DE19953406A1

DE19953406A1 - Heated roller for papermaking and paper finishing has drillings in the roller end wall at the heating medium channel to take a setting screw to act on sleeve inserts to control the heating action at the roller surface

Info

Publication number: DE19953406A1
Application number: DE1999153406
Authority: DE
Inventors: Kari Salminen
Original assignee: Valmet Oy
Current assignee: Valmet Technologies Oy
Priority date: 1998-11-10
Filing date: 1999-11-06
Publication date: 2000-05-11
Also published as: FI982437A0; FI104910B

Abstract

To control the temp. of a heated roller (10), drillings are fitted at least at part of the heating medium channel (14) at least at one end wall (12) of the roller (10). A setting screw (20), or the like, is in the drillings (13) extending into the heating medium channels (14) to control the flow. In a heating medium flow circuit, with a number of channels, the setting screw is fitted to the main flow channel. A set of sleeves (25-27) is inserted into the heating medium channel (14), at the edge zone of the roller (10), as insulation and/or metal bushes, so that the heating width of the roller can be adjusted so that there is heat at the roller surface in contact with a paper web, and the flanking uncovered surface zones are insulated. The bushes are exchanged through the side drillings (13). The setting screw (20) is secured by a threading (22) at the end wall (12) of the roller (10), together with a seal (21). The setting screw has a scale, to indicate its setting.

Description

Gegenstand dieser Erfindung ist eine in Papiermaschi nen, Papierausrüstungsmaschinen oder dergleichen ein zusetzende beheizbare Walze, die in der Nähe ihrer Oberfläche von der einen zur anderen Walzenstirnseite verlaufende Kanäle aufweist, die zwecks Erhitzens der Walzenoberfläche mit einem Heizmedium aufgeheizt wer den, wobei das Heizmedium über diese Kanäle zirkuliert und die Walze an ihren beiden Enden Stirnwände auf weist.The present invention relates to a paper machine NEN, paper equipment machines or the like clogging heated roller that is close to its Surface from one side of the roller to the other has extending channels, for the purpose of heating the Who heated the roller surface with a heating medium the, with the heating medium circulating through these channels and the roller has end walls at both ends points.

Gegenstand der Erfindung ist weiter ein beim Regulie ren der Temperatur der beheizbaren Walze dienendes Verfahren, bei dem das Erhitzen der Walze durch ein Heizmedium erfolgt, das in vom einen Ende zum anderen Ende der Walze führenden Kanälen oder dergleichen zir kuliert.The invention further relates to regulation ren the temperature of the heated roller serving Process in which the roller is heated by a Heating medium is carried out from one end to the other End of the roller channels or the like zir cumulated.

Bei Papiermaschinen und Papierausrüstungsmaschinen kommen besonders in der Pressenpartie und in den der Papierausrüstung dienenden Kalandern allgemein beheiz bare Walzen zum Einsatz. Das Beheizen der Walzen er folgt in der Regel mit Hilfe eines Heizmediums wie Heißwasser oder heißes Öl. Bei den beheizbaren Walzen sind im Wesentlichen zwei Typen zu unterscheiden. Bei dem einen bereits bekannten Typ ist der Walzenmantel bzw. die massive Walze in der Nähe der Walzenaußenflä che mit im Wesentlichen axialen Kanälen versehen, durch die das Heizmedium von dem einen zum anderen Walzenende hin strömt. Im Allgemeinen sind mehrere solcher Kanäle vorhanden, die sich gleichmäßig über den Walzenumfang verteilen. Dabei kann das Heizmedium entweder nur einmal oder aber zwei oder mehrere Male durch die besagten Bohrungen von dem einen zum anderen Walzenende strömen, im letztgenannten Fall dergestalt, daß in benachbarten Bohrungen die Strömung jeweils in einander entgegengesetzten Richtungen verläuft. Bei dem anderen beheizbaren Walzentyp handelt es sich in der Regel um sogenannte Doppelmantelwalzen oder mit einem Innenteil versehene Walzen, bei denen im Wal zeninneren ein Innenteil so angeordnet ist, daß zwi schen Letzterem und Mantelinnenfläche ein im Quer schnitt ringförmiger Zwischenraum verbleibt, in dem das Heizmedium vom einen zum anderen Ende der Walze strömt. For paper machines and paper equipment machines come especially in the press section and in the Calenders used for paper equipment are generally heated bare rollers for use. Heating the rollers usually follows with the help of a heating medium such as Hot water or hot oil. With the heated rollers There are two main types. At one type is the roller shell or the massive roller near the roller outer surface provided with essentially axial channels, through which the heating medium from one to the other The end of the roll flows. Generally there are several of such channels that are evenly distributed over distribute the roller circumference. The heating medium either only once or two or more times through said holes from one to the other Flow end of the roll, in the latter case such that in adjacent holes the flow in each case opposite directions. At the other heatable roller type is in usually around so-called double jacket rollers or with an inner part provided rollers, in which in the whale zeninneren an inner part is arranged so that between The latter and the inner surface of the jacket in the cross cut annular space remains in the the heating medium from one end of the roller to the other flows.

Die vorliegende Erfindung wird in Verbindung mit dem erstgenannten beheizbaren Walzentyp, das heißt bei Walzen eingesetzt, die in der Nähe der Außenfläche im Wesentlichen axial verlaufende Kanäle haben.The present invention is in connection with the first-mentioned heatable roller type, that is, at Rollers used in the vicinity of the outer surface in the Have essentially axially extending channels.

Wenngleich bei den bekannten beheizbaren Walzen die Kanäle für das Heizmedium in den meisten Fällen exakt symmetrisch zueinander angeordnet sind, so sind die Temperaturen in der Praxis, bedingt durch unterschied lichen Abbau der Spannungen infolge der Wärmewirkung und eventuellen asymmetrischen Strömungen im Flüssig keitskreislauf, dennoch nicht absolut ideal, und die Walze ist somit auch nicht vollkommen gerade. Die Fol ge sind Schwankungen des Walzendurchmessers und wal zenkrümmungsbedingte Liniendruckschwankungen, die un ter Umständen sogar Schwingungen initiieren können. Eine der Aufgaben der Erfindung besteht deshalb auch darin, eine Lösung für das vorgenannte Problem bereit zustellen.Although in the known heatable rollers Channels for the heating medium are exact in most cases are arranged symmetrically to each other, so are the Temperatures in practice due to differences tensions due to the heat effect and any asymmetrical flows in the liquid cycle, but not absolutely ideal, and the The roller is therefore also not completely straight. The fol are fluctuations in the roller diameter and whale line pressure fluctuations caused by curvature, the un can even initiate vibrations under certain circumstances. One of the objects of the invention therefore also exists in being ready for a solution to the above problem to deliver.

In Verbindung mit beheizten Walzen tritt auch folgen des Problem auf: Werden beheizte Walzen zum Beispiel als "Nipwalzen" gegen eine weiche Walze arbeitend ein gesetzt, so kommt es, ist die Papierbahnbreite kleiner als die Walzenspaltlänge, in den Randbereichen zur Bildung eines starken Temperaturgradienten, der zur Beschädigung des Belags der weichen Walze führen kann. Dieser Bereich hoher Temperatur resultiert daraus, daß die Wärme von der Oberfläche der Thermowalze dort nicht ins Papier abwandern kann, sondern den randsei tigen, außerhalb der Papierbahn liegenden Bereich der Thermowalze sehr stark aufheizt. Auch für dieses Pro blem soll mit der vorliegenden Erfindung eine Lösung geschaffen werden.In connection with heated rollers also follows of the problem: For example, heated rollers working as "nip rollers" against a soft roller set, so it happens, the paper web width is smaller than the nip length, in the edge areas Formation of a strong temperature gradient which leads to Damage to the surface of the soft roller can result. This high temperature area results from the fact that the heat from the surface of the thermal roller there cannot migrate to paper, but the edge area outside the paper web Thermal roller heats up very strongly. For this pro too The present invention is intended to provide a solution be created.

Bezüglich des zu dieser Erfindung gehörenden Stands der Technik wird auf die US-Patentschrift 5,285,844 verwiesen, in der eine beheizbare bzw. kühlbare Walze beschrieben ist, in deren Mantel stirnseitig axiale Bohrungen angeordnet sind, die untereinander durch ein stationäres ringförmiges Teil verbunden sind, das zum einen gegen den Walzenmantel und zum anderen gegen die walzenexternen Zuführungs- bzw. Abführungsleitungen für das Heizmedium abgedichtet ist. Bei dieser Anord nung ist in den Bohrungen in den Walzenrandbereichen eine Isolierung vorhanden, befestigt über ein ringför miges Befestigungsteil oder direkt an einem schrauben förmigen unbeweglichen Regelelement, das durch das Stirnseitenteil der Walze geführt ist und von außen gedreht werden kann. Das Regelelement weist Löcher auf und ist bevorzugt hohl ausgeführt, und in Verbindung mit der Bohrung ist ein Keil angeordnet, der der Keil öffnung entsprechend platziert wird, so daß das Iso lierteil in seiner die Bohrung auskleidenden Stellung gehalten wird. Dieses Isolierteil kann zwecks Regulie rens der Wärmewirkung in den Randbereichen axial ver stellt werden. Über das walzenstirnseitig befestigte, mit Kanälen versehene ringförmige Teil wird durch die im Regelelement angebrachten Löcher und durch das hoh le Regelelement hindurch Heizmedium in die Walzenboh rungen geleitet. Regarding the state of the art of this invention the technique is disclosed in U.S. Patent 5,285,844 referenced in the heatable or coolable roller is described, in the jacket axial end face Bores are arranged one below the other through a stationary annular part are connected to the one against the roller shell and the other against External feed and discharge lines is sealed for the heating medium. With this arrangement is in the holes in the roller edge areas insulation is present, attached via a ring fastener or screw directly onto one shaped immovable control element that by the Front part of the roller is guided and from the outside can be rotated. The control element has holes and is preferably hollow, and in connection a wedge is arranged with the bore, which is the wedge opening is placed accordingly, so that the Iso lierteil in its position lining the bore is held. This insulating part can be used for regulation rens the heat effect in the edge areas axially ver be put. Via the roller end attached, channeled annular portion is defined by the holes in the control element and through the high le control element through heating medium into the roller boring managed.

Diese bekannte Anordnung ist in hohem Maße kompliziert und in ihrer Regulierbarkeit begrenzt. Mit der Erfin dung soll eine gegenüber dieser bereits bekannten An ordnung einfachere Lösung geschaffen werden, die eine Regelung der randseitigen Temperatur in einem breite ren Bereich ermöglicht, und mit der gleichzeitig der Flüssigkeitsumlauf geregelt werden kann.This known arrangement is highly complicated and limited in their controllability. With the Erfin anung compared to this already known An order simpler solution, the one Regulation of the peripheral temperature in a wide area and with which the Liquid circulation can be regulated.

Im Hinblick auf die Verwirklichung der vorgenannten und der aus dem weiteren Text hervorgehenden Ziele ist für die erfindungsgemäße Walze hauptsächlich charakte ristisch, daß wenigstens bei einem Teil der Heizmedi umkanäle der Walze zumindest in der einen Stirnwand der Walze Bohrungen angebracht sind, durch die hin durch sich zur Regelung des Heizmediumdurchflusses im Kanal dienende Stellschrauben oder dergleichen er strecken.With a view to realizing the aforementioned and is the goal that follows from the rest of the text mainly character for the roller according to the invention ristic that at least some of the heating media channels of the roller at least in one end wall the roller bores are attached through which by itself to regulate the heating medium flow in Channel adjusting screws or the like he stretch.

Für das erfindungsgemäße Verfahren wiederum ist im Wesentlichen charakteristisch, daß die Regelung des Heizmediumumlaufs mit Hilfe einer sich durch eine am Kanalende durch die Walzenstirnwand geführte Bohrung hindurch in den Kanal erstreckenden Stellschraube er folgt.For the method according to the invention, in turn Essentially characteristic that the regulation of the Heating medium circulation with the help of an am Channel end through the roll end wall through it into the channel extending screw follows.

Gemäß der Erfindung werden an den sich in der Nähe der Walzenoberfläche von der einen zur anderen Walzen stirnseite erstreckenden Kanälen in eine der Stirnwän de oder in beide Stirnwände Löcher gebohrt, in die sich in die Kanäle erstreckende Stellschrauben einge setzt werden, mit denen die Strömung im Kanal bei Be darf gedrosselt und auf diese Weise der Heizmediumum lauf und damit die Wärmeübertragung in dem betreffen den Strömungskanal im Rahmen der erforderlichen mit der Schraube erzielbaren Regelung begrenzt werden kann. Umfaßt der Strömungskreis mehrere Kanäle, so ist mindestens eine Stellschraube pro Strömungskreis er forderlich. Außerdem ist das Stellschraubengehäuse über ein Gewinde oder auf andere entsprechende lösbare Weise an der Stirnwand befestigt, so daß die bei den Stellschrauben im Walzenrandbereich der Kanäle anzu ordnenden Isolier-/Metallhülsen entfernt werden können und die Isolierbreite so zum Beispiel der veränderten Bahnbreite entsprechend verändert werden kann, ohne daß die Walzenstirnwand hierzu geöffnet werden braucht. Zur Verhinderung von Leckagen sind walzen stirnseitig außen auf den Stellschrauben zum Beispiel Kegelgewindeverschluß schrauben und Dichtungsmasse oder andere entsprechende Vorrichtungen vorhanden, die sich leicht öffnen und schließen lassen, jedoch die Walzen stirnwand abdichten. Die Stellschrauben sind unter scheidbar markiert und zur Durchführung der Regelung und zum Korrigieren der Regelstellung mit einer Meß skala versehen.According to the invention are located near the Roll surface from one to the other rolls canals extending into one of the end walls en or drilled holes in both end walls into which set screws extending into the channels with which the flow in the channel at Be may be throttled and in this way the heating medium run and thus affect the heat transfer in the using the flow channel as required the screw achievable regulation are limited can. If the flow circuit comprises several channels, then at least one set screw per flow circuit conducive. In addition, the set screw housing via a thread or on other corresponding detachable Way attached to the end wall, so that at the Adjust screws in the roller edge area of the channels arranging insulating / metal sleeves can be removed and the insulation width so for example the changed one Web width can be changed accordingly without that the roller end wall are opened for this needs. Rollers are used to prevent leakage on the outside on the set screws, for example Screw the taper thread lock and sealant or other appropriate devices are present that are slightly open and close, but the rollers seal the bulkhead. The set screws are below marked divisible and for implementing the regulation and to correct the control position with a measuring scale provided.

Die erfindungsgemäße Anordnung bietet unter anderem folgende Vorteile: Die Oberflächentemperatur der Er hitzungssektoren und damit die Geradheit der Walze läßt sich über die Stellschraube durch Regeln der Heizmediumströmung in dem Kanal regulieren. Über die für die Stellschraube hergestellte Öffnung kann der Isolier-/Metallhülsensatz zwecks Anpassens der Erhit zungsbreite an die Papierbahnbreite ausgewechselt wer den. Auf diese Weise werden zwei Regeleigenschaften verschiedenen Typs durch ein und dieselbe Konstruktion verwirklicht.The arrangement according to the invention offers, among other things the following advantages: the surface temperature of the Er heating sectors and thus the straightness of the roller can be adjusted by adjusting the Regulate the heating medium flow in the duct. About the the opening made for the set screw can Insulating / metal sleeve set to adjust the heater width to the paper web width the. In this way, two control properties different types by one and the same construction realized.

Die erfindungsgemäße Anordnung ist kostengünstig und einfach herzustellen und kann auch auf bereits im Ein satz stehende Walzen zum Beispiel durch Modernisierung der Walzenstirnwände oder durch Ausrüsten der alten Walze mit neuen Stirnwänden verwirklicht werden.The arrangement according to the invention is inexpensive and easy to manufacture and can also be used in one set of standing rolls, for example through modernization of the roller end walls or by equipping the old ones Roller can be realized with new end walls.

Die Regelungen/Einstellungen können an der in der Ma schine befindlichen heißen Walze vorgenommen werden, wobei auf Grund durchzuführender Messungen die Drosse lung auf die dem Prozess-Gleichgewichtszustand ent sprechenden Werte eingestellt werden kann. Die Quali tät des herzustellenden Papiers erfährt mit der Stabi lisierung des Liniendruckes im Walzenspalt, der Ver ringerung der Schwingungen und der Verlängerung der Schleifintervalle wegen der dann geringeren Walzenbe lagsschäden eine Verbesserung.The regulations / settings can be found in the Ma appearing hot roller are made where the Dross is based on measurements to be carried out to the process equilibrium state speaking values can be set. The qualification The stability of the paper to be produced is experienced with the stabilizer line pressure in the nip, the ver reducing vibrations and lengthening the Grinding intervals because of the then smaller roll size lag damage an improvement.

Im Folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die in den beigefügten Figuren, auf deren Details die Erfindung jedoch in keiner Weise eng begrenzt werden soll, im Einzelnen beschrieben.The invention is described below with reference to those in the attached figures, on the details of which the However, the invention is in no way narrowly limited should be described in detail.

Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung einen in der beheizbaren Walze vorhandenen Kanal mit dem erfindungsgemäßen Regelmechanismus für die Heizmediumströmung. Fig. 1 shows a schematic representation of a channel present in the heatable roller with the control mechanism according to the invention for the heating medium flow.

Fig. 2 zeigt in schematischer Darstellung die be heizbare Walze, in deren Kanal neben dem in Fig. 1 gezeigten Regelmechanismus auch die erfindungsgemäße Erhitzungsbreiten-Einstell anordnung dargestellt ist. Fig. 2 shows a schematic representation of the heatable roller, in the channel in addition to the control mechanism shown in Fig. 1, the heating width adjustment arrangement according to the invention is shown.

Die Fig. 1 und 2 zeigen in schematischer Darstel lung Ausführungsbeispiele der Erfindung, verwirklicht an einem der gebohrten Kanäle; In der Stirnwand 12 der Walze 10 ist hierzu eine Bohrung 13 zur Aufnahme der Stellschraube 20 angebracht. Der im Rumpf 11 der Walze 10 in der Nähe der Walzenoberfläche 17 angeordnete Strömungskanal trägt die Bezugszahl 14. Die Stell schraube 20 ist so angeordnet, daß sie mit ihrer koni schen Spitze 31 die Strömung im Kanal 14 in der ge wünschten Weise drosselt. Die Stellschraube 20 ist zum Beispiel mit einem Gewindeteil 22 in der dafür herge stellten Bohrung 13 befestigt. Die Bohrung 13 wird abgedichtet durch das Sperrteil 21, das ausbaubar ist, und mit dem zusammen bei Bedarf Dichtungsmasse einge setzt werden kann. Durch Veränderung der Stellung der Stellschraube 20 im Kanal 14 kann die Drosselung ver stellt und damit die Heizmediumzirkulation in der Wal ze reguliert werden. Um den Kanal 14 herum ist in den Randbereichen der Walze je ein Hülsensatz 25, 26, 27, je nach Breite der herzustellenden Papierbahn aus Iso lierhülsen oder Metallhülsen bestehend, angeordnet, wobei im Bereich der Papierbahn Metallhülsen und in dem außerhalb der Papierbahn bleibenden Bereich Iso lierhülsen eingesetzt werden, so daß die Bildung eines Temperaturgradienten in den Randbereichen der Walze vermieden wird. Beim Auswechseln des Hülsensatzes 25, 26, 27 wird zunächst die Stellschraube 20 entfernt, wobei dann über die Öffnung 13 in der Stirnwand 12 der Walze 10 die Hülsen 25, 26, 27 ausgetauscht werden können. Figs. 1 and 2 show in schematic depicting lung embodiments of the invention, implemented on one of the drilled channels; For this purpose, a bore 13 for receiving the set screw 20 is made in the end wall 12 of the roller 10 . The flow channel arranged in the body 11 of the roller 10 in the vicinity of the roller surface 17 bears the reference number 14 . The adjusting screw 20 is arranged such that it throttles the flow in the channel 14 in the desired manner with its conical tip 31 . The set screw 20 is fastened, for example, with a threaded part 22 in the bore 13 provided therefor. The bore 13 is sealed by the locking part 21 , which can be removed, and with which, if necessary, sealing compound can be inserted. By changing the position of the adjusting screw 20 in the channel 14 , the throttling can be adjusted and thus the heating medium circulation in the cylinder can be regulated. Around the channel 14 , a sleeve set 25 , 26 , 27 , depending on the width of the paper web to be made of insulating sleeves or metal sleeves, is arranged in the edge regions of the roller, with metal sleeves in the area of the paper web and iso in the area remaining outside the paper web lierhülsen be used so that the formation of a temperature gradient in the edge regions of the roller is avoided. When replacing the sleeve set 25 , 26 , 27 , the set screw 20 is first removed, and then the sleeves 25 , 26 , 27 can be exchanged via the opening 13 in the end wall 12 of the roller 10 .

Vorangehend wurde die Erfindung lediglich an Hand ei nes bevorzugten Ausführungsbeispiels beschrieben, auf dessen Details die Erfindung jedoch in keiner Weise eng begrenzt werden soll. Die Erfindung kann vielmehr im Rahmen der durch die folgenden Patentansprüche de finierten Idee der Erfindung in zahlreichen Abwandlun gen und verschiedenen Versionen ausgeführt werden.Previously, the invention was only egg on hand nes preferred embodiment described however, the details of the invention in no way should be narrowly limited. Rather, the invention can within the scope of the following claims de Finished idea of the invention in numerous modifications conditions and different versions.

Claims

1. In paper machines, paper finishing machines or the like to be used heated roller ( 10 ) which has near its surface ( 17 ) from one roller end to the other channel ( 14 ), the surface for heating the upper surface ( 17 ) of the roller ( 10 ) are heated with a heating medium, the heating medium circulating through these channels ( 14 ) and the roller ( 10 ) having end walls ( 12 ) at both ends, characterized in that at least some of the heating medium channels ( 14 ) of the roller ( 10 ) at least on one of the two end walls ( 12 ) of the roller ( 10 ) bores ( 13 ) are made through which for the regulation of the heating medium flow in the channel ( 14 ) in the heating medium channels ( 14 ) extending set screws ( 20 ) or the like are performed.

2. Roller according to claim 1, characterized in that a flow circuit comprises a plurality of channels, wherein an adjusting screw is arranged in the main flow channel of the roller ( 10 ).

3. Roller according to claim 1 or 2, characterized in that on the in the end wall ( 12 ) of the roller ( 10 ) to bore ( 13 ) in the edge regions of the roller in the heating medium channel ( 14 ) a set of sleeves ( 25 , 26th , 27 ) is used, the insulating and / or metal sleeves so that the heating width of the roller can be selected accordingly, the metal webs in the area of the paper web and insulating webs being used outside the area of the paper web.

4. Roller according to claim 3, characterized in that the sleeve set ( 25 , 26 , 27 ) over the in the end wall ( 12 ) of the roller ( 10 ) bore ( 13 ) can be replaced.

5. Roller according to one of claims 1 to 4, characterized in that the adjusting screw ( 20 ) is fastened via its housing part by a thread ( 22 ) to the end wall ( 12 ) of the roller ( 10 ).

6. Roller according to one of claims 1 to 5, characterized in that above the adjusting screw ( 20 ) in the bore ( 13 ) of the end wall ( 12 ) of the roller ( 10 ) means ( 21 ) for sealing the bore located in the roller end wall ( 13 ) are present.

7. Roller according to one of the above claims, characterized in that the adjusting screw ( 20 ) is provided for the purpose of displaying the set value with a measuring scale or the like.

8. A method for regulating the temperature of a heatable roller, in which the heating of the roller ( 10 ) is carried out by a heating medium which circulates in channels ( 14 ) or the like extending from the egg to the other end of the roller, characterized in that the Circulation of the heating medium is regulated by an adjusting screw which extends through a bore ( 13 ) through an end of the channel ( 14 ) in the end wall ( 12 ) of the roller ( 10 ) into the channel.

9. The method according to claim 8, characterized in that in the process the heating of the roll edge Reichs with the help of an insulating / metal sleeve set is regulated in such a way that through the opening in through the end wall of the roller in the Be to be heated rich metal sleeves and in the area to be insulated Insulating sleeves are placed with the rollers surface temperature in the peripheral areas Change in the sleeve sequence can be influenced can.