Aus der EP 0 732 446 B1 ist ein insbesondere auch für die Erzeugung von tief- druckfähigem Papier geeigneter Kalander für die zweiseitige Behandlung einer Papierbahn bekannt. Der Kalander umfasst einen vom Ende her belastbaren Wal- zenstapel, der harte Walzen und weiche Walzen sowie jeweils zwischen einer harten und einer weichen Walze gebildete Arbeitsspalte aufweist. Dabei lässt sich ein Teil der Walzen beheizen. Der Stapel weist sechs bis acht Walzen mit einem durch zwei weiche Walzen gebildeten Walzenspalt auf. Es sind zwei gleichartige Stapel mit je drei oder vier Walzen vorgesehen.

Der bekannte Kalander steht direkt in Verbindung mit einer Papiermaschine, aus der die Papierbahn zugeführt wird. Die Papierbahn durchläuft dann unter Führung von Leitrollen erste Arbeitsspalte zwischen Walzen des Kalanders, einen Wech- selspalt, weitere Arbeitsspalte und wird dann in einer Wickelrolle aufgewickelt. In den ersten Arbeitsspalten liegt die Papierbahn mit der einen Seite und in den weiteren Arbeitsspalten mit der anderen Seite an den harten Walzen an, so dass beidseitig die gewünschte Oberflächenstruktur, beispielsweise in Hinblick auf Glanz oder Glätte, erzielt wird.

Bei bekannten Papiermaschinen kann die Tiefdruckqualität einer Papierbahn bis- lang nur durch Auftrag einer Streichfarbe mittels einer Klinge (Bladestrich) erreicht werden. Durch diese Form des Auftrags wird das Papier stark belastet, und auf- grund der hohen Abrissneigung des Bladestrichs ist die Geschwindigkeit zur On- line-Herstellung der Papierbahn aus der Faserstoffsuspension bis zu einem auf

einer Rolle aufgerollten Papierwickel auf 1.400 bis höchstens 1.500 m pro Minute begrenzt.

Es ist eine der Aufgaben der Erfindung, eine Papiermaschine zu schaffen, in der sich Papier mit Tiefdruckqualität auch mit höheren Geschwindigkeiten herstellen lässt, wobei die Papierbahn anschließend auf einer Papierrolle aufgewickelt zur Verfügung gestellt wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Papierbahn zu- nächst aus einer Faserstoffsuspension hergestellt wird, dann einer Siebpartie zu- führbar ist, anschließend einer Pressenpartie, einer Trockenpartie, einer eine Filmwalze zum Auftrag einer Streichfarbe aufweisenden Filmpresse, einem der Filmpresse nachgeordneten Kalander und dann zu einer Rolle aufwickelbar ist.

Vorteile der erfindungsgemäßen Lösung bestehen darin, dass sich die Rauhigkeit der Papieroberfläche besser verringern lässt als mit herkömmlichen Anordnungen.

Das filmgestrichene Papier hat eine höhere Kompressibilität als das nach dem Stand der Technik hergestellte Tiefdruckpapier. Durch die Erfindung wird erstmals eine Filmpresse zur Herstellung von Tiefdruckpapier aus einer Faserstoffsuspen- sion bis zur fertig auf einer Rolle aufgewickelten Papierbahn geschaffen. Zudem ist die Filmpresse auch bei Geschwindigkeiten von mehr als 1.500 m pro Minute einsetzbar.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteran- sprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung.

Als Ausgangsstoff für die Papierbahn wird ein von Druckfarbe befreiter Faserstoff eingesetzt. Dabei wird der Faserstoff nach verschiedenen Faserklassen frak- tioniert oder klassiert. Der Grobfaseranteil, zum Beispiel der Siebrückstand R14, wird getrennt gemahlen, um die Verhornung gezielt zu beseitigen.

Zur Erzielung einer geringen Zweiseitigkeit, beispielsweise in Hinblick auf den

Aschegehalt oder die Rauhigkeit der Papierbahn, wird eine schonende Entwäs- serung der Faserstoffsuspension mittels einer mit einem Spaltformer ausgestat- teten Doppelsiebpartie durchgeführt.

In der Pressenpartie kommt mit Vorteil eine Tandem-NipcoFlex-Presse mit einer zusätzlichen dritten Presse, insbesondere mit einer Offset-Presse, zum Einsatz, um eine gute Entwässerung bei gleichzeitig geringer Zweiseitigkeit der Papierbahn zu erreichen. Vorzugsweise wird die Papierbahn innerhalb der Pressenpartie über ein Transferband gefördert. Durch den Einsatz der Offset-Presse lässt sich die Zweiseitigkeit der Papierbahn auf ein gutes Glätteniveau reduzieren und eine gute Lauffähigkeit der Papierbahn herstellen.

Vorzugsweise wird die Glättung der Papierbahn dadurch zusätzlich verbessert, dass der Trockenpartie eine Vortrockenpartie zum Vortrocknen der Papierbahn vorgeordnet ist. Durch das vorzugsweise Vorglätten bei einem geringen Trocken- gehalt, vorzugsweise bei einem Trockengehalt von weniger als 80 %, nach der Pressenpartie und/oder in der Vortrockenpartie wird die Oberflächenstruktur weiter verbessert. Hierdurch lässt sich die Rauhigkeit der Papierbahn auf weniger als 4 pm PPS-S10 (Messung nach dem Verfahren Parker-Print-Surf-S10), vorzugs- weise sogar auf weniger als 3 pm, reduzieren.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Papiermaschine ist der Filmpresse ein Glättwerk, insbesondere ein Schuhkalander, vorgeordnet. Auch der Schuhkalan- der dient zum sanften Glätten der Papierbahn. Durch das Glättwerk lässt sich auch die Dicke des Streichrohpapiers kalibrieren. Eine derartige Kalibrierung ist wichtig, um anschließend in der nachfolgenden Filmpresse die richtige Dicke für den Auftrag der Streichfarbe einstellen zu können.

Mit Vorteil ist vorgesehen, dass zwischen der Filmpresse und dem ihr nachgeord- neten Kalander ein, insbesondere mit Wärmestrahlung betriebener, Schwebe- trockner angeordnet ist.

Von Vorteil ist es, wenn die Siebpartie und/oder die Pressenpartie Siebe mit einer feinen Bespannung, insbesondere eine Filzbespannung mit einem Fasergewicht von weniger als 7 dtex, aufweisen. Ein Filz mit einem niedrigen Fasergewicht lässt sich beispielsweise herstellen, indem hierfür leichtschmelzende Polymerkompo- nenten verwendet werden, die über eine Kalandrierung oberFlächenbehandelt werden.

Durch den bevorzugten Zusatz von Stärke als Bindemittel wird eine Nebelbildung beim Auftrag der Streichfarbe reduziert und die Oberflächengüte verbessert. Be- vorzugt beträgt der Anteil der Stärke mehr als 20 %, gemessen in Massenprozent, der gesamten Bindermittelmenge.

Von Vorteil ist der Einsatz einer Streichfarbe, die einen Feststoffanteil von weniger als 65 %, insbesondere von weniger als 60 %, bevorzugt von weniger als 58 %, gemessen in Massenprozent, aufweist. Durch eine derartige Streichfarbe lässt sich eine genügend glatte Oberfläche der Papierbahn herstellen, um zu ver- hindern, dass die schnell immobilisierende Tiefdruckfarbe bei der Filmspaltung eine rauhe Oberfläche erzeugt.

Die Streichfarbe wird vorteilhaft auch mechanisch und/oder chemisch entlüftet, um den Luftgehalt in ihr auf weniger als 10 %, vorzugsweise auf weniger als 7 %, ge- messen in Massenprozent, zu senken.

Die Streichfarbe kann auf verschiedene Weise auf die Filmwalze aufgetragen werden, beispielsweise mittels Düsen. Dann wird die überschüssige Streichfarbe mittels eines Rakelstabs von der Filmwalze wieder abgerakelt. Dieser weist auf seiner Mantelfläche bevorzugt Vertiefungen auf, etwa in Form von umlaufenden Kerben oder Sicken, oder er hat eine wendelförmige Vertiefung, durch die die Farbe von der Filmwalze aufgenommen wird.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Papiermaschine ist vorgesehen, dass der Rakelstab einen Durchmesser von mehr als 20 mm hat, vorzugsweise

mehr als 24 mm.

Mit Vorteil beträgt die Drehzahl des Rakelstabs mehr als 200 Umdrehungen pro Minute, vorzugsweise mehr als 250 Umdrehungen pro Minute.

Wenn die Filmpresswalze einen großen Durchmesser, insbesondere von mehr als 1500 mm, hat, hat sie bei vorgegebener Bahngeschwindigkeit der Papierbahn eine kleinere Nipöffnungsgeschwindigkeit als bei einem kleineren Durchmesser ; dadurch lässt sich auch die auf die auf der Mantelfläche der Filmwalze aufge- tragene Streichfarbe wirkende Zentrifugalkraft in Grenzen halten, so dass ein Ver- nebeln der Streichfarbe weitgehend vermieden wird. Der Streichvorgang wird wäh- rend der Herstellung der Papierbahn ohne Farbvernebelung bei einer Bahnge- schwindigkeit von mehr als 1.500 m pro Minute, bevorzugt bei einer Geschwindig- keit von mehr als 1.700 m pro Minute, durchgeführt, um ein Austrocknen des zu- rückkommenden Farbfilms auf die Filmwalze zu vermeiden.

Es erweist sich außerdem als vorteilhaft, wenn vor dem Kalander ein Aggregat zum Befeuchten der Papierbahn, insbesondere ein Düsenfeuchter, im Abstand von weniger als 1 Sekunde, bezogen auf die Bahngeschwindigkeit der Papier- bahn, insbesondere von weniger als 0,6 Sekunden, angeordnet ist. Damit lässt sich von der Oberfläche der Papierbahn her ein Feuchtigkeitsgradient erzeugen.

Die Strichoberfläche wird mit dem Ziel befeuchtet, einen Feuchtigkeitsgehalt von mehr als 10 % zu erzeugen.

Durch die Erfindung wird die Herstellung einer auf einer Rolle aufgewickelten und für den Tiefdruck geeigneten Papierbahn bei hoher Geschwindigkeit ermöglicht, die eine Beschichtung mit geringem Gewicht aufweist ; daher wird die Papierbahn auch als"light weight coated"bezeichnet. Die Summe der Maßnahmen ergibt, dass auf der zu bedruckenden Seite eine Rauhigkeit nach PPS-S10 von weniger als 6 um, vorzugsweise von weniger als 4 um, vorhanden ist und dass sich die Kompressibilität erhöht, wobei das spezifische Volumen im Größenbereich von 0,9 bis 1,0 cm3/g liegt.

Die Erfindung bezieht sich des weiteren auf eine Papiermaschine zum Herstellen einer Papier-, Karton-, Tissue-oder einer anderen Faserstoffbahn mit einer mindestens einen Pressspalt aufweisenden Pressenpartie und mit einem unmittelbar nach der Pressenpartie angeordneten Prallströmungstrockner.

Aus der DE 100 22 087 A1 ist eine Pressenpartie einer Papiermaschine mit zwei Pressspalten bekannt, durch die ein gemeinsamer Unterfilz und Oberfilz laufen.

Die zweite Presse ist eine Schuhpresse, deren Schuhpresswalze sich oberhalb der unteren Walze befindet. Die Pressebene der zweiten Walze verläuft im Wesentlichen horizontal oder unter einem Winkel von maximal 20° gegen die Senkrechte geneigt. Bei dieser Pressenpartie ist der durch die beiden Pressspalte geführte Unterfilz so dicht, dass er auch im Neuzustand nach Befeuchtung im wesentlichen luftundurchlässig ist. Der gemeinsame Unterfilz ist andererseits noch genügend luftdurchlässig, um bei Drücken von über sechs bar in den Pressspalten Wasser durchzulassen. Die beiden Oberfilze sind so offen, dass sie in befeuch- tetem, nicht zusammengepressten Zustand Luft durchlassen. Die Pressebene der ersten Presse ist um einen Winkel von über 20° gegen die Senkrechte geneigt.

In der DE 198 41 768 A1 wird eine Trockenpartie einer Maschine zur Herstellung einer Materialbahn, insbesondere einer Papier-oder Kartonbahn, beschrieben. Es ist wenigstens ein Prallströmungstrockner vorgesehen, durch den die Material- bahn zumindest einseitig mit einer Heißluft-und/oder Heißdampfströmung beaufschlagbar ist. Gemäß einigen in der DE 198 41 768 A1 beschriebenen Aus- führungsformen der Trockenpartie (Fig. 2,4, 5) wird die Materialbahn, aus der Pressenpartie kommend, über eine einzige Saugwalze von dem Pressenfilz abge- nommen und anschließend entweder über einen einzigen Zylinder (Fig. 2,4) oder über eine Vielzahl von Rollen (Fig. 5) geführt, die im wesentlichen kreisförmig zu- einander angeordnet sind. Mittels dieser Ausgestaltungen von Prallströ- mungstrocknern ist es nicht erforderlich, die noch relativ feuchte Materialbahn zur Erzielung einer hinreichenden Wärmeübertragung über glatte Kontaktflächen zu führen.

Infolge der Vermeidung glatter Kontaktflächen zu Beginn der Trocknung ist die Gefahr von Bahnabrissen sowie die Überdehnung der Bahnränder im Wesent- lichen beseitigt. Damit sind hohe Trocknungsraten möglich, wodurch sich die Ge- samtlänge der Trockenpartie entsprechend verkürzt. Damit ist die Trocknungs- leistung zu Beginn des Trocknungsvorgangs nur noch durch die Beeinflussung der Papierqualität bei zu hoher Trocknungsgeschwindigkeit begrenzt und nicht mehr durch die Bahnführung der feuchten Papierbahn. Zudem lässt sich mit dem flexi- bel und schnell regelbaren Prallströmungstrockner die Papierqualität gezielt be- einflussen. Dadurch ist zu Beginn der Trocknungsphase mit einer gezielten Auf- heizung und Trocknung insbesondere auch eine Korrektur von Feuchtequerpro- filen möglich.

Bei bekannten Papiermaschinen besteht nunmehr das Problem, dass bei der Füh- rung der Papierbahn durch das Streichaggregat durch die Wiederbefeuchtung in- folge des Aufbringens der Streichfarbe sich die Festigkeit der Papierbahn redu- ziert, was zu Bahnabrissen führen kann. Streichverfahren, die mit einer Rakel- klinge die überschüssige Streichfarbe abstreichen, erweisen sich daher als stör- anfällig, weil hierbei ein hoher Druckgradient auftritt (Blade-Strich). Durch diese Form des Auftrags wird das Papier stark belastet, und aufgrund der hohen Abriss- neigung des Bladestrichs ist die Bahngeschwindigkeit zur Online-Herstellung der Papierbahn aus der Faserstoffsuspension bis zu einem auf einer Rolle aufge- rollten Papierwickel auf 1.400 bis höchstens 1.500 m/min begrenzt.

Es ist des weiteren eine der Aufgaben der Erfindung, eine Papiermaschine zu schaffen, bei der ein schonendes Streichverfahren auch bei hohen Bahngeschwindigkeiten realisiert werden kann.

Nach einen ersten Aspekt der Erfindung wird diese Aufgabe bei einer Papiermaschine der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass sie ein Auftragswerk zum Auftragen einer Streichfarbe nach Art eines Vorhangs oder zum filmförmigen Auftragen oder zum Aufsprühen von Streichfarbe aufweist. Diese Papiermaschine ist besonders für die Herstellung von LWC- ("light weight coated")-

Papier geeignet, welches sich durch eine gute Bedruckbarkeit, insbesondere im Bereich des Tiefdrucks, auszeichnet.

Durch die Kombination eines unmittelbar nach der Pressenpartie angeordneten Prallströmungstrockners mit einer Einrichtung zum Aufbringen der Streichfarbe im Bereich der sich in Maschinenlaufrichtung anschließenden Trockenpartie lässt sich das Geschwindigkeitspotential und die Runability einer Papiermaschine deut- lich erhöhen, und gleichzeitig wird eine gute Lauffähigkeit bei guten Papierbahn- oberflächen erreicht.

Sowohl bei Verwendung eines Vorhangs-Auftragwerks als auch beim Einsatz einer Filmpresse sowie beim sprühförmigen Auftragen eines Mediums, insbeson- dere einer Streichfarbe, lässt sich die Papiermaschine bis zu Bahngeschwindig- keiten (Maschinengeschwindigkeiten) von mehr als 1.500 m/min, vorzugsweise von mehr als 1.700 m/min, insbesondere von mehr als 1.800 m/min, einsetzen.

Die Erfindung betrifft darüber hinaus ein Verfahren und eine Anordnung zur Herstellung einer holzfrei gestrichenen, matten oder halbmatte Papierbahn.

Heutzutage werden holzfrei gestrichene Papiere, so genannte WFC-Papiere (wood-free coated), ein-oder mehrfach gestrichen und anschließend leicht oder gar nicht kalandriert. Dabei besteht eine feste Abhängigkeit beziehungsweise Re- lation zwischen dem Glanz und der Rauhigkeit des Papiers, die lediglich durch einen Eingriff in die Strichrezeptur in gewissen, jedoch stark limitierten Grenzen verändert werden kann. Das Finish des Papiers wird überdies in sehr starkem Maße durch den möglichen Kalandrierprozess bestimmt.

Durch die genannte Abhängigkeit ist lediglich die Herstellung einer holzfrei ge- strichenen Papierbahn mit begrenzten Qualitäten möglich.

Es ist also eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Anordnung zur Herstellung einer holzfrei gestrichenen Papierbahn darzustellen, weiche die

Herstellung von Papierbahnen in neuen Qualitätsbereichen, insbesondere für matte und halbmatte WFC-Sorten, erlauben.

Diese Aufgabe wird nach einem weiteren Aspekt der Erfindung dadurch gelöst, dass die Papierbahn mittels mindestens einer Einrichtung zur Vorkalandrierung vorkalandriert, danach mittels mindestens einer Einrichtung zum Auftrag von flüssigem oder pastösem Auftragsmedium mindestens einseitig gestrichen und an- schließend mittels mindestens einer Einrichtung zur Trocknung getrocknet wird, um dadurch eine holzfrei gestrichene, matte oder halbmatte Papierbahn mit einer Rauhigkeit im Bereich von 0,8 bis 3, 9 um [PPS] und einem Glanz im Bereich von 3 bis 35 % [TAPPI 75°] zu erzeugen.

Diese erfindungsgemäße Kombination erlaubt den Vorstoß in neue Qualitätsbe- reiche für WFC-Sorten, insbesondere für matte und halbmatte WFC-Sorten. Durch das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich das gestrichene Papier volu- menschonend herstellen und die benötigte Kalandrierarbeit kann deutlich reduziert werden. Die Rauhigkeit der Papierbahn nach dem Vorkalandrieren ist mit < 6 pm, insbesondere < 5 um, insbesondere bei einfach gestrichenen Papierbahnen, das heißt bei nicht vorgestrichenen Papierbahnen, 2 dem 1,4-fachen der Endrauhigkeit der fertigen Papierbahn. Es wird also die Möglichkeit geschaffen, eine Papierbahn mit einer sehr niedrigen Rauhigkeit bei einem niedrigen Glanz herzustellen.

Es wird also die allseits bekannte Abhängigkeit zwischen der Rauhigkeit und dem Glanz mit dem neuen Prozess deutlich reduziert, wodurch die Erzeugung neuer Papierqualitäten möglich wird.

Eine besondere Aufmerksamkeit wird dabei dem Vorkalandrieren unmittelbar vor dem letzten Auftrag geschenkt : Es ist erforderlich, bereits hier die gewünschte Glätte herzustellen, damit nach dem noch folgenden Auftrag, insbesondere mittels kontaktlosem Curtain Coating, bereits das gewünschte Finish erreicht wird. Durch den Verzicht auf das bisherige Kalandrieren nach dem letzten Auftrag ist es mög- lich, alleine durch die Zusammensetzung des Auftragsmediums den geforderten

Glanz einzustellen.

Das Vorkalandrieren ist überdies sehr vorteilhaft für den Auftrag, insbesondere mittels kontaktlosem Curtain Coating, da dadurch die Anforderungen an die Viskoelastizität des Auftragsmediums verringert werden und eine gute Auftrags- qualität sichergestellt wird.

Des Weiteren vereinfacht sich der Gesamtprozess für die Herstellung von holzfrei gestrichenen, matten oder halbmatte Papierbahnen, da die bisherige Fertigsati- nage entfällt und der Gesamtprozess bevorzugt als Online-Prozess gestaltet wer- den kann.

Die Papierbahn wird in erster bevorzugter Ausgestaltung vor ihrer Vorkalan- drierung mittels mindestens einer Einrichtung zum Auftrag von flüssigem oder pastösem Auftragsmedium gestrichen. Die Streichung erfolgt vorzugsweise auf einer ersten Seite einfach mittels einer Film-oder einer Vorhang-Auftragsvorrich- tung, auf beiden Seiten einfach mittels einer Film-Auftragsvorrichtung oder auf beiden Seiten einfach mittels einer Vorhang-Auftragsvorrichtung. Die Zusammen- setzungen der Streichfarben, die jeweiligen Strichgewichte und dergleichen kön- nen dabei variieren.

Nach dieser Streichung wird die Papierbahn in bekannter Weise getrocknet.

Ferner kann vorgesehen sein, dass die Papierbahn vor dem ersten Auftrag von flüssigem oder pastösem Auftragsmedium durch mindestens eine Filmpresse hin- durchgeführt wird. Dadurch wird eine mögliche erste Dickenkalibrierung der Pa- pierbahn auf wirksame und einfache Weise sichergestellt.

In weiterer bevorzugter Ausgestaltung wird die Papierbahn mittels eines Glätt- werks, mittels eines mindestens einen Breitnip aufweisenden Schuhkalanders und eines Glättwerks, mittels eines mindestens einen Nip aufweisenden Softkalanders oder mittels eines mindestens einen Nip aufweisenden Superkalanders vorka-

landriert. Diese Einrichtungen zur Vorkalibrierung eignen sich hierfür in hervor- ragender Weise und zeichnen sich durch eine für den erfindungsgemäßen Her- stellungsprozess notwendige Prozesssicherheit bei günstigen Betriebskosten aus.

Danach wird die Papierbahn mittels einer Einrichtung zum Auftrag von flüssigem oder pastösem Auftragsmedium, insbesondere einer Vorhang-Auftragsvorrichtung, auf einer ersten Seite einfach gestrichen. Ergänzend oder alternativ wird die Papierbahn mittels einer weiteren Einrichtung zum Auftrag von flüssigem oder pastösem Auftragsmedium, insbesondere einer Vorhang-Auftragsvorrichtung, auch oder nur auf einer zweiten Seite einfach gestrichen. Die Zusammensetzung der mindestens einen Streichfarbe, das Strichgewicht und dergleichen können dabei variieren.

Nach dieser Streichung wird die Papierbahn in bekannter Weise erstmalig oder erneut getrocknet.

Wiederum kann vorgesehen sein, dass die Papierbahn vor ihrer Vorkalandrierung durch mindestens eine Filmpresse hindurchgeführt wird, sofern die Papierbahn lediglich einfach gestrichen wird. Dadurch wird eine mögliche erste Dickenkalibrie- rung der Papierbahn auf wirksame und einfache Weise sichergestellt.

Die Aufgabe der Erfindung wird bei einer Anordnung erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass sie in Laufrichtung der Papierbahn mindestens eine Einrichtung zur Vorkalandrierung der Papierbahn, mindestens eine Einrichtung zum Auftrag von flüssigem oder pastösem Auftragsmedium auf die Papierbahn und mindestens eine Einrichtung zur Trocknung der Papierbahn aufweist.

Der Einrichtung zur Vorkalandrierung der Papierbahn ist in erster bevorzugter Ausgestaltung mindestens eine weitere Einrichtung zum Auftrag von flüssigem oder pastösem Auftragsmedium auf die Papierbahn und eine weitere Einrichtung zur Trocknung der Papierbahn in Laufrichtung der Papierbahn vorgeordnet.

Die Einrichtung zur Vorkalandrierung der Papierbahn umfasst vorzugsweise min- destens ein Glättwerk, einen mindestens einen Nip aufweisenden Softkalander, einen mindestens einen Nip aufweisenden Superkalander oder einen mindestens einen Breitnip aufweisenden Schuhkalander.

Dabei kann das Glättwerk zwei Hartgusswalzen, der Softkalander eine Hartguss- walze und eine mit einem Kunststoffbezug versehene Walze und der Superkalan- der eine Hartgusswalze und eine Papierwalze aufweisen, wobei die genannten Walzenpaare miteinander einen Nip bilden.

Ferner ist die Einrichtung zum Auftrag von flüssigem oder pastösem Auftragsme- dium eine kontaktlos wirkende oder eine die Papierbahn kontaktierende Einrich- tung.

Dabei kann die kontaktlos wirkende Einrichtung eine Vorhang-Auftragsvorrichtung (Curtain Coating) oder eine Sprüh-Auftragsvorrichtung (Spray Coating) und die die Papierbahn kontaktierende Einrichtung eine Strich-Auftragsvorrichtung (JetFlow) oder eine Film-Auftragsvorrichtung (Film Coating) aufweisen.

Die Einrichtung zur Trocknung der Papierbahn weist einen Prallströmungstrockner und/oder eine IR-Trockeneinheit auf. Diese Trocknungseinrichtungen eignen sich hierfür in hervorragender Weise und zeichnen sich durch eine für den erfindungs- gemäßen Herstellungsprozess notwendige Prozesssicherheit bei günstigen Be- triebskosten aus.

In ergänzender Ausgestaltung kann der Einrichtung zur Vorkalandrierung der Pa- pierbahn beziehungsweise der Einrichtung zum Auftrag von flüssigem oder pas- tösem Auftragsmedium auf die Papierbahn in Laufrichtung der Papierbahn min- destens eine Filmpresse vorgeordnet sein. Dadurch wird eine mögliche erste Dickenkalibrierung der Papierbahn auf wirksame und einfache Weise sicherge- stellt.

In einer besonderen Ausführungsform ist es auch möglich, dass die erfindungs- gemäße Anordnung eine Einheit mit einer Papiermaschine bildet. Damit kann die holzfrei gestrichene, matte oder halbmatte Papierbahn online hergestellt werden und es entfallen dabei bisher notwendige Prozessschritte, wie beispielsweise das Auf-und Abwickeln der sich im Herstellungsprozess befindlichen Papierbahn.

Die Erfindung betrifft des weiteren ein Verfahren zum Auftrag eines Auftragsmediums.

Bei der Herstellung und/oder Veredelung einer Materialbahn, insbesondere einer Papier-oder Kartonbahn ist ein über die gesamte Bahnbreite reichender gleichmäßiger Auftrag notwendig. Dieser ist erforderlich, um eine spätere Bedruckbarkeit derselben zu gewährleisten.

Der Auftrag erfolgt auf die getrocknete Bahn in Form von Streichfarbe, Leim oder Stärke mit entsprechenden Auftragseinrichtungen.

Beim Auftragen werden oftmals große Mengen an Feuchtigkeit in die Bahn eingebracht, wodurch die Zugfestigkeit der Bahn abnimmt. Vor allem im freien Zug nach einem Streichaggregat kann es daher leicht zu Bahnabrissen kommen.

Dies ist um so häufiger der Fall, je schneller die Bahnen laufen, je breiter diese sind und ist außerdem auch abhängig von der Qualität der Materialbahn.

Aus der DE-A1 100 33 213 ist entnehmbar, dass eine vorgetrocknete, einen Trockengehalt von 85 bis 95% aufweisende Materialbahn, insbesondere eine Papier-oder Kartonbahn, in indirekter Weise beschichtet wird. Der indirekte Auftrag erfolgt dabei zunächst auf eine Auftragswalze, mit welcher das Auftragsmedium an eine Seite der Materialbahn übertragen wird. Die unbeschichtete Seite der Materialbahn wird dabei von einem Stützband getragen.

Zur Vermeidung von freien Zügen der Materialbahn ist das Stützband deshalb bis hin zur Nachtrockenpartie geführt.

Dies bedeutet einen hohen apparativen Aufwand.

Bei der in DE-A1 101 01 866 angegebenen Lösung erfolgt das Auftragen des Beschichtungsmediums in direkter Form auf die Materialbahn. Die Materialbahn wird dabei ebenfalls wieder von einem Stützband bis hin zu einem nachfolgenden Behandlungsort getragen, wobei auf einem langen geradlinigen Bahnweg die Auftragsschicht kontaktlos getrocknet wird.

Auch hierbei ist der apparative Aufwand sowie alle Aktivitäten in Zusammenhang mit der Reinigung eines solch"langen"Stützbandes hoch.

Es ist daher eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein einfacheres Verfahren und eine kompaktere, einfacher aufgebaute Vorrichtung zur Vermeidung, zumindest aber Verminderung von Bahnabrissen nach dem Auftragen eines Auftragsmediums auf eine laufende Materialbahn, insbesondere aus Papier oder Karton, anzugeben.

Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung läuft die Materialbahn während des Auftragens des Auftragsmediums und während der kontaktlosen Trocknung der aufgetragenen Mediumsschicht über ein und dieselbe Stützfläche. Dadurch werden vor allem kurze Bahnlaufwege erreicht, wodurch hohe Bahnlaufeigenschaften ohne freie Züge möglich sind. Bahnrisse werden dadurch weitgehend vermieden.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn als Stützfläche eine drehende Walze verwendet wird, die von der Materialbahn in einem Umschlingungswinkel von ca. 180° bis 210° umschlungen wird. Damit lässt sich neben der Stützung der Materialbahn zugleich eine Bahnumlenkung erreichen.

Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Materialbahn sich einfacher als sonst beidseitig behandeln lässt. Zur Behandlung der Materialbahn auf ihren beiden Seiten braucht dann nur zur ersten Stützfläche eine zweite symmetrisch

dazu angeordnet zu werden.

In sehr zweckmäßiger Weise wird die Materialbahn bei ihrer beidseitigen Behandlung zunächst um die erste Stützfläche zur Behandlung der einen Bahnseite geführt, dabei-wie gesagt-umgelenkt und danach zur Behandlung der anderen Bahnseite um die zweite Stützfläche geführt und dabei wiederum umgelenkt. Dies alles erfolgt auf engstem Raum, was zum einen die apparativen Kosten verringert und zum anderen bessere Bahnlaufeigenschaften gewährleistet.

Ein besonderer Vorteil ist, dass sich dadurch höhere Maschinengeschwindigkeiten realisieren lassen.

Das Verfahren läst sich vorteilhaft ausgestalten, wenn das Auftragen des Streichmediums in indirekter Weise erfolgt, wobei das Streichmedium zunächst auf eine Auftragswalze aufgebracht wird, mit weicher danach das Streichmedium an die Materialbahn in einem zwischen der Auftragswalze und der Stützfläche bestehenden Nip abgegeben wird.

Die aufgebrachte Mediumsschicht ist dadurch sehr dünn und schon vergleichmäßigt. Außerdem können bei der Umlenkung der Materialbahn Abspritzungen am Nipausgang vermieden werden.

In bestimmten Fällen ist es aber auch zweckmäßig, das Auftragen des flüssigen bis pastösen Mediums in direkter Weise durchzuführen.

Der Auftrag kann bei direktem oder auch indirektem Auftrag beispielsweise mit einem Düsenauftragswerk, z. B. einem SDTA (Short Dwell Time Applicator) oder einem druckunterstützten Freistrahidüsenauftragswerk erfolgen. Das Auftragsmedium wird dabei im Überschuss aufgetragen und anschließend mit einer Rakeleinrichtung auf das gewünschte Strichgewicht abgerakelt.

Es ist denkbar, den Auftrag auch mit einer kontaklos wirkenden Auftragseinrichtung durchzuführen. Mit einer derartigen Einrichtung,

beispielsweise einem Sprühauftragswerk oder einem Vorhangauftragswerk, ist ein sogenannter 1 : 1- Auftrag möglich. Beim Sprühauftragswerk wird über eine Vielzahl von druckunterstützten Einzelauftragsdüsen und beim Vorhangauftragswerk mit einem im Wesentlichen der Schwerkraft folgendem, aus einer maschinenbreiten Auftragdüse austretenden Vorhang, nur soviel an Auftragsmedium aufgebracht, wie im Endeffekt auf der Materialbahnseite verbleiben soll.

Die der Beschichtung unmittelbar folgende kontaktlose Trocknung der Auftragsschicht auf der Materialbahn lässt sich am effektivsten mit Strahlungstrocknern, beispielsweise Infrarot-und/oder Konvektionstrocknern, beispielsweise Lufttrocknern vornehmen. Die kontaktlosen Trockner sind ebenfalls der Stützfläche zugeordnet.

Eine weitere sehr vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann darin bestehen, dass die getrocknete Auftragsschicht unmittelbar danach geglättet wird.

Ein dazu vorgesehenes Glättwerk ist ebenfalls der Stützfläche zugeordnet. Durch diese Verfahrensweise kann ein online Glättprozess sehr effektiv betrieben werden. Das Auftragsmedium ist zu diesem Zeitpunkt, d. h. nach der Behandlung mit den kontaktlosen Trocknern noch nicht vollständig ausgehärtet. Das Glättwerk kann dadurch mit geringeren Drücken als allgemein üblich betrieben werden. Dies wirkt sich sehr positiv auf das Volumen der Fertigbahn, insbesondere des Fertigpapieres, aus.

Die Materialbahn kann nun nachgeordneten Behandlungsorten, beispielsweise einer Nachtrockenpartie, zugeführt werden.

Zur Durchführung des Verfahrens ist erfindungsgemäß eine Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 12 vorgesehen.

Erfindungsgemäß ist also eine Stützfläche vorhanden, um die die Materialbahn sowohl während des Mediumsauftrags als auch während der Trocknung der Auftragsschicht läuft und welche die Materialbahn auch umlenkt entweder zum nächsten Behandlungsort oder zur Behandlung der anderen Bahnseite.

In vorteilhafter Weise ist als Stützfläche eine Walze, die als Gegenwalze bezeichnet werden kann, vorgesehen. Eine derartige Walze ist leichter zu reinigen, als ein umlaufendes Stützband, welches ebenfalls als Stützfläche verwendbar wäre.

Eine Stützwalze lässt sich zudem noch beheizen, wodurch der Trocknungsprozess der Auftragsschicht intensiviert wird.

Der Stützfläche lassen sich an ihrem Außenumfang-wie vorstehend schon ausgeführt-relativ einfach kontaktlose Trockner, wie Infrarot-und/oder Lufttrockner, zuordnen.

Zweckmäßig ist es, wenn der Stützfläche eine Auftragswalze zum Auftragen des Auftragsmediums in indirekter Weise zugeordnet ist. Diese Auftragswalze bildet mit der Stützfläche einen Nip, in welchem das Auftragsmedium auf die Materialbahn übertragen wird.

Das Verhältnis des Durchmessers der Stützfläche zum Durchmesser der Auftragswalze beträgt annähernd 4 : 1, wodurch die Auftragsschicht besonders gleichmäßig aufgebracht werden kann.

Um einen online Glättprozess, der kostenmäßige und verfahrenstechnische Vorteile bringt, bewerkstelligen zu können, kann den kontaktlosen Trocknern ein Glättwerk nachgeordnet sein. Dieses Glättwerk ist ebenfalls wie die Auftragseinrichtung bzw. Auftragswalze und die kontaktlosen Trockner derselben Stützfläche zugeordnet.

Damit besteht eine sehr kompakte und einfacher als bisher zu überwachende Anordnung.

Die Vorrichtung lässt sich sehr vorteilhaft für ein beidseitiges Behandeln (Beschichten, Trocknen, Glätten) der Materialbahn einsetzen. Dafür sind zwei der beschriebenen Stützflächen vorhanden, wobei die Materialbahn von der ersten Stützfläche zwecks Behandlung der einen Bahnseite zur zweiten Stützfläche zwecks Behandlung der anderen Bahnseite läuft.

Beide Stützflächen sind dabei in nur geringem Abstand zueinander angeordnet, was äußerst kurze Bahnwege sicherstellt. Beide Achsen der Stützflächen lassen sich zweckmäßig auf einer Ebene anordnen, wodurch der zwischen beiden Stützflächen vorhandene freie Zug sich auf ein Minimum verkürzen lässt und sich dadurch die Bahnabrissgefahr deutlich verringert.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in weiteren Unteransprüchen festgehalten.

Die Erfindung lässt sich besonders in Maschinen zur Herstellung und/oder Veredelung von Materialbahnen, insbesondere aus Papier oder Karton, die mit hohen Bahngeschwindigkeiten von ca. 2000 m/min und mehr betrieben werden sollen, einsetzen. Auch bei geforderten hohen Bahnbreiten von 10m und darüber hinaus ist die Erfindung sinnvoll.

Wichtig ist, dass die verschiedenen dargestellten Aspekte der Erfindung für eine Vielzahl von Anwendungsfällen beliebig miteinander kombiniert werden können.

Dies bedeutet, dass die Offenbarung der Erfindung nicht auf die jeweiligen Aspekte im einzelnen und die jeweiligen Ausführungsbeispiele im einzelnen beschränkt werden soll, sondern eine beliebige Kombination der verschiedenen Aspekte und Merkmale aus verschiedenen Ausführungsbeispielen möglich ist.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher

erläutert. Es zeigen : Figur 1 den schematischen Aufbau einer erfindungsgemäßen Papiermaschine nach dem ersten Aspekt der Erfindung ; Fig. 2 den schematischen Aufbau einer Pressenpartie und eines sich an diese anschließenden Prallströmungstrockners nach dem zweiten Aspekt der Erfindung ; Fig. 3 eine Vorrichtung zum vorhangförmigen Auftrag der Streichfarbe ; Fig. 4 eine Vorrichtung zum filmförmigen Aufbringen von Streichfarbe mittels Filmwalze ; Fig. 5 eine Sprühvorrichtung zum Auftrag der Streichfarbe und ; Fig. 6 eine Darstellung eines Online-Prozess zur Herstellung der Papierbahn ; Fig. 7 : eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen nach dem dritten Aspekt der Erfindung Anordnung ; Fig. 8a u. 8b : weitere schematische Darstellungen zweier erfindungsgemäßer Anordnungen ; Figur 9 : eine weitere schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Anordnung ; und Fig. 10 ein erfindungsgemäßes Rauhigkeit-Glanz-Diagramm und Fig. 11 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung nach dem vierten Aspekt der Erfindung in Seitenansicht.

Aus einem Stoffauflauf 1 wird eine Faserstoffsuspension einem Spalt zwischen zwei Sieben 2 und 3 eines Doppelsiebformers 4 zugeführt, der eine schonende und auf beiden Oberflächen gleichmäßige Papierbahn erzeugt. Auf dem Radius einer Formierwalze 5 laufen die Siebe 2,3 keilförmig aufeinander zu und schließen die Faserstoffsuspension zwischen sich ein. Dabei erfolgt eine erste Entwässerung der Faserstoffsuspension, und es bildet sich eine Fasermatte, aus der die Papierbahn entsteht.

An den Doppelsiebformer schließt sich eine Pressenpartie 6 an. Die Pressenpartie 6 umfasst beispielsweise, wie dargestellt, drei Pressstellen 7,8, 9. Die ersten bei-

den Pressstellen 7,8 bilden eine Tandem-Nipco-Flex-Pressenpartie, in der jeweils eine Walze 10,11 mit einer Schuhpresswalze 12,13 zusammenwirkt. Eine der- artige Pressenpartie mit zwei Pressstellen ist beispielsweise aus der DE 100 22 087 A1 bekannt, deren Offenbarung insoweit auch zu dem Inhalt der vorliegenden Anmeldung hinzugefügt wird. Die dritte Pressstelle 9 ist eine Offset-Presse.

An die Pressenpartie 6 schließt sich eine Vortrockenpartie 14 an. Anschließend durchläuft die Papierbahn eine Umlenkwalzen 15 und Trockenzylinder 16 auf- weisende Trockenpartie 17. Es versteht sich, dass die Trockenpartie 17 eine Viel- zahl von Trockenzylindern aufweist, um die Papierbahn vorzugsweise von beiden Seiten zu trocknen, und dass nur aus Gründen einer übersichtlichen Darstellung auf eine ausführliche Abbildung aller Trockenzylinder verzichtet wurde.

Nach der Trockenpartie 17 wird die Papierbahn zwischen einer Schuhwalze 18 und einer Walze 19 eines als Glättwerk eingesetzten Schuhkalanders 20 hin- durchgeführt. Über Umlenkwalzen gelangt die Papierbahn in eine zwei Filmwalze 21,22 aufweisende Filmpresse 23.

Auf jede der beiden Filmwalze 21,22 bringt eine Auftragdüse 24 bzw. 25 einen Film der Streichfarbe im Überschuss auf, der jeweils durch einen Rakelstab 26,27 abgerakelt wird.

Anschließend wird die Papierbahn durch ein mit Luftdruck arbeitendes Umlenk- element 28 weitergeleitet zu einem Schwebetrockner 29, durch den die Bahn beidseitig mittels Wärmestrahlung oder Heißluft getrocknet wird. über weitere Umlenkwalzen 30,31 wird die nun wieder getrocknete Papierbahn zu einem Dü- senfeuchter 32 weitergeführt, durch den sie wieder bis zu einem vorgegebenen Feuchtegrad und Feuchtegradienten rückgefeuchtet wird. Es versteht sich, dass auch auf der Unterseite der Papierbahn eine Rückfeuchtung durchgeführt werden kann.

Nach dem Düsenfeuchter 32 wird die Bahn in einem an sich aus der EP 0 732 446

B1 bekannten Kalander 33 geglättet. Die den Kalander 33 verlassende Papier- bahn wird dann auf eine Papierrolle 34 aufgewickelt. Somit wird in der erfindungs- gemäßen Papiermaschine eine für den Tiefdruck geeignete Papierbahn in einem einzigen kontinuierlichen Herstellungsprozess mit hoher Geschwindigkeit herge- stellt.

Eine Pressenpartie 35 (Fig. 2), aus der eine Papierbahn 36 herausgeführt wird, umfasst beispielsweise zwei Pressspalte (Pressnips) 37,38, die jeweils von einer Presswalze 39,40 und einer mit dieser zusammenwirkenden Schuhpresswalze 41,42 gebildet werden. Die Pressspalte 37,38 bilden eine so genannte Tandem- Nipco-Flex-Presse, wie sie an sich bereits aus der DE 100 22 087 AI bekannt ist.

Mittels Pressfilzen 43,44 wird die Faserstoffbahn 36 geführt. Je nach Maschinenkonfiguration und Prozessanforderungen kann auch ein bekannter Transfer Belt verwendet werden. Durch eine Saugwalze 45 wird die Papierbahn 36 von dem Pressfilz 44 abgenommen und auf den Mantel einer größeren Stützwalze 46 überführt, die von einem Prallströmungstrockner 47 umgeben ist.

Die Papierbahn 36 ist mit ihrer dem Prallströmungstrockner 47 gegenüberliegenden Seite über eine offene, d. h. porige und nicht glatte, Stützfläche geführt. Hierzu ist ein Decksieb 48 vorhanden. Auf ihrer der Stützwalze 46 gegenüberliegenden Seite läuft die Papierbahn 36 über ein Untersieb 49. Gemeinsam mit diesem wird die Papierbahn 36 von der Stützwalze 46 durch eine Saugwalze 50 abgenommen. Anschließend durchläuft die Papierbahn 36 eine Trockenpartie bekannter Bauart, wie sie beispielsweise aus der DE 198 41 768 A1 bekannt ist.

In der Papiermaschine ist ferner, beispielsweise im Anschluss an ein nach der Trockenpartie angeordnetes Glättwerk, ein an sich bereits aus der DE 100 12 344 A1 bekanntes, mit 51 (Fig. 3) bezeichnetes Vorhangs-Auftragswerk vorhanden, das eine Verteilkammer 52 mit einer Abgabedüse 53 umfasst, durch welche ein Auftragsmedium 54 an die sich in Richtung eines Pfeils L bewegende Papierbahn 36 abgegeben wird, die im Bereich einer Auftreffposition P des Vorhangs 55 um eine Stützwalze 56 herumgeführt wird.

Die Abgabedüse 53 weist von der Auftreffposition P einen Abstand H auf. Über diese Fallhöhe H fällt das aus der Abgabedüse 53 austretende Auftragsmedium 54 im Wesentlichen schwerkraftbedingt auf die Papierbahn 36. Da das Auftragsmedium 54 auf dieser Fallstrecke beschleunigt wird, verringert sich die Dicke des Vorhangs 55 von einem der Weite D der Abgabedüse 53 entsprechenden Wert auf einen Wert d unmittelbar vor dem Auftreffen auf der Papierbahn 36. Aufgrund des Unterschieds zwischen der Geschwindigkeit des fallenden Vorhangs 55 unmittelbar vor dem Auftreffen auf der Papierbahn 36 und deren Geschwindigkeit wird das Auftragsmedium beim Kontakt mit dieser nochmals gestreckt, so dass die Dicke der auf der Papierbahn 36 aufgebrachten Schicht 57 lediglich noch den Wert s aufweist.

Das Vorhangs-Auftragwerk 51 ist relativ zu der Stützwalze 56 derart angeordnet, dass der Auftreffpunkt P, bezogen auf die Laufrichtung L der Papierbahn 36, stromabwärts des Scheitelpunkts T der Umfangsfläche der Walze 56 angeordnet ist. Der Winkel a, den die Verbindungslinie durch den Auftreffpunkt P und die Wal- zenachse A mit der Verbindungslinie durch den Scheitelpunkt T und die Walzen- achse A einschließt, weist vorzugsweise zwischen 0° und etwa 45° auf, um einer- seits ein Weglaufen des Auftragsmediums 54 auf der Papierbahn 36 entgegen deren Laufrichtung L und den Eintrag von Luft zwischen die Papierbahn 36 und die Auftragsschicht 57 verhindern zu können.

In einem anderen Ausführungsbeispiel (Fig. 4) wird die Papierbahn 36 anstelle des Vorhangs-Auftragswerks 51 zwischen zwei Filmwalze 58,59 einer Filmpresse 60 hindurchgeführt.

Auf jede der beiden Filmwalze 58,59 bringt eine Auftragdüse 61 bzw. 62 einen Film der Streichfarbe im Überschuss auf, der jeweils durch einen Rakelstab 63, 64 abgerakelt wird.

Durch die in der Filmpresse 60 eingesetzte Streichfarbe lässt sich die Dicke der

Papierbahn kalibrieren. Eine gute Kalibrierung der Dicke des Streichrohpapiers lässt sich insbesondere dann erzielen, wenn die Filmpresse 60 mit einer Stärke als Bindemittel enthaltenden Streichfarbe arbeitet. Durch den Zusatz des Binde- mittels wird eine Nebelbildung beim Auftrag der Streichfarbe vermieden. Bevor- zugt beträgt der Anteil des Bindemittels mehr als 20 % der aufgetragenen Farbe.

Als Bindemittel findet vorteilhaft Stärke Verwendung.

Von Vorteil ist allgemein der Einsatz einer Streichfarbe, die einen Feststoffanteil von weniger als 65 %, insbesondere von weniger als 60 %, bevorzugt von weniger als 58 %, gemessen in Massenprozent, aufweist. Durch eine derartige Streich- farbe lässt sich eine sehr glatte Oberfläche der Papierbahn 36 herstellen.

Weiterhin weist die Streichfarbe bevorzugt eine Viskosität im Bereich von 500 bis 800 Pa-s auf, wodurch unter anderem gute Verarbeitungsmöglichkeiten gegeben werden.

Die Streichfarbe wird vorteilhaft auch mechanisch und/oder chemisch entlüftet, um den Luftgehalt in ihr auf weniger als 10 %, vorzugsweise auf weniger als 7 %, zu senken.

Die Streichfarbe kann auf verschiedene Weise auf die Filmwalze 58, 59 aufge- tragen werden, beispielsweise mittels der in Fig. 3 dargestellten Auftragdüsen 61, 62. Die Rakelstäbe 63,64, durch die die überschüssige Streichfarbe wieder von den Filmwalze 58,59 wieder abgerakelt wird, weisen auf ihrer Mantelfläche be- vorzugt Vertiefungen auf, etwa in Form von umlaufenden Kerben oder Sicken, oder sie haben eine wendelförmige Vertiefung, durch die die Farbe von der Film- walze 58 bzw. 59 aufgenommen und auch dosiert wird.

Wenn die Filmwalze 58,59 einen großen Durchmesser, insbesondere von mehr als 1500 mm, haben, haben sie bei vorgegebener Bahngeschwindigkeit der Pa- pierbahn 36 eine kleinere Winkelgeschwindigkeit als bei einem kleineren Durch- messer ; dadurch lässt sich auch die auf die auf der Mantelfläche der Filmwalze

58,59 aufgetragene Streichfarbe wirkende Zentrifugalkraft in Grenzen halten, so dass ein Vernebeln der Streichfarbe weitgehend vermieden wird. Der Streichvor- gang kann bei einer Bahngeschwindigkeit von mehr als 1.500 m/min, vorzugs- weise von mehr als 1.700 m/min, insbesondere von mehr als 1.800 m/min, durch- geführt werden.

In einer weiteren Alternative ist anstelle des Vorhangs-Auftragswerks 51 und an- stelle der Filmpresse 60 eine Düsenanordnung 65 (Fig. 4) mit zwei sich über die gesamte Breite der Papierbahn 36 erstreckenden Düsenbalken 66,67 vorgesehen, aus denen das Auftragsmedium nach Art eines Sprays flächig verteilt auf die Papierbahn 36 aufgetragen wird. Dabei besteht die Möglichkeit eines 1 : 1- Auftrags des Auftragsmediums auf die Papierbahn 36.

Ein Online-Prozess zur Herstellung der Papierbahn kann beispielsweise eine min- destens einen Pressspalt aufweisende Pressenpartie 35, einen unmittelbar nach der Pressenpartie 35 angeordneten Prallströmungstrockner 47, einen ersten Teil einer Trockenpartie 68. 1, ein Auftragswerk 51 zum Auftragen einer Streichfarbe nach Art eines Vorhangs oder zum filmförmigen Auftragen oder zum Aufsprühen von Streichfarbe und anschließend einen zweiten Teil einer Trockenpartie 68.1 aufweisen (Fig. 5).

Die Figur 7 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Anord- nung 70 zur Herstellung einer holzfrei gestrichenen, matten oder halbmatte Pa- pierbahn 69.

Die Papiermaschine 78 zur Herstellung der Papierbahn 69 umfasst in bekannter Weise die nicht explizit dargestellten Sektionen Stoffauflauf, Siebpartie, Pressen- partie, Trockenpartie und Wickelmaschine. Der generelle Aufbau einer Papierma- schine und derer Sektionen ist in einer Vielzahl von Druckschriften beschrieben und dem entsprechenden Fachmann bestens bekannt.

Die Anordnung 70 weist in Laufrichtung L (Pfeil) der Papierbahn 69 mindestens eine Einrichtung 71 zur Vorkalandrierung der Papierbahn 69, mindestens eine Ein- richtung 72 zum Auftrag von flüssigem oder pastösem Auftragsmedium auf die Papierbahn 69 und mindestens eine Einrichtung 73 zur Trocknung der Papierbahn 69 auf.

Die Einrichtung 71 zur Vorkalandrierung der Papierbahn 69 umfasst mindestens ein Glättwerk, einen mindestens einen Nip aufweisenden Softkalander, einen min- destens einen Nip aufweisenden Superkalander oder einen mindestens einen Breitnip aufweisenden Schuhkalander.

Dabei kann das Glättwerk zwei Hartgusswalzen, der Softkalander eine Hartguss- walze und eine mit einem Kunststoffbezug versehene Walze und der Superkalan- der eine Hartgusswalze und eine Papierwalze aufweisen, wobei die genannten Walzenpaare miteinander einen Nip bilden. Ein Softkalander mit mehreren Walzen ist beispielsweise aus der europäischen Patentschrift EP 0 732 446 B bekannt.

Ferner ist die Einrichtung 72 zum Auftrag von flüssigem oder pastösem Auftrags- medium eine kontaktlos wirkende oder eine die Papierbahn 69 kontaktierende Ein- richtung.

Dabei kann die kontaktlos wirkende Einrichtung eine Vorhang-Auftragsvorrichtung (Curtain Coating) oder eine Sprüh-Auftragsvorrichtung (Spray Coating) und die die Papierbahn kontaktierende Einrichtung eine Strich-Auftragsvorrichtung (JetFlow) oder eine Film-Auftragsvorrichtung (Film Coating) aufweisen. Ein Vorhang-Auf- tragsverfahren samt Auftragsvorrichtung ist beispielsweise aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 100 12 344 A1 und der VOITH-Druckschrift"Der DF-Co- ater-eine Streichtechnik der neuen Generation", twogether Sonderausgabe "Systems for Finishing", Hirofumi Morita, p3326 d 03.03, bekannt.

Die Einrichtung 73 zur Trocknung der Papierbahn 69 weist einen Prallströmungs- trockner und/oder eine IR-Trockeneinheit auf. Jedoch können selbstverständlich auch noch weitere Trocknungssysteme und-prinzipien ihre Verwendung finden.

Die Einrichtungen 71,72 und 73 sind in der schematischen Darstellung fett um- randet dargestellt, um damit ihrer Wichtigkeit Ausdruck zu verleihen.

Durch diese Anordnung 70 wird also die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ermöglicht. Dieses ist dadurch gekennzeichnet, dass die Papierbahn 69 mittels mindestens einer Einrichtung 71 zur Vorkalandrierung vorkalandriert, danach mittels mindestens einer Einrichtung 72 zum Auftrag von flüssigem oder pastösem Auftragsmedium mindestens einseitig gestrichen und anschließend mittels mindestens einer Einrichtung 73 zur Trocknung getrocknet wird, um da- durch eine holzfrei gestrichene, matte oder halbmatte Papierbahn 69 mit einer Rauhigkeit im Bereich von 0,8 bis 3, 9 um [PPS] und einem Glanz im Bereich von 3 bis 35 % [TAPPI 75°] zu erzeugen.

In der Figur 7 ist deutlich erkennbar, dass die Einrichtungen 71,72 und 73 als Teil der Anordnung 70 eine Einheit mit der Papiermaschine 78 bilden. Die erfindungs- gemäßen Verfahrensschritte erfolgen also online in der Herstellung der holzfrei gestrichenen, matten oder halbmatte Papierbahn 69.

Die Figuren 8a und 8b zeigen weitere schematische Darstellungen zweier erfin- dungsgemäßer Ausgestaltungen.

Dabei ist der Einrichtung 71 zur Vorkalandrierung der Papierbahn 69 mindestens eine weitere Einrichtung 74 zum Auftrag von flüssigem oder pastösem Auftrags- medium auf die Papierbahn 69 und eine weitere Einrichtung 75 zur Trocknung der Papierbahn 69 in Laufrichtung L (Pfeil) der Papierbahn 69 vorgeordnet.

Die weitere Einrichtung 74 zum Auftrag von flüssigem oder pastösem Auftrags- medium auf die Papierbahn 69 ist wiederum eine kontaktlos wirkende oder eine die Papierbahn 69 kontaktierende Einrichtung (vgl. Figur 7). Sie ist bevorzugt als eine Film-oder eine Vorhang-Auftragsvorrichtung ausgeführt und streicht die Papierbahn 69 auf einer ersten Seite S1 einfach oder auf beiden Seiten S2 einfach. Die einseitige Streichung der Papierbahn 69 kann ober-oder unterseitig erfolgen und die beidseitige Streichung der Papierbahn 69 kann gleichzeitig (vgl.

Figur 8a), zeitlich überlappend oder zeitlich versetzt (vgl. Figur 8b) erfolgen.

Ferner weist die weitere Einrichtung 75 zur Trocknung der Papierbahn 69 einen Prallströmungstrockner und/oder eine IR-Trockeneinheit auf (vgl. Figur 7). Jedoch können selbstverständlich auch noch weitere Trocknungssysteme und-prinzipien ihre Verwendung finden.

Der weiteren Einrichtung 74 zum Auftrag von flüssigem oder pastösem Auftrags- medium auf die Papierbahn 69 ist in Laufrichtung L (Pfeil) der Papierbahn 69 min- destens eine Filmpresse 76 bekannter Bauart und Funktionsweise (doppelt ge- strichene Darstellung) zur möglichen ersten Dickenkalibrierung der noch unge- strichenen Papierbahn 69 vorgeordnet. Zwischen der Filmpresse 76 und der Ein- richtung 74 können selbstverständlich noch weitere, dem Herstellungsprozess der holzfrei gestrichenen, matten oder halbmatte Papierbahn 69 dienende Aggregate und Einrichtungen bekannter Art (gestrichelte Darstellung) angeordnet sein.

Die Figur 9 zeigt eine weitere schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung.

Diese Anordnung 70 ähnelt prinzipiell der Anordnung 70 der Figur 7, wobei hiermit auf diese verwiesen wird.

Dabei ist vorgesehen, dass der Einrichtung 71 zum Auftrag von flüssigem oder pastösem Auftragsmedium auf die Papierbahn 69 in Laufrichtung L (Pfeil) der Pa-

pierbahn 69 mindestens eine Filmpresse 77 (doppelt gestrichene Darstellung) be- kannter Bauart und Funktionsweise zur möglichen ersten Dickenkalibrierung der noch ungestrichenen Papierbahn 69 vorgeordnet ist. Zwischen der Filmpresse 77 und der Einrichtung 71 können selbstverständlich noch weitere, dem Herstel- lungsprozess der holzfrei gestrichenen, matten oder halbmatte Papierbahn 69 dienende Aggregate und Einrichtungen bekannter Art (gestrichelte Darstellung) angeordnet sein.

Die Figur 10 zeigt ein erfindungsgemäßes Rauhigkeit-Glanz-Diagramm.

Es ist deutlich erkennbar, dass beim bekannten Stand der Technik eine deutliche Abhängigkeit zwischen der Rauhigkeit und dem Glanz einer Papierbahn (ge- strichelter Bereich) besteht. Dies liegt daran, dass beide Qualitätseigenschaften nur durch einen Schritt (Nachkalandrieren) eingestellt werden. Kleine Glanzwerte bei geringen Rauhigkeiten sind nicht möglich, was bei matten Papiersorten wie- derum von Nachteil ist.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren lassen sich dagegen kleine Glanzwerte bei geringen Rauhigkeiten einstellen. Dies liegt daran, dass die Rauhigkeit durch das Vorkalandrieren bestimmt wird und in Kombination mit dem kontaktlosen Streichen nicht mehr verschlechtert wird. Beim kontaktlosen Streichen wird ein Konturstrich aufgetragen. Der Vorteil liegt dabei darin, dass beim Streichen das Auftragsmedium nicht in die Papierbahn gedrückt wird, was zu einer gewissen Befeuchtung der Papierbahn und somit zu einer Erhöhung der Rauhigkeit der Pa- pierbahn führen würde. Der Glanz der Papierbahn wird nun unabhängig von der Kalandrierarbeit durch die Parameter des Auftragsmediums eingestellt. Diese Pa- rameter sind beispielsweise die Konsistenz, die Rezeptur, die Partikelgröße-und- form der Pigmente und dergleichen.

Durch das Vorkalandrieren werden wesentliche bessere Bedingungen für das

kontaktlose Auftragsverfahren geschaffen. Dies führt unter anderem zu besseren Streichergebnissen infolge geringerer Anforderungen an die Viskoelastizität des Auftragsmediums.

Bei der Anwendung der erFindungemäßen Verfahrensschritte kann also eine holz- frei gestrichene, matte oder halbmatte Papierbahn in neuen Qualitätsbereichen hergestellt werden. Die neuen Qualitätsbereiche liegen innerhalb einer drei- eckigen, vorzugsweise elliptischen Kontur, die sich im Rauhigkeitsbereich von 0,8 bis 3, 9 um [PPS] und im Glanzbereich von 3 bis 35 % [TAPPI 75°] erstreckt und in der Figur 10 voll gestrichelt bzw. voll liniert dargestellt ist.

Damit die Bedeutung der Erfindung klar zum Ausdruck kommt, sind in der Figur 10 weiterhin die Qualitätsbereiche von holzfrei gestrichenen Papierbahnen darge- stellt, die gemäß den bislang bekannten Herstellungsverfahren hergestellt wurden.

Diese liegen ebenfalls innerhalb einer vorzugsweise elliptischen Kontur, die jedoch ungünstigere Qualitätswerte aufweist und gestrichelt dargestellt ist.

Zusammenfassend ist festzuhalten, dass durch die Erfindung ein Verfahren und eine Anordnung zur Herstellung einer holzfrei gestrichenen, matten oder halb- matten Papierbahn geschaffen werden, welche die Herstellung von Papierbahnen in neuen Qualitätsbereichen, insbesondere für matte und halbmatte WFC-Sorten, erlauben.

Bei der in der Figur 11 gezeigten Darstellung soll eine trockene Materialbahn 81 mit einem insbesondere flüssigen Auftragsmedium M zur Verbesserung ihrer späteren Bedruckbarkeit beschichtet werden. Als Auftragsmedium dient im Beispiel Streichfarbe, welche eine wässrige Pigmentdispersion ist. Aber auch Leim oder Stärke können aufgetragen werden. Dabei vermindert sich wegen der Feuchtigkeitsaufnahme die Zugfestigkeit der Materialbahn 81, wodurch vor allem in freien Zügen der Bahn 81 diese leicht ein-oder gar abreißen kann.

Um dies zu vermeiden, ist wenigstens eine Stützfläche 82 vorgesehen, über die die Materialbahn 81 während des Auftragens von unten nach oben in Laufrichtung L läuft. Als Stützfläche 82 wird im Beispiel eine drehende Walze verwendet, die von der Materialbahn 81 in einem Umschlingungswinkel a von ca. 180° bis 210° umschlungen und dabei nach unten umgelenkt wird.

Der Stützfläche 82 ist an ihrem Außenumfang eine Auftragswalze 83 für einen indirekten Mediumsauftrag zugeordnet. Die Auftragswalze 83 bildet mit der Stützfläche 82 dazu einen Nip 84, in welchem das von einer Auftragseinrichtung 85 abgegebene Auftragsmedium M auf die um die Stützfläche 82 laufende Materialbahn 81 aufgebracht wird. Mit einem Rakelelement 85a in Form einer Streichklinge oder eines drehbaren Rakelstabes erfolgt die Dosierung des auf die Auftragswalze 83 aufgebrachten Mediums M.

Als Auftragseinrichtungen 85 für das indirekte (aber auch das direkte Auftragen des Auftragsmediums M wäre möglich) sind Düsenauftragswerke oder kontaktlos wirkende Einrichtungen ohne Rakelelemente, wie Vorhangdüsen-oder Sprühdüsenauftragswerke, einsetzbar.

Unmittelbar nach dem Übertragen des Auftragsmediums M als Auftragsschicht 86 auf der Materialbahn 81 erfolgt eine Trocknung dieser Schicht 86. Die Trocknung wird mit kontaktlosen Trocknern 87, die sowohl Strahlungstrockner, z. B. mit Infrarotheizung, als auch (altemierend oder in Kombination) Konvektionstrockner, z. B. Lufttrockner sein können, durchgeführt.

Mit diesen kontaktlosen Trocknern, die ebenfalls dem Außenumfang der Stützfläche 82 zugeordnet sind und die sich zur Vermeidung von Wärmeverlusten in einer gemeinsamen Haube 88 befinden können, schont man die frisch aufgetragene Schicht 86.

Zur Verstärkung der Trocknungsleistung für die Auftragsschicht 84 ist im Beispiel die Stützwalze 82 beheizt ausgeführt.

Den kontaktlosen Trocknem 87 ist im Beispiel eine Glätteinrichtung 89 nachgeordnet. Diese Glätteinrichtung 89 ist ebenfalls wie die Auftragseinrichtung 85 und die kontaktlosen Trockner 87 am Außenumfang derselben Stützfläche 82 angeordnet.

Im gewählten Beispiel soll die Materialbahn 81 beidseitig beschichtet werden, wozu eine gleichartig aufgebaute zweite Stützfläche 82b nebst der zugeordneten Auftragseinrichtung 85,85a, den Trocknern 87 und der Glätteinrichtung 89 vorhanden ist.

Da die Glätteinrichtung 89 bei geringeren Anforderungen auch weggelassen werden kann, ist diese Einrichtung 89 jeweils nur gestrichelt gezeichnet. Die von unter her kommende Bahn 81 wird dabei zuerst um eine erste Stützfläche (Walze) 82a zur Behandlung der ersten Bahnseite 81a im besagten Umschlingungswinkel geführt, aufgrund dieses Winkels dabei nach unten umgelenkt und zur Behandlung der anderen (zweiten) Bahnseite 81 b nach unten laufend der zweiten Stützfläche (Walze) 82b zugeführt. Die Materialbahn 81 umschlingt die Stützfläche 82b wiederum im selben Winkel wie bei Stützfläche 82a, wird dabei aber nun nach oben laufend zu einem nachfolgenden Behandlungsort 90 umgelenkt. Der Behandlungsort 90 ist beispielsweise eine Nachtrockenpartie, mit der die Materialbahn 81 bzw. ihre beidseitig aufgebrachten Auftragsschichten 86 bzw. 86a und 86b vollständig getrocknet werden. Die Stützfläche 82b glättet außerdem die Bahnseite 81a nach dem Prinzip des"Guss-Streichens".

Es versteht sich, dass sich je nach gefordertem Endmaterial weitere Beschichtungen und/oder Glättvorgänge auf einer oder beiden Seiten anschließen können.

Im Übrigen ist aus der Figur entnehmbar, dass beide Stützflächen 82a und 82b symmetrisch zueinander angeordnet sind, wobei die Achsen Ai und A2 der verwendeten Stützwalzen sich auf einer Ebene E befinden. Zwischen beiden

Stützflächen bzw. Walzen 82a und 82b verbleibt ein nur sehr geringer Abstand a.

In diesem Abstand kann die Materialbahn 81 in kurzem freien Zug laufen.

Aus der Figur ist außerdem entnehmbar, dass die Materialbahn 81 die Stützfläche 82 bzw. 82a und 82b während ihrer Umlenkung, während des Auftragens von Auftragsmedium M, während der kontaktlosen Trocknung der Auftragsschicht und auch während eines Glättvorgangs umschlingt. Dadurch erreicht man eine sehr kompakte, raumsparende Anordnung, kurze Bahnlaufwege bzw. geringe freie Bahnzüge, wodurch Bahnabrisse vermieden, zumindest aber deren Anzahl minimiert werden.

Nachzutragen ist, dass das Verhältnis des Durchmessers D der Stützfläche 82, bzw. 82a, 82b zum Durchmesser d der Auftragswalze 83 annähernd 4 : 1 ist, wobei der Durchmesser D ca. 4 bis 5 m und der Durchmesser d ca. 1 bis 1,8m beträgt.