FI107552B

FI107552B - Multi-roll calender

Info

Publication number: FI107552B
Application number: FI20001539A
Authority: FI
Inventors: Kari Hasanen
Original assignee: Metso Paper Inc
Priority date: 2000-06-29
Filing date: 2000-06-29
Publication date: 2001-08-31
Also published as: FI20001539A0

Abstract

The invention relates to a multi-roll calender 1 having a plurality of rolls 2-5 as vertical roll stacks, in which the rolls lying one on top of the other are in nip contact with one another, each roll 2-5 being individually operated, in which calender the top 2 and bottom roll 3 are a heatable, bend-compensated, hard- layered roll and in which the interspace 4, 5 between each top and bottom roll is separately hinge-connected to the frame and provided with load-relieving devices 6, 7 and which interspaces are chosen such that the natural bending lines caused by the natural weight are essentially the same. According to the invention, the calender 10 has four rolls 2-5, of which the said bend- compensated, hard-layered top and bottom rolls 2, 3 are arranged to be heated, and disposed between these there are two polymer-coated intermediate rolls 4, 5; and the said top and bottom rolls 2, 3 are essentially filled with oil, beneath the rollers the internal friction generated therein causing the rolls 2, 3 to be heated. <IMAGE>

Description

107552107552

Monitelakalanterimulti-roll calender

Keksinnön kohteena on moniteiainen kalanteri, jossa on useita teloja järjestettynä pystysuuntaiseksi telapinoksi, jossa päällekkäin olevat telat ovat nippikos-5 ketuksessa toisiinsa, kunkin telan ollessa varustettu erilliskäytöllä, jossa kalan-terissa ylä- ja alatelana on kuumennettava taipumakompensoitu kovapintainen tela ja jokainen ylä- ja alatelan välinen välitela on nivelöity erikseen runkoon ja varustettu kevennyslaitteilla ja jotka välitelat on valittu siten, että niiden omasta painosta aiheutuvat luonnolliset taipumaviivat ovat olennaisesti saman-10 laiset.The invention relates to a multi-threaded calender having a plurality of rolls arranged in a vertical roll stack with superimposed rolls in a nipple 5 chain, each roll being provided with a separate drive wherein the top and bottom rolls of the calipers have a heated deflection compensated hard roll and The intermediate intermediate roller is pivotally connected to the frame and provided with lightening means, the intermediate rollers being selected such that the natural deflection lines due to their own weight are substantially the same.

Nykyisin softkalantereissa käytetään polymeeripintaisia taipumakompensoituja teloja, joita joudutaan jäähdyttämään suurilla lämmönvaihtimilla ja vesimäärillä, koska polymeeripinnan takia telan lämpötila joudutaan pitämään alhaisena.Nowadays soft calenders use polymer-surface deflection compensated rolls, which need to be cooled by large heat exchangers and water, because the polymer surface has to keep the roll temperature low.

15 Pehmeän polymeeripinnan rikkoutumisriskin takia kalenterille joudutaan varaamaan monta kallista taipumakompensoitua telaa ja putkitelaa varaosiksi. Kuumennettaviin teloihin eli termoteloihin joudutaan rakentamaan kallis kuumaöljy-kierto ja leveillä koneilla termotelat ovat todella suuria ja kalliita.15 Due to the risk of soft polymer surface breakage, many expensive flexural compensated rolls and tubular rolls need to be reserved for the calendar. Expensive hot oil cycles have to be built on heated rolls, or thermal rolls, and on wide machines, thermal rolls are really big and expensive.

20 Kokillipintaisia taipumakompensoituja teloja käytetään vain konekalantereissa ja vanhoissa off-line superkalantereissa. Tällöin telan lämpötila on 70 - 90 °C ja . , kyseessä on käytöttömät telat, ja ajonopeudet ovat suhteellisen hitaita, tyypilli- « sesti maksimissaan noin 700 m/min.20 Molded deflection compensated rolls are used only in machine calendars and old off-line super calendars. In this case, the roll temperature is between 70 and 90 ° C. , these are idle rollers and the driving speeds are relatively slow, typically up to about 700 m / min.

25 Esimerkiksi sanomalehtipaperin kalanteroinnissa käytetään melko pieniä viiva-kuormia (alle 200 kN/m) ja lämpötiloja (max 150 °C). Niinpä esillä olevan keksinnön eräänä päämääränä on aikaansaada suhteellisen yksinkertainen monitelakalanteri, jossa termotelojen kuumennus voidaan toteuttaa suhteellisen yksinkertaisella tavalla ja joka kalanteri soveltuu erityisesti on-line käyttöön.For example, newsprint calendering uses relatively small line loads (less than 200 kN / m) and temperatures (max 150 ° C). Accordingly, one object of the present invention is to provide a relatively simple multi-roll calender in which the heating of the thermal rolls can be accomplished in a relatively simple manner and which is particularly suitable for on-line use.

30 Tämän päämäärän toteuttamiseksi keksinnön mukaiselle kalenterille on tunnusomaista se, että kalanterissa on neljä telaa, joista mainitut taipumakompen-soidut kovapintaiset ylä- ja alatela ovat järjestetyt kuumennettaviksi ja niiden välissä on kaksi polymeeripinnoitettua välitelaa; ja että mainitut ylä- ja alatela 2 107552 ovat olennaisesti täynnä öljyä, jolloin telojen pyörimisen aikana niissä syntyvä sisäinen kitka aikaansaa telojen kuumenemisen.To accomplish this object, the calendar according to the invention is characterized in that the calender has four rollers, of which said deflection-compensated hard top and bottom rolls are arranged to be heated and between them are two polymer-coated intermediate rolls; and that said upper and lower rollers 2 107552 are substantially filled with oil, whereby the internal friction generated therein during rotation of the rolls causes the rolls to heat up.

Telojen kuumenemisen tehostamiseksi telalta palaavaa öljyä ei jäähdytetä vaan 5 öljysäiliö on lämpöeristetty. Teloja käyttävien sähkömoottorien vaihteisiin johdetaan edullisesti erillinen jäähdytetty öljyvirtaus. Telan pintalämpötilan säätö voidaan tuottaa suoraan telan ulkopintaan ulkopuolisten kuumennuselimien, kuten induktiokuumennuselimien avulla. Öljyn lämpötilan ollessa sama tai hieman korkeampi kuin haluttu pintalämpötila riittää kohtuullisen pienitehoinen 10 virtalähde halutun lisäkuumennuksen aikaansaamiseen. Esim. telalla, joka pyörii kehänopeudella 200 m/min ja jonka leveys on 9,4 m ja halkaisija 930 mm on paperiin ja ilmaan siirtyvä lämpö laskelmien mukaan noin 400 kW.To improve the heating of the rolls, the oil returning from the roll is not cooled but the oil tank 5 is thermally insulated. A separate cooled oil flow is preferably fed to the gear units of the electric motors using the rollers. Adjustment of the surface temperature of the roll can be provided directly to the outer surface of the roll by means of external heating elements such as induction heating elements. When the oil temperature is the same or slightly higher than the desired surface temperature, a reasonably low power supply 10 is sufficient to provide the desired additional heating. For example, a roller rotating at a peripheral speed of 200 m / min and a width of 9.4 m and a diameter of 930 mm is calculated to have a heat transfer to paper and air of about 400 kW.

Keksinnön mukaisessa ratkaisussa välitelat ovat edullisesti suhteellisen pieni-15 halkaisijaisia polymeeripinnoitteisia putkiteloja, jolloin pinnoitteiden ja varatelo-jen hinnat ovat edulliset. Pinnoitteen rikkoutuessa telan vaihtaminen on helppoa ja nopeaa. Keksinnön mukaisen kalanterin etuna on lisäksi se, että siinä ei tarvita kallista kuumaöljyjärjestelmää eikä nopeissa kalentereissa termotelan liukulaakereita.In the solution according to the invention, the intermediate rolls are preferably relatively small diameter polymer rolled tubular rolls, whereby the prices of the coatings and spare rolls are advantageous. If the coating fails, changing the roller is quick and easy. A further advantage of the calender according to the invention is that it does not require an expensive hot oil system and, in the case of fast calendars, no thermal roller sliding bearings.

2020

Seuraavassa keksintöä selostetaan oheisiin piirustuksiin viitaten, joissa:The invention will now be described with reference to the accompanying drawings, in which:

Kuvio 1 esittää kaavallisesti keksinnön erästä edullista suoritusmuotoa, ja 25 kuvio 2 esittää kuvion 1 mukaista suoritusmuotoa, jossa paperiradan pään-vienti on toteutettu erilailla.Figure 1 schematically illustrates an advantageous embodiment of the invention, and Figure 2 shows an embodiment according to Figure 1 in which the paper web end export is implemented differently.

Kuvioiden mukaisesti kuuluu keksinnön mukaiseen monitelakalanteriin 1 runko-osa 10, johon on asennettu taipumakompensoitu kovapintainen ylätela 2, 30 taipumakompensoitu kovapintainen alatela 3 ja niiden väliin kaksi polymeeri-pintaista välitelaa 4 ja 5. Taipumakompensoitu ylä-ja alatela käsittää kulloinkin yhden tai useamman säätövyöhykkeen. Kukin säätövyöhyke voi käsittää useita ’ kuormituselimiä, jolloin säätövyöhykkeiden määrä on tyypillisesti noin kahdek- 3 107552 san, tai kukin säätövyöhyke voi muodostua yhdestä kuormituselimestä, jolloin säätövyöhykkeiden määrä voi olla jopa noin 60. Ylätelan 2 laakeripesä 23 on kuvioissa 1 ja 2 esitetyissä suoritusmuodoissa kiinnitetty jäykästi runkoon 10 ja alatelan 3 laakeripesä 24 on kiinnitetty hydraulisylinteriin 22, jonka avulla alate-5 laa 3 voidaan siirtää pystytasossa ja siten kuormittaa telapinoa hydraulisylin-terillä 22. Päällekkäin olevat telat ovat keskenään nippikosketuksessa siten, että ylätela 2 ja ylempi välitela 4 muodostavat ensimmäisen nipin N.,, välitelat 4 ja 5 toisen nipin N2, ja alempi välitela 5 ja alatela 3 kolmannen nipin N3.According to the figures, the multi-roll calender 1 according to the invention comprises a body 10 with a deflection-compensated hard roll 2, a deflection-hard roll 3 and two polymer-spaced rolls 4 and 5 between them. The deflection top and bottom each have one or more adjusting belts. Each adjusting zone may comprise a plurality of load members, wherein the number of adjusting zones is typically about eight 107552 words, or each adjusting zone may consist of a single load member, whereby the number of adjusting zones may be up to about 60. the housing 10 of the lower roller 3 and the bearing housing 24 of the lower roller 3 are secured to the hydraulic cylinder 22 by which the lower roller 5 can be displaced vertically and thereby load the roll stack with the hydraulic cylinders 22. The overlapping rolls ., intermediate rolls 4 and 5 of second nip N2, and lower intermediate roll 5 and lower roll 3 of third nip N3.

10 Välitelat 4 ja 5 on asennettu kannatinvarsien 20 ja vastaavasti 21 välityksellä runkoon 10. Varret 20 ja 21 on varustettu kevennyseliminä toimivilla hydrauli-sylintereillä 6 ja vastaavasti 7. Kevennyssylintereiden 6 ja 7 avulla saadaan kompensoitua telojen ja niihin liittyvien apulaitteiden painosta aiheutuvat kuormat, ja kussakin nipissä N1-N3 vaikuttavat viivakuormat saadaan säädettyä 15 halutulla tavalla, esimerkiksi olennaisesti yhtä suuriksi jokaisessa nipissä NrN3.10 The intermediate rollers 4 and 5 are mounted on the frame 10 by means of the supporting arms 20 and 21 respectively. The arms 20 and 21 are provided with hydraulic cylinders 6 and 7, respectively, which act as lightening elements, to compensate for the weight loads of the rolls and associated auxiliaries. the line loads acting on nip N1-N3 can be adjusted as desired, for example substantially equal to each nip NrN3.

Kalanteroitavan paperiradan W päänvienti voidaan tehdä ajamalla alanipistä N3 tai ylänipistä N, sisään paperin toispuoleisuuden mukaan. Kalanterointijärjestys 20 on tärkeä toispuolisuuden hallinnassa. Karheampi puoli vaatii noin 10 % suuremman viivakuorman.The threading of the calenderable paper web W can be accomplished by running in from the Nip N3 or the upper N, depending on the paper side. Calendering order 20 is important in controlling one-sidedness. The rougher side requires about 10% more line load.

Kuviossa 1 on kuvattu tilanne, jossa paperirata W viedään ohjaintelan 12 kautta alanippiin N3 siitä edelleen ulosottotelan 11 kautta toiseen nippiin N2 ja ulos-25 ottotelan 9 kautta ylänippiin N1f jonka jälkeen paperirata viedään ohjaintelan 8 kautta rullaimelle (ei esitetty). Kalanteri voidaan varustaa myös molemmilla päänvientimahdollisuuksilla, koska telojen pyörimissuunnat ovat samat, järjestämällä kaksi ylimääräistä levitystelaa.Figure 1 illustrates a situation in which the paper web W is passed through a guide roll 12 to a lower nipple N3 thereafter, through a take-up roll 11 to another nip N2 and through an output roll 9 to a top nipple N1f, after which the paper web is passed through a guide roll 8 (not shown). The calender can also be equipped with both threading possibilities, since the rolls are rotated in the same direction by providing two additional spreading rolls.

30 Eräänä toisena vaihtoehtona on viedä rata W kuvion 2 mukaisesti ensin alimman telan 3 alta ja vasta sitten ohjaintelan 19 ja levitystelan 18 kautta alanippiin N3, siitä ulosottotelan 17 kautta toiseen nippiin N2, ulosottotelan 16 kautta ylänippiin N, ja sitten edelleen ylätelan 2 yli rullaimelle (ei esitetty).Another alternative is to introduce the track W as shown in Fig. 2 first under the lower roll 3 and then through the guide roll 19 and the spreading roll 18 to the lower nip N3, through the output roll 17 to the second nip N2, through the output roll 16 to the top nip not shown).

4 1075524, 107552

Kalanteria voidaan käyttää myös matta-ajoon viemällä paperirata polymeeripin-taisten keskitelojen 4,5 välisen nipin N2 läpi. Jos haluttaisiin kalanteroida ensin paperin yläpinta suuremmalla kuormalla kuin alapinta voitaisiin käyttää suurem-5 pihalkaisijaisia (jäykempiä) polymeeriputkiteloja ja nostaa kevennysteloilla enemmän kuin mikä telojen paino on.The calender can also be used for matte driving by passing the paper web through nip N2 between the polymer-coated center rolls 4.5. If it were desired to first calender the top surface of the paper with a greater load than the bottom surface, larger-diameter (stiffer) polymer tube rolls could be used and the weight of the rolls would be increased by the roller rolls.

1010

Claims

5 107552

A multi-roll calender (1) having a plurality of rolls (2-5) in a vertical roll stack with overlapping rolls in a nip contact, each roll (2-5) being provided with a separate drive with a top (2) and a lower roll ( 3) the deflection-compensated hard surface roll is heated and each spacer (4, 5) between the upper and lower rolls is pivotally connected to the frame and provided with lightening devices (6, 7) and selected with such natural deflection lines due to their own weight; 10, characterized in that the calender (10) has four rolls (2-5), of which said deflection-compensated hard top and bottom rolls (2, 3) are arranged to be heated and between them are two polymer-coated intermediate rolls (4,5); and that said upper and lower rollers (2, 3) are substantially filled with oil, whereby the internal friction generated therein during rotation of the rolls causes the rolls (2, 3) to heat up.

Multi-roll calender according to Claim 1, characterized in that, in addition to the upper and lower rolls (2, 3), external heating elements are provided for adjusting the surface temperature of the rolls to the desired. 20

Multi-roll calender according to Claim 2, characterized in that the external heating elements are induction heating elements. c. '· · 6 107552