DE102006000142A1

DE102006000142A1 - Belt guide roller for use in e.g. coating device, has tubular casing part that is rotated along with end flanges, where electrical resistors are provided at outer surfaces of end flanges for heating end flanges

Info

Publication number: DE102006000142A1
Application number: DE200610000142
Authority: DE
Inventors: Kari Hasanen
Original assignee: Metso Paper Oy
Current assignee: Valmet Technologies Oy
Priority date: 2005-03-29
Filing date: 2006-03-28
Publication date: 2006-10-05
Also published as: FI20055139A0; FI117104B

Abstract

The roller has end flanges (21), which are provided with a tubular casing part (23) rotating along with the end flanges, where electrical resistors (24) are provided at outer surfaces of the end flanges for heating the end flanges. A heat insulating layer is provided on the electrical resistors, and the roller is a roller that guides frames. The end flanges are supported at a standard construction of the roller.

Description

Riemenleitwalze für eine mit Metallriemenumlauf versehene Behandlungsvorrichtung einer gestrichenen oder ungestrichenen FaserbahnRiemenleitwalze for one Metal belt circulation treatment device of a painted or uncoated fiber web

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Riemenleitwalze für eine mit Metallriemenumlauf versehene Behandlungsvorrichtung einer gestrichenen oder ungestrichenen Faserbahn wie z.B. Papier, Karton oder Tissuepapier. Die Riemenleitwalze ist als Rohrwalze gestaltet, an der sich an Ständerkonstruktionen gelagerte Endflansche befinden, die mit einem sich mit den Endflanschen mitdrehenden rohrförmigen Mantelteil verbunden sind. Die Behandlungsvorrichtung weist einen mindestens eine Riemenleitwalze umlaufend ausgeführten Riemen auf, wobei außerhalb des Riemens wenigstens ein mit dem Riemen zusammen eine Kontaktfläche bildendes Gegenelement vorgesehen ist derart, dass zwischen Riemen und Gegenelement ein Bahnbehandlungsbereich entsteht, durch welchen die zu behandelnde Bahn geführt wird. Unter dem Ausdruck 'Bahnbehandlung' sind im Zusammenhang mit dieser Anmeldung verschiedene Maßnahmen zur Behandlung einer auf einer Papier-/Kartonmaschine herzustellenden Faserbahn zu verstehen wie Pressen, Trocknen, Glätten, Streichen, Leimbehandlung. Die Behandlungsvorrichtung kann auch eine Nachbehandlungsmaschine einer Faserbahn sein wie z.B. eine separate Streichvorrichtung, Druckvorrichtung oder Kalander. In der Schrift WO 03/064761, Metso Paper, Inc., sind eine mit Metallriemenumlauf versehene Behandlungsvorrichtung dieser Gattung und verschiedene Ausführungsformen beschrieben.object The present invention is a belt guide for a with Metal belt recycle treatment device provided a painted or uncoated fiber web such as e.g. Paper, cardboard or tissue paper. The belt guide roller is designed as a tube roller to which at stand constructions supported end flanges are located, with one with the end flanges co-rotating tubular Jacket part are connected. The treatment device has a at least one Riemenleitwalze circulating belt on, outside at least one belt forming a contact surface with the belt Counter-element is provided such that between belt and counter element a railway treatment area is created, through which the Track led becomes. Under the term 'railway treatment' are related With this application, various measures to treat a To understand to be produced on a paper / board machine fiber web like pressing, drying, straightening, Painting, glue treatment. The treatment device can also an aftertreatment machine of a fibrous web, e.g. a separate coating device, printing device or calender. In The document WO 03/064761, Metso Paper, Inc., is one with metal belt circulation provided treatment device of this genus and various embodiments described.

Ein Problem bei dieser mit Metallriemenumlauf versehenen Behandlungsvorrichtung besteht im Heizen des Riemens und der Riemenleitwalze während des Rotierens z.B. gegen eine als Gegenelement dienende Thermowalze, wenn die Walzen weder Wasser- noch Ölkreislauf zum Ausgleich der Temperaturdifferenzen in Querrichtung aufweisen. Sind die Riemenleitwalzen kalte Rohrwalzen, bleiben die Endbereiche der Walzen kälter, weil die kalten Endflansche der Walzen zur Erwärmung Wärmeenergie brauchen und Wärme nur in die Flansche übertragen wird, wenn eine ausreichende Temperaturdifferenz vorliegt. Dieser kältere Bereich erstreckt sich bis ca. 0,5 m von der Kante des Metallriemens nach innen. Außerdem werden die Flansche während der Rotation der Walzen durch Konvektion gekühlt. Da der Wärmeübergangskoeffizient zwischen Stahlriemen und Walze sehr gut ist, überträgt sich die Temperaturdifferenz in Querrichtung auf den Riemen und weil der Riemen typischerweise über 10 m lang ist, führt die Temperaturdifferenz zu Längendifferenzen und darüber hinaus zu Zugspannungsspitzen an den Riemenkanten, die kritisch sind für eine Rissbildung. Wenn sich die Faserbahn zwischen Metallriemen und Thermowalze befindet, liegt die Riementemperatur nahe der Temperatur der heißen Bahn, weil Riemen und Riemenleitwalzen anderweitig keine Wärmeenergie zugeführt wird. Auch hierbei sind die Kanten der Riemenleitwalzen kälter, weil die Konvektion zur kalten Hallenluft die Flansche der Walze abkühlt, wenn der Kalander sich nicht innerhalb einer Haube befindet.One Problem with this metal belt revolving treatment device consists in heating the belt and the belt guide roller during the Rotating, e.g. against a thermo roll serving as counter element, if the rollers neither water nor oil circuit to compensate for the temperature differences in the transverse direction. Are the belt guide rollers cold tube rollers, the end areas of the rollers remain colder because the cold end flanges the rollers for heating Thermal energy need and heat only transferred to the flanges when there is sufficient temperature difference. This colder Range extends to about 0.5 m from the edge of the metal belt inside. Furthermore are the flanges during the rotation of the rolls cooled by convection. Because the heat transfer coefficient between steel belt and roller is very good, transfers the temperature difference in the transverse direction on the belt and because the belt is typically over 10 m is long, leads the temperature difference to length differences and about that out to tensile peaks at the belt edges, which are critical are for a cracking. When the fiber web between metal straps and thermo roll, the belt temperature is close to the temperature the hot ones Web, because belt and belt guide rollers otherwise no heat energy supplied becomes. Again, the edges of the belt guide rollers are colder because the convection to cold indoor air cools the flanges of the roller when the Calender is not inside a hood.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lösung zu schaffen, mit der die im Vorstehenden erläuterten Probleme auf relativ einfache Weise eliminiert werden können. Zur Lösung dieser Aufgabe ist für die erfindungsgemäße Riemenleitwalze charakteristisch, dass an den Endflanschen elektrische Widerstände zum Heizen der Endflansche vorgesehen sind.Of the present invention has for its object to provide a solution to solve the problems outlined above in relative terms easy way can be eliminated. To solve this problem is for the invention Riemenleitwalze characteristic that electrical resistances to the end flanges for Heating the end flanges are provided.

Die elektrischen Widerstände sind vorzugsweise an der Außenfläche der Endflansche angebracht, wobei sie gegebenenfalls leicht gegen unbeschädigte oder in der Leistung geeignetere Widerstände ohne Demontage der Walzen ausgewechselt werden können. Die elektrische Energieversorgung der Widerstände ist vorzugsweise über in den Wellenenden der Endflansche angebrachte rotierende Anschlüsse vorgesehen, welchen die elektrische Energie z.B. durch gummiummantelte Kabel zugeführt wird.The electrical resistances are preferably on the outer surface of End flanges attached, where appropriate, easily against undamaged or in the performance more suitable resistors without disassembly of the rollers can be replaced. The electrical power supply of the resistors is preferably over in the Provided shaft ends of the end flanges mounted rotating connections, which the electrical energy e.g. by rubber coated cable is supplied.

Die erfindungsgemäße Lösung ist kostengünstiger als z.B. ein Heißölsystem mit Rohrleitungen und Verdrängungsstücken. Die Riemenleitwalzen sind herkömmlich in ihrer Konstruktion identisch, um gegenseitigen Austausch zu ermöglichen, und sie sind in fester Position eingebaut. Die als führende/spannende Walze dienende Riemenleitwalze ist in verschiedenen Winkelstellungen zur Bahn verstellbar ausgeführt zur Führung und/oder Versetzung des Riemens in seiner Lage zwecks Einstellung der gewünschten Riemenspannung, unter Verzicht auf heizendes Öl, womit sie als leere, kalte Walze verwendet wird. Bei der erfindungsgemäßen Lösung kann das zum rotierenden Anschluss kommende Stromversorgungskabel spannungsfrei verlegt werden derart, dass es die gewünschten Bewegungen der Walze zulässt, womit es auch die Heizung der als führende/spannende Walze dienenden Riemenleitwalze ermöglicht, was in der Praxis bei den mit Heißölsystemen ausgeführten Lösungen nicht möglich wäre wegen der Bewegung der führenden/spannenden Walze, durch die die Metallrohre des Ölversorgungssystems Biegungen ausgesetzt sein würden.The inventive solution cost-effective as e.g. a hot oil system with piping and displacement pieces. The Belt guide rollers are conventional identical in construction to allow for mutual exchange, and they are built in a fixed position. The as leading / exciting Roller belt guide roller is in different angular positions made adjustable to the web to the leadership and / or displacement of the belt in its position for adjustment the desired Belt tension, waiving heating oil, making it as empty, cold Roller is used. In the solution according to the invention that can be rotated Connection of incoming power supply cables are laid stress-free such that it is the desired one Movements of the roller, which also makes it the heating of the leading / exciting roller Belt guide roller allows, which is not in practice in the running with hot oil systems solutions possible would be because the movement of the leading / exciting Roller through which the metal pipes of the oil supply system bends would be exposed.

Im Folgenden wird die Erfindung unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen erläutert, in denenin the The invention will become apparent with reference to the accompanying drawings explains in which

1 eine vom Stand der Technik bekannte Lösung in schematischer Seitenansicht einer Ausführung mit Metallriemen versehenen Behandlungsvorrichtung zeigt, von der nur die zur Verständlichkeit erforderlichen Elemente dargestellt sind, 1 A solution known from the prior art in a schematic side view of a design with a metal belt provided treatment device, of which only the elements required for clarity are shown,

2 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Riemenleitwalze in schematischer Seitenansicht zeigt, und 2 shows an embodiment of the belt guide according to the invention in a schematic side view, and

3 eine Walze nach 2 als Stirnseitenansicht zeigt. 3 a roller after 2 as front view shows.

In 1 ist eine vom Stand der Technik bekannte, mit Metallriemenumlauf versehene Behandlungsvorrichtung als Riemenkalanderausführung gezeigt, die einen aus Metall hergestellten Glättriemen 2 aufweist, der Riemenleitwalzen 3 umläuft, von welchen Riemenleitwalzen wenigstens eine als führende Walze ausgeführt ist, die zwecks Einstellung der gewünschten Spannung des Riemens 2 versetzbar und zwecks gewünschter Riemenführung zum Riemen 2 schrägstellbar ist. Der Glättriemen 2 umläuft eine außerhalb von ihm angeordnete Walze 5, wobei zwischen Riemen 2 und Walze 5 ein Glättbereich gebildet wird. Die zu glättende Materialbahn W läuft durch den Glättbereich, wobei der gewünschte Druckimpuls sowie Wärmewirkung als Funktion der Zeit auf sie gerichtet wird. In 1 ist anhand einer Strichpunktlinie 9 die Form der Druckwirkung dargestellt, wenn innerhalb des Glättriemens 2 eine als Pressenelement dienende Pressenspaltwalze 4 vorgesehen ist, die den Riemen gegen die Walze 5 presst, wobei im Glättbereich ein Pressenspaltbereich höheren Druckes gebildet wird. In gestrichelter Linie 8 ist eine Form der Druckwirkung gezeigt, bei der der im Glättbereich wirkende Berührungsdruck nur durch die Spannung des Riemens 2 erzeugt wird, wobei die Pressenspaltwalze 4 nicht in pressendem Kontakt mit dem Riemen 2 ist (oder innerhalb des Riemens 2 keine Pressenspaltwalze 4 eingebaut ist). Die Walze 5, ebenso wie Walze 4, kann auch eine durchbiegungskompensierte Walze sein oder nicht, und sie wird aus einer Gruppe ausgewählt, die eine Walze mit elastischer Oberfläche, wie polymerbeschichtete Walze, gummibeschichtete Walze oder elastomerbeschichtete Walze, Schuhwalze, Thermowalze, Metallwalze, Faserwalze oder Verbundstoffwalze umfasst. Anstelle der Walze 4 kann auch eine anders zu profilierende oder ein Pressenelement mit festem Profil als Pressenelement dienen, das zusätzlich aus mehreren in Querrichtung der Maschine benachbarten Teilen bestehen kann. Auch das als Walze ausgeführte Pressenelement 4 kann aus mehreren in Querrichtung der Maschine benachbarten Teilen bestehen. Die Oberfläche des Pressenelements 4 kann durchgehend oder nicht durchgehend gestaltet sein. Das Pressenelement 4 kann außerdem zwecks Änderung der Länge und/oder Spannung des Behandlungsbereichs versetzbar ausgeführt werden. Ein Metallkalander dieser Art ist in der oben genannten Schrift WO 03/064761 erläutert.In 1 there is shown a prior art metal belt revolving treatment apparatus as a belt calender type comprising a smoothing belt made of metal 2 has, the belt guide rollers 3 rotates, of which belt guide rollers is at least one designed as a leading roller, for the purpose of setting the desired tension of the belt 2 displaceable and for the purpose of desired belt guidance to the belt 2 can be tilted. The straightener 2 surrounds a roller arranged outside it 5 , being between belts 2 and roller 5 a smoothing area is formed. The material web W to be smoothed passes through the smoothing area, the desired pressure pulse and heat effect being directed at it as a function of time. In 1 is by a dashed line 9 the shape of the pressure effect when shown inside the straightening belt 2 serving as a press element press nip roll 4 is provided, which the belt against the roller 5 presses, wherein in the smoothing a press nip region of higher pressure is formed. In dashed line 8th is shown a form of pressure effect, wherein the contact pressure acting in the smoothing area only by the tension of the belt 2 is generated, wherein the press nip roll 4 not in pressing contact with the belt 2 is (or inside the belt 2 no press nip roll 4 is installed). The roller 5 , as well as roller 4 may also be a deflection-compensated roller or not, and is selected from a group comprising an elastic surface roller such as a polymer-coated roller, rubber-coated roller or elastomer-coated roller, shoe roller, thermo-roll, metal roller, fiber roller or composite roller. Instead of the roller 4 can also serve a different profile to be profiled or a press element with a solid profile as the press element, which may additionally consist of several adjacent in the transverse direction of the machine parts. Also the press element designed as a roller 4 may consist of several adjacent in the transverse direction of the machine parts. The surface of the press element 4 may be continuous or not continuous. The press element 4 may also be made displaceable for the purpose of changing the length and / or tension of the treatment area. A metal calender of this type is explained in the above-mentioned document WO 03/064761.

In der Ausführungsform nach 1 dient als Pressenspaltwalze eine Schuhwalze. Mit Bezugsnummer 6 sind Heizelmente wie z.B. Induktionsheizvorrichtung, Infrarotstrahler, Gasbrenner oder Kapazitätsheizvorrichtung gekennzeichnet. Bei dieser Lösung können erhöhte Temperaturen eingesetzt werden, z.B. von über ca. 100°C bis über ca. 200°C und sogar bis zu ca. 400°C je nach Ausführung. Erhöhte Temperatur zusammen mit langer Wirkungsdauer und breitem Druckregelungsbereich ergeben ein gutes Glättergebnis sowohl bei großen als auch kleinen Geschwindigkeiten, wie z.B. bei Geschwindigkeiten von 100 m/min bis 4000 m/min.In the embodiment according to 1 serves as a press nip roll shoe shoe. With reference number 6 Heating elements such as induction heating device, infrared radiator, gas burner or capacity heating device are characterized. In this solution, elevated temperatures can be used, for example, from about 100 ° C to about 200 ° C and even up to about 400 ° C depending on the version. Increased temperature along with long duration of action and wide pressure control range provide a good smoothing result at both high and low speeds, such as at speeds of 100m / min to 4000m / min.

In 2 und 3 ist eine erfindungsgemäße Riemenleitwalze 20 schematisch gezeigt, die Endflansche 21 mit Naben 22 aufweist. An den Endflanschen 21 ist ein sich mit den Flanschen mitdrehender rohrförmiger Walzenmantel 23 befestigt. An der Außenfläche 21a der Endflansche 21 sind elektrische Widerstände 24 befestigt, die vorgesehen sind, über Leiter 24a mit an den Enden der Naben 22 angebrachten, an sich bekannten rotierenden Anschlüssen (nicht gezeigt) in Kontakt gebracht zu werden. Die elektrischen Widerstände können z.B. als kreisförmige einheitliche Elemente an der Oberfläche der Endflansche oder zu mehreren radial angeordneten Elementen ausgeführt werden. An der Außenfläche der Endflansche kann zwecks Reduzierung der durch Konvektion der Endflansche verursachten Wärmeverluste vorzugsweise zusätzlich eine die Widerstandselemente bedeckende Wärmedämmschicht vorgesehen sein.In 2 and 3 is a belt guide roll according to the invention 20 shown schematically, the end flanges 21 with hubs 22 having. At the end flanges 21 is a co-rotating with the flanges tubular roll shell 23 attached. On the outer surface 21a the end flanges 21 are electrical resistances 24 fastened, which are provided, over ladder 24a with at the ends of the hubs 22 attached, known per se rotating terminals (not shown) to be brought into contact. The electrical resistances can be carried out, for example, as circular, uniform elements on the surface of the end flanges or on a plurality of radially arranged elements. On the outer surface of the end flanges, in order to reduce the heat losses caused by convection of the end flanges, a heat-insulating layer covering the resistance elements may additionally be provided in addition.

Diese Lösung ermöglicht den Einsatz von verhältnismäßig kostengünstigen und einfachen Riemenleitwalzen in Verbindung mit einem Metallriemen. Zusätzlich ermöglicht die erfindungsgemäße Lösung auch die Erwärmung einer als führende/spannende Walze dienenden Walze, wobei das den rotierenden Anschluss mit Strom versorgende Kabel in geeigneter Weise spannungsfrei verlegt wird, wodurch das Versetzen der Walze in verschiedene Positionen und/oder Winkellagen ermöglicht wird.These solution allows the use of relatively inexpensive and simple belt guide rollers in conjunction with a metal belt. additionally allows the solution according to the invention also the warming one as leading / exciting Roller serving roll, wherein the current supplying the rotating terminal cable is laid tension-free in a suitable manner, whereby the displacement the roller is made possible in different positions and / or angular positions.

Claims

Belt guide roller for one with metal belt circulation ( 2 ) provided treatment device of a coated or uncoated fiber web, which Device a at least one belt guide roller ( 3 ) circulating belt ( 2 ), wherein the belt guide roller ( 3 ) as a tube roll ( 20 ), the end flanges ( 21 ), which with a co-rotating with the end flanges tubular shell part ( 23 ), characterized in that at the end flanges ( 21 ) for heating the end flanges electrical resistances ( 24 ) are provided.

Belt guide roller according to claim 1, characterized in that that the electrical resistances on the outer surface of the End flanges are attached.

Belt guide roller according to one of the claims 1 or 2 , characterized in that a thermal barrier coating is provided on the electrical resistors.

Belt guide roller according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the roller is a belt leading / exciting roller.