DE3907216A1 - Kalandrierverfahren und kalander dafuer - Google Patents

Description

Die Erfindung ein Kalandrierverfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Die Erfindung betrifft ferner einen Kalander zum Durchführen des Verfahrens.

Der Begriff "Kalander" im Sinne der vorliegenden Anmeldung kann sowohl sog. Superkalander umfassen, mit denen eine hohe Veredelung der Bahnoberfläche erzielt wird, in welchem Fall man statt "Kalandrieren" auch von "Satinieren" spricht, wie auch Kalander mit nur einem kleinen Walzensatz, mit dem nur ein gewisser Glätteffekt durch das Kalandrieren erzeugt wird.

Es ist bekannt, daß eine hohe Kalandriertemperatur zu einem hohen Satinagegrad führt. Bei der Verwendung weicher Kalanderwalzen entsteht jedoch ein Problem durch das Verbrennen der Enden der weichen Walzen, was zu einer minderwertigen Satinage an den Kanten der Papierbahn führt. Das Verbrennen von Walzenenden hat man durch die Verwendung von Luftdüsen zur Kühlung verhindert, was jedoch bei hohen Temperaturen nicht mehr wirkungsvoll ist.

Die Kante der behandelten Bahn wird im allgemeinen durch das Verfahren beschädigt. Die Kanten, die im fertigen Erzeugnis nicht akzeptabel sind, werden in verschiedenen Fertigungsstufen abgeschnitten, z.B. nach dem Streichen und im Rollenschneider. Die Arbeitsfläche ist insbesondere beim Rollenschneider begrenzt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die dem beschriebenen Stand der Technik anhaftenden Nachteile zu beseitigen und eine vollständig neue Kalandriermethode zu schaffen.

Die Erfindung beruht darauf, daß die zu kalandrierende Papierbahn eine solche Breite hat, daß sie sich zumindest über die Breite der weichen Kalanderwalzen erstreckt, und daß die nichtkalandrierten Kanten vor der Aufrollstation des Kalanders abgeschnitten werden.

Insbesondere ist das erfindungsgemäße Verfahren durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 bestimmt.

Eine entsprechend erfindungsgemäße Vorrichtung ist durch die kennzeichnenden Merkmale des Kennzeichens des Patentanspruches 3 bestimmt.

Die Erfindung bietet herausragende Vorteile.

Die Verwirklichung der Erfindung vermeidet das Verbrennen der Mantelschichten der teuren weichen Kalanderwalzen, wobei sie die gesamte Oberfläche der Walzen verfügbar macht. Ferner kann das ungelegene Kantenbeschneiden der Bahn am Rollenschneider vermieden werden, mit dem weiteren Vorteil, daß auch das Kantenbeschneiden vor dem Kalander nach der Streichmaschine entfallen kann.

Im folgenden wird die Erfindung unter Hinweis auf die in der Zeichnung dargestellte, beispielhafte Ausführungsform näher erläutert. Darin stellen dar:

Fig. 1 in schematischer Draufsicht das bekannte Kalandrierverfahren,

Fig. 2 in perspektivischer Ansicht eine bekannte Kantenbeschneideinrichtung,

Fig. 3a und 3b in Seitenansicht zwei Ausführungsformen einer bekannten Kantenbeschneid- und Randstreifenabsaugeinrichtung,

Fig. 4 in schematischer Darstellung eine Draufsicht auf das Kalandrierverfahren gemäß der Erfindung, und

Fig. 5 in schematischer Draufsicht eine andere Ausführungsform des Kalandrierverfahrens gemäß der Erfindung.

Um die Ausführungsbeispiele klar darzustellen, sind die Maßstabsverhältnisse in den Fig. 1, 4 und 5 übertrieben.

Bei verschiedenen Papiersorten stellt sich ein verbesserter Satinageeffekt bis zu Temperaturen von ungefähr 200-250°C ein. Deshalb satiniert man eine Bahn 1 gemäß Fig. 1 auf bekannte Weise in einem zwischen einer weichen Walze 2 und einer metallischen Gußeisenwalze 3 gebildeten Walzenspalt, wobei die Metallwalze durch geeignete Mittel, wie beispielsweise umlaufendes heißes Öl oder durch Induktionsbeheizung erhitzt wird. Eine typische Betriebstemperatur für die Gußeisenwalze 3 ist ungefähr 150°C, während die entsprechende Temperatur der Papierbahn 1 bei ungefähr 50°C nach Verlassen des Walzenspaltes liegt. Insbesondere wenn dünne Papierbahnen verarbeitet werden, heizen sich die Oberflächen der Walzenenden 4 der weichen Walze ungefähr auf die Temperatur der metallischen Walze 3 auf, weil die Walzen in diesem Bereich so dicht aneinanderlaufen, daß sie sich fast berühren. Dadurch wird das Oberflächenmaterial der Walze 2 leicht beschädigt. Das liegt daran, daß die maximal zulässige Betriebstemperatur von Elastomeren, wie sie üblicherweise als Walzenbelag für die weiche Walze 2 verwendet werden, nur etwa 80 bis 90°C beträgt. Die Härte der weichen Walzen 2 in Kalandern mit weichen Walzen variiert typischerweise von 20 P & J-Einheiten bis zu 93 Shore-D-Einheiten, während der Young-Modul der Walzen in einem Bereich von 500 MPa bis zu 4000 MPa liegt. Weichere Walzenbezüge können in Kalandrierverfahren verwendet werden, die mit einer leichteren Satinage auskommen, bei denen das Ziel darin besteht, ein möglichst hohes spezifisches Volumen der Bahn zu erhalten (z.B. bei der Herstellung von Faltkarton). Wenn harte Walzenbezüge verwendet werden, ist eine Satinage mit hoher Bahnkompression möglich, wodurch auch die Glätte und der Glanz des Papiers verbessert werden. Außerdem erlauben härtere Walzenbezüge eine höhere Bahngeschwindigkeit und einen größeren Liniendruckbereich als weiche Bezüge.

Zerstörtes Mantelmaterial einer weichen Walze kann auch die Kanten der Papierbahn 1 beschädigen. Entsprechend wird die Bahnkante auch mechanischen Beanspruchungen bei der Bahnbehandlung und beim Streichen unterworfen; deshalb entfernt man eine beschädigte Bahnkante 8 gemäß Fig. 2 am Rollenschneider, indem man die beschädigte Bahnkante 8 von der Bahn 1, während diese von einem Schneidtisch 14 unterstützt ist, mit der Hilfe eines rotierenden Messerpaares, bestehend aus einem Untermesser 11 und einem Obermesser 12 abschneidet. Der abgetrennte Randstreifen 8 wird entweder durch ein Saugrohr 13 von der beschnittenen Bahnkante in einen (nicht gezeigten) Pulper abgesaugt oder die Einrichtung kann alternativ so ausgeführt sein, daß der abgeschnittene Randstreifen 8 unter Eigengewicht aus dem Arbeitsbereich entfernt wird. Die typische Breite für einen abgetrennten Randstreifen 8 liegt zwischen 10 und 150 mm.

Fig. 3a und 3b veranschaulichen die Konstruktion des Absaugkanals 13 für die abgeschnittene Bahnkante im einzelnen. Der Absaugkanal 13 beginnt als Saugschlauch 15 am Schneidtisch 14 und erweitert sich in einen flexiblen Metallschlauch 16, wenn er sich dem Pulper nähert.

Gemäß Fig. 4 können ausbrennende Oberflächen an den Kanten 4 der weichen Walze 2 vermieden werden, indem die Papierbahn 1′ mit Überbreite durch den Walzenspalt geführt wird, was bedeutet, daß die Bahn 1′ sich über die gesamte Breite der weichen Walze 2 erstreckt, oder sogar leicht über diese übersteht. Dies vermeidet das Ausbrennen der Enden 4 der weichen Walze, weil die Bahn 1′ über die gesamte Oberfläche der weichen Walze 2 als ein Isoliermaterial wirkt. Dadurch wird die Oberflächentemperatur des Walzenmantels der weichen Walze 2 im Gleichgewicht mit der Temperatur der Papierbahn 1′ gehalten. Wenn die Gußeisenwalze 3 eine Temperatur von 150°C aufweist, beträgt die Bahntemperatur typischerweise etwa 50°C. Während Bahnabrissen wird der Walzenspalt zwischen den Walzen automatisch durch Abheben geöffnet und zwar angesteuert durch ein Bahnabrißsignal. Dieses Signal kann beispielsweise von einem Bahnspannungsfühler, Fotozellen oder einem Loch- bzw. Streifendetektor erhalten werden.

Gemäß Fig. 5 wird die Bahn 1′ von einer Abrolleinrichtung 5 an einem Kantendetektor 6 vorbei in die zwischen den Kalanderwalzen 7 gebildeten Walzenspalte hineingeführt, wobei die Anzahl der Walzenspalte so ausgeführt werden kann, wie gewünscht, typischerweise etwa von zwei bis zu vier Spalten. Die Oberflächentemperaturen der beheizten Walzen können zwischen 100°C und 200°C variieren. Die nichtkalandrierten Kantenstreifen 8 werden mittels eines Kantenbeschneiders 9 hinter dem letzten Walzenspalt und vor der Aufwickeleinrichtung 10 abgeschnitten. Die Kantenbeschneideinrichtung 9 kann so ausgeführt sein wie die Beschneideinrichtung, die in Verbindung mit dem Rollenschneider in den Fig. 2, 3a und 3b dargestellt ist, wo der Randstreifen 8 mit Hilfe eines Paares von Messern 11 und 12 abgeschnitten und über einen Absaugkanal 13 zurück zum Pulper abgesaugt wird.

Claims (5)

1. Kalandrierverfahren, bei dem

• - eine Papierbahn (1, 1′) zum Kalandrieren in mindestens einen Walzenspalt geleitet wird, der zwischen einer weichen Walze (2) und einer beheizten Hartwalze (3) gebildet ist, und
• - die kalandrierte Bahn (1, 1′) zu einer Aufrolleinrichtung (10) zugeführt wird,

dadurch gekennzeichnet, daß

• - die kalandrierte Bahn (1, 1′) in einer Breite durch die Walzenspalte geführt wird, die mindestens so groß ist wie die Breite jeder der weichen Walzen (2) und
• - der nichtkalandrierte Randstreifen (8) vor der Aufrolleinrichtung (10) abgeschnitten und entfernt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Randstreifen (8) durch ein Messerpaar (11, 12) abgeschnitten wird, dessen Messer zu beiden Seiten der Bahn (1, 1′) angeordnet sind.

3. Kalander mit

• - einem Kalanderwalzensatz, der wenigstens eine weiche Walze (2) und eine beheizbare Hartwalze (3) aufweist und dessen Walzen (2, 3) einen Walzenspalt bilden, in den die Papierbahn (1, 1′) einführbar ist, und einer Aufrolleinrichtung (10), in die die Papierbahn (1, 1′) für deren Aufrollen einführbar ist,

dadurch gekennzeichnet, daß

• - die weichen Kalanderwalzen (2) höchstens eine Breite haben, die derjenigen der Papierbahn (1, 1′) gleich ist, und
• - im Weg der Papierbahn (1, 1′) zwischen dem Walzensatz und der Aufrolleinrichtung (10) eine Randbeschneideeinrichtung (9) vorgesehen ist, mit der die nichtkalandrierte Bahnkante (8) abschneidbar ist.