FI89087C

FI89087C - UPPHETTBAR VALS

Info

Publication number: FI89087C
Application number: FI903916A
Authority: FI
Inventors: Juha Niskanen
Original assignee: Valmet Paper Machinery Inc
Priority date: 1990-08-08
Filing date: 1990-08-08
Publication date: 1993-08-10
Also published as: FI89087B; FI903916A; FI903916A0

Description

8908789087

Kuumennettava tela Upphettbar vals 5Heated roller Upphettbar Vals 5

Keksinnön kohteena on kuumennettava, paperin tai kartongin märkäpuris-tuksessa käytettävä tela, joka on ajon aikana suoraan kosketuksessa paperi- tai kartonkirainaan ja joka tela käsittää onton, putkimaisen telavaipan, jota kuumennetaan kuumennusväliaineen avulla, johon tela-10 vaippaan on muodostettu olennaisesti telavaipan ulkopinnan läheisyyteen telavaipan ensimmäisestä päästä toiseen päähän ulottuvat kanavat tai vastaavat, joiden kautta kuumennusväliaine on pantu kiertämään telavaipan ulkopinnan kuumentamiseksi.The invention relates to a heated roll for wet pressing paper or paperboard which is in direct contact with a paper or paperboard web during driving and which roll comprises a hollow tubular roll jacket heated by a heating medium in which the roll 10 is formed substantially in proximity to the outer surface of the roll jacket. ducts or the like extending from the first end to the second end through which the heating medium is circulated to heat the outer surface of the roll shell.

15 Paperi- ja kartonkikoneessa käytetään useissa kohteissa kuumennettavia teloja. Tällaisia kohteita ovat esim. paperikoneen puristinosa ja kalenteri. Erityisesti puristinosalla on erittäin edullista käyttää kuumennettavaa telaa rainan kuumentamiseksi, koska tällaisella järjestelyllä saadaan aikaan huomattavaa säästöä rainan kuivatusosalla höyryn 20 kulutuksessa. Nyt esillä oleva keksintö liittyy nimenomaan paperin märkäpuristuksessa käytettävään telaan.15 The paper and board machine uses rollers that can be heated in several locations. Such items include, for example, the press section of a paper machine and a calendar. In particular, it is very advantageous for the press section to use a heated roll to heat the web, since such an arrangement provides considerable savings in the consumption of steam 20 in the drying section of the web. The present invention relates specifically to a roll used in the wet pressing of paper.

Tekniikan taso tuntee useita eri järjestelyjä telan kuumentamiseksi. Eräs ennestään tunnettu ratkaisu on telan kuumentaminen höyryllä, jossa 25 ratkaisussa käytetään onttoa telaa, ja kuuma höyry johdetaan telan sisään kuumentamaan telavaipan sisäpintaa. Muodostunut lauhdevesi pois-tetaan yleensä esim. Siionien tai vastaavien avulla ja johdetaan ulos telan keskiakselille muodostetun reiän kautta. Haittapuolena tällaisessa ratkaisussa on se, että koska telavaippa on paksuudeltaan hyvin 30 suuri, yleensä suuruusluokkaa 100 mm, aiheuttaa kuumennus haitallisen lämpögradientin syntymisen. Tällä tavoin kuumennettua telaa ei myöskään voida toteuttaa taipumaltaan säädettävänä, koska telan sisään ei voida ____ järjestää taipumansäätölaitteita. Toinen ennestään tunnettu ratkaisu on sellainen, jossa tela muodostuu pyörivästä telavaipasta ja sen sisään 33 sovitetusta pyörimättömästä syrjäytyskappaleesta. Kuuma vesi tai öljy pannaan tällaisessa järjestelyssä kiertämään telavaipan ja syrjäytys-kappaleen väliin. Myös tässä ratkaisussa suuren haittapuolen muodostaa haitallisen lämpögradientin syntyminen. Edelleen tunnetaan ennestään 2 39087 sellaisia ratkaisuja, joissa massiiviseen telaan on porattu joko yksi tai useampia aksiaalisuunnassa läpimeneviä reikiä ja kuuma vesi on pantu kiertämään näiden reikien kautta. Myös tällaisiin teloihin liittyy haitallisen lämpögradientin syntyminen ja yhteisenä haittapuolena 5 kaikille edellä mainituille tekniikan tason mukaisille teloille on se, että niitä ei voida toteuttaa taipumakompensoituina. Taipumakorapen-soiduissa teloissa on kuumennus toteutettu yleensä siten, että kuumennus suoritetaan öljyllä, joka tuodaan telan sisälle ja ruiskutetaan sopivilla laitteilla telavaipan sisäpinnalle. Myös tällaiseen ratkai-10 suun liittyy haitallinen lämpögradientin syntyminen.The prior art is familiar with several different arrangements for heating a roll. One previously known solution is to heat the roll with steam, in which solution a hollow roll is used, and the hot steam is introduced inside the roll to heat the inner surface of the roll shell. The formed condensate water is generally removed, e.g. by means of zions or the like, and led out through a hole formed in the central axis of the roll. The disadvantage of such a solution is that since the roll shell is very large in thickness, usually of the order of 100 mm, heating causes a harmful thermal gradient. Also, the roll heated in this way cannot be realized in a deflection-adjustable manner, because deflection control devices cannot be arranged inside the roll. Another previously known solution is one in which the roll consists of a rotating roll shell and a non-rotating displacement body 33 arranged inside it. In such an arrangement, hot water or oil is circulated between the roll shell and the displacement body. Also in this solution the great disadvantage of the creation of harmful thermal gradient. Furthermore, 2,39087 solutions are known in which either one or more axially through holes are drilled in a solid roll and hot water is circulated through these holes. Such rolls also involve the generation of a detrimental thermal gradient, and a common disadvantage 5 for all the above-mentioned rolls according to the prior art is that they cannot be implemented as deflection-compensated. In deflection-cored rolls, the heating is generally carried out by heating with an oil which is introduced into the roll and sprayed on the inner surface of the roll shell by suitable equipment. Such a solution-10 mouth is also associated with the formation of a detrimental thermal gradient.

Nyt esillä olevan keksinnön päämääränä on saada aikaan uudenlainen kuumennettava tela, jolla vältetään ennestään tunnettuihin ratkaisuihin liittyvät haittapuolet ja joka erityisesti soveltuu käytettäväksi pape-15 rin tai kartongin märkäpuristuksessa. Telaa voidaan käyttää esim. paperikoneen puristinosan keskitelana.It is an object of the present invention to provide a novel heated roll which avoids the disadvantages associated with the previously known solutions and which is particularly suitable for use in the wet pressing of paper or board. The roll can be used, for example, as the center roll of the press section of a paper machine.

Keksinnön päämäärään pääsemiseksi on keksinnölle pääasiassa tunnusomaista, että kuumennusvällaineen syöttö on järjestetty joka toiseen 20 kanavaan telan ensimmäisestä päästä ja poisto telan toisesta päästä ja vastaavasti on syöttö järjestetty joka toiseen kanavaan telan toisesta päästä ja poisto telan ensimmäisestä päästä siten, että vierekkäisissä kanavissa kuumennusväliaine kulkee vastakkaisiin suuntiin.In order to achieve the object of the invention, the invention is mainly characterized in that the supply of heating medium is arranged in every other channel from the first end of the roll and outlet from the second end of the roll, and correspondingly fed to every other channel from the second end of the roll and out of the first end of the roll. .

25 Keksinnöllä saavutettavista eduista voidaan tässä yhteydessä tuoda esiin mm. se, että keksinnön mukaiseen telaan ei liity haitallista lämpögradienttia ja toisaalta se, että keksinnön mukainen tela voidaan toteuttaa myös taipumakompensoituna. Keksinnön muut edut ja ominaispiirteet käyvät ilmi jäljempänä seuraavasta keksinnön yksityiskohtai-30 sesta selostuksesta.Among the advantages achieved by the invention, it can be pointed out in this connection e.g. the fact that the roll according to the invention is not associated with a harmful thermal gradient and, on the other hand, the fact that the roll according to the invention can also be realized with deflection compensation. Other advantages and features of the invention will become apparent from the following detailed description of the invention.

Kuvio 1 on kaaviomainen pituussuuntainen poikkileikkaus keksinnön mukaisen telan eräästä suoritusmuodosta.Figure 1 is a schematic longitudinal cross-section of an embodiment of a roll according to the invention.

35 Kuvio 2 esittää suurennettuna kohtaa A kuvion 1 mukaisesta telasta.Figure 2 is an enlarged view of point A of the roll of Figure 1.

3 890873,89087

Kuvio 3 on osittainen leikkauskuva pitkin linjaa B-B kuviosta 2.Figure 3 is a partial sectional view taken along line B-B of Figure 2.

Kuvio 4 esittää osittaisena poikkileikkauksena keksinnön mukaisen telan vaihtoehtoista suoritusmuotoa.Figure 4 shows a partial cross-section of an alternative embodiment of a roll according to the invention.

55

Kuviossa 1 on telaa merkitty yleisesti viitenumerolla 10. Tela 10 on tarkoitettu erityisesti paperin tai kartongin märkäpuristuksessa käytettäväksi telaksi, joka on ajon aikana suoraan kosketuksessa paperi-tai kartonkirainaan. Kuvion 1 mukainen tela 10 käsittää onton telavai-10 pan, joka muodostuu vaipan rungosta 11 ja rungon 11 päälle sovitetusta runkoa olennaisesti ohuemmasta vaipan pintakerroksesta 12. Telavaipan ulkopintaa on kuviossa 1 merkitty viitenumerolla 13. Kuvion 1 suoritusmuodossa on vaipan runkoon 11 muodostettu telavaipan päästä päähän ulottuvat urat 14, joita kuvion 3 mukaisesti on vaipan rungon 11 kehäl-15 le järjestetty useita. Mainitut urat 14 yhdessä vaipan pintakerroksen 12 kanssa rajoittavat väliinsä kanavat, jotka ulottuvat telan päästä päähän. Telan 10 kuumentamista varten on kuumennusväliaine järjestetty kiertämään mainituissa kanavissa 14.In Figure 1, the roll is generally indicated by reference numeral 10. The roll 10 is intended in particular for use in the wet pressing of paper or board, which is in direct contact with the paper or board web during driving. The roll 10 according to Figure 1 comprises a hollow roll shell 10 consisting of a shell body 11 and a substantially thinner shell surface layer 12 mounted on the body 11. The outer surface of the roll shell is indicated by reference numeral 13 in Figure 1. In the embodiment of Figure 1. grooves 14, which according to Fig. 3 are arranged in a plurality of circumferences 15 of the sheath body 11. Said grooves 14 together with the surface layer 12 of the casing are bounded by channels extending from end to end of the roll. In order to heat the roll 10, the heating medium is arranged to circulate in said channels 14.

20 Kuvion 1 mukainen tela ei ole taipumakompensoitu, vaan telan vaippaan 11,12 on vaipan kumpaankin päähän kiinnitetty akselitapeilla 16,26 varustetut päädyt 15,25. Päädyt 15,25 on kiinnitetty telavaippaan kiin-nitysruuveilla 18,28 tai vastaavilla kiinnityselimillä. Kuten kuvioissa 1-3 on esitetty, on kuumennusväliaineen johtamiseksi edellä mainittui-25 hin kanaviin 14 telaan 10 järjestetty keskeisesti kuumennusväliaineen syöttöputki 30, joka on telan kummankin päädyn 15,25 läheisyydessä yhdistetty yhdellä tai useammalla radiaaliputkella 32,34 telavaipan sisäpintaan tiivistettyyn rengastilaan 33,35. Vastaavasti on uriin 14 mainittujen rengastilojen 33,35 kohdalle muodostettu radiaalisesti 30 vaipan rungon 11 läpimenevät poraukset 20, jotka näin ollen yhdistävät mainitut urat 14 rengastiloihin 33,35 ja siitä edelleen radiaaliputkien 32,34 kautta kuumennusväliaineen syöttöputkeen 30. Kuvion 3 mukaisesti on mainitut radiaalisesti läpimenevät poraukset muodostettu vaipan runkoon 11 siten, että vierekkäisissä kanavissa 14a,14b on mainitut 35 radiaaliset poraukset 20 järjestetty telan 10 vastakkaisten päätyjen 15,25 alueelle. Tällä saadaan aikaan se, että kuumennusväliaine kulkee 4 89087 vierekkäin olevissa kanavissa 14a,14b vastakkaisiin suuntiin. Telavai-pan lämpötilajakautuma saadaan tällä järjestelyllä telan aksiaalisuun-nassa tasaiseksi.The roll according to Figure 1 is not deflection compensated, but the ends 15,25 with shaft pins 16,26 are attached to each end of the roll shell 11,12. The ends 15,25 are fixed to the roll shell by fixing screws 18,28 or similar fixing members. As shown in Figs. . Correspondingly, through the grooves 14 at said annular spaces 33,35 are formed radially through-through bores 30 in the jacket body 11, thus connecting said grooves 14 to annular spaces 33,35 and further through radial tubes 32,34 to the heating medium supply tube 30. According to Figure 3, said radially the bores are formed in the shell body 11 so that in the adjacent channels 14a, 14b said radial bores 20 are arranged in the region of the opposite ends 15,25 of the roll 10. This causes the heating medium to flow in opposite directions in the adjacent channels 14a, 14b. With this arrangement, the temperature distribution of the roll shell is made uniform in the axial direction of the roll.

5 Kuumennusvällaineen johtamiseksi pois telasta 10 on telaan järjestetty kuumennusväliaineen poistoputki 31, joka on koaksiaalinen syöttöputken 30 kanssa. Telan kumpaankin päätyyn 15,25 on muodostettu radiaaliset poraukset 17,27, jotka yhdistävät kanavat 14 mainittuun poistoputkeen 31. Telavaipan päätyihin on niihin kanaviin 14a,14b, joihin kyseisessä 10 päädyssä radiaalisesti läpimenevä poraus 20 on yhteydessä, on järjestetty tiivisteet 38, jotta kuumennusväliaine ei pääse virtaamaan ulos samasta telapäädystä, josta se syötetään mainittuihin kanaviin. Tällä järjestelyllä pakotetaan kuumennusväliaine virtaamaan telan toisesta päästä kanavaan ja vastakkaisesta päästä ulos. Koska kuvioiden 1-3 15 suoritusmuodossa kanavat muodostuvat vaipan runkoon 11 muodostetuista urista ja vaipan rungon päälle sovitetusta pintakerroksesta 12, ei tässä suoritusmuodossa kanavien tarvitse ulottua telavaipan yli aksiaa-lisuunnassa, vaan ne voivat olla esim. kierukkamaiset.To direct the heating medium away from the roll 10, a heating medium outlet pipe 31 is arranged in the roll, which is coaxial with the supply pipe 30. Radial bores 17, 27 are formed at each end 15,25 of the roll, connecting the channels 14 to said outlet tube 31. Seals 38 are provided at the ends of the roll shell in the channels 14a, 14b to which the radially through-bore 20 is connected at said end 10 so that the heating medium does not cannot flow out of the same roll end from which it is fed to said channels. This arrangement forces the heating medium to flow from one end of the roll into the channel and out of the opposite end. Since in the embodiment of Figures 1-3 15 the channels consist of grooves formed in the shell body 11 and a surface layer 12 arranged on the shell body, in this embodiment the channels do not have to extend over the roll shell in the axial direction, but can be e.g. helical.

20 Kuviossa 4 on kaaviomaisesti esitetty keksinnön mukaisesta telasta suoritusmuoto, jossa viitenumerolla 40 merkitty tela on taipumakompen-soitu tela. Tela 40 käsittää näin ollen stationäärisen telan akselin 42, jonka päälle telavaippa 41 on järjestetty pyörimään. Telavaipan 41 ja telan akselin 42 väliseen tilaan on järjestetty telavaipan sisäpin-25 taan 44 vaikuttavat taipumansäätölaitteet 43, joilla telavaipan profiilia voidaan hallitulla tavalla säätää. Kuvion 4 mukainen suoritusmuoto poikkeaa lisäksi edellä esitetystä siinä suhteessa, että telavaipassa 41 olevat kanavat käsittävät edullisesti aksiaalisuunnassa telavaippaan 41 muodostetut poraukset 46. Kuvion 4 mukaisesti on poraukset 46 muo-30 dostettu telavaippaan 41 olennaisesti vaipan ulkopinnan 45 läheisyyteen, jotta lämpögradientin muodostuminen olisi mahdollisimman vähäistä .Fig. 4 schematically shows an embodiment of a roll according to the invention, in which the roll indicated by reference numeral 40 is a deflection-compensated roll. The roll 40 thus comprises a stationary roll shaft 42, on which the roll shell 41 is arranged to rotate. Arranged in the space between the roll shell 41 and the roll shaft 42 are deflection control devices 43 acting on the inner surface 44 of the roll shell, by means of which the profile of the roll shell can be adjusted in a controlled manner. The embodiment of Figure 4 further differs from the above in that the channels in the roll shell 41 preferably comprise bores 46 formed axially in the roll shell 41. According to Figure 4, the bores 46 are formed in the roll shell 41 substantially near the outer surface 45 of the shell to minimize thermal gradient formation.

Edellä on keksintöä selitetty esimerkinomaisesti oheisen piirustuksen 35 kuvioihin viittaamalla. Keksintöä ei kuitenkaan ole rajoitettu koskemaan pelkästään kuvioissa esitettyjä esimerkkejä, vaan monet muunnokset 5 89087 ovat mahdollisia oheisissa patenttivaatimuksissa määritellyn keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.The invention has been described above by way of example with reference to the figures of the accompanying drawing 35. However, the invention is not limited only to the examples shown in the figures, but many modifications 5,89087 are possible within the scope of the inventive idea defined in the appended claims.

Claims

1. Upphettbar vals för användning vid vAtpressning av papper eller kar-tong, som under körningen är i direkt kontakt med pappers- eller kar-5 tongbanan och vilken vals (10;40) Innefattar en ihalig, rörformig vals-mantel (11,12;Al), som hettats upp med hjälp av ett upphettningsmedium, i vilken valsmantel (11,12;41) utformats kanaler eller motsvarande (14,14a,14b;46) som sträcker sig frAn den första ändan av valsmanteln (11,12;41) till den andra väsentligen i närheten av den yttre ytan 10 (13;45) av valsmanteln, via vilka kanaler upphettningsmediet satts att cirkulera för upphettning av den yttre ytan (13;45) av valsmanteln, kännetecknad därav, att matningen av upphettningsmedium anordnats till var annan kanal (14,14a;46) frAn den första ändan av valsen och uttagningen frAn den andra ändan av valsen och pa mot-15 svarande sätt har matningen anordnats till var annan kanal (14,14b;46) fran den andra ändan av valsen och uttagningen frAn den första ändan av valsen pa sAdant sätt, att upphettningsmediet löper i motsatta rikt-ningar i kanaler (14,14a,14b) som är belägna bredvid varandra.1. Heatable roll for use in pressing of paper or cardboard which is in direct contact with the paper or cardboard web during operation and which roll (10; 40) includes a hollow tubular roll casing (11,12 ; Al) heated by means of a heating medium in which roll casing (11,12; 41) is formed channels or the corresponding (14,14a, 14b; 46) extending from the first end of the roll casing (11,12; 41) to the second substantially in the vicinity of the outer surface 10 (13; 45) of the roller sheath, through which channels the heating medium is set to circulate for heating the outer surface (13; 45) of the roller sheath, characterized in that the feeding of heating medium is arranged. to each other channel (14,14a; 46) from the first end of the roll and the withdrawal from the other end of the roll and correspondingly the feed has been arranged to each other channel (14,14b; 46) from the second end of the roller and the recess from the first end of the roller on sAd in the manner that the heating medium runs in opposite directions in channels (14, 14a, 14b) located adjacent to each other.

2. Vals enligt patentkrav 1, kännetecknad därav, att den yttre ytan av valsmanteln innefattar en stomme (11) för mäntein som är försedd med spär (14,14a,14b) och ett ytskikt (12) fäst ovanpa nämnda stomme (11) pA sAdant sätt, att spAren (14,14a,14b) av nämnda stomme (11) och ytskiktet (12) av mäntein mellan sig begränsar kanaler för 25 upphettningsmediet.Roll according to claim 1, characterized in that the outer surface of the roll jacket comprises a body (11) for men fitted with latches (14, 14a, 14b) and a surface layer (12) attached above said frame (11) pA. In such a way that the grooves (14, 14a, 14b) of said body (11) and the surface layer (12) of men between them limit channels for the heating medium.

3. Vals enligt patentkrav 1 eller 2, kännetecknad därav, att man i valsmanteln (41) eller stommen (11) av mäntein vid omrAdet av valsens ändar utformat radiella borrningar (20) som sträcker sig frAn 30 valsmanteln inre till kanalerna (14,14a,14b;46) för matning av upphettningsmediet pA sAdant sätt, att nämnda radiella borrningar i de bredvid varandra belägna kanalerna (14,14a,14b;46) är anordnade vid omrAdet av de motsatta ändarna av valsen.3. A roller according to claim 1 or 2, characterized in that radial bores (20) extending from the roller sheath inside the channels (14, 14a) are formed in the roller sheath (41) or the body (11) of the male end at the region of the ends of the roller. , 14b; 46) for feeding the heating medium in such a way that said radial bores in the adjacent channels (14, 14a, 14b; 46) are arranged at the region of the opposite ends of the roller.

4. Vals enligt patentkrav 3, kännetecknad därav, att mat- ningsröret (30) av upphettningsmediet är anordnat centralt i valsen h 9 8 9 O δ 7 (10,40) och förenad medelst en eller flera radiella rör (32,34) med de radlella borrningarna (20) av valsmanteln (11,12;41) i bägge ändarna av valsen.Roll according to claim 3, characterized in that the feed tube (30) of the heating medium is arranged centrally in the roll h 9 8 9 0 δ 7 (10.40) and joined by one or more radial tubes (32,34) with the radial bores (20) of the roller sheath (11,12; 41) at both ends of the roller.

5. Vais enligt n£got av patentkraven 1, 3 eller 4, känneteck- n a d därav, att nämnda kanaler Innefattar borrningar (46) som utfor-mats i valsmanteln (41).5. Vais according to any one of claims 1, 3 or 4, characterized in that said channels comprise bores (46) embodied in the roller sheath (41).

6. Vais enligt nägot av föregiende patentkrav, kännetecknad 10 därav, att valsen (40) är en i och för sig känd böjningskompenserad vals, som är försedd med en stationär mittaxel (42) och med böjnings-regleringsanordningar (43) som verkar pä den inre ytan (44) av valsmanteln och är försedd med stationära mittaxel (42)· 15Vais according to any of the preceding claims, characterized in that the roller (40) is a perpendicularly compensated bending roller provided with a fixed center shaft (42) and with bending control means (43) acting on it. the inner surface (44) of the roller sheath and is provided with stationary center shaft (42) · 15