DE102004017811A1

DE102004017811A1 - Heated cylinder

Info

Publication number: DE102004017811A1
Application number: DE102004017811A
Authority: DE
Inventors: Christoph Haase; Thomas Gruber-Nadlinger; Günter Dr. Halmschlager; Herbert Schrefl; Stevan Lomic; Josef Kerschbaumer; Stefan Lehner-Dittenberger; Berkes Hermann; Erich Rollenitz
Original assignee: Voith Paper Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2004-04-13
Filing date: 2004-04-13
Publication date: 2005-10-27
Also published as: WO2005100683A1; EP1738022B1; DE502005004122D1; ATE395460T1; AU2005233311B2; AU2005233311A1; US20070184955A1; EP1738022A1

Abstract

Ein beheizter Zylinder (1) zur Aufheizung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn in einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredlung der Faserstoffbahn mit einem Zylindermantel, der zumindest teilweise von innen mittels eines heißen Fluids beaufschlagt wird und wenigstens eine innere und eine äußere Mantelschicht (5, 6) umfasst, ist dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Mantelschichten (5, 6) durch einen Hohlraum voneinander getrennt sind, in den das Fluid einleitbar ist.A heated cylinder (1) for heating a paper, cardboard, tissue or another fibrous web in a machine for producing and / or finishing the fibrous web with a cylinder jacket, which is at least partially acted upon from the inside by means of a hot fluid and at least one inner and an outer cladding layer (5, 6), is characterized in that the two cladding layers (5, 6) are separated by a cavity, in which the fluid is introduced.

Description

Die Erfindung betrifft einen beheizten Zylinder zur Aufheizung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn in einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredlung der Faserstoffbahn mit einem Zylindermantel, der zumindest teilweise von innen mittels eines heißen Fluids beaufschlagt wird und wenigstens eine innere und eine äußere Mantelschicht umfasst.The The invention relates to a heated cylinder for heating a Paper, board, tissue or another fibrous web in one Machine for producing and / or finishing the fibrous web with a cylinder jacket, which at least partially from the inside by means a hot one Fluid is applied and at least one inner and one outer cladding layer includes.

Ein derartiger beheizter Zylinder ist bekannt aus der DE 102 60 509.2 . Bei dem bekannten Zylinder werden Zugspannungen, die entstehen, weil sich der innere Bereich des Zylinders stärker ausdehnt als der äußere Bereich, dadurch minimiert, dass der Zylindermantel aus wenigstens zwei Mantelschichten besteht und das Material der äußeren Mantelschicht bei einer Montagetemperatur, die unter der mittleren Betriebstemperatur liegt, einen größeren Wärmeausdehnungskoeffizienten und bei einer Montagetemperatur, die über der mittleren Betriebstemperatur liegt, einen kleineren Wärmeausdehnungskoeffizienten als das Material der inneren Mantelschicht hat. Eine weitere Maßnahme besteht darin, dass die Schichtdicke der äußeren Mantelschicht geringer als die der inneren Mantelschicht ist.Such a heated cylinder is known from the DE 102 60 509.2 , In the known cylinder, tensile stresses, which arise because the inner region of the cylinder expands more than the outer region, are minimized by the fact that the cylinder jacket consists of at least two cladding layers and the material of the outer cladding layer at a mounting temperature below the average operating temperature is, a larger coefficient of thermal expansion and at a mounting temperature, which is above the average operating temperature, a smaller coefficient of thermal expansion than the material of the inner cladding layer has. Another measure is that the layer thickness of the outer cladding layer is less than that of the inner cladding layer.

Bei derartigen Trocknungszylindern stellt sich bei der Papiertrocknung ein Temperaturgefälle zur Oberfläche hin ein. Die Oberflächentemperatur des Zylinders ist geringer als die Temperatur des Dampfs, mit dem der Zylinder beheizt wird; und somit ist die Trocknungskapazität beschränkt. Die Erhöhung der Sattdampftemperatur ist aus wirtschaftlichen Gründen meistens nicht sinnvoll.at Such drying cylinders arises in the paper drying a temperature gradient to surface in. The surface temperature of the Cylinder is lower than the temperature of the steam with which the Cylinder is heated; and thus the drying capacity is limited. The increase the saturated steam temperature is mostly for economic reasons not useful.

Aus der EP 0 559 628 B1 ist ein Trockner zum Trocknen einer Faserstoffbahn bekannt, bei dem ein Durchflusszylinder in Verbindung mit einer Anblashaube zum Einsatz kommt. Diese ist mit einer Düsenanordnung versehen, mit deren Hilfe Trocknungsgasstrahlen auf die Außenfläche der zu trocknenden Bahn aufgebracht werden, während diese über einen Sektor von ca. 270° oder mehr um den beheizten Zylinder herumgeführt wird. Der Mantel des Zylinders ist mit einem System von Kanalleitungen versehen, in welches ein Kühlmittel von einer Kühlmittelquelle geleitet werden kann. Durch die Trocknungsgasstrahlen wird Wasser in der Bahn nach außen verdampft und über Räume in der Anblashaube entfernt. Andererseits kondensiert Wasser aus der Bahn auf der gekühlten Mantelfläche des Zylinders und wird über die Perforation im äußeren Mantel des Zylinders und einen im Inneren des Zylinders herrschenden Unterdruck abgesaugt. Der gesamte Innenraum des Zylinders steht zur Aufnahme des Kondensats zur Verfügung. Dadurch muss die Innenwand des Zylinders eine gewisse Mindestwandstärke aufweisen, um den Druckbelastungen bei den verwendeten Zylinderdurchmessern standhalten zu können.From the EP 0 559 628 B1 a dryer for drying a fibrous web is known in which a flow cylinder is used in conjunction with a Anblasaube. This is provided with a nozzle arrangement, with the aid of which drying gas jets are applied to the outer surface of the web to be dried, while this is guided around the heated cylinder over a sector of about 270 ° or more. The jacket of the cylinder is provided with a system of ductwork into which a coolant can be directed from a coolant source. By the drying gas jets, water in the web is evaporated to the outside and removed through spaces in the Anblasaube. On the other hand, water condenses from the web on the cooled surface of the cylinder and is sucked through the perforation in the outer shell of the cylinder and a pressure prevailing in the interior of the cylinder vacuum. The entire interior of the cylinder is available to receive the condensate. As a result, the inner wall of the cylinder must have a certain minimum wall thickness in order to withstand the pressure loads at the cylinder diameters used can.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, die Trocknungsleistung eines beheizbaren Zylinders zu erhöhen.It The object of the invention is the drying performance of a heatable Cylinders increase.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem beheizbaren Zylinder der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die beiden Mantelschichten durch einen Hohlraum von einander getrennt sind, in den das Fluid einleitbar ist. Durch die zweischalige Ausführung des Trockenzylinders wird das Temperaturgefälle zwischen der Zylinderoberfläche und dem Dampf reduziert und niedrig gehalten.According to the invention this Task in a heated cylinder of the type mentioned solved by that the two cladding layers through a cavity of each other are separated, in which the fluid is introduced. Due to the two-shell design of the Drying cylinder is the temperature gradient between the cylinder surface and reduced to the steam and kept low.

Durch die Erfindung lässt sich die Wandstärke der äußeren Mantelschicht gering halten; insbesondere lassen sich die Belastungen der Außenwand des Zylinders durch Abstützungen gegen den Kern des Zylinders oder durch Querstreben niedrig halten. Aufgrund der dadurch möglichen geringen Wandstärke der äußeren Mantelschicht des Zylinders wird auch das Temperaturgefälle in dieser Mantelschicht gering gehalten. Durch die Verringerung des Wärmewiderstandes gegenüber den herkömmlichen Zylindern lässt sich die Trocknungsleistung des Zylinders bei gleichem Dampfdruck steigern, indem der Wärmestrom durch die äußere Mantelschicht verbessert und die Temperatur an der äußeren Zylinderoberfläche erhöht wird.By the invention leaves the wall thickness the outer cladding layer keep low; In particular, the loads of the outer wall of the Cylinders by outriggers hold low against the core of the cylinder or through cross struts. by virtue of the possible thereby low wall thickness the outer cladding layer of the cylinder and the temperature gradient in this cladding layer is low held. By reducing the thermal resistance over the usual Cylinders leaves The drying performance of the cylinder at the same vapor pressure increase by the heat flow through the outer cladding layer improves and the temperature on the outer cylinder surface is increased.

Im Gegensatz zu einem herkömmlichen Trockenzylinder, welcher im gesamten Innenraum mit Druck beaufschlagt ist, wirkt der Druck bei der erfindungsgemäßen zweischaligen Lösung nur in dem ringförmigen Querschnitt zwischen der Innenseite der Außenschale und der Außenseite der Innenschale, welche mittels Verbindungselementen zueinander fixiert sind. Die Außenschale wird dabei über die Verbindungselemente durch den Druck, der in entgegengesetzter Richtung auf die Innenschale wirkt, zurückgehalten und reduziert ebenfalls die Belastung auf die Innenschale. Die für beide Schalen verbleibende Belastung ergibt sich aufgrund des Druckes und der Differenz der druckbeaufschlagten Flächen, die der Differenz ihrer Durchmesser entspricht.in the Unlike a conventional one Drying cylinder, which pressurizes in the entire interior is, the pressure in the bivalve solution according to the invention only works in the annular Cross section between the inside of the outer shell and the outside the inner shell, which is fixed to each other by means of connecting elements are. The outer shell is about the fasteners by the pressure acting in opposite Direction to the inner shell acts, restrained and also reduces the load on the inner shell. The load remaining for both shells is due to the pressure and the difference of the pressurized surfaces, which corresponds to the difference of their diameters.

Die Schalen können durch die Reduktion der Belastung viel dünner ausgeführt werden und ermöglichen bei gleicher Belastbarkeit eine Reduktion des Eigengewichts und durch die geringere Wandstärke des Außenmantels eine Verbesserung der Wärmeübertragung.The Bowls can be made much thinner by reducing the load and allow at the same load capacity, a reduction of the dead weight and due to the lower wall thickness of the outer shell an improvement in heat transfer.

Als besonders vorteilhaft erweist sich die erfindungsgemäße Maßnahme im Fall einer Trockenanordnung, in der der Zylinder, wie aus der EP 0 559 628 B1 bekannt ist, über einen großen, beispielsweise 270° überstreichenden Bereich seiner Manteloberfläche mit einer Haube bedeckt ist.He proves to be particularly advantageous inventive measure in the case of a dry arrangement, in which the cylinder, as shown in EP 0 559 628 B1 is known, over a large, for example 270 ° sweeping area of its mantle surface is covered with a hood.

Die Haube wird mit einem Medium, insbesondere mit Wasser, unter einem Überdruck von 1 bis 5 bar gefüllt. Dadurch, dass die Haube stationär ist und nicht den ganzen Umfang umschließt, wirkt auf die Manteloberfläche eine zyklische Belastung. Auf einen Punkt auf der Mantelfläche des Zylinders wirkt daher eine Druckbelastung, sobald der Punkt sich in den von der Druckhaube umschlungenen Bereich hineinbewegt. Eine Entlastung erfolgt, sobald er diesen Bereich verlässt. Die Druckbeaufschlagung bewirkt eine hohe mechanische Belastung, die noch dazu zyklisch mit jeder Umdrehung auf die Zylinderoberfläche wirkt. Trockenzylinder herkömmlicher Bauart könnten einer derartigen Druckbelastung nicht standhalten.The Hood is with a medium, especially with water, under an overpressure filled from 1 to 5 bar. Because the hood is stationary is and does not surround the entire circumference, acts on the mantle surface one cyclic load. At one point on the lateral surface of the Cylinder therefore acts a compressive load as soon as the point is up moved into the area wrapped by the pressure hood area. A Relief takes place as soon as he leaves this area. The Pressurization causes a high mechanical load, the still acts cyclically with each revolution on the cylinder surface. Drying cylinder conventional Design could such a pressure load can not withstand.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.advantageous Further developments will become apparent from the dependent claims, the description and the Drawings.

Insbesondere ist von Vorteil, wenn die innere Mantelschicht im Verhältnis zu der äußeren Mantelschicht dicker ist.Especially is advantageous if the inner cladding layer in relation to the outer cladding layer thicker.

Die äußere Schale ist vorzugsweise dünnwandig ausgeführt und hat eine Wandstärke im Bereich zwischen 5 und 15 mm, insbesondere zwischen 8 bis 15 mm. Mit dem steifen Kern des Zylinders ist sie über Stege verbunden. Zwischen der dünnen Außenschale und dem Kern befindet sich der Dampfraum.The outer shell is preferably thin-walled accomplished and has a wall thickness in the range between 5 and 15 mm, in particular between 8 to 15 mm. It is connected to the rigid core of the cylinder via webs. Between the thin one outer shell and the core is the steam room.

Vorteilhaft hat der Dampf in dem Hohlraum zwischen den beiden Mantelschichten einen Überdruck zwischen 2 und 13 bar.Advantageous has the vapor in the cavity between the two cladding layers an overpressure between 2 and 13 bar.

Eine vorteilhafte Maßnahme besteht darin, dass auf der dem Hohlraum zugewandten inneren Oberfläche der äußeren Mantelschicht eine Struktur mit Rippen oder Lamellen aufgebracht ist, die sich in axialer Richtung erstrecken. Dies trägt dazu bei, dass das Temperaturgefälle zwischen der äußeren Mantelfläche des Trockenzylinders und dem ein heißes Medium führenden Hohlraum zwischen der Innen- und der Außenwand niedrig gehalten wird.A advantageous measure is that on the cavity facing inner surface of the outer cladding layer a structure with ribs or fins is applied, which is extend in the axial direction. This helps to keep the temperature gradient between the outer surface of the Drying cylinder and the leading a hot medium Cavity between the inner and the outer wall is kept low.

Im Betrieb sammelt sich das Kondensat am Grund der Verrippung. Selbst eine geringe Kondensatfilmdicke würde stark wärmeisolierend wirken und das Temperaturgefälle zur Zylinderoberfläche vergrößern. Der Flankenbereich der Verrippung ist hingegen nicht mit Kondensat bedeckt und steht daher in direktem Kontakt mit dem Dampf; dadurch sorgt er für einen hohen Wärmestrom. Auch durch die infolge der Verrippung vergrößerte Oberfläche der äußeren Schale des Zylinders wird der Wärmeübergang durch die Vergrößerung der Kontaktfläche mit dem Dampf verbessert. Durch den Einsatz der Rippen oder sonstiger Strukturen auf der Innenseite des Zylindermantels lässt sich dessen innere Oberfläche um einen Faktor 10 bis 100 vergrößern. Oder anders ausgedrückt, beträgt die Oberfläche der Rippen-, Waben- oder Gitterstruktur das Zehn- bis Hundertfache der inneren Oberfläche der äußeren Mantelschicht.in the Operation, the condensate collects at the bottom of the ribbing. Even a low condensate film thickness would have a strong heat insulating effect and the temperature gradient to the cylinder surface enlarge. Of the Flank area of the ribbing, however, is not covered with condensate and therefore is in direct contact with the vapor; thereby ensures he for a high heat flow. Also due to the increased surface of the outer shell due to the ribbing the cylinder becomes the heat transfer by enlarging the contact area improved with the steam. By using the ribs or other Structures on the inside of the cylinder jacket can be its inner surface increase by a factor of 10 to 100. Or in other words, is the surface the rib, honeycomb or grid structure ten to a hundred times the inner surface the outer cladding layer.

Für eine gute Wärmeleitung sind wenigstens die Rippen oder zusätzlich auch die Innenseite des Walzenmantels aus Kupfer oder Aluminium hergestellt. Allerdings lassen sich die auf der Innenseite des Walzenmantels aufgebrachten Strukturen auch aus Stahl oder Edelstahl oder einem anderem Metall oder einer anderen Metalllegierung ausbilden, wenn der Faktor zur Vergrößerung der Oberfläche genügend groß gewählt ist.For a good heat conduction are at least the ribs or in addition also the inside of the roll shell made of copper or aluminum. Indeed can be applied to the inside of the roll shell Structures also made of steel or stainless steel or another metal or form another metal alloy, if the factor for increasing the surface enough is chosen large.

Vorzugsweise ist das zur Verbesserung der Wärmeleitfähigkeit eingesetzte Material dasselbe wie das des mit den Strukturen verbundenen Zylindermantels, um sicherzustellen, dass keine Spannungen infolge unterschiedlicher Wärmeausdehnungen entstehen.Preferably is that to improve the thermal conductivity used material the same as that of the associated with the structures Cylinder jacket, to ensure that no tension due different thermal expansions arise.

Mit Vorteil wird ein Zylinder eingesetzt, in dem die äußere Mantelschicht aus einem Material mit hoher Wärmeleitfähigkeit, d. h. mit einem hohen Wärmeleitwert, besteht.With Advantage is a cylinder is used, in which the outer cladding layer made of a material with high thermal conductivity, d. H. with a high thermal conductivity, consists.

Vorzugsweise besteht die äußere Mantelschicht aus Kesselstahl. Stähle mit einem austenitischen Gefüge eignen sich weniger.Preferably is the outer cladding layer made of boiler steel. steels with an austenitic structure are less suitable.

Das Material, aus dem die innere Mantelschicht besteht, muss keine besonderen Anforderungen hinsichtlich der Wärmeleitfähigkeit erfüllen; von Vorteil ist es jedoch, wenn die innere Mantelschicht einen hohen Elastizitätsmodul und zumindest die Festigkeit eines durchschnittlichen Baustahls hat.The Material that makes up the inner cladding layer does not have to be special Requirements for thermal conductivity fulfill; However, it is advantageous if the inner cladding layer has a high modulus of elasticity and at least the strength of an average structural steel Has.

Die Vorteile der Erfindung bestehen darin, dass, da der Dampf sich nur in Kanälen ausbreitet, eine geringe mechanische Belastung vorhanden ist. Eine hohe Wärmestromdichte ist durch einen verringerten Temperaturgradienten zur Oberfläche möglich. Der beheizte Zylinder ist für hohe Druckbelastungen von außen und für hohe Temperaturspannungen geeignet.The Advantages of the invention are that, since the steam only in channels spreads, a low mechanical load is present. A high heat flux density is possible by a reduced temperature gradient to the surface. Of the heated cylinder is for high pressure loads from outside and for high temperature voltages suitable.

Wenn der erfindungsgemäße Zylinder mit der gleichen Oberflächentemperatur wie konventionelle Trockenzylinder eingesetzt wird, kann ein Dampf mit einem niedrigeren Sattdampfdruck eingesetzt werden. Wenn der Dampf in einem System zur Kraft-Wärme-Kopplung eingesetzt wird, kann er bis zu einem niedrigeren Druck in der Turbine expandieren und somit mehr elektrische Energie erzeugen.If the cylinder according to the invention is used with the same surface temperature as conventional drying cylinders, a steam with a lower saturated steam pressure can be used. When the steam is used in a combined heat and power system, it can expand to a lower pressure in the turbine ren and thus generate more electrical energy.

Von Vorteil ist es, wenn der Zylinder über Leitungen zwischen der inneren und der äußeren Mantelschicht über Drehdurchführungen mit einem ortsfesten Dampfvorrat bzw. einem Abdampf- und Kondenswasserbehälter verbunden ist.From Advantage is, if the cylinder over lines between the inner and outer sheath layer via rotary joints connected to a stationary steam supply or an evaporative and condensate tank is.

Dadurch, dass die innere Mantelschicht die tragende Funktion hat und als steifer Kern dient, nimmt sie die auf die äußere Mantelschicht wirkenden Belastungen auf.Thereby, that the inner cladding layer has the supporting function and as stiff core, it takes the acting on the outer cladding layer Loads on.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die innere und die äußere Mantelschicht über Stifte, Schrauben, Niete u. dgl. verbunden sind.In An embodiment of the invention is provided that the inner and the outer cladding layer over pins, Screws, rivets u. Like. Are connected.

Alternativ oder zusätzlich zu den oben beschriebenen Ausführungsformen des Zylinders, bei denen Rippen oder Stege zwischen der inneren und der äußeren Mantelwand zum Einsatz kommen, ist in einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass zwischen der inneren und der äußeren Mantelschicht Lamellen angebracht sind.alternative or additionally to the embodiments described above of the cylinder, where ribs or webs between the inner and the outer shell wall are used, is provided in an embodiment of the invention, that between the inner and outer cladding layers Slats are attached.

Die Lamellen sind unter einander vorzugsweise parallel, insbesondere in axialer Richtung oder auch in Umfangsrichtung des Zylinders, alternativ aber auch kreuzweise, wendelförmig oder in einer Waben- oder Gitterstruktur angeordnet. Im Fall einer wendelförmigen Struktur bilden wenige Lamellen eine schraubenförmige Wendel um die Längsachse des Zylinders aus. Bei allen Strukturen wird sichergestellt, dass der Dampf von einer Einlassseite des Zylinders an der Innenseite seiner äußeren Mantelwand vorbei wieder aus dem Zylinder herausgeführt wird, wobei er einen erheblichen Teil seines Wärmeinhalts an die äußere Mantelwand abgibt.The Slats are preferably parallel to each other, in particular in the axial direction or in the circumferential direction of the cylinder, Alternatively, but also crosswise, helically or in a honeycomb or Grid structure arranged. In the case of a helical structure form few Slats a helical Spiral around the longitudinal axis of the Cylinder out. All structures ensure that the Steam from an inlet side of the cylinder past the inside of its outer jacket wall again led out of the cylinder, where he has a considerable Part of its heat content the outer jacket wall emits.

Die Lamellen haben entweder eine plane oder eine profilierte Oberfläche. Von Vorteil ist es auch, wenn sich die Lamellen zu der äußeren Mantelschale hin verbreitern.The Slats have either a flat or a profiled surface. From It is also an advantage if the slats to the outer shell shell broaden out.

In einer Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass sich die Oberfläche der Struktur auf der Innenseite der äußeren umfangsseitigen Mantelschicht in der Nähe der Stirnfläche verkleinert. Dies wird entweder durch eine geringere Höhe der Lamellen, der Waben oder des Gitters erreicht, oder die Abstände zwischen den Lamellen oder den Wänden der Waben oder des Gitters sind im Randbereich größer als in der Mitte der äußeren Mantelschicht. Durch die Verkleinerung der Oberfläche der wärmeübertragenden Struktur wird eine Überhitzung der stirnseitigen Ränder der Mantelschicht vermieden.In an execution The invention provides that the surface of the Structure on the inside of the outer circumferential Sheath layer nearby the face reduced. This is achieved either by a lower height of the slats, the honeycomb or grid reaches, or the distances between the slats or the walls the honeycomb or the grille are larger in the edge area than in the middle of the outer cladding layer. By reducing the surface of the heat-transferring structure is an overheating the front edges the cladding layer avoided.

Die Erfindung bezieht sich auch auf einen beheizten Zylinder zur Aufheizung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn in einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredlung der Faserstoffbahn, der nur einen einzigen äußeren Zylindermantel aufweist.The The invention also relates to a heated cylinder for heating a paper, board, tissue or other fibrous web in a machine for producing and / or finishing the fibrous web, the only one outer cylinder jacket having.

Dieser erhält erfindungsgemäß dadurch eine hohe Stabilität, dass er durch Streben im Inneren des Zylinders abgestützt ist. Die Streben sind beispielsweise sich in radialer Richtung erstreckende Stangen; es können jedoch auch Stützwände vorgesehen sein, die durch die Längsachse hindurchgehen. Die Streben oder Wände verleihen dem Zylinder eine derartige Stabilität, dass die Mantelwand nur eine geringe Stärke haben muss. Sie besteht aus einem gut wärmeleitenden Material, das die in das Innere des Zylinders über ein Fluid eingebrachte Wärme an die über dessen äußere Mantelwand geführte Faserstoffbahn abgibt. Dadurch wird eine gegenüber dem Stand der Technik erhöhte Energieausbeute und eine Verringerung der Betriebskosten erreicht.This receives according to the invention thereby a high stability, that it is supported by struts inside the cylinder. The struts are for example extending in the radial direction rods; it can However, support walls are provided, through the longitudinal axis pass. The struts or walls give the cylinder such stability, that the shell wall must have only a small strength. she consists from a good heat-conducting Material that introduced into the interior of the cylinder via a fluid Heat on the above its outer jacket wall guided Output fiber web. This is an increased energy yield compared to the prior art and achieved a reduction in operating costs.

Nachfolgend wird die Erfindung an einem einzigen Ausführungsbeispiel näher erläutert. In der beigefügten Zeichnung zeigen:following The invention will be explained in more detail in a single embodiment. In the attached Show drawing:

1 einen Querschnitt durch einen ersten Zylinder, 1 a cross section through a first cylinder,

2 einen Längsschnitt durch den Zylinder gemäß 1, 2 a longitudinal section through the cylinder according to 1 .

3 eine perspektivische Teilansicht auf einen zweiten Zylinder, 3 a partial perspective view of a second cylinder,

4 ein stark vergrößertes Detail aus dem Mantel des zweiten Zylinders in einer Schnittansicht entlang einer Linie IV – IV in 3, 4 a greatly enlarged detail of the shell of the second cylinder in a sectional view taken along a line IV - IV in 3 .

5 einen Ausschnitt aus einer Schnittansicht eines dritten Zylinders und 5 a section of a sectional view of a third cylinder and

6 einen Querschnitt durch einen weiteren Zylinder. 6 a cross section through another cylinder.

Ein als beheizter Zylinder eingesetzter Zylinder 1 (1) umfasst einen Kern mit einer zentralen Achse 2 und eine mit dieser über Stirnwände 3, 4 (2) verbundene Innenschale 5. Zusätzlich können (hier nicht dargestellte) sich in radialer Richtung erstreckende Streben zwischen der zentralen Achse 2 und der Innenschale 5 zur Erhöhung der Stabilität des Zylinders 1 vorhanden sein.A cylinder used as a heated cylinder 1 ( 1 ) comprises a core with a central axis 2 and one with this over end walls 3 . 4 ( 2 ) connected inner shell 5 , In addition, radially extending struts (not shown) may be disposed between the central axis 2 and the inner shell 5 to increase the stability of the cylinder 1 to be available.

Die Innenschale 5 hat eine viel größere Dicke als eine äußere Mantelschicht 6. Über Stege 7 ist die innere Mantelschicht oder Innenschale 5 von der äußeren Mantelschicht 6 getrennt und fest mit ihr verbunden. Die Bereiche zwischen den Stegen 7 bilden sich parallel zur Längsachse des Zylinders 1 erstreckende Kanäle, die zusammen den Dampfraum darstellen. Ferner sind auf der Innenseite der Mantelschicht 6 Rippen 8 angebracht, die die Oberfläche der Mantelschicht 6 vergrößern.The inner shell 5 has a much larger thickness than an outer cladding layer 6 , About bridges 7 is the inner cladding layer or inner shell 5 from the outer cladding layer 6 disconnected and firmly attached to her. The areas between the bridges 7 form parallel to the longitudinal axis of the cylinder 1 extending channels, which together constitute the vapor space. Further, on the inside of the cladding layer 6 ribs 8th attached to the surface of the cladding layer 6 enlarge.

Der Zylinder 1 weist in wenigstens einem seiner Lagerzapfen 9, 10 eine äußere ringförmige Leitung 11 und eine innere Leitung 12 auf. Anstelle der einzigen äußeren Leitung 11 können auch mehrere äußere Leitungen vorhanden sein. Über die äußere Leitung 11 strömt heißer Dampf in den Zylinder 1 ein, der zunächst entlang der Stirnwand 3 und dann zwischen der äußeren mantelseitigen Wand der Innenschale 5 und der Innenwand der äußeren Mantelschicht 6 hindurchgeführt wird. Hierbei wird Wärme aus dem Dampf über die Mantelschicht 6 an die zwischen dieser und entlang der Anblashaube entlanglaufende Faserstoffbahn abgegeben. Der Dampf kühlt sich infolge dessen ab und kondensiert teilweise zu Wasser. Der abgekühlte Dampf und das Kondensat aus dem Dampf werden zwischen der Stirnwand 4 der Innenschale 5 und dann durch eine zentrale Leitung 13 in der Achse 2 weitergeleitet. Die Leitung 13 geht in die Leitung 12 in dem Lagerzapfen 9 über.The cylinder 1 has in at least one of its journals 9 . 10 an outer annular conduit 11 and an inner pipe 12 on. Instead of the single outer pipe 11 can also be several external lines. About the outside line 11 hot steam flows into the cylinder 1 one, the first along the front wall 3 and then between the outer shell-side wall of the inner shell 5 and the inner wall of the outer cladding layer 6 is passed. In this case, heat from the steam on the cladding layer 6 delivered to the between this and along the Anblasaube along running fibrous web. As a result, the steam cools and partially condenses to water. The cooled steam and the condensate from the steam are between the front wall 4 the inner shell 5 and then through a central pipe 13 in the axis 2 forwarded. The administration 13 goes into the line 12 in the journal 9 above.

Über (hier nicht dargestellte) Drehdurchführungen sind die Leitungen 11, 12 mit einem ortsfesten Dampfvorrat bzw. einem Abdampf- und Kondenswasserbehälter verbunden. Statt beide Leitungen 11, 12 durch denselben Lagerzapfen 9 zu führen, kann alternativ auch eine der beiden Leitungen 11, 12 durch den anderen Lagerzapfen 10 hindurchgeführt werden.About (not shown here) rotary unions are the lines 11 . 12 connected to a stationary steam supply or an evaporative and condensate tank. Instead of both lines 11 . 12 through the same journal 9 Alternatively, one of the two lines can lead 11 . 12 through the other journal 10 be passed.

Auch in einem weiteren Ausführungsbeispiel (3) ist ein Zylinder 14 zweischalig ausgeführt. Dabei übernimmt hauptsächlich eine Innenschale 15 die tragende Funktion und dient als steifer Kern, der unter anderem auch die Belastungen einer äußeren dünnen Mantelschicht 16 aufnimmt.Also in a further embodiment ( 3 ) is a cylinder 14 double-shelled. It mainly takes an inner shell 15 the supporting function and serves as a rigid core, which, among other things, the stresses of an outer thin cladding layer 16 receives.

Die Verbindung zwischen der Innenschale 15 und der Mantelschicht 16 erfolgt vorzugsweise über Stifte 17, die entweder hohlwandig sind oder aus Vollmaterial bestehen. Diese können eine beliebige Querschnittsform haben und beispielsweise rund, rechteckig oder sechseckig sein. Die Querschnittsform kann auch über die Stiftlänge wechseln. Die Stifte 17 werden durch Öffnungen in der Mantelschicht 16 oder in der Innenschale 15 geschoben und vorzugsweise durch Schweißen, insbesondere Reibschweißen, oder durch Kleben, Schrauben, Löten, Klemmen oder anderen Techniken mit der Mantelschicht 16 und/oder mit der Innenschale 15 verbunden.The connection between the inner shell 15 and the cladding layer 16 is preferably done via pins 17 which are either hollow-walled or made of solid material. These may have any cross-sectional shape and be, for example, round, rectangular or hexagonal. The cross-sectional shape can also change over the pin length. The pencils 17 are through openings in the cladding layer 16 or in the inner shell 15 pushed and preferably by welding, in particular friction welding, or by gluing, screwing, soldering, clamping or other techniques with the cladding layer 16 and / or with the inner shell 15 connected.

Die Stifte 17 können auch zwei- oder mehrteilig ausgeführt sein. Für die Verbindung der Teile der Stifte 17 unter einander kommen verschiedene Verfahren wie Schrauben, Kleben, Klemmen, Schweißen oder plastisch verformende Verfahren wie Nieten in Betracht.The pencils 17 can also be made in two or more parts. For the connection of the parts of the pins 17 Among themselves, various methods such as screws, gluing, clamping, welding or plastically deforming methods such as rivets come into consideration.

Beispielsweise lassen sich die Stifte 17 in die Innenschale 15 in dafür vorbereitete Bohrungen, Ausstanzungen oder Brennschnitte in der Außenschale mit Schraubgewinden hineinschrauben und mit der Innenseite der Mantelschicht 16 durch Reibschweißen verbinden oder verkleben. Wenn die Stifte 17 aus zwei Teilen bestehen, lässt sich der erste Teil beispielsweise an der Innenseite der Mantelschicht durch Reibschweißen anbringen, während das zweite Stiftteil mit der Innenschale 15 verpresst wird.For example, the pins can be 17 in the inner shell 15 Screw into holes prepared for this purpose, punched holes or flame cuts in the outer shell with screw threads and with the inside of the jacket layer 16 connect or bond by friction welding. If the pins 17 consist of two parts, the first part can for example be attached to the inside of the jacket layer by friction welding, while the second pin part with the inner shell 15 is pressed.

Alternativ ist ein im wesentlichen wie der Zylinder 1 aufgebauter Zylinder 18 (5) mit einer inneren Wand 19 und einer äußeren Wand 20 ausgestattet. Zwischen den beiden Wänden 19, 20 sind Lamellen 21 angebracht. Die Lamellen 21 erstrecken sich entweder parallel zur Längsachse des Zylinders 18 oder sind wendelförmig. Die Hohlräume zwischen den Lamellen 21 werden, wie in 2 anhand des Zylinders 1 dargestellt, mit Dampf versorgt, um die im Verhältnis zur inneren Wand 20 sehr viel dünnere äußere Wand 19 zu erwärmen. Die Lamellen 21 sind unter einander entweder alle gleich dick und tragen alle die äußere Wand 20; oder zwischen den Lamellen 21 sind zusätzliche verstärkte Lamellen 22 vorgesehen, die hauptsächlich eine Tragfunktion haben, während die Lamellen 21 hauptsächlich die Funktion der Wärmeleitung übernehmen. Der Zylinder 18 besteht wie der Zylinder 1 oder der Zylinder 14 aus Stahl, insbesondere aus Edelstahl.Alternatively, one is essentially like the cylinder 1 built-up cylinder 18 ( 5 ) with an inner wall 19 and an outer wall 20 fitted. Between the two walls 19 . 20 are slats 21 appropriate. The slats 21 extend either parallel to the longitudinal axis of the cylinder 18 or are helical. The cavities between the slats 21 be like in 2 by the cylinder 1 shown, supplied with steam, in relation to the inner wall 20 much thinner outer wall 19 to warm up. The slats 21 Either all are the same thickness under each other and all carry the outer wall 20 ; or between the slats 21 are additional reinforced blades 22 provided, which have mainly a supporting function, while the slats 21 mainly take over the function of heat conduction. The cylinder 18 is like the cylinder 1 or the cylinder 14 Made of steel, especially stainless steel.

Die Lamellen 21, 22 haben entweder über ihre ganze Länge denselben Querschnitt, oder sie verbreitern sich in Richtung zu der äußeren Wand 20, wie in 5 dargestellt. Auf den Lamellen 21, 22 kann zusätzlich eine äußere Struktur aufgebracht sein, um die Fläche für den Wärmeübergang zwischen dem Dampf und der äußeren Wand 20 nochmals zu vergrößern.The slats 21 . 22 either have the same cross section over their entire length, or they widen towards the outer wall 20 , as in 5 shown. On the slats 21 . 22 In addition, an outer structure may be applied to the surface for the heat transfer between the steam and the outer wall 20 to enlarge again.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung (6) ist ein Zylinder 23 mit lediglich einer Außenwand 24 vorgesehen, die durch Streben 25, 26, 27 im Inneren des Zylinders 18 abgestützt ist. Die Streben 25, 26, 27 sind entweder als Stangen ausgeführt oder als in Längsrichtung des Zylinders 23 durchgehende Wände. Sie sind wie die Stifte 17 durch Schraubverbindungen, durch Schweißen, Löten, Klemmen oder plastische Deformation mit der Außenwand 24 verbunden. Auch unter einander können die Streben 25, 26, 27 verbunden sein.In a further embodiment of the invention ( 6 ) is a cylinder 23 with only one outer wall 24 provided by striving 25 . 26 . 27 inside the cylinder 18 is supported. The aspiration 25 . 26 . 27 are either designed as rods or as in the longitudinal direction of the cylinder 23 continuous walls. They are like the pins 17 by screw connections, by welding, soldering, clamping or plastic deformation with the outer wall 24 connected. Also among each other can be the struts 25 . 26 . 27 be connected.

Claims

Heated cylinder ( 1 . 14 . 18 ) for heating a paper, board, tissue or other fibrous web in a machine for producing and / or finishing the fibrous web with a cylinder jacket which is at least partially acted upon from the inside by means of a hot fluid and at least one inner ( 5 . 15 . 19 ) and an outer cladding layer ( 6 . 16 . 20 ), characterized in that the two cladding layers ( 5 . 6 ; 15 . 16 ; 19 . 20 ) are separated by a cavity from each other, in which the fluid is introduced.

Cylinder ( 1 . 14 . 18 ) according to claim 1, characterized in that the inner cladding layer ( 5 . 15 . 19 ) in relation to the outer cladding layer ( 6 . 16 . 20 ) is thicker.

Cylinder ( 1 . 14 . 18 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the outer cladding layer ( 6 . 16 . 20 ) has a wall thickness of 8 to 15 mm.

Cylinder ( 1 . 14 . 18 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the fluid is vapor and that the vapor in the cavity between the two cladding layers ( 5 . 6 ; 15 . 16 ; 19 . 20 ) has an overpressure between 2 and 13 bar.

Cylinder ( 1 . 14 . 20 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that on the cavity facing inner surface of the outer cladding layer ( 6 . 16 . 20 ) an axially or circumferentially extending or helical rib structure ( 8th ), a honeycomb or grid structure is applied.

Cylinder ( 1 . 14 . 18 ) according to claim 5, characterized in that the rib, honeycomb or lattice structure ( 8th ) consists of a material with high thermal conductivity, in particular of copper or aluminum.

Cylinder ( 1 . 14 . 18 ) according to claim 5 or 6, characterized in that the surface of the rib, honeycomb or lattice structure ( 8th ) ten to one hundred times the inner surface of the outer cladding layer ( 6 . 16 . 20 ) is.

Cylinder ( 1 . 14 . 18 ) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the outer cladding layer ( 6 . 16 . 20 ) consists of a material with high thermal conductivity.

Cylinder ( 1 . 14 . 18 ) according to claim 8, characterized in that the outer cladding layer ( 6 . 16 ) consists of boiler steel.

Cylinder ( 1 . 14 . 18 ) according to one of claims 1 to 9, characterized in that the inner cladding layer ( 5 . 15 . 19 ) has a high modulus of elasticity.

Cylinder ( 1 . 14 . 18 ) according to one of claims 1 to 10, characterized in that lines ( 11 . 12 ) between the inner ( 5 . 15 . 19 ) and the outer cladding layer ( 6 . 16 . 20 ) are connected via rotary unions with a stationary steam supply or an evaporative and condensate water tank.

Cylinder ( 14 . 18 ) according to one of claims 1 to 11, characterized in that the inner cladding layer ( 15 . 19 ) has the supporting function and serves as a rigid core, which on the outer cladding layer ( 16 . 20 ) absorbs acting loads.

Cylinder ( 14 ) according to one of claims 1 to 12, characterized in that the inner ( 15 ) and the outer cladding layer ( 16 ) via bars, pins ( 17 ), Screws, rivets u. Like. Are connected.

Cylinder ( 18 ) according to one of claims 1 to 13, characterized in that between the inner ( 19 ) and the outer cladding layer ( 20 ) Lamellae ( 21 . 22 ) are mounted.

Cylinder ( 18 ) according to claim 14, characterized in that the lamellae ( 21 . 22 ) parallel, in particular in the axial direction of the cylinder ( 18 ), are arranged crosswise, helically or in a honeycomb structure.

Cylinder ( 18 ) according to claim 14 or 15, characterized in that the lamellae ( 21 . 22 ) have a plane or a profiled surface.

Cylinder ( 18 ) according to one of claims 14 to 16, characterized in that the lamellae ( 21 . 22 ) to the outer cladding layer ( 20 ) widen.

Cylinder ( 1 . 14 . 18 ) according to any one of claims 1 to 17, characterized in that the surface of the rib, honeycomb or lattice structure on the inside of the outer peripheral side cladding layer ( 6 . 16 . 20 ) near the end faces ( 3 . 4 ) of the cylinder ( 1 . 14 . 18 ) reduced.

Heated cylinder ( 23 ) for heating a paper, board, tissue or another fibrous web in a machine for producing and / or finishing the fibrous web with an outer cylinder jacket ( 19 ), characterized in that the outer cylinder shell ( 24 ) by striving ( 25 . 26 . 27 ) inside the cylinder ( 23 ) is supported.