DE19856277C1 - Vorrichtung und Verfahren zum Herstellen einer Papierbahn - Google Patents

Abstract

Es wird eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen einer Papierbahn (2) angegeben mit einer Papiermaschine (1) und mindestens einer Veredelungsvorrichtung (12-17). DOLLAR A Bei einer Papierherstellung möchte man die Flexibilität erhöhen können. DOLLAR A Hierzu ist am Ausgang (3) der Papiermaschine (1) eine Längsschneideeinrichtung (4) angeordnet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen einer Papierbahn mit einer Papiermaschine und minde­ stens einer Veredelungsvorrichtung. Die Erfindung be­ trifft auch ein Verfahren zum Herstellen einer Papier­ bahn, bei dem die Papierbahn in einer Papiermaschine gebildet, veredelt und in Längsstreifen geschnitten wird.

Papierbahnen werden in immer größeren Breiten produ­ ziert. Papiermaschinen, die Arbeitsbreiten von weniger als 6 m aufweisen, sind nur noch selten zu finden. Dar­ über hinaus werden Papierbahnen mit immer höheren Ge­ schwindigkeiten produziert. Standardmäßig betragen die Arbeitsgeschwindigkeiten von neueren Papiermaschinen über 1.000 m/min. Angestrebt werden heute bereits Ge­ schwindigkeiten von 2000 m/min. Dies wirft erhebliche Probleme auf bei der weiteren Veredelung der Papier­ bahn. Unter "Veredeln" sollen im folgenden die Bearbei­ tungsschritte verstanden werden, die die Qualität oder die Eigenschaften der Papierbahn verändern. Entspre­ chende Vorrichtungen sind Kalander, Glättwerke, Streichmaschinen, Feuchter, Trockner usw. Das Aufwic­ keln der Papierbahn bewirkt beispielsweise keine Ver­ edelung.

Die Vorgehensweisen, um derartig breite und schnellau­ fende Papierbahnen durch Kalander, Streichmaschinen oder andere Bearbeitungs- oder Veredelungsmaschinen zu leiten, erfordern einen erheblichen Aufwand und eine ausgeklügelte Steuerungstechnik. Je komplizierter die Steuerung ist, desto schwieriger wird es, Änderungen im Bahnverlauf vorzunehmen.

DE 195 19 011 C1 beschreibt einen Kalander zum Behan­ deln, wie Glätten oder Satinieren, einer Papierbahn, der in einer bevorzugten Ausgestaltung im off-line Be­ trieb arbeiten kann. Am Ausgang dieses Kalanders ist eine Längsschneideeinrichtung angeordnet, die die ka­ landrierte Bahn in mehrere Teilbahnen schneidet. Diese werden zu Teilbahnrollen aufgewickelt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Flexibi­ lität bei der Papierherstellung zu erhöhen.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß am Ausgang des Rohpa­ pierspenders eine Längsschneideeinrichtung angeordnet ist.

Die Rohpapierbahn wird damit zu einem relativ frühen Zeitpunkt in mehrere Streifen geschnitten, die eine ge­ ringere Breite aufweisen. Man kann diese Streifen so breit ausführen, wie sie ein späterer Verwender wünscht. Die Handhabung von schmaleren Streifen ist we­ sentlich einfacher, auch wenn diese Streifen mit der gleichen Geschwindigkeit zulaufen, wie bisher. Dement­ sprechend lassen sich diese Streifen mit einem geringe­ ren Aufwand führen, so daß unterschiedliche Bahnverläu­ fe gestaltet werden können. Darüber hinaus ist es nun nicht mehr Voraussetzung, daß alle Streifen auf die gleiche Art und Weise weiterbehandelt oder veredelt werden können. Man kann daher auch bei relativ breiten Papiermaschinen kleinere Losgrößen mit vom Anwender ge­ wünschten Qualitätsmerkmalen fertigen. Es ist auch ein­ facher, die Eigenschaften einer schmaleren Papierbahn über ihre Breite konstant zu halten. Dementsprechend läßt sich die Qualität der gefertigten Papierbahnen verbessern. Das Längsschneiden von Papierbahnen an sich ist bereits bekannt. Dieses Schneiden erfolgte aber bislang immer kurz vor dem Aufwickeln der Papierbahnen zu verkaufsfähigen Wickelrollen, d. h. am Ende der Pro­ duktion. Dies hatte zur Voraussetzung, daß die Papier­ bahn in ihrer gesamten Breite sämtliche Veredelungs- und Bearbeitungsschritte durchlaufen mußte. Wenn man nun den Schritt des Längsschneidens praktisch an den Beginn der "Veredelung" setzt, kann diese Art der Hand­ habung vermieden werden. Zwar sind dann gegebenenfalls mehrere gleichartige Bearbeitungsmaschinen, wie Kalan­ der o. dgl., erforderlich. Bei diesen Maschinen kann es sich dann aber um Standardmaschinen in Normbreiten han­ deln. Der Vorteil der kleineren Standardmaschinen liegt darin, daß sie bereits komplett gefertigt angeliefert werden können und daß sie in der Regel weniger Energie verbrauchen. Unter Umständen kann man auch mehrere Pa­ pierbahnstreifen nebeneinander durch eine gemeinsame Veredelungsmaschine leiten. Der "Ausgang" der Papierma­ schine ist jeder Punkt, an dem die Papierbahn geschnit­ ten und weiter gehandhabt werden kann. Dieser Punkt liegt gegebenenfalls auch schon vor oder in der Troc­ kenpartie.

Vorzugsweise ist der Längsschneideeinrichtung eine Um­ lenkanordnung nachgeschaltet, die im wesentlichen in der Ebene der Papierbahn eine Richtungsänderung be­ wirkt. Mit einer derartigen Umlenkanordnung ist es mög­ lich, die Papierbahn mit Maschinen weiterbehandeln zu lassen, die nicht mehr in Flucht mit der Papiermaschine oder einem anderen Rohpapierspender stehen. Dies er­ laubt eine höhere Flexibilität beim Ausnutzen von Ge­ bäuden. Ein Umlenken aus der Ebene der Papierbahn her­ aus ist zwar ebenfalls möglich. Ein derartiger Bahnver­ lauf erfordert aber in der Regel eine relativ große Bauhöhe des Fabrikationsgebäudes, da er voraussetzt, daß mehrere Bearbeitungsmaschinen übereinander angeord­ net sind. Wenn die Umlenkung in der Ebene der Papier­ bahn erfolgt, dann kann man die Maschinen in der glei­ chen "Etage" anordnen.

Mit Vorteil ist die Ausgangsrichtung der Umlenkanord­ nung veränderbar. Die Umlenkanordnung kann also sozusa­ gen als "Weiche" verwendet werden. Sie lenkt die Pa­ pierbahn wahlweise in eine von mehreren Ausgangsrich­ tungen. Dementsprechend kann die Papierbahn nach dem Umlenken auch eine von mehreren Bearbeitungseinrichtun­ gen oder -maschinen durchlaufen.

Vorzugsweise sind in Laufrichtung der Papierbahnstrei­ fen hinter der Umlenkanordnung Bearbeitungsvorrichtun­ gen von mindestens zwei unterschiedlichen Arten ange­ ordnet. Man kann also die Längsstreifen auf mindestens zwei unterschiedliche Arten behandeln. Durch die Wahl der Ausgangsrichtung der Umlenkanordnung wird die Be­ handlungsart festgelegt. Dies erlaubt eine sehr flexi­ ble Anpassung der Papierbahnstreifenbearbeitung an die Wünsche der Kunden.

Vorzugsweise ist in einer ersten Richtung hinter der Umlenkanordnung eine erste Gruppe von Bearbeitungsvor­ richtungen und in einer zweiten Richtung hinter der Um­ lenkanordnung eine zweite Gruppe von Bearbeitungsvor­ richtungen angeordnet. Dadurch wird es möglich, je nach Wunsch alle Streifen parallel in der gleichen Art von Behandlungsvorrichtungen zu behandeln. Es ist aber auch möglich, einzelne Papierbahnstreifen in einer anderen Richtung aus der Umlenkanordnung herauszuführen und diese dementsprechend anders zu behandeln.

Vorzugsweise ist in einer dritten Richtung hinter der Umlenkanordnung eine dritte Gruppe von Bearbeitungsvor­ richtungen angeordnet, wobei zwischen benachbarten Richtungen ein Winkel in der Größenordnung von 90° ein­ geschlossen ist. Der Einfachheit halber soll hierbei unter "Umlenken" auch verstanden werden, daß die Pa­ pierbahnstreifen die Umlenkanordnung geradlinig durch­ laufen. Man kann hinter der Umlenkanordnung mehrere verschiedene Gruppen von Behandlungsvorrichtungen, bei­ spielsweise Kalandern, Streichmaschinen oder Wicklern, anordnen, so daß eine relativ große Matrix von Anwen­ dungsmöglichkeiten geschaffen wird.

Bei einem Verfahren der eingangs genannten Art wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das Schneiden vor dem Ver­ deln erfolgt.

Wie oben im Zusammenhang mit der Vorrichtung erläutert, ist es dann möglich, relativ schmale Papierbahnstreifen einer Weiterbehandlung zu unterziehen. Die Handhabung von schmaleren Streifen ist einfacher.

Auch ist von Vorteil, wenn die Papierbahn am Ausgang der Papiermaschine in Längsstreifen geschnitten wird. Sie steht dann bereits für die ersten Umlenk- und Füh­ rungsaufgaben in der gewünschten schmalen Breite zur Verfügung.

Vorzugsweise werden die Längsstreifen im wesentlichen parallel zu ihrer ebenen Erstreckung wahlweise in eine von mehreren Richtungen umgelenkt. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, daß man die Papierbahnstreifen unter­ schiedlichen Behandlungsvorrichtungen zuführen kann, wobei diese Behandlungsvorrichtungen im wesentlichen in der gleichen horizontalen Ebene wie die Papiermaschine bzw. deren Ausgang angeordnet sein können.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzug­ ten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeich­ nung näher beschrieben. Hierin zeigt:

die einzige Figur eine Draufsicht auf den Ausgang ei­ ner Papiermaschine mit nachgeschal­ teten Behandlungsvorrichtungen.

Eine Papiermaschine 1 als Rohpapierspender gibt eine Rohpapierbahn 2 an ihrem Ausgang 3 aus. Die Rohpapier­ bahn 2 hat hierbei eine Breite im Bereich von 6 bis 10 m oder sogar darüber hinaus. Ihre Handhabung ist deswe­ gen relativ schwierig. Hinzu kommt, daß die Rohpapier­ bahn mit einer relativ hohen Geschwindigkeit in der Größenordnung von über 1000 m/min. ausgegeben wird.

Um die Handhabung zu erleichtern, ist am Ausgang 3 der Papiermaschine 1 eine Längsschneideeinrichtung 4 ange­ ordnet, die die Rohpapierbahn 2 in mehrere Papierbahn­ streifen, im vorliegenden Fall vier Papierbahnstreifen A, B, C, D oder Längsstreifen schneidet. Die Breite ei­ nes Papierbahnstreifens ist entsprechend geringer als die Breite der Rohpapierbahn. Die Papierbahnstreifen A-D sind entsprechend leichter zu handhaben.

Die Längsschneideeinrichtung 4 kann gleichzeitig auch noch einen Kantenbeschnitt vornehmen.

Hinter der Längsschneideeinrichtung 4 ist eine Umlen­ kanordnung 5 vorgesehen, die für jeden Papierbahnstrei­ fen A-D eine Umlenkrolle 6-9 aufweist, die auch als "web-turn" bezeichnet wird.

In der dargestellten Einstellung der Umlenkanordnung lenkt jede Umlenkrolle 6-9 den zugehörigen Papierbahn­ streifen A-D im wesentlichen rechtwinklig um. Hierbei läuft der Papierbahnstreifen hinter der Umlenkrolle 6-9 parallel zu der Ebene, in der er der Umlenkrolle 6-9 zuläuft. Zu diesem Zweck sind die Umlenkrollen 6-9 in einem Winkel von etwa 45° zur Laufrichtung 10 der Pa­ pierbahnstreifen A-D angeordnet.

Wie lediglich für die Umlenkrolle 8 dargestellt, sind die Umlenkrollen 6-9 um eine im wesentlichen vertikal stehende Achse 11 verschwenkbar. Aus Gründen der Über­ sicht ist diese Verschwenkmöglichkeit für die anderen Umlenkrollen 6, 7, 9 nicht eingezeichnet. In der mit durchgezogenen Linien dargestellten Position der Um­ lenkrolle 8 wird der zulaufende Papierbahnstreifen C nach rechts umgelenkt, was ebenfalls mit durchgezogenen Linien dargestellt ist. In der mit gestrichelten Linien dargestellten Winkellage der Umlenkrolle 8 wird der zu­ laufende Papierbahnstreifen C nach links umgelenkt. Wenn man die Rotationsachse der Umlenkrolle 8 senkrecht zur Laufrichtung 10 des Papierbahnstreifens C ausrich­ tet, dann erfolgt keine Richtungsänderung in der Ebene der Papierbahnstreifen. In diesem Fall würde der Pa­ pierbahnstreifen C die Umlenkanordnung geradeaus durch­ laufen. Auch dieser Vorgang soll allerdings als Umlen­ ken bezeichnet werden.

Mit der Umlenkanordnung 5 ist es also möglich, die Pa­ pierbahnstreifen A-D in drei unterschiedliche Richtun­ gen auszugeben, wobei benachbarte Richtungen um etwa 90° beabstandet sind.

Dementsprechend ist es möglich, an drei Seiten der Um­ lenkanordnung 5 (eine Seite ist durch die Papiermaschi­ ne 1 belegt) Bearbeitungsvorrichtungen zur weiteren Be­ arbeitung der Papierbahn anzuordnen. Man kann hierbei die Bearbeitungsvorrichtungen so anordnen, daß an einer Seite der Umlenkanordnung immer eine Gruppe von gleich­ artigen Bearbeitungsvorrichtungen steht, während sich die Bearbeitungsvorrichtungen an einer anderen Seite davon unterscheiden. Dementsprechend ist es möglich, durch eine einfache Wahl der Richtung, in der die Pa­ pierbahnstreifen A-D umgelenkt werden, unterschiedliche Bearbeitungs- oder Veredelungsschritte für die Papier­ bahnstreifen A-D zu wählen. Besonders flexibel wird die Anordnung dadurch, daß man nicht einmal alle Papier­ bahnstreifen A-D, die aus der gemeinsamen Rohpapierbahn 2 geschnitten werden, gleichartig behandeln muß. In der vorliegenden Einstellung der Umlenkanordnung werden die beiden linken Papierbahnstreifen A, B nach links umge­ lenkt, wo sie eine Art der Behandlung durchlaufen kön­ nen, während die beiden rechten Papierbahnstreifen C, D nach rechts umgeleitet werden, wo sie eine andere Art der Behandlung durchlaufen können.

Die Breite der Behandlungsvorrichtungen, die der Um­ lenkanordnung 5 nachgeschaltet sind, ist an die Breite der Papierbahnstreifen A-D angepaßt. Die Behandlungs­ vorrichtungen können dementsprechend wesentlich schma­ ler sein als die Arbeitsbreite der Papiermaschine 1, d. h. die Breite der Rohpapierbahn 2. Man kann dement­ sprechend Standardmaschinen, gegebenenfalls in Norm­ breiten, verwenden. Der Vorteil der kleineren Standard­ maschinen liegt darin, daß sie bereits komplett gefer­ tigt angeliefert werden können und weniger Energie ver­ brauchen. Aufgrund der dargestellten Aufteilung der Rohpapierbahn 2 in einzelne Papierbahn- oder Längs­ streifen A-D ist es auch möglich, daß man kleinere Los­ größen produziert. Man kann, wie ausgeführt, einen Teil der Rohpapierbahn 2 anders behandeln als einen anderen Teil.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind auf der lin­ ken Seite drei Bearbeitungsvorrichtungen vorgesehen, die als Kalander 12-14 ausgebildet sind. Auf der rech­ ten Seite sind zwei Bearbeitungsmaschinen vorgesehen, die als Streichmaschinen 15, 16 ausgebildet sind. Na­ türlich können auf den jeweiligen Seiten auch noch mehr Maschinen oder Vorrichtungen angeordnet werden.

Wenn die Rohpapierbahn 2 nach dem Schneiden die Umlenk­ anordnung 5 geradeaus durchläuft, kann sie auch eine dritte Veredelungsvorrichtung 17 durchlaufen. Hierbei ist angedeutet, daß die Rohpapierbahn 2 nur in zwei Längsstreifen geschnitten worden ist. Man ist also auch bei der Festlegung des Schneidplanes frei, unterschied­ liche Breiten zu verwenden. In diesem Fall durchlaufen die Papierbahnstreifen die Veredelungsvorrichtung 17 gemeinsam nebeneinander.

Anstelle der dargestellten Kalander- oder Streichvor­ richtungen können auch andere Bearbeitungsvorrichtun­ gen, wie Trockner oder ähnliches vorgesehen sein. In einem derartigen Fall kann man die Rohpapierbahn 2 auch aus Positionen der Papiermaschine entnehmen, wo die Rohpapier noch nicht die gewünschte Endfeuchte auf­ weist.

Wenn man bei einer 6-m-Papiermaschine jeweils zwei Be­ arbeitungsvorrichtungen mit 4-m-Breite einsetzt, dann können beliebige Bahnbreiten zwischen 2 und 4 m bear­ beitet werden. Beispielsweise kann ein Streifen einen Kalander passieren und dann aufgewickelt werden, wäh­ rend der andere nicht kalandriert wird, sondern gleich aufgewickelt wird. Insgesamt gibt es eine ungeheure Ma­ trix von Anwendungsmöglichkeiten.

Claims (9)

1. Vorrichtung zum Herstellen einer Papierbahn mit ei­ ner Papiermaschine und mindestens einer Verede­ lungsvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß am Ausgang (3) der Papiermaschine eine Längsschneide­ einrichtung (4) angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Längsschneideeinrichtung (4) eine Um­ lenkanordnung (5) nachgeschaltet ist, die im we­ sentlichen in der Ebene der Papierbahn (2) eine Richtungsänderung bewirkt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Ausgangsrichtung der Umlenkanordnung (5) veränderbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in Laufrichtung (10) der Papierbahn­ streifen (A-D) hinter der Umlenkanordnung (5) Ver­ edelungsvorrichtungen (12-17) von mindestens zwei unterschiedlichen Arten angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß in einer ersten Richtung hinter der Umlenkanordnung (5) eine erste Gruppe von Veredelungsvorrichtungen (12-14) und in einer zweiten Richtung hinter der Umlenkanordnung (5) ei­ ne zweite Gruppe von Veredelungsvorrichtungen (15, 16) angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß in einer dritten Richtung hinter der Um­ lenkanordnung (5) eine dritte Gruppe von Verede­ lungsvorrichtungen (17) angeordnet ist, wobei zwi­ schen benachbarten Richtungen ein Winkel in der Größenordnung von 90° eingeschlossen ist.

7. Verfahren zum Herstellen einer Papierbahn, bei dem die Papierbahn in einer Papiermaschine gebildet, veredelt und in Längsstreifen geschnitten wird, da­ durch gekennzeichnet, daß das Schneiden vor dem Veredeln erfolgt.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Papierbahn am Ausgang der Papiermaschine (1) in Längsstreifen (A-D) geschnitten wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsstreifen (A-D) im wesentlichen paral­ lel zu ihrer ebenen Erstreckung wahlweise in eine von mehreren Richtungen umgelenkt werden.