DE1122826B - Trockenzylinder fuer Papiermaschinen - Google Patents

Description

DEUTSCHES

PATENTAMT

B 48953 VIIb/55d

ANMELDETAG: 17. M AI 1958

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UNDAUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 25. JANUAR 1962

Die Erfindung bezieht sich auf Trockenzylinder für Papiermaschinen od. dgl. mit einem im Abstand innerhalb des umlaufenden Zylindermantels angeordneten feststehenden inneren Zylindermantel, bei dem das Wärmeaustauschmittel axial durch die Lagerung der den umlaufenden Zylindermantel stützenden Kopfstücke zu- und abgeführt wird.

Es sind bereits Trockenzylinder für Papiermaschinen bekannt, bei denen man den Ringraum zwischen einem umlaufenden Zylindermantel und einem im Abstand innerhalb desselben angeordneten feststehenden inneren Zylindermantel mittels Dampfrohrschlangen heizt, wobei der Dampf axial durch die Lagerungen der den umlaufenden Zylinder stützenden Kopfstücke zu- und abgeführt wird.

Die üblichen Trockenzylinder, auch diejenigen großer Abmessung, sogenannte Yankee-Trockentrommeln, sind an den Stirnseiten mittels Kopfstücken verschlossen. Zur Beheizung des Zylindermantels wird in den Innenraum der Trommel Dampf eingeleitet.

Bei dieser Trockentrommel muß der Zylindermantel im Hinblick auf seine mechanische Beanspruchung eine ausreichende Wandstärke besitzen. Ferner muß die Dicke des Zylindermantels um so größer sein, je höher der innerhalb des Zylindermantels herrschende Dampfdruck ist. Je größer aber die Wandstärke des Zylindermantels ist, desto langsamer vollzieht sich der Wärmeübergang durch den Zylindermantel. Im Hinblick hierauf bestehen für jeden gegebenen Zylindermantel bestimmte Grenzen hinsichtlich der Wandstärke und damit des anwendbaren maximalen Dampfdrucks. Dieser maximale Dampfdruck, der innerhalb des Zylindermantels herrschen darf, bestimmt wiederum die maximale Dampfmenge, die man dem Mantelinneren zuführen kann, und somit auch die maximale Trockenleistung des Zylinders. Diese Begrenzungen gelten in der Technik seit Jahren als unumstößlich und die Verwendung bestimmter Standard - Trockenzylinderkonstruktionen hat sich allgemein eingebürgert. Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Trockenzylinder zu schaffen, bei dem trotz relativ geringer Wandstärke des Zylindermantels das Wärmeaustauschmittel auf eine relativ hohe Betriebstemperatur gebracht werden kann, ohne den Zylindermantel mechanisch überzubeanspruchen.

Der Trockenzylinder nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Ringraum zwischen den Zylindermänteln mit einer bei Betriebstemperatur praktisch nicht flüchtigen Flüssigkeit als Wärmeaustauschmittel gefüllt ist und der Abstand zwischen Trockenzylinder für Papiermaschinen

Anmelder:
Beloit Iron Works, Beloit, Wis. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. F. Wuesthoff, Dipl.-Ing. G. Puls

und Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. E. Frhr. v. Pechmann,

Patentanwälte, München 9, Schweigerstr. 2

Edgar J. Justus und Robert A. Daane,

Beloit, Wis. (V. St. A.),
sind als Erfinder genannt worden

den Zylindermänteln so gewählt ist, daß sich bei umlaufendem äußerem Zylindermantel bei Betriebstemperatur die Flüssigkeit in Turbulenz befindet und der innere Mantel Öffnungen für das Zuführen von Flüssigkeit merklich höherer Temperatur in einer zur Aufrechterhaltung der Betriebstemperatur erforderlichen Menge sowie Öffnungen für das Entnehmen einer gleichen Menge Flüssigkeit aufweist, die in Umfangsrichtung im Abstand von den erstgenannten Öffnungen angeordnet sind.

Es ist zwar bereits eine Einrichtung bekannt, bei der der Ringraum zwischen einem feststehenden und einem umlaufenden Zylinder mit einer bei Betriebstemperatur praktisch nicht flüchtigen Flüssigkeit als Temperaturaustauschmittel gefüllt ist und sich die Flüssigkeit im Ringraum zwischen den beiden Zylindern in Turbulenz befindet. Bei dieser bekannten Einrichtung handelt es sich aber nicht um einen Trockenzylinder, sondern um eine Kühltrommel, bei der der Zwischenraum zwischen den beiden Zylindern mit Salzwasser als Temperaturaustauschmittel gefüllt ist und dieses im Ringraum befindliche Salzwasser mittels eines Pumpsystems in Turbulenz versetzt wird.

Als nicht flüchtige Wärmeaustauschflüssigkeit ist bei Trockenzylindern gemäß der Erfindung Öl sehr geeignet. Die Wärmeabgabe einer Flüssigkeit ist jedoch bekanntlich schlechter als diejenige von kondensierendem Dampf. Dadurch aber, daß man die ölfüllung in Turbulenz versetzt, wird der Wärmeübergang wesentlich verbessert. Der Ölfüllung wird nach der Erfindung eine im Vergleich zu ihrem Gesamtvolumen geringe Menge öl entnommen und die gleiche Menge Öl nach Aufheizung auf eine merklich

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höhere Temperatur wieder zugeführt. Dadurch, daß Die Erfindung wird an Hand schematischer Zeich-

nur ein Bruchteil des Volumens der Ölfüllung jeweils nungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

an dem Kreislauf zur Aufheizung des Öles teilnimmt, Es zeigt

kann die Betriebstemperatur der gesamten Füllung Fig. 1 einen Längsschnitt durch den Trocken-

sehr gut konstant gehalten werden. Durch die hoch- 5 zylinder,

gradige turbulente Strömung innerhalb der ölfüllung Fig. 2 einen Querschnitt längs der Linie II-II in

wird das zugeführte heiße öl in dem Augenblick, in Fig. 1,

dem es in den Ringraum zwischen dem umlaufenden Fig. 3 einen Ausschnitt des inneren Mantels.
Zylindermantel und dem inneren Zylindermantel ge- Der erfindungsgemäße Trockenzylinder ist insgelangt, sogleich mit dem öl der Füllung vermischt, io samt mit 10 bezeichnet. Es sei bemerkt, daß die so daß es nicht im unvermischten Zustand mit dem Schnittdarstellung in Fig. 2 die genaue Lage beumlaufenden Zylindermantel in Berührung kommt. stimmter Leitungen innerhalb des Trockenzylinders 10 Trotz erheblich höherer Temperatur im zugeführten erkennen läßt, während diese Leitungen in Fig. 1 öl ist daher keine ungleichmäßige Erwärmung des innerhalb des Zylinders 10 aus Gründen der Deutlich-Zylinders zu befürchten. 15 keit nur schematisch wiedergegeben sind. Wie weiter

Das den Ringraum zwischen den Zylindermänteln unten erläutert, weicht die Darstellung in Fig. 1 von ausfüllende Öl steht nur unter einem verhältnismäßig der genauen Darstellung in Fig. 2 ab, weil sich hierniedrigen Druck, und der Mantel des Trockenzylinders durch die Erläuterung vereinfacht,
wird daher auch nur einem entsprechend geringen Der Trockenzylinder 10 umfaßt einen Mantel 11, Druck ausgesetzt, so daß man dem Zylindermantel 20 dessen offene Enden durch ringförmige Kopfstücke 12 eine minimale Wandstärke geben kann. Hierdurch und 12 a verschlossen sind, welche mit dem Mantel wird ein schnellerer Wärmefluß erhalten und damit verschraubt sind. Mit jedem Kopfstück 12 bzw. 12 a das Erhitzen und Trocknen der über die Außenfläche ist jeweils am inneren Rand ein ringförmiger Lagerdes umlaufenden Zylindermantels hinweglaufenden zapfen 13 bzw. 13 α verschraubt. Diese Lagerzapfen Papierbahn erleichtert. 25 sind in schematisch angedeuteten Lagern 14 und 14 a

Die öffnungen zum Entnehmen von Flüssigkeit drehbar. Diese Lager unterstützen somit die gemein-

aus der Füllung und diejenigen zum Zuführen einer sam drehbaren Lagerzapfen 13, 13 α, die Kopfstücke

gleichen Flüssigkeitsmenge merklich höherer Tem- 12, 12α und den Mantel 11. Ein Zahnrad 15, das auf

peratur sind vorzugsweise in Form sich axial längs dem Lagerzapfen 13 α befestigt ist und durch ein nur

des ganzen inneren Zylindermantels erstreckender ge- 30 teilweise angedeutetes Ritzel 16 angetrieben wird, er-

lochter Mantelabschnitte ausgebildet. Diese öffnungen möglicht es, den Mantel 11 mit der gewünschten Ge-

können aber auch in Form eines sich entsprechend schwindigkeit zu drehen.

axial über die ganze Breite des inneren Zylinder- Es sei bemerkt, daß die Kopfstücke 12 und 12 a

mantels erstreckenden Schlitzes ausgebildet sein. sowie die Lagerzapfen 13 und 13 α aus Gründen der

Um die Wärmeaustauschflüssigkeit merklich höherer 35 Vereinfachung nicht mit ihren tatsächlichen Abmes-Temperatur in die zwischen den Zylindermänteln in sungen dargestellt sind. Ferner weisen die Lagerzapfen Turbulenz befindliche Flüssigkeitsfüllung über die jeweils eine axiale Bohrung 17 bzw. 17 a auf, in denen ganze Breite des Trockenzylinders gleichmäßig einzu- sich Rohrleitungen 18 bzw. 18 a befinden, welche sich leiten, ist die Anordnung so getroffen, daß die mittels in den Mantel 11 hinein erstrecken, wobei sie innereines Wärmeaustauschers erhitzte Flüssigkeit, die 40 halb des Mantels durch eine Umlenkplatte X voneinüber eine Zuführungsleitung axial durch die Lagerung ander getrennt sind. Die Dichtpackungen 19 und 19 a des umlaufenden Zylindermantels in das Innere des- wirken als ölabdichtungen zwischen dem Lagerseiben eingeleitet wird, zunächst eine sich axial über zapfen 13 und der Rohrleitung 18 bzw. zwischen die Breite des inneren Zylindermantels erstreckende dem Lagerzapfen 13 a und der Rohrleitung 18 a. Verteilerleitung und längs dieser im Abstand ange- 45 Die Rohrleitungen sind an einer feststehenden Unterordnete, sich im wesentlichen radial erstreckende Öff- Stützung 20 angebracht, so daß sie sich nicht drehen nungen bzw. kurze Leitungsstücke und dann einen mit können.

letzteren verbundenen, die Breite des inneren Zy- Die Kopfstücke 21 und 21 α sind jeweils innerhalb lindermantels aufweisenden Kanal durchströmen muß, der Kopfstücke 12 und 12 a in einem kurzen Abstand der eine erste rechtwinklige Umlenkung, eine Ver- 50 von letzteren angeordnet; diese Kopfstücke sind an engung und eine zweite rechtwinklige Umlenkung auf- den Rohrleitungen 18 bzw. 18 a z. B. durch Schweißen weist und der an den in dem inneren Zylindermantel befestigt. Sie tragen einen inneren Mantel 22, der in vorgesehenen Zuführungsöffnungen endet. Das Lei- einem geringen Abstand von dem äußeren Mantel 11 tungssystem für die Entnahme von Flüssigkeit aus der des Trockenzylinders angeordnet ist, so daß er zuFüllung ist in gleicher Weise wie dasjenige für die 55 sammen mit letzterem eine ringförmige Kammer C Zuführung ausgebildet. bildet. Ferner begrenzen die Kopfstücke 12 und 21

Zum Beheizen der die Stirnenden der Zylinder- sowie die Kopfstücke 12 a und 21a jeweils dazwi-

mäntel verschließenden Kopfstücke können die zwi- schenliegende, ringförmige Kammern A bzw. B. Die

sehen den Kopfstücken gebildeten Stirnkammern, die Kammern A und B werden als »Kopfstückkammern«

über Ringspalte mit dem Ringraum zwischen dem 60 bezeichnet, während es sich bei der Kammer C um

umlaufenden äußeren Zylindermantel und dem fest- eine sich in der Umfangsrichtung erstreckende

stehenden inneren Zylindermantel verbunden sind, in Kammer handelt.

ihrem radial innenliegenden Bereich mit der öl- Der innere Mantel 22 und die Kopfstücke 21 und

entnahmeleitung über ein Ventil verbunden sein, 21a werden durch die ortsfesten Rohrleitungen 18

durch welches der durch die Stirnkammern strömende 65 und 18 a daran gehindert, sich zu drehen. Weiterhin

Anteil der zurückströmenden Flüssigkeitsmenge so ist der innere Mantel in einem geringen Abstand von

einstellbar ist, daß die Kopfstücke etwa die gleiche dem drehbaren äußeren Mantel 11 angeordnet, wäh-

Temperatur wie die Zylindermäntel beibehalten. rend die inneren Kopfstücke 21 und 21 a in geringen

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Abständen von den drehbaren äußeren Kopfstücken Gründen der Einfachheit sind die Rohrleitungen 27 12 und 12 a angeordnet sind. und 27 a in Fig. 1 gegenüber der Mittelachse des Zy-Die so begrenzten Kammern, nämlich die sich in linders 10 versetzt dargestellt, so daß ihre Wirkungs-Umfangsrichtung erstreckende Kammer C und die weise auch aus Fig. 1 hervorgeht. Die gebogene Lei-Kopfstück- bzw. Stirnkammern A und B, welche den 5 tung 28 setzt sich nach unten über eine kurze Leitung Raum innerhalb der Lagerzapfen 13 und 13 a nach 29 in eine axial verlaufende Leitung 30 fort, die konaußen bis zu den Abdichtungen 19 bzw. 19 a um- zentrisch innerhalb der Ölaustrittsleitung 18 a angelassen, werden zunächst z. B. über die Rückführungs- ordnet ist, so daß das Öl unter Kontrolle eines Venleitung mit öl gefüllt. Zusätzliches öl höherer Tem- tils 31 über die Rohrleitung 30 aus dem Zylinder 10 peratur, wird dann mittels einer Pumpe P über eine io abströmen kann. Das Ventil 31 steuert somit die Ge-Leitung in die Kammer C gefördert. Aus der schwindigkeit des Strömens von Öl durch die Stirn-Kammer C wird Öl mit der gleichen Geschwindigkeit kammern A und B. Diese Geschwindigkeit des die verdrängt, und ein Teil des verdrängten Öls kann an Stirnkammern A und B durchsetzenden Ölstroms bezum Begrenzen des Durchsatzes dienenden Mitteln in einflußt natürlich in erheblichem Ausmaß die Tem-Form von Beilegstreifen 23 und 23 a in die Stirn- 15 peratur der Stirnwände 12 und 12 a sowie der Stirnkammern A und B abströmen. Die Beilegstreifen 23 wände 21 und 21a, welch letztere ebenfalls an dem und 23 α sind in der Nähe der Kopf stücke 12 und 12 a Mantel 22 mit abdichtender Wirkung angreifen zwischen den Mänteln 11 und 22 eingebaut und müssen. Auf diese Weise kann man die gewünschte greifen nicht mit abdichtender Wirkung an der Innen- Temperatur der Stirnwände 12 und 12 a aufrechtfläche des Mantels 11 oder den Kopfstücken 12 und 20 erhalten.

12 a an, sondern ermöglichen, daß über Ringspalte 9, Bezüglich des Strömens von Öl in die Umfangs- 9a Flüssigkeit mit geringer Geschwindigkeit aus der kammer C hinein und aus ihr heraus sei bemerkt, daß Kammer C in die Stirnkammern A und B übertritt. die Zufuhr von zusätzlichem Öl höherer Temperatur Die in die Stirnkammern übertretende Flüssigkeits- von einem schematisch angedeuteten Wärmeausmenge verläßt dann den Trockenzylinder. Diese Wir- 25 tauscher 32 aus erfolgt, der mit der Hauptleitung 18 kungsweise ist insofern vorteilhaft, als es erwünscht verbunden ist, von wo aus eine kurze Rohrleitung 33 ist, die Kopfstücke 12 und 12 a auf einer hohen Tem- radial nach außen zu einem sich in der Längsrichtung peratur zu halten. Das heiße Öl in der Kammer C er- erstreckenden Verteilerbehälter 34 führt; in Fig. 1 ist hitzt den Mantel 11, so daß sich dieser in bemerk- die Strömungsrichtung dieses Öls durch Pfeile angebarem Ausmaß ausdehnt. Die Kopf stücke 12 und 12 α 3o deutet. Gemäß Fig. 2 erstreckt sich die Rohrleitung müssen sich ebenfalls in entsprechendem Ausmaß 33 radial unter einem Winkel gegenüber der Senkausdehnen, damit eine sichere und abdichtende An- rechten zu der einen kreisrunden Querschnitt aufweilage zwischen den Kopfstücken 12 und 12a einerseits senden Verteilerleitung 34. Diese erstreckt sich zwi- und dem Mantel 11 andererseits aufrechterhalten sehen den Stirnwänden 21 und 21a (Fig. 1). Von der wird. Aus diesem Grunde ist es vorzuziehen, die 35 Verteilerleitung 34 aus strömt das heiße Öl radial Außenflächen der Kopfstücke 12 und 12 a mit einem nach außen durch mehrere in seitlichen Abständen Isoliermaterial 24 bzw. 24 α zu verkleiden, damit eine verteilte Öffnungen oder Rohrstutzen 35, dann durch Abkühlung der Kopfstücke vermieden wird. Dieses einen ersten rechtwinkligen Umlenkkanal T-I, hierauf Isoliermaterial kann aus Schichten eines hitzebestän- durch einen Kanal R mit engerem Querschnitt und digen Materials, wie z. B. verdichtetem Asbest, Glas- 40 dann durch einen zweiten rechtwinkligen Umlenkfasern usw., bestehen, das an den Außenflächen der kanal T-2 (Fig. 2). Von dem zweiten rechtwinkligen Kopfstücke 12 und 12 a befestigt ist. Hierbei kann Umlenkkanal T-2 aus strömt das heiße Öl radial nach man Klebstoff oder Schrauben und Muttern verwen- außen durch eine Drossel, die im vorliegenden Falle den, wenn plattenförmiges Isoliermaterial benutzt durch eine mit Bohrungen versehene Fläche des wird. 45 Mantels 22 gebildet wird. Diese Drossel kann auch

Ferner wird die Temperatur der Kopfstücke 12 und als langgestreckter Schlitz ausgebildet sein, jedoch

12 a dadurch kontroliert, daß heißes öl an den Beileg- wird vorzugsweise ein mit Bohrungen versehenes

streifen 23 und 23 a vorbei- und durch die Stirn- Flächenstück vorgesehen, wie es in Fig. 3 dargestellt

kammern A und B hindurchströmt. Mehrere Ent- ist. Aus Fig. 3 ist zu erkennen, daß der Mantel 22

nahmeleitungen 25 und 25 a stellen eine Verbindung 50 eine Vielzahl von Bohrungen 36 aufweist. Der letzte

zwischen den Stirnkammern A und ß einerseits und Rohrleitungsabschnitt 37 leitet das heiße Öl durch

ringförmigen Sammelleitungen 26 und 26 a her. Wie diese Bohrungen 36. Gemäß Fig. 2 wird dem letzten

man am besten in Fig. 2 erkennt, erstreckt sich die Rohrleitungsabschnitt 37 das heiße Öl zugeführt,

Sammelleitung 26 über einen vollständigen Kreis, und nachdem dieses den zweiten rechtwinkligen Umlenk-

die Entnahmeleitungen 25 sind in Abständen über den 55 kanal T-2 passiert hat.

Umfang des Kreises verteilt. Die Ringleitungen 26 Die Rohre 35 leiten das heiße Öl mit hoher Ge- und 26a leiten das Öl über in der Längsrichtung er- schwindigkeit gegen die aus Fig. 2 ersichtliche Prallstreckende Rohrleitungen 27 und 27 a zu einer zentral platte 38, so daß der Ölstrom bei T-I zum erstenmal angeordneten, mehrfach gebogenen Leitung 28. rechtwinklig umgelenkt wird. Danach konvergiert die

Gemäß Fig. 1 erstrecken sich die Leitungen 27 und 60 Prallplatte 38 mit dem Boden 39 der Leitung und

Πα von in der Nähe der Stirnwände 21 und 21a bildet einen verengten Durchtrittsquerschnitt R. Die

liegenden Punkten aus in der Längsrichtung des Wirkung des erstmaligen Umlenkens des Ölstroms

Trockenzylinders zu der annähernd in der Mitte des unter einem rechten Winkel besteht darin, daß das

Trockenzylinders 10 angeordneten gebogenen Rohr- Öl auf die Prallplatte 38 auftrifft, so daß das Öl, das

leitung 28. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, trägt die Ring- 6₅ die Rohrstutzen 35 in Form kleiner einzelner Ströme

leitung 26 zwei sich in der Längsrichtung erstreckende passiert, wobei es eine hohe Strömungsgeschwindig-

Rohrleitungen 27, 27 a, die in der gleichen Ebene keit aufweist, in dem Kanal seitlich verteilt wird. Der

liegen wie die Mittelachse des Zylinders 10. Aus verengte Durchtrittsquerschnitt zwischen der Prall-

platte 38 und dem Boden 39 des Kanals dient ebenfalls dazu, das öl seitwärts zu verteilen, so daß sich über die ganze Breitenabmessung dieses Kanals eine gleichmäßigere Strömungsgeschwindigkeit des Öls einstellt.

Das heiße öl wird dann beim Eintreten in den letzten Rohrleitungsabschnitt 37 ein zweites Mal bei 7-2 unter einem rechten Winkel umgelenkt, und danach strömt das öl durch die Bohrungen 36 in dem Mantel 22, wobei es gründlich und gleichmäßig mit dem vorhandenen öl vermischt wird, das infolge der Drehbewegung des äußeren Mantels 11 in der Umfangsrichtung durch die ringförmige Kammer C strömt, so daß dieses öl kontinuierlich erneut aufgeheizt wird, während es diese Stelle passiert, ohne daß der Mantel 11 unmittelbar mit dem eine sehr hohe Temperatur aufweisenden eintretenden öl in Berührung kommt. Wie bereits erwähnt, kann ein Teil des verdrängten Öls an den Beilegringen 23 und 23« vorbeiströmen, doch wird der Rest des verdrängten Öls durch einen Bodenauslaß 40 abfließen. Diese Bodenauslaßleitung 40 ist symmetrisch zu dem Einlaßleitungssystem 33, 34, 35, 37, 38 und 39 ausgebildet, so daß sich eine nähere Beschreibung erübrigt. Jedoch ist auch in der Auslaßleitung 40 eine mit Bohrungen versehene Fläche des Mantels 22 angeordnet, um das Strömen von öl aus der Kammer C zu dem Auslaß 40 zu kontrollieren. Von dem Auslaß 40 strömt das öl in Richtung der in Fig. 1 eingezeichneten Pfeile zu der zentral angeordneten Auslaßleitung 18 a und von dort aus weiter durch ein Rohrleitungssystem 41, um sich mit dem aus dem Steuerventil 31 austretenden ölstrom zu vereinigen, wie es in Fig. 1 auf der rechten Seite angedeutet ist; dann strömt das öl weiter über die Pumpe P zu dem Wärmeaustauscher 32.

Es sei bemerkt, daß der innere Mantel 22 von der zentralen Rohrleitung 18, 18 a aus durch in der erforderlichen Anzahl angeordnete und in Abständen verteilte Tragglieder (nicht dargestellt) unterstützt wird, die aus Gründen der Festigkeit erforderlich sein können. Die Form dieser Tragglieder ist die gleiche wie diejenige der Kopfstücke bzw. Stirnplatten 21 und 21a. Ferner bilden die Kopfstücke 21 und 21a zusammen mit dem Mantel 22 und der zentralen Rohr-

leitung 18,18a eine in Fig. 2 geschlossene Kammer D, in die Öl einsickern kann und in der die Gasdrücke auf Grund der Erhitzung und Abkühlung des Trockenzylinders 10 variieren können. Ein Entlüftungsrohr 42 stellt eine Verbindung zwischen der Kammer D und

der Umgebungsluft her. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, erstreckt sich die Entlüftungsleitung 42 konzentrisch durch die Rohrleitung 18 und ist mit der Kammer D verbunden, d. h., sie erstreckt sich von der Kammer D aus nach außen und längs der Mittelachse der Rohr-

leitung 18 bis zu einer für die Umgebungsluft zugänglichen Stelle. Innerhalb der Entlüftungsleitung 42 ist mit dieser konzentrisch eine Entleerungsleitung 43 angeordnet. Diese Entleerungsleitung 43 verläuft radial nach außen bis in unmittelbare Nähe der Innen-

fläche des Mantels 22, so daß sie das öl entfernen kann, das in die Kammer D eindringt und sich in ihr sammelt.

Nachstehend wird ein Beispiel für die Anwendung der Erfindung behandelt:

Es soll Wärme im Betrage von 1357 kcal/min/m² zugeführt werden, und zwar bezogen auf je 1 m der Breite des Trockenzylinders. Die Höhe des Ringraums beträgt 5 cm und die Umfangsgeschwindigkeit des Trockenzylinders annähernd 914 m/min. In

diesem Falle ist das innerhalb des Ringraumes zirkulierende Ölvolumen

914 + 0

m/min0,05 -Im = 22,9m³/min = 22900l/min.

Die Temperatur dieser zirkulierenden Ölmenge wird während des Strömens des Öls durch den Ringraum bei einem Trockenzylinder mit einem Durchmesser von 3,65 m um den nachstehenden Betrag herabgesetzt:

1357 kcal/min/m² · π ■ 3,65 -Im _

22 9001,/min. 0,6 kcal/kg7°C· 0,737 kg/1 ~ '

Die Temperatur des dem Trockenzylinder zugeführten heißen Öls, spezifische Wärme = 0,6 kcal/ kg/° C und Dichte 0,737 kg/1, liegt um etwa 28° C höher als die Nenntemperatur des Öls in dem Ringraum, so daß man, bezogen auf je 1 m der Breite des Trockenzylinders, die nachstehende errechnete Ölmenge benötigt:

1357kcal min/m² · π ■ 3,65 · Im ,- — ,, · 28⁰C · 0,6kcal/kg/°C · 0,737 kg/1 ~ ^125ül/^min ·

Das öl wird vorzugsweise mit einer solchen Geschwindigkeit zugeführt, daß der Flüssigkeitsdurchsatz an einem gegebenen Punkt des Mantels mehr als das Doppelte des dieser Flüssigkeit zugeführten Volumens beträgt. Der Abstand zwischen den Mänteln 11 und 22 beträgt vorzugsweise etwa 50 mm, was für die heute verfügbaren Wärmeübertragungsöle gilt, doch kann er zwischen einem Minimum von etwa 25 mm, das sich nach der Wärmeaufnahmefähigkeit des gesamten ringförmigen Flüssigkeitsvolumens richtet, und einem Maximum von etwa 250 mm variieren, wobei sich dieses Maximum nach den Wärmeübertragungseigenschaften der Flüssigkeit richtet.

Claims (6)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Trockenzylinder für Papiermaschinen od. dgl. mit einem im Abstand innerhalb des umlaufenden Zylindermantels angeordneten feststehenden inneren Zylindermantel, bei dem das Wärmeaustauschmittel axial durch die Lagerung der den umlaufenden Zylindermantel stützenden Kopfstücke zu- und abgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringraum (C) zwischen den Zylindermänteln (11, 22) mit einer bei Betriebstemperatur praktisch nicht flüchtigen Flüssigkeit als Wärmeaustauschmittel gefüllt ist, daß ferner der Abstand zwischen den Zylindermänteln so gewählt ist, daß bei umlaufendem äußerem Zylindermantel (11) und bei Betriebstemperatur sich die Flüssigkeit in Turbulenz befindet, und daß der innere Mantel (22) Öffnungen (36) für das Zuführen von Flüssigkeit merklich höherer Temperatur in einer zur Aufrechterhaltung der Betriebstemperatur erforderlichen Menge sowie Öffnungen (40) für das Entnehmen einer gleichen Menge Flüssigkeit aufweist, die in Umfangsrichtung im Abstand von erstgenannten Öffnungen (36) angeordnet sind.

2. Trockenzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführungs- und Abführungsöffnungen (36, 40) jeweils von einem sich

axial längs des ganzen inneren Zylindermantels (22) erstreckenden Schlitz oder vorzugsweise gelochten Mantelabschnitt gebildet werden.

3. Trockenzylinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Zuführungsleitung (18) und den Zuführungsöffnungen (36) in Strömungsrichtung hintereinander angeordnet sind: eine sich axial über die Breite des inneren Zylindermantels (22) erstreckende Verteilerleitung (34) und längs dieser im Abstand angeordnete, sich im wesentlichen radial erstreckende Öffnungen bzw. kurze Leitungsstücke (35), die in einen die Breite des inneren Zylindermantels (22) aufweisenden Kanal (37, 38, 39) münden, der eine erste rechtwinklige Umlenkung (T-I), eine Verengung (R) und eine zweite rechtwinklige Umlenkung (T-I) aufweist und an den in dem inneren Zylindermantel (22) vorgesehenen Zuführungsöffnungen (36) endet.

4. Trockenzylinder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Abführungsöffnungen (40) und der Abführungsleitung (18 a) zur Entnahme von Flüssigkeit das gleiche Leitungssystem wie bei der Zuführung vorgesehen ist.

5. Trockenzylinder nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringraum (C) zwischen dem umlaufenden äußeren Zylindermantel (11) und dem feststehenden inneren Zylindermantel (22) über Ringspalte (9, 9 a) mit Stirnkammern (A, B) verbunden ist, die zwischen den die Stirnenden der Zylindermäntel (11, 22) verschließenden Kopfstücken (12, 12 a, 21, 21a) gebildet sind, und daß der radial innenliegende Bereich dieser Stirnkammern mit der Entnahmeleitung (18 a) über ein Ventil (V) in Verbindung steht, durch welches der durch die Stirnkammern strömende Anteil der zurückströmenden Flüssigkeitsmenge so einstellbar ist, daß die Kopfstücke (12, 12 a, 21, 21a) etwa die gleiche Temperatur wie die Zylindermäntel (11, 22) beibehalten.

6. Trockenzylinder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der von dem feststehenden inneren Zylindermantel (22) und dessen beiden Kopfstücken (21, 21a) umgrenzte innere Raum (D) über eine Entlüftungsleitung (42) mit der Außenatmosphäre verbunden ist und eine zu seiner tiefsten Stelle führende Entleerungsleitung (43) aufweist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschriften Nr. 2 367 578, 2 586 829,
727.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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