DE102005000794A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung und/oder Veredelung einer Faserstoffbahn - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung und/oder Veredelung einer Faserstoffbahn Download PDF

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Rainer Kloibhofer
Christoph Haase
Thomas Gruber-Nadlinger
Herbert Boden
Erich Rollenitz
Manfred Gloser
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Abstract

Vorrichtung zur Herstellung und/oder Veredelung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn, mit einem beheizbaren und rotierbaren Zylinder, insbesondere Trockenzylinder einer Trockenpartie, mit einem von innen mit einem Heizfluid beaufschlagbaren Zylindermantel, wobei zur Verbesserung der Heizleistung und zur Vereinfachung der Herstellung unterhalb der äußeren Oberfläche des Zylindermantels mindestens ein Kanal zur Durchleitung des Heizfluids ausgebildet ist, und der Trockenzylinder mindestens teilweise modulartig aufgebaut ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung und/oder Veredelung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn, mit einem beheizbaren und rotierbaren Zylinder, insbesondere Trockenzylinder einer Trockenpartie, mit einem von innen mit einem Heizfluid beaufschlagbaren Zylindermantel.
  • 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.
  • 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 Erhö hung der Sattdampftemperatur ist aus wirtschaftlichen Gründen meistens nicht sinnvoll.
  • 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.
    •
  • Es ist die Aufgabe der Erfindung, die Trocknungsleistung eines beheizbaren Zylinders zu erhöhen und die Herstellung zu vereinfachen.
  • Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass unterhalb der äußeren Oberfläche des Zylindermantels mindestens ein Kanal zur Durchleitung des Heizfluids ausgebildet ist und dass der Trockenzylinder mindestens teilweise modulartig aufgebaut ist.
  • Durch die Erfindung kann das Heizfluid sehr nahe an die äußere Oberfläche des beheizbaren Zylinders gebracht werden. Das Temperaturgefälle ist dadurch geringer als bei den bekannten Vorrichtungen der genannten Art und entsprechend ist die Trocknungsleistung erhöht. Durch den modulartigen Aufbau ist die Herstellung vereinfacht.
  • Nach einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist zur Bildung des mindestens einen Kanals ein weiterer Zylindermantel innerhalb des Zylindermantels angeordnet, der zum äußeren Zylindermantel beabstandet ist. Dies ist konstruktiv gut lösbar und hat den Vorteil, dass die gesamte Innenseite des äußeren Zylindermantels mit Heizfluid beaufschlagbar ist.
  • Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung stützt sich der äußere Zylindermantel auf dem inneren Zylindermantel ab. Die Wandstärke des äußeren Zylindermantels kann dadurch gering gehalten werden, da der innere Zylindermantel als Tragzylinder wirkt. Die Trocknungsleistung kann dadurch noch weiter erhöht werden.
  • Es können offene und/oder geschlossene Profile ein Modul bilden. Insbesondere können Segmente des inneren Zylindermantels und/oder des äußeren Zylindermantels einerseits und von einem oder mehreren Verbindungselementen andererseits ein Modul bilden. Dies ist von der Herstellung her vorteilhaft und ermöglicht einen einfachen Zusammenbau. Außerdem ist dadurch die Realisierung verschiedener Baugrößen mit gleichen Modulen leicht möglich.
  • Der Trockenzylinder kann sowohl in axialer als auch in Umfangsrichtung modular aufgebaut sein, aber auch in beiden Richtungen. Die einzelnen Module werden dann in Umfangsrichtung und/oder axial aneinander gereiht. Axiale Module können beispielsweise eine Länge bis zu 7 m, Umfangsmodule beispielsweise eine Länge von 1 m aufweisen.
  • Nach einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung bilden Zylinderringe mit dem Querschnitt des Trockenzylinders ein Modul. Diese können dann einfach hintereinander angeordnet und miteinander verbunden, beispielsweise verschweißt werden.
  • Es können auch Ringsegmente mit dem Teilquerschnitt eines Trockenzylinders Module bilden, die dann zu Ringen zusammengesetzt und in axialer Richtung hintereinander angeordnet werden. Auch dies ist von der Herstellung und vom Zusammenbau her vorteilhaft.
  • Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Kanäle bildende oder aufweisende Modulringe oder -teilringe auf ein Tragrohr aufgeschoben sind. Die vorgefertigten Ringmodule oder Teilringmodule können so einfach montiert und miteinander verbunden werden.
  • Besondere Vorteile ergeben sich auch dann, wenn ein Modul gleichzeitig ein Funktionselement des Trockenzylinders bildet. So kann beispielsweise ein Modul einen oder mehrere Führungskanäle für das Heizfluid bilden. Durch Aneinanderreihung dieser Module entsteht das gewünschte Kanalsystem, ohne dass die einzelnen Module gegeneinander abgedichtet werden müssen. Ein weiterer Vorteil dieser Konstruktion ist, dass die Druckkräfte innerhalb der Module aufgenommen werden und die Verbindungen zwischen den Modulen nicht belasten.
  • Die Verbindung der Module kann neben Schweißen auch durch Löten, Schrauben, durch Form- oder durch Kraftschluss erfolgen. Auch Kombinationen hiervon sind möglich.
  • Zur Abstützung des äußeren Zylindermantels auf dem inneren Zylindermantel können insbesondere Stege, Stäbe, Stifte, Nieten, Bolzen, Schrauben und/oder andere Verbindungsmittel vorgesehen sein. Wichtig ist, dass die Verbindungsmittel über die Oberfläche beider Zylindermäntel verteilt angeordnet sind, um eine gleichmäßige Abstützung zu gewährleisten.
  • Die Stege oder sonstigen Verbindungselemente können axial, in Umfangsrichtung und/oder in einer dazwischen liegenden Richtung verlaufen. In allen Fällen kann eine gute Abstützung erreicht werden.
  • Insbesondere bei in Umfangsrichtung verlaufenden Stegen ist es vorteilhaft, wenn diese zumindest teilweise mit Durchtrittsöffnungen für das Heizfluid versehen sind. Das Heizfluid kann dann nicht nur in Umfangsrichtung sondern auch in Längsrichtung des Trockenzylinders fließen.
  • Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Innenseite des äußeren Zylindermantels mit Erhebungen versehen. Hierdurch wird das sich auf der Innenseite des äußeren Zylindermantels ansammelnde Kondensat in Turbulenzen versetzt, wodurch sich die Wärmeübertragung verbessert. Das sich ansammelnde Kondensat wirkt nämlich wärmeisolierend und erhöht das Temperaturgefälle zur Zylinderoberfläche.
  • Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Innenseite der äußeren Zylindermantelfläche mit Rippen und/oder Noppen und/oder einer Gitter- oder Wabenstruktur ausgebildet. Damit kann eine gute Aufwirbelung des Kondensats erreicht werden.
  • Die Erhebungen verlaufen bevorzugt in Zylinderlängsrichtung und/oder längs einer Schraubenlinie. Durch eine Schraubenlinie kann eine besondere Förderwirkung zur Kondensatabfuhr erreicht werden.
  • Die äußere Oberfläche des Trockenzylinders kann mit einer Beschichtung oder Abdeckung versehen sein. Diese dient insbesondere zum Korrosions- oder Abrasionsschutz oder dazu, die Oberfläche zu verbessern, beispielsweise um das Ankleben von Papier zu vermeiden.
  • Nach einer speziellen Ausgestaltung der Erfindung sind als Verbindungselemente zwischen innerem und äußeren Zylindermantel Stegbleche vorgesehen, die mit dem inneren Zylindermantel verbunden sind. Der äußere Zylindermantel wird bevorzugt durch Deckbleche gebildet, die ebenfalls mit den Stegblechen verbunden sind.
  • Bei einer anderen speziellen Ausgestaltung der Erfindung sind die Steg- und Deckbleche zu Profilen kombiniert, vorzugsweise U- oder T-förmig.
  • Nach einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist nur ein Zylindermantel vorgesehen, der als dickwandiges Rohr ausgebildet ist und in den Kanäle für das Heizfluid eingebracht sind, beispielsweise durch Tieflochbohren oder Fräsen. Auch auf diese Weise kann das Heizfluid nahe an die äußere Oberfläche des Trockenzylinders gebracht und damit die Trocknungsleistung vergrößert werden.
  • Vorteilhaft kann es außerdem sein, die äußere Mantelfläche abzudrehen. Dadurch kann eine glatte Oberfläche erreicht werden.
  • Die Erhebungen auf der Innenseite des äußeren Zylindermantels können gefräst, gezogen, gepresst, gewalzt oder gegossen sein. Auch andere Herstellungsarten sind möglich.
  • Die Stege, Bleche oder sonstigen Verbindungselemente zwischen innerem und äußerem Zylindermantel könne spanend, ur- oder umformtechnisch hergestellt sein. Auch eine Kombination dieser Verfahren ist möglich.
  • Eine Vorrichtung der genannten Art wird bevorzugt zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn verwendet. Dabei kann ein Trockenzylinder der genannten Art oder mehrere derartige Trockenzylinder verwendet werden. Ein Trockenzylinder gemäß der vorliegenden Erfindung kann auch mit herkömmlichen Trockenzylindern kombiniert werden.
  • Als konventionelle Trockenverfahren kommen insbesondere Zylindertrocknung, Boost-Dryer-Verfahren, Condebelt-Verfahren, Yankee-Zylinder und Hi-Dryer in Betracht.
  • Durch das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung kann die Trockenleistung erhöht werden. Dadurch kann ein fertig trockenes Papier bei geringerer Verweilzeit erreicht werden. Dies kann zum einen dadurch genutzt werden, dass gegenüber einer Trockenpartie nach dem Stand der Technik weniger Platz benötigt wird, woraus sich Einsparungen beim Grundpreis, bei den Baukosten für die Halle, der Maschinenbestuhlung und die Dunstabzugshaube sowie bei den Betriebskosten für Antriebe und Haubenbelüftung ergeben. Zum anderen kann dies dadurch genutzt werden, dass bei gegebenen Platzverhältnissen, beispielsweise Papiermaschinenumbauten, bei gleicher Länge der Trockenpartie eine Geschwindigkeitssteigerung erreicht wird. Die Papiermaschine kann dadurch wirtschaftlicher betrieben werden. Bei gleicher Trocknungsleistung kann außerdem der Dampfdruck gesenkt werden. Der Differenzdampfdruck könnte beispielsweise zur Stromerzeugung genutzt werden, oder die Energie zur Dampferzeugung kann minimiert werden.
    •
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Es zeigen, jeweils in schematischer Darstellung,
  • 1 einen Längsschnitt durch einen Trockenzylinder einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
  • 2 eine Teildraufsicht auf die Stirnseite des Trockenzylinders von 1,
  • 3 einen Teilquerschnitt durch einen Trockenzylinder einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
  • 4 eine Variante zu 3,
  • 5 eine weitere Variante zu 3,
  • 6 einen Seitenansicht eines Trockenzylinders einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, und
  • 7 einen Querschnitt durch den Trockenzylinder von 6.
  • 1 zeigt einen Trockenzylinder in der Trockenpartie einer Papiermaschine. Der Trockenzylinder umfasst einen äußeren Zylindermantel 1 und einen konzentrisch darin angeordneten inneren Zylindermantel 2. Der innere Zylindermantel 2 ist über Schrauben 3 an zwei stirnseitigen Deckeln 4 befestigt, die scheibenförmig ausgebildet sind und jeweils eine Lagerachse 5, 6 aufweisen. Auf der linken Seite in 1 befindet sich Triebseite, auf der rechten Seite die Führerseite des Trockenzylinders.
  • Der äußere Zylindermantel 1 weist eine äußere Oberfläche 7 auf, über welche eine zu trocknende Papierbahn geführt wird. Die äußere Oberfläche 7 des äußeren Zylindermantels 1 ist bündig mit den Umfangsflächen 8 der beiden Deckel 4 ausgeführt. Dadurch ist eine durchgehende Anlagefläche für die Papierbahn geschaffen.
  • Der äußere Zylindermantel 1 weist eine Dicke d1 auf, die geringer ist als die Dicke da des inneren Zylindermantels 2. Die innere Mantelfläche 9 des äußeren Zylindermantels 1 weist zu der äußeren Mantelfläche 10 des inneren Zylindermantels 2 einen Abstand auf, so dass zwischen äußerem Zylindermantel 1 und innerem Zylindermantel 2 ein ringförmiger Hohlraum 11 gebildet ist. Dieser Ringraum 11 steht auf beiden Stirnseiten der beiden Zylindermäntel 1, 2 über hier nicht dargestellte Kanäle in den Deckeln 4 mit radialen Kanälen 12, 13 in den beiden Achsen 5, 6 der Deckel 4 in Verbindung. Die radialen Kanäle 12 der Achse 5 des führerseitigen Deckels 4 stehen ihrerseits mit einem axialen Kanal 14 in Verbindung, der zentral in der Achse 5 des führerseitigen Deckels 4 vorgesehen ist und in einem Anschlussende 15 mündet. Ebenso stehen die radialen Kanäle 13 der Achse 6 des triebseitigen Deckels 4 mit einem axialen Kanal 16 in Verbindung. Dieser Kanal 16 ist ausgehend vom triebseitigen Deckel 4 konzentrisch zur Drehachse I des Trockenzylinders zentral durch die beiden Zylindermäntel 1, 2 und die Achse 5 des führerseitigen Deckels 4 geführt und mündet ebenfalls in einem Anschlussende 17. Dabei durchdringt der Kanal 16 den Kanal 14 konzentrisch, so dass der Kanal 14 einen ringförmigen Querschnitt aufweist.
  • Durch die beschriebene Konstruktion ergibt sich ein Kanalsystem, das eine Zirkulation von Heizfluid durch den Hohlraum 11 zwischen dem äußeren Zylindermantel 1 und dem inneren Zylindermantel 2 ermöglicht. Hierfür wird beispielsweise Heizfluid über das Anschlussende 15 in den Ringkanal 14 zugeführt. Von dort gelangt das Heizfluid über die radialen Kanäle 12 in die nicht dargestellten Kanäle in dem führerseitigen Deckel 4 und von diesen in den Hohlraum 11 zwischen äußerem Zylindermantel 1 und innerem Zylindermantel 2. Das Heizmedium strömt dann von der Führerseite durch den Hohlraum 11 auf die Triebseite und gelangt dort über die nicht dargestellten Kanäle in dem triebseitigen Deckel 4 in die radialen Kanäle 13 der triebseitigen Achse 6. Von dort wiederum fließt das Heizfluid über den zentralen Kanal 16 zurück zu dessen Anschlussende 17.
  • Der äußere Zylindermantel 1 weist auf beiden Stirnseiten jeweils verjüngte Abschnitte 18 auf, mit denen der äußere Zylindermantel 11 jeweils auf einem entsprechenden Sitz 19 auf den Umfangsseiten der Deckel 4 aufliegt. Dadurch ist der äußere Zylindermantel 1 auf den beiden Deckeln 4 abgestützt. Die Hauptabstützung des äußeren Zylindermantels 1 erfolgt jedoch über seine Länge mittels Verbindungselementen 20, wie sie beispielhaft in 2 dargestellt sind und die über die Umfangsflächen des äußeren Zylindermantels 1 und des inneren Zylindermantels 2 verteilt angeordnet sind. 2 zeigt außerdem noch einen Siphon 21, der zur Abfuhr von Kondensat am stirnseitigen Ende des Hohlraums 11 vorgesehen ist. Derartige Siphons 21 können sowohl auf der Triebseite als auch auf der Führerseite vorgesehen sein und entweder mitdrehend oder feststehend ausgebildet sein. In Umfangsrichtung können auch mehrere derartiger Siphons vorgesehen sein.
  • Verschiedene Varianten des modulartigen Aufbaus des erfindungsgemäßen Trockenzylinders sind in den 3 bis 7 dargestellt und werden nachfolgend beschrieben.
  • 3 bis 5 zeigen einen Umfangsabschnitt eines erfindungsgemäßen Trockenzylinders mit einem äußeren Zylindermantel 1 geringer Dicke d1 und einem inneren Zylindermantel 2 demgegenüber größerer Dicke d2. Zwischen dem äußeren Zylindermantel 1 und dem inneren Zylindermantel 2 ist ein Hohlraum 11 zum Durchleiten eines Heizfluids vorhanden.
  • Bei den in den 3 bis 5 dargestellten Varianten sind Module 22 vorgesehen, die auf den inneren Zylindermantel 2 als Tragrohr aufgebracht sind. Dabei sind die Module 22 in Umfangsrichtung aneinander anschließend angeordnet und bilden zusammen den äußeren Zylindermantel 1 und den Hohlraum 11 zwischen äußerem Zylindermantel 1 und innerem Zylindermantel 2. Über die Module 22 selbst stützt sich der äußere Zylindermantel 1 auf dem inneren Zylindermantel 2 ab.
  • Bei der in 3 bei D1 dargestellten Variante sind die Module 22 als im äußeren Umfang im Wesentlichen rechteckige Rohre 23 ausgebildet, die sich in Längsrichtung des Trockenzylinders erstrecken. Die Hohlräume 24 der Rechteckrohre 23 bilden Kanäle für das Heizfluid und insgesamt zusammen den Hohlraum 11 zwischen äußerem Zylindermantel 1 und innerem Zylindermantel 2. Auf der Innenseite 25 des äußeren Abschnitts 26 der Rohre 23 können, wie bei dem rechten Rohr 23 bei D1 dargestellt, Erhebungen 27 ange ordnet sind, die ein sich in Betrieb dort absetzendes Heizfluidkondensat in Turbulenzen versetzen.
  • Die Rohre 23 sind mit dem inneren Zylindermantel 2 durch Schrauben 28 verbunden. Hierfür weist der innere Zylindermantel 2 an entsprechender Stelle Löcher 29 auf. Zugeordnete Gewindelöcher 30 sind in den beiden seitlichen Abschnitten 31 der Rohre 23 vorhanden. Die nebeneinander angeordneten Rohre 23 können außerdem miteinander verschweißt sein. Zur Erzielung einer glatten Oberfläche kann dann die Außenseite 7 des äußeren Zylindermantels 1 abgedreht sein.
  • Die bei D2 in 3 dargestellte Variante stimmt weitgehend mit der Variante von D1 überein. Der einzige Unterschied besteht darin, dass hier die im Wesentlichen einen rechteckigen Querschnitt aufweisenden Rohre 23 jeweils auf der linken Seite in 3 einen Absatz 32 und auf der rechten Seite einen Vorsprung 33, der passgenau zu dem Absatz 32 ausgebildet ist, aufweisen. Durch das Ineinandergreifen der Vorsprünge 33 und der Absätze 32 ergibt sich zusätzlich eine Formschlussverbindung zwischen den benachbarten Modulen 22. Auf eine Schweißverbindung kann hier gegebenenfalls verzichtet werden.
  • Auch bei der bei D3 dargestellten Variante von 3 ist zwischen den benachbarten Rohren 23 eine Formschlussverbindung vorgesehen. Anders als bei der Variante von D2 weisen hier die Rohre 23 auf ihrer linken Seite einen nach oben gebogenen, abgerundeten Vorsprung 34 auf und auf ihrer rechten Seite eine entsprechend geformte Ausnehmung 35, in welche der Vorsprung 34 eingreift. Auch hier kann auf eine Schweißverbindung zwischen den Rohren 23 verzichtet werden. Die in 4 bei D4 dargestellte Variante stimmt mit der Variante bei D3 in 3 praktisch vollständig überein. Der einzige Unterschied besteht darin, dass die Vorsprünge bei D4 im Querschnitt kleiner sind als bei der Variante von D3 in 3 und entsprechend auch die Ausnehmungen 35.
  • Bei D5 zeigt 4 eine Variante, die vom Außenumfang her vollständig mit der Variante bei D4 übereinstimmt. Die Rohre 23 weisen jedoch nicht eine sondern zwei Kammern 24 auf, die in Umfangsrichtung de s Trockenzylinders nebeneinander angeordnet sind. Außerdem sind die Gewindelöcher 30 zum Eindrehen der Befestigungsschrauben 28 hier nicht in den seitlichen Abschnitten 31 der Rohre 23 vorgesehen sondern in der Trennwand 36 zwischen den beiden Kammern 24. Bei dieser Variante ist also anders als bei den zuvor beschriebenen Varianten nur eine Reihe von Schrauben 28 in Längsrichtung des Trockenzylinders pro Rohr 23 vorgesehen.
  • Eine mit der Variante bei D5 weitgehend übereinstimmende Variante ist bei D6 in 4 gezeigt. Der einzige Unterschied besteht darin, dass hier die Rohre 23 eine größere Breite in Umfangsrichtung des Trockenzylinders aufweisen.
  • Bei der Variante von 5 ist ebenfalls ein innerer Zylindermantel 2 vorhanden, der als Tragrohr dient. Auf diesem inneren Zylindermantel 2 sind im Querschnitt U-förmige, sich in Längsrichtung des Trockenzylinders erstreckende Profile 37 aufgeschweißt. Die Öffnung der U-Form weist dabei zum inneren Zylindermantel 2, so dass zwischen den U-Profilen und dem inneren Zylindermantel 2 Kanäle 38 für das Heizfluid gebildet werden.
  • Die U-Profile 37 sind in Umfangsrichtung des Trockenzylinders voneinander beabstandet auf dem inneren Zylindermantel 2 angeordnet. Benachbarte U-Profile 37 sind jeweils über Flachprofile 39 miteinander verbunden, die auf Höhe der Basis 40 der U-Profile 37 mit diesen verschweißt sind. Dadurch werden zwischen den Schenkeln 41 zweier benachbarter U-Profile 37, dem dort angeordneten Flachprofil 39 und dem inneren Zylindermantel 2 jeweils weitere Kanäle 42 für das Heizfluid gebildet. Die Basen 40 der U-Profile 37 und die Flachprofile 39 bilden zusammen den äußeren Zylindermantel 1 und sind mit bündiger Außenseite 7 ausgebildet. Die Kanäle 38 und die Kanäle 42 bilden zusammen den Hohlraum 11 zwischen äußerem Zylindermantel 1 und innerem Zylindermantel 2.
  • 6 zeigt einen Trockenzylinder, bei welchem ringförmige Module 43 in Längsrichtung des Trockenzylinders hintereinander angeordnet sind. Dabei können nicht nur zwei sondern auch mehr Module 43 hintereinander angeordnet sein. Endseitig wird der Trockenzylinder durch Deckel 4 verschlossen, die jeweils eine Achse 5, 6 aufweisen. Die Module 43 sind untereinander und mit den Deckeln durch Schweißen verbunden.
  • In 7 ist der Querschnitt der Module 43 von 6 ersichtlich. Es handelt sich jeweils um einen massiven Ring bzw. Rohrabschnitt 44, in den sich in Längsrichtung des Trockenzylinders erstreckende Kanäle 45 eingebracht sind. Die Kanäle sind dabei knapp unterhalb der Außenseite 7 des Trockenzylinders angeordnet und dienen zur Durchführung des Heizfluids. Hierdurch ist eine gute Wärmeübertragung auf die Faserstoffbahn gewährleistet.
    • 1
    äußerer Zylindermantel
    2
    innerer Zylindermantel
    3
    Befestigungsschraube
    4
    Deckel
    5
    führerseitige Achse
    6
    triebseitige Achse
    7
    Außenseite von 1
    8
    Umfangsfläche von 4
    9
    Innenseite von 1
    10
    Außenseite von 2
    11
    Hohlraum
    12
    Radialkanal
    13
    Radialkanal
    14
    Axialkanal
    15
    Anschlussende von 14
    16
    Axialkanal
    17
    Anschlussende von 16
    18
    verjüngter Abschnitt von 1
    19
    Sitz
    20
    Verbindungselement
    21
    Siphon
    22
    Modul
    23
    Rohr
    24
    Hohlraum
    25
    Innenseite von 26
    26
    äußerer Abschnitt von 23
    27
    Erhebungen
    28
    Schraube
    29
    Loch
    30
    Gewindeloch
    31
    seitlicher Abschnitt von 23
    32
    Absatz
    33
    Vorsprung
    34
    Vorsprung
    35
    Ausnehmung
    36
    Trennwand
    37
    U-Profil
    38
    Kanal
    39
    Flachprofil
    40
    Basis von 37
    41
    Schenkel von 37
    42
    Kanal
    43
    Modulring
    44
    Rohr
    45
    Kanal
    I
    Drehachse
    II
    Fließrichtung
    d1
    Dicke von 1
    d2
    Dicke von 2

Claims (30)

  1. Vorrichtung zur Herstellung und/oder Veredelung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn, mit einem beheizbaren und rotierbaren Zylinder, insbesondere Trockenzylinder einer Trockenpartie, mit einem von innen mit einem Heizfluid beaufschlagbaren Zylindermantel (1), dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb der äußeren Oberfläche (7) des Zylindermantels (1) mindestens ein Kanal (11) zur Durchleitung des Heizfluids ausgebildet ist und dass der Trockenzylinder mindestens teilweise modulartig aufgebaut ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bildung des mindestens einen Kanals (11) ein weiterer Zylindermantel (2) innerhalb des Zylindermantels (1) angeordnet ist, der zum äußeren Zylindermantel (1) beabstandet ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich der äußere Zylindermantel (1) auf dem inneren Zylindermantel (2) abstützt.
  4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass offene und/oder geschlossene Profile (23, 37, 39) ein Modul (22) bilden.
  5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Segmente des inneren Zylindermantels (2) und/oder des äußeren Zylindermantels (1) einerseits und von einem oder mehreren Verbindungselementen (31, 36, 41) andererseits ein Modul (22) bilden.
  6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Trockenzylinder in axialer und/oder in Umfangsrichtung modular aufgebaut ist.
  7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Zylinderringe (43) mit dem Querschnitt des Trockenzylinders ein Modul (42) bilden.
  8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Ringsegmente (23) mit dem Teilquerschnitt eines Trockenzylinders ein Modul (22) bilden.
  9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle (24, 38, 42, 45) bildende oder aufweisende Modulringe (43) oder -teilringe (23, 37, 39) auf ein Tragrohr (2) aufgeschraubt sind.
  10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Modul (22) gleichzeitig ein Funktionselement des Trockenzylinders bildet.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Modul (22) einen oder mehrere Führungskanäle (24, 38) für das Heizfluid bildet.
  12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Module (22) durch Schweißen, Löten, Schrauben, Form- oder Kraftschluss miteinander verbunden sind.
  13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Zylindermantel (1) mit dem inneren Zylindermantel (2) über radiale Stege, Stäbe, Stifte, Nieten, Bolzen, Schrauben und/oder andere Verbindungsmittel (20) verbunden ist.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsmittel (20) axial, in Umfangsrichtung und/oder in einer dazwischen liegenden Richtung verlaufen bzw. angeordnet sind.
  15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Stege zumindest teilweise Durchtrittsöffnungen für das Heizfluid aufweisen.
  16. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenseite (9) des äußeren Zylindermantels (1) mit Erhebungen (27) versehen ist.
  17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenseite (9) des äußeren Zylindermantels (1) mit Rippen und/oder Noppen und/oder einer Gitter- oder Wabenstruktur versehen ist.
  18. Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass in Zylinderlängsrichtung verlaufende und/oder schraubenlinienförmige Erhebungen (27) vorgesehen sind.
  19. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Mantelfläche (7) des Trockenzylinders mit einer Beschichtung oder Abdeckung versehen ist.
  20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung oder Abdeckung zum Korrosions- und/oder Abrasionsschutz und/oder zur Verbesserung der Oberflächeneigenschaften geeignet ist.
  21. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Verbindungselemente (20) zwischen äußerem Zylindermantel (1) und innerem Zylindermantel (2) Stegbleche vorgesehen sind.
  22. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Zylindermantel (1) durch Deckbleche gebildet ist.
  23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckbleche mit Stegblechen zu Profilen kombiniert sind, insbesondere zu U- oder T-förmigen Profilen.
  24. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Trockenzylinder ein dickwandiges Rohr (44) vorgesehen ist, in welches Fluidkanäle (45) eingebracht sind, insbesondere durch Tieflochbohren oder Fräsen.
  25. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenseite (7) des Trockenzylinders abgedreht ist.
  26. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhebungen (27) gefräst, gezogen, gepresst, gewalzt oder gegossen sind.
  27. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungselemente (20) spanend, ur- oder umformtechnisch hergestellt sind.
  28. Verfahren zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche verwendet wird.
  29. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Trockenzylinder gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche verwendet werden.
  30. Verfahren nach Anspruch 28 oder 29, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Trockenzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit konventionellen Trocknungsverfahren kombiniert werden, insbesondere Zylindertrocknung, Boost-Dryer-Verfahren, Condebelt-Verfahren, Yankee-Zylinder, Hi-Dryer.
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