EP1314819B1 - Calender and method for smoothing paper or cardboard webs - Google Patents
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- EP1314819B1 EP1314819B1 EP20020024341 EP02024341A EP1314819B1 EP 1314819 B1 EP1314819 B1 EP 1314819B1 EP 20020024341 EP20020024341 EP 20020024341 EP 02024341 A EP02024341 A EP 02024341A EP 1314819 B1 EP1314819 B1 EP 1314819B1
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- nip
- belt
- web
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- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21G—CALENDERS; ACCESSORIES FOR PAPER-MAKING MACHINES
- D21G1/00—Calenders; Smoothing apparatus
- D21G1/006—Calenders; Smoothing apparatus with extended nips
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- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21G—CALENDERS; ACCESSORIES FOR PAPER-MAKING MACHINES
- D21G1/00—Calenders; Smoothing apparatus
- D21G1/02—Rolls; Their bearings
- D21G1/0253—Heating or cooling the rolls; Regulating the temperature
Definitions
- the invention relates to a calender for smoothing a paper or board web with a nip, which is formed between a heatable roll and a peripheral jacket, which is pressed against the roller under the action of a support shoe over a predetermined peripheral region. Furthermore, the invention relates to a method for smoothing a paper or board web, in which the web is passed through a nip formed between a heated roll and a circumferential jacket, which is pressed by means of a support shoe against the roll.
- EP 0 973 972 B1 describes a method for calendering and a calender for carrying out the method, in which a material web is passed through a nip between a hard roll and a soft roll. On the side of the soft roll, a metal strip is additionally guided through the nip. The metal band can be heated.
- a similar calender arrangement is known from WO 02/068755 A2.
- a nip is formed by a thermo roll and the jacket of a deflection roll.
- a band is guided, which is mounted at its two axial ends on front discs, which rotate about an axis which also receives the carrier on which the support elements of the deflection adjustment roller are mounted.
- the band may be formed of metal.
- the invention has for its object to smooth the web better.
- the jacket can be designed in different ways.
- One possibility is the use of a relatively stiff shell, which is elastic enough to adapt to the curvature of the roll, but otherwise rotates virtually in the manner of a roller.
- This jacket can be provided with discs on the front side.
- Another possibility is the use of a less rigid band, which is guided via support rollers in one circulation, wherein the deflection rollers practically define a polygon. Such a band can also be relatively thin.
- the jacket which must be flexible enough to be convexly deformed when it contacts the roll, is usually made of a plastic material that has poor thermal conductivity and thermal loading required to heat through the jacket. has only a limited life.
- the tape By using the tape, this problem can be avoided. It heats only the tape, so that although the web can be heated both by the roller and the belt, the jacket is heated but only by contact with the heated belt.
- this embodiment has the advantage that the jacket of the shoe roll does not come into contact with the web and is less subject to wear.
- the surface of the shell thus plays for the smoothing of the web virtually none Role. Rather, the decisive factor is the surface of the band, which faces the track.
- smoothing is meant here a treatment which can also be called "satinage”.
- the amount of heat introduced into the jacket is dissipated again by the cooling device, so that the temperature of the jacket can be kept in ranges even during prolonged operation. for which the material of the shell is designed. If the tape has at least two layers, of which a layer adjacent to the jacket is heat-insulating and a layer adjacent to the web is heat-conducting, the additional thermal loading of the web is combined with the protection of the jacket. The jacket is heated less.
- the band is formed as a metal band. At least the surface of the metal strip which faces the web can then be made particularly smooth, so that the smoothness of the metal strip is impressed into the surface of the web. It is therefore possible in a nip to smooth the web on both sides with approximately the same surface properties.
- a band heater is disposed in front of the nip.
- the tape is thus heated immediately before entering the nip and then releases the absorbed heat in the nip to the web. This will be energy losses kept small and heating of the environment is largely avoided.
- the cooling device is arranged behind the output of the nip.
- the mantle In the nip, the mantle is first heated on its surface. If you cool the mantle already at the exit of the nip, then you can usually go out from a relatively high temperature at the surface. Cooling is more effective the greater the temperature difference. In addition, over most of its circulation the jacket has a temperature which is lower than that in the nip. This also extends the life.
- the band is guided with a larger circulation than the jacket. Outside the nip so creates a distance between the band and the jacket, so that the mutual influence between the band and the jacket, for example, thermal type, outside the nip can be kept small. It is therefore possible to cool the jacket and leave the band at an elevated temperature without any adverse effect.
- the band has a smoother surface than the shell. This reduces the demands on the jacket, but at the same time allows the web to be provided with a desired high smoothness even on its side facing the jacket.
- the object is achieved in a method of the type mentioned in that a heated belt between the web and the jacket through the nip leading to cooling the jacket.
- the required amounts of heat on the jacket-facing side of the web are rather registered on the tape in the nip.
- Contact between the jacket and the web is avoided so that the jacket is less subject to wear.
- the smoothing result can be influenced independently of the surface properties of the jacket.
- heat is transferred to the belt shortly before entering the nip.
- the heat losses are kept small. Virtually all of the heat transferred to the belt can act in the nip and be transferred to the web for the most part.
- the tape is separated from the mantle outside the nip.
- mutual influences between the jacket and the band are kept small. In particular, you can cool the jacket without having to cool the track at the same time.
- a device 1 for smoothing a fibrous web that is to say a paper or board web 2 (hereinafter referred to as web) has a roller 3 which is heated by means of a heating device 4 shown schematically.
- a heating device 4 shown schematically.
- a heater acting from the outside on the surface of the roller 3 it is also possible to heat the roller 3 from the inside, for example with a hot liquid, such as water or oil, or with steam. From the outside, the heater 4 can act on the surface of the roller 3 with infrared rays or electric or magnetic fields.
- the roller 3 cooperates with a jacket 5 of a shoe roller 6, which by means of a support member 7 against the roller 3 is pressed.
- a support member 7 which guide the jacket 5.
- the jacket 5 is therefore pressed against the surface of the roller 3 over a predetermined peripheral portion.
- the length of this peripheral portion is in the range of about 70 to about 250 mm.
- a hydraulic lubrication may be provided in a known manner, d. H. An oil film is produced which reduces the friction between the jacket 5 and the support element 7.
- a nip 11 is formed, which may also be referred to as a nip.
- the web 2 passes through the nip 11 in the direction of an arrow 12 and is subjected to pressure and an elevated temperature in the nip 11, the elevated temperature acting on a first side 13 of the web originating from the heated roll 3.
- the residence time in the extended nip 11 is in the range of 1.5 to 15 ms. In the broad nip compressive stresses prevail in the range of 1 to 10 N / mm 2 .
- a band 15 is guided through the nip 11. This band 15 is located between the web 2 and the jacket. 5
- the band 15 is a metal band, preferably a steel band whose surface is smoother than the surface of the jacket 5.
- the surface quality of the band 15 corresponds to the surface quality of the roller 3.
- a heater 16 is arranged, which acts on the band 15.
- the band 15 thus enters the nip 11 at an elevated temperature.
- the temperature of the belt 15 can be exactly as high as the temperature of the roller 3 in the nip 11.
- the band 15 is guided over a plurality of pulleys 17-22, which are arranged so that the circulation of the belt 15 is greater than the circulation of the shell 5 of the shoe roll. Outside of the nip 11, this results in a distance between the band 15 and the jacket. 5
- a cooling device 23 which acts on the jacket 5 and the jacket 5 removes heat, which he has received in the nip 11. This heat comes for the most part of the band 15. With the help of the cooling device 23, which acts from the outside on the jacket 5, prevents the heat in the jacket 5 propagates and brings the jacket 5 in total to a higher temperature. The temperature of the jacket 5 is rather maintained in a range which is still acceptable for the material of the shell 5, usually a flexible plastic.
- the heater 16 can be realized in various ways. It can work with IR radiation above with electric or magnetic fields. It is also possible to direct steam or hot air onto the belt 15.
- the distance between the heater 16 and the nip 11 is shown exaggerated for the sake of intuition.
- the heater 16 should only be so far away from the nip 11, that the band 15 in the nip 11 still has the desired high temperature.
- the temperature should be greater than 70 ° C, preferably even in a range of 100 ° C to 150 ° C.
- the heating device 16 can also be arranged on the other side of the band 15, ie on the inside of the circulation. However, it is advantageous if the strip 15 is heated from the side which later comes into contact with the strip 2.
- the band 15 By the band 15, one can perform the treatment of the web 2, regardless of the surface properties of the shell 5.
- the web 2 has no contact with the jacket 2.
- the jacket 5 is less stressed on wear.
- the band 15 consists of at least two layers, namely a good heat-conducting layer, for example of metal, which rests against the web 2, and a heat-insulating layer which rests on the jacket 5.
- a good heat-conducting layer for example of metal
- a heat-insulating layer which rests on the jacket 5.
Description
Die Erfindung betrifft einen Kalander zum Glätten einer Papier- oder Kartonbahn mit einem Nip, der zwischen einer beheizbaren Walze und einem umlaufenden Mantel gebildet ist, der unter der Wirkung eines Stützschuhs über einen vorbestimmten Umfangsbereich an die Walze angedrückt ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Glätten einer Papier- oder Kartonbahn, bei dem die Bahn durch einen Nip geführt wird, der zwischen einer beheizten Walze und einem umlaufenden Mantel gebildet ist, der mit Hilfe eines Stützschuhs gegen die Walze gedrückt wird.The invention relates to a calender for smoothing a paper or board web with a nip, which is formed between a heatable roll and a peripheral jacket, which is pressed against the roller under the action of a support shoe over a predetermined peripheral region. Furthermore, the invention relates to a method for smoothing a paper or board web, in which the web is passed through a nip formed between a heated roll and a circumferential jacket, which is pressed by means of a support shoe against the roll.
Eine derartige Vorrichtung und ein derartiges Verfahren sind aus EP 0 370 185 B2 bekannt. Dort wird nicht nur die Walze beheizt, sondern auch der umlaufende Mantel, so daß die Bahn, die den Nip durchläuft, von beiden Seiten mit einer erhöhten Temperatur beaufschlagt und damit geglättet werden kann. Um beide Seiten der Bahn zu glätten, sind zwei Nips erforderlich, wobei die Bahn zuerst mit der einen Seite und dann mit der anderen Seite an der Walze anliegt.Such a device and such a method are known from EP 0 370 185 B2. There, not only the roller is heated, but also the rotating jacket, so that the web that passes through the nip, of both Sides with an elevated temperature applied and thus can be smoothed. To smooth both sides of the web, two nips are required, with the web resting against the roller first on one side and then on the other side.
EP 0 973 972 B1 beschreibt ein Verfahren zum Kalandrieren und einen Kalander zur Durchführung des Verfahrens, bei denen eine Materialbahn durch einen Nips zwischen einer harten Walze und einer weichen Walze geleitet wird. Auf der Seite der weichen Walze wird zusätzlich ein Metallband durch den Nip geführt. Das Metallband kann beheizt werden.EP 0 973 972 B1 describes a method for calendering and a calender for carrying out the method, in which a material web is passed through a nip between a hard roll and a soft roll. On the side of the soft roll, a metal strip is additionally guided through the nip. The metal band can be heated.
Eine ähnliche Kalanderanordnung ist aus WO 02/068755 A2 bekannt. Dort wird ein Nip gebildet durch eine Thermowalze und den Mantel einer Durchbiegungseinstellwalze. Durch den Nip wird ein Band geführt, das an seinen beiden axialen Enden an Stirnscheiben gelagert ist, die um eine Achse rotieren, die auch den Träger aufnimmt, auf dem die Stützelemente der Durchbiegungseinstellwalze gelagert sind. Das Band kann aus Metall gebildet sein.A similar calender arrangement is known from WO 02/068755 A2. There, a nip is formed by a thermo roll and the jacket of a deflection roll. Through the nip, a band is guided, which is mounted at its two axial ends on front discs, which rotate about an axis which also receives the carrier on which the support elements of the deflection adjustment roller are mounted. The band may be formed of metal.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Bahn besser zu glätten.The invention has for its object to smooth the web better.
Diese Aufgabe wird bei einem Kalander der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß ein zusätzliches beheiztes Band durch den Nip geführt ist und eine Behandlungsstrecke zwischen dem Band und der Walze ausgebildet ist, wobei eine Kühleinrichtung vorgesehen ist, die auf den Mantel wirkt und/oder das Band mindestens zwei Schichten aufweist, von denen eine dem Mantel benachbarte Schicht wärmeisolierend und eine der Bahn benachbarte Schicht wärmeleitend ausgebildet ist.This object is achieved with a calender of the type mentioned above in that an additional heated strip is passed through the nip and a treatment section between the belt and the roller is formed, wherein a cooling device is provided which acts on the jacket and / or the Band has at least two layers, one of which is adjacent to the jacket Layer heat-insulating and adjacent to the web layer is formed thermally conductive.
Mit dieser Ausgestaltung erreicht man, daß beidseitig Wärme in die Bahn eingetragen werden kann, ohne daß es notwendig ist, den nach Art einer Walze umlaufenden Mantel, den man auch als Mantel einer Schuhwalze bezeichnen kann, zu beheizen. Der Mantel kann auf unterschiedliche Arten ausgebildet sein. Eine Möglichkeit ist die Verwendung eines relativ steifen Mantels, der elastisch genug ist, um sich an die Krümmung der Walze anzupassen, im übrigen aber praktisch nach Art einer Walze umläuft. Dieser Mantel kann stirnseitig mit Scheiben versehen sein. Eine andere Möglichkeit ist die Verwendung eines weniger steifen Bandes, das über Stützrollen in einem Umlauf geführt wird, wobei die Umlenkrollen praktisch ein Polygon definieren. Ein derartiges Band kann auch relativ dünn sein. Der Mantel, der flexibel genug sein muß, um bei der Anlage an die Walze konvex verformt zu werden, besteht in der Regel aus einem Kunststoffmaterial, das eine schlechte Wärmeleitfähigkeit und bei einer thermischen Beaufschlagung, wie sie zur Beheizung durch den Mantel hindurch erforderlich ist, nur eine begrenzte Lebensdauer aufweist. Durch die Verwendung des Bandes läßt sich dieses Problem umgehen. Man beheizt nur das Band, so daß zwar die Bahn sowohl von der Walze als auch vom Band beheizt werden kann, der Mantel aber nur durch Kontakt mit dem erhitzten Band erwärmt wird. Darüber hinaus hat diese Ausgestaltung den Vorteil, daß der Mantel der Schuhwalze nicht mit der Bahn in Kontakt kommt und weniger auf Verschleiß beansprucht wird. Die Oberfläche des Mantels spielt also für die Glättung der Bahn praktisch keine Rolle. Entscheidend ist vielmehr die Oberfläche des Bandes, die der Bahn zugewandt ist. Mit "Glätten" ist hier eine Behandlung gemeint, die auch als "Satinage" bezeichnet werden kann. Dadurch, daß das Band erhitzt wird, bevor es in den Nip eintritt, ist eine Wärmeübertragung auf den Mantel praktisch unvermeidlich. Um eine thermische Überbeanspruchung des Mantels, der in der Regel aus einem Kunststoff gebildet ist, zu vermeiden, wird die in den Mantel eingetragene Wärmemenge durch die Kühleinrichtung wieder abgeführt, so daß man die Temperatur des Mantels auch bei einem längeren Betrieb in Bereichen halten kann, für die der Werkstoff des Mantels ausgelegt ist. Wenn das Band mindestens zwei Schichten aufweist, von denen eine dem Mantel benachbarte Schicht wärmeisolierend und eine der Bahn benachbarte Schicht wärmeleitend ausgebildet ist, kombiniert man die zusätzliche thermische Beaufschlagung der Bahn mit der Schonung des Mantels. Der Mantel wird weniger stark erwärmt.With this configuration, it is achieved that both sides heat can be registered in the web, without it being necessary to heat the circulating in the manner of a roller shell, which may also be referred to as a coat of a shoe roll. The jacket can be designed in different ways. One possibility is the use of a relatively stiff shell, which is elastic enough to adapt to the curvature of the roll, but otherwise rotates virtually in the manner of a roller. This jacket can be provided with discs on the front side. Another possibility is the use of a less rigid band, which is guided via support rollers in one circulation, wherein the deflection rollers practically define a polygon. Such a band can also be relatively thin. The jacket, which must be flexible enough to be convexly deformed when it contacts the roll, is usually made of a plastic material that has poor thermal conductivity and thermal loading required to heat through the jacket. has only a limited life. By using the tape, this problem can be avoided. It heats only the tape, so that although the web can be heated both by the roller and the belt, the jacket is heated but only by contact with the heated belt. In addition, this embodiment has the advantage that the jacket of the shoe roll does not come into contact with the web and is less subject to wear. The surface of the shell thus plays for the smoothing of the web virtually none Role. Rather, the decisive factor is the surface of the band, which faces the track. By "smoothing" is meant here a treatment which can also be called "satinage". By heating the strip before it enters the nip, heat transfer to the mantle is virtually unavoidable. In order to avoid thermal overstressing of the jacket, which is usually made of a plastic, the amount of heat introduced into the jacket is dissipated again by the cooling device, so that the temperature of the jacket can be kept in ranges even during prolonged operation. for which the material of the shell is designed. If the tape has at least two layers, of which a layer adjacent to the jacket is heat-insulating and a layer adjacent to the web is heat-conducting, the additional thermal loading of the web is combined with the protection of the jacket. The jacket is heated less.
Es ist besonders bevorzugt, daß das Band als Metallband ausgebildet ist. Zumindest die Fläche des Metallbandes, die der Bahn zugewandt ist, kann dann besonders glatt gemacht werden, so daß sich die Glätte des Metallbandes in die Oberfläche der Bahn einprägt. Man kann daher in einem Nip die Bahn beidseitig mit annähernd gleichen Oberflächeneigenschaften glätten.It is particularly preferred that the band is formed as a metal band. At least the surface of the metal strip which faces the web can then be made particularly smooth, so that the smoothness of the metal strip is impressed into the surface of the web. It is therefore possible in a nip to smooth the web on both sides with approximately the same surface properties.
Vorzugsweise ist eine Band-Heizeinrichtung vor dem Nip angeordnet. Das Band wird also unmittelbar vor dem Eintritt in den Nip erhitzt und gibt die aufgenommene Wärme dann im Nip an die Bahn ab. Damit werden Energieverluste klein gehalten und eine Aufheizung der Umgebung wird weitgehend vermieden.Preferably, a band heater is disposed in front of the nip. The tape is thus heated immediately before entering the nip and then releases the absorbed heat in the nip to the web. This will be energy losses kept small and heating of the environment is largely avoided.
Es ist besonders bevorzugt, daß die Kühleinrichtung hinter dem Ausgang des Nips angeordnet ist. Im Nip wird der Mantel zunächst an seiner Oberfläche erhitzt. Wenn man den Mantel bereits am Ausgang des Nips kühlt, dann kann man in der Regel noch von einer relativ hohen Temperatur an der Oberfläche ausgehen. Eine Kühlung ist um so wirksamer, je größer der Temperaturunterschied ist. Darüber hinaus hat der Mantel über den größten Teil seines Umlaufs eine Temperatur, die gegenüber der Temperatur im Nip vermindert ist. Auch dies verlängert die Lebensdauer.It is particularly preferred that the cooling device is arranged behind the output of the nip. In the nip, the mantle is first heated on its surface. If you cool the mantle already at the exit of the nip, then you can usually go out from a relatively high temperature at the surface. Cooling is more effective the greater the temperature difference. In addition, over most of its circulation the jacket has a temperature which is lower than that in the nip. This also extends the life.
Vorzugsweise ist das Band mit einem größeren Umlauf als der Mantel geführt. Außerhalb des Nips entsteht also ein Abstand zwischen dem Band und dem Mantel, so daß die gegenseitige Beeinflussung zwischen Band und Mantel, beispielsweise thermischer Art, außerhalb des Nips klein gehalten werden kann. Man kann daher den Mantel kühlen und das Band auf einer erhöhten Temperatur belassen, ohne daß dies negative Auswirkungen hat.Preferably, the band is guided with a larger circulation than the jacket. Outside the nip so creates a distance between the band and the jacket, so that the mutual influence between the band and the jacket, for example, thermal type, outside the nip can be kept small. It is therefore possible to cool the jacket and leave the band at an elevated temperature without any adverse effect.
Bevorzugterweise weist das Band eine glattere Oberfläche als der Mantel auf. Dies senkt die Anforderungen an den Mantel, erlaubt es aber gleichzeitig, die Bahn auch an ihrer dem Mantel zugewandten Seite mit einer gewünschten hohen Glätte zu versehen.Preferably, the band has a smoother surface than the shell. This reduces the demands on the jacket, but at the same time allows the web to be provided with a desired high smoothness even on its side facing the jacket.
Die Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß man ein beheiztes Band zwischen der Bahn und dem Mantel durch den Nip führt wobei man den Mantel kühlt.The object is achieved in a method of the type mentioned in that a heated belt between the web and the jacket through the nip leading to cooling the jacket.
Wie oben ausgeführt, entkoppelt man damit die Beheizung der dem Mantel zugewandten Seite der Bahn von der Beheizung des Mantels. Die benötigten Wärmemengen auf der dem Mantel zugewandten Seite der Bahn werden vielmehr über das Band in den Nip eingetragen. Eine Berührung zwischen dem Mantel und der Bahn wird vermieden, so daß der Mantel weniger auf Verschleiß beansprucht wird. Man kann das Glättungsergebnis unabhängig von den Oberflächeneigenschaften des Mantels beeinflussen. Wenn man den Mantel kühlt, läßt sich der Teil der Wärme, die im Nip auf den Mantel übertragen wird, wieder vom Mantel entfernen, so daß die thermische Beanspruchung des Mantels klein bleibt.As stated above, this decouples the heating of the jacket-facing side of the web from the heating of the jacket. The required amounts of heat on the jacket-facing side of the web are rather registered on the tape in the nip. Contact between the jacket and the web is avoided so that the jacket is less subject to wear. The smoothing result can be influenced independently of the surface properties of the jacket. By cooling the jacket, the portion of the heat transferred to the jacket in the nip can be removed from the jacket again so that the thermal stress on the jacket remains small.
Hierbei ist bevorzugt, daß man kurz vor dem Eintritt in den Nip Wärme auf das Band überträgt. Die Wärmeverluste werden dadurch klein gehalten. Praktisch die gesamte auf das Band übertragene Wärmemenge kann im Nip wirken und zum größten Teil auf die Bahn übertragen werden.It is preferred that heat is transferred to the belt shortly before entering the nip. The heat losses are kept small. Virtually all of the heat transferred to the belt can act in the nip and be transferred to the web for the most part.
Auch ist von Vorteil, wenn man das Band außerhalb des Nips vom Mantel trennt. Dadurch werden gegenseitige Beeinflussungen zwischen dem Mantel und dem Band klein gehalten. Insbesondere kann man den Mantel kühlen, ohne gleichzeitig die Bahn kühlen zu müssen.It is also advantageous if the tape is separated from the mantle outside the nip. As a result, mutual influences between the jacket and the band are kept small. In particular, you can cool the jacket without having to cool the track at the same time.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit einer Zeichnung beschrieben. Hierin zeigt die
- einzige Fig.:
- eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Glätten einer Papier- oder Kartonbahn.
- only Fig .:
- a schematic representation of an apparatus for smoothing a paper or board web.
Eine Vorrichtung 1 zum Glätten einer Faserstoffbahn, also eine Papier- oder Kartonbahn 2 (im folgenden: Bahn genannt) weist eine Walze 3 auf, die mit Hilfe einer schematisch dargestellten Heizeinrichtung 4 beheizt ist. Anstelle einer von außen auf die Oberfläche der Walze 3 wirkenden Heizeinrichtung ist es auch möglich, die Walze 3 von innen zu beheizen, beispielsweise mit einer heißen Flüssigkeit, wie Wasser oder Öl, oder mit Dampf. Von außen kann die Heizeinrichtung 4 mit Infrarot-Strahlen oder elektrischen oder magnetischen Feldern auf die Oberfläche der Walze 3 einwirken.A device 1 for smoothing a fibrous web, that is to say a paper or board web 2 (hereinafter referred to as web) has a roller 3 which is heated by means of a heating device 4 shown schematically. Instead of a heater acting from the outside on the surface of the roller 3, it is also possible to heat the roller 3 from the inside, for example with a hot liquid, such as water or oil, or with steam. From the outside, the heater 4 can act on the surface of the roller 3 with infrared rays or electric or magnetic fields.
Die Walze 3 wirkt zusammen mit einem Mantel 5 einer Schuhwalze 6, der mit Hilfe eines Stützelements 7 gegen die Walze 3 gedrückt wird. Schematisch dargestellt sind Rollen 8, 9, die den Mantel 5 führen. Das Stützelement 7, das auch als Stützschuh bezeichnet werden kann, weist eine konvexe Andruckfläche 10 auf, deren Krümmung der Krümmung der Walze 3 angepaßt ist. Der Mantel 5 wird daher über einen vorbestimmten Umfangsabschnitt an die Oberfläche der Walze 3 angedrückt. Die Länge dieses Umfangsabschnitts liegt im Bereich von etwa 70 bis etwa 250 mm.The roller 3 cooperates with a
In der Andruckfläche 10 kann in bekannter Weise eine hydraulische Schmierung vorgesehen sein, d. h. es wird ein Ölfilm erzeugt, der die Reibung zwischen dem Mantel 5 und dem Stützelement 7 herabsetzt.In the
Zwischen der Walze 3 und dem Mantel 5 ist ein Nip 11 ausgebildet, der auch als Breitnip bezeichnet werden kann. Die Bahn 2 durchläuft den Nip 11 in Richtung eines Pfeiles 12 und wird in dem Nip 11 mit Druck und einer erhöhten Temperatur beaufschlagt, wobei die auf eine erste Seite 13 der Bahn einwirkende erhöhte Temperatur von der beheizten Walze 3 stammt. Die Verweilzeit im Breitnip 11 liegt im Bereich von 1,5 bis 15 ms. Im Breitnip herrschen Druckspannungen im Bereich von 1 bis 10 N/mm2.Between the roller 3 and the
Um auch die zweite Seite 14 der Bahn 2 beheizen zu können, ist zusätzlich zu der Bahn 2 ein Band 15 durch den Nip 11 geführt. Dieses Band 15 befindet sich zwischen der Bahn 2 und dem Mantel 5.In order to heat the
Das Band 15 ist ein Metallband, vorzugsweise ein Stahlband, dessen Oberfläche glatter ist als die Oberfläche des Mantels 5. Die Oberflächengüte des Bandes 15 entspricht der Oberflächengüte der Walze 3.The
Vor dem Eintritt in den Nip 11 ist eine Heizeinrichtung 16 angeordnet, die auf das Band 15 wirkt. Das Band 15 läuft also mit einer erhöhten Temperatur in den Nip 11 ein. Die Temperatur des Bandes 15 kann dabei genau so hoch sein wie die Temperatur der Walze 3 im Nip 11.Before entering the nip 11, a
Das Band 15 ist über mehrere Umlenkrollen 17-22 geführt, die so angeordnet sind, daß der Umlauf des Bandes 15 größer ist als der Umlauf des Mantel 5 der Schuhwalze. Außerhalb des Nips 11 ergibt sich dadurch ein Abstand zwischen dem Band 15 und dem Mantel 5.The
Am Ausgangs des Nips 11 ist eine Kühleinrichtung 23 angeordnet, die auf den Mantel 5 wirkt und dem Mantel 5 Wärme entzieht, die er im Nip 11 aufgenommen hat. Diese Wärme stammt zum größten Teil vom Band 15. Mit Hilfe der Kühleinrichtung 23, die von außen auf den Mantel 5 wirkt, wird verhindert, daß sich die Wärme im Mantel 5 ausbreitet und den Mantel 5 insgesamt auf eine höhere Temperatur bringt. Die Temperatur des Mantels 5 wird vielmehr in einem Bereich gehalten, der für den Werkstoff des Mantels 5, in der Regel ein flexibler Kunststoff, noch akzeptabel ist.At the output of the nip 11, a
Dadurch, daß die Bahn 2 im Nip 11 nun auf beiden Seiten von einer glatten, metallischen und erwärmten Oberfläche beaufschlagt wird, nämlich der Oberfläche der Walze 3 und der Oberfläche des Bandes 15, ist es möglich, die Bahn bei einem Durchlauf durch den Nip auf beiden Seiten zu glätten.Characterized in that the
Durch die Trennung des Bandes 15 vom Mantel 5 außerhalb des Nips ist es möglich, daß die Temperatur des Bandes 15 auf einem höheren Wert bleibt, ohne daß der Mantel 5 negativ beaufschlagt wird. Wärme, die beim Umlauf des Bandes 15 außerhalb des Nips 11 verloren geht, wird durch die Heizeinrichtung 16 wieder eingetragen.By the separation of the
Die Heizeinrichtung 16 kann auf verschiedene Weise realisiert werden. Sie kann mit IR-Strahlung ober mit elektrischen oder magnetischen Feldern arbeiten. Es ist auch möglich, Dampf oder heiße Luft auf das Band 15 zu leiten.The
Der Abstand zwischen der Heizeinrichtung 16 und dem Nip 11 ist aus Gründen der Anschauung übertrieben groß dargestellt. Die Heizeinrichtung 16 sollte nur soweit vom Nip 11 entfernt sein, daß das Band 15 im Nip 11 noch die gewünschte hohe Temperatur hat. Die Temperatur sollte dabei größer sein als 70°C, vorzugsweise sogar in einem Bereich von 100°C bis 150°C.The distance between the
Die Heizeinrichtung 16 kann natürlich auch auf der anderen Seite des Bandes 15, also auf der Innenseite des Umlaufs, angeordnet sein. Es ist jedoch von Vorteil, wenn man das Band 15 von der Seite her beheizt, die später mit der Bahn 2 in Kontakt kommt.Of course, the
Durch das Band 15 kann man die Behandlung der Bahn 2 unabhängig von den Oberflächeneigenschaften des Mantels 5 durchführen. Die Bahn 2 hat keinen Kontakt mit dem Mantel 2. Dadurch wird der Mantel 5 auch weniger auf Verschleiß beansprucht.By the
Dies gilt insbesondere dann, wenn das Band 15 aus mindestens zwei Schichten besteht, nämlich einer gut wärmeleitenden Schicht, beispielsweise aus Metall, die an der Bahn 2 anliegt, und einer wärmeisolierenden Schicht, die am Mantel 5 anliegt. Mit dieser Ausgestaltung wird der Mantel 5 nur in geringem Maße erwärmt. Dennoch kann eine ausreichende Wärmemenge in die Bahn 2 eingetragen werden.This is especially true when the
Claims (9)
- Calender for smoothing a paper or board web, having a nip (11) which is formed between a heatable roll (3) and a revolving shell (5) which, under the action of a supporting shoe (7), is pressed onto the roll (3) over a predetermined circumferential region, characterized in that an additional heated belt (15) is led through the nip (11) and a treatment section is formed between the belt (15) and the roll (3), a cooling device (23) being provided which acts on the shell (5), and/or the belt (15) having at least two layers, of which a layer adjacent to the shell (5) is thermally insulating and a layer adjacent to the web (2) is thermally conductive.
- Calender according to Claim 1, characterized in that the belt (15) is formed as a metal belt.
- Calender according to Claim 1 or 2, characterized in that a belt heating device (16) is arranged upstream of the nip (11).
- Calender according to one of Claims 1 to 3,
characterized in the cooling device (23) is arranged downstream of the exit from the nip (11). - Calender according to one of Claims 1 to 4,
characterized in that the belt (15) is guided with a larger circumference than the shell (5). - Calender according to one of Claims 1 to 5,
characterized in that the belt (15) has a smoother surface than the shell (5). - Method for smoothing a paper or board of web, in which the web (2) is led through a nip (11) which is formed between a heated roll (3) and a revolving shell (5) which, with the aid of a supporting element (7), is pressed against the roll (3), characterized in that a heated belt (15) is led through the nip between the web (2) and the shell (5), the shell being cooled.
- Method according to Claim 7, characterized in that, shortly before the entry into the nip (11), heat is transferred to the belt (15).
- Method according to Claim 7 or 8, characterized in that the belt (15) is separated from the shell (5) outside the nip (11).
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