EP0773104B1 - Verfahren zum Veredeln und Bedrucken von Bahnen und Druckmaschine zur Durchführung dieses Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Veredeln von Rohpapier und anschließendes Bedrucken und auf eine Veredelungs- und Druckanlage zur Durchführung des Verfahrens.

In vielen Fällen bedarf das die Papiermaschine verlassende Rohpapier noch einer Veredelung, damit den unterschiedlichen Ansprüchen, die an ein zu bedruckendes Papier gestellt werden, Rechnung getragen wird. Zu den Veredelungsverfahren gehören in erster Linie das Streichen und das Satinieren des Papiers.

Beim "Streichen" wird mit Hilfe einer Streichanlage einseitig oder beidseitig eine Streichfarbe, bestehend aus Pigmenten und Bindemitteln, auf das Rohpapier aufgetragen. Durch das Streichen erhält man eine geschlossene und glatte, gut bedruckbare Papieroberfläche.

Unter "Satinieren" von Papier, Pappe o.dgl. versteht man die Erzeugung von Glätte oder Glanz an der Oberfläche der Bahn. Hiervon hängt in hohem Maße der Farbauftrag beim Bedrucken ab. Zum Satinieren werden in erster Linie Kalander verwendet, die mindestens einen Walzenspalt, vorzugsweise aber mehrere Walzenspalte aufweisen, die durch harte und vorzugsweise beheizbare Walzen aus Hartguß oder Stahl bzw. durch weiche Walzen, die mit einem elastischen Belag versehen sind, begrenzt werden. In diesen Walzenspalten wird die Bahn einer Druckbehandlung und in den meisten Fällen auch einer Temperaturbehandlung unterworfen, die zu der gewünschten Glättung führt. Solche Kalander sind vielfach bekannt, beispielsweise aus DE-U-295 04 034.3.

Streichanlagen und Kalander sind bisher in Papierfabriken aufgestellt und im Arbeitsablauf einer Papiermaschine in-line oder off-line nachgeschaltet worden. Die veredelte Bahn, die eine der Papiermaschine entsprechende Breite besitzt, wird in einer Aufwickelvorrichtung zu einer Rolle geformt. Hierbei macht es erhebliche Schwierigkeiten, einen gleichmäßigen Wickel zu erzeugen, insbesondere weil die Bahn durch ihre hohe Oberflächenglätte auf dem beim Wickeln vorhandenen --Luftpolster dazu neigt, seitlich zu verrutschen.

Zur Weiterverarbeitung der Papierbahn in einer Druckerei werden die Rollen üblicherweise noch in der Papierfabrik auf schmalere Breiten, die der Arbeitsbreite der Druckmaschine entspricht, geschnitten. Dies geschieht mit sogenannten Rollenschneidmaschinen, die die breite, von einer Abwicklung kommende Bahn mit Hilfe von Längsschneidern in einzelne Teilbahnen aufteilt und diese je für sich in einer Wickelstation zu einer Rolle mit geringerer Breite formt. Auch bei diesem erneuten Aufwickelvorgang besteht die Neigung, daß die Bahnen sich aufgrund ihrer glatten Oberfläche seitlich verschieben. Die einzelnen Rollen aus veredelter Papierbahn müssen anschließend einzeln verpackt werden, damit sie geschützt zu einer Druckerei weiter transportiert werden können und dabei die Papierfeuchtigkeit erhalten bleibt. Diese Verpackung ist recht aufwendig.

Aus US 39 38 261 ist es bereits bekannt, einer Druckmaschine eine Glättungsvorrichtung vorzuschalten bei der eine Papierbahn mit Hilfe von vier weichen Andruckwalzen über zwei ebene oder zylindrisch beheizte Metallflächen geschleppt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Bereitstellung von satiniertem Papier für das Bedrucken zu verbessern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Bei diesem Vorgehen wird das Aufwickeln von veredeltem Papier zu einer Rolle vollständig vermieden. Die laufende Bahn tritt kurz nach Abschluß der Veredelungs-Behandlung in den Druckbereich ein. Auch die einzelnen Aufwickelvorgänge in der Papierfabrik werden ganz wesentlich erleichtert. Denn nunmehr braucht lediglich das Rohpapier zur Rolle geformt zu werden, das sich wegen der rauhen Oberfläche und des größeren Volumens wesentlich besser wickeln läßt als veredeltes und daher glattes Papier.

Ein weiterer Vorteil liegt in der verbesserten Druckqualität. Bisher war es unvermeidbar, daß das Bahnmaterial während der langen Lagerungs- und Transportzeiten an Glätte einbüßt, bevor es zum Druckvorgang kommt. Dieser Effekt ist darauf zurückzuführen, daß sich die eingeebneten Fasern an der Bahnoberfläche entspannen und erneut aufrichten. Erfindungsgemäß liegt aber zwischen dem Veredeln und dem Bedrucken der Bahn nur ein sehr kurzer Zeitraum. In ihm ist ein Wiederaufrichten der Oberflächenfasern praktisch ausgeschlossen. Dies macht es möglich, die Oberflächenglätte so einzustellen oder zu regeln, daß sie dem Farbauftrag beim Bedrucken optimal angepaßt ist.

Des weiteren wird die noch zu veredelnde Bahn auf die zum Bedrucken erforderliche Breite geschnitten, zu einer Rolle geformt sowie zum Veredeln und Bedrucken von dieser Rolle abgezogen. In der Papierfabrik wird daher wie üblich eine breite Bahn in mehrere Teilbahnen aufgeteilt, die aber noch nicht veredelt sind. Sie lassen sich daher leicht wickeln. Außerdem genügt eine weniger aufwendige Verpackung, weil die Bahn noch nicht ihre letzte Veredelungsstufe erreicht hat und weil auf den Feuchtigkeitsgehalt noch beim Streichen oder Satinieren Einfluß genommen werden kann.

Mit Vorteil wird die veredelte Bahn vor dem Bedrucken temperiert. Dies ist eine Möglichkeit, um eine besonders gute Anpassung der Bahn an den Druckvorgang zu erreichen.

Das Veredeln kann insbesondere durch Satinieren oder durch Streichen und nachfolgendes Satinieren erfolgen. Hierbei ist es vorgesehen, die gesamte Veredelung in der Druckerei vorzunehmen.

Eine Lösung der gestellten Aufgabe ergibt sich erfindungsgemäß in konstruktiver Hinsicht durch die Merkmale des Anspruchs 5.

Durch den vorgeschalteten Satinierkalander und eine gegebenenfalls vorgesehene Streichanlage wird die Oberfläche der Papierbahn geglättet, was die Bedruckbarkeit verbessert.

In Folge der Anpassung an die Druckmaschinen-Durchlaufgeschwindigkeit arbeitet die Veredelungsvorrichtung vergleichsweise langsam. Bei einer Streichanlage läßt sich die Streichfarbe mit geringerem Aufwand sorgfältig aufbringen. Bei einem Kalander ergeben sich längere Verweilzeiten der Bahn im Walzenspalt. Dies führt zu höheren Glättewerten. Außerdem ist ein solcher im Vergleich zu den in Papierfabriken üblichen Kalandern langsam laufender Kalander einfacher herzustellen, zu bedienen und kostengünstiger.

Vorteilhaft ist es auch, daß die Arbeitsbreite der Veredelungsvorrichtung gleich oder geringfügig größer als diejenige der Druckmaschine ist. Da die Veredelungsvorrichtung der Druckmaschine fest zugeordnet ist, kann auch ihre Arbeitsbreite derjenigen der Druckmaschine angepaßt sein. Wegen dieser geringeren Breite, zusätzlich zu der geringeren Geschwindigkeit, im Vergleich zu den bisher üblichen Streichanlagen und Kalandern in der Papierfabrik, ergeben sich ausgesprochen niedrige Herstellungskosten.

In weiterer Ausgestaltung ist dafür gesorgt, daß zwischen dem Ausgang des Satinierkalanders und dem Eingang der Druckmaschine eine die Bahntemperatur beeinflussende Temperiervorrichtung angeordnet ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand in der Zeichnung dargestellter, bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1

schematisch eine Kombination aus Kalander und Druckmaschine,

Fig. 2

schematisch eine Streichanlage und

Fig. 3

ein Blockschaltbild des Verfahrensablaufs.

Gemäß Fig. 1 enthält eine Abwickelungsstation 1 eine Rolle 2 aus einer Bahn 3 unsatinierten Papiers. Die Bahn 3 durchläuft einen Kalander 4, dessen Ausgang 5 sie als satinierte, also veredelte Bahn 3' verläßt. Sie umschlingt mit einem Winkel von mehr als 180° eine Temperierwalze 6, welche die Bahntemperatur festlegt, tritt in den Eingang 7 einer Druckmaschine 8 ein und gelangt in üblicher Weise zu einem Falzapparat 9 am Ende der Druckmaschine 8.

Der Kalander 4 besteht aus harten Walzen 10, die aus Stahl oder Hartguß bestehen und beheizt sind, sowie aus weichen Walzen 11, die einen elastischen Bezug 12 tragen. Die Walzen 10 und 11 werden durch nicht-veranschaulichte Mittel in ihrer Wirkrichtung gegeneinander gepreßt, so daß die Bahn 3 in den Walzenspalten 13 --durch Druck- und Temperatur beeinflußt und dadurch geglättet wird.

Die Druckmaschine 8 besitzt vier Druckwerke 14 bis 17 für den Schöndruck und vier Druckwerke 18 bis 21 für den Widerdruck. Es kann sich daher um eine 8-Farben-Tiefdruck-Rollenrotationsmaschine handeln. Die einzelnen Druckwerke 14 bis 21 weisen in der üblichen Weise in Farbwannen 22 eingetauchte Tiefdruckzylinder 23 auf. Die Bahn 3' wird in jedem Druckwerk zwischen diesem Tiefdruckzylinder 23 und einem anliegenden Gummipresseur 24 hindurchgeführt und anschließend unter Zuhilfenahme von Spannmitteln 25 über wenigstens einen Trokkenzylinder 26 geführt. Die Druckmaschine 8 besitzt eine gemeinsame Antriebswelle 27, welche die Tiefdruckzylinder 23 über entsprechende Getriebe 28 bzw. 29 antreibt.

Durch Regelung des Drucks im Walzenspalt und/oder der Temperatur der harten Walzen 10 kann eine Anpassung des Glätte- oder Glanzwertes an die für einen optimalen Druck in der Druckmaschine 8 zu schaffenden Voraussetzungen erzeugt werden.

Fig. 2 zeigt eine Streichanlage 30 mit vorgeschalteter Abwicklungsstation 31. Die Bahn 32 durchläuft eine von Leitwalzen 33 bestimmte Bahn. An einem Streichsumpf 34 wird Streichfarbe aufgetragen und der Überschuß durch eine Rakel 35 abgestreift. Anschließend erfolgt eine erste Trocknung in einer Infrarot-Heizvorrichtung 36 und eine zweite Trocknung in einer Heißluft-Trocknungsvorrichtung 37.

Bei dem Blockschaltbild der Fig. 3 ist eine Papiermaschine 38 veranschaulicht, an deren Ausgang eine Rollenschneid- und -Wickelvorrichtung 39 vorgesehen ist. In ihr wird die Rohpapierbahn, welche die Breite der Papiermaschine hat, in schmalere Bahnen geschnitten; diese werden dann in einzelne Rollen aufgewickelt. Diese Rollen geringerer Breite werden in einer Verpakkungsstation 40 versandfertig gemacht. Eine gestrichelte Linie 41 stellt schematisch die Grenze zwischen einer Papierfabrik 42 und einer Druckerei 43 dar, die eine beliebige Entfernung voneinander haben können. In der Druckerei 43 wird die Bahn von einer Abwicklungsstation 31 abgenommen, über eine Streichanlage 30 und einen Kalander 4 geführt und schließlich ohne jegliche Zwischenaufwicklung von der Druckmaschine 8 übernommen. In diesem Fall unterliegt die Bahn 32 der Wirkung einer Streichmaschine 30 und danach der Wirkung eines Kalanders 4.

Anstelle der veranschaulichten 8-Farben-Tiefdruck-Rollenrotationsmaschine können auch andere Druckmaschinen verwendet werden, beispielsweise solche, die mit Hochdruck oder Flachdruck arbeiten.

Statt des veranschaulichten Kalanders 4 mit sieben Walzenspalten kann auch ein Kalander mit einem Stapel aus einer größeren Walzenanzahl vorgesehen werden.

Claims (8)

1. Verfahren zum Veredeln von Rohpapier und anschließendem Bedrucken, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Papierfabrik eine Rohpapierbahn (3) auf die zum Bedrucken erforderliche Breite geschnitten, zu einer Rolle geformt und verpackt wird und daß in einer Druckerei die von der Rolle abgezogene Rohpapierbahn in einem Kalander (4) mit mindestens sieben Walzenspalten (13) satiniert und ohne Zwischenaufwicklung bedruckt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Satinage in jeweils zwischen einer harten (10) und einer weichen (11) Walze gebildeten Walzenspalten (13) eines Walzenstapels erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die satinierte Bahn (3') vor dem Bedrucken temperiert wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohpapierbahn in der Druckerei vor dem Satinieren gestrichen wird.
5. Veredelungs- und Druckanlage zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem Eingang der Druckmaschine (8) ein Satinierkalander (4) mit mindestens acht Walzen vorgeschaltet ist, der jeweils zwischen einer harten (10) und einer weichen (11) Walze gebildete Walzenspalte (13) aufweist und dessen Durchlaufgeschwindigkeit derjenigen der Druckmaschine (8) angepaßt ist.
6. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsbreite des Satinierkalanders (4) gleich oder geringfügig größer als diejenige der Druckmaschine (8) ist.
7. Anlage nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß dem Eingang des Satinierkalanders (8) eine Streichanlage (30) vorgeschaltet ist.
8. Anlage nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ausgang (5) des Satinierkalanders (4) und dem Eingang (7) der Druckmaschine eine die Bahntemperatur beeinflußende Temperiervorrichtung (6) angeordnet ist.

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