DE102011081231A1

DE102011081231A1 - Calender for paper machine, has moistening devices arranged before rollers in web travel direction and arranged on both sides of fibrous material web in same height, and web trajectory path running vertical to moistening devices

Info

Publication number: DE102011081231A1
Application number: DE201110081231
Authority: DE
Inventors: Lothar Zimmermann
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2011-08-19
Filing date: 2011-08-19
Publication date: 2013-02-21

Abstract

The calender (1) has a rolling nip (5) for processing a fibrous material web (10) i.e. paper, that traverses the calender on a web trajectory path. Heated and elastic rollers (2, 3) with smooth metallic surfaces are provided for processing both sides of the web. Upstream moistening devices (6, 6a, 6b) are arranged before the rollers in web travel direction (11). The trajectory path runs vertical to the moistening devices that are arranged on the both sides of the web in same height. Drop catchers (8, 8a, 8a', 8b, 8b') are displaceably arranged underneath the moistening devices.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kalander mit wenigstens einem Walzennip zur Behandlung einer Faserstoffbahn, die den Kalander auf einem Bahnlaufpfad durchläuft, wobei der Kalander je eine Walze mit metallisch glatter Oberfläche zur Behandlung beider Bahnseiten und in Bahnlaufrichtung je eine vorgeschaltete Befeuchtungseinrichtung für jede Bahnseite vor der Walze mit metallisch glatter Oberfläche aufweist.The invention relates to a calender with at least one roller nip for the treatment of a fibrous web, which passes through the calender on a web running path, wherein the calender depending on a roller with a smooth metal surface for treating both web sides and in the web running direction upstream of each moistening device for each web page in front of the roller has a metallically smooth surface.

Derartige Kalander werden häufig durch zwei Stacks mit je zwei jeweils einen Walzennip, d. h. eine Kontaktzone bildenden Kalanderwalzen gebaut. In dem Nip wird die Bahn unter Druck und oft auch höherer Temperatur behandelt. Dabei besteht jedes Walzenpaar aus einer Walze mit metallisch glatter Oberfläche und einer Walze mit elastischer Oberfläche. Die Walze mit metallisch glatter Oberfläche, im Folgenden kurz harte Walze genannt, ist vielfach beheizbar. Im ersten Stack ist die harte Walze oben und im zweiten Stack unten (oder umgekehrt), so dass beide Bahnseiten von der glatten metallischen Oberfläche behandelt werden. Der Bahnseite, die zur harten Walze weist, wird vor dem Nip eine Befeuchtungseinrichtung zugeordnet. Man kann auf diese Weise die Glasübergangstemperatur der Faserstoffbahn absenken und sie noch besser an der harten, insbesondere beheizten Walze glätten. Ein solcher Aufbau wird sehr gut in der DE 43 01 023 A1 gezeigt.Such calenders are often built by two stacks, each with two each roll nip, ie forming a contact zone calender rolls. In the nip the web is treated under pressure and often at a higher temperature. Each pair of rollers consists of a roller with a smooth metallic surface and a roller with an elastic surface. The roll with a metallically smooth surface, referred to below as a short hard roll, can be heated many times. In the first stack, the hard roll is at the top and in the second stack at the bottom (or vice versa) so that both sides of the web are treated by the smooth metallic surface. The web side facing the hard roller is assigned a moistening device in front of the nip. It is possible in this way to lower the glass transition temperature of the fibrous web and even better to smooth it on the hard, in particular heated, roller. Such a structure will be very good in the DE 43 01 023 A1 shown.

Als Befeuchtungseinrichtung dienen sowohl Feuchter, die Dampf auf die Faserstoffbahn abgeben, wobei der Dampf auf der Bahn kondensiert. Oder es werden sogenannte Düsenfeuchter verwendet, bei denen in feiner Tröpfchenverteilung Wasser auf die Faserstoffbahn aufgetragen wird. Es gibt auch Befeuchtungseinrichtungen, die sowohl Dampf als auch Wasser auf die Faserstoffbahn sprühen.Humidifiers serve as moistening devices, which release steam onto the fibrous web, with the vapor condensing on the web. Or so-called nozzle moisteners are used in which water is applied to the fibrous web in a fine droplet distribution. There are also humidifiers that spray both steam and water onto the fibrous web.

Ein solcher Kalander mit vorgeschalteter Befeuchtung weist zwei große Nachteile auf. Erstens ist immer, wenn die Faserstoffbahn beidseitig geglättet werden soll, ein Befeuchter oberhalb der Faserstoffbahn angeordnet, was dazu führen kann, dass sich am Gehäuse bildende größere Tropfen auf die Faserstoffbahn herabfallen. Dadurch ergeben sich Flecken, die sogar zum Ausschuss der Bahn führen können.Such a calender with pre-moistening has two major disadvantages. Firstly, whenever the fibrous web is to be smoothed on both sides, a humidifier is arranged above the fibrous web, which can lead to the fact that larger drops forming on the housing fall down onto the fibrous web. This results in spots that can even lead to the Committee of the web.

Zweitens baut ein solcher Kalander relativ groß. Insbesondere wenn er innerhalb einer Papiermaschine steht, benötigt er bei den heutigen Dimensionen (Bahnbreite ca. 10 m, Geschwindigkeit 2000 m/min) mit stabilen Ständern und Walzen und jeweils einem Dampf- oder Düsenfeuchter im Vorlauf einen Platzbedarf, der sich aus den Bestandteilen leicht zu einer Gesamtlänge in Bahnlaufrichtung von 10 Metern summiert.Second, such a calender builds relatively large. In particular, if it is within a paper machine, it needs in today's dimensions (web width about 10 m, speed 2000 m / min) with sturdy stands and rollers and each with a steam or nozzle humidifier in the flow space, which is easy from the components to a total length in web direction of 10 meters summed.

Um die Nipanzahl zu verringern und somit die Gesamtgröße eines Kalanders zu verringern, ist in der EP 2 157 234 A2 eine Walze beschrieben, die mit einer metallisch glänzenden Oberflächenschicht auf einem elastischen Untergrund versehen ist. Arbeitet eine solche Walze mit einer harten Walze zusammen, so bleibt die Elastizität des Nips erhalten, wodurch die gleichförmige Verdichtung der Faserstoffbahn im Gegensatz zu einem Glättwerk mit zwei harten Walzen aufrecht erhalten bleibt, und dennoch können beide Bahnseiten sehr gut und gleichzeitig geglättet werden.To reduce the number of nipples and thus reduce the overall size of a calender is in the EP 2 157 234 A2 a roller is described, which is provided with a shiny metallic surface layer on an elastic substrate. When such a roll co-operates with a hard roll, the elasticity of the nip is maintained, thereby maintaining the uniform densification of the fibrous web as opposed to a two hard roll calender, and yet both web sides can be smoothed very well and at the same time.

Es ist angesichts der zwei beschriebenen Nachteile also die Aufgabe der Erfindung, einen Kalander zu stellen, der wenig Bauraum benötigt und dem Befeuchtungseinrichtungen vorgeschaltet sind, bei denen eine Gefahr von ungewünscht auf die Faserstoffbahn fallenden Tropfen weitgehend vermieden wird.It is in view of the two disadvantages described so the object of the invention to provide a calender that requires little space and are upstream of the moistening, where a risk of unwanted falling on the fibrous web drops is largely avoided.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der Bahnlaufpfad im Wesentlichen vertikal an wenigstens einer Befeuchtungseinrichtung vorbei verläuft.The object is achieved in that the web running path extends substantially vertically past at least one moistening device.

Auf diese Weise wird es sehr einfach vermieden, dass sich an der Gehäusewand der Befeuchtungseinrichtung bildende größere Tropfen auf die Faserstoffbahn fallen können. Durch die senkrechte Bahnführung wird Bauraum in der Herstellungsrichtung einer Herstellungsmaschine der Faserbahn eingespart, insbesondere wenn der Kalander online angeordnet ist. Die Dampf- oder Wasserabgabe der Befeuchtungseinrichtung erfolgt dann verständlicherweise im Wesentlichen horizontal.In this way, it is very simply avoided that larger drops forming on the housing wall of the moistening device can fall onto the fibrous web. The vertical web guide space is saved in the manufacturing direction of a manufacturing machine of the fiber web, especially if the calender is arranged online. The steam or water delivery of the humidifier then understandably takes place substantially horizontally.

Bevorzugt ist der Bahnlaufpfad während der Befeuchtung beider Bahnseiten im Wesentlichen vertikal.Preferably, the web running path during the moistening of both sides of the web is substantially vertical.

Es wird also die Produktion einer zweiseitig satinierten Faserstoffbahn ermöglicht, die frei von Tropfenflecken ist. Wenn die Befeuchtungseinrichtungen beidseitig auf jeweils einem vertikal verlaufenden Bahnlaufpfadabschnitt angeordnet werden, ist der Bauraum der Anordnung noch einmal erheblich reduziert gegenüber einer Anordnung bei waagerecht geführter Bahn.It is thus the production of a two-sided calendered fibrous web allows, which is free of droplets. If the moistening devices are arranged on both sides of a respective vertically running web path section, the installation space of the arrangement is once again considerably reduced in comparison with an arrangement in the case of a horizontally guided web.

Es ist von Vorteil, wenn der Bahnlaufpfad auch im Wesentlichen vertikal durch den wenigstens einen Walzennip verläuft.It is advantageous if the web running path also runs substantially vertically through the at least one roller nip.

Gerade durch dieses Merkmal wird der Bauraum der Herstellungsmaschine in Herstellrichtung noch einmal verkürzt, weil die Befeuchtungseinrichtung und der Walzennip direkt übereinander angeordnet sind. Durch die Größe von Aggregaten im Vorlauf der Kalander (wie beispielsweise eine Trockenpartie) ist die Höhe der Produktionshalle ohne weiteres für die genannte Anordnung geeignet. Das heißt, dass beispielsweise bei einer Papierproduktion die Hallenhöhe sowieso ausreichend dimensioniert ist.Just by this feature, the space of the manufacturing machine in the manufacturing direction is shortened once again, because the moistening device and the roll nip are arranged directly above each other. Due to the size of aggregates in the run of the calender (such as a dryer section), the height of the production hall is readily for said arrangement suitable. This means that, for example, in a paper production the hall height is anyway sufficiently dimensioned.

Mit Vorteil ist dafür gesorgt, dass der wenigstens eine Walzennip durch zwei Walzen mit metallisch glatter Oberfläche gebildet ist. Das bedeutet, dass nach einer Befeuchtung beide Faserstoffbahnseiten gleichzeitig an einer metallisch glatten Oberfläche satiniert werden können. Man spart sich also einen weiteren Walzennip, was wiederum Bauraum einspart. Advantageously, it is ensured that the at least one roller nip is formed by two rollers with a metallically smooth surface. This means that after moistening both fibrous web sides can be calendered simultaneously on a metallically smooth surface. So you save another roll nip, which in turn saves space.

Dabei ist bevorzugt, wenn wenigstens eine Walze des Walzennips eine Oberfläche mit elastischem Untergrund aufweist.It is preferred if at least one roller of the roll nip has a surface with an elastic base.

Es werden also die Vorteile einer Walze genutzt, wie sie in der genannten EP 2 157 234 A2 beschrieben sind. Im Besonderen geht es darum, die zu hohe Flächenpressung, wie sie unter Umständen bei zwei harten Walzen gegeben wäre, zu verringern. Das sorgt für eine gleichmäßigere Verdichtung der Faserstoffbahn bei der Satinage.Thus, the advantages of a roller are used, as in the aforementioned EP 2 157 234 A2 are described. In particular, it is about the too high surface pressure, as they might be given in two hard rolls to reduce. This ensures a more even compaction of the fibrous web during the calendering process.

Es ist günstig, wenn Befeuchtungseinrichtungen auf beiden Seiten der Faserstoffbahn in gleicher Höhe angeordnet sind. Die Faserstoffbahn wird also gleichzeitig auf beiden Oberflächen befeuchtet, so dass der Schmelztemperaturpunkt (Glasübergangstemperatur) an der Oberfläche herabgesetzt wird. Daraufhin durchläuft die Faserstoffbahn vorzugsweise den genannten Walzennip mit zwei Walzen mit metallisch glatter Oberfläche – möglichst auch noch beheizt –, so dass die Oberflächen geglättet werden, ohne dass die Faserstoffbahn zu viel Volumen verliert, da sie im Inneren noch trocken und wenig komprimierbar ist. It is advantageous if moistening devices are arranged at the same height on both sides of the fibrous web. The fibrous web is thus moistened simultaneously on both surfaces, so that the melting temperature point (glass transition temperature) is reduced at the surface. Thereafter, the fibrous web preferably passes through said roll nip with two rollers with a smooth metal surface - if possible even heated - so that the surfaces are smoothed without the fibrous web loses too much volume, since it is still dry and not very compressible inside.

Vorzugsweise ist unterhalb wenigstens einer Befeuchtungseinrichtung eine bis nahe an die Faserstoffbahn verschiebbare Tropfenauffangeinrichtung angeordnet.Preferably, below at least one moistening device, a droplet collecting device which can be moved close to the fibrous web is arranged.

Um zusätzlich zu verhindern, dass sich am Gehäuse der Befeuchtungseinrichtung bildende Tropfen auf die Walzen fallen können, ist die Tropfenauffangeinrichtung sinnvoll. Dies könnte beispielsweise ein Auffangbehälter oder eine Rinne sein. Er sollte die gesamte projizierte Fläche der Befeuchtungseinrichtung nach unten abdecken und bis nahe an die Faserstoffbahn bringbar sein. Unter den Begriff „nahe“ ist hier ein Abstand von 4 bis 40 mm zu verstehen. Zur Erleichterung einer Bahnaufführung ist es zu empfehlen, die Tropfenauffangeinrichtung verschiebbar zu machen, um den Spalt zwischen Faserstoffbahn und Tropfenauffangeinrichtung zu vergrößern. Dann kann die Tropfenauffangeinrichtung eine oft flatternde Bahnaufführung bei beispielsweise 2000 m/min nicht behindern.In order to additionally prevent droplets forming on the housing of the moistening device from falling onto the rollers, the drip catching device makes sense. This could be for example a collecting container or a gutter. It should cover the entire projected area of the moistening device downwards and be brought close to the fibrous web. The term "near" is here to understand a distance of 4 to 40 mm. To facilitate a web performance, it is recommended to make the drip catcher slidable to increase the gap between the fibrous web and the drip catcher. Then the drip catcher can not hinder an often fluttering web performance at, for example, 2000 m / min.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigt die Figur eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Kalanders mit Befeuchtungseinrichtungen.The invention will be explained in more detail below with reference to an embodiment with reference to the drawing. In the figure, the figure shows a schematic representation of a calender according to the invention with moistening devices.

Die Figur zeigt einen Kalander 1, der mit zwei Walzen 2, 3 einen Walzennip 5 bildet. In dem Beispiel ist Walze 2 eine Heizwalze, die auf alle herkömmlichen Arten (durchfließendes Heizmedium im Inneren, induktive Außenheizung u. a.) in nicht dargestellter Weise beheizbar ist. Die Gegenwalze ist eine elastische Walze 3, d. h. sie besitzt einen elastischen Belag aus Kunststoff, wie man ihn von üblichen elastischen Walzen in einem Kalander kennt. Zusätzlich ist die elastische Walze in diesem Beispiel mit einer metallischen Beschichtung 4 versehen, so dass die Oberfläche deutlich glatter ist als bei dem elastischen Belag aus Kunststoff. Somit besitzen beide den Walzennip 5 bildenden Walzen 2, 3 eine metallisch glatte Oberfläche. Eine Faserstoffbahn 10, die durch diesen Walzenspalt läuft, kann also beidseitig sehr gut geglättet werden. Ggf. kann auch die metallische Beschichtung 4 über eine nicht dargestellte induktive Außenheizung beheizbar sein.The figure shows a calender 1 that with two rollers 2 . 3 a roll nip 5 forms. In the example is roller 2 a heating roller which can be heated in all conventional ways (through flowing heating medium inside, inductive outdoor heating, etc.) in a manner not shown. The counter roll is an elastic roller 3 that is, it has an elastic coating made of plastic, as known from conventional elastic rollers in a calender. In addition, the elastic roller in this example is a metallic coating 4 provided so that the surface is much smoother than the elastic covering made of plastic. Thus, both have the Walzennip 5 forming rollers 2 . 3 a metallically smooth surface. A fibrous web 10 , which runs through this nip, so can be smoothed very well on both sides. Possibly. can also be the metallic coating 4 be heated by an inductive external heating, not shown.

In Bahnlaufrichtung 11 vor, also in diesem Ausführungsbeispiel oberhalb des Walzennips 5 ist für jede Seite der Faserstoffbahn 10 eine Befeuchtungseinrichtung 6a, 6b dargestellt. Gleichgültig, ob diese Befeuchtungseinrichtung die Faserstoffbahn mit Wasser oder Dampf benetzen (siehe dazu die angedeuteten Wasser- bzw. Dampfstrahlen 7), ist die Gefahr groß, dass sich am Gehäuse der Befeuchtungseinrichtung 6 Tropfen bilden, die sich nach einiger Zeit lösen und herunter fallen. Zur besseren Übersichtlichkeit wurden die Versorgungsleitungen der Befeuchtungseinrichtung 6 nicht dargestellt.In web direction 11 before, so in this embodiment above the roll nips 5 is for each side of the fibrous web 10 a humidifier 6a . 6b shown. Regardless of whether this moistening device wet the fibrous web with water or steam (see the indicated water or steam jets 7 ), the danger is great that the housing of the humidifier 6 Form drops, which will come off after a while and fall off. For better clarity, the supply lines of the humidifier 6 not shown.

Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, die Faserstoffbahn 10 im Wesentlichen vertikal an den Befeuchtungseinrichtungen vorbeizuführen. Herabfallende Tropfen können also nicht auf die Faserstoffbahn 10 treffen und Flecken verursachen.According to the invention, the fibrous web is now provided 10 essentially vertically past the humidifiers. Falling drops can not be added to the fibrous web 10 meet and cause stains.

Damit die Tropfen auch nicht auf die Kalanderwalzen fallen können, sind unter den Befeuchtungseinrichtungen 6a, 6b Tropfenauffangeinrichtungen 8a, 8b installiert. Diese sind im Betrieb in eine gestrichelt angedeutete Position 8a’, 8b’ verschiebbar, wo sie die projezierte Bodenfläche der Befeuchtungseinrichtung 6a, 6b abdecken. Für das Aufführen einer neuen Faserstoffbahn 10 können sie entsprechend zur Seite verschoben werden, damit sie den Aufführvorgang bei hoher Geschwindigkeit nicht behindern. Außerdem können nicht dargestellte Überläufe vorhanden sein, die das aufgefangene Wasser ableiten.So that the drops can not fall on the calender rolls are among humidifiers 6a . 6b Drip devices 8a . 8b Installed. These are in operation in a dashed line indicated position 8a ' . 8b ' displaceable, where they the projected bottom surface of the moistening device 6a . 6b cover. For listing a new fibrous web 10 they can be moved to the side accordingly, so that they do not hinder the Aufführungsvorgang at high speed. In addition, not shown overflows may be present, which derive the collected water.

Die Faserstoffbahn wird vor den Befeuchtungseinrichtungen 6a, 6b und nach dem Walzennip 5 wieder waagrecht, also in den Lauf der Herstellungsanlage für die Faserstoffbahn umgeleitet. Dazu dienen in dem Ausführungsbeispiel die Bahnleitwalzen 9. Diese ermöglichen es, dass die Faserstoffbahn 10 sowohl entlang der Befeuchtungseinrichtung 6a, 6b, als auch durch den Walzennip 5 im Wesentlichen vertikal verläuft. Das spart Bauraum gegenüber einer waagrecht geführten Faserstoffbahn 10. The fibrous web will be in front of the humidifiers 6a . 6b and after the Walzennip 5 again horizontally, so diverted into the barrel of the manufacturing plant for the fibrous web. Serve in the embodiment, the web guide rollers 9 , These allow the fibrous web 10 both along the humidifier 6a . 6b , as well as by the Walzennip 5 essentially vertical. This saves space compared to a horizontally guided fibrous web 10 ,

Von den dargestellten Ausführungsformen kann in vielfacher Hinsicht abgewichen werden, ohne den Grundgedanken der Erfindung zu verlassen. Insbesondere müssen die Befeuchtungseinrichtungen 6a, 6b nicht unbedingt auf gleicher Höhe angeordnet sein. Auch können mehrere Walzennips vorgesehen werden, die aufeinander folgen.From the illustrated embodiments may be departed from in many ways, without departing from the spirit of the invention. In particular, the humidifiers must 6a . 6b not necessarily arranged at the same height. Also, several roll nips can be provided, which follow each other.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Kalander calender
22: Heizwalze, Walze mit metallisch glatter Oberfläche Heating roller, roller with smooth metallic surface
33: Elastische Walze (hier ebenfalls mit metallisch glatter Oberfläche) Elastic roller (here also with a smooth metallic surface)
44: Metallische Beschichtung Metallic coating
55: Walzennip roll nip
6, 6a, 6b6, 6a, 6b: Befeuchtungseinrichtung humidifying
77: Dampf- und/oder Wasserstrahl Steam and / or water jet
8a, 8a’, 8b, 8b’8a, 8a ', 8b, 8b': Tropfenauffangeinrichtung Catcher
99: Bahnleitwalze web guide
1010: Faserstoffbahn Fibrous web
1111: Bahnlaufrichtung Web direction

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 4301023 A1 [0002]
EP 2157234 A2 [0006, 0016]

Claims

Calender with at least one roller nip ( 5 ) for the treatment of a fibrous web ( 10 ), the calender ( 1 ) runs on a web running path, wherein the calender ( 1 ) one roller each with a smooth metallic surface ( 2 . 3 ) for the treatment of both web sides and in web running direction ( 11 ) one upstream humidifying device ( 6 . 6a . 6b ) for each side of the web before the roller with a smooth metallic surface ( 2 . 3 ), characterized in that the web running path substantially vertically at least one moistening device ( 6 . 6a . 6b ) passes by.

Calender according to claim 1, characterized in that the web running path during the moistening of both sides of the web is substantially vertical.

Calender according to one of claims 1 or 2, characterized in that the web running path is also substantially vertically through the at least one roller nip ( 5 ) runs.

Calender according to one of claims 1 to 3, characterized in that the at least one roller nip is formed by two rollers with a smooth metal surface.

Calender according to claim 4, characterized in that at least one roller ( 3 ) of the roll nip ( 5 ) has a surface with an elastic base.

Calender according to one of claims 1 to 5, characterized in that moistening devices ( 6 . 6a . 6b ) on both sides of the fibrous web ( 10 ) are arranged at the same height.

Calender according to one of claims 1 to 6, characterized in that below at least one moistening device ( 6a . 6b ) one close to the fibrous web ( 10 ) is arranged displaceable drip catcher.