DE202007014695U1

DE202007014695U1 - Vorrichtung zur Beschichtung einer Papier-, Karton- oder anderen Faserstoffbahn

Info

Publication number: DE202007014695U1
Application number: DE200720014695
Authority: DE
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2007-10-20
Filing date: 2007-10-20
Publication date: 2007-12-13
Anticipated expiration: 2017-10-21

Abstract

Vorrichtung zur Beschichtung einer Papier-, Karton- oder anderen Faserstoffbahn (1) mit einem ersten Auftragsaggregat (4) zum Aufbringen von Leim bzw. Stärke (7.1) und einem zweiten Auftragsaggregat (5) zum Aufbringen eines Streichmediums (8.1), insbesondere pigmenthaltiger Streichfarbe, dadurch gekennzeichnet, dass beide Auftragsaggregate, das heißt das erste Auftragsaggregat (4, 4') und das zweite Auftragsaggregat (5, 5') wenigstens einer Bahnseite (2a, 2b) der bis auf einen Restfeuchtegehalt getrockneten Faserstoffbahn (2) zugeordnet sind und dabei unmittelbar hintereinander derart angeordnet sind, dass sich das erste Auftragsaggregat (4, 4') zum Aufbringen von Leim bzw. Stärke (7.1) in stromaufwärtiger Richtung und sich das zweite Auftragsaggregat (5, 5') zum Aufbringen wenigstens eines pigmenthaltigen Streichmediums (8.1) in stromabwärtiger Richtung der laufenden Faserstoffbahn (2) befindet und erst danach eine Nachtrockeneinheit (6, 6'), die die mit beiden Auftragsaggregaten (4, 5 bzw. 4', 5') aufgebrachten Schichten trocknet, angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Beschichtung einer Papier-, Karton- oder anderen Faserstoffbahn mit einem ersten Auftragsaggregat zum Aufbringen von Leim bzw. Stärke und einem zweiten Auftragsaggregat zum Aufbringen eines Streichmediums, insbesondere Streichfarbe.
Bei vielen Papiersorten wird bereits im konstanten Teil oder im Nassteil einer Bahnherstellungsmaschine (Papiermaschine) Stärke der Rohpapiermischung zugesetzt. Dies hat jedoch technologische Grenzen. Außerdem ist dieser Vorgang teuer. Nachteilig ist auch die geringe Retention des Leimes im Nassteil der Maschine.
Häufig wird aber erst in einem späteren Arbeitsgang zur Verfestigung der Bahn Leim oder Stärke auf eine oder beide Bahnseiten aufgebracht. Das erfolgt mit Hilfe einer Leimpresse, welche vom Konzern der Anmelderin unter der Bezeichnung "Speedsizer" vertrieben wird. Anschließend wird die Bahn bzw. die Schicht getrocknet.
Soll die durch die Leimung bzw. Stärkebehandlung verfestigte Bahn noch veredelt werden bzw. zur Bedruckung geeignet sein, wird sie danach noch mit einer oder mehreren Auftragsaggregaten mit Streichfarbe ein- oder beidseitig behandelt.
Zum Stand der Technik sei beispielsweise auf die DE-A1 198 23 723 und die DE-A1 198 23 740 . verwiesen.
Nachteil hierbei ist, dass insgesamt ein hoher maschineller und verfahrenstechnischer Aufwand für das Leimen und das Streichen notwendig ist. Der Gesamtwirkungsgrad der Produktion eines gestrichenen Papiers ist noch nicht zufriedenstellend.
Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung eine Vorrichtung anzugeben, die einfacher als bisher aufgebaut ist und mit der ein höherer Wirkungsgrad bei deren Herstellung bzw. Veredelung erreichbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung gemäß dem Kennzeichen des Anspruches 1. Demgemäß ist vorgesehen, dass beide Auftragsaggregate, das heißt eine erstes Auftragsaggregat und ein zweites Auftragsaggregat wenigstens einer Bahnseite der zumindest bis auf einen Restfeuchtegehalt getrockneten Faserstoffbahn zugeordnet sind und dabei unmittelbar hintereinander derart angeordnet sind, dass sich das erste Auftragsaggregat zum Aufbringen von Leim bzw. Stärke in stromaufwärtiger Richtung und sich das zweite Auftragsaggregat zum Aufbringen wenigstens eines Streichmediums in stromabwärtiger Richtung der laufenden Faserstoffbahn befindet. Erst danach ist eine Nachtrockeneinheit, die die mit beiden Auftragsaggregaten aufgebrachten Schichten trocknet, angeordnet.
Dadurch, dass beide Schritte (d.h. erstens die Leimung bzw. ein Stärkeauftrag und zweitens das Streichen der Bahn) zusammengeführt werden, ist der verfahrenstechnische und apparative Aufwand erheblich gemindert. Das bedeutet auch kleinere Räumlichkeiten, in denen die Herstellungsmaschine mit ihren einzelnen Maschinenkonfigurationen untergebracht ist. Außerdem wird ein deutlich besserer Wirkungsgrad der Herstellungsmaschine, vor allem durch die nun erheblich geringere Trocknungsenergie, erreicht.
Besonders zweckmäßig ist es, wenn das Auftragsaggregat für das Leimen bzw. für den Stärkeauftrag und das Auftragsaggregat für das Streichen als eine Baueinheit ausgebildet sind. Diese Ausführung bietet sich vor allem bei Vorhangauftragsdüsen an. Derartige Ausbildungen sind zwar schon bekannt, jedoch wurden sie bisher nur für den mehrschichtigen Auftrag von Streichfarbe, nicht aber für das im Rahmen der Erfindung vorgesehene Leimen und Streichen konzipiert.
Eine sehr vorteilhafte Ausbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergibt sich, wenn das erste Auftragsaggregat für das Leimen bzw. Stärkeauftrag und das Auftragsaggregat für das Streichen ein- und derselben Stützwalze (beim indirekten Auftrag) oder ein- und derselben Auftragswalze (beim indirekten Auftrag) zugeordnet sind.
Die Vorrichtung ist dadurch sehr kompakt und bedeutet minimalen Raumbedarf.
Vorteilhaft ist es auch, wenn das erste Auftragsaggregat für das Leimen bzw. den Stärkeauftrag und das zweite Auftragsaggregat für das Streichen von gleicher Bauart sind. Das bedeutet geringere Herstellungs- oder geringere Bereitstellungskosten.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in weiteren Unteransprüchen dargelegt.
Vorhandene Faserstoffbahn-Herstellungsmaschinen (Papiermaschinen) lassen sich mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung problemlos nach- bzw. umrüsten.
Im Übrigen ist die Herstellung einer Faserstoffbahn nun effektiver, weil der bisherige Schritt des Leimens im konstanten bzw. im Nassteil der Maschine entfallen kann.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigen:
1: in schematischer Darstellung das Prinzip einer beidseitigen, simultanen Behandlung einer laufenden Faserstoffbahn;
2: in schematischer Darstellung das Prinzip einer beidseitigen, aber nacheinander erfolgenden Behandlung einer laufenden Faserstoffbahn;
3 bis 6: verschiedene Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Aufbringen von Leim bzw. Stärke und Streichfarbe;
In den einzelnen Figuren werden für gleiche Bauteile auch gleiche Bezugszeichen verwendet.
In 1 sind die einzelnen Herstellungsabschnitte, wie Stoffauflauf mit konstantem Teil, Nasspartie und Vortrockenpartie einer Papiermaschine zusammengefasst und mit 1 bezeichnet. Die hierin hergestellte rohe und durch die Herstellungsmaschine in Richtung L laufende, Faserstoffbahn 2 wird anschließend einer Auftragsstation bzw. online-Streichmaschine 3 zugeführt. Diese Auftragsstation 3 dient zur simultanen Behandlung beider Bahnseiten 2a und 2b, wie die auf beide Bahnseiten gerichteten, vertikalen Pfeile andeuten sollen. Die Auftragsstation 3 besteht aus einem Auftragsaggregat 4 für das Leimen und einem Auftragsaggregat 5 für das Streichen einer Bahnseite 2a und aus einem Auftragsaggregat 4' für das Leimen und einem Auftragsaggregat 5' für das Streichen der anderen Bahnseite 2b der Faserstoffbahn 2. Beide Auftragsaggregate 4 und 5 bzw. 4' und 5' sind jeweils unmittelbar hintereinander angeordnet. Das Auftragsaggregat 4 für das Leimen ist in stromaufwärtiger Richtung und das Auftragsaggregat 5 für das Streichen ist in stromabwärtiger Richtung der laufenden Faserstoffbahn 2 angeordnet, sodass sich die Streichschicht auf die Leim- bzw. Stärkeschicht auflegt. Im Anschluss an das beidseitige Auftragen erfolgt ein gemeinsames bzw. gleichzeitiges Trocknen beider Schichten und auch beider Bahnseiten 2a und 2b mit einer Nachrockeneinrichtung 6, die aus einer Kombination von kontaktlosen Trocknern und Trockenzylindern besteht.
Der Platzbedarf der Vorrichtung ist dabei äußerst gering. Ebenso ist der Zeitaufwand der Behandlung der Faserstoffbahn gering.
In 2 ist eine Alternative zur in 1 gezeigten Vorrichtung dargestellt. Hier sind die Auftragsaggregate 4 und 5 zunächst der ersten Bahnseite 2a zugeordnet. Danach ist eine Trocknungseinrichtung 6 vorhanden, die die Trocknung dieser Bahnseite 2a durchführt. Im Anschluss danach erfolgt die Behandlung der anderen Bahnseite 2b, wie mit den Auftragsaggregaten 4' und 5' sowie der Trocknungseinrichtung 6 angegeben ist. Diese Anordnung und Verfahrensführung eignet sich vor allem für empfindlichere Papiersorten.
3 zeigt eine erste Ausführungsvariante einer Auftragsstation 3 bzw. 3' der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Bei dieser Variante sind die Auftragsaggregate 4 und 5 für das Leimen und das Streichen als eine Baueinheit ausgebildet. Im Beispiel der 3 ist ein Vorhangauftragswerk gezeigt, wobei die Auftragsaggregate 4 und 5 Düsen für den Auftrag in direkter Weise darstellen sollen. Aus diesen Düsen werden jeweils ein frei fallender Vorhang 7, bestehend aus Leim und ein weiterer fallender Vorhang 8, bestehend aus Streichfarbe, im Wesentlichen der Schwerkraft unterliegend direkt an die darunter laufende Faserstoffbahn 2 abgegeben.
In 4 ist beispielhaft dargestellt, dass anstelle des jeweils einen einzigen Leimvorhangs 7 und des einen einzigen fallenden Streichfarbenvorhangs 8 – wie in 3 gezeigt – auch jeweils mehrere Vorhänge bzw. ein Mehrfachvorhang 7n vom Auftragsaggregat 4 und ebenso mehrere Vorhänge bzw. ein Mehrfachvorhang 8n vom Auftragsaggregat 5 jeweils zur Ausbildung einer Mehrfachschicht, bestehend aus Leim bzw. Stärke 7.1 und pigmenthaltiger Streichfarbe 8.1, abgegeben und an die jeweilige Bahnseite in direkter Weise aufgebracht werden können. Je nachdem wieviel und welche der besagten Schichten gewünscht sind, ist das jeweilige Auftragsaggregat mit entsprechenden Abgabeöffnungen versehen.
Auch bei dieser in 4 gezeigten Anordnung bilden die Auftragsaggregate 4 und 5 eine platzsparende Baueinheit.
5 zeigt eine andere Variante einer Auftragsstation 3, bei der die Auftragsaggregate 4 und 5 ebenfalls wieder eine Baueinheit bilden. Beide Auftragsaggregate bringen ihr Auftragsmedium hier in Form von Freistrahlen unter Druck von unten her auf die Faserstoffbahn in direkter Weise auf.
Der mit dem Auftragsaggregat 4 abgegebene Leim bzw. Stärke gelangt also in Form von Freistrahlen 9 und die mit dem Auftragsaggregat 5 abgegebene Streichfarbe gelangt in Form von Freistrahlen 10 auf die Faserstoffbahn. Die in Richtung L laufende Faserstoffbahn 2 umschlingt dabei teilweise eine in Richtung R drehenden Stützwalze 11.
In Abwandlung der Vorrichtung gemäß 5 ist in 6 gezeigt, dass auch voneinander getrennte, und damit keine Baueinheit miteinander bildende Auftragsaggregate 4 und 5 möglich sind. Diese Auftragsaggregate sind aber ebenso wie bei 5 gezeigt, ein- und derselben in Pfeilrichtung R drehenden Stützwalze 11 zugeordnet.
Eingezeichnet in den 5 und 6, aber nicht mit Bezugszahl versehen sind noch Rakelelemente, die das aufgebrachte Auftragsmedium entweder auf ein gewünschtes Maß bringen oder auch nur vergleichmäßigen.
Eine weitere Variante der Ausbildung einer Auftragsstation 3 zeigt 7. Hier ist die beidseitige, simultane Behandlung der Faserstoffbahn 2 mittels einer Filmpresse bzw. einer als Speedsizer oder Speedcoater bezeichneten Einrichtung dargestellt. Die besagte Auftragsstation 3, die in indirekter Weise das Auftragsmedium an die Faserstoffbahn abgibt, besteht aus zwei parallel angeordneten Auftragswalzen 11. Diese Auftragswalzen 11 sind gegeneinander gepresst und bilden daher miteinander einen Pressspalt (Nip), den die Faserstoffbahn 2 in Laufrichtung L passiert. Im Nip bzw. Pressspalt empfängt die Faserstoffbahn 2 bzw. jeweils deren Bahnseite 2a und 2b (oder alternierend jeweils nur eine Bahnseite bei gewünschtem einseitigen Auftrag) von der zugeordneten Auftragswalze 12 bzw. 12' nacheinander den Leim bzw. Stärke aus dem Auftragsaggregat 4 bzw. 4' und die Streichfarbe aus dem Auftragsaggregat 5 bzw. 5'.
Die Auftragsaggregate 4 und 5 bzw. 4' und 5' sind platzsparend ein- und derselben Auftragswalze 12 bzw. 12' zugeordnet.
Die 7 zeigt, wie gesagt, die gleichzeitige Behandlung beider Bahnseiten 2a und 2b. Soll nur eine der beiden Bahnseiten behandelt werden, fungiert die Auftragswalze der Gegenseite als Stützwalze. Das zugehörige Auftragsaggregat ist dabei von der betreffenden Walze abgeschwenkt oder auch gar nicht vorhanden.
Nachzutragen ist, dass wie alle Figuren zeigen, beide Auftragsaggregate unmittelbar – also ohne Zwischtrocknungseinrichtungen – nacheinander angeordnet sind.
Das erste Auftragsaggregat 4, 4' ist in stromaufwärtiger Richtung und das Auftragsaggregat 5, 5' ist in stromabwärtiger Richtung der in Richtung L laufenden Faserstoffbahn 2 angeordnet.

1: Papiermaschine
2: Faserstoffbahn
2a: eine Bahnseite
2b: andere Bahnseite
3: Auftragstation
4, 4': Auftragsaggregat für das Leimen
5, 5': Auftragsaggregat für das Streichen
6, 6': Nachtrockeneinrichtung
7: Vorhang bestehend aus Leim bzw. Stärke
7n: Mehrfachvorhang
7.1: Leim- bzw. Stärke
8: Vorhang bestehend aus Streichfarbe
8n: Mehrfachvorhang
8.1: pigmenthaltige Streichfarbe
9: Leim-Freistrahl
10: Streichfarben-Freistrahl
11: Stützwalze
12, 12': Auftragswalze
L: Laufrichtung
R: Richtung

Claims

Vorrichtung zur Beschichtung einer Papier-, Karton- oder anderen Faserstoffbahn (1) mit einem ersten Auftragsaggregat (4) zum Aufbringen von Leim bzw. Stärke (7.1) und einem zweiten Auftragsaggregat (5) zum Aufbringen eines Streichmediums (8.1), insbesondere pigmenthaltiger Streichfarbe, dadurch gekennzeichnet, dass beide Auftragsaggregate, das heißt das erste Auftragsaggregat (4, 4') und das zweite Auftragsaggregat (5, 5') wenigstens einer Bahnseite (2a, 2b) der bis auf einen Restfeuchtegehalt getrockneten Faserstoffbahn (2) zugeordnet sind und dabei unmittelbar hintereinander derart angeordnet sind, dass sich das erste Auftragsaggregat (4, 4') zum Aufbringen von Leim bzw. Stärke (7.1) in stromaufwärtiger Richtung und sich das zweite Auftragsaggregat (5, 5') zum Aufbringen wenigstens eines pigmenthaltigen Streichmediums (8.1) in stromabwärtiger Richtung der laufenden Faserstoffbahn (2) befindet und erst danach eine Nachtrockeneinheit (6, 6'), die die mit beiden Auftragsaggregaten (4, 5 bzw. 4', 5') aufgebrachten Schichten trocknet, angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beide Auftragsaggregate (4, 5 bzw. 4', 5') als eine gemeinsame Baueinheit ausgebildet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass beide Auftragsaggregate (4, 5 bzw. 4', 5') ein- und derselben Stützwalze (11) bei direktem Auftrag bzw. ein- und derselben Auftragswalze (12) bei indirektem Auftrag auf die Faserstoffbahn (1) zugeordnet sind.
Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Auftragsaggregat (4, 4') für das Leimen bzw. den Stärkeauftrag und das zweite Auftragsaggregat (5, 5') für das Streichen gleiche Bauart aufweisen.
Vorrichtung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beide Auftragsaggregate (4, 5 bzw. 4'; 5') das jeweilige Auftragsmedium auf nur eine Bahnseite (2a oder 2b) aufbringen.
Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass beide Auftragsaggregate (4, 5 bzw. 4'; 5') das jeweilige Auftragsmedium simultan auf beide Bahnseiten (2a, 2b) aufbringen.
Vorrichtung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beide Auftragsaggregate (4, 5 bzw. 4'; 5') im Wesentlichen zeitgleich arbeiten.
Vorrichtung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Auftragsaggregate (4, 5 bzw. 4', 5') Düsenaggregate, insbesondere Vorhangauftragsdüsen oder Freistrahlauftragsdüsen, denen gewünschtenfalls jeweils eine Rakeleinrichtung nachordenbar ist, vorgesehen sind.