DE29607233U1

DE29607233U1 - roller

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Publication number: DE29607233U1
Application number: DE29607233U
Authority: DE
Original assignee: Eduard Kuesters Maschinenfabrik GmbH and Co KG
Current assignee: Eduard Kuesters Maschinenfabrik GmbH and Co KG
Priority date: 1996-04-22
Filing date: 1996-04-22
Publication date: 1997-08-21
Anticipated expiration: 2006-04-23

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Walze der dem Oberbegriff des Anspruchs 1 entsprechenden Art.The invention relates to a roller of the type corresponding to the preamble of claim 1.

Derartige Walzen werden zur Behandlung der in Rede stehenden Bahnen vielfältig eingesetzt, insbesondere beim Glätten und Satinieren von Papier. In diesem Fall arbeitet eine Walze mit einem elastisch nachgiebigen Überzug mit einer beheizten Gegenwalze mit einem glattpolierten Walzenumfang aus Stahl zusammen, wie es z.B. in der DE 30 20 669 Al dargestellt ist. Der elastisch nachgiebige Überzug kann aus Kunststoff von etwa 10 mm bis 30 mm radialer Stärke bestehen. Besonders in früherer Zeit wurden die elastisch nachgiebigen Walzen als sogenannte Papierwalzen ausgebildet, bei denen auf dem Walzenkörper Ringscheiben aus Papier hintereinander aufgereiht und zwischen Endscheiben aus Stahl unter hohem axialen Druck zu einem kompakten Belag zusammengedrückt werden. Die Papierwalzen werden überschliffen, so daß sie eine exakte zylindrische Umfangsflache erhalten. Der Papierbelag weist Eigenschaften auf, die für den Glättungs-Such rollers are used in a variety of ways to treat the webs in question, especially when smoothing and satinizing paper. In this case, a roller with an elastically flexible coating works together with a heated counter roller with a smoothly polished roller circumference made of steel, as shown, for example, in DE 30 20 669 Al. The elastically flexible coating can consist of plastic with a radial thickness of around 10 mm to 30 mm. In earlier times in particular, the elastically flexible rollers were designed as so-called paper rollers, in which ring disks made of paper are lined up one behind the other on the roller body and pressed together between end disks made of steel under high axial pressure to form a compact coating. The paper rollers are ground so that they have an exact cylindrical circumferential surface. The paper coating has properties that are suitable for smoothing

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und Satiniervorgang besonders vorteilhaft sind. Die Papierwalzen werden im Kalander oder im Glättwerk meist im Wechsel mit gegebenenfalls beheizten harten Walzen mit einer Oberfläche aus Stahl eingesetzt. Überwiegend sind also im Walzspalt eines Kalanders oder eines Glättwerks eine weiche Walze und eine harte Walze miteinander gepaart.and satin finishing processes are particularly advantageous. The paper rollers are usually used in the calender or polishing unit in alternation with possibly heated hard rollers with a steel surface. In the nip of a calender or polishing unit, a soft roller and a hard roller are therefore predominantly paired together.

Der eigentliche Glättungseffekt tritt hierbei auf der Seite der beheizten "harten" Walze auf, während auf der Seite der "weichen" Walze kaum eine Veränderung an dem Papier festzustellen ist. Die weiche Walze wird eingesetzt, um im Walzspalt eine gewisse Nachgiebigkeit sicherzustellen. Die einlaufende Papierbahn hat eine innere Struktur mit dickeren und härteren Stellen. Würde man eine solche Papierbahn zwischen zwei harten Walzen glätten, so könnte die sogenannte Speckigkeit des Papiers auftreten, bei der die härteren Stellen gewaltsam eingeebnet werden und dadurch eine gewisse Glasigkeit und Umständen auch eine Dunkelfärbung zeigen. Diese Wirkungen kommen durch überhöhte Drücke an den dichteren Stellen des Papiers zustande, die durch das Zusammenwirken einer harten Walze mit einer weichen Walze vermieden werden.The actual smoothing effect occurs on the side of the heated "hard" roller, while on the side of the "soft" roller there is hardly any change in the paper. The soft roller is used to ensure a certain degree of flexibility in the roller gap. The incoming paper web has an internal structure with thicker and harder areas. If such a paper web were to be smoothed between two hard rollers, the so-called greasy paper could occur, in which the harder areas are forcibly leveled and thus show a certain glassiness and, in some cases, a dark color. These effects are caused by excessive pressure on the denser areas of the paper, which can be avoided by the interaction of a hard roller with a soft roller.

Um die notwendige Gesamtwirkung an der Papierbahn zu erzielen, ist es aus der DE 32 01 635 C2 schon bekannt, zwei Walzenpaare unmittelbar hintereinander auf die Papierbahn einwirken zu lassen, wobei der Angriff der weichen Walze von der gleichen Seite der Papierbahn erfolgen kann, wenn eine Schonung der der Walkarbeit unterliegenden weichen Beläge angestrebt und der gewünschte Effekt in zwei Schritten erzielt werden soll, oder von verschiedenen Seiten, wenn das Papier sogleich beidseitig die gewünschte Oberflächenverbesserung erhalten soll.In order to achieve the necessary overall effect on the paper web, it is already known from DE 32 01 635 C2 to allow two pairs of rollers to act on the paper web directly one after the other, whereby the soft roller can act from the same side of the paper web if the aim is to protect the soft coverings subject to the flexing work and to achieve the desired effect in two steps, or from different sides if the paper is to receive the desired surface improvement on both sides at once.

Bei den bekannten Vorrichtungen zur Erzeugung von Glätte und Glanz ist die weiche Walze an der gewünschten Wirkung eigentlich kaum beteiligt, sondern hat nur die Funktion der Schonung der Papierbahn. Das führt dazu, daß in vielen Fällen mehrere Walzspalte zur Herbeiführung des gewünschten Effekts notwendig sind.In the known devices for producing smoothness and gloss, the soft roller actually has little to do with the desired effect, but only has the function of protecting the paper web. This means that in many cases, several roller gaps are necessary to achieve the desired effect.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Walze der gattungsgemäßen Art so auszugestalten, daß sie in den Behandlungsvorgang der Bahn, insbesondere der Papierbahn mehr einbezogen werden kann.The invention is based on the object of designing a roller of the generic type in such a way that it can be more integrated into the treatment process of the web, in particular the paper web.

Diese Aufgabe wird durch eine Walze der dem Oberbegriff des Anspruchs 1 entsprechenden Art gelöst.This object is achieved by a roller of the type corresponding to the preamble of claim 1.

Im Hinblick auf die elastische Nachgiebigkeit kann durch geeignete Auswahl des Weichmetalls dafür gesorgt werden, daß die Verhältnisse ähnlich gelagert sind wie bei einer mit einem Kunststoffüberzug z.B. aus härterem Polyurethan versehenen Walze. Der Ausdruck "Weichmetall" soll im vorliegenden Zusammenhang Metalle bedeuten, deren E-Modul zwar ein Mehrfaches des &Egr;-Moduls der üblichen Kunststoffüberzüge beträgt, die aber immer noch eine genügende Nachgiebigkeit und Rückstellfähigkeit besitzen, um bei einem Einsatz als Walzenüberzug die Funktion der Verringerung von Druckspannungsspitzen in einem Substrat wie Papier ausüben zu können, wenn dieses zwischen einer mit dem "Weichmetall" belegten Walze und einer harten Walze geglättet wird.With regard to elastic compliance, a suitable selection of the soft metal can ensure that the conditions are similar to those of a roller covered with a plastic coating, e.g. made of harder polyurethane. In this context, the term "soft metal" is intended to mean metals whose modulus of elasticity is several times the ε-modulus of the usual plastic coatings, but which still have sufficient compliance and resilience to be able to perform the function of reducing compressive stress peaks in a substrate such as paper when used as a roller coating, when the latter is smoothed between a roller covered with the "soft metal" and a hard roller.

Der entscheidende Punkt des Weichmetallüberzugs ist jedoch, daß eine Walze mit einem metallischen Überzug im Hinblick auf die Wärmeleitung einer Walze mit einem Kunststoffüberzug weitaus überlegen ist. Eine solche Walze kann also die zwischen der Bahn und der Walze übertragene Wärmemenge in einer ganz anderen Art beeinflussen als eine mit einem Kunststoffüberzug versehene Walze oder eine Papierwalze.The key point of the soft metal coating, however, is that a roll with a metal coating is far superior in terms of heat conduction to a roll with a plastic coating. Such a roll can therefore affect the amount of heat transferred between the web and the roll in a completely different way than a roll with a plastic coating or a paper roll.

Diese Eigenschaft kommt insbesondere dann zur Geltung, wenn die Walze von innen beheizt ist und durch den Überzug hindurch Wärme auf die Bahnoberfläche zu übertragen ist. Dies funktioniert bei einem metallischen Überzug in erheblich größerem Umfang als bei einem Kunststoff- oder Papierüberzug .This property is particularly evident when the roller is heated from the inside and heat is transferred to the web surface through the coating. This works to a much greater extent with a metallic coating than with a plastic or paper coating.

Gemäß Anspruch 2 kommt als Weichmetall ein solches mit einem Schmelzpunkt von mehr als 200⁰C und einem &Egr;-Modul von weniger als 80.000 N/mm², insbesondere von weniger als 20.000 N/mm² (Anspruch 3), in Betracht.According to claim 2, a soft metal having a melting point of more than 200 ^° C and an E modulus of less than 80,000 N/mm ² , in particular less than 20,000 N/mm ² (claim 3), comes into consideration.

Die 200°C-Grenze ist durch die heute vorkommenden maxi-The 200°C limit is due to the maximum temperatures occurring today.

malen Oberflächentemperaturen von Walzen zur Behandlung von Papier, Kunststoff und dergleichen bestimmt. Die obere E-Modul-Grenze stellt sicher, daß die elastische Nachgiebigkeit in noch ausreichendem Maß vorhanden und in ihrer Funktion einem Überzug aus Kunststoff oder Papier vergleichbar ist.paint surface temperatures of rollers for treating paper, plastic and the like. The upper E-modulus limit ensures that the elastic flexibility is still present to a sufficient degree and that its function is comparable to a coating made of plastic or paper.

Wichtige Ausführungsbeispiele für erfindungsgemäß einzusetzende Weichmetalle sind solche wie Blei und/oder Magnesium und/oder Aluminium (Anspruch 4). Blei hat einen Schmelzpunkt von 327⁰C und einen &Egr;-Modul von etwa 17.500 M/mm², Magnesium einen Schmelzpunkt von etwa 65O⁰C und einen &Egr;-Modul von etwa 29.000 N/mm² _f Aluminium einen Schmelzpunkt von ca. 66O°C und einen &Egr;-Modul von etwa 77.000 N/mm^z.Important embodiments of soft metals to be used according to the invention are those such as lead and/or magnesium and/or aluminum (claim 4). Lead has a melting point of 327 ⁰ C and an &Egr;-modulus of about 17,500 M/mm ² , magnesium a melting point of about 65O ⁰ C and an &Egr;-modulus of about 29,000 N/mm ² _f aluminum a melting point of about 66O°C and an &Egr;-modulus of about 77,000 N/mm ^z .

Zur optimalen Einstellung der mechanischen Eigenschaften des Überzuges wird meist kein reines Metall verwendet werden, sondern eine geeignete Blei- und/oder Magnesium- und/oder Aluminiumlegierung (Anspruch 5).To optimally adjust the mechanical properties of the coating, pure metal is usually not used, but rather a suitable lead and/or magnesium and/or aluminum alloy (claim 5).

In Betracht kommen als Bleilegierungen z.B. Werkstoffe wie Hartblei, Druckgußlegierungen auf Bleibasis und Lagermetall auf Bleibasis.Materials such as hard lead, lead-based die-casting alloys and lead-based bearing metals can be considered as lead alloys.

Es ist auch möglich, eine blei- und/oder magnesiumhaltige Legierung zu verwenden, bei der Blei und/oder Magnesium und/oder Aluminium nicht der Grundwerkstoff, sondern nur ein Zusatz zu einer anders aufgebauten Legierung sind (Anspruch 6).It is also possible to use an alloy containing lead and/or magnesium, in which lead and/or magnesium and/or aluminum are not the base material, but only an addition to a differently constructed alloy (claim 6).

Die Stärke des Überzuges aus dem Weichmetall kann etwa der Stärke eines üblichen Kunststoffüberzuges entsprechen und 5 mm bis 20 mm (Anspruch I)₁ insbesondere 10 mm bis 15 mm (Anspruch 8) betragen.The thickness of the soft metal coating can correspond approximately to the thickness of a conventional plastic coating and can be 5 mm to 20 mm (claim I) ₁ in particular 10 mm to 15 mm (claim 8).

Für die Erzeugung des Bleiüberzugs auf dem zylindrischen Walzenkörper kommen alle geeigneten bekannten Verfahren in Betracht. Beispielsweise kann gemäß Anspruch 9 der Überzug in schmelz flüssigem Zustand auf den Walzenkörper aufgebracht sein, beispielsweise im Wege der Tauchverbleiung oder von Verfahren ähnlich der Auftragsschweißung oder im Wege des Spritzens.All suitable known methods can be used to produce the lead coating on the cylindrical roller body. For example, according to claim 9, the coating can be applied to the roller body in a molten state, for example by immersion lead coating or by methods similar to build-up welding or by spraying.

Gemäß Anspruch 10 kann der überzug aber auch in GestaltAccording to claim 10, the coating can also be in the form

von Formteilen auf den Walzenkörper aufgebracht sein, die mit den Walzenkörper und gegebenenfalls untereinander verlötet sind.of molded parts applied to the roller body, which are soldered to the roller body and, if necessary, to each other.

In Betracht kommt z.B. das Aufwickeln von bandförmig stranggepreßtem Profilmaterial aus dem Weichmetall etwa nach der DE 25 45 146 Al, der DE 27 22 023 Al oder der DE 27 26 812 Al. Es können aber auch dem Walzenkörper dem Durchmesser entsprechende Ringe auf den Walzenkörper aufgebracht und mit diesem und an den Stirnseiten untereinander verlötet werden. Schließlich ist es auch möglich, Platten entsprechend dem Umfang des Walzenkörpers zu biegen und dann dort anzubringen .One option is to wind up strip-shaped extruded profile material made of soft metal, for example according to DE 25 45 146 Al, DE 27 22 023 Al or DE 27 26 812 Al. However, rings corresponding to the diameter of the roller body can also be applied to the roller body and soldered to it and to each other at the end faces. Finally, it is also possible to bend plates according to the circumference of the roller body and then attach them there.

Die mit dem Überzug aus dem Weichmetall versehene Walze wird anschließend überdreht und überschliffen, so daß sie eine saubere geschlossene zylindrische Oberfläche erhält.The roller coated with soft metal is then turned and ground so that it has a clean, closed cylindrical surface.

Zur Verbesserung der elastischen Eigenschaften des Weichmetalls kann dieses diespersionsgehärtet sein (Anspruch 11).To improve the elastic properties of the soft metal, it can be dispersion hardened (claim 11).

Eine alternative Möglichkeit besteht darin, amorph erstarrtes Weichmetall einzusetzen, welches durch Aufließenlassen oder Aufspritzen eine Weichmetallschmelze auf eine sehr kalte Gegenfläche, beispielsweise eine gekühlte Trommel, gewonnen wird {VDI-Nachrichten (1985) Heft 22 vom 31. Mai 1985, Seite 6). Die unterkühlten, d.h. vor Erreichung einer kristallinen Ordnung erstarrten plattförmigen Metallschichten können zu dickeren Einheiten zusammengefügt werden, die den Überzug ergeben.An alternative possibility is to use amorphous solidified soft metal, which is obtained by flowing or spraying a soft metal melt onto a very cold counter surface, for example a cooled drum (VDI-Nachrichten (1985) Issue 22, May 31, 1985, page 6). The supercooled, i.e. plate-shaped metal layers that have solidified before a crystalline order is achieved, can be joined together to form thicker units that form the coating.

Eine wichtige Weiterbildung ist Gegenstand des Anspruchs 13. Die porige Struktur ergibt wegen der verringerten tragenden Querschnitte eine für den Behandlungszweck vorteilhafte elastische Nachgiebigkeit trotz des metallischen, d.h. gut wärmeleitenden Grundmaterials. Die vorhandenen Kräfte konzentrieren sich auf das zwischen den Poren vorhandene Materialgerüst und ergeben darin entsprechend den höheren Spannungen bei einer bestimmten Kraft höhere Verformungen .An important further development is the subject of claim 13. Due to the reduced load-bearing cross-sections, the porous structure results in an elastic flexibility that is advantageous for the purpose of treatment despite the metallic, i.e. highly heat-conducting base material. The existing forces concentrate on the material structure between the pores and result in greater deformations in accordance with the higher tensions at a certain force.

Die porige Struktur kann durch einen SintervorgangThe porous structure can be achieved by a sintering process

(Anspruch 14) erzeugt werden. Eine in Betracht kommende Ausführungsform ist das Zusammensintern von Hohlkügelchen aus dem Weichmetall an deren Außenumfang (Anspruch 15), wodurch der Summen-E-Modul des Bezuges unter den Wert des kompakten Metalls abgesenkt werden kann. Um dies besonders zur Geltung zu bringen, empfehlen sich Hohlkügelchen mit relativ geringer Wandstärke nach Anspruch 16. Für die Hohlkügelchen ist insbesondere Aluminium von Bedeutung.(claim 14). One possible embodiment is the sintering together of hollow spheres made of the soft metal on their outer circumference (claim 15), whereby the total modulus of elasticity of the cover can be reduced to below the value of the compact metal. In order to make this particularly effective, hollow spheres with a relatively low wall thickness are recommended according to claim 16. Aluminum is particularly important for the hollow spheres.

Die porige Struktur kann auch durch Aufschäumen einer Metallschmelze (Anspruch 17) zustande gebracht werden (VDI-Nachrichten (1995) Nr. 37 vom 15. September 1995, Seite 24), wodurch sich ein Metallschwamm ergibt.The porous structure can also be created by foaming a metal melt (claim 17) (VDI-Nachrichten (1995) No. 37 of 15 September 1995, page 24), which results in a metal sponge.

Unter den Begriff der porigen Struktur fällt aber auch noch ein Überzug aus einem Weichmetall in Form von Mikrowaben (Anspruch 18), die durch entsprechende Verformung von Metallfolien gewonnen werden und aus der Katalysatortechnik bekannt sind. Die beispielsweise einen sechseckigen Querschnitt aufweisenden Mikrowaben stehen zweckmäßig mit ihrer Achse radial zur Walze.The term porous structure also includes a coating made of a soft metal in the form of micro honeycombs (claim 18), which are obtained by appropriate deformation of metal foils and are known from catalyst technology. The micro honeycombs, which have a hexagonal cross-section, for example, are expediently positioned with their axis radial to the roller.

Bei dem porigen Material sind die stehengebliebenen Querschnitte und damit die Wärmeleitfähigkeit gegenüber einem massiven Material verringert. Um hier einen Ausgleich zu schaffen kann es sich empfehlen, daß die Poren zumindest teilweise mit einem von dem Material des Überzugs verschiedenen wärmeleitenden Material gefüllt sind (Anspruch 19).In the porous material, the remaining cross-sections and thus the thermal conductivity are reduced compared to a solid material. In order to compensate for this, it may be advisable for the pores to be at least partially filled with a thermally conductive material that is different from the material of the coating (claim 19).

Meist arbeiten die in Rede stehenden Walzen bei erhöhten Temperaturen im Bereich bis etwa 200° C. Sie kühlen in Betriebspausen auf die Umgebungstemperatur ab. Damit es bei diesen Temperaturdifferenzen nicht zu starken Wärmespannungen kommt, die auf die Dauer zu einem Ablösen des Überzugs von dem zylindrischen Walzenkörper führen könnten, empfiehlt sich die Ausgestaltung nach Anspruch 20, wobei bei den in Betracht kommenden Weichmetallen ein Aluminiumwerkstoff als Trägermaterial geeignet ist (Anspruch 21).The rollers in question usually operate at elevated temperatures in the range of up to about 200° C. They cool down to the ambient temperature during breaks in operation. In order to prevent these temperature differences from causing strong thermal stresses, which could eventually lead to the coating coming off the cylindrical roller body, the design according to claim 20 is recommended, with an aluminum material being suitable as a carrier material for the soft metals in question (claim 21).

Die Bahnen üben, insbesondere wenn sie aus Papier bestehen und mineralische Komponenten enthalten, einen erheblichen Verschleißangriff auf den arbeitenden WalzenumfangThe webs, especially if they are made of paper and contain mineral components, exert considerable wear on the working roller circumference

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aus, Die blanke Weichmetalloberfläche würde diesem Angriff nicht lange widerstehen.The bare soft metal surface would not withstand this attack for long.

Es empfiehlt sich daher, daß der Überzug seinerseits eine dünne Beschichtung aus einem verschleißfesten Material aufweist (Anspruch 22), z.B. aus Hartwerkstoffen (Anspruch 23).It is therefore recommended that the coating itself has a thin coating of a wear-resistant material (claim 22), e.g. of hard materials (claim 23).

Als Hartwerkstoffe kommen z.B. karbidische Werkstoffe wie Wolframkarbid, Chrorakarbid und Titankarbid in Betracht, oder oxydische Werkstoffe wie Al₂O₃, AlTiO₃, Titanoxid, Chromoxid und dergleichen. Es sind Verfahren bekannt, mit denen derartige Überzüge ohne besonders hohe Temperaturen auf Substrate in dünner Schicht aufgebracht werden können. Derartige Beschichtungen werden beispielsweise bei Schneidwerkstoffen mit Erfolg eingesetzt.Examples of hard materials that can be considered are carbide materials such as tungsten carbide, chromium carbide and titanium carbide, or oxide materials such as Al ₂ O ₃ , AlTiO ₃ , titanium oxide, chromium oxide and the like. Processes are known with which such coatings can be applied to substrates in thin layers without particularly high temperatures. Such coatings are used successfully, for example, in cutting materials.

In massiver Form sind die genannten Werkstoffe sehr spröde. In dünner Schicht sind sie jedoch sehr elastisch und vermögen den Verformungen des darunterliegenden Weichmetalls zu folgen, ohne zu brechen oder abzusplittern. Da diese Elastizität von der Dünne der Schicht und der damit einhergehenden Fehlerfreiheit des Gefügeaufbaus abhängt, empfiehlt sich gemäß Anspruch 2 4 eine Dicke der Beschichtung des Überzugs von weniger als 50 My, in vielen Fällen sogar von weniger als 10 My (Anspruch 25).In solid form, the materials mentioned are very brittle. In thin layers, however, they are very elastic and can follow the deformations of the underlying soft metal without breaking or splintering. Since this elasticity depends on the thinness of the layer and the associated flawlessness of the structure, a thickness of the coating of less than 50 Myl is recommended, in many cases even less than 10 Myl (claim 25).

Der Ausgangspunkt der Erfindung und ihr wesentlicher Anwendungsfall ist das Glätten von Papier. Die Erfindung verkörpert sich auch in einem Glättwerk zur Behandlung von Papier gemäß Anspruch 26.The starting point of the invention and its main application is the smoothing of paper. The invention is also embodied in a smoothing device for treating paper according to claim 26.

Es ist hierbei die bekannte "weiche" Walze mit einem Kunststoffüberzug etwa nach der DE 30 20 669 Al und der DE 32 01 635 C2 durch eine Walze mit dem Überzug aus dem Weichmetall ersetzt, der einen wesentlich größeren Wärmetransport aus dem Innern der beheizten Walze heraus auf die der beheizten Stahlwalze gegenüberliegende Rückseite der Papierbahn ermöglicht. Hierdurch wird ein Behandlungseffekt auch auf dieser Rückseite der Papierbahn herbeigeführt und die "weiche" Walze in die Behandlungsfunktion einbezogen. In manchen Fällen wird es hierdurch möglich sein, Doppelanord-The well-known "soft" roller with a plastic coating, such as in DE 30 20 669 Al and DE 32 01 635 C2, is replaced by a roller with a soft metal coating, which enables a significantly greater heat transfer from the inside of the heated roller to the back of the paper web opposite the heated steel roller. This also produces a treatment effect on this back of the paper web and includes the "soft" roller in the treatment function. In some cases, this will make it possible to arrange double rollers.

nungen von Walzenpaaren zur Erzielung eines ausreichenden einseitigen oder eines beidseitigen Effekts zu vermeiden und eine ausreichende Glättung für manche Papiersorten schon in einem Walzspalt zu erzielen.to avoid the need for multiple roller pairs to achieve a sufficient one-sided or two-sided effect and to achieve sufficient smoothing for some paper grades in just one roller gap.

Die Behandlungswirkung kann verstärkt werden, wenn gegen eine beheizte Stahlwalze zwei Walzen der erfindungsgemäßen Art arbeiten (Anspruch 27).The treatment effect can be increased if two rollers of the type according to the invention work against a heated steel roller (claim 27).

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.An embodiment of the invention is shown in the drawing.

Fig. 1 zeigt einen in Fig. 2 mit I angedeuteten Ausschnitt aus dem Randbereich einer Walze, wobei der Überzug in einer durch die Achse gehenden Ebene geschnitten ist;Fig. 1 shows a section of the edge area of a roller, indicated by I in Fig. 2, with the coating cut in a plane passing through the axis;

Fig. 2 zeigt eine Ansicht eines Walzenpaars, dessen Oberwalze nach Fig. 1 ausgebildet ist.Fig. 2 shows a view of a pair of rollers, the upper roller of which is designed according to Fig. 1.

Die in Fig. 1 als Ganzes mit 10 bezeichnete Walze umfaßt einen zylindrischen Walzenkörper 1. Dieser Walzenkörper 1 kann eine massive Walze mit und ohne innere Kanäle zur Beheizung sein. Der Walzenkörper 1 kann aber auch die Hohlwalze einer durchbiegungssteuerbaren Walze sein, die von innen hydraulisch abgestützt ist und mittels der zur Abstützung dienenden Hydraulikflüssigkeit oder eine zusätzlichen Wärmeträgerflüssigkeit von innen beheizbar ist.The roller, designated as a whole with 10 in Fig. 1, comprises a cylindrical roller body 1. This roller body 1 can be a solid roller with and without internal channels for heating. The roller body 1 can also be the hollow roller of a deflection-controllable roller, which is hydraulically supported from the inside and can be heated from the inside by means of the hydraulic fluid used for support or an additional heat transfer fluid.

In Fig. 1 ist nur ein oberflächennaher Bereich des zylindrischen Walzenkörpers 1 im Ausschnitt dargestellt. In der Praxis kann der Walzenkörper 1 einen Durchmesser von 500 bis 1000 mm aufweisen.In Fig. 1, only a section of the cylindrical roller body 1 close to the surface is shown. In practice, the roller body 1 can have a diameter of 500 to 1000 mm.

Der Walzenkörper 1 trägt einen Überzug 2 von über die ganze Oberfläche gleichbleibender Stärke, der in dem Ausführungsbeispiel aus einer Bleilegierung besteht, die an der Grenzfläche 3 zum Außenumfang des zylindrischen Walzenkörpers 1 mit diesem verlötet ist, was durch die dickere Linie 6 angedeutet sein soll. Das Verlöten kommt nur in Betracht, wenn der Überzug 2 vorher als Formteil vorhanden war. Wenn der Überzug 2 in schmelzflüssigem Zustand aufgebracht wird, bedeutet 6 die Verbindungsfläche zum zylindrischen Walzenkörper 1 .The roller body 1 has a coating 2 of uniform thickness over the entire surface, which in the exemplary embodiment consists of a lead alloy that is soldered to the outer circumference of the cylindrical roller body 1 at the interface 3, which is indicated by the thicker line 6. Soldering is only considered if the coating 2 was previously present as a molded part. If the coating 2 is applied in a molten state, 6 represents the connection surface to the cylindrical roller body 1.

In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Dicke 7In the embodiment shown, the thickness is 7

des Überzuges 2, d.h. seine radiale Erstreckung, 12 mm.of the coating 2, i.e. its radial extension, 12 mm.

Der Überzug 2 besitzt an seinem äußeren Umfang eine dünne Beschichtung 4 aus Wolframkarbid, deren Außenseite 5 den arbeitenden Walzenumfang bildet und den Verschleißangriff auf die weiche Bleilegierung des Überzugs 2 vermindern soll. Die Dicke der Beschichtung 4 ist in Fig. 1 übertrieben dargestellt. Sie liegt tatsächlich nur etwa in der Größenordnung von 10 My.The coating 2 has a thin coating 4 of tungsten carbide on its outer circumference, the outer side 5 of which forms the working roller circumference and is intended to reduce the wear attack on the soft lead alloy of the coating 2. The thickness of the coating 4 is exaggerated in Fig. 1. It is actually only about the order of magnitude of 10 My.

In Fig. 2 ist ein Einsatzfall der Walze 10 in Gestalt eines Zweiwalzenglättwerks 100 mit den Walzen 10 und 20 dargestellt, die zusammen einen Walzspalt 8 bilden, durch den eine Papierbahn 9 hindurchgeleitet wird.In Fig. 2, an application of the roller 10 is shown in the form of a two-roll polishing unit 100 with the rollers 10 and 20, which together form a roller gap 8 through which a paper web 9 is passed.

Die Oberwalze 10 ist durchbiegungssteuerbar und beheizbar und besitzt einen Überzug 2 aus einer Bleilegierung mit einer verschleißfesten Beschichtung 4, wie es in Fig. 1 dargestellt ist. Die Unterwalze 20 ist eine beheizbare Walze mit einem polierten Umfang aus Hartguß.The upper roller 10 is deflection-controllable and heatable and has a coating 2 made of a lead alloy with a wear-resistant coating 4, as shown in Fig. 1. The lower roller 20 is a heatable roller with a polished circumference made of chilled cast iron.

Während bei den bekannten Walzenpaaren in Glättwerken, bei denen eine Walze einen Überzug aus einem Kunststoff aufwies, wegen dessen schlechter Wärmeleitfähigkeit eine Beteiligung der weichen Walze an dem Glättvorgang kaum gegeben war, leitet der Überzug 2, wenn er aus einer Bleilegierung besteht, die Wärme aus dem Innern der beheizten Walze 10 praktisch in der gleichen Weise an die Oberfläche der Papierbahn wie es bei der harten Walze 20 mit der Stahloberfläche der Fall ist. Dadurch ist einerseits die gesamte auf die Papierbahn übertragene Wärmemenge wesentlich vergrößert und findet insbesondere auch eine Einwirkung auf die der Walze 2 0 gegenüberliegende Rückseite der Papierbahn 9 statt, die auch dort eine Erhöhung der Glätte erbringt.While in the known roller pairs in smoothing machines, where one roller had a coating made of plastic, the soft roller hardly participated in the smoothing process due to its poor thermal conductivity, the coating 2, if it consists of a lead alloy, conducts the heat from the interior of the heated roller 10 to the surface of the paper web in practically the same way as is the case with the hard roller 20 with the steel surface. On the one hand, this significantly increases the total amount of heat transferred to the paper web and, in particular, also has an effect on the back of the paper web 9 opposite the roller 20, which also increases the smoothness there.

Claims

1. Roller for treating webs of paper, cardboard, plastic, textile and the like, with a cylindrical roller body (1) and a coating made of an elastically flexible material attached thereto and forming the working roller circumference (5), characterized in that the coating (2) consists of a soft metal.

2. Roller according to claim 1, characterized in that the soft metal has a melting point of more than 200 ^° C and an E modulus of less than 80,000 N/mm ² .

3. Roller according to claim 2, characterized in that

the soft metal has an E-modulus of less than 20,000 N/mm ² .

4. Roller according to one of claims 1 to 3, characterized in that the coating (2) comprises lead and/or magnesium and/or aluminum.

5. Roller according to claim 4, characterized in that the coating (2) consists of an alloy containing lead and/or magnesium and/or aluminum.

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6. Roller according to claim 4, characterized in that the coating (2) consists of an alloy containing lead and/or magnesium and/or aluminum.

7. Roller according to one of claims 1 to 6, characterized in that the coating (2) has a thickness of 5 to
20 mm.

8. Roller according to claim 7, characterized in that the coating has a thickness of 10 mm to 15 mm.

9. Roller according to one of claims 1 to 8, characterized in that the coating (2) is applied to the roller body (1) in a molten state.

10. Roller according to one of claims 1 to 8, characterized in that the coating (2) is applied to the roller body (1) in the form of shaped parts.

11. Roller according to one of claims 1 to 10, characterized in that the coating (2) comprises a dispersion-hardened soft metal.

12. Roller according to one of claims 1 to 11, characterized in that the coating (2) comprises a soft metal which is solidified amorphously.

13. Roller according to one of claims 1 to 11 , characterized in that the coating (2) comprises a soft metal with a porous structure.

14. Roller according to claim 13, characterized in that the coating (2) comprises a sintered soft metal.

15. Roller according to claim 14, characterized in that

A coating (2) on the outer circumference comprises hollow balls made of soft metal sintered together.

16. Roller according to claim 15, characterized in that

the wall thickness of the hollow beads is no more than 0.2 times the outer diameter.

17. Roller according to claim 13, characterized in that

the coating (2) comprises a metal sponge.

18. Roller according to claim 13, characterized in that

the coating (2) comprises a soft metal in the form of micro honeycombs.

19. Roller according to one of claims 13 to 18, characterized in that the pores are filled with a heat-conducting material.

20. Roller according to one of claims 1 to 19, characterized in that the cylindrical roller body (1) consists at least on the outer circumference of a material whose thermal expansion coefficient is similar to that of the coating (82).

21. Roller according to claim 20, characterized in that

the material is an aluminum material.

22. Roller according to one of claims 1 to 21, characterized in that the cover (2) in turn has a thin coating (4) made of a wear-resistant material.

23. Roller according to claim 22, characterized in that the coating (4) consists of hard materials.

24. Roller according to claim 22 or 23, characterized in that the thickness of the coating is less than 50 My.

25. Roller according to claim 24, characterized in that

- 4 the
Thickness of the coating (4) is less than 10 My.

26. Calender for treating paper with two rollers (10, 20) forming a roller gap (8), one of which (20) is heatable and has a working roller circumference made of smooth steel and the other of which is a roller (10) according to one of claims 1 to 25, which roller can also be heated.

27. Calender for treating paper with three rollers, of which a first is heatable and has a working roller circumference made of smooth steel and of which the other two do not touch each other and are heatable rollers according to one of claims 1 to 25, each forming a roller gap with the first roller.