DE4410675A1 - Beheizbare Walze für Kalander, Glättwerke u.dgl. - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine beheizbare Walze für Kalander, Glättwerke u. dgl. mit an den Enden ange­ ordneten Lagerzapfen, einer sich über die Arbeitsbreite der Walze erstreckenden induktiv arbeitenden Außen- Heizvorrichtung und einer Innen-Heizvorrichtung.

Aus EP 0 295 655 B1 ist eine Walze dieser Art bekannt, bei der sich die Innen-Heizvorrichtung über die gleiche Breite der Walze wie die Außen-Heizvorrichtung er­ streckt und während des Normalbetriebs ständig einge­ schaltet ist, damit die Temperaturdifferenz zwischen äußerer Oberfläche und innerer Oberfläche des Walzen­ mantels so gering ist, daß keine übermäßigen Spannungen im Walzenmaterial auftreten. Es wird ausgeführt, daß unzulässig hohe Spannungen in der Walze auftreten, wenn die eine oder die andere Heizvorrichtung unwirksam ist.

Aus DE-OS 38 14 794 ist es bekannt, den Mantel einer Durchbiegungsausgleichswalze von innen her durch einen flüssigen Wärmeträger zu beheizen und an beiden Enden eine induktive Außen-Heizvorrichtung vorzusehen. Auf diese Weise kann die nutzbare Arbeitsbreite der Walze vergrößert werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den konstruk­ tiven Aufwand einer beheizbaren Walze klein zu halten, trotzdem aber eine rasche Aufheizung der Walze zu er­ möglichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Innen-Heizvorrichtung auf den Bereich der Walzen­ enden beschränkt und ihre Wärmeabgabe nach Erreichen einer vorgegebenen Temperatur an den Walzenenden redu­ zierbar ist.

Bei Walzen der hier betrachteten Art benötigt man wegen der erheblichen Masse eine relativ lange Aufheizzeit, um die Walzenoberfläche von Raumtemperatur auf Be­ triebstemperatur zu bringen, damit die Walze dann in Betrieb gehen kann. Der beanspruchten Konstruktion liegt die Überlegung zugrunde, daß die Aufheizgeschwin­ digkeit nicht dadurch begrenzt ist, daß sich die Walze innen und außen möglichst gleichmäßig erwärmt, sondern daß es zur Vermeidung von Spannungsrissen und -brüchen notwendig ist, den Stirnseiten der Walze und den Zapfen eine ausreichende Wärmeenergie zukommen zu lassen. Dies geschieht erfindungsgemäß durch die auf die Walzenenden beschränkte Innen-Heizvorrichtung. Mit dieser Maßnahme kann daher die Aufheizgeschwindigkeit vergrößert wer­ den. Auch wenn man diese Geschwindigkeit voll nutzt, reicht es aus, die Walze nur von außen induktiv zu be­ heizen, weil sich die Wärme verhältnismäßig rasch in das Walzeninnere ausbreitet und daher auch ohne Verwen­ dung einer sich über den wesentlichen Teil der Walzen­ länge erstreckenden Innen-Heizvorrichtung beim Aufhei­ zen keine so großen Temperaturdifferenzen entstehen, daß mechanische Überbeanspruchungen auftreten würden.

Die Wärmezufuhr durch die Innen-Heizvorrichtung darf aber nur während der Aufheizperiode in voller Größe erfolgen. Denn sobald die Walze in Betrieb genommen worden ist, wird ihr von der zu behandelnden Bahn über die gesamte Arbeitsbreite Wärme entzogen. Außerhalb der Bahn jedoch erfolgt diese Wärmeabfuhr nicht. Es träte daher eine Überhitzung der Walzenenden ein, wenn die Innen-Heizung nicht reduziert werden würde.

Im einfachsten Fall ist die Innen-Heizvorrichtung nach Erreichen der vorgegebenen Temperatur abschaltbar. Da die Innen-Heizvorrichtung nur gelegentlich betätigt werden muß, hat sie eine lange Lebensdauer. Außerdem genügt eine einfache Schaltvorrichtung.

Insbesondere soll das Um- oder Abschalten automatisch erfolgen. Dies kann beispielsweise durch eine Tempera­ tur-Meßvorrichtung im Bereich wenigstens eines Walzen­ endes und durch eine Schaltvorrichtung, die die Innen- Heizvorrichtung bei Erreichen eines vorgegebenen Grenz­ wertes der gemessenen Temperatur um- oder abschaltet, geschehen. Da man davon ausgehen kann, daß die Verhält­ nisse an beiden Walzenenden annähernd gleich sind, ge­ nügt es vielfach, lediglich an einem Ende die Tempera­ tur zu messen.

Die Innen-Heizvorrichtung kann in jeder beliebigen be­ kannten Art ausgebildet sein. Besonders empfehlenswert ist ihre Ausbildung als elektrische Widerstandsheizkör­ per.

Um besonders gute Ergebnisse zu erzielen, sollte die Innen-Heizvorrichtung der Walzenstirnseite benachbart sein. Günstig ist es auch, wenn sie sich bis in die Zapfen erstreckt. Auf diese Weise wird die Wärme direkt auf die besonders gefährdeten Teile übertragen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbei­ spiels näher erläutert.

Die einzige Figur zeigt einen aus zwei Walzen 1 und 2 bestehenden Kalander, in deren Walzenspalt 3 ein bahn­ förmiges Material, insbesondere eine Papierbahn, durch Wärme und Druck behandelt wird. Lagerung, Antrieb und Anpressung der Walzen aneinander entsprechen der übli­ chen Bauform und sind nicht im einzelnen dargestellt.

Die Walze 2 ist beheizbar. Sie besteht aus einem Rohr 4 mit zwei Stirnwänden 5 und 6 sowie zwei Lagerzapfen 7 und 8. Eine induktiv arbeitende Außen-Heizvorrichtung 9 erstreckt sich über die gesamte Arbeitsbreite bzw. na­ hezu die gesamte Länge der Walze 2. Sie wird von einer geregelten Speisequelle 10 derart mit Wechselstrom ver­ sorgt, daß durch Induktionswirkung im Bereich der Ober­ fläche der Walze 2 Wärme erzeugt wird und sich dort eine gewünschte Temperatur beziehungsweise an der be­ handelten Bahn bestimmte Eigenschaften einstellen. An den Enden der Walze 2 befinden sich zwei elektrische Widerstandsheizkörper 11 und 12, die gemeinsam die In­ nen-Heizvorrichtung 13 bilden. Die Heizkörper befinden sich im Bereich der Stirnwände 5 bzw. 6 und erstrecken sich in die Zapfen 7 bzw. 8 hinein. Sie werden von ei­ ner Stromquelle 14 über eine Schaltvorrichtung 15 mit Strom versorgt. Die Schaltvorrichtung 15 ist ihrerseits von der Temperatur abhängig, welche durch die Tempera­ tur-Meßvorrichtung 16 im Bereich des einen Walzenendes gemessen wird. Sobald nämlich ein vorgegebener Tempera­ tur-Grenzwert überschritten wird, wird die elektrische Leistung von den Heizkörpern 11, 12 abgeschaltet oder wenigstens reduziert.

Im normalen Betrieb ist lediglich die induktive Außen- Heizvorrichtung 9 wirksam. Sie führt der Oberfläche des Rohres 4 ausreichend Wärme zu, so daß diese Oberfläche trotz der durch die behandelte Bahn bewirkten Wärmeab­ fuhr ihre gewünschte Betriebstemperatur beibehält.

Die Innen-Heizvorrichtung 13 ist im wesentlichen nur während der Aufheizperiode wirksam, in der die Walze von Raumtemperatur auf Betriebstemperatur gebracht wird. Während dieser Zeit ist die Wärmezufuhr durch beide Heizvorrichtungen 9 und 13 derart aufeinander abgestimmt, daß innerhalb des gesamten Walzenkörpers keine übermäßigen Temperaturdifferenzen auftreten, die zu unzulässig großen mechanischen Spannungen führen würden. Durch Verwendung der Innen-Heizvorrichtung 13 ist eine erheblich vergrößerte Aufheizgeschwindigkeit möglich. Sie wird im wesentlichen durch die Verhältnis­ se an den Walzenenden bestimmt. Die Temperaturdifferen­ zen zwischen Innen- und Außenseite des Rohres 4 sind hierbei von untergeordneter Bedeutung.

Claims (6)

1. Beheizbare Walze für Kalander, Glättwerke u. dgl. mit an den Enden angeordneten Lagerzapfen, einer sich über die Arbeitsbreite der Walze erstreckenden induktiv arbeitenden Außen-Heizvorrichtung und ei­ ner Innen-Heizvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Innen-Heizvorrichtung (13) auf den Bereich der Walzenenden beschränkt und ihre Wärmeabgabe nach Erreichen einer vorgegebenen Temperatur an den Walzenenden reduzierbar ist.

2. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innen-Heizvorrichtung nach Erreichen der vor­ gegebenen Temperatur abschaltbar ist.

3. Walze nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Temperatur-Meßvorrichtung (16) im Bereich we­ nigstens eines Walzenendes und durch eine Schalt­ vorrichtung (15), die die Innen-Heizvorrichtung (13) bei Erreichen eines vorgegebenen Grenzwertes der gemessenen Temperatur um- oder abschaltet.

4. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Innen-Heizvorrichtung (13) durch elektrische Widerstandsheizkörper (11, 12) gebildet ist.

5. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Innen-Heizvorrichtung (13) der Walzenstirnseite (5, 6) benachbart ist.

6. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Innen-Heizvorrichtung (13) sich bis in die Zapfen (7, 8) erstreckt.