NO793191L - Valsepar for trykkbehandling av papirbaner, og fremgangsmaate for drift av valseparet - Google Patents

Abstract

Valsepar for trykkbehandling av papirbaner, og fremgangsmåte for drift av valseparet.

Description

Oppfinnelsen vedrører et valsepar av den type som

er angitt i innledningen til krav 1, henholdsvis en fremgangsmåte til drift av et slikt valsepar.

De fleste papirkvaliteter som kommer ut av tørke-partiet i en papirmaskin trenger en etterbehandling for

bedring av overflatestrukturen, særlig når de skal anvendes

for tryknings- og skriveformål. Overflatestrukturen til papiret bestemmes av dets glatthet og glans. Som glatthet betegnes papiroverflatens jevnhet. Glansen er et mål for papiroverflatens homogene optiske refleksjonsevne og økes ved en fortetning av papiroverflaten. Begrepet innbefatter hele skalaen i fra "høyglans" til "matt".

For bedring av glattheten føres papiret gjennom glittverk med samvirkende hårde valser som jevner papiret.

Som følge av at papiret på steder med større papirtykkelse komprimeres eller fortettes sterkere enn på steder med mindre papirtykkelse, vil glittingen gi en ujevn glans, og ved høy-

ere trykk vil man sogar få mørke flekker i papiret. For å fjerne disse uregelmessigheter blir papiret etterpå ført gjennom en kalander eller en superkalander, hvor myke og hårde valser samvirker. De myke valsene bevirker en komprimering av papiroverf laten. Derved at de ikke har en helt stiv over-1-'1 flate, slik metallvalsene har, kan de tilpasse seg de av de ulike papirtykkelser gitte forskjeller i papiroverflaten og således utøve en mer jevn fortettende virkning. Her spiller også friksjonen en rolle. De myke valsene trykkes litt sammen i valsespalten, hvorved det dannes en liten derformasjonsvulst, fordi den myke valse tilpasser seg den hårde valse over en kort

strekning. Den cdeformeringen som gir vulsten oppstår samtidig med forskyvninger som også har komponenter parallelt med baneoverflaten, slik at det oppstår en friksjonsgivende eller masserende virkning som er av stor betydning for den opphåbare overflatevirkning.

De såkalte myke valser kan eksempelvis bestå av så'^: kalte papirvalser. Dette er valser som er fremstilt ved at rundte papirskiver er lagt på hverandre langs valseaksen og er presset sammen i en stabel i denne retning. Disse valsene har en meget ømfindtlig overflate. En hver feil i banen vil trykke seg inn i overflaten og forbli som en deformasjon i denne, og derformasjonen kan bare fjernes ved sliping eller lengre tids innvasking av valsen.

I superkalanderne er 12 eller flere valser anordnet over heverandre, og stålvalser og myke valser veksler med hverandre. For oppnåelsen av den egentlige overflatevirkning vil i og for seg noen få valsespalter være tilstrekkelig. De ytterligere valsespalter er bare nødvendig for utligning av overflatefeil i papiret, tilveiebragt som følge av overflatefeil på de første valsene.

Det store antall over hverandre liggende valser

fører til en ikke alltid ønsket sterk sammentrykking av papiret, når valsene ligger an mot hverandre under påvirkning av tyngde-kraften og det i de nedre valsegap således hersker tilsvarende høye linjetrykk. Vil man unngå dette så er det nødvendig med kompliserte anordninger for delvis utligning av valsevekten.

Hertil kommer at det ofte oppstår forstyrrelser

i driften av en superkalander, som følge av riving av papiret eller som følge av foldedannelse i papiret, slik at en superkalander ofte må stoppes. Ved slike stopptider får man et pro-blem som følge av at pairmaskinen som sådan må løpe videre.

En moderne papirmaskin har en arbeidshastighet opptil eksempelvis lOOOm/min., og det fremkommer derfor meget store papir-mengder som ikke kan viderebearbeides så lenge superkalanderen er stoppet. For å unngå disse tap er det vanlig å anordne to superkalandere etter den egentlige papirmaskinen, slik at man kan legge over produksjonen fra den ene til den andre ved stopp av en superkalander.

Det kreves altså et ganske betydelig teknisk oppbud

for overflatebehandlig av papir.

Man har forsøkt å benytte andre myke valsetyper, dvs. slike som ikke er såømfindtlige, og som har en valsemantel bestående av andre materialer. Man har funnet at polyuretan har egenskaper som gjør dette materialet meget godt egnet for overflateforedling av papir. Polyuretan blir i flytende form på-ført en metallvalse og vil på' overflaten av denne danne et kompakt belegg som for det formål det her er tale om har en hårdhet i området ca. 6 0 - 75 shore D.

De virkninger på papiret som man oppnår med slike polyuretanbelegg er meget gode, særlig i matt området. Polyuretanvalser er altså minst likeverdige med de hitttil vanlige myke valser i superkalandre med henblikk på den virkning som oppnås, og kan faktisk ofte betegnes som bedre. De har sågar en ikke ubetydelig glittevirkning. En særlig viktig ekstra fordel er at valsematerialet har en enorm tilbakestillingsevne, slik at en overflatefeil som eksempelvis har trykt seg inn i polyuretanvalsen når et hårt papirsted eller en dobling av papirhanen har løpt forbi, vil ha gått tilbake allerede etter et valseomløp og således ikke lenger kan ses på valseoverflaten. Dette gir en vesentlig utjevning av overflatestrukturen. Fordi feil ikke vil bibeholdes i valseoverflaten er der også mulig å gi avkall på et stort antall av valsene i kalanderen, dvs.

de valser som hittil bare har hatt til oppgave å utligne de feil som er bragt inn i papirhanen som følge av overflatefeil på de myke valsene. Véd anvendelse av polyuretanvalse er det altså mulig å begrense valsetallet som er nødvendig for oppnåelse av den ønskede virkning på papiret.

Til tross for alle disse overbevisende fordeler

har imidlertid polyuretanvalser bare vært anvendt i enkelt-tilfeller ved overflateforedling av papir, ved små arbeidshastigheter og relativt lave trykk, fordi man ikke har lykkes i å tilveiebringe valser som har den nødvendige levetid ved høyere arbéidshastigheter og linjetrykk. Det har stadig vist seg at behandlingsinnvirkningen helt umotivert blir borte på

et sted over arbeidsbredden, og at det oppstår forstyrrelser på polyuretanoverflaten.

Det har vært gjort mange forsøk på å beherske disse problemene, eksempelvis ved variering av polyuretans.jikttykkelsen og dens sammensetning, men hittil uten resultat. Valser med polyuretanbelegg har således hittil ikke kunnet anvendes i produksjonsmaskiner på den måte som det her er tale om.

Søkeren har gjennomført omfattende forsøk for om mulig å komme frem til årsakene for de feilforhold som polyuretanbelegg lider under i forbindelse med overflateforedling av papir. Forsøkene ble gjennomført med en anordning bestående av to samvirkende valser. Den ene var en nedbøyningsstyrbar, såkalt flytende valse med en arbeidende valsemantel av stål,

og den andre valsen var en konvensjonell valse med et polyuretanbelegg .

Den mekaniske påkjenningen på polyuretanet vil gi

seg av arbeidshastigheten og linjetrykket dersom man kan forut-sette konstante egenskaper i den papirhane som bearbeides. Det er klart at det kreves en viss mengde deformasjonsarbeide for deformeringen av den ettergivende polyuretan, og dette arbeidet fremkommer i hver sone ved gjennomløpet i valsespalten. Den effekt som frigis er avhengig av antall gjennomløp, dsv. at den er direkte proposjonal med arbeidshastigheten. Deformas jonsarb-:" eidet øker også med linjetrykket, riktignok ikke proporsjonalt, fordi deformeringen ikke er dobbelt så stor ved dobbelt linjetrykk, men antar en av deformasjonsvulstens form bestemt verdi.

Ved forsøkene ble det først gjennomført en belastnings-øking opp til en erkjennbar dårligere behandlingsinnvirkning på papiret. Når dette punkt ble nådd kunne man fastslå følgende: Temperaturen på overflaten til polyuretanvalsen var i disse tilfeller alltid overraskende høy. Man fant at behandlings-virkningen for polyuretanet på papiret først inntrådde når overflatetemperaturen til polyuretanen lå under 50°C.

Forsøksbenken ble deretter forsynt med et høyømfindtlig temperaturmåle- og registeringsanlegg, som ved hjelp av et IR-strålingstermometer var i stand til å oppfatte temperaturforskjeller på 1° i overflaten til polyuretansjiktet på en berøringsløs måte, og registrere disse forskjeller. Målehodet med strålingstermometeret ble under kjøringen stadig ført frem og tilbake i valsens lengderetning, slik at man fikk en fort-løpende temperaturmåling over hele valseoverflaten.

Denne omfattende temperaturovervåking viste at det under driften av polyuretanvalsen forekom at temperaturen pluts- elig steg raskt på et bestemt sted på et eller annet tidspunkt, dvs. at man innenfor sekunder og uten synlig ytre påvirkning fikk temperaturøking i områder i en slik grad at det forekom termisk ødeleggelse av polyuretanen. Denne tilsynelatende vilkårlige temperaturøking var lokal og ikke jevnt fordelt eksempelvis over hele valsemantelflaten. Valsemantelflaten som sådan kan således i slike tilfeller sett under ett ligge under det som anvendtbart er kjente områder, dvs. under 50°C. Allikevel oppstår det altså før eller siden på et eller annet sted en lokal temperaturøking som fører til en ødeleggelse av valsen.

Et studium av denne effekt førte til den erkjenn-else at de for beleggingen av valsene aktuelle kryssbunnede polyuretan omsetter en usedvanlig andel av formendrings-arbeider i varme. Da polyuretan dessuten er en dårlig vame-leder blir varmen bare langsomt ført vekk fra et sted hvor temperaturøkingen inntrer. Tilsvarende vil den som følge av varmeutvidelsen på det angjeldende sted oppståtte, lokale volumøkelse holde seg med en viss tid. Dette sted vil derfor på sett og vis ved neste omløp løpe inn i valsespalten i form av en utbuling. Ved dette neste gjennomløp i vlasespaltén vil dette utbulningssted få enøket deformering, fordi ut-bulingen først formes tilbake til den gamle valseomkretsform,

i tillegg til den vanlige overflatedeformering som oppstår under gjennomgangen i vlsespalten. Dette fører til at det oppstår mer varme på samme sted, med medfølgende sterkere termisk utvidelse av materialet. På denne måten får man en rask akkumulering som fører til at overflatetemperaturen på det angjeldende sted når en verdi som materialet ikke lenger er istand til å tåle.

Utgangspunktet for slike lokale temperaturøkninger bestemmes av ulike forhold som samtlige er anleggsbetinget og derfor uunngålige.

En hovedårsak er naturligvis en uregelmessighet i papirhanen, eksempelvis en i lengderetningen strimmelformet fortykkelse av papirmassen eller en brett i papiret. Den derav følgende lokale deformering av polyuretanet vil, når den blir virksom på ett og samme sted på valsemantelen i løpet av flere omløp, virke som kime eller utgangspunkt for en tempe-

råturstigning som man da ikke lenger kan unngå.

En ytterligere kilde kan være ujevnheter i materialet i selve valsemantelen. Selv ved størst mulig omhu under frem-stillingen og en mest mulig grundig blanding av komponentene kan man ikke utelukke at det eksempelvis på et sted ved tilsvarende konsentrasjonsbetingelser av komponentene dannes en kraftigere kryssbinding av materialet og dermed en slags hård knute som man ikke kan se, men ; som vil kunne forårsake lokale temperaturøkinger som raskt bygger seg opp til alvorlige forstyrrelser.

En tredje gruppe innflytelsesstørrelser er betinget av valsekonstruksjonen, særlig av ulike bøyelinjer. Vanligvis er det i praksis ikke mulig å sette to identiske valser nøyaktig mot hverandre uten nedbøyning. For det meste vil valsene ha u-:' like nedbøyningslinjer, slik at det forefinnes soner med høyere trykk inntil soner med lavere trykk. Det er særlig tilfelle

når bøyelinjene har vendepunkter. Man kan riktignok ved anvendelse av nedbøyningsstyrbare valser, eksempelvis flytende valser, hvor valserøret på den faststående kjerne er fastholdt

i endelagre, oppnå en sterk tilpassing til bøyestillingen for ' motvalsen, slik at igjenblivende forskjeller ikke lenger spiller noen rolle for papirbehandlingen, men påkjenningen på polyuretanet er allikevel ikke tilstrekkelig jevn, men vil være større i sonene med høyere trykk, slik at man der får temperaturøkninger som følge av den varme som oppstår ved valkningsdannelsene.

En slik temperaturstigning vil føre til en innledning av den allerede nevnte akkumulering eller oppbygging av temperatur-stigningseffekten og dette igjen vil kunne føre til at temperaturen "løper løpsk".

En utløsende faktor kan også være en temperaturøkning som ikke skyldes deformeringen av valsemantelen, men som inn-bringes direkte som en temperaturøking i valsemantelen, enten

som følge av ulike temperaturforhold i bærervalsen eller motvalsen, eller som følge av temperaturforskjeller som skyldes ulike temperaturer i papirbanens tverr-retning, henholdsvis den bare delvise dekning mellom polyuretanvalse og den løpende papirhane. Også slike utenfra inn i polyuretansjiktet innførte temperaturforskjeller fører til en ujevn varmeforlengelse og til et avvik i valsens form i forhold til den ideelle sylinder-

form, hvilke avvik forsterker seg ved valseomløpet, på samme måte som nevnt foran.

Det foreligger altså en sunmav mulige inhomogeniteter som er vanskelig forutsibare med hensyn påvirkninger henholdsvis opptreden og som kan utløse de nevnte lokale, uønskede temperaturstigninger. Selvfølgelig kan virkningen unngås dersom man setter ned valsebelastningen ved tilsvarende redusering av arbeidshastighet og linjetrykk. Da vil man imidlertid få et tilfelle hvor man bare kan arbeide under betingelser som bare er interessante i enkelte tilfeller. Hensikten med oppfinnelsen er jo å muliggjøre anvendelse,

av polyuretanvalser i de hittil ikke tilgjengelige områder, over 35Om/min. arbeidshastighet og over 80 kp/cm valselengde i linjetrykk, med oppnåelse av en utpreget behandlingsvirkning samtidig som det benyttes høye gjennomgangshastigheter.

Hensikten med oppfinnelsen er således, ved et valsepar av den i krav l's innledning nevnte type, med sikkerhet å kunne unngå de nevnte uønskede lokale temperaturstigninger også ved lengre driftstider og i de nevnte påkjenningsområder.

Dette oppnår man ved de tiltak som er angitt i karakteristikken til krav 1.

Ved de omfattende forsøk som har vært gjennomført

i søkerens regi, har det utkrystallisert seg at det eksisterer en av belastningen avhengig grensetemperatur, under hvilken inhomogenitetene i anordningen ikke lenger spiller noen rolle og materialet i'valsemantelen forblir "rolig" under alle betingelser. Dette er en i og for seg overraskende fastslåing fordi man normalt skulle forvente at en kjøling bare bevirker en senking av hele temperaturnivået, uten at noe derved skulle endre seg i de prinsippielle forhold, slik at man altså også

da måtte regne med en forekomst av lokale deformerings- eller inhomogeniteter med tilhørende ytterligere, ikke-stoppbar temperaturstigning opp til ødeleggelse av materialet. Prognosen ville vanligvis gå ut på at en slik stigning da bare ville inn-tre ved lavere temperatur og ta lengre tid, dvs. at det vil gå lengre tid før man kommer inn i det ødeleggende temperaturom-rådet, og at man altså i prinsippet må regne med samme forhold. Det motsatte er derimot i virkeligheten tilfellet: ved en kjøling av valsematerialet under den beregnede grensetemperatur

vil det overhodet ikke lenger oppstå noen lokal temperaturstigning i uønskede områder.

Temperaturen må ligge under den angitte verdi i hele polyuretanmaterialet. Det nytter altsåxikke bare å kjøle valsen utenfra helt til overflaten har nådd den nødvendige temperatur. Er temperaturen i det indre høyere, så vil den ødeleggende temperaturstigning begynne i det indre.

Forøvrig kan den nødvendige sterke kjøling bare oppnås ved kjøling innenifra, idet en ren overflatekjøling av materialet ikke vil være tilstrekkelig. I alle praktiske tilfeller vil altså temperaturfordelingen i valsemantelen være slik at de lavere temperaturer ligger inne i mantelen, slik at man er sikret den ønskede temperatur i hele materialet dersom man har de nødvendige temperaturbetingelser ved valseoverflaten. Tempe-raturverdiene ved overflaten er de som foretrekkes som verdier, fordi de naturligvis er de som lettest lar seg måle.

Temperaturen til den av polyuretan bestående valsemantel skal "i drift" ikke stige over temperaturgrenseverdien T^. "I drift" betyr her en stasjonær tilstand, i hvilken valseparet løper under de for overflateforedlingen av papir tilstrebede betingelser, dvs. at man med hensyn til linjetrykket skal befinne seg i området over 80 kp/cm valselengde og at man med hensyn til arbeidshastighet skal arbeide over 350 m/min.

Kjøling av valser er i og for seg kjent, eksempelvis fra DE-PS 563 761 og DE-GM 76 00 746. Det har imidlertid ikke vært mulig å få den nødvendige kjøleeffekt inn i valsen ved hjelp av de hittil vanlige kjølemetoder. Dette skyldes det be-tydelige formendringsarbeidet som omsettes i varme ved hver om-dreining av polyuretanvalsen. Det er ved oppfinnelsen nødvend-ig å arbeide med kuldeaggregater med stor kapasitet, dvs. kuldeaggregater som kan avkjøle store mengder kjølevæske ned til min-us 20°C og lavere.

De av formelen i krav 1 gitte og i forsøkene fast-slåtte grensetemperaturer kan ved første øyekast se nokså selv-følgelige ut. I praksis er det imidlertid meget vanskelig å holde disse temperaturer under drift av et anlegg med de angitte betingelser.

Den nødvendige kuldeeffekt er av en slik størrelse

at den kjølte valse når den kommer til stillstand, vil nedises

med en gang, som følge av at kondensat fryses ut fra luften.

Også ved løpende valsepar byr kondensatdannelsen

på problemer. Det kan samle seg så mye kondensat på overflaten av polyuretanvalsen at man får en form for "vannplan-ing", og det er ikke mulig å starte anlegget dersom ikke også motvalsen har en drivanordning, hvis hastighet er synkroni-

sert med polyuretanvalsens. En papirhane vil dessuten ved innføringen med en gang suge seg full med kondensat som hefter til valsen og vil da tape så mye i mekanisk fasthet at start-

en av anlegget alene av denne grunn blir vanskelig. Det har imidlertid vist seg at man kan overvinne disse vanskeligheter med kortvarig blåsing av varm eller tørr luft mot valsespalten.

Disse bivirkninger er imidlertid av underordnet betydning sammenlignet med det faktum at det med oppfinn-

elsen muliggjøres bruk av polyuretanvalser for behandling av papirbaner i området med hensyn til linjetrykk og arbeidshastighet som hittil har vært utilgjengelige områder.

Ikke desto mindre anbefales det naturligvis å red-usere mulige bivirkninger så mye som mulig. Av denne årsak er det hensiktsmessig å ikke kjøle mer enn absolutt nødvendig og å velge temperaturer slik ifølge krav 2 at den ikke ligger mer enn 2°C under

Med hensyn til veggtykkelsen av polyuretanen må man finne frem til et kompromiss mellom den oppnåbare behandlingsvirkning og kjølemuligheten. Praksis har vist at dimensjon-eringen som angitt i krav 3 er riktig i denne henseende.

En veggtykkelse på 4 - 6 mm betyr at man beholder polyuretanens store evne til å "sluke" feil i papirhanen (tilbakestillingsevne) samtidig som veggtykkelsen er så liten at varme i tilstrekkelig grad kan føres bort og inn i det indre av bærevalsen. Ved tykkere sjikt vil man støte på problemer i så henseende, pga.

at polyuretan har en dårlig ledningsevne.

For å understøtte kjølingen av valsen med den arbeidende valsemantel av polyuretan kan det være anbefalelsesverdig også å kjøle motvalsen, idet det da er en fordel dersom motvalsens temperatur i det vesentlige er den samme som temperaturen på polyuretanoverflaten, fordi man da reduserer varme-transporten mellom valsene til et minimum.

Man må da naturligvis også sørge for at kjølingen skjer jevnt over lengden av motvalsen, slik at ikke motvalsens kjøling fører til ujevnheter i temperaturfordelingen i valsen med polyuretanmantelen. Det finnes ofte kritiske steder på valselengden, som medfører at valsemantelens temperatur som helhet må senkes lenger ned enn det i og for seg skulle være nødvendig under hensyntagen til de øvrige valsemantelområder. Disse steder kan man angripe bevisst med det tiltak som er nevnt i krav 6, slik at stedenes kritiske egenskaper fjernes. Innretninger for ytre utligningskjøling er i og for seg kjent. Dét kan dreie seg om stedvis luftblåsing, om medløping av smale, kjølte ruller eller lignende, osv.

Som nevnt vedrører oppfinnelsen også en fremgangsmåte for drift av et valsepar, og en slik fremgangsmåte er fremhevet i kravene 7 - 10.

Ifølge krav 8 foreslås det arbeide med temperaturer for kjølevæsken som ligger vesentlig lavere enn hittil vanlig. For oppnåelse av en tilstrekkelig varmefjerning anbefales det også som nevnt i krav 9 å anvende en kjølevæske med høy varmeledningsevne. Slike kjølevæsker er i og for seg kjent.

For å understøtte temperaturholdet i valsen anbefales det i krav 10 å holde temperaturen i den innløpende varebane tilnærmet lik temperaturen til polyuretanvalsen.

Dette kan eksempelvis skje ved kjøling av den løpende papirhane ved hjelp av luftpåblåsing. Dette tiltak understøtter den i krav 1 gjengitte temperaturstyring av valsen og for-hindrer at de anstrengelser man foretar på valsesiden vanskelig-gjøres ved at man har for stor varmetilførsel på papirbanesiden. På denne måten økes hele anleggets driftsikkerhet.

Et viktig utførelseseksempel for oppfinnelsen en papirmaskin som innbefatter en glittkalander med minst et valsepar av den type det her er tale om. En slik glittekalander kan i motsetning til superkalandere bygges inn som et ledd i selve papirmaskinen og vil under papirmaskinens produksjonsgang lev-ere et papir som også er foredlet med hensyn på glansen. For oppnåelse av en glans- og glittevirkning på begge sider må man naturligvis ha to slike valsepar anordnet etter hverandre og med omvendt tilordning.

En annen mulig anvendelse er i en rotasjonstrykke-maskin. Det-er ofte ønskelig å forbedre et papir med hensyn på overflatestrukturen, før papiret går til trykking. Dette kan eksempelvis være tilfellet når papiret har vært lagret i lengre tid og har fått en ru eller porøs overflate. Ved bruk av et eller to av de nye valsepar kan man under rotasjonstrykke-maskinens produksjonsgang gjennomføre en overflatemessig fortetning som gir en klarere trykk.

Slike anvendelser er først nu blitt mulige, nettopp fordi man under utnyttelse av oppfinnelsen kan benytte polyuretanvalser som arbeider med høye linjetrykk og særlig arbeider med høye arbeidshastigheter.

På tegningene er det vist et utførelseseksempel av oppfinnelsen, idet

fig. 1 viser det nye valsepar som har vært benyttet ved forsøkene,

fig. 2-4 viser ulike temperaturfordelinger i valsemantelen, og

fig. 5 viser de beregnede grensetemperaturer.

Det i fig. 1 viste valsepar innbefatter en overvalse 10 med en arbeidende valsemantel 1 av polyuretan i en tykkelse på 4 - 6 mm, og en motvalse 20 i form av en flytende valse med en arbeidende valsemantel 21 av stål.

Valsen 10 er en hulvalse med et rørformet valselegeme 2 hvorpå den arbeidende valsemantel 1 av.polyuretan er anbragt. For begrensning, av en arbeidsbredde 4 er polyuretanet nedslipt til en mindre veggtykkelse i de ytre områder 5. Valselegemet 2 har et drevet.endestykke 6 med en valsetapp 6', og et ende-stykke 7 med en valsetapp 7". Gjennom denne sistnenvte valsetapp skjer tilføringen av kjølevæske. -Kjølevæsken går inn gjennom tilknytningsstykket 8 og videre inn i kanalen 7 i valsetappen 7'. Derfra går kjøevæsken gjennom åpninger 11 og inn i mellom-rommet 12 mellom valselegemets inneromkrets og ytteromkretsen '::'. til en trommel 13 som utfyller nesten hel det indre rom i valselegemet 2. Hele kjølevæsken må gå langs det trange mellom-rom 12 og blir i nærheten av endestykket 6 ført gjennom åpningene 14 og inn i røret 15 som går ut igjen til tilknytningsstykket 8.

Motvalsen 20 har en faststående kjerne 22 som går gjennom hulvalsen 21 og har en avstand til denne. Mellom hulvalsen 21 og kjernen 22 er det avgrenset et kammer 23 som kan fyllesmedtrykkvæske. Ved hjelp av denne trykkvæsken kan hul valsen 21 innenifra trykkes mot valsen 10. Hulvalsen 21 er ved endene opplagret på kjernen 22 ved hjelp av lagre 24 og man kan derfor etter behov stille inn hulvalsens 21 nedbøyning. Som følge av at det foreligger en avstand mellom hul valsen 21 og kjernen 22 kan kjernen 22 utsettes for en nedbøyning inne i hulvalsen 21 og på denne måten tilveiebringe de nødvendige mot-krefter.

I forsøksanordningen ble det benyttet et IR-strålingstermometer som kunne beveges frem og tilbake langs arbeidsbredden 4 til den arbeidende valseomkrets 1 av polyuretan. Termometerets målenøyaktighet var under 1°. Temperaturen til den arbeidende valsemantel kunne bestemmes kontinuerlig under driften og ble registrert på en skriver.

I fig. 2-4 er det vist eksempler på slike tempera-turkurver. Fig. 2 viser et jevnt temperaturforløp langs arbeidsbredden 4, slik det tilstrebes for stabile forhold. Ved en bevegelse utover enden av arbeidsbredden passerer termometeret et kort parti av det nedslepte sideområde 5. I dette parti skjer intet deformeringsarbeide og man får derfor en vesentlig lavere temperatur som følge av kjølingen. Dette forklarer de skarpe nedadrettede innhakk i kurven. Usymmetrier i disse inn-hakkene henger sammen med den forhåndenværende treghet i temp-eraturregistreringen.

Registreringsstrimlen løper hele tiden mens termometeret beveger seg frem og tilbake. Utsnitt til fig. 2 be-gynner i den venstre enden med en bevegelse av termometeret fra venstre mot høyre i fig. 1, langs arbeidsbredden 4. Termometeret går forbi kanten av arbeidsbredden i området 5'<1>og vender med en gang. Dette er i fig. 2 antydet med den venstre markering 5''. Termometeret beveger seg til den i fig. 1 venstre kant av arbeidsområdet, kommer inn i området 5' og snur igjen. Etter å ha passert arbeidsbredden nok en gang kommer termometeret igjen inn i området 5'' og vender så igjen, slik det er antydet med den i fig. 2 helt til høyre viste markerings-pil 5''.

Mens fig. 2 viser en godtagbar temperaturfordeling, hvor temperaturen over arbeidsbredden 4 varierer mindre enn 1° C, viser fig. 3 et typisk eksempel på en temperaturfordeling som i løpet av kort tid vil føre til en ødeleggelse av polyure- tanbelegget 1. Belastningen av valseparet er øket, med utgangspunkt i de forhold som ligger til grunn for målingen i fig. 2. Som følge av en uj^évn belastningsfordeling eller andre innflytelser er det midt på arbeidsbredden 4 dannet et temperatur-maksimum 30 som i løpet av kort tid vil forsterke seg vesentlig og bevirke at det nås temperaturer som fører til en ødeleggelse av polyuretanmaterialet.

Naturligvis har man ved hvert forsøk ikke kjørt så lenge at valsebelegget er blitt ødelagt. Etter noen gangers ødeleggelse får man nok erfaringer over utformingen av temperaturfordelingen som vil kunne føre til en ytterligere, ikke lenger stoppbar stilling på et sted. Belastningen ble derfor senket når man fikk en slik temperaturfordeling, dvs. en temperaturfordeling som etter de gitte erfaringer ville føre til en ytterligere, ikke lenger stoppbar temperaturstigning. Temperaturen i den arbeidende valsemantel 1 var da for høy til at den kunne forbli stabil ved de forhåndenværende belastning.

Også fig. 4 viser en ustabil temperaturfordeling.

I fig. 3 hadde man et maksimum 30 omtrent på midten av arbeidsbredden 4. Et slikt maksimum 30' har man også i fig. 4, men dog i mindre utpreget form. I tillegg har man et skarpt maksimum 40 ved kanten av arbeidsbredden 4. Dette maksimum er allerede så utpreget at det etter all erfaring vil føre til en ytterligere temperaturstigning i dette området. Også ved et temperaturbilde som vist i fig. 4 har man således utstabile forhold.

På denne måten ble det kjørt en rekke forsøk som

ble overført til diagramform. Eksempelvis ble for et bestemt linjetrykk.. den g jenomsnittlige utgangs temperatur ved arbeids-breddens 4 overflate ført inn i et diagram hvor den ene koordi-naten representerte arbeidshastigheten, og hvert målepunkt ble forsynt med en karakteristikk: "stabil" henholdsvis "ustabil". Dersom temperaturfordelingen over lengre tid bibeholdt utseendet

i fig. 2, fikk punktet karakteristikken "stabil". Dannet det seg imidlertid bilder som vist i fig. 3 eller 4,hvor man etter de vunnede erfaringer måtte forvente ytterligere temperaturstigninger, så benyttet man karakteristikken "ustabil".

Av de samlede opptegnelser fremkom så en grenselinje som skiller området for stabile påkjenninger fra området med

ustabile påkjenninger.

I fig. 5 er slike grenselinjer for ulike linjetrykk inntegnetæ Dersom eksempelvis ved et linjetrykk P lik 100 og arbeidshastighet 600 m/min. temperaturen ved polyuretanoverflaten er mer enn 15°, så er påkjenningstilstanden ustabil og på et eller annet sted vil man få en stadig økende temperaturstigning med tilhørende ødeleggelse av valsemantelen. Brukes en sterkere kjøling og arbeides det med en overflate-temperatur under 15°C, så kan man for en vilkårlig lang tid kjøre med et linjetrykk på 100 kp/cm valselengde og en arbeidshastighet på 600 m/min., uten at man i utillatelig grad for-later den ønskede temperaturfordeling i fig. 2.

For grensetemperaturen TQ har man ut i fra forsøks-resultat kommet frem til formelen

Denne formel angir dé temperaturer som polyuretanoverflaten til den arbeidende valsemantel 1 må holdes under for bestemte verdier av V, P, dersom man ønsker å opprettholde stabile forhold.

Claims (10)

1. Kalander for trykkbehandling av papirbaner med minst en med polyuretan med en hårdhet på 60 - 75 shore D belagt valse og med minst en motvalse, karakterisert ved at for temperaturen T til polyuretanet (1),særlig ved overflaten til en valse (10) som er i drift, gjelder:

2. Valsepar ifølge krav 1, karakterisert ved at temperaturen T ikke ligger mer enn 2°C under T^,.

3. Valsepar ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at ved en valse (10) med med en kjølt bære-valse (2) av stål fast forbundet polyuretanmantel (1) har polyuretanet en veggtykkelse på 4-6 mm.

4. Valsepar ifølge et av kravene 1- 3, karakterisert ved at også motvalsen (20) er kjølet.

5. Valsepar ifølge krav 4, karakterisert ved at temperaturen til motvalsen (20) i hovedsaken er lik temperaturen T på polyuretanoverflaten.

6. Valsepar ifølge et av kravene 1-5, karakterisert ved at ved konstruktiv betinget, over lengden av valsen (10) i soner ulik varmeforekomst eller trykkforløp er det anordnet en innretning for sonevis ytre utligningskjøling.

7. Fremgangsmåte for drift av et valsepar, hvis ene valse har en arbeidende valseomkrets av polyuretan med en hårdhet i området 60 - 75 shore D, og som innbefatter en dermed samvirkende motvalse, karakterisert ved at valsen (10) kjøles så sterkt at for temperaturen T til polyuretanet, særlig ved overflaten til den i drift værende valse (10) gjelder:

8. Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakterisert ved atdet arbeides med kjølevæske som har en temperatur på under -10°C.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 7 eller 8, karakterisert ved at det anvendes en kjølevæske med høy varmeledningsevne.

10. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 7 - 9, karakterisert ved at temperaturen i den innløpende papirhane: holdes tilnærmet på samme temperatur som i polyuretanvalsen .