EP1693510A1 - Heizwalze - Google Patents

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EP1693510A1
EP1693510A1 EP05110676A EP05110676A EP1693510A1 EP 1693510 A1 EP1693510 A1 EP 1693510A1 EP 05110676 A EP05110676 A EP 05110676A EP 05110676 A EP05110676 A EP 05110676A EP 1693510 A1 EP1693510 A1 EP 1693510A1
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EP
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heating roller
balance weight
roller
heat transfer
transfer medium
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Martin Deitel
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Voith Patent GmbH
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Voith Patent GmbH
Voith Paper Patent GmbH
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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
    • D21G1/0073—Accessories for calenders
    • D21G1/008—Vibration-preventing or -eliminating devices
    • 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
    • D21G1/0266—Heating or cooling the rolls; Regulating the temperature using a heat-transfer fluid

Definitions

  • the invention relates to a heating roller for treating a paper, cardboard, tissue or another fibrous web in a machine for producing and / or finishing the same with a, about a central longitudinal axis rotatable roller body, which a plurality of peripheral, axially parallel bores for the passage of a Having heat transfer medium.
  • the object of the invention is therefore to provide a simple way to correct the mass distribution in the heating roller.
  • the object has been achieved in that at least in a bore a balance weight is located, which extends at least over a longitudinal portion of the roller body and has at least one channel for the passage of the heat transfer medium.
  • the holes should preferably be distributed uniformly over the circumference of the roller body.
  • the holes have the same radial distance from the longitudinal axis of the roller body.
  • At least one compensating weight should extend over the roller center region.
  • At least one balance weight should extend beyond the corresponding roll end region.
  • At least one balance weight should extend over the roll center region and the corresponding roll end region.
  • At least one balance weight should extend approximately over the entire roller body.
  • balance weights it may also be advantageous if they have a constant or at least equal in cross-sectional area in the longitudinal direction.
  • the specific mass of the balance weight should preferably change in sections along the longitudinal axis. This means that the corresponding balance weight consists of several longitudinal sections of different material.
  • the channels should be partially bounded by the inner wall of the bore.
  • the heating roller 1 according to FIG. 7 consists of a cylindrical roller body 2 which is rotatable about a central longitudinal axis 5.
  • the roller body 2 has evenly distributed over the circumference of the roll arranged, peripheral and axially parallel holes 3. These holes 3 have the same radial distance from the longitudinal axis 5 and serve to pass the heat transfer medium.
  • the roller body 2 has on both sides each have a side plates 9 with journals 10 for storage in a roll stand.
  • the heat transfer medium is here exemplified by the same journal 10 and discharged.
  • the heat transfer medium passes through a side plate 9 through the holes 3 to the other end and the adjacent side window 9 through the interior of the roller body 2 back to the opposite journal 10 back.
  • the heat transfer medium is preferably liquid and here oil.
  • one or more counterweights 4 are guided into the bores 3 for balancing.
  • the heating roller 1 does not need to be removed because the balance weights 4 need only be pushed through the side window 9 to the appropriate location in the respective hole 3. Subsequently, the insertion opening in the side window 9 only has to be closed again.
  • the balance weights 4 extend over the entire roller body 2 or only a part thereof.
  • more and / or heavy compensation faces 4 can be inserted into the existing holes 3 in certain peripheral sectors.
  • a variation of the weight of the balance weights 4 is possible on their construction and / or material.
  • the balance weights 4 can still allow a flow of the heat transfer medium, these have multiple channels 8.
  • the channels 8 are partially bounded by the inner wall of the bore 3.
  • balance weights 4 are in the embodiments shown in Figures 1 to 6 of a substantially cylindrical base body 6 and attached to the circumference webs 7.
  • the webs 7 serve to fix the position of the body 6 in the bore 3 and allow at the same time the design of longitudinally through the balance weight 4 extending channels 8 for the heat transfer medium.
  • the webs 7 may, as shown in Figure 1, curved or parallel to the axis in Figure 2 and the longitudinal section in Figure 3 parallel.
  • the cross-sectional area is constant in the longitudinal direction.
  • the balance weight 4 consists of several sections 11. These sections 11 are arranged axially adjacent to each other and consist of materials of different specific mass.
  • the flow rate of the heat transfer medium is increased by the formation of more smaller channels 8 by the design possibilities for the channels 8 shown in FIGS. 4a + b, 5 and 6. While Figures 4a, 5 and 6 show a longitudinal view, a cross section is shown in Figure 4b.
  • turbulent flows of the heat transfer medium are generated by a curved course of the channels 8 and / or their irregular design, which also improve the heat transfer to the roller body 2.

Landscapes

  • Paper (AREA)
  • Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
  • Rollers For Roller Conveyors For Transfer (AREA)
  • Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)
  • Liquid Developers In Electrophotography (AREA)
  • General Induction Heating (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Heizwalze (1) zur Behandlung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn in einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredlung derselben mit einem, um eine zentrale Längsachse (5) drehbaren Walzenkörper (2), welcher mehrere periphere, achsparallele Bohrungen (3) für die Durchleitung eines Wärmeträgermediums aufweist.
Dabei soll das Laufverhalten der Heizwalze (1) auf einfache Weise dadurch beeinflusst werden, dass sich zumindest in einer Bohrung (3) ein Ausgleichsgewicht (4) befindet, welches sich wenigstens über einen Längsabschnitt des Walzenkörpers (2) erstreckt und zumindest einen Kanal (8) für die Durchleitung des Wärmeträgermediums besitzt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Heizwalze zur Behandlung einer Papier-, Karton-, Tissue-oder einer anderen Faserstoffbahn in einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredlung derselben mit einem, um eine zentrale Längsachse drehbaren Walzenkörper, welcher mehrere periphere, achsparallele Bohrungen für die Durchleitung eines Wärmeträgermediums aufweist.
  • Wegen der enormen Masse und der Länge derartiger Walzen stellen sich hier schnell Unwuchten ein, die die Funktion stark beeinträchtigen.
  • Daher werden diese Walzen über Ausgleichsgewichte ausgewuchtet. Diese werden in der Regel an den Walzenenden angebracht.
  • Um auch den Walzenmittenbereich beeinflussen zu können, werden bei der in der DE 10207505 A1 beschriebenen Lösung zusätzliche Bohrungen zur Aufnahme von Ausgleichsgewichten in den Walzenkörper eingebracht.
  • Diese Lösungen sind jedoch nicht befriedigend bzw. aufwändig
  • Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine einfache Möglichkeit zur Korrektur der Masseverteilung in der Heizwalze zu schaffen.
  • Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, dass sich zumindest in einer Bohrung ein Ausgleichsgewicht befindet, welches sich wenigstens über einen Längsabschnitt des Walzenkörpers erstreckt und zumindest einen Kanal für die Durchleitung des Wärmeträgermediums besitzt.
  • Dadurch, dass die erforderlichen Ausgleichsgewichte lediglich in die bereits vorhandenen Bohrungen für das Wärmeträgermedium eingeführt werden müssen, vermindert sich der Aufwand erheblich.
  • Um die Beeinflussbarkeit möglichst umfassend zu gestalten, sollten die Bohrungen vorzugsweise gleichmäßig über den Umfang des Walzenkörpers verteilt sein.
  • Dabei ist es auch vorteilhaft, wenn die Bohrungen den gleichen radialen Abstand von der Längsachse des Walzenkörpers haben.
  • Zur Beeinflussung der Masseverteilung ausschließlich im Walzenmittenbereich sollte sich zumindest ein Ausgleichsgewicht über den Walzenmittenbereich erstrecken.
  • Zur Beeinflussung der Masseverteilung ausschließlich in einem Walzenendbereich sollte sich zumindest ein Ausgleichsgewicht über den entsprechenden Walzenendbereich erstrecken.
  • Zur Beeinflussung der Masseverteilung ausschließlich im Walzenmittenbereich und einem Walzenendbereich sollte sich zumindest ein Ausgleichsgewicht über den Walzenmittenbereich und den entsprechenden Walzenendbereich erstrecken.
  • Zur Beeinflussung der Masseverteilung über den gesamten Walzenkörper sollte sich zumindest ein Ausgleichsgewicht annähernd über den gesamten Walzenkörper erstrecken.
  • Je nach Umfang und Lage der Unwucht der Heizwalze kann so die Lage und Ausdehnung der Ausgleichsgewichte festgelegt werden.
  • Falls die Masseverteilung eines Ausgleichsgewichtes in Längsrichtung der Bohrung und damit auch die vom Ausgleichsgewicht ausgehende Korrektur der Masseverteilung variiert werden soll, so kann dies relativ einfach über zumindest ein Ausgleichsgewicht erfolgen, welches in Längsrichtung eine sich ändernde Querschnittsfläche aufweist.
  • Zur Vereinfachung des Aufbaus der Ausgleichsgewichte kann es aber auch vorteilhaft sein, wenn diese in Längsrichtung eine gleichbleibende oder wenigstens gleichgroße Querschnittsfläche aufweisen.
  • Um in diesem Fall die Korrektur der Masseverteilung in Längsrichtung der Bohrung variieren zu können, sollte sich die spezifische Masse des Ausgleichsgewichtes entlang der Längsachse vorzugsweise abschnittsweise ändern. Dies bedeutet, dass das entsprechende Ausgleichsgewicht aus mehreren Längsabschnitten aus unterschiedlichem Material besteht.
  • Im Interesse eines guten Wärmeübergang vom Wärmeträgermedium an den Walzenkörper, sollten die Kanäle teilweise von der Innenwand der Bohrung begrenzt werden.
  • Dabei ergibt sich eine weitere Verbesserung des Wärmeübergangs, wenn die Kanäle derart gestaltet sind, dass sich an der Innenwand der Bohrung eine höhere Fliessgeschwindigkeit und/oder eine turbulente Strömung des Wärmeträgermediums ergibt.
  • Nachfolgend soll die Erfindung an mehreren Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der beigefügten Zeichnung zeigt:
    • Figur 1-3:
    Ausgleichsgewichte 4 mit unterschiedlichen spezifischen Massen,
    Figur 4-6:
    Ausgleichsgewichte 4 mit erhöhtem Wärmeübergang zum Walzenkörper 2 und
    Figur 7:
    einen Querschnitt durch eine Heizwalze 1.
  • Die Heizwalze 1 gemäß Figur 7 besteht aus einem, um eine zentrale Längsachse 5 drehbaren, zylindrischen Walzenkörper 2.
  • Der Walzenkörper 2 besitzt gleichmäßig über den Walzenumfang verteilt angeordnete, periphere und achsparallel verlaufende Bohrungen 3. Diese Bohrungen 3 haben den gleichen radialen Abstand zur Längsachse 5 und dienen der Durchleitung des Wärmeträgermediums.
  • Der Walzenkörper 2 besitzt beidseitig je eine Seitenscheiben 9 mit Achszapfen 10 zur Lagerung in einem Walzenständer.
  • Das Wärmeträgermedium wird hier beispielhaft durch den gleichen Achszapfen 10 zu und abgeführt. Dabei gelangt das Wärmeträgermedium über eine Seitenscheibe 9 durch die Bohrungen 3 zum anderen Ende und über die anliegende Seitenscheibe 9 durch das Innere des Walzenkörpers 2 wieder zum gegenüberliegenden Achszapfen 10 zurück.
  • Das Wärmeträgermedium ist vorzugsweise flüssig und hier Öl.
  • Um das Laufverhalten der Heizwalze 1 korrigieren zu können, werden zum Auswuchten ein oder mehrere Ausgleichsgewichte 4 in die Bohrungen 3 geführt.
  • Hierzu muss die Heizwalze 1 nicht ausgebaut werden, da die Ausgleichsgewichte 4 nur durch die Seitenscheibe 9 an die entsprechende Stelle in der jeweiligen Bohrung 3 geschoben werden brauchen. Anschließend muss die Einführöffnung in der Seitenscheibe 9 lediglich wieder verschlossen werden.
  • Entsprechend der Größe und Lage der Unwucht erstrecken sich die Ausgleichsgewichte 4 über den gesamten Walzenkörper 2 oder nur einen Teil davon. Außerdem können in bestimmten Umfangsektoren mehr und/oder schwere Ausgleichsgesichte 4 in die dort vorhandenen Bohrungen 3 eingesetzt werden.
  • Eine Variation des Gewichts der Ausgleichsgewichte 4 ist über deren Konstruktion und/oder Material möglich.
  • Damit die Ausgleichsgewichte 4 dennoch einen Fluss des Wärmeträgermediums ermöglichen können, besitzen diese mehrere Kanäle 8. Dabei werden die Kanäle 8 teilweise von der Innenwand der Bohrung 3 begrenzt.
  • Durch den direkten Kontakt des Wärmeträgermediums mit der Innenwand verbessert sich der Wärmeübergang, so dass es zu keiner wesentlichen Beeinträchtigung der Heizleistung der Heizwalze 1 kommt.
  • Die in den Bohrungen 3 vorhandenen Ausgleichsgewichte 4 bestehen bei den, in den Figuren 1 bis 6 gezeigten Ausführungen aus einem im wesentlichen zylindrischen Grundkörper 6 und an dessen Umfang angebrachten Stegen 7. Die Stege 7 dienen zur Lagefixierung des Grundkörpers 6 in der Bohrung 3 und erlauben gleichzeitig die Gestaltung von längs durch das Ausgleichsgewicht 4 verlaufenden Kanälen 8 für das Wärmeträgermedium.
  • Die Stege 7 können dabei, wie in Figur 1 dargestellt, gekrümmt oder gemäß dem Querschnitt in Figur 2 sowie dem Längsschnitt in Figur 3 achsparallel verlaufen.
  • Bei den Ausführungen gemäß den Figuren 1 und 3 ist die Querschnittsfläche in Längsrichtung konstant.
  • Um dennoch einzelne Abschnitte des Ausgleichsgewichtes 4 schwerer oder leichter gestalten zu können, besteht das Ausgleichsgewicht 4 aus mehreren Teilabschnitten 11. Diese Teilabschnitte 11 sind axial nebeneinander angeordnet und bestehen aus Materialien unterschiedlicher spezifischer Masse.
  • Um den Wärmeübergang zur Innenwand der Bohrungen 3 noch weiter verbessern zu können, wird durch die, in den Figuren 4a+b,5 und 6 gezeigten Gestaltungsmöglichkeiten für die Kanäle 8 die Fließgeschwindigkeit des Wärmeträgermediums durch die Bildung von mehr kleineren Kanälen 8 erhöht. Während die Figuren 4a, 5 und 6 eine Längsansicht zeigen, ist in Figur 4b ein Querschnitt dargestellt.
  • Außerdem werden durch einen gekrümmten Verlauf der Kanäle 8 und/oder deren unregelmäßige Gestaltung turbulente Strömungen des Wärmeträgermediums erzeugt, die ebenfalls den Wärmeübergang zum Walzenkörper 2 verbessern.

Claims (12)

  1. Heizwalze (1) zur Behandlung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn in einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredlung derselben mit einem, um eine zentrale Längsachse (5) drehbaren Walzenkörper (2), welcher mehrere periphere, achsparallele Bohrungen (3) für die Durchleitung eines Wärmeträgermediums aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass
    sich zumindest in einer Bohrung (3) ein Ausgleichsgewicht (4) befindet, welches sich wenigstens über einen Längsabschnitt des Walzenkörpers (2) erstreckt und zumindest einen Kanal (8) für die Durchleitung des Wärmeträgermediums besitzt.
  2. Heizwalze (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Bohrungen (3) vorzugsweise gleichmäßig über den Umfang des Walzenkörpers (2) verteilt sind.
  3. Heizwalze (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Bohrungen (3) den gleichen radialen Abstand von der Längsachse (5) des Walzenkörpers (2) haben.
  4. Heizwalze (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    sich zumindest ein Ausgleichsgewicht (4) über den Walzenmittenbereich erstreckt.
  5. Heizwalze (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    sich zumindest ein Ausgleichsgewicht (4) über einen Walzenendbereich erstreckt.
  6. Heizwalze (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    sich zumindest ein Ausgleichsgewicht (4) über den Walzenmittenbereich und einen Walzenendbereich erstreckt.
  7. Heizwalze (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    sich zumindest ein Ausgleichsgewicht (4) annähernd über den gesamten Walzenkörper erstreckt.
  8. Heizwalze (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    zumindest ein Ausgleichsgewicht (4) in Längsrichtung eine sich ändernde Querschnittsfläche aufweist.
  9. Heizwalze (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    zumindest ein Ausgleichsgewicht (4) in Längsrichtung eine gleichbleibende oder wenigstens gleichgroße Querschnittsfläche aufweist.
  10. Heizwalze (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass
    sich die spezifische Masse des Ausgleichsgewichtes (4) entlang der Längsachse (5) vorzugsweise abschnittsweise ändert.
  11. Heizwalze (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Kanäle (8) teilweise von der Innenwand der Bohrung (3) begrenzt werden.
  12. Heizwalze (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Kanäle (8) derart gestaltet sind, dass sich an der Innenwand der Bohrung (3) eine höhere Fliessgeschwindigkeit und/oder eine turbulente Strömung des Wärmeträgermediums ergibt.
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