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Die Erfindung betrifft eine Maschine zur Herstellung einer Papier-, Karton- oder einer anderen Faserstoffbahn mit zumindest einer Pressenpartie zur Entwässerung, einer folgenden Trockenpartie zur Trocknung und wenigstens einer nachfolgenden Beschichtungsanordnung zur Beschichtung der Faserstoffbahn.
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In der Pressenpartie kommt es ausgehend vom Kontakt mit den Entwässerungsfilzen insbesondere in deren Pressspalten zu einer starken Einprägung auf die Faserstoffbahn und somit zu einer hohen Rauhigkeit der Faserstoffbahn.
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Die anschließende Satinage muss daher viel Verdichtungsarbeit leisten, um das angestrebte Glätteziel zu erreichen, was mit einem hohen Volumenverlust einhergeht.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine intensive Glättung der Faserstoffbahn bei möglichst geringer Volumenreduktion derselben zu ermöglichen.
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Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, dass diese mindestens drei unterschiedlich ausgebildete Glättvorrichtungen aufweist.
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Wegen der Verschiedenartigkeit wird ein optimaler Einsatz der Glättvorrichtungen entsprechend den Erfordernissen der Faserstoffbahn und/oder hinsichtlich der Anforderungen an die Qualität der fertigen Faserstoffbahn möglich. Dies macht den Mehraufwand für die relativ hohe Anzahl an Glättvorrichtungen mehr als wett.
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Durch den Einsatz mehrerer Glättspalte kann das Glättergebnis gesteigert werden, ohne die Faserstoffbahn einer zu starken Streckenlast verbunden mit einer hohen Verdichtung aussetzen zu müssen.
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Um eine Anpassung an den speziellen Einsatzort im Herstellprozess zu ermöglichen, unterscheiden sich die Glättvorrichtungen insbesondere hinsichtlich der Verweildauer und der Elastizität der an den Glättspalten der jeweiligen Glättvorrichtung beteiligten Glättflächen (Glättwalzen oder Glättbänder) erheblich.
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Zum Einsatz kommt hierbei mit Vorteil wenigstens eine Glättvorrichtung, welche ausschließlich einen oder mehrere Hardnips und/oder wenigstens eine Glättvorrichtung, welche ausschließlich einen oder mehrere Softnips und/oder wenigstens eine Glättvorrichtung, welche ausschließlich einen oder mehrere verlängerte Glättspalte aufweist.
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Hardnips sind relativ kurz und werden von zwei gegeneinander gedrückten Glättwalzen mit harter Mantelfläche gebildet.
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Im Unterschied hierzu ist bei Softnips zumindest eine der beiden Glättflächen elastisch ausgebildet, weshalb diese länger als Hardnips sind.
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Im Interesse einer möglichst geringen Zweiseitigkeit der Faserstoffbahn sollten jedoch beide Seiten der Faserstoffbahn mit der gleichen Anzahl von elastischen Glättflächen in Kontakt kommen.
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Die elastische Glättfläche kann von einer Glättwalze mit elastischem Bezug oder von einer Glättwalze mit flexiblem Walzenmantel oder aber von einem umlaufenden, flexiblen Glättband gebildet werden.
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Verlängerte Glättspalte erlauben wegen der verlängerten Verweilzeit der Faserstoffbahn im Glättspalt eine volumenschonende, aber dennoch intensive Glättung der Faserstoffbahn.
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Zur Ausbildung eines verlängerten Glättspaltes können eine oder beide Glättflächen des verlängerten Glättspaltes elastisch ausgebildet sein.
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Oft sind jedoch zur Bildung eines verlängerten Glättspaltes eine oder beide der beteiligten Glättwalzen als Schuh-Glättwalze ausgebildet. Schuh-Glättwalzen besitzen einen flexiblen Walzenmantel, der von einem Anpresselement zur Bildung des verlängerten Glättspaltes zur gegenüberliegenden Glättfläche gedrückt wird. Dabei besitzt das Anpresselement zur Bildung eines verlängerten Glättspaltes mit einer anderen Schuhglättwalze eine ebene und beim Zusammenwirken mit einer zylindrischen Glättwalze eine konkave Pressfläche.
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Zur umfassenden Nutzung der Vorteile von verlängerten Glättspalten sollte deren Länge größer als 30 mm, insbesondere größer als 50 mm sein.
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Außerdem kann die Glättung noch dadurch intensiviert werden, dass zumindest eine, vorzugsweise nur eine Glättfläche jedes Glättspaltes beheizt ist.
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Falls die Glättspalte nur jeweils eine beheizte Glättfläche haben, so ist es auch hierbei zur Minimierung der Zweiseitigkeit vorteilhaft, wenn beide Seiten der Faserstoffbahn mit zumindest einer beheizten Glättfläche, vorzugsweise mit der gleichen Anzahl von beheizten Glättflächen in Kontakt kommen.
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Da die beheizte Glättfläche das Glättergebnis wesentlich beeinflusst, sollte diese auch hart und glatt ausgebildet sein. Besonders einfach kann dies durch eine zylindrische und beheizte Glättwalze mit einem Walzenmantel aus Metall realisiert werden.
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In der Beschichtungsanordnung wird die Faserstoffbahn zur Oberflächenveredlung ein- oder beidseitig gestrichen.
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Zur Erreichung einer besonders hohen Bahnqualität sollte die Maschine wenigstens zwei Beschichtungsanordnungen aufweisen, eine erste für den sogenannten Vorstrich und die letzte für den Hauptstrich.
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Nach der ersten Beschichtungsanordnung wird die Faserstoffbahn für den folgenden Hauptstrich vorbereitet. Dabei steht die Beeinflussung des Dickenquerprofils im Mittelpunkt, weshalb eine Hardnip-Glättvorrichtung der ersten Beschichtungsanordnung unmittelbar folgt.
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Im Allgemeinen, jedoch insbesondere nach der ersten Beschichtungsanordnung genügt es, wenn die Hardnip-Glättvorrichtung nur einen Glättspalt besitzt.
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Nach der letzten Beschichtungsanordnung sollten zumindest zwei, insbesondere unterschiedlich ausgebildete Glättvorrichtungen folgen.
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Mit Vorteil folgt der letzten Beschichtungsanordnung eine Sotftnip-Glättvorrichtung zur volumenschonenden Steigerung von Glanz und Glätte. Diese umfasst vorzugsweise mehrere Glättspalte, insbesondere zwei Kalandern mit jeweils zwei Glättspalten.
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Die letzte Glättvorrichtung der Maschine sollte von verlängerten Glättspalten, vorzusweise von nur einem verlängerten Glättspalt gebildet werden. Diese verlängerten Glättspalte sind wesentlich länger als die der davor angeordneten Softnip-Glättvorrichtung und dienen zur volumenschonenden Steigerung der Glätte der Faserstoffbahn.
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Nachfolgend soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der beigefügten Zeichnung zeigt die Figur einen schematischen Querschnitt durch eine Papiermaschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn in Form einer Papierbahn.
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Dabei wird die Faserstoffbahn vom Formersieb eines Formers 1 zur Blattbildung an ein im Allgemeinen über der Faserstoffbahn verlaufendes, wasseraufnehmendes und endlos umlaufendes Entwässerungsband der folgenden Pressenpartie 2 übergeben.
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Dieses obere Entwässerungsband führt die Faserstoffbahn bis zum ersten oder gar einzigen Pressspalt der Pressenpartie zur Entwässerung derselben. Durch die Pressspalte läuft die Faserstoffbahn gemeinsam mit wenigstens einem Entwässerungsband.
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Die Entwässerungsbänder müssen relativ viel Wasser aufnehmen, weshalb diese eine sehr offene Oberflächenstruktur besitzen und als Pressfilze ausgebildet sind.
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Diese Oberfläche bewirkt auch eine relativ große Einprägung bei der Faserstoffbahn und somit eine hohe Rauigkeit.
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Anschließend übergibt ein Entwässerungsband die Faserstoffbahn an ein endlos umlaufendes und luftdurchlässiges Trockenband einer folgenden Trockenpartie 3 zur Trocknung der Faserstoffbahn.
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In Trockenpartie 3 umschlingt die Faserstoffbahn einen oder mehrere beheizte Trockenzylinder, wobei das Trockenband die Faserstoffbahn gegen die heiße Mantelfläche der Trockenzylinder drückt.
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Die Trockenbänder sind dabei meist als luftdurchlässige Trockensiebe ausgebildet. Unterstützt wird die Trocknung, wie in der Figur angedeutet, noch durch die Heißluftbeaufschlagung mittels einer im Umschlingungsbereich des Trockenzylinders angeordneten Blashaube.
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An die Trockenpartie schließt sich in Bahnlaufrichtung eine erste Beschichtungsanordnung 4 an, in der eine oder beide Seiten der Faserstoffbahn mit einem Vorstrich versehen werden. Darauf folgt eine Hardnip-Glättvorrichtung 5 mit nur einem, von zwei zylindrischen Glättwalzen mit harter Mantelfläche gebildeten Hardnip-Glättspalt. In diesem kurzen, harten Glättspalt wird die Faserstoffbahn auf die Aufbringung des Hauptstrichs vorbereitet. Hierbei wird auf die Dicke der Faserstoffbahn und das Querprofil der Bahnparameter Einfluss genommen.
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Zur Aufbringung des abschließenden Hauptstrichs auf eine oder beide Seiten der Faserstoffbahn schließt sich hierauf eine zweite und letzte Beschichtungsanordnung 6 an.
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Um die Faserstoffbahn volumenschonend hinsichtlich Glanz und Glätte zu verbessern, wird die Faserstoffbahn nach der letzten Beschichtungsanordnung 6 durch eine Sotfnip-Glättvorrichtung 7 geführt, welche ausschließlich Softnips ausweist.
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Diese Softnip-Glättvorrichtung 7 umfasst zwei Kalander mit jeweils drei Glättwalzen, d.h. jeweils zwei Glättspalten. Zur Bildung eines - im Hinblick auf den Hardnip - weichen und damit auch etwas längeren Glättspalts werden diese Glättspalte jeweils von einer Glättwalze mit harter, beheizter Mantelfläche und einer Glättwalze mit elastischem Walzenbezug gebildet.
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Für eine weitere volumenschonende Erhöhung der Glätte der Faserstoffbahn durchläuft diese darauf eine weitere, letzte Glättvorrichtung 8, welche nur einen, aber verlängerten Glättspalt besitzt.
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Dieser verlängerte Glättspalt wird von einer Schuhglättwalze und einer beheizten, zylindrischen Glättwalze gebildet. Die Schuhglättwalze besitzt einen flexiblen Walzenmantel, der zur Bildung des verlängerten Glättspaltes von einem Anpresselement mit konkaver Pressfläche zur zylindrischen Glättwalze gedrückt wird.
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Die Verweilzeit der Faserstoffbahn in dem verlängerten Glättspalt ist wesentlich länger als in den anderen Glättspalten der Maschine.
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Die lange Verweilzeit der Faserstoffbahn im verlängerten Glättspalt erlaubt geringe Streckenlasten bei hoher Glätte und kann so die Aufrauung der Faserstoffbahn im Entwässerungspressspalt ohne eine zu große Volumenminderung ausgleichen.
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Die wesentliche Glättwirkung geht von den beheizten Glättwalzen aus, deren Walzenmantel aus Metall und nicht nur hart, sondern auch sehr glatt ist.
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Der Einsatz der drei unterschiedlich ausgebildeten Glättvorrichtungen 5,7,8 erfolgt so entsprechend den spezifischen Anforderungen ihres Einsatzortes in der Maschine.
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Anschließend wird die Faserstoffbahn einer Wickeleinrichtung 9 zugeführt.
