DE1226287B

DE1226287B - Electric heating device for calender rolls

Info

Publication number: DE1226287B
Application number: DEK37842A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Friedrich Kurz
Original assignee: Demag AG
Current assignee: Mannesmann Demag AG
Priority date: 1959-05-27
Filing date: 1959-05-27
Publication date: 1966-10-06

Description

Elektrische Heizeinrichtung für Kalanderwalzen Bei beheizten Kalanderwalzen, insbesondere solchen in Kunststoffziehkalandern, fällt die Temperatur an den Walzenenden stark ab. Es ist daher erforderlich, die Temperatur dort durch getrennte, steuerbare Heizgruppen auf den gleichen Wert wie in Walzenmitte oder noch höher anzuheben.Electric heating device for calender rolls With heated calender rolls, especially those in plastic drawing calenders, the temperature drops at the roll ends strong. It is therefore necessary to set the temperature there by separate, controllable Raise heating groups to the same value as in the middle of the roller or even higher.

So hat man bereits vorgeschlagen, das Heizsystem derartiger Walzen mindestens in drei unterschiedlich stark beheizte Zonen, und zwar zwei kürzere Randzonen und eine längere Mittelzone, dadurch zu unterteilen, daß verschieden heiße Heizmedien durch getrennte Rohrleitungen bzw. Heizkanäle geführt werden. So it has already been proposed the heating system of such rollers at least in three differently heated zones, namely two shorter edge zones and a longer central zone, to be subdivided by the fact that heating media of different temperatures be routed through separate pipes or heating channels.

Es ist ferner bekannt, in einer großen, zentralen und druckdichten Heizbohrung ein flüssiges Wärmeübertragungsmittel, wie z. B. Wasser, Öl od. dgl., unter Druck durch innenliegende elektrische Heizkörper zu erhitzen. Der Dampfdruck des gewählten Heizmediums entspricht dann der gewünschten Temperatur. Trotz der schnellen Wärmeübertragung und des guten Wirkungsgrades sind derartige Heizeinrichtungen in Kalandern nicht anwendbar, da der Temperaturabfall im Walzenende nicht ausgeglichen werden kann. It is also known to be in a large, central and pressure tight Heizbohrung a liquid heat transfer medium, such as. B. water, oil or the like., heated under pressure by internal electrical heating elements. The vapor pressure of the selected heating medium then corresponds to the desired temperature. Despite the rapid heat transfer and good efficiency are such heating devices not applicable in calenders, as the temperature drop at the end of the roll is not compensated can be.

Zur Lösung des Problems ist die Unterteilung der Heizeinrichtung mittels Trennwänden in mehrere Heizzonen vorgeschlagen worden. Es besteht jedoch die Schwierigkeit, die durch die Unterteilung der Heizbohrung in mehrere Kammern erforderlichen getrennten Heizregister getrennt einzuführen und sie betriebssicher gegen die Trennwände abzudichten. To solve the problem is the subdivision of the heating device has been proposed by means of partitions in several heating zones. It does exist, however the difficulty caused by dividing the heating bore into several chambers necessary separate heating registers to be introduced separately and they are operationally safe to seal against the partition walls.

Da der Heizbedarf derartiger Walzen so groß ist, daß der Querschnitt der Heizbohrung für die Unterbringung der elektrischen Heizstäbe gerade ausreicht, besteht kaum eine Möglichkeit, z. B. Heizstäbe von einem Walzenende zu der am anderen Walzenende liegenden Heizkammer durchzuführen.Since the heating requirement of such rolls is so great that the cross-section the heating hole is just enough to accommodate the electric heating rods, there is hardly any possibility, e.g. B. heating rods from one end of the roll to the other Roll end to carry out lying heating chamber.

Die Erfindung geht von einer Heizeinrichtung für derartige Kalanderwalzen mit einer mit einem flüssipen Wärmeübertragungsmittel teilweise gefüllten Holzbohrung aus, in der elektrische Stabheizkörper in axialer Richtung um die Walzenachse herum angeordnet sind, und es liegt ihr die Aufgabe zugrunde, die Temperatur an den Walzenenden auf den gleichen Wert oder höher halten zu können als in der Walzenmitte. Die vorgeschlagene Lösung zeigt einen Weg, wie derartige Heizungen mit einem elektrisch beheizten flüssigen Wärmeübertragungsmittel betriebssicher mit getrennten Heizkammern ausgeführt werden können. Erfindungsgemäß geschieht dies in der Weise, daß die zentrale Heizbohrung durch an sich bekannte Trennwände in einzelne Kammern unterteilt ist, wobei die Trennwände hohl ausgebildet und auf einem zentralen Trägerrohr angeordnet und gegen die Wand der Heizbohrung durch Dichtmittel abgedichtet und an ihnen in jeder Kammer Stabheizkörper befestigt sind, wobei die elektrischen Anschlüsse, die Verdrahtungen und Zuleitungen innerhalb der hohlen Trennwände und durch das zentrale Trägerrohr zu einem Anschlußflansch mit einem an sich bekannten Schleifringkörper für den Stromanschluß führen. The invention is based on a heating device for such calender rolls with a wooden hole partially filled with a liquid heat transfer medium from, in the electric rod heater in the axial direction around the roller axis are arranged, and it is her task, the temperature at the roll ends to be able to keep it at the same value or higher than in the middle of the roller. The proposed Solution shows a way how such heaters with an electrically heated liquid Heat transfer medium are designed to be operationally reliable with separate heating chambers can. According to the invention, this is done in such a way that the central heating bore is divided into individual chambers by partitions known per se, the Partition walls made hollow and arranged on a central support tube and against the wall of the heating bore is sealed by sealant and attached to them in each chamber Rod heaters are attached, with the electrical connections, the wiring and feed lines within the hollow partition walls and through the central support tube to a connecting flange with a slip ring body known per se for the power connection to lead.

Es ist nicht völlig auszuschließen, daß zwischen den einzelnen Heizkammern sich Druckunterschiede einstellen, so daß die Übertragungsflüssigkeit aus einer Kammer höheren Druckes in eine Kammer mit niedrigerem Druck übertreten kann. Es besteht somit die Gefahr, daß in der Kammer höheren Druckes der Flüssigkeitsstand absinkt und der elektrische Heizkörper überhitzt wird. Erfindungsgemäß werden daher weitere Maßnahmen vorgeschlagen, um derartige Schwierigkeiten auszuschalten und ferner, um ein Füllen der Heizkammern mit Wärmeübertragungsflüssigkeit nach dem Einbau des Heizeinsatzes durchführen zu können. Der weitere Vorschlag der Erfindung besteht darin, daß durch das zentrale Trägerrohr nach jeder Heizkammer Fülleitungen und Überlaufleitungen führen, die derart angeordnet sind, daß bei einer bestimmten Walzenstellung die im Anschlußflansch endenden Einfüllöffnungen oben und die Oberlauföffnungen unten liegen. It cannot be completely ruled out that between the individual heating chambers pressure differences adjust, so that the transmission fluid from a Chamber of higher pressure can pass into a chamber with lower pressure. It there is thus the risk of the liquid level in the chamber at higher pressure will drop and the electric heater will overheat. According to the invention are therefore further measures are proposed to eliminate such difficulties and further to fill the heating chambers with heat transfer fluid after To be able to install the heating element. The further proposal of the invention consists in that filling lines through the central support tube after each heating chamber and lead overflow lines, which are arranged such that at a certain Roller position the filling openings ending in the connection flange at the top and the overflow openings lying down.

Nach weiteren Erfindungsmerkmalen sind in den Anschlüssen der Fülleitungen Verschlußventile und/ oder Manometer angeordnet, wobei weiterhin die Manometer erfindungsgemäß mit Kontakten für einen elektrischen Druck- bzw. Temperaturüberwachungskreis versehen sein können. According to further features of the invention are in the connections of the filling lines Shutter valves and / or pressure gauges arranged, the pressure gauges according to the invention provided with contacts for an electrical pressure or temperature monitoring circuit could be.

Außerdem umfaßt die Erfindung auch noch Maßnahmen, um die Dichtigkeit der Trennwände zwischen den einzelnen Kammern während des Betriebs zu überwachen. Dies geschieht erfindungsgemäß durch innerhalb der Dichtmittel der Trennwände angeordnete Druckausgleichkammern und von diesen nach außen führende, eine Undichtigkeit anzeigende Rohrleitungen. In addition, the invention also includes measures for the tightness to monitor the partition walls between the individual chambers during operation. This is done according to the invention through within the sealant of the Partition walls arranged pressure equalization chambers and leading from these to the outside, pipelines indicating a leak.

Weitere Merkmale der Erfindung sind an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im folgenden näher erläutert. In der Zeichnung zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Kalanderwalze mit Ansicht des innenliegenden Heizeinsatzes, F i g. 2 eine Einzelheit der Abdichtung mittels Kolbenringen in vergrößertem Maßstab, Fig. 3 eine Einzelheit wie vor, jedoch mit einer Druckausgleichkammer zwischen zwei Kolbenringdichtungen, und F i g. 4 eine Ansicht gegen den Heizungsflansch mit der Anordnung der Anschlüsse der Prüf- und Einfüllrohrleitungen. Further features of the invention are based on the in the drawing illustrated embodiment explained in more detail below. In the drawing Fig. 1 shows a longitudinal section through a calender roll with a view of the inside Heating insert, F i g. 2 shows an enlarged detail of the seal by means of piston rings Scale, Fig. 3 a detail as before, but with a pressure equalization chamber between two piston ring seals, and F i g. 4 shows a view against the heating flange the arrangement of the connections of the test and filling pipes.

Wie F i g. 1 zeigt, besitzt die Kalanderwalze 1 eine durchgehende Heizbohrung 2, die zur Erleichterung des Einbaues des Heizeinsatzes an beiden Enden um einen geringen Betrag mit einer vergrößerten Bohrung abgesetzt ist. Der Heizeinsatz besteht aus einem Trägerrohr 3, auf dem zwei hohl ausgebildete Trennwände 4 angeordnet sind, die den Bohrungsraum in die beiden Randheizkammern I und II und die Mittelkammer III unterteilen. Like F i g. 1 shows, the calender roll 1 has a continuous one Heating hole 2, which makes it easier to install the heating element at both ends is offset by a small amount with an enlarged hole. The heating insert consists of a support tube 3 on which two hollow partition walls 4 are arranged are that the bore space in the two edge heating chambers I and II and the middle chamber III subdivide.

Die Beheizung des flüssigen Wärmeübertragungsmittels 7 in den drei Kammern erfolgt durch die getrennt schaltbaren elektrischen Stabheizkörper 5 und 6, die rund um das Trägerrohr 3 in axialer Richtung an den Trennwänden 4 angebracht sind. Die hohle Ausbildung der Trennwände 4 ermöglicht eine einfache Montage und die Herausführung der Strornleitungen durch das Trägerrohr 3 zum Schleifringkörper 9. The heating of the liquid heat transfer medium 7 in the three Chambers takes place through the separately switchable electric rod heating element 5 and 6, which are attached to the partition walls 4 around the support tube 3 in the axial direction are. The hollow design of the partition walls 4 allows easy assembly and the lead out of the power lines through the support tube 3 to the slip ring body 9.

Beide Seiten der Heizbohrungen 2 sind verschlossen, und zwar auf der Einführungsseite des Heizeinsatzes 3 bis 6 durch einen Anschlußflansch 8 mit den Schleifringkörpern 9 und 27 für die Stromzuführung für die Heiz- und Meßleitungen und am anderen Ende durch einen BlindflanschlO, der gleichzeitig die Kupplung 11 für den Walzenantrieb trägt. Both sides of the heating bores 2 are closed, namely on the introduction side of the heating element 3 to 6 through a connecting flange 8 with the slip ring bodies 9 and 27 for the power supply for the heating and measuring lines and at the other end by a blind flange O, which is also the coupling 11 for the roller drive carries.

Da bei Einstellung unterschiedlicher Temperaturen in den einzelnen Kammern I, II und III auch die Drücke der Übertragungsflüssigkeiten verschieden hoch sind, ist es erforderlich, ein Übertreten der Flüssigkeit aus der einen in die andere Kammer unbedingt zu verhindern. Dies geschieht durch Dichtmittel 13, wie an sich bekannte stopfbuchsenartige Packungen oder, wie in Fig. 2 und 3 dargestellt, durch Kolbenringe, die zweckmäßigerweise bei Verwendung von Wasser als Heizmedium aus einem Nichteisenmetall, z. B. Phosphorbronze, bestehen. Because when setting different temperatures in the individual Chambers I, II and III also have different pressures of the transmission fluids are high, it is necessary to prevent leakage from the one in absolutely to prevent the other chamber. This is done by means of sealant 13, as per se known stuffing box-like packings or, as shown in Fig. 2 and 3, by piston rings, which are expedient when using water as the heating medium made of a non-ferrous metal, e.g. B. phosphor bronze exist.

Wenn die Dichtmittel 13 der Trennwände 4 nicht absolut dicht sind, besteht die Gefahr, daß bei höheren Druckunterschieden in den einzelnen Heizkammern die Übertragüngsflüssigkeit aus einer Kammer höheren Druckes in eine Kammer niedrigeren Drukkes übertreten kann. Dadurch würde der Flüssigkeitsstand in der Kammer höheren Druckes so weit absinken, daß das elektrische Heizregister frei liegt und überhitzt werden kann. Um eine Kontrolle- über den Flüssigkeitsstand in den einzelnen Kammern zu besitzen, werden gemäß weiterer Erfindung aus jeder Kammer je eine Fülleitung 20 und eine tZberlaufleitung 21 durch das hohle Trägerrohr 3 zum Anschlußflansch 8 geführt. Sie sind durch Ventile 22 und 23 verschlossen, wie in Fig. 4 dargestellt. Diese Leitun- gen sind erforderlich, um die Heizkammern nach dem Einbau des Heizeinsatzes mit der Wärmeubertragungsflüssigkeit füllen zu können. Hierbei wird bei stillstehender Walze die Flüssigkeit an den Ventilen 22 über die Leitungen 20 so lange eingefüllt, bis Flüssigkeit aus den Leitungen 21 über die Ventile 23 abläuft. In gleicher Weise erfolgt auch die Nachfüllung von Heizflüssigkeit bei Kontrollen. Hierbei müssen natürlich die Walzen in einer Stellung angehalten werden, bei der die Ventile 22 oben und die Ventile 23 unten liegen. If the sealing means 13 of the partition walls 4 are not absolutely tight, there is a risk that at higher pressure differences in the individual heating chambers the transfer fluid from a chamber of higher pressure to a chamber of lower pressure Drukkes can cross. This would increase the liquid level in the chamber The pressure drop so far that the electric heating register is exposed and overheated can be. To check the fluid level in the individual chambers According to a further invention, each chamber has a filling line 20 and an overflow line 21 through the hollow support tube 3 to the connection flange 8 led. They are closed by valves 22 and 23, as shown in FIG. This line genes are required to open the heating chambers after installing the heating element to be able to fill with the heat transfer fluid. This is when the Roll the liquid filled in at the valves 22 via the lines 20 until until liquid runs out of the lines 21 via the valves 23. In the same way the refilling of heating fluid is also carried out during inspections. Here must of course, the rollers are stopped in a position in which the valves 22 above and the valves 23 are below.

Die Dichtigkeit der Trennwände 4 wird während des Betriebes dadurch überwacht, daß doppelte Abdichtungen mit dazwischenliegender Druokausgleichkammer 14 angeordnet sind und die Ausgleichkammern 14 über eine Rohrleitung mit der Atmosphäre in Verbindung stehen. Fig.3 zeigt die Anordnung einer Abdichtung mittels Kolbenringen 13. Zwischen den Kolbenringen 13 liegt die Ausgleichkammer 14, von der eine Rohrleitung 24 zum Anschlußflansch 8 führt. Bei Undichtigkeit eines der beiden Kolbenringe tritt aus der Düse 25 Dampf aus, wodurch eine Undichtigkeit angezeigt wird. The tightness of the partition walls 4 is thereby achieved during operation monitors that double seals with an intermediate pressure compensation chamber 14 are arranged and the compensation chambers 14 via a pipeline with the atmosphere stay in contact. 3 shows the arrangement of a seal by means of piston rings 13. Between the piston rings 13 is the compensation chamber 14, from which a pipeline 24 leads to the connection flange 8. If one of the two piston rings leaks from the nozzle 25 steam, which indicates a leak.

Für die Temperaturregelung ist es erforderlich, die Temperatur der Walze außen oder innen abzufühlen und mit dem gemessenen Wert einen Regler zu steuern. Bei Innenabfühlung sind in jeder Heizkammer elektrische Temperaturfühler 26 (s. Fig. 1) -eingebaut, deren Zuleitungen zu einem Quecksilberschleifring27 am Heizungsflansch führen. Eine weitere Temperaturüberwachung und Sicherheitseinrichtung kann auch dadurch erfolgen, daß an den Einfüllventilen 22 Kontaktmanometer angeordnet sind, die bei einer Drucküberschreitung ansprechen. For temperature control it is necessary to set the temperature of the To feel the roller outside or inside and to control a regulator with the measured value. For internal sensing, there are electrical temperature sensors 26 in each heating chamber (see Sect. Fig. 1) -installed, the leads to a mercury slip ring27 on the heating flange to lead. Another temperature monitoring and safety device can also be used take place in that 22 contact pressure gauges are arranged on the filling valves, which respond when the pressure is exceeded.

Claims

Claims: 1. Electrical heating device for calender rolls with a heating bore partially filled with a liquid heat transfer medium, in the electric rod heater in the axial direction - around the roller axis are arranged, characterized in that the central heating bore (2) through known partition walls (4) is divided into individual chambers, the partition walls (4) hollow and arranged on a central support tube (3) and against the Wall of the heating bore (2) sealed by sealant (13) and attached to them in each Chamber (1, II, III) rod heater (5, 6) are attached, with the electrical Connections, wiring and leads inside the hollow partitions (4) and through the central support tube (3) to a connecting flange (8) with a known slip ring body (9) lead for the power connection.

2. Heating device according to claim 1, characterized in that by the central support tube (3) after each heating chamber (I, II, III) filling lines (20) and lead overflow lines (21) which are arranged such that at a certain Roller position the filling openings ending in the connection flange (8) and the Overflow openings are at the bottom.

3. Heating device according to claim 2, p, e characterized by in the Connections of the filling lines (20) and the overflow lines (21) arranged closure valves (22, 23) and 1 or manometer.

4. Heating device according to claim 3, characterized in that the Pressure gauge with contacts for an electrical pressure or temperature monitoring circuit are provided.

5. Heating device according to claim 1, characterized by within the sealing means (13) of the partition walls (4) arranged pressure equalization chambers (14) and from these to the outside rende, a leak indicating pipelines (24).

Documents considered: German Patent No. 1 003 946; British Patent Nos. 619,457, 761,337; U.S. Patent No. 2,011,748.