DE1461126B1 - Trockenzylinder fuer Papiermaschinen - Google Patents
Trockenzylinder fuer PapiermaschinenInfo
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- DE1461126B1 DE1461126B1 DE1965K0056941 DEK0056941A DE1461126B1 DE 1461126 B1 DE1461126 B1 DE 1461126B1 DE 1965K0056941 DE1965K0056941 DE 1965K0056941 DE K0056941 A DEK0056941 A DE K0056941A DE 1461126 B1 DE1461126 B1 DE 1461126B1
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- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
- D21F5/00—Dryer section of machines for making continuous webs of paper
- D21F5/02—Drying on cylinders
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Description
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Die Erfindung betrifft einen Trockenzylinder für flächen ebenfalls mit dem Dampf in Berührung
Papiermaschinen, dessen Zylindermantel auf der stehen, erhöhte Temperaturen vorliegen und zum
Innenseite eine Anzahl von im wesentlichen in Um- anderen infolge des unter Überdruck stehenden,
fangsrichtung verlaufenden Rippen und Nuten auf- dampfbeheizten Trockenzylinders besonders hohe
weist, wobei die nach innen weisenden Kanten samt- 5 Biegespannungen an der Nahtstelle zwischen Zylinder-
licher Rippen einen konstanten Abstand von der mantel und Stirnfläche auftreten,
(geometrischen) Zylinderachse besitzen. Die in der deutschen Patentschrift 497 034 und in
Es sind hauptsächlich zwei Forderungen, die die der USA.-Patentschrift 2521371 gezeigten, in Um-Trockenzylinder
hinsichtlich der Papierherstellung fangsrichtung in der inneren Oberfläche des Zylindererfüllen
müssen. Zum einen ist dies die Einhaltung io mantels verlaufenden Rippen und Nuten reichen bis
einer konstanten Trocknungstemperatur an . der zur Stirnwand des Trockenzylinders, so daß die
Manteloberfläche des Trockenzylinders, und zum Wändstärke über die ganze Zylindermantellänge die
anderen ist es die Maßhaltigkeit des Trockenzylinders. gleiche ist. Nimmt man nun an, daß durch geschicktes
Diese Maßhaltigkeit bezieht sich auf einen gleichen Einstellen der Kondensatfilmstärke in den Randkonstanten
Durchmesser des Trockenzylinders, d. h., 15 bereichen des Zylindermantels ein verminderter
daß die Oberfläche des Zylindermantels keine Wö-1- Wärmeübergang zwischen Dampf und innerer
bungen oder sonstige Unebenheiten aufweisen darf. Manteloberfläche erreicht wird, so daß der erhöhte
Von der Erfüllung dieser Forderungen hängt im Wärmeanfall infolge der Wärmeleitung der Stirnwesentlichen die «Qualität der hergestellten Papier- flächen angenähert kompensiert werden kann, so
bahn ab. Wenn z. B. die Trocknungstemperatur an ao bleibt dennoch der Nachteil bestehen, daß ein
der Oberfläche des Zylindermantels nicht konstant Zylindermantel von auch in den Randzonen gleicher
über die gesamte Mantelfläche gehalten wird, so ver- Wandstärke nicht die hier auftretenden hohen Biegebleiben
relativ feuchte Stellen in der Papierbahn, die spannungen aufnehmen kann. Dies führt im Randzur
Wellung der Papierbahn führen. Außerdem ver- bereich des Zylindermantels zu Unebenheiten in der
hindern Unebenheiten in der Oberfläche des Zylinder- 25 Manteloberfläche, die eine Verschlechterung der
mantels, d. h. eine Nichtmaßhaltigkeit des Durch- Papierqualität zur Folge haben,
messers des Trockenzylinders, eine flächige Anlage Die britische Patentschrift 939 926 sieht im Gegenz. B. einer Andruckwalze oder einer Papierabnahme- satz zu den beiden vorhergenannten Patentschriften vorrichtung (Kreppmesser od. ä.). eine andere Lösung des Randzonenproblems vor.
messers des Trockenzylinders, eine flächige Anlage Die britische Patentschrift 939 926 sieht im Gegenz. B. einer Andruckwalze oder einer Papierabnahme- satz zu den beiden vorhergenannten Patentschriften vorrichtung (Kreppmesser od. ä.). eine andere Lösung des Randzonenproblems vor.
Die Einhaltung einer gleichmäßigen Oberflächen- 30 Der in dieser Patentschrift gezeigte Trockenzylinder
temperatur des Trockenmantels wird bei dampf- besitzt ebenfalls in der inneren Oberfläche des Man-
beheizten Trockentrommeln durch die Bildung von tels in Umfangsrichtung verlaufende Rippen und
Kondensat, das sich infolge der Zentrifugalkraft an Nuten, die jedoch nicht bis an die Stirnwand des
der inneren Oberfläche des Trommelmantels an- Trockenzylinders heranreichen, sondern in einem
sammelt, beträchtlich erschwert. Dieser Kondensat- 35 Abstand von beispielsweise mindestens 15 cm davor
film wirkt als Wärmeisolator, so daß an Stellen star- enden, so daß sich eine verhältnismäßig breite Nut
ker Kondensatansammlung der Wärmedurchgang und eine gleichbleibende Dicke des Zylindermantels
vermindert wird. zwischen der letzten Rippe und dem Zylindermantel-
Daher sehen bekannte Ausführungen von dampf- rand ergeben. Diese breite Nut behindert zum einen
beheizten Trockentrommeln an der inneren Ober- 40 durch das sich m ihr ansammelnde Kondensat den
fläche des Trommelmantels eine Anzahl von im Wärmeübergang so stark, daß eine Trocknung der
wesentlichen in Umfangsrichtung verlaufenden Papierbahnränder nicht möglich ist, und zum anderen
Rippen und Nuten vor. Diese Rippen und Nuten können dadurch ebenfalls nicht die infolge der hohen
können verschiedene Querschnittsformen aufweisen, Biegespannung in der Randzone auftretenden Un-
wie sie z. B. in der britischen Patentschrift 939 926, 45 ebenheiten in der Zylindermainteloberfläche beseitigt
in der deutschen Patentschrift 497 034 und in der werden.
USA.-Patentschrift 2 521371 gezeigt sind. Um dem letztgenannten Nachteil abzuhelfen,
Durch diese Rippen und Nuten läßt sich der wurde auch schon vorgeschlagen, bei der vorgenann-
Wärmeübergang zwischen Dampf und innerer Ober- ten Konstruktion im Bereich der verhältnismäßig
fläche des Trockenmantels verbessern, da das Kon- 50 breiten Nut die Dicke des Zylindermantels in Rich-
densat sich in den Nuten ansammelt, während die tüng auf den Trommelrand konisch zu verstärken,
hervorstehenden Rippen auch weiterhin von Heiz- d. h. die Nut durch eine Kegelstumpffläche zu er-
dampf umspült werden. Damit das Kondensat sich setzen, deren größter Durchmesser etwa dem Durch-
in den Nuten nicht in unzulässiger Menge ansammelt, messer der Nuten entspricht und deren kleinster
wird es durch Absaugvorrichtungen, z. B. in die 55 Durchmesser (am Zylinderrand) etwa dem Durch-
Nuten hineinragende Röhrchen, abgesaugt. messer der inneren Kanten der Rippen entspricht.
Zweifelsohne werden vermittels dieser Anordnung Es wurde dabei gefunden, daß dann zwar hohe Biege-
von in Umfangsrichtung verlaufenden Rippen und spannungen an den Zylindermantelrändern nicht
Nuten recht gute Ergebnisse hinsichtlich einer gleich- mehr auftreten, diese jedoch nicht beseitigt wurden,
mäßigen Oberflächentemperatur im mittleren Bereich 60 sondern daß lediglich eine Verlagerung in Richtung
des Zylindermantels erzielt. Schwierigkeiten treten auf die Rippen am Ende stattgefunden hat. Infolge
jedoch in den Randbereichen des Zylindermantels des in den Randzonen konisch verstärkten Mantels
auf, d. h. wo der Zylindermantel mit den Stirnflächen ist dieser in diesem Bereich gegenüber seiner mittle-
des Trockenzylinders verbunden ist. ren Zone wesentlich steifer geworden, so daß nun-
In den Randbereichen des Zylindermantels sind 65 mehr die örtlichen Biegespannungen im Bereich der
besonders ungünstige Verhältnisse gegeben, da hier äußeren Rippen, wenn auch nicht in ganz so hohem
zum einen infolge der Wärmeleitung in den Stirn- Maße, zu Unebenheiten in der Zylindermanteloberwänden
des Trockenzylinders, deren innere Ober- fläche führen.
Diese Randzonenprobleme der vorangehend um- dem Heizdampf über die innere zur äußeren Zylinderrissenen
Trockenzylinder lassen eine wirtschaftliche manteloberfläche durchführbar, indem die in die
Ausnutzung des gesamten Trockenzylindermantels Nuten hineinragenden Kondensatabsaugrohre in benieht
zu. Die Breite der zu trocknenden Papierbahn kannter Weise höher oder tiefer eingestellt werden,
muß gegenüber der Höhe des Trockenzylinders 5 damit entsprechend mehr oder weniger Kondensat
wesentlich kleiner sein, da die Randzonen des als Isoliermittel in diesen Nuten verbleibt. Bei geeig-Trockenzylinders
die hinsichtlich der Papierherstel- neter Abstimmung dieses Wärmedurchganges auf das
lung zu stellenden Forderungen nicht erfüllen. Wärmeleitvermögen der Zylinderstirnwände läßt sich
Mit der Erfindung soll demgegenüber ein Trocken- ohne weiteres in den Randbereichen der Zylinderzylinder
geschaffen werden, der in der inneren Ober- io manteloberfläche die gleiche Trocknungstemperatur
fläche des Zylindermantels ebenfalls mit in Umfangs- einstellen, wie sie im mittleren Gebiet der Mantelrichtung
verlaufenden Rippen und Nuten versehen oberfläche gegeben ist.
ist, der aber nicht mehr infolge zu hoher örtlicher Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der ErBiegespannungen
Unebenheiten in der Randzone der findung an Hand der Zeichnungen näher erläutert.
Zylindermanteloberfläche besitzt und der überdies 15 Dabei stellt dar
einen verbesserten Wärmeübergang auf die Rand- Fig. 1 einen Trockenzylinder im Längsschnitt,
bereiche der zu trocknenden Papierbahn gewähr- Fig. 2 ein Detail der Fig. 1 im vergrößerten
leistet. Maßstab,
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch F i g. 3 das Detail gemäß F i g. 2 im nochmals vergelöst,
daß die Nuten in den Randbereichen des 20 größerten Maßstab,
Zylindermantels eine zu den Stirnseiten hin stetig F i g. 4 schematisch die Stirnansicht des Trocken-
abnehmende Tiefe aufweisen. Zweckmäßig liegen Zylinders, eingebaut in den Trockenteü einer Papierdabei
die Bodenflächen der Nuten in den Rand- maschine.
bereichen des Zylinders·—im Längsschnitt gesehen — Der in F i g. 1 dargestellte Trockenzylinder enthält
auf einem Kreisbogen. 25 einen dünnen Mantel 10, der an seinen beiden Rän-
Der Vorschlag der Erfindung führt zu einem dem mit verhältnismäßig flachen, ringförmigen Stirnkonsequent eingehaltenen Gleichgewicht aller Ein- teilen 11 verbunden ist. Beide Stirnteile 11 sind auf
floßgrößen, indem einerseits die Wandstärke des einer höhlen Mittelwelle 12 befestigt. Sie sind im
Zylindermantels zum Zylinderrand hin in dem Maße übrigen zweckmäßig mit je einem Mannloch 16 ^ererhöht
wird, wie es die Zunahme der Biegespannungen 30 sehen, damit das Innere des Zylinders zugänglich
aus dem Zusammenwirken des inneren Trommel- bleibt.
Überdruckes und der Einspannung der Zylinder- Die Ränder des Mantels 10 sind zu Flanschen 13
mantelränder bedingt, und andererseits die Rippen- ausgeformt. Diese Flansche 13 passen mit Randhöhe
in dem Maße abnimmt, wie es zur Erzielung flanschen 14 der beiden Stirnteile 11 zusammen. Zur
einer bis in die unmittelbare Nähe des Zylinderrandes 35 Befestigung-des Mantels an den Stirnteilen sind die
gleichmäßigen Trockentemperatur erforderlich ist. Flansche 13 bzw. 14 verwendet, indem sie beispiels-
■Gegenüber den bekannten Trockenzylindern mit weise durch Bolzen 15 fest und starr miteinander
durchgehend gleichmäßig verripptem Zylindermantel verbunden sind.
bzw. mit einem nach den Enden zu unverrippten Jedes der beiden Stirnteile 11 ist in seinem mittle-
Zylindermantel tragen nunmehr also die in ihrer 4° ren Bereich mit einem kurzen, nach innen weisenden
Tiefe abnehmenden Nuten in sehr vorteilhafter Weise zylinderförmigen Ansatz 17 versehen, der an seinem
dazu bei, daß die Ungleichmäßigkeiten im Bereich inneren Ende einen Befestigungsflansch 18 trägt und
der Ränder des Zylindermantels sowohl hinsichtlich der zweckmäßig mit dem betreffenden Stirnteil aus
des Wärmedurchgangs als auch des Biegewiderstandes einem Stück besteht. Zwischen den Flanschen 18 der
verbessert werden. 45 beiden gegenüberliegenden Ansätze 17 erstreckt
Durch die progressiv abnehmende Tiefe der Nuten sich eine Anzahl von verhältnismäßig schweren
entsteht eine zum Rand hin progressiv stärker Streben 19 in Längsrichtung durch das Innere der
werdende Metallschicht zwischen den Bodenflächen Walze. Diese Streben sind an den Flanschen 18
der Nuten und der äußeren Manteloberfläche mit der befestigt und dienen zur Aussteifung der Stirn-Folge,
daß der Biegewiderstand ebenfalls progressiv 5o teile 11.
zunimmt und dadurch die Biegespannungen im Die hohle Mittelwelle 12 besteht aus zwei Hälften
Zylindermantel sehr viel gleichmäßiger als bei den 20 und 21, die etwa in der Mitte des Zylinders mitbisherigen
Ausführungsformen des Zylindermantels einander verschraubt sind. In der Nähe der beiden
sind. Dies bedeutet, daß die bei den bisherigen Aus- äußeren Enden ist die Welle mit je einem Umfangsführungsformen
unvermeidbaren, in Umfangsrichtung 55 flansch 22 versehen, an dem die zugeordneten Stirnverlaufenden,
einen verhältnismäßig kleinen Durch- teile 11 starr befestigt sind, und zwar, wie dargestellt,
messer aufweisenden Vertiefungen auf der Oberfläche zweckmäßig durch Bolzen. Außerhalb der beiden
des Zylindermantels praktisch beseitigt sind. Umfangsflansche geht die Welle in zwei Lageransätze
Die zum Zylinderrand hin progressiv stärker 23 über, die zur drehbaren Lagerung der Zylinder
werdende Metallschicht zwischen den Bodenflächen 6o dienen. Einer der beiden Lageransätze, in der Darder
Nuten und der äußeren Manteloberfläche hat stellung der F i g. 1 der rechte Lageransatz, ist weiterauch
zur Folge, daß der Wärmedurchgang von der hin noch mit einer Verlängerung 24 versehen, welche
inneren zur äußeren Manteloberfläche in diesem über den Bereich des zugehörigen Lagers hinaus-Randbereich
geringer ist, als es der Fall wäre, wenn reicht. An dieser Verlängerung 24 kann ein Antriebsz.
B. eine gleichbleibende Tiefe der Nuten bis zum 6S teil, z. B. ein Zahnrad, befestigt werden,
äußersten Rand des Mantels hindurch weiter ver- Wie schon erwähnt, ist die Mittelwelle 12 hohl
äußersten Rand des Mantels hindurch weiter ver- Wie schon erwähnt, ist die Mittelwelle 12 hohl
wendet worden wäre. Dabei ist in Grenzen auch ausgebildet. Dadurch ist es möglich, über die Welle
noch eine Veränderung des Wärmedurchganges von ein Heizmedium, beispielsweise Heizdampf, in das
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Innere des Zylinders einzuspeisen, indem an dem und die durch Umfangsnuten 48 voneinander geeinen
Wellenende die Zufuhr und an dem anderen trennt sind. Diese Rippen 47 besitzen sämtlich die
Wellenende der Abzug des Heizmediums erfolgt. Um gleiche radiale Höhe, und entsprechend sind auch die
sicherzustellen, daß das Heizmedium vollständig in Nuten sämtlich mit der gleichen radialen Tiefe verdas
Innere des Zylinders gelangt, ist dabei zwischen 5 sehen. Die Bodenflächen 48 z der Nuten sind, wie
den beiden Wellenhälften 20 und 21 eine Trennwand dies am deutlichsten aus F i g. 3 hervorgeht, vorzugs-25
angebracht, die mithin den Innenraum der Welle weise im Querschnitt abgerundet ausgebildet. Sie
in zwei Kammern 26 und 27 unterteilt. In der zeich- enden in einem imaginären Zylinder 49, der einen
nerisch dargestellten Ausführungform ist vorgesehen, konstanten Radius 50, bezogen auf die Mittelachse
daß Heizdampf unter Druck über Leitungen in 10 51 des Mantels 10, besitzt. Die nach innen weisenden
die Kammer 26 eingespeist wird und daß die Kammer Kanten der Rippen 47 sind im Querschnitt recht-
27 mit einer Kondensatabzugseinrichtung verbunden eckig ausgebildet. Sie enden in einem imaginären
ist. Die Anschlüsse beider Kammern nach außen hin Zylinder 52, der einen konstanten Radius 53, wiedersind
dabei durch die Lageransätze 23 bzw. die Ver- um bezogen auf die Mittelachse 51, besitzt.
Iängerung24 hindurchgeführt. Zur Verbindung der 15 In den den Flanschen 13 benachbarten Rand-Einlaßkammer 26 mit dem Innenraum 29 des Zylin- bereichen ist die innere Oberfläche des Mantels 10 ders sind in der Trennwand 25 Dampfaustrittsdüsen mit Nuten 48 α bis 48/ von abnehmender Tiefe ver-
Iängerung24 hindurchgeführt. Zur Verbindung der 15 In den den Flanschen 13 benachbarten Rand-Einlaßkammer 26 mit dem Innenraum 29 des Zylin- bereichen ist die innere Oberfläche des Mantels 10 ders sind in der Trennwand 25 Dampfaustrittsdüsen mit Nuten 48 α bis 48/ von abnehmender Tiefe ver-
28 angebracht. Die Verbindung des Zylinderinnen- sehen. Dadurch ergibt sich zwischen den am Rand
raumes29 mit der Auslaßkammer 27 wird weiter befindlichen Nuten eine Gruppe von Rippen 47 a bis
unten noch erläutert. so 47 e, deren nach innen weisende Kanten zwar
Der vorangehend beschriebene Zylinder kann in wiederum auf dem imagiären Zylinder 52 liegen,
der in F i g. 4 schematisch dargestellten Weise in deren Höhen jedoch entsprechend der abnehmenden
einer Papiermaschine angeordnet sein. Dabei stützen Tiefe der Nuten 48 a bis 48/ progressiv abnehmen,
sich die Lageransätze 23 der Welle 12 über Lager 30 Die beiden Flächen der Nuten 48 α bis 48/ liegen,
auf einem Maschinenraum 31 ab. Die feuchte 35 wie sich wiederum am deutlichsten aus F i g. 3 ergibt,
Papierbahn, die von dem Trockenzylinder getrocknet im Querschnitt des Mantels gesehen, auf einem Bogen
werden soll, wird von einer Filzbahn 32 getragen, die 54, dessen Radius 55 beispielsweise 60 cm lang sein
über eine Gruppe von Leitwalzen 33 geführt ist. kann und für eine Trommel von etwa 350 cm Durch-
Diese Papierbahn wird mittels einer Preßwalze 34 messer durchaus eine Länge zwischen 50 und 75 cm
gegen den Mantel 10 des Trockenzylinders gedrückt 30 annehmen kann. Im übrigen sei noch erwähnt, daß
und dadurch von der Filzbahn auf den Trocken- auch die Bodenflächen der Nuten 48 α bis 48/ im
zylinder übergeben. Die Preßwalze 34 ist drehbar in Querschnitt abgerundet ausgebildet sind und daß
Konsolen 35 gelagert, die ihrerseits auf den Armen weiterhin sowohl sämtliche Rippen 47 als auch die
36 befestigt sind. Die Arme 36 sind mittels eines Rippen 47 a bis 47 e, gemessen in Axialrichtung des
Lagers 37 schwenkbar an dem Maschinenrahmen 31 35 Mantels 10, die gleiche Breite besitzen,
gelagert. Zur Erzeugung des notwendigen Anpreß- Während des Betriebes des Zylinders sammelt sich
druckes zwischen der Preßwalze 34 und dem Trocken- das Kondensat an der Innenfläche des Mantels 10
zylinder ist ein hydraulischer Motor 38 vorgesehen, und insbesondere innerhalb der Nuten 48 sowie 48 a
der sich an seinem einen Ende an den beiden Armen bis 48/. Das Kondensatabzugssystem enthält eine
abstützt. 40 Mehrzahl von Sammelleitungen 57, von denen bei-
Zur Abnahme der getrockneten Papierbahn vom spielsweise 5 oder 10 Stück über die Innenfläche des
Mantel 10 des Trockenzylinders dient eine Klinge 39, Mantels verteilt sind. Diese Sammelleitungen sind an
die beispielsweise eine Kreppklinge sein kann und den Streben 19 bzw. den Flanschen 18 mittels Trägern
die in einem Klingenhalter 40 befestigt ist. Dabei 58 befestigt. An diese Sammelleitungen ist ein
kann der Klingenhalter 40 seinerseits mit einer üb- 45 Sammelrohr 59 angeschlossen, das kreisförmig geliehen
Halterung versehen sein. In der zeichnerisch bogen ist und sich in Umfangsrichtung des Zylinderdargestellten
Form enthält diese Halterung eine an mantels erstreckt. Zweckmäßig ist das Sammelrohr
dem Klingenhalter befestigte Achse 41, die drehbar 59 aus mehreren gebogenen Teilen 59 a, 59 b usw.
in endseitigen Führungsblöcken 42 gelagert ist. Diese aufgebaut, da sich dadurch eine erleichterte Montage
Blöcke 42 ihrerseits sind gleitbar in einem Schlitten 50 ergibt. Die beiden Endteile 59/ und59gdesSammel-43
gelagert, der sich in einem vom Maschinenrahmen rohres münden in die Auslaßkammer 27.
31 getragenen Schwenkrahmen 44 befindet. Durch Von den Sammelleitungen 57 aus erstreckt sich eine solche Gleitlagerung der Führungsblöcke 42 läßt eine Anzahl kleiner Ejektorrohre 60 in die Nuten 48 sich die vertikale Stellung der Klinge 39 auf den sowie 48 α bis 48 /hinein. Die Anordnung kann dabei optimalen Kreppwinkel einjustieren. Der Klingen- 55 so getroffen sein, daß entweder die Ejektorrohre 60 halter 40 zusammen mit der Klinge 39 kann weiterhin einer jeden Sammelleitung 57 in jede der Nuten 48 mittels eines Kniehebelgetriebes 45, das über seinen und 48 a bis 48/ oder nur in abwechselnd aufein-Hebelarm 45' mit dem einen Ende der Achse 41 ver- anderfolgende Nuten oder aber z. B. nur in jede bunden ist, um die Achse 41 geschwenkt werden. dritte Nut hineinragen. Die Ejektorrohre können da-Mit dem Kniehebelgetriebe 45 ist eine einstellbare 60 bei innerhalb der Nuten auf unterschiedliche Höhe Federbelastung 46 verbunden, durch die ein elastischer eingestellt sein, damit sich die gewünschte Isolier-Kontakt zwischen der Klinge 39 und dem Mantel 10 wirkung ergibt,
des Trockenzylinders sichergestellt wird. Aus F i g. 2 geht hervor, daß die mit der dort
31 getragenen Schwenkrahmen 44 befindet. Durch Von den Sammelleitungen 57 aus erstreckt sich eine solche Gleitlagerung der Führungsblöcke 42 läßt eine Anzahl kleiner Ejektorrohre 60 in die Nuten 48 sich die vertikale Stellung der Klinge 39 auf den sowie 48 α bis 48 /hinein. Die Anordnung kann dabei optimalen Kreppwinkel einjustieren. Der Klingen- 55 so getroffen sein, daß entweder die Ejektorrohre 60 halter 40 zusammen mit der Klinge 39 kann weiterhin einer jeden Sammelleitung 57 in jede der Nuten 48 mittels eines Kniehebelgetriebes 45, das über seinen und 48 a bis 48/ oder nur in abwechselnd aufein-Hebelarm 45' mit dem einen Ende der Achse 41 ver- anderfolgende Nuten oder aber z. B. nur in jede bunden ist, um die Achse 41 geschwenkt werden. dritte Nut hineinragen. Die Ejektorrohre können da-Mit dem Kniehebelgetriebe 45 ist eine einstellbare 60 bei innerhalb der Nuten auf unterschiedliche Höhe Federbelastung 46 verbunden, durch die ein elastischer eingestellt sein, damit sich die gewünschte Isolier-Kontakt zwischen der Klinge 39 und dem Mantel 10 wirkung ergibt,
des Trockenzylinders sichergestellt wird. Aus F i g. 2 geht hervor, daß die mit der dort
Der Mantel 10 des Zylinders ist an seiner Innen- dargestellten Sammelleitung 57 verbundenen Ejektor-
fläche bis auf den schmalen Randbereich (beispiels- 65 rohre 60 α bis 6Oe in jede dritte Nut hineinragen. Die
weise einen Randbereich von 10 cm Breite) mit Enden dieser Ejektorrohre sind dabei auf eine soge-
vielen Rippen 47 versehen, die sich durchlaufend nannte »Normalhöhe« eingestellt, d. h., sie befinden
über den gesamten Umfang des Mantels erstrecken sich dicht an der Bodenfläche 48 z der betreffenden
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Nuten. Dadurch wird erreicht, daß nur ein Minimum und 47 a bis 47 e in Kontakt mit dem Heizdampf
an Kondensat innerhalb der betreffenden Nuten ver- stehen und weil zum anderen auch eine gleichmäßige
bleibt und daß damit die Wärmeübertragung ein Wärmeübertragung sichergestellt ist. Diese gleich-Maximum
wird. Natürlich kann die Anordnung, wie mäßige Wärmeübertragung folgt aus der Tatsache,
schon erwähnt, aber auch ohne weiteres so getroffen 5 daß die nach innen weisenden Kanten der Rippen,
sein, daß sich in jeder der Nuten 48 ein von der d. h. die auf dem imaginären Zylinder 52 liegenden
in F i g. 2 gezeigten Sammelleitung ausgehendes Rippenflächen, wegen der Zentrifugalkräfte stets
Ejektorrohr befindet mit der Folge, daß in sämtlichen praktisch vollständig frei vom Kondensat sind.
Nuten die Kondensatmenge auf ein Minimum ge- Weiterhin ist die Geschwindigkeit der Wärmeüberbracht
wird. Alternativ dazu läßt sich das gleiche io tragung durch die Randgebiete des Mantels 10 hin-Ziel
aber auch ohne weiteres dadurch erreichen, daß durch richtig gesteuert, weil die Tiefe der Nuten 48 a
die Ejektorrohre der übrigen, in Fig. 2 nicht gezeig- bis 48/ progressiv abnimmt und zugleich auch die
ten Sammelleitungen zusammen mit den Rohren der in Höhe der Seitenflächen der Rippen 48 a bis 48 e ent-F
i g. 2 gezeigten Sammelleitung 57 so angeordnet sprechend abnimmt. Dadurch entsteht nämlich eine
sind, daß sich ein vorbestimmtes Anordnungsmuster 15 zum Rand hin progressiv stärker werdende Metallauf
der Innenseite des Mantels 10 ergibt, wobei die schicht zwischen den Bodenflächen der Nuten 48 a
in der Darstellung der Fig. 2 nicht mit einem bis 48/und der äußeren Mantelfläche mit der Folge,
Ejektorrohr gezeigten Nuten entsprechend dem An- daß die Geschwindigkeit der Wärmeübertragung in
Ordnungsmuster mit Ejektorrohren der übrigen diesem Randbereich geringer ist, als es der Fall wäre,
Sammelleitungen versehen sind. so wenn die vollständige »normale« Tiefe der Nuten 48
In den Nuten 48 c und 48 d befinden sich zwei bis zum äußersten Rand des Mantels hindurch weiter
Ejektorrohre 60/ bzw. 60 g. Diese beiden Ejektor- verwendet worden wäre. Eine verminderte Wärmerohre
sind jedoch gegenüber den Bodenflächen der übertragung ist aber durchaus erwünscht, weil näm-Nuten
angehoben, so daß mehr als die normale lieh auch die Stirnteile 11 des Zylinders zu der auf
Menge an Kondensat innerhalb dieser Nuten ver- 25 die Kanten der Papierbahn W ausgeübten Heizbleibt.
Dadurch ergibt sich eine verstärkte Isolier- wirkung beitragen. In diesem Zusammenhang sei
wirkung des Kondensats, die dazu führt, daß die noch erwähnt, daß es zur zusätzlichen Verbesserung
Temperatur auf der äußeren Mantelfläche in dem dieser Heizwirkung zweckmäßig ist, die Bodenflächen
den Nuten 48 c und 48 d gegenüberliegenden Bereich der Nuten 48 a bis 48/ auf dem Bogen 54 mit Krümerniedrigt
wird gegenüber dem Fall, daß das iso- 30 mungsradius 55 anzuordnen.
lierende Kondensat nicht vorhanden ist. Die Nut 48 e Bedeutsam ist die Feststellung, daß sich durch die
ist in der Anordnung der Fig. 2 absichtlich ohne weiteren Nuten48b bis 48/ die Gebiete hoher Bean-Ejektorrohr
gelassen, so daß sie sich vollständig mit spruchung in den Nuten 48 α und den benachbarten
Kondensat füllen kann, Dies dient dem Zweck, die Nuten 48 vollständig vermeiden lassen. Diese Wir-Temperatur
des Mantels 10 in der Nähe der Nut 48 e 35 kung der Nuten 48 b bis 48/ wird sofort verständlich,
besonders stark zu senken. Falls es jedoch bei ge- wenn man zum Vergleich einen Balken hinzuzieht,
wissen Breiten oder Gewichten der zu trocknenden der mit Sägeschnitten auf einer seiner Oberflächen
Papierbahn wünschenswert sein sollte, die Tempe- (entweder der oberen oder unteren Oberfläche) verratur
auf der äußeren Mantelfläche in der Nähe der sehen ist. Im Falle nur eines einzigen Sägeschnittes
Nut 48 e etwas höher zu halten, kann natürlich aber 40 ist nämlich die Beanspruchung im Schnittbereich sehr
auch ohne weiteres ein Ejektorrohr in der Nut 48 e stark, wenn ein Biegemoment auf den Balken ausgeangeordnet
werden. übt wird. Demgegenüber sinkt die beim Biegen des
Im Betrieb wird durch den Trockenzylinder die zu Balkens auftretende Beanspruchung im Bereich dieses
trocknende Papierbahn W stetig von der Aufgabe- Sägeschnittes merklich ab, wenn neben diesem einen
stelle (Preßwalze 35) zur Abgabestelle (Klinge 39) 45 Sägeschnitt noch eine Anzahl weiterer Sägeschnitte
transportiert. Wie aus F i g. 3 ersehen werden kann, angebracht wird. Der Vergleich mit dem Balken läßt
befinden sich die Randkanten der auf der äußeren sich ohne weiteres auf den Trockenzylindermantel
Mantelfläche aufliegenden Papierbahn W etwa in übertragen, denn auch auf den Zylindermantel wird,
Höhe der Nut 48 e. da er mit seinen Rändern an den Stirnteilen 11 bein einem zahlenmäßigen Beispiel kann die Papier- 50 festigt und andererseits von innen mit Druck beaufbahn
W 425 cm breit sein, während der Mantel eine schlagt ist, ein Biegemoment ausgeübt. Demzufolge
axiale Länge von 430 cm besitzt und die gesamte ist auch bei der Ausführungsform gemäß F i g. 1 bis 3
Frontbreite der Trommel (einschließlich der Flansche in der Nähe der Ränder des Mantels 10 eine Biege-14)
etwa 455 cm beträgt. Der Durchmesser des spannung und eine gewisse Biegedeformation vor-Trommelmantels
10 kann den Wert von etwa 110 cm 55 handen. Wegen der Nuten 48 δ bis 48/ von abbesitzen.
Hinsichtlich des Abstandes von der Außen- nehmender Tiefe sind jedoch diese Biegespannung
sehe der Nut 48/ bis zur Mittellinie der ersten »nor- und diese Biegedeformation sehr viel gleichmäßiger
malen« Nut 48 (d. h. der Nut nach der ersten, schon als bei der bisherigen Ausführungsform des Zylinderetwas
abgeflachten Nut 48 α) kann ein Wert von etwa mantels. Dies bedeutet, daß die bei der bisherigen
18 cm angenommen werden. Die vorgenannten 60 Ausführungsform unvermeidbaren, in Umfangsrich-Zahlenbeispiele
geben eine praktische Ausführungs- tung verlaufenden, einen verhältnismäßig kleinen
form der Erfindung wieder. Natürlich läßt sich die Durchmesser aufweisenden Vertiefungen auf der
Erfindung aber ebensogut auch bei anderen kon- Oberfläche des Zylindermantels praktisch beseitigt
struktiven Abmessungen des Zylinders bzw. bei an- sind. Dadurch wiederum ergibt sich ein besserer,
deren Breiten der Papierbahn mit gleichem Erfolg 65 gleichmäßigerer Anpreßdruck der Preßwalze 34 bzw.
verwenden. der Kreppklinge 39 an dem Zylindermantel mit der
Bei der in F i g. 3 gezeigten Ausführungsform kann weiteren Folge, daß die Trockenwirkung des Zylinauch
eine breite Papierbahn W erfolgreich getrocknet werden, weil einmal die Seitenflächen der Rippen 47
ders, die Aufgabewirkung der Preßwalze und die
Kreppwirkung der Kreppklinge verbessert sind.
Die Streben 19 ergeben an sich schon eine wesentliche Verminderung der Beanspruchung, die an den
Rändern des Zylindermantels sowie den am Zylindermantel angebrachten Randflanschen auftreten. Die
in ihrer Tiefe abnehmenden Nuten 48abis 48/tragen
in sehr vorteilhafter Weise dazu bei, daß die Beanspruchungen im Bereich der Ränder des Zylindermantels
noch weiter herabgesetzt werden. Außerdem verbessern diese Nuten zusätzlich die Festigkeit des
Zylindermantels in seinen Randbereichen.
Vorangehend wurde davon ausgegangen, daß die Rippen 47 kreisförmig sind, d. h. daß sie in sich
geschlossen genau in Umfangsrichtung des Mantels verlaufen. Ebensogut kann aber auch eine schraubenförmige
Rippenausbildung benutzt werden. In einem solchen Fall können die in den Zylindermantel 10
auf der Innenseite eingeschnittenen Nuten wahlweise eine eingängige Nut sein oder die Form mehrerer
mehrgängiger Nuten besitzen.
Wie sich aus Fig. 3 ergibt, ist die Breite der Nuten
48 (gemessen in Axialrichtung des Mantels) vorzugsweise etwas geringer als die Breite der Rippen 47.
Beispielsweise können die Rippen 47 etwa 1,5 cm breit sein, während die Breite der Nuten etwas
weniger als etwa 1,25 cm betragen kann. Natürlich lassen sich jedoch diese Abmessungen in einem
ziemlich stärken Umfang verändern, ohne daß dadurch die mit der Erfindung erreichten Vorteile verlorengehen.
Es wurde bereits dargelegt, daß das Kondensat mittels der dünnen Ejektorrohre 60 aus den Nuten 48
abgezogen wird. Vorzugsweise erstrecken sich dabei im mittleren Bereich des Zylindermantels die Rohre
60 bis unmittelbar zum Boden der Nuten 48, damit in diesem Bereich des Zylindermantels eine maximale
Wärmeübertragung stattfinden kann (d. h. damit in diesem Bereich die als Wärmeisolator wirkende
Kondensatschicht möglichst dünn ist). Die Wärmeübertragung in den Randgebieten des Zylindermantels
läßt sich insbesondere dadurch steuern, daß die in die Nuten 48 α bis 48/ hineinragenden Ejektorrohre
höher oder tiefer eingestellt werden, damit entsprechend mehr oder weniger Kondensat als Isoliermittel
in diesen Nuten verbleibt. Bei richtiger Einstellung läßt sich auf diese Weise ohne weiteres eine solche
Wärmeübertragung in den Randbereichen des Zylindermantels erreichen, daß in diesen Randbereichen
die gleiche Trockenwirkung auf die Paperbahn sichergestellt ist wie im mittleren Gebiet des
Zylindermantels.
Die weiter oben erwähnte schraubenförmige Anordnung einer durchgehenden Nut kann gegenüber
kreisförmigen, in sich geschlossenen Nuten vorteilhaft sein, weil, falls sich durch irgendwelche Umstände
ein oder mehrere der Ejektorrohre 60 verstopfen sollten, das Kondensat längs der schraubenförmigen
Nut zu benachbarten Ejektorrohren 60 gelangen und dort abgezogen werden kann. Auf diese Weise wird
vermieden, daß durch ein Verstopfen einzelner Ejektorrohre 60 eine der Nuten 48 mit Kondensat
gefüllt wird und ein schmales, relativ kaltes Band auf der Außenseite des Zylindermantels verursacht.
Aus F i g. 2 in Verbindung mit F i g. 1 ist ersichtlich, daß die Ejektorrohre 60 mit ihren zugeordneten
Sammelleitungen 57 an jeder der vorhandenen Streben 19 befestigt sein können. Dies bedeutet, daß
sich die Ejektorrohre praktisch an jedem beliebigen Platz innerhalb des Zylindermantels anordnen lassen.
Beispielsweise können zehn bis sechzehn Streben 19 in gleichen Abständen um die Zylinderwelle 12 herum
verteilt sein, wobei, falls erforderlich, an sämtlichen dieser Streben Ejektorrohre 60 aufgehängt sein
können.
Claims (2)
1. Trockenzylinder für Papiermaschinen, dessen Zylindermantel auf der Innenseite eine Anzahl
von im wesentlichen in Umfangsrichtung verlaufenden Rippen und Nuten aufweist, wobei
die nach innen weisenden Kanten sämtlicher Rippen einen konstanten Abstand von der (geometrischen)
Zylinderachse besitzen, dadurch
gekennzeichnet, daß die Nuten (48a...) in den Randbereichen des Zylindermantels (10)
eine zu den Stirnseiten hin stetig abnehmende Tiefe aufweisen.
2. Trockenzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenflächen der Nuten
(48a...) in den Randbereichen des Zylinders (10) — im Längsschnitt gesehen — auf einem
Kreisbogen (54) liegen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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