WO2007031233A1 - Heatable calender roller - Google Patents

Heatable calender roller Download PDF

Info

Publication number
WO2007031233A1
WO2007031233A1 PCT/EP2006/008755 EP2006008755W WO2007031233A1 WO 2007031233 A1 WO2007031233 A1 WO 2007031233A1 EP 2006008755 W EP2006008755 W EP 2006008755W WO 2007031233 A1 WO2007031233 A1 WO 2007031233A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
functional layer
heatable
calender roll
roll
calender
Prior art date
Application number
PCT/EP2006/008755
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Bernhard Brendel
Peter Svenka
Original Assignee
Andritz Küsters Gmbh
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 Andritz Küsters Gmbh filed Critical Andritz Küsters Gmbh
Priority to AT06805668T priority Critical patent/ATE435940T1/en
Priority to EP06805668A priority patent/EP1929086B1/en
Priority to DE502006004201T priority patent/DE502006004201D1/en
Publication of WO2007031233A1 publication Critical patent/WO2007031233A1/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
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21GCALENDERS; ACCESSORIES FOR PAPER-MAKING MACHINES
    • D21G1/00Calenders; Smoothing apparatus
    • D21G1/02Rolls; Their bearings
    • D21G1/0246Hard rolls

Definitions

  • the invention relates to a heatable calender roll according to the preamble of claim 1.
  • the paper web to be treated is treated between rolls using mechanical and thermal energy to treat and deform the paper to conform the paper, particularly the paper surface, to final use.
  • the thermal energy required for the treatment is introduced by the heat supply from the heated roll in the nip.
  • a heated calender roll which is designed as a hollow roll and has a roll shell which is made of a first material of forged steel, cast steel, cast iron or spheroidal graphite cast iron and with a thin circumferential surface layer of a second hard, abrasive resistant material is provided.
  • the thin peripheral surface layer has the disadvantage that the abrading of operational markings on the circumferential surface is generally possible only once. Then make a new coating. A larger supply of reserve rollers is therefore required. The use of such thermo rolls is therefore complicated and expensive.
  • thermo rolls are also known with a roll shell made of hard shell.
  • the usable hardening layer is considerably thicker in single-layered roller shells, whereby the service life of the thermo roll is increased.
  • thermo rolls of tempered or surface hardened materials are also known. But the few eligible special materials are expensive, cause difficulties in procurement and put because of their sensitivity extremely high demands on the manufacturing process. Such thermo rolls are therefore very expensive.
  • the requirements for the heated calender roll in operation have also increased significantly in recent years.
  • the required heat input to be supplied has increasingly increased because of the area-related heat requirement for the calendering.
  • the surface temperature of the heated roll must be raised in order to transfer the required amount of heat in the shorter by the increase in production residence time on the paper web. This means an increase in the roll surface temperature for the heated rolls in calenders in addition to increasing the heat output. Also because of this double increase, the thermo rolls used so far have reached their limits.
  • the object of the invention is therefore to provide a heatable calender roll, which combines high heat output with high service life at high production speeds and is inexpensive to produce. This object is solved by the features of claim 1.
  • a heatable calender roll in which a functional layer for the calendering process is applied to the roll body via build-up welding.
  • a functional layer for the calendering process is applied to the roll body via build-up welding.
  • the functional layer is materially equipped with an inner bias against the roller body, so that without heat transfer to a paper or board web, the functional layer is in a state of tension. Accordingly, a voltage buffer is incorporated into the functional layer. In operation, the bias voltage is reduced by increased heat dissipation. Tearing of the peripheral surface of the roller body in operation is thereby avoided.
  • These heated calender rolls are highly resilient and have a long service life. Be when used in multinip calenders with double over-rolling of the heated calender roll and thus double heat roll surface temperatures can also above 200 0 C at production speeds of over 1500 m / min is set.
  • the materials of the functional layer and the roll body can be optimized separately from each other in terms of their intrinsic properties.
  • the material of the functional layer can be optimized in terms of high heat capacity and hardness, whereby the temperature control of the heat treatment processes and the service life can be improved.
  • the material of the roller body can be optimized with regard to thermal conductivity, machinability and strength, which improves the introduction of the heating devices, for example peripheral bores, and the support body properties.
  • a material for the roll body and a commercially available material is used.
  • the roll body from a commercially available steel, eg St 52 be made.
  • the functional layer can be reground several times, wherein the thickness can be controlled by multi-layer welding, that is to say the number of weld layers which can be applied one above the other.
  • Preferred layer thicknesses are 3 to 10 mm.
  • the heating of such a thermo roll can be done in a known manner from the inside and optionally in addition from the outside.
  • the functional layer may have a smaller thermal expansion than the roller body and be post-treated by low-stress annealing, so that the welding layer has compressive stresses as residual stresses.
  • This inner bias has the functional layer, as long as no heat is transferred to the paper or board web, so there is a substantially uniform heating.
  • the inconsistent heat distribution in the roll body which occurs during operation generates tensile stresses in the functional layer, which are compensated in whole or in part by the built-in compressive stresses.
  • the functional layer may have a greater thermal expansion than the roller body, so that tensile stresses are present in the functional layer by simply cooling during build-up welding. These tensile stresses are in the heated calender roll, due to the ratio of the thermal expansion of the functional layer and the roll body to each other, converted into compressive stresses. Compressive stresses are also incorporated here as a voltage buffer in the functional layer. The non-uniform temperature distribution in the roller body which occurs during operation generates tensile stresses in the functional layer, which are compensated there by the built-in compressive stresses.
  • FIG. 1 shows schematically a side view of a first embodiment of a calender with a heated calender roll according to the invention
  • FIG. 2 shows schematically a side view of a second embodiment of a calender with heated calender rolls according to the invention
  • FIG. 3 shows schematically a side view of a heated calender roll according to the invention with a central heating
  • FIG. 4 shows schematically a cross section of the heated calender roll according to FIG. 3, FIG.
  • FIG. 5 shows schematically a side view of a heated calender roll according to the invention with a peripheral bore for internal heating
  • FIG. 6 shows schematically a cross section of the heated calender roll according to FIG. 5, FIG.
  • FIG. 7 shows schematically a segment section of FIG. 4 in an enlarged view and indicating the states of stress
  • Fig. 8 shows the change in temperature across the wall thickness of the heated calender roll of FIG. 3 and 4 in operation at heat output to a paper or board web.
  • Fig. 1 shows a calender 1 for the treatment of a web, in particular a paper or board web.
  • the calender 1 comprises for this purpose at least one roll stack 2, which here comprises two rolls 3, 4, which are arranged in a known manner on a calender stand 5.
  • the rollers 3, 4 define a nip 6, the nip, which passes through a web W and in which the web is subjected to pressure and temperature.
  • the treatment time of the web W in the nip depends on the length of the nip and the throughput time, which depends on the production speed in online operation.
  • the length of the nip is selectable and is usually between 3 and 300 mm.
  • a roller here the roller 3, as a hard roller, soft roller or shoe roll can be formed.
  • the roller 3 can furthermore be designed as a bending compensating roller.
  • the other roll 4 is a heatable calender roll according to the invention, the formation of which will be described in detail below.
  • the roll stack may be loadable from one or both ends to set selectable line loads in nip 6. If the roller 3 is designed as a shoe roller, the line loads can be adjusted via a stroke of the shoe. For guiding the web W between nips or after the nip 6 guide rollers 7 are provided in a known manner.
  • This 1-nip calender can be used both online and offline.
  • FIG. 2 shows a multi-nip calender for smoothing a paper or board web with at least one roll stack 2 with a plurality of rolls 3, 4, 8, 9, 10 which bound nips 6, 11, 12, 13.
  • the number of rolls is preferably between three and twelve rolls.
  • the end rollers 3, 10 of the roller stack 2 are preferably formed as a bending compensating rollers.
  • Each nip 6, 11, 12, 13 is preferably limited by a heated calender roll according to the invention. These are here the rollers 4, 9, which are formed according to the invention, as described below. All rolls can be designed as hard rolls.
  • the nips 6, 11, 12, 13 are formed as soft nips, d. H. they are bounded by a hard and a soft roller.
  • the heatable calender rolls 4, 9 according to the invention are basically hard rolls with a wear-resistant surface, so that in each case the other roll, which delimit a nip with the heatable calender roll 4, 9 according to the invention, can be soft rolls. 2, these are the rollers 3, 8, 10.
  • the heatable calender roll according to the invention is preferably a center roll, which is double-rolled over in operation, that is, two nips 8, 11 and 12, 13 limited.
  • the roll stack 2 can be loaded from one end via a pressure cylinder 14. Between the nips, the web W is guided over guide rollers 7.
  • a second, not shown, roll stack may be provided, which may be before or downstream of the roll stack 2.
  • the roll stack 2 may have a changeover tip.
  • the calender 1 according to FIG. 2 can be operated offline as well as online.
  • the two calender embodiments of FIGS. 1 and 2 can be operated online at production speeds of over 1500 m / min, wherein the heatable calender rolls 4, 8 can be driven according to the invention with roll surface temperatures of up to 350 ° C and thereby heating powers of up to 200 kW / m own.
  • the design of the heatable calender rolls 4, 9 according to the invention will be explained below with reference to FIGS. 3 to 8.
  • the heatable calender roll 4 will be described.
  • the statements apply correspondingly to the calender roll 9.
  • the statements apply equally to the heatable calender roll 4 as the end roll (FIG. 1) and the heatable calender roll 4, 9 as the center roll (FIG. 2).
  • the heatable calender roll 4 comprises a hollow, a roll shell having roll body 15, which is designed for the passage of a heat transfer medium.
  • the roller body 15 carries a wear-resistant peripheral surface, which is formed by at least one fusion-deposited functional layer 16 which has a welding additive-dependent thermal expansion which is so different from the thermal expansion of the roller body 15 that the functional layer 16 in the heated, operating condition of the calender roll 4 a inner bias in the form of compressive stresses 17 ( Figure 7) as a voltage buffer, which counteract the tensile stresses generated during operation by heat dissipation.
  • the heatable calender roll 4 has in the heated, warm operating condition a substantially uniform heating. Will the heated by the Calender roll 4 limited Nip 6 closed, the heat transfer to the web W leads to a low temperature of the functional layer 16 as in the heated state before startup. This leads to an uneven temperature distribution in the roller body 15.
  • FIG. 8 shows the temperature profile relative to the wall thickness.
  • the temperature gradient in the roller body 15 causes a spreading 18 of the roller body 15 on the outside and thus a buildup of tensile stresses 19 in the functional layer 16. This then leads to a rupture of the functional layer, in particular if the material web controls certain paper properties enters the nip 6 with a higher moisture content.
  • a voltage buffer in the form of compressive stresses 17 is incorporated in the functional layer 16, ie if voltages with the reverse direction of action are integrated as tensile stresses 19, the functional layer 16 is given a deformation capability that allows the functional layer to give way when subjected to tensile stress, thereby preventing cracking.
  • the functional layer 16 may have a smaller thermal expansion than the roller body 15, this being aftertreated by stress-relieved annealing, so that the functional layer has the compressive stresses 17 as a voltage buffer.
  • the functional layer 16 may have a greater thermal expansion than the roller body 15, so that when heated to the operating temperature, the functional layer 16 of tensile stresses in the compressive stresses 17 transferred residual stresses as a voltage buffer.
  • the functional layer 16 may consist of at least two superposed layers, which are applied by build-up welding.
  • An outer layer and a release layer can be formed in this way to form an outer layer which has no material components of the roller body 15. These Therefore, superimposed weld layers are preferably discrete layers.
  • the heatable calender roll 4 As heating for the heatable calender roller internal heating is provided.
  • the heatable calender roll 4 according to FIGS. 3 and 4 is a centrally heatable roll with a displacement body 20, which has an annular gap 21 for the passage of a heat medium.
  • the connections for the inlet and outlet of the heat transfer medium, in particular oil, is indicated by arrows.
  • Figs. 5 and 6 differs from that of Figs. 3 and 4 only in that no inner body for displacement, but peripheral bores 22 are provided for a flow of the heat transfer medium. For the rest, the above statements apply accordingly.
  • an external heating of any type can be additionally provided.
  • the material for the roller body is preferably provided with a thermal conductivity of> 30 W / m ° K.
  • the functional layer As a material for the functional layer, it is further preferable to provide one having a thermal conductivity of> 20 W / m ° K and a specific heat capacity of> 400 J / kg ° K.
  • the filler metal, from which the functional layer 16 is applied to the roll body 15 by fusion welding preferably has a hardness between 450 HV and 650 HV. Furthermore, the reversible hardness drop of the filler metal from room temperature to operating temperature is preferably less than 5%.
  • the build-up welding is preferably carried out by the so-called strip welding method with welding bands of a width of for example 15 to 60 mm in order to achieve a non-porous surface and homogeneous application layer in terms of Young's modulus and wear resistance.
  • the layer thickness of the functional layer 16 is at least 3 mm and is preferably in the range between 3 and 10 mm.
  • the roller body 15 is arranged in a known manner as a support body via roll neck 23, 24 in the calender stand.
  • FIGS. 7 and 8 apply correspondingly to a heatable calender roll 4 with a heating via peripheral holes 22, as shown in FIGS. 5 and 6.
  • the designs apply to every type of internal heating.

Landscapes

  • Paper (AREA)
  • Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
  • External Artificial Organs (AREA)
  • Treatment Of Fiber Materials (AREA)

Abstract

The invention relates to a heatable calender roller which comprises a hollow roller body (15) having a calender bowl and configured to conduct a heat transfer medium. The roller body (15) carries a wear-resisting peripheral surface, said wear-resisting peripheral surface being formed by at least one functional layer (16) applied by fusion-welding. Said functional layer has a welding additive-specific thermal expansion that is different from the thermal expansion of the roller body (15) to such an extent that the functional layer (16), in the heated condition of the calender roller (4, 9), has an internal prestress in the form of compressive stresses (17) as the stress buffer that counteract the tensile stresses (19) produced during operation by heat dissipation.

Description

Beheizbare Kalanderwalze Heatable calender roll
Die Erfindung betrifft eine beheizbare Kalanderwalze nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a heatable calender roll according to the preamble of claim 1.
Beim Kalandrieren wird die zu behandelnde Papierbahn zwischen Walzen behandelt, wobei mechanische und thermische Energie zur Behandlung und Verformung des Papiers eingesetzt wird, um das Papier, insbesondere die Papieroberfläche, der endgültigen Verwendung anzupassen. Die zur Behandlung erforderliche thermische Energie wird durch die Wärmezufuhr aus der beheizten Walze in den Walzenspalt eingebracht.In calendering, the paper web to be treated is treated between rolls using mechanical and thermal energy to treat and deform the paper to conform the paper, particularly the paper surface, to final use. The thermal energy required for the treatment is introduced by the heat supply from the heated roll in the nip.
Aus EP 0 710 741 B1 ist eine beheizte Kalanderwalze bekannt, die als Hohlwalze ausgebildet ist und eine Walzenschale aufweist, die aus einem ersten Material aus Schmiedestahl, Gußstahl, Gußeisen oder Gußeisen mit Kugelgraphit hergestellt und mit einer dünnen Umfangsoberflächenschicht aus einem zweiten harten, abriebs- beständigen Material versehen ist. Die dünne Umfangsoberflächenschicht hat den Nachteil, daß das Abschleifen betriebsbedingter Markierungen an der Umfangs- oberfläche im allgemeinen nur einmal möglich ist. Danach ist eine neue Beschichtung vorzunehmen. Ein größerer Vorrat an Reservewalzen ist deshalb erforderlich. Der Einsatz solcher Thermowalzen ist deshalb aufwendig und teuer.From EP 0 710 741 B1 a heated calender roll is known which is designed as a hollow roll and has a roll shell which is made of a first material of forged steel, cast steel, cast iron or spheroidal graphite cast iron and with a thin circumferential surface layer of a second hard, abrasive resistant material is provided. The thin peripheral surface layer has the disadvantage that the abrading of operational markings on the circumferential surface is generally possible only once. Then make a new coating. A larger supply of reserve rollers is therefore required. The use of such thermo rolls is therefore complicated and expensive.
Bekannt sind ferner beheizte Kalanderwalzen mit einer Walzenschale aus Schalenhartguß. Die nutzbare Härteschicht ist bei einschichtig aufgebauten Walzenschalen wesentlich dicker, wodurch die Standzeit der Thermowalze erhöht wird. Bekannt sind schließlich auch Thermowalzen aus vergüteten oder oberflächengehärteten Materialien. Doch die wenigen in Frage kommenden Sonderwerkstoffe sind teuer, bereiten Schwierigkeiten in der Beschaffung und stellen wegen ihrer Empfindlichkeit außerordentlich hohe Anforderungen an den Herstellungsprozeß. Solche Thermowalzen sind folglich sehr teuer.Heated calender rolls are also known with a roll shell made of hard shell. The usable hardening layer is considerably thicker in single-layered roller shells, whereby the service life of the thermo roll is increased. Finally, thermo rolls of tempered or surface hardened materials are also known. But the few eligible special materials are expensive, cause difficulties in procurement and put because of their sensitivity extremely high demands on the manufacturing process. Such thermo rolls are therefore very expensive.
Die Anforderungen an die beheizte Kalanderwalze im Betrieb haben sich zudem in den letzten Jahren deutlich erhöht. Mit der Steigerung der Produktionsgeschwindigkeit der Papiermaschinen ist wegen des flächenbezogenen Wärmebedarfs für die Kalandrierung die erforderliche zuzuführende Wärmeleistung zunehmend angestiegen. Bei Papier, wie es beim Kalandrieren aus papiertechnologischen Gründen vorliegt, das ein guter Wärmeisolator ist, muß die Oberflächentemperatur der beheizten Walze angehoben werden, um die erforderliche Wärmemenge in der durch die Produktionssteigerung kürzeren Verweildauer auf die Papierbahn zu transferieren. Dies bedeutet für die beheizten Walzen in Kalandern zusätzlich zur Erhöhung der Wärmeleistung eine Erhöhung der Walzenoberflächentemperatur. Auch wegen dieser zweifachen Erhöhung sind die bisher verwendeten Thermowalzen an ihre Grenzen gestoßen.The requirements for the heated calender roll in operation have also increased significantly in recent years. With the increase of the production speed of the paper machines, the required heat input to be supplied has increasingly increased because of the area-related heat requirement for the calendering. For paper, as it is in calendering for paper technology reasons, which is a good heat insulator, the surface temperature of the heated roll must be raised in order to transfer the required amount of heat in the shorter by the increase in production residence time on the paper web. This means an increase in the roll surface temperature for the heated rolls in calenders in addition to increasing the heat output. Also because of this double increase, the thermo rolls used so far have reached their limits.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine beheizbare Kalanderwalze zu schaffen, die bei hohen Produktionsgeschwindigkeiten eine hohe Heizleistung mit hohen Standzeiten kombiniert und dabei kostengünstig herstellbar ist. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.The object of the invention is therefore to provide a heatable calender roll, which combines high heat output with high service life at high production speeds and is inexpensive to produce. This object is solved by the features of claim 1.
Hierdurch wird eine beheizbare Kalanderwalze geschaffen, bei der über ein Auftragsschweißen eine Funktionsschicht für den Kalandrierprozeß auf den Walzenkörper aufgebracht ist. Es besteht also eine Funktionstrennung zwischen dem Walzenkörper als Tragkörper und dem Walzenkörper als Oberflächenkörper, der die papiertechnologischen Eigenschaften und die Walzenstandzeit bestimmt. Das Vorhandensein von Druckspannungen in der Funktionsschicht im betriebswarmen Zustand schützt die Funktionsschicht bzw. die Walze durch die Schaffung von Sicherheitsreserven vor Zerstörungen im Betrieb.In this way, a heatable calender roll is provided, in which a functional layer for the calendering process is applied to the roll body via build-up welding. Thus, there is a separation of functions between the roller body as a support body and the roller body as a surface body, which determines the paper technology properties and the roller life. The presence of compressive stresses in the functional layer in the warm operating state protects the functional layer or the roller by the creation of safety reserves against damage during operation.
Bei der aufgeheizten Kalanderwalze ist die Funktionsschicht materialbedingt mit einer inneren Vorspannung gegenüber dem Walzenkörper ausgestattet, so daß ohne Wärmeabgabe an eine Papier- oder Kartonbahn die Funktionsschicht in einem Spannungszustand ist. In die Funktionsschicht wird demnach ein Spannungspuffer eingebaut. Im Betrieb wird durch erhöhte Wärmeabgabe die Vorspannung abgebaut. Ein Reißen der Umfangsfläche des Walzenkörpers im Betrieb wird hierdurch vermieden. Diese beheizten Kalanderwalzen sind hoch belastbar und besitzen hohe Standzeiten. Bei einem Einsatz in Multinip-Kalandern mit doppelter Überrollung der beheizten Kalanderwalze und somit doppelter Wärmeabgabe können Walzenoberflächentemperaturen auch von über 2000C bei Produktionsgeschwindigkeiten von über 1500 m/min eingestellt werden.In the heated calender roll, the functional layer is materially equipped with an inner bias against the roller body, so that without heat transfer to a paper or board web, the functional layer is in a state of tension. Accordingly, a voltage buffer is incorporated into the functional layer. In operation, the bias voltage is reduced by increased heat dissipation. Tearing of the peripheral surface of the roller body in operation is thereby avoided. These heated calender rolls are highly resilient and have a long service life. Be when used in multinip calenders with double over-rolling of the heated calender roll and thus double heat roll surface temperatures can also above 200 0 C at production speeds of over 1500 m / min is set.
Die Materialien der Funktionsschicht und des Walzenkörpers können getrennt voneinander in Bezug auf ihre eigentlichen Eigenschaften optimiert werden. So kann das Material der Funktionsschicht optimiert werden in Bezug auf eine hohe Wärmekapazität und Härte, wodurch die Temperaturführung der Wärmebehandlungsprozesse und die Standzeiten verbessert werden. Das Material des Walzenkörpers kann dagegen in Bezug auf Wärmeleitfähigkeit, Zerspanbarkeit und Festigkeit optimierbar sein, wodurch die Einbringung der Heizeinrichtungen, z.B. periphere Bohrungen, und die Tragkörpereigenschaften verbessert werden. Als Werkstoff für den Walzenkörper ist auch ein handelsüblicher Werkstoff verwendbar. Beispiels- weise kann der Walzenkörper aus einem handelsüblichen Stahl, z.B. St 52, gefertigt sein.The materials of the functional layer and the roll body can be optimized separately from each other in terms of their intrinsic properties. Thus, the material of the functional layer can be optimized in terms of high heat capacity and hardness, whereby the temperature control of the heat treatment processes and the service life can be improved. By contrast, the material of the roller body can be optimized with regard to thermal conductivity, machinability and strength, which improves the introduction of the heating devices, for example peripheral bores, and the support body properties. As a material for the roll body and a commercially available material is used. Beispiels- example, the roll body from a commercially available steel, eg St 52, be made.
Die Funktionsschicht ist mehrfach nachschleifbar, wobei die Dicke durch ein Mehrlagenschweißen, also die Anzahl von übereinander anbringbaren Schweißlagen, steuerbar ist. Bevorzugte Schichtdicken liegen bei 3 bis 10 mm. Die Beheizung einer solchen Thermowalze kann in bekannter Weise von innen und gegebenenfalls zusätzlich von außen erfolgen.The functional layer can be reground several times, wherein the thickness can be controlled by multi-layer welding, that is to say the number of weld layers which can be applied one above the other. Preferred layer thicknesses are 3 to 10 mm. The heating of such a thermo roll can be done in a known manner from the inside and optionally in addition from the outside.
Die Funktionsschicht kann eine kleinere Wärmeausdehnung besitzen als der Walzenkörper und durch spannungsarmes Glühen nachbehandelt sein, so daß die Schweißschicht Druckspannungen als Eigenspannungen aufweist. Diese innere Vorspannung hat die Funktionsschicht, solange keine Wärmeabgabe an die Papieroder Kartonbahn erfolgt, also eine im wesentlichen gleichmäßige Durchwärmung gegeben ist. Die im Betrieb einsetzende ungleichmäßige Wärmeverteilung im Walzenkörper erzeugt Zugspannungen in der Funktionsschicht, die dort ganz oder teilweise durch die eingebauten Druckspannungen ausgeglichen werden.The functional layer may have a smaller thermal expansion than the roller body and be post-treated by low-stress annealing, so that the welding layer has compressive stresses as residual stresses. This inner bias has the functional layer, as long as no heat is transferred to the paper or board web, so there is a substantially uniform heating. The inconsistent heat distribution in the roll body which occurs during operation generates tensile stresses in the functional layer, which are compensated in whole or in part by the built-in compressive stresses.
Alternativ kann die Funktionsschicht eine größere Wärmeausdehnung besitzen als der Walzenkörper, so daß Zugspannungen durch einfaches Abkühlen beim Auftragsschweißen in der Funktionsschicht vorhanden sind. Diese Zugspannungen sind bei der aufgeheizten Kalanderwalze, bedingt durch das Verhältnis der Wärmeausdehnungen der Funktionsschicht und des Walzenkörpers zueinander, in Druckspannungen umgewandelt. Druckspannungen sind auch hier als Spannungspuffer in die Funktionsschicht eingebaut. Die im Betrieb einsetzende ungleichmäßige Temperaturverteilung im Walzenkörper erzeugt Zugspannungen in der Funktionsschicht, die dort durch die eingebauten Druckspannungen ausgeglichen werden.Alternatively, the functional layer may have a greater thermal expansion than the roller body, so that tensile stresses are present in the functional layer by simply cooling during build-up welding. These tensile stresses are in the heated calender roll, due to the ratio of the thermal expansion of the functional layer and the roll body to each other, converted into compressive stresses. Compressive stresses are also incorporated here as a voltage buffer in the functional layer. The non-uniform temperature distribution in the roller body which occurs during operation generates tensile stresses in the functional layer, which are compensated there by the built-in compressive stresses.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung zu entnehmen. Die Erfindung wird nachstehend anhand der in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.Further advantages and embodiments of the invention can be taken from the subclaims and the following description. The invention will be explained in more detail with reference to the embodiments illustrated in the accompanying drawings.
Fig. 1 zeigt schematisch eine Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines Kalanders mit einer beheizten Kalanderwalze gemäß der Erfindung,1 shows schematically a side view of a first embodiment of a calender with a heated calender roll according to the invention,
Fig. 2 zeigt schematisch eine Seitenansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Kalanders mit beheizten Kalanderwalzen gemäß der Erfindung,2 shows schematically a side view of a second embodiment of a calender with heated calender rolls according to the invention,
Fig. 3 zeigt schematisch eine Seitenansicht einer beheizten Kalanderwalze gemäß der Erfindung mit einer zentralen Beheizung,3 shows schematically a side view of a heated calender roll according to the invention with a central heating,
Fig. 4 zeigt schematisch einen Querschnitt der beheizten Kalanderwalze gemäß Fig. 3,4 shows schematically a cross section of the heated calender roll according to FIG. 3, FIG.
Fig. 5 zeigt schematisch eine Seitenansicht einer beheizten Kalanderwalze gemäß der Erfindung mit einer peripheren Bohrung für eine Innenbeheizung,5 shows schematically a side view of a heated calender roll according to the invention with a peripheral bore for internal heating,
Fig. 6 zeigt schematisch einen Querschnitt der beheizten Kalanderwalze gemäß Fig. 5,6 shows schematically a cross section of the heated calender roll according to FIG. 5, FIG.
Fig. 7 zeigt schematisch einen Segmentabschnitt der Fig. 4 in vergrößerter Darstellung und unter Angabe der Spannungszustände,7 shows schematically a segment section of FIG. 4 in an enlarged view and indicating the states of stress,
Fig. 8 zeigt die Temperaturänderung über die Wanddicke für die beheizte Kalanderwalze gemäß Fig. 3 und 4 im Betrieb bei Wärmeabgabe an eine Papieroder Kartonbahn.Fig. 8 shows the change in temperature across the wall thickness of the heated calender roll of FIG. 3 and 4 in operation at heat output to a paper or board web.
Fig. 1 zeigt einen Kalander 1 für die Behandlung einer Warenbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn. Der Kalander 1 umfaßt dazu mindestens einen Walzenstapel 2, der hier zwei Walzen 3, 4 umfaßt, die in bekannter Weise an einem Kalanderständer 5 angeordnet sind. Die Walzen 3, 4 begrenzen einen Walzenspalt 6, den Nip, den eine Warenbahn W durchläuft und in dem die Warenbahn mit Druck und Temperatur beaufschlagt wird. Die Behandlungsdauer der Warenbahn W im Nip hängt ab von der Länge des Nips und der Durchlaufzeit, die beim Online-Betrieb von der Produktionsgeschwindigkeit abhängt. Die Länge des Nips ist wählbar und liegt üblicherweise zwischen 3 und 300 mm. Dazu ist eine Walze, hier die Walze 3, als harte Walze, weiche Walze oder Schuhwalze, ausbildbar. Die Walze 3 kann femer als Biegeausgleichswalze ausgebildet sein. Die andere Walze 4 ist eine beheizbare Kalanderwalze gemäß der Erfindung, deren Ausbildung nachfolgend im einzelnen beschrieben wird.Fig. 1 shows a calender 1 for the treatment of a web, in particular a paper or board web. The calender 1 comprises for this purpose at least one roll stack 2, which here comprises two rolls 3, 4, which are arranged in a known manner on a calender stand 5. The rollers 3, 4 define a nip 6, the nip, which passes through a web W and in which the web is subjected to pressure and temperature. The treatment time of the web W in the nip depends on the length of the nip and the throughput time, which depends on the production speed in online operation. The length of the nip is selectable and is usually between 3 and 300 mm. For this purpose, a roller, here the roller 3, as a hard roller, soft roller or shoe roll can be formed. The roller 3 can furthermore be designed as a bending compensating roller. The other roll 4 is a heatable calender roll according to the invention, the formation of which will be described in detail below.
Der Walzenstapel kann von einem oder beiden Enden her belastbar sein, um wählbare Streckenlasten im Nip 6 einzustellen. Ist die Walze 3 als Schuhwalze ausgebildet, können über einen Hub des Schuhs die Streckenlasten eingestellt werden. Zur Führung der Warenbahn W zwischen Nips oder nach dem Nip 6 sind in bekannter weise Leitrollen 7 vorgesehen.The roll stack may be loadable from one or both ends to set selectable line loads in nip 6. If the roller 3 is designed as a shoe roller, the line loads can be adjusted via a stroke of the shoe. For guiding the web W between nips or after the nip 6 guide rollers 7 are provided in a known manner.
Dieser 1-Nip-Kalander ist im Online- als auch Offline-Betrieb einsetzbar.This 1-nip calender can be used both online and offline.
Fig. 2 zeigt einen Multi-Nip-Kalander für das Glätten einer Papier- oder Kartonbahn mit mindestens einem Walzenstapel 2 mit einer Mehrzahl Walzen 3, 4, 8, 9, 10, die Nips 6, 11 , 12, 13 begrenzen. Die Walzenzahl liegt vorzugsweise zwischen drei und zwölf Walzen. Die Endwalzen 3, 10 des Walzenstapels 2 sind vorzugsweise als Biegeausgleichswalzen ausgebildet. Jeder Nip 6, 11 , 12, 13 wird vorzugsweise durch eine beheizte Kalanderwalze gemäß der Erfindung begrenzt. Dies sind hier die Walzen 4, 9, die gemäß der Erfindung ausgebildet sind, wie nachfolgend beschrieben ist. Alle Walzen können als harte Walzen ausgebildet sein. Vorzugsweise werden die Nips 6, 11 , 12, 13 als Soft-Nips ausgebildet, d. h. sie werden von einer harten und einer weichen Walze begrenzt.FIG. 2 shows a multi-nip calender for smoothing a paper or board web with at least one roll stack 2 with a plurality of rolls 3, 4, 8, 9, 10 which bound nips 6, 11, 12, 13. The number of rolls is preferably between three and twelve rolls. The end rollers 3, 10 of the roller stack 2 are preferably formed as a bending compensating rollers. Each nip 6, 11, 12, 13 is preferably limited by a heated calender roll according to the invention. These are here the rollers 4, 9, which are formed according to the invention, as described below. All rolls can be designed as hard rolls. Preferably, the nips 6, 11, 12, 13 are formed as soft nips, d. H. they are bounded by a hard and a soft roller.
Die beheizbaren Kalanderwalzen 4, 9 gemäß der Erfindung sind grundsätzlich harte Walzen mit einer verschleißfesten Oberfläche, so daß jeweils die andere Walze, die einen Nip mit der beheizbaren Kalanderwalze 4, 9 gemäß der Erfindung begrenzen, weiche Walzen sein können. Gemäß Fig. 2 sind dies die Walzen 3, 8, 10. Die beheizbare Kalanderwalze gemäß der Erfindung ist vorzugsweise eine Mittelwalze, die im Betrieb doppelt überrollt wird, d.h. zwei Nips 8, 11 bzw. 12, 13 begrenzt. Der Walzenstapel 2 ist von einem Ende her über einen Druckzylinder 14 belastbar. Zwischen den Nips wird die Warenbahn W über Leitrollen 7 geführt. Für eine zweiseitige Behandlung der Warenbahn W kann ein zweiter, nicht dargestellter Walzenstapel vorgesehen sein, der dem Walzenstapel 2 vor oder nachgeordnet sein kann. Alternativ kann der Walzenstapel 2 einen Wechselnip aufweisen. Der Kalander 1 gemäß Fig. 2 kann offline als auch online betrieben werden.The heatable calender rolls 4, 9 according to the invention are basically hard rolls with a wear-resistant surface, so that in each case the other roll, which delimit a nip with the heatable calender roll 4, 9 according to the invention, can be soft rolls. 2, these are the rollers 3, 8, 10. The heatable calender roll according to the invention is preferably a center roll, which is double-rolled over in operation, that is, two nips 8, 11 and 12, 13 limited. The roll stack 2 can be loaded from one end via a pressure cylinder 14. Between the nips, the web W is guided over guide rollers 7. For a two-sided treatment of the web W, a second, not shown, roll stack may be provided, which may be before or downstream of the roll stack 2. Alternatively, the roll stack 2 may have a changeover tip. The calender 1 according to FIG. 2 can be operated offline as well as online.
Die beiden Kalanderausführungen der Fig. 1 und 2 können bei Produktionsgeschwindigkeiten über 1500 m/min online betrieben werden, wobei die beheizbaren Kalanderwalzen 4, 8 gemäß der Erfindung mit Walzenoberflächentemperaturen von bis zu 350°C gefahren werden können und dabei Heizleistungen von bis zu 200 kW/m besitzen.The two calender embodiments of FIGS. 1 and 2 can be operated online at production speeds of over 1500 m / min, wherein the heatable calender rolls 4, 8 can be driven according to the invention with roll surface temperatures of up to 350 ° C and thereby heating powers of up to 200 kW / m own.
Die Ausbildung der beheizbaren Kalanderwalzen 4, 9 gemäß der Erfindung wird anhand der Fig. 3 bis 8 nachfolgend erläutert. Beispielhaft wird die beheizbare Kalanderwalze 4 beschrieben. Die Ausführungen gelten entsprechend für die Kalanderwalze 9. Die Ausführungen gelten in gleicher Weise für die beheizbare Kalanderwalze 4 als Endwalze (Fig. 1) und die beheizbare Kalanderwalze 4, 9 als Mittelwalze (Fig. 2).The design of the heatable calender rolls 4, 9 according to the invention will be explained below with reference to FIGS. 3 to 8. By way of example, the heatable calender roll 4 will be described. The statements apply correspondingly to the calender roll 9. The statements apply equally to the heatable calender roll 4 as the end roll (FIG. 1) and the heatable calender roll 4, 9 as the center roll (FIG. 2).
Die beheizbare Kalanderwalze 4 umfaßt einen hohlen, eine Walzenschale aufweisenden Walzenkörper 15, der für das Durchleiten eines Wärmeübertragungsmediums ausgebildet ist. Der Walzenkörper 15 trägt eine verschleißfeste Umfangsoberfläche, die gebildet ist von mindestens einer durch Schmelzschweißen aufgetragenen Funktionsschicht 16, die eine schweißzusatzwerkstoffabhängige Wärmeausdehnung besitzt, die derart verschieden ist von der Wärmeausdehnung des Walzenkörpers 15, daß die Funktionsschicht 16 im aufgeheizten, betriebswarmen Zustand der Kalanderwalze 4 eine innere Vorspannung in Form von Druckspannungen 17 (Fig. 7) als Spannungspuffer aufweist, die den im Betrieb durch Wärmeabgabe erzeugten Zugspannungen entgegenwirken.The heatable calender roll 4 comprises a hollow, a roll shell having roll body 15, which is designed for the passage of a heat transfer medium. The roller body 15 carries a wear-resistant peripheral surface, which is formed by at least one fusion-deposited functional layer 16 which has a welding additive-dependent thermal expansion which is so different from the thermal expansion of the roller body 15 that the functional layer 16 in the heated, operating condition of the calender roll 4 a inner bias in the form of compressive stresses 17 (Figure 7) as a voltage buffer, which counteract the tensile stresses generated during operation by heat dissipation.
Die beheizbare Kalanderwalze 4 besitzt im aufgeheizten, betriebswarmen Zustand eine im wesentlichen gleichmäßige Durchwärmung. Wird der von der beheizbaren Kalanderwalze 4 begrenzte Nip 6 geschlossen, führt die Wärmeabgabe an die Warenbahn W zu einer niedrigen Temperatur der Funktionsschicht 16 als im aufgeheizten Zustand vor der Betriebsaufnahme. Dies führt zu einer ungleichmäßigen Temperaturverteilung im Walzenkörper 15. In Fig. 8 ist der Temperaturverlauf bezogen auf die Wanddicke dargestellt.The heatable calender roll 4 has in the heated, warm operating condition a substantially uniform heating. Will the heated by the Calender roll 4 limited Nip 6 closed, the heat transfer to the web W leads to a low temperature of the functional layer 16 as in the heated state before startup. This leads to an uneven temperature distribution in the roller body 15. FIG. 8 shows the temperature profile relative to the wall thickness.
Wie Fig. 7 verdeutlicht, verursacht der Temperaturgradient im Walzenkörper 15 eine Aufspreizung 18 des Walzenkörpers 15 außen und damit ein Aufbauen von Zugspannungen 19 in der Funktionsschicht 16. Dies führt dann zu einem Reißen der Funktionsschicht, insbesondere dann, wenn die Warenbahn zur Steuerung bestimmter Papiereigenschaften mit einem höheren Feuchtigkeitsgehalt in den Nip 6 eintritt.As FIG. 7 illustrates, the temperature gradient in the roller body 15 causes a spreading 18 of the roller body 15 on the outside and thus a buildup of tensile stresses 19 in the functional layer 16. This then leads to a rupture of the functional layer, in particular if the material web controls certain paper properties enters the nip 6 with a higher moisture content.
Ist erfindungsgemäß ein Spannungspuffer in Form von Druckspannungen 17 in die Funktionsschicht 16 eingebaut, also Spannungen mit umgekehrter Wirkrichtung als Zugspannungen 19 integriert, erhält die Funktionsschicht 16 eine Verformungsmöglichkeit, die auf Zugbeanspruchung hin ein Nachgeben der Funktionsschicht erlaubt und dadurch eine Rißbildung vermieden wird.If, according to the invention, a voltage buffer in the form of compressive stresses 17 is incorporated in the functional layer 16, ie if voltages with the reverse direction of action are integrated as tensile stresses 19, the functional layer 16 is given a deformation capability that allows the functional layer to give way when subjected to tensile stress, thereby preventing cracking.
Hierzu kann die Funktionsschicht 16 eine kleinere Wärmeausdehnung besitzen als der Walzenkörper 15, wobei diese durch spannungsarmes Glühen nachbehandelt ist, so daß die Funktionsschicht die Druckspannungen 17 als Spannungspuffer aufweist.For this purpose, the functional layer 16 may have a smaller thermal expansion than the roller body 15, this being aftertreated by stress-relieved annealing, so that the functional layer has the compressive stresses 17 as a voltage buffer.
Alternativ kann die Funktionsschicht 16 eine größere Wärmeausdehnung besitzen als der Walzenkörper 15, so daß beim Aufheizen in den betriebswarmen Zustand die Funktionsschicht 16 aus Zugspannungen in die Druckspannungen 17 überführte Eigenspannungen als Spannungspuffer aufweist.Alternatively, the functional layer 16 may have a greater thermal expansion than the roller body 15, so that when heated to the operating temperature, the functional layer 16 of tensile stresses in the compressive stresses 17 transferred residual stresses as a voltage buffer.
Die Funktionsschicht 16 kann aus mindestens zwei übereinander angeordneten Lagen bestehen, die durch Auftragsschweißen aufgebracht sind. Eine Außenschicht und eine Trennschicht sind auf diese Weise ausbildbar, um eine Außenschicht auszubilden, die keine Materialbestandteile des Walzenkörpers 15 aufweist. Diese übereinander angeordneten Schweißlagen sind deshalb vorzugsweise diskrete Lagen.The functional layer 16 may consist of at least two superposed layers, which are applied by build-up welding. An outer layer and a release layer can be formed in this way to form an outer layer which has no material components of the roller body 15. These Therefore, superimposed weld layers are preferably discrete layers.
Als Beheizung für die beheizbare Kalanderwalze ist eine Innenbeheizung vorgesehen. Die beheizbare Kalanderwalze 4 gemäß Fig. 3 und 4 ist eine zentral beheizbare Walze mit einem Verdrängerkörper 20, der einen Ringspalt 21 für den Durchfluß eines Wärmemediums aufweist. Die Anschlüsse für den Ein- und Austritt des Wärmeübertragungsmediums, insbesondere Öl, ist durch Pfeile angedeutet.As heating for the heatable calender roller internal heating is provided. The heatable calender roll 4 according to FIGS. 3 and 4 is a centrally heatable roll with a displacement body 20, which has an annular gap 21 for the passage of a heat medium. The connections for the inlet and outlet of the heat transfer medium, in particular oil, is indicated by arrows.
Das Ausführungsbeispiel der Fig. 5 und 6 unterscheidet sich von dem der Fig. 3 und 4 lediglich dadurch, daß zur Innenbeheizung kein Verdrängerkörper, sondern periphere Bohrungen 22 für einen Durchfluß des Wärmeübertragungsmediums vorgesehen sind. Im übrigen gelten die vorstehenden Ausführungen entsprechend.The embodiment of Figs. 5 and 6 differs from that of Figs. 3 and 4 only in that no inner body for displacement, but peripheral bores 22 are provided for a flow of the heat transfer medium. For the rest, the above statements apply accordingly.
Bei beiden Ausführungsformen der Innenbeheizung kann eine Außenheizung beliebiger Art zusätzlich vorgesehen sein.In both embodiments of the internal heating, an external heating of any type can be additionally provided.
Als Material für den Walzenkörper ist vorzugsweise ein solches mit einer Wärmeleitfähigkeit von > 30 W/m°K vorgesehen.The material for the roller body is preferably provided with a thermal conductivity of> 30 W / m ° K.
Als Material für die Funktionsschicht ist ferner vorzugsweise ein solches mit einer Wärmeleitfähigkeit von > 20 W/m°K und einer spezifischen Wärmekapazität von > 400 J/kg°K vorgesehen.As a material for the functional layer, it is further preferable to provide one having a thermal conductivity of> 20 W / m ° K and a specific heat capacity of> 400 J / kg ° K.
Der Schweißzusatzwerkstoff, aus dem die Funktionsschicht 16 durch Schmelzschweißen auf den Walzenkörper 15 aufgetragen ist, besitzt vorzugsweise eine Härte zwischen 450 HV und 650 HV. Ferner beträgt der reversible Härteabfall des Schweißzusatzwerkstoffes von Raumtemperatur bis Betriebstemperatur vorzugsweise weniger als 5%. Das Auftragsschweißen erfolgt vorzugsweise durch das sogenannte Bandschweißverfahren mit Schweißbändern einer Breite von beispielsweise 15 bis 60 mm, um eine porenfreie Oberfläche und homogene Auftragsschicht hinsichtlich E-Modul und Verschleißfestigkeit zu erzielen. Die Schichtdicke der Funktionsschicht 16 beträgt mindestens 3 mm und liegt vorzugsweise im Bereich zwischen 3 und 10 mm.The filler metal, from which the functional layer 16 is applied to the roll body 15 by fusion welding, preferably has a hardness between 450 HV and 650 HV. Furthermore, the reversible hardness drop of the filler metal from room temperature to operating temperature is preferably less than 5%. The build-up welding is preferably carried out by the so-called strip welding method with welding bands of a width of for example 15 to 60 mm in order to achieve a non-porous surface and homogeneous application layer in terms of Young's modulus and wear resistance. The layer thickness of the functional layer 16 is at least 3 mm and is preferably in the range between 3 and 10 mm.
Der Walzenkörper 15 ist in bekannter Weise als Tragkörper über Walzenzapfen 23, 24 in dem Kalanderständer angeordnet.The roller body 15 is arranged in a known manner as a support body via roll neck 23, 24 in the calender stand.
Die vorstehenden Ausführungen zu den Fig. 7 und 8 gelten entsprechend für eine beheizbare Kalanderwalze 4 mit einer Beheizung über periphere Bohrungen 22, wie dies in den Fig. 5 und 6 dargestellt ist. Die Ausführungen gelten für jede Art von Innenbeheizung. The above statements regarding FIGS. 7 and 8 apply correspondingly to a heatable calender roll 4 with a heating via peripheral holes 22, as shown in FIGS. 5 and 6. The designs apply to every type of internal heating.

Claims

Patentansprüche claims
1. Beheizbare Kalanderwalze mit einem hohlen, eine Walzenschale aufweisenden Walzenkörper (15), der für das Durchleiten eines Wärmeübertragungsmediums ausgebildet ist, und der Walzenkörper (15) eine verschleißfeste Umfangs- oberfläche trägt, dadurch gekennzeichnet, daß die verschleißfeste Umfangs- oberfläche gebildet wird von mindestens einer durch Schmelzschweißen aufgetragenen Funktionsschicht (16), die eine schweißzusatzwerkstoffabhängige Wärmeausdehnung besitzt, die derart verschieden ist von der Wärmeausdehnung des Walzenkörpers (15), daß die Funktionsschicht (16) im aufgeheizten Zustand der Kalanderwalze (4, 9) eine innere Vorspannung in Form von Druckspannungen (17) als Spannungspuffer aufweist, die den im Betrieb durch Wärmeabgabe erzeugten Zugspannungen (19) entgegenwirken.A heatable calender roll having a hollow roll body (15) having a roll shell, which is designed to pass a heat transfer medium, and the roll body (15) carries a wear-resistant peripheral surface, characterized in that the wear-resistant peripheral surface is formed by at least one by fusion welding applied functional layer (16) which has a welding additive-dependent thermal expansion, which is so different from the thermal expansion of the roller body (15) that the functional layer (16) in the heated state of the calender roll (4, 9) an internal bias in shape of compressive stresses (17) as a voltage buffer, which counteract the tensile stresses generated during operation by heat dissipation (19).
2. Beheizbare Kalanderwalze nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Funktionsschicht (16) eine kleinere Wärmeausdehnung besitzt als der Walzenkörper (15) und durch spannungsarmes Glühen nachbehandelt ist, so daß die Funktionsschicht (16) Druckspannungen (17) als Spannungspuffer aufweist.2. Heated calender roll according to claim 1, characterized in that the functional layer (16) has a smaller thermal expansion than the roller body (15) and is treated by low-voltage annealing, so that the functional layer (16) compressive stresses (17) has as a voltage buffer.
3. Beheizbare Kalanderwalze nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Funktionsschicht (16) eine größere Wärmeausdehnung besitzt als der Walzenkörper (15), so daß beim Aufheizen in den betriebswarmen Zustand die Funktionsschicht (16) aus Zugspannungen in Druckspannungen (17) überführte Eigenspannungen als Spannungspuffer aufweist.3. Heatable calender roll according to claim 1, characterized in that the functional layer (16) has a greater thermal expansion than the roller body (15), so that when heated to the operating temperature, the functional layer (16) of tensile stresses in compressive stresses (17) transferred residual stresses has as a voltage buffer.
4. Beheizbare Kalanderwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktionsschicht (16) aus mindestens zwei übereinander angeordneten Lagen besteht.4. Heatable calender roll according to one of claims 1 to 3, characterized in that the functional layer (16) consists of at least two superimposed layers.
5. Beheizbare Kalanderwalze nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die übereinander angeordneten Lagen diskrete Lagen sind. 5. heatable calender roll according to claim 4, characterized in that the superimposed layers are discrete layers.
6. Beheizbare Kalanderwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Beheizung als eine Innenbeheizung ausgebildet ist.6. Heatable calender roll according to one of claims 1 to 5, characterized in that the heating is designed as an internal heating.
7. Beheizbare Kalanderwalze nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Walzenkörper (15) periphere Bohrungen (22) für einen Durchfluß des Wärmeübertragungsmediums aufweist.7. Heatable calender roll according to claim 6, characterized in that the roller body (15) has peripheral bores (22) for a flow of the heat transfer medium.
8. Beheizbare Kalanderwalze nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenbeheizung (20, 21) zentral erfolgt.8. Heatable calender roll according to claim 6, characterized in that the internal heating (20, 21) takes place centrally.
9. Beheizbare Kalanderwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Walzenkörper (15) eine Wärmeleitfähigkeit von > 30 W/m°K besitzt.9. Heatable calender roll according to one of claims 1 to 8, characterized in that the roller body (15) has a thermal conductivity of> 30 W / m ° K.
10. Beheizbare Kalanderwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktionsschicht (16) eine Wärmeleitfähigkeit von > 20 W/m°K und eine spezifische Wärmekapazität von > 400 J/kg°K besitzt.10. Heatable calender roll according to one of claims 1 to 9, characterized in that the functional layer (16) has a thermal conductivity of> 20 W / m ° K and a specific heat capacity of> 400 J / kg ° K.
11. Kalander zum Behandeln einer Warenbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, mit mindestens einem Walzenstapel (2) mit zwei oder mehreren Walzen (3, 4; 3, 4, 8, 9, 10) unter Ausbildung von einem oder mehreren Nips (6; 6, 11 , 12, 13), dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine beheizbare, harte Walze (4, 9) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10 ausgebildet ist.11. A calender for treating a material web, in particular a paper or board web, with at least one roll stack (2) with two or more rolls (3, 4; 3, 4, 8, 9, 10) to form one or more nips ( 6, 6, 11, 12, 13), characterized in that at least one heatable, hard roller (4, 9) according to one or more of claims 1 to 10 is formed.
12. Kalander nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, daß die beheizbaren, harten Mittelwalzen (4, 9) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10 ausgebildet sind. 12. A calender according to claim 11, characterized in that the heatable hard center rollers (4, 9) are formed according to one or more of claims 1 to 10.
PCT/EP2006/008755 2005-09-15 2006-09-08 Heatable calender roller WO2007031233A1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT06805668T ATE435940T1 (en) 2005-09-15 2006-09-08 HEATED CALENDAR ROLLER
EP06805668A EP1929086B1 (en) 2005-09-15 2006-09-08 Heatable calender roller
DE502006004201T DE502006004201D1 (en) 2005-09-15 2006-09-08 HEATABLE CALENDAR ROLLER

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102005044099.1 2005-09-15
DE102005044099A DE102005044099A1 (en) 2005-09-15 2005-09-15 Heatable calender roll

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2007031233A1 true WO2007031233A1 (en) 2007-03-22

Family

ID=37401180

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2006/008755 WO2007031233A1 (en) 2005-09-15 2006-09-08 Heatable calender roller

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP1929086B1 (en)
AT (1) ATE435940T1 (en)
DE (2) DE102005044099A1 (en)
WO (1) WO2007031233A1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2180624A (en) * 1985-09-16 1987-04-01 Valmet Oy Press roll and method for the manufacture of same
EP0341229A2 (en) * 1988-04-28 1989-11-08 Valmet Paper Machinery Inc. Roll in the press of a paper machine and a method for the manufacture of the roll
EP0710741B1 (en) * 1990-11-30 1999-12-08 S.D. Warren Company Method and apparatus for calendering paper
WO2005021867A2 (en) * 2003-09-01 2005-03-10 Metso Paper, Inc. Thermo roll

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10235142A1 (en) * 2002-08-01 2004-02-19 Shw Casting Technologies Gmbh Roller for thermally pressure treating strip-like media, such as paper or fleece, in a multiple roller calender comprises a base body made from tempered forged steel or alloyed cast iron

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2180624A (en) * 1985-09-16 1987-04-01 Valmet Oy Press roll and method for the manufacture of same
EP0341229A2 (en) * 1988-04-28 1989-11-08 Valmet Paper Machinery Inc. Roll in the press of a paper machine and a method for the manufacture of the roll
EP0710741B1 (en) * 1990-11-30 1999-12-08 S.D. Warren Company Method and apparatus for calendering paper
WO2005021867A2 (en) * 2003-09-01 2005-03-10 Metso Paper, Inc. Thermo roll

Also Published As

Publication number Publication date
ATE435940T1 (en) 2009-07-15
DE102005044099A1 (en) 2007-03-29
EP1929086B1 (en) 2009-07-08
DE502006004201D1 (en) 2009-08-20
EP1929086A1 (en) 2008-06-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3131799A1 (en) "ROLLING MILL, ESPECIALLY CALENDAR, FOR PAPER AND OTHER MATERIAL SHEETS"
WO2007031234A1 (en) Heatable calender roller
EP0776742B1 (en) Device for the production of particle boards, fibre boards or the like
DE19824542B4 (en) Roller, calender and method for operating a roller
EP1929086B1 (en) Heatable calender roller
DE10235142A1 (en) Roller for thermally pressure treating strip-like media, such as paper or fleece, in a multiple roller calender comprises a base body made from tempered forged steel or alloyed cast iron
EP1634994A1 (en) Calender
DE202005015368U1 (en) Heatable calender roll comprises a wear-resistant peripheral surface provided by a functional layer that is applied by fusion welding
WO2007031235A1 (en) Heatable calender roller
DE102005044101A1 (en) Heated calender roller used in paper manufacture, has fusion-welded functional layer alloyed and annealed to resist wear and stresses arising during operation
DE10046055A1 (en) Elastic roller
EP2194187A1 (en) Calender
EP1057929B1 (en) Soft roll and process for making such a roll
DE102006017460B4 (en) Heatable calender roll
EP1285990B1 (en) Apparatus forming an extended nip
DE10207371B4 (en) Device for forming an elongated gap
DE19957795B4 (en) Heatable roller
DE102007055734A1 (en) Web treatment device
EP1619303A1 (en) Calender roll and method for driving a calender roll
EP1645686B1 (en) Calender roll and method for driving a calender roll
AT506500B1 (en) LOADING ELEMENT FOR A FIBERGLASS MACHINE
WO2024046673A1 (en) Roll and press apparatus
AT502585B1 (en) BENDING ROLLER FOR PAPER / CARTON MACHINES OR EQUIPMENT MACHINES
WO2021245214A1 (en) Method for producing a flat substrate
DE102006037358B4 (en) calender

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2006805668

Country of ref document: EP

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2006805668

Country of ref document: EP