JP4224027B2 - Web calendar processing method and calendar apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、カレンダー処理装置内で加熱及び加圧し、ウェブを処理するためのカレンダー処理方法、及び、紙やボードなどのウェブをカレンダー処理するためのカレンダーロールのスタックを具備するカレンダー装置に関する。本発明はまた、既存のカレンダー装置の性能を高める方法にも関連する。 The present invention relates to a calendar processing method for processing a web by heating and pressurizing in a calendar processing apparatus, and a calendar apparatus having a stack of calendar rolls for calendaring a web such as paper or board. The present invention also relates to a method for enhancing the performance of an existing calendar device.
特許文献1には、現状のカレンダー装置は補助フレームを使用することによってカレンダーロールリリーフ装置付きの最新型のカレンダーに変更可能であることが開示されている。中間ロールが回転可能となるように、補助フレームに回動して取り付けられていて、この補助フレームは従来のカレンダーの支持フレームの垂直部に取り付けられている。補助フレームが設けられているので、変更するために必要な装置全てはこのフレームに組み込むことができて、再製作前から取り付けられている従来のフレームの垂直部、即ち、垂直軸を担持するように設計され、補助フレームを取り付ける場合にのみ変更する必要があるロールの軸受ハウジング用のガイドとして作用するように形成された垂直部内にも装置類を組み込むことができるように設計される。この補助フレームは、フレームの従来のガイドの周りを部分的に締め付けるプロファイルとしても設計することが出来る。 Patent Document 1 discloses that the current calendar device can be changed to the latest calendar with a calendar roll relief device by using an auxiliary frame. The intermediate roll is rotatably attached to an auxiliary frame so as to be rotatable, and this auxiliary frame is attached to a vertical portion of a support frame of a conventional calendar. Since an auxiliary frame is provided, all the equipment necessary for modification can be incorporated into this frame and carry the vertical part of the conventional frame, i.e. the vertical axis, which is attached before remanufacturing. It is designed so that the device can also be incorporated in a vertical part that is designed to act as a guide for the bearing housing of the roll, which only needs to be changed when attaching the auxiliary frame. This auxiliary frame can also be designed as a profile that partially tightens around the conventional guide of the frame.
特許文献2には、一台のカレンダー装置内で二つのカレンダースタックを具備し、これら二つのスタック間でシート供給装置を設けることが開示されている。二つのスタックのうちの一方の共通ボトムロールによって、スタックを駆動する。 Patent Document 2 discloses that two calendar stacks are provided in one calendar device, and a sheet feeding device is provided between the two stacks. The stack is driven by a common bottom roll of one of the two stacks.
特許文献3には、互いに上下方向に配置された二つのカレンダーロールスタックを備えたカレンダー装置を設けることが開示されている。ロールスタックはそれぞれ別々に作動している。両方のロールスタックを共通機械フレーム内に配置して、カレンダーの全体的な設計を簡略化してもよい。さらに、二つのロールスタックを互いに芯合せして、上部ロールスタックを支持しやすくしてもよい。好ましくは、各ロールスタックは5つのロールを含み、また機械フレームまたは支持台は公知の12個ロールカレンダー装置のフレーム等に対応していてもよい。ウェブを処理する場合の多くの例や用途では、本文のカレンダー装置は従来の12個ロールカレンダーに取って代わることを意図する。従来のカレンダーに対して現状の機械フレームを後付けして、本文で説明するカレンダーを実施できるように機械フレームを使用してもよい。 Patent Document 3 discloses that a calendar device including two calendar roll stacks arranged in the vertical direction is provided. Each roll stack operates separately. Both roll stacks may be placed in a common machine frame to simplify the overall design of the calendar. Further, the two roll stacks may be centered together to facilitate support of the upper roll stack. Preferably, each roll stack includes five rolls, and the machine frame or support may correspond to the frame of a known 12 roll calender device or the like. In many examples and applications when processing the web, the body calendar device is intended to replace the traditional 12-roll calendar. The machine frame may be used so that the current machine frame can be retrofitted to the conventional calendar and the calendar described in the text can be implemented.
特許文献4には、硬質と軟質のカレンダーロールを含み、互いに軟質ニップ部を形成する種類の製紙機械の排出端部に配置できるような機械取付けスーパーカレンダー装置が開示されている。カレンダーロールは少なくとも三つのロールのグループに配置され、各々のカレンダーロールのグループは三つのカレンダーロールで構成され、即ち、中央硬質カレンダーロールと二個の外部軟質カレンダーロールで構成される。カレンダーロールのグループは互いに分離されていて、一つのグループのカレンダーロールは他のグループのカレンダーロールとは、直接的にも間接的にも互いにニップ部接触しないようになっている。少なくとも、軟質カレンダーロールの大部分は運転を大幅に中断することなく、装置の運転中に交換することができる。 Patent Document 4 discloses a machine-mounted super calender device that includes a hard and soft calender roll and can be placed at the discharge end of a papermaking machine of the type that forms a soft nip with each other. The calendar rolls are arranged in groups of at least three rolls, and each calendar roll group consists of three calendar rolls, i.e. a central hard calender roll and two external soft calender rolls. The groups of the calendar rolls are separated from each other, and the calendar rolls of one group are not in contact with the nip portion of the calendar rolls of the other groups either directly or indirectly. At least a majority of the soft calender rolls can be replaced during operation of the device without significant interruption of operation.
特許文献5には、互いに上下に配置されたカレンダーロールのスタックを制御するための方法とシステムが開示されていて、スタック内の隣接するロール互いにニップ部接触している。この文献では特に高速開放装置とカレンダーの油圧回路が説明されている。 U.S. Patent No. 6,057,031 discloses a method and system for controlling a stack of calendar rolls that are arranged one above the other, with adjacent rolls in the stack in nip contact. This document particularly describes a high-speed opening device and a calendar hydraulic circuit.
特許文献6には、第一スタック内においてはでは上部ロールが硬質ロールであり、第二スタック内では上部ロールが軟質ロールであるように、硬質と軟質被覆ロールが配置された二つのカレンダースタックが開示されている。一つのスタック内のカレンダーロールの直径は、他のロールの直径とは異なっている。第二のスタック内では、ロールは第一のスタック内と同様であるが、作動方向が異なっている。 Patent Document 6 discloses two calendar stacks in which hard and soft coating rolls are arranged so that the upper roll is a hard roll in the first stack and the upper roll is a soft roll in the second stack. It is disclosed. The diameter of the calendar roll in one stack is different from the diameter of the other rolls. Within the second stack, the rolls are similar to the first stack, but the direction of operation is different.
特許文献7には、上向きまたは下向きに開口したV字形状に配置されたカレンダーロールの二つのスタックが開示されていて、一つのスタックから他のスタックへの距離が比較的短くなる場所では、ウェブがスタックから他のスタックへ誘導されるようになっている。 Patent Document 7 discloses two stacks of calendar rolls arranged in a V-shape opening upward or downward, and in a place where the distance from one stack to another stack is relatively short, Are directed from one stack to another.
特許文献8には、互いに間隔をあけて配置され、単一フレーム上に取り付けられたカレンダーロールの少なくとも二つのスタックが開示されている。各カレンダー処理ユニットは、少なくとも一つの中間ロールと、実質的に直径上で対向側面上の中間ロールで各々のニップ部の組を画定する二つの硬質ロールを含んでいる。カレンダー処理ユニットの中間ロールは軟質ロールから構成され、カレンダー処理ユニットにニップ部の組を軟質ニップ部として、カレンダー装置がスーパーカレンダーから構成されるようにしてもよい。 Patent Document 8 discloses at least two stacks of calender rolls spaced from each other and mounted on a single frame. Each calendering unit includes two rigid rolls that define each nip set with at least one intermediate roll and an intermediate roll on a substantially opposite diameter side. An intermediate roll of the calendar processing unit may be composed of a soft roll, and the calendar processing unit may be composed of a super calender with a set of nip portions as the soft nip portion.
特許文献9には、多重ニップ部カレンダー装置またはスーパーカレンダー装置でウェブをカレンダー処理するための方法が開示され、この方法においては、ロールの二つ以上のスタック内に配置されたロールによって形成されるカレンダー処理ニップ部をウェブが通過している。ウェブはロールの各々のスタック内の対応するカレンダー処理ニップ部から交互にロールの次のスタック内のカレンダー処理ニップ部へと送られる。即ち、ウェブは、ロールの第一スタック内の第一ニップ部からロールの第二スタックの第一ニップ部へ、ロールの第二スタック内の第二ニップ部へ通過し、ロールの第二スタック内の第二ニップ部からロールの第一スタック内の第二のニップ部へと通過し、ロールの第一スタック内の第二ニップ部を通過した後で処理される。 U.S. Patent No. 6,057,051 discloses a method for calendering a web with a multi-nip calendering device or a super calendering device, wherein the method is formed by rolls arranged in two or more stacks of rolls. The web passes through the calendering nip. The web is fed alternately from the corresponding calendering nip in each stack of rolls to the calendering nip in the next stack of rolls. That is, the web passes from the first nip in the first stack of rolls to the first nip of the second stack of rolls, to the second nip in the second stack of rolls, and in the second stack of rolls. From the second nip of the roll to a second nip in the first stack of rolls and processed after passing through the second nip in the first stack of rolls.
特許文献10には、カレンダー処理環境を所定の温度と湿度に保持するための、フード内部のカレンダーロールの二つのスタックが開示されている。
一般に、カレンダー装置は、試験運転結果に基づいて、処理パラメータの特定範囲に設計する。ほとんどの場合、既に製造されている紙を基準として、試運転を行い、カレンダー仕様を設計し、カレンダー処理装置の形態を設計する。この設計には、ニップ部の数量、カレンダーロールの直径、ニップ部内の最大と最小の直線負荷、作動速度、加熱ロールの温度、湿潤装置等が含まれる。 In general, the calendar device is designed within a specific range of processing parameters based on the test operation result. In most cases, a test run is performed on the basis of already manufactured paper, a calendar specification is designed, and a form of a calendar processing apparatus is designed. This design includes the number of nips, the diameter of the calender roll, the maximum and minimum linear loads in the nip, the operating speed, the temperature of the heating roll, the wetting device, and the like.
現在のカレンダー装置には、何らかの理由によって、例えば、ストック内で再処理繊維部分の増加によって基準となる紙が変化した場合には、修正するのが困難であるという欠点がある。本発明の目的は、カレンダー装置の汎用性を向上させるために、改善された方法と装置を提供することである。 Current calendar devices have the disadvantage of being difficult to correct for some reason, for example if the reference paper changes due to an increase in reprocessed fiber parts in the stock. It is an object of the present invention to provide an improved method and apparatus for improving the versatility of a calendar apparatus.
例えば、カレンダー装置を、第一スタック(15)に加えて、第二スタック(33)を有するようにし、前記スタック(15、33)を、それぞれ、一以上のニップ部(0)を備えるようにし、第一スタック及び/又は第二スタックのニップ部(0)を独立して用いることにより、若しくは第一スタック(15)又は第二スタック(33)のいずれかのニップ部(0)と、もう一方のスタック(33、15)の全部又は一部のニップ部(0)を用いることにより、前記問題を解決できる。 For example, the calendar device may include a second stack (33) in addition to the first stack (15), and each of the stacks (15, 33) may include one or more nip portions (0). By using the nip (0) of the first stack and / or the second stack independently or with the nip (0) of either the first stack (15) or the second stack (33); By using all or part of the nip portion (0) of one stack (33, 15), the above problem can be solved.
通常、カレンダー装置は、一つの処理モード用だけに設計されているので、機械を介して巻き取られていない状態からスタックまたは複数のスタックへ、さらにリール巻状態へウェブを供給する方法は一つだけである。多くの場合には、これで充分であるが、時間が経過して、カレンダー装置が古くなり、処理する材料に変化が生じると、そのままの形態では新規の作業に適用できない。
カレンダー装置の寿命は25年以上あり、多くのカレンダー装置は工程パラメータの極めて狭い範囲において設計されている。
本発明により、当初のカレンダー装置を用いることができ、かつ、最新の要求事項を満たすように変更可能な方法を提供する。
Normally, calendar devices are designed for only one processing mode, so there is only one way to feed the web from the unwound state to the stack or stacks and then to the reel winding state via the machine. Only. In many cases, this is sufficient, but as time elapses, the calendar device becomes obsolete and changes occur in the material being processed, so it cannot be applied to new work as it is.
Calendar devices have a lifetime of over 25 years, and many calendar devices are designed with a very narrow range of process parameters.
The present invention provides a method that can use the original calendar device and can be modified to meet the latest requirements.
本発明では、以下のような、数種の異なった新規の処理モードを作成することが可能である。つまり、
(1)まず、、ウェブを第一スタックの全てのニップ部を介してに誘導し、次に、第二スタックの全てのニップ部を介して誘導する。
(2)まず、ウェブを第一スタックの一部のニップ部を介して誘導し、次に、第二スタックの一部のニップ部に誘導する。
(3)まず、ウェブを第一スタックの一部のニップ部を介して誘導し、次に、第二スタックの全部又は一部のニップ部に誘導し、次に、第一スタックの残りのニップ部を介して部分的に誘導する。
(4)まず、ウェブを第二スタックの一部のニップ部を介して誘導し、次に、第一スタックの全部又は一部のニップ部に誘導する。
(5)まず、ウェブを第二スタックのの一部のニップ部を介して誘導し、次に、第一スタックの全部又は一部のニップ部に誘導し、次に、第二スタックの残りのニップ部を介して誘導する。
In the present invention, several different new processing modes can be created as follows. That means
(1) First, the web is guided through all the nips of the first stack, and then guided through all the nips of the second stack.
(2) First, the web is guided through a part of the nip of the first stack, and then guided to a part of the nip of the second stack.
(3) First, the web is guided through a part of the nip of the first stack, then guided to all or part of the nip of the second stack, and then the remaining nip of the first stack. Partly through the part.
(4) First, the web is guided through a part of the nip of the second stack, and then guided to all or part of the nip of the first stack.
(5) First, the web is guided through a nip part of the second stack, and then to all or part of the nip part of the first stack, and then the remaining part of the second stack Guide through the nip.
これら異なった処理モードの全てによって、ウェブに対して最適なカレンダー処理工程を実施することができ、ウェブ特性が当初のものから大幅に変化しても、対応可能なカレンダー装置が設計できるようになる。即ち、可能な工程パラメータの尺度を拡張すると、本カレンダー装置で新規の等級のウェブを製作することが可能である。 All of these different processing modes allow the optimal calendaring process to be performed on the web, allowing the design of a calendar device that can handle even when web characteristics change significantly from the original. . That is, by expanding the scale of possible process parameters, it is possible to produce a new grade of web with the calendar device.
二つのスタックのうちの少なくとも一つは、所定のパラメータを満たす全体的なウェブ処理装置を提供できるように設計する。その場合、ウェブ処理工程内に他のスタック又は部品を組み込まないで、このスタックのみを従来どおり、使用してもよい。 At least one of the two stacks is designed to provide an overall web processing device that meets certain parameters. In that case, only this stack may be used as usual without incorporating other stacks or parts into the web processing process.
また、前記カレンダー装置(13)は、第一スタック(15)に加えて、第二スタック(33)を有し、前記スタック(15、33)は、それぞれ、一以上のニップ部(0)を備え、第一スタック及び/又は第二スタックのニップ部(0)を独立して用いること、並びに第一スタック(15)又は第二スタック(33)のいずれかのニップ部(0)と、もう一方のスタック(33、15)の全部又は一部のニップ部(0)を用いることが選択可能に構成することにより、本発明の目的は達成される。 The calendar device (13) has a second stack (33) in addition to the first stack (15), and each of the stacks (15, 33) has one or more nip portions (0). And independently using the nip (0) of the first stack and / or the second stack, and the nip (0) of either the first stack (15) or the second stack (33); The object of the present invention is achieved by making it possible to selectively use the nip portion (0) of all or part of one stack (33, 15).
また、カレンダー装置を第一スタックと第二スタックとで構成し、前記第二スタックを第二フレーム上に配置し、前記第二のフレームを脱着可能に第一フレームに連結されてもよい。これにより、カレンダー装置の準備作業が最小限に抑えることができ、かつ、変更可能に構成することができる。 Further, the calendar device may be composed of a first stack and a second stack, the second stack may be disposed on the second frame, and the second frame may be detachably connected to the first frame. Thereby, the preparation work of a calendar apparatus can be suppressed to the minimum, and it can be comprised so that a change is possible.
スタックは、製造要求事項が極めて高く、全ての部品を精確に装着し、高速運転機械の高荷重によって機械的構造部分に極めて高い応力レベルが生じないように製作する必要がある。また、極めて長い寿命が要求されるので、動的負荷のために許容応力はかなり低く抑える必要がある。本発明に係るカレンダー装置では、第二フレームが調整可能となるように第一フレームに相互に連結される。 The stack has extremely high manufacturing requirements and must be manufactured so that all parts are accurately mounted and that the high load of the high-speed operating machine does not cause a very high stress level in the mechanical structure. Also, since a very long life is required, the allowable stress must be kept very low due to dynamic loading. In the calendar apparatus according to the present invention, the second frame is connected to the first frame so as to be adjustable.
高速作動ウェブを用いる場合、作動ウェブに接触するロールの全ての種類の芯ズレ誤差の影響を受け易い。カレンダー装置の作動性は、この芯合せによって変化し、この作動性は、芯合わせとは独立しており、カレンダー装置でどの程度の生産が可能かを決定する際の重要な要因の一つとなっている。それに対し、従来のスタックカレンダー装置の態様から本発明に係るカレンダー装置に変更する場合、X、Y、又はZの方向に互いに独立して調整可能となるように、第一フレームに対して調整可能な位置に第二フレームを設ける。 When using a high-speed operating web, it is susceptible to all types of misalignment errors in the roll in contact with the operating web. The operability of the calender changes with this alignment, which is independent of the alignment and is one of the important factors in determining how much production is possible with the calender. ing. On the other hand, when changing from the conventional stack calendar device to the calendar device according to the present invention, the first frame can be adjusted so that it can be adjusted independently in the X, Y, or Z direction. A second frame is provided at a proper position.
本明細書において、カレンダー装置は、例えば、フレーム、ロール、制御システム、ウェブ取扱装置とウェブのつや出し工程に対応した補助装置を含む機械に関連した全ての部品を含んだ全体的なカレンダー装置を意味する。
本明細書でのカレンダーロールは、平坦な金属表面、またはポリマーまたは他の可撓性、弾性もしくは弾力性がある材料で覆われるように製作された表面を具備し、カレンダーロールは二つのカレンダーロールの間で形成されたニップ部内でウェブを処理するために使用される。
本明細書でのスタックは、カレンダーロール間でニップ部を形成する互いに隣合って配置された少なくとも二つのカレンダーロールのスタックを意味する。ニップ部内において、カレンダーロールの表面間の距離がウェブの厚さよりも大きくなるように、スタックを開くことができる。
本明細書での処理モードは、カレンダー装置を介して巻き取られていない状態から巻き取られた状態になるようにウェブを供給する方法を意味する。本文において、選択する、または選択可能とは、労力を必要とする機械的または自動的変更を加えずに、ガイドロールや湿潤装置等の補助装置に関する調整や変更だけで、部分的または全ての機能を使用できることを意味する。
In this specification, the calendar device means an overall calendar device including all parts related to the machine including, for example, a frame, a roll, a control system, a web handling device and an auxiliary device corresponding to the web polishing process. To do.
The calender roll herein comprises a flat metal surface or a surface made to be covered with a polymer or other flexible, elastic or elastic material, the calender roll being two calender rolls Used to process the web in the nip formed between the two.
As used herein, stack refers to a stack of at least two calender rolls positioned next to each other that form a nip between the calender rolls. Within the nip, the stack can be opened so that the distance between the calendar roll surfaces is greater than the thickness of the web.
The processing mode in this specification means a method of supplying a web so as to be in a state where it is wound from a state where it is not wound through a calendar device. In this text, “selectable” or “selectable” means partial or all functions by adjusting or changing the auxiliary device such as a guide roll and a dampening device without adding mechanical or automatic change requiring labor. Can be used.
本発明により、カレンダー装置及びカレンダー処理方法の設計変更が容易になる。 According to the present invention, it is easy to change the design of a calendar device and a calendar processing method.
本発明に係る問題点に対する上記の及び更なる解決策を、以下の実施の形態における特長及び利点とともに以下に説明する。 The above and further solutions to the problems of the present invention are described below, along with the features and advantages of the following embodiments.
図1は、本発明の一実施形態に係るカレンダー装置を示す。第一のカレンダー装置のカレンダーロール1〜11は、回転可能となるように各々のロールの上部に配置され、ロール全体が第一スタック15を形成する。また、回転カレンダーロール34〜40からなる第二スタック33が配置される。
FIG. 1 shows a calendar apparatus according to an embodiment of the present invention. The calender rolls 1 to 11 of the first calender device are arranged on top of each roll so as to be rotatable, and the whole roll forms a
使用するニップ部0は、第一スタック15及び/又は第二スタック33から選択可能でり、第一スタック及び/又は第二スタックのニップ部(0)を独立して用いたり、第一スタック(15)又は第二スタック(33)のいずれかのニップ部(0)と、もう一方のスタック(33、15)の全部又は一部のニップ部(0)を用いたりすることがが選択可能に構成されているので、カレンダー装置13全体を通してウェブを誘導する方法を大幅に変更することが可能である。
The nip portion 0 to be used can be selected from the
ウェブWは第一スタックのみを介して(図1に示す)、第一スタック全体から第二スタック全体へ(図2に示す)、まず、第二スタックに、次に、第一スタックの一部のニップ部を介して誘導し、次に、第二のスタックに、次に、第一のスタックの残りの部分へ(図3)、その他、第二スタック全体のみ、もしくはいずれかのスタックの一部のニップ部を介して誘導してもよい。また、図4に示すように、いろいろな数のカレンダーロールを使用することが可能である。 The web W passes only through the first stack (shown in FIG. 1), from the entire first stack to the entire second stack (shown in FIG. 2), first into the second stack, and then a part of the first stack. And then into the second stack, then to the rest of the first stack (FIG. 3), else the entire second stack, or one of either stack You may guide through the nip part of a part. Also, as shown in FIG. 4, various numbers of calendar rolls can be used.
第二スタック33は、レバー62を介して分離した第二フレーム42に配置され、第二フレーム42は第一フレーム17に脱着可能に取り付けられる。第二フレームは少なくとも二つのフレーム部品、即ち、傾斜側に一つと機械装置の駆動側にもう一つのフレーム部品があり、さらに適当な数量の横断ブラケットを備える。第一及び第二フレームの相互連結部56は、第一フレームに対して最小量の相互連結部材だけが必要なように設計されるが、第一及び第二フレーム間の相互連結部は機械的に頑丈に固定しなければならない。第二フレームは第一フレームの全ての特長を備えるものとする。即ち、数個のガイドロールとテールスレッディング装置をも第二フレームに取付けてもよい。第一フレーム17に対して第二フレームが極めて正確に位置決めできるように、第一及び第二フレーム間の相互連結部56を設計する。相互連結により、X(水平、機械の長さ方向)、Y(水平、機械の横断方向)とZ(垂直)方向に調整できるようになり、さらに好ましくは、一方向の調整によっては他の座標の一方の位置が変化しなくなる。位置決め精度は約1/100mmにする必要がある。第二フレーム42を第一フレーム17に取り付ける場合には、ボルト継手または同様な構成が好ましい。
The
固定した第一フレーム17は建屋の基礎に取り付けられている。第一フレームは鋼、鋳鉄または他の適切な材料から製作され、カレンダー装置の頑丈な基礎を形成する。第一フレームは、少なくとも二つの部品から形成され、即ち、紙またはボード製造機械の傾斜側に一つの部品が配置され、機械の駆動側にもう一方の部品が配置されるように、第一フレームが構成される。これら二つの部品間には、第一フレーム17の二つの部品を機械的に連結する横断ブラケットが複数個設けられている。横断ブラケットには、側面間に連通する電気ケーブルや油圧配管を含んでいてもよい。
The fixed
カレンダーロール1〜11は、軟質被覆(従来は、綿またはポリマー被覆)で覆われているか、または平坦硬質金属外表面を備えている。カレンダーロールの直径は、所望の工程条件によって選定するが、一般には、300mm〜1200mm程度である。異なった位置でのカレンダーロールは、異なった内部構造を備えていてもよい。即ち、加熱装置または歪補償構造を備えていてもよい。第一のスタック15においては、カレンダーロール1、3、5、7、8と10は軟質被覆が施され、ロール2、4、6、9と11は硬質被覆が施されている。また、ロールの異なった種類の配列も可能である。
Calender rolls 1-11 are either covered with a soft coating (conventionally cotton or polymer coating) or have a flat hard metal outer surface. The diameter of the calendar roll is selected according to desired process conditions, but is generally about 300 mm to 1200 mm. Calendar rolls at different locations may have different internal structures. That is, a heating device or a distortion compensation structure may be provided. In the
第二スタック内のカレンダーロールは、第一スタック15の場合と同様であるか、または異なった種類のカレンダーロールとする。第二スタック33は二つ以上のカレンダーロールを含み、第二スタック内のカレンダーロールの個数は、フレーム構造と、第二スタックで処理しようとするウェブの特性によって変化する。また、第二スタック内のカレンダーロールの直径は、第一スタック内のカレンダーロールの直径と同様であるか、または異なったカレンダーロールの直径とする。
The calendar rolls in the second stack are the same as those in the
第一のスタックのカレンダーロール1〜11は、レバー60を介して、移動可能となるように第一フレームに取り付けられる。カレンダーロールは、互いに油圧シリンダ等の力発生要素によって押付けられる。ウェブWの処理を行う、二つのカレンダーロール間の接触点または線は、ニップ部0である。レバーはカレンダーロール軸受ハウジング用のスタンドを備え、レバーは軸受装置によって第一フレームに取り付けられている。第一フレームは、レバー60が取り付けられた数個の回動継手または滑り軸受装置を含んでいる。回動継手間の距離は、略、カレンダーロールの直径としている。一般には、本装置においては、給油済み青銅軸受が使用されている軸受の種類である。直線滑り軸受の種類においては、垂直にカレンダーロール1から11を移動させるために、スピンドルナットまたは他の同様な装置が使用されている。図4の実施形態においては、第一スタック15も第二スタック33と同様にレバー62を備えた最新型のものである。
The calendar rolls 1 to 11 of the first stack are attached to the first frame through the
巻戻部19は、カレンダー装置の上部に配置されている。これは、カレンダー装置13の工程方向における最初の要素部品である。処理する紙またはボードウェブWはウェブロール23上に貯蔵される。ウェブロールは、機械の構成によって、リールスプールまたは巻芯21上に巻かれる。リールスプールまたは巻芯は、シャフトと、該シャフトから分離した軸受ハウジングとで構成される。リールスプールはウェブロールとともにカップリング装置を介して駆動部25に取り付けられる。駆動部は制御システムに接続されている。リールスプールはウェブロールとともにリールフレームによって支持され、このフレームはウェブロールとリールスプールの全体重量を担持している。巻戻し部には、スプライス装置が設けられている。スプライス装置は、吊上げ装置と輸送装置、テープ構成と全幅切断装置を備えた接合装置を具備している。
The rewinding
第一の測定装置27は、測定ヘッドと、該測定ヘッド用の横断方向誘導装置を具備している。この装置は、ウェブが処理される前に、例えば、湿気、灰成分、厚さ、光沢等のウェブの異なった特性を測定する。ウェブの張力測定装置も、この部分に含まれている。張力測定は、誘導ロールの重量測定、または移動ウェブによって発生する空気圧に基づいている。第二の測定装置29は、第一の測定装置27と同様であるが、カレンダー処理工程の後でウェブWの特性を測定する。
The
テールスレッディング装置58は、ウェブの自由引抜き方向ごとに配置されている。テールスレッディング装置は、ロープ構造、ベルト構造、圧抜きまたは加圧構造もしくはこれらの組合せ構造である。これは、巻戻し位置から巻取り位置までカレンダーを介してウェブを誘導する数個の誘導装置を具備している。
The
誘導ロール44はカレンダーフレームに取り付けられ、誘導ロール間の自由引き出し部が比較的短くなる部分、例えば、ウェブの幅が10mである場合には、ウェブの幅の半分程度の部分に取り付けられる。引伸ばしロールといわれる特殊な種類の誘導ロールが適当な位置、例えば、第一のスタック15の第一のニップ部0の前に配置される。フライヤーロール54が二つのニップ部0の間で使用されて、一つのニップ部から次のニップ部0へ移動するウェブを回転する。
The
湿潤装置31はウェブのいずれかの側面を湿らせ、またウェブの横断方向に制御されて、ウェブに異なった湿度態様を付加する。湿潤装置31は第一フレーム17または第ニフレーム42に取り付けられ、もしくは、その装置自体のフレームを具備する。湿潤装置31は、いずれかのスタック内の一つのニップ部0と次のニップ部0との間に配置し(図4に図示)、またはスタック15と33との間に配置することができる。
The wetting
第一スタック15と第二スタック33との間には、数個の誘導ロール44、テールスレッディング装置58と湿潤装置31を配置する。
Several guide rolls 44, a
巻取り部46は、カレンダー処理されたウェブをロール23へ巻戻す。このロールは巻戻し部19で巻戻されているので、同様なリールスプール21または巻芯に巻かれる。巻取り部の主要部品は、フレーム、圧力ロール48、駆動部25、リール変更装置50と空きリールスプール用のリールスプール保管部52である。巻取り部には発振装置が設けられている。
The winding
以下では、上記で説明した構造の機能と、この方法によって得られる利点を説明する。 In the following, the function of the structure described above and the advantages obtained by this method are described.
通常は、カレンダー処理装置は、工程パラメータの特定範囲、また装置を運転する方法に対して設計される。カレンダースタックにおいては、ウェブは熱と圧縮の効果によって処理される。圧縮に影響する要因が数種類ある。即ち、カレンダーロールの直径、ニップ部内の弾性率、圧縮性とどのようなせん断力が発生するか、また表面の滑らかさ等である。ウェブ自体の特性、湿度、パルプと繊維、結合剤、成分また圧縮要因によって、カレンダー処理工程の結果が決定される。 Typically, a calendar processing device is designed for a specific range of process parameters and the method of operating the device. In a calendar stack, the web is processed by the effects of heat and compression. There are several factors that affect compression. That is, the diameter of the calender roll, the elastic modulus in the nip, the compressibility and what kind of shearing force are generated, the smoothness of the surface, and the like. The results of the calendering process are determined by the properties of the web itself, humidity, pulp and fiber, binder, ingredients and compression factors.
選択的に第二スタックまたは装置のスタックの一部を使用することにより、カレンダー装置内において、ウェブの数種類の異なった処理モードを使用することができる。このように可能性が増大しているので、等級変動幅も著しく向上し、従来の等級のものも製造可能であるばかりでなく、新規の等級のものも製造可能になる。ウェブが第一と第二のスタック間を通過するように、処理モードを作成することができる。例えば、以下の処理モードが可能である。
(1)巻戻し→第一のスタック全体→巻取り、これは当初のSC-モードである(図1)。
(2)巻戻し→第二のスタック全体→巻取り、これは、いわゆるOptiLoadモードである。
(3)巻戻し→第一のスタック全体→第二のスタック全体→巻取り(図2)
(4)巻戻し→第一のスタック一部(2ニップ部)→第二のスタック全体→第一のスタックの一部(5ニップ部)巻取り(図3)
(5)巻戻し→第二のスタック→第一のスタック→巻取り
(6)巻戻し→第二のスタックの一部(1ニップ部)→第一のスタック全体→巻取り
(7)巻戻し→一方のスタックの5ニップ部→他のスタックの5ニップ部→巻取り
(8)巻戻し→一方のスタックの3ニップ部→他のスタックの5ニップ部→巻取り
(9)巻戻し→一方のスタックの5ニップ部→他のスタックの3ニップ部→巻取り
(10)巻戻し→一方のスタックの2ニップ部→他のスタックの1ニップ部→巻取り
(11)巻戻し→一方のスタックの2ニップ部→他のスタックの4ニップ部→巻取り(図4)
By selectively using a second stack or part of the device stack, several different processing modes of the web can be used in the calendar device. As the possibility increases in this manner, the grade fluctuation range is remarkably improved, and not only the conventional grade can be manufactured but also the new grade can be manufactured. A processing mode can be created so that the web passes between the first and second stacks. For example, the following processing modes are possible.
(1) Rewinding → first whole stack → winding, this is the original SC-mode (FIG. 1).
(2) Rewinding → second entire stack → winding, this is the so-called OptiLoad mode.
(3) Rewinding → The entire first stack → The entire second stack → Rewinding (FIG. 2)
(4) Rewind → Part of first stack (2 nip part) → Whole second stack → Part of first stack (5 nip part) Winding (FIG. 3)
(5) Rewinding → Second stack → First stack → Winding (6) Rewinding → Part of second stack (1 nip portion) → Whole first stack → Rewinding (7) Rewinding → 5 nip part of one
少なくとも、第二スタック33は複数のニップ部を備えた最新のカレンダータイプとする。一つの好適実施形態は、前述の米国特許5,806,415で説明されている。これは、好ましくは一つ以上のニップ部、例えば、6個のニップ部を具備している(カレンダーロール7段)。これは、カレンダーロールの重量除去システムを備えて、第二のスタックの各ニップ部を独立して制御することができる。各ニップ部内の荷重が同じ、例えば、100kN/mから425kN/mになるように、線形荷重を調整可能である。第二のスタック内のカレンダーロールは駆動部を具備し、また全てのカレンダーロールはロール自体の駆動部を具備していてもよい。この第二のスタック内に使用される最新型のカレンダーロールにより、長時間の作動が可能となり、高速処理速度が得られ、保守がほとんど必要なくなる。主として、これは最新のポリマー被覆が改善されているからであり、このために従来の型に対して多くの長所が得られる。
At least the
第一のスタック15は従来のタイプのスーパーカレンダーである。当然ながら、複数のニップ部を備えた最新型にもすることができる。カレンダーロール1、3、5、7、8、10は綿稠密ロールであり、カレンダーロール2、4、6、9と11は、いわゆるチル鋳鉄ロールである。ロールの直径は約560から1000mmであり、圧縮または線形負荷は第一のニップ部の120kN/mから最下部のニップ部の325kN/mまでに変化する。つまり、カレンダーロール1と2との間のニップ部荷重は120kN/mであり、カレンダーロール10と11との間のニップ部荷重は325kN/mである。この種類の構成においては、特定等級のスーパーカレンダー処理された紙(SC−紙)を生成することができる。第一のカレンダースタックを制御できる範囲は限られていて、当初の設計値の範囲内でのみ工程パラメータを変更することが可能である。ロールによっては駆動する必要がないものがある。通常は、最下部のロール11が駆動され、このロールには歪補償要素も備えられている。
The
複数のニップ部0を選択的に増加させることができるので、第二スタック33によっても第一スタック15内の直線荷重を減少させることもできる。カレンダーロールの荷重が減少し、変形した状態でニップ部の熱影響が減少するので、これにより高速作動が可能になる。また、直線荷重が減少するので、スタックの振動またはバーリングの発生傾向が減少する。また、カレンダー処理工程の最初に直線荷重を増加させ、カレンダー処理工程の最後で直線荷重を減少させて、工程中の容積の損失を低下させることができる。
Since the plurality of nip portions 0 can be selectively increased, the linear load in the
第二フレームを設置しているので、効率的な方法で全ての補助装置を取り付けることができる。広範囲には第一フレーム17を変更する必要はないが、選択的に第二フレーム42を取り付けることも可能である。取付け時の重要事項は、正確に調整可能な頑丈な連結部を作成することである。カレンダー装置内では、ウェブは滑らかに作動しなければならず、全てのガイドロールと同じくスタックとカレンダーロールの芯合せは、ここでの重要要素である。
Since the second frame is installed, all auxiliary devices can be attached in an efficient manner. Although it is not necessary to change the
これらのスタックの交換間においては、湿潤装置31を挿入して、カレンダー処理の結果に影響を与えてウェブの不要な乾燥を防止することが可能である。これらの交互の処理モードにより、従来の限定された態様の代わりに、新規等級のウェブ全体的な配列を作成することができる。
Between these stack changes, a wetting
巻戻し部19の機能は、ウェブロールを巻戻して、ウェブ内に適当な張力を維持することである。駆動部は、張力の測定によってロールの巻戻しを制動する。ウェブがバタつかないで、滑らかに処理されるように、適切に張力を調整する。スプライシング装置は、略完全に巻戻されたロールからのウェブを新規のウェブロールから出た新規のウェブに接合する。これによって、カレンダーの連続運転が可能となり、作業者の労力を削減することができる。
The function of the rewinding
カレンダー処理工程の目的は、処理されたウェブの物理特性、例えば、光沢、厚さ、表面の滑らかさ等を変化させることである。カレンダースタックまたは複数のスタックの前後で測定装置を使用することによって、工程中にオンラインでこれらの特性を監視することができる。 The purpose of the calendering process is to change the physical properties of the treated web, such as gloss, thickness, surface smoothness, etc. By using the measuring device before and after the calendar stack or stacks, these characteristics can be monitored online during the process.
誘導ロール44の機能は、全体的なカレンダー装置の作動性ができる限り良好に保持されるように、ウェブをカレンダースタック内へ誘導することである。ここでの作動性とは、工程の障害にならないように、ウェブが滑らかに作動することである。引伸ばしロールは、ウェブがカレンダースタックへ入る直前に重ならないように、ウェブを引伸ばす。
The function of the
理論的には、他のスタックが保守作業中に、カレンダー装置13を作動させることもできるが、安全上の理由により、これは推奨されていない。工具をカレンダーニップ部を介して挿入する場合には、カレンダーロールの被覆が著しく損傷する場合があり、ロールの被覆の破片が保守作業者に当たって、重傷を負う可能性がある。
Theoretically, the
以下の例では、本発明によって得られる利点を説明する。 The following examples illustrate the advantages obtained by the present invention.
カレンダー処理装置は、10年間、SC−等級の紙を製造してきた。使用されてきた基本紙は約10%の再処理繊維を含んでいて、異なったストック材料の利用可能性の理由によりストック内の再処理紙の部分は35%に増加している。 Calendar processing equipment has been producing SC-grade paper for 10 years. The base paper that has been used contains about 10% reprocessed fibers, and the proportion of reprocessed paper in the stock has increased to 35% because of the availability of different stock materials.
第一スタックだけで構成されたカレンダー処理装置では、新金属の種類のウェブに対しては充分なカレンダー処理結果が得られない。測定されるウェブ特性は、光沢、滑らかさ、容積等であり、劣化する場合がある。最新のカレンダータイプの第二スタックを選択的に導入することにより、新規の基準紙に対して最適な処理モードを選択することができる。 In a calendar processing apparatus constituted only by the first stack, a sufficient calendar processing result cannot be obtained for a new metal type web. The web properties measured are gloss, smoothness, volume, etc. and can degrade. By selectively introducing the latest calendar type second stack, it is possible to select an optimum processing mode for a new reference sheet.
例えば、以下のように選択することができる。各ニップ部で250kN/mの荷重で作動する第二のスタック3つのニップ部、これはウェブの上部側に硬質ロールを具備し、さらに、カレンダーロール8、9、10と11との間の3個のニップ部内でウェブを処理し、250kN/mから300kN/mの荷重を受け、ウェブのワイヤー側に硬質ロールを具備する。本発明に従って選択すると、ウェブの光沢は原材料が変化する前と同じ状態になるが、容積は従来よりも良好な状態になる。 For example, it can be selected as follows. A second stack of three nips operating at a load of 250 kN / m at each nip, comprising a hard roll on the top side of the web, and 3 between the calender rolls 8, 9, 10 and 11 The web is processed in nips, subjected to a load of 250 kN / m to 300 kN / m, and provided with a hard roll on the wire side of the web. When selected according to the present invention, the gloss of the web is the same as before the raw material is changed, but the volume is better than before.
W ウェブ(紙またはボード)
0 ニップ部
1〜11 第一スタックのカレンダーロール
13 カレンダー装置
15 第一スタック
17 第一フレーム
19 巻戻し部
21 リールスプール
23 ウェブロール
25 駆動部
27 第一の測定装置
29 第二の測定装置
31 湿潤装置
33 第二スタック
34〜40 第二スタックのカレンダーロール
42 第二フレーム
44 誘導ロール
48 巻取り部
48 圧力ロール
50 リール変更装置
52 リールスプール保管部
54 フライヤーロール
56 相互連結部
58 テールスレッディング装置
60 第一スタック内のレバー
62 第二スタック内のレバー
W Web (paper or board)
0 Nip part 1-11
Claims (14)
前記カレンダー装置は、一以上のニップ部(0)を形成するカレンダーロール(1〜11)を有する第一スタック(15)を備え、該第一スタック(15)は、第一フレーム(17)上に配置され、
さらに一以上のニップ部(0)を形成するカレンダーロール(34〜40)を有する第二スタック(33)を備え、該第二スタック(33)は、第二フレーム(42)上に配置され、
第二フレーム(42)は第一フレーム(17)に取り付けられ、第一スタック及び/又は第二スタックのニップ部(0)を独立して用いることにより、若しくは第一スタック(15)又は第二スタック(33)のいずれかのニップ部(0)と、もう一方のスタック(33,15)の全部又は一部のニップ部(0)を用いることにより行うカレンダー処理方法。A calendar processing method for processing a web (W) by heating and pressurizing in a calendar device (13),
The calender device comprises a first stack (15) having calender rolls (1-11) forming one or more nips (0), the first stack (15) being on a first frame (17). Placed in
And further comprising a second stack (33) having calendar rolls (34-40) forming one or more nips (0), the second stack (33) being disposed on the second frame (42),
The second frame (42) is attached to the first frame (17) and either by using the first stack and / or the nip (0) of the second stack independently, or by the first stack (15) or the second stack. A calendering method performed by using any nip portion (0) of the stack (33) and all or part of the nip portion (0) of the other stack (33, 15).
前記カレンダー装置は、一以上のニップ部(0)を形成するカレンダーロール(1〜11)を有する第一スタック(15)を備え、該第一スタック(15)は、第一フレーム(17)上に配置され、
さらに一以上のニップ部(0)を形成するカレンダーロール(34〜40)を有する第二スタック(33)を備え、該第二スタック(33)は、第二フレーム(42)上に配置され、
第二フレーム(42)は第一フレーム(17)に取り付けられ、第一スタック及び/又は第二スタックのニップ部(0)を独立して用いることにより、若しくは第一スタック(15)又は第二スタック(33)のいずれかのニップ部(0)と、もう一方のスタック(33,15)の全部又は一部のニップ部(0)を用いることが選択可能に構成されたカレンダー装置。A calendering device (13) for heating and compressing and processing a web (W), comprising:
The calender device comprises a first stack (15) having calender rolls (1-11) forming one or more nips (0), the first stack (15) being on a first frame (17). Placed in
And further comprising a second stack (33) having calendar rolls (34-40) forming one or more nips (0), the second stack (33) being disposed on the second frame (42),
The second frame (42) is attached to the first frame (17) and either by using the first stack and / or the nip (0) of the second stack independently, or by the first stack (15) or the second stack. A calendar device configured to be able to select one nip portion (0) of the stack (33) and all or a part of the nip portion (0) of the other stack (33, 15).
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