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Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer ein-oder beidseitig geglätteten Papierbahn od. dgl.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen einer ein-oder beidseitig geglätteten Papierbahn od. dgl., bei dem die zu glättende Seite bzw. Seiten der von der Trockenpartie kommenden Bahn an eine geheizte, glatte Behandlungsfläche, z. B. einen Glättzylinder, mittels einer Andruckwalze angepresst werden, welche mit einem nachgiebigen Mantel grosser Härte überzogen ist und mit dem Glättzylinder unter Bildung einer Durchlaufstelle zusammenwirkt. Ausserdem bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Bei den bisher üblichen Glättverfahren dieser Art wurde zum Glätten einer Papierbahn im allgemeinen ein Liniendruck von bis zu 100 kg/cm zwischen dem Glättzylinder und der beispielsweise mit Hartgummi überzogenen Anpresswalze erzeugt. Es hat sich nun herausgestellt, dass derartig hohe Anpressdrücke die Papierfasern zerquetschen und auf diese Weise die Papierdicke verringert und ungleichmässig wird. Das Papier erhält dadurch spiegelnde Flecken, die bekanntlich die Bedruckbarkeit des Papiers beeinträchtigen.
Es ist zwar bei Glättvorrichtungen zur Ausführung von Glättverfahren dieser Art bereits in einem andern Zusammenhang, beispielsweise bei der Kartonherstellung, bekannt, den Glättzylinder bis auf etwa 140 C aufzuheizen. Höhere Glättzylindertemperaturen wurden bisher jedoch noch nicht angewandt.
Um die bezeichneten Nachteile der bisher angewandten Glättverfahren zu vermeiden, wird erfindungsgemäss der Glättzylinder auf eine Temperatur über 140OC, vorzugsweise zwischen 140 und 180 C, aufgeheizt, in der Durchlaufstelle ein gleichmässiger Anpressdruck von etwa 17, 5 kg/cm'bis etwa 170 kg/cm erzeugt und die Breite der Durchlaufstelle zwischen dem Glättzylinder und den Andruckwalzen auf weniger als 25 mm, vorzugsweise 12, 5 mm, gehalten. Vorzugsweise wird dabei die Papierbahn von der Trockenpartie mit einem Feuchtigkeitsgehalt unter 35% der Durchlaufstelle zwischen Glättzylinder und Andruckwalze zugeführt.
Als Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens hat sich eine solche als besonders vorteilhaft erwiesen, die mindestens einen eine glatte, nicht nachgiebige Oberfläche aufweisenden, heizbaren Glättzylinder sowie mindestens eine mit einem nachgiebigen Mantel grosser Härte überzogenen und mit dem Glättzylinder unter Bildung einer Durchlaufstelle zusammenwirkenden Andruckwalze von kleinerem Durchmesser als der Glättzylinder aufweist, wobei erfindungsgemäss der Mantel der Andruckwalze bzw. der Andruckwalzen aus einem Gummiüberzug grosser Härte, vorzugsweise etwa 85 Shore-Härte A (entspricht 30 Pusey und Jones-Härte bei 1/8 Zoll-Kugeldurchmesser), besteht.
BeiAnwendung des erfindungsgemässenverfahrens wird ein Zerquetschen oder eine sonstige Beschädigung der ebenen Papierbahnoberflächen vermieden und es wird ein Papier mit sehr glatter Oberfläche erzielt, dessen Fasern zumindest an der Oberfläche eine sehr gleichmässige und ausgerichtete Lage besitzen. Die so gelagerten Fasern haften dabei derart gut aneinander, dass eine im wesentlichen geschlossene Oberfläche ohne wesentliche, Beeinflussung der Dicke der Papierbahn entsteht. Dieser Effekt wird vor allem dadurch erzielt, dass durch die relativ hohen Temperaturen des Glättzylinders die bisher auftretenden Nachteile eines hohen Druckes kompensiert werden. Eine erfindungsgemäss geglättete Papier-
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bahn besitzt deshalb auch wesentlich bessere Eigenschaften als ein in üblicher Weise kalandriertes Papier.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen, in denen einander ähnelnde Teile jeweils mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet sind, an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen : Fig. l einen Teil einer Seitenansicht einer erfindungsgemässen Vorrichtung zum Glätten der einen Seite einer keinen Überzug aufweisenden Papierbahn, Fig. 2 eine Seitenansicht einer erfindungsgemässen Vorrichtung, die es ermöglicht, beide Seiten einer keinen Überzug aufweisenden Papierbahn zu glätten, Fig. 3 eine Seitenansicht einer weiterenAusbildungsform einer erfindungsgemässen Vorrichtung und Fig. 4 eine in grösserem Massstab gezeichnete Teildarstellung zur Veranschaulichung der Verformung einer Papierbahn durch den an einer Durchlaufstelle aufgebrachten Druck, wobei eine harte, nachgiebige Andruckwalze benutzt wird.
Gemäss Fig. 1 umfasst die Vorrichtung zum Erzeugen einer glänzenden Oberfläche einen Glättzylin- der 12 mit einer stark polierten Mantelfläche sowie zwei mit einer harten Mantelfläche versehene, jedoch nachgiebige Andruckwalzen 13 und 14, die zusammen mit dem Zylinder 12 zwei harte enge Durchlaufstellen bilden. Die Walzen 13 und 14 können durch ihre Berührung mit der Papierbahn 11 und dem Glättzylinder 12 angetrieben werden, oder es können hier nicht gezeigte Antriebsvorrichtun- gen vorgesehen sein.
Der Glättzylinder 12 kann so ausgebildet sein, dass es möglich ist, seiner Mantelfläche eine Temperatur zu verleihen, die ausreicht, um mindestens die Fasern in der Oberfläche der die Durchlaufstelle passierenden Bahn plastisch zu machen. Zu diesem Zweck kann man ein geeignetes Heizmittel über eine Rohrleitung 15 in das Innere des Zylinders 12 leiten.
Die Walzen 13 und 14 können vorzugsweise einen Metallkern und einen Gummiüberzug umfassen ; der Gummiüberzug besitzt die er- forderliche Härte zum Aufbringen eines Druckes, der ausreicht, um die plastischen Fasern mindestens an der Oberfläche des die Durchlaufstelle passierenden Materials einzuebnen, zu mischen und zu glätten,
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tall mit seiner hochgradig polierten Mantelfläche bildet zusammen mit der einen nachgiebigenüberzug aufweisenden Walze 13 die erwähnte enge und harte Durchlaufstelle ; das Überzugmaterial der Walze 13 besitzt vorzugsweise eine hohe Härte, vorzugsweise eine Härte von weniger als 30 nach Pusey und Jones (Kugeldurchmesser 1/8 Zoll), was einer Shore-Härte von etwa 85 entspricht. Die Mantelfläche des Zylinders 12 kann mit Chrom oder Nickel plattiert sein.
In besonderen Anwendungsfällen, und wenn eine glatte und ebene Oberfläche erzielt werden soll, die ein hervorragendes Aufnahmevermögen für Druckfarbe besitzt und sich daher sehr gut bedrucken lässt, wobei der starke Spiegelglanz vermieden wird, der sich mit demjenigen vergleichen lässt, welcher bei dem Verfahren zum Aufgiessen von Überzügen unter Verwendung mit verchromten und hochglanzpolierten Flächen erzielt wird, kann man die hochglanzpolierten Walzen 13 und 14 jeweils durch eine glatt bearbeitete Walze ersetzen.
Ferner wurde festgestellt, dass man die Papierbahn sofort aus der Durchlaufstelle der Walzen herauslaufen lassen kann, ohne sie in Berührung mit einem grösseren Teil des Walzenumfanges zu halten ; hiebei wird die Oberflächengüte der keinen Überzug aufweisenden Bahn nicht beeinträchtigt und auch die übrigen erwünschten Eigenschaften der Bahn bleiben erhalten.
Um die Druckbelastung der verschiedenenwalzen während des Betriebes auf ein Mindestmass herabzusetzen, ist es zweckmässig, wenn die nachgiebigen Walzen 13 und 14 ziemlich hart sind, d. h. eine Härte von mindestens 85 Shore besitzen. Die Verwendung von Walzen mit harter Oberfläche ermöglicht es, die gesamte Druckbelastung auf eine Durchlaufstelle zu konzentrieren, die in der Laufrichtung der Bahn eine relativ geringe Breite besitzt, und es sei bemerkt, dass hervorragende Ergebnisse erzielt wurden, wenn die Durchlaufstelle im Querschnitt eine Breite von weniger als 25 mm und vorzugsweise von 12,5 mm aufweist. Das Aufbringen hoher Flächeneinheitsdrücke in der schmalen Durchlaufstelle ist nur bis zu derjenigen Grenze erwünscht, bei deren Überschreitung die Fasern der Papierbahn zerquetscht werden würden.
Die harte und schmale Durchlaufstelle gewährleistet eine gleichmässige Druckbelastung über die ganze Breite der Papierbahn. Bei längerem Betrieb wird sich die Durchlaufstelle natürlich we-
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sse Härte der Andruckwalzen und damit auch die Breite der Durchlaufstelle innerhalb der gewünschten Grenzen aufrecht zu erhalten, kann man gegebenenfalls geeignete Mittel vorsehen, um die nachgiebigen Walzen zu kühlen. Zu diesem Zweck kann man jeder dieser Walzen über eine Rohrleitung 13a ein Kühlmittel zuführen.
Die an der Durchlaufstelle aufrecht erhaltene Temperatur muss ausreichen, um augenblicklich oder
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kurzzeitig einen plastischen Zustand in dem zu behandelnden, keinen Überzug aufweisenden Papiermaterial hervorzurufen, damit der durch die Andruckwalze aufgebrachte Druck mindestens die Oberfläche der Papierbahn in der Durchlaufstelle einebnen, mischen und glätten kann, während sich das Material im plastischen Zustand befindet. Im allgemeinen wird die Temperatur an der Durchlaufstelle oberhalb des Siedepunktes von Wasser gehalten und es sind keine oberenTemperaturgrenzenbekannt, soweitnicht eine Zersetzung des jeweils zu behandelnden Materials eintritt. Die Erfindung lässt sich bei jedem be- liebigenpapiermaterial sowie bei verwandten bahnförmigenMaterialien anwenden.
Einwandfreie Ergebnisse konnten bei verschiedenen Papiermaterialien erzielt werden, wenn die Arbeitsfläche des Glättzylinders auf eine Temperatur im Bereich von etwa 105 bis etwa 2000C erhitzt wurde ; jedoch wird es vorgezogen, mit Temperaturen im Bereich von etwa 140 bis etwa 1800C zu arbeiten. Die Erfahrung hat gezeigt, dass der in derQuerrichtung gleichmässig verteilte hohe Flächeneinheitsdruck an der Durchlauf-
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jeweils in erster Linie nach den Eigenschaften des zu verarbeitenden Papiermaterials richtet.
Der hohe Druck an der Durchlaufstelle und die hohe Oberflächentemperatur des Glättzylinders rufen somit mindestens bei den an derOberfläche der Papierbahn liegenden Fasern einen Zustand zeitweiliger Plastizität hervor, so dass der grösste Teil der Fasern an der Oberfläche bleibend, eingeebnet wird, wäh- rend sich die Fasern im plastischen Zustand befinden, so dass die plastischen Fasern durch den hohen Druck miteinander verklebt werden können, wobei sich eine Oberfläche ausbildet, die in einem bisher nicht erreichbaren Ausmass geschlossen oder abgedichtet ist ; hiebei ermöglicht es die Nachgiebigkeit der eine harte Mantelfläche aufweisenden Stützwalze, dass die Durchlaufstelle beim Auftreten kleinerer Unterschiede in der Dicke der Papierbahn nachgeben kann, so dass weder die Dicke noch die Undurchsichtigkeit der Papierbahn erheblich herabgesetzt wird.
Durch die in dem erwähnten Ausmass vorhandene Nachgiebigkeit der Andruckwalze werden die Nachteile vermieden, welche bei den bis jetzt gebräuchlichen Verfahren und Vorrichtungen zum Glätten und Kalandern auftreten, und bei denen es sich um die Tatsache handelt, dass die Dichte der Papierbahn stellenweise erhöht wird, was auf die hohen Drücke zurückzuführen ist, die sich bei einer ungleichmässigen Gewichtsverteilung ergeben, so dass harte glasige Stellen auftreten, welche die Druckfarbe nicht annehmen. Es sei bemerkt, dass die gemäss der Erfindung angewandten Flächeneinheitsdrücke erheblich niedriger sind als die bei Papierkalandern auftretenden, und ausserdem kann man bei der Anwendung der Erfindung mit höheren Laufgeschwindigkeiten arbeiten als es normalerweise bei den Verfahren zum Aufbringen aufgegossener Überzüge möglich ist.
Einwandfreie Ergebnisse des Glättungsvorganges werden bei jeder praktisch brauchbaren Laufgeschwindigkeit erzielt, d. h. die Laufgeschwindigkeit wird nur durch die Laufgeschwindigkeit der Papiermaschine selbst oder der Mittel zum Zuführen der Papierbahn sowie durch die Drehzahl der die Durchlaufstellen bildenden Walzen begrenzt. Somit besteht im allgemeinen eine unmittelbare Beziehung zwischen der Laufgeschwindigkeit der Papiermaschine und den beim Glätten angewandten Temperaturen.
Es sei bemerkt, dass sich die Fasern der Papierbahn nur innerhalb der Durchlaufstelle augenblicklich bzw. kurzzeitig im plastischen Zustand befinden, und dass sie beim Verlassen der Durchlaufstelle nahezu augenblicklich in ihren ursprünglichen, nicht plastischen Zustand zurückkehren, ohne dass die Papierbahn irgendwelche schädliche Wirkungen zeigt, wobei jedoch die Oberfläche der Papierbahn verklebt und bleibend eingeebnet ist.
Um den an der Durchlaufstelle aufgebrachten Druck beim Glätten verschiedener bahnförmiger Materialien von unterschiedlicher Dicke, z. B. bei Kartonmaterial, zu variieren, kann man geeignete Mittel in Form eines hydraulisch oder pneumatisch zu betätigenden Kolbenaggregates 16 vorsehen, dessen Kolbenstange 17 mit einem Querarm 18 von zwei Tragorganen 19 verbunden ist, welch letztere die Lagerböcke 20 für die Achse 21 der Andruckwalze 13 tragen. Die Tragorgane 19 können auf einer Säule 22 des Maschinengestelles schwenkbar gelagert sein. Es ist lediglich erforderlich, den pneumatischen oder hydraulischen Betriebsdruck des Kolbenaggregates zu erhöhen oder herabzusetzen, um eine entsprechende Druckwirkung auf den Glättzylinder und die zu behandelnde, keinen Überzug aufweisende Papierbahn auszuüben.
Ein ähnliches Kolbenaggregat kann benutzt werden, um das Aufbringen des Glättungsdruckes durch die nachgiebige Walze 14 zu regeln ; dieses Kolbenaggregat umfasst ein hier nicht gezeigtes Kolbengehäuse und eine Kolbenstange 23, die mit dem Querarm von zwei Tragorganen 24 verbunden ist, welche die Lagerböcke 25 für die Walze 14 tragen. Die Tragorgane 24 können an einem an dem Gestell 27 befestigten Bock 26 angelenkt sein. Mit Hilfe von zwei Tragorganen 24 lässt
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sich auf die Durchlaufstelle ein gleichmässiger Druck aufbringen.
Je nach dem Feuchtigkeitsgehalt der Papierbahn wird der Glättzylinder auf eine Temperatur erhitzt, die erheblich oberhalb des Siedepunktes von Wasser liegt, wenn der Feuchtigkeitsgehalt der Papierbahn hoch ist ; in jedem Fall muss diese Temperatur ausreichen, um mindestens die Fasern an derBerührungsfläehe der Papierbahn plastisch zu machen, damit sich die Fasern miteinander verkleben, wobei der zwischen den Walzen aufgebrachte Druck dazu beiträgt, die Oberfläche der Papierbahn einzuebnen und zu glätten. Die Oberflächenfasern der Papierbahn werden verlagert und gleichenhiebeidie Unregelmässig- keiten der ursprünglichenoberfläche derart aus, dass eine glatte geschlossene oder verdichtete und glänzende ebene Oberfläche entsteht.
Durch die Nachgiebigkeit der Walze 13 bzw. 14 wird ein Zerquetschen der Papierbahn verhindert, und im Zusammenwirken mit den Temperatur- und Druckverhält- nissen an der Durchlaufstelle wird ein Einebnen und Glätten der Papierbahnoberfläche ermöglicht, wobei gleichzeitig eine Herabsetzung der Papierbahndicke durch ein Zerquetschen derselben vermieden wird. Somit kann man die Oberfläche einer keinen Überzug aufweisenden rohen Papierbahn mit Hilfe des Glättzylinders und der Andruckwalze unter den angegebenen Bedingungen verbessern.
Nachdem die Papierbahn die zum Glätten dienende Durchlaufstelle zwischen dem Glättzylinder 12 und der Walze 13 passiert hat, kann man die Papierbahn sofort von der Durchlaufstelle abführen oder sie alternativ weiter in Berührung mit dem Glättzylinder halten, um sie einer zweiten Durchlaufstelle zwischen dem Glättzylinder 12 und der zweiten Walze 14 zuzuführen, damit eine weitere Glättungsbehandlung erfolgen kann. Die Walze 14 ist ähnlich ausgebildet und arbeitet ähnlich wie die Stützwalze 13. Die Temperatur- und Druckverhältnisse an der zweiten Durchlaufstelle ähneln denjenigen an der ersten Durchlaufstelle, so dass die schon einmal geglättete Fläche der Papierbahn einer zweiten Glättungsbehandlung unterzogen wird.
Fig. 3 zeigt eine Anordnung, bei der die Papierbahn aus der ersten Durchlaufstelle unmittelbar abgeführt werden kann, um dann über zwei Lenkrollen 30 und 31 zu laufen und danach einer zweiten Durchlaufstelle zwischen den Walzen 12 und 13 zugeführt zu werden. Die Benutzung der Umlenkrollen 30 und 31 ist möglich, da die geglättete Fläche der Papierbahn nur in der ersten Durchlaufstelle zeitweilig plastisch ist und beim Verlassen der Durchlaufstelle sofort erhärtet, ohne dass eine Beschädigung der Papierbahn selbst oder der geglätteten Oberfläche erfolgt.
Nach dem Verlassen der zweiten Durchlaufstelle kann man die Papierbahn über eine Umlenkrolle 32 (Fig. 1) führen, damit die Papierbahn mittels einer hier nicht gezeigten Einrichtung aufgewickelt werden kann, wenn die keinen Überzug aufweisende Bahn vorher getrocknet wurde, oder man kann die Papierbahn über mehrere Umlenkrollen laufen lassen, wenn die vorstehend beschriebene Vorrichtung bei einer Papiermaschine an Stelle von Glättungspressen, Brechwalzen oder Kalandern verwendet wird.
Gemäss Fig. 2 kann man auch eine alternative Anordnung vorsehen, um beide Seiten einer keinen Überzug aufweisenden Papierbahn in der Papiermaschine oder ausserhalb derselben zu glätten. Bei der Anordnung nach Fig. 2 wird die Papierbahn über eine Umlenkrolle geleitet, um in eine schmale und harte, zum Glätten dienende Durchlaufstelle zwischen einem beheizten Glättzylinder 33 und einer Andruckwalze 34 eingeführt zu werden. Die Papierbahn wird der Durchlaufstelle so zugeführt, dass eine keinen Überzug aufweisende Fläche in Berührung mit der Arbeitsfläche des Glättzylinders 33 kommt.
Die Oberflächenfasern der den Glättzylinder 33 berührenden Papierbahn werden in der Durchlaufstelle zeitweilig oder augenblicklich plastisch gemacht und geglättet. Beim Verlassen der Durchlaufstelle erhärten die Fasern an der geglätteten Fläche sofort, d. h. sie können sich nicht mehr verlagern, und gegebenenfalls können sie in Berührung mit dem Glättzylinder bleiben, um dann einer zweiten, zum Glätten dienenden Durchlaufstelle zwischen dem Glättzylinder 33 und einer zweiten nachgiebigen Andruckwalze 35 zugeführt zu werden, welch letztere hinsichtlich ihrer Konstruktion und Arbeitsweise der Walze 34 entspricht.
Alternativ kann man die Anordnung nach Fig. 3 benutzen, bei der die Papierbahn einer ersten Durchlaufstelle zugeführt wird, um dann über zwei Umlenkrollen 30 und 31 geleitet und einer zweiten Durchlaufstelle zugeführt zu werden, wobei die eine Seite der Papierbahn geglättet wird. Hierauf kann man die Papierbahn einer dritten Durchlaufstelle zwischen einer Walze 14a und einem Glättzylinder 12a zuführen ; danach läuft die Papierbahn über Umlenkrollen 30a und 31a zu einer vierten Durchlaufstelle zwischen der Walze 13a und dem Glättzylinder 12a, so dass die andere Seite der Papierbahn zweimal geglättet wird.
Es können Einrichtungen vorgesehen sein, um den durch die Walzen 34 und 35 nach Fig. 2 aufge- brachtenDruck zu variieren ; hiebei kann es sich um hydraulisch oder pneumatisch zu betätigende Rohr-
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membranen oder Faltenbälge 36 handeln. Der stirnseitige Deckel 37 des Faltenbalges kann mit einem beweglichen Gestängeglied 38 verbunden sein, das mit einem Ende an einem Arm 39 angelenkt ist, welcher mit dem Lager der Achse 40 der Walze 34 drehbar verbunden ist. Der Arm 39 ist an seinem andern Ende in einem an einem Rahmenteil 42 befestigten Bock 41 schwenkbar gelagert. Entsprechend kann die Abschlussplatte 43 am andern Ende des Faltenbalges 36 mit einem beweglichen Gestängeglied 44 verbunden sein, das an einem Arm 45 angelenkt ist, welcher mit dem Lager der Achse 46 der Walze 35 drehbar verbunden ist.
Der Arm 45 ist ebenfalls in einem an dem Gestellteil 42 befestigten Bock 47 drehbar gelagert. Ähnliche, hier nicht gezeigte Aggregate verbinden den Faltenbalg mit den entgegengesetzten Seiten der Walzen 34 und 35, um eine gleichmässige Druckverteilung über die ganze Länge der harten schmalen Durchlaufstelle zu gewährleisten. Wenn der Druck in dem Faltenbalg erhöht wird, dehnt sich der Faltenbalg aus, so dass die Walzen 34 und 35 einen höheren Druck auf den Glättzylinder 33 aufbringen. Wenn der Druck in dem Faltenbalg dagegen herabgesetzt wird, zieht sich der Faltenbalg zusammen und die Stützwalzen üben einen geringeren Druck auf den Glättzylinder aus.
Die Temperatur der Arbeitsfläche des Glättzylinders 33 liegt natürlich in allen Fällen erheblich über dem Siedepunkt von Wasser ; sie muss ausreichen, um die keinen Überzug aufweisende Papierbahn plastisch zu machen, und der aufgebrachte Druck muss ausreichen, um die mit dem Glättzylinder in Berührung kommende Fläche der Papierbahn zu glätten.
Nach demverlassen der harten schmalen Durchlaufstelle der Walzen 33 und 35 sind mindestens die Fasern in der geglätteten Fläche der Papierbahn bleibend eingeebnet und miteinander verklebt, so dass man die Papierbahn nunmehr über Umlenkrollen 49 und 50 leiten kann, um sie einer ähnlichen harten und schmalen Durchlaufstelle zwischen einem Glättzylinder 51 und einer harten Andruckwalze 52 zuzuführen, wobei die Walze 52 beim Aufbringen von Druck etwas nachgeben kann, um nunmehr die noch nicht behandelte Fläche der Papierbahn zu glätten. Diese andere Seite der Papierbahn kann gegebenenfalls in einer ähnlichen Durchlaufstelle zwischen dem Glättzylinder 51 und einer weiteren Walze 53 erneut geglättet werden.
Der Glättzylinder 51 kann hinsichtlich seiner Konstruktion und Arbeitsweise dem Glättzylinder 33 ähneln, und die Walzen 52 und 53 können der Walze 34 ähneln. Ferner kann man den Mitteln 36 ähnelnde Mittel 54 benutzen, um den durch die Walzen 52 und 53 aufgebrachten Druck zu variieren.
Beim Glätten beider Seiten einer keinen Überzug aufweisenden Papierbahn hat es sich gezeigt, dass es nicht erforderlich ist, zuerst die bevorzugte Seite zu behandeln, d. h. gewöhnlich diejenige Seite, welche nicht in Berührung mit dem Formsieb stand, denn die zuerst geglättete und abschliessend behandelte Seite verliert nichts von ihrem Glanz und ihrem sonstigen Aussehen, wenn die zweite Seite geglättet bzw. abschliessend behandelt wird. Auch werden sämtliche andern erwünschten Eigenschaften der Papierbahn nicht in einem bemerkbaren Ausmass beeinflusst. Mit andern Worten, das Glätten und die abschliessende Behandlung der zweiten Seite der Papierbahn spielen sich ohne Verletzung oder Beschädigung der zuerst geglätteten Seite ab.
Die nunmehr auf beiden Seiten geglättete Papierbahn kann dann über eine oder mehrere hier nicht gezeigte Umlenkrollen laufen und aus der Papiermaschine abgeführt werden, um gelagert zu werden, wenn die Papierbahn vor der abschliessenden Behandlung auf einen marktüblichen Feuchtigkeitsgehalt vorgetrocknet worden ist oder sie kann dem nächstenStadium derBehandlung in der Papiermaschine zugeführt werden.
Es sei bemerkt, dass man die erfindungsgemässen Anordnungen vorteilhaft zu verschiedenen Zwecken benutzen kann, u. zw. sowohl innerhalb einer Papiermaschine als auch ausserhalb derselben. Beispielsweise kann man die Glättung einer oder beider Seiten einer keinen Überzug aufweisenden rohen Papierbahn, die auf einen marktüblichenFeuchtigkeitsgehalt getrocknet wurde, durchführen und die Papierbahn dann mit Hilfe von Einrichtungen bekannter Konstruktion auf einer Seite oder auf beiden Seiten mit einem Überzug versehen. Nach dem Aufbringen der Überzüge kann man die Papierbahn dann auf den endgültigen Feuchtigkeitsgehalt trocknen und sie bis zur weiteren Verwendung lagern.
Ferner kann man die getrocknete und mit dem Überzug versehene Papierbahn danach auf beliebige geeignete Weise in der Papiermaschine oder ausserhalb derselben glänzend machen. Es ist ausserdem möglich, rohe Papierbahnen ohne Überzüge bei einem Feuchtigkeitsgehalt von unter 5cp/a zu glätten, das Papier dann auf einem marktüblichen Feuchtigkeitsgehalt zu trocknen, die Papierbahn zu bedrucken und sie schliesslich nach dem Bedrucken glänzend zu machen oder alternativ die getrocknete Bahn mit einem Überzug zu versehen, den Überzug zu trocknen, die getrocknete Bahn mit dem Überzug zu bedrucken und schliesslich die bedruckte Bahn glänzend zu machen.
Die Vorrichtungen nach den Fig. l, 2 und 3 können in Verbindung mit der Papiermaschine jeweils
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für sich oder kombiniert benutzt werden, um die Aufgaben von Glättungspressen, Brechwalzenund Kalandern zu übernehmen ; hiebei werden jedoch nunmehr geglättete Papierbahnen ohne Überzüge erzeugt, die eine im wesentlichen gleichmässige Dichte aufweisen, ohne dass eine wesentliche Herabsetzung der Dicke stattgefunden hat.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung kann in der Trockenpartie an einer beliebigen geeigneten Stelle angeordnet werden, u. zw. vorzugsweise dort, wo die rohe Papierbahn der zum Glätten dienenden Durchlaufstelle mit einem Feuchtigkeitsgehalt zugeführt wird, der im allgemeinen unter 50elm liegt. Bei den meisten Papiersorten besitzt das Material bei diesem Feuchtigkeitsgehalt einen ausreichenden Zusammenhang, um eine Glättungsbehandlung zu ermöglichen, denn das relative Volumen des Wassers und des Fasermaterials im zusammengedrückten Zustand lässt eine derartige Behandlung zu. Somit richtet sich die Wahl der geeigneten Anordnung der Vorrichtung in der Trockenpartie in erster Linie nachdem Feuchtigkeitsgehalt der rohen Papierbahn sowie nach den Eigenschaften und dem Gewicht des zu glättenden Materials.
Die Erfahrung hat gezeigt, dass sich das Verfahren nach der Erfindung nicht nur vorteilhaft als Ersatz für die Benutzung von Glättungspressen in der Trockenpartie anwenden lässt, sondern dass eine Anwendung an jeder Stelle der Papiermaschine möglich ist, wo der Feuchtigkeitsgehalt des Papiermaterials zwischen 0 und etwa 500/0 und vorzugsweise unter etwa 35% liegt.
Bei einer Papiermaschine kann man die erfindungsgemässe Vorrichtung sowohl in der Trockenpartie als auch im Kalanderteil benutzen ; die Glätte der Papierbahn kann fortschreitend gesteigert werden, wenn man die Oberfläche bzw. die Oberflächen der Papierbahn in verschiedenen Stadien des Herstellungsvorganges bei fortschreitend abnehmendem Feuchtigkeitsgehalt glättet.
Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht in der verbesserten Berührung zwischen der Papierbahn und der beheizten Fläche der GlÅattungswalze, wodurch die Trocknung der rohen Papierbahn durch die an der Durchlaufstelle herrschenden Temperatur- und Druckverhältnisse sowie durch die Wirkung der eine harte Oberfläche aufweisenden Stützwalzen gefördert wird.
Somit kann man eine keine Überzüge aufweisende rohe Papierbahn an verschiedenen Stellen einer Papiermaschine einer zusätzlichen Behandlung unterziehen, wobei der Feuchtigkeitsgehalt des Papiers jeweils einen andern Wert besitzt, und wobei die nicht mit einem Überzug versehene Papierbahn eine glänzende Oberfläche erhält, ohne dass die Dicke der Papierbahn erheblich herabgesetzt wird ; hiebei lassen sich Fertigerzeugnisse erzielen, die für zahlreiche Zwecke verwendet werden können, die bis jetzt nicht mit einem Papiermaterial erfüllt werden können, das in der gebräuchlichen Weise geglättet und kalandert worden ist.
Wenn die keinenüberzug aufweisende Papierbahn, die nach dem erfindungsgemässen Verfahren geglättet werden soll, auf einen marktüblichen Feuchtigkeitsgehalt von gewöhnlich 92 bis 95egO oder auf den Feuchtigkeitsgehalt der Atmosphäre vorgetrocknet worden ist, kann man die Arbeitsfläche der Glättungswalze auf eine Temperatur erhitzen, die ausreicht, um die keinen Überzug aufweisende Fläche der Papierbahn in der Durchlaufstelle plastisch zu machen ; wenn dagegen der Feuchtigkeitsgehalt der Papierbahn erheblich höher ist, wird die Glättungswalze auf eine Temperatur oberhalb des Siedepunktes von Wasser erhitzt, um zum Trocknen der Bahn beizutragen, denn bei höheren Werten des Feuchtigkeitsgehaltes wird die erfindungsgemässe Glättungsvorrichtung normalerweise in der Trockenpartie angeordnet sein.
Im allgemeinen muss man die Temperatur und den Druck an der harten schmalen Durchlaufstelle so einregeln, dass die zu glättende Fläche zur Anlage an der Oberfläche des Glättzylinders gebracht wird, ohne dass die Bahn zerquetscht wird, sowie unter Bedingungen, die ein Abführen der Bahn ohne Beschädigung ihrer Oberfläche ermöglichen. Gewöhnlich geht der zulässige Feuchtigkeitsgehalt mit einer Steigerung der Temperatur oder des Druckes an der Durchlaufstelle zurück. und bei einem grösseren Flächeneinheitsgewicht der Papierbahn kann der zulässige Feuchtigkeitsgehalthöher sein. Je niedriger der Feuchtigkeitsgehalt ist, desto glänzender wird ausserdem die Oberfläche des.
Papiers, und eine besondere Stei- gerung des Glanzes wird erzielt, wenn der Feuchtigkeitsgehalt im Bereich zwischen etwa 1510 und 0 liegt.
In Fig. 4 ist schematisch dargestellt, welchen Einfluss der an der Durchlaufstelle aufgebrachte Druck und die Nachgiebigkeit der harten Andruckwalze auf die Verformung des Materials der Papierbahn aus- üben.BeimikroskopischerBetrachtungbesitztdie Bahn W im Querschnitt eine unterschiedliche Dicke, wie es in Fig. 4 übertrieben dargestellt ist, d. h. die Oberfläche setzt sich aus dickeren Teilen von grö- sserer Dichte und dünneren Teilen von geringerer Dichte zusammen. Die Täler zwischen den Erhöhungen enthalten natürlich ebenfalls Fasern und Faserteile, doch ist die Dichte der Bahn an den Tälern ge-
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