EP1342840B1

EP1342840B1 - Calender and method for smoothing a fibrous web

Info

Publication number: EP1342840B1
Application number: EP20030001198
Authority: EP
Inventors: Rüdiger Dr. Kurtz; Josef Schneid; Thomas Hermsen; Udo Gabbusch; Harald Hess; Rainer Fenske; Alexander Wassermann
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2002-02-14
Filing date: 2003-01-22
Publication date: 2007-03-07
Anticipated expiration: 2023-01-22
Also published as: DE10206027A1; EP1342840A1; DE10206027C2; DE50306710D1

Description

Die Erfindung betrifft einen Kalander zum Glätten einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, mit einem Breitnip, der durch eine Walze und einen daran über einen vorbestimmten Umfangsabschnitt anliegenden Mantel gebildet ist, und mit einer Heizeinrichtung. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Glätten einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, die in einem Breitnip, der durch eine Walze und einen daran über einen vorbestimmten Umfangsabschnitt anliegenden Mantel gebildet ist, mit Temperatur und Druck beaufschlagt wird.The invention relates to a calender for smoothing a fibrous web, in particular a paper or board web, with a broad nip formed by a roller and a jacket resting against it over a predetermined peripheral portion, and with a heating device. Furthermore, the invention relates to a method for smoothing a fibrous web, in particular a paper or board web, which is subjected to temperature and pressure in a nip, which is formed by a roller and a voltage applied thereto over a predetermined peripheral portion jacket.

Ein derartiger Kalander und ein derartiges Verfahren sind aus EP 0 370 185 B2 bekannt. Auch WO 01/83883 A1 zeigt einen derartigen Kalander und ein derartiges Verfahren.Such a calender and such a method are known from EP 0 370 185 B2. WO 01/83883 A1 also shows such a calender and such a method.

Ein Breitnip, der durch eine Walze und einen daran über einen vorbestimmten Umfangsabschnitt anliegenden Mantel gebildet wird, hat gegenüber einem Nip, der durch zwei Walzen gebildet ist, den Vorteil, daß die Verweilzeit der Bahn im Breitnip wesentlich länger ist. Hinzu kommt, daß die Druckspannung auch bei ansonsten gleichen Kräften geringer ist als in einem "normalen" Nip. Man kann daher einen Breitnip zum volumenschonenden Glätten der Bahn verwenden. Dies ist insbesondere bei der Bearbeitung von Kartonbahnen von Vorteil.A broad nip formed by a roller and a mantle applied thereto over a predetermined peripheral portion has formed over a nip, which is formed by two rollers, the advantage that the residence time of the web in the nip is much longer. In addition, the compressive stress is lower even with otherwise equal forces than in a "normal" nip. It is therefore possible to use a wide nip for volume-saving smoothing of the web. This is particularly advantageous in the processing of cardboard webs.

Der Mantel wird mit Hilfe eines Stützschuhs gegen die Walze gedrückt. Er ist dabei so flexibel, daß er sich der Krümmung der Walze anpassen kann. Der Mantel ist also auf einem Teil seines Umlaufs konkav ausgeformt.The jacket is pressed by means of a support shoe against the roller. He is so flexible that he can adapt to the curvature of the roller. The mantle is thus concave on a part of its circulation.

Man erhält bessere Glättewerte der Bahn, wenn man die Bahn nicht nur mit erhöhtem Druck, sondern auch mit erhöhter Temperatur beaufschlagt. In einem Breitnip hat diese Vorgehensweise allerdings unter Umständen einen Nachteil: Man kann am Ausgang des Breitnips vielfach einen sehr plötzlichen Dampfaustritt beobachten, eine sogenannte Flashverdampfung. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die Bahn im Breitnip so weit aufgeheizt wird, und zwar nicht nur an ihrer Oberfläche, daß in der Bahn enthaltende Feuchtigkeit verdampft. Im Breitnip selbst kann der Dampf nicht aus der Bahn austreten, weil er durch die Walzenoberfläche und die Oberfläche des Mantels daran gehindert wird. Sobald aber diese beiden Begrenzungen von der Bahn abgenommen werden, tritt der Dampf aus. Der austretende Dampf kann die Oberfläche der Bahn regelrecht aufreißen, so daß die im Breitnip erzielte Glätte vor allem der Seite der Bahn, die an der Walze angelegen hat, wieder zerstört wird.This gives better smoothness values of the web if the web is subjected not only to elevated pressure but also to elevated temperature. In a broad nip, however, this procedure may have a disadvantage: One can often observe a very sudden escape of steam at the outlet of the broad nip, a so-called flash evaporation. This is due to the fact that the web is heated in the nip so far, not only on its surface that moisture contained in the web evaporates. In the broad nip itself, the vapor can not escape from the web because it is prevented by the roll surface and the surface of the shell. But as soon as these two limits are removed from the web, the steam escapes. The escaping steam can literally tear the surface of the web, so that the smoothness achieved in the nip is again destroyed especially on the side of the web which has been deposited on the roll.

Das zum Stand der Technik nach Art. 54(3) EPÜ zu zählende Dokument EP 1 314 821 A2 zeigt einen Kalander zu Glätten einer Faserstoffbahn mit einem Breitnip, der durch eine Walze und einem daran über einen vorbestimmten Umfangsabschnitt anliegenden Mantel gebildet ist, und mit einer Heizeinrichtung. Die Walze weist einen wärmeisolierenden Grundkörper auf, der außen mit einer dünnen wärmeleitenden Schicht versehen ist, die eine nur vergleichsweise geringe Wärmekapazität hat. Die Heizeinrichtung beheizt die Oberflächenschicht. Ein Wärmeausgleich zwischen der Bahn und der Oberflächenschicht ist zumindest weitgehend abgeschlossen, wenn die Bahn den Breitnip verläßt.The document EP 1 314 821 A2, which is prior art under Art. 54 (3) EPC, shows a calender for smoothing a fibrous web with a nip formed by a roll and a jacket resting against it over a predetermined peripheral portion, and with US Pat a heating device. The roller has a heat-insulating base, which is externally provided with a thin heat-conducting layer, which has a comparatively low heat capacity. The heater heats the surface layer. A heat balance between the web and the surface layer is at least substantially complete when the web leaves the nip.

WO 95/10659 zeigt einen Kalander. Eine Walze dieses Kalanders weist einen Grundkörper aus einer Stahllegierung auf, auf die eine dünnere Oberflächenschicht aufgebracht ist, die eine Dicke von wenigen Zehntel Zoll hat und einen innigen Kontakt mit der Oberfläche des Hohlkörpers aufweist. Die Oberflächenschicht kann beispielsweise aus Kupfer gebildet sein.WO 95/10659 shows a calender. A roll of this calender has a base made of a steel alloy, on which a thinner surface layer is applied, which has a thickness of a few tenths of an inch and has an intimate contact with the surface of the hollow body. The surface layer may be formed of copper, for example.

EP 0 258 169 A1 zeigt eine Pressenvorrichtung zum Entfernen einer Flüssigkeit aus einer Faserstoffbahn. Die Faserstoffbahn wird durch eine Preßspalt geführt, der zwischen einer Walze und einem umlaufenden Band gebildet ist, wobei zwischen der Faserstoffbahn und dem umlaufenden Band ein Filz geführt ist.EP 0 258 169 A1 shows a press device for removing a liquid from a fibrous web. The fibrous web is passed through a press nip, which is formed between a roller and a circulating belt, wherein between the fibrous web and the circulating belt, a felt is guided.

DE 39 37 246 A1 zeigt ein Kalandrierverfahren, bei dem eine Bahn durch einen Nip geführt wird. Der Nip ist gebildet durch eine beheizte Walze und eine elastisch beschichtete Walze. Die elastisch beschichtete Walze wird auf eine hohe Temperatur erwärmt, um die Bahn zu glätten.DE 39 37 246 A1 shows a calendering process in which a web is passed through a nip. The nip is formed by a heated roller and an elastically coated roller. The elastically coated roll is heated to a high temperature to smooth the web.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Flashverdampfung am Ausgang des Breitnips zu vermeiden.The invention has for its object to avoid a Flashverdampfung at the exit of the broad nip.

Diese Aufgabe wird bei einem Kalander der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Walze einen wärme-isolierenden Grundkörper aufweist, der außen mit einer dünnen wärmeleitenden Schicht versehen ist, deren Wärmekapazität gering ist, wobei die Wärmekapazität der wärmeleitenden Schicht und die Geschwindigkeit der Bahn so aufeinander abgestimmt sind, daß ein Wärmeübergang von der Walze auf die Bahn auf einen vorbestimmten Teilabschnitt des Breitnips beschränkt ist und die Oberflächentemperatur der Faserstoffbahn am Ausgang des Breitnips unter 100°C liegt.This object is achieved with a calender of the type mentioned above in that the roller has a heat-insulating body, which is externally provided with a thin heat-conducting layer whose heat capacity is low, the heat capacity of the heat-conducting layer and the speed of the web so are matched to one another that a heat transfer from the roller to the web is limited to a predetermined section of the broad nip and the surface temperature of the fibrous web at the exit of the broad nip is below 100 ° C.

Aufgrund der geringen Wärmekapazität ist es nun möglich, die Wärmeabgabe auf einen vorbestimmten Teilabschnitt des Breitnips zu beschränken. Die Wärmeabgabe ist also bereits innerhalb der Nipbreite abgeschlossen. In der verbleibenden Zeit im Breitnip erfolgt innerhalb der Papier- oder Kartonbahn ein Temperaturausgleich zur kälteren Seite, so daß die Oberflächentemperatur der Bahn am Ausgang des Breitnips unter 100°C liegt. In diesem Fall kondensiert der Dampf aber bereits wieder in der Bahn, bevor er am Ausgang des Breitnips austreten kann. Damit wird eine Flashverdampfung zuverlässig vermieden. Gleichwohl erzielt man im Breitnip mit Einsatz von erhöhter Temperatur eine verbesserte Oberflächeneigenschaft. Die Bahn hat eine bestimmte Verweilzeit im Breitnip. Diese Verweilzeit hängt von der geometrischen Erstreckung des Breitnips und von der Geschwindigkeit der durch den Breitnip durchlaufenden Bahn ab. Der Wärmeübergang von der Walze auf die Bahn läßt sich im voraus ermitteln. Man muß nun nur noch dafür sorgen, daß der Wärmeübergang von der Walze auf die Bahn bereits nach einer vorbestimmten Zeit, in der die Bahn sich noch im Breitnip befindet, abgeschlossen ist. Der danach folgende Temperaturausgleich führt dazu, daß die Bahn in ausreichendem Maße abkühlt.Due to the low heat capacity, it is now possible to limit the heat output to a predetermined portion of the Breitnips. The heat release is thus already completed within the nip width. In the remaining time in the nip takes place within the paper or board web temperature compensation to the colder side, so that the surface temperature of the web at the exit of the broad nip is below 100 ° C. In this case, however, the steam already condenses again in the web before it can exit at the exit of the broad nip. This reliably avoids flash evaporation. Nevertheless, the use of elevated temperature achieves an improved surface property in the extended nip. The train has a certain residence time in the nip. This residence time depends on the geometric extent of the broad nip and on the speed of the web passing through the nip. The heat transfer from the roller to the web can be determined in advance. You just have to Ensure that the heat transfer from the roller to the web is completed after a predetermined time, in which the web is still in the nip. The subsequent temperature compensation causes the web to cool sufficiently.

Vorzugsweise weist die wärmeleitende Schicht einen Wärmeausdehnungskoeffizienten auf, der eine thermisch bedingte Breitenänderung im Betrieb unter 1,3 % hält. Man vermeidet dadurch, daß die wärmeleitende Schicht eine Breitenänderung im Breitnip erfährt, wenn sie dort aufgrund der Wärmeabgabe an die Bahn abkühlt. Eine derartige Breitenänderung könnte zu Falten oder anderen Markierungen in der Bahn führen. Darüber hinaus wird durch den kleinen Wärmeausdehnungskoeffizienten die Belastung der Walze, genauer gesagt, die Belastung der Verbindungsstelle zwischen der wärmeleitenden Schicht und dem wärmeisolierenden Grundkörper klein gehalten. Scherspannungen, die zu einer Ablösung der wärmeleitenden Schicht führen könnten, treten praktisch nicht oder nur in einem sehr geringen Umfang auf.Preferably, the heat-conducting layer has a coefficient of thermal expansion which keeps a thermally induced change in width during operation below 1.3%. This avoids that the heat-conducting layer undergoes a change in width widthwise when it cools there due to the heat transfer to the web. Such a change in width could lead to wrinkles or other markings in the web. In addition, by the small coefficient of thermal expansion, the load of the roller, more specifically, the stress of the joint between the heat-conductive layer and the heat-insulating base body is kept small. Shear stresses that could lead to a detachment of the heat-conducting layer, occur practically not or only to a very small extent.

Bevorzugterweise wirkt die Heizeinrichtung von außen auf die Walze und/oder die der Walze zugewandte Seite der Bahn. Die Heizeinrichtung trägt also von außen Wärme in die wärmeleitende Schicht ein. Dies erfolgt zweckmäßigerweise sehr kurz vor dem Breitnip. Wenn die Bahn dann im Breitnip an der wärmeleitenden Schicht anliegt, erfolgt ein Wärmeausgleich zwischen der Bahn und der wärmeleitenden Schicht, was mit einer Temperaturerhöhung der Bahn und einer Temperaturverminderung der wärmeleitenden Schicht verbunden ist. Aufgrund der relativ langen Verweildauer der Bahn im Breitnip ergeben sich Temperaturausgleichsvorgänge über den Querschnitt der Bahn. Beim Eintritt in den Breitnip kann die Bahn daher durchaus mit einer sehr heißen wärmeleitenden Schicht der Walze in Berührung kommen, was die entsprechend positiven Auswirkungen auf die Glätte der Oberfläche hat. Da beim nachfolgenden Abkühlen der Bahn die Bahn nach wie vor an der sehr glatten Oberfläche der Walze anliegt, entsteht durch die Temperaturabsenkung keine Verschlechterung in der Glätte der Bahn. Die einmal erreichte Glätte wird vielmehr "eingefroren", so daß am Ausgang des Breitnips die Bahn mit der gewünschten Glätte vorliegt. Der Temperaturausgleich setzt natürlich voraus, daß es bei den den Breitnip bildenden Elementen auch ein kälteres Element gibt, beispielsweise den Mantel. Nach einer vorbestimmten Strecke im Nip hat dann ein Temperaturausgleich derart stattgefunden, daß an der Oberfläche der Bahn eine Temperatur von 100°C nicht mehr erreicht wird.Preferably, the heater acts from the outside on the roller and / or the roller facing side of the web. The heater thus contributes heat from the outside into the heat-conducting layer. This is conveniently done just before the nip. When the web then abuts the heat-conducting layer in the nip, a heat balance between the web and the heat-conducting layer, which is associated with a temperature increase of the web and a reduction in temperature of the heat-conducting layer. Due to the relatively long residence time of the web in the nip resulting in temperature compensation operations over the cross section of the train. When entering the broad nip, the web can therefore thoroughly come into contact with a very hot heat-conducting layer of the roller, which has the corresponding positive effects on the smoothness of the surface. Since the web continues to rest on the very smooth surface of the roller during subsequent cooling of the web, the decrease in temperature does not result in any deterioration in the smoothness of the web. The smoothness once reached is rather "frozen", so that the web with the desired smoothness is present at the exit of the broad nip. The temperature compensation, of course, assumes that there is also a colder element in the elements forming the broad nip, for example the jacket. After a predetermined distance in the nip then a temperature compensation has taken place such that at the surface of the web, a temperature of 100 ° C is no longer reached.

Vorzugsweise ist die Heizeinrichtung als induktive Heizeinrichtung ausgebildet. Eine induktive Heizeinrichtung hat den Vorteil, daß sie im Prinzip den gesamten Querschnitt der wärmeleitenden Schicht mit einer erhöhten Temperatur beaufschlagen kann. Die Wärmekapazität dieser Schicht wird also vollständig ausgenutzt.Preferably, the heating device is designed as an inductive heating device. An inductive heating device has the advantage that it can apply in principle the entire cross section of the heat-conducting layer with an elevated temperature. The heat capacity of this layer is thus fully utilized.

Es ist besonders bevorzugt, daß die Länge des Teilabschnitts maximal die Hälfte des Breitnips beträgt. Die Bahn hat also über die andere Hälfte die Möglichkeit abzukühlen, so daß sichergestellt ist, daß die Bahn zumindest an ihrer Oberfläche am Ausgang des Breitnips eine Temperatur von unter 100°C aufweist.It is particularly preferred that the length of the subsection is at most half the Breitnips. The web thus has the possibility to cool down over the other half, so that it is ensured that the web has a temperature of less than 100 ° C. at least at its surface at the outlet of the broad nip.

Verfahrensmäßig wird die oben genannte Aufgabe dadurch gelöst, daß man den Wärmeübergang von der Walze auf die Bahn auf einen vorbestimmten Teilabschnitt des Breitnips beschränkt und die Oberfläche der Faserstoffbahn bis zum Ausgang des Breitnips auf unter 100°C bringt.The method, the above object is achieved by limiting the heat transfer from the roller to the web to a predetermined section of the broad nip and brings the surface of the fibrous web to the exit of the broad nip below 100 ° C.

Mit dieser Vorgehensweise nutzt man einerseits die vorteilhaften Wirkungen einer erhöhten Temperatur bei der Bearbeitung der Oberfläche der Bahn aus. Die erhöhte Temperatur beschränkt sich jedoch auf einen Abschnitt am Beginn des Breitnips. Noch Innerhalb des Breitnips findet ein vollständiger Temperaturausgleich zwischen der Walze und der Bahn an der Oberfläche so statt, daß eine weitere Wärmeübertragung von der Walze auf die Bahn nicht mehr möglich ist. Damit hat die Bahn die Möglichkeit, einen Temperaturausgleich zu kälteren Bereichen des Breitnips, beispielsweise zum Mantel, herbeizuführen, so daß der Dampf in der Bahn wieder zu Feuchtigkeit kondensieren kann.On the one hand, this procedure makes use of the advantageous effects of an elevated temperature when processing the surface of the web. However, the elevated temperature is limited to a section at the beginning of the broad nip. Even within the broad nip, a complete temperature balance between the roller and the web at the surface takes place so that further heat transfer from the roller to the web is no longer possible. Thus, the web has the ability to effect a temperature compensation to colder areas of the broad nip, for example to the mantle, so that the vapor in the web can condense again to moisture.

Man verwendet eine Walze mit einem wärme-isolierenden Grundkörper, die außen eine dünne, wärmeleitende Schicht mit einer geringen Wärmekapazität aufweist. Dies ist eine relativ einfache Vorgehensweise, um den Wärmeübergang von der Walze auf die Bahn auf einen vorbestimmten Bereich des Nips zu beschränken.It uses a roller with a heat-insulating body, the outside has a thin, heat-conducting layer with a low heat capacity. This is a relatively simple procedure to limit heat transfer from the roller to the web to a predetermined area of the nip.

Vorzugsweise beheizt man die Walze von außen. Damit läßt sich die Wärme in die äußere Schicht der Walze eintragen, wobei die Wärmeaufnahme durch die Wärmekapazität dieser Schicht begrenzt ist.Preferably, the roller is heated from the outside. Thus, the heat can be entered into the outer layer of the roller, wherein the heat absorption is limited by the heat capacity of this layer.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung näher beschrieben. Hierin zeigt die

einzige Fig.:: eine schematische Ansicht eines Kalanders zum Glätten einer Faserstoffbahn.

The invention will be described below with reference to a preferred embodiment in conjunction with the drawings. Herein shows the

only Fig .:: a schematic view of a calender for smoothing a fibrous web.

Die Figur zeigt einen Kalander 1 zum Glätten einer Faserstoffbahn 2, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, die im folgenden einfach als "Bahn" bezeichnet wird.The figure shows a calender 1 for smoothing a fibrous web 2, in particular a paper or board web, which will be referred to simply as "web" hereinafter.

Die Bahn 2 läuft zum Zwecke der Glättung durch einen Breitnip 3, der durch eine Walze 4 und einen Mantel 5, der mit Hilfe eines Stützschuhs 6 gegen den Umfang der Walze 4 gedrückt wird, gebildet ist. Der Mantel 5 muß dabei so verformbar sein, daß er sich der Krümmung der Walze 4 anpaßt. Der Mantel 5 nimmt also auf einem Teil seines Umlaufs eine konkave Form an.The web 2 runs for the purpose of smoothing through a nip 3, which is formed by a roller 4 and a jacket 5, which is pressed by means of a support shoe 6 against the circumference of the roller 4. The jacket 5 must be deformable so that it adapts to the curvature of the roller 4. The jacket 5 thus assumes a concave shape on a part of its circulation.

Die Stützschuh 6 weist eine Andruckfläche 7 auf, die in nicht näher dargestellter, aber an sich bekannter Weise mit Mitteln zum Erzeugen einer Schmierung versehen ist. Beispielsweise können hier Öffnungen vorgesehen sein, durch die Öl austreten kann, um die Berührungsfläche zwischen dem Stützschuh 6 und dem Mantel 5 hydrostatisch zu schmieren.The support shoe 6 has a pressure surface 7, which is provided in a manner not shown, but known per se with means for producing a lubrication. For example, openings may be provided here through which oil can escape in order to hydrostatically lubricate the contact surface between the support shoe 6 and the jacket 5.

Der Mantel ist über schematisch dargestellte Leitrollen 8 geführt, so daß er nach Art einer Walze umlaufen kann.The jacket is guided over schematically illustrated guide rollers 8, so that it can rotate in the manner of a roller.

Eine derartige Vorrichtung wird auch als "Schuhpresse" bezeichnet.Such a device is also referred to as a "shoe press".

Die Walze 4 weist einen wärmeisolierenden Grundkörper 9 auf, der außen mit einer relativ dünnen Schicht 10 aus einem wärmeleitenden Material versehen ist. Beispielsweise kann der Grundkörper 9 aus einem Kunststoff bestehen, der auf ein Walzenrohr 11 aufgebracht ist und einen Wärmeübergang von der Oberfläche zum Walzenrohr 11 weitgehend verhindert. Die dünne wärmeleitende Schicht 10 kann aus einem Metall gebildet sein, beispielsweise Stahl. Sie hat aufgrund ihrer geringen Ausdehnung nur eine sehr geringe Wärmekapazität, dafür aber eine sehr glatte Oberfläche.The roller 4 has a heat-insulating base body 9, which is externally provided with a relatively thin layer 10 of a thermally conductive material. For example, the base body 9 may consist of a plastic which is applied to a roller tube 11 and largely prevents heat transfer from the surface to the roller tube 11. The thin thermally conductive layer 10 may be formed of a metal, for example steel. It has due to their small extent only a very small heat capacity, but a very smooth surface.

Kurz vor dem Breitnip 3, den die Bahn in Richtung eines Pfeiles 12 durchläuft, ist eine Heizeinrichtung 13 angeordnet, die die Oberfläche der Walze 4 von außen beheizt. Die Heizeinrichtung 13 ist als induktive Heizeinrichtung ausgebildet, d.h. sie erzeugt mit Hilfe von elektrischen und/oder magnetischen Feldern, beispielsweise Wirbelströme in der Schicht 10, die wiederum zu einer Temperaturerhöhung der Schicht 10 führen.Shortly before the nip 3, the web passes in the direction of an arrow 12, a heater 13 is arranged, which heats the surface of the roller 4 from the outside. The heater 13 is formed as an inductive heater, i. it generates by means of electrical and / or magnetic fields, for example eddy currents in the layer 10, which in turn lead to an increase in temperature of the layer 10.

Die Heizeinrichtung 13 ist dabei so dicht vor dem Beginn 14 des Breitnips 3 angeordnet, daß eine nennenswerte Abkühlung der Schicht 10 bis zum Eintritt in den Breitnip 3 noch nicht stattgefunden hat. Die Bahn 2 trifft also auf eine relativ heiße Walze 4, wenn sie in den Breitnip 3 eintritt. Die Temperatur der Oberfläche der Walze 4 kann durchaus in einem Bereich von 150°C bis 200°C liegen.The heater 13 is arranged so close to the beginning 14 of the wide nip 3, that a significant cooling of the layer 10 has not yet taken place until entering the broad nip 3. The web 2 thus meets a relatively hot roller 4, when it enters the nip 3. The temperature of the surface of the roller 4 may well be in a range of 150 ° C to 200 ° C.

Sobald die Bahn 2 und die Schicht 10 im Breitnip zusammentreffen, erfolgt ein Temperaturausgleich, d.h. ein Wärmeübergang von der Schicht 10 auf die Bahn 2. Dabei wird die an der Walze 4 anliegende Oberfläche der Bahn 2 sehr schnell aufgeheizt. Die damit verbundene hohe Temperatur und die Glätte der Oberfläche der Schicht 10 führen dazu, daß die Bahn 2 jedenfalls auf der an der Walze 4 anliegenden Seite mit hoher Qualität geglättet wird.Once the web 2 and the layer 10 meet in the nip, a temperature compensation, i. E. a heat transfer from the layer 10 to the web 2. The voltage applied to the roller 4 surface of the web 2 is heated very quickly. The associated high temperature and the smoothness of the surface of the layer 10 cause the web 2 is smoothed in any case on the voltage applied to the roller 4 side with high quality.

Die Wärmekapazität der Schicht 10 ist jedoch relativ klein, so daß der Wärmeübergang von der Schicht 10 an die Bahn 2 bereits kurze Zeit nach dem Eintritt in den Breitnip 3 abgeschlossen ist. Bei einer entsprechenden Abstimmung der Laufgeschwindigkeit der Bahn 2 an die Wärmekapazität der Schicht 10 kann man dafür sorgen, daß der Wärmeübergang auf die Bahn auf die erste Hälfte des Breitnips 3 beschränkt ist. Ab einer fiktiven Grenze 15, die etwa in der Hälfte des Breitnips 3 liegt, erfolgt kein Wärmeübergang mehr von der Schicht 10 auf die Bahn 2. Innerhalb der Bahn 2 erfolgt dann ein Temperaturausgleich zur kälteren Seite hin, also zum Mantel 5, so daß die Oberflächentemperatur der Bahn 2 unter die Grenze von 100°C sinkt. Damit befindet sich im Innern der Bahn 2 kein Dampf mehr, der plötzlich durch die Oberflächen der Bahn 2 austreten könnte. Eine Flashverdampfung wird also vermieden.However, the heat capacity of the layer 10 is relatively small, so that the heat transfer from the layer 10 to the web 2 is already completed a short time after entry into the nip 3. With a corresponding vote of the speed of the web 2 to the heat capacity of the layer 10 can ensure that the heat transfer to the web is limited to the first half of the broad nip 3. From a fictitious border 15, which is located approximately in half of the broad nip 3, no heat transfer from the layer 10 to the web 2. Within the web 2 is then carried out a temperature compensation to the colder side, so the jacket 5, so that the Surface temperature of the web 2 falls below the limit of 100 ° C. Thus, there is no more vapor in the interior of the web 2, which could suddenly escape through the surfaces of the web 2. Flash evaporation is thus avoided.

Die Schicht 10 ist aus einem Material gebildet, das einen sehr kleinen Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist. Damit wird vermieden, daß sich die Schicht 10 in Axialrichtung der Walze 4 zusammenzieht, wenn die Schicht 10 abkühlt. Ein derartiges Zusammenziehen könnte nachteilige Erscheinungen in der Bahn 2 bewirken, beispielsweise Falten. Auch könnte eine Beanspruchung an der Verbindung zwischen der Schicht 10 und dem Grundkörper 9 erfolgen, wenn der Wärmeausdehnungskoeffizient zu groß wäre.The layer 10 is formed of a material having a very small coefficient of thermal expansion. This avoids that the layer 10 contracts in the axial direction of the roller 4 when the layer 10 cools. Such a contraction could cause adverse phenomena in the web 2, such as wrinkles. Also, a stress on the connection between the layer 10 and the base body 9 could take place if the thermal expansion coefficient would be too large.

Natürlich ist es auch möglich, einen Teil der Wärme direkt auf die Oberfläche der Bahn 2 zu bringen, bevor die Bahn 2 in den Breitnip 3 eintritt. Eine derartige Temperaturbeaufschlagung kann beispielsweise mit heißer oder warmer Luft erfolgen.Of course, it is also possible to bring a portion of the heat directly to the surface of the web 2 before the web 2 enters the nip 3. Such temperature exposure can be done for example with hot or warm air.

Auch hier ist aber aufgrund der geringen Wärmekapazität der Schicht 10 sichergestellt, daß etwa ab der Hälfte des Breitnips 3 keine Wärmezufuhr mehr zur Bahn 2 erfolgt, sondern die Bahn 2 abkühlen kann, so daß eine Flashverdampfung vermieden wird.Again, however, due to the low heat capacity of the layer 10 ensures that about half of the broad nip 3 no more heat supply to the web 2 takes place, but the web 2 can cool, so that a Flashverdampfung is avoided.

Claims

Calender (1) for smoothing a fibrous web (2), in particular a paper or board web, having an extended nip (3), which is formed by a roll (4) and a shell (5) resting thereon over a predetermined circumferential section, and having a heating device (13), characterized in that the roll (4) has a heat-insulating base body (9) which is provided on the outside with a thin heat-conducting layer (10) whose heat capacity is low, the heat capacity of the heat-conducting layer (10) and the speed of the web (2) being coordinated with each other in such a way that a transfer of heat from the roll (4) to the web (2) is restricted to a predetermined portion of the extended nip (3), and the surface temperature of the fibrous web (2) at the outlet from the extended nip (3) is below 100°C.
Calender according to Claim 1, characterized in that the heat-conducting layer (10) has a coefficient of thermal expansion which keeps a thermally induced change in width during operation below 1.3%.
Calender according to Claim 1 or 2, characterized in that the heating device (13) acts from the outside on the roll (4) and/or the side of the web (2) assigned to the roll (4).
Calender according to Claim 3, characterized in that the heating device (13) is constructed as an inductive heating device.
Calender according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the length of the portion is at most half the extended nip (3).
Method for smoothing a fibrous web (2), in particular a paper or board web, which is acted on with temperature and pressure in an extended nip (3) which is formed by a roll (4) and a shell (5) resting thereon over a predetermined circumferential section, characterized in that the heat transfer from the roll (4) to the web (2) is restricted to a predetermined portion of the extended nip (3), by a roll (4) having a heat-insulating base body (9) being used, which on the outside has a thin, heat-conducting layer (10) with a low heat capacity, and by the surface of the fibrous web (2) as far as the outlet of the extended nip (3) being brought below 100°C.
Method according to Claim 6, characterized in that the roll is heated from the outside.