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Patent Searching and Data


Title:
MACHINE HAVING A PRESS SECTION AND METHOD FOR PRODUCING A FIBER WEB
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2012/007297
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a machine and method for producing a fiber web (12), in particular a paper or cardboard web, having a press section for dewatering, comprising exactly three separate press nips disposed in sequence and a plurality of continuous water-permeable felt belts (41, 42, 43, 44, 45), wherein each of the three press nips is designed as a shoe press nip (4a, 4b, 4c) having an extended press gap and each of the felt belts runs through no more than one press nip, and wherein the fiber web (12) is fed through each press gap in the first and second shoe press nip (4a, 4b) between an upper (41, 43) and a lower (42, 44) water-permeable felt belt, and is guided in the third shoe press nip (4c) on only one side, that is either on the upper side or on the lower side of a water-permeable felt belt (45), while the fiber web comes into contact with the water-impermeable and substantially smooth surface of a counter roller (5a) or a belt (46) only on the other side. In particular in the production of multilayer packaging papers or multilayer cartons comprising a cover layer that will later be painted and/or printed, a high level of dewatering can be achieved by such an arrangement while simultaneously sufficiently smoothing on one side and slightly reducing the thickness.

Inventors:
SCHEIFLINGER ROLAND (AT)
Application Number:
PCT/EP2011/061112
Publication Date:
January 19, 2012
Filing Date:
July 01, 2011
Export Citation:
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Assignee:
VOITH PATENT GMBH (DE)
SCHEIFLINGER ROLAND (AT)
International Classes:
D21F3/04; D21F9/00; D21F11/04; D21G9/00
Foreign References:
EP0848106A11998-06-17
DE102009029625A12011-03-24
Attorney, Agent or Firm:
VOITH PATENT GMBH (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1 . Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn insbesondere einer Papieroder Kartonbahn mit einer Pressenpartie zur Entwässerung, welche genau drei separat stehende und nacheinander angeordnete Pressnips und mehrere umlaufende wasserdurchlässige Filzbänder aufweist, wobei jeder der drei Pressnips als Schuhpressnip (4a, 4b, 4c) mit verlängertem Pressspalt ausgebildet ist und jedes der Filzbänder (41 , 42, 43, 44, 45) durch nicht mehr als einen Pressnip läuft, dadurch gekennzeichnet,

dass ein Bahnlaufweg vorgesehen ist, bei dem die Faserstoffbahn (12) im ersten und zweiten Schuhpressnip (4a, 4b) jeweils zwischen einem oberen (41 , 43) und einem unteren (42, 44) wasserdurchlässigen Filzband durch den jeweiligen Pressspalt geführt ist und im dritten Schuhpressnip (4c) nur auf einer Seite, also entweder auf der Oberseite oder auf der Unterseite von einem wasserundurchlässigen Filzband (45) geführt ist, während die Faserstoffbahn nur auf der anderen Seite mit der wasserundurchlässigen und im Wesentlichen glatten Oberfläche einer Gegenwalze (5a) oder eines Bandes (46) in Kontakt kommt.

2. Maschine nach einem der vorherigen Ansprüche

dadurch gekennzeichnet,

dass die Pressenpartie so gestaltet ist, dass die Faserstoffbahn (12) im dritten Schuhpressnip (4c) auf der Unterseite mit der wasserundurchlässigen und im Wesentlichen Oberfläche einer Gegenwalze (5a) oder eines Bandes (46) in Kontakt kommt.

3. Maschine nach einem der vorherigen Ansprüche

dadurch gekennzeichnet,

dass die Pressenpartie nach dem zweiten (4b) und vor dem dritten Schuhpressnip (4c) eine Vorrichtung zum Auftragen von Dampf auf die Oberfläche der Faser- Stoffbahn insbesondere einen Dampfblaskasten (6) aufweist, wobei die Vorrichtung auf der Seite angeordnet ist, die im dritten Schuhpressnip mit der Oberfläche einer Gegenwalze (5a) oder eines Bandes (46) in Kontakt kommt.

4. Maschine nach einem der vorherigen Ansprüche

dadurch gekennzeichnet,

dass die Gegenwalze (5a) eine keramische Oberfläche, insbesondere einen Keramik-Bezug aufweist.

5. Maschine nach einem der vorherigen Ansprüche

dadurch gekennzeichnet,

dass der dritte Schuhpressnip (4c) so ausgestaltet ist, dass er ein im Wesentlichen progressives Druckprofil (30) aufweist.

6. Maschine nach einem der vorherigen Ansprüche

dadurch gekennzeichnet,

dass sie vor der Pressenpartie eine Formerpartie mit mehreren Formiereinheiten (2a, 2b, 2c) aufweist, in der mehrere Lagen (12a, 12b, 12c) gebildet und zu einer mehrlagigen Faserstoffbahn (12) zusammengeführt werden können, wobei eine der Lagen eine später zu bedruckende Decklage (12a) ist und wobei die Formerpartie so ausgebildet ist, dass sich die Decklage auf der Unterseite der zur Pressenpartie laufenden Faserstoffbahn (12) befindet. 7. Maschine nach einem der vorherigen Ansprüche

dadurch gekennzeichnet,

dass sie eine Streicheinrichtung aufweist, mit der Streichfarbe auf zumindest eine Seite der Faserstoffbahn aufgebracht werden kann, und dass sie vor der Streicheinrichtung einen Vorkalander (1 1 ) aufweist, bei dem die in der Pressenpartie mit der wasserundurchlässigen und im Wesentlichen glatten Oberfläche in Kontakt gekommene Seite der Faserstoff bahn (12) mit einer Heizwalze (10) in Kontakt gebracht werden kann, wobei die die Heizwalze so ausgeführt ist, dass sie mit einer Oberflächentemperatur von mindestens 200°C, bevorzugt mindestens 220°C, insbesondere mindestens 240°C betrieben werden kann.

8. Maschine nach einem der vorherigen Ansprüche

dadurch gekennzeichnet, dass ein Vorkalander (1 1 ) mit einer Heizwalze (10) vorgesehen ist, die zusätzlich zu einer Ölbeheizung eine von außen auf einen Walzenmantel wirkende, induktive Heizeinrichtung aufweist. 9. Maschine nach einem der vorherigen Ansprüche

dadurch gekennzeichnet,

dass eine Befeuchtungseinrichtung (7) vor einem Vorkalander (1 1 ) vorgesehen ist, mit welcher Wasser oder Dampf auf die Seite der Faserstoffbahn (12) aufgetragen werden kann, die im Vorkalander mit der Heizwalze (1 0) in Kontakt gebracht werden kann.

10. Maschine nach einem der vorherigen Ansprüche

dadurch gekennzeichnet,

dass ein Filmauftragsaggregat vorgesehen ist, das auf der Seite der Faserstoff- bahn, die im dritten Schuhpressnip mit der Oberfläche einer Gegenwalze oder eines Bandes in Kontakt kommt, einen Vorstrich oder eine Leimung auftragen kann.

1 1 . Maschine nach einem der vorherigen Ansprüche

dadurch gekennzeichnet,

dass eine Trockenpartie vorgesehen ist, bei der zumindest drei Trockengruppen in einreihiger Bauweise mit beheizbaren Trockenzylindern (8a, 8b, 8c 8d) und be- saugbaren Umlenkwalzen (9a, 9b, 9c) ausgeführt sind, wobei innerhalb dieser zumindest drei Trockengruppen die Oberfläche der Trockenzylinder ausschließlich mit der Seite der Faserstoffbahn in Kontakt kommt, die im dritten Schuhpressnip (4c) mit der Oberfläche einer Gegenwalze (5a) oder eines wasserundurchlässigen Bandes (46) in Kontakt gekommen ist.

12. Verfahren zur Herstellung einer Faserstoffbahn (12) insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, bevorzugt mit einer Maschine nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die Faserstoffbahn in drei separat stehenden und nacheinander angeordneten Schuhpressnips (4a, 4b, 4c) mit verlängertem Pressspalt entwässert und dabei in einem Schuhpressnip geglättet wird, wobei sie im ersten (4a) und zweiten (4b) Schuhpressnip jeweils zwischen einem oberen (41 , 43) und einem unteren (42, 44) wasserdurchlässigen Filzband geführt wird und im dritten Schuhpressnip (4c) auf einer Seite mit einem wasserdurchlässigen Filzband (45) und auf der anderen Seite mit einer wasserundurchlässigen und im Wesentlichen glatten Pressfläche in Kontakt kommt.

13. Verfahren nach Anspruch 12

dadurch gekennzeichnet,

dass die Faserstoffbahn mehrlagig hergestellt wird mit einer später zu bedrucken- den Decklage (12a), wobei die Decklage im dritten Schuhpressnip (4c) mit einer wassserundurchlässigen und im Wesentlichen glatten Pressfläche in Kontakt kommt.

14. Verfahren nach Anspruch 13

dadurch gekennzeichnet,

dass die erzeugte Decklage (12a) sich auf der Unterseite der zur Pressenpartie laufenden Faserstoffbahn(12) befindet.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14

dadurch gekennzeichnet,

dass die Faserstoffbahn in einer Streicheinrichtung gestrichen wird und vor dem Streichen in einem Vorkalander (1 1 ) mit mindestens einer beheizten Glättfläche vorgeglättet wird, wobei die gleiche Seite der Faserstoffbahn, die im dritten Schuhpressnip (4c) mit der wasserundurchlässigen und im Wesentlichen glatten Pressfläche in Kontakt gekommen ist, auch mit der beheizten Glättfläche in Kontakt gebracht wird und wobei die beheizte Glättfläche im Betrieb eine Oberflächentemperatur von wenigstens 200°C, bevorzugt wenigstens 250°C aufweist.

16. Verfahren nach Anspruch 15

dadurch gekennzeichnet,

dass die Faserstoffbahn (12) vor dem Vorkalander (1 1 ) mit Wasser und/oder Dampf befeuchtet wird, wobei die Befeuchtung auf der Seite der Faserstoffbahn erfolgt, die anschließend im Vorkalander mit der beheizten Glättfläche in Kontakt kommt.

Description:
Maschine mit einer Pressenpartie und Verfahren zur Herstellung einer

Faserstoffbahn Die Erfindung betrifft eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn mit einer Pressenpartie zur Entwässerung der Faserstoffbahn, wobei die Pressenpartie drei separat stehende und nacheinander angeordnete Pressnips und mehrere umlaufende wasserdurchlässige Filzbänder aufweist.

Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Faserstoffbahn beispielsweise einer Papier- oder Kartonbahn, wobei die Faserstoffbahn in drei separat stehenden und aufeinander folgenden Schuhpressnips mit verlängertem Pressspalt entwässert und geglättet wird.

Insbesondere betrifft sie eine Maschine und ein Verfahren zur Herstellung mehrlagiger und/oder schwererer Papier- oder Kartonbahnen. Bei mehreren Lagen ist eine Lage die sogenannte Decklage, welche später gestrichen und/ oder bedruckt wird. Wichtig für die spätere Weiterverarbeitung und Verwendung ist es, dass die Faserstoffbahn auf zumindest einer Seite, bei mehrlagigen Papierbahnen insbesondere auf der Seite der Decklage, ausreichend glatt wird und die Faserstoffbahn insgesamt eine möglichst hohe Dicke und damit eine hohe Biegesteifigkeit behält. Besonders bei Maschinen zur Herstellung schwererer und/ oder mehrlagiger Papier- oder Kartonbahnen soll gleichzeitig eine hohe Entwässerungsleistung in der Presse erreicht werden. Das wird umso wichtiger, wenn zumindest ein Teil der Faserstoffbahn oder zumindest eine der Lagen aus Altpapier-haltigem Rohstoff hergestellt wird, da dieser schwerer entwässerbar ist als Zellstoff, BCTMP (gebleichter chemisch-thermisch behandelter Refiner-Holzstoff) oder aus weißen Papier- oder Zellstoffabfällen hergestellter Rohstoff.

Allgemein bekannt ist eine Maschine mit einem Yankee-Zylinder, bei der die Faserstoffbahn in der Trockenpartie durch die lange Verweilzeit an einem großen beheizten Zylinder, dem Yankee-Zylinder, auf einer Seite geglättet wird, ohne dass die Dicke besonders reduziert wird. Nachteile solch einer Maschine sind die sehr hohen Investitionskosten für den Yankee-Zylinder und die Begrenzung der Produktionsgeschwindigkeit auf ein enges Produktionsfenster durch die festgelegte Position des Yankee-Zylinders, der nur bei einer ganz bestimmten Feuchte der Faserstoffbahn ausreichend glättet.

Auch bekannt sind Maschinen, bei denen die Glättung nicht in der Pressenpartie sondern überwiegend in einem Kalander oder Vorkalander vor dem Streichen der Papierbahn erfolgt. Nachteil dieser Maschinen ist, dass zum Glätten der bereits ganz oder teilweise getrockneten Papierbahn ein hoher Druck im Kalanderspalt notwendig ist, der unvermeidbar zu einer starken Reduzierung der Dicke führt.

Ebenso ist die Ausführung von Pressenpartien mit Schuhpressnip bekannt. Ein Schuhpressnip mit verlängertem Pressspalt wird von einer Schuhpresswalze und einer Gegenwalze gebildet. Die Schuhpresswalze weist einen flexiblen umlaufenden Mantel und ein auf einem Tragkörper abgestütztes, hydraulisch an den Mantel angepresstes Presselement, den Schuh, auf. Durch die zumindest teilweise konkave Krümmung des Presselements hin zur Mantelinnenseite ergibt sich ein verlängerter Pressspalt. Dadurch wird eine höhere Entwässerungsleistung erreicht.

Weiterhin bekannt ist eine Maschine, wie sie in der Patentanmeldung DE 10 2009 029 625.5 vom 21 .9.2009 beschrieben ist, zum Beispiel in deren Fig.5. Die Pressenpartie der Maschine umfasst zwei separat stehenden Schuhpressnips zur Entwässerung, an die sich dem Bahnlauf folgend eine Oberflächenpresse mit einem Walzennip zur Glättung anschließt, der zwischen einer glatten Presswalze und einer Saugpresswalze gebildet wird. Oberflächenpressen zeichnen sich gemäß dieser Druckschrift dadurch aus, dass der angewandte Pressdruck und die angewandte Presskraft im Vergleich zu Entwässerungspressen deutlich geringer sind. Es wird auch darauf hingewiesen, dass eine Überschwemmung des Oberflä- chenpressnips vermieden werden muss, da dieser kein Entwässerungspressnip ist und dafür auch nicht ausgelegt ist. Angestrebt wird hierzu ein hoher Trockengehalt der Papierbahn vor dem Oberflächennip. Besonders geeignet ist diese Art von Maschine für hochwertige und eher leichtgewichtige Papiere bei denen gleichzeitig eine sehr gute Runnability gefordert ist und deren Rohstoff leicht zu entwässern ist, zum Beispiel für holzfreie gestrichene Papiere. Eine gute Runnability heißt, dass die Faserstoffbahn mit möglichst geringer Bahnspannung störungsfrei und mit wenigen Abrissen im Betrieb durch die Maschine geführt werden kann.

Andere Maschinen mit drei Pressnips in der Pressenpartie, zum Beispiel sogenannte Zentralwalzenpressen, haben gemeinsam, dass die Pressnips über gemeinsame Walzen oder gemeinsame Filze miteinader gekoppelt sind, was Vorteile für die Runnability der Papierbahn hat, aber die erreichbare Entwässerungsleis- tung beeinträchtigt oder dass die Faserstoffbahn aufeinander folgenden Pressnips jeweils wechselseitig auf Ober- und Unterseite mit glatten Walzen oder Bändern in Kontakt gebracht wird, was zu höherer Glätte und Verdichtung der Faserstoffbahn führt, aber ebenso nachteilig für die Entwässerungsleistung ist. Es zeigt sich bei all diesen Maschinen, dass die Erzielung meist beidseitiger hoher Glätte und hoher Runnability der Papierbahn, worauf diese Maschinen hin optimiert sind, zu nachteiligen Kompromissen bei der Entwässerungsleistung der Pressenpartie und/ oder bei der Dicke der Papierbahn führt. Die Aufgabe der Erfindung ist es nun, eine Maschine mit einer Pressenpartie und ein Verfahren zur Herstellung von Faserstoffbahnen insbesondere von Papier- und Kartonbahnen so weiterzuentwickeln, dass sie eine ausreichende Glätte auf einer Seite bei höherer verbleibender Dicke der Faserstoffbahn gewährleisten und gleichzeitig eine höhere Entwässerung in der Pressenpartie bieten bei ausrei- chend guter Runnability.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die erfindungsgemäße Maschine eine Pressenpartie umfasst, welche drei separat stehende und nacheinander angeordnete Pressnips und mehrere umlaufende wasserdurchlässige Filzbänder aufweist, wobei jeder der drei Pressnips als Schuhpressnip mit verlängertem Pressspalt ausgebildet ist und jedes der Filzbänder durch nicht mehr als einen Pressnip läuft und wobei ein Bahnlaufweg vorgesehen ist, bei dem die Faserstoffbahn im ersten und zweiten Pressnip jeweils zwischen einem oberen und einem unteren wasser- durchlässigen Filzband geführt ist und im dritten Schuhpressnip nur auf einer Seite, also entweder auf der Oberseite oder auf der Unterseite von einem wasserundurchlässigen Filzband geführt ist, während die Faserstoffbahn auf der anderen Seite entweder mit der im Wesentlichen glatten und wasserundurchlässi- gen Oberfläche einer Gegenwalze oder eines Bandes in Kontakt kommt.

Die Ausbildung der drei Pressnips als Schuhpressnip führt dazu, dass die Entwässerungsleistung sehr hoch ist und die Dicke der Faserstoffbahn in der Pressenpartie weniger reduziert wird, da die Faserstoffbahn keinen normalen Wal- zenpressnip durchläuft, bei dem ein hoher lokaler Spitzendruck unvermeidlich auftreten würde. Der Vorteil der Schuhpressnips ist, dass ein höherer Pressimpuls bei geringerem lokalem Spitzendruck auf die Faserstoffbahn einwirkt, was sich aufgrund der Verteilung der aufgebrachten Presskraft auf eine größere Pressspaltlänge ergibt. Der Pressimpuls ist maßgeblich für die Entwässerungsleistung und bestimmt sich aus der Integration des Pressdrucks über der Einwirkzeit beziehungsweise aus der Presskraft geteilt durch die Geschwindigkeit. Der lokale Spitzendruck ist verantwortlich für die Reduzierung der Dicke. Durch das Trennen der Filzbänder in separate Loops für die einzelnen Pressnips ergibt sich der Vorteil, dass der jeweils nachfolgenden Pressnip eine noch mal höhere Entwässe- rungsleistung bekommt, da das Filzband nicht schon teilweise mit Wasser vorgesättigt ist. Gleichzeitig wird eine hohe Entwässerungsleistung in den ersten beiden Schuhpressnips erreicht, da aufgrund der wasserdurchlässigen Filzbänder auf Ober- und Unterseite zu beiden Seiten hin entwässert werden kann. Im dritten Schuhpressnip wird noch mal eine Entwässerung zu einer Seite mit wasser- durchlässigem Filzband erreicht, bei gleichzeitiger Glättung der anderen Seite im Kontakt mit der im Wesentlichen glatten und wasserundurchlässigen Oberfläche der Gegenwalze oder des Bandes.

Genau drei Schuhpressnip sind vorteilhaft, da weitere Pressnips kaum zu einer zusätzlichen Entwässeung führen, dafür aber die Dicke weiter reduzieren würden. Durch die erfindungsgemäße Ausführung der Maschine kann insgesamt eine hohe Entwässerung bei geringerer Reduzierung der Dicke und bei ausreichender Glättung einer Seite der Faserstoffbahn erreicht werden. Eine hohe Entwässerungsleistung ist besonders bei schnelleren Maschinen mit höheren Flächengewichten der Faserstoffbahn notwendig, welche für eine Produktionsgeschwindigkeit von mehr als 800 m/min, bevorzugt mehr als 1000 m/min ausgelegt sind oder für eine Produktionsmenge von mehr als 8,5 1 Faserstoffbahn/(Stunde * m M aschinenbreite), bevorzugt mehr als 10 1 Faserstoffbahn/(Stunde * m M aschinenbreite), insbesondere mehr als 12 t Faserstoffbahn/(Stunde * m Ma schinenbreite),

Als glatte Oberfläche im Sinne der Erfindung kann angesehen werden, wenn der Rauhigkeitswert Rz bei einem Kunststoffband kleiner als etwa 30 μητι, insbesondere kleiner als etwa 20 μηη ist, beziehungsweise wenn der Rz-Wert bei einer Gegenwalze oder einem Metallband kleiner als etwa 1 0 μητι, bevorzugt kleiner als etwa 5 μΐη ist. Von Vorteil kann es sein, wenn die Gegenwalze, falls sie mit der Faserstoffbahn direkt in Kontakt kommt, eine keramische Oberfläche, insbesondere einen Keramik-Bezug aufweist. Somit ist die Oberfläche sehr glatt und kann nach Bedarf eingestellt und auch nachgeschliffen werden. Weiterhin kann in der Pressenpartie vor dem dritten Schuhpressnip eine Vorrichtung zum Auftrag von Dampf auf die Oberfläche der Faserstoffbahn vorgesehen sein. Insbesondere durch die Anordnung der Vorrichtung auf der Seite, die im dritten Schuhpressnip mit der Oberfläche einer Gegenwalze oder eines Bandes in Kontakt kommt, wird ein gesteigerter Glätteffekt erzielt. Die Vorrichtung kann be- vorzugt ein Dampfblaskasten sein.

Vorteilhaft für die Erzielung einer hohen Entwässerungsleistung ist es sein, wenn die drei Schuhpressnips so ausgeführt sind, dass sie mit einer hohen Presskraft von mindestens 600 kN/m, bevorzugt mindestens 700 kN/m, betrieben werden können. Das führt zu höheren Entwässerungsleistungen. Die Pressenpartie ist dadurch so ausgeführt, dass im dritten Schuhpressnip eine Entwässerungsleistung von mehr als 700 l/(Stunde * m A rbeitsbreite), bevorzugt von mehr als 900 l/(Stunde * m A rbeitsbreite) und insbesondere von mehr als 1800 l/(Stunde * m A rbeitsbreite) erreicht werden kann. Oberflächenpressnips oder Walzenpessnips, wie sie zur Glättung bekannt sind, entwässern nur deutlich weniger als 500 l/(Stunde * m A rbeitsbreite) beziehungsweise meist sogar deutlich weniger alS 300 l/(Stunde * m A rbeitsbreite).

Vorteilhafterweise beträgt die Länge des Schuhpressnips mehr als 120 mm, bevorzugt mehr als 220 mm. Dadurch wird eine bessere Entwässerung bei geringerer Reduzierung der Dicke erzielt. Insbesondere vorteilhaft ist es, wenn die Länge des zweiten und dritten Schuhpressnips mindestens 250 mm beträgt.

Weiterhin vorteilhaft für die erfindungsgemäße Lösung ist es, wenn der dritte Schuhpressnip so ausgestaltet ist, dass er ein im Wesentl ichen progressives Druckprofil aufweist. Unter einem progressiven Druckprofil ist zu verstehen, dass das Presselement der Schuhpresswalze so gestaltet ist und/oder so an den Man- tel und dieser and die Gegenwalze angepresst wird, dass der auf die Faserstoffbahn ausgeübte Druck beim Durchlaufen des Pressspalts einen im Wesentlichen progressiven Verlauf beschreibt, wobei ab einem Schwellwert, der maximal 20%, bevorzugt maximal 10%, des Spitzendrucks im verlängerten Pressspalt beträgt, der Druck progressiv ansteigt, das heißt mit zunehmender Steigung, bis der Spit- zendruck erreicht wird. Danach fällt der Druck wieder ab. Bekannt ist im Gegensatz hierzu das sogenannte klassische Druckprofil, bei dem der Druck zunächst stark ansteigt und dann im weiteren Verlauf nur noch mit abnehmender Steigung zunimmt, bis der Spitzendruck erreicht ist. Nach Erreichen des Spitzendrucks fällt der Druck in jedem Fall wieder ab bis zum Ende des Pressspalts.

Besonders schwierig ist es, bei mehrlagigen und/oder schwereren Faserstoffbahnen mit zum Beispiel mehr als 120 g/m 2 oder insbesondere mehr als 150 g/m 2 Rohpapiergewicht eine höhere Entwässerung und eine ausreichende Glättung auf einer Seite zu erreichen. Bei mehrlagigen Faserstoffbahnen wird oft zumindest in einer Lage ein schwerer entwässerbarer Rohstoff, zum Beispiel Altpapier-haltiger Rohstoff, verwendet und die Faserstoffbahnen weisen eine höhere Ausgangsoder Grundrauhigkeit auf. Daher kann es vorteilhaft sein, wenn die Pressenpartie so gestaltet ist, dass die Faserstoffbahn im dritten Schuhpressnip auf der Unter- seite mit der Oberfläche der Gegenwalze oder des wasserundurchlässigen Bandes in Kontakt kommt. Die Unterseite einer mehrlagigen Bahn hat nach der Formerpartie bereits aufgrund der durchgehenden Abstützung durch das Formiersieb meist eine geringere Grundrauhigkeit als die Oberseite. Daher ist es weiterhin sinnvoll für die erfindungsgemäße Maschine, wenn eine Formerpartie so gestaltet ist, dass sich die Decklage auf der Unterseite der zur Pressenpartie laufenden Faserstoffbahn befindet.

Ebenso kann es vorteilhaft sein, wenn vor einer Streicheinrichtung zum Aufbringen von Farbe, ein Vorkalander vorhanden ist, bei dem die in der Pressenpartie mit der wasserundurchlässigen und im Wesentlichen glatten Oberfläche in Kontakt gekommene Seite der Faserstoffbahn mit einer Heizwalze in Kontakt gebracht werden kann, wobei die die Heizwalze so ausgeführt ist, dass sie mit einer Oberflächentemperatur von mindestens 200°C, bevorzugt mindestens 220°C, insbe- sondere mindestens 240°C betrieben werden kann. Dadurch wird eine bessere Glätte der Faserstoffbahn erreicht und andererseits weniger Dicke reduziert im Vergleich zur Herstellung auf bekannten Maschinen. Mit den üblicherweise im Vorkalander verwendeten ölbeheizten Walzen, bei denen der Walzenmantel von heißem Öl durchströmt ist, ist maximal eine Oberflächentemperatur von 170 - 180°C erreichbar. Deshalb ist die Heizwalze des Vorkalanders in der erfindungsgemäßen Maschine vorteilhaft mit einer zusätzlich zur Ölbeheizung vorgesehenen, von außen auf den Walzenmantel wirkenden induktiven Heizeinrichtung ausgestattet. Eine Induktive Heizeinrichtungen erzeugt ein elektro-magnetisches Feld, das im Walzenmantel aufgrund der Rotationsbewegung der Heizwalze einen Stromfluss induziert und damit Wärme erzeugt. Die Energie für die Wärmeerzeugung wird durch elektrischen Strom aufgebracht, der notwendig ist für den Antrieb der Heizwalze und gegebenenfalls für die Erzeugung des elektro-magnetischen Feldes. Darüber hinaus wird die Glättung noch weiter verbessert und zwar bei geringerer Reduzierung der Dicke, wenn vor dem Vorkalander eine Befeuchtungseinrichtung vorgesehen ist, welche Wasser oder Dampf auf die Seite der Faserstoffbahn auftragen kann, die mit der Heizwalze in Kontakt kommt. Durch die Befeuchtung wird die Oberfläche flexibler und lässt sich besser glätten („Bügeleffekt"). Insbesondere kann die Befeuchtungseinrichtung ein Düsenfeuchter sein, der beispielsweise Wasser mit Hilfe von Luft in Zweistoff-Düsen zerstäubt und als feine Tröpfchen auf die Bahn aufbringt. Damit kann eine noch höhere Befeuchtung erreicht werden als mit Dampffeuchtern.

Anstelle des Vorkalanders oder zusätzlich, d.h. vor oder nach dem Vorkalander, kann ein Filmauftragsaggregat vorgesehen sein, das auf der Seite der Faserstoffbahn, die im dritten Schuhpressnip mit der Oberfläche einer Gegenwalze oder eines Bandes in Kontakt kommt, einen Vorstrich oder eine Leimung auftragen kann. Auf der anderen Seite kann ebenfalls ein Vorstrich, eine Leimung oder nur Wasser aufgetragen werden. Dadurch kann die Qualität der einen Seite deutlich gesteigert werden. Auf den Vorstrich wird mit einem zusätzlichen Streichaggregat eine Strichschicht aufgebracht.

Auch von Vorteil ist es für die erfindungsgemäße Maschine, wenn in der Trockenpartie wenigstens drei Trockengruppen in einreihiger Bauweise ausgeführt sind. D.h. mit beheizbaren Trockenzylindern in oberer Position und besaugbaren Umlenkwalzen in unterer Position, um welche die Faserstoffbahn und das jeweilige Trockensieb der Trockengruppe abwechselnd und mäanderförmig herumlaufen. Die Faserstoffbahn kommt in den wenigstens drei Trockengruppen nur auf der Unterseite mit den beheizbaren Trockenzylindern in Kontakt und nur auf der Oberseite mit den Trockensieben, was sich wiederum auf die Glätte der Unterseite positiv auswirken kann.

Die Aufgabe wird beim Verfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Faserstoffbahn in drei separat stehenden und nacheinander angeordneten Schuhpressnips mit verlängertem Pressspalt entwässert und dabei zumindest in einem Schuhpressnip auch geglättet wird, wobei sie im ersten und zweiten Schuhpressnip jeweils zwischen einem oberen und einem unteren wasserdurchlässigen Filzband geführt wird und im dritten Schuhpressnip auf einer Seite mit einem wasserdurchlässigen Filzband und auf der anderen Seite mit der wasserundurchlässigen und im Wesentlichen glatten Pressfläche in Kontakt kommt. Die Pressfläche kann insbesondere die Oberfläche einer Gegenwalze oder eines Bandes sein.

Für mehrlagige Faserstoffbahnen ist es vorteilhaft, wenn in dem erfindungsgemä- ßen Verfahren, die später zu bedruckende Decklage im dritten Schuhpressnip mit wasserundurchlässigen und im Wesentlichen glatten Pressfläche in Kontakt gebracht wird. Insbesondere kann die Decklage sich auf der Unterseite der Faserstoffbahn befinden. Vorteilhaft für das erfindungsgemäße Verfahren kann es sein, wenn die Schuhpressnips mit einer Presskraft von mindestens 600 kN/m, bevorzugt mindestens 700 kN/m, betrieben werden. Das führt zu höheren Entwässerungsleistungen. Weiterhin vorteilhaft ist es, wenn im dritten Schuhpressnip eine Entwässerung von mehr als 700 l/(Stunde * m A rbeitsbreite) bevorzugt von mehr als 900 l/(Stunde * m A rbeitsbreite), insbesondere von mehr als 1800 l/(Stunde * m A rbeitsbreite) stattfindet.

Weiterhin kann die Faserstoffbahn in dem erfindungsgemäßen Verfahren gestrichen werden und vor dem Aufbringen von Streichfarbe in einer Streichvorrichtung durch einen Kalanderspalt in einem Vorkalander laufen, bei dem die Seite der Faserstoffbahn mit beheizten Glättfläche in Kontakt kommt, die im dritten Schuhpressnip mit der wasserundurchlässigen und im Wesentlichen glatten Pressfläche in Kontakt gekommen ist,, wobei die Oberflächentemperatur der beheizten Glättfläche mindestens 200°C, bevorzugt mindestens 250°C, beträgt. Dadurch wird eine bessere und Dicken-schonende Glättung erreicht. Die beheizte Glättfläche kann zum Beispiel als Heizwalze oder als umlaufendes beheiztes Band ausgebildet sein.

Noch verstärkt wird der Dicken-schonende Glätteffekt, wenn die Faserstoffbahn vor dem Kalanderspalt mit Wasser oder Dampf befeuchtet wird und zwar auf der Seite die anschließend mit der beheizten Glättfläche in Kontakt kommt. Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden

Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die

Zeichnung.

Die Zeichnung zeigt

in Fig.1 eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Maschine, in Fig.2 eine weitere Ausführungsform einer Pressenpartie einer

erfindungsgemäßen Maschine,

in Fig.3 eine schematische Darstellung eines Druckverlaufs für ein klassisches und ein progressives Druckprofil,

in Fig.4 eine schematische Darstellung einer mehrlagigen Faserstoffbahn,

insbesondere einer mehrlagigen Papier- oder Kartonbahn.

In Fig.1 ist eine bevorzugte erfindungsgemäße Maschine zur Herstellung einer mehrlagigen hier dreilagigen Faserstoffbahn dargestellt. Die Faserstoffsuspensio- nen, aus denen die jeweiligen Lagen gebildet werden, werden über die einzelnen Stoffäufläufe 1 a, 1 b, 1 c auf den jeweiligen Formiersieben aufgebracht und über der Breite gleichmäßig verteilt. Jede der Lagen wird in einer Formiereinheit 2a, 2b, 2c gebildet und nacheinander zusammengeführt, so dass eine mehrlagige Faserstoffbahn 12 auf dem Langsieb 20 zur Pressenpartie geführt wird. In einer beson- ders vorteilhaften Ausführung wird die Decklage auf dem Langsieb 20 in der Formiereinheit 2a gebildet, die Mittelage in der Formiereinheit 2b und die Rückenlage in der Formiereinheit 2c. Durch den dauernden Kontakt der Decklage mit dem Langsieb 20 während der Blattbildung, erhält die später zu bedruckende Decke eine geringere Grundrauhigkeit.

Bis zum Ende der Pressenpartie wird eine geschlossen Bahnführung ohne freie ungestützte Zugstrecken gewährleistet. Die Übergabe erfolgt mit Hilfe der besaugten Abnahmesaugwalzen 3a, 3b, 3c.

Danach folgt eine Pressenpartie mit drei separaten Schuhpressnips 4a, 4b, 4c, die jeweils aus einer Schuhpresswalze und einer Gegenwalze gebildet werden. Während erster und zweiter Schuhpressnip als wasserdurchlässige Filzbänder je einen Pressfilz 41 , 43 als Oberfilz und je einen Pressfilz 42, 44 als Unterfilz haben, hat der dritte Schuhpressnip nur einen Pressfilz 45 als Oberfilz. Auf der Unterseite kommt die Faserstoffbahn mit der glatten Oberfläche der Gegenwalze 5a in Kontakt. Vor dem dritten Schuhpressnip ist ein Dampfblaskasten 6 vorgesehen, der durch den Dampfauftrag die Temperatur der Faserstoffbahn anhebt und dadurch die Glättwirkung und Entwässerungswirkung des dritten Schuhpressnips noch verbessert.

Mit Hilfe des Vakuums der Transfersaugwalze 3d wird die Faserstoffbahn auf das erste Trockensieb 80 übertragen. Üblicherweise befindet sich zwischen der Gegenwalze 5a und der Transfersaugwalze 3d ein kurzer freier Zug, in dem die Fa- serstoffbahn ungestützt läuft. Weiterhin ist die erste Trockengruppe mit beheizbaren Trockenzylindern 8a, 8b, 8c in oberer Position und besaugbaren Umlenkwalzen 9a, 9b, 9c in unterer Position, sowie der Beginn der zweiten Trockengruppe mit einem weiteren Trockenzylinder 8d, dargestellt. Sich selbstverständlich anschließende Trockenzylinder der zweiten Trockengruppe und weitere Trocken- gruppen sind nicht dargestellt.

Nach der Trockenpartie wird die Faserstoffbahn 12 durch einen Kalanderspalt des Vorkalanders 1 1 geführt. Die Unterseite kommt dabei in Kontakt mit der Heizwalze 10. Der Vorkalander befindet sich vor einer nicht dargestellten Streicheinrichtung. Zwischen Trockenpartie und Vorkalander ist als Befeuchtungseinrichtung ein Düsenfeuchter 7 vorgesehen, der die Unterseite der Faserstoffbahn befeuchtet.

Die in Fig.2 dargestellte Pressenpartie zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung hat wiederum drei Schuhpressnips 4a, 4b, 4c. Die Gegenwalze 5b ist hier allerdings von einem glatten, wasserundurchlässigen Band 46 umschlungen. Es ist so angeordnet, dass die Unterseite der Faserstoffbahn 12 mit der Oberfläche des Bandes in Kontakt kommt. Bei dieser Ausführungsform ist eine geschlossene Bahnführung ohne freie ungestützte Zugstrecke bis in die Trockenpartie vorgesehen. Die Übergabe der Faserstoffbahn erfolgt mit Hilfe der Abnahmesaug- walzen 3a, 3b, 3c, 3e. Als wasserdurchlässige Filzbänder sind die Pressfilze 41 , 42, 43, 44, 45 vorhanden, um möglichst viel ausgepresstes Wasser aufzunehmen und abzutransportieren. Somit ist die gewünschte höhere Entwässerungsleistung möglich. Fig.3 stellt schematisch dar, wie sich ein progressives von einem klassischen Druckprofil unterscheidet. Aufgetragen ist auf der x-Achse nach rechts die Länge des Pressspalts und auf der y-Achse nach oben der beim Durchlaufen des Press- spalts auftretende Druck. Während der klassische Druckverlauf 31 zunächst eine starken Druckanstieg und dann eine immer geringer werdende Steigung bis zum Erreichen des Spitzendrucks hat, zeichnet sich der progressive Druckverlauf (30) dadurch aus, dass er nach dem Erreichen eines Schwellwertes zu Beginn mit immer größer werdender Steigung ansteigt bis der Spitzendruck im Pressspalt erreicht ist. Nach dem Spitzendruck fällt in beiden Verläufen der Druck bis zum Ende des Pressspalts wieder ab.

In Fig.4 ist ein Beispiel für eine dreilagige Faserstoffbahn, beispielsweise eine Verpackungspapierbahn oder eine Kartonbahn im Querschnitt gezeigt. Die Deck- läge 12a befindet sich auf der Unterseite US, darüber befindet sich die Einlage 12b und die Rückenlage 12c. Mittellage und Rückenlage können aus Altpapier- haltigem Rohstoff hergestellt sein, die Decklage kann eine sogenannte weiße Lage aus Zellstoff sein. Auf die Decklage kann eine -hier nicht dargestellte- Strichschicht aufgebracht werden. Die Decklage beziehungsweise die Strichschicht wird in der Weiterverarbeitung dann zum Beispiel bedruckt. Es ist deshalb wichtig, dass hier zumindest die Unterseite ausreichend geglättet wird. Gleichzeitig sollen die Mittel- und die Rückenlage möglichst wenig in der Dicke reduziert werden, damit die Faserstoffbahn für die spätere Verwendung zum Beispiel eine hohe Steifigkeit besitzt.

Bezugszeichenliste

1 a Stoffauflauf

1 b weiterer Stoffauflauf

1 c noch ein weiterer Stoffauflauf

2a Langsieb-Formiereinheit

2b weitere Formiereinheit

2c noch eine weitere Formiereinheit

3a erste Abnahmesaugwalzen in der Pressenpartie

3b zweite Abnahmesaugwalzen in der Pressenpartie

3c dritte Abnahmesaugwalzen in der Pressenpartie

3d Transfersaugwalze in der Trockenpartie

3e Abnahmesaugwalze in der Trockenpartie

4a erster Schuhpressnip

4b zweiter Schuhpressnip

4c dritter Schuhpressnip

5a Gegenwalze, die mit der Faserstoffbahn in Kontakt kommt

5b weitere Gegenwalze, die von einem Band umschlungen wird

6 Dampfblaskasten

7 Düsenfeuchter

8a erster Trockenzylinder beheizt

8b zweiter Trockenzylinder beheizt

8c dritter Trockenzylinder beheizt

8d vierter Trockenzylinder beheizt

9a erste besaugte Umlenkwalze

9b zweite besaugte Umlenkwalze

9c dritte besaugte Umlenkwalze

10 Heizwalze mit beheizter Glättfläche im Vorkalander

1 1 Vorkalander

12 Faserstoffbahn

12a Decklage

12b Einlage

12c Rückenlage

20 Formiersieb/Langsieb progressiver Druckverlauf klassischer Druckverlauf erster oberer Pressfilz erster unterer Pressfilz zweiter oberer Pressfilz zweiter unterer Pressfilz dritter oberer Pressfilze wasserundurchlässiges Band

Trockensieb

Oberseite der Faserstoffbahn

Unterseite der Faserstoffbahn