das Leitblech 1T greift in die Wasserschicht 28 am
Mantel der Trommel ein und leitet das aufgefangene Wasser in das Gefäß 172 herüber,
von wo das Wasser entweder in die Trommel i zurückgeführt oder durch das Rohr 173
abgeleitet werden kann, falls im letzten Falle eine höhere Konzentration des Stoffes
erwünscht wird. Das Leitblech 17" greift in die Stoffschicht 27 ein und leitet diese
in den Zwischenraum g zwischen der Mahlwalze und dem Grundwerk abt Die arbeitenden
Teile der Mahlwalze 3 und des Grundwerkes an der ersten Stufe 7a mögen nach hinten
gerichtet sein, um sanfter auf den Papierstoff einzuwirken. Die arbeitenden Teile
der nächsten Stufe der Mahlwalze und des Grundwerkes sind für wirksamere Arbeiten
eingerichtet, und die letzte Stufe für noch schärfere Bearbeitung 'des Stoffes.
Der durch das Einlaßrohr i 5o am linken Ende der Trommel i zugeführte Papierstoff
verläßt deshalb die Trommel am rechten Ende durch das Ablaßrohr z 5 i nach einer
außerordentlich durchgreifenden Bearbeitung von dem mildesten bis zu dem schärfsten
Grade. Der Holländer kann während des ganzen Arbeitstages ununterbrochen. arbeiten,
ohne wegen des Einfüllens oder Ablassens des Stoffes zum Stillstand .gebracht werden
zu müssen, und der Papierstoff kann in ein und demselben Holländer fertigbearbeitet
werden, wodurch wesentliche Kosteen und Arbeit erspart werden.
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Bauliche Veränderungen können selbstredend vorgenommen werden, ohne
daß die Grundgedanken der Erfindung verlassen werden. So können beispielsweise die
Schaufeln in Abb. 3 und q. auf einem besonderen Gerüst angebracht sein, das drehbar
ist, wobei die Trommel i entweder unabhängig davon drehbar oder stillstehend angeordnet
sein kann. In manchen Fällen ist es auch vorteilhaft, der Trommel i des dauernd
arbeitenden Holländers eine Kegelform oder -eine solche Gestaltung zu geben, daß
die Mantelerzeugende eine krumme oder !gebrochenee Linie bildet.