DE102012213519A1

DE102012213519A1 - Belt for pressing a moving fibrous web against peripheral portion of heated roller, has insulating strip at edges facing heated roller, while belt is formed as closed loop, where insulating strip is thinner or thicker than fibrous web

Info

Publication number: DE102012213519A1
Application number: DE201210213519
Authority: DE
Inventors: Lothar Zimmermann; Jörg Rheims
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2012-08-01
Filing date: 2012-08-01
Publication date: 2014-02-06

Abstract

The belt (4) is partially made of plastic, and is provided with an insulating strip (22) at the edges facing a heated roller (5). The belt is formed as a closed loop, where the insulating strip is thinner or thicker than a fibrous web (2). The insulating strip is exchangeable and is glued on the belt. An independent claim is included for a belt assembly for treating a moving fibrous web, particularly a paper or board web in a calender.

Description

Die Erfindung betrifft ein Band zum Andrücken einer laufenden Faserstoffbahn gegen einen Umfangsabschnitt einer beheizbaren Walze, wobei das Band zumindest zum Teil aus Kunststoff besteht.The invention relates to a belt for pressing a running fibrous web against a peripheral portion of a heatable roller, wherein the band consists at least partly of plastic.

Weiterhin betrifft die Erfindung eine Bandanordnung zur Behandlung einer laufenden Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, insbesondere innerhalb eines Kalanders, wobei das Band endlos über wenigstens zwei Bandleitwalzen geführt ist und die Faserstoffbahn über einen Umfangsabschnitt an eine Heizwalze anlegt.Furthermore, the invention relates to a belt arrangement for treating a running fibrous web, in particular a paper or board web, in particular within a calender, wherein the tape is endlessly guided over at least two Bandleitwalzen and applies the fibrous web over a peripheral portion of a heating roller.

Ein Band, das für eine solche Bandanordnung verwendbar wäre, wird eingehend in der EP 0 877 119 B1 beschrieben. Auch auf den in dieser Schrift ausführlich abgehandelten Stand der Technik sei verwiesen. A band that would be useful for such a band arrangement will be discussed in detail in US Pat EP 0 877 119 B1 described. Reference should also be made to the prior art discussed in detail in this document.

Für ein besonderes Band und eine Bandanordnung sei beispielhaft die DE 10 2010 003 190 A1 der Anmelderin genannt, deren 1 hier erneut Verwendung findet.For a special band and a band arrangement is exemplified the DE 10 2010 003 190 A1 called the applicant, whose 1 here again finds use.

Ein weiteres, dort nicht beschriebenes Problem entsteht bei diesen Bändern, wenn die der Bahnbehandlung dienende Heizwalze zu hohe Oberflächentemperaturen hat. In der Regel sollte nämlich das Band etwas breiter als die Bahn sein, um die unbehandelten Ränder nicht in einem späteren Prozess abtrennen und entsorgen zu müssen. Dadurch besteht aber die Gefahr, dass das Band unmittelbaren Kontakt zur Heizwalze erfährt. Das Matrixmaterial eines solchen Bandes ist aber anfällig gegenüber Temperaturen oberhalb von etwa 150°C. Another, not described there problem arises in these bands when the web-serving heating roller has too high surface temperatures. As a rule, the tape should be slightly wider than the web so that the untreated edges do not have to be separated and disposed of in a later process. As a result, there is the danger that the tape experiences direct contact with the heating roller. However, the matrix material of such a tape is susceptible to temperatures above about 150 ° C.

Es ist demnach die Aufgabe der Erfindung, Verbrennungen insbesondere im Randbereich eines Bandes zu verhindern. It is therefore the object of the invention to prevent burns, especially in the edge region of a band.

Die Aufgabe wird hinsichtlich des Bandes dadurch gelöst, dass es an seinen der beheizbaren Walze zugewandten Rändern mit einem Isolierstreifen versehen ist. Das Band besitzt demnach an seinen Rändern einen Streifen, der sich durch hohe Temperaturbeständigkeit (> 150°C) und einen geringen Wärmeleitwert, möglichst < 0,2 W/mK, auszeichnet. Da dieser Isolierstreifen sich in der Regel etwas von der glatten Behandlungsoberfläche des Bandes für die Faserstoffbahn abhebt, bildet er einen Abstandshalter zwischen der Oberfläche der beizten Walze und der Bandoberfläche. Damit wird verhindert, dass das Material des Bandbereichs neben der Faserstoffbahn mit der Heizwalze in Kontakt kommt. Der Isolierstreifen wirkt also wie eine Abschirmung für das Bandmaterial, das bevorzugt beispielsweise aus Thermoplastischem Polyester Elastomer, Silikon, NBR (Nitrilkautschuk), HNBR (Hydriertes NBR) oder Polyurethan besteht. Für das Isolierband eignet sich bevorzugt beispielsweise PEEK (Polyetheretherketon) oder PTFE, auch Teflon genannt, (Polytetrafluorethylen).The object is achieved in terms of the band, characterized in that it is provided at its the heatable roller facing edges with an insulating strip. The strip therefore has a strip at its edges, which is characterized by high temperature resistance (> 150 ° C) and a low thermal conductivity, possibly <0.2 W / mK. Because this insulating strip typically lifts slightly from the smooth treatment surface of the fibrous web belt, it forms a spacer between the surface of the coating roller and the belt surface. This prevents the material of the band area coming into contact with the heating roller next to the fibrous web. The insulating strip thus acts as a shield for the strip material, which preferably consists for example of thermoplastic polyester elastomer, silicone, NBR (nitrile rubber), HNBR (hydrogenated NBR) or polyurethane. For the insulating tape is preferably suitable, for example, PEEK (polyetheretherketone) or PTFE, also called Teflon, (polytetrafluoroethylene).

Es ist von Vorteil, wenn das Band eine geschlossene Schleife bildet. Dadurch ist es geeignet, mit der Faserbahngeschwindigkeit umzulaufen und somit in dem Zeitraum, wo es keinen Kontakt zur Heizwalze hat, abkühlen zu können. Dadurch werden Verbrennungen des Bandes zusätzlich verhindert.It is an advantage if the tape forms a closed loop. This makes it suitable to circulate with the fiber web speed and thus to be able to cool in the period where it has no contact with the heating roller. As a result, burns of the band are additionally prevented.

Vorzugsweise ist der Isolierstreifen dünner oder höchstens 20 % dicker als die Faserstoffbahn. So wird der Kontakt des Faserstoffbahnrandes zur Wärme- und Druckbehandlung an der Heizwalze sichergestellt.Preferably, the insulating strip is thinner or at most 20% thicker than the fibrous web. Thus, the contact of the fibrous web edge is ensured for heat and pressure treatment of the heating roller.

Es ist günstig, wenn der Isolierstreifen aufgeklebt ist. Dadurch ist ein einfaches Herstellverfahren möglich.It is favorable if the insulating strip is glued on. As a result, a simple manufacturing process is possible.

Für den Fall, dass der Isolierstreifen durch thermische oder abrasive Beeinflussung Schaden nehmen kann, ist es von besonderem Vorteil, wenn der Isolierstreifen auswechselbar ist. In the event that the insulating strip can be damaged by thermal or abrasive influence, it is particularly advantageous if the insulating strip is replaceable.

Bezüglich der Bandanordnung wird die Aufgabe der Erfindung dadurch gelöst, dass ein entsprechendes beschriebenes Band verwendet wird. Insbesondere eine Kartonbahn als Faserstoffbahn, die eine geeignete Dicke aufweist (bevorzugt dicker als 100 µm), ist mit dieser Bandanordnung sehr gut behandelbar. Ein Peek- oder Teflonstreifen als Isolierstreifen erfüllt dabei die Anforderungen zur erfinderischen Lösung der Aufgabe.With regard to the band arrangement, the object of the invention is achieved in that a corresponding described band is used. In particular, a board web as fibrous web, which has a suitable thickness (preferably thicker than 100 microns), is very easy to handle with this band arrangement. A Peek- or Teflon strip as insulating meets the requirements for the inventive solution of the problem.

Bevorzugt ist die Breite des Isolierstreifens geringer als ein Überstand des Bandes über die Faserstoffbahn im Betrieb. Dadurch ist erstens sichergestellt, dass das Isolierband nicht mit der Faserstoffbahn in Berührung kommt, und zweitens kann sich das Band bis zum Rand der Papierbahn derart verformen, dass es keine übergroßen Pressungen am Rand gibt. Ein kleiner Spalt, begrenzt von Band, Isolierstreifen, Heizwalzenoberfläche und Faserstoffbahnrand, hat eher einen positiven Einfluss, denn es kann kühlende Luft mitgeführt werden. Ggf. kann sogar Dampf in diesen Spalt geleitet werden, was verhindert, dass eine Temperatur oberhalb der Verdampfungstemperatur entsteht, die Bahn aber dennoch auch am Rand gewärmt ist.Preferably, the width of the insulating strip is less than a projection of the strip over the fibrous web during operation. This firstly ensures that the insulating tape does not come into contact with the fibrous web, and secondly, the tape can deform to the edge of the paper web in such a way that there are no oversized pressings on the edge. A small gap, limited by tape, insulating strip, Heizwalzenoberfläche and fibrous web edge, has more of a positive influence, because it can be carried along cooling air. Possibly. even steam can be passed into this gap, which prevents a temperature above the evaporation temperature arises, but the web is still warmed at the edge.

Mit Vorteil ist dafür gesorgt, dass eine Einrichtung zur Überwachung eines Faserbahnrisses vorhanden ist. Bei einem Bahnriss würde augenblicklich das Band mit der Heizwalze in Kontakt treten und ggf. thermisch überbeansprucht werden. Dies wird mit der Einrichtung zur Überwachung eines Faserbahnrisses verhindert. Das von einem Sensor ausgehende Signal sorgt mittels einer Steuerung dafür, dass Band und Heizwalze sofort getrennt werden.Advantageously, it is ensured that a device for monitoring a fiber web break is present. In the event of a web break, the belt would immediately contact the heating roller and possibly be thermally overstressed. This is prevented with the device for monitoring a fiber web break. That emanating from a sensor Signal ensures by means of a control that the belt and heating roller are separated immediately.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. In diesen zeigen The invention is explained in more detail below with reference to exemplary embodiments with reference to the drawings. In this show

1 eine schematische, teilweise geschnittene Darstellung einer Bandanordnung in einem Kalander und 1 a schematic, partially sectioned view of a band assembly in a calender and

2 den erfindungsgemäßen Aufbau eines Bandes im 2 the construction according to the invention of a band in

Querschnittcross-section

1 zeigt eine Bandanordnung 1 in einem Kalander 21. Diese Bandanordnung 1 besteht im Wesentlichen aus einem um drei Leitwalzen 11, 12, 13 umlaufenden, eine geschlossene Schleife bildenden Band 4, das über einen Umschlingungswinkel > 5° Kontakt zu einer Heizwalze 5 hat. Das Band wird beispielsweise in nicht dargestellter Form über eine der drei Leitwalzen 11, 12, 13 angetrieben, bis es die Umfangsgeschwindigkeit der Heizwalze 5 bzw. der Faserstoffbahn 2 erreicht hat. In der Praxis kann ein solches Band bis zu 10 m breit sein. Die Faserstoffbahn 2 durchläuft den Nip 3 zwischen Band 4 und Heizwalze 5. Die Kontaktzone 3 zwischen Band 4 und Heizwalze 5, kann in Bahnlaufrichtung je nach Faserbahnart zwischen 100 und 1000 mm betragen. 1 shows a band assembly 1 in a calender 21 , This band arrangement 1 consists essentially of one to three guide rollers 11 . 12 . 13 circumferential, a closed loop band 4 , which has a wrap angle> 5 ° contact with a heating roller 5 Has. The tape is, for example, in unillustrated form on one of the three guide rollers 11 . 12 . 13 driven until it reaches the peripheral speed of the heating roller 5 or the fibrous web 2 has reached. In practice, such a band can be up to 10 m wide. The fibrous web 2 goes through the nip 3 between band 4 and heating roller 5 , The contact zone 3 between band 4 and heating roller 5 , can be between 100 and 1000 mm in the web running direction, depending on the fiber web type.

Die Heizwalze 5 ist in nicht dargestellter Form auf über 150°C Oberflächentemperatur beheizt und fix gelagert. Zur Beheizung eignen sich Wärmeträgerfluide, die durch das Walzeninnere geleitet werden, oder aber externe Heizungen, die induktiv, kapazitiv oder mittels The heating roller 5 is heated in unillustrated form to above 150 ° C surface temperature and stored permanently. For heating are heat transfer fluids that are passed through the interior of the roll, or external heaters, the inductive, capacitive or means

Heißluftanblasung arbeiten. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein durch eine Zusatzwalze 18 geschaffener Walzennip 19 an der Heizwalze 5 geschaffen worden, der nicht in unmittelbarem Zusammenhang mit der Erfindung steht, dem Kalander aber ein größeres Satinagepotenzial verleiht. Es ist jedoch vorteilhaft, das Band 4 nicht mit der Faserstoffbahn 2 durch den Walzennip zu führen, um es weniger Belastungen auszusetzen.Hot air blowing work. In the illustrated embodiment, one through an additional roller 18 created roll nip 19 on the heating roller 5 has been created, which is not directly related to the invention, but the calender gives a greater calendering potential. However, it is beneficial to the band 4 not with the fibrous web 2 through the roll nip to expose it to less stress.

Alle Bandleitwalzen 11, 12, 13 sind in einem gemeinsamen Gestell 20 gelagert, das wiederum in einem Gehäuse 17 untergebracht ist. Der Durchmesser dieser Leitwalzen liegt in dem Bereich von 400 bis 1000 mm. Durch das „Eintauchen“ der Heizwalze 5 in das Band 4 zwischen Leitwalze 11 und Leitwalze 12 erfährt das Band 4 eine Bandzugspannung. Dabei haben sowohl Leitwalze 11 als auch Leitwalze 12 einen Abstand zur Heizwalze 5, der größer ist als die Summe aus Band- und Bahndicke, damit kein weiterer, das Band belastender Walzennip geschaffen wird. An das Gestell 20 greift ein Stellmotor 9 an, der die Leitwalzen 11 und 13 um eine Drehachse 16, die gleichzeitig der Achse der Leitwalze 12 entspricht, drehen kann. Ein Teil des Gestells 20, der Hebel 15, ist also verantwortlich dafür, dass sich die Leitwalze 11 auf einem Kreisbogen von der Heizwalze 5 wegbewegen kann. Dadurch hebt auch das Band 4 von der Heizwalze 5 ab.All band guide rollers 11 . 12 . 13 are in a common frame 20 stored, in turn, in a housing 17 is housed. The diameter of these guide rolls is in the range of 400 to 1000 mm. By "immersing" the heating roller 5 in the band 4 between guide roller 11 and guide roller 12 learns the tape 4 a tape tension. It has both guide roller 11 as well as guide roller 12 a distance to the heating roller 5 , which is greater than the sum of strip and web thickness, so that no further, the band loading roller nip is created. To the frame 20 engages a servomotor 9 on, the guide rollers 11 and 13 around a rotation axis 16 , at the same time the axis of the guide roller 12 corresponds, can rotate. Part of the frame 20 , the lever 15 So is responsible for having the guide roll 11 on a circular arc from the heating roller 5 can move away. This also lifts the band 4 from the heating roller 5 from.

Initiiert wird diese Bewegung durch einen Sensor 6, wenn der einen Fehler in der Bahn 2 festgestellt hat. Solche Fehler sind beispielsweise Risse oder Falten. Das Signal (gestrichelte Linie) wird an eine Steuerung 7 weitergeleitet, die wiederum den Stellmotor 9 zu einer Bewegung veranlasst. Über diese Bewegung wird die Leitwalze 11 so von der Heizwalze 5 weggeschwenkt, dass das Band 4 spätestens 10 Sekunden nach Erkennung der Fehlstelle in der Bahn 2 keinen Kontakt mehr zur Heizwalze 5 hat.This movement is initiated by a sensor 6 if the one mistake in the web 2 Has been established. Such errors are, for example, cracks or wrinkles. The signal (dashed line) is sent to a controller 7 forwarded, in turn, the servomotor 9 causes a movement. About this movement is the guide roller 11 so from the heat roller 5 Swung away that tape 4 at the latest 10 seconds after detection of the defect in the web 2 no contact with the heating roller 5 Has.

Einen besonderen Vorteil bietet ein Spannelement 10. Dieses dient dazu, den verloren gegangenen Bogen des Bandes 4 um die Heizwalze 5 so auszugleichen, dass das Band eine Bandzugspannung behält. A special advantage is offered by a tensioning element 10 , This serves to the lost bow of the band 4 around the heating roller 5 to balance so that the tape retains a tensile band tension.

Bei dieser Erfindung kommt es im Wesentlichen auf den passenden Aufbau des Bandes 4 an. Herkömmliche Bänder besitzen in der Regel in ein Matrixmaterial eingebettete Gewebe oder Gelege mit Fäden, die unter 90° sowohl in Bandlaufrichtung als auch genau orthogonal dazu verlaufen. Das Matrixmaterial 26 besteht aus Thermoplastischem Polyester Elastomer, Silikon, NBR (Nitrilkautschuk), HNBR (Hydriertes NBR) oder Polyurethan. Um die Faserstoffbahn 2 an der Seite, wo das Band 4 anliegt nicht aufzurauen, hat das Band eine Oberflächenrauheit von <1,0 µm, besser kleiner 0,5 µm. Das Band hat insgesamt eine Dicke von 2 bis 10 mm, bevorzugt 3 bis 6 mm. Ein solches Band ist jedoch wärmeempfindlich.Essentially, this invention relies on the proper construction of the tape 4 at. Conventional tapes typically have woven fabrics or scrims embedded in a matrix material with threads extending at 90 ° both in the direction of tape travel and exactly orthogonal thereto. The matrix material 26 consists of thermoplastic polyester elastomer, silicone, NBR (nitrile rubber), HNBR (hydrogenated NBR) or polyurethane. To the fibrous web 2 at the side where the tape is 4 is not roughened, the tape has a surface roughness of <1.0 microns, better less than 0.5 microns. The band has a total thickness of 2 to 10 mm, preferably 3 to 6 mm. However, such a band is sensitive to heat.

Sofern also die Breite der Faserstoffbahn schwankt, was bei unterschiedlich produzierten Qualitäten üblich ist, können die überstehenden Kanten des Bandes mit der Heizwalze in Berührung kommen und durch die thermische Einwirkung beschädigt werden. Alternativ ist es nur möglich, die schmalste Faserstoffbahn, die der Produzent herstellen will, in gleicher Breite wie das Band zu fahren. Bei sich bildenden breiteren Faserstoffbahnen anderer Qualitäten muss der Rand vor der Aufwicklung abgeschnitten werden, was einen wirtschaftlich hohen Materialverlust mit sich bringt.Thus, if the width of the fibrous web varies, which is customary with differently produced qualities, the protruding edges of the band can come into contact with the heating roller and be damaged by the thermal action. Alternatively, it is only possible to drive the narrowest fibrous web that the producer wants to produce in the same width as the belt. For forming wider fibrous webs of other qualities of the edge must be cut off before winding, resulting in an economically high material loss.

In 2 ist die mit der Erfindung verbundene Lösung des Problems deutlich zu erkennen. Am Rand des Bandes 4, also im Bereich der Überstandes 24 des Bandes gegenüber der Faserstoffbahn 2, wird ein Isolierstreifen 22 aufgeklebt. Er hat die Aufgabe, zu verhindern, dass Wärme direkt von der Heizwalze 5 auf das Band 4 übertreten kann. Der Streifen hat etwa die Dicke der Faserstoffbahn 4 oder er ist dünner. Dadurch bleibt die Anlage des Bandes 4 an der Faserstoffbahn 2 auf voller Breite erhalten. Zwischen der Faserstoffbahn und dem Isolierstreifen ist ein kleiner Spalt 23 erkennbar. Er erlaubt, dass die Faserstoffbahn auch breiter gefahren werden kann. Zudem verhindert der Spalt 23, dass der Isolierstreifen 22 mit der Faserstoffbahn 2 in Berührung kommt. Eine noch bessere Anpassung an die Breite der Faserstoffbahn 2 ist dann gegeben, wenn der Isolierstreifen 22 auswechselbar ist. Dann ist er in seiner Breite auswählbar. Als geeignetes Material für den Isolierstreifen 22 hat sich PEEK oder Teflon herausgestellt.In 2 the solution of the problem associated with the invention is clearly visible. At the edge of the band 4 , ie in the area of the supernatant 24 of the strip opposite the fibrous web 2 , becomes an insulating strip 22 glued. He has the task To prevent heat directly from the heat roller 5 on the tape 4 can transgress. The strip has about the thickness of the fibrous web 4 or he is thinner. This leaves the attachment of the tape 4 at the fibrous web 2 received at full width. Between the fibrous web and the insulating strip is a small gap 23 recognizable. It allows the fibrous web to be driven wider. In addition, the gap prevents 23 that the insulating strip 22 with the fibrous web 2 comes into contact. An even better adaptation to the width of the fibrous web 2 is then given when the insulating strip 22 is interchangeable. Then it is selectable in its width. As a suitable material for the insulating strip 22 PEEK or Teflon has been found.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Bandanordnung belt assembly
22: Faserstoffbahn (kurz: Bahn) Fibrous web (short: web)
33: Umfangsabschnitt peripheral portion
44: Band tape
55: Beheizbare Walze Heatable roller
66: Sensor sensor
77: Steuerungsvorrichtung control device
88th: Trennvorrichtung separating device
99: Stellmotor servomotor
1010: Spannelement clamping element
1111: Leitwalze guide roll
1212: Leitwalze guide roll
1313: Leitwalze guide roll
1414: Walze roller
1515: Hebel lever
1616: Drehachse axis of rotation
1717: Gehäuse casing
1818: Zusatzwalze additional roll
1919: Walzennip roll nip
2020: Gestell frame
2121: Kalander calender
2222: Isolierstreifen insulating
2323: Spalt gap
2424: Überstand Got over

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 0877119 B1 [0003]
DE 102010003190 A1 [0004]

Claims

Tape for pressing a running fibrous web ( 2 ) against a peripheral portion ( 3 ) a heatable roller ( 5 ), where the band ( 4 ) consists at least in part of plastic, characterized in that it at its the heatable roller ( 5 ) facing edges with an insulating strip ( 22 ) is provided.

Tape according to claim 1, characterized in that the tape ( 4 ) forms a closed loop.

Tape according to one of claims 1 to 2, characterized in that the insulating strip ( 22 ) is thinner or at most 20% thicker than the fibrous web ( 2 ).

Tape according to one of claims 1 to 3, characterized in that the insulating strip ( 22 ) is glued.

Tape according to one of claims 1 to 4, characterized in that the insulating strip ( 22 ) is interchangeable.

Belt arrangement for treating a moving fibrous web ( 2 ), in particular a paper or board web, in particular within a calender ( 21 ), wherein the band endlessly over at least two Bandleitwalzen ( 11 . 12 . 13 ) and the fibrous web ( 2 ) over a peripheral portion ( 3 ) to a heating roller ( 5 ), characterized in that in the band arrangement a band ( 4 ) according to one of claims 1 to 5 is used.

Band assembly according to claim 6, characterized in that the width of the insulating strip ( 22 ) is less than a supernatant ( 24 ) of the band ( 4 ) over the fibrous web ( 2 ) operational.

Band arrangement according to one of claims 6 to 7, characterized in that a device ( 6 . 7 ) is present for monitoring a fiber web break.