FI88419C - Bk roller with heated jacket - Google Patents

Bk roller with heated jacket Download PDF

Info

Publication number
FI88419C
FI88419C FI901633A FI901633A FI88419C FI 88419 C FI88419 C FI 88419C FI 901633 A FI901633 A FI 901633A FI 901633 A FI901633 A FI 901633A FI 88419 C FI88419 C FI 88419C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
roller
roll
induction heating
sheath
heated
Prior art date
Application number
FI901633A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI88419B (en
FI901633A (en
FI901633A0 (en
Inventor
Juhani Niskanen
Original Assignee
Valmet Paper Machinery Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valmet Paper Machinery Inc filed Critical Valmet Paper Machinery Inc
Priority to FI901633A priority Critical patent/FI88419C/en
Publication of FI901633A0 publication Critical patent/FI901633A0/en
Publication of FI901633A publication Critical patent/FI901633A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI88419B publication Critical patent/FI88419B/en
Publication of FI88419C publication Critical patent/FI88419C/en

Links

Landscapes

  • Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Heating, Cooling, Or Curing Plastics Or The Like In General (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

8841 98841 9

Vaipaltaan lämmitetty tk-tela Bk-vals med uppvärmd mantelHeat-coated tk roll Bk-Vals med uppvärmd mantel

Keksinnön kohteena on vaipaltaan lämmitetty tk-tela, joka käsittää tela-akselin ja sen päälle pyöriväksi laakeroidun telavaipan, jonka tela-akselin ja telavaipan sisäpinnan välille on järjestetty sarja hydraulisesti tai vastaavasti kuormitettuja mäntä-sylinteriyhdistelmiä, joissa on liukukenkä tai -kengät, joilla on liukupinta telavaipan sisäpinnan kanssa ja joilla liukukengillä kompensoidaan tai säädetään tela-vaipan taipuman jakautumaa aksiaalisuunnassa, ja jonka tk-telan vaipan lämmittämiseksi sen yhteyteen on sovitettu sähkömagneettinen induk-tiokuumennusjärjestely, jonka toiminta perustuu telavaipassa herätettyjen pyörrevirtojen resistiiviseen kuumennusvaikutukseen.The invention relates to a jacket-heated tk roll comprising a roll shaft and a roll shell rotatably mounted thereon, a series of hydraulically or correspondingly loaded piston-cylinder assemblies having a sliding shoe or shoes having a sliding shoe or shoes arranged between the roll shaft and the inner surface of the roll shell. with the inner surface of the roll shell and with sliding shoes for compensating or adjusting the distribution of the deflection of the roll shell in the axial direction, and for heating the tk roll shell with an electromagnetic induction heating arrangement based on the resistive heating effect of eddy currents in the roll shell.

Vaippansa taipumalta ja lämpötilalta säädettäviä teloja tarvitaan ja käytetään paperikoneissa ja jälkikäsittelykoneissa esim. kalentereissa. Esim. superkalanterien telana käytetään lämmitettävää, ns. "kuumaa telaa", joka halutaan käytössä saada kuumaksi. Samalla tulisi telavaipan usein olla lämpötilaprofUliltaan säädettävä, yleensä mahdollisim-man tasalämpöiseksi, koska telavaipan lämpötilalla on huomattava merki-tys kalanterointitulokseen.Rollers that can be adjusted for the deflection and temperature of their casing are needed and used in paper machines and finishing machines, e.g. calendars. For example, a heated, so-called a "hot roll" that is desired to be used to get hot. At the same time, the temperature profile of the roll shell should often be adjustable, usually as uniform as possible, since the temperature of the roll shell has a significant effect on the calendering result.

Kun seuraavassa puhutaan tk-teloista, tarkoitetaan vaippansa taipumalta sekä säädettäviä että vain kompensoituja teloja.In the following, when we talk about tk rolls, we mean both adjustable and only compensated rollers from the deflection of the jacket.

' Ennestään tunnetaan useita erilaisia ratkaisuja tk-telojen lämmittä miseksi ja lämmön säätämiseksi. Esim. US-patentissa 4,679,286 on esi-r.'·· tetty tk-tela, jota myös lämmitetään telavaipan lämpötilan saamiseksi halutuksi. Tämän US-patentin mukaisella lämmityssysteemillä ei saada aikaan telavaipalle tasaista lämpötilaprofiilia, vaan profiilista tulee väistämättä vino siten, että lämpötila telan toisessa päässä on suurempi kuin vastakkaisessa päässä.'Several different solutions are already known for heating and controlling the heat of the TK rolls. For example, U.S. Patent 4,679,286 discloses a pre-fabricated tk roll which is also heated to obtain the desired roll shell temperature. The heating system of this U.S. patent does not provide a uniform temperature profile for the roll shell, but the profile inevitably becomes skewed so that the temperature at one end of the roll is higher than at the opposite end.

US-patentissa 4,282,639 tunnetaan ennestään eräs toisenlainen järjestely taipumakompensoidun telan lämmittämiseksi, jota telaa lämmitetään 2 8 8 4 Ί 9 suihkuttamalla kuumennettua öljyä suuttimista vasten telavaipan sisäpintaa. Tämän US-patentin mukaisessa ratkaisussa ei kuitenkaan ole otettu huomioon sitä, että kuumennettua öljyä telavaipan pintaan suihkuttamalla telavaipan ulkopinnan lämpötilaprofiili ei pysy tasaisena, koska lämpöä johtuu telavaipasta pois telan yli kulkevan rainan välityksellä, joka raina on aina leveydeltään telaa pienempi. Näin ollen telavaipan päätyalueilla, joista lämpöä ei vastaavalla tavalla johdu pois, on lämpötila vaipan keklaluetta huomattavasti korkeampi.U.S. Pat. No. 4,282,639 discloses another arrangement for heating a deflection-compensated roll, which roll is heated by spraying heated oil from nozzles against the inner surface of the roll shell. However, the solution of this U.S. patent does not take into account that spraying heated oil onto the surface of the roll shell does not keep the temperature profile of the outer surface of the roll shell constant because heat is dissipated from the roll shell by a web passing over the roll. Thus, in the end regions of the roll shell, from which no heat is dissipated in a corresponding manner, the temperature is considerably higher than that of the shell shell.

öljylämmitettyjen telojen lisähaittana on se, että jos tahdotaan saada öljy telan sisälle n. 200°C:ssa, joudutaan öljyä syöttämään esim. n. 2000 1/min. lämpötilassa T - 220°C. Eräissä tapauksissa tk-tela on saatava vielä edellä esitettyä kuumemmaksi, mutta tunnetut öljyt eivät yleensä kestä edellä mainittua korkeampaa lämpötilaa.An additional disadvantage of oil-heated rollers is that if you want to get oil inside the roll at about 200 ° C, you have to feed oil, for example, at about 2000 1 / min. at a temperature of T - 220 ° C. In some cases, the tk roll must be made even hotter than described above, but known oils generally cannot withstand the higher temperature mentioned above.

Ennestään tunnetaan esim. EP-hakemuksesta 159,337 ja US-patentista 4,823,688 sellaisia sähköllä induktiokuumennettuja teloja, joiden kuu-mennuslaitteet sijoitetaan telavaipan ulkopuolelle. Näillä tunnetuilla laitteilla telavaipan lämpötilatasoa ja lämpötilaprofiilia voidaan aksiaalisuunnassa säätää esim. käyttämällä useita rinnakkaisia induk-tiokela-magneettikenkäyhdistelmiä, joihin syötettävän sähkön taajuutta ja/tai virtaa säädetään ja/tai joiden magneettikenklen ilmarakoa tela-vaipan ulkopintaan nähden tai ilmapuhalluksia säädetään. Näissä tunnetuissa laitteissa käytetään varsin suuria taajuuksia, yleensä yli 20 kHz:n taajuutta, jotta kuumennusvaikutus voidaan keskittää telavaipan ulkopintakerrokseen.It is already known, for example, from EP application 159,337 and U.S. patent 4,823,688 for electrically induction heated rolls, the heating devices of which are arranged outside the roll shell. With these known devices, the temperature level and temperature profile of the roll jacket can be adjusted axially, e.g. by using several parallel induction coil-magnetic shoe combinations to which the frequency and / or current of the supplied electricity is controlled and / or whose magnetic shoe air gap is adjusted to the outer surface of the roll. These known devices use quite high frequencies, usually above 20 kHz, in order to concentrate the heating effect on the outer surface layer of the roll shell.

Ennestään tunnetaan myös sisältäpäin induktlokuumennettu ns. "Tokuden”-tela, jonka telavaipan sisällä on käämi akselin ja vaipan välissä, mutta tätä tunnettua telaa ei ole toteutettu tk-telana.An internally inductively heated so-called A “Tokuden” roll having a coil inside the roll shell between the shaft and the shell, but this known roll is not implemented as a tk roll.

Ennestään tunnetaan myös sellaisia sisältäpäin lämmitettyjä teloja, joiden sisällä on elävä tuli. Tällaisen telan käyttö ja säätö on hankalaa .Internally heated rollers with a live fire inside are also known. The use and adjustment of such a roller is cumbersome.

3 884193,88419

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on saada aikaan uusia ratkaisuja edellä kosketeltuihin ongelmiin.It is an object of the present invention to provide new solutions to the problems discussed above.

Keksinnön lisätarkoituksena on aikaansaada sellainen lämmitetty tk-tela, jossa lämmityksen hyötysuhde on suuri.It is a further object of the invention to provide a heated tk roll in which the heating efficiency is high.

Keksinnön lisätarkoituksena on aikaansaada sellainen tk-tela, johon johdettavan lämmitysöljyn, jos sitä on yleensä tarpeen käyttää, maksimilämpötilaa ja -määrää voidaan entisestään pienentää.It is a further object of the invention to provide a tk roll into which the maximum temperature and amount of heating oil to be fed, if it is generally necessary, can be further reduced.

Keksinnön lisätarkoituksena on aikaansaada sellainen tk-tela, jonka lämmitysleveys on rajoitettavissa vain tk-telalla käsiteltävän rainan leveydelle niin, etteivät telavaipan päätyalueet haitallisesti kuumene.It is a further object of the invention to provide a tk roll whose heating width is limited only to the width of the web to be treated by the tk roll so that the end regions of the roll shell are not adversely heated.

Keksinnön lisätarkoituksena on aikaansaada sellainen tk-tela, jossa vaipan lämpötilatason säädön lisäksi lämpötilaprofilointi on tarvittaessa mahdollista suhteellisen jyrkästikin.It is a further object of the invention to provide such a tk roll in which, in addition to adjusting the temperature level of the jacket, temperature profiling is possible relatively steeply if necessary.

Keksinnön ei-välttämättömänä lisätarkoituksena on aikaansaada sellainen lämmitetty tk-tela, jossa taipumasäätölaitteet ja lämmityslaitteet voidaan integroida yhteen uudella synergisellä tavalla.A non-essential further object of the invention is to provide a heated tk roll in which the deflection control devices and the heating devices can be integrated together in a new synergistic way.

Keksinnön lisätarkoituksena on aikaansaada sellainen tk-tela, jonka : : : lämmityslaitteet voidaan sijoittaa niin, etteivät ne häiritse muiden laitteiden sijoitusta ja toimintaa.It is a further object of the invention to provide a tk roll in which heating devices can be positioned so as not to interfere with the placement and operation of other devices.

Edellä esitettyihin ja myöhemmin selviäviin päämääriin pääsemiseksi keksinnölle on pääasiallisesti tunnusomaista se, että mainittu induk-. . tiokuumennusjärjestely on sovitettu tk-telan vaipan sisälle sen sisä- pinnan yhteyteen.In order to achieve the above and later objects, the invention is mainly characterized in that said induction. . the heating arrangement is arranged inside the shell of the tk roll in connection with its inner surface.

: : Keksinnön mukaisesti induktiokuumennuslaite sijoitetaan tk-telan sylin- terivaipan sisälle ja kiinnitetään tk-telan stationääriselle akselille ja/tai järjestetään uudella synergisellä tavalla tk-telan liukukenkiin.According to the invention, the induction heating device is placed inside the cylindrical shell of the tk roll and fixed to the stationary shaft of the tk roll and / or arranged in a new synergistic way on the sliding shoes of the tk roll.

4 B84194 B8419

Keksinnön mukaisessa tk-telassa käytetään induktiokuumennuksen magne-tointivirralla verraten alhaista taajuutta, sopivimmin verkkotajuutta (50 Hz;60 Hz), jolloin resistiivisen induktiokuumennusvaikutuksen tun-keutumissyvyys saadaan riittävän suureksi ja ulottumaan telavaipan olennaisesti koko vahvuudelle.The tk roll according to the invention uses a relatively low frequency, preferably a mains frequency (50 Hz; 60 Hz), with an induction heating magnetizing current, whereby the penetration depth of the resistive induction heating effect is made sufficiently large and extends over substantially the entire thickness of the roll shell.

Edullisimmin keksinnön mukaisessa laitteessa induktiokela tai -kelat ja niiden yhteydessä olevat magneettisesti hyvin johtavat ferriittiosat tai vastaavat sijoitetaan tk-telan liukukenkien yhteyteen, jolloin ferriittiosien ilmavälit telavaipan sisäpintaan nähden saadaan pysymään tk-telan vaipan taipuessakin vakiollisina.Most preferably, in the device according to the invention, the induction coil or coils and the magnetically conductive ferrite parts or the like connected thereto are placed in connection with the sliding shoes of the tk roll, whereby the air gaps of the ferrite parts with respect to the inner surface of the roll shell are kept constant.

Keksinnön mukaisessa lämmitetyssä tk-telassa voidaan tarvittaessa käyttää lämpötilaprofilointia, joka voidaan toteuttaa joko käyttämällä erillisiä magneettisydämiä ja/tai magnetointikeloja, joihin voidaan johtaa erikseen säädettävät sähkövirrat ja/tai taajuudet. Myös magneet-tikenkien ilmavälit voidaan järjestää säädettäviksi.If necessary, temperature profiling can be used in the heated tk roll according to the invention, which can be implemented either by using separate magnetic cores and / or excitation coils, to which separately adjustable electric currents and / or frequencies can be applied. The air gaps of the magnetic shoes can also be arranged to be adjustable.

Keksinnössä voidaan tk-telan vaipan lämpötilatasoa ja tarvittaessa lämpötilaprofiilia säätää edullisesti sähköisesti ja säätö voidaan edullisesti integroida tk-telan taipuman säätöön. Tämä on merkityksellistä sen vuoksi, että tk-telan vaipan sekä lämpötila että taipumamuoto vaikuttavat tk-telan yhteyteen muodostetun nipin esim. puristinnipin tai kalanteroimisnipin viivapaineprofiiliin.In the invention, the temperature level and, if necessary, the temperature profile of the jacket of the tk roll can preferably be adjusted electrically, and the control can advantageously be integrated in the control of the deflection of the tk roll. This is important because both the temperature and the bending shape of the tk roll jacket affect the line pressure profile of the nip formed in connection with the tk roll, e.g. the press nip or the calendering nip.

Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti viittaamalla oheisen piirustuksen kuvioissa esitettyyn keksinnön eräisiin sovellus-esimerkkeihin, joiden yksityiskohtiin keksintöä ei ole rajoitettu.In the following, the invention will be described in detail with reference to some application examples of the invention shown in the figures of the accompanying drawing, to the details of which the invention is not limited.

Kuvio 1 esittää pystypoikkileikkausta keksinnön mukaisesta induktiokuu-mennetusta tk-telasta, jonka induktiokuumennuslaite on sijoitettu tk-telan keskiakselin sivulle erilliseksi tk-telan liukukenkiin nähden.Fig. 1 shows a vertical cross-section of an induction-heated tk roll according to the invention, the induction heating device of which is arranged on the side of the central axis of the tk roll separately from the sliding shoes of the tk roll.

Kuvio 2 esittää sellaista keksinnön toteutusta, jossa induktiokuumen-nuslaitteet on sijoitettu tk-telan liukukenkien yhteyteen.Figure 2 shows an embodiment of the invention in which the induction heating devices are arranged in connection with the sliding shoes of the tk roll.

5 B 8 41 95 B 8 41 9

Kuvio 3 esittää kaaviollisesti järjestelyä, jolla tk-telan lämpötila-profiilia voidaan säätää.Figure 3 schematically shows an arrangement with which the temperature profile of the tk roll can be adjusted.

Kuvio 4 esittää samaa kuin kuvio 3 eräästä toisesta lämpötilaprofiloin-tiratkaisusta.Figure 4 shows the same as Figure 3 of another temperature profiling solution.

Kuvion 1 mukaisesti tk-tela 10 käsittää vaipan 10a, jossa on sileä ulkopinta 10' ja sileä sisäpinta 10”. Vaipan 10a sisätilaan 16 on sijoitettu massiivinen tela-akseli 15. Tilaan 16 johdetaan tarvittaessa sinänsä tunnetusti lämmitysöljyä telavaipan peruslämmityksen aikaansaamiseksi .According to Figure 1, the tk roll 10 comprises a jacket 10a with a smooth outer surface 10 'and a smooth inner surface 10'. A solid roll shaft 15 is placed in the interior space 16 of the shell 10a. If necessary, heating oil is introduced into the space 16 in a manner known per se in order to provide basic heating of the roll shell.

Tk-telassa on sinänsä tunnetusti sarja sylinteriporauksia 21, joihin on sijoitettu männät 23. Mäntien yhteydessä on liukukengät 25, joissa on hydrauliset voiteluainekammiot 26, joihin johdetaan paineväliainetta sylinteritiloista 21 porausten 24 kautta. Kengissä 25 on otsapinnat 27, jotka liukuvat vaipan 10a sisäpintaa 10" pitkin. Mäntiä 23 ja niihin kiinnitettyjä liukukenkiä 25 on useita telan aksiaalisuunnassa ja eri sylintereihin 21 voidaan johtaa säädetty paine sinänsä tunnetusti tk-telan vaipan taipuman kompensointia ja säätöä varten.As is known per se, the Tk roll has a series of cylinder bores 21 in which pistons 23 are arranged. In connection with the pistons there are sliding shoes 25 with hydraulic lubricant chambers 26 to which pressure medium is introduced from the cylinder spaces 21 through bores 24. The shoes 25 have end faces 27 which slide along the inner surface 10 "of the jacket 10a. There are a plurality of pistons 23 and sliding shoes 25 attached thereto in the axial direction of the roll, and a different pressure can be applied to different cylinders 21 to compensate and adjust the tk roll jacket deflection.

Kuvion 1 mukaisesti tk-telan keskiakselin 15 toiselle sivulle on sijoi-] ‘ · tettu koko tela-akselin pituudelle ulottuva magneettikenkälaite tai : : : sarja magneettikenkälaitteita 20, joissa on magnetointisydän ja magne- tointikela tai -kelat 30. Magnetointisydämen otsapinnalla on pieni ilmaväli V telavaipan 10a sisäpinnan 10" kanssa. Kun kelaan 30 tai kelojen 30 sarjaan johdetaan esim. 50 Hz:n magnetointivirta, syntyy telavaipassa 10a resistiivinen, pyörrevirtoihin perustuva induktiokuu-. . mennusvaikutus. Näin ollen telavaippa 10a lämpenee. Kun magnetointivir- ; ' ran taajuus on tarpeeksi pieni esim. 50 Hz, saadaan induktiokuumennus- vaikutus ulottumaan telavaipan 10a olennaisesti koko vahvuudelle.According to Fig. 1, a magnetic shoe device extending over the entire length of the roll axis or a series of magnetic shoe devices 20 with a magnetizing core and a magnetizing coil or coils 30 is arranged on one side of the central axis 15 of the tk roll. with the inner surface 10 "of the roll shell 10a. When a magnetizing current of e.g. 50 Hz is applied to the coil 30 or a series of coils 30, a resistive heating effect based on eddy currents is generated in the roll shell 10a. Thus, the roll shell 10a heats up. small enough, e.g. 50 Hz, to cause the induction heating effect to extend over substantially the entire thickness of the roll shell 10a.

;*'*· Kuvioissa 3 ja 4 kaaviollisesti esitetty tk-tela 10 käsittää pyörivät päädyt 11 ja stationääriset akselitapit 12, joiden välityksellä tela 10 on laakeroitu laakereilla 13 kannattimiensa ja runkorakenteiden yh-teyteen. Telan 10 pyörimiskeskiötä on merkitty pistekatkoviivalla K-K.; * '* · The tk roll 10 schematically shown in Figures 3 and 4 comprises rotating ends 11 and stationary shaft pins 12, by means of which the roll 10 is mounted by bearings 13 in connection with its supports and frame structures. The center of rotation of the roll 10 is marked with a dotted line K-K.

6 884196,88419

Telavalpan 10a sisälle johdetaan tarvittaessa lämmltysöljyä sinänsä tunnetuilla laitteilla, jolta el ole esitetty. Telavaippaa 10a kuumennetaan myöhemmin selostettavilla induktiokuumennuslaitteilla ja tarvittaessa lisäksi öljynklerrolla tai vastaavalla vällalnevlrtauksella.If necessary, heating oil is introduced into the roller flange 10a by means of devices known per se, from which el is not shown. The roll shell 10a is heated by induction heating devices to be described later and, if necessary, additionally by an oil layer or a similar intermediate flow.

Tela 10 on järjestetty keksinnön mukaisesti Induktllvlsesti ja sdhkö-magneettisestl pyörrevirroilla resistiivisesti kuumennettavaksi siten, että telan 10 vaipan 10a lämpötilaa tämän kuumennuksen ansioista nostetaan huomattavan korkealle. Induktiivisen paikalliskuumennuksen toteuttamiseksi telan 10 sisälle sen aksiaalisuuntaan samaan vaakarivlin on järjestetty magneettisydämen osasydämiä 20lt 202...20N. Nämä osasydämet 20h_! muodostavat magneettikenkälaitteen 20, johon kuuluu lisäksi magne-toimiskela 30 tai kullakin osasydämellä oma kelansa 301...30H (kuvio 3). Induktiivinen kuumennus suoritetaan kosketuksettomasti niin, että magneto lnti sydämen ja telan 10 sisäpinnan 10' väliin jää pieni rako V, jonka kautta magnetointisyddmen magneettivuot sulkeutuvat telan 10 vaipan 10a kautta aiheuttaen siinä resistiivisen kuumennusvaikutuksen.According to the invention, the roll 10 is arranged to be resistively heated inductively and electrically-magnetically by eddy currents so that the temperature of the jacket 10a of the roll 10 is raised considerably high as a result of this heating. In order to implement inductive local heating inside the roll 10 in its axial direction in the same horizontal row, sub-cores 20lt 202 ... 20N of the magnetic core are arranged. These partial hearts 20h_! form a magnetic shoe device 20, which further includes a magnetic actuator coil 30 or each coil 301 ... 30H with its own coil (Fig. 3). The inductive heating is performed non-contact so that a small gap V is left between the magnet core and the inner surface 10 'of the roll 10, through which the magnetic fluxes of the magnetizing core close through the sheath 10a of the roll 10, causing a resistive heating effect.

Kuviossa 3 on esitetty kullakin osasydämellä 201...20H oma magnetoimis-kelansa 301...307. Toinen vaihtoehtoinen keksinnön sovellutusmuoto on kuvion 4 mukainen, jossa kaikilla osasydämillä 201...20H (N - 16) on yhteinen magnetoimiskela 30.Figure 3 shows each sub-core 201 ... 20H with its own excitation coil 301 ... 307. Another alternative embodiment of the invention is according to Figure 4, in which all sub-cores 201 ... 20H (N-16) have a common magnetizing coil 30.

Keksinnön erään vaihtoehtoisen sovellutusmuodon mukaisesti kukin osa-sydön erikseen on järjestetty siirrettäviksi telan 10 radiaalitasossa magnetointisyddmen aktiivisen raon suuruuden ja samalla kuumennusvaik-tuksen säätämistä varten. Osasydänten siirtäminen voidaan järjestää erilaisilla mekanismeilla. Mainitut raot voivat yleensä vaihdella esim. välillä 1...100 mm. Rakojen mekaanisten säätölaitteiden osalta, joiden rakennetta tässä yhteydessä ei ole esitetty, viitataan hakijan em. Fl-patenttlin n:o 73260.According to an alternative embodiment of the invention, each sub-core is individually arranged to be displaceable in the radial plane of the roll 10 in order to adjust the size of the active gap of the excitation core and at the same time the heating effect. The transfer of the sub-cores can be arranged by various mechanisms. Said slits can generally vary, for example, between 1 ... 100 mm. With regard to mechanical gap adjustment devices, the structure of which is not shown in this connection, reference is made to the applicant's F1 patent No. 73260.

Keksinnön sähköteknisen taustan osalta todetaan seuraavaa. Kun sähköä johtavaan materiaaliin järjestetään muuttuva magneettikenttä, materiaalissa tunnetusti syntyy pyörrevirta- ja hysteresishäviöita ja materiaa- 7 H 8 419 li lämpenee. Pyörrevirtojen teho (P) riippuu magneettikentän voimakkuudesta (B) ja magneettikentän muuttumistaajuudesta (f) seuraavasti P - B2 · f2 (1)With respect to the electrotechnical background of the invention, the following is stated. When a variable magnetic field is provided in an electrically conductive material, eddy current and hysteresis losses are known to occur in the material and the material is heated. The power of eddy currents (P) depends on the strength of the magnetic field (B) and the frequency of change of the magnetic field (f) as follows P - B2 · f2 (1)

Telalla 30 synnytetty vaihteleva magneettikenttä sulkeutuu laitteen 20 rautasydämen otsapinnan ja raon V välitse telan 10 vaipan 10a kautta. Tämä magneettikenttä indusoi telavaippaan 10a pyörrevirtoja, jotka telavaipan 10a suuren resistanssin vuoksi synnyttävät lämpöä. Vaippaan 10a indusoituvien pyörrrevirtojen jakautuminen telan 10 säteen suunnassa x noudattaa lakia I* - Ι0β·χΛΙ (2)The variable magnetic field generated by the roll 30 is closed between the end face of the iron core of the device 20 and the slot V through the sheath 10a of the roll 10. This magnetic field induces eddy currents in the roll shell 10a which, due to the high resistance of the roll shell 10a, generate heat. Distribution of eddy currents induced in the jacket 10a in the radial direction x of the roll 10 follows the law I * - Ι0β · χΛΙ (2)

Ix on virtatiheys syvyydellä x telavaipan 10a sisäpinnasta 10" laskien, I0 virrantiheys vaipan 10a sisäpinnalla 10" ja S tunkeutumissyvyys. Tunkeutumissyvyydeksi on määritelty syvyys, jossa virtatiheys on laskenut 1/e-osaan pinnan virtatiheydestä Ic. Tunkeutumissyvyydellä saadaan lauseke i Λ ιο7ρ ;‘v «--\— — o) -*·*: 2π ' ίμ fis ____ p on aineen ominaisresistanssi, f magnetoimisvirran taajuus ja μ aineen suhteellinen permeabiliteetti.Ix is the current density at depth x from the inner surface 10 "of the roll shell 10a, I0 is the current density at the inner surface 10" of the shell 10a and S is the penetration depth. The penetration depth is defined as the depth at which the current density has dropped to 1 / e of the surface current density Ic. The penetration depth gives the expression i Λ ιο7ρ; ‘v« - \ - - o) - * · *: 2π 'ίμ fis ____ p is the resistivity of the substance, f is the frequency of the excitation current and μ is the relative permeability of the substance.

Lauseke osoittaa, että taajuuden kasvaessa tunkeutumissyvyys pienenee. Terästä kuumennettaessa sekä sähkönjohtavuus että permeabiliteetti pienenevät lämpötilan kasvaessa.The expression shows that as the frequency increases, the penetration depth decreases. When steel is heated, both electrical conductivity and permeability decrease as the temperature increases.

: Keksinnössä käytetään yleensä lämmitystehoja, jotka ovat luokkaa 300- 700 kW, sopivimmin n. 500 kW. Kuten tunnettua mitä pienempi rako V • (kuvio 1) on, sitä suurempi osa kelan 30 kautta laitteeseen johdetusta • " sähkötehosta siirtyy kuumennettavan telan vaippaan 10.: The invention generally uses heating powers in the range of 300-700 kW, preferably about 500 kW. As is known, the smaller the gap V • (Fig. 1), the larger part of the electrical power supplied to the device through the coil 30 is transferred to the jacket 10 of the roll to be heated.

8 384198 38419

Kuvion 2 mukaisesti magnetointikenkien ja telavaipan 10a taipumakompen-soinnissa käytettyjen hydraulisesti kuormitettujen kenkien 35 rakenne on synergisesti integroitu yhteen. Kuviossa 2 on esitetty induktiivi-sesti sisäpuolisesti kuumennettu tk-tela 10 muodostamassa nipin N vas-tatelan 50 kanssa. Nipin N kautta kulkee raina W, joka on esim. nipis-sä N kalanteroitava paperi. Telat 10 ja 50 kuuluvat osana kalanterite-lapinoon, jossa on useita päällekkäisiä kalanteriteloja sinänsä tunnetusti järjestettyinä.According to Fig. 2, the structure of the magnetizing shoes and the hydraulically loaded shoes 35 used in the deflection compensation of the roll shell 10a are synergistically integrated. Figure 2 shows an inductively internally heated tk roll 10 forming a nip N with a counter roll 50. A web W passes through the nip N, which is, for example, paper to be calendered in the nip N. The rollers 10 and 50 form part of a calender roll with a plurality of overlapping calender rolls arranged per se.

Yhdistettyyn liukukenkä-magneettikenkäjärjestelyyn kuuluu puristuskenkä 35, joka sopivimmin ulottuu rainan W koko leveydelle. Kenkään 35 on yhdistetty sarja kuormitusmdntiä 33, jotka on sovitettu kuormitussylin-tereihin 31. Kuormitussylintereihin 31 johdetaan paineväliaine putkien 32 kautta painelähteestä (ei esitetty). Sylinterien 31 painetilasta on johdettu poraus 34 kengän 35 läpi. Poraus 34 aukeaa kengän 35 keskimmäisen otsapinnan 37 kohdalta painetiloihin 36, joita rajoittavat kengän 35 etu- ja takareunalla sekä kengän reunoilla otsapinnat 37. Johtamalla eri sylintereihin 31 eri paine, voidaan vaipan 10a teipumaa telan 10 aksiaalisuunnassa säätää.The combined slipper-magnetic shoe arrangement includes a press shoe 35, which preferably extends over the entire width of the web W. The shoe 35 is connected to a series of load cells 33 which are fitted to the load cylinders 31. A pressure medium is supplied to the load cylinders 31 via pipes 32 from a pressure source (not shown). A bore 34 is passed through the shoe 35 from the pressure space of the cylinders 31. The bore 34 opens at the central end face 37 of the shoe 35 into pressure spaces 36 bounded by the end faces 37 at the front and rear edges of the shoe 35 and at the edges of the shoe. By applying different pressure to the different cylinders 31, the tape 10a can be adjusted axially.

Kuvion 2 mukaisesti painetilojen 36 yhteyteen on järjestetty induk-tiokuumennuksen magneettikenkälaitteen magneettikenkäsydämeksi 38 fer-riittiosat, jotka muodostuvat painetilojen pohjatasoja vastassa olevista osista 38c ja kiinteistä sisäosista 38b ja säädettävistä reunaosista 38a. Osien 38a ilmaraot V telavaipan 10a sisäpintaan 10" nähden on järjestetty säädettäviksi. Ferriittiosien 38c yläpinnalle on kiinnitetty eristekappale 41, jonka päällä on esim. kuparia oleva magneettikela 40, jossa on yksi tai useampia kierroksia. Kelassa 40 on tarpeellinen , määräkierroksia, ja kela voi koostua kupariliuskoista. Kelaa syötetään muuntajan kautta vaihtosähköverkosta esim. 50 Hz:n tai 60 Hz:n taajuudella.According to Fig. 2, ferrite parts are formed in connection with the pressure chambers 36 as the magnetic shoe core 38 of the induction heating magnetic shoe device, consisting of portions 38c and fixed inner portions 38b and adjustable edge portions 38a opposite the bottom planes of the pressure states. The air gaps V of the portions 38a with respect to the inner surface 10 "of the roll shell 10a are arranged to be adjustable. An insulating body 41 is attached to the upper surface of the ferrite portions 38c, on which a copper coil 40 with one or more turns is attached. The coil 40 has necessary turns and may The coil is supplied via a transformer from the AC mains at a frequency of, for example, 50 Hz or 60 Hz.

Kuvion 2 mukaisesti magneettisydämen ferriittiosat 38a on järjestetty säädettäväksi niin, että niiden rakoväli V telan vaipan 10a sisäpintaan 10" nähden on asetettavissa. Magneettisydän 38 muodostuu useista rinnakkaisista sydänosista, joita kutakin erikseen säädetään askelmootto- 9 38419 rilla 42. Askelmoottorit 42 ovat kiinnitetyt kannattimilla 43 puristus-kenkään 35. Askelmoottoreissa 42 on akselit, jotka käyttävät säätömutt-teria tai karaa, joka on kohdassa 44 kiinnitetty säädettäviin ferriit-tiosiin 38a. Rakoja V askelmoottoreilla 42 säätämällä voidaan hallita telan 10 aksiaalisuunnassa sitä magnettivuon tiheyden jakaumaa, jonka perusteella telan 10 vaipan 10a syntyy induktiivinen kuumennusvaikutus, jolla saadaan juuri tavoiteltu lämpötilaprofiili L telavaippaan 10a.As shown in Figure 2, the ferrite portions 38a of the magnetic core are arranged to be adjustable so that their gap V with respect to the inner surface 10 "of the roll shell 10a is adjustable. The magnetic core 38 consists of a plurality of parallel core portions each individually controlled by -shoe 35. The stepper motors 42 have shafts using an adjusting nut or mandrel attached to the adjustable ferrite sections 38a at 44. By adjusting the slots V with the stepper motors 42, the magnetic flux density distribution in the axial direction of the roll 10 can be controlled to produce the roll 10 sheath 10a an inductive heating effect to obtain the just-desired temperature profile L on the roll shell 10a.

Tarvittaessa voidaan kuvion 2 mukaisessa telassa 10 sen vaipan 10a ja keskiakselin 15 välisen tilan 16 kautta johtaa lämmitysöljyä tai muuta väliainetta peruslämmityksen aikaansaamiseksi. Myös sellainen keksinnön toteutusvariaatio on mahdollista, että käytetään sekä kuviossa 1 esitettyä keskiakselin 15 sivussa olevaa magnetointilaitetta 20 ja liuku-kenkiin 25 integroitua magnetointilaitetta. Tämä laiteyhdistelmä on edullisesti toteutettavissa siten, että kuvion mukaisella stationääri-sellä magnetointilaitteella suoritetaan telavaipan 10a lämpötilatason asetus ja liukukenkään tai -kenkiin 25 integroidulla laitteella magne-tointisydämen 38 rakovälejä V säätäen vaipan 10a lämpötilan tarkkuus-profilointi, joka keksinnön ansiosta on myös toteutettavissa riittävän jyrkästi.If necessary, heating oil or other medium can be introduced in the roll 10 according to Fig. 2 through the space 16 between its jacket 10a and the central shaft 15 in order to provide basic heating. It is also possible for such an embodiment of the invention to use both the excitation device 20 on the side of the central shaft 15 shown in Fig. 1 and the excitation device integrated in the sliding shoes 25. This device combination is preferably implemented in such a way that the stationary excitation device according to the figure sets the temperature level of the roll jacket 10a and the device integrated in the slipper or shoes 25 adjusts the gap gaps V of the magnetizing core 38.

Seuraavassa esitetään patenttivaatimukset, joiden määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa keksinnön eri yksityiskohdat voivat vaihdella ja poiketa edellä vain esimerkinomaisesti esitetystä.The following claims set forth within the scope of the inventive idea, the various details of the invention may vary and differ from those set forth above by way of example only.

Claims (11)

1. Bk-vals (10) med uppvärmd mantel (10a), som innefattar en valsaxel (15) och en valsmantel (10a) som lagrats roterbart ovanpA denna, varvid man mellan valsaxeln (15) och den lnre ytan (10") av valsmanteln (10a) anordnat en serle hydrauliskt eller pA annat sAtt belastade kolv-cylin-derkomblnatloner (22,23), dAr det flnns en eller flera glidskor (25), som har en glidyta (27) med den inre ytan (10") av valsmanteln (10a) och med vilka glidskor (25) man kompenserar eller reglerar fördelningen av böjningen av valsmanteln (10a) i axialriktningen, och för att vArma upp mäntein (10a) av bk-valsen (10) har man i förbindelse med denna anordnat ett elektromagnetiskt induktionsupphettningsarrangemang (20,30;35,38,40), vars funktion baserar sig pA den resistiva upphett-ningseffekten av virvelströmmarna som alstrats i valsmanteln (10a), kännetecknad dArav, att nAmnda induktionsupphettningsarran-gemang (20,30;35,38,40) Ar anordnad innanför mäntein (10a) av bk-valsen (10) i förbindelse med dess inre yta (10").1. Bk roller (10) with heated jacket (10a) comprising a roller shaft (15) and a roller shaft (10a) rotatably mounted on top thereof, between the roller shaft (15) and the lower surface (10 ") of the roller sheath (10a) is provided with a series of hydraulically or otherwise loaded piston-cylinder blending cylinders (22, 23), where there is one or more sliding shoes (25) having a sliding surface (27) with the inner surface (10 ") of the roller sheath (10a) and with which sliding shoes (25) one compensates or regulates the distribution of the bending of the roller sheath (10a) in the axial direction, and in order to heat men (10a) of the bk roller (10), an electromagnetic induction heating arrangement (20,30; 35,38,40), the function of which is based on the resistive heating effect of the eddy currents generated in the roller sheath (10a), characterized in that said induction heating arrangement (20,30; 38.40) Is arranged inside the male thread (10a) of the bk roller (10) in connection with its inner surface (10 "). 2. Bk-vals enligt patentkrav 1, kAnnetecknad dArav, att man i utrymmet (16) mellan valsmanteln (10a) och valsaxeln (15) leder vArmemedium, sAsom olja, med vilken valsmanteln (10a) vArms upp till-sammans med induktionsupphettningseffekten.2. Bk roller according to claim 1, characterized in that in the space (16) between the roller sheath (10a) and the roller shaft (15), heating medium, such as oil, is heated, with which the roller sheath (10a) is heated together with the induction heating effect. 3. Bk-vals enligt patentkrav 1 eller 2, kAnnetecknad dAr- -..: av, att induktionsupphettningsanordningarna Ar placerade i förbindelse . med glidskon (35) eller -skorna av bk-valsen (10) (figur 2).3. Bk roller according to claim 1 or 2, characterized in that the induction heating devices Ar are placed in communication. with the sliding shoe (35) or the shoes of the bk roller (10) (Figure 2). 4. Bk-vals enligt patentkrav 3, kAnnetecknad dArav, att induktionsupphettningsanordningarna innefattar magnetiskt vAlledande kArndelar sAsom ferritdelar (38) som anordnats i förbindelse med glidskon (35) eller -skorna, vilka har ett luftmellanrum (V) med den inre ytan (10") av valsmanteln (10a) och att det i förbindelse med nAmnda -*·*. ferritdelar (38) eller motsvarande magnetiskt ledande magnetkArndelar finns en magnetiseringsspole eller -spolar (40).4. Bk roll according to claim 3, characterized in that the induction heating devices comprise magnetically conductive core parts such as ferrite parts (38) arranged in connection with sliding shoes (35) or shoes, which have an air gap (V) with the inner surface (10). ) of the roller sheath (10a) and in connection with said - * · *. ferrite parts (38) or corresponding magnetically conductive magnetic core parts there is a magnetizing coil or coils (40). ... 5. Bk-vals enligt patentkrav 3 eller 4, kAnnetecknad 14 8 8 41 9 dirav, att nimnda magnetkirna (38) bestir av magnetiskt ledande kirnde-lar (38a,38b,38c) som placerats i utrymmena (36) för tryckvitska i glidskoma (35) och att liget pi itminstone en av de delar som bildar en springs (V) med den inre ytan (10") av valsmanteln (10) ir anordnat att kunna regleras med funktionsanordningar (42) för regiering av nivin pi induktionsupphettningseffekten och/eller fördelningen.... 5. Bk roll according to claim 3 or 4, characterized in that said magnetic beads (38) consist of magnetically conductive beads (38a, 38b, 38c) placed in the spaces (36) for printed white in the sliding foam (35) and the body of at least one of the parts forming a spring (V) with the inner surface (10 ") of the roller sheath (10) arranged to be controllable with functional devices (42) for controlling the level pi the induction heating effect and / or the distribution. 6. Bk-vals enligt nigot av patentkraven 1-5, kinneteck-n a d dirav, att magnetiseringsanordningen bestir av en magneti-seringskirna (20) som placerats utanför glidskoma eller -skon (25) och en magnetiseringsspole (30) i förbindelse med denna, varvid den frimre ytan av magnetiseringskirnan (20) bildar ett luftrum (V) med den inre ytan (10") av valsmanteln (10) (figur 1).6. Bk roller according to the nigot of claims 1-5, cheek marking according to the directive, that the magnetizing device consists of a magnetizing core (20) placed outside the sliding shoe or shoe (25) and a magnetizing coil (30) in connection with this , wherein the upper surface of the magnetization core (20) forms an air space (V) with the inner surface (10 ") of the roller sheath (10) (Figure 1). 7. Bk-vals enligt nigot av patentkraven 1-6, kinnetecknad dirav, att man för magnetiseringen vid induktionsupphettningen anvinder sig av en elström med nitfrekvens (50-60 Hz).7. Bk roll according to the nigot of claims 1-6, cheek-drawn dirav, that for the magnetization at the induction heating, an electric current with rivet frequency (50-60 Hz) is used. 8. Bk-vals enligt nigot av patentkraven 1-7, kinnetecknad dirav, att effekten som anvinds för induktionsupphettningen i bk-valsen (10) ir av klassen ca 300-700 kU, limpligast ca 500 kW.8. Bk roller according to the nigot of claims 1-7, chin-drawn dirav, that the power used for the induction heating in the bk roller (10) ir of the class about 300-700 kU, most adhesive about 500 kW. 9. Bk-vals enligt patentkrav 1 eller 2, kinnetecknad dirav, att fördelningen av induktionsupphettningen i axialriktningen av valsen regleras genom att anvinda sig av flera separata magnetiserings-kirnor, varvid en reglerbar Ström leds i de enskilda magnetiseringsspo-larna (30^30,,) och/eller att liget pi de enskilda magnetiseringskirnor-na och luftrummet i förhillande till den inre ytan (10") av valsmanteln (10a) som ska upphettas, anordnas att kunna regleras (figur 3).9. Bk roller according to claim 1 or 2, characterized in that the distribution of the induction heating in the axial direction of the roller is controlled by using several separate magnetization cores, whereby an adjustable current is conducted in the individual magnetization coils (30, 30, ,) and / or that the body of the individual magnetization cores and the air space in relation to the inner surface (10 ") of the roller sheath (10a) to be heated is arranged to be adjustable (FIG. 3). 10. Bk-vals enligt patentkrav 1 eller 2,kinnetecknad dirav, att induktionsupphettningsanordningen innefattar flera parallel-la magnetiseringskirnor (20x. . . 20M), som har en gemensam magnetiseringsspole (30) och att luftrummen (V) av nAmnda magnetiseringsspolar (201.H) ir anordnade att kunna regleras för regiering av den axiella fördelningen av induktionsupphettningseffekten. is 8841910. Bk roll according to claim 1 or 2, characterized in that the induction heating device comprises several parallel magnetization cores (20x. 20M) having a common magnetizing coil (30) and the air space (V) of said magnetizing coils (201). H) arranged to be adjustable for controlling the axial distribution of the induction heating effect. is 88419 11. Bk-vals enligt nAgot av patentkraven 1-10, känneteck-n a d dArav, att den invdndigt lnduktivt upphettade bk-valsen (10) fungerar son kalandervals, lAmpligast i en s.k. gradientkalander, vil-ken bk-vals (10) bildar ett kalandreringsnyp (9) med sin motvals (50), via vilket nyp (N) pappersbanan (W) som skall kalandreras har letts.11. Bk roller according to any one of claims 1-10, characterized in that the internally inductively heated bk roller (10) functions as a calender roller, most suitable in a so-called. gradient calender, the bk roll (10) forms a calendering nip (9) with its counter roll (50), through which nip (N) the paper web (W) to be calendered has been passed.
FI901633A 1990-03-30 1990-03-30 Bk roller with heated jacket FI88419C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI901633A FI88419C (en) 1990-03-30 1990-03-30 Bk roller with heated jacket

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI901633A FI88419C (en) 1990-03-30 1990-03-30 Bk roller with heated jacket
FI901633 1990-03-30

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI901633A0 FI901633A0 (en) 1990-03-30
FI901633A FI901633A (en) 1991-10-01
FI88419B FI88419B (en) 1993-01-29
FI88419C true FI88419C (en) 1993-05-10

Family

ID=8530182

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI901633A FI88419C (en) 1990-03-30 1990-03-30 Bk roller with heated jacket

Country Status (1)

Country Link
FI (1) FI88419C (en)

Also Published As

Publication number Publication date
FI88419B (en) 1993-01-29
FI901633A (en) 1991-10-01
FI901633A0 (en) 1990-03-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1219314A (en) Apparatus and method for eddy current heating a roll in a paper machine
EP0159337B2 (en) Method and device for electromagnetic heating of a roll, in particular of a calender roll, used in the manufacture of paper or of some other web-formed product
FI70358B (en) ELEKTROMAGNETISKT UPPHETTBAR VALS I SYNNERHET KALANDERVALS
EP2276885B1 (en) System, apparatus, and method for induction heating using flux-balanced induction heating workcoil
FI75890B (en) FOERFARANDE OCH ANORDNING I PRESSPARTIET I EN PAPPERSMASKIN FOER LOESGOERING AV BANAN FRAON YTAN AV EN PRESSVALS.
US4621177A (en) Inductor configuration for eddy current heating in the papermaking process
CA2290154C (en) Induction heating for thermal rollers
CA1172082A (en) Roll magnetically compensated and/or controlled of its deflection
FI58662B (en) VALS MED MAGNETISKT KOMPENSERAD OCH / ELLER REGLERAD BOEJNING
EP0277905B1 (en) Heating method for heating a calender roll
FI88419C (en) Bk roller with heated jacket
FI109713B (en) Method and apparatus for heating a roller
FI85521B (en) VALSPRESS FOERLAENGT NYP FOER EN PAPER MACHINE.
WO1997045686A1 (en) Continuous dryer with permanent magnets
FI109304B (en) Method and apparatus for heating the roll
FI73260B (en) FOERFARANDE OCH ANORDNING FOER ELEKTROMAGNETISK UPPVAERMNING AV EN VALS, I SYNNERHET EN KALANDERVALS SOM ANVAENDS VID FRAMSTAELLNING AV PAPPER ELLER NAOGON ANNAN BANFORMIG PRODUKT.
GB2058246A (en) Rotatable body with magnetic device to counteract deflection
FI84739C (en) FOERFARANDE OCH ANORDNING VID PRESSBEHANDLING AV FIBERBANA.
FI113556B (en) The thermo roll
WO2001094868A1 (en) Continuous dryer with permanent magnets having adjustability of the transverse temperature profile

Legal Events

Date Code Title Description
BB Publication of examined application
FG Patent granted

Owner name: VALMET PAPER MACHINERY INC

MA Patent expired