DE102004030008A1

DE102004030008A1 - Wide nip calender and method of calendering a web

Info

Publication number: DE102004030008A1
Application number: DE102004030008A
Authority: DE
Inventors: Jörg Dr.-Ing. Rheims
Original assignee: Voith Paper Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2004-06-22
Filing date: 2004-06-22
Publication date: 2006-01-12
Also published as: DE502005002876D1; EP1609907B1; EP1609907A1; ATE386839T1

Abstract

Compensation is provided for thinning of the pressure shoe (9) roller (2) casing (5), which operates against a counter-roller (3), forming a wide nip (4). Compensation includes a casing (5) which is thicker near its edges than in the middle. One of the surfaces bordering the wide nip deforms in a direction in which central area pressing becomes more uniform. Compensation reduces towards the axial center of the working region. Further compensation variants are cited. The casing includes a reinforcing inlay, e.g. a fabric. The compensation is located in the half of the casing thickness, which is remote from the counter roller. It acts inside the casing and/or on the pressure shoe, which it heats. In the central region it exerts reduced pressure towards the counter roller. It produces greater pressure at the edges of the working region. The compensation produces a locally-enlarged oil cushion between the shoe and the casing. The pressure shoe projects further towards the counter roller at the edges, where it is thicker than in the center. The compensation acts on the counter roller, heating it more at the ends than in the central region. The compensation provides an expansion zone for the casing, outside the working region. Compensation is controlled as a function of measured product thicknesses. An independent claim is included for the corresponding method of glazing (or satinizing).

Description

Die Erfindung betrifft einen Breitnipkalander mit einer Schuhwalze, die einen umlaufenden Mantel und einen Anpreßschuh aufweist, und einer Gegenwalze, die mit der Schuhwalze zusammen einen Breitnip bildet, wobei der Anpreßschuh in Richtung auf die Gegenwalze verlagerbar ist und den Mantel in einem Arbeitsbereich aus einer Kreisform heraus radial nach außen verformt.The The invention relates to a nip calender with a shoe roll, which has a circumferential jacket and a pressure shoe, and a Mating roll, which together with the shoe roll forms a nip, the pressure shoe in the direction of the counter roll is displaceable and the coat in one Working area deformed radially outward from a circular shape out.

Ein Breitnipkalander wird beispielsweise verwendet, um eine Papier- oder Kartonbahn zu satinieren. Die Satinage im Breitnipkalander hat gegenüber einer Satinage in einem "normalen" Kalander, der zwei zusammenwirkende Walzen aufweist, den Vorteil, daß die Behandlungszeit verlängert werden kann, während die im Breitnip herrschenden Druckspannungen in der Regel geringer sind als die in einem zwischen zwei Walzen ausgebildeten Nip. Dies führt dazu, daß die Bahn im Breitnip einen gerin geren Volumenverlust erleidet. Die Oberflächeneigenschaften, die in einem Breitnip erzeugt werden, sind jedoch durchaus vergleichbar mit den Oberflächeneigenschaften, die in einem "normalen" Kalander erreicht werden.One For example, a broad nip calender is used to or to calender cardboard web. The calendering in the nip calender has opposite one Satinage in a "normal" calender, the two has cooperating rollers, the advantage that the treatment time extended can be while the prevailing in the broad nip compressive stresses usually lower are as the formed in a nip between two rollers. This leads to, that the Rail in the nip a clotting Geren volume loss suffers. The surface properties, which are produced in a nip, however, are quite comparable with the surface properties, which can be achieved in a "normal" calender.

Die Gegenwalze ist in der Regel beheizt. Die an der Oberfläche der Gegenwalze herrschenden Temperaturen sind dabei so hoch, daß die Gefahr besteht, daß der Mantel beschädigt wird, wenn er mit der Gegenwalze in Kontakt kommt. Solange sich die Materialbahn, die im Breitnip satiniert wird, zwischen dem Mantel und der Gegenwalze befindet, ist das Risiko einer Beschädigung vergleichsweise klein, weil die Materialbahn einen direkten Kontakt zwischen dem Mantel und der Gegenwalze verhindert. Allerdings muß man außerhalb der Breite der Materialbahn dafür sorgen, daß ein Kontakt zwischen der Gegenwalze und dem Mantel nicht stattfindet. Um diese Voraussetzung zu erfüllen, wird der Mantel durch den Anpreßschuh nach außen in Richtung auf die Gegenwalze gedrückt, so daß der Mantel im Bereich der Gegenwalze an beiden Enden konusförmige Abschnitte aufweist.The Counter roll is usually heated. The on the surface of the Counter roll prevailing temperatures are so high that the danger exists that the Coat damaged when it comes in contact with the counter roll. As long as yourself the web, which is satined in the nip, between the coat and the counter roll is located, the risk of damage is comparatively small, because the material web has a direct contact between the Cloak and the counter roll prevented. However, you have to go outside the width of the web for it take care of that Contact between the mating roll and the mantle does not take place. To fulfill this requirement, the jacket is pushed through the pressure shoe outward pressed in the direction of the counter roll, so that the jacket in the region of the counter roll cone-shaped at both ends Has sections.

Man hat nun festgestellt, daß sich vor allem bei relativ dünnen Papieren, insbesondere bei dünnen grafischen Papieren, Probleme bei der Aufrollung ergeben, wenn diese Papiere in einem Breitnipkalander behandelt worden sind.you has now found that especially at relatively thin Papers, especially on thin ones graphic papers, problems arise when reeling when this Papers have been treated in a Breitnipkalander.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Probleme bei der Aufrollung von Materialbahnen zu vermindern, die in einem Breitnip satiniert worden sind.Of the Invention is based on the object problems in the reeling of webs that satiate in a wide nip have been.

Diese Aufgabe wird bei einem Breitnipkalander der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß eine Mantelverdünnungskompensation vorgesehen ist.These Task is a Breitnipkalander of the type mentioned solved by that one Shell thinning compensation is provided.

Man geht bei einem derartigen Breitnipkalander davon aus, daß die Probleme bei der Aufrollung auf eine Verdickung der Materialbahn am Rand zurückzuführen sind. Bei dünnen grafischen Papieren, die eine Dicke von ca. 50 bis 55 μm in der Bahnmitte aufweisen, ist zu beobachten, daß sie am Rand bis zu ca. 5 μm dicker sind. Der zu dicke Rand führt dann zu Problemen bei der Aufrollung. Auch ein zweiter Durchgang durch einen Breitnip-Kalander ist gelegentlich problematisch. Des weiteren kann man beobachten, daß die Rauhigkeit im Randbereich größer und der Glanz geringer ist. Diese beschriebenen Effekte sind allerdings nur in den Randbereichen zu beobachten, nicht jedoch über die Bahnbreite. Man führt dies darauf zurück, daß sich der Mantel in den Randbereichen der Materialbahn etwas verdünnt, weil er durch den Anpreßschuh aus seiner kreiszylindrischen Form heraus verformt wird. Man nimmt nun an, daß diese dünneren Mantelabschnitte zur Folge haben, daß die Materialbahn am Rand weniger stark komprimiert wird. Auch die Satinageeffekte sind in diesem Randbereich weniger stark ausgeprägt. Beheben kann man diese Probleme nun dadurch, daß man die Verdünnung des Mantels kompensiert. Zusätzlich erhält man als besonderen Vorteil, daß der Glanz über die Breite der Bahn gleichmäßiger wird. Für die Kompensation der Mantelverdünnung gibt es eine Reihe von Möglichkeiten.you goes with such a Breitnipkalander assume that the problems in the reeling on a thickening of the web at the edge are attributed. In thin graphic papers having a thickness of about 50 to 55 microns in the Bahnmitte, it can be observed that they are up to about 5 microns thicker at the edge are. The too thick edge leads then problems with the reeling. Also a second round through a broad-nip calender is occasionally problematic. Of Another one can observe that the roughness in the edge area bigger and the gloss is lower. These described effects are however to observe only in the peripheral areas, but not over the Web width. Man leads this back to that yourself the coat in the margins of the web somewhat thinned, because he by the pressure shoe is deformed out of its circular cylindrical shape out. One takes Now, that this thinner Jacket sections have the consequence that the material web at the edge less compressed. Also the calendering effects are in this one Edge area less pronounced. You can fix this Problems now in that one the dilution of the jacket compensated. additionally receives one particular advantage that the shine on the Width of the track becomes more uniform. For the compensation the jacket dilution There are a number of possibilities.

Beispielsweise kann man einen Mantel verwenden, der im Bereich der seitlichen Enden des Arbeitsbereichs eine größere Dicke als in einem mittleren Bereich des Arbeitsbereichs aufweist. Man vorkompensiert also die Verdünnung des Mantels dadurch, daß man den Mantel dort dicker macht, wo im Betrieb eine Verdünnung zu befürchten ist. Dies hat dann zur Folge, daß der Mantel im gesamten Arbeitsbereich die gleiche Dicke aufweist und negative Effekte durch einen zu dünnen Mantel am Rand nicht auftreten können.For example you can use a coat that is in the area of the lateral ends the work area has a greater thickness as in a middle area of the workspace. you precompensates the dilution of the coat by the fact that one thickens the mantle where it dilutes during operation fear is. This has the consequence that the coat throughout the work area has the same thickness and negative effects due to a too thin jacket can not occur at the edge.

Auch ist von Vorteil, wenn die Mantelverdünnungskompensation eine der Flächen, die den Breitnip begrenzt, in eine Richtung verformt, in der die mittlere Flächenpressung gleichmäßiger wird. Man stellt also die "Dicke" des Breitnips über die gesamte Arbeitsbreite sozusagen "konstant" ein.Also is advantageous if the jacket dilution compensation is one of the surfaces, which bounds the broad nip, deformed in a direction in which the middle surface pressure becomes even. So you put the "thickness" of the broad nip on the total working width, so to speak, "constant".

Auch ist von Vorteil, wenn die Mantelverdünnungskompensation eine in Richtung auf die axiale Mitte des Arbeitsbereichs abnehmende Wirkung aufweist. Es läßt sich nämlich beobachten, daß auch die Mantelverdünnung nicht abrupt aufhört, sondern der Mantel von der "Knickstelle" am Ende des Anpreßschuhs ausgehend eine zunehmende Dicke in Richtung auf die axiale Mitte des Arbeitsbereichs erfährt. Beispielsweise beträgt die Länge, in der sich der Mantel wieder auf seine normale Dicke begibt, etwa 20 bis 35 mm. Wenn man nun die Wirkung der Materialkompensation abnehmen läßt, dann wird der Tatsache Rechnung getragen, daß mit zunehmender Annäherung an die axiale Mitte des Mantels die Verdünnung des Mantels schwächer wird.It is also advantageous if the jacket dilution compensation has a decreasing effect in the direction of the axial center of the working region. It can be observed namely that the sheath dilution does not abruptly cease, but the coat of the "kink" at the end of the Anpreßschuhs starting an increasing thickness in Rich tion on the axial center of the work area learns. For example, the length in which the jacket returns to its normal thickness, about 20 to 35 mm. Taking away the effect of compensating for material, account is taken of the fact that, as the axial center of the shell approaches, the thinning of the shell becomes weaker.

Vorzugsweise weist der Mantel eine Verstärkungseinlage auf. Eine derartige Verstärkungseinlage, die beispielsweise durch eine Gewebelage gebildet sein kann, bewirkt, daß der Mantel hier weniger gedehnt werden kann. Damit beschränkt man die Dehnung auf einen Dickenbereich des Mantels, der radial außerhalb der Verstärkungseinlage liegt. Unter günstigen Umständen wird der Mantel radial innerhalb der Verstärkungseinlage sogar gestaucht, wenn er durch den Anpreßschuh verformt wird. Dadurch läßt sich die Gesamtverdünnung des Mantels etwas kleiner halten, so daß man die Materialverdünnungskompensation mit geringerem Aufwand betreiben kann.Preferably the jacket has a reinforcing insert on. Such a reinforcement insert, which may be formed by a fabric layer, for example, causes that the Coat here can be stretched less. This limits you the strain on a thickness region of the shell, the radially outward the reinforcing insert lies. Under cheap circumstances the sheath is even radially compressed inside the reinforcing insert, if he goes through the pressure shoe is deformed. This can be done the total dilution of the jacket to keep a little smaller, so that the material dilution compensation can operate with less effort.

Vorzugsweise ist die Verstärkungseinlage in der von der Gegenwalze abgewandten Hälfte der Dicke des Mantels angeordnet. Beispielsweise kann die Verstärkungseinlage in einem Bereich von 10 bis 50 % der Dicke des Mantels angeordnet sein. Man vermeidet damit eine negative Beeinflussung des Satinagevorgangs durch die Verstärkungseinlage.Preferably is the reinforcement insert in the half facing away from the counter roll half of the thickness of the shell arranged. For example, the reinforcing insert in a range be arranged from 10 to 50% of the thickness of the shell. One avoids thus a negative influence on the calendering process by the Reinforcing insert.

Vorzugsweise wirkt die Mantelverdünnungskompensation an der Innenseite des Mantels. Dort steht genügend Platz zur Verfügung, nämlich im Innern der Schuhwalze. Maßnahmen, die von außen wirken, sind dann nicht unbedingt erforderlich.Preferably the shell dilution compensation works on the inside of the coat. There is enough space available, namely in the Interior of the shoe roll. Activities, that work from the outside, are not necessary then.

Hierbei ist bevorzugt, daß die Mantelverdünnungskompensation auf den Anpreßschuh wirkt. Durch eine Beeinflussung des Zusammenspiels zwischen dem Anpreßschuh und dem Mantel läßt sich in den geschilderten kleinen Größenordnungen durchaus eine Verdünnung des Mantels kompensieren.in this connection it is preferred that the Shell thinning compensation on the pressure shoe acts. By influencing the interaction between the pressure shoe and the coat can be in the described small orders of magnitude quite a dilution of the jacket compensate.

Hierbei ist bevorzugt, daß die Mantelverdünnungskompensation den Anpreßschuh beheizt. Durch die Beheizung vergrößert der Anpreßschuh sein Volumen und drückt dann sozusagen stärker gegen die Gegenwalze.in this connection it is preferred that the Shell thinning compensation the pressure shoe heated. By heating increases the pressure shoe be Volume and pushes then, so to speak, stronger against the counter roll.

Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, daß die Mantelverdünnungskompensation im mittleren Bereich eine verminderte Anpreßkraft in Richtung auf die Gegenwalze erzeugt. Im mittleren axialen Bereich des Arbeitsbereichs wird der Anpreßschuh also in geringerem Maße in Richtung auf die Gegenwalze belastet, als an den axialen Enden des Arbeitsbereichs. Auch dies führt dazu, daß die Dicke der Materialbahn im Breitnip gleichmäßiger gehalten werden kann und die Oberflächeneigenschaften über die Breite der Materialbahn praktisch konstant gehalten werden können.alternative or additionally can be provided that the Shell thinning compensation in the middle area a reduced contact pressure in the direction of the Counter roll generated. In the middle axial area of the work area becomes the pressure shoe so to a lesser extent loaded in the direction of the counter roll, as at the axial ends of the workspace. This too leads to that the Thickness of the material web can be kept uniform in the extended nip and the surface properties over the Width of the web can be kept practically constant.

Hierbei ist von Vorteil, daß die Mantelverdünnungskompensation an den seitlichen Enden des Arbeitsbereichs eine erhöhte Anpreßkraft erzeugt. Der Anpreßschuh wird also etwas "aufgebogen" oder auf jeden Fall so belastet, daß die Mantelverdünnung kompensiert wird.in this connection is an advantage that the Shell thinning compensation generates an increased contact pressure at the lateral ends of the working area. The contact shoe So something is "bent over" or definitely burdened so that the Sheath dilution compensated becomes.

Vorzugsweise erzeugt die Mantelverdünnungskompensation ein vergrößertes Ölpolster zwischen dem Anpreßschuh und dem Mantel. Ein derartiges Ölpolster ist in der Regel zwischen dem Anpreßschuh und dem Mantel vorhanden, um die Reibung zwischen dem Anpreßschuh und dem Mantel herabzusetzen. Wenn man nun ein größeres, d.h. dickeres oder mit größerer Kraft wirkendes Ölpolster an den axialen Enden des Arbeitsbereichs erzeugt, dann kann man mit Hilfe dieses verdickten Ölpolsters die Mantelverdünnung problemlos kompensieren.Preferably generates the shell dilution compensation an enlarged oil pad between the pressure shoe and the coat. Such an oil pad is usually present between the pressure shoe and the jacket, to reduce the friction between the pressure shoe and the jacket. If you now have a larger, i. thicker or with greater force acting oil pad on created the axial ends of the workspace, then you can with Help this thickened oil pad the shell thinning compensate easily.

Vorzugsweise steht der Anpreßschuh im Bereich der seitlichen Enden des Arbeitsbereichs weiter in Richtung auf die Gegenwalze vor. Der Anpreßschuh ist also nicht nur in Umfangsrichtung der Gegenwalze gewölbt, sondern er weist eine entsprechende "Wölbung" auch in Axialrichtung der Gegenwalze auf. Diese Wölbung beschränkt sich allerdings auf relativ kleine Bereiche an den axialen Enden des Anpreßschuhs. Durch diese Verformung in Richtung auf die Gegenwalze läßt sich die Verdünnung des Mantels ebenfalls kompensieren. Eine derartige "Wölbung" läßt sich beispielsweise dadurch realisieren, daß die Randstützelemente unter dem Anpreßschuh mit mehr Druck versorgt oder weiter ausgefahren werden.Preferably is the pressure shoe in the area of the lateral ends of the work area continue toward on the counter roll before. The pressure shoe is therefore not only in Curved circumferential direction of the backing roll, but he has a corresponding "curvature" also in the axial direction the counter roll on. This vault limited but on relatively small areas at the axial ends of the pressure shoe. By this deformation in the direction of the counter roll can be the dilution also compensate for the coat. Such a "curvature" can be for example, realize that the edge support elements under the pressure shoe be supplied with more pressure or further extended.

Hierbei ist bevorzugt, der Anpreßschuh im Bereich seiner seitlichen Enden dicker als in einem mittleren Bereich ist. Dies ist eine Ausführungsform, die beispielsweise durch Schleifen hergestellt werden kann.in this connection is preferred, the pressure shoe thicker in the area of its lateral ends than in a middle one Area is. This is an embodiment that can be made for example by grinding.

Die Mantelverdünnungskompensation kann auch auf die Gegenwalze wirken.The Shell thinning compensation can also act on the counter roll.

Hierbei ist bevorzugt, daß die Mantelverdünnungskompensation die Gegenwalze beheizt, wobei die Beheizung im Bereich der seitlichen Enden des Arbeitsbereichs stärker als in einem mittleren Bereich des Arbeitsbereichs ist. Dort, wo die Beheizung stärker ist, wird der Durchmesser der Gegenwalze vergrößert. Da diese Vergrößerung nur wenige μm betragen muß, reicht die Beheizung der Gegenwalze aus. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, die Gegenwalze mit einem vergrößerten Durchmesserbereich am axialen Rand zu versehen.in this connection it is preferred that the Shell thinning compensation the counter roll heated, the heating in the lateral End of the workspace stronger as being in a middle area of the workspace. There where the heating stronger is, the diameter of the counter roll is increased. Because this enlargement only few μm must be the heating of the counter roll is sufficient. Alternatively or additionally it is possible the counter roll with an enlarged diameter range to be provided on the axial edge.

Eine weitere Maßnahme besteht darin, daß die Mantelverdünnungskompensation eine Dehnungszone des Mantels außerhalb des Arbeitsbereichs anordnet. Man verlagert also die Verdünnung, die durch die Dehnung verursacht wird, in einen Bereich außerhalb des Arbeitsbereichs.A further consequences is that the Shell thinning compensation a stretch zone of the jacket outside the work area arranges. So you shift the dilution, by the strain is caused in an area outside of the workspace.

Auch kann die Mantelverdünnungskompensation eine dem Breitnip nachgeschaltete Dickenmeßeinrichtung aufweisen, die die Dicke einer den Breitnip durchlaufenden Materialbahn mißt, wobei die Mantelverdünnungskompensation in Abhängigkeit der ermittelten Dicke ihre Wirkung verändert. Damit erhält man einen Regelkreis, der dafür sorgt, daß die zu satinierende Materialbahn über ihre gesamte Breite trotz der Verdünnung des Mantels eine gleichbleibende Dicke erhält.Also can the jacket dilution compensation have a the nip downstream thickness gauge, the the thickness of a material web passing through the wide nip measures, wherein the Shell thinning compensation dependent on the determined thickness changes its effect. This gives you one Control loop, for that ensures that the to be satinized web over their entire width despite the thinning of the jacket a consistent Thickness gets.

Bei einem Verfahren zum Satinieren einer Materialbahn in einem Breitnipkalander mit einer Schuhwalze, die einen umlaufenden Mantel und einen Anpreßschuh aufweist, und einer Gegenwalze, die mit der Schuhwalze zusammen einen Breitnip bildet, wobei man den Anpreßschuh in Richtung auf die Gegenwalze verlagert und den Mantel in einem Arbeitsbereich aus einer Kreisform heraus radial nach außen verformt, wird die obengenannte Aufgabe dadurch gelöst, daß man eine Mantelverdünnung kompensiert.at a method of satinizing a web of material in a nip calender with a shoe roll having a circumferential jacket and a pressure shoe, and a counter roll, which together with the shoe roll a nip forms, where the pressure shoe shifted towards the counter roll and the coat in one Working area deformed radially outward from a circular shape, the above object is achieved by compensating for a jacket dilution.

Mit dieser Maßnahme vermeidet man, daß die Verdünnung des Mantels, die sich durch das Herausformen des Mantels aus der Kreisform heraus ergibt, negative Auswirkungen auf die Satinage, insbesondere auf die Dickengestaltung, der durch den Breitnip laufenden Materialbahn hat. Zur Mantelverdünnung kann man die oben im Zusam menhang mit dem Breitnipkalander vorgestellten Maßnahmen verwenden.With this measure one avoids that the dilution of the mantle, which is characterized by the forming out of the mantle from the Circular shape results, negative effects on the calendering, especially on the thickness design, which is going through the wide nip Material web has. For jacket dilution you can see the above presented in connection with the Breitnipkalander activities use.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Hierin zeigen:The Invention will be described below with reference to a preferred embodiment described in conjunction with the drawing. Herein show:

1 eine schematische Schnittansicht durch einen Breitnipkalander und 1 a schematic sectional view through a Breitnipkalander and

2 einen vergrößerten Ausschnitt Z aus 1. 2 an enlarged section Z out 1 ,

Ein Breitnipkalander 1 weist eine Schuhwalze 2 auf, die mit einer Gegenwalze 3 einen Breitnip 4 bildet, durch den eine nicht näher dargestellte Materialbahn geführt wird, um dort satiniert zu werden. Bei der Materialbahn handelt es sich beispielsweise um eine Bahn aus Papier oder Karton.A Breitnipkalander 1 has a shoe roll 2 on that with a counter-roller 3 a nip 4 forms, is guided by a non-illustrated material web to be satined there. The material web is, for example, a web of paper or cardboard.

Die Gegenwalze 3 ist durch nicht näher dargestellte Maßnahmen beheizt. Zur Beheizung läßt sich ein Wärmeträgermedium verwenden, beispielsweise eine heiße Flüssigkeit oder ein heißes Gas, beispielsweise Dampf. Auch eine Beheizung von außen mit Hilfe von Induktiv- oder Infrarot-Heizeinrichtungen ist möglich.The counter roll 3 is heated by means not shown. For heating, a heat transfer medium can be used, for example a hot liquid or a hot gas, for example steam. A heating from the outside by means of inductive or infrared heaters is possible.

Die Schuhwalze 2 weist einen Mantel 5 auf, der an seinen beiden axialen Enden durch Stirnscheiben 6 abgeschlossen ist, die über Lager 7 auf einer stationären Achse 8 abgestützt sind.The shoe roll 2 has a coat 5 on, at its two axial ends through end discs 6 is completed, the over stock 7 on a stationary axis 8th are supported.

Der Mantel 5 wird durch einen Anpreßschuh 9 in Richtung auf die Gegenwalze 3 gedrückt, d.h. durch den Anpreßschuh 9 ist man in der Lage, mit einem gewissen Druck auf die dem Breitnip 4 durchlaufende Materialbahn zu wirken.The coat 5 is by a pressure shoe 9 towards the counter roll 3 pressed, ie by the pressure shoe 9 one is able, with a certain pressure on the the Breitnip 4 to act through continuous material web.

Der Anpreßschuh 9 ist auf der Achse 8 abgestützt und wird durch Druckgeber 10 belastet und vor allem auch von der Achse 8 weg verlagert, so daß der Mantel 5, wie in 1 dargestellt, aus seiner Kreisform verformt wird. An den beiden axialen Enden ergeben sich dann im Schnitt konische Abschnitte 11, weil die axial äußeren Enden des Mantels 5 an den Stirnscheiben 6 befestigt sind und somit nicht weiter radial nach außen verlagert werden können. Durch diese Ausformung des Mantels 5 verhindert man, daß der Mantel 5 außerhalb eines Arbeitsbereichs, in dem die Materialbahn angeordnet ist, mit der heißen Gegenwalze 3 in Kontakt kommt.The contact shoe 9 is on the axis 8th supported and is by pressure transducer 10 loaded and above all from the axle 8th shifted away so that the coat 5 , as in 1 shown deformed from its circular shape. At the two axial ends then arise in section conical sections 11 because the axially outer ends of the shell 5 at the end disks 6 are fixed and thus can not be moved further radially outward. Due to this shape of the jacket 5 it prevents the coat 5 outside a work area in which the material web is arranged, with the hot counter roll 3 comes into contact.

2 zeigt nun den Endbereich des Anpreßschuhs 9 mit dem Mantel 5 und der Gegenwalze 3. Aufgrund der Verformung des Mantels 5 ergibt sich im Abschnitt 11 eine Dehnung, die durch ein schraffiertes Kreisringsegment 12 symbolisiert ist. Selbstverständlich beschränkt sich die Dehnung nicht auf dieses Kreisringsegment 12, sondern erstreckt sich um eine Kante 13 an den axialen Stirnseiten des Anpreßschuhs 9 herum über etwa 20 bis 35 mm. Da das Material des Mantels 5 eine Volumenkonstanz aufweist, ist mit der Dehnung, also einer Vergrößerung der axialen Länge des Mantels 5 eine Verringerung seiner Dicke verbunden. Sie entspricht dem Volumen, das durch das Kreisringsegment 12 zusätzlich erforderlich wäre. Diese Abnahme der Dicke ist nicht be sonders groß. Sie liegt im Bereich von etwa 2 bis 30 μm. Sie ist um so größer, je steiler der Winkel ist, mit dem der Mantel 5 ausgelenkt wird. Sie ist auch um so größer, je dicker der Mantel ursprünglich ist. Sie ist wiederum größer, je stärker der Anpreßschuh 9 angehoben wird. Auch eine relativ kleine Abnahme der Dicke führt aber dazu, daß die den Breitnip 4 durchlaufende Materialbahn an den seitlichen Rändern etwas weniger stark komprimiert wird. Bei dünnen grafischen Papieren, die eine Dicke von etwa 50 bis 55 μm aufweisen, kann man eine Verdickung am Rand um etwa 5 μm beobachten. Der zu dicke Rand führt zu Problemen bei der Aufrollung sowie beim zweiten Durchgang durch den Breitnipkalander 1. Des weiteren ist die Rauhigkeit im Randbereich größer und der Glanz geringer. Allerdings beschränken sich diese Effekte auf einen Bereich von etwa 25 mm von der Kante der Materialbahn. 2 now shows the end of the pressure shoe 9 with the coat 5 and the counter roll 3 , Due to the deformation of the jacket 5 follows in the section 11 an elongation caused by a hatched circular segment 12 is symbolized. Of course, the strain is not limited to this annulus segment 12 but extends around an edge 13 at the axial end faces of the pressure shoe 9 around about 20 to 35 mm. Because the material of the coat 5 has a volume constancy, is with the strain, so an increase in the axial length of the shell 5 a reduction in its thickness. It corresponds to the volume passing through the circular segment 12 additionally required. This decrease in thickness is not particularly large. It is in the range of about 2 to 30 microns. It is the greater, the steeper the angle, with which the coat 5 is deflected. It is the bigger, the thicker the coat is originally. In turn, it is larger, the stronger the pressure shoe 9 is raised. Even a relatively small decrease in the thickness but that leads to the Breitnip 4 continuous material web is slightly less compressed at the lateral edges. For thin graphic papers, which have a thickness of about 50 to 55 microns, one can observe a thickening at the edge by about 5 microns. The too thick edge leads to problems with the reeling and the second passage through the Breitnipkalander 1 , Furthermore, the roughness in the edge region is greater and the gloss is lower. However, these effects are limited to a range of about 25 mm from the edge of the web.

Ein derartiger Fehler ist weder auf eine thermische Bombage der Gegenwalze 3 noch auf eine Verformung des Anspreßschuhs 9 im Randbereich zurückzuführen. Man führt einen derartigen Fehler vielmehr hauptsächlich auf die oben erwähnte Verdünnung des Mantels 5 zurück.Such an error is neither on a thermal camber of the counter roll 3 still on a deformation of the pressure shoe 9 attributed in the border area. Rather, such an error is mainly due to the above-mentioned dilution of the jacket 5 back.

Um diese Erscheinung zu beseitigen, kompensiert man nun die Verdünnung des Mantels. Diese Maßnahme wird kurz als "Mantelverdünnungskompensation" bezeichnet. Sie kann auf unterschiedliche Weise realisiert werden, die im folgenden kurz beschrieben werden.Around To eliminate this phenomenon, one now compensates for the dilution of the Jacket. This measure is referred to as "shell dilution compensation" for short. she can be realized in different ways, in the following be briefly described.

Man kann entweder die Gegenwalze oder den Anpreßschuh oder den Mantel 5 im Bereich des axialen Endes des Arbeitsbereichs so verformen, daß der Breitnip 4 über seine Arbeitsbreite eine konstante Dicke erhält.You can either the counter roll or the pressure shoe or the jacket 5 deform in the region of the axial end of the working area so that the nip 4 receives a constant thickness over its working width.

In jedem Fall ist es günstig, wenn die Mantelverdünnungskompensation eine Wirkung aufweist, die in Richtung auf die axiale Mitte der Gegenwalze 3 abnimmt und sich zweckmäßigerweise auf den genannten kleinen Randbereich in der Größenordnung von 20 bis 50 mm beschränkt.In any case, it is favorable if the jacket dilution compensation has an effect in the direction of the axial center of the counter roll 3 decreases and expediently limited to said small edge region in the order of 20 to 50 mm.

Man kann beispielsweise einen Mantel verwenden, der im Bereich des Kreisringsegment 12, gegebenenfalls auch noch in den Abschnitten 11 und in den auf der den Abschnitten 11 gegenüberliegenden Seiten der Kreisringsegmente 12, eine geringfügig vergrößerte Dicke aufweist. Damit wird die Mantelverdünnung sozusagen vorkompensiert, d.h. im verformten Zustand hat der Mantel dann jedenfalls im Arbeitsbereich überall die gleiche Dicke.For example, it is possible to use a sheath which is in the region of the circular ring segment 12 , if necessary also in the sections 11 and in the sections 11 opposite sides of the circular ring segments 12 , has a slightly increased thickness. Thus, the jacket dilution is precompensated, so to speak, ie in the deformed state, the jacket then has at least in the work area everywhere the same thickness.

Der Mantel 5 kann eine Verstärkungseinlage 14 aufweisen. Eine derartige Verstärkungseinlage 14 kann beispielsweise durch ein Gewebe gebildet sein. Die Verstärkungseinlage 14 befindet sich dabei in der Hälfte des Mantels 5, die von der Gegenwalze 3 abgewandt ist. Wenn der Mantel beispielsweise eine Dicke von 5 mm aufweist, dann verbleibt von der Verstärkungseinlage 14 zur Oberseite des Mantels 5, die der Gegenwalze 3 zugewandt ist, eine Materialdicke von etwa 3 mm.The coat 5 can be a reinforcement insert 14 exhibit. Such a reinforcement insert 14 can be formed for example by a tissue. The reinforcement insert 14 is in the middle of the coat 5 that from the counter roll 3 turned away. For example, if the jacket has a thickness of 5 mm, then it remains from the reinforcing insert 14 to the top of the coat 5 that of the counter roll 3 facing, a material thickness of about 3 mm.

Man kann nun in erster Nährung davon ausgehen, daß sich der Mantel im Bereich der Verstärkungseinlage 14 nicht dehnt, sondern nur radial außerhalb der Verstärkungseinlage 14. Unter günstigen Umständen wird der Mantel radial innerhalb der Verstärkungseinlage 14 gestaucht, so daß die Mantelverdünnung weniger stark ins Gewicht fällt.One can now assume in the first Nährung that the coat in the range of reinforcing insert 14 does not stretch, but only radially outside the reinforcement insert 14 , Under favorable circumstances, the jacket becomes radially inside the reinforcing insert 14 compressed, so that the shell dilution is less significant.

Man kann nun an der Innenseite des Mantels 5 Maßnahmen angreifen lassen, um die Mantelverdünnung zu kompensieren. Eine erste Maßnahme, die durch einen Pfeil 15 symbolisiert ist, besteht darin, daß man den Anpreßschuh 9 an seinen axialen Enden beheizt. Dies führt zu einer geringfügigen Verdickung des Anpreßschuhs 9 im Bereich seiner axialen Enden und so zu einer Kompensation der Verdünnung des Mantels. Man kann auch, wie dies durch einen Pfeil 16 dargestellt ist, in der axialen Mitte des Anpreßschuhs eine verminderte Anpreßkraft in Richtung auf den Anpreßschuh 9 wirken lassen oder an den axialen Enden, wie dies durch einen Pfeil 17 dargestellt ist, eine vergrößerte Anpreßkraft auf den Anpreßschuh 9 wirken lassen. Beide Maßnahmen führen dazu, daß der Breitnip 4 über seine axiale Länge (das ist die Erstreckung parallel zur Achse 18 der Gegenwalze 3) eine konstante Dicke aufweist.You can now on the inside of the coat 5 Allow action to be taken to compensate for the shell dilution. A first measure by an arrow 15 is symbolized, is that the pressure shoe 9 heated at its axial ends. This leads to a slight thickening of the pressure shoe 9 in the region of its axial ends and so to compensate for the thinning of the shell. You can also, like this by an arrow 16 is shown, in the axial center of the pressure shoe, a reduced contact pressure in the direction of the pressure shoe 9 let act or at the axial ends, as indicated by an arrow 17 is shown, an increased contact pressure on the pressure shoe 9 let it work. Both measures cause the Breitnip 4 over its axial length (that is the extension parallel to the axis 18 the counter roll 3 ) has a constant thickness.

Man kann auch, wie dies durch einen Pfeil 19 angedeutet ist, zwischen dem Anpreßschuh 9 und dem Mantel 5 ein vergrößertes und damit dickeres Ölpolster einspeisen. Zwischen dem Anpreßschuh 9 und dem Mantel 5 wird in der Regel ohnehin eine Schmierung erzeugt, beispielsweise durch ein hydrostatisches oder hydrodynamisches Ölpolster. Wenn man nun im Bereich der axialen Enden Öl un ter einem größeren Druck oder mit einem größeren Volumen einspeist, dann wird der Mantel 5 in geringem Maße stärker gegen die Gegenwalze 3 bewegt.You can also, like this by an arrow 19 is indicated, between the pressure shoe 9 and the coat 5 feed an enlarged and thus thicker oil pad. Between the pressure shoe 9 and the coat 5 As a rule, a lubrication is generated anyway, for example, by a hydrostatic or hydrodynamic oil pad. Now, if one feeds oil under a larger pressure or with a larger volume in the region of the axial ends, then the jacket 5 to a lesser extent stronger against the counter roll 3 emotional.

Man kann, wie dies durch einen Pfeil 20 dargestellt ist, den Anpreßschuh 9 auch in einem geringen Maße in Richtung auf die Gegenwalze 3 vorwölben, insbesondere dadurch, daß der Anpreßschuh 9 in diesem Bereich eine etwas vergrößerte Dicke aufweist.You can, like this by an arrow 20 is shown, the pressure shoe 9 even to a small extent in the direction of the counter roll 3 bulge, in particular in that the pressure shoe 9 has a slightly increased thickness in this area.

Alternativ oder zusätzlich kann man die Mantelverdünnungskompensation auch auf die Gegenwalze 3 wirken lassen, beispielsweise mit Hilfe von Heizelementen 21, die auf die axialen Endbereiche der Gegenwalze 3 wirken, also die Endbereiche stärker beheizen als einen mittleren Bereich.Alternatively or additionally, the jacket dilution compensation can also be applied to the counter roll 3 let act, for example by means of heating elements 21 placed on the axial end portions of the backing roll 3 act, ie heat the end areas stronger than a central area.

Eine derartige Beheizung führt zu einer Durchmesservergrößerung der Gegenwalze 3 und damit auch zu einer Vergleichmäßigung des Breitnips 4 über seine axiale Länge.Such heating leads to an increase in diameter of the counter roll 3 and thus also to a homogenization of the Breitnips 4 over its axial length.

In nicht näher dargestellter Weise kann man auch die Verdünnungszone des Mantels axial nach außen verlagern.In not closer As shown, you can also the dilution zone of the shell axially outward relocate.

In manchen Fällen reicht es auch aus, den Glätteffekt am Bahnrand zu verbessern. Dies läßt sich beispielsweise durch zonenweises Beheizen der Gegenwalze, also mehr Temperatur am Rand durch die Heizelemente 21, realisieren. Mit der höheren Temperatur erhöht sich auch der Glätteffekt. Die Beheizung hat also neben der Durchmesservergrößerung eine zusätzliche Wirkung. Auch durch eine größere aufgebrachte Feuchtmenge, also Dampf oder Wasser, am Rand kann die Glättwirkung erhöht werden.In some cases it is also sufficient to improve the smoothness effect at the edge of the web. This can be achieved, for example, by zone-wise heating of the counter-roller, ie more temperature at the edge the heating elements 21 , realize. The higher temperature also increases the smoothness effect. The heating has therefore in addition to the diameter increase an additional effect. Even by a larger applied amount of moisture, ie steam or water, at the edge of the smoothing effect can be increased.

In nicht näher dargestellter Weise kann man dafür sorgen, daß die Dicke der Materialbahn, insbesondere am Randbereich, während der Produktion gemessen wird. Die Mantelverdünnungskompensation werden dann in Abhängigkeit von der ermittelten Dicke der Materialbahn geregelt, so daß die Auswirkungen der Mantelverdünnung minimiert und das Querprofil egalisiert werden.In not closer you can do that for the sake of it take care that the Thickness of the material web, in particular at the edge area, during the Production is measured. The jacket dilution compensation then becomes dependent on regulated by the determined thickness of the material web, so that the effects the jacket dilution minimized and the cross-section be leveled.

Claims

Wide nip calender ( 1 ) with a shoe roll ( 2 ), which has a circumferential jacket ( 5 ) and a pressure shoe ( 9 ), and a mating roll ( 3 ), which with the shoe roll ( 2 ) together a broad nip ( 4 ), wherein the pressure shoe ( 9 ) in the direction of the counter-roller ( 3 ) is displaceable and the coat ( 5 ) deformed radially outwardly in a work area of a circular shape, characterized in that a jacket dilution compensation is provided.

A broad nip calender according to claim 1, characterized in that the shell dilution compensation comprises a shell ( 5 ), which has a greater thickness in the region of the lateral ends of the working region than in a central region of the working region.

A broad-nip calender according to claim 1 or 2, characterized in that the shell dilution compensation is one of the surfaces which surrounds the broad nip ( 4 ), deformed in a direction in which the average surface pressure becomes more uniform.

Broad nip calender according to one of claims 1 to 3, characterized in that the Shell thinning compensation a decreasing toward the axial center of the work area Has effect.

Broad nip calender according to one of claims 1 to 4, characterized in that the jacket ( 5 ) a reinforcing insert ( 14 ) having.

Broad nip calender according to claim 5, characterized in that the reinforcing insert ( 14 ) in the of the counter roll ( 3 ) facing away half of the thickness of the shell ( 5 ) is arranged.

Broad nip calender according to one of claims 1 to 6, characterized in that the shell dilution compensation on the inside of the shell ( 5 ) acts.

Broad nip calender according to claim 7, characterized in that the shell dilution compensation on the pressure shoe ( 9 ) acts.

Wide nip calender according to claim 8, characterized in that the jacket dilution compensation the pressure shoe ( 9 ) heated.

Broad nip calender according to one of claims 1 to 9, characterized in that the jacket dilution compensation in the central region has a reduced contact pressure in the direction of the counter-roller ( 3 ) generated.

Broad nip calender according to claim 10, characterized in that that the Shell thinning compensation generates an increased contact pressure at the lateral ends of the working area.

Broad nip calender according to one of claims 1 to 11, characterized in that the jacket dilution compensation is an enlarged oil pad between the pressure shoe ( 9 ) and the coat ( 5 ) generated.

Broad nip calender according to one of claims 1 to 12, characterized in that the pressure shoe ( 9 ) in the region of the lateral ends of the working area in the direction of the counter-roller ( 3 ) protrudes.

Wide nip calender according to claim 13, characterized in that the pressure shoe ( 9 ) is thicker in the region of its lateral ends than in a central region.

A broad nip calender according to one of claims 1 to 14, characterized in that the shell dilution compensation is applied to the backing roll ( 3 ) acts.

A broad nip calender according to claim 15, characterized in that the shell dilution compensation is the mating roll ( 3 ), wherein the heating in the region of the lateral ends of the working area is stronger than in a central region of the working area.

Broad nip calender according to one of claims 1 to 16, characterized in that the Shell thinning compensation a stretch zone of the jacket outside the work area arranges.

A broad-nip calender according to one of claims 1 to 17, characterized in that the shell dilution compensation is provided to the broad nip ( 4 ) has downstream thickness gauge, the measures the thickness of a material web passing through the broad nip, the shell dilution compensation changing its effect as a function of the determined thickness.

Process for satinizing a material web in one Wide nip calender with a shoe roll, which has a circumferential coat and having a pressure shoe, and a counter roll, which together with the shoe roll a nip forms, where the pressure shoe shifted towards the counter roll and the coat in one Working area from a circular shape deformed radially outward, thereby characterized in that a jacket dilution compensated.