DE10011067A1

DE10011067A1 - Verfahren zur Herstellung und Weiterverarbeitung von Papier

Info

Publication number: DE10011067A1
Application number: DE10011067A
Authority: DE
Inventors: Alfred Schauz; Ulrich Begemann
Original assignee: Voith Paper Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2000-03-07
Filing date: 2000-03-07
Publication date: 2001-09-13
Also published as: EP1167624A1; EP1167624B1; ATE376097T1; US20010020523A1; DE50113141D1; US6985790B2

Abstract

Bei einem Verfahren zur Herstellung und Weiterverarbeitung von Papier werden zur Optimierung wenigstens eines Weiterverarbeitungsprozesses bei der Papierherstellung ermittelte Informationen über das jeweilige Papier an den jeweiligen Weiterverarbeitungsprozeß übermittelt und in diesem mit berücksichtigt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung und Weiterverarbei tung von Papier.

Beim Papierherstellungsprozeß wird eine Vielzahl von für einen oder meh rere nachfolgende Weiterverarbeitungsprozesse bedeutsamen Eigen schaftsmerkmalen, zumeist mechanischen und technologischen Merkma len, des Papiers festgelegt. Diese verändern sich während der Produktion auch innerhalb einer jeweiligen Papiersorte und über die Bahnbreite mehr oder weniger stark. Bei dem jeweiligen Weiterverarbeitungsprozeß kann es sich beispielsweise um einen Druckprozeß, einen Formatierungsprozeß, insbesondere Schneidprozeß, oder dergleichen handeln.

So ist beispielsweise der Bahnschrumpf nicht nur von der Breitenposition, sondern auch von den Fasereigenschaften und den Zügen in der Papier maschine abhängig.

Die zuvor genannten positionsbezogenen Informationen über die Bahnei genschaften stehen dem Drucker nicht zur Verfügung. Was den Schrumpf angeht, so kennt der Drucker allenfalls den über die gesamte Rollenbreite gewickelten Schrumpf einer gesamten Rolle.

Eines der drängensten Probleme im Zeitungsdruck ist das unterschiedli che Breitenausdehnungsverhalten des Papiers beim Bedrucken, speziell beim Farbdruck. Die Ursache liegt in der Einwirkung von Feuchtigkeit auf das Papier beim Bedrucken. Beim Mehrfarbendruck durchläuft die Pa pierbahn innerhalb kurzer Zeit mehrere Druckwerke. Dabei müssen bis her die Druckvorlagen individuell für jede Papierrolle dem Ausdehnungs verhalten des Papiers angepaßt werden, was in der Druckerei entspre chende Zeit- und Rohstoffverluste mit sich bringt.

Einzelne Papierrollen weisen ein individuell verschiedenes Feuchtigkeits dehnungsverhalten auf. Papier, das am Rand der Papiermaschine herge stellt wurde, weist sowohl eine größere Feuchtigkeitsdehnung als auch diesbezüglich größere Toleranzwerte auf.

Bei der Papierproduktion schrumpft das Papier bis zur Fertigstellung in unterschiedlichem Maß quer zur Bahn.

Zwei mögliche Querschrumpfkurven sind in der Fig. 1 dargestellt. Dabei ist jeweils im linken Bereich der Schrumpf auf der Führerseite und im rechten Bereich der Schrumpf auf der Triebseite der Papiermaschine wie dergegeben.

Im Mittelbereich ist der Schrumpf gewöhnlich gleichmäßig konstant, wäh rend das Papier zu den beiden Rändern hin jeweils zunehmend schrumpft. Während gemäß der in der Fig. 1 dargestellten oberen Quer schrumpfkurve die Schrumpfung im Mittelbereich konstant ist, wird diese Konstanz im Mittelbereich in manchen Fällen nicht erreicht (vgl. die unte re Querschrumpfkurve der Fig. 1). Auch durch verschiedene Rohstoffzu sammensetzungen und Produktionsverfahren kann ein unterschiedliches Schrumpfungsverhalten entstehen.

Wie sich auch aus der Fig. 1 ergibt, kann die Kurvenform im Randbe reich sehr unterschiedlich sein, wobei sie in diesem Bereich stets nichtli near ist. Durch konstruktive Maßnahmen wird versucht, den mittleren konstanten Bereich so weit wie möglich auszudehnen.

Das in der Papiermaschine hergestellte Papier wird anschließend auf so genannten Tambouren aufgewickelt. Die sich ergebenden Volltamboure besitzen üblicherweise eine Breite von 2 m bis über 10 m und einen Durchmesser von derzeit bis nahezu 4 m, wobei die Tendenz steigend ist.

Die Weiterverarbeitung dieser Volltamboure erfolgt zunächst in der Pa pierfabrik. Dabei wird das Papier für den Zeitungsdruck vorzugsweise auf Rollenschneidmaschinen zu kleineren Rollen verarbeitet. Gebräuchlich sind hierbei Breiten von 0,3 m bis 1,4 m, teilweise sogar bis 2,8 m, und Durchmesser von 0,9 m bis 1,5 m, wobei auch hier die Tendenz steigend ist. Papiere für Kartonverpackungen werden meist auf Querschneidema schinen zu einzelnen Bögen geschnitten.

Der Einfachheit halber wird im folgenden in erster Linie nur auf Rollenpa pier Bezug genommen. Für Bogenpapier gelten jedoch die gleichen Bedin gungen.

Beim Bedrucken dehnt sich das Papier quer zur Laufrichtung wieder aus. Diese Ausdehnung (FanOut) steht in direktem Zusammenhang mit dem zuvor beschriebenen Schrumpf.

So dehnt sich Papier, das bei der Herstellung auf seiner gesamten Breite konstant geschrumpft ist, beim Bedrucken gleichmäßig wieder aus. Dieser FanOut wird beispielsweise dadurch kompensiert, daß bei nur teilweise mehrfarbig bedrucktem Papier die Druckplatten in nachfolgenden Druck werken um einige 1/10 mm zum Bahnrand hin versetzt angebracht wer den. Auch die gezielte Dehnung der Druckplatten beispielsweise bei voll flächigem Farbdruck ist hier denkbar.

Papier, das bei seiner Herstellung nicht konstant geschrumpft ist, bringt mit zunehmender Rollenbreite Probleme mit sich. So bedingt der nicht konstante Schrumpf bei der Herstellung des Papiers auch eine nicht kon stante Dehnung beim Bedrucken. Passerprobleme können nur begrenzt beispielsweise durch die zuvor beschriebenen Maßnahmen kompensiert werden. Die Ausdehnung beim Drucken kann von einigen 1/10 mm bis zu 3 mm oder mehr betragen, je nach Papier und betrachteter Position auf der Rolle. Mit zunehmender Breite der Papierrollen mit nicht konstantem Querschrumpf wird es speziell bei vollflächigem Farbdruck schwieriger, die geforderte Qualität des Druckergebnisses zu erreichen, da die Druck platten zum Erreichen des optimalen Druckergebnisses beispielsweise am Rand der Rolle um 3 mm gedehnt werden sollten und die Dehnung dann bis zur Rollenmitte auf 0,3 mm fallen sollte, um dann für die verbleibende Rollenhälfte konstant bei 0,3 mm zu liegen. Ein weiteres Problem besteht darin, daß bei solchen Rollen eine ungleichmäßige Bahnspannung in der Druckmaschine auftreten kann. Dies ist zunächst auf das nichtlineare Längenausdehnungsverhalten zurückzuführen, das wieder durch die ent sprechende Querschrumpfung während der Herstellung bedingt ist. Diese ungleichmäßige Bahnspannung erhöht die Abrißgefahr auf der einen Seite und kann in Richtung der anderen Randseite der Rolle zu Passerproble men und im Extremfall zu Faltenbildungen führen.

Bei einem aus der DE 199 18 399 A1 bekannten Verfahren zur Beeinflus sung des FanOut in einem Naßoffset-Rotationsdruck wird durch Messung auf einem Weg einer Papierbahn zwischen einer Zugwalze eines Vor spannwerks vor mehreren Druckzylindern und einer Zugwalze eines Aus zugwerks hinter den Druckzylindern eine Breite oder Querdehnung der Papierbahn ermittelt. Die ermittelte Breite oder Querdehnung wird für ei ne Antriebsregelung von wenigstens einer der Zugwalzen verwendet, um eine konstante Breite bzw. Querdehnung der Papierbahn zu erhalten. Die für die Regelung verwendeten Werte werden hier also im Bereich des Druckers gemessen.

Ziel der Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren der eingangs ge nannten Art zu schaffen, bei dem insbesondere die zuvor genannten Nachteile beseitigt sind.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß zur Optimie rung wenigstens eines Weiterverabeitungsprozesses bei der Papierher stellung ermittelte Informationen über das jeweilige Papier an den jeweili gen Weiterverabeitungsprozeß übermittelt und in diesem mit berücksich tigt werden.

Bei dem jeweiligen Weiterverabeitungsprozeß kann es sich beispielsweise um einen Druckprozeß, einen Formatierungsprozeß, insbesondere einen Schneidprozeß, und/oder dergleichen handeln. Grundsätzlich ist es auch möglich, in mehreren Weiterverabeitungsprozessen solche bereits bei der Papierherstellung ermittelten Informationen mit zu berücksichtigen.

Als bei der Papierherstellung ermittelte Informationen über das jeweilige Papier werden vorzugsweise mechanische und/oder technologische Eigen schaften an den jeweiligen Weiterverabeitungsprozeß übermittelt und in diesem mit berücksichtigt. Dabei kann es sich beispielsweise um solche Eigenschaften wie Zugfestigkeit, Dehnungsverhalten, Glanz, Glätte, Schrumpfung, Dichte, Faserorientierung, Flächengewicht, Feuchte, Rau higkeit und/oder dergleichen handeln.

In bestimmten Fällen kann es auch von Vorteil sein, wenn als bei der Pa pierherstellung ermittelte Informationen über das jeweilige Papier Infor mationen über die Papierbestandteile oder die Papierzusammensetzung an den jeweiligen Weiterverabeitungsprozeß übermittelt und in diesem mit berücksichtigt werden. Dabei können sich die betreffenden Informationen beispielsweise auf die Füllstoffart, Füllstoffmenge, Faserart, Fasermenge, chemische Zuschlagstoffe und/oder dergleichen beziehen.

Nach einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden als bei der Papierherstellung ermittelte Informationen über das jeweilige Papier Informationen über wenigstens ein Eigenschafts- und/oder Zusammmensetzungslängsprofil an den jeweiligen Weitervera beitungsprozeß übermittelt und in diesem mit berücksichtigt werden. Da bei können beispielsweise "Laufmeter"-bezogene Informationen übermittelt und mit berücksichtigt werden.

In bestimmten Fällen kann es auch von Vorteil sein, wenn wenigstens ein Eigenschafts- und/oder Zusammmensetzungsquerprofil an den jeweiligen Weiterverabeitungsprozeß übermittelt und in diesem mit berücksichtigt wird.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden als bei der Papierherstellung ermittelte Informationen über das jeweilige Papier Informationen über wenigstens ein Längs- und wenigstens ein Querprofil von die Papierbahn betreffenden Daten an den jeweiligen Weiterverabeitungsprozeß übermittelt und in diesem mit be rücksichtigt. Dabei ist insbesondere die Übermittlung eines entsprechen den Informationsrasters oder -netzes denkbar.

Die bei der Papierherstellung ermittelten Informationen werden vorzugs weise nach einem Rollenschneidprozeß mittels Datenträgern einer jeden Rolle zugeordnet. Der Rollenschneidprozeß kann insbesondere in der Pa pierfabrik stattfinden.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfah rens, bei der der Weiterverabeitungsprozeß ein Druckprozeß ist, wird zur Optimierung dieses Druckprozesses der bei der Papierherstellung ent standene Schrumpf des jeweiligen Papiers beim Bedrucken entsprechend mit berücksichtigt wird. Vorteilhafte Weiterbildungen dazu sind in den Unteransprüchen angegeben.

Beim nachfolgenden Verdrucken liegen somit papier- und positionsspezifi sche Eigenschaftsmerkmale vor, die entsprechend zur Fernsteuerung der Druckmaschine verwendet werden können. Anhand der positionsspezifischen Informationen ist beispielsweise eine gleichbleibend optimale Pas sereinstellung möglich.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann insbesondere auch dem Um stand Rechnung getragen werden, daß die maßgebliche Kenngröße für die Feuchtigkeitsausdehnung beim Verdrucken der bei der Papierherstellung auftretende Querschrumpf einer Papierbahn ist.

Anhand dieses während der Papierherstellung auftretenden individuellen Querschrumpfs kann die rollenspezifische Ausdehnung einer Papierrolle beim Bedrucken vorausgesagt werden.

Eine solche Voraussage stützt sich beispielsweise auf ansonsten kon stante Randbedingungen wie beispielsweise

- die Rohstoffzusammensetzung des Papiers,
- das Flächengewicht,
- das Rückbefeuchtungsmaß beim Bedrucken,
- die Bahnzüge beim Bedrucken,
- den Längsschrumpf beim Herstellen des Papiers, wobei Längs- und Querschrumpf nicht unabhängig voneinander sind,
- die Bahnzüge beim Aufwickeln an der Papier- und Rollenschneid maschine und/oder
- die Bahnzüge in der Papiermaschine.

Das Grundmodell für die Voraussage der Ausdehnung kann beliebig um solche Randbedingungsparameter erweitert werden.

Wie viele Parameter berücksichtigt werden, hängt vom Verwendungszweck ab. So genügen im Zeitungsdruckbereich Genauigkeiten von beispielswei se einigen 1/100 mm. Beim Bedrucken von Faltschachtelkarton sind übli cherweise deutlich höhere Genauigkeiten erforderlich.

Anhand der Schrumpfeigenschaften das Papiers können dann beim Ver drucken durch geeignete Maßnahmen sowohl der FanOut als auch Bahn spannungsunterschiede in Rollenquerrichtung ausgeglichen werden.

Der beim Herstellen einer Papierbahn auftretende Querschrumpf ist be kannt. So wird beispielsweise bei sämtlichen mit einem Voith Sulzer Mo duleJet® Stoffauflauf und Softwarepaket Profilmatic M® ausgerüsteten Papiermaschinen die Querschrumpfkurve berechnet.

Dabei stehen in Querrichtung zur Papierbahn (beispielsweise in einem Ab stand von etwa 65 mm) Einzelwerte für den Quer-Bahnschrumpf zur Verfügung. Die entsprechenden Werte werden durch den Voith Sulzer Mo duleJet® ständig aktualisiert und aufgezeichnet.

In den Papierfabriken wird für jeden produzierten Tambour ein Datensatz angelegt, wobei in der Regel eine fortlaufende Nummer, d. h. die soge nannte "Tambournummer", als Sortierschlüssel dient. In diesen Datensät zen sind üblicherweise die Bahnbreite und die Gesamtpapierlänge des Tambours, das Flächengewicht, die Papiersorte und einige Längs- und Querprofilwerte neben weiteren Daten abgelegt. Diese Datensätze dienen als Basis für die weitere Bearbeitung und auch für Recherchen im Fall von Kundenreklamationen. Es können individuell beispielsweise jedem produzierten "Quadratmeter" die betreffenden spezifischen Eigenschaften zuge ordnet werden.

Erfindungsgemäß kann die bestehende Datenstruktur dann insbesondere noch um die individuellen Schrumpfwerte ergänzt werden.

Dies kann dadurch erfolgen, daß beispielsweise jeweils nach einem Kilo meter Papierlänge Querschrumpfwerte im (Quer-)Abstand von 10 cm fest gehalten werden. Je nach Anforderung sind auch andere Abstände denk bar. Steht die Weiterverarbeitung des Papiers fest (z. B. die gewünschte Breite einer Papierrolle), so können sowohl ein Mittelwert der betreffenden Schrumpfwerte in Längs- und Querrichtung als auch die individuell Quer schrumpfkurve ermittelt werden.

Damit kann der Drucker zunächst für eine Papiersorte ermitteln, welcher FanOut dem Schrumpfwert einer Papierrolle mit konstantem Schrumpf entspricht. Den so ermittelten Faktor zwischen Schrumpfwert und FanOut kann er dann für jede weitere Rolle dieser Papiersorte einsetzen und den FanOut bereits vorab kompensieren.

Zur Vereinfachung kann die Schrumpfkurve z. B. durch eine Gerade oder ein Kreissegment angenähert und einem Durchbiegungs- und einen Randversatzwert beschrieben werden.

Soll in einer Druckerei eine Papierrolle mit nicht konstanter Schrumpfung bedruckt werden, so stehen dem Drucker Kenngrößen zur Verfügung, an hand denen er gezielt korrigieren kann.

Bei nicht komplett farbig bedruckten Zeitungen kann z. B. die Rollenseite mit den kleineren Schrumpfwerten für den Farbteil gewählt werden. Bei ganzflächig bedruckten Papieren kann beispielsweise die Ausdehnung der Druckvorlage von ihrer rechteckigen Grundform zu einer Trapezform mit Hilfe der zuvor erwähnten Geraden zur Beschreibung der Schrumpfkurve kompensiert werden, um das Druckergebnis entsprechend zu verbessern. Die Gerade wird beispielsweise durch die beiden am Rollenrand liegenden Schrumpfwerte definiert. Anhand des nun bereits bekannten Zusammen hangs zwischen Schrumpfwert und FanOut ist es dem Drucker möglich, die Druckplatte entsprechend anzupassen.

Um in Querrichtung ungleichmäßig verlaufende Bahnspannungen zu kompensieren, kann u. a. auch eine sogenannte Breitstreckwalze einge setzt werden. Dabei kann das Papier die Walze im stumpfen Winkel um schlingen. Zeigt der Bogen der Breitstreckwalze in Richtung der Spitze dieses stumpfen Winkels, so wird der Bahnzug in der Mitte der Papier bahn maximal erhöht, während er zu den Papierbahnrändern hin abfällt. Zeigt der Bogen in Richtung eines Schenkels des stumpfen Winkels bzw. wird durch ein entsprechendes Schwenken der Breitstreckwalze erreicht, daß das Papier die Walze nur tangiert, so bleibt die Bahnzugverteilung der Papierbahn weitgehend unverändert. Durch Verschwenken des Bogens zwischen diesen beiden Positionen können auch beliebige Zwischenwerte dieser Bahnzugbeeinflussung erreicht werden.

Eine weitere Möglichkeit der Beseitigung einer ungleichmäßigen Papier ausdehnung besteht in einer gezielten Befeuchtung. Mit Hilfe eines der bisher bekannten Verfahren zum dosierten Auftragen auf Papierbahn (wie sie z. B. bei Streichmaschinen oder Coatern verwendet werden) kann in der Druckmaschine gezielt Feuchtigkeit auf das Papier aufgebracht werden, so daß z. B. Papierbereiche mit kleineren Schrumpfwerten stärker befeuchtet werden als Papierbereiche mit größeren Schrumpfwerten, wodurch wieder eine gleichmäßige Ausdehnung des Papiers erreicht wird.

Die betreffenden Schrumpf-Kenndaten können beispielsweise bei der Ver packung des Papiers in der Papierfabrik auf dem Rollenetikett vermerkt werden. Es kann auch die Papierbahn selbst beim Produktionsprozeß in der Papierfabrik mit relevanten Daten versehen werden. Dies könnte im einfachsten Fall dadurch erfolgen, daß im Randbereich über einen Hoch geschwindigkeitsdrucker Informationen im sichtbaren Wellenlängenbe reich aufgedruckt werden, die beim Verdrucken spätestens wieder abgeta stet werden. Grundsätzlich sind auch beliebig andere Schreibverfahren denkbar, die Informationen im nicht sichtbaren Bereich erzeugen und somit auch keinen negativen Einfluß auf die Druckqualität haben. Diese Informationen könnten nicht nur im Randbereich der Bahn, sondern je weils auch am Rand einer Rolle aufgebracht werden.

Was den Ort der Informationsaufbringung auf das Papier angeht, so ist es denkbar, daß diese in der Papiermaschine ggf. sogar an mehreren Stellen zeitgleich geschieht. Es ist beispielsweise aber auch möglich, diese Infor mationen erst beim Quer- oder Längsschneiden der Bahn z. B. am Rand der Bögen oder Rollen anzubringen. Alle für den Verdruckprozeß maßgeb lichen Prozeßschritte bei der Papierherstellung könnten in diesem Fall derart miteinander verknüpft sein, daß die relevanten Informationen zu sammen mit der Positionsinformation dem Aufzeichnungsgerät an den Schneideeinrichtungen zugeführt werden. Der Vorteil einer solchen Aus führung besteht darin, daß der Druckprozeß optimaler geführt werden kann und trotz einer großen Datenmenge eine einfache und eindeutige Zuordnung zwischen dem jeweiligen beschriebenen Eigenschaftsmerkmal und der Position besteht.

Anstatt die positionsbezogenen Informationen auf der Papierbahn zu do kumentieren, können diese beispielsweise auch über einen separaten Da tenträger, z. B. ein CD-ROM, oder über ein Datennetzwerk der Druckerei zur Verfügung gestellt werden. In diesem Fall muß eine klare Zuordnung von Datensatz zur Papierrolle bzw. Palette sichergestellt sein. Der beson dere Vorteil einer solchen Ausführung besteht neben der Optimierung des Druckprozesses darin, daß die Daten vor dem Einlaufen der Bahn oder des Bogens in die Druckmaschine bereitgestellt werden und so auch Op timierungsangriffe mit geringer Dynamik genutzt werden können.

Nachdem dem Druckbetrieb nun mehr Möglichkeiten zur Kompensation bestimmter negativer Papiereigenschaften zur Verfügung stehen, können insbesondere auch Randpapiere verwendet werden, die bisher im Ver gleich zu Papier aus dem Mittelbereich als geringerwertig eingestuft wur den.

Es ist beispielsweise folgende Schrumpfregelung denkbar: bei der Tam bourproduktion sind in vielen Fällen bereits die herzustellenden Rollen- bzw. Bogenbreiten bekannt. Die Papierschrumpfung kann nun beispiels weise so eingestellt und/oder geregelt werden, daß die Schrumpfung des Papiers der in Papierlaufrichtung beispielsweise links vorgesehenen Rolle linear zur Papiermaschinenmitte hin abnimmt, bei den benachbarten Rollen dann konstant ist und schließlich bei der in Papierlaufrichtung beispielsweise rechts vorgesehenen Rolle wieder linear zunimmt. Zur Regelung des Schrumpfes kann beispielsweise auf der Filzunterseite Luft eingeblasen werden. Dabei entsteht eine Art Luftkissen zwischen dem Filz und dem Papier, in dessen Bereich das Papier linear schrumpft. Die Luft kann je nach Beeinflussung des Feuchteprofils direkt oder durch Anbla sen eines Trockenzylinders eingebracht werden. Die Durchströmung des Trockenfilzes ist beispielsweise über den Luftdruck einstellbar. Idealerwei se müßte ein solches Luftkissen im Bereich der Randrollenbreite, mit Ausnahme des äußersten Bahnrandes, gebildet werden.

Lokale Schrumpfungsinformationen der Papierbahn können beispielsweise über die Auswertung von Markierungen ermittelt werden, die vor der Schrumpfungszone aufgebracht und nach der Schrumpfungszone ausge wertet werden. Dabei sind beispielsweise die folgenden Markierungen denkbar:
sichtbar: Farbe
unsichtbar: punktuell aufgebrachte Feuchtespitze punktuell aufgebrachte Temperaturspitze punktuell aufgebrachtes Wasserzeichen.

Überdies ist es denkbar, Markierungen vor der Schrumpfzone (Trockenpartie) aufzugeben und den lokalen Schrumpf nach der Schrumpfzone zu bestimmen.

Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung besteht somit darin, daß die Daten der Papiereigenschaften einer Papierrolle dem Drucker zur Optimie rung des Druckprozesses weitergegeben werden.

Die Erfindung ist nicht nur auf Papier einschließlich Karton, sondern grundsätzlich auch auf andere zu bedruckende Materialien anwendbar.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen un ter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigen:

Fig. 1 das Querschrumpfverhalten beim Herstellen einer Pa pierbahn,

Fig. 2 eine schematische Darstellung des Schrumpfprofils ei nes Tambours sowie eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer Annäherung der Schrumpfkurve und deren mögliche Beschreibung durch die Kenngrößen Durchbiegung und Randversatz und

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer um eine Breitstreckwalze geführten Papierbahn.

Handelt es sich bei dem Verarbeitungsprozeß beispielsweise um einen Druckprozeß, so kann erfindungsgemäß zur Optimierung des Druckpro zesses der bei der Papierherstellung entstandene Schrumpf des jeweiligen Papiers beim Bedrucken entsprechend mit berücksichtigt werden.

Wie sich aus der Fig. 2 ergibt, kann die Schrumpfkurve zur Vereinfa chung z. B. durch eine Gerade 10 oder ein Kreissegment 12' angenähert und durch einen Durchbiegungs- und einen Randversatzwert 14 bzw. 16 beschrieben werden (vgl. Fig. 2).

In dieser Fig. 2 ist in schematischer Darstellung das Schrumpfprofil SP eines Tambours gezeigt, aus dem sich nach dem Schneiden in Rollenfor mate beispielsweise zwei im mittleren Bereich liegende Geraden 10 sowie zwei Randabschnitte 12 ergeben. Im mittleren Bereich kann das Schrumpfprofil somit durch eine jeweilige Gerade 10 angenähert werden. Die beiden Randabschnitte 12 werden jeweils durch ein Kreissegment 12' angenähert und mit einem Durchbiegungs- und einem Randversatzwert 14 bzw. 16 beschrieben. Im unteren Teil der Fig. 2 ist eine solche Annä herung für den linken Randabschnitt 12 der Schrumpfkurve dargestellt.

Um über der Querrichtung ungleichmäßig verlaufende Bahnspannungen zu kompensieren, kann beispielsweise eine sogenannte Breitstreckwalze 18 (vgl. Fig. 3) verwendet werden. Eine solche in eine Bogenform verlau fende, ursprünglich zylindrische Walze wird als gängige Anwendung bis her zur Erzeugung einer ungleichmäßigen Bahnspannung verwendet. Da bei umschlingt das Papier 20 die Breitstreckwalze 18 insbesondere im stumpfen Winkel.

Zeigt der Bogen der Breitstreckwalze 18 in Richtung der Spitze dieses vor zugsweise stumpfen Winkels, so wird der Bahnzug in der Mitte der Pa pierbahn maximal erhöht, während er zu den Papierrändern hin abfällt. Zeigt der Bogen in Richtung eines Schenkels dieses Winkels bzw. wird durch das Schwenken der Breitstreckwalze erreicht, daß das Papier 20 diese Breitstreckwalze 18 nur tangiert, so bleibt die Bahnzugverteilung der Papierbahn 20 weitgehend unverändert. Durch Verschwenken des Bogens zwischen diesen beiden Positionen können auch beliebige Zwischenwerte dieser Bahnzugbeeinflussung erreicht werden.

Bei der vorliegenden rein beispielhaften Anwendung ist folgende Vorge hensweise denkbar: wird beim Bedrucken Papier mit konstantem Schrumpf verwendet, so ist mit keiner ungleichmäßigen Ausdehnung des Papiers zu rechnen. Folglich müßte auch die Bahnspannung in der Druckanlage gleichmäßig quer zur Papierlaufrichtung L verteilt sein. Die Breitstreckwalze 18 müßte dann so eingestellt werden, daß sie möglichst keinen Einfluß auf die Bahnspannung hat.

Um bei einer mit nicht konstanter Schrumpfung hergestellten Papierrolle die ungleichmäßige Bahnspannung beim Bedrucken zu kompensieren, ist beispielsweise die folgende Vorgehensweise denkbar: die Breitstreckwalze 18 wird senkrecht zur Papierlaufrichtung L auf einer Seite so in die Pa pierbahn 20 hineingestellt, daß dadurch der anhand der Fig. 2 beschrie bene Randversatz 16 ausgeglichen wird. Dann wird die Breitstreckwalze so weit geschwenkt, daß durch eine entsprechende Eintauchtiefe des Bo gens die in Fig. 2 beschriebene Durchbiegung 14 ausgeglichen wird. Auf diese Weise kann ein weitestgehend konstanter Bahnzug über die Papier bahn 20 erreicht werden.

Bezugszeichenliste

10

Gerade

12

Randabschnitt

12

' Kreissegment

14

Durchbiegung

16

Randversatz

18

Breitstreckwalze

20

Papier, Papierbahn
L Papierlaufrichtung
SP Schrumpfprofil

Claims

1. Verfahren zur Herstellung und Weiterverarbeitung von Papier (20), dadurch gekennzeichnet, daß zur Optimierung wenigstens eines Weiterverabeitungsprozesses bei der Papierherstellung ermittelte Informationen über das jeweilige Papier (20) an den jeweiligen Weiterverabeitungsprozeß übermittelt und in diesem mit berücksichtigt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Weiterverabeitungsprozeß ein Druckprozeß ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Weiterverabeitungsprozeß ein Formatierungsprozeß, insbe sondere ein Schneidprozeß, ist.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als bei der Papierherstellung ermittelte Informationen über das jeweilige Papier (20) mechanische und/oder technologische Eigen schaften an den jeweiligen Weiterverabeitungsprozeß übermittelt und in diesem mit berücksichtigt werden.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als bei der Papierherstellung ermittelte Informationen über das jeweilige Papier (20) Informationen über die Papierbestandteile oder die Papierzusammensetzung an den jeweiligen Weiterverabeitungs prozeß übermittelt und in diesem mit berücksichtigt werden.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als bei der Papierherstellung ermittelte Informationen über das jeweilige Papier (20) Informationen über wenigstens ein Eigen schafts- und/oder Zusammmensetzungslängsprofil an den jeweili gen Weiterverabeitungsprozeß übermittelt und in diesem mit be rücksichtigt werden.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als bei der Papierherstellung ermittelte Informationen über das jeweilige Papier (20) Informationen über wenigstens ein Eigen schafts- und/oder Zusammmensetzungsquerprofil an den jeweiligen Weiterverabeitungsprozeß übermittelt und in diesem mit berück sichtigt werden.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als bei der Papierherstellung ermittelte Informationen über das jeweilige Papier (20) Informationen über wenigstens ein Längs- und wenigstens ein Querprofil von die Papierbahn betreffenden Daten an den jeweiligen Weiterverabeitungsprozeß übermittelt und in diesem mit berücksichtigt werden.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die bei der Papierherstellung ermittelten Informationen nach ei nem Rollenschneidprozeß mittels Datenträgern einer jeden Rolle zu geordnet werden.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Weiterverabeitungsprozeß ein Druckprozeß ist und daß zur Optimierung dieses Druckprozesses der bei der Papierherstellung entstandene Schrumpf des jeweiligen Papiers (20) beim Bedrucken entsprechend mit berücksichtigt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß positionsbezogene Schrumpfwerte berücksichtigt werden.

12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschrumpf (SP) berücksichtigt wird.

13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein sich in Querrichtung und/oder ein sich in Bahnlauf- oder Längsrichtung (L) ergebender Schrumpfmittelwert berücksichtigt wird.

14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß anhand des Schrumpfmittelwertes der FanOut ausgeglichen wird.

15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß anhand des Schrumpfes auf die sich beim Bedrucken des Pa piers (20) ergebende papierspezifische Ausdehnung geschlossen wird.

16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß anhand des Schrumpfes sich in Querrichtung ergebende Unter schiede der Papierbahnspannung ausgeglichen werden.

17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedem hergestellten Tambour wenigstens ein die betreffenden Schrumpfwerte umfassender Datensatz zugeordnet wird.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Datensatz einen dem betreffenden Tambour zugeordneten Sortierschlüssel umfaßt.

19. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in vorgebbaren Abständen in Längsrichtung ermittelte Quer schrumpfwerte berücksichtigt werden.

20. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei vorgegebener Breite des zu bedruckenden Papiers (20) ein Mittelwert der betreffenden Schrumpfwerte in Längs- und/oder Querrichtung und/oder der Querschrumpf berücksichtigt werden.

21. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine jeweilige Schrumpfkurve (SP) berücksichtigt wird, die durch eine Gerade (10) oder ein Kreissegment (12') angenähert und mit einem Durchbiegungs- und einem Randversatzwert (14 bzw. 16) beschrieben wird.

22. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Kompensation von in Querrichtung ungleichmäßig verlau fenden Bahnspannungen wenigstens eine Breitstreckwalze (18) ein gesetzt wird.

23. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine ungleichmäßige Papierausdehnung durch gezieltes Be feuchten kompensiert wird.

24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß Papierbereiche mit kleineren Schrumpfwerten stärker befeuch tet werden als Papierbereiche mit größeren Schrumpfwerten.

25. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei vorgegebener Breite des zu bedruckenden Papiers (20) die Papierschrumpfung bei der Papierherstellung so eingestellt und/oder geregelt wird, daß die Schrumpfung bei der in Papierlauf richtung (L) betrachtet auf der einen, z. B. linken, Seite vorgesehenen Rolle linear zur Papiermaschinenmitte hin abnimmt, bei den be nachbarten Rollen konstant ist und bei der auf der anderen, z. B. linken, Seite vorgesehenen Rolle linear zunimmt.

26. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Papierbahn (20) selbst und/oder ein der betreffenden Pa pierrolle zugeordnetes Rollenetikett mit den Schrumpfdaten verse hen wird.

27. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrumpfdaten auf einem separaten Datenträger gespei chert werden.

28. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrumpfdaten über ein Datennetzwerk an die Druckerei übermittelt werden.