WO2004001132A2 - Machine for the treatment of a web of material, comprising a contactless application device and a material-smoothing device - Google Patents

Machine for the treatment of a web of material, comprising a contactless application device and a material-smoothing device Download PDF

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Christoph Henninger
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Definitions

  • a coating machine according to the invention is shown in a rough schematic representation.
  • the coating machine 10d has a material web unrolling device 17d, in which the material web to be treated is unrolled from material web rolls on a respective reel.
  • the unrolled material web is first fed to a material web smoothing device 18d, for example a so-called calender (such as a soft nip calender or wide nip calender) or a smoothing unit of another suitable type, before the material web is then provided with application medium on both sides by means of the contactless coating units 20d, 24d ,
  • the configuration of the machine 10d corresponds in this respect to the configuration of the machine 10c according to FIG. 1c, since no intermediate drying is provided between the medium application.
  • the mat semi-roll reeling device 28 a adjoins the final drying section 22 a. But there could still be further material web treatment facilities of the

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Abstract

Disclosed is a machine for producing and treating or treating a web of material, preferably made of paper or cardboard, comprising at least one application device (20a-1) which is provided with at least one contactless application unit in combination with at least one device (40a-1) smoothing the web of material. The inventive machine makes it possible to apply in a contactless manner a liquid or pasty application medium to at least one side of the running web of material (M) while allowing the running web of material (M) to be smoothed in an online process or offline process prior to or/and following the application of the medium.

Description

Maschine zur Behandlung einer Materialbahn vorzugsweise aus Papier und Karton sowie ggf. zur der Behandlung vorausgehenden Herstellung der Materialbahn, mit einer Kontaktlos-Auftragseinrichtung und einer MaterialbahnglättungseinrichtungMachine for treating a material web, preferably made of paper and cardboard, and possibly for producing the material web beforehand, with a contactless application device and a material web smoothing device
Beschreibungdescription
Die Erfindung betrifft eine Maschine zur Herstellung und Behandlung oder zur Behandlung einer Materialbahn vorzugsweise aus Papier oder Karton, wenigstens umfassend: eine Materialbahnabgabeeinrichtung, die dafür ausgebildet ist, kontinuierlich eine Materialbahn abzugeben; wenigstens eine entlang eines Materialbahnwegs nach der Materialbahnabgabeeinrichtung angeordnete Auftragsvorrichtung zum Auftragen von flüssigem oder pastösem Auftragsmedium auf wenigstens eine Seite der laufenden Materialbahn; eine entlang des Materialbahnwegs nach der Auftragsvorrichtung angeordnete Trocknungseinrichtung zur Trocknung der laufenden Materialbahn auf einen Trocknungszustand; eine entlang des Materialbahnwegs nach der Trockungseinrichtung angeordnete Einrichtung zur Verarbeitung oder/und Aufnahme oder/und Abgabe der Materialbahn, vorzugsweise eine Materialbahnaufrollungseinrichtung zum Aufrollen der Materialbahn auf eine jeweilige Materialbahnrolle.The invention relates to a machine for producing and treating or treating a material web, preferably made of paper or cardboard, at least comprising: a material web delivery device which is designed to continuously deliver a material web; at least one application device arranged along a material web path after the material web delivery device for applying liquid or pasty application medium to at least one side of the running material web; a drying device arranged along the material web path after the application device for drying the running material web to a drying state; a device arranged along the material web path after the drying device for processing or / and picking up and / or delivering the material web, preferably a material web winding device for rolling up the material web onto a respective material web roll.
Die Erfindung bezieht sich damit zum einen auf Maschinen, die die Herstellung und Behandlung einschließlich Auftrag eines Auftragsmediums auf wenigstens eine Seite der Materialbahn in einem so genannten Online- Betrieb ermöglichen. In derartigen Maschinen werden herkömmlich als Auftragsvorrichtung nur berührende AuftragsvorrichtungenThe invention thus relates on the one hand to machines which enable the production and treatment, including the application of an application medium, to at least one side of the material web in a so-called online operation. In machines of this type, only touching application devices are conventionally used as application devices
(Streichaggregate) verwendet.(Coating units) used.
Die Erfindung betrifft zum anderen Maschinen, die zur Behandlung einschließlich Auftrag eines Auftragsmediums auf wenigstens eine Seite der Materialbahn in einem so genannten Offline-Betrieb dienen. Es handelt sich bei derartigen Maschinen um eine gegenüber einer Maschine zur Herstellung der Materialbahn gesonderte Maschine (Streich- oder Auftragsmaschine), der die zu behandelnde Materialbahn in der Regel in Form von Materialbahnrollen zugeführt wird. Innerhalb derartigen Maschinen werden als Auftragsvorrichtungen sowohl berührende Auftragsvorrichtungen (Streichaggregate) als auch kontaktlose Auftragsvorrichtungen (kontaktlose Streichaggregate) verwendet.On the other hand, the invention relates to machines which are used for treatment, including application of an application medium, on at least one side of the material web in a so-called offline mode. Such machines are machines separate from a machine for producing the material web (coating or application machine), to which the material web to be treated is generally fed in the form of material web rolls. Within such machines, both contacting application devices are used as application devices (Coating units) and contactless application devices (contactless coating units) are used.
Berührende Auftragsvorrichtungen (Streichaggregate) können insweit problematisch sein, als dass die Performance (Runnability) und mittlere Betriebszeiten zwischen Betriebsunterbrechungen infolge des berührenden Auftragens bzw. Streichens beeinträchtigt sein könnten. So besteht eine erhöhte Gefahr für einen Bahnabriss im Auftragswerk (Streichwerk), mit der Folge, dass die gesamte Produktionslinie zum Stillstand kommt.Touching application devices (coating units) can be problematic in that the performance (runnability) and average operating times between business interruptions due to the touching application or coating could be impaired. There is an increased risk of a web break in the coating unit (coating unit), with the result that the entire production line comes to a standstill.
Gegenüber einem Online-Betrieb in Bezug auf das Streichen der Materialbahn hat ein Offline-Betrieb einen niedrigeren Mengenwirkungsgrad.Compared to online operation with regard to the coating of the material web, offline operation has a lower volume efficiency.
Für viele Anwendungen wird eine Materialqualität mit hoher Glätte und ggf. Glanz gewünscht. Um eine derartige Qualität zu erreichen, kann die Matenalbahn online in einem Glättwerk, ggf. Zwei-Walzen-Soft-Kalander, maschinenglatt oder scharf maschinenglatt satiniert werden. Ferner gibt es eine Vielzahl von Materialqualitäten, die herkömmlich nach der Erzeugung der Materialbahn in einer entsprechenden Maschine oder nach dem Streichen auf einer Streichmaschine noch in einem weiteren Arbeitsgang offline satiniert werden müssen. Die Satinage nimmt wesentlichen Einfluss auf die Oberflächenstruktur des Materials, insbesondere Papier oder Karton, und damit sowohl auf den optischen Eindruck als auch auf die Bedruckbarkeit. Vor allem für gestrichene Papiere ist das Satinieren ein sehr wichtiger Vorgang. Es bringt nach dem Streichen Glätte und ggf. Glanz. Nach dem Streichen alleine wird meist keine ausreichende Glätte bzw. kein ausreichender Glanz erzielt.For many applications, a material quality with high smoothness and possibly gloss is desired. In order to achieve such a quality, the Matenalbahn can be satin-finished online in a smoothing unit, possibly two-roll soft calender, machine-smooth or sharply machine-smooth. Furthermore, there are a large number of material qualities that conventionally have to be satined offline in a further operation after the production of the material web in a corresponding machine or after painting on a coating machine. The satin has a significant influence on the surface structure of the material, especially paper or cardboard, and thus on both the visual impression and the printability. Satinizing is a very important process, especially for coated papers. After painting, it brings smoothness and possibly shine. After brushing alone, sufficient smoothness or gloss is usually not achieved.
Soweit das Streichen im Offline-Betrieb erfolgt, wird herkömmlich die Satinage in einem gesonderten Offline-Prozess mittels einer eigenen, gegenüber der Streichmaschine gesonderten Glättungsmaschine (etwa Super- oder Satinierkalander, oder Soft-Kalander) durchgeführt. Aufgrund zweier nacheinander mittels einer jeweils gesonderten Maschine durchzuführender Offline-Prozesse ergibt sich erst recht ein niedrigerer Mengenwirkungsgrad.To the extent that coating is carried out in offline mode, satinizing is conventionally carried out in a separate offline process by means of a separate smoothing machine (such as super or satin calenders or soft calenders) which is separate from the coating machine. Due to two offline processes to be carried out one after the other by means of a separate machine in each case, the volume efficiency is even lower.
Aufgabe der Erfindung ist, eine Maschine der eingangs genannten Art bereitzustellen, die eine gute Performance bzw. Runnability aufweist und Material mit hoher Glätte und ggf. Glanz bei gutem Mengenwirkungsgrad bereitstellen kann.The object of the invention is to provide a machine of the type mentioned at the outset which has good performance and runnability and Can provide material with high smoothness and possibly gloss with good volume efficiency.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, dass die Auftragseinrichtung wenigstens ein Kontaktlos-Auftragswerk umfasst, welches dafür ausgebildet ist, Auftragsmedium in wenigstens einem freien Auftragsmedium-Strahl oder Auftragsmedium-Vorhang oder Auftragsmedium-Schleier oder in Auftragsmedium-Sprühtropfen abzugeben und auf die Materialbahn aufzutragen auf Grundlage von dem Auftragsmedium erteilten Kräften oder/und Bewegungsimpulsen oder/und auf Grundlage einer schwerkraftbedingten Bewegung des Auftragsmediums, und dass entlang dem Behandlungsweg vor oder/und nach der Auftragseinrichtung eine Materialbahnglättungseinrichtung vorgesehen ist. Neben einem Auftrag auf Grundlage der Schwerkraft kommt beispielsweise ein Auftrag auf Grundlage von elektrostatischen Kräften in Betracht.To achieve this object, it is proposed that the application device comprises at least one contactless application unit which is designed to dispense application medium in at least one free application medium jet or application medium curtain or application medium veil or in application medium spray drops and to apply it to the material web Based on the forces or / and movement impulses given by the application medium and / or on the basis of a movement of the application medium caused by gravity, and that a material web smoothing device is provided along the treatment path before or / and after the application device. In addition to an order based on gravity, an order based on electrostatic forces can be considered, for example.
Nach dem Erfindungsvorschlag wird ein kontaktloser Auftrag des Auftragsmediums auf wenigstens eine Seite der Materialbahn, insbesondere ein kontaktloses (ein- oder beidseitiges) Streichen der Materialbahn, im Online-Betrieb bzw. im Offline-Betrieb in der Maschine (insbesondere Papiermaschine) ermöglicht. Die in die Maschine integrierte Materialbahnglättungseinrichtung sorgt für eine hohe Glätte und ggf. für Glanz des Materials auf einer Seite oder beiden Seiten der Materialbahn.According to the proposal of the invention, contactless application of the application medium to at least one side of the material web, in particular contactless (one-sided or double-sided) painting of the material web, is made possible in online mode or in offline mode in the machine (in particular paper machine). The material web smoothing device integrated in the machine ensures a high level of smoothness and, if necessary, a sheen of the material on one or both sides of the material web.
Soweit die Maschine nicht auch die Materialbahn herstellt, also im Offline- Betrieb aufgetragen (gestrichen) und geglättet wird, ergibt sich ein deutlich erhöhter Mengenwirkungsgrad daraus, dass die Glättungseinrichtung und die Auftragsvorrichtung in eine Maschine integriert sind, so dass in einem Offline-Prozess sowohl aufgetragen als auch geglättet wird.Insofar as the machine does not also produce the material web, i.e. it is applied (coated) and smoothed in offline operation, there is a significantly increased quantity efficiency from the fact that the smoothing device and the application device are integrated in one machine, so that in an offline process both is applied as well as smoothed.
Dient die Maschine auch zur Herstellung der zu behandelnden (zu streichenden bzw. zu glättenden) Materialbahn (Online-Prozess), so werden überdies betreffend den Auftrag des Auftragsmediums gewissermaßen die Vorteile des herkömmlichen berührenden Streichens im Online-Betrieb und des herkömmlichen kontaktlosen Streichens im Offline-Betrieb in Kombination erhalten, nämlich einerseits der höhere Mengenwirkungsgrad des Online-Betriebs und die bessere Runnability des kontaktlosen, herkömmlich nur im Offline-Betrieb angewendeten berührungslosen Streichens. Erfindungsgemäß wird mittels derIf the machine is also used to produce the web of material to be treated (to be coated or smoothed) (online process), the advantages of conventional touching coating in online mode and conventional contactless coating in offline mode will also become more or less the same with regard to the application of the application medium -Operation in combination, namely the higher volume efficiency of online operation and the better runnability of contactless, contactless, conventionally only used in offline operation Strike. According to the invention
Materialbahnglättungseinrichtung online auch die hohe Glätte und ggf. der Glanz des Materials erzielt.Material web smoothing device also achieves the high smoothness and possibly the gloss of the material online.
Bevorzugt weist die Maschine entlang dem Materialbahnweg zumindest vor der Auftragseinrichtung eine Materialbahnglättungseinrichtung auf. Die Vorschaltung einer Materialbahnglättung vor dem Auftrag des Auftragsmediums ist insoweit besonders zweckmäßig und wirkungsvoll, als dass kontaktlose Auftragsverfahren, insbesondere Streichverfahren, die Kontur der Materialbahnoberfläche weitgehend erhalten (man spricht in diesem Zusammenhang von so genannten Konturstreichverfahren). Dies bedeutet, dass eine raue Kontur der Materialbahn nicht oder nur vergleichsweise wenig durch das Auftragsmedium ausgeglichen und damit geglättet wird. Es wird eine umso höhere Produktqualität erreicht, je glatter die Materialbahn vor dem Auftrag des Auftragsmediums war. In diesem Zusammenhang hat sich auch herausgestellt, dass es besser ist, erst zu glätten und dann den Konturstrich anzubringen als eine raue Kontur nach dem Streichen zu glätten.The machine preferably has a material web smoothing device along the material web path at least in front of the application device. The provision of a material web smoothing before the application of the application medium is particularly expedient and effective insofar as contactless application methods, in particular coating methods, largely retain the contour of the material web surface (in this context, one speaks of so-called contour coating methods). This means that a rough contour of the material web is not or only comparatively little compensated for by the application medium and thus smoothed. The smoother the material web before the application medium was applied, the higher the product quality. In this context, it has also been found that it is better to smooth first and then apply the contour stroke than to smooth a rough contour after painting.
Es hat sich als günstig herausgestellt, wenn die Materialbahnglättungseinrichtung dafür ausgebildet ist, die Materialbahn zumindest auf einer Seite derart zu glätten, dass eine Materialbahnrauigkeit zwischen 5 μm, vorzugsweise von höchstens 3 μm, verbleibt. Bevorzugt beziehen sich diese Materialbahnrauigkeitswerte auf mittels dem PPS- Verfahren (Parker Print-Surve) ermittelte Werte: Rauigkeit (PPS - 10s) < 5 μm, besser < 3 μm.It has proven to be advantageous if the material web smoothing device is designed to smooth the material web at least on one side in such a way that a material web roughness of between 5 μm, preferably of at most 3 μm, remains. These material web roughness values preferably relate to values determined using the PPS method (Parker Print Surve): roughness (PPS - 10s) <5 μm, better <3 μm.
Es wird betreffend die Materialbahnglättungseinrichtung bzw. die von dieser erreichten Materialbahnrauigkeit vor allem daran gedacht, dass diese Rauigkeitswerte auf Grundlage von Normal-Betriebsparametern der Maschine erreicht werden.With regard to the material web smoothing device or the material web roughness achieved by it, the main consideration is that these roughness values are achieved on the basis of normal operating parameters of the machine.
Zusätzlich kann entlang dem Materialbahnweg auch noch nach der Auftragsvorrichtung eine Materialbahnglättungseinrichtung vorgesehen sein, etwa um eine besonders hohe Glätte bzw. einen besonders hohen Glanz zu erreichen. Für viele Anforderungen wird aber eine vor der Auftragseinrichtung angeordnete Materialbahnglättungseinrichtung für eine hinreichende Glätte bzw. für einen hinreichenden Glanz sorgen können. Als Materialbahnglättungseinrichtung kann vorteilhaft ein Glättwerk aus der Gruppe Softnip-Kalander, Breitnip-Kalander, Hartnip-Kalander,In addition, a material web smoothing device can also be provided along the material web path after the application device, for example in order to achieve a particularly high smoothness or a particularly high gloss. For many requirements, however, a material web smoothing device arranged in front of the application device can ensure sufficient smoothness or a sufficient gloss. A smoothing unit from the group of soft nip calenders, wide nip calenders and hard nip calenders can advantageously be used as the material web smoothing device.
Superkalander, Multinip-Glättwerk (z.B. Janus), 1-Nip-, 2-Nip-Kalander aufweisen.Super calender, multinip calender (e.g. Janus), 1-nip, 2-nip calenders.
Betreffend den Auftrag des Auftragsmediums kommt bevorzugt ein so genanntes Vorhang-Auftragsverfahren (Curtain Coating) zum Einsatz. Hierzu wird vorgeschlagen, dass wenigstens ein als Vorhang-Auftragswerk ausgeführtes Kontaktlos-Auftragswerk vorgesehen ist, welches das Auftragsmedium in Form wenigstens eines Vorhangs oder Schleiers an die Materialbahn abgibt, vorzugsweise zumindest überwiegend auf Grundlage einer schwerkraftbedingten Bewegung des Auftragsmediums. Alternativ könnte auch ein so genanntes Sprühauftragsverfahren (Spray Coating) zum Einsatz kommen. Hierzu wird vorgeschlagen, dass wenigstens ein als Sprühauftragswerk ausgeführtes Kontaktlos-Auftragswerk vorgesehen ist, welches das Auftragsmedium in Form von Auftragsmedium-Sprühtropfen oder Auftragsmedium-Strahlen an die Materialbahn abgibt, vorzugsweise zumindest überwiegend auf Grundlage von dem Auftragsmedium beim Austritt aus einer Düsenanordnung des Auftragswerk erteilten Bewegungsimpulsen.With regard to the application of the application medium, a so-called curtain coating method is preferably used. For this purpose, it is proposed that at least one contactless application unit designed as a curtain application unit is provided, which delivers the application medium to the material web in the form of at least one curtain or veil, preferably at least predominantly on the basis of a movement of the application medium due to gravity. Alternatively, a so-called spray coating process could also be used. For this purpose, it is proposed that at least one contactless application unit designed as a spray application unit is provided, which delivers the application medium to the material web in the form of application medium spray drops or application medium jets, preferably at least predominantly on the basis of the application medium when it emerges from a nozzle arrangement of the application unit movement impulses.
Das Vorhang-Auftragsverfahren ist gegenüber dem Sprüh-Auftragsverfahren bevorzugt, da auf Grundlage des Vorhang-Auftragsverfahren eine größere Produktqualität erreichbar ist und das Vorhang-Auftragsverfahren in der Regel geringeren Wartungsaufwand mit sich bringt als das Sprühauftragsverfahren.The curtain application process is preferred over the spray application process, since a higher product quality can be achieved on the basis of the curtain application process and the curtain application process generally entails less maintenance work than the spray application process.
Die erfindungsgemäße Maschine kann wenigstens eine weitere Materialbahnbehandlungseinrichtung aufweisen. Eine solcheThe machine according to the invention can have at least one further material web treatment device. Such
Materialbahnbehandlungseinrichtung kann entlang des Materialbahnwegs zwischen der Materialbahnabgabevorrichtung und der Auftragsvorrichtung oder zwischen der Auftragsvorrichtung und der Trockungseinrichtung oder zwischen der Trockungseinrichtung und der Einrichtung zur Verarbeitung oder/und Aufnahme oder/und Abgabe der Materialbahn angeordnet und dabei der erfindungsgemäßen Materialbahnglättungsvorrichtung ggf. vor- oder nachgeschaltet sein oder in die Materialbahnabgabeeinrichtung oder die Auftragsvorrichtung oder die Trockungseinrichtung oder die Einrichtung zur Verarbeitung oder/und Aufnahme oder/und Abgabe der Materialbahn integriert sein.Material web treatment device can be arranged along the material web path between the material web delivery device and the application device or between the application device and the drying device or between the drying device and the device for processing or / and picking up and / or dispensing the material web and, if necessary, can be connected upstream or downstream of the material web smoothing device according to the invention or in the material web delivery device or the application device or the drying device or the device for Processing or / and recording or / and delivery of the material web can be integrated.
Wie schon angesprochen, kann die erfindungsgemäße Maschine auch zur Herstellung der Materialbahn dienen. Hierzu wird vorgeschlagen, dass die Materialbahnabgabeeinrichtung eine Materialbahnbildungseinrichtung umfasst, die dafür ausgebildet ist, aus zugeführtem Ausgangsmaterial, vorzugsweise aus einer Fasersuspension, kontinuierlich die Materialbahn zu bilden. In der Regel wird dann entlang des Materialbahnwegs zwischen der Materialbahnbildungseinrichtung und der Auftragsvorrichtung eine Entwässerungs- und Trockenpartie angeordnet sein, die dafür ausgebildet ist, der laufenden Materialbahn zumindest durch thermische oder/und mechanische Einwirkung Wasser zu entziehen und die Materialbahn zumindest bis auf einen Restfeuchtegehalt zu trocknen. Die entlang dem Materialbahnweg vor der Auftragseinrichtung angeordnete Materialbahnglättungseinrichtung ist besonders zweckmäßig zwischen der Entwässerungs- und Trockenpartie und der Auftragseinrichtung angeordnet oder in einen Trockenpartieabschnitt der Entwässerungs- und Trockenpartie integriert. In diesem Zusammenhang ist es durchaus möglich, dass wenigstens eine weitere Materialbahnbehandlungseinrichtung entlang des Materialbahnwegs zwischen der Materialbahnbildungseinrichtung und der Entwässerungs- und Trockenpartie oder zwischen der Entwässerungs- und Trockenpartie und der Auftragsvorrichtung angeordnet und dabei der erfindungsgemäßen Materialbahnglättungseinrichtung ggf. vor- oder nachgeschaltet ist oder in die Materialbahnbildungseinrichtung oder die Entwässerungs- und Trockenpartie integriert ist.As already mentioned, the machine according to the invention can also be used to produce the material web. For this purpose, it is proposed that the material web delivery device comprises a material web forming device which is designed to continuously form the material web from supplied starting material, preferably from a fiber suspension. As a rule, a dewatering and drying section will then be arranged along the material web path between the material web forming device and the application device, which is designed to remove water from the running material web at least by thermal and / or mechanical action and to at least reduce the material web to a residual moisture content dry. The material web smoothing device arranged along the material web path in front of the application device is particularly expediently arranged between the dewatering and drying section and the application device or integrated into a drying section of the dewatering and drying section. In this context, it is entirely possible that at least one further material web treatment device is arranged along the material web path between the material web forming device and the dewatering and drying section or between the dewatering and drying section and the application device, and if appropriate is connected upstream or downstream of the material web smoothing device according to the invention or in the material web forming device or the dewatering and drying section is integrated.
Bei der Maschine kann es sich aber auch um eine Maschine handeln, die in einem Offline-Prozess den Mediumauftrag und die Glättung der Materialbahn durchführt. Hierzu kann die Materialbahnabgabeeinrichtung eine Materialbahnabrollungseinrichtung zum Abrollen der Materialbahn von einer jeweiligen Materialbahnrolle umfassen. Die oben angesprochene, entlang dem Materialbahnweg vor der Auftragseinrichtung angeordnete Materialbahnglättungseinrichtung wird in der Regel zwischen der Materialbahnabrollungseinrichtung und der Auftragsvorrichtung angeordnet sein. Es ist durchaus möglich, dass wenigstens eine weitere Materialbahnbehandlungseinrichtung vorgesehen ist, die entlang des Materialbahnwegs zwischen der Materialbahnabrollungseinrichtung und der Auftragsvorrichtung angeordnet und dabei der erfindungsgemäßen Materialbahnglättungseinrichtung gff. vor- oder nachgeschaltet ist der in die Materialbahnabrollungseinrichtung integriert ist.However, the machine can also be a machine that carries out the medium application and the smoothing of the material web in an offline process. For this purpose, the material web delivery device can comprise a material web unwinding device for unrolling the material web from a respective material web reel. The material web smoothing device mentioned above and arranged along the material web path in front of the application device will generally be arranged between the material web unrolling device and the application device. It is entirely possible that at least one further material web treatment device is provided, which is arranged along the material web path between the material web unrolling device and the application device and thereby the inventive one Material web smoothing device gff. upstream or downstream is integrated in the material web unrolling device.
Zu erwähnen ist noch, dass der kontaktlose Auftrag mittels einer entsprechenden Auftragseinrichtung insbesondere auch dann von Vorteil ist, wenn Auftragsmedium an mehreren Auftragstellen in der Maschine auf die laufende Materialbahn aufgetragen wird. Die Materialbahn wird durch den kontaktlosen Auftrag des Auftragsmediums weniger beansprucht als durch einen berührenden Auftrag, so dass die Gefahr von Bahnabrissen verringert und dementsprechend die Performance bzw. Runnability verbessert wird.It should also be mentioned that contactless application by means of an appropriate application device is also particularly advantageous when application medium is applied to the running material web at several application points in the machine. The material web is less stressed by the contactless application of the application medium than by a contacting application, so that the risk of web breaks is reduced and accordingly the performance or runnability is improved.
Nach einem anderen Aspekt betrifft die Erfindung ferner die Verwendung eines Kontaktlos-Auftragswerks, insbesondere eines Vorhangs- Auftragswerks oder Sprühauftragswerks, zum Auftragen eines flüssigen oder pastösen Auftragsmediums auf eine laufende Matenalbahn vorzugsweise aus Papier oder Karton und die Verwendung einer Materialbahnglättungseinrichtung zum Glätten einer laufenden Materialbahn vorzugsweise aus Papier oder Karton. Erfindungsgemäß werden das Kontaktlos-Auftragswerk und die Materialbahnglättungseinrichtung in einem Online-Prozess innerhalb einer Maschine zur Herstellung und Behandlung der Materialbahn oder in einem Offline-Prozess innerhalb einer Maschine zur Behandlung der Materialbahn in Kombination verwendet, um einerseits ein flüssiges oder pastöses Auftragsmedium auf eine laufende Materialbahn, vorzugsweise aus Papier oder Karton, aufzutragen und andererseits die Materialbahn zu glätten bzw. mit Glanz zu versehen.In another aspect, the invention further relates to the use of a contactless application unit, in particular a curtain application unit or spray application unit, for applying a liquid or pasty application medium to a running material web, preferably made of paper or cardboard, and the use of a material web smoothing device for smoothing a running material web, preferably made of paper or cardboard. According to the invention, the contactless applicator and the material web smoothing device are used in combination in an online process within a machine for producing and treating the material web or in an offline process within a machine for treating the material web, in order to firstly apply a liquid or pasty application medium to a running medium Material web, preferably made of paper or cardboard, to apply and on the other hand to smooth the material web or to provide it with gloss.
Die Erfindung stellt ferner ein Verfahren zur Behandlung einer Materialbahn vorzugsweise aus Papier oder Karton bereit. Es wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass das Verfahren wenigstens die folgenden Schritte umfasst:The invention further provides a method for treating a material web, preferably made of paper or cardboard. It is proposed according to the invention that the method comprises at least the following steps:
Kontaktloses Auftragen eines flüssigen oder pastösenContactless application of a liquid or pasty
Auftragsmediums auf wenigstens eine Seite der laufendenOrder medium on at least one side of the current
Materialbahn, vor oder/und nach dem kontaktlosen Auftrag: Glätten wenigstens einerMaterial web, before or / and after the contactless job: smooth at least one
Seite der Materialbahn,Side of the material web,
Trocknen der Materialbahn. Betreffend die Durchführung des Verfahrens wird insbesondere daran gedacht, dass - wenn erforderlich - erst getrocknet, dann geglättet, dann gewünschtenfalls noch einmal getrocknet, dann kontaktlos aufgetragen, dann getrocknet und dann gewünschtenfalls noch einmal geglättet wird.Drying the material web. With regard to the implementation of the method, it is particularly thought that - if necessary - first dried, then smoothed, then, if desired, dried again, then applied without contact, then dried and then, if desired, smoothed again.
Die Erfindung schlägt unter anderem vor, in einem einheitlichen Prozess kontaktlos zu streichen und mittels eines geeigneten Glättwerks, insbesondere Kalanders, zu glätten, wobei das Glätten vor oder nach dem Streichen erfolgen kann. Die Glättung mittels eines Kalanders vor dem Streichen ersetzt ein herkömmliches Glättwerk, so dass ein besonders guter Untergrund für das Streichen sowie eine Verbesserung der Endqualität (hohe Glätte bzw. hoher Glanz) in einem einheitlichen Prozess erreicht werden. Durch einen Vorhang-Strichauftrag auf ein sehr glattes Rohmaterial (Rohpapier) wird ein sehr glattes Endprodukt erreicht. Die erfindungsgemäße Glättung vor oder/und nach dem Strichauftrag ist deswegen von besonderer Bedeutung, da die Strichqualität von der Qualität des Rohmaterials (Rohpapiers) abhängt.The invention proposes, among other things, to apply contactless painting in a uniform process and to use a suitable smoothing device, in particular a calender, for smoothing, the smoothing being able to take place before or after painting. Smoothing using a calender before painting replaces a conventional smoothing unit, so that a particularly good substrate for painting and an improvement in the final quality (high smoothness or high gloss) are achieved in a uniform process. A very smooth end product is achieved by applying a line of curtains to a very smooth raw material (raw paper). The smoothing according to the invention before or / and after the line application is of particular importance because the line quality depends on the quality of the raw material (base paper).
Nachgetragen werden soll noch Folgendes. Es wird betreffend den kontaktlosen Auftrag von Auftragsmedium, insbesondere das kontaktlose Streichen, vor allem an einen derartigen Auftrag des Auftragsmediums gedacht, dass einerseits der Auftrag berührungslos erfolgt und andererseits keine Dosierung und vorzugsweise auch keine Egalisierung des auftragenen Auftragsmediums mittels einer Rakeleinrichtung oder dergleichen mehr erforderlich ist. Der Auftrag des Auftragsmediums erfolgt vorzugsweise also von vornherein sowohl in der richtigen Dosierung als auch in hinreichender Gleichmäßigkeit über die Oberfläche der Materialbahn. Dies bedeutet, dass nicht im Überschuss auf die Materialbahn aufgetragen wird (so genannter 1- zu-1 -Auftrag).The following should be added. Regarding the contactless application of the application medium, in particular the contactless application of paint, it is primarily thought of such an application of the application medium that on the one hand the application takes place without contact and on the other hand no metering and preferably no leveling of the applied application medium by means of a squeegee device or the like is required , The application medium is therefore preferably applied from the outset both in the correct dosage and in sufficient uniformity over the surface of the material web. This means that no excess is applied to the material web (so-called 1-to-1 application).
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispielen näher erläutert.The invention is explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments shown in the figures.
Fig. 1 zeigt schematisch vier Beispiele für mögliche Konfigurationen einer erfindungsgemäßen Maschine zur Herstellung und Behandlung einer Materialbahn aus Papier oder Karton (Fig. 1a, b, c) bzw. einer erfindungsgemäßen Maschine zur Behandlung einer anderweitig hergestellten Materialbahn aus Papier oder Karton (Fig. 1d).Fig. 1 shows schematically four examples of possible configurations of a machine according to the invention for the production and treatment of a web of paper or cardboard (Fig. 1a, b, c) or a machine according to the invention Treatment of a web of paper or cardboard produced in another way (FIG. 1d).
Fig. 2 repräsentiert einen Abschnitt aus einer Maschine entsprechend2 represents a section from a machine accordingly
Fig. 1a gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel für die Ausführung einer erfindungsgemäßen Maschine mit einer einen kontaktlosen Auftrag von Auftragsmedium ermöglichenden Auftragvorrichtung, und zwar vorliegend auf eine Oberseite der Materialbahn.Fig. 1a according to a first embodiment for the execution of a machine according to the invention with an application device enabling contactless application of application medium, in the present case on an upper side of the material web.
Fig. 3 repräsentiert einen Abschnitt aus einer Maschine entsprechend3 represents a section from a machine accordingly
Fig. 1a gemäß einem einem zweiten Ausführungsbeispiel für die Ausführung einer erfindungsgemäßen Maschine mit einer einen kontaktlosen Auftrag von Auftragsmedium ermöglichenden Auftrag Vorrichtung, und zwar vorliegend auf eine Unterseite der Materialbahn.1a according to a second exemplary embodiment for the execution of a machine according to the invention with an application device which enables contactless application of application medium, in the present case on an underside of the material web.
Fig. 4 repräsentiert einen Abschnitt aus einer Maschine entsprechend4 represents a section from a machine accordingly
Fig. 1 b gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel für die Ausführung einer erfindungsgemäßen Maschine mit einen kontaktlosen Auftrag von Auftragsmedium ermöglichenden Auftragsvorrichtungen, und zwar vorliegend auf beide Seiten der Materialbahn.1 b according to a third exemplary embodiment for the execution of a machine according to the invention with application devices enabling contactless application of application medium, in this case on both sides of the material web.
Fig. 5 repräsentiert einen Abschnitt aus einer Maschine entsprechend5 represents a section from a machine accordingly
Fig. 1c gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel für die Ausführung einer erfindungsgemäßen Maschine mit einen kontaktlosen Auftrag von Auftragsmedium ermöglichenden Auftragsvorrichtungen, und zwar vorliegend auf beide Seiten der Materialbahn.1c according to a fourth exemplary embodiment for the execution of a machine according to the invention with application devices enabling contactless application of application medium, in this case on both sides of the material web.
Fig. 1 zeigt in den Teilfiguren 1a, 1b und 1c jeweils ein Beispiel für eine erfindungsgemäße Papiermaschine in einer grobschematischen Darstellung. Es kann sich beispielsweise um eine Langsieb-Papiermaschine oder dergleichen handeln. Die Papiermaschine 10a, 10b bzw. 10c weist eine Siebpartie 12a, 12b bzw. 12c mit zugehörigem Stoffauflauf und zugehörigem Stoffzufuhrsystem auf. Das Stoffzufuhrsystem ist dafür ausgebildet, eine Fasersuspension in einem konstanten Volumenstrom dem Stoffauflauf zuzuführen, und der Stoffauflauf und die Siebpartie dienen zur Bahnbildung durch gleichmäßige Faserverteilung und Entwässerung sowie zur Bahnführung. Entlang eines im Abschnitt 12a, 12b bzw. 12c beginnenden Materialbahnweg folgt auf diesen Abschnitt eine Pressenpartie 14a, 14b bzw. 14c, die insbesondere dazu dient, durch Pressen der Materialbahn für eine mechanische Entwässerung derselben zu sorgen.1 shows in the partial figures 1a, 1b and 1c an example of a paper machine according to the invention in a roughly schematic representation. It can be, for example, a Fourdrinier paper machine or the like. The paper machine 10a, 10b or 10c has a wire section 12a, 12b or 12c with the associated headbox and the associated stock feed system. The stock feed system is designed to deliver a fiber suspension to the headbox in a constant volume flow feed, and the headbox and the wire section are used for web formation by uniform fiber distribution and dewatering and for web guidance. Along a material web path beginning in section 12a, 12b or 12c, this section is followed by a press section 14a, 14b or 14c, which is used in particular to ensure mechanical dewatering of the material web by pressing it.
Auf die Pressenpartie folgt entlang dem Materialbahnweg eine Trockenpartie 16a, 16b bzw. 16c, in der die Materialbahn auf thermischem Wege getrocknet wird (thermische Entwässerung).The press section is followed by a drying section 16a, 16b or 16c along the material web path, in which the material web is dried by thermal means (thermal dewatering).
Gemäß den Beispielen der Fig. 1 ist nach der Trockenpartie eine Materialbahnglättungseinrichtung 18a, 18b bzw. 18c, beispielsweise ein so genannter Kalander (etwa Softnip-Kalander oder Breitnip-Kalander) oder ein Glättwerk anderen, geeigneten Typs, angeordnet.According to the examples in FIG. 1, a material web smoothing device 18a, 18b or 18c, for example a so-called calender (for example a soft nip calender or wide nip calender) or a smoothing unit of another suitable type, is arranged after the drying section.
Bei allen Ausführungsbeispielen ist entlang dem Materialbahnweg nach dem Glättwerk ein kontaktloses Streichaggregat 20a bzw. 20b bzw. 20c als Auftragsvorrichtung angeordnet, vorzugsweise ein so genanntes Vorhang- Auftragswerk, das auf kontaktlosem Wege Auftragsmedium (insbesondere Streichmedium) auf eine Seite der Materialbahn aufträgt, im Falle des Vorhang-Auftragswerks vorzugsweise zumindest überwiegend auf Grundlage einer schwerkraftbedingten Bewegung des aus einer Spaltdüse oder dergleichen in einem so genannten Vorhang oder Schleier austretenden Auftragsmediums. Der Auftrag erfolgt entweder auf diejenige Seite der Materialbahn, die zumindest über den größten Teil des gesamten Materialbahnwegs als Oberseite zu identifizieren ist, oder auf diejenige Seite der Materialbahn, die zumindest über den größten Teil des gesamten Materialbahnwegs als Unterseite der Materialbahn zu identifizieren ist, im Bereich des Auftragswerks aber ggf. bereichsweise nach oben orientiert ist.In all of the exemplary embodiments, a contactless coating unit 20a or 20b or 20c is arranged along the material web path after the smoothing unit as an application device, preferably a so-called curtain application unit which applies application medium (in particular coating medium) to one side of the material web in a contactless manner, in the case of the curtain applicator preferably at least predominantly on the basis of a movement of the application medium emerging from a gap nozzle or the like in a so-called curtain or veil due to gravity. The order is placed either on the side of the material web that can be identified as the top side at least over the largest part of the entire material web path, or on that side of the material web that can be identified as the bottom side of the material web at least over the largest part of the material web path in the Area of the commissioned work, however, may be oriented upwards in some areas.
Auf das Auftragswerk bzw. Streichaggregat 20a bzw. 20b folgt eine Endtrockenpartie 22a bzw. eine Zwischentrockenpartie 22b, während auf das Streichaggregat 20c ein weiteres, Medium auf die andere Seite der Materialbahn auftragendes Streichaggregat 24c folgt, das ebenso wie das Streichaggregat 20c auf kontaktlosem Wege Auftragsmedium auf die Materialbahn aufträgt. Gemäß dem Beispiel der Fig. 1 b ist ein derartiges weiteres Streichaggregat 24b nach der Zwischentrockenpartie 22b angeordnet.The application unit or coating unit 20a or 20b is followed by a final drying section 22a or an intermediate drying section 22b, while the coating unit 20c is followed by a further coating unit 24c applying medium to the other side of the material web, which, like the coating unit 20c, applies application medium in a contactless manner applies to the material web. According to the example in FIG. 1b, such is one another coating unit 24b arranged after the intermediate drying section 22b.
Auf das Streichaggregat 24b bzw. 24c folgt entlang dem Materialbahnweg eine Endtrockenpartie 26b bzw. 26c, und am Ende des Materialbahnwegs befindet sich im Falle aller drei Beispiele eine Materialbahnaufrollungseinrichtung 28a, 28b bzw. 28c, die zum Aufrollen der einseitig bzw. beidseitig gestrichenen Materialbahn auf so genannte Tambouren dient.The coating unit 24b or 24c is followed by a final drying section 26b or 26c along the material web path, and at the end of the material web path there is in the case of all three examples a material web reeling device 28a, 28b or 28c which is used to roll up the material web coated on one or both sides so-called drum tours.
In Teilfigur 1d ist eine erfindungsgemäße Streichmaschine in einer grobschematischen Darstellung gezeigt. Die Streichmaschine 10d weist eine Materialbahnabrollungseinrichtung 17d auf, in der die zu behandelnde Materialbahn von Materialbahnrollen auf einem jeweiligen Tambour abgerollt wird. Die abgerollte Materialbahn wird zuerst einer Materialbahnglättungseinrichtung 18d, beispielsweise ein so genannter Kalander (etwa Softnip-Kalander oder Breitnip-Kalander) oder ein Glättwerk anderen, geeigneten Typs, zugeführt, bevor dann die Materialbahn beidseitig mit Auftragsmedium versehen wird mittels der kontaktlosen Streichaggregate 20d, 24d. Die Konfiguration der Maschine 10d entspricht insoweit der Konfiguration der Maschine 10c gemäß Fig. 1c, da zwischen dem Mediumauftrag keine Zwischentrocknung vorgesehen ist. Auf das Streichaggregat 24d folgt eine Trockenpartie 26d, und am Ende des Materialbahnwegs befindet sich eine Materialbahnaufrollungseinrichtung 28d. Fig. 2 zeigt ein erstes Beispiel für eine mögliche Konkretisierung der Maschine 10a gemäß Fig. 1. Zu erkennen ist eine Trocknungseinrichtung 30a-1 der Trockenpartie 16a, die zur thermischen Trocknung der Materialbahn M mittels umlaufender Filzbänder 32a-1 dient, die die Materialbahn M gegen beheizbare Trockenzylinder 34a-1 drückt, an denen die Materialbahn M einer so genannten Kontakttrocknung unterzogen wird. Den Filzbändern 32a-1 ist jeweils ein zur Trocknung des Filzbands dienender Trocknungszylinder 36a-1 zugeordnet.In part figure 1d, a coating machine according to the invention is shown in a rough schematic representation. The coating machine 10d has a material web unrolling device 17d, in which the material web to be treated is unrolled from material web rolls on a respective reel. The unrolled material web is first fed to a material web smoothing device 18d, for example a so-called calender (such as a soft nip calender or wide nip calender) or a smoothing unit of another suitable type, before the material web is then provided with application medium on both sides by means of the contactless coating units 20d, 24d , The configuration of the machine 10d corresponds in this respect to the configuration of the machine 10c according to FIG. 1c, since no intermediate drying is provided between the medium application. The coating unit 24d is followed by a drying section 26d, and at the end of the web path there is a web winding device 28d. FIG. 2 shows a first example of a possible concretization of the machine 10a according to FIG. 1. A drying device 30a-1 of the drying section 16a can be seen, which is used for the thermal drying of the material web M by means of circulating felt belts 32a-1, which the material web M presses against heated drying cylinders 34a-1, on which the material web M is subjected to so-called contact drying. The felt belts 32a-1 are each assigned a drying cylinder 36a-1 which serves to dry the felt belt.
Die aus der Trocknungseinrichtung 30a-1 austretende Materialbahn M wird über eine Führungsrollenanordnung 38a-1 durch ein Glättwerk 40a-1 der Materialbahnglättungseinrichtung 18a geführt, das durch zwei beidseitig auf die Materialbahn M wirkende Glättwalzen 42a-1 und 44a-1 repräsentiert ist. Es kann sich beispielsweise um ein so genanntes Softnip-Glättwerk oder Breitnip-Glättwerk handeln.The material web M emerging from the drying device 30a-1 is guided via a guide roller arrangement 38a-1 through a smoothing unit 40a-1 of the material web smoothing device 18a, which is represented by two smoothing rollers 42a-1 and 44a-1 acting on the material web M on both sides. For example, it can be a so-called soft nip smoothing unit or a wide nip smoothing unit.
Über eine weitere Führungsrollenanordnung 46a-1 wird die Materialbahn durch eine Auftragsvorrichtung 20a-1 geführt, die ein Vorhang-Auftragswerk aufweist, das durch einen Abgabekopf 52a-1 repräsentiert ist. Der Abgabekopf gibt dosiert Auftragsmedium in Form eines Auftragsmedium- Schleiers oder Auftragsmedium-Vorhangs ab, der - beim gezeigten Ausführungsbeispiel - auf Grundlage der Schwerkraftbewegung auf die obere Seite der Materialbahn M trifft und ohne weitere Dosierung und Egalisierung auf dieser Seite der Materialbahn verbleibt, um den gewünschten Auftrag bzw. Strich vorzusehen. Dem Abgabekopf 52a-1 können vorteilhaft Randführungselemente oder dergleichen für den Vorhang bzw. den Schleier zugeordnet sein, wie an sich aus dem Stand der Technik bekannt (vgl. beispielsweise DE 100 12 256 A1 , DE 197 35 588 A1 und DE 195 13 531 A1).Via a further guide roller arrangement 46a-1, the material web is guided through an application device 20a-1, which has a curtain application mechanism, which is represented by a dispensing head 52a-1. The dispensing head dispenses metered application medium in the form of an application medium veil or application medium curtain which - in the exemplary embodiment shown - hits the upper side of the material web M on the basis of the movement of gravity and remains on this side of the material web without further metering and equalization to provide the desired order or line. Edge delivery elements or the like for the curtain or the veil can advantageously be assigned to the dispensing head 52a-1, as is known per se from the prior art (cf. for example DE 100 12 256 A1, DE 197 35 588 A1 and DE 195 13 531 A1 ).
Die mit dem Mediumauftrag versehene bzw. gestrichene Materialbahn M tritt dann in einen Konvektions- oder Heißlufttrockner 60a-1 als Beispiel einer kontaktlosen Trocknungseinrichtung ein, in dem die Materialbahn M bzw. das hierauf aufgetragene Auftragsmedium soweit getrocknet wird, dass nachfolgend mittels einer weiteren Trocknungseinrichtung 70a-1 in der Art der Trocknungseinrichtung 30a-1 ohne Qualitätseinbußen eine Kontakttrocknung der Materialbahn erfolgen kann. DieThe material web M provided or coated with the medium application then enters a convection or hot air dryer 60a-1 as an example of a contactless drying device, in which the material web M or the application medium applied thereon is dried to such an extent that subsequently a further drying device 70a -1 in the manner of drying device 30a-1, contact drying of the material web can take place without loss of quality. The
Trocknungseinrichtung 70a-1 gehört zusammen mit dem Trockner 60a-1 zur Endtrockenpartie 23a.Drying device 70a-1 belongs together with dryer 60a-1 to the final dryer section 23a.
Wie aus Fig. 1 a ersichtlich, schließt sich an die Endtrockenpartie 22a die Matehalbahnaufrollungseinrichtung 28a an. Es könnten aber durchaus noch weitere Materialbahnbehandlungseinrichtungen derAs can be seen from FIG. 1 a, the mat semi-roll reeling device 28 a adjoins the final drying section 22 a. But there could still be further material web treatment facilities of the
Materialbahnaufrollungseinrichtung vorgeschaltet sein, beispielsweise ein weiteres Glättwerk.Be upstream of the material web winding device, for example another smoothing unit.
Eine weitere Möglichkeit einer Konkretisierung der Maschine 10a gemäß Fig. 1 a ist in Fig. 3 gezeigt. Zu erkennen ist eine Trocknungseinrichtung 30a-2 in der Art der Trocknungseinrichtung 30a-1 gemäß Fig. 2, ein dem Glättwerk 40a-1 gemäß Fig. 2 entsprechendes Glättwerk 40a-2 und eine Auftragsvorrichtung 20a-2, dessen Vorhang-Auftragswerk wiederum durch einen Abgabekopf repräsentiert ist, der in Fig. 3 mit 52a-2 bezeichnet ist. Über eine Führungsrollenanordnung 46a-2 wird die Materialbahn M derart geführt, dass gegenüber dem Beispiel der Fig. 2 die andere Materialbahnseite kontaktlos mit einem Mediumauftrag versehen wird. Dem Abgabekopf 52a-2 können wiederum Randführungselemente und dergleichen für den Vorhang bzw. Schleier aus Auftragsmedium zugeordnet sein.A further possibility of concretizing the machine 10a according to FIG. 1 a is shown in FIG. 3. A drying device 30a-2 of the type of drying device 30a-1 according to FIG. 2, a smoothing device 40a-1 according to FIG. 2 corresponding to the smoothing device 40a-2 and an application device 20a-2, the curtain application mechanism of which in turn can be seen a dispensing head is represented, which is designated in FIG. 3 with 52a-2. The material web M is guided via a guide roller arrangement 46a-2 in such a way that, in comparison to the example in FIG. 2, the other material web side is provided with a medium application without contact. Edge delivery elements and the like for the curtain or veil made of application medium can in turn be assigned to the dispensing head 52a-2.
Über eine kontaktlose Trocknungseinrichtung 60a-2, die neben einer kontaktlosen Trocknungsfunktion auf Grundlage von Heißluft zusätzlich ähnlich wie ein so genannter Airturn eine kontaktlose Führungs- und Umlenkfunktion in Bezug auf die Materialbahn M erfüllt, wird die Materialbahn dann einer weiteren Trocknungseinrichtung 70a-2 in der Art der Trocknungseinrichtung 30a-1 gemäß Fig. 2 zugeführt, die zusammen mit der Trocknungseinrichtung 60a-2 der Endtrockenpartie 22a zugerechnet werden kann.Via a contactless drying device 60a-2, which, in addition to a contactless drying function based on hot air, also performs a contactless guiding and deflecting function in relation to the material web M similar to a so-called air turn, the material web is then transferred to a further drying device 70a-2 in the Type of drying device 30a-1 according to FIG. 2, which together with the drying device 60a-2 can be attributed to the final drying section 22a.
Eine Konfiguration entsprechend Fig. 1b kann beispielsweise dadurch erhalten werden, dass ein Maschinenabschnitt entsprechend Fig. 2 und ein Maschinenabschnitt entsprechend Fig. 3 in einer Maschine hintereinander angeordnet sind. Fig. 4 zeigt ein entsprechendes Beispiel. In Materialbahnlaufrichtung sind hintereinander eine Trocknungseinrichtung 30b-1 , ein Glättwerk 40b, eine Auftragsvorrichtung 20b mit einem durch einen Abgabekopf 52b-1 repräsentierten Vorhang-Auftragswerk, ein kontaktloser Trockner 60b-1 , eine weitere Kontakt-Trocknungseinrichtung 30b-2, eine Auftragsvorrichtung 24b mit einem durch einen Abgabekopf 52b- 2 repräsentierten Vorhang-Auftragswerk, eine Kontaktlos-Trocknungs- und Führungs- bzw. Umlenkeinrichtung 60b-2 und eine weitere Kontakt- Trocknungseinrichtung 70b zu erkennen. Der Trockner 60b-1 und die Trocknungseinrichtung 30b-2 bilden die Zwischentrockenpartie 22b gemäß Fig. 1 b.A configuration corresponding to FIG. 1b can be obtained, for example, by arranging a machine section corresponding to FIG. 2 and a machine section corresponding to FIG. 3 in a machine. Fig. 4 shows a corresponding example. A drying device 30b-1, a smoothing unit 40b, an application device 20b with a curtain application unit represented by a dispensing head 52b-1, a contactless dryer 60b-1, a further contact drying device 30b-2 and an application device 24b are also arranged in the direction of the material web a curtain applicator represented by a dispensing head 52b-2, a contactless drying and guiding or deflecting device 60b-2 and a further contact drying device 70b. The dryer 60b-1 and the drying device 30b-2 form the intermediate drying section 22b according to FIG. 1b.
Ist ein beidseitiger Auftrag von Auftragsmedium auf die Materialbahn M gewünscht, so kann bei einer entsprechenden Führung der Materialbahn auch zuerst auf beiden Seiten der Materialbahn das Auftragsmedium mittels eines entsprechenden Kontaktlos-Auftragswerks aufgetragen werden, bevor dann eine kontaktlose Trocknung und dann schließlich eine Kontakttrocknung erfolgt. Es ist also nicht unbedingt erforderlich, eine Zwischentrocknung zwischen dem Auftrag des Auftragsmediums auf der einen Materialbahnseite und dem Auftrag des Auftragsmediums auf der anderen Materialbahnseite vorzusehen. Fig. 5 zeigt ein entsprechendes Beispiel, dass einer Konkretisierung einer Maschine der Konfiguration gemäß Fig. 1c entspricht. Zu erkennen sind eine mit 30c bezeichnete Kontakt- Trocknungseinrichtung entsprechend der Einrichtung 30a-1 , ein Glättwerk 40c, ein erster Vorhang-Abgabekopf 52c-1 einer ersten Kontaktlos- Auftragsvorrichtung 20c, ein zweiter Abgabekopf 52c-2 einer zweiten Kontaktlos-Auftragsvorrichtung 24c, ein Kontaktlos-Trockner 60c und eine weitere Kontakt-Trocknungseinrichtung 70c entsprechend der Einrichtung 30a-1 gemäß Fig. 2. Die Materialbahn wird vom Glättwerk 40c her über eine Führungsrollenanordnung 46c zuerst unter dem ersten Abgabekopf 52c-1 und dann unter dem zweiten Abgabekopf 52c-2 hindurchgeführt, derart, dass der erste Abgabekopf 52c-1 die eine und der zweite Abgabekopf 60c-2 die andere Seite der Materialbahn M mit Auftragsmedium in Form eines Vorhangs oder Schleiers dosiert und ohne Erfordernis einer nachträglichen Egalisierung beaufschlagt. Nach dem zweiten Abgabekopf 50c-2 ist eine Luftführungseinrichtung 80c vorgesehen, die für eine auf beiden Seiten berührungslose Führung der Materialbahn M in den Trockner 60c und durch diesen hindurch bis zum Einlauf in die Kontakt-Trocknungseinrichtung 70c sorgt.If application of the application medium to the material web M is desired on both sides, the application medium can also be applied to both sides of the material web by means of a corresponding contactless application unit, before contactless drying and then finally contact drying, if the material web is guided accordingly. So it is not essential to have one To provide intermediate drying between the application of the application medium on one material web side and the application of the application medium on the other material web side. FIG. 5 shows a corresponding example that a specification of a machine corresponds to the configuration according to FIG. 1c. One can see a contact drying device designated 30c corresponding to the device 30a-1, a smoothing unit 40c, a first curtain dispensing head 52c-1 of a first contactless application device 20c, a second dispensing head 52c-2 of a second contactless application device 24c Contactless dryer 60c and a further contact drying device 70c corresponding to device 30a-1 according to FIG. 2. The material web is conveyed from the smoothing unit 40c via a guide roller arrangement 46c first under the first delivery head 52c-1 and then under the second delivery head 52c-2 passed in such a way that the first dispensing head 52c-1 doses one and the second dispensing head 60c-2 the other side of the material web M with application medium in the form of a curtain or veil and acts on it without the need for subsequent equalization. After the second dispensing head 50c-2, an air guiding device 80c is provided, which ensures that the material web M is guided contactlessly on both sides into the dryer 60c and through it until it enters the contact drying device 70c.
Eine Konfiguration entsprechend Fig. 1d kann ebenfalls anhand von Fig. 5 veranschaulicht werden. Man muss sich nur die Trocknungseinrichtung 30c durch eine Materialbahnabrollungseinrichtung ersetzt denken. Die hierin von einer Materialbahnrolle abgerollte Materialbahn wird zuerst dem Glättwerk 40c zugeführt und dann in den Kontaktlos-Auftragsvorrichtungen 20c und 24c beidseitig gestrichen. Im Kontaktlos-Trockner erfolgt dann eine berührungslose Trocknung (insbesondere durch Heißluft oder/und durch Infrarotstrahlung), bevor dann die Materialbahn in der Trocknungseinrichtung 70c beidseitig unter Kontakt auf einen Endtrockenzustand gebracht wird. Hiernach erfolgt dann die Aufrollung der Materialbahn auf so genannte Tambouren in der nicht dargestellten Materialbahnaufrollungseinrichtung, soweit nicht eine weitere Behandlung in einer entsprechenden Behandlungseinrichtung, beispielsweise eine weitere Glättung in einer entsprechenden zusätzlichen Materialbahnglättungseinrichtung, vorgesehen ist. Es wird unter anderem vorgeschlagen, in einer Maschine zur Herstellung und Behandlung bzw. zur Behandlung einer Materialbahn, vorzugsweise aus Papier oder Karton, wenigstens eine Auftragseinrichtung mit wenigstens einem Kontaktlos-Auftragswerk in Kombination mit wenigstens einer Materialbahnglättungseinrichtung vorzusehen, die einerseits den Auftrag eines flüssigen oder pastösen Auftragsmediums auf wenigstens eine Seite der laufenden Materialbahn auf kontaktlosem Wege und andererseits eine dem Mediumauftrag vorausgehende oder/und nachfolgende Glättung der laufenden Materialbahn in einem Online-Prozess oder in einem Offline- Prozess ermöglichen. A configuration corresponding to FIG. 1d can also be illustrated with reference to FIG. 5. One only has to think of the drying device 30c being replaced by a material web unrolling device. The web of material unwound from a web of material web is first fed to the smoothing unit 40c and then coated on both sides in the contactless application devices 20c and 24c. Contactless drying then takes place in the contactless dryer (in particular by hot air and / or by infrared radiation) before the material web in the drying device 70c is brought to a final drying state on both sides with contact. The material web is then rolled up on so-called reels in the material web reeling device, not shown, unless a further treatment in a corresponding treatment device, for example a further smoothing in a corresponding additional material web smoothing device, is provided. It is proposed, inter alia, to provide in a machine for producing and treating or treating a material web, preferably made of paper or cardboard, at least one application device with at least one contactless application unit in combination with at least one material web smoothing device which, on the one hand, applies a liquid or pasty application medium on at least one side of the running material web in a contactless manner and on the other hand enable a smoothing of the running material web preceding or / and following the medium application in an online process or in an offline process.
BezuqszeichenlisteLIST OF REFERENCES
10a, 10b, 10c Papiermaschine10a, 10b, 10c paper machine
12a, 12b, 12c Siebpartie12a, 12b, 12c wire section
14a, 14b, 14c Pressenpartie14a, 14b, 14c press section
16a, 16b, 16c Trockenpartie16a, 16b, 16c dryer section
17d Materialbahnabrollungseinrichtung17d web unwinding device
18a, 18b, 18c,18a, 18b, 18c,
18d Materialbahnglättungseinrichtung18d material web smoothing device
20a, 20b, 20c,20a, 20b, 20c,
20a-1,20a-2,20a-1,20a-2,
20d Auftragsvorrichtung bzw. Streichaggregat20d applicator or coating unit
22a Endtrockenpartie22a final dryer section
22b Zwischentrockenpartie22b intermediate dryer section
24b, 24c, 24d Auftragsvorrichtung bzw. Streichaggregat24b, 24c, 24d application device or coating unit
26b, 26c, 26d Endtrockenpartie bzw. Trockenpartie26b, 26c, 26d final dryer section or dryer section
28a, 28b, 28c,28a, 28b, 28c,
28d Materialbahnaufrollungseinrichtung28d web winding device
30a-1, 30a-2,30a-1, 30a-2,
30b-1,30b-2,30b-1,30b-2,
30c Trocknungseinrichtung30c drying device
32a-1 Filzband32a-1 felt tape
34a-1,36a-1 Trockenzylinder34a-1.36a-1 drying cylinder
38a-1 Führungsrollenanordnung38a-1 guide roller assembly
40a-1,40a-2,40a-1,40a-2,
40b, 40c Glättwerk40b, 40c smoothing unit
42a-1,44a-1 Glättwalze42a-1.44a-1 smoothing roller
46a-1,46a-2,46a-1,46a-2,
46c Führungsrollenanordnung46c guide roller assembly
52a-1,52a-2,52a-1,52a-2,
52b-1,52b-2,52b-1,52b-2,
52c-1, 52c-2 Vorhang-Abgabekopf52c-1, 52c-2 curtain dispenser head
60a-1,60a-2,60a-1,60a-2,
60b-1,60-b2,60b-1.60-b2,
60c Trocknungseinrichtung (kontaktlos)60c drying device (contactless)
70a-1,70a-2,70a-1,70a-2,
70b, 70c Trocknungseinrichtung70b, 70c drying device
80c Luftführungseinrichtung Ma rialbahn 80c Air guiding device, material web

Claims

Ansprüche Expectations
1. Maschine zur Herstellung und Behandlung oder zur Behandlung einer Materialbahn (M) vorzugsweise aus Papier oder Karton, wenigstens umfassend: eine Materialbahnabgabeeinrichtung (12a; 12b; 12c; 12d), die dafür ausgebildet ist, kontinuierlich eine Materialbahn abzugeben; wenigstens eine entlang eines Materialbahnwegs nach der Materialbahnabgabeeinrichtung angeordnete1. A machine for producing and treating or treating a material web (M), preferably made of paper or cardboard, at least comprising: a material web delivery device (12a; 12b; 12c; 12d) which is designed to continuously deliver a material web; at least one arranged along a material web path after the material web delivery device
Auftragsvorrichtung (20a; 20b, 24b; 20c, 24c; 20d, 24d) zum Auftragen von flüssigem oder pastösem Auftragsmedium auf wenigstens eine Seite der laufenden Materialbahn; eine entlang des Materialbahnwegs nach der Auftragsvorrichtung angeordnete Trocknungseinrichtung (22a; 26b; 28c; 26d) zur Trocknung der laufenden Materialbahn auf einen Trocknungszustand; eine entlang des Materialbahnwegs nach der Trockungseinrichtung angeordnete Einrichtung zur Verarbeitung oder/und Aufnahme oder/und Abgabe der Materialbahn, vorzugsweise eineApplication device (20a; 20b, 24b; 20c, 24c; 20d, 24d) for applying liquid or pasty application medium to at least one side of the running material web; a drying device (22a; 26b; 28c; 26d) arranged along the material web path after the application device for drying the running material web to a drying state; a device arranged along the material web path after the drying device for processing or / and picking up and / or delivering the material web, preferably one
Materialbahnaufrollungseinrichtung (28a; 28b; 28c; 28d) zum Aufrollen der Materialbahn auf eine jeweilige Materialbahnrolle, dadurch gekennzeichnet, dass die Auftragseinrichtung wenigstens ein Kontaktlos-Auftragswerk (52a-1 ; 52a-2; 52b-1 , 52b-2; 52c-1, 52c-2) umfasst, welches dafür ausgebildet ist, Auftragsmedium in wenigstens einem freien Auftragsmedium-Strahl oder Auftragsmedium-Vorhang oder Auftragsmedium-Schleier oder in Auftragsmedium-Sprühtropfen abzugeben und auf die Materialbahn (M) aufzutragen auf Grundlage von dem Auftragsmedium erteilten Kräften oder/und Bewegungsimpulsen oder/und auf Grundlage einer schwerkraftbedingten Bewegung des Auftragsmediums, und dass entlang dem Behandlungsweg vor oder/und nach der Auftragseinrichtung eine Materialbahnglättungseinrichtung (18a; 18b; 18c; 18d) vorgesehen ist. Material web winding device (28a; 28b; 28c; 28d) for rolling up the material web onto a respective material web roll, characterized in that the application device has at least one contactless application unit (52a-1; 52a-2; 52b-1, 52b-2; 52c-1 , 52c-2) which is designed to dispense application medium in at least one free application medium jet or application medium curtain or application medium veil or in application medium spray drops and to apply it to the material web (M) on the basis of the forces imparted by the application medium or / and movement impulses or / and on the basis of a movement of the application medium due to gravity, and that a material web smoothing device (18a; 18b; 18c; 18d) is provided along the treatment path before or / and after the application device.
2. Maschine nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die entlang dem Materialbahnweg vor der Auftragseinrichtung angeordnete Materialbahnglättungseinrichtung (18a; 18b; 18c; 18d) dafür ausgebildet ist, die Materialbahn zumindest auf einer Seite derart zu glätten, dass eine Materialbahnrauhigkeit von höchstens 5 μm (insbesondere gemessen nach Messmethode PPS - 10s), vorzugsweise von höchstens 3 μm (insbesondere gemessen nach Messmethode PPS - 10s) verbleibt.2. Machine according to claim 1, characterized in that the material web smoothing device (18a; 18b; 18c; 18d) arranged along the material web path in front of the application device is designed to smooth the material web at least on one side in such a way that a material web roughness of at most 5 μm (in particular measured using the PPS - 10s measurement method), preferably of at most 3 μm (in particular measured using the PPS - 10s measurement method).
3. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialbahnglättungseinrichtung (18a; 18b; 18c; 18d) die Materialbahnrauhigkeit von höchstens 5 μm, vorzugsweise von höchstens 3 μm auf Grundlage von Normal-Betriebsparametern der Maschine erreicht.3. Machine according to claim 2, characterized in that the material web smoothing device (18a; 18b; 18c; 18d) reaches the material web roughness of at most 5 μm, preferably of at most 3 μm, on the basis of normal operating parameters of the machine.
4. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialbahnglättungseinrichtung (18a; 18b; 18c; 18d) wenigstens ein Glättwerk (40a-1 ; 40a-2; 40b; 40c) aus der Gruppe Softnip-Kalander, Breitnip-Kalander, Hartnip-Kalander, Superkalander, Multinip-Glättwerk, 1-Nip-, 2-2-Nip-Kalander aufweist.4. Machine according to one of claims 1 to 3, characterized in that the material web smoothing device (18a; 18b; 18c; 18d) at least one smoothing unit (40a-1; 40a-2; 40b; 40c) from the group soft nip calenders, wide nip -Calender, hard nip calender, super calender, multi-nip smoothing unit, 1-nip, 2-2-nip calender.
5. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein als Vorhang-Auftragswerk (52a- 1 ; 52a-2; 52b-1 , 52b-2; 52c-1 , 52c-2) ausgeführtes Kontaktlos- Auftragswerk vorgesehen ist, welches das Auftragsmedium in Form wenigstens eines Vorhangs oder Schleiers an die Materialbahn abgibt, vorzugsweise zumindest überwiegend auf Grundlage einer schwerkraftbedingten Bewegung des Auftragsmediums.5. Machine according to one of claims 1 to 4, characterized in that at least one as a curtain application unit (52a-1; 52a-2; 52b-1, 52b-2; 52c-1, 52c-2) executed contactless application unit is provided, which delivers the application medium in the form of at least one curtain or veil to the material web, preferably at least predominantly on the basis of a movement of the application medium due to gravity.
6. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein als Sprühauftragswerk ausgeführtes Kontaktlos-Auftragswerk vorgesehen ist, welches das Auftragsmedium in Form von Auftragsmedium-Sprühtropfen oder Auftragsmedium-Strahlen an die Materialbahn abgibt, vorzugsweise zumindest überwiegend auf Grundlage von dem Auftragsmedium beim Austritt aus einer Düsenanordnung des Auftragswerk erteilten Bewegungsimpulsen. 6. Machine according to one of claims 1 to 5, characterized in that at least one contactless applicator designed as a spray applicator is provided, which delivers the application medium in the form of application medium spray drops or application medium jets to the material web, preferably at least predominantly on the basis of movement impulses given to the application medium when it emerges from a nozzle arrangement of the application unit.
7. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch wenigstens eine weitere Materialbahnbehandlungseinrichtung, die entlang des Materialbahnwegs zwischen der Materialbahnabgabeeinrichtung und der Auftragsvorrichtung oder zwischen der Auftragsvorrichtung und der Trockungseinrichtung oder zwischen der Trockungseinrichtung und der Einrichtung zur Verarbeitung oder/und Aufnahme oder/und Abgabe der Materialbahn angeordnet oder in die Materialbahnabgabeeinrichtung oder die Auftragsvorrichtung oder die Trockungseinrichtung oder die Einrichtung zur Verarbeitung oder/und Aufnahme oder/und Abgabe der Materialbahn integriert ist.7. Machine according to one of claims 1 to 6, characterized by at least one further material web treatment device, which along the material web path between the material web dispensing device and the application device or between the application device and the drying device or between the drying device and the device for processing or / and recording or / and dispensing the material web is arranged or integrated into the material web dispensing device or the application device or the drying device or the device for processing or / and picking up and / or dispensing the material web.
8. Maschine nach einem der Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialbahnabgabeeinrichtung eine Materialbahnbildungseinrichtung (12a; 12b; 12c) umfasst, die dafür ausgebildet ist, aus zugeführtem Ausgangsmaterial, vorzugsweise aus einer Fasersuspension, kontinuierlich die Materialbahn zu bilden.8. Machine according to one of claims 1 to 7, characterized in that the material web delivery device comprises a material web forming device (12a; 12b; 12c) which is designed to continuously form the material web from supplied starting material, preferably from a fiber suspension.
9. Maschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass entlang des Materialbahnwegs zwischen der Materialbahnbildungseinrichtung und der Auftragsvorrichtung eine Entwässerungs- und Trockenpartie (14a, 16a; 14b, 16b; 14c, 16c) angeordnet ist, die dafür ausgebildet ist, der laufenden Materialbahn (M) zumindest durch thermische oder/und mechanische Einwirkung Wasser zu entziehen und die Materialbahn zumindest bis auf einen Restfeuchtegehalt zu trocknen.9. Machine according to claim 8, characterized in that a dewatering and drying section (14a, 16a; 14b, 16b; 14c, 16c) is arranged along the material web path between the material web forming device and the application device and is designed for the running material web ( M) at least withdrawing water by thermal and / or mechanical action and drying the material web at least to a residual moisture content.
10. Maschine nach Anspruch 8 oder 9, gekennzeichnet durch wenigstens eine weitere Materialbahnbehandlungseinrichtung, die entlang des Materialbahnwegs zwischen der Materialbahnbildungseinrichtung und der Entwässerungs- und Trockenpartie oder zwischen der Entwässerungs- und Trockenpartie und der Auftragsvorrichtung angeordnet ist oder in die Materialbahnbildungseinrichtung oder die Entwässerungs- und Trockenpartie integriert ist.10. Machine according to claim 8 or 9, characterized by at least one further material web treatment device which is arranged along the material web path between the material web forming device and the dewatering and drying section or between the dewatering and drying section and the application device or in the material web forming device or the dewatering and Dryer section is integrated.
11. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialbahnabgabeeinrichtung eine Materialbahnabrollungseinrichtung (I7d) zum Abrollen der Materialbahn von einer jeweiligen Materialbahnrolle umfasst. 11. Machine according to one of claims 1 to 7, characterized in that the material web delivery device comprises a material web unrolling device (I7d) for unrolling the material web from a respective material web roll.
12. Maschine nach Anspruch 11 , gekennzeichnet durch wenigstens eine weitere Materialbahnbehandlungseinrichtung, die entlang des Materialbahnwegs zwischen der Materialbahnabrollungseinrichtung und der Auftragsvorrichtung angeordnet oder in die Materialbahnabrollungseinrichtung integriert ist.12. Machine according to claim 11, characterized by at least one further material web treatment device which is arranged along the material web path between the material web unrolling device and the application device or is integrated into the material web unrolling device.
13. Verwendung eines Kontaktlos-Auftragswerks, insbesondere eines Vorhang-Auftragswerks (52a-1 ; 52a-2; 52b-1 ; 52b-2; 52c-1 ; 52c-2) oder Sprühauftragswerks, zum Auftragen eines flüssigen oder pastösen Auftragsmediums auf eine laufende Materialbahn (M) vorzugweise aus Papier oder Karton in Kombination mit einer Materialbahnglättungseinrichtung (18a; 18b; 18c; 18d) in einem Online-Prozess innerhalb einer Maschine (10a; 10b; 10c; 10d) zur Herstellung und Behandlung der Materialbahn oder in einem Offline- Prozess innerhalb einer Maschine zur Behandlung der Materialbahn.13.Use of a contactless applicator, in particular a curtain applicator (52a-1; 52a-2; 52b-1; 52b-2; 52c-1; 52c-2) or spray applicator, for applying a liquid or pasty application medium to one running material web (M) preferably made of paper or cardboard in combination with a material web smoothing device (18a; 18b; 18c; 18d) in an online process within a machine (10a; 10b; 10c; 10d) for the production and treatment of the material web or in one Offline process within a machine for treating the material web.
14. Verfahren zur Behandlung einer Materialbahn, vorzugsweise aus Papier oder Karton, wenigstens umfassend die Schritte:14. Method for treating a material web, preferably made of paper or cardboard, at least comprising the steps:
Kontaktloses Auftragen eines flüssigen oder pastösenContactless application of a liquid or pasty
Auftragsmediums auf wenigstens eine Seite der laufendenOrder medium on at least one side of the current
Materialbahn, vor oder/und nach dem kontaktlosen Auftrag: Glätten wenigstens einer Seite der Materialbahn,Material web, before or / and after the contactless application: smoothing at least one side of the material web,
Trocknen der Materialbahn.Drying the material web.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass - wenn erforderlich - erst getrocknet, dann, geglättet, dann gewünschtenfalls noch einmal getrocknet, dann kontaktlos aufgetragen, dann getrocknet und dann gewünschtenfalls noch einmal geglättet wird. 15. The method according to claim 14, characterized in that - if necessary - first dried, then, smoothed, then, if desired, dried again, then applied without contact, then dried and then, if desired, smoothed again.
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