AT12533U1 - Florstreichanlage für eine papier- oder kartonbahn - Google Patents

Abstract

Florstreichvorrichtung für eine Papier-/Kartonbahn, die unter der zu bestreichenden Bahn (W) positionierte Stützorgane aufweist, die eine nach einem Aufbringungspunkt positionierte Stützwalze (6) mit einem verhältnismäßig kleinen Durchmesser und ein vor der Walze positioniertes, gegen die Unterfläche der Bahn gestütztes, mit einer Gleitfläche ausgerüstetes Stützorgan (5) aufweist, das verstellbar ist, um die Bahn (W) optional entweder an einer vor dem Aufbringungspunkt (8) gelegenen Stelle zu stützen, wodurch das Streichen auf der freien Bahn erfolgt, oder an der Stelle des Aufbringungspunkts (8), wobei das Streichen auf der gestützten Bahn erfolgt, wobei mindestens eine der Stützwalzen (6), Stützorgane (5) und anderen Querkonstruktionen für die Streichvorrichtung mindestens teilweise aus Verbundmaterial gebildet sind.

Description

österreichisches Patentamt AT12 533U1 2012-07-15

Beschreibung

FLORSTREICHANLAGE FÜR EINE PAPIER- ODER KARTONBAHN

[0001] Gegenstand der vorstehenden Erfindung ist eine Florstreichanlage für eine Papier- oder Kartonbahn, bei der die zu bestreichende Bahn durch eine Florstreichstation geführt wird, in der der Streichmassenvorhang, der von der Dosiervorrichtung nach unten fließt, auf die Oberfläche der Bahn gelangt und auf dieser eine ein- oder mehrschichtige Streichmasse bildet.

[0002] Florstreicher lassen sich einteilen in solche, bei welchen die Zuführung aus Schlitzen erfolgt (slot-fed), und in solche, bei denen die Zuführung von einer Fläche aus erfolgt (slide-fed). Bei einem von einer Fläche aus zuführenden Florstreicher wird die Streichmasse mittels einer Düseneinheit auf eine schräge Fläche geführt, von der diese in Richtung auf den eine Zuführungslippe bildenden Flächenrand fließt, wobei sich beim Tropfen der Streichmasse von der Zuführungslippe ein Vorhang bildet. Bei den aus einem Schlitz zuführenden Applikationsbalken wird die Streichmasse über eine Verteilerkammer in einen engen vertikalen Schlitz gepumpt, an dessen Lippe sich ein Vorhang bildet und auf die Bahn tropft. Die Streichmasse kann in einer oder mehreren Lagen aufgetragen werden. Der erzeugte Vorhang wird mit einer Randführung, welche ihrem Namen nach am Rand des Zuführungsspalts bzw. der Zuführungslippe positioniert ist, auf einer beliebigen Breite gehalten.

[0003] Es gibt zahlreiche unterschiedliche Papier- und Kartonsorten, und diese lassen sich nach ihrem Quadratmetergewicht in zwei Klassen teilen: in Papiersorten, die einschichtig sind und ein Quadratmetergewicht von 25 - 300 g/m2 aufweisen, und in Kartons, die mit einer Mehrlagentechnik hergestellt wurden oder einschichtig sind und ein Quadratmetergewicht von 100 -600 g/m2 aufweisen. Wie zu sehen ist, ist die Grenze zwischen Papier und Karton gleitend, denn von ihrem Quadratmetergewicht her leichteste Kartons sind leichter als schwerste Papiere. Allgemein wird Papier zum Drucken und Karton zum Verpacken verwendet. Papier und Karton können gestrichen oder ungestrichen sein.

[0004] Die nachstehend dargestellten Beschreibungen sind Beispiele von heutzutage verwendeten Werten für bestreichbare Faserbahnen, und bei diesen können erhebliche Schwankungen in den angegebenen Werten auftreten. Die Beschreibungen stützen sich hauptsächlich auf die Quellenveröffentlichung Papermaking Science and Technology, Papermaking Part 3, Finishing, hrsg. v. Jokio, M., veröffentlicht bei Fapet Oy, Jyväskylä 1999, 361 Seiten.

[0005] Gestrichenes Zeitschriftenpapier (LWC = light weight coated) enthält 40 - 60 % an mechanischer Masse, 25 - 40 % an gebleichter Nadelholzzellulose und 20 - 35 % an Füll- und Überzugstoffen. Als allgemeine Werte für LWC-Papier können folgende Werte angegeben werden: Quadratmetergewicht 40 - 70 g/m2, Hunter-Glanz (ISO 8254-1) 50 - 65 %, PPS S10-Griffigkeit (SCAN-P 76/95) 0.8 - 1.5 pm (Offset) und 0.6 - 1.0 pm (Roto), Dichte 1100 - 1250 kg/m3, Remissionsgrad im Blauen (ISO 2470) 70 - 75 % und Opazität (ISO 2471) 89 - 94 %.

[0006] Als allgemeine Werte für MFC-Papier (machine fisnished coated) können folgende Werte angegeben werden: Quadratmetergewicht 50 - 70 g/m2, Hunter-Glanz (ISO 8254-1) 25 -70 %, PPS S10-Griffigkeit (SCAN-P 76/95) 2.2 - 2.8 pm, Dichte 900 - 950 kg/m3, Remissionsgrad im Blauen (ISO 2470) 70 - 75 % und Opazität (ISO 2471) 91 - 95 %.

[0007] Als allgemeine Werte für FCO-Papier (film coated offset) können folgende Werte angegeben werden: Quadratmetergewicht 40 - 70 g/m2, Hunter-Glanz (ISO 8254-1) 45 - 55 %, PPS S10-Griffigkeit (SCAN-P 76/95) 1.5 - 2.0 pm, Dichte 1000 - 1050 kg/m3, Remissionsgrad im Blauen (ISO 2470) 70 - 75 % und Opazität (ISO 2471) 91 - 95 %.

[0008] Als allgemeine Werte für MWC-Papier (medium weight coated) können folgende Werte angegeben werden: Quadratmetergewicht 70 - 90 g/m2, Hunter-Glanz (ISO 8254-1) 65 - 75 %, PPS S10-Griffigkeit (SCAN-P 76/95) 0.6 - 1.0 pm, Dichte 1150 - 1250 kg/m3, Remissionsgrad im Blauen (ISO 2470) 70 - 75 % und Opazität (ISO 2471) 89 - 94 %.

[0009] Bei HWC (heavy weight coated) beträgt das Quadratmetergewicht 100 - 135 g/m2 und 1 /5 österreichisches Patentamt AT12 533U1 2012-07-15 es kann sogar mehr als zweimal gestrichen werden.

[0010] Bei gestrichenen, auf Zellulose basierenden, holzfreien Druckpapiersorten bzw. Feinpapier (WFC) schwanken die Streichmassenmengen in großem Maße je nach Anforderung und Verwendungszweck. Nachstehend sind typische Werte für einmal oder zweimal gestrichenes, auf Zellulose basierendes Druckpapier angegeben: einmal gestrichen, Quadratmetergewicht 90 g/m2, Hunter-Glanz (ISO 8254-1) 65 - 80 %, PPS S10-Griffigkeit (SCAN-P 76/95) 0.75 -2.2 pm, Remissionsgrad im Blauen (ISO 2470) 80 - 88 % und Opazität (ISO 2471) 91 - 94 %, und zweimal gestrichen, Quadratmetergewicht 130 g/m2, Hunter-Glanz (ISO 8254-1) 70 - 80 %, PPS S10-Griffikgeit (SCAN-P 76/95) 0.65 - 0.95 pm, Remissionsgrad im Blauen (ISO 2470) 83 -90 % und Opazität (ISO 2471) 95 - 97 %.

[0011] Wärmeempfindliche Papiersorten weisen eine wärmeempfindliche Streichmasseschicht auf, die zum Beispiel wärmeempfindliches Wachs enthalten kann, das die Farbe des bildenden Stoffes und des aufnehmenden reaktiven Stoffes trennt. Bei der Erwärmung der Papieroberfläche schmilzt das Wachs und gestattet dadurch, dass die genannten Stoffe miteinander in Kontakt geraten, wodurch das gewünschte Muster gebildet wird. Als Rohpapier dient allgemein Papier im Bereich eines Quadratmetergewichts von 40 - 60 g/m2, das gewöhnlich vorgestrichen oder oberflächengeleimt ist. Die wärmeempfindliche Streichmasseschicht kann außerdem durch eine Schutzstreichmasseschicht geschützt sein.

[0012] Kartons bilden eine ziemlich heterogene Gruppe, indem sie von ihrem Quadratmetergewicht her hohe Sorten, deren Quadratmetergewicht sogar 600 g/m2 betragen kann, und von ihrem Quadratmetergewicht her niedrige Sorten beinhalten, deren Quadratmetergewicht etwa 100 g/m2 beträgt; die Sorten können von Primärfaserbasis bis hin zu 100 % Recyclingfaserbasis und von ungestrichenen bis hin zu mehrfach gestrichenen reichen.

[0013] Zu gestrichenen Kartons gehören folgende Typen: [0014] - Karton auf Primärfaserbasis (Faltkarton (FBB = folding boxboard), gebleichter Zellu losekarton (SBS = solid bleached board), Flüssigkeitspackungskarton (LPB = liquid packaging board), gestrichene weißflächige Lage (coated white top liner, carrier board)).

[0015] - Karton auf Recyclingfaserbasis (weißflächiger Graukarton (WLC = white lined chip- board), gestrichener Recyclingkarton).

[0016] Das Florstreichverfahren eignet sich prinzipiell für die Herstellung aller vorgenannten bestreichbaren Sorten. Beim Florstreichverfahren wird nicht die gleiche Glätte erzielt wie beim Rakelstreichverfahren, aber die damit erzielte Deckung ist besser als beim Rakelstreichverfahren.

[0017] Ein Problem beim Florstreichverfahren besteht darin, das Stützen der Bahn im Bereich eines Aufbringungspunkts des Streichvorhangs in der Weise anzuordnen, dass die für die Bahn zu bildende Streichmasseschicht möglichst gleichmäßig gebildet werden kann. Bei den Lösungen nach dem Stand der Technik wird das Stützen der Bahn während des Streichvorgangs typischenweise auf zwei Arten durchgeführt: Die Stütze ist an der Stelle des Aufbringungspunkts des Streichvorhangs angeordnet oder die Bahn ist mit Stützorganen gestützt, die an beiden Seiten des Aufbringungspunkts positioniert sind. Ein Streichen auf der Stütze bedeutet in der Praxis die Verwendung einer Walze als Stützelement. Eine breite und/oder schnelle Bahn erfordert die Verwendung einer Walze mit einem großen Durchmesser, um deren dynamische Eigenschaften sicherzustellen, was eine Platz raubende Lösung ist. Außerdem bringt eine große rotierende Walze viel Luft in den Aufbringungsbereich und eine Regelung des Aufbringungspunktwinkels ist in der Praxis nicht möglich. Beim Streichen auf der freien Bahn im Bereich zwischen den an beiden Seiten des Aufbringungspunkts positionierten Stützorganen ist die von den Organen erzeugte Luft allgemein kein großes Problem, aber in bestimmten Situationen kann die Schwingung der Bahn ein Problem darstellen. Außerdem ist auch diese Lösung Platz raubend.

[0018] Aus der eigenen früheren finnischen Patentveröffentlichung Fl 20055040 der Anmelderin 2/5 österreichisches Patentamt AT12 533U1 2012-07-15 ist bereits eine Anordnung bekannt, zu der unter der zu bestreichenden Bahn positionierte Stützorgane gehören, zu denen eine nach dem Aufbringungspunkt positionierte Stützwalze mit einem verhältnismäßig kleinen Durchmesser und ein vor der Walze positioniertes, mit einer Gleitfläche versehenes Stützorgan gehören, das verstellbar ist, um die Bahn optional entweder an einer vor dem Aufbringungspunkt gelegenen Stelle zu stützen, wodurch das Streichen auf der freien Bahn erfolgt, oder an der Stelle des Aufbringungspunkts, wobei das Streichen auf der gestützten Bahn erfolgt. Eine Walze mit einem verhältnismäßig kleinen Durchmesser bedeutet im Zusammenhang mit dieser Anmeldung eine Walze mit einem Durchmesser im Größenbereich kleiner als 700 mm.

[0019] Die Stellung der Stützwalze ist bevorzugt einstellbar in der Weise angeordnet, dass der Aufbringungspunkt des Vorhangs hinsichtlich der Bahn durch Verändern der Stellung der Walze einstellbar ist. Die Spitze der Gleitfläche ist bevorzugt in verschiedenen Winkelstellungen einstellbar angeordnet, wodurch beim Streichen auf der gestützten Bahn der Aufbringungswinkel durch Verändern der Winkelstellung der Spitze und gegebenenfalls auch durch Verändern der Stellung der Walze eingestellt werden kann.

[0020] Eine derartige Lösung ermöglicht die Durchführung des Streichens optional entweder auf der gestützten Bahn oder auf der freien Bahn und funktioniert an sich gut. Das Problem besteht jedoch darin, dass eine Verringerung der Größe für die Walze zu Schwingungsproblemen anlässlich der von den in der Nähe der Position der rotierenden Walzen kommenden Schwingungsanregungen führen kann, was zu einer Zunahme der Größe sowohl der Walze als auch der Querstützkonstruktionen führt, um eine ausreichende Steifheit zu erzielen, besonders bei breiten und schnelllaufenden Streichmaschinen.

[0021] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist somit, eine Lösung zustande zu bringen, mit der dieses Schwingungsrisiko im Wesentlichen eliminiert werden kann. Zum Erreichen dieser Aufgabe ist für eine Anlage nach der Erfindung charakteristisch, dass mindestens eine der Stützwalzen, Stützorgane und anderen Querkonstruktionen für die Streichvorrichtung aus Verbundmaterial gebildet ist.

[0022] Nachstehend wird die Erfindung unter Verweis auf die beigefügten Zeichnungen erklärt, wobei [0023] Fig. 1 schematisch eine Ausführungsform nach der Erfindung darstellt, bei der das

Streichen auf der freie Bahn erfolgt.

[0024] In Fig. 1 ist eine Ausführungsform einer Florstreichvorrichtung 20 nach der Erfindung dargestellt, bei der ein Streichmassevorhang 3, der von einer Zuführungslippe 2 an einer Düseneinheit 1 nach unten fließt, angeordnet ist, um an der Stelle 8, an der die Bahn frei läuft, auf der Oberfläche der zu bestreichenden Bahn W aufgebracht zu werden. Der Träger für die Düseneinheit ist mit dem Bezugszeichen 21 gekennzeichnet. Mit dem Bezugszeichen 4 ist die Anordnung zum Entfernen der mit der Bahn W mitgeführten Grenzschichtluft gekennzeichnet. Mit den Bezugszeichen 12 und 13 sind externe Leitwalzen zum Leiten der Bahn in die Streichvorrichtung und wieder aus dieser heraus dargestellt.

[0025] Zu einer Florstreichanlage nach der Erfindung gehört eine aus Verbundmaterial gefertigte Walze 6 mit einem verhältnismäßig kleinen Durchmesser, die zum Stützen der Faserbahn W an einer Stelle nach dem Aufbringungspunkt 8 angeordnet ist. Die aus Verbundmaterial bestehende Walze kann im Wesentlichen neben der vollständig aus Verbundmaterial bestehenden Walzenkonstruktion teilweise eine Verbundkonstruktion umfassen, bei der zum Beispiel nur der Mantel aus Verbundmaterial besteht, aber zum Beispiel die Endkonstruktionen samt Achsbol-zen aus Stahl gefertigt sind. Die Walze 6 ist an verschiedenen Punkten positionierbar angeordnet, um zum Beispiel ein Verändern des Aufbringungswinkels zwischen der Bahn W und dem Streichvorhang 3 zu gestatten. Zur Anlage gehört außerdem ein mit dem Bezugszeichen 5 gekennzeichnetes, einstellbares Stützorgan, das in Querrichtung zur Bahn an einem eine Querstützkonstruktion bildenden Balkenteil 11 befestigt ist. Das einstellbare Stützorgan ist verschiebbar zum Stützen der Bahn W optional entweder an einer vor dem Aufbringungspunkt 3/5

Claims (5)

1. österreichisches Patentamt AT 12 533 Ul 2012-07-15 8 gelegenen Stelle angeordnet, wodurch das Streichen wie in Fig. 1 dargestellt auf der freien Bahn erfolgt, oder an der Stelle des Aufbringungspunkts 8, wobei das Streichen auf der gestützten Bahn erfolgt. Zum Verändern des Aufbringungswinkels ist das Stützorgan außerdem hinsichtlich seiner Position bevorzugt in gewünschter Weise einstellbar. Gegebenenfalls kann auch die Walze 6 in einer von der Einstellung des Aufbringungswinkels vorausgesetzten Weise verschoben werden. Auch das Stützorgan 5 und das Balkenteil 11 sind bevorzugt mindestens teilweise aus Verbundmaterial gebildet. Das Stützorgan 5 ist bevorzugt gewölbt gegen die sich an der Unterfläche der Bahn befindlichen Gleitfläche in Laufrichtung der Bahn gebildet und die Gleitfläche ist außerdem bevorzugt bombiert. Das Stützorgan 5 kann auch aus einer Walze bestehen. Auch die anderen Querkonstruktionen, wie die Düseneinheit 1, der Träger 21 für die Düseneinheit, der Entlüfter 41 für die Grenzschichtluft und die sich in der Streichstation möglicherweise nach der Stützwalze und/oder vor dem Stützorgan 5 befindlichen eine oder mehrere Leitwalzen sind bevorzugt mindestens teilweise aus Verbundmaterial gebildet. [0026] Das Verbundmaterial bzw. der Verbundwerkstoff weist vorzugsweise Karbonfasern bzw. Kohlenstofffasern auf. Selbstverständlich kann das Verbundmaterial auch noch andere Werkstoffe bzw. Materialien aufweisen. Ansprüche 1. Florstreichvorrichtung für eine Papier-/Karton-bahn, die unter der zu bestreichenden Bahn (W) positionierte Stützorgane aufweist, die eine nach einem Aufbringungspunkt positionierte Stützwalze (6) mit einem verhältnismäßig kleinen Durchmesser und ein vor der Walze positioniertes, gegen die Unterfläche der Bahn gestütztes, mit einer Gleitfläche ausgerüstetes Stützorgan (5) aufweist, das verstell- bar ist, um die Bahn (W) optional entweder an einer vor dem Aufbringungspunkt (8) gelegenen Stelle zu stützen, wodurch das Streichen auf der freien Bahn erfolgt, oder an der Stelle des Aufbringungspunkts (8), wobei das Streichen auf der gestützten Bahn erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Stützwalzen (6), Stützorgane (5) und anderen Querkonstruktionen für die Streichvorrichtung mindestens teilweise aus Verbundmaterial gebildet sind.
2. 2. Florstreichvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die Stützwalze (6) als auch mindestens ein Teil der Querkonstruktionen mindestens teilweise aus Verbundmaterial gebildet sind.
3. 3. Florstreichvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützorgan (5) ein Gleitschuh ist.
4. 4. Florstreichvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützorgan eine Walze ist.
5. 5. Florstreichvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbundmaterial Karbonfasern enthält. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 4/5