FI113881B

FI113881B - Processing apparatus for treating fiber web, comprises belt comprising layered structure including metallic outer layer for contact with fiber web to be treated, and backing layer(s) made of flexible and/or compressible material

Info

Publication number: FI113881B
Application number: FI20030815A
Authority: FI
Inventors: Maria Lepola
Original assignee: Metso Paper Inc
Priority date: 2003-05-30
Filing date: 2003-05-30
Publication date: 2004-06-30
Also published as: EP1636417A1; EP1636417B1; AT502000B1; AT502000A1; WO2004106628A1; FI20030815A0

Abstract

Processing apparatus for treating a fiber web, comprises a belt of a belt run (2), and comprising a layered structure including a metallic outer layer (10), intended for contact with a fiber web to be treated, and a backing layer(s) (11) bonded to the metal layer's inner surface, and made of a flexible and/or compressible material. Processing apparatus for treating a fiber web, comprises a belt of a belt run adapted to travel around a guide component(s), outside the belt run being provided, a counter-component(s) creating a contact surface with the belt, such that between the belt and the counter-component is established a web processing zone, the web to be treated being passed through it. The belt of the belt run comprises a layered structure including a metallic outer layer, intended for contact with a fiber web to be treated, and a backing layer(s) bonded to the metal layer's inner surface and made of a flexible and/or compressible material. An independent claim is also included for a method of treating a fiber web with a processing apparatus, comprising using a layer-structured belt in the belt run; heating the metallic, relatively thin outer layer for a rapid transfer of heat to the presently treated web, its surface portion converting to a plastic state; and cooling rapidly, where polymers contained in the web convert from a plastic state to a glassy state and the conversion remains permanent.

Description

1 1138811 113881

HihnarakenneThe belt structure

Esillä olevan keksinnön kohteena on hihna kuiturainan käsittelyyn tarkoitettua käsittelylaitetta varten, johon käsittelylaitteeseen kuuluu ainakin yhden 5 ohjainelimen ympäri kiertäväksi järjestetty hihnakierto, jonka hihnakierron ulkopuolelle on järjestetty ainakin yksi hihnan kanssa kontaktipinnan muodostava vastinelin siten, että hihnan ja vastinelimen väliin muodostuu rainan käsittelyalue, jonka läpi käsiteltävä raina viedään. Keksinnön kohteena on lisäksi menetelmä kuiturainan käsittelemiseksi.The present invention relates to a belt for a fiber web processing device comprising a belt rotation arranged around at least one of the guide members, outside of which there is provided at least one contact element forming a contact surface with the belt, such that a web processing area is formed between the belt and the counter member. the web is exported. The invention further relates to a method for treating a fibrous web.

1010

Esillä olevan keksinnön päämääränä on aikaansaada parannettu hihnaratkai-su, joka myötävaikuttaa käsittelyn tehokkuuteen ja hihnan ajettavuuteen.It is an object of the present invention to provide an improved belt solution that contributes to processing efficiency and belt runnability.

Tämän päämäärän saavuttamiseksi keksinnön mukaiselle hihnalle on tunnusomaista se, että hihna on kerrosrakenteinen, jossa on metallia oleva ulkoker-15 ros, joka on tarkoitettu kosketuksiin käsiteltävän kuiturainan kanssa, ja ainakin yksi metallikerroksen sisäpintaan kiinnitetty tukikerros. Keksinnön mukaiselle menetelmälle on puolestaan tunnusomaista patenttivaatimuksen 8 tun-nusmerkkiosassa esitetyt asiat.To achieve this object, the belt according to the invention is characterized in that the belt is a sandwich structure having a metal outer ply for contact with the fibrous web to be treated and at least one support layer attached to the inner surface of the metal layer. The method according to the invention, in turn, is characterized by the features set forth in the characterizing part of claim 8.

:; : 20 Muodostamalla yksi- tai useampiosainen tukikerros joustavaksi ja/tai kokoon- puristuvaksi aikaansaadaan etuina mm. se, että paine välittyy tasaisesti ni-\ : pissä ja hihnan värähtelyä saadaan vaimennettua parantaen hihnan stabiili- suutta ja siten ajettavuutta. Kerrosrakenteinen hihna edesauttaa myös hihnojen ja telojen välisestä hankautumisesta aiheutuvan melun vähentämistä.:; : 20 Advantages of forming a one or more part support layer to be flexible and / or compressible include: the fact that the pressure is uniformly transmitted at the nip and that the vibration of the belt is dampened, thereby improving the stability and thus the runnability of the belt. The sandwich belt also contributes to reducing noise caused by friction between the belts and the rollers.

2525

Tukikerrosta käyttämällä saadaan metallikerros tehtyä ohuemmaksi kuin pelkkää metallihihnaa käyttäen ja tämä mahdollistaa prosessin tehostamisen kuumennettua metallihihnaa käytettäessä, koska lämpö voi siirtyä nopeasti hihnasta käsiteltävään rainaan, jonka pintaosa siirtyy plastiseen tilaan ja ; ] 30 jäähtyy sitten nopeasti, jolloin rainan sisältämät polymeerit siirtyvät plastises- Γ; ta tilasta lasitilaan ja muodonmuutos jää pysyväksi. Hihnan metallikerroksen kuumentamista ja lämmön nopeaa siirtymistä siitä rainaan voidaan edesaut- 2 113881 taa muodostamalla tukikerros lämpöä eristävästä tai huonosti johtavasta materiaalista. Tällöin lämpö siirtyy metallikerroksesta olennaisesti vain rainaan päin ja metallikerros jäähtyy samalla nopeasti. Rainassa lämpö siirtyy pintakerroksesta sisäänpäin, jolloin pintakerros jäähtyy nopeasti ja tätä edesaut-5 taa jäähtynyt metallihihna käsittelyalueen loppupuolella. Lisäksi ohuempi me-tallihihna parantaa taivutuskestävyyttä, jolloin ohjaustelojen halkaisijaa voidaan pienentää. Pelkällä metallihihnalla on nykyisin käytetty tyypillisesti paksuutta n. 0,6 mm kun keksinnön mukaisella tukikerrosta käyttävällä hihnalla metallikerroksen paksuus voi olla alle n. 0,3 mm ja edullisesti se voi olla n.By using a backing layer, the metal layer is made thinner than by using a metal belt alone, and this enables the process to be made more efficient when using a heated metal belt, since heat can be rapidly transferred from the belt to a web to be treated with a surface part; ] 30 then cools rapidly, whereby the polymers contained in the web are transferred to plastics; from space to glass and the deformation remains permanent. The heating of the metal layer of the belt and the rapid transfer of heat therefrom to the web can be facilitated by forming a backing layer of heat-insulating or poorly conductive material. In this case, the heat is transferred from the metal layer substantially only towards the web, while the metal layer cools rapidly. In the web, heat is transferred from the surface layer inwards, whereupon the surface layer cools rapidly and is assisted by a cooled metal belt towards the end of the treatment area. In addition, a thinner metal belt improves bending resistance, whereby the diameter of the guide rollers can be reduced. At present, a metal belt alone has typically employed a thickness of about 0.6 mm, whereas the support layer belt according to the invention may have a thickness of less than about 0.3 mm and preferably be n.

10 0,1 mm.10 0.1 mm.

Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisemmin oheisiin piirustuksiin viitaten, joissa: 15 kuviossa 1 on esitetty kaaviollisesti eräs keksinnön mukaista hihnaa soveltava käsittelylaite, kuviossa 2 on esitetty hihnarakenteen erästä suoritusmuotoa kaaviollisena ; 20 osakuvantona, ja • · · * ’ kuviossa 3 on esitetty suurennettuna leikkauskuvantona hihnarakenteen .; erästä toista suoritusmuotoa.The invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings, in which: Figure 1 is a diagrammatic view of a processing apparatus for applying a belt according to the invention, Figure 2 is a schematic representation of an embodiment of a belt structure; 20 is a partial sectional view, and · · · * 'in Fig. 3 is an enlarged sectional view of the belt structure; another embodiment.

Kuviossa 1 on esitetty eräs keksinnön mukaista hihnaratkaisua soveltava kä-25 sittelylaite toteutettuna hihnakalanterina, johon kuuluu kalanterointihihna 2, joka kiertää ohjaustelojen 3 ympäri, joista ohjausteloista ainakin osa on siir-‘ rettävissä hihnan 2 kireyden ja/tai käsittelyalueen pituuden säätämiseksi ha- : lutuksi. Kalanterointihihna 2 kulkee sen ulkopuolelle järjestetyn telan 5 ympä ri, jolloin kalanterointialue muodostuu hihnan 2 ja telan 5 välille. Kalanteroi- 30 tava materiaalirata W kulkee kalanterointialueen läpi, jolloin siihen kohdistuu haluttu paineimpulssi ja lämpövaikutus ajan funktiona. Kuviossa 1 on piste-Fig. 1 shows a processing device applying a belt solution according to the invention in the form of a belt calender comprising a calendering belt 2 which rotates about guide rollers 3, at least a part of which are movable to adjust the tension and / or treatment area length of belt 2. The calendering belt 2 runs around a roll 5 arranged outside it, whereby a calendering area is formed between the belt 2 and the roll 5. The calendering material web W passes through the calendering area, whereby it is subjected to the desired pressure pulse and thermal effect as a function of time. Figure 1 is a point-

' I'I

113881 3 katkoviivalla 9 kuvattu painevaikutuksen muotoa silloin, kun kalanterointihih-nan 2 sisäpuolelle on järjestetty puristinelimenä toimiva nippitela 4, joka puristaa hihnaa vasten telaa 5, muodostaen korkeamman paineen nippialueen kalanterointialueen sisälle. Katkoviivalla 8 on puolestaan kuvattu painevaiku-5 tuksen muotoa silloin, kun kalanterointialueessa vaikuttava kontaktipaine muodostuu pelkästään hihnan 2 kireyden avulla, nippitelan 4 ollessa irti puristavasta kosketuksesta hihnaan 2 (tai kun nippitelaa 4 ei ole ollenkaan asennettu hihnan 2 sisäpuolelle). Tela 5, samoin kuin nippitela 4, voi olla voi olla taipumakompensoitu tela tai ei, ja se on valittu ryhmästä, johon kuuluu: 10 joustavapintainen tela, kuten polymeeripinnoitettu tela, kumipinnoitettu tela tai elastomeeripintainen tela, kenkätela, termotela, metallitela, kuitutela ja komposiittitela. Telan 4 asemasta puristinelimenä voi olla muukin profiloitava tai kiinteäprofiilinen puristinelin, joka voi lisäksi muodostua useammasta koneen poikittaissuunnassa peräkkäisestä osasta. Myös telana toteutettu puris-15 tinelin 4 voi muodostua useammasta koneen poikittaissuunnassa peräkkäisestä osasta. Puristinelimen 4 pinta voi olla muodostettu yhtenäiseksi tai epäjatkuvaksi. Myös puristinelin 4 voidaan järjestää siirrettäväksi käsittelyalueen pituuden ja/tai hihnan kireyden muuttamiseksi.113881 3 illustrates the shape of the pressure effect when a nip roll 4 acting as a press member is provided on the inside of the calendering belt 2, which presses the belt against the roll 5, creating a higher pressure inside the calendering area of the nip. The dashed line 8, in turn, illustrates the shape of the pressure effect 5 when the contact pressure acting in the calendering area is created solely by the tension of the belt 2, the nip roll 4 being released from the clamping contact with the belt 2 (or when the The roll 5, as well as the nip roll 4, may or may not be a deflection compensated roll and is selected from the group consisting of: 10 flexible roll rolls, such as a polymer coated roll, rubber coated roll or elastomeric roll, shoe roll, thermo roll, metal roll, composite roll. Instead of the roll 4, the press member may be another press member having a profile or a fixed profile, which may additionally consist of a plurality of transverse sections of the machine transversely. Also, the roll-15 tinel 4 in the form of a roll may consist of several successive portions of the machine transverse. The surface of the press member 4 may be formed as a continuous or discontinuous surface. Also, the clamping member 4 can be arranged to be displaced to change the length of the treatment area and / or the belt tension.

i' ’ j 20 Kuvion 2 mukaisesti hihna 2 käsittää metallia olevan ulkokerroksen 10, joka on tarkoitettu kosketuksiin käsiteltävän kuiturainan W kanssa, ja metalliker-. roksen sisäpintaan kiinnitetyn tukikerroksen 11, joka on edullisesti valittu ; seuraavasta ryhmästä: kumi, polyuretaani, komposiittimateriaali, huopa, : aramidi (esim. kevlar®) tai niiden yhdistelmät. Valitsemalla tukikerroksen ra- 25 kenne joustavaksi ja/tai kokoonpuristuvaksi saadaan nippitelan 4 muodosta-i’ : maa korkeamman paineen aluetta levitettyä olennaisesti kokoonpuristumat- tomaan hihnaan verrattuna. Lisäksi tukikerros vaimentaa värähtelyjä ja pa-• rantaa siten hihnan ohjattavuutta.2, the belt 2 comprises a metal outer layer 10 for contact with the fibrous web W to be treated and a metal layer. a support layer 11 attached to the inner surface of the web, preferably selected; from the following group: rubber, polyurethane, composite material, felt, aramid (e.g. kevlar®) or combinations thereof. By selecting the structure of the support layer as flexible and / or compressible, the area of pressure greater than the shape of the nip roll 4 is applied over a substantially uncompressed belt. In addition, the support layer dampens vibrations and thus improves belt control.

. 1: . 30 Kuviossa 3 on esitetty hihnan 2 eräs toinen suoritusmuotoesimerkki, jossa t · :·.·. tukikerroksen 11 sisäpintaan on kiinnitetty toinen metallihihnakerros 12, joka on edullisesti paksumpi kuin ulkopintakerros 10. Ulkopintakerroksen 11 pak- 113881 4 suus on edullisesti alueessa n. 0,1 - 0, 3 mm ja sisempi metallikerros 12 voi olla esimerkiksi alueessa n. 0,3 - 1 mm. Tukikerros 11 on edullisesti alueessa n. 3 - 10 mm.. 1:. Figure 3 shows another exemplary embodiment of belt 2, wherein t ·: ·. a second metal belt layer 12 is attached to the inner surface of the support layer 11, which is preferably thicker than the outer surface layer 10. The outer surface layer 11 preferably has a thickness of about 0.1-0.3 mm and the inner metal layer 12 can be e.g. - 1 mm. The support layer 11 is preferably in the range of about 3 to 10 mm.

Kuvion 1 mukaisessa käsittelylaitteessa nippitelana 4 on taipumakompensoitu 5 tela. Viitenumerolla 6 on esitetty kuumennuselimiä, kuten esimerkiksi induk-tiokuumennin, infrapunasäteilijä, kaasupoltin tai kapasitiivinen kuumennin. Keksinnön mukaisessa hihnaratkaisussa voidaan käyttää korotettuja lämpötiloja, esimerkiksi yli n. 100°C:sta yli n. 200°C:een ja jopa noin 400°C:een asti riippuen sovelluskohteesta. Korotettu lämpötila yhdessä pitkän vaikutusajan 10 ja laajan paineensäätömahdollisuuden kanssa tuottaa hyvän kalanterointitu-loksen niin suurilla kuin pienillä nopeuksilla, esim. nopeuksilla 100 m/min -4000 m/min. 1 <1, the nip roll 4 has a deflection compensated roll 5. 6 denotes heating elements such as an induction heater, an infrared radiator, a gas burner or a capacitive heater. Elevated temperatures can be used in the belt solution of the invention, for example from above about 100 ° C to about 200 ° C and up to about 400 ° C, depending on the application. The elevated temperature coupled with the long action time 10 and the wide range of pressure control options provide a good calendering result at both high and low speeds, e.g., 100 m / min to 4000 m / min. 1 <

Claims

A strip for a fibrous web treatment device, the treatment device comprising at least one band passage (2) rotated around a guide member (3), outside of which band passage is provided at least one abutting member (5) forming the band surface, such that between the band (2) and the abutment means (5), a treatment area (N) for the web is formed, through which the web to be treated is guided, characterized in that the band of the tape run has a layer construction with an outer layer (10) of metal. , which is intended for contact with the fibrous web (W) to be treated, and at least one support layer (11) attached to the inner surface of the metal layer of flexible and / or compressible material.

2. A strip as claimed in claim 1, characterized in that the support layer is two or more to the number attached to each other and the inner surface of the metal layer (10) to an integral band structure.

3. A strip according to claim 1 or 2, characterized in that a second metal layer (12) is attached to the inner surface of the inner support layer. 20

4. A strip as claimed in any one of claims 1-3, characterized in that the support layer (11) is a heat insulating material.

Band according to any of the preceding claims, characterized in that; v. The outer metal layer (10) has a thickness within the range of about. 0.1 - approx. 0.3 ·· ·. mm.

6. A strip as claimed in any preceding claim, characterized in that: the support layer (s) (11) is selected from the group: rubber, polyurethane, composite material, felt, aramid or their combinations. 1 * i 8 113881

A method of treating a fiber belt with a processing device comprising at least one band passage (2) rotated around a guide member (3), outside of which a band race is arranged at least one contact means (5) forming with the band, such that between the band (2) and the stop means (5) a treatment area (N) for the web is created, through which the male to be treated is characterized, characterized in that in the method a band race band with a layer construction having a relatively thin layer is used. metal outer layer (10) intended for contact with the fibrous web (W) to be treated, and at least one support layer fixed to the inner surface of the metal layer | (11) of flexible and / or compressible material, in which process the relatively thin outer metal layer is heated for rapid transfer of heat to the strip, the surface of which is coated in a plastic state and thereby cooled rapidly, the polymers contained in the strip. transition from a plastic state to a glass state and the shape change becomes persistent. • »1 I t» t