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Papierprüfung.

Eine Anleitung zum Untersuchen von Papier.

Von

Wilhelm Herzberg,

Professor, Vorsteher der Abteilung für Papierprüfung an der Königlichen Versuchsanstalt zu Charlottenburg.

Zweite, vollständig neubearbeitete Auflage.

Mit 65 Textfiguren und 16 Tafeln.

Berlin.
Verlag von Julius Springer.
1902.

Alle Rechte,
insbesondere das Recht der Übersetzung in fremde Sprachen,
vorbehalten.

Druck von Oscar Brandstetter, Leipzig.

Vorwort zur zweiten Auflage.

Seit dem Erscheinen der ersten Auflage der „Papierprüfung“ ist an vielen Stellen für die Vervollkommnung und Ausgestaltung der Versuchsverfahren mit Erfolg gearbeitet worden. Die Fachpresse hat über die jeweiligen Fortschritte berichtet, in der vorliegenden zweiten Auflage sollen sie den Fachkreisen im Zusammenhang unterbreitet werden. Bei der Bearbeitung handelte es sich nicht um eine bloße Ergänzung der einzelnen Abschnitte der ersten Auflage; die meisten Abschnitte mußten vielmehr gänzlich umgearbeitet, neue hinzugefügt werden. Wenn hierbei der eine oder der andere der im Laufe der Jahre gemachten Vorschläge nicht berücksichtigt worden ist, so geschah es im Interesse der Sache, denn nicht immer war das Vorgeschlagene besser als das Vorhandene.

Das Interesse für die Papierprüfung und die Erkenntnis ihrer Bedeutung für die Industrie ist in den beteiligten Kreisen von Jahr zu Jahr gewachsen. Unmittelbar nach dem Erscheinen der ersten Auflage des vorliegenden Werkes wurde diese ins Englische, Französische und Italienische übersetzt, ein Beweis, daß auch das Ausland die Bedeutung dieses Sondergebietes der Materialprüfung anerkannte und seine Entwicklung auf der von Hartig und Hoyer geschaffenen Grundlage mit Interesse verfolgte.

Die Einrichtung verschiedener Papierprüfungsstellen im In- und Auslande ist ein weiteres Zeugnis für das Bestreben, das auf diesem Gebiet Geschaffene für die beteiligten Kreise nutzbringend zu gestalten.

Über den Wert der Papierprüfung hat sich der Verein Deutscher Papierfabrikanten im Jahre 1900 in einem an das Preußische Kultusministerium gerichteten Schreiben wie folgt geäußert:

„Die Deutsche Papier-Industrie hat seit Errichtung der Königlichen mechanisch-technischen Versuchsanstalt in Charlottenburg den Arbeiten derselben das lebhafteste Interesse entgegengebracht. War es ihr auch im Anfang nicht immer bequem, in der zu gleicher Zeit geschaffenen Abteilung für Papierprüfung einen strengen Richter über sich zu haben, so hat sie doch nie mit dem Bekenntnis zurückgehalten, daß sie in dieser Papierprüfung einen mächtigen Faktor für die Förderung ihrer Bedeutung, ihres Wohles und ihres Ruhmes gegenüber dem Auslande sieht.“

Diese Anerkennung wird alle diejenigen mit Genugtuung erfüllen, die sich um die Begründung und Entwickelung der Abteilung verdient gemacht haben, in erster Linie die Herren Geheimer Regierungsrat Carl Hofmann und Geheimer Regierungsrat Professor A. Martens.

Meinen Kollegen, G. Dalén und Dr. Wisbar, spreche ich auch an dieser Stelle meinen Dank für die Unterstützung aus, die sie mir bei Herausgabe der neuen Auflage bereitwilligst haben zu Teil werden lassen.

Charlottenburg, Juli 1902.

Der Verfasser.

Inhalt.

Bestimmung der Festigkeitseigenschaften.

Absolute Festigkeit und Dehnung.

Die absolute Festigkeit eines Papiers wird bei seiner Benutzung als Schriftstück, Drucksache o. a. nur zum kleinen Teil in Anspruch genommen. Trotzdem wird man von einem Papier, das lange aufbewahrt und viel benutzt werden soll, aus zwei Gründen eine nicht zu geringe Festigkeit verlangen müssen. Einmal zeigt jeder organische Körper im Laufe der Zeit eine Abnahme seiner Festigkeit, und ferner gewährleisten gute Festigkeitseigenschaften sorgfältige Herstellung des Papiers und Verwendung guter Rohstoffe.

Von diesem Gesichtspunkt aus betrachtet wird man die Forderung hoher Festigkeitswerte für Papiere, die wichtigen Zwecken dienen sollen, als gerechtfertigt anerkennen müssen.

Die Festigkeit eines Papiers, d. h. der Widerstand, den es dem Zerreißen entgegensetzt, gibt an sich kein Mittel an die Hand, die Güte des Papiers ohne weiteres zu beurteilen, da sie beeinflußt wird von der Dicke und Breite des Probestreifens; wir werden jedoch später sehen, wie die mit Hilfe von Zerreißmaschinen gewonnenen Festigkeitswerte unabhängig von diesen beiden Einflüssen zur Beurteilung der Güte von Papier herangezogen werden können.

Die Festigkeit eines Papiers ist nicht nach allen Richtungen gleich groß. Maschinenpapier hat in der Richtung des Maschinenlaufes seine größte, in der Richtung senkrecht hierzu seine geringste Festigkeit. Dieser Unterschied findet seine Erklärung in der vorzugsweisen Lagerung der Fasern in der Richtung des Maschinenlaufes und in der Beeinflussung der Festigkeitswerte durch die Arbeit auf der Papiermaschine. Das Verhältnis der geringeren Festigkeit zur größeren schwankt zwar, hält sich aber meist zwischen den Grenzen 60 : 100 bis 75 : 100; jedoch kommen auch Fälle vor, in denen die Festigkeitswerte in der Längs- und Querrichtung wesentlich mehr, und andere, in denen sie wesentlich weniger voneinander abweichen, wie nachfolgende Zusammenstellung an einigen Beispielen zeigt.

Ebenso wie die Festigkeit ist auch die Dehnung des Papiers in den beiden Richtungen verschieden groß; das Verhältnis ist aber hier umgekehrt, indem die Maschinenrichtung die kleinste, die Querrichtung die größte Dehnung aufweist.

Auch bei geschöpftem Papier treten, wenn auch nicht in dem Maße wie beim Maschinenpapier, Verschiedenheiten in der Festigkeit und Dehnung in verschiedenen Richtungen auf.[2] Da die Ansicht, daß beim Handpapier die Festigkeit und Dehnbarkeit nach allen Richtungen gleich groß sei, ziemlich verbreitet ist, so mag nachfolgend (Seite 3) eine kleine Zusammenstellung einiger bei Prüfung von geschöpften Papieren gewonnenen Ergebnisse folgen.

Bei der Bestimmung der Festigkeitswerte einer Papiersorte wird Maschinenrichtung und Querrichtung gesondert geprüft und aus den erhaltenen Werten das Mittel gebildet. Dieses ist für die Einreihung in eine der sechs Festigkeitsklassen[3] maßgebend.

Laufende Nr.	Art des Papiers		Reißlänge		Verhältnis der schwachen Richtung zur starken	Bruchdehnung		Verhältnis der schwachen Richtung zur starken
			Schwache Richtung km	Starke Richtung km		Schwache Richtung %	Starke Richtung %
1		Urkunden- papier (hand- geschöpft)	3,68	4,93	74 : 100	4,6	3,8	121 : 100
2			3,81	4,97	77 : 100	4,2	3,5	120 : 100
3			4,20	5,30	79 : 100	4,4	3,9	113 : 100
4			4,28	5,45	79 : 100	5,9	4,7	125 : 100
5			3,89	4,64	84 : 100	4,4	4,2	(105 : 100)
6			3,26	3,63	(90:100)[4]	4,3	3,4	126 : 100
7		Akten- deckel (hand- geschöpft)	2,82	4,12	68 : 100	4,6	4,2	(110 : 100)
8			2,62	3,84	70 : 100	4,0	3,7	(108 : 100)
9			2,16	2,98	72 : 100	4,8	4,1	117 : 100
10			2,61	3,53	74 : 100	3,9	3,4	114 : 100
11			2,74	3,04	(90 : 100)	3,7	3,6	(101 : 100)
12			2,56	2,84	(90 : 100)	4,0	3,0	133 : 100

Laufende Nr.	Art des Papiers		Reißlänge		Verhältnis der schwachen Richtung zur starken
			Schwache Richtung km	Starke Richtung km
1		Urkunden- papier (hand- geschöpft)	3,68	4,93	74 : 100
2			3,81	4,97	77 : 100
3			4,20	5,30	79 : 100
4			4,28	5,45	79 : 100
5			3,89	4,64	84 : 100
6			3,26	3,63	(90:100)[4]
7		Akten- deckel (hand- geschöpft)	2,82	4,12	68 : 100
8			2,62	3,84	70 : 100
9			2,16	2,98	72 : 100
10			2,61	3,53	74 : 100
11			2,74	3,04	(90 : 100)
12			2,56	2,84	(90 : 100)

Laufende Nr.	Art des Papiers		Bruchdehnung		Verhältnis der schwachen Richtung zur starken
			Schwache Richtung %	Starke Richtung %
1		Urkunden- papier (hand- geschöpft)	4,6	3,8	121 : 100
2			4,2	3,5	120 : 100
3			4,4	3,9	113 : 100
4			5,9	4,7	125 : 100
5			4,4	4,2	(105 : 100)
6			4,3	3,4	126 : 100
7		Akten- deckel (hand- geschöpft)	4,6	4,2	(110 : 100)
8			4,0	3,7	(108 : 100)
9			4,8	4,1	117 : 100
10			3,9	3,4	114 : 100
11			3,7	3,6	(101 : 100)
12			4,0	3,0	133 : 100

Da die Maschinenpapiere im allgemeinen parallel und senkrecht zur Maschinenrichtung geschnitten werden, so entnimmt man die Probestreifen in der später zu besprechenden Anzahl und Art zunächst parallel zu einer beliebigen Kante des Bogens und darauf parallel zu der hierauf senkrecht stehenden.

Beim Handpapier verfährt man in derselben Weise.

Hat man Veranlassung, die Maschinenrichtung vorher zu bestimmen, entweder weil man nur diese prüfen will, oder weil die beiden Richtungen nicht mit Sicherheit zu erkennen sind, so verfährt man in folgender Weise:

Man schneidet aus dem in Frage kommenden Material ein kreisförmiges Stück von ungefähr 10 cm Durchmesser heraus und läßt dies wenige Sekunden auf Wasser schwimmen; nimmt man es dann heraus und legt es vorsichtig auf die flache Hand, wobei man zu verhindern hat, daß es sich fest an die Handfläche schmiegt, so krümmen sich die Ränder nach oben ([Fig. 1a]) und zwar schließlich so stark, daß sie übereinandergreifen, wie es [Fig. 1b] darstellt.

Der nicht gekrümmte Durchmesser ab liegt in der Maschinenrichtung.

Hat man denselben Versuch mit ungeleimtem oder schwach geleimtem Papier vorzunehmen, so ist dies zunächst gegen das Durchdringen von Wasser zu schützen; man löst zu diesem Zweck entweder Harz in Alkohol oder tierischen Leim in Wasser, zieht das zu prüfende Papier durch eine dieser Lösungen und läßt es trocknen. Das Papier hat nunmehr seine Saugfähigkeit verloren und kann ohne Schwierigkeit dem angeführten Versuch unterworfen werden. Zur Erklärung des Krümmens diene folgendes.

a

b

Fig. 1a.

a

b

Fig. 1b.

Bestimmung der Maschinenrichtung im Papier.

Die untere Seite des Papiers saugt, während sie mit dem Wasser in Berührung ist, Feuchtigkeit auf und die Fasern quellen; nun legen sich die Fasern, wie schon erwähnt, auf dem Siebe vorzugsweise parallel zur Richtung des Maschinenlaufes, und da die einzelne Faser quer zu ihrer Längsachse die größte Quellungsfähigkeit besitzt, so wird das Bestreben der unteren Faserschicht sich auszudehnen, quer zur Maschinenrichtung größer sein als in der Längsrichtung, und dies dürfte die Ursache des Aufrollens der Ränder sein.

Die vorzugsweise Lagerung der Fasern in der Richtung des Maschinenlaufes ist übrigens bei vielen Papieren mit bloßem Auge zu erkennen, wenn man den Bogen schräg gegen das Licht hält, und ein geübter Beobachter kann oft schon auf diese Weise erkennen, wie das Papier auf der Maschine gelaufen ist.

Eine noch einfachere Methode zur Bestimmung der Maschinenrichtung ist von Nickel vorgeschlagen worden und besteht darin, daß man zwei Streifen von gleichen Abmessungen aus den beiden in Frage kommenden Richtungen so aufeinanderlegt, daß sie sich decken. Faßt man sie nun an dem einen Ende mit Daumen und Zeigefinger und läßt das andere Ende frei herunterhängen, so werden sie entweder aufeinanderliegen ([Fig. 2a]), oder auseinanderklaffen ([Fig. 2b]). Im ersten Fall ist der untere, im zweiten der obere Streifen der aus der Maschinenrichtung.

Die Erklärung dieser Erscheinung dürfte auch hier durch die Lagerung der Fasern gegeben sein; bei dem aus der Maschinenrichtung herrührenden Streifen liegen mehr Fasern mit ihrer Längsachse parallel zum Streifen als bei dem Streifen aus der Querrichtung; die Folge davon wird sein, daß sich ersterer beim Überhängen weniger durchbiegt als der letztere.

Fig. 2a.

Fig. 2b.

Bestimmung der Maschinenrichtung im Papier.

Die Frage der bequemen Bestimmung der Maschinenrichtung kann außer in den oben erwähnten Fällen noch verschiedentlich von praktischer Bedeutung sein. Beim Kniffen von Aktendeckeln, Kartons u. s. w. wird es nicht gleichgiltig sein, ob der Kniff in der Maschinenrichtung oder Querrichtung liegt; bei der Herstellung von Büchern, besonders von großen und dicken Geschäftsbüchern, ist es von Wert zu wissen, ob alle Lagen in gleicher Weise gefalzt sind, weil sich sonst infolge verschiedener Dehnung unscharfe Ränder zeigen. Diesen Umständen hat man, wie es scheint, bisher nicht die nötige Beachtung geschenkt.

Nachdem man so auf die eine oder andere Weise die beiden Hauptrichtungen im Papier, nach welchen die Entnahme der Probestreifen zu erfolgen hat, bestimmt hat, fragt es sich, wie lang und wie breit diese zu wählen sind.

Martens hat sich mit dieser Frage eingehend beschäftigt und nachgewiesen, daß die Breite des Probestreifens auf das Ergebnis für Reißlänge und Bruchdehnung keinen Einfluß ausübt; die Bequemlichkeit und Sicherheit des Arbeitens indessen, sowie der mit zunehmender Breite wachsende Widerstand beim Zerreißen legt bei der Wahl der Streifen einige Beschränkung auf. Die Breite von 15 mm hat sich als sehr praktisch erwiesen, und sie wird in der Versuchsanstalt ausschließlich angewendet, wenn nicht etwa das zu prüfende Material, wie es beispielsweise bei den in der Telegraphie benutzten Papierstreifen der Fall ist, schon an und für sich schmäler ist als 15 mm.

In der Praxis wird man auch in den Fällen schmälere Streifen verwenden müssen, in denen die gewöhnlichen Festigkeitsprüfer zum Zerreißen eines 15 mm breiten Streifens nicht ausreichen, wie es z. B. beim Prüfen von Quittungskarten-Kartons, Preßspänen, Aktendeckeln, Pappen u. s. w. vorkommen kann.

Bei der Länge der Probestreifen liegen die Verhältnisse, soweit es sich um die Dehnung ausgedrückt in Prozenten der ursprünglichen Länge handelt, anders; die Dehnungsprozente sind nahezu dieselben bei Streifenlängen von 180 mm an aufwärts; mit abnehmender Länge aber wächst die Dehnung. Deshalb ist aus praktischen Gründen die Länge von 180 mm als Normallänge angenommen worden; dies geschah namentlich auch deshalb, weil diese Länge in beiden Richtungen aus dem einmal geknifften Bogen des Reichsformates (33 × 42 cm) bequem entnommen werden kann, und in diesem Zustand dürften wohl die meisten Papiere zur Untersuchung gelangen. Es kann im Interesse der Einheitlichkeit und der Vergleichbarkeit der Versuchsergebnisse nur geraten werden, diese Länge allgemein zu Grunde zu legen. Soweit bekannt geworden ist, ist dies auch an allen Stellen, welche sich in größerem Maßstabe mit Papieruntersuchungen befassen, geschehen.

Stehen nun von dem zu prüfenden Material nur kleine Bogen zur Verfügung, aus denen diese Normalstreifen nicht entnommen werden können, so darf man nicht außer acht lassen, daß die Dehnungsprozente etwas höher ausfallen als bei Verwendung eines Streifens von 180 mm Länge; auf die Festigkeit ist die Länge der Probestreifen ohne Einfluß, wenn nicht gar zu kurze Streifen angewendet werden, die schwer gerade einzuspannen sind.

Das Ergebnis der Prüfung wird nun im allgemeinen um so wertvoller sein, je mehr Streifen beim Versuch Verwendung gefunden haben; nimmt man fünf Streifen aus jeder Richtung, so kann man sicher sein, gute Durchschnittswerte zu erhalten, wenn man bei der Probenentnahme zweckmäßig zu Werke geht.

Bei Prüfung eines größeren Postens Papier tut man gut, aus fünf verschiedenen Paketen je einen Bogen zu entnehmen und dann aus jedem Bogen je einen Längs- und Querstreifen.

Steht auch nur wenig Material zur Verfügung, so verfolge man doch immer den Grundsatz, die Streifen an verschiedenen Stellen zu entnehmen und unmittelbar nebeneinander nur dann, wenn es anders nicht möglich ist.

Die Entnahme der Streifen geschieht bei den Prüfungen in der Versuchsanstalt in folgender Weise. Von den zehn meist in einmal geknifftem Zustand eingeschickten Probebogen werden zunächst fünf für die Festigkeitsprüfung ausgewählt, welche äußerlich keine fehlerhaften Stellen zeigen. Aus jedem dieser fünf Bogen wird je ein Streifen aus der Längs- und Querrichtung entnommen, wie es [Fig. 3] veranschaulicht.

Fig. 3.
Entnahme der Probestreifen.

Zerreißt nun beim Versuch ein Streifen an der Einspannstelle, oder ist er von vornherein infolge eines erkennbaren Fehlers zu verwerfen, oder liefert ein Streifen Werte, die von denen der anderen in auffälliger Weise abweichen, so daß ein Irrtum vermutet werden kann, so kann man unmittelbar neben dem ersten Streifen immer noch einige Ersatzstreifen zur weiteren Prüfung herausnehmen.

Auf das Schneiden der Streifen ist große Sorgfalt zu verwenden, da die geringste Beschädigung, namentlich an den Rändern, den Versuch ungünstig beeinflussen kann. Hat man nur hin und wieder Festigkeitsversuche vorzunehmen, so wird man davon absehen können, sich eine besondere Schneidevorrichtung zu beschaffen, wenn nicht dem Festigkeitsapparat, wie es jetzt vielfach geschieht, schon eine solche beigegeben ist. In Ermangelung einer besonderen Vorrichtung schneidet man mit Hilfe eines eisernen Lineals und eines scharfen Messers, wobei man auf eine möglichst parallele Führung des letzteren bedacht sein muß. Als Unterlage bedient man sich beim Schneiden zweckmäßig eines Zinkbleches oder einer Glasplatte, weil weichere Materialien, wie Holz, Pappe etc., Eindrücken des Papiers beim Schneiden zulassen und auf diese Weise die Ränder des Streifens nach unten umgebogen werden. Hat man indessen täglich Festigkeitsprüfungen vorzunehmen, so ist diese Art der Probeentnahme zu umständlich und zeitraubend und man wird sich dann zweckmäßig eine Vorrichtung beschaffen, die schneller arbeitet.[5] — [Fig. 4] zeigt die in der Versuchsanstalt in Gebrauch befindliche Scheere zum Schneiden der Streifen.

An der Holzplatte P ist ein Messer S₂ fest angeschraubt, während ein zweites S₁, welches in Verbindung mit S₂ den Schnitt des Papiers bewirkt, mit Hilfe des Handgriffes H auf- und niedergeführt werden kann. Eine Holzleiste Lst ist so angebracht, daß sie parallel der Schneide S₂ liegt und von dieser in einem Abstand von 15 mm festgestellt werden kann. Unter der Leiste Lst befindet sich ein Kasten K, in welchen die abgeschnittenen Streifen fallen. Auf dem Brett P ist noch eine scharf gezeichnete Linie L angebracht, die senkrecht zu S₂ verläuft. Sie dient als Anlegezeichen, um zunächst den ersten Schnitt genau senkrecht zu einer Bogenkante zu führen; die Streifen werden dann beim Anlegen der ersten Schnittkante gegen die Leiste Lst ohne weiteres parallel und von 15 mm Breite geschnitten. Die in den Handel gebrachten Schneidevorrichtungen mit doppeltem Messer haben sich nicht bewährt, weil beim Schneiden in den meisten Fällen eins der Messer versagt.

Fig. 4.
Vorrichtung zum Schneiden der Streifen.

Bevor man die Streifen in Gebrauch nimmt, überzeugt man sich, ob ihre Ränder glatt sind und genau parallel verlaufen. Das letztere sieht man am besten, wenn man die beiden Enden eines jeden Streifens aufeinanderlegt; die zwei Hälften der Streifen müssen sich dann decken.

Beim Zerreißen der Streifen ist auf die Feuchtigkeit der Luft im Versuchsraum besonders zu achten, da sie auf die Festigkeits- und Dehnungswerte von großem Einfluß ist.

Der Einfluß der Feuchtigkeit äußert sich in zweierlei Weise. Einmal nimmt das Papier, je nach dem Feuchtigkeitsgehalt der Luft, verschiedene Mengen Wasser in sich auf und ändert hierdurch sein Gewicht; zweitens ändert das aufgenommene Wasser die Festigkeit und Dehnbarkeit der im Papier vorhandenen Fasern.

Zur Erläuterung mögen nachfolgend die Versuchsergebnisse, welche bei Prüfung eines aus Lumpen hergestellten, mit Harzleim geleimten, guten Schreibpapiers bei verschiedener Luftfeuchtigkeit gewonnen wurden, wiedergegeben werden.

Wie die Zusammenstellung zeigt, nimmt die Dehnung mit abnehmender Feuchtigkeit ab, während die Festigkeit wächst. Es leuchtet somit ohne weiteres ein, daß Ergebnisse von Festigkeitsprüfungen mit Papier nur dann unmittelbar vergleichbar sind, wenn sie bei derselben relativen Luftfeuchtigkeit ermittelt wurden.

Die Versuchsanstalt hat denn auch bereits seit Jahren Vorkehrungen getroffen, um die Festigkeitsprüfungen bei stets gleichem Feuchtigkeitsgehalt ausführen zu können, und zwar ist hierfür eine relative Luftfeuchtigkeit von 65% gewählt worden.[6] Da die Luftfeuchtigkeit nun während des größten Teils des Jahres namentlich im Winter geringer ist als 65%, so sind in dem Versuchsraum Wasserzerstäuber aufgestellt, welche es ermöglichen, bei trockener Luft den Feuchtigkeitsgehalt in kurzer Zeit auf die gewünschte Höhe zu bringen.

Den mit geringeren Hilfsmitteln ausgestatteten Versuchsräumen der Praxis kann die fehlende Feuchtigkeit am einfachsten durch Sprengen des Fußbodens, Aufhängen nasser Tücher, Kochen von Wasser u. s. w. zugeführt werden.

Fig. 5.
Haarhygrometer.

Zur Messung der Feuchtigkeit der Luft werden Koppe-Saussuresche Prozenthaarhygrometer mit Einstellvorrichtung benutzt, welche wöchentlich zweimal mit einem Aßmannschen Psychrometer kontrolliert werden.

Dieses Hygrometer besteht aus einem gut entfetteten Haar, welches am oberen Ende befestigt und am unteren um eine kleine Rolle geschlungen ist, deren Achse einen Zeiger trägt ([Fig. 5]). Es wird durch ein angehängtes Gewichtchen von 0,5 g gespannt. Bei trockener Luft verkürzt sich das Haar und dreht den Zeiger nach links, beim Feuchtwerden verlängert es sich, und das Gewicht bewirkt eine Bewegung des Zeigers nach rechts. Bei vollkommener Sättigung der Luft mit Wasserdampf muß der Zeiger auf den Punkt 100 rücken und dort stehen bleiben.

Ein besonderer Vorzug dieses Feuchtigkeitsmessers gegenüber anderen Haarhygrometern ist der, daß er zu jeder Zeit leicht auf die Richtigkeit seiner Angaben geprüft werden kann; zu diesem Zweck wird das dem Apparat beigegebene, mit Mousselin überzogene Rähmchen in Wasser getaucht und auf der Rückseite des Instrumentes in eine hierfür angebrachte Nute geschoben. Hierauf wird der Apparat vorn durch eine Glasscheibe, hinten durch den Schieber geschlossen. Der abgeschlossene Raum füllt sich nun in verhältnismäßig kurzer Zeit mit Feuchtigkeit, das Haar sättigt sich, und der Zeiger rückt auf 100 vor.

Sollte infolge von Veränderungen des Instrumentes durch äußere Einflüsse dies nicht der Fall sein, so hat man nur den Schlüssel durch das oben in der Glasscheibe befindliche Loch auf den Vierkant aufzusetzen und durch Drehen den Zeiger genau auf 100 einzustellen. Dabei ist es zweckmäßig, etwas auf das Kästchen zu klopfen, um die Reibung des Zeigers zu überwinden.

Nun ist das Instrument eingestellt und wird, nachdem Schieber, Rähmchen und Glas entfernt sind, etwa 24 Stunden später die relative Feuchtigkeit des Versuchsraumes richtig angeben. Unmittelbar nach der Prüfung darf es nicht benutzt werden, da dann die Feuchtigkeit der Luft zu gering angegeben wird.

Man begegnet vielfach der irrigen Auffassung, daß das Haarhygrometer zur Bestimmung der Luftfeuchtigkeit für wissenschaftliche Versuche nicht geeignet sei. Prof. Dr. Galle, welcher über diesen Gegenstand eine große Reihe eingehender Versuche angestellt hat, bemerkt hierzu (Ergebnisse der meteorologischen Beobachtungen im Jahre 1882. Veröffentlicht vom königlichen meteorologischen Institut Berlin 1883): „Unterzieht man sich bei den Haarhygrometern alle 8–14 Tage der geringen Mühe einer Bestimmung des Sättigungspunktes und sorgfältiger Reinigung des Instrumentes, soweit dies nötig erscheint, so wird man mit diesem Instrument die relative Feuchtigkeit mit mindestens ebenso großer Genauigkeit und meist (namentlich im Winter) wohl noch genauer ablesen können, und zwar ohne alle Rechnung, als mit dem Psychrometer.“

Es sei noch besonders bemerkt, daß das Hygrometer am besten neben dem Zerreißapparat aufzustellen ist und daß die Versuchsstreifen neben dem Hygrometer zur Aufnahme der nötigen Feuchtigkeit auszulegen sind, da die Feuchtigkeit an verschiedenen Stellen des Versuchsraumes, namentlich in verschiedenen Höhenlagen, verschieden ist.

In der Praxis ist es nun nicht immer möglich, die Prüfungen bei 65% relativer Luftfeuchtigkeit vorzunehmen; man ist zuweilen gezwungen, die Versuche bei einer anderen Feuchtigkeit auszuführen, wodurch die Ergebnisse mehr oder weniger von den maßgebenden (bei 65% gewonnenen) abweichen.

Durch eingehende Versuche hat Dalén[7] für Reißlänge und Dehnung Faktoren ermittelt, mit Hilfe deren man in der Lage ist, die bei zu hoher oder zu niedriger Feuchtigkeit ermittelten Werte umzurechnen. Die Fehler, die man hierbei zu befürchten hat, sind um so größer, je mehr die Luftfeuchtigkeit von 65% abweicht. Aus diesem Grunde dürfte es, damit die berechneten Werte einigermaßen zuverlässig werden, angebracht sein, die Umrechnungen auf den zwischen 40% und 80% relativer Luftfeuchtigkeit liegenden Spielraum zu beschränken.

In nachstehender Tabelle sind innerhalb dieser Grenzen die Faktoren zusammengestellt, mit denen man die gefundenen Werte für Reißlänge und Dehnung multiplizieren muß, um annähernd Werte zu erhalten, die einer Luftfeuchtigkeit von 65% entsprechen.

Mit Recht bemerkt aber Dalén am Schluß seiner Abhandlung, daß man diese Umrechnung nur als Notbehelf ansehen soll, wenn es ganz unmöglich ist, die Versuche bei 65% auszuführen.

Die Versuchsstreifen brauchen, um sich dem Feuchtigkeitszustand von 65% anzupassen, mindestens eine halbe Stunde. Damit sie der Luft möglichst viel Oberfläche darbieten, bedient man sich zweckmäßig eines Rahmens, wie ihn [Fig. 6] darstellt. In diesem Rahmen stehen die Streifen schwach gekrümmt auf der hohen Kante, gestatten somit der Luft ungehinderten Zutritt und sind außerdem durch ihre geringe Anspannung gegen das Fortwehen durch Zugluft geschützt.

Fig. 6.
Vorrichtung zum Auslegen der Streifen.

Zum Zerreißen der Streifen bedient man sich verschiedener Zerreißmaschinen, von denen hier die vier wichtigsten, die von Schopper, Wendler, Hartig-Reusch und Leuner beschrieben werden sollen.[8]

[1] Vergl. S. 28.

[2] Hoyer hat schon in seinem 1882 erschienenen Werk „Das Papier“ hierauf hingewiesen.

[3] Siehe Anhang.

[4] Da die Ungleichmäßigkeiten des Papierblattes an sich Abweichungen in den Werten für Reißlänge und Bruchdehnung bedingen, so sind die Fälle, in denen der Unterschied zwischen den beiden Richtungen 10% und weniger beträgt, in Klammer gesetzt, weil Unterschiede, die kleiner als 10% sind, sehr wohl Zufall sein können.

[5] Solche Schneidevorrichtungen, sowie alle übrigen Apparate, Instrumente, Fasern, Lösungen u. s. w. für die Zwecke der Papierprüfung können von der Firma Louis Schopper in Leipzig, Arndtstr. 27, bezogen werden.

[6] Dr. R. von Lenz prüft bei beliebiger Luftfeuchtigkeit, bestimmt den Feuchtigkeitsgehalt des Papiers und berechnet nach einer von ihm ermittelten Formel die Festigkeitswerte auf trockenes Papier. (Papier-Zeitung 1891, No. 35.)

[7] Der Einfluß der Luftfeuchtigkeit auf die Festigkeitseigenschaften des Papiers. (Mitteilungen aus den technischen Versuchsanstalten 1900, S. 133.)

[8] Auf das Horacksche Dasymeter, das früher vielfach benutzt wurde und stellenweise auch heute noch zu Festigkeitsversuchen verwendet wird, soll nicht näher eingegangen werden, wegen der völlig unzuverlässigen Ergebnisse, welche es liefert. Eine Beschreibung und Abbildung dieses Apparates findet man in: „Hoyer. Das Papier, seine Beschaffenheit und deren Prüfung,“ München 1882.

Schoppers Festigkeitsprüfer.

Die Kraftmessung erfolgt bei dem Schopperschen Festigkeitsprüfer durch eine Neigungswage. Die Wirkungsweise des Apparates ist aus [Fig. 7] ersichtlich.

Der Belastungshebel A bewegt sich zwischen zwei Kreissegmenten, von denen das vordere B mit einer Teilung versehen ist, deren Bezifferung die Kraftleistung in kg angibt. Das hintere Segment ist gezahnt und dient zur Aufnahme der Sperrklinken, die nach dem Bruch des Streifens das Zurückfallen des Hebels A verhindern.

Statt des zweiten Armes des Krafthebels ist ein Bogensegment C angebracht, über welches eine Kette D läuft, die am unteren Ende die eine Einspannklemme E₁ trägt. Um die Einspannung des Streifens zu erleichtern, kann diese Klemme während des Einspannens durch einen Haken F (oder einen Stift) an dem Segment C festgelegt werden.

Durch die Kette D wird erreicht, daß sich die obere Klemme immer senkrecht über der unteren E₂ befindet und so eine zwanglose Beweglichkeit während des Versuches behält.

Fig. 7.
Schoppers Festigkeitsprüfer für Papier.

Die Messung der Dehnung erfolgt durch die Feststellung der gegenseitigen Verschiebung der beiden Einspannklemmen E₁ und E₂. Um diese Verschiebung zu bestimmen, wird die Bewegung der unteren Klemme mittels der Zahnstange G auf den Dehnungshebel H übertragen, der statt des oberen Armes ein Zahnsegment trägt. An diesem Hebel H, welcher sich um den Zapfen des Gewichtshebels A drehen kann, ist ein Zeiger J angebracht, welcher sich über zwei am Krafthebel befindliche Bogenteilungen bewegt. Die eine dieser Teilungen gibt die Verlängerung des Streifens, welche mit der Verschiebung der Klemmen gegeneinander gleichbedeutend ist, in mm, die andere, bei einer Streifenlänge von 180 mm, direkt in Prozenten an.

Das untere Ende der Zahnstange G ist an einer Hülse befestigt, welche sich auf einer mit der Antriebspindel parallelen Gleitstange bewegen kann und während des Versuches von einem an der Antriebspindel befestigten Mitnehmer bewegt wird.

Diese Zahnstange, welche sich in einer festen Führung bewegt, wird durch eine Bremsfeder fest gegen das gezahnte Segment des Dehnungshebels gedrückt, so daß toter Gang ausgeschlossen ist. Die hierdurch entstehende Zahnreibung wird vom Antrieb aufgenommen, ist daher auf die Kraftmessung ohne Einfluß.

An den Einspannklemmen sind Exzenterhebel zum Zusammendrücken der Backen angebracht, wodurch eine einfache, bequeme und sichere Einspannung des Streifens ermöglicht wird.

An der Antriebsvorrichtung befindet sich eine Sperrvorrichtung, welche für eine bestimmte Streifenlänge das richtige Einstellen der unteren Klemme in der Nulllage sichert.

Die Versuchsausführung geht nun in folgender Weise vor sich.

Nachdem man den Belastungshebel mit Hilfe des hierfür bestimmten Stiftes in der Nulllage festgestellt hat, legt man die obere Einspannklemme mit Hilfe des hierzu angebrachten Hakens fest; dann wird die Antriebspindel durch Drehen des Handrades in die Höchstlage gebracht, die untere Klemme angehoben und mit der unter dem Nasenhebel befindlichen Schraube festgestellt. Durch völliges Hochschieben der Zugstangenhülse bringt man den Dehnungshebel in seine Nullstellung.

Nunmehr wird der Streifen eingespannt.

Nach erfolgter Einspannung befreit man die obere Klemme aus dem Haken, löst den Gewichtshebel durch Entfernung des Haltestiftes aus, legt die Sperrklinken ein und setzt den Apparat durch Drehen des Handrades in Tätigkeit.

Sobald der Streifen mit etwa ½ kg belastet ist, löst man, ohne mit dem Drehen aufzuhören, die Schraube, welche die untere Klemme hochhält, damit letztere beim Reißen des Streifens herunterfallen und den Dehnungshebel auslösen kann.

Nach dem Reißen des Streifens stehen, auch bei fortgesetztem Drehen des Handrades, die Hebel für Belastung und Dehnung still und gestatten so eine ruhige und sichere Ablesung.

[Fig. 8] zeigt den Apparat nach der Beendigung des Zerreißversuches.

Je nach dem Verwendungszweck werden die Schopperschen Prüfer mehr oder weniger stark gebaut und mit einem mehr oder minder schweren Belastungsgewicht versehen. Der für Papierprüfungen meist verwendete Apparat ist für 30 kg höchste Kraftleistung bestimmt ([Fig. 8]). Für schwache Papiere bedient man sich zweckmäßiger eines Apparates von 10 kg Höchstleistung, weil in diesen Fällen der Ausschlag bei dem 30 kg Apparat zu klein sein würde. Handelt es sich um die Prüfung von Papieren mit sehr geringer Festigkeit, wie Seiden-, Kopier-, Zigarettenpapier u. s. w., so entfernt man das Belastungsgewicht vom Krafthebel; hierdurch wird die Empfindlichkeit des Prüfers erhöht und der Ausschlag des Hebels größer. Natürlich muß man für solche Fälle den Wert der Teilung des Kraftmaßstabes besonders feststellen.

Fig. 8.
Schoppers Festigkeitsprüfer für Papier.

Für noch genauere Messungen der Festigkeit schwacher Körper hat die Firma kürzlich einen Apparat gebaut ([Fig. 9]), bei dem der Krafthebel und die obere Klemme auf Schneiden gelagert sind; hierdurch ist eine sehr große Empfindlichkeit gewährleistet, und der Apparat kann zum Prüfen von Woll- und Baumwollhaaren, Bastbündeln u. s. w. benützt werden.[9]

Fig. 9.
Schoppers Festigkeitsprüfer für Pflanzen- und Tierhaare, Elementarfasern, Bastbündel u. s. w.

Fig. 10.
Schoppers 50 und 100 kg Festigkeitsprüfer für Pappe, starke Aktendeckel, Stoffe u. s. w.

Zur Prüfung von Pappe, starken Aktendeckeln u. s. w. dient ein Apparat bis zu 100 kg Kraftleistung[10] ([Fig. 10]). Bei diesem Apparat sind für die Kraftmessung 2 Teilungen vorgesehen, eine für das Arbeiten mit dem Hebel ohne Gewicht (Kraftleistung bis 50 kg) und eine zweite für den mit dem Gewicht belasteten Hebel (Kraftleistung bis 100 kg). Die Klemmen sind 50 mm breit. Im Übrigen ist dieser Prüfer so gebaut wie der oben beschriebene.

Der Antrieb der Apparate erfolgt mit der Hand; zur Erzielung größerer Gleichmäßigkeit bei der Versuchsausführung können sie aber auch für Wasserantrieb eingerichtet werden. Erforderlich hierfür ist ein Wasserleitungsdruck von 3–4 Atm.

Beim Aufstellen der Schopperschen Prüfer ist darauf zu achten, daß der Zeiger des unbelasteten Krafthebels auf Null und die Luftblase der am Gestell angebrachten Wasserwage in der Mitte einspielt. Die Reibung des Krafthebels in der Nähe des Nullpunktes ist nur unbedeutend, das Einspielen auf Null daher sehr befriedigend.

Die Gesamtreibung im Apparat ist sehr gering. In der Versuchsanstalt ist bereits eine ganze Anzahl geprüft worden, der Reibungsfehler war selbst im ungünstigsten Falle kleiner als 1% der Gesamtbelastung. Der Fehler verschwindet aber noch zum größten Teil, weil sich der Apparat während des Versuches niemals in absoluter Ruhe befindet, er ist daher für praktische Versuche ohne wesentliche Bedeutung.

Die Vorteile, die der Schoppersche Apparat gegenüber anderen hat, liegen, abgesehen von der soliden und kräftigen Ausführung, in dem Vermeiden von Spiralfedern, in der besseren Ablesung von Bruchlast und Bruchdehnung infolge der großen Maßstäbe und in der senkrechten Anordnung.

Durch das Vermeiden von Spiralfedern ist eine wiederholte Prüfung des Apparates auf die Zuverlässigkeit seiner Angaben nicht erforderlich; ist er vor der Benutzung geprüft und dann gut aufgestellt, so hat man nur darauf zu achten, daß er nicht durch Stoß oder Schlag beschädigt und daß er stets in sauberem Zustande gehalten wird.

Diese Umstände machen den Apparat für praktische Bedürfnisse besonders geeignet.

[9] Eine genaue Beschreibung des Apparates und die Ergebnisse seiner Prüfung hat Dalén in den Mitt. a. d. techn. Vers. Anst. 1901, S. 183 veröffentlicht.

[10] Zur Prüfung von Materialien, die noch größere Kräfte erfordern (starke Gewebe, Leder u. s. w.), werden nach denselben Grundsätzen noch stärkere Maschinen (bis zu 1000 kg Kraftleistung) gebaut.

Wendlers Festigkeitsprüfer.[11]

Unter Hinweis auf [Fig. 11]–[12] sei über den Bau und die Wirkungsweise des Prüfers folgendes gesagt:

Der Antrieb erfolgt durch ein Handrad a, welches bei vielen Apparaten auf Wunsch durch Schneckenrad und Schraube s ersetzt worden ist. Der Zapfen dieses Rades dreht sich in dem Lager l, welches mit dem Bett d aus einem Stück hergestellt ist. In diesem Zapfen, welcher ausgebohrt ist, wird die Schraube b, welche mit dem Schlitten c fest verbunden ist und mit deren Hilfe die Fortbewegung des Schlittens ermöglicht wird, geführt. Am Handrade befindet sich eine Mutter, bestehend aus der Hülse p und zwei Gewindebacken, welche durch einen Kurvenschub geöffnet beziehungsweise geschlossen werden können, je nachdem die Bewegung des Schlittens direkt mit der Hand oder mit Hilfe des Handrades bewirkt werden soll.

Bei einer Rechtsdrehung der Hülse wird die Verbindung geschlossen, d. h. das Gewinde der Backen greift in die Vertiefungen der Schraube; umgekehrt wird bei einer Linksdrehung die Verbindung geöffnet.

Die Einspannvorrichtung besteht aus 2 Klemmen k und k₁, von denen die erstere am Wagen w, die letztere am Schlitten c befestigt ist. Zwischen den Backen dieser Klemmen wird der zu untersuchende Papierstreifen eingespannt. Die Backen sind senkrecht zur Zugachse wellenförmig ausgearbeitet, um ein Rutschen des Streifens in den Klemmen zu verhindern. Die Backen selbst werden durch Schrauben s₁ und s₂ zusammengepreßt.[12]

Fig. 11.
Wendlers Festigkeitsprüfer.

[❏
GRÖSSERES BILD]

Die Kraftmessung geschieht mittels Schraubenfedern, deren der Apparat zwei von 9 und 20 kg Höchstkraftleistung besitzt. Die Feder wird an einem Ende durch die Hülse i gehalten, welche mit dem Bett d fest verbunden ist, am anderen durch den Wagen w. Die Zahnstange f ist mit dem Wagen w verbunden und wird durch die Hülse i geführt. Mit dem Bett durch Schrauben verbunden sind die Sperrklinken g, welche in die Zähne der Zahnstange greifen und, sobald das Papier gerissen, die Feder am Zurückschnellen hindern.

Der Wagen schiebt mit Hilfe des Hebels h den Schleppzeiger z vor sich her über den Kraftmaßstab r. Der Schleppzeiger besitzt eine Nullmarke, unter welcher man nach dem Zerreißen des Papiers auf dem Maßstab die Bruchbelastung in Kilogramm abliest.

Die Dehnung wird bestimmt durch die gegenseitige Verschiebung des Schleppzeigers, auf welchem der Dehnungsmaßstab O, geteilt nach den Prozenten einer normalen Streifenlänge von 180 mm, angebracht ist, und der Nullmarke des Schlittens. Man liest nach dem Zerreißen des zu untersuchenden Streifens die Dehnung direkt in Prozenten ab.

Fig. 12.
Wendlers Festigkeitsprüfer.

Um ein Papier mit diesem Apparate zu prüfen, hebt man zunächst die Sperrklinken auf, versetzt die Feder in Schwingungen und schiebt dann den Schleppzeiger behutsam an den Hebel heran; man sieht nun zu, ob die Nullmarke des Zeigers mit der des Maßstabes übereinstimmt; ist dies nicht der Fall, so verschiebt man letzteren so lange, bis die Marken sich decken. Man stellt jetzt die Feder vermittelst der Schraube t fest und verschiebt den Schlitten c, bis die beiden Nullmarken des Dehnungsmaßstabes und des Schlittens übereinstimmen. Jetzt nimmt man einen Streifen von dem zu untersuchenden Papier in den früher für die Normalstreifen angegebenen Größenverhältnissen, klemmt denselben ein, löst die Schraube t, legt die Sperrklinken ein und kann jetzt mit der Untersuchung beginnen, indem man das Rad in möglichst gleichmäßige und langsame Umdrehungen versetzt.

Nach dem Zerreißen des Streifens liest man Belastung sowie Dehnung ab, entlastet dann die Feder, indem man den Wagen mit der Hand festhält, die Sperrklinken auslöst und nun den Wagen mit der Feder langsam zurückgleiten läßt.

Um eine andere Feder einzusetzen, nimmt man den Wagen, drückt die Feder etwas zusammen, dreht sie um 90° und zieht den Wagen mit der Zahnstange heraus.

In der Versuchsanstalt werden vier dieser Wendlerschen Apparate elektrisch angetrieben; auf diese Weise wird ein sehr gleichmäßiger Gang erzielt.

Die von Martens entworfene Ausrückvorrichtung[13] setzt die Apparate im Augenblick des Streifenbruches außer Tätigkeit.

[Fig. 12] zeigt den Apparat nach dem Bruch eines Streifens.

[11] Bezugsquelle H. Bollmann, Berlin S, Hasenhaide 63.

[12] Bei den Apparaten der Versuchsanstalt sind die Schraubenklemmen durch die besser wirkenden Exzenterklemmen mit ebenen Backen ersetzt worden (vergl. Fig. 7). Die jetzt in den Handel kommenden Wendlerschen Prüfer werden auf Wunsch ebenfalls mit diesen Klemmen versehen.

[13] Beschrieben und abgebildet im Sonderheft III der Mitt. a. d. t. Versuchsanstalten 1887.

Festigkeitsprüfer nach Hartig-Reusch.

Unter Hinweis auf [Fig. 13]–[14] sei hier das zum Verständnis des Apparates Nötige gesagt.

Der zu untersuchende Streifen wird durch die Klemmen a und b festgelegt, deren wellenförmig eingeschnittene Backen das Herausziehen des Streifens während des Versuchs verhindern sollen. Die eine der Klemmen b ist mit der Vorrichtung der Kraftübertragung verbunden, während die andere sich an einem beweglichen Bock A befindet, der an jeder Stelle durch eine Schraube fest mit dem Grundbett verbunden werden kann. Der Bock trägt ferner eine mit einer Marke versehene Messingscheibe, welche auf einer im Bett eingelegten Meterteilung in jeder Stellung die Entfernung der Vorderkanten der beiden Klemmen a und b voneinander angibt.

Die zweite Klemme b ist durch den Wagen B mit der Schraubenfeder F, welche zum Zerreißen des Probestreifens dient, verbunden. F muß sich also beim Versuch soweit elastisch ausdehnen, als dem Widerstande, welchen der Papierstreifen dem Zerreißen entgegensetzt, entspricht. Gleichzeitig folgt jedoch der Wagen dem Zuge der Feder um soviel, als das Papier sich bis zum Bruche dehnt. Diese beiden Bewegungen, die Ausdehnung der Feder und die Verschiebung des Wagens, werden auf den Zeichenstift G übertragen, welcher die Versuchslinien auf dem hierfür angebrachten Papier verzeichnet.

Die senkrechten Ordinaten entsprechen den Federausdehnungen und somit den zum Zerreißen erforderlich gewesenen Zugkräften und die wagerechten Ordinaten den diesen Zugkräften entsprechenden Dehnungen der Probestreifen.

Fig. 13.
Festigkeitsprüfer nach Hartig-Reusch.

[❏
GRÖSSERES BILD]

Fig. 14.
Schematische Darstellung des Hartig-Reuschschen Prüfers.

Die Tafel ([Fig. 14]), welche das Papier für die Schaulinien trägt, läßt sich wagerecht verschieben, so daß es auf diese Weise möglich ist, mehrere Kurven nebeneinander zu zeichnen.

Zu jedem Apparat gehören 3 verschiedene Federn, je eine von 4, 9 und 18 kg Zugkraft; zu jeder derselben gehört ein Maßstab, welcher bei jeder Ausdehnung der Feder die hierfür aufzuwendende Kraft in kg angibt. Man halte bei allen Versuchen den Grundsatz fest, die schwächste Feder anzuwenden und nicht etwa ein Papier mit der 18 kg Feder zu prüfen, welches schon bei einer Belastung von 7 kg zerreißt, denn je stärker die Feder ist, um so größer sind die Ablesungsfehler am Maßstab. Es kann sogar vorkommen, daß man bei Prüfung einer Papiersorte mit Vorteil zwei verschiedene Federn anwendet, wenn zum Zerreißen der Querrichtung eine schwächere Feder genügt als für die Maschinenrichtung.

Nachdem so kurz das Wichtigste über den Bau des Apparates auseinandergesetzt ist, mag zur Beschreibung der Ausführung des Versuchs selbst übergegangen werden.

Der Bock A wird so festgelegt, daß die vorhin erwähnte Marke mit dem Teilstrich 0,18 m der Meterteilung zusammenfällt; der Wagen B wird durch einen Stift O festgehalten. Der Streifen wird so zwischen die Klemmen a und b gelegt, daß er keine Durchbiegung zeigt, und nun werden die Schrauben mit Hilfe des hierfür gefertigten Schlüssels schwach angezogen. Man löst alsdann den Bock A wieder, verschiebt ihn ein wenig in der Richtung nach B zu und zieht die Klemmschrauben fest an; würde man das stärkere Anziehen bei straff gespanntem Streifen vornehmen, so liefe man Gefahr, ihn einzureißen.

Man bringt nunmehr den Zeichenstift G aus seiner Ruhelage, so daß er sich gegen das auf der Schreibtafel aufgespannte Papier legt, und zieht die Feder an; dadurch wird auf dem Papier die senkrechte Nulllinie aufgezeichnet, die für die spätere Auszeichnung der einzelnen Schaulinien von Wichtigkeit ist. Eine wagerechte Nulllinie zu zeichnen, ist nicht ratsam, da der Stift nicht in allen Stellungen des Wagens B sich in gleicher Höhe befindet. Aus diesem Grunde muß man darauf achten, daß sich der Streifen bei Beginn eines jeden Versuchs nicht in gespanntem Zustand befindet, damit der Zeichenstift erst eine kurze Strecke horizontal vorgehen kann, ehe er durch die Spannung der Feder nach unten getrieben wird. So befindet sich an jedem einzelnen Diagramm die für die Bestimmung nötige horizontale Nulllinie.

Nachdem man den Bock A nun ungefähr auf eine Entfernung von 0,17 m festgeschraubt hat, so daß der Streifen schlaff zwischen den Klemmen hängt, entfernt man den Stift O, legt die Sperrhaken ein, welche beim Bruch des Streifens das Zusammenschnellen der Feder verhindern, und schließt die Schraubenmutter E, welche mit dem Handrad D verbunden ist. Durch langsames und gleichmäßiges Drehen des Rades, bei welchem man jede Unterbrechung und jedes stoßweise Vorgehen sorgfältig zu vermeiden hat, wird nunmehr der Apparat in Tätigkeit gesetzt. Je langsamer und gleichmäßiger die Versuche ausgeführt werden, um so besser werden die einzelnen Resultate untereinander übereinstimmen.

Ist die Spannung der Feder so groß geworden, daß sie gleich dem Widerstand ist, welchen der Papierstreifen leistet, so zerreißt der letztere, und der Versuch ist als beendigt anzusehen; der Stift wird vom Diagramm abgehoben, die Schraubenmutter E geöffnet, der Wagen verschoben, bis der Stift O eingesetzt werden kann und dann die Feder ausgelöst.

Der Streifen wird darauf unmittelbar an den Klemmen abgerissen und der Apparat kann nun zum Zerreißen des zweiten Streifens benutzt werden. Erfolgt der Bruch des Streifens nicht mindestens 1 cm von der Einspannvorrichtung entfernt, so ist es geraten, den Versuch als ungiltig zu betrachten, weil die Vermutung nahe liegt, daß der Streifen schief eingespannt war.

Fig. 15.
Versuchsschaubild.

Sind auf oben angegebene Weise aus der Maschinenrichtung und Querrichtung je 5 Streifen zerrissen worden, so wird deren Gewicht, jede Richtung für sich, bestimmt, und es kann nunmehr an die Auszeichnung und Ausmessung des Schaubildes gegangen werden.

[Fig. 15] zeigt 10 Schaulinien, wie sie bei Prüfung eines Konzeptpapiers erhalten wurden. Die Querrichtung konnte mit Hilfe der 4 kg Feder zerrissen werden, während für die Maschinenrichtung die nächst stärkere Feder angewendet werden mußte. Bei der Ausmessung ist zu empfehlen, die Anfangs- und Endpunkte a und e durch feine Nadelstiche hervorzuheben und dann erst die Anfangspunkte horizontal und die Endpunkte vertikal zu projizieren. Die Entfernung vom Schnittpunkt dieser beiden Linien bis zum Punkt a gibt die Dehnung des Streifens an, die Entfernung desselben Punktes vom Punkte e die Ausdehnung der Feder und somit das Maß für die zum Zerreißen des Streifens notwendig gewesene Kraft. Beide Längen werden mit den für sie bestimmten Maßstäben ausgemessen, wobei es genügt, wenn die Bruchdehnung auf eine und die Bruchbelastung auf zwei Dezimalstellen bestimmt wird.

Die Ergebnisse, die der Apparat liefert, sind bei richtiger und gewissenhafter Handhabung recht zuverlässig.

Von Wert ist, daß das Schaubild als Versuchsurkunde aufbewahrt und jederzeit zur Kontrolle der Prüfung herangezogen werden kann.

Anders liegen die Verhältnisse, wenn man den Apparat vom Standpunkte des Praktikers aus beurteilt; für diesen, dem es darauf ankommt, möglichst schnell über die Festigkeit eines Papiers Aufschluß zu erhalten, ist das Auszeichnen und Ausmessen der Schaulinie eine zeitraubende Arbeit; deshalb ist der Apparat für die Praxis weniger geeignet als die vorstehend beschriebenen, die direkte Ablesung von Bruchbelastung und Bruchdehnung gestatten.

Leuners Festigkeitsprüfer.

Der Hartig-Reuschsche Apparat wird in der oben beschriebenen Ausführung nicht mehr angefertigt.[14] Der Erbauer, Mechaniker Leuner in Dresden, hat ihm, unter Beibehaltung des Grundgedankens, eine etwas andere Gestalt gegeben ([Fig. 16]). Der wesentlichste Unterschied gegenüber dem alten Apparat liegt in der Änderung der Schreibvorrichtung und in dem kräftigeren Ausbau der einzelnen Teile.

Fig. 16.
Leuners Festigkeitsprüfer.

Die Vorrichtung zum Aufzeichnen der Bruchlast und Dehnung besteht aus dem Zeichenstift C und der Zeichenwalze B. Letztere ist auf die Zugstange des Wagens A drehbar aufgesteckt und durch zwei Kegelräder und Stahlbändchen mit dem Gestell derart verbunden, daß jede Verschiebung des Wagens A eine Drehung der Zeichenwalze B herbeiführt.

Zum Antrieb dient ein im Gestell gelagertes Handrad, welches beim Drehen unter Vermittelung einer Schraube eine Schraubenfeder spannt. Die Federspannung wird durch die Achse der Zeichenwalze B auf den Wagen A und somit auf den eingespannten Probestreifen übertragen. Der Zeichenstift C wird dabei, der Federspannung entsprechend, in der Richtung der Achse der Zeichenwalze verschoben; gleichzeitig folgt der Wagen A dem Zuge der Feder um soviel, als der Probestreifen sich bis zum Bruche dehnt. Diese Verschiebung des Wagens A hat eine Drehung der Zeichenwalze B zur Folge, so daß eine Kurve aufgezeichnet wird, deren Ordinate der Festigkeit und deren Abscisse der Dehnung des Probestreifens entspricht.

Fig. 17.

Die Zeichenwalze B ist verstellbar eingerichtet, so daß es möglich ist, mehrere Schaulinien nebeneinander zu zeichnen.

Nach dem Bruch des Probestreifens hindern zwei Sperrklinken das Zurückschnellen der Feder. Bei geringer Spannung kann die Auslösung der Feder mit der Hand geschehen, indem man den Wagen A soweit nach rechts zieht, daß die Sperrklinken aufgehoben und nach links umgelegt werden können; hierauf läßt man den Wagen nach links gleiten, bis die Feder in ihre Ruhelage gekommen ist. Bei größerer Spannung dagegen muß die Auslösung mit Hilfe der Schraubenmutter und des Handrades vollführt werden. Der Wagen wird mittels der angebrachten Haken mit dem Gestell verbunden, dann werden die Sperrklinken nach dem Drehen des Handrades nach links gelegt, und die Feder wird durch Rückwärtsdrehen des Handrades in ihre Ruhelage gebracht.

Das Ausmessen der gezeichneten Linien geschieht in folgender Weise. Auf einer Glasplatte ([Fig. 17]) befinden sich zwei parallele Linien d und e und eine hierzu senkrechte oc; der Kraftmaßstab ist entlang dieser Senkrechten und der Dehnungsmaßstab entlang der unteren Linie e angebracht; beide Maßstäbe haben den Nullpunkt gemeinschaftlich bei o. Man legt die Glasplatte mit der geteilten Seite derart auf die Schaulinien, daß sich die Abscisse AA₁ (Nulllinie) zwischen den Linien de befindet. Nunmehr bringt man ein Lineal F an die untere Kante dieser Glasplatte, hält das Lineal fest und verschiebt die Platte an letzterem soweit, bis die Senkrechte oc die Bruchstelle bei B schneidet. In dieser Stellung der Glasplatte liest man die Bruchlast bei B und die Dehnung am Prozentmaßstab ab. Da alle Schaulinien eine gemeinschaftliche Nulllinie haben, so kann man die Glasplatte, indem man sie ohne weiteres dem Lineal entlang verschiebt, über jede einzelne Schaulinie bringen und die Werte ablesen. (Die Teilungen sind auf der unteren, dem Papier zugekehrten Seite der Glasplatte eingraviert, man liest deshalb die Werte ohne parallaktischen Fehler ab.)

Jedem Prüfer werden zwei Schraubenfedern von 10 und 20 kg höchster Kraftleistung beigegeben.

[14] Er wurde indessen eingehend beschrieben, weil er wohl noch an manchen Stellen, namentlich zur Ausführung wissenschaftlicher Prüfungen, in Gebrauch ist; ferner hat er geschichtliche Bedeutung, denn Hartig und Hoyer haben ihn bei ihren grundlegenden Arbeiten über die Einteilung der Papiere nach Reißlänge und Dehnung benützt.

Berechnung der Reisslänge.

Während die beim Zerreißen von Papier gefundene Bruchdehnung unmittelbar zur Beurteilung herangezogen werden kann, ist dies bei der Bruchlast ausgeschlossen, da sie mit der Breite und Dicke des Probestreifens wechselt. Eine Verteilung der Bruchlast auf den Querschnitt würde mit großen Fehlern behaftet sein.

Man hat deshalb, um von dem Einfluß der Breite und Dicke des Streifens unabhängig zu werden, nach Hartigs Vorschlag den von Reuleaux geschaffenen Begriff der Reißlänge eingeführt. Man versteht unter Reißlänge diejenige Länge eines Papierstreifens von beliebiger (aber gleichbleibender) Breite und Dicke, bei welcher er, an einem Ende aufgehängt gedacht, infolge seines eigenen Gewichtes am Aufhängepunkt abreißen würde. Diese Länge kann aus der ermittelten Bruchlast abgeleitet werden. Ist z. B. G das Gewicht eines 0,18 m langen Streifens in g, welcher bei einer Belastung von K kg zerreißt, so muß berechnet werden, wie lang der Streifen sein muß, um K kg schwer zu sein; d. h. wenn man diese gesuchte Länge mit x bezeichnet:

0,18G = xK oder x = 0,18G · K

Die schließliche Angabe der Reißlänge erfolgt dann meist in m, während die Berechnung der kleineren Zahlen wegen in km erfolgt.

Aus dieser Hartigschen Formel ist ohne weiteres ersichtlich, daß die Breite des Streifens keinen Einfluß auf die Reißlänge ausüben kann; bei Verdoppelung der Breite würde z. B. zwar eine Verdoppelung von K eintreten, aber auch gleichzeitig eine solche von G, so daß das Verhältnis wieder dasselbe wäre.

Die Hoyersche Formel zur Berechnung der Reißlänge lautet:

R = pg b 1000 m.

(R = Reißlänge in Metern, p = Bruchlast in Grammen, b = Breite des zerrissenen Streifens in Millimetern, g = Gewicht eines Quadratmeters des untersuchten Papiers). Diese Formel zu benützen, wird sich besonders in Fabriken empfehlen, da hier das Quadratmetergewicht bekannt ist; man kann dann das Auswiegen der Streifen sparen.

Der weiteren Besprechung über die Berechnung der Reißlänge mögen die bei Prüfung eines Normalpapiers 3a ermittelten Werte zu Grunde gelegt werden.

Versuchs-Ergebnisse.

Aus dem Unterschied in dem Gewicht der Streifen bei Zimmerwärme und bei 100° C. getrocknet ergibt sich zunächst für das Papier ein mittlerer Feuchtigkeitsgehalt von 7,5%.

Nach der oben angeführten Formel für die Reißlänge ergibt sich ferner für die Maschinenrichtung eine Reißlänge von rund 5,5 km = 5500 m, für die Querrichtung eine solche von 3,15 km = 3150 m, im Mittel also 4325 m.

Als mittlere Bruchdehnung ergibt sich ohne weiteres 3,8%.

Auf Grund dieser Mittelwerte[15] würde die Einreihung des Papiers in eine der sechs Festigkeitsklassen erfolgen.

Den Bruch: Länge durch Gewicht des Streifens, mit welchem man, wie oben gezeigt, die durch den Versuch gefundene Bruchbelastung multiplizieren muß, um die Reißlänge zu erhalten, nennt man die Feinheitsnummer des Papiers. Da sich diese bei gleicher Länge der Probestreifen für unsere gewöhnlichen Schreib- und Druckpapiere innerhalb gewisser Grenzen bewegt, so ist eine Tabelle aufgestellt worden, welche bei einer Streifenlänge von 0,18 m für die am meisten vorkommenden Gewichte (0,100 bis 0,419 g) die direkte Ablesung der Feinheitsnummer gestattet.

Mit Hilfe der Tabelle vereinfacht sich die Berechnung der Reißlänge bedeutend, indem man nur die unter dem Werte für das mittlere Trockengewicht der geprüften fünf Streifen stehende Zahl mit der mittleren Bruchbelastung in kg und mit 1000 zu multiplizieren hat, um die Reißlänge in Metern zu erhalten.

Auf die Berechnung des Arbeitsmoduls, der den Begriff der Reißlänge und Dehnung in sich vereinigt, indem er den Arbeitsaufwand und zwar in Meterkilogramm darstellt, bezogen auf einen Streifen von 1 m Länge und 1 g Gewicht, soll nicht eingegangen werden, da von der Einreihung des Arbeitsmoduls in die für die Normalpapiere aufgestellten Tabellen Abstand genommen ist.[16] Wer sich eingehender hierüber unterrichten will, findet nähere Angaben in der Originalarbeit von Prof. Hartig in Dresden (Papier-Zeitung 1881).

[15] Die von verschiedenen Seiten aufgestellte Forderung, für die Einteilung der Papiere nicht nur die Mittelwerte vorzuschreiben, sondern auch für das Verhältnis der Querfestigkeit zur Längsfestigkeit Bestimmungen zu treffen, wird man auf die Dauer nicht von der Hand weisen können.

[16] Vergl. a. Hoyer, Entstehung und Bedeutung der Papiernormalien. 1888. S. 13.

Rehses Papierprüfer.[17]

Dieser Papierprüfer unterscheidet sich von den bisher besprochenen zunächst dadurch, daß beim Prüfen nicht Streifen, sondern Blättchen von Papier zur Verwendung kommen. Die Kraft wird bei diesem Apparat durch eine Feder ausgeübt, welche auf einen Stempel drückt, der das fest gespannte Papier durchlochen soll ([Fig. 18]).

In einer Hülse a, auf welcher eine Millimeterteilung angebracht ist, befindet sich eine Feder b, welche auf der einen Seite auf eine Scheibe c drückt, an welcher ein kleiner Stempel d befestigt ist.

Von der anderen Seite der Scheibe c geht ein Stift e durch das Innere der Feder b und berührt mit seinem Ende den Stift f, welcher ebenfalls eine Millimeterteilung trägt und in einer Führung g, an welcher ein Nonius angebracht ist, verschoben werden kann. Diese Führung g, die als Fortsetzung eine Schraubenspindel h besitzt, welche in die an der Hülse a befestigte Schraubenmutter i hineingeschraubt werden kann, ist an einer Hülse k angebracht; diese Hülse k, deren Umfang in 100 Teile geteilt ist, gleitet über Hülse a weg.

Fig. 18.
Rehses Papierprüfer.

Der Handgriff l an der Scheibe c, welcher in einen Schlitz vorgeschoben werden kann, dient dazu, den Stempel d während des Einspannens niederzudrücken. Das Einspannen des Papiers erfolgt bei n, indem der Deckel o, welchen [Fig. 18] auch im Durchschnitt darstellt, durch die Schraube p gegen das Ende der Hülse a gedrückt wird, und zwar paßt eine Erhöhung des Deckels o in eine Vertiefung der Hülsenwand, so daß das Papier ganz gleichmäßig eingespannt wird. Die Prüfung geschieht in folgender Weise.

Nachdem das Papier, welches man am besten in Blättchen von 3 qcm schneidet, bei n eingespannt ist und beide Millimeterteilungen auf Null eingestellt sind, wird durch Hülse k die Schraubenspindel h vorwärts geschraubt, wodurch auf die Feder b ein Druck ausgeübt wird. Um diesen Druck gleichmäßig auf die Feder b zu verteilen, ist zwischen der Feder und der Schraubenspindel ein loses dünnes Scheibchen q angebracht, welches im Mittelpunkt durchlocht ist und welchem der Stift e als Führung dient. Der Druck der Feder überträgt sich nun auf die mit dem Stempel d versehene Scheibe c, und der Stempel dehnt das Papier, bis die Federspannung der Kraft, welche zum Durchlochen des Papiers erforderlich ist, entspricht. Der Stift f wird von der Führung g mitgenommen; er ist an der Drehung in der Hülse durch die Nute und Feder r verhindert und gibt, da er mit e in steter Berührung bleibt, in seiner Verschiebung gegen g die Bruchbelastung an, während die Ablesung an der Hülse a die Summe von Bruchbelastung und Dehnung anzeigt.

Zieht man also von der an der Hülse a abgelesenen Größe die an dem Stift g abgelesene ab, so ergibt sich eine Größe, welche der Durchbiegung des Papiers entspricht.

Im Papierlager zur schnellen Vergleichung verschiedener Papiersorten kann dieser kleine Apparat vielleicht oft mit Vorteil verwendet werden. Zur Ermittelung von Reißlänge und Dehnung ist er nicht geeignet.

[17] A. Martens gibt im Ergänzungsheft III der „Mitteilungen aus den technischen Versuchsanstalten 1887“ eine ausführliche Beschreibung des Apparates unter Mitteilung von Versuchsergebnissen.

Tabelle zur Bestimmung der Feinheitsnummer.

Die starkgedruckten Zahlen beziehen sich auf das Gewicht eines Streifens von 0,18 m Länge, die darunter stehenden schwachgedruckten geben die zugehörigen Feinheitsnummern an.

Widerstand gegen Zerknittern.

Reißlänge und Dehnung geben uns bis zu einem gewissen Grade einen Anhalt zur Beurteilung der Festigkeitseigenschaften eines Papiers; sie reichen aber nicht aus zur Gewinnung eines abschließenden Bildes über das voraussichtliche Verhalten des Papiers gegenüber mechanischen Einwirkungen, denen es während seiner Verwendung ausgesetzt ist. Hierbei werden noch andere Eigenschaften des Papierblattes in Anspruch genommen, für welche Reißlänge und Dehnung nicht immer einen Maßstab abgeben, nämlich der Widerstand, den das Blatt dem Biegen, Falzen, Zusammendrücken, Knittern, Abnützen und ähnlichen Einwirkungen entgegensetzt; dieser Widerstand spielt bei der praktischen Verwendung des Papiers vielfach eine große Rolle.

Nun verläuft der Knitterwiderstand im großen und ganzen parallel mit den durch Reißlänge und Dehnung zum Ausdruck gebrachten Eigenschaften, d. h. bei hohen Werten für Reißlänge und Dehnung zeigt das Papier meist auch einen hohen Widerstandsgrad gegen Reiben und Knittern.

Dies trifft aber nicht immer zu; es gibt auch Papiere, die bei hohen Werten für Reißlänge und Dehnung mechanischen Einwirkungen obengenannter Art nur wenig Widerstand entgegensetzen und daher für die praktische Verwendbarkeit, namentlich zu viel gebrauchten Schriftstücken, Karten, Druckwerken u. s. w. nicht geeignet sind. Dieser Umstand gab Veranlassung zur Einführung des Knitterversuches in die amtliche Papierprüfung.

In der Praxis wurde dieser Versuch lange ausgeführt, bevor es eine amtliche Papierprüfung gab, wohl der beste Beweis dafür, daß ein Bedürfnis hierfür vorlag; man hat ihn in Fachkreisen sehr treffend als „Waschversuch“ bezeichnet, weil das Papier bei der Versuchsausführung, natürlich im trockenen Zustand, ähnlich behandelt wird wie die Wäsche beim Waschen mit der Hand. Der Versuch ist demnach subjektiv, von der Person des Prüfenden abhängig; verschiedene Bemühungen, mechanisch wirkende Vorrichtungen zu schaffen, die das Papier in gleicher Weise beanspruchen, sind gescheitert, und man dürfte ihnen auch wohl für die Zukunft Aussicht auf Erfolg absprechen müssen.

Daß einem solchen Handversuch Mängel anhaften, muß ohne weiteres zugegeben werden. Diese Mängel muß man aber mit in den Kauf nehmen, bis man an Stelle der Knitterung ein anderes Prüfungsverfahren setzen kann, das in gleicher Weise Aufschluß über die Verwendbarkeit von Papier in oben angeführter Richtung gibt. Denn darüber ist man sich wohl heute allgemein einig, daß man auf Grund der Reißlänge und Dehnung allein kein abgegrenztes Urteil über die Festigkeitseigenschaften eines Papiers abgeben kann. Ist ein zuverlässiges mechanisches Verfahren zum Ersatz der Handknitterung gefunden, so wird wohl niemand zögern, es an Stelle der letzteren, welche immer nur als Notbehelf anzusehen ist, zu setzen. Bis dahin dürfte es aber im Interesse der Fachkreise liegen, sich mit dem Handverfahren so viel wie möglich vertraut zu machen, um auch ein eigenes Urteil abgeben zu können. Daß in dieser Beziehung vieles besser sein könnte, soll nicht unerwähnt bleiben.

Die Ausführung des Versuches geschieht in folgender Weise.

Ein Stück des zu prüfenden Papiers, etwa 21 × 21 cm groß, wird zunächst fest zusammengeballt, dann wieder aufgewickelt, wieder zusammengedrückt und so weiter behandelt, bis der Bogen seine Steifheit verloren hat und durch das wiederholte Zusammendrücken weich und lappig geworden ist.

Das so vorbehandelte Blatt wird dann an zwei gegenüberliegenden Seiten gefaßt und zwischen den Handballen in der Richtung senkrecht zu den Seiten hin- und hergerieben. Dann faßt man es an den beiden anderen Seiten und reibt in gleicher Weise.

So stets die Richtungen wechselnd fährt man fort, bis das Blatt durchgerieben ist. Man gewöhne sich von vornherein daran, beim Reiben in jeder Richtung stets die gleiche Anzahl von Hin- und Herreibungen auszuführen, da man auf diese Weise bis zu einem gewissen Grade einen zahlenmäßigen Anhalt zur Beurteilung erhält. Man zählt hierbei nicht die einzelnen Hin- und Herreibungen bis zum Bruch, sondern wie oft man in den beiden Richtungen zusammen die Reibungsreihe, die sich der Beobachter angeeignet hat, wiederholen kann, ehe das Blatt zu Bruch geht.

Ob die Reibungsreihe aus beispielsweise fünf, oder weniger oder mehr Hin- und Herreibungen besteht, ist Sache eines jeden Prüfenden und wird mehr oder weniger von Zufälligkeiten abhängen. Hat man sich aber an eine bestimmte Anzahl gewöhnt, und dahin strebe man wie gesagt von vornherein, dann behalte man sie auch stets bei.

Papiere von sehr geringer Festigkeit, wie z. B. viele Sorten Zeitungsdruck, zeigen schon nach der geschilderten Vorbehandlung Bruchstellen in Gestalt mehr oder weniger großer Löcher. Die Bindung der Fasern untereinander ist so schwach, daß sie schon durch das bloße Zusammenballen ihren Zusammenhang teilweise verlieren; mit solchem Material kann man den eigentlichen Reibversuch kaum ausführen, da das Blatt schon zu Anfang sofort durchgerieben wird.

Für solche Erzeugnisse kommt der niedrigste Grad der Beurteilung „außerordentlich gering“ in Anwendung.

Von den Papieren nun, die schon beim Zusammenballen ihren Zusammenhang verlieren, herauf bis zu den festesten und zähesten Sorten, welche erst nach einer großen Anzahl von Hin- und Herreibungen durchgerieben werden, sind verschiedene Abstufungen hinsichtlich der Widerstandsfähigkeit gegen das Reiben vorhanden. Um diese zu kennzeichnen, sind die folgenden Beurteilungsgrade eingeführt worden:

außerordentlich gering
sehr gering
gering
mittelmäßig
ziemlich groß
groß
sehr groß
außerordentlich groß.

Dem Laien wird es zunächst unwahrscheinlich erscheinen, daß man Papiere durch ein Handverfahren in so weitgehender Weise soll abstufen können; eine kurze Zeit eigener Versuche aber wird ihn von der Möglichkeit überzeugen.

Die Ausführung des Versuches muß auch hier, wie bei der Bestimmung von Reißlänge und Dehnung, bei stets gleicher Luftfeuchtigkeit, also zweckmäßig bei 65% erfolgen; bei trockner Luft fällt das Ergebnis der Prüfung anders aus als bei feuchter.

Hat das Papier unter anderen Verhältnissen gelagert oder wird es z. B. in der Fabrik von der Maschine weg entnommen, so muß man ihm durch Auslegen oder Aushängen Zeit lassen, sich dem Feuchtigkeitszustand des Versuchsraumes anzupassen.

Um den vorher erwähnten Einfluß der Person des Versuchsausführenden auf das Ergebnis nach Möglichkeit abzuschwächen, lasse man den Versuch, wenn irgend möglich, von mehreren Personen gleichzeitig ausführen. Ergeben sich hierbei Unterschiede, so werden Kontrollversuche ausgeführt. Je mehr Versuche ausgeführt werden, ein um so zutreffenderes Bild wird man von dem Widerstandsgrad des betreffenden Papiers gewinnen.

Ist man bei der Prüfung auf seine Person allein angewiesen, so begnüge man sich wenigstens nicht mit einem Versuch, sondern führe deren zwei bis drei aus.

Bei dem Hinweis auf die Notwendigkeit der Einführung des Knitterversuches wurde erwähnt, daß die Werte für Reißlänge, Dehnung und Widerstand gegen Reiben nicht immer parallel verlaufen. Hierfür mögen, nachdem nunmehr die Art und Ausführung des Versuches geschildert ist, nachstehend einige Beispiele gegeben werden:

Dies sind Beispiele dafür, daß es bei der Beurteilung der Verwendungsfähigkeit eines Papiers unumgänglich notwendig ist, den Widerstand gegen Zerknittern und Reiben mit heranzuziehen.

Es erscheint im Interesse der Fachkreise angebracht, hierauf immer wieder hinzuweisen, da die Ansicht, daß bei genügender Reißlänge und Dehnung auch der Widerstand gegen Zerknittern genügend sein müsse, immer wieder zum Ausdruck gebracht wird.

Es bleibt nun noch die Frage zu erörtern, in welcher Weise man sich mit dem Maßstab vertraut macht, der in der Versuchsanstalt bei der Beurteilung der Papiere im Knitterwiderstand zur Anwendung gelangt. Da ist zunächst zu bemerken, daß man sich, wenn irgend möglich, persönlich über die Ausführung der Prüfung unterrichte, da auch die weitgehendste Schilderung des Versuches die praktische Vorführung und Erklärung nicht ersetzen kann. Die Unterweisung kann gelegentlich eines Besuches in der Versuchsanstalt zu jeder Zeit erfolgen und jedem wird Gelegenheit gegeben, sich eingehend über die Ausführung des Versuches zu unterrichten.

Als Material zur Aneignung des Maßstabes können für diejenigen, die häufiger Papiere in der Versuchsanstalt prüfen lassen, diese Papiere selbst dienen; es empfiehlt sich, einen genügenden Vorrat von der zur Prüfung eingeschickten Sorte zurückzulegen und nach Empfang des Urteils eine Reihe von Reibversuchen auszuführen. Durch die zurückgelegten Muster, die sich natürlich auf die verschiedenen Widerstandsstufen verteilen müssen, ist man dann auch in der Lage, seinen Maßstab von Zeit zu Zeit zu prüfen.

Wer nicht auf die geschilderte Weise in den Besitz des erforderlichen Prüfungsmaterials gelangt, beschaffe sich Muster verschiedener Festigkeit und lasse diese einmal in der Versuchsanstalt auf Widerstand gegen Zerknittern prüfen. Ferner sei noch darauf hingewiesen, daß die Firma L. Schopper-Leipzig Papiere der verschiedenen Widerstandsstufen, welche in der Versuchsanstalt geprüft worden sind, zum Verkauf hält.

Daß auch der Praktiker bei einiger Übung und einigem Interesse für die Sache sehr wohl in der Lage ist, ein Urteil über die Widerstandsfähigkeit gegen Reiben und Knittern abzugeben und sich wenigstens bis zu einem gewissen Grade versichern kann, ob sein Papier Aussicht hat, bei der amtlichen Prüfung durchzukommen, zeigen die Erfahrungen der Versuchsanstalt mit den Volontären; letztere kommen zumeist in die Anstalt, ohne mit dem erwähnten Prüfungsverfahren vertraut zu sein, und doch erlangen sie bald eine ziemliche Sicherheit in der Bestimmung des Widerstandsgrades.

Jeder Papiererzeuger und Verbraucher sollte sich auf alle Fälle, selbst wenn ein mechanisches Verfahren als Ersatz für die Handknitterung gefunden worden ist, mit letzterer vertraut machen und vertraut erhalten, da sie ihm ein Mittel an die Hand gibt, an jeder Stelle und ohne besondere Hilfsmittel sich ein Bild über die Festigkeitseigenschaften eines Papiers zu verschaffen. Daß sich eine solche Möglichkeit in vielen Fällen als wertvoll erweisen wird, bedarf nicht erst weiterer Begründung.

Wie schon erwähnt, sind alle bisher gemachten Versuche, die Beanspruchung, die das Papier bei der Handknitterung erfährt, auf mechanischem Wege zu erzielen, gescheitert. Bei der Eigenart des Versuches, bei dem subjektives Empfinden eine gewisse Rolle spielt, konnte man den Bestrebungen genannter Art einen Erfolg auch kaum in Aussicht stellen. Aussichtsvoller erschien der Weg, neue Prüfungsverfahren zu suchen, deren Ergebnisse eine ähnliche Abstufung der Papiere gestatteten wie die verschiedenen Widerstandsstufen.

In dieser Hinsicht sind drei Vorschläge zu erwähnen, nämlich die von Kirchner, Pfuhl und Schopper.