DE202016106944U1

DE202016106944U1 - Device for treating a fibrous web

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Publication number: DE202016106944U1
Application number: DE202016106944.0U
Authority: DE
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2016-02-08
Filing date: 2016-02-08
Publication date: 2017-01-02
Anticipated expiration: 2026-02-09
Also published as: DE102016201828A1; DE102016201828B4

Abstract

Vorrichtung zur Behandlung, insbesondere zur Satinage einer Faserstoffbahn (5), in der diese mit Hilfe von mehreren Rollkörpern (2) gegen eine um zumindest 30° umschlungene, beheizbare Walze (3) anpressbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Anpressdruck jedes Rollkörpers (2) durch wenigstens einen auf den Rollkörper (2) wirkenden Rollenwagen (9) mit wenigstens einem Andruckrollenpaar (7a, 7b) aufbringbar ist, wobei der Rollenwagen (9) über einen Aktuator (6) mit Hub an einem im Behandlungsbetrieb feststehenden Träger (10) abgestützt ist.Apparatus for the treatment, in particular for the calendering of a fibrous web (5), in which it can be pressed by means of a plurality of rolling bodies (2) against a heatable roller (3) wrapped around at least 30 °, characterized in that the contact pressure of each rolling body (2 ) by at least one on the roller (2) acting roller carriage (9) with at least one Andruckrollenpaar (7a, 7b) can be applied, wherein the roller carriage (9) via an actuator (6) with stroke on a stationary in the treatment operation support (10) is supported.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Behandlung, insbesondere zur Satinage einer Faserstoffbahn, in der diese mit Hilfe von mehreren Rollkörpern gegen eine um zumindest 30° umschlungene, beheizbare Walze anpressbar ist.The invention relates to a device for the treatment, in particular for the calendering of a fibrous web, in which it can be pressed with the aid of a plurality of rolling bodies against a heatable roller wrapped around at least 30 °.

Vorrichtungen mit sogenannten Kontaktzonen oder Nips bildenden Elementen, die eine Faserstoffbahn zwischen sich mit Druck und ggf. höheren Temperaturen behandeln, gibt es unzählige dem Fachmann bekannte. Häufig dienen sie als Kalander der Satinage der Faserstoffbahn.Devices with so-called contact zones or nips-forming elements which treat a fibrous web between them with pressure and possibly higher temperatures, there are innumerable known in the art. Often they serve as calenders of the calendering of the fibrous web.

In erster Linie sind Walzennips bekannt, bei denen zwei Walzen gegeneinander gepresst werden und die durchlaufende Faserstoffbahn, im Folgenden kurz Bahn genannt, behandeln. Die Walzen können sogenannte harte Walzen, also mit metallischer und glatter Oberfläche sein, oder aber auch weiche Walzen, bei denen ein Kern mit einer elastischen Umhüllung versehen ist. Diese Art von Vorrichtungen bilden kurze Kontaktzonen oder Nips. Wie in der DE 3416211 A1 offenbart, können dabei mehrere Walzen die Bahn an eine Heizwalze andrücken.In the first place roll nips are known in which two rolls are pressed against each other and the continuous fibrous web, hereinafter referred to as web treat. The rolls may be so-called hard rolls, ie with a metallic and smooth surface, or else soft rolls in which a core is provided with an elastic covering. These types of devices form short contact zones or nips. Like in the DE 3416211 A1 revealed, several rollers can press the web to a heating roller.

Es sind auch Kalander mit sogenannten Breitnips bekannt. Bei diesen wirken beispielsweise eine beheizbare Walze und ein entsprechend dem Durchmesser der Walze konkav geformter, von einem umlaufenden Mantel umschlossener Schuh zusammen. Als breite Kontaktzone bezeichnet man aber auch eine Konstellation aus einer Walze und einem anliegenden umlaufenden Band, das gegen den Umfang der Walze angedrückt wird. Die Anpresskraft erfolgt dabei im Wesentlichen aus der Zugspannung im Band, kann aber auch durch zusätzliche Walzen, die einen Durchmesser von mindesten 400 mm haben, um sich über eine Bahnbreite von bis zu 10 m nicht in unzulässiger Weise durchzubiegen, unterstützt werden.There are also known calenders with so-called Breitnips. In these act, for example, a heatable roller and a concave according to the diameter of the roller concave, enclosed by a circumferential jacket shoe together. As a wide contact zone but also refers to a constellation of a roller and an adjacent circumferential band which is pressed against the circumference of the roller. The contact force is essentially from the tension in the band, but can also be supported by additional rollers having a diameter of at least 400 mm in order not to deflect over a web width of up to 10 m in an inadmissible manner.

Ferner sind aus älteren Tagen Vorrichtungen zur Behandlung von Bahnen bekannt, bei denen mehrere Rollkörper über magnetische Kräfte die Bahn an eine Heizwalze andrücken. Hier sei beispielhaft auf die DE 2611586 A1 verwiesen. Diese Art der Anpressung von Rollkörpern gegen eine Bahn hat sich aus verschiedenen Gründen als nicht durchführbar herausgestellt. Der Aufwand zur Erzeugung entsprechender Magnetfelder war unwirtschaftlich groß. Furthermore, devices for the treatment of webs are known from older days, in which a plurality of rolling elements press the web over magnetic forces on a heating roller. Here is an example of the DE 2611586 A1 directed. This type of contact of rolling elements against a web has been found for various reasons not feasible. The effort to generate appropriate magnetic fields was uneconomical.

Hätte die Vorrichtung funktioniert, wäre der Konstruktionsaufwand gegenüber in der Regel eingesetzten durchbiegungsgesteuerten Walzen als Anlagewalzen erheblich verringert gewesen. Außerdem wäre ein alternatives Satinageverfahren mit dicht aufeinanderfolgenden Nips möglich gewesen.If the device had worked, the design effort would have been significantly reduced compared to deflection-controlled rollers usually used as investment rollers. In addition, an alternative calendering process with nips in close succession would have been possible.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine neue Vorrichtung zur Behandlung einer Faserstoffbahn, insbesondere eines Kalanders zu schaffen, bei dem auf aufwändig zu konstruierende Gegenwalzen zur Bildung der Behandlungszonen verzichtet werden kann. Es ist ferner die Aufgabe, ein neues Behandlungsverfahren für eine Faserstoffbahn, insbesondere zur Satinage aufzuzeigen.It is the object of the invention to provide a novel apparatus for treating a fibrous web, in particular a calender, in which it is possible to dispense with costly counter-rolls to form the treatment zones. It is also the object to show a new treatment method for a fibrous web, in particular for calendering.

Die Aufgabe wird hinsichtlich der Vorrichtung zur Behandlung einer Faserstoffbahn durch die Merkmale des Anspruchs 1 und insbesondere dadurch gelöst, dass der Anpressdruck jedes Rollkörpers durch wenigstens einen auf den Rollkörper wirkenden Rollenwagen mit wenigstens einem Andruckrollenpaar aufbringbar ist, wobei der Rollenwagen über einen Aktuator mit Hub an einem im Behandlungsbetrieb feststehenden Träger abgestützt ist.The object is achieved in terms of the apparatus for treating a fibrous web by the features of claim 1 and in particular that the contact pressure of each rolling body by at least one acting on the roller body roller carriage with at least one Andruckrollenpaar can be applied, wherein the roller carriage via an actuator with stroke a support fixed in the treatment mode support is supported.

Auf diese Weise wird durch eine rückblickend betrachtet einfach erscheinende Maßnahme eine neuartige Bahnbehandlungsvorrichtung geschaffen, nämlich indem mehrere Rollkörper gegen eine beheizbare Walze anpressbar sind, und zwar über Andrucksysteme, bei denen wenigstens zwei, in einem Rollenwagen gelagerte Andruckrollen auf die Rollkörper aufsetzen und wobei mittels eines Aktuators die Rollkörper direkt oder indirekt gegen die Bahn gepresst werden, die auf der Oberfläche einer beheizbaren Walze geführt ist. Als Aktuatoren kommen beispielsweise Differenzialzylinder oder Spindelhubmotoren in Frage.In this way, by a retrospectively considered simple measure, a novel web treatment device is created, namely by several rolling against a heatable roll can be pressed, via pressure systems in which at least two, mounted in a roller carriage pinch rollers on the rolling bodies and wherein by means of a Actuator the rolling elements are pressed directly or indirectly against the web, which is guided on the surface of a heatable roller. As actuators, for example, differential cylinders or Spindelhubmotoren in question.

Mit Vorteil ist vorgesehen, dass jedes Andruckrollenpaar in einer Wippe gelagert ist und die einzelnen Andruckrollen am Umfang des Rollkörpers versetzt auf diesen eine Kraft ausüben können.It is advantageously provided that each pinch roller pair is mounted in a rocker and the individual pinch rollers can exert a force on the circumference of the roller body offset therefrom.

Der Rollkörper ist dadurch stabil an drei Punkten am Umfang gelagert. An zwei Stellen wirken die wenigstens zwei Andruckrollen auf den Rollkörper und an der dritten Stelle liegt er mit Druck auf die Bahn an der beizbaren Walze an. In dieser Anordnung sind auch hohe Drehzahlen der Rollkörper, die sich aus den hohen Bahngeschwindigkeiten und dem geringeren Durchmesser der Rollkörper (in der Regel 50 bis 400 mm) ergeben, problemlos. The rolling body is thus stably stored at three points on the circumference. In two places, the at least two pressure rollers act on the rolling body and at the third location it is applied to the web at the contactable roller with pressure on the web. In this arrangement, high speeds of the rolling bodies, resulting from the high web speeds and the smaller diameter of the rolling elements (usually 50 to 400 mm), easily.

Vorzugsweise sind zumindest zwei Andruckrollen an jedem Wippenende gelagert.Preferably, at least two pressure rollers are mounted on each rocker end.

Wenn auf beiden Seiten der Wippe an deren Enden jeweils eine Andruckrolle gelagert ist, wird die Anordnung noch betriebssicherer. Es wirken dann keine Biegemomente auf den Rollenwagen bzw. die Wippe und die mit ihr verbundenen Aktuatoren.If a pressure roller is mounted on both sides of the rocker at their ends, the arrangement is even more reliable. Then no bending moments act on the roller carriage or the rocker and the actuators connected to it.

Es ist vorteilhaft, wenn zumindest ein Teil der Andruckrollen, die entlang eines Rollkörpers quer zur Bahnlaufrichtung angeordnet sind, Zwischenräume aufweisen.It is advantageous if at least a part of the pressure rollers, along a rolling body transversely to Web running direction are arranged to have gaps.

So können verschiedene positive Effekte erzielt werden. Zunächst einmal werden Andruckrollen und somit teure Materialkosten eingespart. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die Andruckrollen eines Nachbarrollkörpers gleichzeitig in diesen Zwischenräumen auch auf den Rollkörper drücken können und ihm somit eine besondere Stabilität in der Lage verleihen können. Im Übrigen reichen auf Abstand gesetzte Andruckwalzen je nach Steifigkeit des Rollkörpers aus, um ihn über seine Länge gleichmäßig gegen die Bahn andrücken zu können.Thus, various positive effects can be achieved. First of all, pressure rollers and thus expensive material costs are saved. But it can also be provided that the pressure rollers of a neighboring rolling body can simultaneously press in these spaces on the rolling body and thus can give it a special stability in the situation. Moreover, set to spaced nip rollers depending on the stiffness of the rolling body in order to press it evenly over its length against the web can.

Bevorzugt ist der Rollkörper durch ein über die Bahnbreite reichendes Rohr gebildet.Preferably, the rolling body is formed by an over the web width reaching tube.

Es ist zwar auch möglich, kürzere Rollkörper zu wählen, jedoch wird durch ein durchgängiges Rohr erreicht, dass es keine Unterbrechungen oder Beeinträchtigungen im Querprofil hinsichtlich, Glanz, Glätte, Opazität, Rauigkeit o.ä. Eigenschaften gibt. Bei der Wandstärke des Rollkörpers ist dabei darauf zu achten, dass der eingesetzte Druck keine unzulässigen Verformungen von der Rundheit bewirkt. Wird nur ein geringer Druck zur Satinage der Bahn gefordert, kann der Rollkörper auch mit einem elastischen Material beschichtet sein, damit sich die Flächenpressung verringert.Although it is also possible to choose shorter rolling body, but is achieved by a continuous tube that there are no interruptions or impairments in the cross profile in terms of gloss, smoothness, opacity, roughness, etc. There are properties. In the case of the wall thickness of the rolling body, it must be ensured that the applied pressure does not cause any undue deformations from the roundness. If only a slight pressure is required for calendering the web, the rolling body can also be coated with an elastic material so that the surface pressure is reduced.

Mit Vorteil ist vorgesehen, dass ein umlaufendes, über Leitwalzen geführtes Band zwischen Rollkörpern und der Faserstoffbahn vorgesehen ist.It is advantageously provided that a circulating belt guided by guide rollers is provided between rolling bodies and the fibrous web.

Auf diese Weise werden die Rollkörper gegen Verschmutzung geschützt. Umgekehrt kann auch notwendiges Schmiermittel der Andruckwalzen nicht auf die Bahn gelangen. Das Band selbst kann über einfache und bekannte Bürsten- oder Schabersysteme sauber gehalten werden. Und es wird quasi ein Bandkalander geschaffen, der viele Einzelimpulse über die gesamte Kontaktstrecke mit der Bahn erzeugt. Damit werden ganz neue Satinagemöglichkeiten geschaffen.In this way, the rolling elements are protected against contamination. Conversely, necessary lubricant of the pressure rollers can not get on the web. The tape itself can be kept clean by simple and known brush or scraper systems. And it is almost a band calender created that generates many individual impulses over the entire contact distance with the web. This creates completely new possibilities for calendering.

In diesem Fall ist es besonders bevorzugt, wenn das Band einen separaten Antrieb besitzt.In this case, it is particularly preferred if the tape has a separate drive.

Durch die Synchronisation des Bandes und der Bahngeschwindigkeit wird eine ungewollte Reibung zwischen beiden vermieden. Es können sowohl die Leitwalzen des Bandes als auch die Rollkörper oder die Andruckwalzen mit einem Antriebsmotor versehen sein. Bei bekannten Bandkalandern werden umlaufende Metall- oder Kunststoffbänder derart über Leitwalzen geführt, dass sie mit einem relativ großen Umschlingungswinkel an der beheizbaren Walze anliegen. The synchronization of the belt and the web speed avoids unwanted friction between the two. It can be provided with a drive motor, both the guide rollers of the belt and the rolling body or the pressure rollers. In known belt calenders circulating metal or plastic belts are guided over guide rollers that they rest with a relatively large wrap on the heatable roller.

Eine Faserstoffbahn wird zwischen dem Band und der beheizbaren Walze also über eine relativ lange Zeitdauer einer Wärmebehandlung ausgesetzt. Der aufgebrachte Druck ist relativ gering, da es durch die Zugbelastungsgrenzen des Bandes begrenzt ist. Bei der DE 203 21 853 U1 wird, um das Band gegen die Heizwalze zu drücken, eine weitere Presswalze eingesetzt, die von der Seite innerhalb des umlaufenden Bandes ggf. biegeeinstellbar gegen das Band drückt. Gemäß den Ausführungen in der Offenbarung muss die Presswalze aber nicht unbedingt anliegen und kann neben einer Druckgebung auch dafür bestimmt sein, die Länge der Kontaktzone oder Bandspannung einzustellen. Mehrere Rollkörper einzusetzen, die deutlich einfacher aufgebaut sind als sogenannte Biegeeinstellwalzen, ist dagegen neu. Bei der Behandlungsvorrichtung muss die Aufbringung des Satinagedrucks außerdem nicht über die Bandspannung erfolgen, sondern kann über die einzelnen Rollkörper aufgebracht werden.A fibrous web is thus subjected to a heat treatment between the band and the heatable roll over a relatively long period of time. The applied pressure is relatively low because it is limited by the tensile load limits of the tape. In the DE 203 21 853 U1 is used to press the band against the heating roller, another press roller, which presses from the side within the revolving band, if necessary, bendable against the band. However, according to the teachings of the disclosure, the press roll does not necessarily abut and, in addition to printing, may also be designed to adjust the length of the contact zone or belt tension. To use several rolling bodies, which are constructed much simpler than so-called Biegeeinstellwalzen, however, is new. Moreover, in the treatment apparatus, the application of the calendering pressure does not have to be via the band tension, but can be applied via the individual rolling bodies.

Vorzugsweise ist das Band dann alternativ oder ggf. sogar vereint aus zwei möglichen Materialen gebildet. Entweder es besteht aus Metall oder es besteht aus einem Kunststoff, insbesondere PEEK, Polyurethan oder Polyamid, das mit Fasern, insbesondere Glas- oder Aramidfasern verstärkt ist.Preferably, the band is then formed alternatively or possibly even united from two possible materials. Either it is made of metal or it consists of a plastic, in particular PEEK, polyurethane or polyamide, which is reinforced with fibers, in particular glass or aramid fibers.

Ein metallisches Band kann eine Kontaktoberfläche zur Bahn haben, die besonders glatt und sogar erwärmbar ist. Beides resultiert bei einer Satinage hin zu einer besonders glatten Bahnoberfläche, die sogar auf beiden Bahnseiten gleichermaßen erzeugbar ist. Ist das Band aus einem im Vergleich zum Metallband weicheren Kunststoff, wird dadurch während der Satinage ein anderer positiver Effekt erzeugt, nämlich eine gleichmäßigere Verdichtung im Bahnaufbau (Faserquetschung), was sich unter Umständen sehr vorteilhaft auf die Druckeigenschaften der Bahn auswirkt, weil Druckfarbe gleichmäßig eindringen kann. Es wird also je nach Art der Faserstoffbahn entschieden werden, welcher Bandwerkstoff eingesetzt werden sollte.A metallic tape may have a contact surface with the web which is particularly smooth and even heatable. Both results in a calendering process towards a particularly smooth web surface, which can be generated equally on both sides of the web. If the band is made of a plastic which is softer compared to the metal band, this produces a different positive effect during the calendering process, ie a more uniform densification in the web structure (fiber squeezing), which may very advantageously have an effect on the printing properties of the web because printing ink penetrates uniformly can. It will therefore be decided depending on the type of fibrous web, which band material should be used.

Mit besonderem Vorteil ist dafür gesorgt, dass die Aktuatoren einzelner Rollenwagen separat einstellbar sind. It is particularly advantageous to ensure that the actuators of individual roller carriages are separately adjustable.

Über separat einstellbare Aktuatoren über die Bahnbreite kann das Dickenquerprofil der Bahn eingestellt werden. Insbesondere an den Bahnrändern, die beispielsweise trockener oder dicker sein können, ist es besonders sinnvoll, geringere oder höhere Drücke auf den Rollkörper einstellen zu können, um nach Austritt aus der Behandlungsvorrichtung ein auf wenige Mikrometer genau eingestelltes Dickenquerprofil der Bahn erzeugen zu können.The thickness profile of the web can be adjusted via separately adjustable actuators across the web width. In particular, at the web edges, which may be, for example, drier or thicker, it is particularly useful to be able to set lower or higher pressures on the rolling body in order to produce after leaving the treatment device a set to a few microns thickness thickness profile of the web can.

Um das Satinageergebnis zusätzlich positiv zu beeinflussen, ist es vorteilhaft, wenn der Behandlungsvorrichtung eine Befeuchtungsstation zur Befeuchtung der Faserstoffbahn vorgeschaltet ist. Hier kann ein Dampf- oder Düsenfeuchter mit Querprofilierungsmöglichkeit eingesetzt werden, damit die Bahn mit einem gleichförmigen Feuchtequerprofil in die Behandlungsvorrichtung einläuft. Ein Dampffeuchter kann die Bahn zudem entsprechend vorwärmen. To additionally influence the calendering result positively, it is advantageous if the Treatment device is preceded by a moistening station for moistening the fibrous web. Here, a steam or nozzle humidifier with Querprofilierungsmöglichkeit be used so that the web enters the treatment device with a uniform moisture profile. A steam humidifier can also preheat the web accordingly.

Bevorzugt sind die Träger und/oder die Führungswalzen zumindest an einem Ende mit einer schwenk- oder lösbaren Wand verbunden.Preferably, the carriers and / or the guide rollers are connected at least at one end to a pivotable or detachable wall.

Eine solche Verbindung ermöglicht eine besonders einfache Wartung der Behandlungsvorrichtung. Insbesondere bei Nutzung eines umlaufenden Bandes ist es vorteilhaft, wenn eine Wand, in der die Führungswalzen gelagert sind, um ein Drehgelenk umklappbar ist. Oder die gelöste Wand wird mit einem Hallenkran abgehoben. Damit wird der einseitige Zugang zu allen Druckwalzen und Rollkörpern eröffnet und zudem besteht die Möglichkeit, das Band wesentlich einfacher von den Umlenkwalzen abzuziehen. Bei Reparaturarbeiten an den Aktuatoren oder beim Wechsel von verschlissenen Andruckwalzen verringern sich die unproduktiven Stillstandszeiten der Vorrichtung stark.Such a connection allows a particularly simple maintenance of the treatment device. In particular, when using a circulating belt, it is advantageous if a wall in which the guide rollers are mounted, can be folded down about a hinge. Or the detached wall is lifted off with a hall crane. This opens up one-sided access to all printing rollers and rolling elements, and it is also possible to remove the strip much more easily from the guide rollers. When repairing the actuators or when changing worn pressure rollers reduce the unproductive downtime of the device greatly.

Hinsichtlich des Verfahrens wird wenigstens eine der Aufgaben mit den Merkmalen des Anspruchs 13 und insbesondere dadurch gelöst, dass die Bahn an einer Heizwalze anliegend mit der erfindungsgemäßen Behandlungsvorrichtung mehrfach hintereinander einem Druckimpuls ausgesetzt wird.With regard to the method, at least one of the objects with the features of claim 13 and in particular achieved in that the web is subjected to a heat roller adjacent to the treatment device according to the invention several times in succession a pressure pulse.

Diese Art der Satinage schafft ein völlig neuartiges Glättverfahren. Dadurch, dass nicht, wie im Stand der Technik bereits beschrieben, in komplizierter Weise Magnetkräfte auf die einzelnen Rollkörper wirken, sondern beabstandet jeweils mindestens zwei Andruckwalzen mittels eines Aktuators gegen den Rollkörper drücken, wird das Verfahren wirtschaftlich, weil der Aufbau und die Wartung relativ unkompliziert sind.This type of calendering creates a completely new smoothing process. Due to the fact that magnetic forces do not act on the individual rolling bodies in a complicated manner, as described in the prior art, but press at least two pressure rollers against the rolling body by means of an actuator, the method becomes economical because the construction and maintenance are relatively uncomplicated are.

Mit Vorteil ist vorgesehen, dass der Druckimpuls einen Druckbereich von ca. 5 bis 20 MPa aufweist.It is advantageously provided that the pressure pulse has a pressure range of approximately 5 to 20 MPa.

Dies ist durch die geringen Durchmesser der Rollkörper gemäß der Hertz’schen Pressung ebenfalls auf einfache Weise ohne große Aktuatorkräfte zu realisieren. Im Einlauf der Behandlungsvorrichtung kann der Druck dabei beispielsweise kontinuierlich von Rollkörper zu Rollkörper ansteigen und im Auslauf wieder abklingen. Die sehr kurzzeitigen Impulse glätten die Bahn wie in einem Mehrwalzenkalander, aber die Bahn hat zwischendurch die Möglichkeit wieder aufzufedern, wobei sie trotzdem an der beheizbaren Walze anliegt, um somit – wie oft gewünscht – volumenschonend satiniert zu werden. Ein Vergleich der Oberflächenbeschaffenheit und der Dicke der austretenden Bahn mit der eines herkömmlichen Kalanders verdeutlicht die erfindungsgemäßen Vorteile einer Satinage mit mehreren Rollkörpern. Durch die schonendere Glättung sind die guten Eigenschaften: Weichheit, Faltbarkeit, Dämpfung, Reißfestigkeit usw. nach dem Glätten im Vergleich zur konventionellen Kalandrierung erfreulich höher. Und die Papierglätte verbessert sich deutlich.This can also be realized in a simple manner without large actuator forces due to the small diameters of the rolling bodies according to the Hertzian pressure. In the inlet of the treatment device, the pressure can, for example, continuously increase from rolling body to rolling body and decay again in the outlet. The very short-term impulses smooth the web like in a multiroll calender, but the web has the opportunity in the meantime to spring open again, whereby it nevertheless rests against the heatable roller, so as to be calendered - as often desired - in a volume-saving manner. A comparison of the surface texture and the thickness of the exiting web with that of a conventional calender clarifies the advantages according to the invention of a calendering with several rolling bodies. Due to the gentle smoothing, the good properties: softness, foldability, damping, tear resistance, etc. after smoothing compared to conventional calendering are pleasingly higher. And the paper smoothness improves significantly.

Vorzugsweise wird, wie bereits bei den Vorrichtungsansprüchen erwähnt, zumindest bei einem Rollkörper das Druckprofil über die Bahnbreite mittels der Aktuatoren eingestellt.Preferably, as already mentioned in the device claims, set at least for a rolling body, the pressure profile over the web width by means of the actuators.

Dadurch, dass mehrere dieser Rollkörper vorgesehen sind, deren Druckprofil über die Bahnbreite einstellbar ist, kann die Dickenkalibrierung der Bahn besonders exakt vorgenommen werden. Characterized in that several of these rolling elements are provided, the pressure profile over the web width is adjustable, the thickness calibration of the web can be made very accurately.

Es ist bevorzugt, dass der geringe Druck zwischen den Rollkörpern auf unter 2 MPa einstellbar ist. Der Energieeintrag in Form von Druck in die Vorrichtung wird auf diese Weise klein gehalten und das Band wenig beansprucht. Dabei ist ein Druck von unter 2 MPa ausreichend, um den notwendigen Wärmeübergang sicher zu stellen. Es sollte darauf geachtet werden, dass die Oberflächentemperatur der beheizbaren Walze zumindest bei über 100°C, besser bei über 150°C liegt.It is preferred that the low pressure between the rolling bodies is adjustable below 2 MPa. The energy input in the form of pressure in the device is kept small in this way and the tape is little stressed. In this case, a pressure of less than 2 MPa is sufficient to ensure the necessary heat transfer. Care should be taken that the surface temperature of the heatable roller is at least above 100 ° C, better above 150 ° C.

Zudem schließt die Erfindung selbstverständlich nicht aus, dass der Behandlungsvorrichtung zur Satinage andere Kontaktzonen in Form von Walzennips oder langen Band-Kontaktzonen vor- oder nachgeschaltet sind.In addition, the invention of course does not exclude that the treatment device for calendering other contact zones in the form of roll nips or long band contact zones are upstream or downstream.

In den nachfolgenden Erläuterungen zur Erfindung, die durch die Zeichnungen illustriert werden, sind derartige vor- oder nachgeschaltete Kontaktzonen nicht dargestellt, dem Fachmann aber bekannt. In the following explanations of the invention, which are illustrated by the drawings, such upstream or downstream contact zones are not shown, but known in the art.

Die Figuren zeigen The figures show

1 eine schematische dreidimensionale geschnittene Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Behandlung einer Faserstoffbahn und 1 a schematic three-dimensional sectional view of a device according to the invention for the treatment of a fibrous web and

2 einen Ausschnitt aus dieser Vorrichtung 2 a section of this device

Wie 1 zeigt, sind um die beheizbare Walze 3 beispielhaft neun Rollkörper 2 in Form von Rohren 12 angeordnet. Die Anzahl der Rollkörper 2 kann in Abhängigkeit von der zu behandelnden Faserstoffbahn 5 beliebig variieren. Es sollten empfehlungsgemäß aber mindestens fünf sein. As 1 shows are around the heated roller 3 exemplarily nine rolling bodies 2 in the form of pipes 12 arranged. The number of rolling bodies 2 may vary depending on the fibrous web to be treated 5 vary as you like. It should be recommended but at least five.

Die beheizbare Walze 3 ist in diesem Ausführungsbeispiel auf über 100°C, vorzugsweise auf über 150°C beheizbar. Dazu kann sie in nicht dargestellter aber bekannter Weise sowohl von innen mit einem Wärmefluid als auch beispielsweise induktiv von außen beheizt sein. The heatable roller 3 is heated in this embodiment to above 100 ° C, preferably to above 150 ° C. For this purpose, it can be heated in a manner not shown but known both from the inside with a thermal fluid and, for example, inductively from the outside.

Die Rollkörper 2 werden von Rollenwagen 9 positioniert, die mit je vier Andruckrollen 7, die in je zwei Radachsen 16 an den Enden einer Wippe 8 gelagert sind, die Rollkörper 2 drehbar halten und in Richtung beheizbarer Walze 3 drücken. Diese Anordnung wird detaillierter in 2 dargestellt. Die Rollenwagen 9 werden beweglich an der Hubachse eines Aktuators 6 befestigt, der schwimmend an einem Profilträger 10 angebracht ist. Der Aktuator 6 ist beispielsweise ein Differenzialzylinder, der pneumatisch oder hydraulisch angesteuert wird. Jeder Profilträger 10 ist einem Rollkörper 2 zugeordnet. Er ist fest mit einer oder beiden Seitenwänden 11 verbunden. The rolling bodies 2 be from roller carriages 9 positioned, each with four pinch rollers 7 , each in two axles 16 at the ends of a seesaw 8th are stored, the rolling bodies 2 keep rotating and in the direction of heatable roller 3 to press. This arrangement will be more detailed in 2 shown. The roller carriages 9 become movable on the stroke axis of an actuator 6 attached, floating on a profile beam 10 is appropriate. The actuator 6 is for example a differential cylinder, which is controlled pneumatically or hydraulically. Every profile carrier 10 is a rolling body 2 assigned. He is stuck with one or both side walls 11 connected.

Die Rollenwagen 9 und somit die Andruckrollen (7, 7a, 7b) stehen auf Lücke. Andruckrollen können so benachbarte Rollkörper berühren. Dadurch wird ein Rollkörper 2 neben dem eigenen Profilträger 10 noch von beiden benachbarten Profilträgern abgestützt. Durch die schwimmende Lagerung der Rollenwagen 9 können sich die Andruckrollen (7, 7a, 7b) ideal an die Rollkörper 2 anlegen. Hinsichtlich des Druckprofils über die Faserstoffbahnbreite lassen sich durch gezieltes Ansteuern der Aktuatoren 6 die Kräfte individuell einstellen. Die Krafteinleitung über die Länge der Träger 10 bleibt konstant, auch bei Durchbiegung der Träger. Die Genauigkeit und das Satinageergebnis werden vom Druck, der durch die Aktuatoren 6 aufgebracht wird, und nicht von der Lagerung bestimmt. Die Durchbiegung der Rollkörper 2 spielt nur eine geringe Rolle, da diese über die gesamte Länge von den Aktuatoren abgestützt wird. Dadurch entsteht ein gleichmäßiges Anpressbild. Die Rollkörper können dünnwandig als Rohre 12 über die gesamte Faserstoffbahnbreite und leicht, d.h. mit geringem Gewicht gestaltet werden. Sie besitzen zum Beispiel einen Durchmesser von 50 bis 400 mm, bevorzugt 100 bis 300 mm. Selbstverständlich können sie aber auch aus einem massiven Material sein.The roller carriages 9 and thus the pressure rollers ( 7 . 7a . 7b ) are on the gap. Pressure rollers can touch adjacent rolling bodies. This will be a rolling body 2 next to its own profile beam 10 still supported by two adjacent profile beams. By the floating storage of the roller carriage 9 can the pressure rollers ( 7 . 7a . 7b ) ideal for the rolling elements 2 invest. With regard to the pressure profile over the fibrous web width can be controlled by targeted actuation of the actuators 6 adjust the forces individually. The introduction of force over the length of the carrier 10 remains constant, even with deflection of the carrier. The accuracy and the calendering result are determined by the pressure exerted by the actuators 6 is applied, and not determined by storage. The deflection of the rolling bodies 2 plays only a minor role, as this is supported over the entire length of the actuators. This creates a uniform Anpressbild. The rolling bodies can be thin-walled as pipes 12 over the entire fibrous web width and lightweight, ie be designed with low weight. They have for example a diameter of 50 to 400 mm, preferably 100 to 300 mm. Of course, they can also be made of a solid material.

Die Ansteuerung der Aktuatoren 6 lässt sich auch im Regelkreis mit der Dickenkalibrierung der Bahn 5 kombinieren, wenn sie mit einem nachgeschalteten, in der Figur nicht dargestellten Dickenmessgerät für die Bahn verbunden ist. Das Kalibriersignal des Dickenmessgerätes steuert die einzelnen Aktuatoren an und regelt somit die Faserstoffbahndicke.The activation of the actuators 6 can also be used in the control loop with the thickness calibration of the web 5 combine when connected to a downstream, not shown in the figure thickness gauge for the web. The calibration signal of the thickness gauge controls the individual actuators and thus regulates the fibrous web thickness.

Um die erforderliche Glätte zu generieren, ist häufig ein Feuchteeintrag in die oberste Papierschicht erforderlich. Zu diesem Zweck kann kurz vor oder zwischen den Rollkörpern eine exakt dosierte Wassermenge gleichmäßig aufgesprüht werden. Diese Situation ist aus Übersichtlichkeitsgründen ebenfalls nicht dargestellt, aber bekanntermaßen weicht die Feuchtigkeit die oberste Papierschicht auf und erlaubt eine saubere Glättung in diesem Bereich. Durch die größere Anzahl von Druckimpulsen mittels der Rollkörper 2 kann dieser Prozess bei nachfolgenden beheizbaren Walzen 3 wiederholt werden. Die Glätte der Oberfläche erhöht sich entsprechend.In order to generate the required smoothness, it is often necessary to introduce moisture into the uppermost layer of paper. For this purpose, just before or between the rolling bodies a precisely metered amount of water can be sprayed evenly. This situation is also not shown for clarity, but it is known that the moisture softens the uppermost layer of paper and allows a smooth finish in this area. Due to the larger number of pressure pulses by means of the rolling elements 2 This process can be applied to subsequent heatable rolls 3 be repeated. The smoothness of the surface increases accordingly.

Ein Band 4 dient zum Schutz der Rollkörper 2 vor Verschmutzung. Es kann einteilig um alle Rollkörper 2 aber auch mehrteilig über eine Teilzahl der Rollkörper 2 angeordnet sein. Damit erhält der Kalander aus der Entfernung betrachtet ein ähnliches Aussehen wie ein herkömmlicher Bandkalander. Je nach Faserstoffbahnart braucht das Band 4 nicht immer angetrieben zu werden und läuft dann über Friktion mit der beheizbaren Walze bzw. der Papierlage mit. Oft werden aber auch die Leitwalzen 13 für das Band 4 angetrieben. Zumindest bei hoch beheizten Walzen 3 und insbesondere bei einem Bahnriss wird das Band 4 zumindest im Kriechgang angetrieben, um eine Bandüberhitzung zu vermeiden. Außerdem können Band und Aktuatoren in diesem Fall entspannt werden. Um Anhaftungen am Band 4 zu vermeiden, kann es mit einer schmutzabweisenden Schicht versehen oder geschabert werden.A band 4 serves to protect the rolling elements 2 against pollution. It can be one piece to all rolling elements 2 but also in several parts over a number of rolling bodies 2 be arranged. This gives the calender a similar appearance to a conventional belt calender when viewed from a distance. Depending on the Faserstoffbahnart needs the tape 4 not always be driven and then runs on friction with the heated roller or the paper layer. Often, but also the guide rollers 13 for the band 4 driven. At least for highly heated rollers 3 and especially at a web break becomes the tape 4 driven at least in crawl to avoid belt overheating. In addition, the band and actuators can be relaxed in this case. To attach to the band 4 To avoid it, it can be provided with a dirt-repellent layer or scraped.

Das Band 4 kann aus Metall (z. B. Stahl oder Nickel) gefertigt und beheizbar sein. Die Dicke des flexiblen Bandes 4 beträgt dann ca. 0,2 bis 1,0 mm. Der Papiereinzug beim Anfahren erfolgt bei Verwendung eines Stahlbandes bei angelegtem Band und eingefahrener Aktuatorik. Die Rollkörper 2 sind dabei entlastet und liegen nur leicht an der beheizbaren Walze an. Die geringe Bandspannung erlaubt einen Faserbahndurchzug bei niedriger Geschwindigkeit auch bei ungleichförmiger Bahn. Die Bahn 5 läuft dabei in dem Einlaufzwickel 15a zwischen Band 4 und beheizbarer Walze 3 in die Behandlungsvorrichtung 1 ein und tritt nach der Behandlung durch den Auslaufzwickel 15b zwischen Band 4 und beheizbarer Walze 3 wieder aus.The ribbon 4 Can be made of metal (eg steel or nickel) and heated. The thickness of the flexible band 4 is then about 0.2 to 1.0 mm. The paper feed at startup is carried out when using a steel strip with band and retracted actuator. The rolling bodies 2 are relieved and are only slightly on the heatable roller. The low belt tension allows fiber web passage at low speed even with non-uniform web. The train 5 it runs in the inlet gusset 15a between band 4 and heatable roller 3 into the treatment device 1 and enters after the treatment through the outlet gusset 15b between band 4 and heatable roller 3 out again.

Wird ein Kunststoffband verwendet, muss ein Spalt zwischen Band 4 und beheizbarer Walze 3 geöffnet werden, wenn keine Faserstoffbahn 5 vorhanden ist, da das Kunststoffband nicht in direkten Kontakt mit der beheizwaren Walze 3 kommen sollte. Das Band besteht hier beispielsweise aus Kunststoff (PEEK, Polyurethan, Polyamid etc.) und ist mit Glasfasern oder Aramidfasern verstärkt.If a plastic band is used, there must be a gap between the band 4 and heatable roller 3 be opened if no fibrous web 5 exists because the plastic belt is not in direct contact with the heated roller 3 should come. The tape here consists for example of plastic (PEEK, polyurethane, polyamide, etc.) and is reinforced with glass fibers or aramid fibers.

Gegebenenfalls ist in einigen Fällen auch eine Kombination aus einem Kunststoff- und einem Metallband vorteilhaft. Dabei kann beispielsweise eine Metallfolie, die in Kontakt mit einem Kunststoffband steht, als Wärmeträger dienen.Optionally, in some cases, a combination of a plastic and a metal band is advantageous. In this case, for example, a metal foil, which is in contact with a plastic strip, serve as a heat transfer medium.

Wenn eine Seitenwand 11 wie in 1 dargestellt kippbar in einem Gelenk 14 gelagert ist, kann sie zu Wartungszwecken umgeklappt werden. Damit werden beispielsweise das Band 4 oder die Andruckrollen 7 zum Wechseln leicht zugänglich. If a side wall 11 as in 1 shown tiltable in a joint 14 stored, it can be folded down for maintenance purposes. This will be the tape, for example 4 or the pinch rollers 7 easily accessible for changing.

Ein weiterer Vorteil liegt dann vor, wenn die Rollkörper an den Seitenwänden mit großem Spiel zentriert sind. Die Zentrierelemente halten den Rollkörper beim Öffnen der Kontaktzone, so dass sie nicht herausfallen, geben aber so viel Spiel, das der Rollkörper gegen die Bahn anpressbar bleibt.Another advantage is when the rolling bodies are centered on the side walls with great play. The centering elements hold the rolling body when opening the contact zone, so that they do not fall out, but give so much play that the rolling body remains pressed against the web.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Vorrichtung zur Behandlung einer Faserstoffbahn Device for treating a fibrous web
22: Rollkörper roll body
33: Beheizbare Walze Heatable roller
44: Band tape
55: Faserstoffbahn (kurz Bahn) Fibrous web (short web)
66: Aktuator actuator
77: Andruckrolle pinch
7a, 7b7a, 7b: Andruckrollenpaar pinch rollers
88th: Wippe seesaw
99: Rollenwagen roller carriage
1010: Träger carrier
1111: Wand wall
1212: Rohr pipe
1313: Leitwalze guide roll
1414: Gelenk joint
15a, 15b15a, 15b: Einlaufzwickel, Auslaufzwickel Inlet gusset, outlet gusset
1616: Radachse wheel axle

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 3416211 A1 [0003]
DE 2611586 A1 [0005]
DE 20321853 U1 [0022]

Claims

Device for the treatment, in particular for the calendering of a fibrous web ( 5 ), in which these with the help of several rolling bodies ( 2 ) against an at least 30 ° looped, heatable roller ( 3 ) is pressable, characterized in that the contact pressure of each rolling body ( 2 ) by at least one on the rolling body ( 2 ) acting roller carriage ( 9 ) with at least one pinch roller pair ( 7a . 7b ) can be applied, wherein the roller carriage ( 9 ) via an actuator ( 6 ) with stroke on a carrier fixed in the treatment mode ( 10 ) is supported.

Device according to claim 1, characterized in that each pinch roller pair ( 7a . 7b ) in a rocker ( 8th ) and the individual pressure rollers ( 7 . 7a . 7b ) at the periphery of the rolling body ( 2 ) can put a force on them.

Device according to claim 2, characterized in that at least two pinch rollers ( 7 . 7a . 7b ) are stored at each rocker end.

Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that at least a part of the pressure rollers ( 7 . 7a . 7b ) along a rolling body ( 2 ) are arranged transversely to the web running direction, have spaces.

Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the rolling body ( 2 ) by an over the web width reaching pipe ( 12 ) is formed.

Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that a circulating, via guide rollers ( 13 ) guided band ( 4 ) between rolling bodies ( 2 ) and the fibrous web ( 5 ) is provided.

Device according to claim 6, characterized in that the band ( 4 ) has a separate drive.

Device according to claim 6, characterized in that the circulating belt ( 4 ) is made of metal.

Device according to claim 6, characterized in that the circulating belt ( 4 ) made of plastic, in particular PEEK, polyurethane or polyamide and is reinforced with fibers, in particular glass or aramid fibers.

Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the actuators ( 6 ) individual roller carriages ( 9 ) are separately adjustable.

Device according to one of claims 1 to 10, characterized in that it is preceded by a moistening station for moistening the fibrous web.

Device according to one of claims 1 to 11, characterized in that the carrier and / or the guide rollers at least at one end with a pivotable or detachable wall ( 11 ) are connected.