EP1398414A2 - Breitnipkalanderanordnung und Verfahren zum Satinieren einer Papier- oder Kartonbahn - Google Patents

Breitnipkalanderanordnung und Verfahren zum Satinieren einer Papier- oder Kartonbahn Download PDF

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EP1398414A2
EP1398414A2 EP03017365A EP03017365A EP1398414A2 EP 1398414 A2 EP1398414 A2 EP 1398414A2 EP 03017365 A EP03017365 A EP 03017365A EP 03017365 A EP03017365 A EP 03017365A EP 1398414 A2 EP1398414 A2 EP 1398414A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
wide nip
web
calender
nip calender
paper
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP03017365A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1398414A3 (de
Inventor
Reinhard Leigraf
Alexander Wassermann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Voith Patent GmbH
Original Assignee
Voith Paper Patent GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Voith Paper Patent GmbH filed Critical Voith Paper Patent GmbH
Publication of EP1398414A2 publication Critical patent/EP1398414A2/de
Publication of EP1398414A3 publication Critical patent/EP1398414A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21G—CALENDERS; ACCESSORIES FOR PAPER-MAKING MACHINES
    • D21G1/00—Calenders; Smoothing apparatus
    • D21G1/006—Calenders; Smoothing apparatus with extended nips

Definitions

  • the invention relates to a wide nip calender arrangement a production plant for paper or board with one Wide nip calender, one by a revolving Jacket and a counter pressure element against which the jacket is pressed, has formed wide nip. Furthermore concerns the invention a method for satinizing a Paper or cardboard web in a wide nip calender Production plant for paper or cardboard, the one by a surrounding jacket and a counter pressure element, against which the coat is pressed Has Breitnip.
  • Paper or cardboard webs usually have to be in the course of your manufacturing process, i.e. they must be pressurized become. If necessary, this pressurization also with heat supply at an elevated temperature connected. At higher speeds, such as in particular occur in newer paper machines wide nip calenders in online mode, i.e. the Paper or cardboard web is satinized when it is out the paper machine comes. So you avoid winding up the paper or cardboard web between the paper machine and the wide nip calender.
  • the invention is based, the application, the task to expand as a wide nip calender.
  • This task is done with a wide nip calender arrangement solved in that in the web running direction before the Breitnip an unwinder is arranged.
  • the unwinding device assigned a storage facility. This is particularly advantageous for those with Wet strength agents are provided, for example with a Glue. There are wet strength agents between the fibers a track will only mature over time and for example only develop their maximum effect after a week. If you only after the satinage in the wide nip this period of maturity, you get a qualitative higher quality train. For example, a curl can be prevented become.
  • the wide nip calender is preferably different Operable speeds.
  • the wide nip calender So has ways to speed up his work to change. This has several advantages achieve. You can use the wide nip calender, for example run faster than production, i.e. the Paper machine. The remaining time can then be used to keep the web safe at slower speeds perform. You can reverse the satin also run slower than production. at there are advantages to slower satin finishes. For example the processing time can be increased and thus more energy, preferably thermal energy, in the Bru are entered. There are these options if the Breitnipkalander is operated online, because here by the speed of the paper machine is set.
  • the wide nip calender is preferably a moisture application device assigned. Also shows here an advantage of using the Breitnipkalander offline. When the web is unwound from a roll is usually colder than a web that comes out of the paper machine. A colder runway is essential more receptive to moisture from a Moisture application device, for example a steam or nozzle humidifier.
  • the wide nip calender is preferably another Downstream treatment facility. If the web is treated offline, i.e. unwind from a roll then you can basically do all offline treatments carry out, which are necessary for the railway. So you can satinize in the wide nip calender with a combine further offline treatment.
  • an offline treatment facility through an offline calender in particular an offline Janus calender is formed.
  • the Breitnipkalander serves the web vorzuglätten. This has a particular advantage in that the risk of barring in the Janus calender is reduced. Barrings are horizontal stripes, after a certain period of operation on the train form. It is assumed that these horizontal stripes or Barrings due to a vibration phenomenon are. A web entering the calender is in front of the Treatment never completely free of basis weight or thickness fluctuations. There is a risk that these irregularities to excite vibrations lead, which ultimately causes the formation of barring.
  • an offline treatment facility is formed by a slitter.
  • the slitter cuts the web into longitudinal strips and wobbles then on. If you have a wide nip calender here upstream, you can still get a good leveling certain properties across the width the train. For example, you can use the wide nip calender for moisture balance or to one Use further volume-smoothing the surface.
  • the wide nip calender is preferably behind or in front arranged a coating machine.
  • the coating machine too is arranged offline in this case.
  • the compressive stress in the wide nip is preferably on different values adjustable.
  • the compressive stress in the wide nip calender is therefore changeable.
  • the railway treatment after production, i.e. offline, can ever be very different according to requirements.
  • matte varieties that are only slightly satin and shiny varieties that have a high satin finish is required. Whichever result you get want to achieve with the satin, the compressive stress set. This is one used online Wide nip calenders not so easy.
  • the task is in a method of the aforementioned Art solved in that the web before Satin coating unwound from a roll.
  • the web is preferably left on before unwinding cool a predetermined temperature.
  • a cooled one For example, web is much more receptive to Moisture from a steam or nozzle humidifier is donated. If you take the train on a lower one Temperature, then you can target energy in the Breitnip feed in the way you want it, for example through a combination of pressure and temperature. you is no longer dependent on the one contained in the train Energy content in the form of heat from the Take the dryer section of the paper machine into account to have to.
  • the web is stored for a predetermined one Time before unwinding on the roll between, where the time is measured so that there are differences in humidity, that were created during the manufacture of the web are balanced.
  • the satin are Differences in humidity, for example in Moisture strips that appear during the manufacture of the Train have arisen, express, already balanced again.
  • the satin finish of the web can be much more even take place, so that there is a better quality web results.
  • Roles with the same processing requirements are preferred to groups together and satined Paths of a group's roles in succession while to temporarily store roles from other groups. How specified above is the web treatment after production very different depending on the requirement. mat Varieties are only slightly satinized, while shiny Varieties need to be more satinized. You can now summarize the individual varieties in campaigns or groups and the roles of a group in a row satin finishing. Only when all roles in a group have been processed you change the settings of the wide nip calender and then move on to another group, i.e. frosted sheets of rolls that have other requirements exhibit. This is a very economical one Operation because of the wide nip calender comparatively rare must be shut down to adjust its settings to change. Nevertheless, there is high productivity.
  • the working speed of the Breitnipkalanders different than the working speed a paper machine that makes the web.
  • the Breitnipkalander run slower than the paper machine and thus quality advantages achieve.
  • the satin is related with a stroke application also carried out offline performs. If you also do the stroke offline, then you have other options not with an online line application given are.
  • the satin in the Wide nip calender combined with another offline process, for example another satin finish in a calender, preferably in a Janus calender, or cut and wind in a slitter, then the step of additional unwinding in Basically meaningless.
  • a wide nip calender arrangement 1 is used for treatment a web 2 of paper or cardboard.
  • Lane 2 is in an unwinder 3 unwound from a roll 4.
  • the roll 4 becomes a schematic and therefore Magazine 5 not shown to scale where it has been stored for a predetermined one.
  • the wide nip calender 6 is formed by a roller 7 with heating channels 8, into which a heat transfer fluid, for example hot water or hot Oil can be fed.
  • a heat transfer fluid for example hot water or hot Oil
  • a circumferential jacket acts together with the roller 7 10 of a shoe roller 11.
  • the shoe roller 11 forms together with the roller 7 a broad nip 12.
  • the jacket 10 is under the action of a pressure shoe 13 against the Roller 7 pressed.
  • the roller 7 is therefore also "Counter pressure element" called.
  • the jacket 10 lies in the area of the wide nip 12 Intermediate layer of the web 2 on the roller 7.
  • the coat 10 is so compliant that it is the curvature the roller 7 can adjust and accordingly via a predetermined circumferential length abuts the circumference of the roller 7. Otherwise, the jacket 10 runs, as shown, like a roller. It is shown schematically by shown support rollers 14 supported. alternative for this purpose, the jacket 10 can also be made much thinner, so that it revolves like a ribbon. In each Fall is the coat 10 but by the pressure shoe 13, which has a contact surface 15 against which Roller 7 pressed.
  • a moistening device 16 In front of the wide nip calender 6 is a moistening device 16 arranged.
  • the humidifier 16 can for example be designed as a steam or nozzle humidifier his.
  • An embodiment is shown in which the humidifier 16 on both sides Lane 2 works. In many cases it will sufficient, moisture only on one side of the web 2 to be applied, in particular to the page on the Roller 7 abuts. This applies in particular if the Roller 7 is designed as a hard, smooth roller, preferably with a polished surface. But also that Coat 10 can, if it has a sufficiently smooth Surface has to contribute to smoothing the web 2.
  • the web After passing through the wide nip 12, the web is in a winding device 17 on a winding roll 18 wound. Before winding onto the reel 18 the web 2 passes through a slitter 19, in which the web 2 to a manageable width in Range from 0.8 to about 3.8 m is cut.
  • the winding device 17 is in the present exemplary embodiment designed as a double winder, i.e. the winding roller 18 lies on two support rollers 20, 21, each having a drive 22, 23. additionally is a rider roll 24, which is also used as a pressure roller can be designated, provided with a drive 25.
  • the drives accordingly 22, 23, 25, it is possible for the winding roller 18 To convey the winding hardness curve of the desired specifications equivalent. For example, the winding hardness Remove from the inside out.
  • a Janus calender 26 can be arranged between the wide nip 12 and the winding device 17, a Janus calender 26 can be arranged. This one Arrangement is optional, the calender 26 is dashed located.
  • the Janus calender 26 is designed as in EP 0 732 447 B1, EP 0 732 444 B1, EP 0 732 446 B1, EP 0 735 185 B1 and / or 0 732 445, i.e. it has eight rollers 27-34, which have a power sensor 35 are pressed against each other.
  • the Rolls 27, 29, 30, 32, 34 designed as "soft” rolls, i.e. they have an elastic surface covering on, preferably made of a plastic.
  • the remaining Rollers 28, 31, 33 are so-called "hard” rollers trained, i.e. the surface of these rollers 28, 31, 33 consists of a largely unyielding metal, like steel or cast iron. In a manner known per se the intermediate or middle rollers 28-33 cannot levers shown in detail. If the lower one Roller 34 is lowered, then the rollers can separate from each other.
  • the rollers 27-34 form a stack that under one An angle of about 45 ° to the vertical can be arranged.
  • the roller 7 and optionally the jacket 6 also have a speed adjustable drive so that they each have a peripheral speed that of the speed corresponds to lane 2.
  • the contact between the web 2 and the roller 7 or the jacket 10 i.e. non-slip, i.e. the contact zone has no sliding area, but forms a detention area.
  • Pre-smoothing in the Breitnip 12 reduces excitement entered in the calender 26.
  • the web 2 is first in the usual way on a Paper machine manufactured and then wound up to roll 4.
  • the roller 4 is then for a predetermined Time stored in magazine 5.
  • Wet strength agents for example glue, ripen between the fibers of the web only with time.
  • the roll 4 can cool down in the magazine 5, i.e. the train 2 has a much lower temperature when the Humidification device 16 passes. It is with it much more absorbent for the moisture that is released by the humidifier.
  • the web treatment after production can be done according to the requirement be different. For example, there is matt varieties that are only slightly satinized, and shiny varieties that require a high degree of satin is.
  • the different types are summarized in Campaigns together, i.e. you satinize several roles of a variety in a row and only then changes the necessary settings in the wide nip calender 6 or Calender 26
  • the compressive stresses in the Breitnip 12 are adjustable.
  • the pressure shoe 13 is shown schematically by a shown pressure transmitter 36 supports the force effect is very sensitive adjustable. So you can the compressive stresses prevailing in the Breitnip 12 are very high adapt exactly to the requirements.
  • the roller 7 has a drive 37 and the jacket 10 has a drive 38.
  • the path as shown in dashed lines, be guided by a coating machine 39.
  • the Coating machine 39 can also be arranged in front of the wide nip 12 his.
  • the coating machine 39 can also still be arranged in series with the calender 26.

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Abstract

Es wird eine Breitnipkalanderanordnung (1) einer Produktionsanlage für Papier oder Karton angegeben mit einem Breitnipkalander (6), der einen durch einen umlaufenden Mantel (10) und ein Gegendruckelement (7), gegen das der Mantel (10) gepreßt ist, gebildeten Breitnip (12) aufweist. Ferner wird ein Verfahren zum Satinieren einer Papier- oder Kartonbahn in einem Breitnipkalander einer Produktionsanlage für Papier oder Karton angegeben, der einen durch einen umlaufenden Mantel und ein Gegendruckelement, gegen das der Mantel gepreßt ist, gebildeten Breitnip aufweist.
Man möchte die Anwendungsmöglichkeiten eines Breitnipkalanders erweitern.
Hierzu ist vorgesehen, daß in Bahnlaufrichtung vor dem Breitnip (12) eine Abwickeleinrichtung (3) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Breitnipkalanderanordnung einer Produktionsanlage für Papier oder Karton mit einem Breitnipkalander, der einen durch einen umlaufenden Mantel und ein Gegendruckelement, gegen das der Mantel gepreßt ist, gebildeten Breitnip aufweist. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Satinieren einer Papier- oder Kartonbahn in einem Breitnipkalander einer Produktionsanlage für Papier oder Karton, der einen durch einen umlaufenden Mantel und ein Gegendruckelement, gegen das der Mantel gepreßt ist, gebildeten Breitnip aufweist.
Papier- oder Kartonbahnen müssen in der Regel im Verlauf ihres Herstellungsverfahrens satiniert werden, d.h. sie müssen mit einem erhöhten Druck beaufschlagt werden. Gegebenenfalls wird diese Druckbeaufschlagung auch mit einer Wärmezufuhr über eine erhöhte Temperatur verbunden. Bei höheren Geschwindigkeiten, wie sie insbesondere in neueren Papiermaschinen auftreten, verwendet man Breitnipkalander im online-Betrieb, d.h. die Papier- oder Kartonbahn wird satiniert, wenn sie aus der Papiermaschine kommt. Man vermeidet also ein Aufwickeln der Papier- oder Kartonbahn zwischen der Papiermaschine und dem Breitnipkalander.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Anwendungsmöglichkeiten als Breitnipkalander zu erweitern.
Diese Aufgabe wird bei einer Breitnipkalanderanordnung dadurch gelöst, daß in Bahnlaufrichtung vor dem Breitnip eine Abwickeleinrichtung angeordnet ist.
Man geht also von der herkömmlichen online-Anordnung weg und verwendet den Breitnipkalander offline. Dadurch sind zwar zwei zusätzliche Bearbeitungsschritte notwendig. Die Papier- oder Kartonbahn, die im folgenden einfach als "Bahn" bezeichnet wird, muß nämlich hinter der Papiermaschine zunächst aufgewickelt und später vor dem Breitnipkalander wieder abgewickelt werden. In manchen Fällen ist dieser Nachteil aber durchaus in Kauf zu nehmen, wenn man dafür, wie weiter unten erläutert werden wird, Vorteile erhält.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Abwickeleinrichtung eine Lagereinrichtung zugeordnet. Dies ist insbesondere bei solchen Bahnen von Vorteil, die mit Naßfestmitteln versehen sind, beispielsweise mit einem Leim. Es gibt Naßfestmittel, die zwischen den Fasern einer Bahn erst mit der Zeit reifen und beispielsweise erst nach einer Woche ihre maximale Wirkung entfalten. Wenn man nun die Satinage in dem Breitnip erst nach dieser Reifezeit durchführt, erhält man eine qualitativ hochwertigere Bahn. Beispielsweise kann ein Curl verhindert werden.
Vorzugsweise ist der Breitnipkalander mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten betreibbar. Der Breitnipkalander hat also Möglichkeiten, seine Arbeitsgeschwindigkeit zu verändern. Dadurch lassen sich mehrere Vorteile erzielen. Man kann den Breitnipkalander beispielsweise schneller laufen lassen als die Produktion, d.h. die Papiermaschine. Die dann verbleibende Zeit kann genutzt werden, um die Bahn sicher bei langsameren Geschwindigkeiten aufzuführen. Man kann umgekehrt die Satinage auch langsamer als die Produktion durchführen. Bei langsameren Satinagen ergeben sich Vorteile. Beispielsweise kann die Bearbeitungsdauer erhöht werden und damit mehr Energie, vorzugsweise Wärmeenergie, in die Bahn eingetragen werden. Diese Möglichkeiten gibt es bei einem online-Betrieb des Breitnipkalanders nicht, weil man hier durch die Geschwindigkeit der Papiermaschine festgelegt ist.
Bevorzugterweise ist dem Breitnipkalander eine Feuchtigkeitsauftragseinrichtung zugeordnet. Auch hier zeigt sich ein Vorteil der offline-Verwendung des Breitnipkalanders. Wenn die Bahn von einer Rolle abgewickelt wird, ist sie in der Regel kälter als eine Bahn, die aus der Papiermaschine kommt. Eine kältere Bahn ist wesentlich aufnahmefähiger für Feuchtigkeit, die von einer Feuchtigkeitsauftragseinrichtung, beispielsweise einem Dampf- oder Düsenfeuchter, gespendet wird.
Vorzugsweise ist dem Breitnipkalander eine weitere Offline-Behandlungseinrichtung nachgeschaltet. Wenn man die Bahn offline behandelt, d.h. von einer Rolle abwikkeln muß, dann kann man im Grunde alle offline-Behandlungen durchführen, die bei der Bahn notwendig sind. Man kann also die Satinage im Breitnipkalander mit einer weiteren offline-Behandlung kombinieren.
Hierbei ist bevorzugt, daß eine Offline-Behandlungseinrichtung durch einen Offline-Kalander, insbesondere einen Offline-Janus-Kalander gebildet ist. Hier wird der größte Teil der Satinage durch den (Janus)-Kalander durchgeführt. Der Breitnipkalander dient dazu, die Bahn vorzuglätten. Dabei ergibt sich ein besonderer Vorteil dadurch, daß das Risiko einer Barring-Bildung im Janus-Kalander vermindert wird. Barrings sind Querstreifen, die sich nach einer gewissen Betriebszeit auf der Bahn bilden. Man geht davon aus, daß diese Querstreifen oder Barrings auf eine Schwingungserscheinung zurückzuführen sind. Eine in den Kalander einlaufende Bahn ist vor der Behandlung nie vollkommen frei von Flächengewichts- bzw. Dickenschwankungen. Es besteht die Gefahr, daß diese Ungleichmäßigkeiten zu einer Schwingungsanregung führen, die letztendlich die Barringbildung verursacht. Wenn man nun einen Breitnipkalander vor den Janus-Kalander stellt, dann wird in einer relativ volumenschonenden Weise eine Vorglättung bewirkt, d.h. ein Einebenen, das einige Erregerfrequenzen stark dämpft oder sogar beseitigt. Eine vollständige Beseitigung der Barringerscheinung wird zwar damit nicht erreicht. Das Ausbilden der Barrings dauert aber wesentlich länger. Es ist sogar möglich, daß die Betriebsdauer, die notwendig ist, bis Barrings sichtbar werden, größer ist als die Standzeit der mit einem elastischen Belag versehenen weichen Walze im Kalander, wobei die Standzeit durch den Oberflächenverschleiß bedingt ist.
In einer alternativen oder zusätzlichen Ausgestaltung ist vorgesehen, daß eine Offline-Behandlungseinrichtung durch einen Rollenschneider gebildet ist. Der Rollenschneider schneidet die Bahn in Längsstreifen und wikkelt sie anschließend auf. Wenn man hier einen Breitnipkalander vorschaltet, kann man noch eine gute Vergleichmäßigung bestimmter Eigenschaften über die Breite der Bahn erzielen. Beispielsweise kann man den Breitnipkalander zum Feuchtigkeitsausgleich oder zu einer weiteren volumenschonenden Glättung der Oberfläche verwenden.
Vorzugsweise ist der Breitnipkalander hinter oder vor einer Streichmaschine angeordnet. Auch die Streichmaschine ist in diesem Fall offline angeordnet. Man kann das Streichen, d.h. den Auftrag eines Strichs, dann ausschließlich auf die Erfordernisse des Strichs abstellen, ohne darauf angewiesen zu sein, den Geschwindigkeitsvorgaben der Papiermaschine folgen zu müssen.
Bevorzugterweise ist die Druckspannung im Breitnip auf unterschiedliche Werte einstellbar. Die Druckspannung im Breitnipkalander ist also veränderbar. Die Bahnbehandlung nach der Produktion, also offline, kann je nach Anforderungen sehr unterschiedlich sein. Es gibt beispielsweise matte Sorten, die nur leicht satiniert werden, und glänzende Sorten, bei denen eine hohe Satinage erforderlich ist. Je nachdem, welches Ergebnis man bei der Satinage erzielen möchte, wird die Druckspannung eingestellt. Dies ist bei einem online eingesetzten Breitnipkalander nicht so einfach möglich.
Die Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß man die Bahn vor dem Satinieren von einer Rolle abwickelt.
Man führt das Satinieren im Breitnipkalander also offline durch. Damit ist man nicht mehr auf die Geschwindigkeitsvorgaben der Papiermaschine angewiesen. Auch sonstige Begrenzungen, die durch den Betrieb der Papiermaschine vorgegeben sind, spielen nicht mehr die gleiche Rolle.
Vorzugsweise läßt man die Bahn vor dem Abwickeln auf eine vorbestimmte Temperatur abkühlen. Eine abgekühlte Bahn ist beispielsweise wesentlich aufnahmefähiger für Feuchtigkeit, die von einem Dampf- oder Düsenfeuchter gespendet wird. Wenn man die Bahn auf einer niedrigeren Temperatur hat, dann kann man im Breitnip gezielt Energie so einspeisen, wie man es möchte, beispielsweise durch eine Kombination aus Druck und Temperatur. Man ist nicht mehr darauf angewiesen, den in der Bahn enthaltenen Energieinhalt in Form von Wärme, die aus der Trockenpartie der Papiermaschine stammt, berücksichtigen zu müssen.
Vorzugsweise lagert man die Bahn für eine vorbestimmte Zeit vor dem Abwickeln auf der Rolle zwischen, wobei die Zeit so bemessen ist, das sich Feuchtigkeitsunterschiede, die bei der Herstellung der Bahn entstanden sind, ausgeglichen haben. Bei der Satinage sind dann Feuchtigkeitsunterschiede, die sich beispielsweise in Feuchtigkeitsstreifen, die während der Herstellung der Bahn entstanden sind, äußern, bereits wieder ausgeglichen. Die Satinage der Bahn kann wesentlich gleichmäßiger erfolgen, so daß sich eine qualitativ bessere Bahn ergibt. Man kann die Zeit auch so wählen, daß Naßfestmittel, beispielsweise Leim, die in die Bahn eingetragen worden sind, ausgereift sind. Wie oben erwähnt, gibt es Naßfestmittel, die erst nach einer Woche ihre endgültige Wirkung entfalten. Dies kann man nur dann berücksichtigen, wenn man den Breitnipkalander offline aufstellt.
Bevorzugterweise faßt man Rollen mit gleichen Bearbeitungsanforderungen zu Gruppen zusammen und satiniert Bahnen der Rollen einer Gruppe aufeinanderfolgend, während man Rollen von anderen Gruppen zwischenlagert. Wie oben angegeben, ist die Bahnbehandlung nach der Produktion je nach Anforderung sehr unterschiedlich. Matte Sorten werden nur leicht satiniert, während glänzende Sorten stärker satiniert werden müssen. Man kann nun die einzelnen Sorten in Kampagnen oder Gruppen zusammenfassen und die Rollen einer Gruppe hintereinander satinieren. Erst wenn alle Rollen einer Gruppe abgearbeitet sind, ändert man die Einstellungen des Breitnipkalanders und geht dann zu einer anderen Gruppe über, d.h. satiniert Bahnen von Rollen, die andere Anforderungen aufweisen. Dies ist ein sehr wirtschaftlicher Betrieb, weil der Breitnipkalander vergleichsweise selten stillgesetzt werden muß, um seine Einstellungen zu ändern. Gleichwohl ergibt sich eine hohe Produktivität.
Vorzugsweise wählt man die Arbeitsgeschwindigkeit des Breitnipkalanders anders als die Arbeitsgeschwindigkeit einer Papiermaschine, die die Bahn herstellt. Man kann beispielsweise den Breitnipkalander langsamer laufen lassen als die Papiermaschine und damit Qualitätsvorteile erzielen. Umgekehrt kann man in einem offline-Prozeß die Satinage auch schneller ablaufen lassen als die Produktion. Die dann verbleibende Zeit kann genutzt werden, um die Bahn sicher bei langsameren Geschwindigkeiten aufzuführen.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist auch vorgesehen, daß man einen Breitnipkalander gemeinsam für zwei Streichmaschinen verwendet. Dies ist eine sehr wirtschaftliche Betriebsweise. Man benötigt nur einen Breitnipkalander für zwei Streichmaschinen. Der Breitnipkalander muß dann etwas mehr als doppelt so schnell wie die Streichmaschinen arbeiten.
Auch ist bevorzugt, daß man die Satinage im Zusammenhang mit einem ebenfalls Offline durchgeführten Strichauftrag durchführt. Wenn man den Strichauftrag ebenfalls offline vornimmt, dann hat man weitere Einflußmöglichkeiten, die bei einem online-Strichauftrag nicht gegeben sind.
Vorzugsweise kombiniert man die Satinage mit einem weiteren Offline-Prozeß. Man macht sich bei dieser Vorgehensweise die Tatsache zu nutze, daß die Bahn ohnehin abgewickelt werden muß. Wenn man dann die Satinage im Breitnipkalander mit einem weiteren Offline-Prozeß kombiniert, beispielsweise einem weiteren Satinieren in einem Kalander, vorzugsweise in einem Janus-Kalander, oder in einem Rollenschneider schneidet und aufwickelt, dann wird der Schritt des zusätzlichen Abwickelns im Grunde genommen bedeutungslos.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung näher beschrieben. Hierin zeigt:
  • die einzige Figur eine Breitnipkalanderanordnung.
    • Eine Breitnipkalanderanordnung 1 dient zum Behandeln einer Bahn 2 aus Papier oder Karton. Die Bahn 2 wird in einer Abwickeleinrichtung 3 von einer Rolle 4 abgewikkelt. Die Rolle 4 wird aus einem schematisch und daher nicht maßstäblich dargestellten Magazin 5 zugeführt, wo sie für eine vorbestimmte gelagert worden ist.
    Die Bahn durchläuft nach dem Abwickeln einen Breitnipkalander 6. Der Breitnipkalander 6 ist gebildet durch eine Walze 7 mit Heizkanälen 8, in die eine Wärmeträgerflüssigkeit, beispielsweise heißes Wasser oder heißes Öl eingespeist werden kann. Es ist natürlich auch möglich, die Walze 7 mit anderen Einrichtungen zu beheizen, beispielsweise von außen durch eine nur schematisch dargestellte Heizeinrichtung 9.
    Mit der Walze 7 zusammen wirkt ein umlaufender Mantel 10 einer Schuhwalze 11. Die Schuhwalze 11 bildet zusammen mit der Walze 7 einen Breitnip 12. Der Mantel 10 wird unter der Wirkung eines Anpreßschuhs 13 gegen die Walze 7 gedrückt. Die Walze 7 wird daher auch als "Gegendruckelement" bezeichnet. Mit anderen Worten liegt der Mantel 10 im Bereich des Breitnips 12 unter Zwischenlage der Bahn 2 an der Walze 7 an. Der Mantel 10 ist dabei so nachgiebig, daß er sich der Krümmung der Walze 7 anpassen kann und dementsprechend über eine vorbestimmte Umfangslänge an dem Umfang der Walze 7 anliegt. Im übrigen läuft der Mantel 10, wie dargestellt, nach Art einer Walze um. Er wird dabei durch schematisch dargestellte Stützrollen 14 gestützt. Alternativ dazu kann man den Mantel 10 auch wesentlich dünner ausbilden, so daß er nach Art eines Bandes umläuft. In jedem Fall wird der Mantel 10 aber durch den Anpreßschuh 13, der hierzu eine Anpreßfläche 15 aufweist, gegen die Walze 7 gedrückt.
    Vor dem Breitnipkalander 6 ist eine Befeuchtungseinrichtung 16 angeordnet. Die Befeuchtungseinrichtung 16 kann beispielsweise als Dampf- oder Düsenfeuchter ausgebildet sein. Dargestellt ist eine Ausführungsform, bei der die Befeuchtungseinrichtung 16 auf beide Seiten der Bahn 2 wirkt. In vielen Fällen wird es aber auch ausreichen, Feuchtigkeit nur auf eine Seite der Bahn 2 aufzutragen, insbesondere auf die Seite, die an der Walze 7 anliegt. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Walze 7 als harte, glatte Walze ausgebildet ist, vorzugsweise mit einer polierten Oberfläche. Aber auch der Mantel 10 kann, wenn er über eine ausreichend glatte Oberfläche verfügt, zum Glätten der Bahn 2 beitragen.
    Nach dem Durchlaufen des Breitnips 12 wird die Bahn in einer Aufwickeleinrichtung 17 auf eine Wickelrolle 18 aufgewickelt. Vor dem Aufwickeln auf die Wickelrolle 18 durchläuft die Bahn 2 noch eine Längsschneideinrichtung 19, in der die Bahn 2 auf eine handhabbare Breite im Bereich von 0,8 bis etwa 3,8 m geschnitten wird.
    Die Aufwickeleinrichtung 17 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Doppeltragwalzenwickler ausgebildet, d.h. die Wickelrolle 18 liegt auf zwei Tragwalzen 20, 21, die jeweils einen Antrieb 22, 23 aufweisen. Zusätzlich ist eine Reiterrolle 24, die auch als Andruckwalze bezeichnet werden kann, mit einem Antrieb 25 vorgesehen. Durch eine entsprechende Ansteuerung der Antriebe 22, 23, 25 ist es möglich, der Wickelrolle 18 einen Wickelhärteverlauf zu vermitteln, der gewünschten Vorgaben entspricht. Beispielsweise soll die Wickelhärte von innen nach außen abnehmen.
    Zwischen dem Breitnip 12 und der Aufwickeleinrichtung 17 kann ein Janus-Kalander 26 angeordnet sein. Da diese Anordnung optional ist, ist der Kalander 26 gestrichelt eingezeichnet.
    Der Janus-Kalander 26 ist so ausgebildet, wie er in EP 0 732 447 B1, EP 0 732 444 B1, EP 0 732 446 B1, EP 0 735 185 B1 und/oder 0 732 445 beschrieben ist, d.h. er weist acht Walzen 27-34 auf, die über einen Kraftgeber 35 gegeneinander gepreßt werden. Hierbei sind die Walzen 27, 29, 30, 32, 34 als "weiche" Walzen ausgebildet, d.h. sie weisen einen elastischen Oberflächenbelag auf, vorzugsweise aus einem Kunststoff. Die verbleibenden Walzen 28, 31, 33 sind als sogenannte "harte" Walzen ausgebildet, d.h. die Oberfläche dieser Walzen 28, 31, 33 besteht aus einem weitgehend unnachgiebigen Metall, wie Stahl oder Guß. In an sich bekannter Weise können die Zwischen- oder Mittelwalzen 28-33 an nicht näher dargestellten Hebeln gelagert sein. Wenn die untere Walze 34 abgesenkt wird, dann können sich die Walzen voneinander entfernen.
    Die Walzen 27-34 bilden einen Stapel, der unter einem Winkel von etwa 45° zur Vertikalen angeordnet sein.
    Durch den Breitnipkalander 6 vor dem Kalander 26 wird nun eine Vorglättung erzielt. Die Walze 7 und gegebenenfalls auch der Mantel 6 weisen einen in der Geschwindigkeit einstellbaren Antrieb auf, so daß sie jeweils eine Umfangsgeschwindigkeit haben, die der Geschwindigkeit der Bahn 2 entspricht. Der Kontakt zwischen der Bahn 2 und der Walze 7 bzw. dem Mantel 10 ist also schlupffrei, d.h. die Kontaktzone hat kein Gleitgebiet, sondern bildet ein Haftgebiet.
    Durch die Vorglättung im Breitnip 12 werden weniger Erregungen in den Kalander 26 eingetragen.
    Die Bahn 2 wird in üblicher Weise zunächst auf einer Papiermaschine gefertigt und dann zu der Rolle 4 aufgewickelt. Die Rolle 4 wird dann für eine vorbestimmte Zeit im Magazin 5 gelagert. Dies hat eine Reihe von Vorteilen. Naßfestmittel, beispielsweise Leim, reifen zwischen den Fasern der Bahn erst mit der Zeit. Es gibt Mittel, die erst nach einer Woche ihre endgültige Konsistenz haben. Dadurch kann beispielsweise ein Curl verhindert werden.
    Im Magazin 5 kann die Rolle 4 abkühlen, d.h. die Bahn 2 hat eine wesentlich niedrigere Temperatur, wenn sie die Befeuchtungseinrichtung 16 durchläuft. Sie ist damit wesentlich aufnahmefähiger für die Feuchtigkeit, die von der Befeuchtungseinrichtung abgegeben wird.
    Im Magazin 5 können auch Feuchtigkeitsunterschiede, die sich beispielsweise in Streifen äußern, ausgeglichen werden. Derartige Streifen können bei der Herstellung der Bahn entstehen.
    Die Bahnbehandlung nach der Produktion kann je nach Anforderung unterschiedlich sein. Es gibt beispielsweise matte Sorten, die nur leicht satiniert werden, und glänzende Sorten, bei denen eine hohe Satinage erforderlich ist. Die unterschiedlichen Sorten faßt man in Kampagnen zusammen, d.h. man satiniert mehrere Rollen einer Sorte hintereinander und ändert erst dann die notwendigen Einstellungen im Breitnipkalander 6 bzw. im Kalander 26.
    Die Druckspannungen im Breitnip 12 sind einstellbar. Hierzu ist der Anpreßschuh 13 durch einen schematisch dargestellten Druckgeber 36 unterstützt, dessen Kraftwirkung sehr feinfühlig einstellbar ist. Man kann also die im Breitnip 12 herrschenden Druckspannungen sehr genau an die Anforderungen anpassen.
    Die Walze 7 weist einen Antrieb 37 auf und der Mantel 10 weist einen Antrieb 38 auf. Man kann dadurch die Geschwindigkeiten, mit der die Bahn 2 satiniert wird, in gewissen Grenzen frei wählen. Beispielsweise kann man die Satinage der Bahn 2 mit einer Geschwindigkeit ablaufen lassen, die geringer ist als die Geschwindigkeit einer Papiermaschine. Dadurch können Qualitätsvorteile erzielt werden.
    Man kann umgekehrt in dem dargestellten offline-Prozeß die Satinage der Bahn 2 auch schneller ablaufen lassen als die Produktion der Bahn 2. Der verbleibende Zeitüberschuß kann genutzt werden, um die Bahn 2 sicher bei langsamer Geschwindigkeit aufzuführen. Alternativ dazu kann die Bahn, wie dies gestrichelt dargestellt ist, durch eine Streichmaschine 39 geführt werden. Die Streichmaschine 39 kann auch vor dem Breitnip 12 angeordnet sein. Natürlich kann die Streichmaschine 39 auch noch in Reihe mit dem Kalander 26 angeordnet sein.
    Wenn man die Geschwindigkeit, bei der die Satinage der Bahn 2 erfolgt, groß genug wählt, kann man den Breitnipkalander 6 auch hinter zwei Streichmaschinen stellen, die alternativ betrieben werden.

    Claims (17)

    1. Breitnipkalanderanordnung einer Produktionsanlage für Papier oder Karton mit einem Breitnipkalander, der einen durch einen umlaufenden Mantel und ein Gegendruckelement, gegen das der Mantel gepreßt ist, gebildeten Breitnip aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß in Bahnlaufrichtung vor dem Breitnip (12) eine Abwickeleinrichtung (3) angeordnet ist.
    2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abwickeleinrichtung (3) eine Lagereinrichtung (5) zugeordnet ist.
    3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Breitnipkalander (6) mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten betreibbar ist.
    4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Breitnipkalander eine Feuchtigkeitsauftragseinrichtung (16) zugeordnet ist.
    5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem Breitnipkalander (6) eine weitere Offline-Behandlungseinrichtung (26, 17) nachgeschalteten ist.
    6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Offline-Behandlungseinrichtung durch einen Offline-Kalander, insbesondere einen Offline-Janus-Kalander (26) gebildet ist.
    7. Anordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Offline-Behandlungseinrichtung durch einen Rollenschneider (17) gebildet ist.
    8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Breitnipkalander (16) hinter oder vor einer Streichmaschine (39) angeordnet ist.
    9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckspannung im Breitnip (12) auf unterschiedliche Werte einstellbar ist.
    10. Verfahren zum Satinieren einer Papier- oder Kartonbahn in einem Breitnipkalander einer Produktionsanlage für Papier oder Karton, der einen durch einen umlaufenden Mantel und ein Gegendruckelement, gegen das der Mantel gepreßt ist, gebildeten Breitnip aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß man die Bahn (2) vor dem Satinieren von einer Rolle (4) abwikkelt.
    11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß man die Bahn (2) vor dem Abwickeln auf eine vorbestimmte Temperatur abkühlen läßt.
    12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß man die Bahn (2) für eine vorbestimmte Zeit vor dem Abwickeln auf der Rolle (4) zwischenlagert, wobei die Zeit so bemessen ist, das sich Feuchtigkeitsunterschiede, die bei der Herstellung der Bahn entstanden sind, ausgeglichen haben.
    13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß man Rollen (4) mit gleichen Bearbeitungsanforderungen zu Gruppen zusammenfaßt und Bahnen der Rollen einer Gruppe aufeinanderfolgend satiniert, während man Rollen von anderen Gruppen zwischenlagert.
    14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß man die Arbeitsgeschwindigkeit des Breitnipkalanders (6) anders wählt als die Arbeitsgeschwindigkeit einer Papiermaschine, die die Bahn herstellt.
    15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Breitnipkalander (6) gemeinsam für zwei Streichmaschinen verwendet.
    16. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß man die Satinage im Zusammenhang mit einem ebenfalls Offline durchgeführten Strichauftrag durchführt.
    17. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß man die Satinage mit einem weiteren Offline-Prozeß kombiniert.
    EP03017365A 2002-08-30 2003-07-31 Breitnipkalanderanordnung und Verfahren zum Satinieren einer Papier- oder Kartonbahn Withdrawn EP1398414A3 (de)

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