Titel: | Saugapparat an Stelle der Luftpumpe bei Papiermaschinen. |
Fundstelle: | Band 148, Jahrgang 1858, Nr. VI., S. 26 |
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VI.
Saugapparat an Stelle der Luftpumpe bei
Papiermaschinen.
Aus der Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure, Bd.
I S. 307.
Mit Abbildungen auf Tab.
I.
Saugapparat an Stelle der Luftpumpe bei
Papiermaschinen.
Die Arbeit der Papiermaschine, die der Hauptsache nach darin besteht, das Wasser aus
der durch andere Maschinen vorgearbeiteten dünnen, breiartigen Papiermasse zu
entfernen und eben dadurch das Papier zu bilden, zerfällt in zwei Haupttheile. Der
erste, und zwar der größere Theil des Wassers wird nämlich durch bloßes Abtropfen
beim Wegleiten über ein
Drahtsieb, durch Schütteln und Pressen, und der zweite hiebei noch zurückbleibende
Theil des Wassers durch Wärme entfernt, indem das Papier um große mit Dampf geheizte
Cylinder geführt wird. Je mehr Wasser man nun bei der ersten Hälfte der Arbeit
entfernt, desto mehr spart man an Dampf und hat noch den Vortheil, daß das Papier
schon nach der ersten Operation eine größere Festigkeit besitzt, und daher, wenn es
zu den Trockencylindern kommt, viel seltener reißt. Es erscheint also ganz
natürlich, daß man schon bald nach der Erfindung der Papiermaschine auf
Vorrichtungen sann, um das Abfließen des Wassers zu beschleunigen. Zunächst gab man
dem Drahtsieb, durch welches das Wasser vermöge seiner eigenen Schwere
hindurchtropft, eine größere Länge, und endlich kam man darauf, den Druck der Luft
zum Auspressen oder Aussaugen des Papiers zu Hülfe zu nehmen. Man suchte dazu unter
dem Drahtsieb, kurz bevor das Papier dasselbe verläßt, einen luftverdünnten Raum zu
erzeugen; dann drückte die äußerliche Luft mit einem großen Ueberdruck auf die
Papierschicht und preßte damit einen großen Theil des darin enthaltenen Wassers
durch das Drahtsieb. Diesen luftverdünnten Raum suchte man sich zunächst durch
Ventilatoren zu verschaffen, erreichte aber später seinen Zweck vollständiger durch
eine Luftpumpe, und wir sehen daher noch heute die meisten Papierfabriken mit
Luftpumpen arbeiten. Es befindet sich dann ziemlich am Ende des Drahttuchs unter
demselben ein oben offener, sonst luftdicht gearbeiteter, hölzerner Kasten, 16 bis
18'' breit und von einer Länge gleich der Breite des Drahtsiebes. Ueber demselben
streicht dicht anliegend das Drahtsieb mit der Papierschicht hinweg, und nun saugt
einfach die Luftpumpe fortwährend Luft aus dem Kasten. Eine Luftverdünnung,
entsprechend einem Barometerstand von 24 bis 25 Zoll ist genügend, da bei einem
größern Ueberdruck der Luft das Drahttuch durch das Aufpressen auf die Kanten des
Kastens, die gewöhnlich mit starkem Messingblech beschlagen sind, sehr leidet.Die Luftpumpe einer Papiermaschine, mit der wir Gelegenheit hatten, Versuche
anzustellen, sog bei einer mittlern Stärke des Papiers und einer
Geschwindigkeit desselben von 6 Zoll pro
Secunde, 30 Pfd. Wasser in der Minute aus dem Papier. Die Luftpumpen arbeiten jedoch nie ganz gleichmäßig, und wenn man ihnen auch
3 Stiefel gibt, so ist doch noch jeder Kolbenwechsel an der veränderlichen
Intensität des Saugens wahrzunehmen und erzeugt Unregelmäßigkeiten im Papier. Dieser
Uebelstand ist gänzlich beseitigt bei dem neuen zu beschreibenden Saugapparat.
Derselbe arbeitet nicht allein ganz gleichmäßig, sondern verbindet damit noch den ungewöhnlichen
Vortheil, durchaus keine Betriebskraft in Anspruch zu nehmen, und außerdem betragen
die Herstellungskosten vielleicht nur 1/6 bis 1/10 von denjenigen einer guten
Luftpumpenanlage. Die Erfindung rührt von Charles Collin,
Papierfabricant in Kelvindale in England her (siehe polytechn. Journal Bd. CXV S. 23), und es ist merkwürdig, daß
man daraufhin noch keine dergleichen Apparate construirte. Erst im Anfang des
vorigen Jahres brachte Kaufmann, Papierfabrikant in Arnau
in Böhmen, die Sache wieder in Anregung, indem er bekannt machte, daß er
Saugapparate für den Preis von 250 Thlrn. liefere, ein Preis der freilich die wahren
Herstellungskosten um das 3- bis 4fache übersteigt.
Wir wollen nun zur nähern Beschreibung des Apparats übergehen: Fig. 1 gibt uns die obere
Ansicht, Fig.
5 die Seitenansicht, Fig. 2 einen
Längendurchschnitt, und Fig. 3 und 4 sind Querdurchschnitte
nach ef und cd.
Der hölzerne Kasten A, B, C, D, durch die
Schraubenbolzen L zusammengehalten, ist derselbe wie
oben bei der Luftpumpe beschrieben wurde. Seine oberen Kanten sind, damit das
Drahttuch sich luftdicht auflegen kann, mit Leder belegt. Der Doppelboden O theilt den Kasten in zwei Abtheilungen, die durch die
Oeffnung H in der Mitte in Verbindung stehen. Aus dem
untern Raume kommt seitwärts das kupferne Rohr S, das in
senkrechter Richtung 4 bis 4 1/2 Fuß nach unten geht und etwa in der Mitte der Länge
einen Hahn V besitzt; das Rohr ist unten offen und man
thut gut es 1 bis 2 Zoll tief in ein Gefäß mit Wasser eintauchen zu lassen.
Die Arbeit mit dem Apparat ist nun folgende: Ehe die Papiermaschine selbst in Gang
gesetzt wird, muß der Kasten wenigstens bis über dem Doppelboden direct mit Wasser
gefüllt werden, wobei natürlich der Hahn V zunächst
geschlossen bleibt, oder man läßt eine kurze Zeit lang das Drahtsieb mit dem nassen
Papierstoff darübergehen, wodurch das Rohr über V und
dann der untere Raum sich von selbst durch das abtropfende Wasser füllen. Jetzt
öffnet man den Hahn V, und das Wasser hat vermöge seiner
Schwere das Bestreben auszufließen, kann aber, da oben der Kasten durch das
Drahtsieb, dessen Poren durch die Papiermasse zugedeckt sind, luftdicht verschlossen
ist, nur so lange fließen, bis die darin befindliche Luft eine solche Verdünnung
erfahren hat, daß sie mit der daran hängenden Wassersäule von 4 Fuß (wenn wir eine
solche Länge des Rohrs S annehmen) dem äußern
Atmosphärendrucke, der doch am untern offenen Ende des Rohrs wirkt, das
Gleichgewicht hält. Da nun die atmosphärische Luft einer Wassersäule von circa 32 Fuß das Gleichgewicht hält, so würde also die
im Kasten sich befindende Luft eine Verminderung von 4/32 oder 1/8 ihres früheren
Drucks erfahren, d.h. die äußere Luft drückt jetzt mit circa 15/8 = 1 7/8 Pfund Ueberdruck pro
Quadratzoll auf das Drahtsieb. Das durch diesen ganz constant wirkenden Druck aus
dem Papierstoff ausgepreßte Wasser tropft nun zu dem im Kasten schon befindlichen
fortwährend dazu, ohne dessen Stand zu verändern, indem nämlich unten durch das Rohr
S die dem Zufluß von oben entsprechende Menge
unaufhörlich abfließt. Damit aber nicht, wie es sonst allerdings vorkommen kann,
durch das Rohr S Luftblasen nach oben in den Kasten
aufsteigen, ist es gut, wie schon oben bemerkt, das Rohr stumpf in ein Gefäß mit
Wasser eben nur eintauchen zu lassen.
Eine kleine Schwierigkeit bietet nur noch der luftdichte Abschluß von oben durch das
darüber weglaufende Drahttuch. Da dasselbe in seiner Längenrichtung eine gewisse
Spannung hat, so ist ein Eindringen der Luft an den Kanten A,
D und B, C nicht zu befürchten, wohl aber an
den beiden schmalen Seiten A, B und D, C, da das Drahtsieb in seiner Querrichtung nicht gut
gespannt werden kann, daher hier, besonders wenn es längere Zeit im Gebrauch gewesen
ist, leicht kleine Bauchungen macht und so der Luft darunter den Eintritt gestattet.
Diesem Uebelstande ist bei unserm Apparat auf sehr einfache Weise abgeholfen. Das
Drahttuch liegt an den Seiten nicht auf den Kanten A, B
und D, C, sondern auf den beiden ebenfalls und in
gleicher Höhe mit Leder überzogenen Kanten E auf, so daß
an beiden Seiten des Kastens besondere Abtheilungen G
gebildet werden, die mit dem Innern des Kastens in gar keiner Communication stehen.
In diese Abtheilungen fließt nun fortwährend aus den Röhren R durch die Trichter T Wasser, so daß sie
davon überlaufen. Dadurch sind dann die etwa durch Bauchungen im Drahtsieb
entstehenden Undichtheiten an den Seiten beständig durch Wasser abgeschlossen, und
es kann nur eine verhältnißmäßig sehr geringe Menge Wasser, aber keine Luft, unter
das Sieb in den Kasten gelangen, das dann unten durch S
wieder abfließt.
Die beiden Zwischenwände E lassen sich einander nähern
und von einander entfernen, was nöthig ist, weil man bei den verschiedenen Formaten
des Papiers in seiner Breite häufig variiren muß. Dazu sind in den Zwischenwänden
E starke messingene Schraubenmuttern M eingesetzt, so daß man durch Umdrehen der ebenfalls
messingenen Schraubenspindeln F von außen mittelst eines
Schraubenschlüssels diese Zwischenwände, die sonst möglichst dicht an den
Hauptkasten schließen müssen, vor- und rückwärts bewegen kann. Hiebei
vorkommende Undichtheiten werden ebenfalls durch das in den Abtheilungen G sich befindende Wasser fortwährend ohne erheblichen
Einfluß auf die Luftverdünnung ausgeglichen. –
Die beigegebenen Zeichnungen sind in allen Dimensionen genau nach einem Apparat
ausgeführt der seit längerer Zeit in einer Papierfabrik im Gange ist, und von dessen
vorzüglicher Leistung wir uns vielfach überzeugt haben. Wir können daher diesen
Saugapparat allen Papierfabrikanten, die einen solchen nach den hier gegebenen
Notizen leicht sich selbst anfertigen können, nur bestens empfehlen.
Otto Krieg, Techniker.