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Dokumentenidentifikation DE102006028420A1 27.12.2007
Titel Rollneigung
Anmelder Voith Patent GmbH, 89522 Heidenheim, DE
Erfinder Schlieckau, Torben, 89522 Heidenheim, DE
DE-Anmeldedatum 21.06.2006
DE-Aktenzeichen 102006028420
Offenlegungstag 27.12.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 27.12.2007
IPC-Hauptklasse D21G 7/00(2006.01)A, F, I, 20060621, B, H, DE
IPC-Nebenklasse D21F 5/00(2006.01)A, L, I, 20060621, B, H, DE   D21F 5/18(2006.01)A, L, I, 20060621, B, H, DE   
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verminderung der Rollneigung von einseitig beschichteten Papierbahnen (1) innerhalb einer Maschine zur Herstellung derselben, in der eine Seite der Papierbahn (1) in einer Beschichtungseinheit (5) beschichtet und die Papierbahn (1) anschließend in einer Trocknungseinheit (2) kontaktlos getrocknet wird.
Erfindungswesentlich ist dabei, dass die unbeschichtete Seite der Papierbahn (1) vor der Trocknungseinheit (2) mittels Vorfeuchter (3) befeuchtet wird.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verminderung der Rollneigung von einseitig beschichteten Papierbahnen innerhalb einer Maschine zur Herstellung derselben, in der eine Seite der Papierbahn in einer Beschichtungseinheit beschichtet und die Papierbahn anschließend in einer Trocknungseinheit kontaktlos getrocknet wird.

Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Verminderung der Rollneigung von einseitig beschichteten Papierbahnen innerhalb einer Maschine zur Herstellung derselben, in der die Papierbahn zur einseitigen Beschichtung durch eine Beschichtungseinheit und anschließend durch eine Trocknungseinheit zur kontaktlosen Trocknung geführt wird.

Einseitig gestrichene Papiere entwickeln während der Herstellung auf Grund unterschiedlicher Schrumpfung beider Bahnseiten eine ausgeprägte Rollneigung.

Durch eine Rückbefeuchtung nach dem Strichauftrag und der Trocknung sollen diese Spannungen im Papier wieder gelöst werden.

Dies gelingt aber nicht immer in befriedigendem Umfang.

Die Aufgabe der Erfindung ist es daher die Rollneigung der Papierbahn mit möglichst einfachen Mitteln zu vermindern.

Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe beim Verfahren dadurch gelöst, dass die unbeschichtete Seite der Papierbahn vor der Trocknungseinheit mittels Vorfeuchter befeuchtet wird.

Für die Vorrichtung ist wesentlich, dass die unbeschichtete Seite der Papierbahn vor der Trocknungseinheit zur Befeuchtung an einem Vorfeuchter entlang geführt wird.

Dabei wurde erkannt, dass es in der Trocknungseinheit oft zu einer Übertrocknung der nicht-beschichteten Seite der Papierbahn kommt.

Da die Wasserabsorptionsfähigkeit auf Grund von Kapillarkräften und hydrophilen Wechselwirkungen umso größer ist, je feuchter die Papierbahn, bzw. die entsprechende Seite der Papierbahn ist, hat diese Übertrocknung eine Verschlechterung der Befeuchtungseigenschaften der nicht-beschichteten Seite der Papierbahn nach der Trocknungseinheit zur Folge.

Im Ergebnis lässt sich die Rollneigung nur ungenügend verbessern.

Durch die Befeuchtung der unbeschichteten Seite der Papierbahn bereits vor der Trocknungseinheit wird einer Übertrocknung dieser Bahnseite wirkungsvoll vorgebeugt.

Bei geringen, durch die Beschichtung aufgetragenen Feuchtigkeitsmengen und/oder hoher Bahnfestigkeit kann der Vorfeuchter bzw. die von ihm auftragbare Flüssigkeitsmenge bereits zur Beeinflussung der Rollneigung genügen.

In allen anderen Fällen sollte die unbeschichtete Seite der Papierbahn nach der Trocknungseinheit zur Befeuchtung an einer weiteren Befeuchtungseinheit vorbeigeführt werden.

Durch die Befeuchtung vor der Trocknungseinheit wird eine Übertrocknung der unbeschichteten Seite der Papierbahn vermieden und so die Beeinflussung der Rollneigung über eine, sich an die Trocknungseinheit anschließende Befeuchtung durch die Befeuchtungseinheit wesentlich wirkungsvoller.

Für die kontaktlose Trocknung der Papierbahn eignen sich insbesondere Trocknungseinheiten in Form von Schwebetrocknern oder Infrarot-Trocknern.

Die kontaktlose Trocknung macht sich wegen der noch feuchten Beschichtung der Papierbahn erforderlich, ermöglicht aber insbesondere bei Infrarot-Trocknern keine separate Steuerung der Trocknung von Ober- und Unterseite der Papierbahn.

Daher neigen diese Trocknungseinheiten besonders zur Übertrocknung der unbeschichteten Bahnseite.

Im Interesse der Kompaktheit ist es vorteilhaft, wenn der Vorfeuchter unmittelbar vor der Trocknungseinheit angeordnet ist.

Falls es sich jedoch erforderlich macht, eventuell entstehenden Sprühnebel des Vorfeuchters von der Trocknungseinheit fern zu halten, so kann es von Vorteil sein, wenn zwischen dem Vorfeuchter und der Trocknungseinheit eine von der Papierbahn umschlungene Leitwalze angeordnet ist.

Optimale Verhältnisse ergeben sich, wenn die Kapazität des Vorfeuchters und/oder der Trocknungseinheit so ausgelegt sind, dass die Papierbahn nach dem Vorfeuchter einen Feuchtegehalt zwischen 7 und 13%, vorzugsweise zwischen 9 und 12 % und/oder nach der Trocknungseinheit einen Feuchtegehalt zwischen 4 und 10%, vorzugsweise zwischen 5 und 8% aufweist.

Je nach Art und Feuchtegehalt der Papierbahn kann es von Vorteil sein, wenn der Vorfeuchter die Papierbahn mit Wasser oder mit einem Luft-Wasser-Gemisch oder mit einem Dampf-Wasser-Gemisch beaufschlagt.

Für den Wasserauftrag eignet sich ein Vorfeuchter in Form eines Spritzrohres oder eines Düsenfeuchters.

Die Befeuchtungseinheit sollte die Papierbahn mit Wasser, einem Luft-Wasser-Gemisch oder einem Dampf-Wasser-Gemisch beaufschlagen.

Für den Auftrag eines Gemisches sollten für den Vorfeuchter bzw. die Befeuchtungseinheit Düsenfeuchter zum Einsatz kommen.

Um die Feuchteverteilung quer zur Bahnlaufrichtung beeinflussen zu können, ist es von Vorteil, wenn der Vorfeuchter und/oder die Befeuchtungseinheit in Zonen quer zur Bahnlaufrichtung steuerbar sind.

Nachfolgend soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der beigefügten Zeichnung zeigt die Figur einen schematischen Teilquerschnitt durch eine Papiermaschine mit einer Beschichtungseinheit 5, d.h. konkret einer Streicheinrichtung zum Aufbringen eines Strichs, hier beispielhaft auf die Unterseite der Papierbahn 1.

Dies führt zu einer Erhöhung der Feuchtigkeit der Papierbahn 1 auf der Seite des Strichs. Um dies auszugleichen, wird die ungestrichene Seite der Papierbahn 1 anschließend von einem Vorfeuchter 3 befeuchtet.

Dieser Vorfeuchter 3 ist hier zur Vereinfachung als quer zur Bahnlaufrichtung 8 verlaufendes Spritzrohr zum Aufsprühen von Wasser auf die Oberseite der Papierbahn 1 ausgebildet.

Für den Auftrag eines Gemisches oder von Wasser kann der Vorfeuchter 3 auch als Düsenfeuchter ausgeführt sein.

Ebenso ist es bei Bedarf möglich, die vom Vorfeuchter 3 aufgebrachte Feuchtigkeitsmenge in Zonen quer zur Bahnlaufrichtung 8 separat zu steuern.

Nach dem Vorfeuchter 3 umschlingt die Papierbahn 1 mit ihrer unbeschichteten Seite eine Leitwalze 6 und läuft von dort in eine Trocknungseinheit 2 in Form eines Infrarottrockners zur kontaktlosen Trocknung der Papierbahn 1.

Diese Leitwalze 6 trennt den Bereich des Vorfeuchters 3 von der Trocknungseinheit 2 und verhindert so das Eindringen von Sprühnebel in die Trocknungseinheit 2.

Außerdem kommt es während der Umschlingung der Leitwalze 6 auch zu einem besseren Eindringen und Verteilen der vom Vorfeuchter 3 aufgebrachten Feuchtigkeit auf Grund des hydrodynamischen Drucks.

Durch die Befeuchtung mittels Vorfeuchter 3 wird in der Trocknungseinheit 2 eine Übertrocknung der ungestrichenen und ansonsten trockneren Seite der Papierbahn 1 verhindert.

Dadurch wiederum bleibt die Wasseraufnahmefähigkeit der ungestrichenen Seite der Papierbahn 1 nach der Trocknungseinheit 2 erhalten, so dass über eine folgende Befeuchtungseinheit 4 die Rollneigung effektiv und umfassend bekämpft werden kann.

Hierzu wird von der Befeuchtungseinheit 4 in Form eines Düsenfeuchters die ungestrichene Seite der Papierbahn 1 mit einem Luft-Wasser- oder einem Dampf-Wasser-Gemisch beaufschlagt.

Auch hier ist die aufgetragene Feuchtigkeit zur Beeinflussung des Feuchtequerprofils der Papierbahn 1 in Zonen quer zur Bahnlaufrichtung 8 steuerbar.

Die Befeuchtungseinheit 4 kann aber auch von einem Walzenfeuchtwerk ohne Querprofilierung gebildet werden.

Zwischen der Trocknungseinheit 2 und der Befeuchtungseinheit 4 umschlingt die Papierbahn 1 eine Umlenkeinrichtung 7, wobei sich die beschichtete, d. h. gestrichene Seite der Papierbahn 1 auf einem Luftpolster der Umlenkeinrichtung 7 abstützt.

Vor der Beschichtungseinheit 5 und nach der Befeuchtungseinheit 4 läuft die Papierbahn 1 in Trockengruppen zur Trocknung über beheizte Trockenzylinder.

Der Feuchtegehalt der Papierbahn 1 liegt nach dem Vorfeuchter zwischen 9 und 12% und nach der Trocknungseinheit 2 zwischen 5 und 8%.

Durch die Vermeidung einer Übertrocknung der Papierbahn 1 in der Trocknungseinheit 2 kann die Feuchtigkeit der ungestrichenen Seite an beliebiger Stelle nach der Beschichtungseinheit 5 effizient beeinflusst werden.

Auf diese Weise kann eine Papierbahn 1 ohne innere Spannungen und mit sehr guter Flachlage hergestellt werden.


Anspruch[de]
Verfahren zur Verminderung der Rollneigung von einseitig beschichteten Papierbahnen (1) innerhalb einer Maschine zur Herstellung derselben, in der eine Seite der Papierbahn (1) in einer Beschichtungseinheit (5) beschichtet und die Papierbahn (1) anschließend in einer Trocknungseinheit (2) kontaktlos getrocknet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die unbeschichtete Seite der Papierbahn (2) vor der Trocknungseinheit (2) mittels Vorfeuchter (3) befeuchtet wird. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die unbeschichtete Seite der Papierbahn (1) nach der Trocknungseinheit (2) mittels Befeuchtungseinheit (4) befeuchtet wird. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Trocknungseinheit (2) als Schwebetrockner ausgeführt ist. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Trocknungseinheit (2) als Infrarot-Trockner ausgebildet ist. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorfeuchter (3) unmittelbar vor der Trocknungseinheit (2) angeordnet ist. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Vorfeuchter (3) und der Trocknungseinheit (2) eine von der Papierbahn (1) umschlungene Leitwalze (6) angeordnet ist. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Papierbahn (1) nach dem Vorfeuchter (3) einen Feuchtegehalt zwischen 7 und 13%, vorzugsweise zwischen 9 und 12 % aufweist. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Papierbahn (1) nach der Trocknungseinheit (2) einen Feuchtegehalt zwischen 4 und 10%, vorzugsweise zwischen 5 und 8% aufweist. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorfeuchter (3) die Papierbahn (1) mit Wasser beaufschlagt. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorfeuchter (3) die Papierbahn (1) mit einem Luft-Wasser-Gemisch beaufschlagt. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorfeuchter (3) die Papierbahn (1) mit einem Dampf-Wasser-Gemisch beaufschlagt. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Befeuchtungseinheit (4) die Papierbahn (1) mit Wasser beaufschlagt. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Befeuchtungseinheit (4) die Papierbahn (1) mit einem Luft-Wasser-Gemisch beaufschlagt. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Befeuchtungseinheit (4) die Papierbahn (1) mit einem Dampf-Wasser-Gemisch beaufschlagt. Vorrichtung zur Verminderung der Rollneigung von einseitig beschichteten Papierbahnen (1) innerhalb einer Maschine zur Herstellung derselben, in der die Papierbahn (1) zur einseitigen Beschichtung durch eine Beschichtungseinheit (5) und anschließend durch eine Trocknungseinheit (2) zur kontaktlosen Trocknung geführt wird, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die unbeschichtete Seite der Papierbahn (1) vor der Trocknungseinheit (2) zur Befeuchtung an einem Vorfeuchter (3) entlang geführt wird. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die unbeschichtete Seite der Papierbahn (1) nach der Trocknungseinheit (2) zur Befeuchtung an einer Befeuchtungseinheit (4) vorbeigeführt wird. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Trocknungseinheit (2) als Schwebetrockner ausgeführt ist. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Trocknungseinheit (2) als Infrarot-Trockner ausgebildet ist. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorfeuchter (3) unmittelbar vor der Trocknungseinheit (2) angeordnet ist. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Vorfeuchter (3) und der Trocknungseinheit (2) eine von der Papierbahn (1) umschlungene Leitwalze (6) angeordnet ist. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Papierbahn (1) nach dem Vorfeuchter (3) einen Feuchtegehalt zwischen 7 und 13%, vorzugsweise zwischen 9 und 12 % aufweist. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Papierbahn (1) nach der Trocknungseinheit (2) einen Feuchtegehalt zwischen 4 und 10%, vorzugsweise zwischen 5 und 8% aufweist. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorfeuchter (3) als Spritzrohr ausgebildet ist. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorfeuchter (3) als Düsenfeuchter ausgebildet ist. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorfeuchter (3) in Zonen quer zur Bahnlaufrichtung (8) steuerbar ist. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Befeuchtungseinheit (4) als Düsenfeuchter ausgebildet ist. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Befeuchtungseinheit (4) in Zonen quer zur Bahnlaufrichtung (8) steuerbar ist. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Befeuchtungseinheit (4) als Walzenfeuchtwerk ausgebildet ist.






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