Titel: | Verbesserung des Verfahrens zur Bereitung des Holzpapierzeuges, von Heinrich Völter's Söhnen, Papierfabrikanten zu Heidenheim in Württemberg. |
Fundstelle: | Band 144, Jahrgang 1857, Nr. XC., S. 362 |
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XC.
Verbesserung des Verfahrens zur Bereitung des
Holzpapierzeuges, von Heinrich Völter's
Söhnen, Papierfabrikanten zu Heidenheim in Württemberg.
Patentirt für das Königreich Hannover auf fünf
Jahre, am 31. Decbr. 1856. – Aus den Mittheilungen des hannoverschen Gewerbevereins,
1857, S. 7.
Völter's Verbesserung des Verfahrens zur Bereitung des
Holzpapierzeuges.
„Bei dem Umstande, daß ein Ersatzmittel für die Hadern zum Zwecke der
Fabrication von Papieren, Pappe und papierähnlichen Erzeugnissen sehr
wünschenswerth ist, haben wir seit vielen Jahren unsere Aufmerksamkeit
vorzugsweise auf die Verwendung von Holz so wie von Stroh, als in Menge und im
Allgemeinen billig zu habende Rohmaterialien und tüchtige Surrogate, gerichtet.
Namentlich haben wir schon seit 25 Jahren Stroh regelmäßig und in namhaften
Quantitäten als Zusatz zu gewissen Sorten Packpapier verwendet. Wenn es aber
auch nach vielen Versuchen in den letzten Jahren uns allein gelang dasselbe
– einen billigen Ankaufspreis vorausgesetzt – mit einigem Nutzen
schön zu bleichen, durch welchen Proceß es überhaupt auch in Bezug auf
eigentliche Qualität erst zu besseren Papiersorten geeignet ist: so konnten wir
doch, seiner natürlichen Weiße und seiner ohne vorherige Behandlung durch
chemische Agentien vorhandenen größern Elasticität und Verfilzungsfähigkeit
wegen, das Holz durchaus nicht aus den Augen
verlieren. Denn die wegen des immer fühlbarer hervortretenden Mangels nicht
allein der besseren Hadernsorten für feinere Papiere, sondern auch der wollenen
Hadern ( – welche nun zu sogenannter Lumpenwolle und, soweit sie hierzu
nicht tauglich, für die Bereitung des blausauren Kali, so wie als schätzbares
Düngmittel verwendet und gut bezahlt werden; während doch auch die ordinären
Papiere und Pappen, die man aus solchen Schrenzhadern macht, ihren Absatz haben
und ein nothwendiges Erforderniß für viele Zwecke sind – ) sehr stark zur
Verwendung kommenden Erden, als: Alabaster, Schwerspath, China clay, Lenzin, Kaolin, sogenannte Bleichererde, Porzellanerde
etc. verschlechtern begreiflich das Papier in Bezug auf Festigkeit sehr. Ganz anders verhält es
sich indessen mit Holzmasse in der Voraussetzung der entsprechenden
vortheilhaften richtigen Zertheilung und Sortirung zu einer nur immer zu
wünschenden Feinheit, wobei, wie beim Hadernzeug, trotz der Zertheilung der
faserige Charakter jedes einzelnen kleinsten Theilchens erhalten bleibt; und wir
glauben daher, anstatt anderweitiger hierher bezüglicher Erläuterungen, uns auf
den sehr sachverständigen Bericht derjenigen Commission, welche unsere im Jahre
1854 in München ausgestellt gewesenen (übrigens noch nicht mittelst unserer
neuesten verbesserten Einrichtungen gelieferten) Fabricate geprüft hat, berufen
zu können.“
Bericht der Beurtheilungs-Commission bei der allgemeinen deutschen
Industrie-Ausstellung zu München im Jahre 1854. XI. Gruppe, S.
21–25. (Daraus im polytechn. Journal Bd. CXXXIX S. 155.)
„F. G. Keller aus Hainichen in Sachsen ist es,
welcher auf die Idee kam, das Holz auf mechanische Weise in eine vollkommenere
und für die Papierfabrication geeignetere Fasermasse zu verwandeln als wir dieß
zuvor im Stande waren, und auf diese Erfindung haben wir, nachdem wir sie in
ihrer Anwendung auf die Papierfabrication zuvor wesentlich weiter gebracht, im
Einverständniß mit Keller im Jahre 1846 Patente
nachgesucht und von mehreren Staaten erhalten. Wenn wir nun auch seitdem
regelmäßig und in namhaften Quantitäten solche Holzmasse verarbeiteten, auch der
eine und andere unserer Concurrenten jenes Princip nachzuahmen versuchte, ja
sogar der Papiermühlenpächter Hartmann in Luzern uns
in Betreff der Auswirkung eines englischen Patentes auf unsere früheren, von ihm
nachgemachten Einrichtungen uns zuvorkam, so bedurfte dasselbe bei den
gesteigerten Ansprüchen, die heut zu Tage an alle Papiersorten gemacht werden,
doch noch wesentlicher Vervollkommnungen.“
„Letztere sind uns nach und nach in sehr befriedigender Weise gelungen,
und wir setzen daher nachstehend unser jetziges Verfahren und unsere
Verbesserungen der Apparate auseinander, indem wir vorausschicken, daß wir
vorzugsweise die weißesten und dabei weichsten Hölzer, als z.B. die Zitterpappel
(Populus tremula) und die Tanne verwenden, ohne
uns jedoch allein auf diese Sorten zu beschränken, da je nach der Art der
Benutzung auch andere genommen werden können.“
„Die durch Absägen und nöthigenfalls Spalten auf eine der Größe des
Apparats entsprechende Länge und Stärke gebrachten und von der Rinde so wie von
den größten Aesten möglichst befreiten Holzstücke – wir wenden sie von 2 bis zu
12 Zoll lang und 1/2 bis 8 Zoll breit und hoch, auch noch höher (also Stücke von
1/2 bis 1000 Kubikzoll) an – werden auf einem cylinderförmigen Steine,
der auf einer rotirenden horizontalen Achse befestigt ist, und dem sie –
die Länge des Holzes parallel mit der Achse gedacht
– durch einen besondern Mechanismus stets gleichmäßig zugeführt werden,
unter stetem Zufluß von Wasser ausgefasert (abgeschliffen); sodann wird die
dadurch entstehende Fasermasse vermittelst einer eigenthümlichen Vorrichtung
ihrer Feinheit nach in beliebig viele Sorten getheilt und gleichzeitig behufs
des leichtern Aufbewahrens oder Transportirens von dem größern Theile des
Wassers wieder befreit, um sie sodann zu 20 bis 75 Procent des Gewichts der
Hadernmasse, und zwar die feinere Holzmasse ohne alle weitere Behandlung, der im
Ganzzeug-Holländer bis zu drei Viertel fertiggemahlenen Hadernmasse für
feine und mittelfeine, weiße und farbige Papiere beizufügen, die weniger feine
Holzmasse aber entweder zuvor in einem etwas stumpfen Ganzzeug-Holländer
feiner zu mahlen und nochmals zu sortiren, oder – je nachdem man sie
früher oder später im Ganzzeug-Holländer zutheilt – zu geringeren
Papieren zu nehmen, zu welch letzteren Sorten jedenfalls die grobe Holzmasse,
obgleich man sie im Holländer und durch nochmaliges darauf folgendes Sortiren
ferner verfeinern kann, gehört.“
„Wir beschränken uns nicht auf eine gewisse Art von Steinen, da sowohl
sandige Schleif- und Mühlsteine, als auch andere Steine ähnlicher Art,
deßgleichen künstliche Steine, anwendbar sind. Als uns gehörende Erfindung
nehmen wir in Anspruch: die auszufasernden Hölzer dem Steine gleichmäßig
zuzuführen, da z.B. ein Aufdrücken derselben mittelst Hebel und Gewicht, bei dem
großen Wechsel der bei einem und demselben Holzstücke oder Scheite dem Steine
dargebotenen Fläche, nicht nur einen sehr ungleichen Gang des Apparats zur Folge
hat, sondern entweder zu unregelmäßige und darunter hauptsächlich zu viel grobe,
oder – will man letztere verhüten – mit einer gegebenen Triebkraft
überhaupt viel zu wenig Masse gibt; ferner die neue und eigenthümliche Art, die
Holzfasermasse in beliebige Feinheit zu sortiren.“
„Es dürfte nicht überflüssig seyn, hier noch anzuführen, daß das im
polytechn. Journal Bd. CXXXIII S. 351
beschriebene Verfahren zur Fabrication von Papier aus Holz, welches sich R. A.
Brooman in London einer Mittheilung zufolge am
10. Juni 1853 patentiren ließ, und die im darauf folgenden Bande S. 257
beschriebene Schlesinger'sche Maschine zur
Fabrication des Papierzeuges aus Holz in der Hauptsache ganz unpraktisch, im
Uebrigen aber bloß Nachahmungen unsers Verfahrens, zur Zeit als es noch sehr in
der Kindheit war, sind. Denn Hartmann
in Luzern ist
durchaus nicht der Erfinder, wie es in jenen beiden Beschreibungen heißt;
derselbe hat vielmehr nur nachgemacht, was ihm ein gewisser Comes aus Lamersdorf (der es seiner Zeit bei uns
abgesehen) mitgetheilt, und ist damit nach England gegangen. Ganz unbrauchbar
ist jenes Verfahren deßhalb, weil nach beiden Beschreibungen das Holz absolut so
auf den Stein gelegt werden soll, daß dessen Längenfasern parallel mit der
Umdrehungsrichtung des Steines laufen; denn dadurch werden begreiflicher Weise
dem letztern mehr und mehr die Stirnseiten des Holzes zugeführt, eine
Manipulation, wobei die Masse zu kurz und so außerordentlich viel Triebkraft
absorbirt wird, daß aller ökonomische Nutzen rein illusorisch ist. Höchst
unvollkommen und im Großen ebenfalls nicht ausführbar ist aber die angegebene
Stoff-Sortir- und Auffang-Vorrichtung.“
–
Die Patentirten haben die Construction ihres Zerkleinerung- und
Sortir-Apparats durch drei große Blätter sehr ausführlicher Zeichnungen
erläutert. Da wir diese wegen Mangels an Raum nicht wiedergeben können, soll hier
nur so viel mitgetheilt werden, als ohne Abbildungen thunlich ist.
Der auf einer eisernen vierkantigen, 4 1/2 Zoll starken Achse befestigte, von einem
wasserdichten Gehäuse umschlossene Stein hat 4 Fuß im Durchmesser, 3 Fuß in der
Breite und macht, durch Riemen oder Räderwerk bewegt, ungefähr 150 Umläufe per Minute. Auf dem obern Theile seiner scharfgehauenen
cylindrischen Fläche, und zwar von einer in der Höhe der Achse liegenden Stelle an
bis etwas über den Scheitel hinaus innerhalb eines Bozens von 130 Grad, werden ihm
die zu zerfasernden Holzklötze dargeboten, deren in der Umdrehungsrichtung 6, in der
Querrichtung 3, überhaupt also 118 eingelegt werden können. Hierzu dient ein
eisernes Rahmenwerk, in welchem durch Scheidewände 18 Kästchen oder Fächer gebildet
sind, jedes 10 Zoll (parallel zur Achse des Steins gemessen) lang und nahe 9 Zoll
breit zur Aufnahme eines Klotzes bestimmt. Die Fasernrichtung des zu zerkleinernden
Holzes legt man zur Achse des Steins parallel. Auf jeden Klotz ist ein hölzerner mit
Eisen armirter, im Ganzen 7 Zoll hoher Preßkolben gesetzt, dessen (in der Richtung
des Steinhalbmessers stehende) runde eiserne, 15 bis 16 Linien dicke Stange 30 Zoll
lang und auf 19 Zoll Länge mit Schraubengewinden versehen ist. Dazu gehört eine
Mutter, zangenähnlich aus zwei Theilen bestehend, so daß sie geöffnet werden kann
und man dadurch im Stande ist, den Kolben nach Aufarbeitung des unter ihm
befindlichen Holzstücks ohne Zeitverlust vom Steine zurückzuziehen und sofort ein
neues Holzstück einzulegen. Während der Arbeit bleibt die Mutter geschlossen; sie
befindet sich auf einem eisernen Rade, kann sammt diesem den Ort nicht verlassen, wird aber durch Eingriff
einer Schraube ohne Ende in das Rad langsam umgedreht, womit eine entsprechende
gleichmäßige Annäherung des Kolbens zum Steine, also der erforderliche Druck auf das
Arbeitsholz entsteht. Die Geschwindigkeit dieser Bewegung wird nach Größe der
Betriebskraft regulirt und kann von 10 bis zu 36 Zoll in 1 Stunde betragen, wonach
die vom Holz abgeschliffene Schicht 0,167 (1/6 bis 0,6 Zoll für 1 Minute oder
– 150 Steinumläufe vorausgesetzt – 0,00111 (1/900) bis 0,004 (1/250)
Zoll auf jeden Umgang des Steins ausmacht. Eine besondere schöne Vorrichtung ist
angebracht, um in dem Augenblicke, wo ein Holzklotz aufgearbeitet ist, selbstthätig
das weitere Fortschreiten des Preßkolbens einzustellen und den beaufsichtigenden
Arbeiter durch Geräusch an das Einlegen eines neuen Klotzes zu mahnen.
Durch kupferne Röhren wird beständig Wasser auf den obern Theil des Steins geleitet,
weil das Zerfasern naß geschehen muß; ein anderes mit vielen feinen Löchern
versehenes Rohr spritzt an einer gegen unten zu liegenden Stelle Wasser auf den
Stein, um diesen immer rein zu halten.
Wenn die Maschine in Gang gesetzt wird, beginnt man mit dem Zuleiten von Wasser; dann
zieht man einen Preßkolben nach dem andern in die Höhe, legt unter jeden einen
Holzklotz, schiebt den Kolben fest darauf nieder und schließt die zangenförmige
Schraubenmutter der Kolbenstange, womit das Arbeiten anfängt. Die zerkleinerte und
mit Wasser verdünnte Holzmasse fällt in einen Kasten unter dem Steine, und fließt
von hier durch eine Rinne in den Sortir-Apparat. Dieser besteht aus der
Knoten- oder Reinigungsmaschine, den Sortircylindern und dem so genannten
Zeugfänger.
Die Knoten- oder Reinigungsmaschine ist ein mit einem Siebe von 16 Oeffnungen per Quadratzoll (4 Drahtfäden auf 1 laufenden Zoll)
bezogener Rahmen, beliebig lang, 2 Fuß im Lichten breit, 6 Zoll tief, welcher gleich
den gewöhnlichen Donkin'schen Knotenfängern der
Papiermaschinen an der einen langen Seite in Zapfen hängt, an der andern aber durch
sogenannte Staffelräder gehoben wird, wodurch der Rahmen eine schütternde Bewegung
erhält. Das aus der Zerkleinerungsmaschine her ins Innere des Siebrahmens geleitete
Holzzeug wird auf diese Weise durchgeseihet und von den gröbsten Theilchen
gereinigt. Ein hölzerner Kasten, in welchem der Siebrahmen liegt, nimmt das
Durchgelaufene auf. Eine mit den Langseiten parallele Scheidewand sondert vom Raume
des Kastens eine schmälere Abtheilung, in welche das Zeug alsdann gelangt. Zu
diesem Behufe ist an einem Ende die Scheidewand so ausgeschnitten, daß ein etwa 10
Zoll langes Stück derselben nicht mehr als 1 Zoll Höhe hat und eine Art Ueberfall
bildet, über dessen obern Rand das flüssige Zeug aus der ersten Abtheilung in die
zweite fließt, und hinter welchem es die schnell zu Boden fallenden Sandtheile
(abgeriebene Theilchen des Steins in der Zerkleinerungsmaschine) zurückläßt.
Die Sortircylinder, deren vier vorhanden sind, bestehen
aus mit Drahtsieb von verschiedener Feinheit überzogenen, auf horizontalen Achsen
befestigten, rotirenden Cylindern (sämmtlich 12 Zoll im Durchmesser, der erste 2 1/2
Fuß, die übrigen 3 3/4 Fuß lang), auf deren Scheitel die Masse möglichst der ganzen
Sieblänge nach gleichmäßig geleitet wird, so daß die feineren Holztheilchen nebst
dem meisten Wasser ins Innere durchdringen, das Gröbere aber äußerlich am Siebe
hängen bleibt,Der Vorgang bei der Wirkung dieser Sortircylinder ist also gleich dem der
Papierbildung in den Cylinder-Papiermaschinen. (Karmarsch.) von dem es sodann durch eine auf und mit dem Cylinder rotirende, nur 7 Zoll
dicke Walze abgenommen wird; endlich streicht ein Rakel oder Schaber das Zeug von
dieser letzterwähnten Walze ab und läßt es in den Sammelkasten fallen. Die
Sortircylinder sind behufs gleichmäßigen Zufließens des Stoffes in mit
Zwischenwänden versehenen Kästen und der Art gedichtet angebracht, daß die durch
ihre Siebbekleidung eingedrungene feinere Masse nur eben auf diesem Wege durch den
Sortircylinder und aus dem offenen Ende desselben weitergehen kann. Der Stoff
gelangt auf diese Weise aus der Knotenmaschine in den ersten, dann in den zweiten,
den dritten, den vierten Sortircylinder und läßt auf jedem einen Theil der faserigen
Masse zurück; was auch durch den vierten Cylinder noch eingedrungen ist, gelangt
endlich auf den Zeugfänger, eine größere (20 bis 22 Zoll
weite, 33 Zoll lange) Siebtrommel, welche mit dem feinsten Drahtgitter bezogen ist,
und aus deren Innerem nur das Wasser mit unbrauchbar kleinen Holzstäubchen beladen
wegfließt. Um gewaltsames Hindurchtreiben von Fäserchen durch das Sieb des
Zeugfängers zu vermeiden, fließt das Zeug nicht oben auf denselben, sondern es tritt
ziemlich am Boden des Zeugfängerkastens ein, und wird folglich nur vermöge eines
sehr geringen hydrostatischen Drucks gegen das Sieb gepreßt. Das Abnehmen des hier
äußerlich angesetzten Stoffes geschieht, wie bei den Sortircylindern, durch eine
Walze mit Abstreicher.
Die Siebbezüge der verschiedenen Cylinder sind wie folgt:
1. Sortircylinder
25
Oeffnungen per Quadratzoll
(5 Oeffn. auf 1
Zoll)
2.
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3.
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4.
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Zeugfänger
40000 „ „ „
(200
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Der hier dargestellte Apparat erfordert zum Betriebe etwa 80 Pferdekräfte und liefert
in 24 Stunden 40 bis 48 Centner Holzmasse, dieselbe trocken gewogen gedacht.