[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines gestrichenen Papiers oder
Kartons, wobei eine laufende Bahn in einer Papier- oder Kartonmaschine erzeugt und
an deren Ende in einer ersten Aufrollstation zu Rollen aufgewickelt wird, wobei anschließend
die Rolle zu einer Offline-Streichmaschine transportiert wird, die Rolle dort in einer
ersten Abrollstation abgewickelt und die Bahn über eine Beschichtungseinrichtung mit
Streichfarbe beschichtet und schließlich erneut in einer zweiten Aufrollstation zu
einer Rolle aufgewickelt wird.
[0002] Die Erfindung betrifft ebenso eine Anordnung zur Herstellung eines gestrichenen Papiers
oder Kartons, die eine Papier- oder Kartonmaschine mit einer ersten Aufrollstation
für die Bahn und eine Offline-Streichmaschine mit einer Beschichtungseinrichtung,
einer ersten Abrollstation und einer zweiten Aufrollstation für die Bahn umfasst,
wobei über eine Rollentransportvorrichtung eine Rolle von der ersten Aufrollstation
zu der ersten Abrollstation transportierbar ist.
[0003] Um Papier- oder Kartonbahnen, im Folgenden einfach Bahn genannt, mit einem Strich
zu versehen, werden Streichaggregate, auch allgemein Beschichtungseinrichtungen genannt,
verwendet, die entweder Inline mit der Papier- oder Kartonmaschine, also vor deren
Aufrollstation angeordnet sind, oder aber separat, also Offline hinter oder neben
der Papier- oder Kartonmaschine platziert sind. In diesem Fall benötigen die Beschichtungseinrichtungen
eine eigenständige Ab- und Aufrollstation. Als Beschichtungseinrichtungen seien beispielhaft
Leimpressen, Blade-Coater oder Film-Coater genannt.
[0004] Um der Bahn eine gewünschte Glätte vor dem Strichauftrag zu verleihen, wird sie häufig
vor der Streichanlage durch einen Kalander gefahren. Kalander sind allgemein bekannt
und haben viele Ausführungsformen. Allgemein kann man sagen, dass zumindest zwei umlaufende
Flächen gegeneinander gepresst werden und eine Bahn durch diese Kontaktflächen, die
auch Nip genannt werden, geführt wird. In der Regel sind diese umlaufenden Flächen
Walzenoberflächen, es können aber auch umlaufende Metall- oder Kunststoffbänder sein,
die beispielsweise über einen Schuh an eine Gegenwalze gedrückt werden. Die Walzenoberflächen
sind häufig in einer Paarung vertreten, bei denen die eine Oberfläche relativ weich,
beispielsweise mit einer Elastomerbeschichtung versehen ist, und die andere hart,
beispielsweise aus einem hochglatten Metall, und dazu auf über 100°C beheizt ist.
Zeitweise trifft man aber auch sogenannte Glättwerke an, bei denen beide Flächen aus
Metall sind.
[0005] Diese Kalander stehen im Allgemeinen am Ende der Papier- oder Kartonmaschine vor
der Aufwicklung, wenn die Streichmaschine im Anschluss daran Offline angeordnet ist.
Eine gerade aus der hochtemperierten Trockenpartie kommende, und daher in den Kalander
in sehr heißem Zustand einlaufende Bahn, wird in dem Kalander sehr stark verdichtet,
weil sie über ihre gesamte Dicke durchgewärmt und entsprechend komprimierbar ist.
Das ist aus wirtschaftlichen Gesichtspunkten im Sinne der Einsparung von Rohmaterial
für den Papierhersteller sehr unvorteilhaft.
[0006] Aus der
WO 01/98585, insbesondere Figur 2 und Figur 3 ist es auch bekannt, eine Bahn Online zu streichen
und einen sogenannten "Precalender" vor der Beschichtungseinrichtung anzuordnen. Auch
in diesem Fall wird die Papier- oder Kartonbahn sehr heiß geglättet und in diesem
Zustand in die Beschichtungseinrichtung weiter geleitet. Hinzu kommt der Nachteil,
den jede Online-Anlage in der Papiermaschine mit sich bringt: sobald an dieser Anlage
eine Störung oder Wartung auftritt, muss ggf. die ganze Papiermaschine abgeschaltet
werden. Um das letztgenannte Risiko auszuschließen, geht die Erfindung im Oberbegriff
davon aus, dass die Bahn in einer Offline-Streichmaschine mit entsprechender Beschichtungseinrichtung
gestrichen wird.
[0007] Des Weiteren ist es bekannt, erst hinter einer Beschichtungseinrichtung Kalander,
insbesondere Multinip-Kalander, zu schalten, entweder Inline oder Offline, wenn man
besonders hochwertiges Papier satinieren will.
[0008] Es ist die Aufgabe der Erfindung, die Herstellung einer gestrichenen Papier- oder
Kartonbahn besonders volumenschonend zu gestalten.
[0009] Bezüglich des Verfahrens zur Herstellung gemäß Anspruch 1 wird die Aufgabe dadurch
gelöst, dass die Bahn zwischen der ersten Abrollstation und der Beschichtungseinrichtung
in wenigstens einem Kalandernip mit Druck und Temperatur beaufschlagt wird. Wegen
der auf dem Transport von der ersten Aufrollstation bis zur ersten Abrollstation vergangenen
Zeit in Umgebungstemperatur ist die Bahn deutlich abgekühlt. Stünde der Kalander vor
der Aufwicklung der Papier- oder Kartonmaschine, so würde die Bahn zumindest oberhalb
von 70°C geglättet. Dabei ist die Bahn im Wesentlichen über die gesamte Dicke durchtemperiert
und entsprechend leicht zu verdichten. Eine Bahn, die aus der Abwickelstation einer
Offline-Streichmaschine kommt, besitzt dagegen eine Temperatur von in der Regel unter
40°C. Die Bahnseite, die mit einer beheizten Walze des Kalanders in Kontakt kommt,
wird nur an ihrer obersten Schicht so weit angeschmolzen, dass sie auch nur dort verdichtend
geglättet wird. Das Innere der Bahn behält seine Konsistenz und bleibt im Wesentlichen
nach einer Relaxationszeit unverdichtet, wenn die Druckspannungen im Kalander nicht
zu groß sind. Hier haben sich Druckspannungen in einer Größenordnung von unter 20
N/mm
2 bewährt. Eine derartiger Volumenerhalt ist für den Produzenten verständlicherweise
ausgesprochen vorteilhaft.
[0010] Vorzugsweise wird die Bahn vor dem wenigstens einen Kalandernip mit Dampf beaufschlagt.
Auf diese Weise wird der Bahnoberfläche Wärme und Feuchtigkeit zugeführt, was sich
auf den Glätteffekt besonders günstig auswirkt. Unterstützt wird die Dampfbeaufschlagung
durch die Tatsache, dass die Bahn zum Zeitpunkt der Bedampfung relativ kalt ist. Das
hat zur Folge, dass mehr Dampf kondensieren kann und die Bahnoberfläche benetzen kann,
als dies beispielsweise am Ende der Papier- oder Kartonmaschine möglich wäre. Eine
Dampfauftragsmenge von 0,5 bis 3.0 g/m
2 pro Bahnseite ist in Experimenten als geeignete Menge ermittelt worden. Die Feuchtigkeit
dringt bis zu einer geringen Tiefe in die Oberfläche der Bahn ein und verbessert den
Glätteffekt, den bekannten Moisture-Gradiend-Effekt ausnutzend. Mit dieser Glätteverbesserung
können wiederum für die gewünschten Ergebnisse die Streckenlasten im Kalander reduziert
werden, was sich ebenfalls entsprechend positive auf den Volumenerhalt auswirkt.
[0011] Es ist von Vorteil, wenn die Bahn durch wenigstens zwei Kalandernips geführt wird,
wobei beide Bahnseiten wenigstens einmal mit einer beheizten Walze in Kontakt kommen.
Auf diese Weise werden beide Bahnseiten ausreichend an der Oberfläche geglättet und
können gestrichen werden. Dabei können die Nips unterschiedlichen Typs sein, also
beispielsweise ein breiter Nip mit einem Kunststoffband, das mittels eines Schuhs
gegen eine Gegenwalze angedrückt wird, gefolgt von einem relativ harten und kurzen
Nip, der die Aufgabe einer Kalibrierung übernimmt.
[0012] Dabei ist es günstig, wenn wenigstens eine der den Nip bildenden Walzen eine Profilkorrektureinrichtung
aufweist und die Bahn in ihrem Dickenprofil quer zur Bahnlaufrichtung geregelt wird.
Dazu wird beispielsweise nach dem Kalander oder nach der Beschichtungseinrichtung
ein Dickenprofilscanner eingesetzt, der auf die Profilkorrektureinrichtung der Walze
über eine Steuerungsanlage Einfluss nimmt. Als Profilkorrektureinrichtung werden Stützelemente
in einer sogenannten Biegeausgleichswalze oder aber Induktionsheizschuhe bzw. Heiß-Kaltluft-Düsen
an der Walzenoberfläche bevorzugt. Mit diesen Einrichtungen lassen sich die notwendigen
Durchmesserverformungen als Stellglieder auf das Dickenprofil der Bahn sehr genau
einstellen.
[0013] Mit Vorteil ist dafür gesorgt, dass die Bahn durch wenigstens einen Nip geführt wird,
dessen Kontaktlänge mit der Bahn mehr als 40 mm beträgt. Die Wärmeübertragungszeit
ist dadurch so lang, dass ein Anschmelzen der gesamten Bahnoberfläche selbst bei moderaten
und somit energiesparenden Oberflächentemperaturen der Heizwalze zwischen 120°C und
150°C für die meisten Papier- oder Kartonsorten absolut sicher gestellt ist.
[0014] Bezüglich der Anordnung gemäß Anspruch 6 wird die Aufgabe der Erfindung dadurch gelöst,
dass zwischen der ersten Abrollstation und der Beschichtungseinrichtung ein Kalander
vorgesehen ist.
[0015] Die Vorteile ergeben sich für diesen Vorrichtungsanspruch wie für die weiteren Unteransprüche
aus den Erläuterungen zu den analogen oben beschriebenen Verfahrensansprüchen.
[0016] Bevorzugt weist der Kalander vorrichtungsmäßig noch eine Umfahrungsvorrichtung für
die Bahn auf. Dies gibt dem Produzenten die Möglichkeit auch alternative Papier- oder
Kartonsorten fahren zu können. Eine solche Anordnung und deren Vorteile ergeben sich
aus der
EP 1285126 B1.
[0017] Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme
auf die Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigt die einzige Figur eine schematische
Darstellung einer Anordnung zur Herstellung eines gestrichenen Papiers oder Kartons
gemäß der Erfindung.
[0018] In der Figur erkennt man die zwei Bestandteile der Anordnung zur Herstellung eines
gestrichenen Papiers oder Kartons 1. Im oberen Bereich ist die Papier- bzw. Kartonmaschine
2 schematisch dargestellt. Darunter erkennt man die Offline-Streichmaschine 3. Die
Papier- oder Kartonmaschine 2, in diesem Ausführungsbeispiel für WFC-Paper beispielhaft
angepasst, setzt sich wie üblich aus einer Siebpartie 10, einer Pressenpartie 11,
einer Trockenpartie 12 und einer Aufrollstation 13.1 zusammen. Auf den sonst verwendeten
Kalander vor der Aufrollstation 13.1 wird in diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel
verzichtet. Über eine Rollentransportvorrichtung 16, die der Einfachheit halber als
Teil eines Hallenkrans dargestellt ist, wird eine aufgewickelte Rolle 5 der ersten
Aufrollstation 13.1 zu der ersten Abrollstation 14 der Offline-Streichmaschine 3 transportiert.
Während des Aufwickelns, des Transportes und des Abwickelns kühlt die Bahn ab, auch
in tiefer gelegenen Dickenschichten. Innerhalb der Offline-Streichmaschine 3 ist eine
beliebige Beschichtungseinrichtung 15 vorgesehen gefolgt von einem Trockner 17 und
möglicherweise weiteren Aggregaten, bis die Bahn 4 bei einer zweiten Aufrollstation
13.2 ankommt und dort erneut zu einer Rolle 5 aufgewickelt wird. Auf einen weiteren
Kalander vor der Aufrollung 13.2 wird in diesem Fall verzichtet.
[0019] Zwischen der Abrollstation 14 und der Beschichtungseinrichtung 15 ist ein Kalander
6 installiert. Dort wird die Bahn 4 für den Strichauftrag präpariert. Sie wird in
Kalandernips 6.1, 6.2 geglättet und zwar in der Weise, dass jede Bahnseite einmal
an einer heißen Walze 8 anliegt, während jeweils die Gegenwalze als Biegeeinstell-
oder Schuhwalze 9 ausgeführt ist und den profilierten Druck auf die Bahn 4 einleitet.
Da die Bahn zu diesem Bearbeitungszeitpunkt relativ kühl ist, wird nur die Oberfläche
angeschmolzen und verdichtet. Auf diese Weise kann man die für das Streichen benötigte
Glätte ausgesprochen volumenschonend herstellen.
[0020] Durch die Profiliereinrichtung 9, in diesem Fallbeispiel also eine biegeeinstellbare
Walze, kann das Dickenprofil genau eingestellt werden. Als weitere Profiliereinrichtung
9 sind auch induktive Heizschuhe bzw. Heiß-Kaltluft-Düsen vorstellbar, die auf die
beheizte Walze und deren Durchmesserverlauf über die Breite der Bahn 4 Einfluss nimmt.
Mit einer solchen Profiliereinrichtung 9 könnte zusätzlich das Feuchtigkeitsprofil
Einfluss genommen werden werden. Eine Regelung dieser Stellorgane kann gewährleistet
werden, wenn das Dicken-, Feuchtigkeits-, Glanz- oder Glätteprofil mittels eines handelsüblichen
Scanners 19 gemessen wird und die Stellorgane über eine nicht dargestellte Steuereinrichtung
eingestellt werden.
[0021] Ganz besonders wirkungsvoll ist der Vorgang, wenn ein Nip 6.1, 6.2 sehr lang ist,
die Walze 9 also eine Schuhwalze ist. Alternativ könnte auch in nicht dargestellter,
dem Fachmann aber bekannten Art und Weise, ein umlaufendes, die Heizwalze 8 teilweise
umschlingendes Andruckband aus Metall oder Kunststoff eingesetzt werden. Die Nipbreite
sollte in Bahnlaufrichtung wenigstens 40 mm, besser mehr als 60 mm betragen
[0022] Ein zusätzlicher positiver Effekt wird erzielt, wenn man den Dampffeuchter 7 vor
dem oder den Kalandernips 6.1, 6.2 zum Einsatz bringt. Da die Bahn vor dem ersten
Dampffeuchter unter 40°C heiß ist, kann im Vergleich zu einer Position hinter der
Trockenpartie 12 in der Papiermaschine 2 sehr viel mehr Dampf kondensieren und in
die Oberfläche der Bahn penetrieren. Das erleichtert den Umformprozess im Kalander
6 erheblich.
[0023] Um den Kalander während einer Produktion warten oder um alternativ mattere Papiersorten
herstellen zu können, ist eine Möglichkeit der Umfahrung 18 (gestrichelter Bahnlaufpfad)
vorgesehen.
[0024] Von den dargestellten Ausführungsformen kann in vielfacher Hinsicht abgewichen werden,
ohne den Grundgedanken der Erfindung zu verlassen. Insbesondere können zusätzliche
moderat wirkende Glättvorrichtungen am Ende der Papiermaschine angeordnet sein. Oder
es sind weitere (Multinip-) Kalander vorgesehen, die beispielsweise Offline hinter
der Streichmaschine stehen und für eine Endsatinage der Bahn eingesetzt werden können.
Bezugszeichenliste
[0025]
- 1
- Anordnung zur Herstellung eines gestrichenen Papiers oder Kar- tons
- 2
- Papier- oder Kartonmaschine
- 3
- Offline-Streichmaschine
- 4
- Bahn
- 5
- Rolle
- 6
- Kalander
- 6.1,6.2
- Kalandernip
- 7
- Dampffeuchter
- 8
- beheizte Walze
- 9
- Profilkorrektureinrichtung, Biegeeinstellwalze oder Schuhwalze
- 10
- Siebpartie
- 11
- Pressenpartie
- 12
- Trockenpartie
- 13.1
- erste Aufrollstation
- 13.2
- zweite Aufrollstation
- 14
- erste Abrollstation
- 15
- Beschichtungseinrichtung
- 16
- Rollentransportvorrichtung
- 17
- Trockner
- 18
- Umfahrvorrichtung
- 19
- Scanner
1. Verfahren zur Herstellung eines gestrichenen Papiers oder Kartons, wobei eine laufende
Bahn (4) in einer Papier- oder Kartonmaschine (2) erzeugt und an deren Ende in einer
ersten Aufrollstation (13.1) zu Rollen (5) aufgewickelt wird, wobei anschließend die
Rolle (5) zu einer Offline-Streichmaschine (3) transportiert wird, die Rolle (5) dort
in einer ersten Abrollstation (14) abgewickelt und die Bahn (4) über eine Beschichtungseinrichtung
(15) mit Streichfarbe beschichtet und schließlich erneut in einer zweiten Aufrollstation
(13.2) zu einer Rolle (5) aufgewickelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Bahn (4) zwischen der ersten Abrollstation (14) und der Beschichtungseinrichtung
(15) in wenigstens einem Kalandernip (6.1, 6.2) mit Druck und Temperatur beaufschlagt
wird.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bahn vor dem wenigstens einen Kalandernip (6.1, 6.2) mit Dampf beaufschlagt wird.
3. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bahn durch wenigstens zwei Kalandernips (6.1, 6.2) geführt wird, wobei beide
Bahnseiten wenigstens einmal mit einer beheizen Walze (8) in Kontakt kommen.
4. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der den Nip bildenden Walzen eine Profilkorrektureinrichtung (9)
aufweist und die Bahn (4) in ihrem Dickenprofil quer zur Bahnlaufrichtung geregelt
wird.
5. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bahn durch wenigstens einen Kalandernip (6.1, 6.2) geführt wird, dessen Kontaktlänge
mit der Bahn (4) mehr als 40 mm beträgt.
6. Anordnung zur Herstellung eines gestrichenen Papiers oder Kartons, die eine Papier-
oder Kartonmaschine (2) mit einer ersten Aufrollstation (13.1) für die Bahn (4) und
eine Offline-Streichmaschine (3) mit einer Beschichtungseinrichtung (15), einer ersten
Abrollstation (14) und einer zweiten Aufrollstation (13.2) für die Bahn (4) umfasst,
wobei über eine Rollentransportvorrichtung (16) eine Rolle (5) von der ersten Aufrollstation
(13.1) zu der ersten Abrollstation (14) transportierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der ersten Abrollstation (14) und der Beschichtungseinrichtung (15) ein
Kalander (6) vorgesehen ist.
7. Anordnung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Kalander ein Dampffeuchter (7) zur Befeuchtung der Bahn (4) installiert ist.
8. Anordnung gemäß Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kalander (6) wenigstens zwei Kalandernips (6.1, 6.2) aufweist, die so angeordnet
sind, dass bei Produktion beide Bahnseiten wenigstens einmal mit einer beheizen Walze
(8) in Kontakt kommen
9. Anordnung gemäß einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine den Nip bildende Walze (8, 9) eine Profilkorrektureinrichtung (9) aufweist.
10. Anordnung gemäß einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Kalandernip (6.1, 6.2) eine Kontaktlänge mit der Bahn (4) von mehr
als 40 mm besitzt.
11. Anordnung gemäß einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Kalander (6) eine Umfahrvorrichtung (18) für die Bahn (4) aufweist
Geänderte Patentansprüche gemäss Regel 137(2) EPÜ.
1. Verfahren zur Herstellung eines gestrichenen Papiers oder Kartons, wobei eine laufende
Bahn (4) in einer Papier- oder Kartonmaschine (2) erzeugt und an deren Ende in einer
ersten Aufrollstation (13.1) zu Rollen (5) aufgewickelt wird, wobei anschließend die
Rolle (5) zu einer Offline-Streichmaschine (3) transportiert wird, die Rolle (5) dort
in einer ersten Abrollstation (14) abgewickelt und die Bahn (4) über eine Beschichtungseinrichtung
(15) mit Streichfarbe beschichtet und schließlich erneut in einer zweiten Aufrollstation
(13.2) zu einer Rolle (5) aufgewickelt wird, wobei die Bahn (4) zwischen der ersten
Abrollstation (14) und der Beschichtungseinrichtung (15) in wenigstens einem Kalandernip
(6.1, 6.2) mit Druck und Temperatur beaufschlagt wird und durch wenigstens zwei Kalandernips
(6.1, 6.2) geführt wird, wobei beide Bahnseiten wenigstens einmal mit einer beheizen
Walze (8) in Kontakt kommen,
dadurch gekennzeichnet, dass
a) wenigstens eine der den Nip bildenden Walzen eine Profilkorrektureinrichtung (9)
aufweist und die Bahn (4) in ihrem Dickenprofil quer zur Bahnlaufrichtung geregelt
wird, und
b) durch eine weitere Profiliereinrichtung Einfluss auf das Feuchtigkeitsprofil genommen
wird.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bahn vor dem wenigstens einen Kalandernip (6.1, 6.2) mit Dampf beaufschlagt wird.
3. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bahn durch wenigstens einen Kalandernip (6.1, 6.2) geführt wird, dessen Kontaktlänge
mit der Bahn (4) mehr als 40 mm beträgt.
4. Anordnung zur Herstellung eines gestrichenen Papiers oder Kartons, die eine Papier-
oder Kartonmaschine (2) mit einer ersten Aufrollstation (13.1) für die Bahn (4) und
eine Offline-Streichmaschine (3) mit einer Beschichtungseinrichtung (15), einer ersten
Abrollstation (14) und einer zweiten Aufrollstation (13.2) für die Bahn (4) umfasst,
wobei über eine Rollentransportvorrichtung (16) eine Rolle (5) von der ersten Aufrollstation
(13.1) zu der ersten Abrollstation (14) transportierbar ist, und wobei zwischen der
ersten Abrollstation (14) und der Beschichtungseinrichtung (15) ein Kalander (6),
der wenigstens zwei Kalandernips (6.1, 6.2) aufweist, die so angeordnet sind, dass
bei Produktion beide Bahnseiten wenigstens einmal mit einer beheizen Walze (8) in
Kontakt kommen, vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet, dass.
a) eine den Nip bildende Walze (8, 9) eine Profilkorrektureinrichtung (9) für die
Dicke der Bahn (4) aufweist, und
b) eine weitere Profiliereinrichtung vorhanden ist, mit der Einfluss auf das Feuchtigkeitsprofil
nehmbar ist.
5. Anordnung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Kalander ein Dampffeuchter (7) zur Befeuchtung der Bahn (4) installiert ist.
6. Anordnung gemäß einem der Ansprüche 4 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Kalandernip (6.1, 6.2) eine Kontaktlänge mit der Bahn (4) von mehr
als 40 mm besitzt.
7. Anordnung gemäß einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kalander (6) eine Umfahrvorrichtung (18) für die Bahn (4) aufweist.