SE512375C2 - Thermal insulation device and insulating element for the shaft of a thermal roller - Google Patents

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

Info

Publication number
SE512375C2
SE512375C2 SE9403564A SE9403564A SE512375C2 SE 512375 C2 SE512375 C2 SE 512375C2 SE 9403564 A SE9403564 A SE 9403564A SE 9403564 A SE9403564 A SE 9403564A SE 512375 C2 SE512375 C2 SE 512375C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
shaft
wall
roller
thermal
cavity
Prior art date
Application number
SE9403564A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE9403564L (en
SE9403564D0 (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 SE9403564D0 publication Critical patent/SE9403564D0/en
Publication of SE9403564L publication Critical patent/SE9403564L/en
Publication of SE512375C2 publication Critical patent/SE512375C2/en

Links

Classifications

    • 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
    • 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
    • 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)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
  • Fixing For Electrophotography (AREA)
  • Paper (AREA)

Abstract

PURPOSE: To provide an excellent heat insulating capacity that displays the least sensitive reaction to stress applied thereto by operating environments by interposing a wall portion between another wall portion and a shaft periphery in sealed fashion so that it defines together with the second wall portion a cavity enclosing a longitudinal channel. CONSTITUTION: A heat insulating element 10 enclosing an oil feed channel 6 and an oil return channel 7 comprises an inner cylindrical bushing 11 functioning as the outer wall of the heating oil return channel 7 and an outer bushing 12 delimiting, together with an end member of the element 10, a cavity. The end member is joined to one end of the bushings 11 and 12 via electron beam welding within a vacuum chamber. The sealed cavity of the heat insulating element 10 maintains the same vacuum state as the vacuum chamber of the welding equipment in operation creates typically in the order of 10 Pa or 1&times;10<-4> bar. The vacuum cavity has an excellent heat insulating capacity.

Description

15 20 25 30 35 512 375 2 högre finish på endast den ena sidan, räcker ett enda valspar till. Temperaturen av den mjukpolymeröverdragna valsen måste noggrant övervakas, och ens vid ett banbrott får icke termovalsens yta beröras. 15 20 25 30 35 512 375 2 higher finish on only one side, a single pair of rollers is sufficient. The temperature of the soft polymer coated roll must be carefully monitored, and even in the event of a web break, the surface of the thermal roll must not be touched.

Termovalsen är oftast värmd medelst varmolja, och i vissa fall medelst andra lämpliga värmeöverföringsmedier, såsom vatten eller ånga. Varmoljan föres till valsens inre via valsänden genom en längsgående borrning och fördelas sedan till radiella borrningar, som är upptagna i valsens ändfläns, varifrån oljan vidareföres till längsgående 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.The thermal roller is usually heated by means of hot oil, and in some cases by means of other suitable heat transfer media, such as water or steam. The hot oil is conveyed to the interior of the roll via the roll end through a longitudinal bore and then distributed to radial bores, which are received in the end flange of the roll, from where the oil is passed to longitudinal bores in the casing of the roll. 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 pålägga 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 på de höga belastningar som läggs på 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 pâ ca l m. Då priset av ett lager ökar snabbt när ett lager med högre lasttàlighet och diameter används har kostnadseffekten vid val av lager extremt hög betydel- se. Därutöver dikteras lagervalet av valsdiametern, efter- som lagret och dess hus uppenbarligen måste passa i utrym- met som avgränsas av termovalsen och av den polymeröver- dragna valsens axel. Om lagerbelastningen blir så hög att den beräknade diametern på lagret med erforderlig storlek skulle överskrida utrymmet som är tillgängligt vid vals- änden, måste lagerbelastningen minskas genom användning av A' 10 15 20 25 30 35 512 375 3 kylda lager. Detta ökar emellertid konstruktionens kostna- der, beroende pà att kylmedel måste cirkuleras och bero- ende på insatsen av kylutrustning. Kylmedelscirkulationen vid lagret kan anslutas till cirkulationsoljesystemet vid pappermaskinen, eller alternativt kan kalandern förses med ett separat oljecirkulationssystem, i vilken olja med högre viskositet kan cirkuleras.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. As the price of a bearing increases quickly when a bearing with a higher load capacity and diameter is used, the cost effect when choosing a bearing is extremely high. In addition, the bearing selection is dictated by the roller diameter, since the bearing and its housing obviously have to fit in the space delimited by the thermal roller and by the shaft of the polymer-coated roller. If the bearing load becomes so high that the calculated diameter of the bearing of the required size would exceed the space available at the roll end, the bearing load must be reduced by using A '10 15 20 25 30 35 512 375 3 cooled bearings. However, this increases the cost of construction, due to the fact that coolant must be circulated and depending on the use of cooling equipment. The coolant circulation at the bearing can be connected to the circulation oil system at the paper machine, or alternatively the calender can be provided with a separate oil circulation system, in which oil of higher viscosity can be circulated.

Försök har gjorts för att undvika värmningseffekten av värmeoljan som leds via valsaxeln med hjälp av ett ven- tilerat luftgap eller termisk isolering. Luftgapet bildas av ett öppet utrymme kring oljeledningarna, och ett sådant utrymme som omger oljetillförsel- och returkanalerna i valsen är arrangerat så att det kommunicerar med omgiv- ningsluften, så att luftgapet ventileras. Ehuru den ter- miska isoleringsförmågan av ett luftgap förvisso är god, har ett sådant arrangemang flera nackdelar. Det största problemet förorsakas av värmeoljeläckage till gapet, där oljan undergår termisk sönderdelning och bildar oljerök och tjära som är svår att avlägsna och kan täppa igen luftgapet. Beroende på rökbildning måste luftgapet anslu- tas till en ventilationskanal eller en evakueringsfläkt med ett utlopp utanför fabriksbyggnaden. Detta arrangemang kan lösa problemen som förorsakas av rökbildning, men luftgapets ventilation reducerar icke tjärbildningen. Be- roende på denna blir luftgapens fördelar mindre än vad som förväntas, då den termiska isoleringsförmågan av ett till- täppt luftgap är dålig. Problemet med tjärbildning är extremt svårt att övervinna, eftersom termovalsens ände har ett komplicerat oljekanalsystem, vars tätning för syf- tet att förhindra oljeläckning till luftgapet är extremt arbetskrävande.Attempts have been made to avoid the heating effect of the heating oil which is conducted via the roller shaft by means of a ventilated air gap or thermal insulation. The air gap is formed by an open space around the oil lines, and such a space surrounding the oil supply and return ducts in the roller is arranged so that it communicates with the ambient air, so that the air gap is ventilated. Although the thermal insulation capacity of an air gap is certainly good, such an arrangement has several disadvantages. The biggest problem is caused by heat oil leakage into the gap, where the oil undergoes thermal decomposition and forms oil smoke and tar that is difficult to remove and can clog the air gap. Depending on the formation of smoke, the air gap must be connected to a ventilation duct or an evacuation fan with an outlet outside the factory building. This arrangement can solve the problems caused by smoke formation, but the ventilation of the air gap does not reduce the formation of tar. Depending on this, the advantages of the air gap will be smaller than expected, as the thermal insulation capacity of a clogged air gap is poor. The problem of tar formation is extremely difficult to overcome, as the end of the thermal roller has a complicated oil channel system, the seal of which is intended to prevent oil leakage into the air gap is extremely laborious.

Som medel för minskning av värmeledning har man jämte och i stället för ett luftgap försökt använda bussningar eller överdrag av material med låg termisk konduktivitet. Överdragsmaterial som har använts har omfattat zirkonium- oxid, och termiskt isolerande bussningar har framställts av polytetrafluoreten (PTFE). Uppbenbarligen kan termiskt 10 15 20 25 30 35 512 375 4 isolerande bussningar och överdrag framställas av många olika material, såsom keramiska och polymera material.As a means of reducing heat conduction, attempts have been made together with and instead of an air gap for bushings or coatings of materials with low thermal conductivity. Coating materials that have been 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 materials.

Framställningen av sådana termiskt isolerande bussningar och överdrag är relativt enkel och de kan lätt anordnas runt värmande oljekanaler. Emellertid kan termiska isole- ringar av fasta material icke ge tillräckligt god termisk isolering; PTFE har exempelvis en termisk konduktivitet som är tio gånger luftens termiska konduktivitet. Eftersom den termiska isoleringen måste tolerera en så hög tempe- ratur som 300°C under en samtidig mekanisk belastning kan konventionella termiska isoleringsmaterial icke användas med mindre att valsaxeln utformas med komplicerad struktur.The production of such thermally insulating bushings and covers is relatively simple and they can easily be arranged around heating oil ducts. However, thermal insulations of solids may not provide sufficient thermal insulation; PTFE, for example, 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 under a simultaneous mechanical load, conventional thermal insulation materials cannot be used unless the roller shaft is designed with a complicated structure.

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 pàkänningar som pålägges 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- valsaxelns oljekanaler att det innehåller ett gastätt hålrum.The invention is based on the adaptation of such a bushing-shaped thermal insulating element around the oil channels of the thermal roller shaft that it contains a gas-tight cavity.

Närmare bestämt har anordningen enligt uppfinningen kännetecknen i patentkravets 1 kännetecknande del.More specifically, the device according to the invention has the features in the characterizing part of claim 1.

Vidare har det termiskt isolerande elementet enligt uppfinningen kännetecknen enligt patentkravets 5 känne- tecknande del.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 också en buss- ning som är fylld med luft, lämpligen inert gas såsom kväve eller annan gas, bättre isoleringsförmåga än något fast isoleringsmaterial. Den evakuerade bussningen enligt uppfinningen kan lätt framställas med hjälp av elektron- strålesvetsutrustning, då den gastäta svetsade bussningen _J_\ 10 15 20 25 30 35 kommer automatiskt att behålla ett vakuum lika med det som ràder i vakuumkammaren i svetsutrustningen_under svets- ning. På motsvarande sätt kan en gasfylld bussning fram- ställas 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, also offers better insulating ability than any solid insulating material. The evacuated bushing according to the invention can be easily manufactured by means 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_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 stàl 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 isoleringsförmàga icke att försämras under användning.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.

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.Fig. 2 is a cross-sectional end view of the sheath of the thermal roller of Fig. 1.

Pig 3 är en detaljerad tvärsektionssidovy av ett ter- miskt isoleringselement enligt uppfinningen för en vals- axel.Pig 3 is a detailed cross-sectional side view of a thermal insulation element according to the invention for a roller shaft.

Fig 4 är en detaljerad tvärsektionssidovy av ett annat termiskt isoleringselement enligt uppfinningen för en valsaxel.Fig. 4 is a detailed cross-sectional side view of another thermal insulation element according to the invention for a roller shaft.

Denna applikation beskriver en termisk isoleringsan- ordning för axeln av en termovals baserad på användningen av isoleringselementet enligt fig 3. En annan termisk iso- leringsanordning för manteln av en termovals baserad pà användningen av isoleringselementet enligt fig 4 beskrivs i en parallellansökan, inlämnad av föreliggande sökande.This application describes a thermal insulating device for the shaft of a thermal roller based on the use of the insulating element according to Fig. 3. Another thermal insulating device for the sheath of a thermal roller based on the use of the insulating element according to Fig. 4 is described in a parallel application submitted by the present applicant .

Såsom klart framgår i fig 1 är en termovals med fördel anpassad för kombinationsanvändning vid båda anord- ningarna.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 1 och två ändstycken 2, 3. Konventionellt ledes ett värmemedium, lO 15 20 25 30 35 512 375 6 som typiskt är olja, till valsen och bort från Valsen via endast en ände på valsen. Konstruktionen som visas i fig 1 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. Ändstycket 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 1 och riktas där för återföring via de parallella kanalerna 4. Vid tillförsel- änden av valsen uppsamlas värmeoljan pá 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 återvärmningskrets. Olje- cirkulation i Valsen kan arrangeras pà olika sätt, så att oljans framåtström- och returkanaler i valsmanteln kan växla intill varandra, varvid varje framâtströmkanal leds tillbaka via två returkanaler, eller med andra konfigura- tioner. På liknande sätt kan värmningsoljans tillförsel via axeln 3 och i ändflänsen 2 utformas på olika sätt. Då föreliggande uppfinning icke är relaterad till konstruk- tionen av oljetillförselkanalsystemet, kommer de olika alternativen icke att beskrivas närmare här. Isolerings- elementet 10 omfattar en inre cylindrisk bussning ll som tjänar som ytterväggen för värmeoljereturkanalen 7, och en ytterbussning 12, som tillsammans med änddelarna 13 av isoleringselementet avgränsar ett hermetiskt avtätat hål- rum 14. Änddelarna 13 är anslutna till bussningarnas 11 och 12 ändar genom elektronstrålsvetsning i en vakuum- kammare. Isoleringselementets 10 avtätade hàlrum blir då vid ett vakuum som är lika med driftsvakuumet av svetsut- rustningens vakuumkammare, vilket vakuum typiskt är i lO 15 20 25 30 35 512 375 7 storleksordningen 10 Pa (lxl0_4 bar). Detta vakuum är, så- som inses, ett relativt högt vakuum, som ger en god ter- misk isoleringsförmåga åt ett utrymme som är förseglat för att klara detta vakuum. Den termiska isoleringsförmàgan av en sådan vakuumnivå är nästan lika med den som råder i evakuerade flaskor som används i laboratorier och är bätt- re än vakuumnivàn i vakuumflaskor som är avsedda för lag- ring av mat och dryck.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 the forward and return channels of the oil in the roller jacket can switch next to each other, whereby each forward flow channel is 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. The insulating element 10 comprises an inner cylindrical bushing 11 which serves as the outer wall of the heating oil return duct 7, 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 10 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). This vacuum is, as will be appreciated, a relatively high vacuum, which provides a good thermal insulation capacity to a space that is sealed to withstand this vacuum. 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 storing food and drink.

Det termiska isoleringselementet 10 sträcker sig från axelns 3 ände till inneränden av de radiella kanalerna 8 och 9 som är upptagna i ändflänsen 2. Sàlunda isolerar det axeln 3 nästan över hela dess längd från värmet av oljan som passerar via oljekanalerna, varigenom värmeledning till axeln vid isoleringselementet 10 är möjlig endast vid elementets änddelar 13. Då änddelarna 13 har en liten tvärsektion förblir värmeflödet via dessa delar obetyd- ligt, så att god termisk isoleringsförmåga föreligger hos isoleringselementet 10 och minskas därmed belastningen på lagret till en låg nivå.The thermal insulating element 10 extends from the end of the shaft 3 to the inner end of the radial channels 8 and 9 which are accommodated in the end flange 2. Thus it insulates the shaft 3 almost its entire length from the heat of the oil passing through the oil channels, whereby heat conduction to the shaft at the insulating element 10 is possible only at the end parts 13 of the element. When the end parts 13 have a small cross section, the heat flow via these parts remains insignificant, so that good thermal insulating ability is present in the insulating element 10 and thus the load on the bearing is reduced to a low level.

Det hänvisas på nytt till fig 1, isoleringselement 15 insatt vid ändarna av valsens 1 kana- ler 4 och pappersbanan 16 som löper på valsen.Referring again to Fig. 1, insulating elements 15 are inserted at the ends of the channels 4 of the roll 1 and the paper web 16 running on the roll.

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 vakuumnivà med hög termisk isoleringsförmåga. För att göra isoleringsförmágan av det evakuerade isoleringselementet väsentligt bättre än vad som finns i ett gasfyllt isole- ringselement, bör vakuumet inut elementet vara mindre än 1kPa och företrädesvis mindre än 100 Pa. Beroende på fram- ställningsfördelarna enligt ovan kan vakuumet inuti isole- som också visar ett ringselementen uppenbarligen lätt fås att vara lika med driftsvakuumet i svetsutrustningens vakuumkammare. En re- lativt god termisk isoleringsförmàga uppnås också med ett gasfyllt isoleringselement. Ett sådant gasfyllt element kan framställas genom t ex lasersvetsning i inertgas- 10 15 20 25 30 35 512 375 8 atmosfär, varigenom elementets inre förblir fyllt med inert gas. Fyllgasen kan vara en inertgas,.sàsom 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 insulation capacity. In order to make the insulating ability 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 insulator, which also shows a ring element, can obviously be 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.

Dá det termiska isoleringselementet är avsett för an- vändning i samband med roterande axlar är dess form före- trädesvis cylindrisk. Emellertid kan varje annan form an- vändas, och i själva verket kan en partiellt avsmalnande form användas för låsning av elementet vid den borrade axelns inneryta. Isoleringselementet kan monteras för om- slutning av oljekanalerna i axeln på frigörbart sätt, eller så kan alternativt isoleringselementet fixeras som en integral del av axeln, t ex med hjälp av svetsfogar.Since the thermal insulation element is intended for use in connection with rotating shafts, 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 shaft. The insulating element can be mounted for enclosing the oil channels in the shaft in a releasable manner, or alternatively the insulating element can be fixed as an integral part of the shaft, for example by means of welding joints.

Elementet måste inte nödvändigtvis sträcka sig över axel- ändens hela längd utan det kan ge isolering endast vid lagret, om sà krävs av valskonstruktionen.The element does not necessarily have to extend over the entire length of the shaft end, but it can provide insulation only at the bearing, if required by the roll construction.

Claims (7)

JJ 10 15 20 25 30 35 51,2 575 PATENTKRAVJJ 10 15 20 25 30 35 51.2 575 PATENT CLAIMS 1. Anordning för minskning av värmeledning från en valsaxel (3) till valsens lager (5), vilken anordning innefattar åtminstone en längsgående kanal (7, 6) som är anordnad inuti valsaxeln (3) för syftet att leda ett värmemedium via axeln (3), k ä n n e t e c k n a d av - en första vägg (11) som omger den längsgående kanalen (6, 7) genom att den är placerad mellan axelns ytterperimeter och den längsgående kanalen (6, 7) och sträcker sig åtminstone över lagrets (5) längd i axelns (3) längdriktning, och - en andra vägg (12), som är belägen mellan den första väggen (11) och axelns (3) ytterperimeter så att den avgränsar, tillsammans med den första väggen (11), ett hålrum (14) som är hermetiskt förseglat och omger den längsgående kanalen (6, 7) och vari absoluttrycket är mindre än 1 kPa och företrädesvis mindre än 100 Pa.Device for reducing heat conduction from a roller shaft (3) to the bearing (5) of the roller, which device comprises at least one longitudinal channel (7, 6) arranged inside the roller shaft (3) for the purpose of conducting a heating medium via the shaft (3) ), characterized by - a first wall (11) surrounding the longitudinal channel (6, 7) in that it is located between the outer perimeter of the shaft and the longitudinal channel (6, 7) and extends at least over the length of the bearing (5) in the longitudinal direction of the shaft (3), and - a second wall (12), which is located between the first wall (11) and the outer perimeter of the shaft (3) so that it delimits, together with the first wall (11), a cavity (14 ) which is hermetically sealed and surrounds the longitudinal channel (6, 7) 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 en mantel (1) och, fästa vid dess ändar, änddelar (2, 3) av vilka åtminstone en har en flänsdel (2), som är försedd med radiella borrningar (8, 9), vilka sträcker sig från kanalerna (6, 7) i axeln (3) till kanaler (4) i valsman- teln (1), k ä n n e t e c k n a d därav, att hålrummet (14) som avgränsas av den första väggen (ll) och den andra väggen (12) sträcker sig till området för axelns (3) ände och de radiella borrningarna.Device according to claim 1 for a thermal roller having a jacket (1) and, attached to its ends, end portions (2, 3) of which at least one has a flange portion (2) provided with radial bores (8, 9 ), which extend from the channels (6, 7) in the shaft (3) to channels (4) in the roll shell (1), characterized in that the cavity (14) delimited by the first wall (11) and the second wall (12) extends to the area of the end of the shaft (3) and the radial bores. 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 avgränsas av den första väggen (ll) och den andra väggen (12) har formen av ett ihåligt cylindriskt skal.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the cavity (14) delimited by the first wall (II) and the second wall (12) has the shape of a hollow cylindrical shell. 4. Anordning enligt något av de föregående kraven för en termovals där kanalen (6, 7) som löper inuti axeln (3) har två koaxiella kanaler (6, 7) med cirkulär tvärsektion, k ä n n e t e c k n a d därav, att den första väggen (11) bildar ytterkanalens (7) yttervägg. 10 15 20 25 30 35 512.575 10Device according to one of the preceding claims for a thermal roller, where the channel (6, 7) running inside the shaft (3) has two coaxial channels (6, 7) with a circular cross-section, characterized in that the first wall (11 ) forms the outer wall of the outer channel (7). 10 15 20 25 30 35 512.575 10 5. Termiskt isoleringselement (10) för isolering av en värmemediumkanal som löper i axeln (3) av_en termovals, k ä n n e t e c k n a t av - en första sluten omslutningsyta_(l1), - en andra sluten omslutningsyta (12), som är anord- nad pà avstånd fràn 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 ooh företrädesvis mindre än 100 Pa.Thermal insulating element (10) for insulating a heating medium duct running in the axis (3) of a thermal roller, characterized by - a first closed enclosing surface (l1), - a second closed enclosing surface (12), which is arranged on spaced 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 hálrummet (14) som av- gränsas av omslutningsytorna (11, 12) är ett element med rotationssymmetri med avseende pà dess längdaxel.Thermal insulation 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 kravet 5 eller 6, k ä n n e t e c k n a t därav, att absolut- trycket i de: hermetiskt förseglade hålrummet (141) 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 (141) is approximately 10 Pa.
SE9403564A 1993-10-20 1994-10-19 Thermal insulation device and insulating element for the shaft of a thermal roller SE512375C2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI934635A FI100200B (en) 1993-10-20 1993-10-20 Thermal roll shaft insulation arrangement and insulation piece

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9403564D0 SE9403564D0 (en) 1994-10-19
SE9403564L SE9403564L (en) 1995-04-21
SE512375C2 true SE512375C2 (en) 2000-03-06

Family

ID=8538810

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9403564A SE512375C2 (en) 1993-10-20 1994-10-19 Thermal insulation device and insulating element for the shaft of a thermal roller

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JPH0835517A (en)
AT (1) AT297U1 (en)
DE (1) DE9416865U1 (en)
FI (1) FI100200B (en)
SE (1) SE512375C2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112004000078T5 (en) * 2003-09-09 2006-07-20 Metso Paper, Inc. Thermowalzenendabschnitt
DE102014224445A1 (en) 2014-11-28 2016-06-02 Schmidt + Clemens Gmbh & Co. Kg Uncooled oven roll, and method of making an uncooled oven roll
WO2023138712A1 (en) * 2022-01-18 2023-07-27 Matthews International Corporation Temperature-controllable calender roller for manufacturing an electrode track using the dry electrode process

Family Cites Families (5)

* 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
AT390975B (en) * 1987-06-15 1990-07-25 Andritz Ag Maschf DEVICE WITH A WORKTOP HEATED WITH A HEAT MEDIUM
DE3734524A1 (en) * 1987-10-13 1989-04-27 Voith Gmbh J M Bearing journal for a hollow roll body, especially for a drying cylinder of a paper machine

Also Published As

Publication number Publication date
SE9403564L (en) 1995-04-21
FI100200B (en) 1997-10-15
SE9403564D0 (en) 1994-10-19
FI934635A0 (en) 1993-10-20
JPH0835517A (en) 1996-02-06
AT297U1 (en) 1995-07-25
DE9416865U1 (en) 1995-01-26
FI934635A (en) 1995-04-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6158501A (en) Thermally insulated roll and insulation assembly for a thermoroll
US11226159B2 (en) Heat exchanger
SE512375C2 (en) Thermal insulation device and insulating element for the shaft of a thermal roller
US7153372B2 (en) Method for removing particles from elements installed in a vacuum chamber
EP1111287B1 (en) High temperature rotating union
JP5379959B2 (en) Rotary kiln sealing device
JPS60225390A (en) Thermal roll unit
US6416228B1 (en) Rolling contact bearing for supporting heated rolls
JP4326012B2 (en) Pressure compensator for roll
SE512374C2 (en) Thermal insulation device and insulating element for the jacket of a thermal roller
JP4490492B2 (en) Heating apparatus, substrate processing apparatus using the same, semiconductor device manufacturing method, and insulator
US6962341B2 (en) Coupling for feeding a heat-exchange medium to a rotating body
CN109539797A (en) Non-water-cooled overhang roll in furnace
FI120114B (en) Method and apparatus for controlling heating of bearings of a thermal roller
FI12106U1 (en) Insulation structure for a drying cylinder of a web forming machine and a drying cylinder for a web forming machine
SE428302B (en) PRE-SELECTION, INTENDED TO BE USED IN CALENDAR ELECTRICAL AND similar
CA2594839C (en) Apparatus for calendering continuously produced articles using at least one calender roll
KR101116558B1 (en) Ball screw cooling device
CN215935127U (en) Induction heating roller device
CN220163059U (en) Calendaring roller temperature regulating mechanism
JP3929227B2 (en) Rotary joint with long rotating flow path
FI89087B (en) Heatable roll
FI119252B (en) Paper / board machine or finishing machine roll end sealing arrangement
RU2058450C1 (en) Heated draw cylinder with cooled roll bearing (options)
SU1629694A1 (en) Roll of fire grate

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed