DE2342421C3

DE2342421C3 - Trommel mit einer ringförmigen Gitterkonstruktion

Info

Publication number: DE2342421C3
Application number: DE2342421A
Authority: DE
Inventors: Oscar Nashua N.H. Luthi
Original assignee: Ingersoll Rand Co
Current assignee: Ingersoll Rand Co
Priority date: 1972-09-15
Filing date: 1973-08-22
Publication date: 1981-11-26
Also published as: CA1020743A; FI62154B; BR7306958D0; DE2342421A1; GB1426765A; JPS4962708A; JPS5633519B2; SE404211B; US3781957A; FI62154C; DE2342421B2; SE7610061L

Description

Die Erfindung betrifft eine Trommel mit einer ringförmigen Gitterkonstruktion entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Trommeln mit solchen Gitter- oder Wabenkonstruktionen werden z. B. beim Herstellen von Papierstoff oder Papier zum Trocknen der hergestellten Bahnen verwendet.

Wegen des großen Anteils an offener Umfangsfläche und wegen ihrer steifen Struktur sind solche Trommeln normalerweise gut zum Trocknen von Papierbahnen oder Papierstoffbahnen geeignet In Trockenmaschinen mit einer solchen Trommel kann die Bahn unter einem darüberliegenden Gegenfilz auf dem Trommelumfang um die Gitterkonstruktion herumgeführt werden, während Luit hoher Temperatur, beispielsweise von 370 bis 480⁰C aus dem Inneren der Trommel durch die

ίο Gitterkonstruktion und die darauf befindliche Bahn und den Gegenfilz nach außen geblasen wird.

Bei Trockenmaschinen, die solche Trommein verwenden, können Kühlduschen vorgesehen sein, um automatisch ein Kühlmittel, beispielsweise eine Flüssigkeit von

!5 ei-.ier Temperatur von ca. 15° C, auf die Gitterkonstruktion zu leiten, wenn es vorkommen sollte, daß die zu trocknende Bahn reißt Dadurch soll verhindert werden, daß der Gegenfilz angesengt wird, was andererseits eintreten würde, wenn der Filz beim Reißen der Bahn mit der Gitterkonstruktion in Berührung käme. Beim Reißen der Bahn wird daher die Gitterkonstruktion plötzlich von einer Temperatur von etwa 370⁰C durch das Kühlmittel auf eine Temperatur von etwa 15°C heruntergekühlt Ein solches schnelles Abkühlen würde bei einer Gitterkonstruktion von zwei Meter Durchmesser eine Verringerung des Radius um einen guten Zentimeter bewirken. Ungeachtet dieses Abkühlens der Gitterkonstruktion bleiben die Troir.melabschlußplatten während einer gewissen Zeit noch auf der höheren Arbeitstemperatur, wodurch Verformungen der Gitterkonstruktion entstehen und infolgedessen starke Strekkungen und Biegungen in den Nachbarregionen der Abschlußplatten auftreten. Es kann daher zu einem verfrühten Versagen der Trommel kommen.

In Trockenmaschinen mit einer Trommel der beschriebenen Art kann die Papierbahn oder Papierstoffbahn auch unter einem darüberliegenden angetriebenen Drahtnetz um die Gitterkonstruktion herumgeführt werden, während Luft -hoher Temperatur von außen nach innen durch das Drahtnetz, die Bahn und die Gitterkonstruktion nach innen geblasen wird. Die Luft wird dann in das Innere der Trommel mit einer stark verminderten Temperatur, beispielsweise etwa 93° C, abgegeben. Bei dieser Anordnung ist bei einem Zerreißen der Bahn die Gitterkonstruktion plötzlich der hohen Temperatur der zugeführten Heißluft ausgesetzt, die wesentlich höher ist als die innerhalb der Gitterkonstruktion herrschende niedrigere Temperatur. Hierbei entstehen ähnliche Probleme, wie sie vorstehend für das schnelle Abkühlen der Gitterkonstruktion beschrieben wurden.

Verformungen infolge von Temperaturunterschieden können nicht allein durch Versteifungen entlang der Abschlußplatten der Trommel vermieden werden, weil nach dem plötzlichen Abkühlen oder Aufheizen der Gitterkonstruktion solche Versteifungen sich ebenfalls abkühlen oder aufheizen würden, während die Trommelabschlußplatten noch heiß oder kalt bleiben.
Solche Versteifungen würden also eine weitere Quelle für Verformungen, Störungen und verfrühtes Ausfallen der Trommel geben.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Trommel nach dem Oberbegriff so auszubilden, daß sie Temperaturänderungen von mehreren hundert Grad Celsius ohne störende Verwerfungen und Verbiegungen aushalten kann und ein unterschiedliches Ausdehnen oder Zusammenziehen ihrer verschiedenen Bauteile ermöglicht.

Diese Aufgebe wird erfindungsgemäß durch die in Anspruch 1 gekennzeichnete Trommel gelöst.

Es werden also entlang der Abschlußplatten Versteifungen vorgesehen, die radial beweglich angeordnet sind, so daß sich die Versteifungen unabhängig von der Gitterkonstruktion, aber auch unabhängig von den Abschlußplatten ausdehnen und zusammenziehen können. Trotzdem bleibt die Versteifungswirkung erhalten. Hierdurch ist uuch eine von temperaturbedingten Formänderungen der Abschlußplatten unabhängige Formänderung der Gitterkonstruktion infolge von Temperaturunterschieden möglich. Totz der notwendigen Steifigkeit der Gitterkonstruktion und der Abschlußplatten ist die Trommel damit gegenüber Temperaturschwankungen nicht anfällig.

Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung beschrieben.

F i g. 1 zeigt eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Ausführung einer Trommel.

F i g. 2 zeigt eine vergrößerte perspektivische Teilansicht der Trommel, wie sie in F i g. 1 dargestellt ist.

F i g. 3 ist ein weiterer Teilaufriß, der einen Endabschnitt der Gitterkonstruktion der Trornmei zeigt

Fig.4 ist ein vergrößerter Aufriß, der eine der Abschlußplatten und die damit verbundenen Versteifungsspeichen zeigt

Fig.5 ist ein vergrößerter Teilquerschnitt entlang der Linie 5-5 der Fi g. 4, wenn man in die Richtung der Pfeile blickt

Fig.6 ist ein vergrößerter Teilquerschnitt, der entlang der Linie 6-6 der Fig.5 genommen wurde, wenn man in die Richtung der Pfeile blickt.

F i g. 7 ist ein vergrößerter Teilquerschnitt der entlang der Linie 7-7 der Fig.5 genommen wurde, wenn man in die Richtung der Pfeile blickt

Die in den Zeichnungen dargestellte Trommel enthält eine ringförmige zylindrische Waben- oder Gitterkonstruktion (10), die auf ihrem Umfang Endabschnitte (12) enthält und zwischen ihnen und einteilig mit ihnen einen mittleren Umfangsabschnitt (14). Die relative Länge der Endabschnitte (12) und des dazwischen liegenden Abschnittes (14) der Gitterkonstruktion (10) ist natürlich in verschiedenen Ausführungsformen der Gitterkonstruktion (10) axial veränderbar. Jedoch ist vorzugsweise die Länge eines jeden Endabschnittes (12) nur ein relativ kleiner Teil der Gesamtlänge der Gitterkonstruktion (10).

Beispielsweise in einer Gitterkonstruktion (10) von 2,70 m Länge könnte jeder Endabschnitt (12) eine Länge von ungefähr 15 cm haben, wobei der Mittelabschnitt (14) die restlichen 240 cm Länge der Gitterkonstruktion (10) einnähme. Die Endabschnitte (12) weisen die gleiche Konstruktion auf, und ein jeder enthält nur gewellte oder nicht ebene Metallblechstreifen (16), die ggf. spiralförmig der Länge nach um den Umfang der Gitterkonstruktion (10) herumgewickelt sind, wobei die gegenüberliegenden Windungen des gewellten Streifens (16) seitlich direkt verbunden sind. Die gewellten so Streifen (16) sind so angeordnet, daß ihre Breite oder größte seitliche Ausdehnung wenigstens im allgemeinen radial zu der Gitterkonstruktion (10) liegt. Die gegenüberliegenden verbundenen Windungen der gewellten Streifen (16) wirken so zusammen, daß die durch sie gebildeten öffnungen (18) wenigstens allgemein radial durch die Dicke der Gitterkonstruktion (10) hindurchgehen. Als gewellte Streifen (16) kann jede passende gewellte oder nicht ebene Ausbildung verwendet werden.

Insbesondere weist der gewellte Streifen (16), wie es dargestellt ist, allgemeine Diagonalabschnitte (20) und Verbindungsabschnitte (22) auf, wobei sich die Diagonalabschnitte (20) über die Mittelebene des gewellten Streifens (16) erstrecken und aufeinander folgende Verbindungsabschnitte (22) auf entgegengesetzten Seiten der Mittelebene liegen.

Die Verbindungsabschnitte (22) sind bogenförmig, allgemein scharf oder spitz ausgebildet und ein jeder wirkt mit den Diagonalabschnitten (20) auf gegenüberliegenden Seiten zusammen, um einen allgemein V-förmigen Abschnitt des gewellten Streifens (16) zu begrenzen. Die Verbindungsabschnitte (22) grenzen die wenigstens allgemein spitzen Scheite! solcher allgemein V-förmigen Abschnitte ab, und jeder von ihnen ist mit einem oder mehreren vergrößerten Bereichen (24) versehen, zu denen gegenüberliegende Windungen des gewellten Streifens (16) beispielsweise durch Schweißen verbunden sind.

Der mittlere Abschnitt (14) der Gitterkonstruktion (10) weist die bereits beschriebenen gewellten Streifen (16) und auch ebene Metallstreifen (26) auf. Die gewelltes und ebenen Streifen (16, 26) sind der Länge nach über den Umfang der Gitterkonstruktion (10) gewickelt wobei sie abwechselnd über die Länge des mittleren Abschnittes (14) angeordnet sind, und sind fest (beispielsweise durch Schweißen) an den vergrößerten Bereichen (24) der Verbindungsabschnitte (22) des gewellten Streifens (16) verbunden. Die miteinander abwechselnden Streifen (16, 26) sind mit ihrer größten Breite oder Querabmessung wenigstens allgemein radial in der Gitterkonstruktion (10) angeordnet und wirken so zusammen, daß zusätzliche öffnungen (18) wenigstens allgemein radial durch die Dicke der Gitterkonstruktion (10) hindurch gebildet werden. So weist der mittlere Abschnitt (14) über seine gesamte Länge abwechselnde Windungen aus den Streifen (16, 26) auf, wobei die gegenüberliegenden Windungen seitlich miteinander in Abständen fest verbunden sind. Die Endabschnitte des mittleren Abschnittes (14) sind in ähnlicher Weise fest in Abständen mit der gegenüberliegenden Windung der anschließenden Endabschnitte (12) verbunden.

Wie zu ersehen ist, werden die Enden der Gitterkonstruktion (10) von einer Stütze (28) getragen, die eine allgemeine sich radial erstreckende Wand (32) aufweist, mit welcher die Endwindung (30) des betreffenden anschlieSenden Endabschnittes (12) befestigt ist, wobei sie vorzugsweise an den vergrößerten Teilbereichen (24) angeschweißt wird. Jede Stütze (28) weist Vi eiterhin einen Stützring oder einen Ring (34) auf, der einheitlich mit der Wand (32) verbunden ist und einen äußeren Durchmesser hat, der im allgemeinen genau so groß wie der der Gitterkonstruktion (10) ist

Jedes Ende der Trommel weist eine ringförmige Abschlußplatte (36^ auf, die, wie gezeigt wird, das entsprechende Ende der Gitterkonstruktion (10) abschließt. Jede Abschlußplätte (36) ist auf ihrem äußeren Umfang mit dem Stützring (34) der anschließenden Stütze (28) und in ihrem Inneren fest mit einer Nabenkonstruktion (38) verbunden, die eine Vielzahl von ringförmigen Na'ienelementen (40, 42, 44 und 46) aufweist. Jedes ringförmige Nabenelement (44) ist geschweißt oder in anderer Weise direkt mit dem Inneren der entsprechenden Abschlußplatte (36) verbunden, und ist selbst an einem ringförmigen Nabenele-

ment (42) befestigt, das in das Innere der Trommel konzentrisch mit der Gitterkonstruktion (10) hervorragt und an dem ein weiteres Nabenelement (46) befestigt ist. Jedes Nabenelement (44) ist weiterhin mit einem Nabenelement (40) verbunden, beispielsweise durch eine Vielzahl von Schrauben (48). Das Nabenelement (40) wiederum ist mit allgemein radialen Rippen (4Oa^ ausgestattet und trägt einen Achsstummel (50), damit die Trommel an den entsprechenden Enden drehbar gelagert werden kann.

Eine Vielzahl von Versteifungsspeichen oder Rippen (52) erstreckt sich längs jeder Abschlußplatte (36) im Inneren der Trommel, um die notwendige Steife der Abschlußplatten (36) herzustellen. Insbesondere, wie aus den Fig.4 und 5 zu ersehen ist, erstrecken sich die ι* Speichen (52) allgemein radial zur Gitterkonstruktion (10) und der Trommelabschlußplatte (36) und weisen erste Enden (54) auf, die allgemein zentral beispielsweise durch Schweißen mit den Nabenelementen (42. 44. 46) verbunden sind, wobei das erste Ende (54) einer jeden Speiche (52) fest über die Nabenkonstruktion (38) mit dem entsprechenden Ende der Abschlußplatte (36) verbunden ist. Die anderen Enden (56) der Speichen (52) schließen im allgemeinen an den inneren Umfang der Gitterkonstruktion (10) an, aber sind im Inneren genügend weit von der anschließenden Stütze (28) entfernt, um eine Längenausdehnung der Speichen (52) in allgemein radialer Richtung der Gitterkonstruktion (10) zu erlauben. An den anderen Fnden (56) der Speichen (52) sind Befestigungsklammern (58) angebracht, die auf gegenüberliegenden Seiten der Speichen (52) Öffnungen (60) aufweisen, die mit entsprechenden Öffnungen (62, 64) durch eine mit der Abschlußscheibe (36) befestigten Nabe (66) und die Abschlußscheibe (36) hindurchgehen. Die Öffnungen (60), wie aus den F i g. 5 und 6 zu ersehen ist, haben einen wesentlich größeren Durchmesser als die dazugehörigen Öffnungen (62, 64). Die Befestigungsschrauben (68) werden durch die ausgerichteten Offnungen (60, 62, 64) hindurchgeführt, um die anderen Enden der Speichen (52) an den -to Abschlußplatten (36) zu befestigen. Die Abschnitte (70) der Schrauben (68) in den Öffnungen (60) haben einen wesentlich kleineren LMrcnmesser als die Öltnungen (60). und gestatten dadurch eine begrenzte relative Bewegung der Abschlußplatten (36) und der Speichen (52) in allgemein radialer Richtung der Gitterkonstruktion (10), um unterschiedliches Ausdehnen und Zusammenziehen der Abschlußplatten (36) und der Speichen (52) in allgemein radialer Richtung der Gitterkonstruktion (10) zu erlauben.

Zwischen den Enden (54, 56) weist jede Speiche (52) eine festverbundene Halteplatte (72) auf, wobei die Halteplatte (72) und damit zusammenwirkende Halterungen (74) dazu dienen, daß sich die Speiche (52) richtig entlang der Abschlußplatte (36) ausdehnt, wodurch unterschiedliches Ausdehnen und Zusammenziehen der Abschlußplatte (36) und der Speiche (52) in allgemein radialer Richtung der Gitterkonstruktion (10) ermöglicht wird. Durch die in der Mitte liegenden Verbindungen der Speichen (52) mit den Abschlußplatten (36) durch die Halteplatte (72) und die Halterung (74) werden die Speichen jedoch nicht fest mit den Abschlußplatten (36) verbunden. Ein geeignet?«; Schmiermittel wird zwischen die befestigte Nabe (66) und die Befestigungsklammer (58) eingebracht, um die relative Bewegung der Speichen (52) und der Abschlußplatten (36) in allgemein radialer Richtung der Gitterkonstruktion (10) auf Grund ihres unterschiedlichen Ausdehnens und Zusammenziehens zu erleichtern.

Beispielsweise ermöglicht die beschriebene Anordnung und Verbindung der Speichen (52) und der Abschl-'ßplatten (36) unterschiedliches Ausdehnen und Zusammenziehen in allgemein radialer Richtung der Gitterkonstruktion (10), wobei Verwerfung, Verbiegung und Verwindungsschwierigkeiten vermieden werden, die vorhanden wären, wenn die Speichen (52) nur fest mit den Abschlußplatten (36) verbunden wären. Es ist auch zu ersehen, daß die Endabschnitte (12) der Gitterkonstruktion (10). die nur gewellte Streifen (16) enthalten, äußerst fest sind, um Scherkräfte auf den Umfang der Gitterkonstruktion (10) zu übertragen. Da die Enden der Gitterkonstruktion (10) durch die Stützen (28) und die Abschlußplatten (36) kreisförmig gehalten werden, werden ovale oder eiförmige Verbiegungen der Enden der Gitterkonstruktion (10) verhindert. Das auf die Gitterkonstruktion (10) wirkende Biegemoment ist natunicn an sien an ihren tnden ziemlich klein.

Hierzu 2 Blatt Zeichnuncen

Claims

Patentansprüche;

1. Trommel mit einer ringförmigen Gitterkonstruktion und mit wenigstens einer Abschlußplatte an einem Ende der Gitterkonstruktion, dadurch gekennzeichnet, daß sich radial entlang der Abschlußplatte (36) Versteifungen (52) erstrecken, die radial beweglich gegenüber der Abschlußplatte (36) angeordnet sind.

2. Trommel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Versteifungen (52) mittels eines Befestigungselements (68) an der Abschlußplatte (36) befestigt sind, das durch eine einem der beiden Teile zugeordnete öffnung (60) hindurchgreift, deren Querschnitt wesentlich größer ist als der Querschnitt (70) des Befestigungselements (68).

3. Trommel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Versteifungen als im wesentlichen radial angeordnete Speichen (32) ausgebildet sind, deren radial äußere Enden (56) einen radialen Abstand von den sie außen umgebenden Bauteilen haben, und daß die radial bewegliche Befestigung (60, 68) zwischen Abschlußplatte (36) und Speichen (52) an deren äußeren Enden (56) vorgesehen ist

4. Trommel nach Anspruch 3- dadurch gekennzeichnet, daß die radial inneren Enden (54) der Speichen (52) fest mit der Abschlußplatte (36) verbunden sind und daß zwischen den inneren und äußeren Enden (54 und 56) der Speichen (52) zusätzliche Führungsmittel (72,74) für die Relativbewegung zwischen Speichen (52) und Abschlußplatte (36) vorgesehen sind.

5. Trommel nacli einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den gegeneinander beweglichen Teilen der Versteifungen (52) und der Abschlußplatte (36) ein Schmiermittel vorgesehen ist

6. Trommel insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gitterkonstruktion (10) aus mindestens zwei Abschnitten (12, 14) besteht, von denen der der Abschlußplatte (36) benachbarte erste Abschnitt (12) nur gewellte Streifen (16) aufweist und von denen der sich an den ersten Abschnitt (12) anschließende zweite Abschnitt (14) in an sich bekannter Weise gewellte und ebene Streifen (16 und 26) aufweist, und daß sich alle Streifen (16,16) im wesentlichen in Umfangsrichtung der Trommel erstrecken.

7. Trommel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gitterkonstruktion (10) drei Abschnitte (12, 14) aufweist, wobei jeweils ein nur aus gewellten Streifen (16) bestehender Abschnitt (12) an den beiden axialen Enden der Gitterkonstruktion (10) angeordnet ist, und daß sich zwischen diesen beiden Abschnitten (12) ein aus gewellten und ebenen Streifen (16 und 26) bestehender mittlerer Abschnitt (14) erstreckt.