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 die Aufgabe der Erfindung, eine Papiermaschine zu schaffen, bei der ein schonendes Streichverfahren auch bei hohen Bahngeschwindigkeiten realisiert werden kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Papiermaschine der eingangs ge- nannten 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.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von in den Figuren dargestellten Ausfüh- rungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigen : Fig. 1 den schematischen Aufbau einer Pressenpartie und eines sich an diese anschließenden Prallströmungstrockners, Fig. 2 eine Vorrichtung zum vorhangförmigen Auftrag der Streichfarbe, Fig. 3 eine Vorrichtung zum filmförmigen Aufbringen von Streichfarbe mittels Filmwalze und Fig. 4 eine Sprühvorrichtung zum Auftrag der Streichfarbe.

Eine Pressenpartie 1 (Fig. 1), aus der eine Papierbahn 2 herausgeführt wird, um- fasst beispielsweise zwei Pressspalte (Pressnips) 3,4, die jeweils von einer

Presswalze 5,6 und einer mit dieser zusammenwirkenden Schuhpresswalze 7,8 gebildet werden. Die Pressspalte 3,4 bilden eine so genannte Tandem-Nipco- Flex-Presse, wie sie an sich bereits aus der DE 100 22 087 A1 bekannt ist. Mittels Pressfilzen 9,10 wird die Faserstoffbahn 2 geführt. Je nach Maschinenkonfigura- tion und Prozessanforderungen kann auch ein bekannter Transfer Belt verwendet werden. Durch eine Saugwalze 11 wird die Papierbahn 2 von dem Pressfilz 10 abgenommen und auf den Mantel einer größeren Stützwalze 12 überführt, die von einem Prallströmungstrockner 13 umgeben ist. Die Papierbahn 2 ist mit ihrer dem Prallströmungstrockner 13 gegenüberliegenden Seite über eine offene, d. h. po- rige und nicht glatte, Stützfläche geführt. Hierzu ist ein Decksieb 14 vorhanden.

Auf ihrer der Stützwalze 12 gegenüberliegenden Seite läuft die Papierbahn 2 über ein Untersieb 15. Gemeinsam mit diesem wird die Papierbahn 2 von der Stütz- walze 12 durch eine Saugwalze 16 abgenommen. Anschließend durchläuft die Papierbahn 2 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 17 (Fig. 2) bezeichnetes Vorhangs-Auftragswerk. vorhanden, das eine Verteilkammer 18 mit einer Abgabedüse 19 umfasst, durch welche ein Auftragsmedium 20 an die sich in Richtung eines Pfeils L bewegende Papierbahn 2 abgegeben wird, die im Bereich einer Auftreffposition P des Vorhangs 21 um eine Stützwalze 22 herumgeführt wird.

Die Abgabedüse 19 weist von der Auftreffposition P einen Abstand H auf. Über diese Fallhöhe H fällt das aus der Abgabedüse 19 austretende Auftragsmedium 20 im Wesentlichen schwerkraftbedingt auf die Papierbahn 2. Da das Auftragsme- dium 20 auf dieser Fallstrecke beschleunigt wird, verringert sich die Dicke des Vorhangs 21 von einem der Weite D der Abgabedüse 19 entsprechenden Wert auf einen Wert d unmittelbar vor dem Auftreffen auf der Papierbahn 2. Aufgrund des Unterschieds zwischen der Geschwindigkeit des fallenden Vorhangs 21 un- mittelbar vor dem Auftreffen auf der Papierbahn 2 und deren Geschwindigkeit wird das Auftragsmedium beim Kontakt mit dieser nochmals gestreckt, so dass die

Dicke der auf der Papierbahn 2 aufgebrachten Schicht 23 lediglich noch den Wert s aufweist.

Das Vorhangs-Auftragwerk 17 ist relativ zu der Stützwalze 22 derart angeordnet, dass der Auftreffpunkt P, bezogen auf die Laufrichtung L der Papierbahn 2, strom- abwärts des Scheitelpunkts T der Umfangsfläche der Walze 22 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 20 auf der Papierbahn 2 entgegen deren Laufrichtung L und den Eintrag von Luft zwischen die Papierbahn 2 und die Auftragsschicht 23 verhindern zu können.

In einem anderen Ausführungsbeispiel (Fig. 3) wird die Papierbahn 2 anstelle des Vorhangs-Auftragswerks 17 zwischen zwei Filmwalze 24,25 einer Filmpresse 26 hindurchgeführt.

Auf jede der beiden Filmwalze 24,25 bringt eine Auftragdüse 27 bzw. 28 einen Film der Streichfarbe im Überschuss auf, der jeweils durch einen Rakelstab 29,30 abgerakelt wird.

Durch die in der Filmpresse 26 eingesetzte Streichfarbe lässt sich die Dicke der Papierbahn kalibrieren. Eine gute Kalibrierung der Dicke des Streichrohpapiers lässt sich insbesondere dann erzielen, wenn die Filmpresse 26 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 2 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 24,25 aufge- tragen werden, beispielsweise mittels der in Fig. 3 dargestellten Auftragdüsen 27, 28. Die Rakelstäbe 29,30, durch die die überschüssige Streichfarbe wieder von den Filmwalze 24,25 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 24 bzw. 25 aufgenommen und auch dosiert wird.

Wenn die Filmwalze 24,25 einen großen Durchmesser, insbesondere von mehr als 1500 mm, haben, haben sie bei vorgegebener Bahngeschwindigkeit der Pa- pierbahn 2 eine kleinere Winkelgeschwindigkeit als bei einem kleineren Durch- messer ; dadurch lässt sich auch die auf die auf der Mantelfläche der Filmwalze 24,25 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 17 und an- stelle der Filmpresse 26 eine Düsenanordnung 31 (Fig. 4) mit zwei sich über die gesamte Breite der Papierbahn 2 erstreckenden Düsenbalken 32,33 vorgesehen, aus denen das Auftragsmedium nach Art eines Sprays flächig verteilt auf die Pa- pierbahn 2 aufgetragen wird. Dabei besteht die Möglichkeit eines 1 : 1-Auftrags des Auftragsmediums auf die Papierbahn 2.

Ein Online-Prozess zur Herstellung der Papierbahn kann beispielsweise eine min- destens einen Pressspalt aufweisende Pressenpartie (1), einen unmittelbar nach der Pressenpartie (1) angeordneten Prallströmungstrockner (13), einen ersten Teil einer Trockenpartie (34.1), ein Auftragswerk (17) zum Auftragen einer Streichfarbe nach Art eines Vorhangs oder zum filmförmigen Auftragen oder zum Aufsprühen von Streichfarbe und anschließend einen zweiten Teil einer Trockenpartie (34.1) aufweisen (Fig. 5).

Bezugszeichenliste 1 Pressenpartie 2 Papierbahn 3 Pressspalt 4 Pressspalt 5 Presswalze 6 Presswalze 7 Schuhpresswalze 8 Schuhpresswalze 9 Pressfilz 10 Pressfilz 11 Saugwalze 12 Stützwalze 13 Prallströmungstrockner 14 Decksieb 15 Untersieb 16 Saugwalze 17 Auftragswerk 18 Verteilkammer 19 Abgabedüse 20 Auftragsmedium 21 Vorhang 22 Stützwalze 23 Schicht 24 Filmwalze 25 Filmwalze 26 Filmpresse 27 Auftragdüse 28 Auftragdüse 29 Rakelstab 30 Rakelstab 31 Düsenanordnung

32 Düsenbalken 33 Düsenbalken A Walzenachse D Weite der Abgabedüse d Wert vor dem Auftreffen H Abstand L Pfeil P Auftreffposition s Dicke der Schicht T Scheitelpunkt a Winkel