FI113790B

FI113790B - Method and apparatus for calendering

Info

Publication number: FI113790B
Application number: FI991421A
Authority: FI
Inventors: Reijo Pietikaeinen
Original assignee: Metso Paper Inc
Priority date: 1999-06-23
Filing date: 1999-06-23
Publication date: 2004-06-15
Also published as: FI991421A0; AU5080800A; WO2001000926A1; DE10084664T1; FI991421A

Description

1 1137901 113790

Menetelmä ja laite kalanteroinnissa Tämän keksinnön kohteena on menetelmä kalanteroinnissa, jossa ka-5 lanteroitavaa paperirainaa johdetaan peräkkäisten kalanterinippien läpi. Keksinnön kohteena on myös laite kalanteroinnissa.The present invention relates to a method of calendering wherein a paper web to be calendered is passed through successive calender nipples. The invention also relates to a device for calendering.

Kalanterointi on paperin kuivauksen jälkeinen vaihe, jolla paperin pintarakenne saadaan halutuksi. Kalanteroinnissa paperiraina kulkee pyö-10 rivien kalanteritelojen väliin muodostuvien kalanteritelanippien läpi. Kalanteriteloista osa on tavallisesti lämpötilaltaan säädettäviä. Telojen puristusta eli niiden aikaansaamaa nippipainetta (viivakuormaa), lämpötilaa ja paperirainan kosteutta säätämällä paperille saavutetaan sopiva pintasileys ja muut toivotut pintaominaisuudet sekä haluttu paksuus. 15 Yleinen kalanteroinnissa käytetty kalanterityyppi on moninippikalanteri, jossa on useita peräkkäisiä kalanteritelojen välisiä nippejä, joista kukin ) kohdistaa nipin läpi menevään rainaan määrätyn nippipaineen. Hyvien | painopaperilaatujen valmistamiseksi käytetään yleisesti yli 4-nippisiä kalantereita.Calendering is the step after drying the paper to obtain the desired surface texture of the paper. In calendering, the paper web passes through calender roll nips formed between round-row calender rolls. Part of the calender rolls is usually temperature adjustable. By adjusting the compression of the rolls, i.e. the nip pressure (line load) they produce, the temperature and the moisture of the paper web, the paper achieves a suitable surface smoothness and other desired surface properties as well as the desired thickness. A common type of calender used in calendering is a multi-nip calender having a plurality of consecutive nips between the calender rolls, each of which applies a prescribed nip pressure to the web passing through the nip. Well done calendars of more than 4 nips are commonly used to produce printing paper grades.

2020

Paperiraina kulkee moninippikalanteroinnissa kalanteritelaston läpi, jossa peräkkäiset kalanterinipit muodostuvat pinoksi päällekkäin sijoitettujen kalanteritelojen väleihin. Tämä periaate on esitetty mm. hakijan kansainvälisessä julkaisussa WO 95/14813, jota vastaa US-patentti ...: 25 5438920.In multi-nip calendering, the paper web passes through a calender roll, in which successive calendering nips are formed as a stack between spaced apart calender rolls. This principle is presented e.g. International Patent Publication No. WO 95/14813 to Applicant, corresponding to US Patent ...: 25 5438920.

> · ‘ / Nykyisissä kalanteriratkaisuissa kalanterin telat ja paperiraina ovat avoimia ympäristöön nähden eli ympäröivän ilman virtaukset vaikutta- • · i«· vat telojen lämpöhäviöön ja paperirainasta haihtuvaan kosteuteen. Liik-' ‘ 30 kuvan paperirainan ja ympäröivän ilman välille muodostuu rajakerros eli virtausnopeuksien, lämpötilojen ja kosteuskonsentraation muutosalue. Kun ajonopeudet ovat suuria, esimerkiksi 1000-2000 m/min, on raja-T: kerros vain muutaman millimetrin paksuinen. Tällöin telan tai paperin T: pinnalta siirtyvä kosteus ja lämpö läpäisevät rajakerroksen nopeasti ja \ 35 tuloksena on suurehko lämpöhäviö ja paperirainan kuivuminen.> · '/ In current calender solutions, calender rolls and paper web are open to the environment, i.e., the ambient air currents affect the heat loss of the rolls and the moisture evaporated from the paper web. A boundary layer is formed between the paper web of the moving image and the surrounding air, i.e. the range of changes in flow rates, temperatures and humidity concentration. When driving at high speeds, for example 1000-2000 m / min, the boundary T: layer is only a few millimeters thick. In this case, moisture and heat transmitted from the T surface of the roll or paper will rapidly pass through the boundary layer, resulting in a greater heat loss and drying of the paper web.

I · f • I « · • · • » * 1 2 113790 LämpötiIasäädetyistä teloista, ns. termoteloista ilmaan siirtyvä konvek-tiivinen lämmönsiirto edustaa noin 25-30 % moninippikalanterilla, soft-kalanterilla jopa 40-50 %, ja säteilytehot noin 1-2 % telan lämmitystehosta. Nykyisin käytettävillä kalentereilla tämä tarkoittaa 200-300 kW 5 hukkatehoa/tela. Lisäksi kalanteri kuivattaa paperia niin paljon, että paperin kosteus putoaa jopa 2-5 %-yksikköä. Nykyisillä kalentereilla tämä tarkoittaa vesimäärää 2000-3000 kg/h, jonka poistumista täytyy kompensoida lisäkostutuksella.I · f • I «· • · *» 1 2 113790 Of thermally adjusted rollers, so-called. convective heat transfer to the air from the thermo rolls represents about 25-30% with a multi-nip calender, up to 40-50% with a soft calender, and radiation power about 1-2% of the heating power of the roll. With current calendars, this means 200-300 kW 5 wastes per roll. In addition, the calender dries the paper so much that the moisture in the paper drops by up to 2-5 percentage points. In current calendars, this means the amount of water is 2000-3000 kg / h, the loss of which must be compensated by additional humidification.

10 Eräs ratkaisu kalanterissa kulkevan rainan kostuttamiseksi höyryllä on esitetty mm. US-patentissa 4642164, ja lisäksi tunnetaan monia muita ratkaisuja, joissa rainaa kostutetaan kalanteroinnin aikana sen kuivumisen kompensoimiseksi. Kalanterointiprosessin kannalta olisi edullista vähentää kostutustarvetta, minkä seurauksena jopa kostutuslaitteiden 15 ja kostutuskohtien määrää voitaisiin parhaimmassa tapauksessa vähentää.One solution for vaporizing the web passing through the calender is shown e.g. U.S. Patent 4,642,164, and many other solutions are known in which the web is moistened during calendering to compensate for its drying. From the point of view of the calendering process, it would be advantageous to reduce the need for wetting, so that even the number of wetting devices 15 and wetting points could at best be reduced.

Edellisen perusteella on selvää, että rajakerroksen olosuhteilla on huomattava merkitys telan lämpötalouden ja rainan vesitalouden kan-20 naita, sillä virtaushäiriöt, esimerkiksi pyörteet, turbulenssi tai törmäävät ilmasuihkut, vaikuttavat oleellisesti ohuen rajakerroksen massan- ja lämmönsiirron ominaisuuksiin.From the foregoing, it is clear that boundary layer conditions play a significant role in the roll temperature and web water economy, since flow disturbances, such as turbulence, turbulence, or colliding air jets, affect substantially the bulk and heat transfer properties of the thin boundary layer.

Nykyisissä kalanteriratkaisuissa ei paperirainan ja telojen lähialuiden ..: 25 ilmavirtauksiin ole kiinnitetty juuri ollenkaan huomiota, ja vakiintuneen ·. : käytännön mukaan on lisätty kostuttavan höyryn syöttöä ja/tai kostutus- ' / kohtia, ja tämän lisäksi suurta huomiota on kiinnitetty kostutuksen ta- saisuuteen koko rainan leveydellä ja kosteusprofiilivirheiden korjauk-' ‘ seen profiloivalla kostutuksella. Vähälle huomiolle on jäänyt se tosiseik- : 30 ka, että kalanterin aerodynamiikalle ovat tyypillisiä monimutkaiset vir- t I · : taustilanteet ja suurehkot virtausnopeudet. Paperin ja telojen pintojen lähelle muodostuva rajakerrosvirtaus voi olla lämmön- ja massansiirron T: kannalta hyvinkin epäedullinen.In current calender solutions, there is hardly any attention paid to air currents in the paper web and roller areas ..: 25, and the well established ·. : In practice, the supply of wetting vapor and / or wetting points has been increased, and in addition, great attention has been paid to the uniformity of wetting throughout the width of the web and the correction of moisture profile defects by profiling wetting. Little attention has been paid to the fact that calender aerodynamics are characterized by complex currents I ·: background situations and higher flow rates. The boundary layer flow near the paper and roller surfaces can be very unfavorable for T: heat and mass transfer.

t * 35 Keksinnön mukaisella menetelmällä ja laitteella on tarkoitus vähentää » · kalanteritelojen lämpöhäviöitä ja vähentää kosteuden liiallista haihtu-·;·' mistä paperirainasta. Tämän tarkoituksen toteuttamiseksi keksinnön 3 113790 mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista, että kalenterilla kalanterite-lan vaipan ja/tai paperirainan yhteydessä syntyviä ilmavirtauksia ohjataan. Keksinnön mukaiselle laitteelle on puolestaan tunnusomaista, että se on järjestetty ohjaamaan kalenterilla em. kohdissa syntyviä ilmavir-5 tauksia.The method and apparatus of the invention are intended to reduce the heat loss of the calender rolls and to reduce excessive evaporation of moisture from the paper web. To accomplish this purpose, the method according to the invention 3 113790 is characterized by controlling the air currents generated in connection with the calender roll diaper and / or paper web on the calendar. The device according to the invention, in turn, is characterized in that it is arranged to control the air currents generated at the above points on the calendar.

Kalenterilla syntyviä ilmavirtauksia ohjaamalla kalanterin lämpöhäviöt pienenevät ja kosteuden haihtuminen paperirainasta vähenee. Siten keksinnön mukaisella menetelmällä saavutetaan yksinkertaisempi pro-10 sessi, mm. uudelleenkostutuksen tarve vähenee ja energiaa säästyy, joten keksintö on myös taloudellisesti merkittävä. Ohjaus suoritetaan kohdissa, joissa kalanterin telan vaippa tai kalanterissa kulkeva raina on ympäristöön avoin, eli lämmöllä tai kosteudella on mahdollisuus karata telan pinnalta tai rainan pinnalta poispäin suoraan kalanteria ympä-15 röivään ilmamassaan. Ohjaus voidaan toteuttaa aktiivisesti näihin kohtiin synnytetyillä lisävirtauksilla tai staattisilla, passiivisilla elimillä, kuten | ohjauslevyillä tai -foileilla. Lisäksi ohjauslevyillä tai -foileilla toteutetussa menetelmässä levyt tai vastaavat suojaavat paperirainaa ja niihin on mahdollista asentaa muita toimilaitteita, esimerkiksi kostuttajia, jolloin 20 ilmanohjaus ja kostutus voidaan suorittaa samalla laitteella.By controlling the air flows generated on the calendar, the heat loss of the calender is reduced and the evaporation of moisture from the paper web is reduced. Thus, the process of the invention achieves a simpler pro-10 process, e.g. the need for re-humidification is reduced and energy is saved, so the invention is also economically significant. The control is performed at points where the calender roll mantle or web running in the calender is open to the environment, i.e., heat or moisture has the ability to run away from the roll surface or the web surface directly into its air mass surrounding the calender. Control can be actively accomplished by additional currents generated at these sites or by static, passive elements such as | trackpads or flaps. Furthermore, in the method implemented with the baffles or foils, the sheets or the like protect the paper web and it is possible to install other actuators, for example humidifiers, whereby the air control and humidification can be carried out by the same device.

Kalanteri on softkalanteri tai moninippikalanteri, jossa peräkkäiset nipit muodostuvat kalanteritelapinon päällekkäisten telojen väleihin. Kalanterin rakenne voi olla mikä tahansa moninippikalantereissa käytetty, 25 edullisesti siinä on yli 4 nippiä. On mahdollista käyttää myös kalanterei-. . : ta, joissa telojen ja nippien lukumäärä on muu. Kalanterissa on tunnetulla tavalla metalli- ja polymeeripintaisia teloja. Kalanterin läpi *' mennyt, tavallisesti useita metrejä leveä paperiraina rullataan konerul- ',. ’ läksi kiinnirullaimessa.A calender is a soft calender or multi-nip calender in which sequential nipples are formed between the overlapping rolls of the calender roll. The calender can be of any construction used in multi-nip calendars, preferably having more than 4 nips. It is also possible to use calendars. . where the number of rolls and nipples is different. The calender comprises rolls with metal and polymer surfaces in a known manner. A paper web that has passed through the calender *, usually several meters wide, is rolled on a machine roll. 'Went in the retractor.

:: 30 I I · • : ; Kalanterointi voi tapahtua on-line-prosessilla paperinvalmistuspro sessin yhteydessä, jolloin kalanterointi suoritetaan jatkuvasti paperiko-neen kuivatusosalta tuotantonopeudella tulevalle paperirainalle. Kalan-T: terointi voi olla myös erillinen off-machine- prosessi, jolloin paperiraina 35 on sitä ennen rullattu rullaksi. Kalanteroinnissa raina puretaan rullalta :l:* kalanteriin. Keksintö sopii kumpaankin prosessiin.:: 30 I I · •:; Calendering can take place via an on-line process in connection with the papermaking process, whereby calendering is performed continuously on the paper web coming from the drying section of the papermaking machine. Fish-T: Sharpening can also be a separate off-machine process with the paper web 35 previously rolled up. In calendering, the web is unwound from the roll: 1: * to the calender. The invention fits into both processes.

» »» • · 4 113790»» »• · 4 113790

Seuraavassa keksintöä selostetaan tarkemmin viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa kuva 1 esittää sivukuvantona kalanterin tyypillistä rakennetta ja il-5 mavirtauksien kulun periaatetta telan kohdalla, kuva 2a esittää sivukuvantona ilmavirtauksien ohjausta passiivisella ohjauksella yhden rainalenkin ja sen kohdalla olevan kalan-teritelan alueella, 10 kuva 2b esittää sivukuvantona toista mahdollista laitetta ilmavirtauksien passiiviseksi ohjaamiseksi, ja kuva 3 esittää sivukuvantona ilmavirtauksien ohjausta aktiivisella 15 ohjauksella peräkkäisten kalanterinippien välillä kulkevan rainalenkin alueella.In the following, the invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings, in which Fig. 1 is a side view of a typical construction of a calender and the principle of airflow flow at a roll, Fig. 2a is a side view another possible device for passive control of airflows, and Figure 3 is a side elevation view of airflow control with active control 15 in the region of a web loop passing between successive calender nipples.

Kuvassa 1 on esitetty 6-telainen 5-nippinen kalanteri, jossa raina W kulkee mutkitellen kalanteritelojen 1 välisten peräkkäisten hippien N 20 läpi. Nipin N jälkeen ennen sen siirtymistä seuraavaan nippiin raina W otetaan sen jäähdyttämiseksi ja kulun vakauttamiseksi ulos irti nippiä N seuraavasta kalanteritelan pinnasta ulosottotelan 2 avulla. Ulosottotelo-jen 2 tai vastaavien rainan W kulkua ohjaavien laitteiden avulla syntyy telapinon kummallekin puolelle irti kalanteriteloista 1 kulkevia rainalenk-'·: 25 kejä. Kalanteroinnin jälkeen raina W rullataan kiinnirullaimella, jota ei : ·.: ole esitetty kuvassa.Figure 1 shows a 6-roll 5-nip calender in which the web W passes through the successive hips N20 between the calender rolls 1 in a meandering manner. After the nip N, before moving to the next nip, the web W is taken out of the nip N following the surface of the calender roll by means of the take-out roll 2 to cool it and stabilize the passage. By means of the roll out rollers 2 or similar devices controlling the passage of the web W, web loops 25 running on each side of the roll stack from the calender rolls 1 are formed. After calendering, the web W is rolled with a reel that is not: ·: not shown.

Kuvassa 1 on myös esitetty ilmavirtauksien kulun periaate yhden telan :·, 1 kohdalla silloin, kun virtaus tapahtuu vapaasti, ilman ohjausta. Ilman- * · ^ 30 virtauksen suuntaa on kuvassa esitetty nuolilla. Telan ja paperirainan pinnalla on kerros, jonka nopeus liikkuvaan kappaleeseen nähden on 0 eli liikkuvan paperirainan ja pyörivän telan mukana kulkee myös ilma- : : kerros. Kohtaan Y, eli sulkeutuvaan nippiin syntyy ylipaine ja sulkeutu- / : vasta nipistä puhaltaa ulospäin voimakas ilmavirtaus, joka törmää sa- 35 maila puolella telapinoa paperirainaan W kohdassa, jossa se tulee ulos ···. alemmasta nipistä N. Törmäys aiheuttaa häiriön virtauksen rajakerrok- [·* seen voimistaen rainasta tapahtuvaa haihdutusta. Vastaavasti kohtaan • · • · 113790 o A, eli avautuvaan nippiin syntyy rainan ja telan liikkeiden johdosta ali-I paine, jolloin ilma pyrkii virtaamaan avautuvaa nippiä N kohden.Figure 1 also illustrates the principle of airflow flow for a single roll: ·, 1 when the flow is free, without control. The direction of the flow of * · ^ 30 is shown by arrows in the figure. There is a layer on the surface of the roll and paper web which has a velocity of 0 relative to the movable body, i.e. the air: layer is carried along with the moving paper web and the rotating roll. At point Y, i.e., the closing nip, overpressure is created and the closing /: nip only blows outward with a strong airflow that collides on the seam side of the roll stack with the paper web at the point where it comes out ···. from the lower nip N. The collision causes the interference flow to the boundary layer to intensify evaporation from the web. Correspondingly, 113790 o A, i.e. the opening nipple, is subject to under-I pressure due to the movements of the web and the roll, and the air tends to flow towards the opening nipple N.

Keksinnön mukaisesti ohjataan kalanteritelan vapaan vaippapinnan tai 5 rainan läheisyydessä syntyviä ilmavirtauksia. Nämä ilmavirtaukset syntyvät kuvan 1 esittämällä tavalla ja niille on ominaista telojen akseleita vastaan kohtisuorissa suunnissa syntyvät virtaukset, joita tapahtuu rainan tai telojen pintojen suuntaisesti tai niitä kohti tai niistä poispäin.In accordance with the invention, air flows in the vicinity of the free sheath surface or web 5 of the calender roll are controlled. These air currents are generated as shown in Fig. 1 and are characterized by currents occurring in perpendicular directions to the axes of the rolls and which occur in, or toward, or away from the web or roll surfaces.

10 Kuvassa 2 on esitetty ilmavirtauksien ohjausta passiivisella ohjauksella. Passiivinen ohjaus tarkoittaa sitä, että ilmavirtauksiin vaikutetaan kalan-teroinnin aikana oleellisesti kiinteäasemaisena pysyvän rakenteen sijainnilla ja muodolla. Ilmavirtauksien ohjaamiseksi paperirainan W tai kalanteritelan 1 lähelle asetetaan tällaiseksi rakenteeksi ohjainlevy tai 15 -foili 3. Ohjainfoililla tarkoitetaan tässä yhteydessä kalanteritelan akselia vastaan kohtisuorassa leikkauksessa sopivalla tavalla muotoiltua levyä | tai siipeä. Ohjainlevy tai -foili 3 voi olla rakenteeltaan yhtenäinen kuten kuvassa 2a tai muodostaa esimerkiksi lamellirakenteen kuten kuvassa 2b. Ohjainlevyjä tai -foileja on erityisen edullista asettaa lämpötilaltaan 20 säädettyjen kalanteritelojen eli termotelojen 1 yhteyteen pienen etäisyyden päähän telan ulkopinnasta, tai vapaana telan pinnasta ulosottote-lan 2 muodostamassa lenkissä kulkevan paperirainan W ulkopinnan eli lenkissä uloimpana kulkevan pinnan lähelle pienen etäisyyden päähän siitä. Etäisyys valitaan siten, että virtaustekniseen rajakerrokseen voi-25 daan vaikuttaa kyseisillä ohjainlevyillä tai -foileilla. Ohjainlevyjen tai . : -foilien ansiosta niiden ja kalanteritelojen ja/tai paperirainan välinen il- 4 · man tila on tasapainotilassa, jossa ei merkittävästi tapahdu esimerkiksi * haihtumista. Lämmön- ja massansiirto kalanteritelojen ja/tai paperirainan pinnalta on siten minimissä. Edullisesti ohjainlevyt tai -foilit sijoite-" 30 taan alle 100mm:n etäisyydelle termotelasta 1 tai paperirainasta W.Figure 2 shows the control of air flows with passive control. Passive control means that air currents are affected by the position and shape of a substantially stationary structure during fishtering. To control airflows near the paper web W or the calender roll 1, such a structure is provided with a baffle plate or 15 foil 3. In this context, a guide plate is a sheet formed in a manner perpendicular to the axis of the calender roll. or wings. The baffle plate or foil 3 may be of the same construction as in Figure 2a or form, for example, a lamella structure as in Figure 2b. It is particularly advantageous to place the guide discs or foils in connection with the calendered rolls 20, i.e. the thermal rollers 1, at a short distance from the outer surface of the roll, or a short distance from the outer surface of the web The distance is selected such that the flow boundary layer can be influenced by the respective guide plates or foils. The trackpad or. Thanks to: -files, the air between them and the calender rolls and / or the paper web is in a state of equilibrium where, for example, * no significant evaporation occurs. The heat and mass transfer from the surface of the calender rolls and / or the paper web is thus minimized. Preferably, the guide plates or foils are positioned less than 100mm from the thermal roller 1 or the paper web W.

: ; Edullisimmin kyseinen etäisyys on 0-50 mm, kuitenkin niin, että levy tai foili on irti telasta tai rainasta.:; Most preferably, this distance is from 0 to 50 mm, but with the plate or foil disengaged from the roll or web.

Ohjainlevyt tai -foilit muotoillaan siten, että niiden muoto myötäilee pa-35 perirainan W tai kalanteritelan 1 vaipan kulkua. Kuvassa 2a on esitetty, kuinka ohjainlevy tai -foili 3 seuraa ulosottotelan 2 muodostaman rai-nalenkin kulkua sillä osuudella, jossa raina kulkee avautuvasta nipistä N ulosottotelalle 2, ulosottotelan 2 kohdalla, ja sillä osuudella, jossa se » · I » 6 113790 kulkee telalta 2 sulkeutuvaan nippiin N. Toiselle puolelle telaa 1, jonka ylä- ja alapuolella ovat em. avautuva ja vastaavasti sulkeutuva nippi N, on sijoitettu telan 1 vapaan vaippapinnan läheisyyteen rainalenkkien ulkopuoliselle alueelle sen pintaa seuraava kaareva ohjainlevy tai -foili 3. 5 Kuvassa 2a kyseinen ohjainlevy tai -foili on sijoitettu polymeeripinnoite-tun termotelan lähelle, mutta yhtä hyvin sitä voidaan käyttää pinnaltaan muunkintyyppisten termotelojen yhteydessä. Paperirainan W lähelle asetettuun ohjainlevyyn tai -foiliin 3 voidaan yhdistää myös kostutus-laite. Kostutuslaite voi olla esimerkiksi vesihöyryä syöttävä laite tai laite, 10 jossa paineilman ja veden seosta ajetaan suulakkeen läpi, jolloin muodostuu sumumaisia erittäin pieniä vesipisaroita.The baffles or foils are shaped such that their shape follows the passage of the pa-35 perimeter W or the diaper 1 of the calender roll. Fig. 2a shows how the guide plate or foil 3 follows the passage of the web loop formed by the take-up roll 2 at the portion where the web passes from the opening nipple N to the take-out roll 2 at the take-up roll 2 and on one side of the roll 1, above and below which the said opening and closing nips N are respectively disposed, in the vicinity of the free sheath surface of the roll 1 outside the web loops, a curved baffle or foil 3 following its surface. The foil is located near a polymer-coated thermo roll, but can also be used with other types of thermo rolls. A humidifying device may also be connected to a guide plate or foil 3 placed near the paper web W. The humidifying device may be, for example, a device for supplying water vapor or a device 10 in which a mixture of compressed air and water is passed through a nozzle to form very misty water droplets.

Kuvassa 2b on esitetty, kuinka ohjainlevy 3 on lamellirakenteinen ja I käsittää lähellä kalanteritelan 1 vapaan vaipan pintaa toisiaan seuraa- 15 via ja osittain toisiaan telan ympäryksellä peittäviä vaakasuuntaisia la-melleja 3a.Figure 2b shows how the baffle plate 3 is of lamellar construction and comprises horizontal lamellae 3a which follow one another and partially overlap around the roll, near the free sheath surface of the calender roll 1.

Ohjainlevyjen ja -foilien toiminta perustuu lähinnä konvektiivisen eli ilmanvirtauksen poiskuljettaman lämmön- tai kosteudensiirron hallintaan 20 valvomalla ja ohjaamalla ilmavirtauksen suuntaa, määrää ja turbulentti-suutta. Lisäksi ohjainlevyt ja -foilit toimivat vähäisinä säteilylämmön suojakilpinä.The action of the baffles and foils is mainly based on the control of convective or heat or moisture transfer carried out by the flow of air 20 by monitoring and controlling the direction, volume and turbulence of the air flow. In addition, the baffle plates and foils serve as minor shields for radiation heat.

Kuvassa 3 on esitetty ilmavirtauksien ohjausta aktiivisella ohjauksella.Figure 3 shows the control of air flows with active control.

25 Kohtaan A, johon on syntynyt alipaine (avautuvan nipin N jälkeen), pu- , ; halletaan ilmaa heti nipin N jälkeen sijaitsevasta suulakkeesta 4 rainan 1 · / kulkusuuntaan. Vastaavasti kohdasta Y, johon on muodostunut ylipaine \ (ennen sulkeutuvaa nippiä N), imetään ilmaa vastaavantyyppisellä juuri ennen nippiä N sijaitsevalla suulakkeella 4, jolloin imun aikaansaama : : 30 virtaus kulkee myös rainan kulkusuuntaan. Edullisimmin puhallus- tai : imunopeus vastaa paperirainan nopeutta, jolloin saadaan mahdollisim man pieni nopeusero rajakerroksen ja paperiradan pinnan välille. Imu-ja puhallussuulakkeet 4 asetetaan mahdollisimman lähelle vastaavaa !': nippiä N. Puhallussuulakkeet 4 asetetaan rainalenkin ulkopuolelle siten, 35 että suulakkeen raot, aukot tai vastaavat suunnataan oleellisesti rainan • · ;;;* kulkusuuntaan niin, että ne aiheuttavat rainalenkin ulkopuolella rainan *;·’ ulkopinnan lähellä virtauksen, joka on avautuvan nipin N ja ulosottote- lan 2 välisen rainan juoksun suuntainen. Lisäilmamassan syöttäminen *» • · 113790 7 merkitsee virtausteknisen rajakerroksen paksuuden kasvattamista, jolloin massan ja lämmön kuljetus tämän rajakerroksen yli vaikeutuu. Ilman syöttömäärä voidaan valita myös sellaiseksi, että lisäilmamassa pelkästään korvaa sitä ilmaa, joka kulkeutuu kalanteroinnin yhteydessä 5 pois ja siten syöttämällä lisää ilmaa estetään alipaineen syntyminen. Rainalenkin ulkopuolella olevalla imusuulakkeella 4 imetään ilmaa ennen sulkeutuvaa nippiä N, jolloin estetään ylipaineen syntyminen, ja imulla aikaansaatu virtaus on ulosottotelan 2 ja sulkeutuvan nipin N välisen rainan juoksun suuntainen. Näin virtauskenttä stabiloidaan niin, 10 ettei rajakerroshäiriöitä tapahdu. Rajakerrosta voidaan lisätä myös imettäessä ilmaa sulkeutuvaa nippiä N kohti, koska näin saadaan ilmavirtausta määrällisesti enemmän suunnatuksi rainan kulun suuntaiseksi.25 At point A, which is under vacuum (after opening N), pu-,; air is controlled from the nozzle 4 immediately below nip 4 in the direction of the web 1 · /. Correspondingly, air is drawn from Y, where the overpressure \ (before closing nipple N) is formed, by means of a nozzle 4 of a similar type just before nipple N, whereby the flow generated by: 30 also flows in the direction of web travel. Most preferably, the blowing or suction speed corresponds to the speed of the paper web to obtain the smallest possible speed difference between the boundary layer and the surface of the paper web. The suction and blow nozzles 4 are positioned as close as possible to the corresponding nip N. The blow nozzles 4 are positioned outside the web loop 35 such that the slots, openings, or the like are substantially oriented in the direction of travel of the web so as to cause the web *; · 'Near the outer surface of the flow parallel to the flow of the web between the opening nip N and the take-up reel 2. Injecting additional air mass * »• · 113790 7 means increasing the thickness of the fluid boundary layer, making it more difficult to transport mass and heat over this boundary layer. It is also possible to select the amount of air supply such that the additional air mass merely replaces the air which is carried away during the calendering 5 and thus by supplying additional air prevents the creation of a vacuum. The suction nozzle 4 outside the web loop draws air before the closing nipple N, thereby preventing overpressure, and the suction flow is parallel to the flow of the web between the output roller 2 and the closing nip N. In this way, the flow field is stabilized so that no boundary layer interference occurs. The boundary layer can also be added by aspirating air towards the closing nipple N, as this will provide a greater amount of air flow directed in the direction of the web.

Laitteet, ovat ne sitten passiivisia tai aktiivisesti toimivia, ulottavat vai-15 kutuksensa kalanteroitavan rainan W koko leveydelle tai osalle sitä. Passiiviset rainan tai telan pintaa seuraavat rakenteet, kuten ohjainlevyt I tai -foilit 3, sijaitsevat oleellisesti rainan koko rataleveydellä tai voivat sijaita vain osalla rataleveydestä. Samoin eri nippien N lähelle sijoitetut imun ja puhalluksen aikaansaavat suulakkeet ovat oleellisesti koko rai-20 nan leveydelle ulottuvia laitteita, esim. imu- ja puhallussuulakkeita 4, jotka saavat aikaan imun ja vastaavasti puhalluksen rainan W levyisenä rintamana tai rintamana, joka ulottuu vain osalle rainan W leveydestä. Laitteilla voidaan vaikuttaa samalla tavalla yli koko rainan W leveyden tai profiloidusti, jolloin voidaan vaikuttaa haluttuun osaan rainan W le- • ·«· * [ 25 veydestä halutulla tavalla, eli eri leveyssuuntaisilla vyöhykkeillä imu- tai puhallusvaikutus on järjestettävissä itsenäisesti riippumatta viereisten ..!: ‘ vyöhykkeiden imusta tai puhalluksesta.The devices, whether passive or active, extend their effect across all or part of the width of the web to be calendered. Passive structures following the surface of a web or roll, such as baffles I or foils 3, are located substantially over the entire web width or may be located only a portion of the web width. Similarly, the suction and blowing nozzles located near the various nipples N are devices extending substantially throughout the width of the web, e.g., suction and blowing nozzles 4 providing suction and blowing respectively as a W wide front or as a front extending only to a portion of the web W. width. The devices can act in the same way over the entire width W of the web or in a profiled manner, thereby affecting a desired portion of the W W of the web in a desired manner, i.e., in different width direction zones, the suction or blowing effect can be provided independently. 'suction or blasting of zones.

• ·• ·

On selvää, ettei keksintö rajoitu edellä esitettyyn. Passiivisia ohjaimia 30 voidaan rakentaa moniin eri muotoihin. Aktiivisia ohjaimia voidaan muunnella monella tavalla, esimerkiksi muuttamalla suulakkeiden muotoa.Obviously, the invention is not limited to the foregoing. Passive guides 30 can be constructed in many different forms. Active guides can be modified in many ways, for example by reshaping the nozzles.

I · *I · *

Claims

A method of calendering a paper web, in which the paper web (W) to be calendered is inserted into a multiple calender by successive calender type (N), characterized in that to prevent heat loss and evaporation of moisture at the calender the air currents occurring in the vicinity of the free casing surface of the calender roll (1) and / or the web (W), which rise in directions substantially perpendicular to the axis of the calender roll, are controlled in the vicinity of their point of origin with a passive and / or active control where the members of the calender roller or the web running in the calender are open to their surroundings.

Method according to claim 1, characterized in that the passive control is realized through the position and shape of a structure with a substantially fixed position, such as through a control disk or file (3).

Method according to Claim 2, characterized in that through the structure with a fixed position, such as a guide plate or foil (3), air flows are controlled in the vicinity of the calender roll (1), in particular the surface of a thermal roller. (1), and / or the paper web (W).

4. A method according to claim 1, characterized in that the active control is realized by blowing and / or sucking air in suitable ···· * 25 points. • · v

Method according to claim 4, characterized in that air is biased from the opening nip (N) substantially in the direction of the web (W). ·; · 30

6. A method according to claim 4, characterized in that air is sucked. from a closing nip (N) substantially in the direction of the web (W).

Method according to any one of the preceding claims 4-6, characterized in that the active control is used to increase the thickness of the rheological boundary layer. • «I • · · • · 113790

Apparatus for calendering, which is arranged in conjunction with a plurality calender comprising calender rolls (1) and nip (N) therebetween, characterized in that, in order to prevent heat loss and evaporation of moisture, the device is a passive or active control device. Is positioned near the free casing surface of the calender roll (1) and / or web (W), and it is arranged to control air currents which arise at the calender in directions substantially perpendicular to the axis of the calender roll, near their point of origin.

Device according to claim 8, characterized in that the passive control device is a structure with a substantially fixed position, such as a control disk or file (3).

Apparatus according to claim 9, characterized in that the structure 15 having a substantially fixed position, such as a guide plate or foil (3), is placed near the calender roll (1), in particular a thermal roll, and / or the paper web (W). and is designed so that it controls airflows that rise at the calender.

Device according to claim 10, characterized in that the guide plate or file is placed in communication with the calender roll (1), in particular. a thermo roller, close to the roller free surface of the roller. • · • «• I

Apparatus according to claim 10 or 11, characterized in that the control plate or file is positioned adjacent the outer surface of the paper web (W) which runs freely from the surface of the calender roll (1) in a loop as • 'X: formed by means of a withdrawal roller (2) or the like. »* ·

Device according to any one of claims 10-12, characterized in that the structure has a substantially fixed position, such as a control disk or. -foil (3), follows the course of the calender roll (1), in particular a thermal roll, and / or the paper web (W). • I * t i »

Device according to claim 13, characterized in that it is placed in the vicinity of the calender roll (1) and / or the paper web (W). : a distance of less than 100 mm, preferably at a distance of 0- 50 mm. 113790

Device according to claim 8, characterized in that the active control device is an air blowing or suction device arranged in a suitable position, such as a bias or suction nozzle (4). 5

Device according to claim 15, characterized in that the air-blowing device is positioned after the opening nip (N).

Device according to claim 16, characterized in that the blower device is directed in the direction of the web (W) such that the air blow from it is substantially parallel to the path of the web (W).

Device according to claim 15, characterized in that the air suction device is located in a closing nip (N). 15

19. Device according to claim 18, characterized in that the suction device is directed in the direction of the web (W) so that the suction is arranged from the direction of the inlet of the web (W). ί> «I • t • 19 * 9>» · «* · 19 4 9 4 • ·>> · I> • t *» · • ·