DE2361973A1

DE2361973A1 - Beheizter trockenzylinder fuer papiermaschinen o.dgl.

Info

Publication number: DE2361973A1
Application number: DE2361973A
Authority: DE
Inventors: Christian Schiel
Original assignee: JM Voith GmbH
Current assignee: JM Voith GmbH
Priority date: 1973-12-13
Filing date: 1973-12-13
Publication date: 1975-06-26
Also published as: JPS50113867A; JPS5414204B2; SE403636B; GB1461460A; US3946499A; SE7415618L; BR7410496D0

Description

P 3289 . J.M. Voith GmbH

Zentralanker Heidenheim (Brenz)

Beheizter Trockenzylinder für Papiermaschinen od. dgl.

Die Erfindung bezieht sich auf einen beheizten Trockenzylinder für Papiermaschinen od. dgl. mit einem eine geschlossene Oberfläche aufweisenden Zylindermantel sowie mit Zylinderdeckeln, an welchen die Lagerzapfen angeordnet sind.

Bei den meisten in de.r Praxis bekannten Trockenzylindern sind die Zylinderdeckel durch eine Vielzahl von Schrauben mit dem Zylindermantel verbunden, der zu diesem Zweck an beiden Seiten einen Ringwulst aufweist, in welchen die Schrauben eingreifen.

Zur Entlastung dieser Schraubenverbindungen ist dann besonders bei großen Trockenzylindern noch eine Hohlwelle·vorgesehen, die zwischen einem Viertel und der Hälfte des in axialer Richtung wirkenden Innendruckes aufnimmt. Während des Betriebes kühlt jedoch die Papierbahn od. dgl. den Zylindermantel ganz erheblich ab, wodurch dieser gegenüber der Hohlwelle kurzer wird. Der vom Zylindermantel zu tragende Druckanteil wächst damit ganz erheblich. Die Randwülste des Zylindermantels müssen dabei ziemlich dick ausgebildet sein, um die Befestigungsschrauben der Deckel aufnehmen und deren Kräfte auf den Mantel übertragen zu können. Zylinder mit derart dicken Wülsten sind aber gieß'technisch schwer herzustellen; außerdem verursachen die vielen Schraubenlöcher hohe Bearbeitungskosten. Zum Zwecke der Leistungssteigerung werden die Trockenzylindermäntel an ihrer Innenseite mit Umfangsrillen versehen, die eine Kerbwirkung mit sich bringen, was bei der hohen Zugbeanspruchung des Zylindermantels leicht zu Rissen im Mantel führt, die eine Explosion des Zylinders bewirken können.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen betriebssicheren Trockenzylinder hoher Wärmeleistung zu schaffen, bei dem die geschilderten Nachteile vermieden sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß' im Innern des Zylinders Zuganker zum Aufnehmen von axialen Zugkräften vorgesehen sind, die im Bereich der Rotationsachse des Zylinders an den Zylinderdeckeln befestigt sind, und daß die Zuganker über die Zylinderdeckel eine axiale Druckvorspannung am Zylindermantel bewirken.

Dadurch wird erreicht, daß die Zylinderdeckel ohne weitere Befestigungsmittel am Zylindermantel abdichten, wobei der Zylindermantel im wesentlichen frei von axialen Zugbeanspruchungen gehalten werden kann. Der Zuganker kann dabei als starres Bauteil ausgebildet sein und den Mantel soweit auf Druck vorspannen, daß dieser bei Abkühlung unter Wärmeabgabe keine Verkürzung gegenüber dem Zuganker erleidet, sondern nur eine Verringerung der axialen Vorspannung erfährt.

Erfindungsgemäß ist es jedoch auch möglich, die Kraft des Zugankers federelastisch am Zylindermantel angreifen zu lassen. Dabei ist es erfindungsgemäß möglich, die Zylinderdeckel als Scheibenfedern auszubilden. Es kann jedoch auch der Zuganker federelastisch ausgebildet sein oder ein federelastisches Element aufweisen.

Erfindungsgemäß können mehrere um die Rotationsachse des Zylinders gruppierte Zuganker vorgesehen sein. Vorteilhaft ist es gemäß der Erfindung jedoch auch, wenn ein zentraler Zuganker vorgesehen ist, dessen Längsachse sich mit der Rotationsachse des Zylinders deckt. Ein derartiger Zuganker ist besonders einfach im Zylinder zu montieren.

Zweckmäßigerweise weist erfindungsgemäß der Zuganker eine Einrichtung zum Einstellen einer Vorspannung auf. Diese Einrichtung kann eine einfache Gewindemutter sein, die zum Einstellen einer höheren Vorspannung einfach stärker angezogen wird.

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Ist der Trockenzylinder mit einem zentralen Zuganker ausgestattet, so kann dieser erfindungsgemäß wenigstens eine Axialbohrung zum Zuführen von Dampf und Abführen von Kondensat aufweisen; in diesem Falle wird der Zuganker zweckmaßigerweise einen Abschnitt mit vergrößertem Querschnitt haben, in dem die Verbindungsöffnungen von der Axialbohrung zum Zylinderinnern angeordnet sind.

Um die Spannungen in den Zugankern überprüfen zu können, ist erfindungsgemäß vorgesehen, axiale Meßstäbe anzuordnen, die aus dem gleichen Material wie die Zuganker hergestellt sind und damit die gleiche wärmedehnung aufweisen.

Für den Zusammenbau des Trockenzylinders ist es vorteilhaft, wenn gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung die Zuganker mit einer Heizeinrichtung versehen sind. Die dadurch ermöglichte Erwärmung der Zuganker bedingt eine Ausdehnung, die ohne weiteres Spannmittel beim Erkalten eine "Vorspannung der Zuganker ergibt.

In der Zeichnung ist die Erfindung'anhand von mehreren Ausführungsbeispielen veranschaulicht. Dabei zeigen;

Fig. 1 bis 5 'fünf Ausführungsbeispiele von Trocken?- zylindern mit zentralen Zugankern und

Fig. 6 einen Trockenzylinder, der mehrere in

der Nähe der Rotationsachse des Zylinders angeordnete Zuganker aufweist.·

Der Trockenzylinder in Fig. 1 hat einen Zylindermantel 1, der an seinen beiden Rändern mit jeweils einem ins Zylinderinnere ragenden verhältnismäßig kleinen Ringwulst 1' versehen ist. An diesem Ringwulst 1' greift jeweils ein Zylinderdeckel 2 an, dem ein Lagerzapfen 3 angeformt ist. Der Zylinderdeckel 2 hat einen verhältnismäßig dicken, die Nabe darstellenden Mittelabschnitt und wird zum Umfangsrand hin dünner.

Die Dicke der Nabe beträgt dabei mehr als das Vierfache der Dicke am Umfangsrand. Die dem Zylinderinnern zugewandte Seite des Zylin-

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derdeckels 2 Ist mit einer zentralen Gewindebohrung 4 versehen, in die ein ebenfalls zentraler Zuganker 5 eingeschraubt ist, der die beiden Zylinderdeckel miteinander verbindet. Die Lagerzapfen sind jeweils mit einer Axialbohrung 6 versehen, von denen die der einen Zylinderseite zum Einleiten von Dampf in den Zylinder dient. Die andere ist zum Absaugen von Kondensat vorgesehen, wozu diese mit radialen Bohrungen 7 im Zylinderdeckel 2 verbunden ist, an welche Saugrohre δ angeschlossen sind.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist in den Zylinderdeckel 2 ein Lagerzapfen 9 eingesetzt, der gleichzeitig als Zuganker auf den Zylinderdeckel 2 wirkt. An den Lagerzapfen 9 ist dazu ein ins Zylinderinnere ragender Ansatz angeformt, der an seinem Ende einen verdickten Kopf IO trägt. Der Kopf 10 und ein Teil des Lagerzapfen-Ansatzes stecken in einem Rohr 11, das aus zwei Halbschalen besteht und an seinem dem Zylinderdeckel 2 zugekehrten Ende einen ins Rohrinnere ragenden Kragen 12 aufweist. Zwischen dem Kragen 12 und dem Kopf 10 ist eine Druckbüchse IJ> eingespannt. Das Rohr 11 ist durch Spannringe 14 (nur einer dargestellt) zusammengehalten. In dem Lagerzapfen 9 sind zum Zylinderdeckel 2 führende Bohrungen vorgesehen, die von der Axialbohrung 6 ausgehen und sich in Bohrungen 16 im Zylinderdeckel fortsetzen. Die Bohrungen 16 führen ins Zylinderinnere und dienen zum Einleiten von Dampf in den Zylinder.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist wieder in den Zylinderdeckel 2 ein Lagerzapfen 9 eingesetzt, an den ein ins Zylinderinnere ragender Zuganker 17 angeformt ist. Die an die beiden Lagerzapfen eines Zylinders angeformten Zuganker 17 sind durch eine Spannmutter 18 miteinander verbunden. Die oeiden Zuganker haben dabei einen geringen Abstand voneinander, so daß der durch die Axialbohrung einströmende Dampf durch den Spalt austreten und über Bohrungen I9 in der Spannmutter 18 ins Zylinderinnere gelangen kann. Auf dem gleichen Weg kann auch Kondensat aus dem Zylinder abgeführt werden.

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In Fig. 4 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem an den Zylinderdeckel 2 ein Lagerzapfen 20 angeschraubt ist. Die beiden Zylinderdeckel sind durch einen einteiligen Zuganker 21 verbunden, der in seinem zwischen den beiden Zylinderdeckeln liegenden Teil einen Abschnitt 22 mit verstärktem Querschnitt aufweist. Der Zuganker 21 ist mit einer Axialbohrung 23 versehen, die zum Zuführen von Dampf und zum Abführen von Kondensat'dient» In dem Abschnitt 22 des Zugankers 21 sind Radialbohrungen 24 angeordnet, welche die Axialbohrung 6 mit dem Zylinderirinenraum verbindet. An das Ende des Zugankers 21 ist ein Verlangerungsrohr 25 .für die Axialbohrung 23 angesetzt, das durch die Axialbohrung 6 des Lagerzapfens 20 hindurchragt. Das Ende des Zugankers 21 ist mit einem Außengewinde 2β versehen, auf das ein Gewindering 27 aufgeschraubt ist, der sich gegen das Zylinderinnere hin verjüngt. Auf diesem verjüngten Abschnitt liegt ein weiterer Ring 28 auf, der von dem Gewindering 27 gegen eine elastische Druckhülse 29 gedrückt wird. Die Druckhülse stützt sich mit ihrem anderen Ende an einem Ansatz 30 des Zylinderdeckels 2 ab. Die in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Trockenzylinder können an beiden Seiten gleich ausgebildet sein. Es ist jedoch auch möglich, für beide Seiten verschiedene Ausführungsformen zu wählen.

In Fig. 5 ist ein solches Ausführungsbeispiel dargestellt. Der dort vorgesehene Zuganker 21 entspricht weitgehend dem in Fig. 4, nur ragt er mit seinen beiden mit Außengewinde 26 versehenen Enden durch die Lagerzapfen hindurch. Der in Fig. 5 links dargestellte Lagerzapfen 31 ähnelt dabei dem Lagerzapfen 20 in.Fig. 4j er wird jedoch durch eine auf dem Außengewinde 26 aufgeschraubte Mutter 32 gegen den Zylinderdeckel 2 gepreßt. Auf der anderen Seite ist ebenfalls eine Mutter 32 vorgesehen, die jedoch gegen eine Hülse 33 . drückt, die sich ihrerseits im Lagerzapfen 3 abstützt, der wie bei Fig. 1 am Zylinderdeckel angeformt ist.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 sind mehrere Zuganker 34 angeordnet, von denen nur zwei dargestellt sind. Diese Zuganker

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sind an ihren Enden mit einem Gewinde versehen, auf das jeweils eine Mutter 35 aufgeschraubt ist. Diese Muttern 35 liegen bei der auf der rechten Seite dargestellten Ausführungsform unmittelbar am'Zylinderdeckel 2 an, dem der Lagerzapfen 3 angeformt ist. Bei der links dargestellten Ausführungsform ist der Lagerzapfen 3>6. in den .Zylinderdeckel eingesetzt und wird durch die an ihm angreifenden Muttern 35 gegen den Zylinderdeckel 2 gepreßt. Auch die Verbindungsstelle zwischen dem Zylinderdeckel 2 und dem Zylindermantel 1 ist bei diesem Ausführungsbeispiel etwas anders, und zwar greift der Zylindermantel mit einer Abschrägung in eine Hinterschneidung des Zylinderdeckelrandes ein.

Die Zuganker aller Ausführungsbeispiele können mit einer axialen Bohrung versehen sein, in die ein Meßstab eingesetzt ist, der aus dem gleichen Werkstoff wie der Zuganker Desteht. Dieser Meßstab ist auf der einen Seite festgelegt und auf der anderen Seite in axialer Richtung frei beweglich. Wird nun das freie Ende mit einer Skala versehen, so ist dort die Zugspannung im Zuganker unmittelbar ablesbar. Es ist auch möglich, den Meßstao unmittelbar neben dem Zuganker anzuordnen.

H^idenheim (Brenz), den 10.12.1973
iz/HKn

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Claims

ap/A 3289 ' J.M. Voith GmbH

»Zentralanker" V Heidenheim (Brenz)

Ansprüche

[Iy Beheizter Trockenzylinder für Papiermaschinen od. dgl. mit einem eine geschlossene Oberfläche aufweisenden Zylindermantel sowie mit Zylinderdeckeln, an welchen die Lagerzapfen angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß im Innern des Zylinders Zuganker (5,17,21,34) zum Aufnehmen von axialen Zugspannungen vorgesehen sind, die im Bereich der Rotationsachse des Zylinders an den Zylinderdeckeln (2) befestigt sind, und daß die Zuganker über die Zylinderdeckel unter Vorspannung am Zylindermantel (1) angreifen.

2. Trockenzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere um die· Rotationsachse gruppierte Zuganker (3¹O vorgesehen sind.

3· Trockenzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein zentraler Zuganker (5,17,21) vorgesehen ist, dessen Längsachse sich mit der Rotationsachse des Zylinders deckt.

4. Trockenzylinder nach Anspruch 1, 2 oder 3* dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderdeckel (2) als Scheibenfedern ausgebildet sind.

5- Trockenzylinder nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuganker (5*17*21,34) federelastisch ausgebildet und im eingebauten Zustand vorgespannt sind.

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2.

β. Trockenzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in den Zugankern (5*17*21,34) federelastische Teile eingebaut sind.

7. Trockenzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuganker (5*17*21,34) eine Einrichtung zum Einstellen einer Vorspannung aufweisen.

8. Trockenzylinder nach Anspruch 1 oder Anspruch 3 bis 7* dadurch gekennzeichnet, daß der Zuganker (5,17*21) wenigstens eine Axialbohrung (6,23) zum Zuführen von Dampf und Abführen von Kondensat aufweist, und daß der Zuganker (5,17,21) einen Abschnitt (22) mit vergrößertem Querschnitt hat, in dem Verbindungsöffnungen (Radialbohrungen 24) von der Axialbohrung (23) zum Zylinderinnern angeordnet sind.

9. Trockenzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß axiale Meßstäbe vorgesehen sind, die aus dem gleichen Material wie die Zuganker hergestellt sind.

10.Trockenzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da-.. durch gekennzeichnet, daß die Zuganker mit einer Heizeinrichtung versehen sind.

11. Trockenzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabe des Zylinderdeckels (2) etwa die vierfache Stärke des Umfangbereiches des Zylinderdeckels aufweist.

Heidenheim (Brenz), den 10.12.1973

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Huz/HKn

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