DE10308938A1

DE10308938A1 - Paper or carton industry heated drum has beam-mounted scraper blades forming heat seal from ambient air

Info

Publication number: DE10308938A1
Application number: DE2003108938
Authority: DE
Inventors: Pekka Koivukunnas; Kari Hasanen
Original assignee: Metso Paper Oy
Current assignee: Metso Paper Oy
Priority date: 2002-03-22
Filing date: 2003-02-28
Publication date: 2003-10-02
Also published as: FI20020556A; FI20020556A0; FI115544B

Abstract

A carton or paper-making assembly has a heated drum (2) with heat insulation cladding which consist of two beam-shaped components (4a, 4b), each with pivoting scraper (5a, 6a, 5b, 6b) blades in contact with the drum. The blades are mounted on the front and rear parts of the beams. The scraper blades serve either to clean the drum surface or as a seal preventing ingress of ambient air. The beams (4a, 4b) incorporate heating or cooling elements to regulate the drum temperature, and temperature sensors. Also claimed is a process to make better use of the heat energy in the drum by preventing surrender of heat from the drum to the ambient air.

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine aufzuwärmende Walze einer Papier-/Kartonmaschine oder einer Nachbehandlungsmaschine, bei der um die aufzuwärmende Walze Elemente angeordnet worden sind, um die Wärmeübertragung aus der Walze an die umgebende Luft zu verhindern. Gegenstand der Erfindung ist darüber hinaus ein Verfahren zur Verstärkung der Nutzung der in die aufzuwärmende Walze geführten Wärmeenergie. The present invention relates to a roller to be heated Paper / board machine or a post-treatment machine, in order to the roller elements to be heated have been arranged to the Prevent heat transfer from the roller to the surrounding air. The invention also relates to a method for reinforcement the use of the thermal energy introduced into the roller to be heated.

Zum Beispiel sind die Temperaturen der aufzuwärmenden Walzen des Kalanders oder kürzer der Thermowalzen heutzutage ziemlich hoch. An Soft- Kalandern typischerweise 160-230°C, in einem Spezialfall wird sogar von einer Oberflächentemperatur von 300°C ausgegangen. Die erforderlichen Heizleistungen sind sehr groß; 0,5-1,0 MW/Walze. Die Anhebung/das Erreichen der Oberflächentemperatur wird bei großen Geschwindigkeiten immer schwieriger, da die als Thermowalzen dienenden Hartgusswalzen nur einen Temperaturgradienten von 70-100°C zwischen der Oberfläche und den Bohrungen zulassen. Für dieses Problem ist eine bekannte Lösung die Hinzuziehung einer äußeren Heizvorrichtung für die Walze, zum Beispiel eine Induktionsheizvorrichtung, welches Verfahren an sich funktionierend, jedoch sehr kostspielig ist. For example, the temperatures of the rolls to be heated are Calenders or shorter of the thermo rolls are quite high these days. On soft Calenders typically 160-230 ° C, in a special case even from assumed a surface temperature of 300 ° C. The necessary Heating outputs are very large; 0.5-1.0 MW / roller. The raising / that Reaching the surface temperature is at high speeds more and more difficult, since the chilled cast iron rollers that serve as thermal rollers only a temperature gradient of 70-100 ° C between the surface and allow the holes. A known solution to this problem is that Use of an external heating device for the roller, for example one Induction heater, which method works per se, however is very expensive.

Die Kalkulationen beweisen, dass ca. 50% der zur Thermowalze eingeführten Wärmeenergie auf Grund Konvektion und Strahlung der Umgebung direkt verloren werden. Um den Energieverlust zu minimieren, hat man früher auch daran gedacht, eine Haube zu benutzen, jedoch ist die Ausströmung der heißen Luft aus der Haube infolge der beim Drehen der Thermowalze zu entstehenden Grenzschicht ein Problem geblieben, wobei die Walze schnell abgekühlt wird. Ebenfalls ist die Anordnung der Peripheriegeräte, z. B. der Schaber innerhalb der Haube ein Problem gewesen, wobei sie massiv geworden ist. Für das Auswechseln der Walze muss sie abgenommen werden und das Dach geöffnet werden. The calculations prove that approx. 50% of those for the thermo roll introduced thermal energy due to convection and radiation from the Environment will be lost directly. To minimize energy loss, people used to think of using a hood, but it is Outflow of hot air from the hood as a result of turning the Thermo roll to emerging boundary layer has remained a problem the roller is rapidly cooled. The arrangement of the Peripherals, e.g. B. the scraper inside the hood is a problem been, where it has become massive. For changing the roller it must be removed and the roof opened.

Somit ist ein Ziel dieser Erfindung, eine neuartige Lösung für die aufzuwärmende Walze einer Papier-/Kartonmaschine oder Nachbehandlungsmaschine zu finden. Zur Realisierung dieses Ziels ist für die der Erfindung entsprechende aufzuwärmende Walze kennzeichnend, dass als genannte, die Wärmeübertragung verhindernde Elemente, mindestens ein die Haube bildender balkenartiger Teil, an den mindestens ein Schaberelement mit einem Gelenk angeschlossen worden ist. Vorzugsweise ist an dem Vorder- und Hinterrand von mindestens einem Balken ein Schaberelement angeordnet worden. Thus, an object of this invention is a novel solution for the Roller to be warmed up in a paper / board machine or Find after-treatment machine. To achieve this goal is for the according to the invention to be heated roller characterizing that as mentioned, the heat transfer preventing elements, at least one the hood-like beam-like part on which at least one Scraper element has been connected with a joint. Preferably is on the front and rear edge of at least one bar Scraper element has been arranged.

Für das der Erfindung entsprechende Verfahren ist andererseits wieder kennzeichnend, dass im Verfahren Elemente genutzt werden, um die Übertragung von Wärme an die umgebende Luft zu verhindern und dass die genannten Elemente so um die Walze herum angeordnet werden, dass sie eine Haube bilden, die abgedichtet worden ist, um die Ausströmung der heißen Luft aus der Haube zu verhindern, die beim Drehen der Walze mit der gebildeten Grenzschicht entsteht. On the other hand, is again for the method corresponding to the invention characteristic that elements are used in the process to achieve the To prevent transfer of heat to the surrounding air and that the mentioned elements are arranged around the roller so that they form a hood that has been sealed to prevent the outflow of air to prevent hot air from coming out of the hood when turning the roller with the formed boundary layer arises.

Die bei der Erfindung verwendete Haube setzt sich aus einem oder mehreren festen balkenartigen Teilen und von den mit ihnen durch Gelenke verbundenen Schaberelementen mit Eigenbelastung zusammen. Der Schaber kann ein Gegen- oder Gleitschaber sein. Die Schaber sorgen neben der Sauberhaltung der Walze für die Abdichtung der Haube und verhindern die umgebende Luft vom Spülen der Oberfläche der aufzuwärmenden Walze. Vorzugsweise ist einer der Schaber ein die Oberfläche der Walze reinigender Schaber und die restlichen dienen als Dichtungselemente, wobei sie dicker als der genannte reinigende Schaber ausgeführt sein können, wodurch sie verschleißfester sind. The hood used in the invention consists of one or more solid beam-like parts and from those with them through joints connected scraper elements with their own load. The scraper can be a counter or sliding scraper. The scraper care next to the Keeping the roller clean for sealing the hood and preventing that surrounding air from flushing the surface of the roller to be heated. Preferably, one of the scrapers is a surface cleaner of the roller Scraper and the rest serve as sealing elements, being thicker than said cleaning scraper can be made, making them are more wear resistant.

Während des Walzenwechsels werden die Schaberelemente von der Walze abgedreht, wobei das ungehinderte Wechseln der Walze möglich ist. The scraper elements are removed from the roller during the roller change turned off, whereby the unimpeded changing of the roller is possible.

An die balkenartigen Stuhlungsteile, die bei der der Erfindung entsprechenden Lösung verwendet werden, können leicht gewünschte Zusatzvorrichtungen wie Messelemente für die Walzentemperatur, Randkühlungsmittel, oder eventuell auch walzenäußere Erwärmungsmittel, wie zum Beispiel Induktionsheizvorrichtungen integriert werden. To the beam-like parts of the frame used in the invention appropriate solution can be used easily desired Additional devices such as measuring elements for the roller temperature, Edge coolant, or possibly also external heating means, such as induction heaters.

Im Folgenden wird die Erfindung unter Hinzuziehung der beiliegenden Zeichnung näher erläutert, deren einzige Abbildung eine der Erfindung entsprechende Anordnung der aufzuwärmenden Walze im Kalander darstellt. In the following the invention with reference to the enclosed Drawing explained in more detail, the only illustration of one of the invention corresponding arrangement of the roller to be heated in the calender.

Entsprechend der Abbildung gehört zum Kalander 1 eine aufzuwärmende Walze 2 und eine mit der einen Nip bildende Gegenwalze 3, durch welchen Nip die zu kalandrierende Materialbahn W läuft. Um die aufzuwärmende Walze 2 sind balkenartige Teile 4a und 4b angeordnet, mit denen Schaberelemente 5a, 6a und entsprechend 5a und 6b mit Gelenken verbunden sind. Die Schaberelemente sind gegen die Oberfläche der Walze 2 in einer an sich bekannten Weise zu belasten, zum Beispiel mit Druckluftschläuchen. Der Schaber 5a ist vorzugsweise ein reinigender Schaber, wobei die Beseitigung des bei der Reinigung anfallenden Materials zum Beispiel mit einer Saugvorrichtung leichter ist, so dass es nicht auf die Bahn W fallen kann. Schaber 5b, 6a, 6b dienen hierbei wesentlich nur als dichtende Elemente. According to the picture belongs to a calender 1 reheated roller 2 and a nip forming with a counter roll 3, through which nip the web W runs to be calendered material. Around the roller 2 to be heated, bar-like parts 4 a and 4 b are arranged, with which scraper elements 5 a, 6 a and 5 a and 6 b are connected with joints. The scraper elements are to be loaded against the surface of the roller 2 in a manner known per se, for example with compressed air hoses. The scraper 5 a is preferably a cleaning scraper, the removal of the material obtained during cleaning being easier, for example with a suction device, so that it cannot fall onto the web W. Scraper 5 b, 6 a, 6 b serve essentially only as sealing elements.

In der vorgetragenen Ausführungsform sind an den balkenartigen Teilen 4a, 4b auch Induktionsheizelemente 8a, 8b angeordnet, um die gewünschte Temperatur der Thermowalze zu erreichen, jedoch verbessert die Verwendung der der Erfindung entsprechenden Haube die Nutzung der Wärmeenergie so, dass die Induktionsheizmittel normalerweise nicht benötigt werden. In the embodiment presented, induction heating elements 8 a, 8 b are also arranged on the beam-like parts 4 a, 4 b in order to achieve the desired temperature of the thermo roll, but the use of the hood according to the invention improves the use of the thermal energy in such a way that the induction heating means normally not needed.

Wenn die Walze ausgewechselt werden soll, werden die Balken 4a, 4b ein wenig von der Walze weg verlegt und die Schaberelemente 5a, 5b werden mit Hydraulikzylindern 7a, 7b von der Walze 2 abgewendet, wobei die Walze zwischen den Balken 4a, 4b abgehoben werden kann. Nachdem die Walze ausgewechselt worden ist, werden die Balken 4a, 4b in die Position neben die Walze 2 zurück verlegt und die Schaberelemente 5a, 5b werden wieder mit Zylindern 7a, 7b gegen die Walze gedreht. Von der Position der Zylinder 7a, 7b können auch andere Mittel verwendet werden, wie z. B. mechanische Elemente oder elektrische Elemente zum Drehen der Schaber. If the roller is to be replaced, the bars 4 a, 4 b are moved a little away from the roller and the scraper elements 5 a, 5 b are turned away from the roller 2 with hydraulic cylinders 7 a, 7 b, the roller between the bars 4 a, 4 b can be lifted off. After the roller has been replaced, the bars 4 a, 4 b are moved back into the position next to the roller 2 and the scraper elements 5 a, 5 b are again rotated against the roller with cylinders 7 a, 7 b. From the position of the cylinder 7 a, 7 b, other means can be used, such as. B. mechanical elements or electrical elements for rotating the scraper.

Claims

1. roller to be warmed up ( 2 ) of a paper / board machine or a post-treatment machine, in which elements are arranged around the roller ( 2 ) to be heated, which prevent heat transfer from the roller ( 2 ) to the surrounding air, characterized in that as mentioned the heat transfer preventing elements is at least one, the hood-forming beam-like part ( 4 a, 4 b), to which at least one scraper element ( 5 a, 6 a; 5 b, 6 b) has been connected with a joint.

2. Warming roller according to claim 1, characterized in that the scraper element ( 5 a, 6 a; 5 b, 6 b) is arranged on the front and rear part of the beam-like part ( 4 a, 4 b).

3. roller to be warmed up according to claim 1 or 2, characterized in that the scraper element ( 5 a, 6 a; 5 b, 6 b) serves as the element cleaning the surface of the roller to be heated and / or as a sealing element to prevent the entry of the surrounding To prevent air from flushing the surface of the roller ( 2 ) to be heated.

4. roller to be warmed up according to one of the claims 1-3, characterized in that cooling and / or heating elements ( 8 ) for external cooling and / or heating of the roller have been connected to the beam-like part ( 4 a, 5 a).

5. roller to be warmed up according to one of claims 1-3, characterized in that on the bar-like part ( 4 a, 4 b) measuring devices of the roller temperature have been connected.

6. A method for increasing the use of the thermal energy conducted to the roller to be heated, characterized in that elements are used in the method to prevent the heat transfer of the heat from the roller ( 2 ) to the surrounding air and that the elements mentioned are around the roller be arranged around so that they form a hood that has been sealed to prevent the hot air from escaping from the hood, which arises when the roller with the boundary layer formed is rotated.