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