DE102013213190A1

DE102013213190A1 - Trockenwalze und Verfahren zum Herstellen einer Trockenwalze

Info

Publication number: DE102013213190A1
Application number: DE201310213190
Authority: DE
Inventors: Henning Stegmans; Ansgar Müller
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2013-07-05
Filing date: 2013-07-05
Publication date: 2015-01-08

Abstract

Um eine kostengünstige Verbindung zwischen den Deckeln und dem Zylindermantel einer Trockenwalze bereitzustellen, wird eine Trockenwalze, welche mindestens aus einem zylinderförmigen Zylindermantel, aus zwei beidseits des Zylindermantels angesetzten Deckeln sowie aus zwei indirekt über eine mit den Deckeln verbundene Innenwelle oder direkt an den Deckeln vorgesehene Zapfen besteht, vorgeschlagen, die sich dadurch auszeichnet, dass der Zylindermantel und der Deckel über wenigstens ein Sicherungselement, welches einen Formschluss zwischen Zylindermantel und Deckel schließt, miteinander verbunden sind. Diese Verbindung kann auch durch ein Verfahren zum Herstellen einer Trockenwalze realisiert werden, bei welchem der Zylindermantel und die Deckel miteinander derart verbunden werden, dass zunächst wenigstens einer der Deckel an einer Seite des Zylindermantels positioniert und anschließend über ein Sicherungselement ein Formschluss zwischen dem Zylindermantel und dem Deckel geschlossen wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Trockenwalze zumindest bestehend aus einem zylinderförmigen Zylindermantel, aus zwei beidseits des Zylindermantels angesetzten Deckeln sowie aus zwei indirekt über eine mit den Deckeln verbundene Innenwelle oder direkt an den Deckeln vorgesehene Zapfen. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer derartigen Trockenwalze, bei welchen der Zylindermantel und die Deckel miteinander verbunden werden.
Trockenwalzen der eingangs genannten Art werden in Papiermaschinen eingesetzt, um auf ihnen während des Papierherstellungsprozesses Papier zu trocknen. Je nach Papiertyp kommen unterschiedliche Ausführungsformen von Trockenwalzen in Betracht, so zum Beispiel Yankee-Walzen für die Trocknung bzw. Herstellung von Hygienepapieren, die MG-Walzen (machine glazed) für die Herstellung bzw. Trocknung maschinenglatter Papiere und zum Beispiel Trockenzylinder, für die Herstellung bzw. Trocknung von Kartonpapieren oder graphischen Papieren.
Die Yankee-Walzen oder MG-Walzen sind in der Regel mit zwei Zapfen versehen, die indirekt über eine mit den Deckeln verbundene Innenwelle an den Deckeln vorgesehen sind, während bei den bekannten Trockenzylindern die beiden Zapfen häufig direkt an den Deckeln vorgesehen sind. Hier sind Abweichende Anordnungen hinlänglich bekannt. Insbesondere können die Zapfen auch unmittelbar an den Deckeln oder an der Innenwelle angeordnet sein.
Zum Verbinden der beiden Deckel mit dem Zylindermantel ist es zum Beispiel aus der WO 2008/105005 bekannt, die Deckel an den Zylindermantel anzuschweißen. Es ist ferner zum Beispiel aus der US 4,320,582 auch bekannt, die Deckel mit dem Zylindermantel zu verschrauben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine kostengünstige Verbindung zwischen dem Deckel bzw. den Deckeln und dem Zylindermantel bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Trockenwalze mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 und ein Verfahren zum Herstellen einer Trockenwalze mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 10. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung.
So kann sich eine Trockenwalze zumindest bestehend aus einem zylinderförmigen Zylindermantel, aus zwei beidseits des Zylindermantels angesetzten Deckeln sowie aus zwei indirekt über eine mit den Deckeln verbundene Innenwelle oder direkt an den Deckeln vorgesehene Zapfen dadurch auszeichnen, dass der Zylindermantel und der Deckel über wenigstens ein Sicherungselement, welches einen Formschluss zwischen Zylindermantel und Deckel schließt, miteinander verbunden sind.
Durch den über das wenigstens eine Sicherungselement realisierbaren Formschluss kann eine Verbindung zwischen den beiden Deckeln und dem Zylindermantel realisiert werden, die sich gegenüber bekannten Schweißverbindungen mit wesentlich geringerem Aufwand bewerkstelligen lässt.
So ist es zur Realisierung der bekannten Schweißverbindungen in der Regel erforderlich, die Deckel mit Umfangsschweißnähten an dem Zylindermantel anzuschweißen, was in Folge der großen Dimensionierung von Trockenwalzen und der damit einhergehenden langen Schweißnaht mit hohem Zeitaufwand und großen Energieeintrag verbunden ist.
Ferner ist der Aufwand zur Herstellung der über das Sicherungselement realisierbaren Formschlussverbindung gegenüber dem einer bekannten Schweißverbindung dadurch wesentlich vereinfacht, dass diese Formschlussverbindung vorteilhaft in einem einzigen Schritt ausgebildet werden kann – ganz im Unterschied zum Verbinden durch Schweißen, bei welchem der Zylindermantel in der Regel mindestens zwei Mal auf einer Karuselldrehmaschine bearbeitet werden muss, und zwar vor dem Schweißen innen und nach dem Schweißen wenigstens außen.
Durch die über das wenigstens eine Sicherungselement realisierbare Formschlussverbindung zwischen dem Zylindermantel und dem Deckel bzw. den Deckeln wird der Aufwand zur Herstellung der Verbindung auch gegenüber dem Aufwand zur Bereitstellung einer bekannten Schraubverbindung wesentlich reduziert. So ist zur Realisierung einer bekannten Schraubverbindung zwischen Deckel und Zylindermantel eine Flanschfläche vorzusehen, um dort die erforderlichen Gewindebohrungen unterzubringen. Hierfür ist wiederum entweder ein entsprechend dickes Mantelblech vorzusehen, was mit einem hohen Bearbeitungsaufwand verbunden ist, oder es wird an jeder Zylindermantelseite ein entsprechender Flanschring angeschweißt, welcher die erforderliche Wandstärke aufweist. Im Unterschied hierzu kann durch Vorsehen der über das wenigstens eine Sicherungselement realisierbaren Formschlussverbindung auf die Flanschflächen vorteilhaft verzichtet werden, so dass der Zylindermantel insbesondere ohne weitere Schweißarbeiten aus Stahl gefertigt werden kann. Insbesondere auf das aufwendige Anschweißen des Flansches kann somit dann vorteilhaft verzichtet werden.
Insgesamt betrachtet kann aufgrund des oben Dargelegten der Aufwand zur Herstellung einer Verbindung zwischen Zylindermantel und Deckel gegenüber dem bekannter Schraubverbindungen und Schweißverbindungen durch die über das wenigstens eine Sicherungselement realisierbare Formschlussverbindung deutlich reduziert werden, wodurch insbesondere eine vergleichsweise sehr kostengünstige Verbindung bereitgestellt werden kann.
Bei geeigneter Ausgestaltung kann durch die realisierbare Formschlussverbindung gegenüber einer bekannten Schweißverbindung auch eine sehr hohe Genauigkeit dadurch realisiert werden, dass ein die Genauigkeit beeinflussender Schweißverzug vorteilhaft entfällt.
Ferner kann bei geeigneter Ausgestaltung vorteilhaft auch eine Gefügeänderung durch Temperatureinbringung bzw. Erwärmung entfallen, die beim bekannten Verschweißen von Zylindermantel und Deckel durch die mit dem Schweißvorgang verbundene Erwärmung bzw. Erhitzung entstehen kann. Letztlich kann also das zur Realisierung bekannter Schweißverbindungen erforderliche Glühen entfallen, welches mit Gefügeänderungen von Deckel und/oder Zylindermantel verbunden sein kann, welche der erzielbaren Genauigkeit Grenzen setzen.
Durch Vorsehen der über das wenigstens eine Sicherungselement realisierbaren Formschlussverbindung zwischen Zylindermantel und Deckel können der Zylindermantel und der bzw. die Deckel auch aus unterschiedlichen Materialien bestehen, was bei einer Schweißverbindung technisch nicht bzw. nur in sehr engen Grenzen realisierbar ist. So könnten der Zylindermantel beispielsweise aus Stahl und der Deckel bzw. die Deckel zum Beispiel aus Guss hergestellt sein. Durch die somit ermöglichte Freiheit bei der Materialwahl kann die Flexibilität bei der Herstellung einer Trockenwalze – insbesondere gegenüber den Trockenwalzen mit Schweißverbindungen – wesentlich erhöht werden.
Über die durch das Sicherungselement realisierbare Formschlussverbindung zwischen Zylindermantel und Deckel kann insbesondere auch vorteilhaft das Risiko einer Ovalisierung des Mantels bei der Montage reduziert oder ausgeschlossen werden, da die Montage im Unterschied zu der Montage von Trockenwalzen mit Schweißverbindungen in vertikaler Position des Zylindermantels erfolgen kann. So ist es zum Verschweißen von Mantel und Deckel in der Regel erforderlich, den Zylindermantel in eine horizontale Position zu drehen, was mit dem Risiko einer Ovalisierung einhergeht. Da durch die realisierbare Formschlussverbindung ein derartiges Ovalisierungsrisiko nicht besteht, kann vorteilhaft bei geeigneter Ausgestaltung bzw. Ausführung eine sichere Prozessführung und/oder eine hohe Genauigkeit bereitgestellt werden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist der Zylindermantel einen axial nach außen weisenden Anschlag für den Deckel und einen axial nach innen weisenden Gegenanschlag für das Sicherungselement auf.
Durch Vorsehen des Anschlags und des Gegenanschlags kann durch Zusammenwirken mit dem wenigstens einen Sicherungselement ein technisch einfach realisierbarer Formschluss bereitgestellt werden. Insbesondere können der Anschlag und/oder der Gegenanschlag ohne zusätzliches Aufspannen direkt beim Drehen der Innenseite des Zylindermantels ausgebildet bzw. hergestellt werden, wodurch gegenüber der Herstellung bekannter Schraubverbindungen vorteilhaft ein separater Schritt eingespart werden kann, der das Schneiden der jeweiligen Gewinde umfasst, einhergehend mit der Erzielung eines entsprechenden Zeit- und Kostenvorteils.
Bevorzugt ist zwischen dem Anschlag und dem Gegenanschlag eine Sicherungsnut für das Sicherungselement vorgesehen, deren Breite vorzugsweise die Breite des in der Sicherungsnut angeordneten oder anzuordnenden Sicherungselements übersteigt. Letzteres ermöglicht ein einfaches Einsetzen sowie baulich einfach eine Berücksichtigung von Fertigungstoleranzen, so dass der Formschluss, wenn er geschlossen ist, ausreichend spielfrei ist.
Dass die Breite der Sicherungsnut vorzugsweise die Breite des in der Sicherungsnut angeordneten oder anzuordnenden Sicherungselements übersteigt, macht es vorteilhafter Weise möglich, den Deckel und das Sicherungselement bei geeigneter Wahl der axialen Länge des Deckels an dem Zylindermantel in axialer Richtung vorzuspannen, einhergehend mit der Schaffung einer sehr festen bzw. unverrückbaren Verbindung durch Klemmwirkung.
Auch die Sicherungsnut für das Sicherungselement kann ohne zusätzliches Aufspannen vorteilhaft direkt beim Drehen der Zylindermantel-Innenseite ausgebildet bzw. hergestellt werden, einhergehend mit der bereits oben dargelegten Einsparung eines separaten Schritts gegenüber der Herstellung bekannter Schraubverbindungen, was wiederum vorteilhaft mit einem Zeit- und Kostenvorteil verbunden ist.
Eine sehr feste bzw. unverrückbare Verbindung kann – analog zur oben beschriebenen Weise – vorzugsweise auch dadurch realisiert werden, dass der Zylindermantel axial außerhalb des Anschlags eine zylinderförmige Deckelanlage aufweist, deren axiale Länge kürzer als die axiale Länge des Deckels ist. Auch durch den vorgesehenen Unterschied zwischen diesen axialen Längen können – bei geeigneter Wahl der Breite des Sicherungselements – der Deckel und das Sicherungselement an dem Zylindermantel in axialer Richtung vorgespannt werden.
Besonders bevorzugt ist das Sicherungselement ein Sicherungs-Ringsegment. Durch Vorsehen einer Vielzahl von in Umfangsrichtung aufeinanderfolgender Sicherungs-Ringsegmente kann vorteilhaft eine sich entlang des gesamten Deckelumfangs erstreckende Verbindungswirkung erzielt werden, wodurch eine sehr gleichmäßige Kraftübertragung auf den Zylindermantel realisierbar ist, die wiederum eine stabile und feste Bauweise ermöglicht. Darüber hinaus sind Ringsegmente wesentlich einfacher zu haben, als ein ganzer Ring, der, entsprechend der Durchmesser von Zylindermantel und Deckel, auch einen entsprechend großen Durchmesser aufweisen kann.
Vorzugsweise ist das Sicherungselement an dem Deckel und/oder an dem Zylindermantel fixiert, um das Sicherungselement vorteilhaft gegen Herausrutschen sichern zu können.
Insbesondere kann das Sicherungselement an dem Deckel und/oder an dem Zylindermantel lösbar, beispielsweise über eine Schraubverbindung oder über eine Stiftverbindung, fixiert sein. Über eine Schraubverbindung oder über eine Stiftverbindung kann auf einfache und praktische Weise ein lösbares Fixieren des Sicherungselements an dem Deckel und/oder an dem Zylindermantel realisiert werden. Selbstverständlich kann zum Fixieren ein beliebiges anderes Verbindungsmittel, wie zum Beispiel ein Niet, vorgesehen sein.
Ein wirksames Fixieren zum Sichern des Sicherungselements gegen Herausrutschen kann vorzugsweise auch dadurch realisiert werden, dass das Sicherungselement an dem Deckel und/oder an dem Zylindermantel unlösbar, beispielsweise über eine, vorzugsweise punktuelle, Schweißverbindung fixiert ist.
Insbesondere eine in Form einer punktuellen Schweißverbindung ausgebildete unlösbare Fixierung des Sicherungselements an dem Deckel und/oder an dem Zylindermantel kann sehr kostengünstig – insbesondere im Unterschied zur Verschweißung des gesamten jeweiligen Deckels an dem Zylindermantel – deswegen realisiert werden, dass zur Herstellung der punktuellen Schweißverbindung nur sehr geringe Energien bzw. Energieeinträge erforderlich sind, insbesondere weil die lediglich als Fixierung vorgesehene Schweißverbindung nicht dicht sein muss und wesentlich geringere Kräfte aufnehmen muss, so dass aufwändige Nacharbeiten oder ähnliches entfallen können.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist ein separates Dichtungselement zwischen Zylindermantel und Deckel vorgesehen. Durch Vorsehen des separaten Dichtungselements kann eine erhöhte Dichtigkeit insbesondere auch dann gewährleistet werden, wenn die Trockenwalze von innen beispielsweise zwecks Trocknung des jeweiligen Papiers mit Dampf beheizt wird und sich infolge dessen die vorliegende Pressung zwischen Deckel und Zylindermantel zum Abdichten als nicht optimal bzw. ausreichend erweist.
Bei dem Dichtungselement kann es sich um ein beliebig gestaltetes Dichtungselement handeln. Insbesondere kann es sich bei dem Dichtungselement um eine Flachdichtung, eine Rundschnur oder einen O-Ring handeln.
Das separate Dichtungselement kann insbesondere auch ein durch eine Flüssigdichtung gebildetes Dichtungselements sein, wobei die Flüssigdichtung bzw. das flüssige Dichtungsmaterial auf den Deckel und/oder den Zylindermantel vor dem Fügen bzw. vor dem Herstellen der Formschlussverbindung aufgetragen werden kann, wobei hierfür vorteilhaft an dem Deckel und/oder dem Zylindermantel eine parallel zur Umfangsrichtung des Zylindermantels umlaufende Nut vorgesehen sein kann, in welche die Flüssigdichtung eingebracht werden kann und in welcher sie schließlich auch zur Bildung des separaten Dichtungselements aushärten kann.
Gegebenenfalls kann die Flüssigdichtung auch klebend wirksam sein und hierdurch den Formschluss verstärken.
Ein Verfahren zum Herstellen einer Trockenwalze zumindest bestehend aus einem zylinderförmigen Zylindermantel, aus zwei beidseits des Zylindermantels angesetzten Deckeln sowie aus zwei indirekt über eine mit den Deckeln verbundene Innenwelle oder direkt an den Deckeln vorgesehene Zapfen, wobei der Zylindermantel und die Deckel miteinander verbunden werden, kann sich dadurch auszeichnen, dass zunächst wenigstens einer der Deckel an einer Seite des Zylindermantels positioniert und anschließend über ein Sicherungselement ein Formschluss zwischen den Zylindermantel und dem Deckel geschlossen wird.
Wie bereits oben dargelegt, kann dadurch, dass über ein Sicherungselement ein Formschluss zwischen dem Zylindermantel und dem Deckel geschlossen wird, der Aufwand zur Herstellung einer Verbindung zwischen dem Deckel und dem Zylindermantel – insbesondere im Vergleich zu dem Aufwand zur Herstellung der bekannten entsprechenden Schweißverbindungen und Schraubverbindungen – wesentlich reduziert werden, wodurch letztlich auch, wie auch bereits oben dargelegt, eine kostengünstige Verbindung zwischen Deckel und Zylindermantel bereitgestellt werden kann.
Vorzugsweise wird nach dem Schließen des Formschlusses die Trockenwalze bis zur Inbetriebnahme nicht mehr geglüht. Der über das Sicherungselement realisierbare Formschluss bzw. die über das Sicherungselement realisierbare Formschlussverbindung bringt den Vorteil mit sich, von einem Glühen der Trockenwalze bis zur Inbetriebnahme absehen zu können. Ein Glühen der Trockenwalze, wie es insbesondere zur Entspannung bekannter Schweißverbindungen zwischen Zylindermantel und Deckel erforderlich ist, bedingt einen erheblichen Aufwand, von dem durch die bereitgestellte Formschlussverbindung vorteilhaft abgesehen werden kann. Insgesamt gesehen kann also nach dem Schließen des Formschlusses vorteilhaft auf ein Glühen der Trockenwalze bis zur Inbetriebnahme derselben verzichtet werden.
Es versteht sich, dass die Merkmale der vorstehend bzw. in den Ansprüchen beschriebenen Lösungen gegebenenfalls auch kombiniert werden können, um die Vorteile entsprechend kumuliert umsetzen zu können.
Weitere Vorteile, Ziele und Eigenschaften vorliegender Erfindung werden anhand nachfolgender Beschreibung von Ausführungsbeispielen erläutert, die insbesondere auch in anliegender Zeichnung dargestellt sind. In der Zeichnung zeigen:
1 eine schematische Schnittdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer Trockenwalze;
2 eine vergrößerte Detaildarstellung der Trockenwalze des Ausschnitts II in 1 im Schnitt;
3 eine schematische Darstellung von in Umfangsrichtung aufeinanderfolgend angeordneter Sicherungs-Ringsegmente;
4 die Detaildarstellung nach 2 mit alternativ ausgebildeten Sicherungselementen;
5 eine schematische Schnittdarstellung eines Details eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Trockenwalze in ähnlicher Darstellung wie 2 und 4;
6 eine schematische Schnittdarstellung eines Details eines dritten Ausführungsbeispiels einer Trockenwalze in ähnlicher Darstellung wie 2, 4 und 5;
7 eine schematische Schnittdarstellung eines Details eines vierten Ausführungsbeispiels einer Trockenwalze in ähnlicher Darstellung wie 2 und 4 bis 6;
8 eine schematische Darstellung eines Details eines fünften Ausführungsbeispiels einer Trockenwalze in ähnlicher Darstellung wie 2 und 4 bis 7; und
9 die Schnittdarstellung nach 8 zusammen mit einer Montageeinrichtung.
Die in den 1 und 2 schematisch dargestellte Trockenwalze 10 besteht aus einem zylinderförmigen Zylindermantel 12, aus zwei beidseits des Zylindermantels 12 – welcher insbesondere aus Stahl bestehen kann – angesetzten Deckeln 14 sowie aus zwei direkt an den Deckeln 14 vorgesehenen Zapfen 18. Die Trockenwalze 10 weist ferner eine Innenwelle 16 auf, die bei diesem Ausführungsbeispiel als Hohlwelle ausgebildet ist und in welche Dampf über einen der Zapfen 18 einströmbar ist, welcher dafür vorgesehen ist, auf den Zylindermantel 12 aufgelegtes Papier zu trocknen. Über nicht veranschaulichte Perforierungen an der Innenwelle 16 kann der Dampf zur Realisierung des Trockenvorgangs zu den Zylindermantel 12 hin strömen und dann die Trockenwalze 10 durch den anderen Zapfen 16 verlassen. Es versteht sich, dass in abgewandelten Ausführungsformen auch eine andere Energiezufuhr für die Trockenwalze vorgesehen sein kann.
Der Zylindermantel 12 ist mit jedem Deckel 14 (vgl. 2) über eine Mehrzahl (vgl. 3) von Sicherungselementen 20 – von welchen in der schematischen Schnittdarstellung nach 2 nur eines veranschaulicht ist – miteinander verbunden. Jedes einzelne Sicherungselement 20 schließt hierbei jeweils einen Formschluss 21 zwischen dem Zylindermantel 12 und dem Deckel 14, wobei jedes Sicherungselement 20 (vgl. 3) in Form eines Sicherungs-Ringsegments 30 ausgebildet ist und die Mehrzahl der Sicherungs-Ringsegmente 30 in Umfangsrichtung bzw. parallel zur Umfangsrichtung des Zylindermantels 12 zur Bildung eines Segmentrings 46 (von dem in 3 nur ein Teilabschnitt veranschaulicht ist) aufeinanderfolgend angeordnet sind. Durch die so entlang des gesamten Umfangs verteilten Sicherungs-Ringsegmente 30 kann vorteilhaft eine gleichmäßige Kraftübertragung auf den Zylindermantel 12 realisiert werden wobei hierfür der Abstand zwischen den einzelnen Sicherungs-Ringsegmenten 30 vorzugsweise auf ein Minimum reduziert ist bzw. sehr klein gehalten ist.
Die vorgesehene Segmentierung des Segmentrings 46 mittels der Mehrzahl von Sicherungs-Ringsegmenten 30 ermöglicht insbesondere aufgrund der großen Dimensionierung einer Trockenwalze 10 ein auf einfach und praktische Weise durchführbares Verbinden.
Der Zylindermantel 12 (vergleiche 2) weist einen axial nach außen weisenden Anschlag 22 für den Deckel 14 und einen axial nach innen weisenden Gegenanschlag 24 für das Sicherungselement 20 auf.
Zwischen dem Anschlag 22 und dem Gegenanschlag 24 ist eine Sicherungsnut 26 für das Sicherungselement 20 vorgesehen, deren Breite bei diesem Ausführungsbeispiel die Breite des in der Sicherungsnut 26 angeordneten oder anzuordnenden Sicherungselements 20 übersteigt.
Bei der Breite des in der Sicherungsnut 26 angeordneten Sicherungselements 20 handelt es sich also um die Erstreckung des Sicherungselements 20 in axialer Richtung 42. Entsprechendes gilt auch für die Sicherungsnut 26, deren Breite also als Erstreckung in axialer Richtung 42 definiert ist.
Der Zylindermantel 12 weist axial bzw. in axialer Richtung 42 außerhalb des Anschlags 22 eine zylinderförmige Deckelanlage 28 auf, deren axiale Länge bzw. deren Länge in axialer Richtung 42 kürzer ist als die axiale Länge des Deckels 14 bzw. als die Länge des Deckels 14 in axialer Richtung und deren Länge gemeinsam mit der Breite der Sicherungsnut 26 dem Abstand zwischen Anschlag 22 und Gegenanschlag 24 entspricht.
Die Trockenwalze 10 weist ferner an der Innenwandung des Zylindermantels 12 eine Auffangnut 40 auf, die zum Auffangen von Kondensat vorgesehen ist, welches beim Erwärmen von aufgelegtem Papier mittels eingeleiteten Dampfs entsteht.
Bei der in 4 schematisch dargestellten Trockenwalze 10 nach 2 sind Sicherungs-Ringsegmente 30 vorgesehen, die – wie hier sehr schematisch veranschaulicht – eine Vielzahl von dünnen Blechen 44 aufweisen können bzw. in einer Mehrzahl von dünnen Blechen 44 aufgeteilt sein können. Bei den Blechen 44 handelt es sich vorzugsweise um Bleche 44 mit einer Stärke von weniger als 2 mm, wobei jedes Blech 44 nach Rundwalzen oder rundem Ausschneiden mehrlagig überlappend in die Sicherungsnut 26 eingelegt ist bzw. wird. Auch hier können die einzelnen Sicherungs-Ringsegmente 30 durch in Umfangsrichtung aufeinanderfolgende Anordnung bzw. durch parallel zur Umfangsrichtung des Zylindermantels 12 aufeinanderfolgende Anordnung einen Segmentring 46 bilden.
Durch unterschiedliche Blechstärken können Fertigungstoleranzen ausgeglichen werden. Nach dem Einsetzen können die Bleche 44 mit dem Deckel 14 verschraubt oder sonstwie verbunden werden. Ebenso können die Bleche 44 im Klemmsitz in der Sicherungsnut 26 fixiert sein, was auch für das in 2 dargestellte Sicherungselement 20 möglich. Ggf. können diese Sicherungselemente 20 auch durch Punktschweißungen mit dem Deckel 14 oder dem Zylindermantel 12 verbunden werden.
Bei dem Ausführungsbeispiel einer Trockenwalze 10 nach 5 ist jedes Sicherungs-Ringsegment 30 über eine Fixierung 32 in Form einer Schraubverbindung 34 lösbar an dem Zylindermantel 12 fixiert. Alternativ zu dieser lösbaren Verbindung kann auch eine punktuelle Schweißverbindung zum unlösbaren Fixieren der Sicherungs-Ringsegmente 30 an dem Zylindermantel 12 vorgesehen sein.
Bei dem Ausführungsbeispiel einer Trockenwalze 10 nach 6 ist eine Fixierung 32 der Sicherungs-Ringsegmente 30 an dem Deckel 14 vorgesehen, wobei hierbei eine lösbare Fixierung über eine Stiftverbindung 36 vorgesehen ist. Alternativ kann hier auch eine Schraubverbindung oder eine sonstige Verbindung vorgesehen sein.
Bei der Trockenwalze 10 nach 6 ist ferner ein sich umlaufend erstreckendes Dichtungselement 38 vorgesehen. Dieses ist in einer sich ebenfalls umlaufend erstreckenden und an dem Deckel 14 vorgesehenen Aussparung 48 angeordnet und dichtet den Innenraum der Trockenwalze 10 entsprechend ab. Es versteht sich, dass eine derartige Dichtung ggf. auch bei den übrigen Ausführungsbeispielen vorgesehen sein kann.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach 7 ist ein Halter 50 vorgesehen, über welchen die Sicherungs-Ringsegmente 30 an dem Deckel 14 fixiert sind, und zwar über eine punktuelle Schweißverbindung 37 als Fixierung 32 des Halters 50 an dem Deckel 14.
Es versteht sich, dass bei den obigen Ausführungsbeispielen die Fixierung nicht auf eine Fixierung an dem Deckel 14 bzw. an dem Zylindermantel 12 beschränkt ist, sondern dass eine Fixierung sowohl an dem Deckel 14 als auch an dem Zylindermantel 12 vorgesehen sein kann, um das Sicherungselement 30 vorteilhaft gegen Herausrutschen zu sichern.
Bei dem Ausführungsbeispiel einer Trockenwalze 10 nach 8 sind sowohl die Sicherungsnut 26 als auch jedes Sicherungs-Ringsegment 30 mit einer Kegelfläche 52 ausgeführt, um das Fügen und Positionieren des Deckels 14 zu erleichtern. Insbesondere besteht auf diese Weise auch die Möglichkeit, den Deckel 14 gegen den Zylindermantel 12 zu verspannen, um so insbesondere auch ein Spiel zwischen dem Zylindermantel 12 und dem Deckel 14 sicher zu verhindern und ggf. die Dichtigkeit der Formschlussverbindung zu erhöhen.
Die 9 veranschaulicht schematisch wie die Positionierung und Verklemmung bei der Montage des jeweiligen Sicherungs-Ringsegments 30 über die Außenfläche 54 des Zylindermantels 12 erfolgen kann. Hierfür ist eine Montageeinrichtung 56 vorgesehen, welche eine Funktionsweise nach Art einer Schraubzwinge umfasst
Bei einem Verfahren (vergleiche insbesondere 1 2) zum Herstellen einer Trockenwalze 10 bestehend aus einem zylinderförmigen Zylindermantel 12, aus zwei beidseits des Zylindermantels 12 angesetzten Deckeln 14, einer Innenwelle 16 sowie zwei direkt an den Deckeln 14 vorgesehenen Zapfen 18 werden der Zylindermantel 12 und der Deckel 14 miteinander verbunden, wobei hierfür jeder Deckel 14 an einer jeweiligen Seite des Zylindermantels 12 positioniert und anschließend über eine Vielzahl von Sicherungs-Ringsegmenten 30 eine Vielzahl von Formschlüssen 21 zwischen dem Zylindermantel 12 und dem jeweiligen Deckel 14 geschlossen wird.
Zum Positionieren wird der Deckel 14 an dem Anschlag 22 angelegt. Dann werden die Sicherungs-Ringsegmente 30 schrittweise in die Sicherungsnut 26 eingesetzt und dabei so verspannt, dass über den gesamten Umfang eine gleichmäßige Anpressung erfolgt. Die Verklemmung bzw. Verspannung bzw. auch Positionierung der einzelnen Sicherungs-Ringsegmente 30 innerhalb der Sicherungsnut 26 kann beispielsweise unter Verwendung der in 9 schematisch veranschaulichten Montageeinrichtung 56 erfolgen, welche selbstverständlich nicht darauf beschränkt ist, nur mit einer Kegelfläche 52 (vgl. 8 und 9) versehene Sicherungs-Ringsegmente 30 innerhalb bzw. teilweise innerhalb der Sicherungsnut 26 zu positionieren.
Bezugszeichenliste

10: Trockenwalze
12: Zylindermantel
14: Deckel
16: Innenwelle
18: Zapfen
20: Sicherungselement
21: Formschluss
22: Anschlag
24: Gegenanschlag
26: Sicherungsnut
28: Deckelanlage
30: Sicherungs-Ringsegment
32: Fixierung
34: Schraubverbindung
36: Stiftverbindung
37: Schweißverbindung
38: Dichtungselement
40: Auffangnut
42: axiale Richtung
44: Blech
46: Segmentring
48: Aussparung
50: Halter
52: Kegelfläche
54: Außenfläche
56: Montageeinrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2008/105005 [0004]
US 4320582 [0004]

Claims

Trockenwalze (10) zumindest bestehend aus einem zylinderförmigen Zylindermantel (12), aus zwei beidseits des Zylindermantels (12) angesetzten Deckeln (14) sowie aus zwei indirekt über eine mit den Deckeln (14) verbundene Innenwelle (16) oder direkt an den Deckeln (14) vorgesehene Zapfen (18), dadurch gekennzeichnet, dass der Zylindermantel (12) und der Deckel (14) über wenigstens ein Sicherungselement (20), welches einen Formschluss (21) zwischen Zylindermantel (12) und Deckel (14) schließt, miteinander verbunden sind.
Trockenwalze (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylindermantel (12) einen axial nach außen weisenden Anschlag (22) für den Deckel (14) und einen axial nach innen weisenden Gegenanschlag (24) für das Sicherungselement (20) aufweist.
Trockenwalze (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Anschlag (22) und dem Gegenanschlag (24) eine Sicherungsnut (26) für das Sicherungselement (20) vorgesehen ist, deren Breite vorzugsweise die Breite des in der Sicherungsnut (26) angeordneten oder anzuordnenden Sicherungselements (20) übersteigt.
Trockenwalze (10) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylindermantel (12) axial außerhalb des Anschlags (22) eine zylinderförmige Deckelanlage (28) aufweist, deren axiale Länge kürzer als die axiale Länge des Deckels (14) ist.
Trockenwalze (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement (20) ein Sicherungs-Ringsegment (30) ist.
Trockenwalze (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement (20) an dem Deckel (14) und/oder an dem Zylindermantel (12) fixiert ist.
Trockenwalze (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement (20) an dem Deckel (14) und/oder an dem Zylindermantel (12) lösbar, beispielsweise über eine Schraubverbindung (34) oder über eine Stiftverbindung (36), fixiert ist.
Trockenwalze (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement (20) an dem Deckel (14) und/oder an dem Zylindermantel (12) unlösbar, beispielsweise über eine, vorzugsweise punktuelle, Schweißverbindung (37), fixiert ist.
Trockenwalze (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch ein separates Dichtungselement (38) zwischen Zylindermantel (12) und Deckel (14).
Verfahren zum Herstellen einer Trockenwalze (10) zumindest bestehend aus einem zylinderförmigen Zylindermantel (12), aus zwei beidseits des Zylindermantels (12) angesetzten Deckeln (14) sowie aus zwei indirekt über eine mit den Deckeln (14) verbundene Innenwelle (16) oder direkt an den Deckeln (14) vorgesehene Zapfen (18), wobei der Zylindermantel (12) und die Deckel (14) miteinander verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst wenigstens einer der Deckel (14) an einer Seite des Zylindermantels (12) positioniert und anschließend über ein Sicherungselement (20) ein Formschluss (21) zwischen dem Zylindermantel (12) und dem Deckel (14) geschlossen wird.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Schließen des Formschlusses (21) die Trockenwalze (10) bis zur Inbetriebnahme nicht mehr geglüht wird.