DE202007005188U1 - Vorrichtung zur Herstellung und Behandlung einer Materialbahn - Google Patents

Abstract

Vorrichtung zur Herstellung und Behandlung einer Materialbahn W, insbesondere aus Papier oder Karton, mit einer Bahnbildungseinrichtung, die kontinuierlich eine Materialbahn bildet, mit einer Entwässerungs- und Trockenpartie, mit einer Auftragseinrichtung zum Auftragen von flüssigem oder pastösem Auftragsmedium auf wenigstens eine Seite der laufenden Materialbahn, die das Auftragsmedium kontaktlos von einem Auftragswerk aus über einen freifallenden Vorhang auf die laufende Materialbahn aufbringt, mit einem Glättwerk und mit einer Materialbahnaufrollungseinrichtung zum Aufrollen der Materialbahn auf eine jeweilige Materialbahnrolle, dadurch gekennzeichnet, dass das Auftragswerk als Mehrschichtauftragswerk (7) ausgebildet ist, das durch mehrere Zufuhreinrichtungen (9, 10) aus dazugehörigen Vorratsbehältern (8) einen freifallenden, mehrschichtigen Vorhang (13) bildet.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung und Behandlung einer Materialbahn, insbesondere aus Papier oder Karton, mit einer Bahnbildungseinrichtung, die kontinuierlich eine Materialbahn bildet, mit einer Entwässerungs- und Trockenpartie, mit einer Auftragseinrichtung zum Auftragen von flüssigem oder pastösem Auftragsmedium auf wenigstens eine Seite der laufenden Materialbahn, die das Auftragsmedium kontaktlos von einem Auftragswerk aus über einen freifallenden Vorhang auf die laufende Materialbahn aufbringt, mit einem Glättwerk und mit einer Materialbahnaufrollungseinrichtung zum Aufrollen der Materialbahn auf eine jeweilige Materialbahnrolle.
• Rohpapier wird zur Verbesserung einer Bedruckbarkeit und auch zur Verbesserung seiner optischen Eigenschaften im Allgemeinen mit einer pigmenthaltigen Streichfarbe beschichtet. Da die Anforderungen an die Produktionsgeschwindigkeiten von Papier immer höher werden, steigen auch die Anforderungen an die verfahrenstechnische Beherrschung des Pigmentauftrages, um hochwertiges gestrichenes Papier bedarfsgerecht und wirtschaftlich herzustellen.
• Bekannt sind Auftragsverfahren, wobei das Auftragsmedium über Walzen zugeführt wird, zwischen denen die zu beschichtende Materialbahn durchläuft ( EP 0 674 047 A2 ).
• Bekannt ist weiterhin auch ein sogenanntes Rakel-Auftragsverfahren, wobei Auftragsmedium über eine Rakel oder einen dünnen Stab aufgebracht wird.
• In neuerer Zeit wird zum Auftragen von flüssigem oder pastösem Aufragsmedium auch ein sogenanntes Vorhangstreichen durchgeführt, wobei der Pigmentauftrag durch eine freifallende dünne, von zwei freien Oberflächen begrenzte Flüssigkeitsschicht, dem Vorhang, auf die bewegliche Papierbahn auftrifft und dabei den Beschichtungsfilm bildet.
• Im Papiermaschinenbau sind im Wesentlichen hierzu zwei Verfahren bekannt, nämlich einmal ein Vorhangstreichen nach dem Slide-Type-Verfahren, wobei das Auftragsmedium über eine Schrägfläche mit einer Nase oder einer Überlauf kante am vorderen Ende zur Bildung des Vorhanges aufgebracht wird und einem „Slot-Type-Verfahren", wobei der Vorhang direkt durch ein oder mehrere sich über die Breite der Papierbahn erstreckende Kammern mit schlitzförmigen Öffnungen gebildet ist. Hierzu wird beispielsweise auf die S 4,109,611 und die DE 199 03 559 A1 verwiesen.
• Die Herstellung und Behandlung inklusive dem Auftrag eines Auftragsmediums auf wenigstens einer Seite der Materialbahn konnte im sogenannten Online-Betrieb nur durch Auftragsvorrichtungen mit berührenden Auftragswerken vorgenommen werden, wie dies vorstehend anhand des Walzen- oder Rakelauftrages beschrieben worden ist.
• Kontaktlose Auftragsvorrichtungen, wie die vorstehend genannte Beschichtung über einen freifallenden Vorhang, wurden bisher nur im sogenannten Offline-Betrieb in einer gegenüber der Maschine zur Herstellung der Materialbahn gesonderten Streich- oder Auftragsmaschine verwendet, der die zu behandelnde Materialbahn extra zugeführt werden musste. Zwar wurde in der WO 2204/001131 A2 bereits ein kontaktloses Streichen der Materialbahn auch im Online-Betrieb vorgeschlagen, aber dabei handelte es sich lediglich um ein einfaches Beschichtungsverfahren mit einem Auftragsmedium. Mehr schichtige Auftragsverfahren, ein sog. „multilayer curtain coating" wurde bisher nach wie vor im Offline-Betrieb aufgrund der Komplexibilität des Verfahrens durchgeführt.
• Berührende bzw. kontaktierende Auftragsvorrichtungen im Online-Betrieb sind insofern problematisch, als durch die Berührung eine erhöhte Gefahr für Bahnabrisse gegeben ist, wodurch die gesamte Produktionslinie zum Stillstand kommt.
• Gegenüber einem Online-Betrieb hat ein Offline-Betrieb den Nachteil eines niedrigeren Wirkungsgrades. Darüber hinaus ist eine nachträgliche Behandlung der Materialbahn im Offline-Betrieb produktionstechnisch ungünstig. Dies bedeutet, eine Integrierung im Online-Betrieb mit einer kontaktlosen Auftragseinrichtung wäre von Vorteil, wenn die dabei auftretende Komplexibilität beim Aufbringen von individuellen Schichten des Auftragsmediums, beherrschbar wäre.
• Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im gekennzeichneten Teil von Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.
• Durch das erfindungsgemäße Auftragswerk lassen sich auch aus mehreren individuellen Schichten gebildete Auftragsmedien kontaktlos durch einen freifallenden Vorhang im Online-Betrieb aufbringen, womit die Nachteile eines Offline-Betriebes vermieden werden.
• Erfindungsgemäß kann dabei das Auftragsmedium über Schlitze oder auch über eine längere Fließ- oder Gleitfläche zugeführt werden.
• Die Anordnung der erfindungsgemäßen Auftragseinrichtung kann an beliebiger Stelle in der Vorrichtung zur Herstellung der Materialbahn angeordnet sein.
• Eine mögliche vorteilhafte Anordnung liegt zwischen der Trockenpartie und dem Glättwerk. Selbstverständlich ist jedoch auch eine Anordnung nach dem Glättwerk möglich. Wesentlich ist lediglich, dass die Auftragseinrichtung in einem Online-Betrieb integriert ist.
• Nach Aufbringen des Auftragsmediums wird man im Allgemeinen noch eine weitere Trocknungseinrichtung zum raschen Trocknen der aufgebrachten Schichten vorsehen.
• Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung prinzipmäßig beschrieben.
• 1 zeigt schematisch den Aufbau einer Vorrichtung zum Herstellen und Behandeln einer Papier- oder Kartonbahn.
• 2 zeigt in einer schematischen Seitenansicht die erfindungsgemäße Auftragseinrichtung.
• Aus Platzgründen ist die in der 1 dargestellte Vorrichtung zweiteilig mit einer oberen und einer unteren Darstellung gezeichnet. Selbstverständlich erstreckt sich die Vorrichtung in der Praxis in eine Richtung hintereinander.
• Da die Vorrichtung zur Papier- oder Kartonherstellung grundsätzlich allgemein bekannt ist, wird nachfolgend nicht näher darauf eingegangen. Es werden lediglich die einzelnen Teile kurz erwähnt.
• In üblicher Weise weist die Vorrichtung, nämlich eine Papiermaschine, einen Stoffauflauf mit einer Siebpartie als Bahnbildungseinrichtung auf. In dem Stoffauflauf und der Siebpartie wird aus einer Fasersuspension in einem konstanten Volumenstrom eine Bahn W gebildet. Anschließend folgt eine längere Nasspartie zur Entwässerung mit einer anschließenden Trockenpartie. Hinter der Trockenpartie folgt in Bahnlaufrichtung normalerweise ein Glättwerk Abschließend folgt hinter dem Glättwerk eine Materialbahnaufrollungseinrichtung zum Aufrollen der Papier- oder Kartonbahn auf eine jeweilige Materialbahnrolle. Da der Aufbau einer Papiermaschine allgemein bekannt ist, sind die vorstehend genannten Teile nicht gesondert dargestellt.
• Zwischen der Trockenpartie und dem Glättwerk oder auch nach dem Glättwerk ist nun eine Auftragseinrichtung 5 angeordnet. Hinter der Auftragseinrichtung 5 folgt eine Trocknungseinrichtung 6.
• Die Auftragseinrichtung 5 ist aus der 2 näher ersichtlich. Die Auftragseinrichtung 5 weist ein Auftragswerk als Mehrschichtauftragswerk 7 auf, in welchem mehrere Vorratsbehälter 8 für Auftragsmedien angeordnet sind. Von den Vorratsbehältern 8 aus führen Schlitze 9, die sich über die gesamte Breite der Papierbahn erstrecken zu Auslassschlitzöffnungen 10, die sich zu einer Fließfläche 11 hin öffnen. Die Fließfläche 11 ist zu der Papierbahn W geneigt, so dass aus den Auslassschlitzöffnungen 10 austretendes Auftragsmedium entsprechend unter Bildung einer mehrlagigen Schicht auf der geneigten Fließfläche 11 nach unten fließt. Am unteren Ende der Fließfläche 11 befindet sich eine Lippe 12, die sich ebenfalls über die gesamte Breite der Papierbahn erstreckt. Von der Lippe 12 aus gelangt das mehrschichtige Auftragsmedium als freifallender Vorhang 13 auf die Papierbahn W, die kontinuierlich unter dem Auftragswerk 7 in Pfeilrichtung vorbeigeführt wird.
• Je nach dem wie viel Vorratsbehälter 8 und Auslassschlitzöffnungen 10 vorhanden sind, ergibt sich eine entsprechende Anzahl von Schichten, die auf die Papierbahn W aufgebracht werden. Hinter der Auftragsein richtung 5 ist – wie bereits erwähnt – zur Trocknung des aufgebrachten Auftragsmediums noch eine zusätzliche Trocknungseinrichtung 6 angeordnet, bevor die Papierbahn in das Glättwerk 4 eintritt und auf Rollen aufgerollt wird.
• Für die Herstellung einer mehrlagigen Schicht (multilayer coating) können auch anstelle einer Fließfläche 11 eine Vielzahl von Schlitzen 14 mit Auslassschlitzöffnungen 15, die mit Verteilungs-/Zufuhrkammern 8 in Verbindung stehen, vorgesehen sein, die das Auftragsmedium als Vorhang 13 aufbringen (s. 3).
• Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist nur eine Auftragseinrichtung 5 für eine Papierbahnseite dargestellt. Selbstverständlich ist es jedoch auch möglich beide Papierbahnseiten mit Auftragsmedien zu versehen. In diesem Falle ist es lediglich erforderlich über Walzen die Papierbahn W entsprechend so umzuleiten, dass die untere Seite der Papierbahn W nach oben kommt und mit einer weiteren Auftragseinrichtung 5 in Form des Auftragswerkes 7 gemäß 2 in gleicher Weise beschichtet und anschließend getrocknet wird.
• Die Papierbahn W kann im Bereich der Auftragseinrichtung 5 mit Unterstützungselementen versehen sein, die unter der Bahn angeordnet sind, um eine sehr genaue Führung der Papierbahn und damit eine gute Beschichtung zu ermöglichen und um ein eventuelles Flattern der Papierbahn zu vermeiden. Selbstverständlich ist es jedoch auch möglich, die Papierbahn W im Bereich der Auftragseinrichtung ohne Unterstützung laufen zu lassen.
• Eine Kalandrierung der Papierbahn durch Kalander kann vor dem Beschichten der Bahn in der Auftragseinrichtung 5 mit dem Auftragswerk 7 oder auch danach erfolgen. Ebenso ist selbstverständlich auch die Möglichkeit gegeben, sowohl vor der Beschichtung als auch nach der Beschichtung eine Kalandrierung vorzunehmen.

Claims (6)

1. Vorrichtung zur Herstellung und Behandlung einer Materialbahn W, insbesondere aus Papier oder Karton, mit einer Bahnbildungseinrichtung, die kontinuierlich eine Materialbahn bildet, mit einer Entwässerungs- und Trockenpartie, mit einer Auftragseinrichtung zum Auftragen von flüssigem oder pastösem Auftragsmedium auf wenigstens eine Seite der laufenden Materialbahn, die das Auftragsmedium kontaktlos von einem Auftragswerk aus über einen freifallenden Vorhang auf die laufende Materialbahn aufbringt, mit einem Glättwerk und mit einer Materialbahnaufrollungseinrichtung zum Aufrollen der Materialbahn auf eine jeweilige Materialbahnrolle, dadurch gekennzeichnet, dass das Auftragswerk als Mehrschichtauftragswerk (7) ausgebildet ist, das durch mehrere Zufuhreinrichtungen (9, 10) aus dazugehörigen Vorratsbehältern (8) einen freifallenden, mehrschichtigen Vorhang (13) bildet.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zufuhreinrichtungen sich wenigstens annähernd über die Breite der Materialbahn erstreckende Schlitze (9) aufweisen, die mit Auslassschlitzöffnungen (10) versehen sind, die sich zu einer Fließfläche (11) hin öffnen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fließfläche (11) in Richtung auf die laufende Materialbahn geneigt ist, wobei das mehrschichtige Auftragsmedium von einer Lippe (12) der Fließfläche (11) aus als freifallender Vorhang (13) auf die Materialbahn (W) aufbringbar ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zufuhreinrichtungen ein oder mehrere Schlitze (14) aufweisen, die mit Vorratsbehältern (8) in Verbindung stehen, wobei ein oder mehrere Auslassschlitzöffnungen (15) der Schlitze (14) zur Bildung des Vorhanges (13) vorgesehen sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Mehrschichtauftragswerk (7) zwischen der Trockenpartie und dem Glättwerk angeordnet ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in Bahnlaufrichtung hinter der Auftragseinrichtung (5) eine weitere Trocknungseinrichtung (6) angeordnet ist.