DE19636627A1 - Glättvorrichtung und Verfahren zur Glättung einer Papierbahn - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Glättvorrichtung und ein Verfahren zur Glättung einer Papierbahn in einer Papiermaschine.

In neuerer Zeit bevorzugte Pressenpartien erzeugen meist hohe Glättewertdifferenzen zwischen der Oberseite und der Unterseite der Papierbahn, weil die Papierbahn im letzten Preßspalt auf der einen Papierseite vom Filz und auf der anderen von einer glatten Preßwalze "geprägt" wird.

Gemäß dem Stand der Technik wird in der Regel zur Umkehr oder zur Reduzierung der Glätteunterschiede entweder eine vierte Presse nachgeschaltet oder eine unbefilzte Preßstelle zwischen Pressen- und Trockenpartie (sogenannte Offset-Presse) installiert.

Beide Möglichkeiten haben jedoch den Nachteil, daß die Papierbahn infolge der hohen Preßdrücke an Volumen abnimmt. Ferner wird bei Verwendung einer vierten Presse die bereits geglättete Papierunterseite vom Filz erneut geprägt. Außerdem wird wegen der teilweise schwierigen Bahnführung durch eine vierte Presse oder eine Offset-Presse die Lauffähigkeit der gesamten Papier­ maschine beschränkt.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Glättvor­ richtung und ein Verfahren zur Glättung einer Papierbahn in einer Papiermaschine zu schaffen, womit eine gezielte, einseitige Glättung ermöglicht wird und gleichzeitig eine stärkere Volumen­ reduktion vermieden wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Glättvorrichtung gelöst, die ein Transportband zum Transport der noch feuchten Papierbahn zwischen einer vorgeordneten und einer nachgeordneten Einheit umfaßt, sowie eine Glättwalze mit glatter Oberfläche, die mit einer Differenzgeschwindigkeit gegenüber der Geschwindig­ keit des Transportbandes angetrieben ist.

Diese Aufgabe wird ferner durch ein Verfahren zur Glättung einer Papierbahn gelöst, bei dem die Papierbahn in noch feuchtem Zustand mittels eines Transportbandes zwischen einer vor­ geordneten und einer nachgeordneten Einheit der Papiermaschine transportiert wird und durch Rutschkontakt mit einer Glättwalze, die gegenüber der Geschwindigkeit des Transportbandes eine Differenzgeschwindigkeit aufweist, einseitig geglättet wird.

Die Aufgabe der Erfindung wird auf diese Weise vollkommen gelöst. Durch eine höhere Haftung auf dem Transportband folgt die Papierbahn diesem durch die Glättvorrichtung. Dagegen wird die Glättwalze, die eine glatte Oberfläche aufweist, mit einer anderen Geschwindigkeit betrieben, so daß sich eine Differenz­ geschwindigkeit zwischen der Glättwalze und der auf dem Transportband geführten Papierbahn ergibt. Durch den so ent­ stehenden Rutschkontakt zwischen der Glättwalze mit glatter Oberfläche und der Papierbahn wird diese einseitig geglättet.

Da die Papierbahn im noch feuchten Zustand mit Hilfe der Reibung an der Papieroberfläche geglättet wird, ergeben sich erhebliche Vorteile, da Glätte und Glanz der Papierbahn einseitig gezielt beeinflußbar sind, ohne daß das Papiervolumen merklich reduziert wird. Die Glätte kann hierbei gezielt auf nur einer Papierseite erzeugt oder auch korrigiert werden.

Dabei wird die Lauffähigkeit (Runnability) der Papiermaschine in keiner Weise nachteilig beeinflußt, da auf eine zusätzliche Presse verzichtet wird und eine einfache Bahnführung möglich ist.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist die Glättvorrichtung im Übergangsbereich zwischen Pressenpartie und Trockenpartie oder im Anfangsbereich der Trockenpartie angeordnet.

Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß die Papierbahn in diesem Bereich eine geeignete Feuchtigkeit aufweist, so daß eine gezielte Glättung erreicht werden kann.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Glättwalze temperierbar. Dabei wird die Temperierung vorzugsweise zonenweise ermöglicht.

Je nachdem, in welchem Bereich zwischen Pressenpartie oder Anfang der Trockenpartie die Glättvorrichtung angeordnet ist, läßt sich auf diese Weise durch Kühlung eine Überhitzung der Papier­ bahn vermeiden oder aber, sofern die Papierbahn in einem Bereich relativ niedriger Temperatur behandelt wird, eine intensivere Glättung erreichen.

In zusätzlicher Weiterbildung der Erfindung ist die Differenz­ geschwindigkeit zwischen Transportband und Glättwalze einstell­ bar.

Auf diese Weise kann die Glättung gezielt gesteuert werden. Ist die Differenzgeschwindigkeit nahe Null, so ergibt sich nur eine geringe Glättwirkung. Wird dagegen die Glättwalze mit deutlich höherer oder deutlich niedrigerer Geschwindigkeit als das Transportband betrieben, so ergibt sich eine stärkere Glättung. Im Extremfall kann die Glättwalze sogar gegenläufig zur Transportbahn angetrieben sein, um eine besonders starke Glättung zu erreichen.

Das Transportband besteht in bevorzugter Weiterbildung der Erfindung aus einem polymeren, elastischen Material, vorzugsweise aus Polyurethan.

Ein derartiges Material weist eine ausreichende Elastizität und Verschleißfestigkeit auf und gewährleistet eine ausreichend hohe Reibzahl, so daß die Papierbahn trotz der Differenz­ geschwindigkeit mit der Glättwalze weitgehend schlupffrei transportiert wird.

Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nach­ stehend noch zu erläuternden Merkmale der Erfindung nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Teildarstellung einer Pressenpartie und einer Trockenpartie mit einer ersten Ausführung einer erfindungsgemäßen Glättvorrichtung zur Glättung der Oberseite der Papierbahn nach Verlassen der Pressenpartie;

Fig. 2 eine abgewandelte Ausführung der Erfindung mit einer Glättvorrichtung zur Glättung der Oberseite der Papierbahn an einer Trennstelle in der Trockenpartie;

Fig. 3 eine weitere Ausführung der Erfindung mit einer Glättvorrichtung zur Glättung der Unterseite der Papierbahn nach Verlassen der Pressenpartie;

Fig. 4 eine weitere Ausführung der Erfindung mit einer Glättvorrichtung zur Glättung der Unterseite der Papierbahn nach Verlassen der Pressenpartie; und

Fig. 5 eine weitere Ausführung der Erfindung mit einer Glättvorrichtung zur Glättung der Unterseite der Papierbahn innerhalb der Trockenpartie.

In Fig. 1 ist eine Pressenpartie dargestellt, die insgesamt mit der Ziffer 10 bezeichnet ist sowie der Beginn einer Trocken­ partie, die insgesamt mit der Ziffer 42 bezeichnet ist.

Eine Papierbahn 11 gelangt auf einem Band 26, das über Leitwalzen geführt ist, von denen nur eine mit 28 bezeichnete dargestellt ist, zu einem ersten Preßspalt 12, der von einer Saugwalze 20 und einer Gegenwalze 18 gebildet ist. Durch den Preßspalt 12 ist ferner von unten ein Filz 34 geführt, der über Filzleitwalzen 30, 32 umläuft.

Die Saugwalze 20 bildet mit einer weiteren Preßwalze 22, die die Zentralwalze der Pressenpartie darstellt, einen zweiten Preßspalt 14. Von der Saugwalze 20 wird die Papierbahn 11 im zweiten Preßspalt 14 auf die Preßwalze 22 übergeben und durch einen dritten Preßspalt 16 geführt, der mit einer darüber angeordneten Schuhpreßwalze 24 gebildet ist. Durch den dritten Preßspalt 16 ist ferner von oben ein Filz 40 geführt, der über Filzleitwalzen 36, 38 umläuft.

Von der Preßwalze 22 wird die Papierbahn 11 mittels einer Glättwalze 64 abgenommen, die Teil einer insgesamt mit der Ziffer 60 bezeichneten Glättvorrichtung ist.

Die Glättvorrichtung 60 umfaßt ferner ein Transportband 62, das etwa aus einem Band auf Polyurethanbasis bestehen kann. Es ist um mehrere Leitwalzen 65, 66, 67, 68 geführt und um­ schlingt die Glättwalze 64 zum Teil.

Es versteht sich, daß das Transportband 62 vorzugsweise luft­ durchlässig ausgeführt ist, um eine Führung über Saugeinrich­ tungen (z. B. Saugwalzen) zu ermöglichen.

Da die Glättwalze 64 sich mit einer anderen Geschwindigkeit V₄ bewegt als das Transportband, das mit der Geschwindigkeit V₂ bewegt wird, ergibt sich eine Differenzgeschwindigkeit ΔV zwischen der Glättwalze 64 und dem Transportband 62. Infolge der glatten Oberfläche der Glättwalze 64 und der erheblich besseren Haftung. Zwischen Papierbahn 11 und Transportband 62 wird die Papierbahn 11 Von der Glättwalze 64 mit der Geschwindig­ keit V₂ des Transportbandes 60 abgenommen und dabei durch den Rutschkontakt mit der Differenzgeschwindigkeit ΔV an ihrer Oberseite geglättet.

Wie durch den Doppelpfeil V₄ dargestellt, ist die Geschwindigkeit V₄ der Glättwalze 64 einstellbar, um eine gezielte einseitige Glättung an der Oberseite der Papierbahn 11 zu erreichen.

Um eine gute Umschlingung der Glättwalze 64 durch das Transport band 62 zu erreichen, ist eine der Leitwalzen 65 in ihrer Lage Verstellbar angeordnet, wie durch den Doppelpfeil 63 angedeutet ist. Ferner ist die äußere Leitwalze 67 verstellbar, um eine ausreichende Spannung des Transportbandes 62 zu gewährleisten, wie durch den Pfeil 69 angedeutet ist.

Vom Transportband 62 aus wird die Papierbahn 11 auf ein Trocken­ sieb 52 der nachfolgenden Trockenpartie 42 übergeben, wobei das Trockensieb 52 Zwischen einer oberen Leitwalze 54 und einer unteren als Saugwalze ausgebildeten Leitwalze 48 an die Leitwalze 66 angelenkt ist, über die die Papierbahn 11 auf dem Transport band 62 umläuft. Die Übergabe auf das Trockensieb 52 erfolgt ggf. mit Sauunterstützung. Die Papierbahn 11 wird anschließend in bekannter Weise um beheizte Trockenzylinder geführt und mischen diesen durch Umlenk-Saugwalzen umgelenkt, wobei in Fig 1 lediglich die beiden ersten Trockenzylinder 44, 46 und eine dazwischen angeordnete Umlenkwalze 50 dargestellt sind.

Während sich die Papierbahn 11 auf der zentralen Preßwalze 22 mit der Geschwindigkeit V₁ bewegt, wird diese auf dem Transport­ band 62 mit der Geschwindigkeit V₂ weiter transportiert, die gleich oder größer als die Geschwindigkeit V₁ ist. Die Drehung der Glättwalze 64 mit der Geschwindigkeit V₄ führt, wie zuvor erläutert, zur Glättung der Papierbahn 11 an deren Oberseite.

Die Geschwindigkeit V₄ kann in weiten. Grenzen variiert werden; dabei kann sogar eine gegenläufige Bewegung erreicht werden, wie durch den Doppelpfeil angedeutet ist.

Schließlich bewegt sich die Papierbahn 11 auf dem Trockensieb 52 mit der Geschwindigkeit V₃ um die Trockenzylinder 44, 46.

Im folgenden werden Abwandlungen der Ausführung gemäß Fig. 1 in den Fig. 2 bis 5 beschrieben. Dabei werden für entsprechende Teile entsprechende Bezugsziffern verwendet.

Wiederum wird bei der Ausführung gemäß Fig. 2 die Papierbahn 11 mit Hilfe einer Glättvorrichtung 60a geglättet, die ein über mehrere Umlenkwalzen 65, 66, 67, 68 geführtes Transportband 62 umfaßt. Die Glättung erfolgt, wie zuvor beschrieben, durch eine Differenzgeschwindigkeit ΔV zwischen der Geschwindigkeit V₂ des Transportbandes 62 und der Geschwindigkeit V₄ der Glätt­ walze 64 mit glatter Oberfläche.

Wiederum wird die Papierbahn 11 an ihrer Oberseite geglättet. Der Unterschied zu der zuvor beschriebenen Ausführung besteht im wesentlichen darin, daß die Glättvorrichtung 60a zwischen dem zweiten Trockenzylinder 46 und dem dritten Trockenzylinder 56 der Trockenpartie 42 angeordnet ist.

Von der zentralen Preßwalze 22 des letzten Preßspaltes 16 wird die Papierbahn 11 mittels einer Saugwalze 41 abgenommen und gelangt auf einem Trockensieb 52, das um eine Mehrzahl von Umlenkwalzen 43, 45, 47, 49, 54 geführt ist, um den ersten und den zweiten Trockenzylinder 44, 46, zwischen denen eine Umlenk­ walze 48 angeordnet ist.

Vom zweiten Trockenzylinder 46 wird die Papierbahn 11 über die Glättwalze 64 abgenommen und schließlich über das Transportband 62 weiter um die Saugwalze 66 umgelenkt, von der die Papierbahn 11 an ein nachfolgendes Trockensieb 57 übergeben wird, das über eine obere Umlenkwalze 55 und eine untere Umlenk-Saugwalze 50 an die Saugwalze 66 angelenkt ist. Von hier aus ist die Papier­ bahn 11 auf dem Trockensieb 57 über weitere Trockenzylinder 56, 58 mit dazwischen angeordneter Umlenkwalze 59 geführt.

Wiederum erfolgt die Glättung der Papierbahn 11 an deren Oberseite durch die Differenzgeschwindigkeit ΔV zwischen der Glättwalze 64 und dem Transportband 62.

Anhand von Fig. 3 wird nunmehr die Ausführung einer Glättvorrich­ tung 60b zur Glättung der Papierbahn 11 an deren Unterseite erläutert, wobei die Glättvorrichtung 60b am Ende der Pressen­ partie 10 angeordnet ist.

Die Glättvorrichtung 60b umfaßt das Transportband 62, das über eine Mehrzahl von Umlenkwalzen 61, 65, 67, 68, eine Umlenk-Saugwalze 66 und eine weitere Umlenk-Saugwalze 48 geführt ist. Die Papierbahn 11 wird von der zentralen Preßwalze 22 mittels der Umlenk-Saugwalze 66 abgenommen und auf dem Transportband 62 um die Glättwalze 64 geführt, die mit der Geschwindigkeit V₄ angetrieben wird, während sich das Transportband 62 mit der Geschwindigkeit V₂ bewegt. Wiederum erfolgt die Glättung durch die Differenzgeschwindigkeit ΔV zwischen Glättwalze 64 und Transportband 62. Das Transportband 62 ist schließlich um die untere Umlenk-Saugwalze 48 geführt, von der aus die Papierbahn 11 auf den ersten Trockenzylinder 44 übergeben wird. Von diesem aus wird die Papierbahn 11 mittels des Trockensiebes 52 abge­ nommen, das über die obere Umlenkwalze 54 und die untere Umlenk-Saugwalze 50 an den Trockenzylinder 44 angelenkt ist und nach Umschlingung der Umlenk-Saugwalze 50 über den nachfolgenden Trockenzylinder 46 geführt ist.

In Fig. 4 ist eine Abwandlung der Ausführung gemäß Fig. 3 dargestellt. Wiederum erfolgt hierbei eine Glättung der Papier­ bahn an deren Unterseite durch eine Glättvorrichtung 60c.

Im Gegensatz zu der zuvor anhand von Fig. 3 beschriebenen Ausführung ist hierbei das Transportband 62 jedoch nicht um die erste Umlenk-Saugwalze 48 der Trockenpartie 42 geführt.

Statt dessen umschlingt das Transportband 62 die Umlenk-Saugwalze 66, mittels derer die Papierbahn 11 von der Preßwalze 22 abgenommen wird, kommt in Reibkontakt mit der unten angeordneten Glättwalze 64 und wird über die Umlenkwalze 65 schließlich nach oben abgelenkt. Die Papierbahn 11 gelangt um die Glättwalze 64 und wird mittels des Trockensiebes 52 abgenommen, das über die obere Umlenkwalze 54 und die untere Umlenk-Saugwalze 48 an die Glättwalze 64 angelenkt ist und die Papierbahn 11 ggf. mit Saugunterstützung abnimmt.

Anhand von Fig. 5 ist eine weitere Abwandlung der Glättvor­ richtung insgesamt mit der Ziffer 60d bezeichnet, bei der die Glättung wiederum zwischen dem zweiten Trockenzylinder 46 und dem dritten Trockenzylinder 56 entsprechend der Ausführung gemäß Fig. 2 jedoch an der Unterseite der Papierbahn erfolgt.

Hierbei wird die Papierbahn 11 zunächst mittels der Saugwalze 41 von der Preßwalze 22 abgenommen und gelangt auf dem Trocken­ sieb 52 um den ersten und zweiten Trockenzylinder 44, 46 und die erste und zweite Umlenk-Saugwalze 48, 50. Von der Umlenk-Saugwalze 50 aus ist das Trockensieb 52 mit der Papierbahn 11 um die oben angeordneten Glättwalze 64 geführt und von dort aus wiederum nach unten um eine nachgeordnete Umlenk-Saugwalze 59 geführt. Das Transportband 62 ist über mehrere Umlenkwalzen 65, 66, 67 geführt und umschlingt die Glättwalze 64 an deren Oberseite. Die Papierbahn 11 wird durch die Differenzgeschwindig­ keit zwischen der Geschwindigkeit der Papierbahn 11 auf dem Trockensieb 52 und der Geschwindigkeit der Glättwalze V₄ an ihrer Unterseite geglättet.

Claims (8)

1. Glättvorrichtung zur Glättung einer Papierbahn (11) in einer Papiermaschine, gekennzeichnet durch ein Transportband (62) zum Transport der noch feuchten Papierbahn (11) zwischen einer vorgeordneten und einer nachgeordneten Einheit und durch eine Glättwalze (64) mit glatter Ober­ fläche, die mit einer Differenzgeschwindigkeit (ΔV) gegenüber der Geschwindigkeit (V₂) des Transportbandes (62) angetrieben ist.

2. Glättvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie im Übergangsbereich zwischen Pressenpartie (10) und Trockenpartie (42) oder im Anfangsbereich der Trocken­ partie (42) angeordnet ist.

3. Glättvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Glättwalze (64) temperierbar ist.

4. Glättvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Glättwalze (64) zonenweise temperierbar ist.

5. Glättvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Glättwalze (64) als Durchbiegungseinstellwalze ausgeführt ist.

6. Glättvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenz­ geschwindigkeit (ΔV) einstellbar ist.

7. Glättvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Transportband (62) als einem polymeren, elastischen Material, vorzugsweise aus einem Polyurethan besteht.

8. Verfahren zur Glättung einer Papierbahn, bei dem die Papierbahn (11) im noch feuchten Zustand mittels eines Transportbandes (62) zwischen einer vorgeordneten und einer nachgeordneten Einheit der Papiermaschine transportiert wird und durch Rutschkontakt mit einer Glättwalze (64), die gegenüber der Geschwindigkeit (V₂) des Transportbandes (62) eine Differenzgeschwindigkeit (ΔV) aufweist, einseitig geglättet wird.