SE512374C2 - Thermal insulation device and insulating element for the jacket of a thermal roller - Google Patents

Thermal insulation device and insulating element for the jacket of a thermal roller

Info

Publication number
SE512374C2
SE512374C2 SE9403565A SE9403565A SE512374C2 SE 512374 C2 SE512374 C2 SE 512374C2 SE 9403565 A SE9403565 A SE 9403565A SE 9403565 A SE9403565 A SE 9403565A SE 512374 C2 SE512374 C2 SE 512374C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
wall
thermal
roll
roller
cavity
Prior art date
Application number
SE9403565A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE9403565L (en
SE9403565D0 (en
Inventor
Pekka Koivukunnas
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
Publication of SE9403565D0 publication Critical patent/SE9403565D0/en
Publication of SE9403565L publication Critical patent/SE9403565L/en
Publication of SE512374C2 publication Critical patent/SE512374C2/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C33/00Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/02Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor with incorporated heating or cooling means
    • B29C33/04Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor with incorporated heating or cooling means using liquids, gas or steam
    • B29C33/044Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor with incorporated heating or cooling means using liquids, gas or steam in rolls calenders or drums
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41FPRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F13/00Common details of rotary presses or machines
    • B41F13/08Cylinders
    • B41F13/22Means for cooling or heating forme or impression cylinders
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21GCALENDERS; ACCESSORIES FOR PAPER-MAKING MACHINES
    • D21G1/00Calenders; Smoothing apparatus
    • D21G1/02Rolls; Their bearings
    • D21G1/0253Heating or cooling the rolls; Regulating the temperature
    • D21G1/0266Heating or cooling the rolls; Regulating the temperature using a heat-transfer fluid
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C13/00Rolls, drums, discs, or the like; Bearings or mountings therefor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26DRYING
    • F26BDRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B13/00Machines and apparatus for drying fabrics, fibres, yarns, or other materials in long lengths, with progressive movement
    • F26B13/10Arrangements for feeding, heating or supporting materials; Controlling movement, tension or position of materials
    • F26B13/14Rollers, drums, cylinders; Arrangement of drives, supports, bearings, cleaning
    • F26B13/18Rollers, drums, cylinders; Arrangement of drives, supports, bearings, cleaning heated or cooled, e.g. from inside, the material being dried on the outside surface by conduction
    • F26B13/183Arrangements for heating, cooling, condensate removal
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F5/00Elements specially adapted for movement
    • F28F5/02Rotary drums or rollers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B27/00Rolls, roll alloys or roll fabrication; Lubricating, cooling or heating rolls while in use
    • B21B27/06Lubricating, cooling or heating rolls
    • B21B27/08Lubricating, cooling or heating rolls internally
    • B21B2027/086Lubricating, cooling or heating rolls internally heating internally

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
  • Fixing For Electrophotography (AREA)

Abstract

PURPOSE: To enhance heat insulating capacity by forming a wall surrounding a hot oil passage into double wall structure, and sealing a cavity between double walls in a vacuum or gas filled state in a heat insulating assembly or element for a hot roll bearing end and a contactless surface area. CONSTITUTION: A heat insulating assembly 15 for reducing heat conduction from at least one heating medium channel 4 extending into a roll shell 1, to a contactless area of the shell 1, and an element 10 for reducing heat conduction from oil channels 6, 7 in a roll shaft 3 to a bearing 5, comprise a first wall 11 disposed concentrically with the center axis of the channels 4, 6, 7 to surround the channels 4, 6, 7, and a second wall 12 concentrically disposed around the first wall 11, and a cavity between these walls 11, 12 is sealed in a vacuum or gas filled state.

Description

15 20 25 30 35 512 574 2 borrningar i valsens mantel. Cirkuklationen av oljan i valsmanteln är så arrangerad att oljan först passerar till den motsatta änden av valsen och sedan återvänder längs en parallell borrning till den ände där den infördes i man- teln. Återföringen av oljan styres via ändflänsen och en andra borrning i valsaxeln tillbaka för värmning. 15 20 25 30 35 512 574 2 bores in the roll shell. The circulation of the oil in the roll shell is arranged so that the oil first passes to the opposite end of the roll and then returns along a parallel bore to the end where it was introduced into the shell. The return of the oil is controlled via the end flange and a second bore in the roller shaft back for heating.

Ytan av termovalsen värms till en ganska hög tempera- tur för att pâlägga en intensiv värmeeffekt på den snabbt sig rörliga banan under den korta tidsintervall som banan upplever i nypet. När olja används för värmning av valsen kan valsyttemperaturen bli högre än 200°C. Temperaturen av värmeoljan som införes i valsen kan vara så hög som 280-300°C, som uppenbarligen resulterar i en extremt all- varlig värmebelastning av lagringen. Beroende pà de höga belastningar som läggs pà valslagringarna måste valsaxeln förses med stora lager, och i själva verket är innerdiame- tern av lagren i moderna utrustningar ca 0,5 m, med ytter- diametern pà ca 1 m. Extra belastning av lagren pålägges av värmningen som förorsakas av värmeflödet från den heta oljan som passerar via valsaxeln.The surface of the thermal roller is heated to a fairly high temperature in order to apply an intense heat effect to the rapidly moving web during the short time interval that the web experiences in the nip. When oil is used for heating the roll, the roll surface temperature can be higher than 200 ° C. The temperature of the heating oil introduced into the roll can be as high as 280-300 ° C, which obviously results in an extremely serious heat load on the bearing. Depending on the high loads placed on the roller bearings, the roller shaft must be provided with large bearings, and in fact the inner diameter of the bearings in modern equipment is about 0.5 m, with the outer diameter of about 1 m. the heating caused by the heat flow from the hot oil passing through the roller shaft.

Längden av termovalsen och den mjuka valsen är något större än bredden av banan som glättas, varigenom icke- -kontaktytor med banan föreligger vid valsarnas ändar. Då ett extremt högt värmeflöde per ytenhet överföres från termovalsen till banan, medan vid valsens ändar värmet kan lämna valsytan endast genom strålnings- och konvektiva förluster, stiger yttemperaturen av de ändbelägna icke- -kontaktomràdena till ett högre värde än på valsytpartiet som har kontakt med banan. Sådan temperaturskillnad för- orsakar allvarliga nackdelar.The length of the thermal roll and the soft roll is slightly larger than the width of the web being smoothed, whereby non-contact surfaces with the web are present at the ends of the rollers. When an extremely high heat flow per unit area is transferred from the thermal roll to the web, while at the ends of the roll the heat can leave the roll surface only by radiation and convective losses, the surface temperature of the end non-contact areas rises to a higher value than the roll surface portion contacting the web . Such a temperature difference causes serious disadvantages.

Den högre temperaturen vid valsändarna resulterar uppenbarligen i större termisk expansion vid valsändomrà- dena. Valsmantelns ytterkant buktar sig följaktligen utåt från valsens centrumaxel, och böjmomentet som skapas av den termiska expansionen trycker pà motsvarande sätt om- rådet intill det buktande området radiellt inåt mot cent- rumaxeln. Detta inátsjunkna område sammanfaller exakt med 10 15 20 25 30 35 512 374 3 banans kant. Eftersom valsdiametern i detta krympta område är mindre än valsdiametern vid valsmitten kommer banans tjocklek att vara större vid bankanten än vid banmitten.The higher temperature at the roll ends obviously results in greater thermal expansion at the roll end regions. The outer edge of the roll shell consequently curves outwards from the center axis of the roll, and the bending moment created by the thermal expansion correspondingly presses the area adjacent to the curving area radially inwards towards the center axis. This sunken area coincides exactly with the edge of the web. Since the roll diameter in this shrunk area is smaller than the roll diameter at the roll center, the thickness of the web will be greater at the bank edge than at the center of the web.

Följaktligen kommer tjockleksprofilen av banan icke att vara jämn i tvärmaskinsriktningen, vilket leder till pro- blem vid tryckning och fördärvar sålunda banans kvalitet.Consequently, the thickness profile of the web will not be uniform in the cross-machine direction, leading to printing problems and thus spoiling the quality of the web.

Därutöver förorsakar en tjock kant på banan svårigheter vid lindning, eftersom den lindade rullen inte är homogent tät och smalare valsslitsar från ändarna av maskinvalsen blir koniska. Ett ytterligare problem skapas av risken för att termovalsmanteln kontaktar mjukvalsytan, varigenom polymeröverdraget på den mjuka valsen förstöres termiskt.In addition, a thick edge on the web causes difficulties in winding, because the wound roll is not homogeneously dense and narrower roll slots from the ends of the machine roll become conical. An additional problem is created by the risk of the thermal roll shell contacting the soft roll surface, whereby the polymer coating on the soft roll is thermally destroyed.

Om den termiska expansionen av valsändområdena är alltför stor kan det radiellt expanderade ändomràdet av valsen sträcka sig så långt mot mitten av valsen att det når bankanten, varigenom området med mindre diameter på valsen dras närmare mot valsmitten, så att banprofilen blir vàgformig. Då mjukkalandrar används för glättning av stora kvantiteter lågviktspapper kan banans tjocklek vara extremt liten, och kommer även mycket små variationer i valsdiametern och tvärmaskinkonturprofilen att förorsaka mycket stora relativa variationer i pappersbanans tvär- maskinsprofil. Av dessa skäl måste deformationer i termo- valsens form hållas så små som möjligt.If the thermal expansion of the roll end areas is too large, the radially expanded end area of the roll may extend so far towards the center of the roll that it reaches the bank edge, thereby drawing the smaller diameter area of the roll closer to the roll center so that the web profile becomes wavy. When soft calenders are used for smoothing large quantities of low-weight paper, the thickness of the web can be extremely small, and even very small variations in the roll diameter and cross-machine contour profile will cause very large relative variations in the paper web cross-machine profile. For these reasons, deformations in the shape of the thermal roller must be kept as small as possible.

Minskning av värmeledning till det icke-kontaktande ändomràdet av en termovals har uppnåtts med hjälp av buss- ningar eller överdrag av material med låg termisk konduk- tivitet. Överdragsmaterial som har använts har omfattat zirkoniumoxid, och termiskt isolerande bussningar har framställts av polytetrafluoreten (PTFE). Uppbenbarligen kan termiskt isolerande bussningar och överdrag framstäl- las av många olika material, såsom keramiska och polymera termiskt isolerande enkel och de kan lätt material. Framställningen av sådana bussningar och överdrag är relativt anordnas runt värmande oljekanaler. Emellertid kan ter- miska isoleringar av fasta material icke ge tillräckligt god termisk isolering; PTFE har exempelvis en termisk 10 15 20 25 30 35 512 374 4 konduktivitet som är tio gånger luftens termiska kondukti- vitet. Eftersom den termiska isoleringen måste tolerera en så hög temperatur som 300°C under en samtidig mekanisk be- lastning kan konventionella termiska isoleringsmaterial icke användas med mindre att valsaxeln utformas med kom- plicerad struktur.Reduction of heat conduction to the non-contacting end area of a thermal roller has been achieved by means of bushings or coatings of materials with low thermal conductivity. Coatings used have included zirconia, and thermally insulating bushings have been made of polytetrafluoroethylene (PTFE). Obviously, thermally insulating bushings and coatings can be made of many different materials, such as ceramic and polymeric thermally insulating simple and they can be lightweight materials. The production of such bushings and covers is relatively arranged around heating oil channels. However, thermal insulations of solids may not provide sufficient thermal insulation; For example, PTFE has a thermal conductivity that is ten times the thermal conductivity of the air. Since the thermal insulation must tolerate a temperature as high as 300 ° C during a simultaneous mechanical load, conventional thermal insulation materials cannot be used unless the roller shaft is designed with a complicated structure.

FI-patentet 72 S80 beskriver en värmd vals, där varm- olja cirkuleras i ett hålrum som föreligger mellan en cy- lindrisk yttermantel på valsen och en innermantel som kon- centriskt omslutes av yttermanteln. Värmemediet föres till värmningshålrumemt via hål upptagna mot änden av innerman- teln. I denna valsutföringsform har överdriven värmning av valsändområdet försökt förhindras genom att hela änden av innermanteln omgivits med en termiskt isolerande ring, be- stående t ex av ett fast material såsom polytetrafluor- eten, eller framställd i form av en ihålig, fylld metall- ring med antingen en tätad struktur eller en med öppningar försedd struktur, varvid ett värmeöverföringsmedium kan cirkuleras i ringen. En sådan termisk isoleringsanordning är lämpad endast för användning i samband med valsen som beskrivs i publikationen, varutöver den har en relativt komplicerad struktur som är svår att framställa.FI patent 72 S80 describes a heated roller, in which hot oil is circulated in a cavity which exists between a cylindrical outer jacket on the roller and an inner jacket which is concentrically enclosed by the outer jacket. The heating medium is led to the heating cavity via holes taken up towards the end of the inner jacket. In this roll embodiment, excessive heating of the roll end region has been attempted to be prevented by enclosing the entire end of the inner jacket with a thermally insulating ring, consisting for example of a solid material such as polytetrafluoroethylene, or made in the form of a hollow, filled metal ring with either a sealed structure or a structure provided with openings, whereby a heat transfer medium can be circulated in the ring. Such a thermal insulation device is suitable only for use in connection with the roller described in the publication, in addition it has a relatively complicated structure which is difficult to manufacture.

Ett ändamål med uppfinningen är att skapa en sådan termisk isoleringsanordning som ger överlägsen termisk isolering, jämfört med den kända tekniken, och som är okänslig för påkänningar som pàlägges av dess drifts- omgivning.An object of the invention is to create such a thermal insulation device which provides superior thermal insulation, compared with the prior art, and which is insensitive to stresses imposed by its operating environment.

Uppfinningen är baserad på anpassning av ett sådant bussningsformat termiskt isoleringselement kring termo- valsmantelns oljekanaler att det innehåller ett gastätt hålrum.The invention is based on the adaptation of such a bushing-shaped thermal insulation element around the oil ducts of the thermal roller jacket that it contains a gas-tight cavity.

Enligt den mest fördelaktiga utföringsformen av upp- finningen är hàlrummet i det termiskt isolerande elementet evakuerat till ett högt vakuum.According to the most advantageous embodiment of the invention, the cavity of the thermally insulating element is evacuated to a high vacuum.

Närmare bestämt har anordningen enligt uppfinningen kännetecknen i patentkravets l kännetecknande del. -.~ 11 10 15 20 25 30 35 512 374 5 Vidare har det termiskt isolerande elementet enligt uppfinningen kännetecknen enligt patentkravets 5 känne- tecknande del.More specifically, the device according to the invention has the features in the characterizing part of claim 1. Furthermore, the thermally insulating element according to the invention has the features according to the characterizing part of claim 5.

Uppfinningen ger väsentliga fördelar.The invention provides significant advantages.

Utföringsformen enligt uppfinningen har en extremt hög termisk isoleringsförmåga. Medan den högsta isole- ringsförmågan uppnås med en bussning vars isolerande hål- rum är evakuerat till ett vakuum, erbjuder en bussning som är fylld med luft, lämpligen inert gas såsom kväve eller annan gas, bättre isoleringsförmåga än något fast isole- ringsmaterial. Den evakuerade bussningen enligt uppfin- ningen kan lätt framställas med hjälp av elektronstråle- svetsutrustning, då den gastäta svetsade bussningen kommer automatiskt att behålla ett vakuum lika med det som råder i vakuumkammaren i svetsutrustningen under svetsning. På motsvarande sätt kan en gasfylld bussning framställas i en inertgasatmosfär under användning av t ex lasersvetsning.The embodiment according to the invention has an extremely high thermal insulation capacity. While the highest insulating ability is achieved with a bushing whose insulating cavity is evacuated to a vacuum, a bushing filled with air, suitably inert gas such as nitrogen or other gas, offers better insulating ability than any solid insulating material. The evacuated bushing according to the invention can easily be produced with the aid of electron beam welding equipment, as the gas-tight welded bushing will automatically maintain a vacuum equal to that prevailing in the vacuum chamber of the welding equipment during welding. Correspondingly, a gas-filled bushing can be produced in an inert gas atmosphere using, for example, laser welding.

Materialet i bussningen kan vara samma strukturella stål som används i andra delar av termovalsen, och buss- ningen kan utformas med tillräcklig styrka för att göra den mindre mottaglig för skada under installation eller användning. Då bussningen är hermetiskt förseglad, kommer dess termiska isoleringsförmåga icke att försämras under användning. Om valsen består av samma material som vals- manteln kommer de termiska expansionskoefficienterna av alla valsdelar att vara lika och kommer följaktligen inga påkänningar förorsakade av olika termisk expansion att uppträda dem emellan.The material of the bushing can be the same structural steel used in other parts of the thermal roller, and the bushing can be designed with sufficient strength to make it less susceptible to damage during installation or use. When the bushing is hermetically sealed, its thermal insulation capacity will not deteriorate during use. If the roll consists of the same material as the roll shell, the coefficients of thermal expansion of all roll parts will be the same and consequently no stresses caused by different thermal expansion will occur between them.

Uppfinningen beskrivs närmare i det följande under hänvisning till bifogade ritningar.The invention is described in more detail in the following with reference to the accompanying drawings.

Fig 1 är en sidovy i halvsektion av en termovalsände lämpad för matning av ett värmemedium till valsen och innefattande en termisk isoleringsanordning enligt upp- finningen.Fig. 1 is a side view in half section of a thermal roll end suitable for feeding a heating medium to the roll and comprising a thermal insulation device according to the invention.

Fig 2 är en tvärsektionsändvy av manteln av termo- valsen i fig 1. 10 15 20 25 30 35 512 374 6 Fig 3 är en detaljerad tvärsektionssidovy av ett ter- miskt isoleringselement enligt uppfinningen för en vals- axel.Fig. 2 is a cross-sectional end view of the sheath of the thermal roll in Fig. 1. Fig. 3 is a detailed cross-sectional side view of a thermal insulation element according to the invention for a roll shaft.

Fig 4 är en detaljerad tvärsektionssidovy av ett annat termiskt isoleringselement enligt uppfinningen för en oljekanal vid valsmanteln.Fig. 4 is a detailed cross-sectional side view of another thermal insulation element according to the invention for an oil channel at the roll shell.

Denna applikation beskriver en termisk isoleringsan- ordning för manteln av en termovals baserad på använd- ningen av isoleringselementet enligt fig 4. En annan ter- misk isoleringsanordning för axeln av en termovals baserad på användningen av isoleringselementet enligt fig 3 be- skrivs i en parallellansökan, inlämnad av föreliggande sökande. Såsom klart framgår i fig l är en termovals med fördel anpassad för kombinationsanvändning vid båda anord- ningarna.This application describes a thermal insulating device for the sheath of a thermal roller based on the use of the insulating element according to Fig. 4. Another thermal insulating device for the shaft of a thermal roller based on the use of the insulating element according to Fig. 3 is described in a parallel application, submitted by the present applicant. As is clear from Fig. 1, a thermal roller is advantageously adapted for combination use in both devices.

En termovals innefattar en stomme med en mantel l och två ändstycken 2, 3. Konventionellt ledes ett värmemedium, som typiskt är olja, till valsen och bort från valsen via endast en ände på valsen. Konstruktionen som visas i fig l representerar en sådan tillförselände av valsen med olje- cirkulationsorgan. Manteln 1 av termovalsen är en tjock- väggig ihålig cylinder, vars omkrets är försedd med olje- kanaler 4. Ãndstycket innefattar en ändfläns 2 och en axel 3. Valsen är monterad i lager genom att ändstyckenas axlar 3 uppbäres av lagren 5. Axelns 3 centrum är försett med en tillförselkanal 6 för värmningsolja, genom vilken kanal oljan föres till radiella kanaler 8 upptagna i ändflänsen 2. Värmeoljan föres via dessa radiella kanaler till längs- gående kanaler 4 i manteln 1, i vilka kanaler oljan leds till den motsatta änden av manteln l och riktas där för återföring via de parallella kanalerna 4. Vid tillförsel- änden av valsen uppsamlas värmeoljan på nytt via radiellt borrade kanaler 9 och leds till en returkanal 7, som är anordnad i axelns centrum koaxiellt omgivande oljetill- förselkanalen 6 och tjänar sålunda till förande av oljan bort från axelns 3 ände till en àtervärmningskrets. Olje- cirkulation i valsen kan arrangeras på olika sätt, så att i! 10 15 20 25 30 35 5'l2 5274 7 oljans framàtström- och returkanaler i valsmanteln kan växla intill varandra, varvid varje framàtströmkanal leds tillbaka via tvà returkanaler, eller med andra konfigura- tioner. Pà liknande sätt kan värmningsoljans tillförsel via axeln 3 och i ändflänsen 2 utformas på olika sätt. Dà föreliggande uppfinning icke är relaterad till konstruk- tionen av oljetillförselkanalsystemet, kommer de olika alternativen icke att beskrivas närmare här. Emellertid måste konstruktionen av valsen som används i samband med uppfinningen vara sådan att värmningsoljan eller liknande medium cirkuleras i separata kanaler 4 i valsens mantel 1.A thermal roller comprises a body with a jacket 1 and two end pieces 2, 3. Conventionally, a heating medium, which is typically oil, is led to the roller and away from the roller via only one end of the roller. The construction shown in Fig. 1 represents such a supply end of the roller with oil circulating means. The jacket 1 of the thermal roller is a thick-walled hollow cylinder, the circumference of which is provided with oil channels 4. The end piece comprises an end flange 2 and a shaft 3. The roller is mounted in bearings by the shafts 3 of the end pieces being supported by the bearings 5. is provided with a supply channel 6 for heating oil, through which channel the oil is conveyed to radial channels 8 received in the end flange 2. The heating oil is conveyed via these radial channels to longitudinal channels 4 in the jacket 1, in which channels the oil is led to the opposite end of the jacket 1 and directed there for return via the parallel channels 4. At the supply end of the roller, the heating oil is collected again via radially drilled channels 9 and led to a return channel 7, which is arranged in the center of the shaft coaxially surrounding the oil supply channel 6 and thus serves to moving the oil away from the end of the shaft 3 to a reheating circuit. Oil circulation in the roller can be arranged in different ways, so that in! 10 15 20 25 30 35 5'l2 5274 7 the forward flow and return channels of the oil in the roll shell can alternate next to each other, each forward flow channel being led back via two return channels, or with other configurations. Similarly, the supply of heating oil via the shaft 3 and in the end flange 2 can be designed in different ways. Since the present invention is not related to the construction of the oil supply duct system, the various alternatives will not be described in more detail here. However, the construction of the roller used in connection with the invention must be such that the heating oil or similar medium is circulated in separate channels 4 in the jacket 1 of the roller.

Ett termiskt isoleringselement 15, som sträcker sig fràn ändkanten av valsmanteln 1 till oljekanalen 4 mot valsmitten så långt att den när något under kanten pà banan 16, är anordnat runt ändarna av oljekanalerna 4 i manteln l. Kanten pà pappersbanan 16 delar valsmantelns l yta i maskintvärriktningen i två delar, nämligen det icke- -kontaktande ändomràdet och det kontaktande centrumomrà- det, pà vilket banan löper. Isoleringselementet 15 omfat- tar en inre cylindrisk bussning ll som tjänar som ytter- väggen för värmeoljekanalen 4, och en ytterbussning 12, som tillsammans med änddelarna 13 av isoleringselementet avgränsar ett hermetiskt avtätat hàlrum 14. Änddelarna 13 är anslutna till bussningarnas ll och 12 ändar genom elek- tronstràlsvetsning i en vakuumkammare. Isoleringselemen- tets 15 avtätade hålrum blir då vid ett vakuum som är lika med driftsvakuumet av svetsutrustningens vakuumkammare, vilket vakuum typiskt är i storleksordningen 10 Pa (1x1o'4 bar). ett relativt högt vakuum, som ger en god termisk isoleringsförmàga àt Detta vakuum är, såsom inses, ett utrymme som är förseglat för att klara detta vakuum.A thermal insulating element 15, which extends from the end edge of the roll shell 1 to the oil channel 4 towards the roll center so far that it reaches slightly below the edge of the web 16, is arranged around the ends of the oil channels 4 in the shell 1. The edge of the paper web 16 divides the surface of the roll shell the machine transverse direction in two parts, namely the non-contacting end area and the contacting center area, on which the web runs. The insulating element 15 comprises an inner cylindrical bushing 11 which serves as the outer wall of the heating oil duct 4, and an outer bushing 12, which together with the end parts 13 of the insulating element delimits a hermetically sealed cavity 14. The end parts 13 are connected to the ends of the bushings 11 and 12 by electron beam welding in a vacuum chamber. The sealed cavity of the insulating element 15 then becomes at a vacuum equal to the operating vacuum of the vacuum chamber of the welding equipment, which vacuum is typically in the order of 10 Pa (1x10 4 bar). a relatively high vacuum, which provides a good thermal insulation capacity to This vacuum is, as will be appreciated, a space sealed to withstand this vacuum.

Den termiska isoleringsförmàgan av en sådan vakuumnivà är nästan lika med den som råder i evakuerade flaskor som an- vänds i laboratorier och är bättre än vakuumnivàn i va- kuumflaskor som är avsedda för lagring av mat och dryck.The thermal insulation capacity of such a vacuum level is almost equal to that prevailing in evacuated bottles used in laboratories and is better than the vacuum level in vacuum bottles intended for storage of food and drink.

Det termiska isoleringselementet 15 sträcker sig från valsmantelns l kant i riktning mot valsmitten endast nagot 10 15 20 25 30 35 512 574 8 under banans 16 kant. Sålunda ger det en moderat termisk isolering mot värmeflödet från oljeröret till mantelns 1 icke-kontaktande område, men har ingen skadlig inverkan på den goda värmeledningen från manteln 1 till banan 16. Den erforderliga längden av det termiskt isolerande elementet 15 och längden av dess del som sträcker sig under banan är i beroende av utformningen av valsen och den pàlagda vär- memängden. Uppenbarligen är de termiskt isolerande elemen- ten monterade på båda ändarna av alla kanaler upptagna i valsmanteln.The thermal insulation element 15 extends from the edge of the roll shell 1 in the direction of the roll center only slightly below the edge of the web 16. Thus, it provides a moderate thermal insulation against the heat flow from the oil pipe to the non-contacting area of the jacket 1, but has no detrimental effect on the good heat conduction from the jacket 1 to the web 16. The required length of the thermally insulating element 15 and the length of its part as extends below the web is dependent on the design of the roller and the amount of heat applied. Obviously, the thermally insulating elements are mounted on both ends of all channels accommodated in the roll shell.

I fig 1 visas också ett isoleringselement lämpat för användning i valsens axel 3 och med en konstruktion som beskrivs närmare i en parallellansökan som ingivits av föreliggande sökande.Fig. 1 also shows an insulating element suitable for use in the shaft 3 of the roller and with a construction which is described in more detail in a parallel application submitted by the present applicant.

Förutom vad som nämnts ovan kan föreliggande uppfin- ning ha andra utföranden. Isoleringselementet är speciellt fördelaktigt tillverkat med hjälp av elektronstrålsvets- ning, varigenom elementets inre förblir automatiskt på vakuumnivå med hög termisk isoleringsförmåga. För att göra isoleringsförmågan av det evakuerade isoleringselementet väsentligt bättre än vad som finns i ett gasfyllt isole- ringselement, bör vakuumet inut elementet vara mindre än lkPa och företrädesvis mindre än 100 Pa. Beroende på fram- ställningsfördelarna enligt ovan kan vakuumet inuti isole- ringselementen uppenbarligen lätt fås att vara lika med driftsvakuumet i svetsutrustningens vakuumkammare. En relativt god termisk isoleringsförmåga uppnås också med ett gasfyllt isoleringselement. Ett sådant gasfyllt ele- ment kan framställas genom t ex lasersvetsning i inertgas- atmosfär, varigenom elementets inre förblir fyllt med inert gas. Fyllgasen kan vara en inertgas, såsom kol- dioxid, kväve eller en ädelgas. Emellertid är uppfinnings- tanken icke begränsad till någon produkt framställd med någon specifik framställningsmetod.In addition to what has been mentioned above, the present invention may have other embodiments. The insulating element is particularly advantageously manufactured by means of electron beam welding, whereby the interior of the element automatically remains at a vacuum level with a high thermal insulating ability. In order to make the insulating capacity of the evacuated insulating element significantly better than that contained in a gas-filled insulating element, the vacuum inside the element should be less than 1 kPa and preferably less than 100 Pa. Depending on the manufacturing advantages as above, the vacuum inside the insulating elements can obviously be easily made to be equal to the operating vacuum in the vacuum chamber of the welding equipment. A relatively good thermal insulation capacity is also achieved with a gas-filled insulation element. Such a gas-filled element can be produced by, for example, laser welding in an inert gas atmosphere, whereby the interior of the element remains filled with inert gas. The filling gas can be an inert gas, such as carbon dioxide, nitrogen or a noble gas. However, the inventive idea is not limited to any product manufactured by any specific manufacturing method.

Då det termiska isoleringselementet är avsett för an- vändning i samband med borrade oljekanaler är dess form företrädesvis cylindrisk. Emellertid kan varje annan form JJ 10 15 20 25 30 35 512 374 9 användas, och i själva verket kan en partiellt avsmalnande form användas för låsning av elementet vid den borrade kanalens inneryta. Isoleringselementet kan monteras för omslutning av oljekanalerna 1 manteln pá frigörbart sätt, eller så kan alternativt isoleringselementet fixeras som en integral del av oljekanalen, t ex med hjälp av svets- fogar.Since the thermal insulation element is intended for use in connection with drilled oil channels, its shape is preferably cylindrical. However, any other shape can be used, and in fact a partially tapered shape can be used to lock the element to the inner surface of the drilled channel. The insulating element can be mounted for enclosing the oil channels in the jacket in a releasable manner, or alternatively the insulating element can be fixed as an integral part of the oil channel, for example by means of welding joints.

Claims (7)

10 15 20 25 30 35 512 574 10 PATENTKRAV10 15 20 25 30 35 512 574 10 PATENT REQUIREMENTS 1. Anordning för minskning av värmeledning till det icke-kontaktande området av manteln (1) hos en termovals från värmemediumkanaler (4) i manteln (1), vilken anord- ning innefattar åtminstone en längsgående kanal (4) som är anordnad att löpa i valsmanteln (1) till änden för ledning av ett värmemedium i valsmanteln (1), k ä n n e t e c k - n a d av - en första vägg (11) som omger den längsgående kanalen (4) genom att den är placerad koncentriskt med kanalens (4) centrumaxel, och - en andra vägg (12) som är placerad med ett större avstånd koncentriskt med kanalens (4) centrumaxel så att den avgränsar, tillsammans med den första väggen (11), ett hålrum (14) som är hermetiskt förseglat och omger den längsgående kanalen (4) och vari absoluttrycket är mindre än 1 kPa och företrädesvis mindre än 100 Pa.Device for reducing heat conduction to the non-contacting area of the jacket (1) of a thermal roller from heating medium channels (4) in the jacket (1), which device comprises at least one longitudinal channel (4) arranged to run in the roll shell (1) to the end for conducting a heating medium in the roll shell (1), characterized by - a first wall (11) surrounding the longitudinal channel (4) by being located concentrically with the center axis of the channel (4) , and - a second wall (12) located at a greater distance concentric with the center axis of the channel (4) so as to define, together with the first wall (11), a cavity (14) which is hermetically sealed and surrounds the longitudinal channel (4) and wherein the absolute pressure is less than 1 kPa and preferably less than 100 Pa. 2. Anordning enligt kravet 1 för en termovals som har ett centralt område av mantelns (1) yta, vilket område är avsett att med kontakt pressa en bana (16) som skall finishbehandlas, och vid ändarna av valsen finns ett icke- kontaktande ändområde som avgränsas av banans (16) kant, k ä n n e t e c k n a d därav, att hålrummet (14) som avgränsas av den första väggen (11) och den andra väggen (12) sträcker sig från valsmantelns (1) kant till åtmins- tone kanten av nämnda kontaktande centrumområde, dvs kan- ten av banan (16).Device according to claim 1 for a thermal roller having a central area of the surface of the jacket (1), which area is intended to press with contact a web (16) to be finished, and at the ends of the roller there is a non-contacting end area which is defined by the edge of the web (16), characterized in that the cavity (14) delimited by the first wall (11) and the second wall (12) extends from the edge of the roll shell (1) to at least the edge of said contacting center area, ie the edge of the track (16). 3. Anordning enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a d därav, att hålrummet (14) som av- gränsas av den första väggen (11) och av den andra väggen (12) har formen av ett cylindriskt ihåligt skal.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the cavity (14) delimited by the first wall (11) and by the second wall (12) has the shape of a cylindrical hollow shell. 4. Anordning enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a d därav, att den första väggen (ll) är anordnad att bilda innerväggen för värmemediumkanalen 41 41 10 15 20 25 30 35 512 374 11 och den andra väggen (12) bildas av innerväggen av en kanalborrning upptagen i valsmanteln (1).Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the first wall (11) is arranged to form the inner wall of the heating medium channel 41 41 10 15 20 25 30 5 512 374 11 and the second wall (12) is formed by the inner wall of a duct bore included in the roll shell (1). 5. Termiskt isoleringselement (10) för isolering av en värmemediumkanal (4) som löper i manteln (1) av en termovals, k ä n n e t e c k n a t av - en första sluten omslutningsyta (11), - en andra sluten omslutningsyta (12), som är anord- nad pà avstånd från den första omslutningsytan (11), och - element (13) lämpade för förbindning av den första omslutande ytan (11) och den andra omslutande ytan (12) med varandra så att de tillsammans avgränsar ett herme- tiskt avtätat hàlrum (14), vari absoluttrycket är mindre än 1 kPa och företrädesvis mindre än 100 Pa.Thermal insulating element (10) for insulating a heating medium duct (4) running in the jacket (1) of a thermal roller, characterized by - a first closed enclosing surface (11), - a second closed enclosing surface (12), which is arranged at a distance from the first enclosing surface (11), and - elements (13) suitable for connecting the first enclosing surface (11) and the second enclosing surface (12) to each other so that together they define a hermetically sealed cavity (14), wherein the absolute pressure is less than 1 kPa and preferably less than 100 Pa. 6. Termiskt isoleringselement enligt kravet 5, k ä n n e t e c k n a t därav, att hålrummet (14) som av- gränsas av omslutningsytorna (11, 12) är ett element med rotationssymmetri med avseende pá dess längdaxel.Thermal insulating element according to claim 5, characterized in that the cavity (14) delimited by the enclosing surfaces (11, 12) is an element with rotational symmetry with respect to its longitudinal axis. 7. Termiskt isoleringselement enligt krav 5 eller 6, k ä n n e t e c k n a t därav, att absoluttrycket i det hermetiskt förseglade hàlrummet (14) är ungefär 10 Pa.7. A thermal insulation element according to claim 5 or 6, characterized in that the absolute pressure in the hermetically sealed cavity (14) is approximately 10 Pa.
SE9403565A 1993-10-20 1994-10-19 Thermal insulation device and insulating element for the jacket of a thermal roller SE512374C2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI934636A FI100201B (en) 1993-10-20 1993-10-20 Thermal roll jacket insulation arrangement and insulation piece

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9403565D0 SE9403565D0 (en) 1994-10-19
SE9403565L SE9403565L (en) 1995-04-21
SE512374C2 true SE512374C2 (en) 2000-03-06

Family

ID=8538811

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9403565A SE512374C2 (en) 1993-10-20 1994-10-19 Thermal insulation device and insulating element for the jacket of a thermal roller

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JPH07253112A (en)
AT (1) AT298U1 (en)
DE (1) DE9416864U1 (en)
FI (1) FI100201B (en)
SE (1) SE512374C2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103498286A (en) * 2013-09-29 2014-01-08 无锡众望四维科技有限公司 Circulating hot press roller of lapper
CN114347634B (en) * 2021-12-20 2024-05-14 西安航天华阳机电装备有限公司 Printing machine version roller inflatable structure

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU781486A1 (en) * 1978-07-18 1980-11-23 За витель Method of producing vacuum for heat insulation of "tube-in-tube"-type pipelines
DE3426641A1 (en) * 1984-07-19 1986-01-23 kabelmetal electro GmbH, 3000 Hannover Method of re-evacuating vacuum-insulated concentric pipelines
GB2194015A (en) * 1986-07-10 1988-02-24 Martin Roy Thomas Page Vacuum insulated pipe

Also Published As

Publication number Publication date
FI934636A0 (en) 1993-10-20
FI934636A (en) 1995-04-21
FI100201B (en) 1997-10-15
AT298U1 (en) 1995-07-25
DE9416864U1 (en) 1995-01-26
SE9403565L (en) 1995-04-21
JPH07253112A (en) 1995-10-03
SE9403565D0 (en) 1994-10-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI91297C (en) Heatable roller
FI106054B (en) Thermo roll for a paper / cardboard machine or finishing machine and process for making the thermo roll
CA2002914C (en) Heating or cooling roller
FI72580C (en) A roller for use in the manufacture or processing of web material
FI68776C (en) VALS FOER KONTINUERLIG GJUTNING
US6158501A (en) Thermally insulated roll and insulation assembly for a thermoroll
FI68875B (en) BOEJNINGSREGLERBAR VALS SPECIELLT FOER PAPPERSINDUSTRIN
GB2178509A (en) Roller for the treatment of a web of material and its use
SE512374C2 (en) Thermal insulation device and insulating element for the jacket of a thermal roller
EP0471655B1 (en) Heatable roll
JPH0411997B2 (en)
US4925014A (en) Transport roller for glass cooling passages
US6416228B1 (en) Rolling contact bearing for supporting heated rolls
FI82103C (en) Heated roller for smoothing press or calender
EP0796946B1 (en) Roll, in particular a roll for a soft calender or supercalender
FI95940B (en) A gradient
SE512375C2 (en) Thermal insulation device and insulating element for the shaft of a thermal roller
EP0597814B1 (en) Method for heating a roll and a heatable roll, in particular a press roll for a paper machine
FI74067C (en) VALS I PAPPERSMASKIN, VILKEN VALS HAR EN PROFILREGLERBAR MANTEL.
EP1772639A2 (en) Pressure compensating device for a roll bearing
FI105115B (en) Heated roller
FI82104C (en) VALS ELLER CYLINDER FOER EN PAPER MACHINE ELLER FOER EN EFTERBEHANDLINGSMASKIN FOER PAPPER.
SE428302B (en) PRE-SELECTION, INTENDED TO BE USED IN CALENDAR ELECTRICAL AND similar
FI118697B (en) Thermo roll for paper machine, has annular groove arranged on end surfaces of end pieces and shell for receiving composite-structured elastic metal seal to prevent leaking of heat-transfer medium from flow channels
CA2272205A1 (en) Calender roll

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed