DE102007024581A1

DE102007024581A1 - Calender, has two paper or cardboard web handling units with two contact surfaces and current paper or cardboard strip under pressure or temperature impact is processed between contact surfaces of each paper or cardboard web handling unit

Info

Publication number: DE102007024581A1
Application number: DE200710024581
Authority: DE
Inventors: Dirk Cramer; Manfred Feichtinger; Norbert Karner; Johann Moser; Jochen Dr. Niemann; Jörg Dr. Rheims; Ulrich Rothfuss; Eugen Schnyder; Lothar Dr. Zimmermann; Hans-Peter Steininger; Michael Rönchen
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2007-05-25
Filing date: 2007-05-25
Publication date: 2008-11-27

Abstract

The calender has two paper or cardboard web handling units (1,2) with two contact surfaces (11a,11b,12a,12b). A current paper or cardboard strip (15) under pressure or temperature impact is processed between the contact surfaces of each web handling unit. The two web handling units are interconnected to a third paper or cardboard web handling unit (3) with its contact surfaces (13a,13b) with a web, whose contact zone length is less than 50 millimeter and a sealing (14) beneath or above the web is provided between web handling units. An independent claim is also included for a method for glazing a paper or cardboard strip.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kalander mit einer ersten und einer zweiten, jeweils zwei Kontaktflächen, von denen wenigstens eine eine umlaufende Kontaktfläche darstellt, aufweisenden Bahnbehandlungseinrichtung, wobei zwischen den Kontaktflächen jeder Bahnbehandlungseinrichtung eine laufende Papier- oder Kartonbahn unter Druck- und/oder Temperaturbeaufschlagung behandelt werden kann und die Kontaktzone mit der Bahn sowohl der ersten als auch der zweiten Bahnbehandlungseinrichtung eine Länge in Bahnlaufrichtung von mindestens 100 mm aufweist. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur Satinage einer Papier- oder Kartonbahn mittels des Kalanders.The The invention relates to a calender having a first and a second, two contact surfaces, of which at least one a circumferential contact surface, comprising web treatment device, between the contact surfaces of each web treatment device a running paper or board web under pressure and / or Temperaturbeaufschlagung can be treated and the contact zone by rail both the first as well as the second web treatment device a length in the web running direction of at least 100 mm. The invention also relates to a method of calendering a paper or cardboard web by means of the calender.

In den vergangenen Jahren wurden verschiedene Methoden entwickelt, mit denen sich eine Warenbahn wie Papier oder Karton mittels eines sogenannten Breitnipkalanders glätten lässt. Dabei wird die Kontaktzone, in der die Warenbahn geglättet wird, nicht durch zwei gegeneinander gepresste feste Walzen erzeugt, sondern es wird ein Aggregat installiert, welches er erlaubt, in Laufrichtung der Warenbahn, der sogenannten Maschinenrichtung oder MD (= machine direction), einen verlängerten Nip zu erzeugen. Alle Verfahren haben zum Ziel, den positiven Effekt der Verbesserung der Oberflächenqualität zu erreichen, und gleichzeitig den dabei auftretenden, unerwünschten Dickenverlust zu minimieren, sinnvollerweise auf einen derartigen Wert, der kleiner ist als bei einem konventionellen Walzenkalander.In In recent years, various methods have been developed with which a web such as paper or cardboard by means of a Smooth so-called Breitnipkalanders. It will the contact zone in which the web is smoothed, not produced by two pressed against each other solid rollers, but An aggregate is installed, which it allows in the direction of travel the web, the so-called machine direction or MD (= machine direction) to create an extended nip. All procedures aim to have the positive effect of improving the surface quality reach, and at the same time, the occurring, undesirable To minimize thickness loss, usefully to such a Value smaller than a conventional roll calender.

Der verlängerte Nip kann bei einem Walzennip erreicht werden, indem man ein zusätzliches elastisches Band einsetzt, um die Kontaktzone zu verlängern, oder durch einen sogenannten Schuhkalander, bei dem ein statisches, konkav geformtes und von einem weichen, rotierenden Mantel umhülltes Element gegen eine Walze gepresst wird.Of the extended nip can be achieved with a roll nip, by inserting an additional elastic band to extend the contact zone, or by a so-called Shoe calender, in which a static, concave-shaped and of against a soft, rotating sheath encased element a roller is pressed.

Eine kurze Kontaktzone wirkt im Vergleich zur langen Kontaktzone bei einem Breitnipkalander deutlich anders auf die Warenbahn.A short contact zone acts in comparison to the long contact zone a Breitnipkalander significantly different on the web.

Grundsätzlich gibt es drei wesentliche Einflussfaktoren auf die Satinage einer Warenbahn. Dies sind die Druckspannung im Nip, die übertragene Wärme und die eingeschlossene Feuchtigkeit.in principle There are three major factors influencing the calendering process Web. These are the compressive stress in the nip, the heat transferred and the trapped moisture.

Es ist leicht verständlich, dass man über einen Breitnip aufgrund der längeren Verweilzeit eine größere Wärmemenge in die Bahn einbringen kann. Dadurch wird allerdings auch die Gefahr der plötzlichen und zerstörerisch auf die Warenbahn wirkenden Verdampfung nach dem Nip vergrößert. Es ist auch verständlich, dass in einer kürzeren Kontaktzone größere Druckkräfte eingeleitet werden können, die zwar der Warenbahn in der Regel einen höheren Glanz und eine bessere Glätte beibringen, im Grundsatz aber auch unerwünschte Dickeverluste zufügen. Insbesondere in Mehrwalzenkalandern wird eine Papier- oder Kartonbahn deutlich komprimiert.It is easy to understand that you have a nip due to the longer residence time a larger one Amount of heat can bring in the web. This will however also the danger of being sudden and destructive on the web acting evaporation after the nip magnified. It is also understandable that in a shorter Contact zone initiated greater compressive forces can be, although the web usually a teach higher gloss and better smoothness, in principle but also cause undesirable thickness losses. Especially In Mehrwalzenkalandern a paper or board web becomes clear compressed.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, die bei der Satinage wirkenden Einflussfaktoren unabhängiger voneinander als bisher einstellen zu können.It The object of the invention is the factors influencing the calendering independent of each other than before.

Die Aufgabe wird durch die den Vorrichtungsanspruch 1 und die den Verfahrensanspruch 18 kennzeichnenden Merkmale erreicht. Dies geschieht also in Bezug auf den Kalander dadurch, dass der ersten und der zweiten Bahnbehandlungseinrichtung wenigstens eine weitere Bahnbehandlungseinrichtung mit zwei Kontaktflächen mit der Bahn, deren Kontaktzonenlänge mit der Bahn kleiner 50 mm ist, zwischengeschaltet ist. Die weitere Bahnbehandlungseinrichtung sollte dabei von der Temperatur und/oder der Druckspannung in der Kontaktzone her vollkommen unabhängig von der ersten und der zweiten Bahnbehandlungseinrichtung einstellbar sein. Es ist demnach erfindungsgemäß vorgesehen, zwei Bahnbehandlungseinrichtungen als Breitnips einzusetzen, die durch wenigstens einen druckmäßig in der Regel höher beaufschlagten kürzeren Nip unterbrochen werden. Die erste Bahnbehandlungseinrichtung ist bei dieser Erfindung im Wesentlichen durch den Einflussfaktor Wärmezufuhr gekennzeichnet. Der wenigstens eine mittlere kurze Pressspalt der weiteren Bahnbehandlungseinrichtung verursacht einen Glättimpuls auf die Bahn. In dieser weiteren Bahnbehandlungseinrichtung wird also im Wesentlichen die Glätte definiert. Im Pressspalt der zweiten Bahnbehandlungseinrichtung wird das Ergebnis im Rahmen eines Temperaturabbaus der Warenbahn eingefroren, d. h. es findet ein Vergleichmäßigen der Glättwirkung bei gleichzeitigem Abkühlen der Bahn in einer Atmosphäre mit kontrollierter Feuchte statt.The The object is achieved by the device claim 1 and the method claim 18 characteristic features achieved. So this happens in relation on the calender characterized in that the first and the second web treatment device at least another web treatment device with two contact surfaces with the web whose contact zone length with the web is smaller 50 mm is interposed. The further railway treatment device should depend on the temperature and / or the compressive stress in the Contact zone is completely independent of the first and be adjustable to the second web treatment device. It is Accordingly provided according to the invention, two web treatment facilities as a broad nip, by at least one pressure moderate in usually higher impacted shorter nip interrupted become. The first web treatment device is in this invention essentially characterized by the influence factor heat supply. The at least one middle short press nip of the further web treatment device causes a smoothing impulse on the web. In this further web treatment facility So essentially the smoothness is defined. In the press nip the second web treatment device is the result in the frame frozen a temperature degradation of the web, d. H. it finds a uniformity of the smoothness effect while cooling the web in an atmosphere with controlled humidity instead.

Zum zahlreichen Stand der Technik sei hier beispielhaft die WO 1999/067462 A genannt, in der zwei Kalander mit unterschiedlichen Kontaktlängen miteinander kombiniert werden. Allerdings ist in dieser Schrift ein Streichaggregat zwischen einem langen und einem kurzen Nip angeordnet, so dass hier keine Wechselwirkung dieser beiden Nips realisierbar ist.The numerous prior art may be exemplified here WO 1999/067462 A in which two calenders with different contact lengths are combined. However, in this document, a coating unit is arranged between a long and a short nip, so that no interaction of these two nips can be realized here.

Von Vorteil ist es, wenn die erste und zweite Bahnbehandlungseinrichtung zumindest einseitig durch ein umlaufendes Band gebildet ist. Dabei ist vorzugsweise ein Metallband zu wählen, weil dieses induktiv oder über Brenner von außen beheizt werden kann. Da erfindungsgemäß insbesondere der erste Breitnip zum Eintrag von Wärme vorgesehen ist, ist zumindest die erste Bahnbehandlungseinrichtung besonders für ein solches umlaufendes Band geeignet. Aber auch bei der zweiten Bahnbehandlungseinrichtung bringt es Vorteile, wenigstens einseitig ein (Metall-)Band anstelle beispielsweise einer weichen Walze für die Erzeugung eines breiten Nips zu verwenden. Das liegt darin begründet, dass die Oberfläche größer und die Wärmekapazität kleiner ist, so dass eine Kühlung des Bandes und somit der Bahn im Auslauf leichter – beispielsweise durch gekühlte Blasluft – zu bewerkstelligen ist.It is advantageous if the first and second web treatment device is formed at least on one side by a circulating belt. In this case, it is preferable to choose a metal strip, because this can be heated inductively or via burners from the outside. Since according to the invention in particular the first broad nip is provided for the introduction of heat, at least the first web treatment device is particularly suitable for such a circulating belt. But also in the second Bahnbehand It is advantageous to use at least one side (metal) band instead of, for example, a soft roller for the production of a wide nip. This is due to the fact that the surface is larger and the heat capacity is smaller, so that a cooling of the belt and thus the web in the outlet easier - for example, by cooled blast air - to accomplish.

Im Stand der Technik wurde in letzter Zeit ein Glättaggregat vorgestellt, bei dem in einem aus zwei harten Walzen bestehenden Kalander ein zusätzliches, steifes Band, in der Regel auch aus Metall, eingesetzt wird. Die Anordnung findet ihren Niederschlag in der WO 2003/064761 A . Hierbei soll der positive Glätteffekt dadurch erreicht werden, dass man vor und nach dem eigentlichen, gering belasteten aber harten Nip lange Zonen schafft, in denen die Bahn ohne bzw. nur mit geringer Kraft vom Metallband gegen die metallische, i. d. R. beheizte Walze gepresst wird. Der geringe Anpressdruck entsteht dabei aus der Krümmung des an der Walze anliegenden Metallbandes und der Zugkraft, mit der das Metallband bewegt wird, und beträgt wenige zehntel MPa. Dabei soll in der ersten Zone vor dem Nip die Warenbahn an der Oberfläche und den oberflächennahen Schichten vorgewärmt werden, um so die für den Glätteffekt entscheidenden Schichten an der Oberfläche besser verformbar zu machen. Der Druckimpuls im Glättnip soll sodann für die erforderliche Glättwirkung sorgen, wobei dieser aber nur über das Metallband erfolgen kann. Dies allerdings hat negative Auswirkungen auf die gewünschte gleichmäßige Verdichtung, was sich vielfach in Mottling und Schwarzsatinage wiederfindet. In der anschließenden, ebenfalls nahezu drucklosen Zone soll die Glättwirkung vergleichmäßigt werden. Da das Band der Einlauf- und Auslaufzone dasselbe ist, ist eine Kühlung im Auslauf nicht realisierbar. Besonders nachteilig bei dieser Anordnung ist, dass das Band mit durch den Glättnip geführt ist, denn bei einer hohen Druckspannung ist die Gefahr, dass das Band ungewünschte Markierungen erhält sehr groß, wenn einmal ein Fremdkörper mit in den Glättnip eingezogen wird.In the prior art, a smoothing aggregate has recently been proposed, in which an additional, stiff band, usually also of metal, is used in a calender consisting of two hard rolls. The arrangement is reflected in the WO 2003/064761 A , Here, the positive smoothness effect should be achieved by creating long zones before and after the actual, lightly loaded but hard nip in which the web is pressed without or only with little force from the metal strip against the metallic, usually heated roller , The low contact pressure arises from the curvature of the metal strip resting against the roll and the tensile force with which the metal strip is moved, and amounts to a few tenths of MPa. Here, in the first zone before the nip, the web should be preheated on the surface and the near-surface layers, so as to make the decisive for the smoothness effect layers on the surface better deformable. The pressure pulse in the smoothing nip should then provide the required smoothness, but this can only be done via the metal strip. However, this has a negative impact on the desired even compaction, which is often found in mottling and black satin. In the subsequent, also almost depressurized zone, the smoothing effect is to be made uniform. Since the band of the inlet and outlet zones is the same, a cooling in the outlet is not feasible. A particular disadvantage of this arrangement is that the tape is guided through the smoothing nip, because at a high compressive stress, the risk that the tape unwanted marks receives very large, once a foreign body is drawn into the smoothing nip.

Bevorzugt sind bei den Bahnbehandlungseinrichtungen der hier beschriebenen Erfindung mit Mitteln zur Druckgebung auf das umlaufende Band in Richtung Kontaktzone versehen. Auf diese Weise kann der Anpressdruck gegen beheizte oder gekühlte Kontaktflächen und somit der Wärmeübergang gesteuert werden. Besonders bevorzugt ist dabei die Druckgebung durch ein Druckfluid oder wenigstens eine Stützwalze. Druckfluidanschlüsse wie beispielsweise für Pressluft sind in einer Papierfabrik nahezu unbegrenzt vorhanden und somit gut zugänglich. Da in der ersten und zweiten Bahnbehandlungseinrichtung nur sehr niedrige Anpressdrücke notwendig sind, ist Druckluft hier ein sehr geeignetes Mittel. Alternativ sind dünne Stützwalzen gängiger Standard in vielen Bereichen der Papierherstellung und somit eine erprobte Technik. Unter Umständen ist es zudem sinnvoll, den Anpressdruck über die Warenbahnbreite variabel einstellbar zu machen.Prefers are in the web treatment facilities of the here described Invention with means for printing on the circulating belt in the direction Provided contact zone. In this way, the contact pressure against heated or cooled contact surfaces and thus the heat transfer can be controlled. Especially Preference is given to the printing by a pressurized fluid or at least one Backup roll. Pressure fluid connections such as for compressed air are almost unlimited in a paper mill available and therefore easily accessible. Because in the first and second web treatment device only very low contact pressures are necessary, compressed air is a very suitable means here. alternative are thin standard rollers standard in many areas of papermaking and thus a proven technique. Under certain circumstances, it is also useful, the contact pressure over to make the web width variably adjustable.

Es ist von Vorteil, wenn zumindest eine umlaufende Kontaktfläche der ersten und/oder zweiten Bahnbehandlungseinrichtung durch eine Walze gebildet ist. Die Beheizung einer solchen Walze stellt eine ausgereifte und relativ preiswerte Technik dar. Eine Walze ist leicht über ihre Zapfen anzutreiben und hat den Vorteil, als massives Widerlager für ein umlaufendes anliegendes Band als zweiter Kontaktfläche zu wirken.It is advantageous if at least one circumferential contact surface the first and / or second web treatment device by a Roller is formed. The heating of such a roller provides a sophisticated and relatively inexpensive technology dar. A roller is slightly over to propel their cones and has the advantage of being a solid abutment for a circumferential fitting band as the second contact surface to act.

Außerdem kann eine Walze für mehrere umlaufende Bänder als Gegenkontaktfläche dienen. Dies führt zu einer Vereinfachung und einer Raumersparnis.Furthermore Can be a roller for several rotating belts serve as mating contact surface. This leads to a Simplification and a space saving.

Es ist von Vorteil, wenn jede Bahnbehandlungseinrichtung jeweils mindestens eine, von den anderenen Bahnbehandlungseirichtungen unabhängige umlaufende Kontaktfläche besitzt. Dadurch wird die separate Temperierung der einzelnen Nips vereinfacht.It is advantageous if each web treatment device in each case at least one, independent of the other railway treatment facilities has circumferential contact surface. This will make the separate Temperature control of the individual nips simplified.

Es ist für den Satinageprozess ausreichend, wenn die maximale Druckspannung in der ersten und/oder der zweiten Bahnbehandlungseinrichtung auf einen maximalen Wert von 10 MPa begrenzt ist. Dadurch können die Mittel zur Druckgebung klein dimensioniert werden.It is sufficient for the calendering process, if the maximum Compressive stress in the first and / or the second web treatment device is limited to a maximum value of 10 MPa. Thereby can the means for printing are small in size.

Es ist vorteilhaft, wenn zumindest eine Kontaktfläche der ersten Bahnbehandlungseinrichtung auf einen Temperatur von 80 bis 300°C, vorzugsweise auf eine Temperatur von 100 bis 250°C, beheizbar ist. Dadurch entsteht ein Vorwärmeffekt für die Warenbahn vor der Impulsglättung in der weiteren Bahnbehandlungseinrichtung. Die Temperatur sollte so hoch sein, dass die Oberfläche der Papier- oder Kartonbahn angeschmolzen wird.It is advantageous if at least one contact surface of first web treatment device to a temperature of 80 to 300 ° C, preferably to a temperature of 100 to 250 ° C, is heated. This creates a preheating effect for the web before impulse smoothing in the further web treatment device. The temperature should be so high that the surface the paper or board web is melted.

Es ist ebenso von Vorteil, wenn zumindest eine Kontaktfläche der zweiten Bahnbehandlungseinrichtung auf eine Temperatur von 60 bis 120°C, vorzugsweise auf eine Temperatur von 80 bis 100°C, kühlbar ist. Die Bahn kann auf diese Weise vor dem Austritt aus der zweiten Bahnbehandlungseinrichtung so weit heruntergekühlt werden, dass es nicht mehr zur Schädigung der soeben satinierten Oberfläche durch eine Flashverdampfung kommen kann, d. h. das explosionsartige Verdampfen der heißen Flüssigkeit in der Bahn ausgeschlossen wird.It is also advantageous if at least one contact surface the second web treatment device to a temperature of 60 to 120 ° C, preferably to a temperature of 80 to 100 ° C, is coolable. The train can do this way before exiting the second web treatment device so far cooled down, that it is no longer harmful the just satined surface by a flash evaporation can come, d. H. the explosive evaporation of the hot ones Liquid in the web is excluded.

Es ist bevorzugt, viele Kontaktflächen der ersten und zweiten Bahnbehandlungsvorrichtung mit einer glatten Metalloberfläche zu versehen. Da Metalle reißfest und in der Regel gute Wärmeleiter sind (und hier ist insbesondere Stahl geeignet), wird auf diese Weise für einen Temperaturausgleich innerhalb der Kontaktfläche gesorgt. Dies gilt insbesondere, wenn die Kontaktflächen als umlaufende Bänder ausgebildet sind.It is preferable to provide many contact surfaces of the first and second web treatment apparatus with a smooth metal surface. Da Me Tear-resistant and generally good heat conductors are (and here in particular steel is suitable), is provided in this way for a temperature compensation within the contact surface. This is especially true when the contact surfaces are formed as circumferential bands.

Für die weitere Bahnbehandlungsvorrichtung ist es jedoch vorteilhaft, wenn zumindest eine Kontaktfläche eine elastische Oberfläche besitzt. Die weitere Bahnbehandlungseinrichtung zwischen der ersten und der zweiten Presseinrichtung hat einen entscheidenden Einfluss auf Glanz und Glätte der zu satinierenden Bahn. Da für diese Oberflächenwerte höhere Druckspannungen benötigt werden, bietet es sich an, vorteilhafterweise die weitere Bahnbehandlungseinrichtung aus zwei Walzen zu gestalten. Zumindest eine Walze sollte ganz nach den individuellen Bedürfnissen der Papier- oder Kartonbahn beheizt, die andere elastisch beschichtet sein, wobei diese Ausstattung unabhängig vom Aufbau der ersten und zweiten Bahnbehandlungseinrichtung realisiert werden kann.For the further web treatment device, however, it is advantageous if at least one contact surface has an elastic surface has. The further web treatment device between the first and the second pressing device has a decisive influence on gloss and smoothness of the web to be satin. Therefore these surface values higher compressive stresses are needed, it lends itself, advantageously to design the further web treatment device from two rolls. At least one roller should be tailored to individual needs the paper or board web heated, the other elastically coated be independent of the structure of the first and second web treatment device can be realized can.

Für diese weitere Bahnbehandlungseinrichtung sollte die Druckspannung in der Kontaktzone auf mehr als 5 MPa einstellbar sein. Dadurch ist der Impuls auf die Warenbahn groß genug, um die gewünschten Glanz- und Glätteeigenschaften zu erzeugen. In der Regel wird der Druck in der weiteren Bahnbehandlungseinrichtung höher sein als der in der ersten und zweiten Bahnbehandlungseinrichtung.For this further web treatment device should have the compressive stress be adjustable to more than 5 MPa in the contact zone. Thereby is the impulse on the web big enough to the desired To produce gloss and smoothness properties. Usually the pressure in the further web treatment device becomes higher than that in the first and second web handling equipment.

Es ist von Vorteil, wenn bezüglich des Raumes zwischen wenigstens zwei Bahnbehandlungseinrichtungen eine Abdichtung ober- und/oder unterhalb der Bahn vorgesehen ist. Auf diese Weise werden ein Feuchtigkeits- und ein Wärmeverlust aus der Bahn vermieden.It is advantageous when respecting the space between at least two web treatment facilities a sealing upper and / or is provided below the track. In this way, a moisture and avoided heat loss from the web.

Besonders bevorzugt wird die Abdichtung durch eine rotierende Walze gebildet. Eine solche Walze kann sowohl an einem umlaufenden Band als auch an einer Walze der weiteren Bahnbehandlungseinrichtung anliegen und somit für eine ausgezeichnete hermetische Abdichtung sorgen. Die Dichtflächen der rotierenden Walze und der Kontaktflächen mit den Bahnbehandlungseinrichtungen bewegen sich auf vorteilhafte Weise gleichsinnig und mit gleicher Geschwindigkeit, so dass ein Verschleiß minimiert werden kann. Mit einer solchen Abdichtung kann beispielsweise in einem Raum zwischen umlaufendem Band, Warenbahn und einer Walze der weiteren Bahnbehandlungseinrichtung eine mit Dampf gesättigte Atmosphäre geschaffen werden, was für eine gleichbleibende Feuchtigkeit in der Bahn sorgt.Especially Preferably, the seal is formed by a rotating roller. Such a roller can be used on a rotating belt as well abut against a roller of the further web treatment device and thus for an excellent hermetic seal to care. The sealing surfaces of the rotating roller and the Contact surfaces with the web handling equipment move advantageously in the same direction and at the same speed, so that wear can be minimized. With a Such sealing can, for example, in a space between circulating Belt, web and a roll of the further web treatment device created a saturated with steam atmosphere be what a consistent moisture in the Train worries.

Die Aufgabe der Erfindung wird auch durch die kennzeichnenden Merkmale des Verfahrens zur Satinage gemäß Anspruch 18 erfüllt. Indem die Bahn zunächst in einer langen, auf mindestens 120°C erwärmten ersten Bahnbehandlungseinrichtung mit Druckspannungen unter 10 MPa vorgeglättet, anschließend in einer unabhängigen weiteren Bahnbehandlungseinrichtung mit einer maximalen Druckspannung von über 5 MPa kurzzeitig, das heißt unter 2 ms, belastet und anschließend in einer zweiten Bahnbehandlungseinrichtung mit einer auf unter 120° gekühlten Kontaktfläche behandelt wird, können die Einflussfaktoren, die die Satinagequalität bestimmen, einfach unabhängig voneinander eingestellt werden.The The object of the invention is also characterized by the characterizing features of the calendering process according to claim 18 Fulfills. By first making the train in a long, heated to at least 120 ° C first web treatment device pre-smoothed with compressive stresses below 10 MPa, then in an independent further web treatment facility with a maximum compressive stress of more than 5 MPa for a short time, that is under 2 ms, loaded and then in a second web treatment device with a cooled to below 120 ° Contact surface, the influencing factors, which determine the calendering quality, simply independent be adjusted from each other.

In diesem Zusammenhang sind die weiteren Unteransprüche als bevorzugte Varianten zu sehen. Vorteilhaft wird die Trennung vollzogen, indem zumindest einer der folgenden fünf Verfahrensschritte verwendet wird. Es ist bevorzugt, dass erstens die Bahn vor dem Eintritt in den Kalander befeuchtet und zwischen den Bahnbehandlungseinrichtungen über Dichtungen daran gehindert wird, die Feuchte wieder zu verlieren, zweitens die maximale Druckspannung in der ersten und/oder der zweiten Bahnbehandlungseinrichtung auf einen maximalen Wert von 10 MPa gehalten wird, drittens die Druckspannung in der weiteren Bahnbehandlungseinrichtung auf einen minimalen Wert von 5 MPa eingestellt wird, viertens zumindest eine Kontaktfläche der ersten Bahnbehandlungseinrichtung auf einen Temperatur von 80 bis 300°C, vorzugsweise auf Temperatur von 100 bis 250°C, beheizt ist und fünftens eine Kontaktfläche der zweiten Bahnbehandlungseinrichtung auf eine Temperatur von 60 bis 120°C, vorzugsweise auf Temperatur von 80 bis 100°C, gekühlt ist. Je mehr dieser fünf Prozessschritte kombiniert werden, desto besser zeigt sich das Satinageergebnis.In In this context, the further subclaims as to see preferred variants. Advantageously, the separation is completed, by using at least one of the following five process steps becomes. It is preferred that, first, the web before entering into moistened the calender and between the rail treatment facilities via gaskets prevented from losing moisture again, secondly the maximum compressive stress in the first and / or the second web treatment device held to a maximum value of 10 MPa, third, the Compressive stress in the further web treatment device to a minimum Value of 5 MPa is set, fourthly at least one contact surface the first web treatment device to a temperature of 80 to 300 ° C, preferably at a temperature of 100 to 250 ° C, is heated and fifth, a contact surface of the second web treatment device to a temperature of 60 to 120 ° C, preferably at a temperature of 80 to 100 ° C, is cooled. The more of these five process steps combined, the better shows the calendering result.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. In diesen zeigen die 1 bis 3 jeweils eine mögliche Ausgestaltung der Erfindung in schematischer Form. Allen bevorzugten Ausführungsformen ist gemeinsam, dass sie

– eine erste Bahnbehandlungseinrichtung 1 mit zwei langen Kontaktflächen 11a, 11b, die eine Kontaktzone mit der Papier- oder Kartonbahn 15 von über 100 mm Länge aufweist,
– eine zweite Bahnbehandlungseinrichtung 2 mit zwei langen Kontaktflächen 12a, 12b, die eine Kontaktzone mit der Papier- oder Kartonbahn 15 von über 100 mm Länge aufweist, und
– dazwischen eine weitere Bahnbehandlungseinrichtung 3, gebildet aus zwei Walzen 4, 5 mit zwei kurzen Kontaktflächen 13a, 13b, die eine Kontaktzone mit der Papier- oder Kartonbahn 15 von unter 50 mm Länge aufweist,

besitzen.The invention is explained in more detail below with reference to exemplary embodiments with reference to the drawings. In these show the 1 to 3 in each case a possible embodiment of the invention in a schematic form. All preferred embodiments have in common that they

A first web treatment device 1 with two long contact surfaces 11a . 11b which has a contact zone with the paper or board web 15 of over 100 mm in length,
A second web treatment device 2 with two long contact surfaces 12a . 12b which has a contact zone with the paper or board web 15 of over 100 mm in length, and
- in between another track treatment facility 3 formed by two rollers 4 . 5 with two short contact surfaces 13a . 13b which has a contact zone with the paper or board web 15 of less than 50 mm in length,

have.

Um die funktionalen Einflussparameter Temperatur, Druck und Feuchtigkeit zur Satinage besser trennen zu können, ist in den Ausführungsbeispielen der 1 bis 3 vorgesehen, separate Bänder 6, 7 als umlaufende Kontaktflächen 11a, 12a, mit der Papier- oder Kartonbahn 15 vor und nach der weiteren Bahnbehandlungseinrichtung 3 anzuordnen. Die Bänder werden dabei in bekannter Weise über Leitwalzen 20 geführt und angetrieben. Die Leitwalzen können dabei durchaus als Breitstreckwalze mit einstellbarem Profil ausgeführt sein, um eine eventuelle unterschiedliche Längung über die Breite des Bandes auszugleichen. Ein Teilstück des Bandes bildet die Kontaktfläche 11a, 12a mit der Papier- oder Kartonbahn 15. Auf der gegenüberliegenden Seite der Bahn ist nipbildend eine zweite Kontaktfläche 11b, 12b angeordnet, die in den 1 und 3 durch einen Teilumfang einer Walze 5 und in der 2 durch Das Teilstück eines weiteren umlaufenden Bandes gebildet wird. Das Band 6 vor der weiteren Bahnbehandlungseinrichtung 3 ist beheizt, um die oberflächennahen Schichten der Warenbahn 15 besser verformbar zu machen. Dies kann bei einem Metallband beispielsweise durch eine Außenheizung 8, vorzugsweise eine Induktionsheizung, erfolgen, wie sie in 1 schematisch angedeutet ist. Das Band 7 nach der weiteren Bahnbehandlungseinrichtung 3 ist bevorzugt gekühlt, um den Feuchteverlust soweit wie möglich zu reduzieren. Dies kann durch eine Außenkühlung 9, beispielsweise ein Kaltluftgebläse, geschehen.In order to be able to better separate the functional influencing parameters of temperature, pressure and humidity for calendering, in the exemplary embodiments the 1 to 3 provided, separate bands 6 . 7 as circumferential contact surfaces 11a . 12a , with the paper or cardboard web 15 before and after the further web treatment device 3 to arrange. The bands are doing in a known manner via guide rollers 20 guided and driven. The guide rollers may well be designed as a spreader roller with adjustable profile to compensate for any different elongation across the width of the belt. A portion of the band forms the contact surface 11a . 12a with the paper or cardboard web 15 , On the opposite side of the track is nipbildend a second contact surface 11b . 12b arranged in the 1 and 3 through a partial circumference of a roller 5 and in the 2 is formed by the portion of another circumferential band. The ribbon 6 before the further web treatment device 3 is heated to the near-surface layers of the web 15 better deformable. In the case of a metal strip, for example, this can be achieved by external heating 8th , preferably an induction heater, carried out as in 1 is indicated schematically. The ribbon 7 after the further web treatment device 3 is preferably cooled to reduce the moisture loss as much as possible. This can be done by external cooling 9 , For example, a cold air blower done.

Im Nip der ersten und zweiten Bahnbehandlungseinrichtung 1, 2 wird eine Druckspannung ≤ 10 MPa ausgeübt, optimal ≤ 5 MPa.In the nip of the first and second web treatment device 1 . 2 a compressive stress ≤ 10 MPa is exerted, optimally ≤ 5 MPa.

Zudem oder allein kann in nicht dargestellter Weise eine, und zwar vorzugsweise die zu glättende Seite vor der ersten Bahnbehandlungseinrichtung 1 von außen beheizt werden. Dies kann z. B durch Wärmestrahlung erfolgen, wobei ein Heizgas verbrannt wird, oder elektrisch beheizte Elemente kommen zum Einsatz. Sollen beide Seiten geglättet werden, so ist ein entsprechendes Vorheizaggregat für jede Bahnseite vorzusehen.In addition or alone, in a manner not shown one, and preferably the side to be smoothed before the first web treatment device 1 be heated from the outside. This can be z. B by heat radiation, wherein a fuel gas is burned, or electrically heated elements are used. If both sides are to be smoothed, then a corresponding pre-heating unit must be provided for each side of the web.

Für gute Glätte ohne großen Dickenverlust müssen die oberflächennahen Schichten leicht verformbar sein. Um also die Wärme nicht zu tief in die Bahn 15 eindringen zu lassen, sollte das Ende der vorgeheizten ersten Bahnbehandlungseinrichtung 1 im einem Abstand von 0 bis 1000 mm vor der weiteren Bahnbehandlungseinrichtung 3 mit dem Glättnip aus zwei Walzen 4, 5 angeordnet sein. Grundsätzlich sollte der Abstand möglichst kurz sein, um den Wärmeverlust zu minimieren.For good smoothness without much thickness loss, the near-surface layers must be easily deformable. So the heat is not too deep in the web 15 should allow the end of the preheated first web treatment device 1 at a distance of 0 to 1000 mm before the further web treatment device 3 with the smoothing tip of two rollers 4 . 5 be arranged. Basically, the distance should be as short as possible to minimize heat loss.

Eine aus der Praxis bekannte Eigenschaft der ersten Bahnbehandlungseinrichtung 1 sollte es sein, dass durch die Beheizung die Oberfläche Der Papier- oder Kartonbahn 15 vor dem Glättnip aus zwei Walzen 4, 5 mindestens 20, besser mindestens 40°C wärmer ist als die Bahnmitte. Mit der separaten ersten Bahnbehandlungseinrichtung 1 kann man dabei das Temperaturprofil in Dickenrichtung besser kontrollieren als mit konventionellen Kalandertypen. Dazu kann es weiterhin sinnvoll sein, die Temperatur an der Bahnoberfläche zumindest nach der Vorheizung zu messen, besser sowohl davor als auch danach.A property known from practice of the first web treatment device 1 It should be that by heating the surface of the paper or board web 15 in front of the smoothing nip of two rolls 4 . 5 at least 20, preferably at least 40 ° C warmer than the middle of the track. With the separate first web treatment device 1 You can control the temperature profile in the thickness direction better than with conventional calender types. For this purpose, it may also be useful to measure the temperature at the web surface at least after the preheating, better both before and after.

Weiterhin kann es sinnvoll sein, die Beheizung in der Bahnquerrichtung regelbar auszuführen, um Variationen in der Qualität oder der Dicke ausgleichen zu können. Dazu müssen die Heizelemente, die Regeleinrichtungen und die Messaggregate vor und nach der Beheizung zonenweise angeordnet sein.Farther It may be useful to regulate the heating in the web transverse direction to perform variations in quality or to be able to compensate for the thickness. To do this, the Heating elements, the control devices and the measuring units before and after the heating be arranged in zones.

Der Glättnip aus den Walzen 4, 5 der weiteren Bahnbehandlungseinrichtung 3 wird bevorzugt von einem Softnip gebildet, d, h. eine der Walzen trägt einen elastischen Belag. Es können aber auch zwei weiche oder zwei harte, metallische Walzen zum Einsatz kommen. Der Druckimpuls in dieser weiteren Bahnbehandlungseinrichtung 3 sollte über 5 MPa liegen, um gute Glätteergebnisse zu erzielen.The smoothing nip from the rollers 4 . 5 the further web treatment device 3 is preferably formed by a soft nip, d, h. one of the rollers carries an elastic covering. But it can also be used two soft or two hard, metallic rollers. The pressure pulse in this further web treatment device 3 should be above 5 MPa for good smoothness results.

In der anschließenden zweiten Bahnbehandlungseinrichtung 2 ist wieder eine Kontaktfläche 12a mit einer langen Kontaktzone mit wenigstens einem umlaufenden Band 7 ausgeführt. In dieser Bahnbehandlungseinrichtung 2 wird die Bahn 15 abgekühlt.In the subsequent second web treatment device 2 is again a contact area 12a with a long contact zone with at least one circumferential band 7 executed. In this railway treatment facility 2 will be the train 15 cooled.

In 1 ist zudem eine Abdichtung 14 in Form einer Dichtwalze, anliegend und in entsprechend entgegengesetzter Drehrichtung an dem Band 6, 7 und einer Walze 4 der weiteren Bahnbehandlungseinrichtung 3 rotierend dargestellt. Mit Hilfe dieser Abdichtung 14 wird ein Raum oberhalb oder unterhalb der Papier- oder Kartonbahn 15 geschaffen, dessen heiße und feuchte Atmosphäre einen Feuchtigkeits- und Wärmeverlust der Bahn 15 verhindert. Selbstverständlich schließt der Erfindungsgedanke auch andere, schleifende oder in geringem Abstand zu den umlaufenden Flächen angeordnete Dichtungen nicht aus.In 1 is also a seal 14 in the form of a sealing roller, adjacent and in accordance with opposite direction of rotation of the band 6 . 7 and a roller 4 the further web treatment device 3 shown rotating. With the help of this seal 14 becomes a space above or below the paper or board web 15 created whose hot and humid atmosphere moisture and heat loss of the web 15 prevented. Of course, the inventive idea also does not exclude other, sliding or arranged at a small distance to the rotating surfaces seals.

Insbesondere bei hohen Bahngeschwindigkeiten über 1500 m/min ist es sinnvoll, das Band 6, 7 mit einer nicht dargestellten Bahnkantenregelung zu versehen, um das Verlaufen des Bandes 6, 7 zu vermeiden.Especially at high web speeds above 1500 m / min, it makes sense, the tape 6 . 7 provided with a web edge control, not shown, to the running of the tape 6 . 7 to avoid.

In 2 bilden anstellbare Stützrollen 18 die Kraftgeber auf das Band 6. Die dargestellte Ausführungsform ist sehr gut geeignet, beide Seiten der Bahn über das Band zu beheizen.In 2 form adjustable support rollers 18 the force transmitter on the tape 6 , The illustrated embodiment is very well suited to heat both sides of the web over the belt.

2 und 3 zeigen weiterhin unterschiedliche Mittel zur Druckgebung 16 auf das Band 6, 7 in Richtung Kontaktzone mit der Papier- oder Kartonbahn 15. In 3 handelt es sich um einen Druckfluidkasten 17, über den ein Druckfluid auf das Band 6 wirkt. Dieses Druckfluid wird in der Regel aus Düsenöffnungen austretende Druckluft sein. 2 and 3 continue to show different means of printing 16 on the tape 6 . 7 towards the contact zone with the paper or board web 15 , In 3 it is a pressurized fluid box 17 over which a pressurized fluid is applied to the belt 6 acts. This pressurized fluid will usually be compressed air emerging from nozzle orifices.

Von hohem Einflusswert ist wie bereits erwähnt, der Feuchtgehalt der Bahn. Deshalb ist vor dem Einlauf in den Kalander 10 eine Befeuchtungseinrichtung 19 vorgesehen. Die unterschiedlichen Befeuchtungstechniken über Dampf- oder Düsenfeuchter vor der Satinage sind dabei Stand der Technik.Of high influence value, as already mentioned, the moisture content of the web. That's why before entering the calender 10 a humidifier 19 intended. The different humidification techniques via steam or nozzle moisturizer before the calendering are state of the art.

Ein Vorteil der beschriebenen Erfindung ist schließlich auch, dass sie relativ einfach für Umbauten einzusetzen ist, da sie als Ergänzungslösungen zu bestehenden Glättaggregaten installiert werden kann.One Finally, the advantage of the described invention is that it is relatively easy to use for conversions, as they are complementary solutions to existing smoothing units can be installed.

Von den dargestellten Ausführungsformen kann in vielfacher Hinsicht abgewichen werden, ohne den Grundgedanken der Erfindung zu verlassen. Insbesondere kann die weitere Bahnbehandlungseinrichtung 3 als separater Kalander mit Biegeeinstellwalzen ausgebildet sein. Diese weitere Bahnbehandlungseinrichtung kann durchaus auch aus einem Stapel von mehreren Walzen bestehen oder aus mehreren hintereinander geschalteteten Einzelnips bestehen.From the illustrated embodiments may be departed from in many ways, without departing from the spirit of the invention. In particular, the further web treatment device 3 be designed as a separate calender with Biegeeinstellwalzen. This further web treatment device may well consist of a stack of several rollers or consist of several successively connected Einzelelnips.

11: erste Bahnbehandlungseinrichtungfirst Web treatment device
22: zweite Bahnbehandlungseinrichtungsecond Web treatment device
33: weitere BahnbehandlungseinrichtungFurther Web treatment device
44: Walzeroller
55: Walzeroller
66: Bandtape
77: Bandtape
88th: Außenheizungexternal heating
99: Außenkühlungexternal cooling
1010: Kalandercalender
1111: Kontaktfläche der ersten Bahnbehandlungseinrichtungcontact area the first web treatment device
1212: Kontaktfläche der zweiten Bahnbehandlungseinrichtungcontact area the second web treatment device
1313: Kontaktfläche der weiteren Bahnbehandlungseinrichtungcontact area the further web treatment device
1414: Abdichtungseal
1515: Papier- oder Kartonbahnpaper or cardboard web
1616: Mittel zur Druckgebungmedium for printing
1717: DruckfluidkastenPressure fluid tank
1818: Stützrollensupport rollers
1919: Befeuchtungseinrichtunghumidifying
2020: Bandleitwalzebelt guide roll

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list The documents listed by the applicant have been automated generated and is solely for better information recorded by the reader. The list is not part of the German Patent or utility model application. The DPMA takes over no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- WO 1999/067462 A [0009]
WO 2003/064761 A [0011]

Claims

Calender ( 10 ) with a first and a second, two contact surfaces ( 11a . 11b . 12a . 12b ), of which at least one has a circumferential contact surface ( 11a . 11b . 12a . 12b ), the railroad treatment device ( 1 . 2 ), whereby between the contact surfaces ( 11a . 11b . 12a . 12b ) of each railway treatment facility ( 1 . 2 ) a running paper or board web ( 15 ) can be treated under pressure and / or temperature and the contact zone with the web of both the first and the second web treatment device ( 1 . 2 ) has a length in the web running direction of at least 100 mm, characterized in that the first and the second web treatment device ( 1 . 2 ) at least one further web treatment device ( 3 ) with two contact surfaces ( 13a . 13b ) by train ( 15 ) whose contact zone length with the web ( 15 ) is less than 50 mm, is interposed.

Calender according to claim 1, characterized in that at least one circumferential contact surface ( 11a . 12a ) of the first and / or the second web treatment device ( 1 . 2 ) by a circulating belt ( 6 . 7 ) is formed.

Calender according to claim 2, characterized in that within the circulating belt ( 6 . 7 ) Means for printing ( 16 ) on the tape ( 6 . 7 ) are provided in the direction of the contact zone.

Calender according to claim 3, characterized in that the means for printing ( 16 ) is formed by a pressurized fluid.

Calender according to claim 3, characterized in that the means for printing ( 16 ) by supporting rollers ( 18 ) is formed.

Calender according to one of claims 1 to 5, characterized in that at least one circumferential contact surface ( 11b . 12b ) of the first and / or the second web treatment device ( 1 . 2 ) by a roller ( 5 ) is formed.

Calender according to claim 6, characterized in that the roller ( 5 ) the circumferential contact area ( 11b . 12b ) for at least two web handling devices ( 1 . 2 . 3 ).

Calender according to one of claims 1 to 7, characterized in that each web treatment device ( 1 . 2 . 3 ) at least one circumferential contact surface independent of the other web treatment devices ( 11a . 12a . 13a ) owns.

Calender according to one of claims 1 to 8, characterized in that the maximum compressive stress in the first and / or the second web treatment device ( 1 . 2 ) is limited to a maximum value of 10 MPa.

Calender according to one of claims 1 to 9, characterized in that at least one contact surface ( 11a . 11b ) of the first web treatment device ( 1 ) Can be heated to a temperature of 80 to 300 ° C, preferably to a temperature of 100 to 250 ° C.

Calender according to one of claims 1 to 10, characterized in that at least one contact surface ( 12a . 12b ) of the second web treatment device ( 2 ) to a temperature of 60 to 120 ° C, preferably to a temperature of 80 to 100 ° C, is coolable.

Calender according to one of claims 1 to 11, characterized in that at least one, but preferably all contact surfaces ( 11a . 11b . 12a . 12b ) of the first and second web treatment devices ( 1 . 2 ) are formed of a smooth metal.

Calender according to one of claims 1 to 12, characterized in that the further web treatment device ( 3 ) by two rollers ( 4 . 5 ) is formed.

Calender according to claim 13, characterized in that at least one of the rolls ( 4 ) of the further web treatment device ( 3 ) is provided with an elastic coating.

Calender according to claim 13 or 14, characterized in that the compressive stresses in the contact zone of a further web treatment device ( 3 ) is adjustable to more than 5 MPa.

Calender according to one of the preceding claims, characterized in that a seal ( 14 ) above and / or below the web between at least two web handling devices ( 1 . 2 . 3 ) is provided.

Calender according to claim 16, characterized in that the seal ( 14 ) is formed by a rotating roller.

Method for calendering a paper or board web ( 15 ), in particular with a calender ( 10 ) according to one of claims 1 to 17, characterized in that the web ( 15 ) first in a long, at least 120 ° C heated first web treatment device ( 1 ) with compressive stresses below 10 MPa, then in an independent further web treatment device ( 3 ) with a compressive stress of more than 5 MPa briefly, that is below 2 ms, loaded and then in a second web treatment device ( 2 ) with a contact surface cooled to below 120 ° ( 12a ) is treated.

Satinization process according to claim 18, characterized in that the web ( 15 ) is moistened beforehand.

A process for calendering according to claim 18 or 19, characterized in that the web is sealed by a seal ( 14 ) between the railway treatment facilities ( 1 . 2 . 3 ) is prevented from losing moisture.

A process for calendering according to any one of claims 18 to 20, characterized in that the maximum compressive stress in the first and / or the second web treatment device ( 1 . 2 ) is set to a maximum value of 10 MPa.

A process for calendering according to any one of claims 18 to 21, characterized in that the compressive stress in the further web treatment device ( 3 ) is set to a minimum value of 5 MPa.

A process for calendering according to any one of claims 18 to 22, characterized in that at least one contact surface ( 11a . 11b ) of the first web treatment device ( 1 ) is heated to a temperature of 80 to 300 ° C, preferably to a temperature of 100 to 250 ° C, heated.

Process for calendering according to one of claims 18 to 23, characterized in that at least one contact surface ( 12a . 12b ) of the second web treatment device ( 2 ) is cooled to a temperature of 60 to 120 ° C, preferably to a temperature of 80 to 100 ° C, cooled.