DE102004049232A1

DE102004049232A1 - Calender roll and method of operating a calender roll

Info

Publication number: DE102004049232A1
Application number: DE102004049232A
Authority: DE
Inventors: Thomas Koller; Josef Schneid; Jochen Autrata
Original assignee: Voith Paper Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2004-10-09
Filing date: 2004-10-09
Publication date: 2006-04-13
Also published as: ATE386158T1; DE502005002813D1; EP1645686A1; EP1645686B1

Abstract

A papermaking assembly has a heated calendar drum with heating passages (8, 9) receiving heating media from two regulated sources via two discrete inlets. One first inlet serves all the heating passages. The second inlet serves less than all the heating passages.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kalanderwalze mit einem Walzenmantel, der mehrere Heizmittelkanäle aufweist, die in Umfangsrichtung verteilt sind, und einer Heizmittelanschlußanordnung zur Zufuhr und Abfuhr eines Heizmittels, wobei jeder Heizmittelkanal Bestandteil eines Strömungspfades ist, der mit der Heizmittelanschlußanordnung in Verbindung steht. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer Kalanderwalze mit einem Walzenmantel, der mehrere Heizmittelkanäle aufweist, durch die man ein Heizmittel leitet.The The invention relates to a calender roll with a roll shell, the has multiple Heizmittelkanäle, which are distributed in the circumferential direction, and a Heizmittelanschlußanordnung for the supply and removal of a heating medium, wherein each Heizmittelkanal part a flow path is, which communicates with the Heizmittelanschluss arrangement. Further The invention relates to a method for operating a calender roll with a roll shell having a plurality of heating medium channels, by passing a heating medium.

Kalander dienen zur Satinage einer Papier- oder Kartonbahn. Die Bahn wird dabei durch Nips geleitet, die durch zwei zusammenwirkende Walzen gebildet sind. Von diesen Walzen trägt in der Regel eine einen elastischen Bezug. Diese Walze wird als "weiche Walze" bezeichnet.calender serve for the calendering of a paper or board web. The train will guided by nips passing through two cooperating rollers are formed. Of these rollers usually carries one elastic cover. This roller is called a "soft roller".

Die andere Walze ist als harte, glatte Walze ausgebildet. Sie ist in der Regel beheizt, so daß die Bahn nicht nur mit einem erhöhten Druck, sondern auch mit einer erhöhten Temperatur beaufschlagt werden kann. Beheizte Kalanderwalzen werden auch in sogenannten Breitnip-Kalandern verwendet, in denen die beheizte, harte Walze mit einer Schuhwalze oder einem umlaufenden Band zusammenwirkt.The another roller is designed as a hard, smooth roller. she is in usually heated, so that the web not only with an increased Pressure, but also be subjected to an elevated temperature can. Heated calender rolls are also used in so-called wide-nip calenders used in which the heated, hard roller with a shoe roll or cooperates with a circulating band.

Die Beheizung einer derartigen Walze erfolgt dadurch, daß man ein Heizmittel, beispielsweise heißes Wasser, heißes Öl oder Dampf, durch die Heizmittelkanäle leitet. Die Heizmittelkanäle sind als periphere Bohrungen ausgebildet. In der Regel werden zwei benachbarte Heizmittelkanäle verwendet, um das Heizmittel zunächst in eine axiale Richtung durch den Walzenmantel zu leiten und dann im benachbarten Heizmittelkanal wieder zurück. Dementsprechend kann der Zufluß und der Abfluß des Heizmittels durch einen einzigen Walzenzapfen erfolgen.The Heating of such a roll takes place in that one Heating means, such as hot Water, hot oil or steam, through the heating medium channels passes. The heating medium channels are designed as peripheral holes. Usually two adjacent heating medium channels used to heat the heater first in an axial direction to pass through the roll shell and then back in the adjacent heating medium channel. Accordingly, the Inflow and the drain of the Heating medium done by a single roll neck.

Bei einigen Walzen führt die Beheizung aber nicht nur zu der gewünschten erhöhten Oberflächentemperatur, sondern verursacht Schwingungen. Dies läßt sich vor allem bei Walzen beobachten, die aus unterschiedlichen Schichten gebildet sind. Wenn ein Walzenmantel beispielsweise einen Kern aus Hartguß aufweist, der mit einer äußeren Schreckschicht aus einem weißen Guß versehen ist, dann ist es im Verlauf der Herstellung außerordentlich schwierig, sicherzustellen, daß jede Schicht in Umfangsrichtung exakt die gleiche Dicke hat. Man kann zwar nach dem Fertigstellen des Walzenmantels dafür sorgen, daß die Walze äußerlich eine Zylinderform aufweist, beispielsweise durch Abdrehen und Schleifen.at leads some rollers the heating but not only to the desired increased surface temperature, but causes Vibrations. This can be especially at reels observe, which consists of different layers are formed. For example, if a roll shell is made up of a core Has chilled casting, the one with an outer fright layer a white one Cast iron is, then it is extremely difficult in the course of manufacture to ensure that each Layer in the circumferential direction has exactly the same thickness. One can Although after completion of the roll shell ensure that the roller externally has a cylindrical shape, for example by twisting and grinding.

Diese Zylinderform ist allerdings nur im kalten Zustand gewährleistet. Bei einer erhöhten Temperatur besteht das Risiko, daß sich die Form der Walze verändert, weil die einzelnen Materialien unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten haben. Wenn die Schichten in Umfangsrichtung nicht eine konstante Dicke aufweisen, dann kann dies dazu führen, daß sich die Walze geringfügig durchbiegt. Dies führt dann im Betrieb zu Schwingungen, die bereits bei niedrigen Drehzahlen zu erheblichen Problemen führen können.These Cylindrical shape is guaranteed only in the cold state. At an elevated Temperature there is a risk that the shape of the roller changes because the individual materials have different thermal expansion coefficients to have. If the layers in the circumferential direction is not a constant Thickness, then this may cause the roller bends slightly. this leads to then in operation to oscillations, already at low speeds lead to significant problems can.

Ein ähnliches Problem ergibt sich auch bei Walzen, deren Mantel nur aus einem Material gebildet ist, beispielsweise Stahl (KSTV). Wenn der Mantel periphere Bohrungen aufweist, deren Abstand von der Oberfläche nicht überall gleich ist, kann beispielsweise bei einem schlechten Wärmeleiter wie KSTV ein Unterschied von 1 mm im Abstand zur Oberfläche einen Temperaturunterschied an der Oberfläche von einigen °C verursachen, beispielsweise 6°C. Im Grunde besteht bei jeder Temperaturverteilung, die über den Umfang im Mittel ungleichförmig ist, das Risiko einer thermisch bedingten Durchbiegung, was zu einer Schwingungsneigung führt.A similar Problem arises also with rollers, whose coat only from one Material is formed, for example steel (KSTV). If the coat has peripheral bores whose distance from the surface is not the same everywhere is, for example, in a bad heat conductor such as KSTV a difference of 1 mm spaced from the surface Cause temperature difference at the surface of some ° C, for example 6 ° C. Basically, with any temperature distribution that exceeds the Extent on average uneven is the risk of thermally induced deflection, resulting in a Vibration tendency leads.

Eine mögliche Lösung dieses Problems besteht darin, die Walze auf Betriebstemperatur aufzuheizen und im heißen Zustand rund zu schleifen. Dies bedingt jedoch einen erheblichen Fertigungsaufwand. Darüber hinaus ist im heißen Zustand ein Naßschleifen nicht möglich, sondern es muß aufwendig mit einem Schleifband gefinished werden, um die gewünschte Oberflächenrauhigkeit Ra < 0,1 μm zu erreichen.A possible solution This problem is that the roller is at operating temperature to heat up and in hot Condition round to grind. However, this requires a considerable Production expense. About that It's hot too Condition a wet grinding not possible, but it has to be elaborate Finished with a sanding belt to achieve the desired surface roughness Ra <0.1 μm.

Das Auswuchten, bei dem Zusatzmassen in oder an der Walze befestigt werden, ist nicht immer möglich, weil teilweise erhebliche Auswuchtgewichte mit Massen von mehreren 100 kg verwendet werden müssen, die zudem noch in der axialen Mitte des Walzenmantels befestigt werden müssen. Darüber hinaus ist eine Auswuchtmasse in der Regel nur für eine bestimmte Geschwindigkeit tauglich.The Balancing, with the additional masses fixed in or on the roller is not always possible because in part considerable balance weights with masses of several 100 kg must be used which also still attached in the axial center of the roll shell Need to become. Furthermore is a balancing mass usually only for a certain speed compatible.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen möglichst ungestörten Betrieb zu ermöglichen.Of the Invention is the object of undisturbed operation as possible to enable.

Diese Aufgabe wird bei einer Kalanderwalze der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Heizmittelanschlußanordnung einen ersten Zufuhranschluß zur Zufuhr eines ersten Teils des Heizmittels und einen zweiten Zufuhranschluß zur Zufuhr eines zweiten Teils des Heizmittels aufweist, wobei beide Teile des Heizmittels unterschiedliche Heizeigenschaften aufweisen und der zweite Zufuhranschluß nur mit vorbestimmten Heizmittelkanälen, deren Anzahl kleiner ist als die Gesamtzahl der Heizmittelkanäle, in Verbindung steht.These Task is with a calender roll of the type mentioned solved by that the Heizmittelanschlußanordnung a first supply connection to Supply of a first part of the heating means and a second supply port for supply a second part of the heating means, wherein both parts of the heating means have different heating properties and the second feeder connection only with predetermined heating medium channels, the number of which is less than the total number of Heizmittelkanäle, in conjunction stands.

Mit dieser Ausgestaltung ist es möglich, in Umfangsrichtung des Walzenmantels unterschiedliche Temperaturen zu erzeugen. Ein Heizmittelkanal, der nur mit dem zweiten Zufuhranschluß verbunden ist, wird anders, beispielsweise stärker, beheizt als ein Heizmittelkanal, der mit dem ersten Zufuhranschluß verbunden ist. Dementsprechend steigt die Temperatur hier lokal an. In einem anderen Heizmittelkanal, der mit dem ersten Zufuhranschluß verbunden ist, wird Heizmittel zugeführt, das weniger stark heizt. Dementsprechend wird hier auch nur eine geringere Wärmemenge zugeführt und die Tempe ratur steigt auf einen geringeren Wert an. Dies gilt nicht nur dann, wenn die Walze ruht. Der durch die unterschiedlichen Heizmittelteile bewirkte Temperaturunterschied in Umfangsrichtung des Walzenmantels rotiert vielmehr im Betrieb mit dem Walzenmantel mit. Durch die gezielte Einstellung des Temperaturunterschieds läßt sich die Durchbiegung zumindest teilweise kompensieren, die aus anderen Gründen bei einer höheren Temperatur auftritt, beispielsweise durch die unterschiedlichen Materialdicken der einzelnen Schichten des Walzenmantels. Der zusätzliche Herstellungsaufwand ist vergleichsweise gering. Man erhält eine Walze, die im Betrieb ohne Unwucht und Rundlauffehler arbeiten kann. Der mögliche Geschwindigkeitsbereich für den Betrieb der Walze wird vergrößert, verglichen mit einer nur durch Massen ausgewuchteten Walze. Die Heizeigenschaften kann man auf einfache Weise dadurch unterschiedlich gestalten, daß ein Teil des Heizmittels eine höhere Temperatur und/oder eine größere Strömungsgeschwindigkeit und/oder eine größere Wärmekapazität aufweist.With this embodiment it is possible in the circumferential direction of the roll shell different temperatures to create. A heating medium channel which is connected only to the second supply port, will be different, for example stronger, heated as a heating medium channel connected to the first supply port is. Accordingly, the temperature rises locally here. In one another Heizmittelkanal connected to the first supply port is, heating medium is supplied, that heats less. Accordingly, here is only one lower amount of heat supplied and the temperature rises to a lower value. this applies not only when the roller is at rest. The one by the different Heizmittelteile caused temperature difference in the circumferential direction the roll mantle rotates in operation with the roll shell With. By the targeted adjustment of the temperature difference can be At least partially compensate for the deflection that comes from others establish at a higher Temperature occurs, for example, by the different Material thicknesses of the individual layers of the roll shell. The additional Manufacturing costs are relatively low. You get one Roller that can work without unbalance and runout during operation. The possible Speed range for the operation of the roller is increased, compared with a roller balanced only by masses. The heating properties you can make it different in a simple way that a part of the heating medium a higher Temperature and / or a greater flow velocity and / or has a greater heat capacity.

Vorzugsweise steht der erste Zufuhranschluß mit anderen Heizmittelkanälen in Verbindung als der zweite Zufuhranschluß. Damit ist es auf einfache Weise möglich, die Temperaturen in den einzelnen Heizmittelkanälen gezielt einzustellen. Wenn man beispielsweise nur zwei oder drei Heizmittelkanäle im Bereich der größten Durchbiegung der Walze mit dem zweiten Zufuhranschluß verbindet, dann wird genau dort mehr Wärme zugeführt und damit eine höhere Temperatur erzeugt, so daß sich die Walze wieder in ihre zylinderförmige Form zurückbiegt. Eine Vermischung der Heizmittel aus dem ersten Zufuhr anschluß und aus dem zweiten Zufuhranschluß kann weitgehend vermieden werden.Preferably is the first supply connection with other heating medium channels in connection as the second feeder outlet. That's easy Way possible, to set the temperatures in the individual Heizmittelkanälen targeted. If For example, only two or three Heizmittelkanäle in the region of maximum deflection the roller connects to the second supply port, then becomes accurate there more heat supplied and thus a higher one Temperature generated, so that the roller bends back into its cylindrical shape. A Mixing the heating medium from the first supply connection and off the second supply port can be largely avoided.

Auch ist bevorzugt, daß zwischen der Heizmittelanschlußanordnung und den Heizmittelkanälen eine Auswahleinrichtung angeordnet ist, mit der die Zuordnung zwischen dem ersten Zufuhranschluß und den diesem zugeordneten Heizmittelkanälen einerseits und dem zweiten Zufuhranschluß und den diesem zugeordneten Heizmittelkanälen andererseits veränderbar ist. Wenn die Walze hergestellt wird, dann läßt sich von außen zunächst einmal nicht erkennen, wo eine Durchbiegung erfolgen wird. Wie oben erwähnt, hängt dies u.a. von den unterschiedlichen Schichtdicken ab, die sich möglicherweise beim Gießen des Walzenkörpers ergeben. Wenn man nun eine Auswahleinrichtung vorsieht, dann kann man nach dem Fertigstellen der Walze und ersten Probeläufen, bei denen die Walze auf die gewünschte Betriebstemperatur aufgeheizt wird, feststellen, welche Heizmittelkanäle eine erhöhte Wärmezufuhr benötigen, um die Walze wieder in ihre gestreckte Form zurückzubiegen.Also is preferred that between the heating medium connection arrangement and the Heizmittelkanälen a Selection device is arranged, with the assignment between the first feeder outlet and the associated Heizmittelkanälen one hand and the second Feed connection and the associated Heizmittelkanälen other hand changeable is. When the roll is made, then it can be from the outside first do not realize where a deflection will occur. As mentioned above, this depends et al from the different layer thicknesses that may be when casting the roll body result. If you now provide a selector, then can one after completion of the roller and first test runs, at which the roller to the desired Operating temperature is heated, determine which Heizmittelkanäle a increased heat need, to turn the roller back into its stretched shape.

Vorzugsweise liegen die Heizmittelkanäle, die mit dem zweiten Zufuhranschluß verbunden sind, in Umfangsrichtung nebeneinander. Das Temperaturmaximum in Umfangsrichtung beschränkt sich dann auf einen vorbestimmten Umfangsabschnitt der Walze, so daß eine thermische Korrektur der Durchbiegung auf einfache Weise erzielt werden kann.Preferably are the Heizmittelkanäle, the connected to the second supply port are, in the circumferential direction next to each other. The maximum temperature in Circumference limited then on a predetermined peripheral portion of the roller, so that one thermal correction of the deflection achieved in a simple manner can be.

Vorzugsweise weist das Heizmittel am zweiten Zufuhranschluß eine höhere Temperatur als am ersten Zufuhranschluß auf. Die höhere Temperatur bewirkt eine stärkere Beheizung des Walzenmantels im Bereich der Heizmittelkanäle, die mit dem zweiten Zufuhranschluß verbunden sind. Dementsprechend ergibt sich hier eine höhere Temperatur. Der Temperaturunterschied zwischen der höchsten und der niedrigsten Temperatur in Umfangsrichtung der Walze beträgt nur wenige Grad, beispielsweise 3 bis 10°. Dieser Temperaturunterschied reicht aber aus, um die Walze wieder "geradezubiegen".Preferably the heating means at the second supply port has a higher temperature than the first Feed connection on. The higher one Temperature causes a stronger heating the roll shell in the region of the Heizmittelkanäle, which is connected to the second supply port are. Accordingly, this results in a higher temperature. The temperature difference between the highest and the lowest temperature in the circumferential direction of the roller is only a few Degrees, for example 3 to 10 °. This Temperature difference is sufficient to "straighten" the roller again.

Zusätzlich oder alternativ kann vorgesehen sein, daß das Heizmittel am zweiten Zufuhranschluß einen größeren Volumenstrom als am ersten Zufuhranschluß aufweist. Je größer der Volumenstrom ist, desto größer ist auch der Wärmeübergangskoeffizient. Ein schneller strömendes Heizmittel kann also mehr Wärme auf die Walze übertragen, auch wenn es die gleiche Temperatur wie am ersten Zufuhranschluß aufweist. In Abhängigkeit von der gewünschten Temperaturverteilung in Umfangsrichtung der Walze wird man unter Umständen auch dafür sorgen, daß das Heizmittel am zweiten Zufuhranschluß sowohl eine höhere Temperatur als auch eine höhere Strömungsgeschwindigkeit aufweist.Additionally or Alternatively, it can be provided that the heating means on the second Feed connection one larger volume flow as having at the first supply port. The bigger the Volume flow is the greater also the heat transfer coefficient. A faster flowing Heating means can therefore more heat transferred to the roller, even if it has the same temperature as the first supply port. Dependent on from the desired Temperature distribution in the circumferential direction of the roller is under circumstances also for that take care that that Heating means at the second supply port both a higher temperature as well as a higher flow speed having.

Auch ist von Vorteil, wenn das Heizmittel am zweiten Zufuhranschluß eine größere Wärmekapazität als das Heizmittel am ersten Zufuhranschluß aufweist. Man verwendet also unterschiedliche Heizmittel. Diese Heizmittel unterscheiden sich in ihrer Fähigkeit, Wärme an den Walzenmantel abzugeben. Mit einer höheren Wärmekapazität wird automatisch mehr Wärme in den Walzenmantel eingetragen, so daß sich hier eine höhere Temperatur einstellt.Also is advantageous if the heating means at the second supply port has a greater heat capacity than that Having heating means at the first supply port. So you use different heating means. These heating means differ in their ability Heat on deliver the roll shell. With a higher heat capacity will automatically more heat in the Roll shell registered, so that here a higher one Temperature setting.

Die Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß man eine Wärmezufuhr erzeugt, die in Umfangsrichtung zwischen einem Minimum und einem Maximum variiert, indem man Heizmittelkanäle mit Heizmittel aus unterschiedlichen Zufuhranschlüssen versorgt, wobei sich das Heizmittel aus einem ersten Zufuhranschluß hinsichtlich seiner Heizeigenschaften vom Heizmittel aus einem zweiten Zufuhranschluß unterscheidet, und man das Minimum und das Maximum mit der Kalanderwalze rotieren läßt.The object is achieved in a method of the type mentioned above in that one generates a heat supply in the circumferential direction varies between a minimum and a maximum by supplying heating medium channels with heating means from different supply ports, wherein the heating means differs from a first supply port in terms of its heating properties of the heating means from a second supply port, and to rotate the minimum and the maximum with the calender roll.

Wie oben im Zusammenhang mit der Kalanderwalze ausgeführt, erzeugt man mit dieser Vorgehensweise eine thermische Verformung der Walze, die gezielt der Durchbiegung entgegenwirkt, die durch die Aufheizung der Walze und möglicherweise ungleichförmige Materialverteilungen bewirkt worden ist. Dementsprechend läßt sich der Betrieb der Walze störungsfreier gestalten.As executed above in connection with the calender roll produced With this procedure, a thermal deformation of the roller, the targeted counteracts the deflection caused by the heating the roller and possibly non-uniform material distributions has been effected. Accordingly, the operation of the roller can be trouble-free shape.

Vorzugsweise erzeugt man das Minimum und das Maximum um 180° versetzt zueinander. Dies hat die größte Wirkung bei der Kompensation einer Durchbiegung.Preferably you create the minimum and the maximum offset by 180 ° to each other. this has the biggest effect in the compensation of a deflection.

Bevorzugterweise leitet man in Abhängigkeit von einer Durchbiegung der Kalanderwalze in einem Ausgangszustand das Heizmittel aus dem ersten Zufuhranschluß durch einen Heizmittelkanal und durch einen anderen Heizmittelkanal aus dem zweiten Zufuhranschluß. Im Bereich des Heizmittelkanals, der aus dem zweiten Zufuhranschluß gespeist wird, wird der Walzenmantel stärker beheizt und dehnt sich dementsprechend stärker aus. In diesem Fall kann man eine sekundäre Durchbiegung erzeugen, die sich der primären Durchbiegung, die durch das Aufheizen des Walzenmantels insgesamt besteht, überlagern kann.preferably, one derives depending on a deflection of the calender roll in an initial state that Heating means from the first supply port through a Heizmittelkanal and another heating medium channel from the second supply port. In the area the Heizmittelkanals fed from the second supply port becomes, the roll shell becomes stronger heats up and expands accordingly. In this case you can a secondary one Create sagging, which is due to the primary deflection caused by the heating of the roll shell is total, superimpose can.

Vorzugsweise leitet man durch einen Heizmittelkanal an der Innenseite der Durchbiegung im Ausgangszustand ein Heizmittel mit einem größeren Volumenstrom und/oder einer höheren Temperatur als durch einen Heizmittelkanal an der Außenseite der Durchbiegung. Dadurch wird die Durchbiegung im Ausgangszustand zumindest teilweise kompensiert. Der größere Volumenstrom und/oder die höhere Temperatur führen zu einer geringfügigen Temperaturerhöhung an der Innenseite der Durchbiegung. Dadurch dehnt sich die Walze in Axialrichtung stärker aus als an der Außenseite, so daß die im Ausgangszustand (aufgeheizte Walze ohne zusätzliche Maßnahmen) aufgetretene Durchbiegung wieder kompensiert wird.Preferably one passes through a Heizmittelkanal on the inside of the deflection in the initial state, a heating medium with a larger volume flow and / or a higher one Temperature as through a Heizmittelkanal on the outside of the Deflection. As a result, the deflection in the initial state is at least partially compensated. The larger volume flow and / or the higher one Temperature lead to a slight temperature increase on the inside of the bend. As a result, the roller expands stronger in the axial direction as on the outside, So that the in the initial state (heated roller without additional measures) occurred deflection is compensated again.

Bevorzugterweise heizt man die Kalanderwalze auf eine Betriebstemperatur auf, ermittelt eine sich dabei ergebende Durchbiegung und stellt die Volumenströme und/oder die Temperatur in den Heizmittelkanälen so ein, daß sich die Durchbiegung zurückbildet. Diese Vorgehensweise kann man bei einer ruhenden oder langsam drehenden Walze durchführen. Natürlich kann man die Walze auch mit Betriebsdrehzahlen rotieren lassen, auch wenn dies ungünstig ist. Aus der Durchbiegung kann man beispielsweise die unterschiedlichen Längen des Walzenmantels an der Außenseite der Durchbiegung und an der Innenseite der Durchbiegung ermitteln. Diese Längendifferenz muß nun durch unterschiedliche Wärmeausdehnungen ausgeglichen werden. Die dazu erforderlichen Temperaturen kann man errechnen. Man kann ebenfalls ausrechnen, welcher Volumenstrom und/oder welche Temperatur des Heizmittels erforderlich sind, um diese Temperatur des Walzenmantels lokal zu erreichen. Diese Eigenschaften des Heizmittels kann man nun dadurch vorgeben, daß man die Heizmittelkanäle aus unterschiedlichen Quellen, nämlich unterschiedlichen Zufuhranschlüssen, speist. Man verwendet also unterschiedliche Heizmittelkreisläufe.preferably, If the calender roll is heated to an operating temperature, it is determined a resulting deflection and represents the flow rates and / or the temperature in the Heizmittelkanälen so that the Deflection regresses. This procedure can be done with a dormant or slowly rotating Perform roller. Naturally you can also rotate the roller at operating speeds, even if this is unfavorable is. From the deflection you can, for example, the different lengths the roll shell on the outside determine the deflection and on the inside of the deflection. These length difference must now by different thermal expansions be compensated. The required temperatures can be calculate. One can also calculate which volume flow and / or what temperature of the heating medium are required to reach this temperature to reach the roll mantle locally. These properties of the heating medium You can now pretend that the Heizmittelkanäle from different sources, namely different supply connections, fed. So you use different heating medium cycles.

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

1 eine schematische Darstellung einer beheizbaren Kalanderwalze im Schnitt I-I nach 2, 1 a schematic representation of a heated calender roll in section II after 2 .

2 einen Schnitt II-II nach 1, 2 a section II-II after 1 .

3 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Verbindung von zwei Zufuhranschlüssen mit Heizmittelkanälen, 3 a schematic representation for explaining the connection of two supply ports with Heizmittelkanälen,

4 eine Temperaturverteilung über den halben Umfang der Kalanderwalze in zwei verschiedenen Betriebsweisen und 4 a temperature distribution over half the circumference of the calender roll in two different modes and

5 die radiale Verformung der Kalanderwalze in den in 4 dargestellten Betriebszuständen. 5 the radial deformation of the calender roll in the in 4 shown operating states.

1 zeigt eine Kalanderwalze 1 im schematischen Längsschnitt. Die Kalanderwalze 1 weist einen Walzenmantel 2 auf, der einen Innenraum 3 umschließt. An beiden Stirnseiten ist der Walzenmantel 2 mit Walzenzapfen 4, 5 versehen, die auch den Innenraum 3 abschließen. Jeder Walzenzapfen 4, 5 trägt einen Wellenstummel 6, 7, mit dem die Kalanderwalze 1 in der Stuhlung eines Kalanders aufgehängt werden kann. 1 shows a calender roll 1 in schematic longitudinal section. The calender roll 1 has a roll shell 2 on having an interior 3 encloses. At both ends of the roll shell 2 with roll neck 4 . 5 which also covers the interior 3 to lock. Every roll neck 4 . 5 carries a stub shaft 6 . 7 with which the calender roll 1 can be hung in the stiffening of a calender.

Im Walzenmantel 2 sind in Umfangsrichtung verteilt mehrere Heizmittelkanäle 8, 9 in Form von peripheren Bohrungen vorgesehen. Die Heizmittelkanäle stehen mit einer Heizmittelanschlußanordnung 10 in Verbindung, die im linken Walzenzapfen 4 (bezogen auf die Darstellung der 1) ausgebildet ist. Die Heizmittelanschlußanordnung 10 weist einen ersten Zufluß 11 und einen ersten Abfluß 12 sowie einen zweiten Zufluß 11a und einen zweiten Abfluß 12a auf, die durch eine Drehdurchführung 13 mit einer Wärmequelle (nicht dargestellt) verbunden sind. Durch den ersten Zufluß 11 kann Heizmittel, beispielsweise heißes Wasser, heißes Öl oder Dampf, mit einer vorbestimmten Temperatur und einem vorbestimmten Volumenstrom in den Heizmittelkanal 8 eingespeist werden. Nach dem Durchströmen der Längserstreckung des Walzenmantels 2 fließt das Heizmittel durch einen benachbarten Heizmittelkanal wieder zurück zur Heizmittelanschlußanordnung und von dort nach außen. Die Verbindung von benachbarten Heizmittelkanälen 8, 9 erfolgt in nicht näher dargestellter Weise im rechten Walzenzapfen 5. Durch den stetigen Zustrom von heißem Heizmittel wird die Kalanderwalze 1 insgesamt auf eine höhere Temperatur gebracht. Oberflächentemperaturen einer derartigen Kalanderwalze liegen im Bereich von 60°C bis 200°C.In the roll jacket 2 are distributed in the circumferential direction several Heizmittelkanäle 8th . 9 provided in the form of peripheral bores. The Heizmittelkanäle are available with a Heizmittelanschlußanordnung 10 connected in the left roll neck 4 (referring to the representation of 1 ) is trained. The heating medium connection arrangement 10 has one first inflow 11 and a first drain 12 and a second inflow 11a and a second drain 12a up through a rotary union 13 with a heat source (not shown) are connected. By the first inflow 11 may heating medium, such as hot water, hot oil or steam, with a predetermined temperature and a predetermined volume flow in the Heizmittelkanal 8th be fed. After flowing through the longitudinal extent of the roll shell 2 the heating medium flows through an adjacent Heizmittelkanal back to the Heizmittelanschlußanordnung and from there to the outside. The connection of adjacent Heizmittelkanälen 8th . 9 takes place in a manner not shown in the right roll neck 5 , Due to the steady influx of hot heating medium is the calender roll 1 Total brought to a higher temperature. Surface temperatures of such a calender roll are in the range of 60 ° C to 200 ° C.

Wenn die Kalanderwalze 1 auf ihre Betriebstemperatur aufgeheizt worden ist, dann kann es gelegentlich vor kommen, daß sie sich durchbiegt. Die Durchbiegung beträgt bei einer Kalanderwalze mit einer Länge des Walzenmantels 2 von 7 m beispielsweise 0,2 mm. Diese Durchbiegung führt zu einer Unwucht, die im Betrieb zu erheblichen Schwingungsproblemen führt.If the calender roll 1 has been heated to its operating temperature, then it may occasionally happen that it bends. The deflection is at a calender roll with a length of the roll shell 2 from 7 m, for example, 0.2 mm. This deflection leads to an imbalance, which leads to significant vibration problems during operation.

Um diese Schwingungsprobleme zu entschärfen oder sogar zu beseitigen, sieht man nun den zweiten Zufluß 11a und den zweiten Abfluß 12a vor. Die beiden Abflüsse 12, 12a können allerdings auch miteinander verbunden werden, wenn die über die beiden Zuflüsse 11, 11a zugeführten Heizmittel miteinander vermischt werden können.To defuse or even eliminate these vibration problems, we now see the second inflow 11a and the second drain 12a in front. The two outlets 12 . 12a However, they can also be connected with each other when the two tributaries 11 . 11a supplied heating means can be mixed together.

Wenn sich bei einer gleichförmigen Beheizung des Walzenmantels 2, also der Versorgung aller Heizmittelkanäle 8, 9 mit dem gleichen Heizmittel, die oben geschilderte Durchbiegung ergibt, dann kann man diese Durchbiegung durch eine veränderte Wärmezufuhr wieder rückgängig machen. Hierzu werden die Heizmittelkanäle 8, die an der konkaven Seite der Durchbiegung liegen, mit einer erhöhten Wärmezufuhr versorgt. Um diese erhöhte Wärmezufuhr zu bewirken, ist der zweite Zufluß 11a vorgesehen. Über diesen zweiten Zufluß 11a kann Heizmittel mit einer höheren Temperatur, einem vergrößerten Volumenstrom und/oder einer vergrößerten Wärmekapazität zugeführt werden. Selbstverständlich sind alle diese Parameter auch miteinander kombinierbar.If at a uniform heating of the roll shell 2 , ie the supply of all Heizmittelkanäle 8th . 9 with the same heating means, the above-described deflection results, then you can reverse this deflection by changing the heat supply. For this purpose, the Heizmittelkanäle 8th , which are located on the concave side of the bend, supplied with an increased heat supply. To effect this increased heat input, the second inflow is 11a intended. About this second inflow 11a For example, heating means with a higher temperature, an increased volume flow and / or an increased heat capacity can be supplied. Of course, all these parameters can also be combined with each other.

Da man von vornherein nicht genau weiß, an welcher Stelle in Umfangsrichtung sich die Durchbiegung ergeben wird, weist der Walzenzapfen 4 eine Auswahleinrichtung 17 auf, mit der jeder Heizmittelkanal 8, 9 wahlweise mit einem der beiden Zuflüsse 11, 11a verbunden werden kann. Diese Auswahleinrichtung 17 ist schematisch in 3 dargestellt.Since you do not know exactly from the outset, at which point in the circumferential direction, the deflection will result, the roll neck points 4 a selection device 17 on, with each heating medium channel 8th . 9 optionally with one of the two tributaries 11 . 11a can be connected. This selection device 17 is schematic in 3 shown.

Der Zufluß 11 mündet hierzu in einen äußeren Ringkanal 18, der in der Auswahleinrichtung ausgebildet ist. Der Zufluß 11a mündet in einen inneren Ringkanal 19.The inflow 11 opens for this purpose in an outer annular channel 18 which is formed in the selector. The inflow 11a opens into an inner ring channel 19 ,

Jeder Heizmittelkanal 8 steht nun über einen Radialkanal 20, 21, 22 mit beiden Ringkanälen 18, 19 in Verbindung und zwar über kurze axiale Bohrungen 23–28. Man kann nun die Verbindung zwischen den Ringkanälen 18, 19 und den Radialkanälen 20–22 freigeben oder verschliessen, indem man beispielsweise einen nur schematisch dargestellten Stopfen 29–31 in ausgewählte Bohrungen 23, 26, 28 einsetzt. Bei der Situation, die in 3 dargestellt ist, steht beispielsweise der Radialkanal 20 nur mit dem inneren Ringkanal 19 und damit mit dem zweiten Zufuhranschluß 11a in Verbindung, während die beiden Radialkanäle 21, 22 mit dem äußeren Ringkanal 18 in Verbindung stehen und damit mit dem ersten Zufuhranschluß 11.Each heating medium channel 8th now stands over a radial channel 20 . 21 . 22 with both ring channels 18 . 19 in connection via short axial bores 23 - 28 , You can now connect the ring channels 18 . 19 and the radial channels 20 - 22 release or close, for example, by a stopper shown only schematically 29 - 31 in selected holes 23 . 26 . 28 starts. In the situation in 3 is shown, for example, is the radial channel 20 only with the inner ring channel 19 and thus with the second supply port 11a in conjunction while the two radial channels 21 . 22 with the outer ring channel 18 and thus with the first feeder connection 11 ,

Natürlich ist es auch möglich, den Stopfen 29 aus der Bohrung 23 zu entfernen, so daß dem Radialkanal 20 und dem damit verbundenen Heizmittelkanal 8 Heizmittel sowohl vom ersten Zufluß 11 als auch vom zweiten Zufluß 11a zugeführt wird. Die beiden Heizmittelanteile aus beiden Zuflüssen 11, 11a werden sich dann vermischen. Dies kann in Bereichen von Vorteil sein, wo ein Übergang zwischen der Beheizung ausschließlich über den Zufluß 11a und die Beheizung ausschließlich über den Zufluß 11 erfolgt, um einen abrupten Temperaturabfall oder -anstieg zu vermeiden.Of course it is also possible to use the stopper 29 out of the hole 23 to remove, so that the radial channel 20 and the associated Heizmittelkanal 8th Heating means both from the first inflow 11 as well as from the second inflow 11a is supplied. The two Heizmittelanteile from both tributaries 11 . 11a will then mix. This can be beneficial in areas where there is a transition between heating exclusively via the inflow 11a and heating exclusively via the inflow 11 is done to avoid an abrupt temperature drop or increase.

Dadurch, daß man den Walzenmantel 2 in Umfangsrichtung gesehen mit unterschiedlichen Wärmemengen versorgt, stellen sich auch unterschiedliche Temperaturen über den Umfang ein. Dies soll anhand der 4 und 5 erläutert werden.Characterized in that the roll shell 2 When supplied with different amounts of heat in the circumferential direction, different temperatures also occur over the circumference. This should be based on the 4 and 5 be explained.

4a zeigt die Oberflächentemperatur über den halben Umfang der Kalanderwalze 1. Dargestellt ist eine wellige Kurve, die ihr Maximum an den Punkten der Oberfläche (in Umfangsrichtung gesehen) aufweist, an denen Heizmittelkanäle 8 angeordnet sind, durch die das Heizmittel von der Heizmittelanschlußanordnung 10 wegfließt. Die Minima befinden sich dort, wo das Heizmittel durch Heizmittelkanäle 9 wieder zurückfließt. Die Temperaturunterschiede zwischen Maximum und Minimum liegen in der Größenordnung von etwa 1°C. 4a shows the surface temperature over half the circumference of the calender roll 1 , Shown is a wavy curve, which has its maximum at the points of the surface (seen in the circumferential direction), in which Heizmittelkanäle 8th are arranged, through which the heating means of the Heizmittelanschlußanordnung 10 flow away. The minima are located where the heating medium through Heizmittelkanäle 9 flows back again. The temperature differences between maximum and minimum are of the order of about 1 ° C.

Wenn man nun nicht alle Heizmittelkanäle 8 mit dem gleichen Heizmittel versorgt, sondern beispielsweise die Heizmittelkanäle 8 bei 0° mit Heizmittel aus dem zweiten Zufluß 11a versorgt, das eine erhöhte Temperatur und/oder einen größeren Volumenstrom aufweist, die Heizmittelkanäle bei 180° hingegen aus dem ersten Zufluß 11 versorgt, an dem das Heizmittel etwas kälter ist und/oder mit einer geringeren Geschwindigkeit strömt, dann ergibt sich eine Temperaturverteilung über den Umfang, wie sie in 4b dargestellt ist. Bei 0° Umfangswinkel liegt der Mittelwert der Temperatur bei etwa 177°C. Bei 180° Umfangswinkel liegt der Mittelwert der Temperatur bei etwa 174°C.If you do not have all Heizmittelkanäle 8th supplied with the same heating means, but for example the Heizmittelkanäle 8th at 0 ° with heating means from the second inflow 11a supplied, which has an elevated temperature and / or a larger volume flow, the Heizmittelkanäle at 180 ° however, from the first inflow 11 supplied, where the heating means is slightly colder and / or flows at a lower speed, then results in a temperature distribution over the circumference, as in 4b is shown. At 0 ° circumferential angle, the average temperature is about 177 ° C. At 180 ° circumferential angle, the mean temperature is about 174 ° C.

Die Auswirkungen sind in 5 zu erkennen. 5a zeigt dabei die radiale Dehnung des Walzenmantels für den Fall, daß der Walzenmantel 2 in Umfangsrichtung gleichförmig beheizt wird. Die radiale Dehnung an der Oberseite (bei 0° Umfangswinkel) ist etwa +1 mm, dargestellt durch eine Kurve 14. Die radiale Dehnung an der Unterseite, also bei 180° Umfangswinkel, liegt bei etwa –1 mm, dargestellt durch die Kurve 15. Die Mittellinie der Walze, dargestellt durch die Kurve 16, erfährt keine Verschiebung. Die Durchmesservergrößerung am linken Rand ist auf die Walzenzapfen 4 zurückzuführen. Dieser "Ochsenjoch"-Effekt ist an sich bekannt und wird hier nicht weiter erläutert. 5 zeigt die entsprechende radiale Dehnung nur für eine Hälfte (in Axialrichtung gesehen) der Walze.The effects are in 5 to recognize. 5a shows the radial expansion of the roll shell in the event that the roll shell 2 is heated uniformly in the circumferential direction. The radial strain at the top (at 0 ° circumferential angle) is about +1 mm, represented by a curve 14 , The radial expansion at the bottom, ie at 180 ° circumferential angle, is about -1 mm, represented by the curve 15 , The center line of the roller, represented by the curve 16 , experiences no shift. The diameter increase on the left edge is on the roll neck 4 due. This "ox yoke" effect is known per se and will not be explained further here. 5 shows the corresponding radial expansion only for one half (seen in the axial direction) of the roller.

In 5b ist nun die Situation dargestellt, wenn man den Walzenmantel über seinen Umfang ungleichförmig beheizt. Man kann erkennen, daß die Kurve 14', die die radiale Verformung an der Oberseite der Walze, also bei 0° Umfangswinkel, angibt, zur axialen Walzenmitte hin ansteigt und zwar um etwa 1,35 mm. An der Unterseite der Walze (Kurve 15') ist die radiale Verformung weniger stark ausgeprägt als in 5a. Hier beträgt die Verformung nur noch etwa 0,95 mm. Auch die Mittellinie (Kurve 16') verformt sich und zwar um etwa 0,192 mm, also fast die 0,2 mm, um die die Walze aufgrund ihrer unkompensierten Durchbiegung verformt werden würde, die auf das gleichmäßige Aufheizen zurückzuführen wäre.In 5b Now the situation is shown, if one heats the roll mantle unevenly over its circumference. You can tell that the curve 14 ' , which indicates the radial deformation at the top of the roll, ie at 0 ° circumferential angle, increases towards the axial center of the roll by about 1.35 mm. At the bottom of the roller (curve 15 ' ), the radial deformation is less pronounced than in 5a , Here, the deformation is only about 0.95 mm. Also the midline (curve 16 ' ) deforms by about 0.192 mm, almost 0.2 mm, about which the roll would be deformed due to its uncompensated deflection, which would be due to the uniform heating.

Man kann nun durch eine gezielte Versorgung der Heizmittelkanäle 8, 9 aus unterschiedlichen Zuflüssen 11, 11a dafür sorgen, daß sich eine Temperaturverteilung ergibt, die zu einer Durchbiegung der Kalanderwalze 1 führt, die der Durchbiegung ohne zusätzliche Maßnahmen entgegengerichtet ist.One can now by a targeted supply of Heizmittelkanäle 8th . 9 from different tributaries 11 . 11a ensure that a temperature distribution results, which leads to a deflection of the calender roll 1 leads, which is opposite to the deflection without additional measures.

Hierbei geht man zweckmäßigerweise so vor, daß man die Kalanderwalze 1 zunächst auf ihre Betriebstemperatur aufheizt, beispielsweise eine Oberflächentemperatur von 175°C einstellt. Die sich dabei ergebende Durchbiegung der Kalanderwalze 1 kann man meßtechnisch ermitteln. Aus dieser Durchbiegung ergibt sich eine Längendifferenz zwischen der Außenseite der Durchbiegung und der Innenseite der Durchbiegung. Diese Längendifferenz kann man nun dadurch wieder beseitigen, daß man den Walzenmantel an der Innenseite der Durchbiegung stärker beheizt, dort also einen größeren Heizmittelstrom und/oder ein Heizmittel mit höherer Temperatur durch die Heizmittelkanäle 8, 9 leitet. Man kann die Parameter, beispielsweise den Volumenstrom und die Temperatur ausrechnen, die erforderlich sind, um die Innenseite der durchgebogenen Walze auf die gewünschte Temperatur zu bringen, so daß die Walze wieder begradigt wird.This is conveniently done so that one calender roll 1 initially heated to its operating temperature, for example, sets a surface temperature of 175 ° C. The resulting deflection of the calender roll 1 can be determined by measurement. From this deflection results in a difference in length between the outside of the deflection and the inside of the deflection. This difference in length can now be eliminated by heating the roll mantle more strongly on the inside of the deflection, ie, there is a larger heating medium flow and / or a heating medium with a higher temperature through the heating medium channels 8th . 9 passes. It is possible to calculate the parameters, for example the volume flow and the temperature, which are required to bring the inside of the bent roll to the desired temperature, so that the roll is straightened again.

Mit dieser Vorgehensweise ist es lediglich erforderlich, die Kalanderwalze 1 im kalten Zustand zu schleifen und zu wuchten.With this procedure, it is only necessary, the calender roll 1 to grind and balance when cold.

In 2 ist ein Bereich 32 dargestellt. Die Heizmittelkanäle 8, 9, die in diesem Segment liegen, werden mit dem zweiten Zufluß 11a verbunden und erhalten somit eine erhöhte Wärmezufuhr, die zu einer entsprechenden Temperaturerhöhung des Walzenmantels 2 in Umfangsrichtung führt. Die übrigen Heizmittelkanäle 8, 9 werden hingegen mit dem ersten Zufluß 11 verbunden, so daß sie "normal" beheizt werden.In 2 is an area 32 shown. The heating medium channels 8th . 9 that are in this segment will go to the second inflow 11a connected and thus receive an increased heat, leading to a corresponding increase in temperature of the roll shell 2 leads in the circumferential direction. The remaining heating medium channels 8th . 9 are, however, with the first inflow 11 connected so that they are heated "normal".

Claims

Calender roll having a roll shell having a plurality of heating medium channels distributed in the circumferential direction and a heating medium connection arrangement for supplying and removing a heating medium, each heating medium channel being part of a flow path communicating with the heating medium connection arrangement, characterized in that the heating medium connection arrangement ( 10 ) a first supply port ( 11 ) for supplying a first part of the heating means and a second supply connection ( 11a ) for supplying a second part of the heating means, wherein the two parts of the heating means have different heating properties and the second supply connection ( 11a ) only with predetermined Heizmittelkanälen ( 8th . 9 ) whose number is smaller than the total number of Heizmittelkanäle ( 8th . 9 ), communicates.

Calendering roll according to claim 1, characterized in that the first supply connection ( 11 ) with other heating medium channels ( 8th . 9 ) communicates as the second supply port ( 11a ).

Calender roll according to claim 1 or 2, characterized in that between the heating medium connection arrangement ( 10 ) and the heating medium channels ( 8th . 9 ) a selection device ( 17 ) is arranged, with the assignment between the first supply terminal ( 11 ) and the associated Heizmittelkanälen ( 8th . 9 ) on the one hand and the second supply port ( 11a ) and the associated Heizmittelkanälen ( 8th . 9 ) is changeable on the other hand.

Calender roll according to one of claims 1 to 3, characterized in that the heating medium channels ( 8th . 9 ) connected to the second supply port ( 11a ) are connected in the circumferential direction next to each other.

Calender roll according to one of claims 1 to 4, characterized in that the heating means at the second supply port ( 11a ) a higher temperature than at the first supply port ( 11 ) having.

Calender roll according to one of claims 1 to 5, characterized in that the heating means at the second supply port ( 11a ) a larger volume flow than at the first supply port ( 11 ) having.

Calender roll according to one of claims 1 to 6, characterized in that the heating means at the second supply port ( 11a ) has a greater heat capacity than the heating means at the first supply port ( 11 ) having.

Method for operating a calender roll with a Roll shell having a plurality Heizmittelkanäle through which a heating medium, characterized in that one Generates heat, in the circumferential direction between a minimum and a maximum varies by heating medium channels with heating from different supply ports supplied, wherein the heating means from a first supply port in terms distinguishes its heating properties from the heating medium from a second supply connection, and rotate the minimum and maximum with the calender roll leaves.

Method according to claim 8, characterized in that that he the minimum and maximum generated offset by 180 ° to each other.

Method according to claim 8 or 9, characterized that he dependent on from a deflection of the calender roll in an initial state the heating means from the first supply port through a Heizmittelkanal and passes through another Heizmittelkanal from the second supply port.

Method according to claim 10, characterized in that that he through a Heizmittelkanal on the inside of the deflection in the Initial state, a heating medium with a larger volume flow and / or a higher one Temperature passes as through a Heizmittelkanal on the outside the deflection.

Method according to claim 10 or 11, characterized that he the calender roll heats up to an operating temperature, a thereby resulting deflection determined and the flow rates and / or the temperature in the Heizmittelkanälen adjusted so that the Deflection regresses.