DE102013200614A1 - Fiber web polishing device, has soft coating layer whose width is lesser than width of soft roller, where soft coating layer is provided with polymeric and fiber reinforced materials, and auxiliary driver driving in high temperature area - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Kalandrierung einer Faserbahn, mit mehreren, jeweilige Walzenspalte miteinander bildenden Walzen. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Kalandrierung einer Faserbahn.The invention relates to a device for calendering a fibrous web, with a plurality of rollers forming each other, respective nips. Furthermore, the invention relates to a method for calendering a fibrous web.
In der
Bei derartigen Kalandern wird die Breite des elastischen Oberflächenbezugs der Walze üblicherweise an die zu kalandrierende Faserbahn angepasst, d. h. die elastischen Oberflächen der Walzen sind im Wesentlichen gleich breit wie die zu kalandrierende Faserbahn. Mit einigen bekannten Kalandern ist es möglich, Faserbahnen mit unterschiedlichen Breiten zu kalandrieren. Meist handelt es sich dabei um sogenannte Offline-Kalander, also Kalander, die nicht unmittelbar einer Papiermaschine nachgeordnet sind, sondern die räumlich unabhängig von der Papiermaschine betrieben werden und sich meist an einem anderen Ort befinden. Dabei wird die Dimensionierung der Breite der elastischen Oberflächen der Walzen selbstverständlich gemäß der breitesten Faserbahn ausgelegt, die mit einem solchen Kalander kalandriert werden kann. Da sogenannte Softwalzen, also Walzen, die einen weichen, elastischen Überzug aufweisen, nicht mit einer benachbarten, beheizten Walze in Berührung kommen sollten, weil dies zu Beschädigungen des weichen Überzugs führen kann, werden die Softwalzen in dem Walzenstapel an die Breite jeder einzelnen, mit einem solchen Kalander zu kalandrierenden Faserbahn angepasst. Mit anderen Worten, wenn sich die Breite der zu kalandrierenden Faserbahn ändert, werden üblicherweise die weichen Walzen ausgetauscht, d. h. bei einer schmaleren Faserbahn kommen Walzen mit einem schmaleren elastischen Überzug zum Einsatz.In calenders of this kind, the width of the elastic surface covering of the roll is usually adapted to the fibrous web to be calendered, i. H. the elastic surfaces of the rolls are substantially the same width as the fibrous web to be calendered. With some known calenders it is possible to calender fiber webs with different widths. Most of these are so-called offline calenders, so calenders, which are not directly downstream of a paper machine, but are operated spatially independent of the paper machine and are usually located in a different location. In this case, the dimensioning of the width of the elastic surfaces of the rollers is of course designed according to the widest fiber web, which can be calendered with such a calender. Since so-called Softwalzen, so rolls that have a soft, elastic coating, should not come into contact with an adjacent, heated roller, because this can lead to damage of the soft coating, the Softwalzen in the roll stack to the width of each, with adapted calender calendering to such a calender. In other words, when the width of the fibrous web to be calendered changes, usually the soft rolls are exchanged, i. H. for a narrower fiber web, rolls with a narrower elastic coating are used.
Bei solchen, mehrere übereinander angeordnete Walzen aufweisenden Kalandern erhöht sich die Linearlast in dem Walzenstapel von der obersten bis zur untersten Walze stetig, da auf den ersten Walzenspalt lediglich die Kraft der obersten Walze, auf den untersten Walzenspalt jedoch die Kraft sämtlicher darüber liegenden Walzen wirkt. Um eine bestimmte Qualität der Faserbahn erreichen zu können, ist es in einigen Fällen erforderlich, bereits in dem obersten Walzenspalt eine sehr hohe Linearlast einzustellen, um den geforderten Walzenspaltdruck zu gewährleisten, wodurch sich im untersten Walzenspalt eine entsprechend höhere Linearlast ergibt.In such calenders having a plurality of superimposed rolls, the linear load in the roll stack continuously increases from the uppermost to the lowermost roll, since only the force of the uppermost roll affects the first nip, but the force of all the overlying rolls acts on the lowermost nip. In order to achieve a certain quality of the fiber web, it is sometimes necessary to set a very high linear load in the uppermost nip in order to ensure the required nip pressure, resulting in a correspondingly higher linear load in the lowest nip.
Wenn sich im Falle einer derart hohen Linearlast im unteren Bereich des Walzenstapels Softwalzen befinden, deren elastischer Überzug aus den oben genannten Gründen, d. h. insbesondere bei der Herstellung schmalerer Faserbahnen, eine geringere Breite aufweist, so verteilt sich die Linearlast entsprechend auf eine geringere Breite, was zu stark erhöhten Linearlasten in den unteren Walzen des Walzenstapels führt. Letztendlich hat dies zur Konsequenz, dass bestimmte Faserbahnqualitäten, insbesondere bei Faserbahnen mit einer geringen Breite, nicht hergestellt werden können, da ansonsten der elastische Überzug der Softwalzen aufgrund der zu hohen Linearlast sehr schnell beschädigt werden würde.If in the case of such a high linear load in the lower region of the roll stack are softways whose elastic coating for the reasons mentioned above, d. H. In particular, in the production of narrower fiber webs, has a smaller width, the linear load distributed accordingly to a smaller width, resulting in greatly increased linear loads in the lower rolls of the roll stack. Ultimately, this has the consequence that certain fiber qualities, especially in fiber webs with a narrow width, can not be produced, otherwise the elastic coating of the softwares would be damaged very quickly due to the high linear load.
Des Weiteren ist es bei derartigen Kalandern bekannt, dass das Aufführen der Bahn durch Walzenspalte, in denen zumindest eine der Walzen beheizt ist, also sogenannte heiße Walzenspalte, mittels manuellem Bahnaufführen und mit geschlossenen Walzenspalten durchgeführt wird, wobei der Kalander mit einer sehr geringen, auch als ”Kriechgeschwindigkeit” bezeichneten Geschwindigkeit betrieben wird. In einigen Anwendungsfällen, insbesondere wenn Release-Grade-Papier bzw. Verpackungspapier hergestellt wird, ist die notwendige Temperatur der auch als Thermowalzen bezeichneten beheizbaren Walzen so hoch, dass die einen weichen Überzug aufweisenden Softwalzen beschädigt werden können, da ihre thermische Belastbarkeit durch die hohen Temperaturen der Thermowalzen überschritten werden. Allerdings ist es nahezu unmöglich, die Oberflächentemperatur der Thermowalzen in einer angemessenen Zeit zu verringern, insbesondere da die Temperatur des durch dieselben strömenden Heizmediums bis zu 200°C beträgt, wodurch die Oberfläche der Thermowalzen auch annähernd diese Temperatur aufweist. Dagegen sind die für den weichen Überzug der Softwalzen verwendeten Materialien nur in der Lage, einer Temperatur von ungefähr 160°C ohne Beschädigung zu widerstehen.Furthermore, it is known in such calenders that the feeding of the web through nips in which at least one of the rolls is heated, so-called hot nips, by means of manual Bahnaufführen and closed nips is performed, the calender with a very small, also operated as a "crawl speed" speed. In some applications, especially when release-grade paper or packaging paper is produced, the necessary temperature of the heated rolls, which are also referred to as thermo rolls, is so high that the softways having a soft coating can be damaged because of their high thermal stability the thermo rolls are exceeded. However, it is almost impossible to reduce the surface temperature of the thermo rolls in an appropriate time, especially since the temperature of the heating medium flowing through them is up to 200 ° C, whereby the surface of the thermo rolls also approximately at this temperature. In contrast, the materials used for the soft coating of the softs are only able to withstand a temperature of about 160 ° C without damage.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Kalandrierung einer Faserbahn zu schaffen, die eine Umgehung der oben beschriebenen Probleme ermöglichen.It is an object of the present invention to provide a device and a method for calendering a fibrous web, which allow a circumvention of the problems described above.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in Anspruch 1 für eine Vorrichtung zur Kalandrierung einer Faserbahn genannten Merkmale gelöst.According to the invention, this object is achieved by the features mentioned in
Durch die größere Breite des weichen Überzugs zumindest einer der Softwalzen wird die auf diese Softwalze wirkende Linearlast auf eine größere Fläche verteilt, wodurch sich, bezogen auf dieselbe Fläche, eine geringere Linearlast ergibt. Dadurch lassen sich höhere Walzenspaltdrücke erzielen und es können auch schmalere Faserbahnen mit Qualitäten hergestellt werden, die bislang nicht erreichbar waren.Due to the greater width of the soft coating of at least one of the Softwalzen acting on this soft roller linear load is distributed over a larger area, which results, based on the same area, a lower linear load. As a result, higher nip pressures can be achieved and it It is also possible to produce narrower fiber webs with qualities that were previously unattainable.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, dass die Softwalzen weniger häufig gewechselt werden müssen, da sie für unterschiedliche Breiten von Faserbahnen eingesetzt werden können.Another advantage of the solution according to the invention is that the softwares have to be changed less frequently, since they can be used for different widths of fibrous webs.
Wenn in einer sehr vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung die Softwalze, die einen weichen Überzug aufweist, der erheblich breiter ist als die Breite der zu kalandrierenden Faserbahn, in dem unteren Bereich der Vorrichtung angeordnet ist, so wird der Tatsache Rechnung getragen, dass die hohen Linearlasten insbesondere im unteren Bereich der Vorrichtung auftreten. Ein weiterer Vorteil dieser Ausführungsform ist darin zu sehen, dass die beheizten Walzen im unteren Bereich der Vorrichtung meist eine geringere Temperatur aufweisen als die beheizten Walzen im oberen Bereich derselben, sodass der breitere Überzug der Softwalzen nicht durch die mit derselben in Kontakt befindlichen beheizten Walze beschädigt wird, wenn es sich um eine Softwalze im unteren Bereich der Vorrichtung handelt.If, in a very advantageous embodiment of the invention, the software roll, which has a soft coating which is considerably wider than the width of the fibrous web to be calendered, is arranged in the lower region of the device, then the fact is taken into account that the high linear loads in particular occur in the lower part of the device. Another advantage of this embodiment is the fact that the heated rollers in the lower part of the device usually have a lower temperature than the heated rollers in the upper region thereof, so that the broader coating of the softwoods is not damaged by the heated roller in contact therewith is, if it is a Softwalze in the lower part of the device.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann außerdem vorgesehen sein, dass der weiche Überzug der wenigstens einen Softwalze ein polymeres Material aufweist.In an advantageous development of the invention, it can also be provided that the soft coating of the at least one soft roller has a polymeric material.
Eine alternative Ausführungsform kann darin bestehen, dass der weiche Überzug der wenigstens einen Softwalze ein faserverstärktes Material aufweist.An alternative embodiment may be that the soft coating of the at least one soft roller comprises a fiber reinforced material.
Aus Anspruch 5 ergibt sich ein Verfahren zur Kalandrierung einer Faserbahn, das zur Lösung der oben genannten Aufgabe beiträgt.From
Dieses Verfahren nutzt in sehr vorteilhafter Weise die oben beschriebenen Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wodurch es möglich ist, Faserbahnen mit den unterschiedlichsten Qualitäten und in den unterschiedlichsten Breiten, insbesondere in sehr geringen Breiten, herzustellen.This method makes very advantageous use of the above-described advantages of the device according to the invention, making it possible to produce fibrous webs of the most varied qualities and in the most varied widths, in particular in very narrow widths.
Ein alternatives Verfahren ist in Anspruch 6 angegeben.An alternative method is given in claim 6.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist vorgesehen, beim Ausführen der Faserbahn die Walzenspalte in einem Bereich mit hoher Walzentemperatur zu öffnen und in einem Bereich mit niedriger Walzentemperatur zu schließen und die Faserbahn dementsprechend in die geöffneten bzw. geschlossenen Walzenspalten einzuführen.In the method according to the invention, when the fibrous web is being carried out, it is intended to open the nips in a region of high roll temperature and to close them in a low roll temperature region and to introduce the fibrous web into the opened or closed nips accordingly.
Durch die geöffneten Walzenspalte in dem Bereich mit hoher Walzentemperatur wird eine Beschädigung der Walzenoberflächen dieser Walzen verhindert, wohingegen in dem Bereich mit niedriger Walzentemperatur bereits mit geschlossenen Walzenspalte gefahren werden kann. Dadurch kann an den Walzen, die bei der Bildung der geschlossenen Walzenspalte beteiligt sind, auf Hilfsantriebe verzichtet werden, wodurch sich niedrige Kosten sowie geringere Einstell- und Wartungserfordernisse ergeben.The open nips in the high roll temperature region prevent damage to the roll surfaces of these rolls, whereas in the low roll temperature region, even closed nips can be run. As a result, can be dispensed with the rollers involved in the formation of the closed nips, auxiliary drives, which results in low costs and lower adjustment and maintenance requirements.
Ein weiterer Vorteil ergibt sich dadurch, dass nach dem Schließen sämtlicher Walzenspalte, also wenn das Einführen der Bahn in die Kalandriervorrichtung beendet ist, eine einfachere Ansteuerung sämtlicher Walzen der Vorrichtung möglich ist, weil lediglich eine geringere Anzahl an Walzenspalten geschlossen werden muss. Darüber hinaus verringert sich die Gefahr von Bahnabrissen, wenn weniger Walzenspalte geschlossen werden müssen.Another advantage results from the fact that after closing all nips, so when the insertion of the web is completed in the calendering, easier control of all the rolls of the device is possible because only a smaller number of nips must be closed. In addition, the risk of web breaks decreases when fewer nips have to be closed.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ergibt sich außerdem daraus, dass der eigentliche Betrieb der Vorrichtung, d. h. der Start des Kalandrierverfahrens, früher erfolgen kann.Another advantage of the method according to the invention also results from the fact that the actual operation of the device, d. H. the start of the calendering process can be done earlier.
Um einen problemlosen Transport der Faserbahn auch durch die geöffneten Walzenspalte zu gewährleisten, kann in einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, dass die Walzen in dem Bereich mit hoher Walzentemperatur mittels Hilfsantrieben angetrieben werden.In order to ensure a trouble-free transport of the fiber web through the open nips, can be provided in an advantageous development of the invention that the rollers are driven in the high roller temperature range by means of auxiliary drives.
Eine sichere Durchführung des Verfahrens kann gewährleistet werden, wenn die Walzenspalte in dem Bereich mit hoher Walzentemperatur geschlossen werden, sobald die Faserbahn über die gesamte Breite in die Walzenspalte eingeführt worden ist.Safe operation of the process can be ensured if the nips in the high roll temperature region are closed once the fiber web has been introduced into the nips across its entire width.
Nachfolgend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung prinzipmäßig dargestellt.Embodiments of the invention are shown in principle with reference to the drawings.
Es zeigt:It shows:
Grundsätzlich ist zumindest eine der Walzen der Vorrichtung
Mit der Vorrichtung
Da die nachfolgend als Linearlast bezeichnete Kraft, die auf die Walzen
Aus diesem Grund weist zumindest eine der Softwalzen
Da die Temperatur der beheizten Walzen
Die Temperatur der beheizten Walzen
Um das Einführen der Faserbahn W in die Vorrichtung
Vorzugsweise werden die Walzen
In dem durch die Walzen
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