DE1293565B

DE1293565B - Vorrichtung zum Konditionieren von Papierbahnen

Info

Publication number: DE1293565B
Application number: DEW38150A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Albert; Dipl-Ing Friedhelm; Bachmann Hans; Karpf; Dipl-Ing Otto; Schluenkes; Starkbaum
Original assignee: WIESSNER GES fur RAUMLUFTGEST; Zum Bruderhaus Maschf GmbH
Current assignee: WIESSNER GES fur RAUMLUFTGEST; Zum Bruderhaus Maschf GmbH
Priority date: 1964-12-11
Filing date: 1964-12-11
Publication date: 1969-04-24

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Konditionier-Vorrichtung für Papierbahnen, in welcher das Papier abwechselnd mit feuchter Kühlluft und feuchter Warmluft beaufschlagt wird.
Solche Vorrichtungen sind bekannt. Mit ihnen ist es möglich, das Papier zu befeuchten und ihm eine weitgehende Formstabilität zu geben, damit beim Weiterverarbeiten des Papiers, insbesondere beim Bedrucken des Papiers, kein Papierausschuß dadurch entsteht, daß sich das Papier verzieht.
Weiterhin ist aus der britischen Patentschrift 964123 eine Vorrichtung zum Konditionieren von Papierbahnen bekannt, bei der jede Seite der Papierbahn nacheinander über einen mit durchbrochener Oberfläche versehenen Zylinder läuft. Die Zylinder können ebenso wie die an der Außenseite angebrachten Blaskästen mit feuchter Luft beaufschlagt werden. Die Zufuhr der Feuchtluft erfolgt durch einen gemeinsamen Kanal, der in die einzelnen Zuleitungsrohre für die Walzen bzw. die Blaskästen aufgeteilt ist. Der Anteil der einzelnen Feuchtluftströme kann durch in den Zuleitungen angebrachte Drosselklappen verändert werden. Eine genaue Einstellung des Feuchtigkeitsprofils der Papierbahn ist hiermit jedoch nicht möglich, weil die Papierbahn von den Feuchtluftströmen einseitig beaufschlagt wird.
Eine weitere Befeuchtungseinrichtung verwendet Kühlwalzen, welche von einer Dampfkammer auf einem Teil des Umfangs umgeben sind (vgl. USA.-Patentschrift 2 366 484).
Nach ähnlichen Prinzipien, nämlich gekühlten Walzen innerhalb einer Klimakammer, arbeiten die Anlagen nach der deutschen Auslegeschrift 1101447 und der britischen Patentschrift 970 676.
Sind gekühlte Walzen innerhalb von Klimakammern angeordnet, so kondensiert auf der gesamten Walzenoberfläche Wasser und nicht nur auf dem Teil des Umfangs, über den das Papier geführt wird. Das führt zu einer erheblich höheren Kühlleistung auf der einen Seite und zu einer erheblich höheren Umwälzung an klimatisierter Luft auf der anderen Seite. Solche Einrichtungen arbeiten also mit schlechtem Wirkungsgrad. Darüber hinaus bleibt bei diesen Einrichtungen der auf der Walze haftende Wasserfilm nicht gleichmäßig und wird auch in völlig unkontrollierbarer Weise auf das zu behandelnde Papier übertragen, so daß auch die Funktion dieser Einrichtungen nicht befriedigt.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, mit einer Konditioniervorrichtung Papier so zu behandeln, daß es einen vorher bestimmbaren Anteil von Feuchtigkeit aufweist, dieser Feuchtigkeitsanteil in der gesamten Papierbahn gleichmäßig verteilt ist und außerdem innere Spannungen, die vom Herstellprozeß noch im Papier vorhanden sind, weitgehend abgebaut werden, und zwar alles mit einer Geschwindigkeit, die der Ausstoßgeschwindigkeit einer Papiermaschine entspricht.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist die erfindungsgemäße Vorrichtung eingangs genannter Art dadurch gekennzeichnet, daß die Papierbahn über mindestens einen von innen gekühlten und wenigstens einen von innen beheizten Zylinder mit geschlossener Oberfläche geführt wird, wobei die feuchte Kaltluft bzw. die feuchte Warmluft auf die der Zylinderoberfläche abgekehrten Seite der Papierbahn aufgeblasen wird.
Die Zylinder der erfindungsgemäßen Vorrichtung dienen also nicht nur, wie bei der Mehrzahl der bekannten Konditionier-Vorrichtungen, der Papierführung, sondern auch - und das ist sogar ihr Hauptzweck - der Beschleunigung des Konditionier-Vorgangs.
Den Zylinderoberflächen kann infolge der geschlossenen Ausführung durch die innere Kühlung oder Erhitzung eine konstante Temperatur aufgezwungen werden. Diese konstante Temperatur ist unabhängig von der Temperatur der Kühlluft oder der Warmluft, mit der die um die Zylinder laufende Papierbahn beaufschlagt wird. Dies trägt zu einer raschen und gleichmäßigen Konditionierung maßgeblich bei. Es wird nämlich auf diese Weise innerhalb der Papierbahn ein wohldefiniertes Temperaturgefälle erzeugt, das die beschleunigte Aufnahme der Feuchtigkeit aus der Kühlluft bzw. Warmluft in die Papierbahnen bewirkt. Die Einseitigkeit der Beaufschlagung des Papiers mit Kühlluft bzw. Warmluft bewirkt innerhalb der Papierbahn auch ein Feuchtigkeitsgefälle. Daher wird bevorzugt die Papierbahn wechselseitig über die Zylinder geführt. Man erhält dann im Ergebnis eine über die Papierdicke konstante Feuchtigkeitskonzentration.
Die besonderen Eigenschaften der erfindungsgemäßen Vorrichtung erlauben es, die Vorrichtung in unmittelbarer Verbindung mit einer Papiermaschine aufzustellen, so daß die gesamte Konditionierzeit für eine Papierbahn beträchtlich herabgesetzt wird.
Als Kühlluft wird zweckmäßig eine Luft verwendet, die eine Temperatur von etwa + 20 bis + 30' C hat und bis zur Sättigungsgrenze bzw. bis nahe an die Sättigungsgrenze mit Wasserdampf angereichert ist. Als Warmluft wird vorzugsweise eine Luft verwendet, die eine Temperatur von etwa +75 bis + 1001 C hat und ebenfalls bis zur Sättigungsgrenze bzw. bis nahe an die Sättigungsgrenze mit Wasserdampf angereichert ist. Diese Temperaturbereiche sind nur bevorzugt, Abweichungen können in Kauf genommen werden.
Will man das Papier abwechselnd beidseitig kühl und warm konditionieren, sind zweckmäßig Paare von Kühlzylindem abwechselnd mit Paaren von Heizzylindern angeordnet, über die das Papier zur beidseitigen Kühl- und Warmbehandlung geführt ist.
Um Maßänderungen des Papiers bei seiner Konditionierung berücksichtigen zu können, ist es vorteilhaft, wenn jeder Zylinder der Konditioniereinrichtung mit einem Einzelantrieb ausgestattet ist.
Um zu erreichen, daß das Papier spannungsfrei über diese Zylinder geführt werden kann, läuft das Papier bevorzugt nach dem letzten Zylinder über eine Breitstreckwalze.
Da die von der Papiermaschine kommende Papierbahn außer ungleichmäßigem Feuchteprofil und für die Weiterverarbeitung häufig untragbaren Restspannungen auch hinsichtlich der Gesamtfeuchte sowohl übertrocknet als überfeuchtet sein kann, ist es erforderlich, den Konditionierprozeß diesem unterschiedlichen Zustand optimal anzupassen, so daß bei vorgegebener Geschwindigkeit das gewünschte Ergebnis mit der geringstmöglichen Anzahl von Zylindern erreicht wird.
Diese optimale Einstellung kann so aussehen, daß die Aufeinanderfolge von Heiz- und Kühlzylindern vertauscht werden muß, wenn das Papier als überfeuchtetes Ausaangsmaterial in die Konditionier-Einrichtung eintritt. Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Zeichnung stellt den letzten Trockenzylinder der Papiermaschine und die sich anschließende Konditioniereinrichtung schematisch dar.
Das Papier 9 läuft über den letzten Trockenzylinder 4 der Papiermaschine, dann über zwei Umlenkwalzen 10 und 5 und zwischen den beiden Einzugswalzen 6 hindurch, bevor es über den ersten von innen gekühlten Zylinder 1 der Konditioniereinrichtung geführt ist. Der Zylinder 1 ist von Blaskästen 11 und 12 umschlossen, durch die in Richtung der Pfeile 13 bzw. 14 Kühlluft auf das Papier geblasen und vom Papier abgesaugt wird. Diese Blaskästen sind in einem Gehäuse 15 untergebracht.
Hat das Papier den Zylinder 1 verlassen, wird es im vorliegenden Ausführungsbeispiel über einen Heizzylinder 2 geführt. Auch dieser Heizzylinder 2 ist von Blaskästen 16 und 17 umgeben, durch die nun aber in Richtung der Pfeile 18 und 19 Warmluft auf das Papier geblasen und von ihm abgesaugt wird.
Der Walze 2 folgt nun im vorliegenden Ausführungsbeispiel wiederum eine Kühlwalze 3, die wiederum von Blaskästen umschlossen ist, durch die Kühlluft auf das Papier geblasen und von ihm abgesaugt wird. Der Aufbau ist wie bei der Walze 1.
Danach gelangt das Papier über ein Paar Umlenkwalzen 20 und eine Leitwalze 21 auf eine Breitstreckwalze 22 und schließlich zu einer Wickeleinrichtung 23 auf die Bahn zu einer Rolle 8, auf die es aufgewickelt wird.

Claims

Patentanspräche: 1. Vorrichtung zum Konditionieren von Papierbahnen, in welcher das Papier abwechselnd mit feuchter Kühlluft und feuchter Warmluft beaufschlagt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Papierbahn (9) über mindestens einen von innen gekühlten (1,3) und über wenigstens einen von innen beheizten Zylinder (2) mit geschlossener Oberfläche geführt wird, wobei die feuchte Kaltluft bzw. die feuchte Warmluft auf die der Zylinderoberfläche abgekehrte Seite der Papierbahn aufgeblasen wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlluft (13, 14) eine Temperatur von etwa + 20 bis + 30' C hat. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Warmluft (18, 19) eine Temperatur von etwa + 75 bis + 100' C hat. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß hintereinander Paare von Kühlzylindern (1, 3) abwechselnd mit Paaren von Heizzylindern (2) angeordnet sind, über die das Papier zur beidseitigen Kühl- und Warmbehandlung geführt ist. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Zylinder (1, 2, 3) der Konditioniereinrichtung mit einem Einzelantrieb ausgestattet ist. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Papier nach dem letzten Konditionierzylinder (3) über eine Breitstreckwalze (22) läuft.