DE10327673A1

DE10327673A1 - Method of smoothing a paper or board web and wide-nip calender

Info

Publication number: DE10327673A1
Application number: DE10327673A
Authority: DE
Inventors: Rüdiger Dr. Kurtz; Jörg Dr. Rheims; Antje Stein
Original assignee: Voith Paper Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2003-06-20
Filing date: 2003-06-20
Publication date: 2005-01-13
Anticipated expiration: 2023-06-21
Also published as: EP1491680A1; ATE474086T1; EP1491680B1; DE502004011385D1; DE10327673B4

Abstract

In a process to smooth the surface of a paper or carton web (2) the paper feeds to a wide-nip (5) that extends at least 30 mm in length. The nip has a lower drum (4) and an upper drum (3) with a surface temperature of 100C or more. The paper or carton is surrendered to a curl generator that cancels the curl generated in the nip. The curl generator has a steam dispenser or water jets discharging at a rate of 1 - 10 g/m paper. The moisture is dispensed towards that side of the web in contact with the top drum. Also claimed is a wide-nip calender.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Glätten einer Papier- oder Kartonbahn, bei dem die Bahn durch einen Breitnip mit einer Länge von mindestens 30 mm geführt wird und im Breitnip an einer beheizten Walze mit einer Oberflächentemperatur von mindestens 100°C und einem Andruckelement anliegt. Ferner betrifft die Erfindung einen Breitnip-Kalander zum Glätten einer Papier- oder Kartonbahn mit einem mindestens 30 mm langen Breitnip, der durch eine beheizte Walze mit einer Oberflächentemperatur von mindestens 100°C und ein Andruckelement gebildet ist.The The invention relates to a method for smoothing a paper or board web, in which the web through a broad nip with a length of at least 30 mm and in the nip on a heated roller with a surface temperature of at least 100 ° C and abuts a pressure element. Furthermore, the invention relates a flat-nipped calender for straightening a paper or board web with a length of at least 30 mm Wide nip, which is heated by a roller with a surface temperature of at least 100 ° C and a pressure element is formed.

Papier- oder Kartonbahnen, die im folgenden kurz als "Bahnen" bezeichnet werden, werden im Verlauf ihrer Herstellung üblicherweise zumindest einseitig geglättet. Hierzu wird die Bahn durch einen Nip geführt, der zwischen zwei Walzen ausgebildet ist. Eine der beiden Walzen hat eine harte und glatte Oberfläche. Die andere der Walzen hat eine elastische Oberfläche, die nachgiebiger ist als die der glatten Walze. In diesem Nip wird die Bahn mit erhöhtem Druck und durch Beheizen einer der beiden Walzen auch mit erhöhter Temperatur beaufschlagt. Diese Behandlung führt zu einer hervorragenden Glätte an der Seite der Bahn, die an der harten Walze anliegt. Sie hat aber den Nachteil, daß die Bahn unter Umständen relativ stark verdichtet wird, also einen Volumenverlust erleidet.paper or carton lanes, which will be referred to as "lanes" in the following, will progressively become their production usually smoothed on at least one side. For this purpose, the web is passed through a nip between two rollers is trained. One of the two rollers has a hard and smooth surface. The another of the rollers has a resilient surface that is more compliant than the smooth roller. In this nip the web is under increased pressure and by heating one of the two rolls also at elevated temperature applied. This treatment leads to an excellent smoothness on the side of the web which bears against the hard roller. she has but the disadvantage that the Train under circumstances is compressed relatively strong, so suffers a loss of volume.

Zur Vermeidung des Volumenverlustes verwendet man vielfach sogenannte Breitnips, also Nips, die in Laufrichtung der Bahn eine größere Länge aufweisen als die Nips, die zwischen den oben geschilderten beiden Walzen gebildet sind. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung wird als Breitnip ein Nip angesehen, der in Laufrichtung der Bahn eine Erstreckung von mindestens 30 mm aufweist. Ein derartiger Nip kann auf unterschiedliche Weise gebildet werden. Zum einen kann er durch die walze und ein umlaufendes Band oder einen umlaufenden Mantel gebildet werden, wobei letzterer über einen vorbestimmten Umfangsbereich an der Walze anliegt. Das Andrücken des Bandes oder des Mantels erfolgt über einen Andruckschuh. Man kann auch als Andruckelement eine Walze mit einer sehr weichen Oberflächenschicht verwenden, in die die beheizte Walze soweit eingedrückt werden kann, daß die gewünschte Länge des Breitnip entsteht. Ein Breitnip wird auch als "verlängerter Nip" oder "extended Nip" bezeichnet.to Avoidance of volume loss is often used so-called Wide nips, so nips, which have a greater length in the direction of the web as the nips, between the above two rollers are formed. For the purposes of the present invention is as a nip a nip viewed in the direction of the orbit an extension of at least 30 mm. Such a nip can be done in different ways be formed. For one, he can through the roller and a circumferential Band or a circumferential jacket are formed, the latter via a predetermined circumferential region bears against the roller. The pressing of the Bandes or the coat takes place over one Pressure shoe. You can also as a pressure element, a roller with a very soft surface layer use, in which the heated roller are pressed so far can that the desired Length of the Wide nip is created. A nip is also called "extended Nip "or" extended nip ".

Bei einem Breitnip-Kalander ist die beheizte Walze als harte, glatte Walze ausgebildet, d. h. die Glätte der beheizten Walze überträgt sich auf die Oberfläche der Bahn. Die an der beheizten Walze anliegende Seite der Bahn wird also in dem gewünschten Umfang geglättet.at a wide-nip calender is the heated roller as hard, smooth Roller formed, d. H. the smoothness the heated roller transfers on the surface the train. The voltage applied to the heated roller side of the web is So in the desired Smoothed circumference.

Allerdings hat sich herausgestellt, daß eine Bahn, die in einem Breitnip mit einer beheizten Walze und einem Andruckelement geglättet worden ist, zu einem Curl neigt. Curl ist eine Erscheinung, bei der die Bahn nicht mehr plan liegt, sondern sich wölbt. Curl wird insbesondere verstärkt durch die lange Verweilzeit im Breitnip, die hohen Temperaturen und die Befeuchtung, die vorteilhafterweise zur Verstärkung des Glätteffekts auf der zu glättenden Seite der Bahn aufgebracht wird. Curl läßt sich beispielsweise bei Bogen beobachten, die aus der Bahn geschnitten worden sind. Aber auch bei einer Bahn, die von einer Rolle her verarbeitet wird, hat der Curl negative Konsequenzen bei der Weiterverarbeitung, insbesondere beim Bedrucken.Indeed it turned out that a train, in a nip with a heated roller and a pressure element smoothed is inclined to a curl. Curl is a phenomenon at the train is no longer flat, but bulges. Curl is particularly reinforced due to the long residence time in the nip, the high temperatures and the humidification, which is advantageous for reinforcing the Glätteffekts on the to be smoothed Side of the web is applied. Curl can be, for example, at bow observe that have been cut off the track. But also in a web that is processed from a roll ago, has the Curl negative consequences in further processing, especially in Printing.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Verarbeitbarkeit der Bahn zu verbessern.Of the Invention is based on the object, the processability of the web to improve.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß man in der Nachbarschaft des Breitnips Maßnahmen zur Erzeugung eines einem durch den Breitnip erzeugten Curl entgegengesetzt gerichteten Gegencurl trifft.These Task is characterized by a method of the type mentioned by solved, that he in the neighborhood of the Breitnips measures to produce a directed opposite to a curl produced by the broad nip Countercurl hits.

Man macht sich dabei die Erkenntnis zunutze, daß sich ein Curl und ein Gegencurl, wenn sie entsprechend aufeinander abgestimmt sind, wieder so ausgleichen, daß die Bahn vor der Weiterverarbeitung wieder eine ausreichende Planlage erreicht. Wenn sich also die Bahn konkav so wölbt, daß sie der Oberfläche der beheizten Walze folgt, dann muß man Maßnahmen treffen, durch die sich die Bahn in die andere Richtung wölbt. Beide Maßnahmen zusammen genommen gleichen sich dann gegenseitig aus und führen dazu, daß die Bahn die gewünschte Planlage zurückgewinnt. Hierbei ist es günstig, wenn die beiden Maßnahmen in einer relativ engen räumlichen Nachbarschaft zueinander stehen. Dementsprechend trifft man die Maßnahme zur Erzeugung des Gegencurl in der Nachbarschaft des Breitnip.you makes use of the knowledge that a curl and a countercurl, if they are matched accordingly, so balance again, that the Train before further processing again a sufficient flatness reached. So if the web concavely arched so that they the surface of the heated roller follows, then you have to take action meet, through which the web bulges in the other direction. Both activities taken together then balance each other out and lead to that the Train the desired Flatness recovers. Here it is favorable if the two measures in a relatively close spatial neighborhood to stand by each other. Accordingly, one meets the measure Generation of the countercurl in the vicinity of the nip.

Vorzugsweise befeuchtet man zur Erzeugung des Gegencurl die am Andruckelement anliegende Seite der Bahn. Die Bahn wird also einseitig befeuchtet und zwar auf der Seite, die nicht an der beheizten Walze anliegt. Die Befeuchtung führt zu einem Curl in die dem Feuchtigkeitsauftrag zugewandten Seite. Für die Zwecke der nachfolgenden Erläuterung wird vereinfachend angenommen, daß die Oberseite der Bahn an der beheizten Walze und die Unterseite der Bahn am Andruckelement anliegt. Man trägt also die Feuchtigkeit von unten auf. Dadurch wölbt sich die Bahn nach unten. Die Bahn liegt mit ihrer Oberseite an der beheizten Walze an. Dadurch wölbt sich die Bahn nach oben. Die Wölbung nach unten und die Wölbung nach oben, also Gegencurl und Curl, gleichen sich gegenseitig aus, so daß man die gewünschte Planlage erreicht.Preferably, to generate the countercurl, the side of the web resting against the pressure element is moistened. The web is therefore moistened on one side and that on the side that is not applied to the heated roller. The moistening leads to a curl in the side facing the moisture application. For the purposes of the following explanation is simplified assuming that the upper side of the web on the heated roller and the underside of the web bears against the pressure element. So you wear the moisture from below. As a result, the web bulges down. The web lies with its top on the heated roller. There through the arch bulges upwards. The curvature down and the curvature upward, so Gegencurl and curl, make up for each other, so that one reaches the desired flatness.

Hierbei ist bevorzugt, daß man Feuchtigkeit mit einer Menge von 1 bis 10 g/m² auf die Bahn aufträgt. Ein der artiger Feuchtigkeitsauftrag reicht aus, um den gewünschten Gegencurl zu erzeugen.It is preferred that moisture is applied to the web at a rate of 1 to 10 g / m ² . A kind of moisture is sufficient to produce the desired Gegencurl.

Vorzugsweise trägt man Dampf und/oder Wasser auf die am Andruckelement anliegende Seite der Bahn auf. Das Auftragen von Dampf und/oder Wasser ist eine relativ einfache Maßnahme, um Feuchtigkeit in ausreichendem Maße und mit einer ausreichenden Gleichmäßigkeit auf die Unterseite der Bahn aufzutragen, d. h. auf die Seite der Bahn, die am Andruckelement anliegt.Preferably you wear Steam and / or water on the voltage applied to the pressure element side of the Train up. The application of steam and / or water is a relative one simple measure, to moisture to a sufficient extent and with a sufficient uniformity to apply to the underside of the web, d. H. on the side of Web, which bears against the pressure element.

Hierbei ist besonders bevorzugt, daß man Wasser auf das Andruckelement aufträgt. Man erzeugt also zunächst einmal einen Wasserfilm mit einer gewünschten Stärke auf der Oberfläche des Andruckelements. Der Auftrag kann dabei an einer Position kurz vor dem Breitnip erfolgen. Wenn dann die Bahn durch den Breitnip läuft, überträgt sich die Feuchtigkeit von der Oberfläche des Andruckelements auf die Bahn.in this connection it is especially preferred to use water applies to the pressure element. So you create first once a water film with a desired thickness on the surface of the Pressure element. The order can be at a position shortly before the wide nip done. If then the web runs through the Breitnip, transmits itself the moisture from the surface of the pressure element on the web.

Vorzugsweise trocknet man die Bahn zur Erzeugung des Gegencurl von der am Andruckelement anliegenden Seite her. Man bildet damit sozusagen die Verhältnisse im Breitnip nach. Im Breitnip wird die Bahn auch getrocknet, allerdings von der an der beheizten Walze anliegenden Seite her. Durch die Trocknung, die vorzugsweise mit dem Feuchtigkeitsauftrag kombiniert ist, erreicht man also einen Gegencurl, der ziemlich genau auf das Maß eingestellt werden kann, mit dem sich der Curl im Breitnip ergibt.Preferably one dries the web to produce the Gegencurl of the voltage applied to the pressure element Side. One thus recreates the conditions in the nip, so to speak. in the Wide nip, the web is also dried, but by the s.der heated roller adjacent side. By drying, the preferably combined with the moisture application achieved So you have a counter curl that is set pretty much to the measure can, with which results in the curl in the nip.

Bevorzugterweise beaufschlagt man die an der beheizten Walze anliegende Seite der Bahn mit Dampf oder Wasser.preferably, one acts on the voltage applied to the heated roller side of the Train with steam or water.

Die Beaufschlagung der Oberseite der Bahn mit Dampf verbessert die Glätte. Allerdings führt sie auch zu einem verstärkten Curl. Dieser verstärkte Curl ist aber unkritisch, weil man durch die Maßnahmen zur Erzeugung des Gegencurl auch den verstärkten Curl zumindest weitgehend ausgleichen kann.The Steaming the top of the web improves smoothness. Indeed Lead them too to a reinforced Curl. This reinforced curl But it is uncritical, because by the measures to produce the Gegencurl also the reinforced one Curl can at least largely compensate.

Vorzugsweise führt man Dampf oder Wasser mit einer Masse von 1 bis 5 g/m² der Bahn zu. Davon wird ein bestimmter Anteil, in der Regel zwischen 25% und 100%, von der Bahn aufgenommen. Eine derartige Dampf- oder Wassermenge hat sich als ausreichend erwiesen, um eine gute Glätte erzielen zu können.Preferably, steam or water having a mass of from 1 to 5 g / m ^{2 is added to} the web. Of this, a certain proportion, usually between 25% and 100%, is absorbed by the railway. Such a quantity of steam or water has proved to be sufficient to achieve a good smoothness.

Bevorzugterweise stellt man die Befeuchtung und/oder die Trocknung der am Andruckelement anliegenden Seite der Bahn in Abhängigkeit von dem Dampfauftrag oder Wasserauftrag der an der beheizten Walze anliegenden Seite der Bahn und/oder der Temperatur der beheizten Walze ein. Der Dampf- oder Wasserauftrag auf die Oberseite verstärkt den Curl. In ähnlicher Weise wird der Curl verstärkt, wenn die Temperatur der beheizten Walze erhöht wird. Die Temperatur der beheizten Walze liegt über 100°C und kann bis etwa 300°C betragen. Man kann nun die Ausbildung des Gegencurl steigern, wenn die Temperatur der beheizten Walze höher und/oder der Dampfauftrag größer ist. Hierzu wird beispielsweise der Feuchtigkeitsauftrag auf die Unterseite der Bahn erhöht und/oder die Trocknung gesteigert.preferably, If you set the humidification and / or drying of the voltage applied to the pressure element Side of the train in dependence from the steam application or water application to the heated roller adjacent side of the web and / or the temperature of the heated Roller. The steam or water spray on the top reinforces the curl. In similar Way, the curl is amplified, when the temperature of the heated roller is increased. The temperature of the heated roller is over 100 ° C and can reach about 300 ° C be. One can now increase the training of Gegencurl, if the temperature of the heated roller higher and / or the vapor deposition is larger. For this example, the moisture is applied to the bottom the railway increased and / or the drying increased.

Bevorzugterweise trifft man Maßnahmen zur Erzeugung des Gegencurl vor dem Breitnip. Man erzeugt also einen Gegencurl, bevor der Curl im Breitnip entsteht. Beide Maßnahmen zusammen führen dann zu einer Planlage der Bahn.preferably, you take action for generating the countercurl in front of the nip. So you create one Counter curl before the curl is formed in the nip. Both measures then lead together to a flatness of the web.

Alternativ oder zusätzlich dazu kann man Maßnahmen zur Erzeugung des Gegencurl hinter dem Breitnip treffen. Es ist also auch möglich, einen Teil der Maßnahmen vor dem Breitnip und einen Teil der Maßnahmen hinter dem Breitnip zu treffen. Insgesamt wird man aber versuchen, den Gegencurl und den Curl so aneinander anzugleichen, daß sich im Endeffekt eine Bahn mit einer ausreichenden Planlage ergibt.alternative or additionally you can take action to create the countercurl behind the nip. It is so also possible a part of the measures before the nip and part of the action behind the nip hold true. Overall, but you will try the Gegencurl and to match the curl to each other so that in the end a train with a sufficient flatness results.

Die Aufgabe wird bei einem Breitnip-Kalander der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß in der Nachbarschaft des Breitnip eine Gegencurl-Erzeugungseinrichtung angeordnet ist, die einen einem durch den Breitnip erzeugten Curl entgegengerichteten Gegencurl erzeugt.The Task is a wide-nip calender of the aforementioned Sort of solved by that in the neighborhood of the nip a counter curl generator is arranged, which a one generated by the nip curl generated opposite countercurl.

Wie oben im Zusammenhang mit dem Verfahren angegeben, überlagern sich der Curl und der Gegencurl so, daß sich im Endeffekt eine Bahn mit einer ausreichenden Planlage ergibt. Eine derartige Bahn läßt sich wesentlich besser verarbeiten als eine Bahn, die noch einen Curl enthält.As superimposed above in connection with the method The curl and the counter curl are so that in the end a train with a sufficient flatness results. Such a track can be process much better than a web that still has a curl contains.

Vorzugsweise weist die Gegencurl-Erzeugungseinrichtung eine Feuchtigkeits-Auftragseinrichtung auf, die auf die am Andruckelement anliegende Seite der Bahn wirkt. Mit dieser Feuchtigkeits-Auftragseinrichtung wird also Feuchtigkeit auf die Unterseite der Bahn aufgetragen. Dieser Feuchtigkeitsauftrag erzeugt einen Gegencurl, der dem im Breitnip erzeugten Curl entgegengerichtet ist. Beide Maßnahmen zusammen erzeugen also die gewünschte Planlage der Bahn.Preferably the counter curl generator has a moisture applicator on, which acts on the voltage applied to the pressure element side of the web. With this moisture application device so moisture applied to the underside of the web. This moisturizing job creates a countercurl that opposes the curl created in the nip is. Both measures Together, they produce the desired Flatness of the web.

Vorzugsweise ist die Feuchtigkeits-Auftragseinrichtung als eine auf das Andruckelement gerichtete Wasserauftragseinrichtung ausgebildet. Der Auftrag von Wasser auf das Andruckelement ist eine relativ einfache Maßnahme, eine ausreichende Menge von Feuchtigkeit auf die Unterseite zu übertragen. Die Übertragung erfolgt, wenn die Bahn zusammen mit dem Wasserfilm, der auf dem Andruckelement gebildet worden ist, durch den Breitnip geführt wird.Preferably, the moisture application device is as a court on the pressure element tete water applicator formed. The application of water to the pressure element is a relatively simple measure to transfer a sufficient amount of moisture to the bottom. The transfer takes place when the web, together with the water film which has been formed on the pressure element, is guided through the wide nip.

Vorzugsweise weist die Gegencurl-Erzeugungseinrichtung eine Trocknungseinrichtung auf, die auf die am Andruckelement anliegende Seite der Bahn wirkt. Auch das Trocknen der Unterseite der Bahn erzeugt den Gegencurl.Preferably the counter curl generating device has a drying device on, which acts on the voltage applied to the pressure element side of the web. Drying the underside of the web also creates the countercurl.

Hierbei ist besonders bevorzugt, daß die Trocknungseinrichtung der Feuchtigkeits-Auftragseinrichtung nachgeschaltet ist. Durch diese Abfolge, also zunächst befeuchten und dann trocknen, werden die Verhältnisse im Breitnip zumindest annähernd nachgebildet, so daß man dadurch ähnliche Verhältnisse bei der Ausbildung des Gegencurl erzielen kann, wie bei der Ausbildung des Curl im Breitnip.in this connection it is particularly preferred that the drying device the moisture applicator is connected downstream. By this sequence, so first moisten and then dry, the conditions in the nip are at least nearly copied, so that one thereby similar conditions in the training of Gegencurl can achieve, as in training the curl in the nip.

Vorzugsweise ist auf der an der beheizten Walze anliegenden Seite der Bahn eine Dampfauftragseinrichtung angeordnet. Die Dampfauftragseinrichtung trägt Dampf auf die Oberseite der Bahn auf. Dieser Dampfauftrag führt zum einen zu einer Erhöhung der Feuchtigkeit der Oberseite der Bahn und zum anderen zu einer Erhöhung der Bahntemperatur. Wenn die Dampfauftragseinrichtung dicht genug vor dem Breitnip angeordnet ist, dann werden nur die oberen Schichten der Bahn befeuchtet und erwärmt, d. h. die Mitte der Bahn und auch die Unterseite werden nicht so stark plastifiziert, wie bei einer durchgehenden Befeuchtung. Damit erreicht man eine Glättung und schont gleichzeitig das Volumen der Bahn.Preferably is on the voltage applied to the heated roller side of the web one Steam application device arranged. The steam applicator carries steam on top of the track. This steam application leads to one to an increase the moisture of the top of the web and the other to one increase the railway temperature. If the steam applicator is close enough the broad nip is arranged, then only the upper layers moistening and heating the web, d. H. the middle of the track and also the bottom will not be that strong plasticized, as in a continuous moistening. Achieved with it a smoothing and at the same time protects the volume of the web.

Bevorzugterweise ist eine Steuereinrichtung vorgesehen, die die Feuchtigkeits-Auftragseinrichtung und/oder die Trocknungseinrichtung einerseits und die Dampfauftragseinrichtung und/oder eine die beheizte Walze beheizende Heizeinrichtung andererseits aufeinander abstimmt. Die Heizeinrichtung kann die beheizte Walze auf Oberflächentemperaturen im Bereich von 100°C bis etwa 300°C aufheizen. Je heißer die Oberfläche der beheizten Walze ist, desto stärker ist der Curl, der im Breitnip erzeugt wird. In ähnlicher Weise trägt auch eine Steigerung des Dampfauftrags durch die Dampfauftragseinrichtung zu einer Steigerung des Curl bei. Da die Steuereinrichtung sowohl die Beheizung der beheizten Walze als auch den Dampfauftrag (oder nur eines davon) steuert, kann sie eine entsprechende Abhängigkeit zu dem Feuchtigkeitsauftrag auf die Unterseite und/oder die Trocknung der Unterseite herstellen, so daß man den Gegencurl weitgehend so ausbilden kann, daß er den Curl ausgleicht.preferably, a control device is provided, which is the moisture application device and / or the drying device on the one hand and the steam application device and / or a heater heating the heated roller, on the other hand matches each other. The heater can be the heated roller on surface temperatures in the range of 100 ° C up to about 300 ° C Warm up. The hotter the surface The heated roller is the stronger the curl is in the nip is produced. In similar Wears way also an increase in the vapor deposition by the steam application device to an increase in the curl. Since the control device both the heating of the heated roller as well as the steam application (or only one of them controls), it can have a corresponding dependency too the application of moisture to the underside and / or the drying make the bottom, so that the countercurl largely so that he can train balancing the curl.

Bevorzugterweise ist das Andruckelement als Schuhwalze ausgebildet. Eine Schuhwalze kann in einer Ausgestaltung einen umlaufenden Mantel aufweisen, der durch ein Andruckelement gegen die beheizte Walze gedrückt wird. In einer anderen Ausgestaltung kann die Schuhwalze auch als Band ausgebildet sein, das ebenfalls durch einen Andruckschuh gegen die beheizte Walze gedrückt wird. Beide Ausgestaltungen erlauben es, die Länge des Breit nips ziemlich groß zu gestalten. Wie oben ausgeführt, wird als Breitnip ein Nip angesehen, der eine Länge in Bahnlaufrichtung von mindestens 30 mm hat. Mit Hilfe einer Schuhwalze lassen sich auch wesentlich längere Breitnips erzeugen, also Breitnips mit einer Länge im Bereich von 30 bis 300 oder sogar 400 mm.preferably, the pressure element is designed as a shoe roll. A shoe roll may in one embodiment have a circumferential jacket, which is pressed by a pressure element against the heated roller. In another embodiment, the shoe roll as a band be formed, which also by a Andruckschuh against the pressed heated roller becomes. Both designs allow it, the length of the wide nips quite big too shape. As stated above, is regarded as a nip a nip, which has a length in the web running direction of has at least 30 mm. With the help of a shoe roll can also be much longer Generate wide nips, so wide nips with a length in the range of 30 to 300 or even 400 mm.

Vorzugsweise ist die Gegencurl-Erzeugungseinrichtung vor dem Breitnip angeordnet. Man erzeugt also zunächst den Gegencurl und läßt ihn dann durch den Curl im Breitnip wieder ausgleichen.Preferably the countercurl generator is located in front of the nip. So you create first the countercurl and then let him balance again with the curl in the nip.

In einer alternativen oder zusätzlichen Ausgestaltung kann vorgesehen sein, daß die Gegencurl-Erzeugungseinrichtung hinter dem Breitnip angeordnet ist. Wenn die Gegencurl-Erzeugungseinrichtung nur hinter dem Breitnip angeordnet ist, dann gleicht sie den im Breitnip entstandenen Curl wieder aus. Selbstverständlich ist es möglich, Teile der Gegencurl-Erzeugungseinrichtung vor und andere Teile der Gegencurl-Erzeugungseinrichtung hinter dem Breitnip anzuordnen.In an alternative or additional Embodiment may be provided that the Gegencurl generating device is arranged behind the wide nip. When the countercurl generator just behind the broad nip, then it is similar to the one in the Breitnip incurred curl again. Of course it is it is possible Parts of the Gegencurl generator before and other parts of Countercurl generating device to arrange behind the nip.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Hierin zeigen:The Invention will be described below with reference to preferred embodiments described in conjunction with the drawing. Herein show:

1 eine erste Ausgestaltung eines Breitnip-Kalanders, 1 a first embodiment of a wide-nip calender,

2 eine zweite Ausgestaltung eines Breitnip-Kalanders, 2 a second embodiment of a broad-nip calender,

3 eine dritte Ausgestaltung eines Breitnip-Kalanders, 3 a third embodiment of a broad-nip calender,

4 eine vierte Ausgestaltung eines Breitnip-Kalanders, 4 A fourth embodiment of a broad-nip calender,

5 eine fünfte Ausgestaltung eines Breitnip-Kalanders, 5 a fifth embodiment of a broad-nip calender,

6 eine sechste Ausgestaltung eines Breitnip-Kalanders und 6 a sixth embodiment of a wide-nip calender and

7 eine siebte Ausgestaltung eines Breitnip-Kalanders. 7 a seventh embodiment of a wide-nip calender.

1 zeigt einen Breitnip-Kalander 1 zum volumenschonenden Glätten einer Papier- oder Kartonbahn 2, die im Folgenden auch kurz als "Bahn" bezeichnet wird. Der Breitnip-Kalander weist eine beheizte Walze 3 und ein als Schuhwalze ausgebildetes Andruckelement 4 auf. Die Walze 3 und das Andruckelement 4 bilden zwischen sich einen Breitnip 5 aus, der in einer Laufrichtung 6 der Bahn 2 eine Länge im Bereich von 30 bis 300 mm aufweist. 1 shows a wide-nip calender 1 to the Volume-saving smoothing of a paper or board web 2 , which is also referred to below as "train" in the following. The wide-nip calender has a heated roller 3 and a trained as a shoe roll pressure element 4 on. The roller 3 and the pressure element 4 form a broad nip between them 5 out, in one direction 6 the train 2 has a length in the range of 30 to 300 mm.

Das Andruckelement 4 weist in an sich bekannter Weise einen umlaufenden Mantel 7 auf, der durch einen schematisch dargestellten Anpreßschuh 8 gegen die Walze 3 gedrückt wird, um die den Breitnip 5 durchlaufende Bahn 2 mit erhöhtem Druck zu beaufschlagen. Alternativ dazu kann das Andruckelement 4 auch durch ein umlaufendes Band gebildet sein, das durch einen ähnlichen Anpreßschuh 8 gegen die Walze 3 gedrückt wird. Schließlich ist es auch möglich, daß das Andruckelement 4 durch eine Walze mit einer relativ weichen Oberflächenbeschichtung gebildet wird, in die die Walze 3 so weit eintauchen kann, daß sich die benötigte Länge des Breitnip 5 ergibt. Die Form und die Position des Anpreßschuhs 8 richtet sich nach den Gegebenheiten.The pressure element 4 has a circumferential jacket in a conventional manner 7 on, by a pressure shoe shown schematically 8th against the roller 3 is pressed to the the broad nip 5 continuous track 2 to pressurize with increased pressure. Alternatively, the pressure element 4 also be formed by a circumferential band, which by a similar pressure shoe 8th against the roller 3 is pressed. Finally, it is also possible that the pressure element 4 is formed by a roller with a relatively soft surface coating into which the roller 3 can dive so far that the required length of the nip 5 results. The shape and position of the pressure shoe 8th depends on the circumstances.

Die Walze 3 ist als harte Walze mit einer glatten Oberfläche 9 ausgebildet. Die Oberfläche 9 der Walze 3 ist in der Regel wesentlich glatter als eine Oberfläche 10 des Andruckelements 4.The roller 3 is considered a hard roller with a smooth surface 9 educated. The surface 9 the roller 3 is usually much smoother than a surface 10 of the pressure element 4 ,

Dies führt dazu, daß sich die Oberfläche 9 der Walze 3 auf die Oberfläche der Bahn 2 einprägt, die an der Walze 3 anliegt. Um die weitere Erläuterung zu vereinfachen, wird die an der Walze 3 anliegende Seite der Bahn 2 als "Oberseite" und die gegenüberliegende Seite als "Unterseite" bezeichnet. Nach dem Durchlaufen des Breitnips 5 hat die Bahn 2 also an ihrer Oberfläche eine erhöhte Glätte. Um diese Glätte weiter zu verbessern, ist die Walze 3 beheizt. Um dies schematisch darzustellen, ist eine Heizeinrichtung 11 dargestellt, die auf die Oberfläche 9 der Walze 3 wirkt. Alternativ oder zusätzlich dazu kann die Walze 3 auch periphere Bohrungen 12 aufweisen, durch die ein Wärmeträgermedium geleitet werden kann beispielsweise heißer Dampf. Damit ist es möglich, die Oberfläche 9 der Walze 3 auf eine Temperatur von mindestens 100°C zu bringen. Vorzugsweise wird man sogar wesentlich höhere Temperaturen verwenden, nämlich eine Oberflächentemperatur im Bereich von 150°C bis 300°C.This causes the surface 9 the roller 3 on the surface of the train 2 imprinted on the roller 3 is applied. To simplify the further explanation, the on the roller 3 adjacent side of the train 2 referred to as "top" and the opposite side as "bottom". After passing through the wide nip 5 has the train 2 So on its surface an increased smoothness. To further improve this smoothness, the roller is 3 heated. To illustrate this schematically, is a heater 11 shown on the surface 9 the roller 3 acts. Alternatively or additionally, the roller 3 also peripheral drilling 12 have, through which a heat transfer medium can be passed, for example, hot steam. This makes it possible for the surface 9 the roller 3 to bring to a temperature of at least 100 ° C. Preferably, even much higher temperatures will be used, namely a surface temperature in the range of 150 ° C to 300 ° C.

Um die Glätte der Oberfläche an der Oberseite der Bahn 2 weiter zu verbessern, ist vor dem Breitnip eine Dampfauftragseinrichtung 13 angeordnet, die Dampf auf die Oberseite der Bahn 2 aufträgt. Der Dampf wird hierbei mit einer Masse im Bereich von 1 bis 5 g/mm² aufgetragen. Er führt zu einer Befeuchtung der Oberfläche der Bahn 2 an der Oberseite und gleichzeitig zu einer Temperaturanhebung. Der Dampfauftrag verbessert die Glätte weiter. Wenn man die Dampfauftragseinrichtung 13 dicht genug vor dem Breitnip 5 anordnet, dann wird die Feuchtigkeit nur in der Oberflächenschicht erhöht. In ähnlicher Weise wird auch nur die Oberfläche der Bahn 2 erwärmt.To get the smoothness of the surface at the top of the web 2 To further improve, is before the nip a steam applicator 13 arranged the steam on the top of the web 2 applying. The steam is applied here with a mass in the range of 1 to 5 g / mm ² . It leads to a moistening of the surface of the web 2 at the top and at the same time to a temperature rise. The steam application further improves the smoothness. If you have the steam applicator 13 close enough in front of the nip 5 arranges, then the moisture is increased only in the surface layer. In a similar way, only the surface of the web becomes 2 heated.

Allerdings hat die Beheizung der Walze 3 und der Dampfauftrag auf die Oberfläche der Bahn 2 den Nachteil, daß die Bahn zum Rollen neigt. Die Bahn erhält also einen "Curl", der sich darin äußert, daß sich die Bahn im ungespannten Zustand wölbt. Es ergibt sich eine Wölbung quer zur Laufrichtung 6, wobei die Längskanten der Bahn 2 in Richtung auf die Walze 3 hochstehen. Ein derartiger Curl stört bei der Weiterverarbeitung. Wenn die Bahn beispielsweise in Bogen geschnitten wird, dann liegen diese Bogen nicht plan auf einer Unterlage, sondern die Ränder der Bogen, die aus Schnittlinien parallel zur Laufrichtung 6 resultieren, heben sich von der Unterlage ab. Auch dann, wenn die Bahn 2 auf eine Rolle aufgewickelt und vor dem Bedrucken oder Weiterverarbeiten von der Rolle abgewickelt wird, stört ein derartiger Curl.However, the heating of the roller has 3 and the vapor deposition on the surface of the web 2 the disadvantage that the web tends to roll. The orbit thus receives a "curl", which manifests itself in the fact that the web bulges in the untensioned state. It results in a curvature transverse to the direction 6 , where the longitudinal edges of the web 2 towards the roller 3 stand up. Such a curl interferes with further processing. For example, if the web is cut into sheets, then these sheets are not flat on a base, but the edges of the sheets, the cut lines parallel to the direction 6 result, stand out from the underlay. Even if the train 2 wound up on a roll and unrolled before printing or further processing of the roll, such a curl disturbs.

Um die Bearbeitbarkeit der Bahn 2 zu verbessern, ist eine Gegencurl-Erzeugungseinrichtung 14 in Bahnlauf richtung 6 vor dem Breitnip 5 vorgesehen. Die Gegencurl-Erzeugungseinrichtung weist im vorliegenden Fall eine Feuchtigkeitsauftragungseinrichtung 15 auf, die Feuchtigkeit auf die Unterseite der Bahn 2 aufträgt, also auf die Seite der Bahn 2, die im Breitnip am Andruckelement 4 anliegt. Der Feuchtigkeitsauftrag liegt dabei in einem Bereich von 1 bis 10 g/m².To the machinability of the web 2 is a countercurl generator 14 in web direction 6 in front of the nip 5 intended. The counter curl generator in the present case has a moisture applicator 15 on, the moisture on the bottom of the web 2 applies, so on the side of the train 2 in the nip on the pressure element 4 is applied. The moisture application is in a range of 1 to 10 g / m ² .

In Bahnlaufrichtung 6 hinter der Feuchtigkeitsauftragseinrichtung 15 ist eine Trocknungseinrichtung 16 angeordnet, die die Unterseite der Bahn 2 wieder trocknet. Mit der Kombination aus Feuchtigkeitsauftragseinrichtung 15 und Trocknungseinrichtung 16 bildet man die Verhältnisse im und kurz vor dem Breitnip 5 nach. Auch hier wird die Bahn zunächst auf ihrer Oberseite befeuchtet und dann an ihrer Oberseite durch die beheizte Walze 3 getrocknet. In ähnlicher Weise, wie die Bahn 2 im Breitnip 5 einen Curl erhält, erzeugt die Gegencurl-Erzeugungseinrichtung 14 einen Gegencurl, d. h. einen Curl in die entgegengesetzte Richtung. Der Gegencurl wölbt die Bahn 2 so, daß sie im ungespannten Zustand entgegengesetzt zu der Krümmung der Walze 3 gerichtet ist.In web direction 6 behind the moisture applicator 15 is a drying device 16 arranged, which is the bottom of the web 2 dries again. With the combination of moisture applicator 15 and drying device 16 you form the conditions in and just before the nip 5 to. Again, the web is first moistened on its upper side and then on its upper side by the heated roller 3 dried. In a similar way to the train 2 in the nip 5 gets a curl, generates the countercurl generator 14 a counter curl, ie a curl in the opposite direction. The countercurl arched the web 2 so that they are in the untensioned state opposite to the curvature of the roller 3 is directed.

Eine Steuereinrichtung 17 ist vorgesehen, um sowohl die Heizeinrichtung 11, 12 als auch die Feuchtigkeitsauftragseinrichtung 15 und die Trocknungseinrichtung 16 zu steuern. Die Steuereinrichtung "weiß" also, wieviel Dampf mit Hilfe der Dampfauftragseinrichtung auf die Oberseite der Bahn 2 aufgetragen wird und wie heiß die beheizte Walze 3 ist. Aus diesen Informationen läßt sich der Curl, der sich im Breitnip 5 bildet, abschätzen. Die Steuereinrichtung 17 kann in entsprechender Weise Feuchtigkeit mit Hilfe der Feuchtigkeitsauftragseinrichtung 15 auf die Unterseite der Bahn 2 auftragen und die Unterseite der Bahn 2 mit der Trocknungseinrichtung 16 entsprechend trocknen. Damit ist es möglich, daß man einen Gegencurl so erzeugt, daß er durch den im Breitnip 5 erzeugten Curl praktisch ausgeglichen wird und die Bahn 2 eine verbesserte Planlage erhält.A control device 17 is provided to both the heater 11 . 12 as well as the moisture applicator 15 and the drying device 16 to control. The control device thus "knows" how much steam with the aid of the steam applicator on the top of the web 2 is applied and how hot the heated roller 3 is. From this information, the curl, which itself in the nip 5 forms, estimate. The control device 17 can in a similar way moisture by means of the moisture applicator 15 on the bottom of the track 2 Apply and the bottom of the web 2 with the drying device 16 dry accordingly. Thus it is possible that one generates a Gegencurl so that it by the in the nip 5 Curl produced is virtually equalized and the web 2 receives an improved flatness.

Die Feuchtigkeitsauftragseinrichtung 15 kann unterschiedliche Ausgestaltungen haben. Es ist beispielsweise möglich, die Feuchtigkeit in Form von Dampf auf die Unterseite der Bahn 2 aufzutragen. Man kann auch einen Sprühnebel erzeugen oder einen Feuchtigkeitsfilm mit Hilfe einer Bürste oder einem Rakel oder einer Auftragswalze auftragen. Die Art des Auftrags richtet sich nach den Gegebenheiten.The moisture application device 15 can have different configurations. It is possible, for example, moisture in the form of steam on the underside of the web 2 apply. It is also possible to produce a spray or to apply a moisture film by means of a brush or a doctor blade or an applicator roll. The type of order depends on the circumstances.

Auch die Trocknungseinrichtung 16 kann unterschiedliche Ausbildungen aufweisen. Es ist beispielsweise möglich, hier einen Trockenzylinder zu verwenden, die Bahn 2 an ihrer Unterseite mit Heißluft zu beaufschlagen oder hier einen Wärmestrahl, beispielsweise einen IR-Strahler vorzusehen.Also the drying device 16 can have different training. For example, it is possible to use a drying cylinder here, the web 2 To apply hot air to its underside or to provide a heat beam, for example an IR emitter.

2 zeigt eine alternative Ausgestaltung, bei der gleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind. Aus Gründen der Übersicht sind hier die Steuereinrichtung 17 und die Heizeinrichtung 11, 12 nicht dargestellt. Ein Auftrag von Dampf und/oder Flüssigkeit wird durch einen Pfeil symbolisiert. 2 shows an alternative embodiment, in which the same elements are provided with the same reference numerals. For clarity, here are the controller 17 and the heater 11 . 12 not shown. An order of vapor and / or liquid is symbolized by an arrow.

Bei der Ausgestaltung nach 2 folgt auf die Feuchtigkeitsauftragseinrichtung 15 ein herkömmlicher Nip 18, der durch zwei Walzen 19, 20 gebildet ist. Die an der Unterseite der Bahn 2 anliegende Walze 20 ist dabei vorzugsweise auf einer höheren Temperatur als die an der Oberseite anliegende Walze 19. Man kann auch vorsehen, daß die an der Unterseite anliegende Walze 20 als harte, beheizte Walze ausgebildet ist, während die an der Oberseite der Bahn 2 anliegende Walze 19 als weiche Walze ausgebildet ist.In the embodiment according to 2 follows the moisture applicator 15 a conventional nip 18 that by two rollers 19 . 20 is formed. The at the bottom of the train 2 fitting roller 20 is preferably at a higher temperature than the voltage applied to the top roller 19 , One can also provide that the voltage applied to the bottom roller 20 is designed as a hard, heated roller while at the top of the web 2 fitting roller 19 is designed as a soft roll.

Im Nip 18 wird die Bahn 2 an ihrer Unterseite getrocknet.In the nip 18 will be the train 2 dried on its underside.

Bei der Ausgestaltung nach 3 verzichtet man auf eine weitere Trocknungs-Behandlung vor dem Breitnip 5, d. h. die Wasserauftragseinrichtung 15 ist ohne Zwischenschaltung eines weiteren Aggregats an der Unterseite der Bahn 2 vor dem Breitnip 5 angeordnet.In the embodiment according to 3 one waives a further drying treatment before the nip 5 ie the water applicator 15 is without the interposition of another unit at the bottom of the web 2 in front of the nip 5 arranged.

Bei der Ausgestaltung nach 4 wirkt die Feuchtigkeitsauftragseinrichtung auf die Oberfläche 10 des Mantels 7, d. h. es wird Wasser direkt auf das Andruckelement 4 aufgetragen, beispielsweise durch Sprühen oder mittels Wasserschaber oder mittels einer in einen Wasservorrat eintauchenden Übertragungswalze.In the embodiment according to 4 the moisture application device acts on the surface 10 of the coat 7 ie it gets water directly onto the pressure element 4 applied, for example by spraying or by means of water scraper or by means of a submerged in a water supply transfer roller.

Bei den Ausgestaltungen nach den 1 bis 4 war die Gegencurl-Erzeugungseinrichtung 14 vor dem Breitnip 5 angeordnet, d. h. man hat einen Gegencurl in der Bahn 2 erzeugt, bevor im Breitnip 5 der Curl erzeugt worden ist.In the embodiments according to the 1 to 4 was the countercurl generator 14 in front of the nip 5 arranged, ie you have a Gegencurl in the train 2 generated before in the nip 5 the curl has been generated.

Bei den Ausführungsbeispielen der 5 bis 7 ist die Gegencurl-Erzeugungseinrichtung in Bahnlaufrichtung 6 hinter dem Breitnip 5 angeordnet. In allen sieben Figuren sind gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the embodiments of the 5 to 7 is the counter curl generating device in the web running direction 6 behind the wide nip 5 arranged. In all seven figures, the same elements are provided with the same reference numerals.

Die Ausgestaltung nach 5 entspricht dabei der Ausgestaltung nach 3 mit dem Unterschied, daß die Feuchtigkeitsauftragseinrichtung 15 in Bahnlaufrichtung 6 nicht vor sondern hinter dem Breitnip 5 angeordnet ist.The design after 5 corresponds to the embodiment according to 3 with the difference that the moisture applicator 15 in web direction 6 not before but behind the nip 5 is arranged.

Die Ausgestaltung nach 6 entspricht der Ausgestaltung nach 2 mit dem Unterschied, daß die Gegencurl-Erzeugungseinrichtung 14 mit der Feuchtigkeitsauftragseinrichtung 15 und dem Nip 18 in Bahnlaufrichtung 6 hinter dem Breitnip 5 angeordnet ist.The design after 6 corresponds to the embodiment according to 2 with the difference that the countercurl generator 14 with the moisture applicator 15 and the nip 18 in web direction 6 behind the wide nip 5 is arranged.

Die Ausgestaltung nach 7 entspricht der Ausgestaltung nach 1 mit dem Unterschied, daß die Gegencurl-Erzeugungseinrichtung 14 in Bahnlaufrichtung 6 hinter der Breitnip 5 angeordnet ist.The design after 7 corresponds to the embodiment according to 1 with the difference that the countercurl generator 14 in web direction 6 behind the wide nip 5 is arranged.

Dargestellt sind Ausbildungen, in denen die beheizte Walze 3 oben und das Andruckelement 4 unten angeordnet sind. Natürlich ist es auch möglich, die Anordnung umgekehrt zu wählen, d. h. die beheizte Walze 3 unten und das Andruckelement 4 oben. In diesem Fall werden natürlich auch die Gegencurl-Erzeugungseinrichtung 14 und die Dampfauftragseinrichtung 13 auf der jeweils anderen Seite angeordnet.Shown are trainings in which the heated roller 3 above and the pressure element 4 are arranged below. Of course, it is also possible to choose the arrangement reversed, ie the heated roller 3 below and the pressure element 4 above. In this case, of course, the countercurl generator will also be used 14 and the steam applicator 13 arranged on the other side.

Claims

Method of smoothing a paper or board web, in which the web through a broad nip with a length of at least 30 mm and in the nip on a heated roller with a surface temperature of at least 100 ° C and a pressure element, characterized in that in the neighborhood of the Breitnips measures to produce a directed opposite to a curl produced by the broad nip Countercurl hits.

Process according to Claim 1, characterized in that the countercurl is used to produce the countercurl moistened on the pressure element side of the web.

Process according to Claim 2, characterized in that moisture is applied to the web in an amount of from 1 to 10 g / m ² .

Method according to one of claims 1 to 3, characterized that he Steam and / or water on the voltage applied to the pressure element side of the Applying train.

Method according to claim 4, characterized in that that he Apply water to the pressure element.

Method according to one of claims 1 to 5, characterized that he the web for generating the Gegencurl of the voltage applied to the pressure element Dries side.

Method according to one of claims 1 to 6, characterized that he the voltage applied to the heated roller side of the web with steam or water applied.

Process according to Claim 7, characterized in that steam or water having a mass of from 1 to 5 g / m ² is fed to the web.

Method according to claim 8, characterized in that that he the moistening and / or the drying of the voltage applied to the pressure element Side of the train in dependence from the steam or water application of the applied to the heated roller Side of the web and / or the temperature of the heated roller adjusts.

Method according to one of claims 1 to 9, characterized that he activities to generate the Gegencurl before the nip meets.

Method according to one of claims 1 to 10, characterized that he Measures for Creation of the countercurl meets behind the nip.

Wide-nip calender for smoothing a paper or board web having a long nip of at least 30 mm, which is formed by a heated roll with a surface temperature of at least 100 ° C and a pressure element, characterized in that in the vicinity of the nip ( 5 ) a countercurl generator ( 14 ) arranged one through the broad nip ( 5 ) generated curl oppositely directed countercurl.

Calender according to Claim 12, characterized in that the counter curl generating device ( 14 ) a moisture application device ( 15 ), which on the on the pressure element ( 4 ) adjacent side of the web ( 2 ) acts.

Calender according to claim 13, characterized in that the moisture application device ( 15 ) as one on the pressure element ( 4 ) directed water applicator is formed.

Calender according to one of Claims 12 to 14, characterized in that the counter curl generating device ( 14 ) a drying device ( 16 . 18 ), which on the on the pressure element ( 4 ) adjacent side of the web ( 2 ) acts.

Calender according to Claim 15, characterized in that the drying device ( 16 . 18 ) is followed by the moisture application device.

Calender according to one of claims 12 to 16, characterized in that on the heated roll ( 3 ) adjacent side of the track ( 2 ) a steam application device ( 13 ) is arranged.

Calender according to claim 17, characterized in that a control device ( 17 ) is provided, the moisture application device ( 15 ) and / or the drying device ( 16 . 18 ) on the one hand and the steam application device ( 13 ) and / or a heated roller heating the heating device ( 11 . 12 ) on the other hand.

Calender according to one of claims 12 to 18, characterized in that the pressure element ( 4 ) is designed as a shoe roll.

Calender according to one of Claims 12 to 19, characterized in that the gingcurl generating device ( 14 ) in front of the nip ( 5 ) is arranged.

Calender according to one of Claims 12 to 20, characterized in that the countercurl generating device ( 14 ) behind the wide nip ( 5 ) is arranged.