EP0851059A1 - Machine for making a continuous web material - Google Patents
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- EP0851059A1 EP0851059A1 EP97121234A EP97121234A EP0851059A1 EP 0851059 A1 EP0851059 A1 EP 0851059A1 EP 97121234 A EP97121234 A EP 97121234A EP 97121234 A EP97121234 A EP 97121234A EP 0851059 A1 EP0851059 A1 EP 0851059A1
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- EP
- European Patent Office
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- drying cylinder
- condensate
- circumferential
- circumferential groove
- circumferential grooves
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F26—DRYING
- F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
- F26B13/00—Machines and apparatus for drying fabrics, fibres, yarns, or other materials in long lengths, with progressive movement
- F26B13/10—Arrangements for feeding, heating or supporting materials; Controlling movement, tension or position of materials
- F26B13/14—Rollers, drums, cylinders; Arrangement of drives, supports, bearings, cleaning
- F26B13/18—Rollers, drums, cylinders; Arrangement of drives, supports, bearings, cleaning heated or cooled, e.g. from inside, the material being dried on the outside surface by conduction
- F26B13/183—Arrangements for heating, cooling, condensate removal
-
- 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
- D21F5/021—Construction of the cylinders
Definitions
- the invention relates to a machine for manufacturing a continuous web of material, in particular for the production of sanitary papers according to Preamble of claim 1.
- Machines of the type mentioned here have at least one drying cylinder to which the material web to be dried is guided around becomes.
- the drying cylinder is from the inside with help heated by steam, so that of a press section material web listed on the drying cylinder during the circulation on the lateral surface of the Drying cylinder is dried.
- the inner surface of the drying cylinder with circumferential grooves provided that are separated by ribs are.
- the material web is over at least one pressure roller listed on the drying cylinder, so that this is subjected to a pressing force. It has been found that the flexural strength the drying cylinder is not sufficient in many cases, especially not when high contact forces applied with a line force of> 90 kN / m will. Such high line forces are, however desirable to dry the web of material improve and thus the economy optimize the manufacturing machine. It has shown that with an increase in the jacket thickness the thermal resistance, the one Heat transfer from the steam to the one to be dried Material web opposes, not sufficiently lowered can be, so that relatively large drying cylinder diameter 5.5 m, for example are, at least when a high operating speed of, for example, 2000 m / min should be reached and exceeded.
- An embodiment of the machine is preferred, which is characterized in that the boundary walls at least one circumferential groove and / or at least one rib at an angle to each other, the circumferential groove widened radially outward while the rib radially outwards rejuvenated.
- Such a configuration is relative easy and inexpensive to manufacture and shows mentioned advantages regarding the bending stiffness and the thermal resistance.
- FIG. 1 shows a cross section through a part a machine 1 for producing a material web, whose dryer section 3 here is a drying cylinder includes.
- This has a cylinder jacket 7 and a hollow shaft 9, which in its end regions are connected to one another via a cover 11.
- the hollow shaft 9 is dashed illustrated pivot pin 13 continues to the appropriate Way held in a chair over a camp becomes.
- the bearing journal is hollow, so that the heating of the drying cylinder 5 serving Steam can be introduced into the interior 15 can.
- the steam gives its heat to the drying cylinder 5 or on its cylinder jacket 7 from, whereby condensate is formed, which turns on rotation of the cylinder, here clockwise (see the Arrow 17), precipitates on the inner surface 19.
- the Condensate can be removed using a condensate drain 21 be removed on the still closer is received.
- circumferential grooves 23 are introduced, that by intermediate ribs 25 from each other are separated.
- the circumferential grooves are spaced apart arranged, only hinted at here 27 introduced, which serve to be in to mix the condensate collecting the grooves.
- the material web 31 to be dried is guided.
- a pressure roller is used for this used, which is not shown in Figure 1, which will be discussed in more detail below.
- the material web 31 to be dried ie the sanitary Paper or crepe paper runs with it the rotating drying cylinder 5 um and will by the heat of the conducted into the interior 15 Superheated steam through the cylinder jacket 7 reaches the peripheral surface 29, heated and dried.
- the dried material web is on suitably from the peripheral surface 29 of the drying cylinder 5 removed.
- the condensate removal device 21 several, here six, so-called Cross collector 37 includes that via risers 39 connected to a central condensate drain line 41 are over the bearing pin 13 with a Condensate trap are connected.
- Receiving tubes 43 lead from the transverse collectors 37 to the bottom of the circumferential grooves 23.
- the number of Receiving tube 43 is ultimately freely selectable. It has proven itself, however, more than two suction tubes, for example three, four or as in figure 1 - to provide six, in particular in Connection with disruptive bodies a relatively even to achieve thick condensate film 61. A special one uniform heat transfer is then achieved if the receiving tubes 43 are adjacent Grooves on opposite sides of the Condensate discharge device 21 are arranged.
- condensate drainage devices arranged at the same circumferential distance from each other Recording tube 43 provided, each in one via a riser pipe 39 with the condensate drain line 41 connected cross collector 37 lead.
- the condensate is built up by the interior 15 Overpressure caused by the steam introduced arises, dissipated. It is possible with the condensate drain line 41 also a source of negative pressure to connect to quasi suck off the condensate.
- the drying cylinder rotates 5 arises solely due to gravity Flow within the condensate film, which is in the circumferential grooves 23 forms.
- an arrow 45 indicates that the condensate is at its lowest Low point of the drying cylinder 5 in the direction of Rotational movement flows while on the opposite topmost point of the drying cylinder 5 respectively the circumferential groove 23 an opposite forms a flow running in the direction of rotation, which is indicated by an arrow 47.
- the relative speed opposite the inner surface 19 or the bottom of the circumferential groove 23 is in the middle between the high and low point Zero.
- the boundary walls 51 of the circumferential grooves 23, the at the same time the boundary walls of the ribs 25 different sections show here: In The boundary walls run in the first upper region 51a parallel to each other and parallel to one standing perpendicular to the peripheral surface 29 imaginary center line 53. In a subsequent Area 51b runs under the boundary walls an angle ⁇ that is in a range of 5 ° to 90 ° can lie. In the embodiment shown here the angle is approx. 45 °. Becomes a Angle ⁇ 90 ° selected, so there are T-shaped circumferential grooves 23.
- the bottom one facing the bottom 49 Area 51c of the boundary walls 51 draws is characterized in that here the boundary walls again parallel to each other or to Center line 53 run.
- An angle is preferred ⁇ from 7.5 ° to 20 °, in particular from 10 ° to 15 °.
- a bluff body 55 is provided here, which condensate collecting in the circumferential grooves 23 builds up so that it is easier to remove and a condensate layer evenly thick over the circumference from approx. 1 mm to 3 mm.
- the Bluff body is here as essentially U-shaped Spring element formed, which due to its spring action claws to the area 51b.
- the length of the ones running here approximately vertically upwards Arms of the interfering body is adjusted so that these do not insert the receiving tube 43 hinder.
- the base of the disturbing body 55 is approximately like this wide as the width of the circumferential groove 23 in the area of reason 49.
- the condensate levels a transverse opening 57 introduced, the diameter of which is preferably 30% to 50% of the diameter of the receiving tube 43 is. It serves the after in the receiving tube to accelerate rising condensate.
- the under Overpressure in the interior 15 given steam penetrates namely through the transverse opening 57 into the receiving tube 43 and arrives via the cross collector 37 and via the riser pipe 39 into the condensate drain line 41.
- Straight in the vertical respectively radially extending area of the receiving tube this makes the condensate special easily dissipated, so that on the outer surface the drying cylinder 5 a very uniform Temperature distribution results.
- the receiving tubes 43 are to avoid a uneven temperature distribution in the cylinder jacket 7 in the circumferential direction and in the direction of extending perpendicular to the image plane of Figure 1
- the axis of rotation is distributed.
- Figure 2 also shows that in the circumferential grooves 23rd Interference body 27 can be introduced, as shown in FIG 1 already explained and essentially U-shaped can be trained.
- the bottom 49 after are upper legs of the disturbing body 27 longer than that of the bluff body and protrude into the Area 51a of the boundary surfaces 51 of the circumferential groove 23. You lean on one through the transition formed between the area 51 and 51b Edge 58 and are thereby on the circumferential groove captured.
- the cross collector 37 which is essentially about Width of the drying cylinder 5 extends with in the circumferential direction staggered tubes 43 is provided.
- the tube 43 ' to the right of the tube 43 is arranged further "rear", that is, further away from the viewer of FIG. 2 than that Recording tube 43.
- the receiving tubes 43, 43 ' By the inner surface 19 facing Boundary wall of the transverse collector and attached to this.
- the receiving tubes 43, 43 'via deflecting heads 38a, 38b to connect to the cross collector, for example to the across the width of the drying cylinder extending side walls 37a, 37b the cross collector 37 are attached and into which the Receiving tubes open and over which the receiving tubes connected to the inside of the transverse collector are.
- This way of attaching the tubes 43, 43 ' can be seen from FIG. 2a, the one Cross collector 37 in cross section.
- Figure 3 shows a longitudinal section through the circumferential groove 23 along the one shown in FIG Line III-III runs and thus a section the cylinder jacket shown in Figure 1 7 of the drying cylinder 5 reproduces.
- the representation is the cylinder radius assumed with infinity.
- the illustration in Figure 3 leaves the three areas 51a, 51b and 51c of the boundary surface 51 of the circumferential groove 23 clearly recognize.
- the representation according to Figure 3, the interference body 27 is partially in the Cut reproduced. Its base 59 is on the Bottom 49 of the circumferential groove 23.
- the one shown here Embodiment of the interfering body is quasi designed as a springy clip, the vertical thighs extending upward rejuvenate.
- the disruptive body 27 can with the help of a suitable tool into the circumferential groove 23 can be introduced, starting with the base 59 in Direction of the circumferential groove 23 extends.
- the width the base 59 is chosen so that this by the narrow region 51a of the circumferential groove 23 and can be applied to the bottom 49, wherein the two legs stand vertically upwards.
- Of the Interference body is then 90 ° into that shown in Figure 3 Position rotated so that the vertical upward running legs on the boundary walls 51 jam the circumferential groove 23 and hold the interfering body 27 securely.
- the thickness of the base 59 is chosen to be somewhat is greater than that by a line and triangles indicated condensate film 61.
- the rotation of the drying cylinder 5 runs Interference body 27 with the cylinder jacket 7 around, wherein at least the base 59 of the interfering body 27 in the Condensate film is located due to the relative speed opposite the bottom 49 of the circumferential groove 23 plowed through.
- the condensate becomes quasi mixed and turbulent to ensure that the heat of the interior 15 present Superheated steam to the bottom 49 respectively is transferred to the cylinder jacket 7.
- the means, the heat transfer from the interior 15 to Circumferential surface 29 is improved by the interference body.
- the interfering bodies explained with reference to FIGS. 1 to 3 27 can be designed as desired.
- Essential is that when the drying cylinder rotates remain in the circumferential grooves 23 and on act on the condensate film 61 by causing turbulence there cause and thus an even and ensure effective heat transfer.
- Based 4 shows a modified form of an interfering body 27 'explains that in a circumferential groove 23rd is introduced.
- Figure 4 only the bottom is Area of the boundary surface 51, namely the area 51c reproduced in which the interfering body 27 'is arranged.
- This is a coil spring, the main body of an imaginary Helix follows and an example shows rectangular cross section.
- the coil spring is square here.
- part of the machine 1 is again Production of a material web shown, namely the part of the dryer section 3 in which the still moist material web 31 on the drying cylinder 5 is listed.
- the representation chosen here is a partial section perpendicular to the axis of rotation of the Played drying cylinder from which the cylinder jacket 7 and a circumferential groove 23 can be seen are also a circumferential groove limiting Rib 25.
- the web of material 31 is applied on the peripheral surface 29 of the drying cylinder 5 from a conveyor belt 63, also referred to as felt supported, which over a circumferential press jacket 65 is performed.
- the press jacket 65 rotates in the opposite direction like the drying cylinder, so here counter clockwise. He is known to Way, from a stationary pressure shoe 67, of a suitable piston-cylinder arrangement 69 is supported on a stationary support 71, against the peripheral surface 29 of the drying cylinder 5 pressed.
- the one in the Interior 15 introduced hot steam gives its Heat to the turbulent, that is, from the interfering bodies mixed, condensate 61 and this conducts thanks to its high turbulence and convection the heat almost without resistance to the peripheral surface 49 further, so that the heat of the steam is close to the peripheral surface 29 is conveyed up. Also the protruding through the condensate film 61 into the interior Ribs 25 can absorb and absorb a lot of heat forward the peripheral surface 29.
- the machine 1 can therefore be operated with a very high power density be so that the drying cylinder 5 with be operated at a high peripheral speed can be in the range of 2,000 m / min and above can lie.
- the diameter of the drying cylinder that of conventional cylinders Art in the area of 5.5 m, also significantly reduced will. It is also crucial that in the by the pressure shoe 67 and the press jacket 65 press nip formed act high contact forces, because of which a very high moisture content can be pressed out of the material web 31, the then from the absorbent conveyor belt 63 respectively picked up in the felt and transported away can be.
- Figure 6 shows again a section of the cylinder jacket 7 of a drying cylinder 5 with a deviating cross-sectional shape of circumferential grooves 23 'is provided.
- the Boundary surfaces 51 of the circumferential groove 23 ' continuously quasi conical, that is, she close one opening radially outward An angle ⁇ in the range of about 5 ° can.
- the boundary surface 51 thus shows over here their entire height is uniform.
- FIG. 7 A slightly modified form of a circumferential groove 23 '' is shown in Figure 7. It can be seen that the boundary surface 51 in its upper, the area 51a facing the inner surface 19 Has boundary walls, which after the upper third of the circumferential groove in a conical Continue area 51'b. So this is missing Design of the circumferential groove 23 'of the FIG. 2 explained lower region 51c of the boundary wall 51, in which the boundary walls are parallel to each other.
- FIG. 8 schematically shows a circumferential groove 23 '' ', whose boundary surface 51 corresponds to that shown in FIG. 2 illustrated course shows, namely an upper area 51a, in which the boundary walls are parallel to each other run, a central region 51b, in which the boundary walls conically radially outwards diverge, and a lower radially outer Area 51c in which the boundary walls run parallel to one another and into the bottom 49 pass over.
- a tool 73 is indicated in FIG. partially retracted into the circumferential groove 23 '' ' is. The tool has a cutting edge 75 on the processing of the boundary surface 51st serves.
- the tool is shown as a dashed line Line is indicated in a first with a marked area parallel to the center line 53 lowered radially outward into the circumferential groove and then - deviating from the radial direction - when entering the circumferential groove further 23 '' 'laterally offset from the center line 53, around the conically diverging middle To produce area 51b of the circumferential groove 23 '.
- This range of movement is indicated by b in FIG. 8 featured.
- a last Movement range c the tool 73 exclusively in the radial direction, i.e. parallel to the center line 53 move, the boundary walls in the area 51c of the circumferential groove 23 '' '.
- the thermal resistance is thereby minimizes the hot steam from the interior 15 a relatively large area of the cylinder jacket can reach immediately because of the reason 49 of the circumferential grooves is relatively wide. Furthermore can from the relatively narrow, radially outer web the ribs 25 absorb heat from the interior and forwarded to the peripheral surface 29. Due to the increasing width from outside to inside the rib, which is preferably removed approximately T-shaped are trained, very high loads, when the material web is pressed on the circumferential surface are given safely intercepted will.
- the width of the grooves between the ribs in the area of the rib head is preferably 35% to 45% of the rib pitch and the width of the ribs is preferably 55% to 65% the division is.
- division is the distance from center to center of two adjacent circumferential grooves or ribs. For the rest, it must ensure that the ribs on the Base, i.e. at its radially outer end, are not too thin, otherwise they are not sufficient Strength is given. For this reason it is optimal ratio of groove width and division between the rib heads approx. 0.25 to 0.4 and at the Base approximately 0.45 to 0.7 of division respectively the distance from center groove to center groove.
- the radially outer extended area 51c of the Circumferential grooves is about 5 mm to 25 mm high.
- Prefers is a height of approx. 12 mm.
- the disturbing bodies 27 are preferred formed as U-shaped brackets, which are preferably consist of sheet metal.
- the one between the thighs lying middle section is approx. 5 mm to 12 mm wide (measured in the circumferential direction).
- the Thighs are either the same width or taper itself, as explained with reference to FIG. 3, up to the latter End to a width of 2 mm to 4 mm.
- the Sheet thickness is the condensate ring thickness respectively the height of the condensate film 61 adapted. she is approximately 1.2 to 1.4 times the thickness of the condensate depth.
- the width of the Interference body 27 is slightly less than that greatest width of the circumferential groove 23 in the area of Reason 49. This is the assembly of the interfering body relieved, that is, it is easily possible Interfering body in the circumferential groove or groove insert and by a 90 ° rotation around a radial axis to be clamped resiliently in the groove.
- the circumferential grooves and fins can ensure that heat transfer equally large due to the circumferential grooves or larger than through the ribs.
- the width of the circumferential grooves in the area of their Origin, i.e. in the area of the inner surface 19, is between 10 mm and 15 mm. It is chosen that the recording tube easily into the grooves can be introduced.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Maschine zur Herstellung einer kontinuierlichen Materialbahn, insbesondere zur Herstellung von sanitären Papieren gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a machine for manufacturing a continuous web of material, in particular for the production of sanitary papers according to Preamble of claim 1.
Maschinen der hier angesprochenen Art sind bekannt. Sie weisen zumindest einen Trockenzylinder auf, um den die zu trocknende Materialbahn herumgeführt wird. Der Trockenzylinder ist von innen mit Hilfe von Dampf beheizt, so daß die von einer Pressenpartie auf den Trockenzylinder aufgeführte Materialbahn während des Umlaufs auf der Mantelfläche des Trockenzylinders getrocknet wird. Für die Wirtschaftlichkeit der Trocknung ist es entscheidend, daß ein möglichst hoher Wärmedurchgang durch den Mantel erfolgt, um die Wärme des Heißdampfes, der auf die Innenfläche des Trockenzylinders trifft, für die Trocknung der Materialbahn optimal nutzen zu können. Um den Wärmeübergang zu verbessern, wird die Innenfläche des Trockenzylinders mit Umfangsrillen versehen, die durch Rippen voneinander getrennt sind. Die Restwanddicke des Mantels zwischen den Umfangsrippen wird auf diese Weise reduziert, so daß die im Inneren des Trockenzylinders gegebene Wärme gut an die Außenfläche und damit an die umlaufende Materialbahn weitergeleitet wird. Durch die Abkühlung des in das Innere des Trockenzylinders geleiteten Dampfes entsteht Kondensat, das sich aufgrund der Rotation des Trockenzylinders auf dessen Innenfläche sammelt. Das Kondensat wird auf geeignete Weise aus dem Inneren des Trockenzylinders abgeführt. Es bleibt eine Kondensatschicht auf der Innenfläche, aus der die Rippen herausragen. Diese leiten die im Inneren des Zylinders gegebene Wärme an dessen Außenfläche weiter.Machines of the type mentioned here are known. They have at least one drying cylinder to which the material web to be dried is guided around becomes. The drying cylinder is from the inside with help heated by steam, so that of a press section material web listed on the drying cylinder during the circulation on the lateral surface of the Drying cylinder is dried. For economy drying it is crucial that the highest possible heat transfer through the Jacket takes place to the heat of the superheated steam hits the inside surface of the drying cylinder, optimally use for drying the material web to be able to. To improve the heat transfer, the inner surface of the drying cylinder with circumferential grooves provided that are separated by ribs are. The remaining wall thickness of the jacket between the circumferential ribs are reduced in this way, so that the given inside the drying cylinder Warmth well to the outer surface and thus to the surrounding Material web is forwarded. By the cooling of the inside of the drying cylinder Condensed steam condensate that due to the rotation of the drying cylinder whose inner surface collects. The condensate will open suitable way from the inside of the drying cylinder dissipated. A layer of condensate remains the inner surface from which the ribs protrude. These guide the one given inside the cylinder Heat continues on its outer surface.
Die Materialbahn wird über mindestens eine Anpreßwalze auf den Trockenzylinder aufgeführt, so daß dieser mit einer Preßkraft beaufschlagt wird. Es hat sich herausgestellt, daß die Biegefestigkeit des Trockenzylinders in vielen Fällen nicht ausreicht, insbesondere dann nicht, wenn hohe Anpreßkräfte mit einer Linienkraft von >90 kN/m aufgebracht werden. Derartig hohe Linienkräfte sind jedoch wünschenswert, um die Trocknung der Materialbahn zu verbessern und damit die Wirtschaftlichkeit der Herstellungsmaschine zu optimieren. Es hat sich gezeigt, daß sich bei einer Vergrößerung der Manteldicke der Wärmedurchgangswiderstand, der einem Wärmeübergang von dem Dampf auf die zu trocknende Materialbahn entgegensteht, nicht ausreichend gesenkt werden kann, so daß relativ große Trockenzylinderdurchmesser von beispielsweise 5,5 m erforderlich sind, zumindest dann wenn eine hohe Betriebsgeschwindigkeit von beispielsweise 2000 m/min erreicht und überschritten werden soll.The material web is over at least one pressure roller listed on the drying cylinder, so that this is subjected to a pressing force. It has been found that the flexural strength the drying cylinder is not sufficient in many cases, especially not when high contact forces applied with a line force of> 90 kN / m will. Such high line forces are, however desirable to dry the web of material improve and thus the economy optimize the manufacturing machine. It has shown that with an increase in the jacket thickness the thermal resistance, the one Heat transfer from the steam to the one to be dried Material web opposes, not sufficiently lowered can be, so that relatively large drying cylinder diameter 5.5 m, for example are, at least when a high operating speed of, for example, 2000 m / min should be reached and exceeded.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Maschine zur Herstellung einer kontinuierlichen Materialbahn zu schaffen, die diese Nachteile nicht aufweist.It is therefore an object of the invention to provide a machine for the production of a continuous material web to create that does not have these disadvantages.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Maschine vorgeschlagen, die die in Anspruch 1 genannten Merkmale aufweist. Dadurch, daß die Breite mindestens einzelner, vorzugsweise aller Umfangsrillen, die auf der Innenfläche eines Trockenzylinders vorgesehen sind, im Bereich ihres radial äußeren Grundes größer ist als die Breite des radial inneren Ursprungs, ergeben sich die folgenden Vorteile: Einerseits wird der Bereich der relativ dünnen Wandstärke des Mantels des Trockenzylinders vergrößert, so daß sich ein verbesserter Wärmeübergang aus dem mit Dampf beaufschlagten Innenraum des Trockenzylinders zur äußeren Mantelfläche ergibt, auf der die zu trocknende Materialbahn umläuft. Gleichzeitig wird die Breite der Umfangsrillen im Bereich ihres Ursprungs, also im Bereich der Innenfläche des Trockenzylinders relativ klein gehalten, so daß hier der Mantel des Trockenzylinders relativ wenig geschwächt ist und damit hohe Linienkräfte aufnehmen kann. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß die Breite der zwischen den Umfangsrillen vorhandenen Rippen im Bereich des radial äußeren Endes kleiner ist als im Bereich des radial inneren Ursprungs beziehungsweise im Bereich der Innenfläche. Die Rippen sind also quasi tailliert ausgebildet, so daß sich im Übergangsbereich zum verbliebenen Mantel des Trockenzylinders -im Querschnitt gesehen- ein relativ dünner Steg ergibt, während im Bereich der Innenfläche des Mantels ein relativ breiter Kopf der Rippe vorhanden ist. Diese kann also quasi hammerkopfförmig ausgebildet sein und damit relativ hohe Kräfte aufnehmen. Insgesamt zeigt sich, daß der derartig ausgestaltete Trockenzylinder eine sehr hohe Biegesteifigkeit bei einem relativ geringen Wärmedurchgangswiderstand aufweist.To solve this task, a machine is proposed the features mentioned in claim 1 having. Because the width of at least individual, preferably all circumferential grooves on the inner surface of a drying cylinder provided are in the area of their radially outer base is greater than the width of the radially inner origin, The following advantages result: On the one hand becomes the area of relatively thin wall thickness the jacket of the drying cylinder enlarged, so that there is an improved heat transfer from the steam-charged interior of the drying cylinder to the outer lateral surface, on the runs around the material web to be dried. At the same time becomes the width of the circumferential grooves in the area of their origin, i.e. in the area of the inner surface of the drying cylinder kept relatively small, so that here the jacket of the drying cylinder relatively little is weakened and thus absorb high line forces can. This ensures that the width of the existing between the circumferential grooves Ribs in the area of the radially outer end is smaller than in the area of the radially inner origin or in the area of the inner surface. The ribs are quasi-waisted, so that in the transition area to the remaining Sheath of the drying cylinder - seen in cross section - results in a relatively thin web while in the area the inner surface of the jacket a relatively wide Head of the rib is present. So this can be quasi hammerhead-shaped and thus absorb relatively high forces. Overall shows that the drying cylinder designed in this way a very high bending stiffness at a relative has low thermal resistance.
Bevorzugt wird ein Ausführungsbeispiel der Maschine, das sich dadurch auszeichnet, daß die Begrenzungswände mindestens einer Umfangsrille und/oder mindestens einer Rippe unter einem Winkel zueinander verlaufen, wobei sich die Umfangsrille in radialer Richtung nach außen verbreitert, während sich die Rippe in radialer Richtung nach außen verjüngt. Eine derartige Ausgestaltung ist relativ einfach und kostengünstig herstellbar und zeigt die genannten Vorteile bezügliche der Biegesteifigkeit und des Wärmedurchgangswiderstands.An embodiment of the machine is preferred, which is characterized in that the boundary walls at least one circumferential groove and / or at least one rib at an angle to each other, the circumferential groove widened radially outward while the rib radially outwards rejuvenated. Such a configuration is relative easy and inexpensive to manufacture and shows mentioned advantages regarding the bending stiffness and the thermal resistance.
Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den übrigen Unteransprüchen.Further configurations result from the others Subclaims.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
- Figur 1
- einen schematischen Schnitt durch einen Teil der Maschine zur Herstellung einer Materialbahn, nämlich durch einen Trockenzylinder senkrecht zu dessen Drehachse;
- Figur 2
- eine Prinzipskizze eines Teilschnitts durch den Mantel des in Figur 1 dargestellten Trockenzylinders entlang der in Figur 1 eingezeichneten Linie II-II;
- Figur 2a
- einen Querschnitt durch einen Quersammler;
Figur 3- eine Prinzipskizze eines Schnitts des Mantels des Trockenzylinders entlang der in Figur 2 wiedergegebenen III-III;
- Figur 4
- eine Prinzipskizze einer Umfangsrille mit einem Störkörper;
Figur 5- einen Teilschnitt durch einen Trockenzylinder und einer Anpreßwalze;
- Figur 6
- einen Querschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Umfangsrille;
Figur 7- einen Querschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Umfangsrille und
- Figur 8
- eine Prinzipskizze zur Erläuterung der Herstellung der Umfangsrillen.
- Figure 1
- a schematic section through part of the machine for producing a material web, namely through a drying cylinder perpendicular to its axis of rotation;
- Figure 2
- a schematic diagram of a partial section through the jacket of the drying cylinder shown in Figure 1 along the line II-II drawn in Figure 1;
- Figure 2a
- a cross section through a transverse collector;
- Figure 3
- a schematic diagram of a section of the jacket of the drying cylinder along the III-III shown in Figure 2;
- Figure 4
- a schematic diagram of a circumferential groove with an interference body;
- Figure 5
- a partial section through a drying cylinder and a pressure roller;
- Figure 6
- a cross section through a further embodiment of a circumferential groove;
- Figure 7
- a cross section through a further embodiment of a circumferential groove and
- Figure 8
- a schematic diagram to explain the production of the circumferential grooves.
Die im folgenden beschriebene Maschine zur Herstellung kontinuierlichen Materialbahn dient insbesondere der Herstellung von sanitären Papieren beziehungsweise Kreppapieren. Maschinen zur Herstellung von Kreppapier zeichnen sich dadurch aus, daß sie in der Regel nur einen einzigen Trockenzylinder aufweisen. Die Erfindung ist jedoch nicht auf derartige Maschinen beschränkt.The manufacturing machine described below continuous material web is used in particular the production of sanitary papers respectively Crepe paper. Manufacturing machines of crepe paper are characterized in that they usually only a single drying cylinder exhibit. However, the invention is not based on such Machines limited.
Figur 1 zeigt einen Querschnitt durch einen Teil
einer Maschine 1 zur Herstellung einer Materialbahn,
deren Trockenpartie 3 hier einen Trockenzylinder
umfaßt. Dieser weist einen Zylindermantel 7
und eine Hohlwelle 9 auf, die in ihren Endbereichen
über einen Deckel 11 miteinander verbunden sind.
Die Hohlwelle 9 setzt sich in einem gestrichelt
dargestellten Lagerzapfen 13 fort, der auf geeignete
Weise über ein Lager in einer Stuhlung gehalten
wird. Der Lagerzapfen ist hohl ausgebildet,
so daß der Beheizung des Trockenzylinder 5 dienender
Dampf in den Innenraum 15 eingeleitet werden
kann. Der Dampf gibt seine Wärme an den Trockenzylinder
5 beziehungsweise an dessen Zylindermantel 7
ab, wobei Kondensat entsteht, das sich bei Drehung
des Zylinders, hier im Uhrzeigersinn (siehe den
Pfeil 17), an der Innenfläche 19 niederschlägt. Das
Kondensat kann mit Hilfe einer Kondensatabführungseinrichtung
21 entfernt werden, auf die noch näher
eingegangen wird.Figure 1 shows a cross section through a part
a machine 1 for producing a material web,
whose
In die Innenfläche 19 des Trockenzylinders 5 beziehungsweise
seines Zylindermantels 7 sind in Umfangsrichtung
umlaufende Umfangsrillen 23 eingebracht,
die durch zwischenliegende Rippen 25 voneinander
getrennt sind.In the
In die Umfangsrillen sind in einem Abstand zueinander angeordnete, hier lediglich angedeutete Störkörper 27 eingebracht, die dazu dienen, das sich in den Rillen sammelnde Kondensat zu durchmischen.The circumferential grooves are spaced apart arranged, only hinted at here 27 introduced, which serve to be in to mix the condensate collecting the grooves.
Auf die äußere Umfangsfläche 29 des Trockenzylinders
5 wird die zu trocknende Materialbahn 31 auf-geführt.
In der Regel wird hierzu eine Anpreßwalze
eingesetzt, die in Figur 1 nicht dargestellt ist,
auf die jedoch unten noch näher eingegangen wird.On the outer
Die zu trocknende Materialbahn 31, also das sanitäre
Papier beziehungsweise Kreppapier, läuft mit
dem sich drehenden Trockenzylinder 5 um und wird
durch die Wärme des in den Innenraum 15 geleiteten
Heißdampfes, die durch den Zylindermantel 7 hindurch
bis zur Umfangsfläche 29 gelangt, erwärmt und
getrocknet. Die getrocknete Materialbahn wird auf
geeignete Weise von der Umfangsfläche 29 des Trockenzylinders
5 abgenommen. Hier wird eine von einem
Schaberkörper 33 gehaltene Klinge 35 eingesetzt,
die sich zumindest über die Breite der Materialbahn
7 erstreckt und diese quasi von der Umfangsfläche
abschält. The
Aus Figur 1 ist ersichtlich, daß die Kondensatabführungseinrichtung
21 mehrere, hier sechs, sogenannte
Quersammler 37 umfaßt, die über Steigrohre
39 an eine zentrale Kondensatablaufleitung 41 angeschlossen
sind, die über den Lagerzapfen 13 mit einer
Kondensatauffangeinrichtung verbunden sind.From Figure 1 it can be seen that the
Von den Quersammler 37 führen Aufnahmeröhrchen 43
bis zum Grund der Umfangsrillen 23. Die Anzahl der
Aufnahmeröhrchen 43 ist letztlich frei wählbar. Es
hat sich jedoch bewährt, mehr als zwei Absaugröhrchen,
beispielsweise drei, vier oder -wie in Figur
1 dargestellt- sechs vorzusehen, um insbesondere in
Verbindung mit Störkörpern einen relativ gleichmäßig
dicken Kondensatfilm 61 zu erzielen. Ein besonders
gleichmäßiger Wärmeübergang wird dann erzielt,
wenn die Aufnahmeröhrchen 43 benachbarter
Rillen jeweils an gegenüberliegenden Seiten der
Kondensatabführungseinrichtung 21 angeordnet sind.Receiving
Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel der
Kondensatabführungseinrichtung sind insgesamt sechs
in gleichem Umfangsabstand zueinander angeordnete
Aufnahmeröhrchen 43 vorgesehen, die jeweils in
einen über ein Steigrohr 39 mit der Kondensatablaufleitung
41 verbundenen Quersammler 37 führen.
Das Kondensat wird durch den im Innenraum 15 aufgebauten
Überdruck, der durch den eingeleiteten Dampf
entsteht, abgeführt. Es ist möglich, mit der Kondensatablaufleitung
41 auch noch eine Unterdruckquelle
zu verbinden, um das Kondensat quasi abzusaugen.
Bei einer Drehbewegung des Trockenzylinders
5 entsteht allein aufgrund der Schwerkraft eine
Strömung innerhalb des Kondensatfilms, der sich in
den Umfangsrillen 23 bildet. Durch einen Pfeil 45
ist angedeutet, daß das Kondensat am untersten
Tiefpunkt des Trockenzylinders 5 in Richtung der
Drehbewegung strömt, während sich am gegenüberliegenden
obersten Punkt des Trockenzylinders 5 beziehungsweise
der Umfangsrille 23 eine entgegengesetzt
zur Drehrichtung verlaufende Strömung ausbildet,
was durch einen Pfeil 47 angedeutet ist. Die Relativgeschwindigkeit
gegenüber der Innenfläche 19 beziehungsweise
dem Grund der Umfangsrille 23 ist in
der Mitte zwischen dem Hoch- und Tiefpunkt etwa
Null.In the embodiment shown here
There are a total of six condensate drainage devices
arranged at the same circumferential distance from each
Aus der in Figur 2 wiedergegebenen Schnittdarstellung,
in der zur Vereinfachung der Zylinderradius
mit unendlich angenommen ist, ist der Querschnitt
der Umfangsrillen 23 deutlich ersichtlich. Insbesondere
wird klar, daß sich die Umfangsrillen, von
der dem Innenraum 15 zugewandten Innenfläche 19 aus
zur Umfangsfläche 29 verbreitern, das heißt die
Breite der Umfangsrillen ist im Bereich des Grundes
49 größer als im Ursprungsbereich, in dem sich die
Umfangsrillen 23 in der Innenfläche 19 öffnen.From the sectional illustration shown in FIG. 2,
in order to simplify the cylinder radius
is assumed to be infinite, is the cross section
the
Die Begrenzungswände 51 der Umfangsrillen 23, die
gleichzeitig die Begrenzungswände der Rippen 25
darstellen, zeigen hier verschiedene Abschnitte: Im
ersten oberen Bereich 51a verlaufen die Begrenzungswände
parallel zueinander und parallel zu einer
senkrecht auf der Umfangsfläche 29 stehenden
gedachten Mittellinie 53. In einem anschließenden
Bereich 51b verlaufen die Begrenzungswände unter
einem Winkel α, der in einem Bereich von 5° bis 90°
liegen kann. Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel
beträgt der Winkel ca. 45°. Wird ein
Winkel α=90° gewählt, so ergeben sich T-förmige Umfangsrillen
23. Der unterste dem Grund 49 zugewandte
Bereich 51c der Begrenzungswände 51 zeichnet
sich dadurch aus, daß hier die Begrenzungswände
wiederum parallel zueinander beziehungsweise zur
Mittellinie 53 verlaufen. Bevorzugt wird ein Winkel
α von 7,5° bis 20°, insbesondere von 10° bis 15°.The
Aus Figur 2 ist ersichtlich, daß die Breite der Umfangsrillen
23 im Bereich des Ursprungs, das heißt
im Bereich der Innenfläche 19, so gewählt werden
muß, daß das Aufnahmeröhrchen 43, das vom Quersammler
37 entspringt, in die Umfangsrille 23 eingeführt
werden kann. Es erstreckt sich etwa bis zum
Grund 49 der Rille. Unterhalb des Aufnahmeröhrchens
43 ist hier ein Staukörper 55 vorgesehen, der das
sich in den Umfangsrillen 23 sammelnde Kondensat
aufstaut, so daß dieses besser abführbar ist und
sich eine über den Umfang gleichmäßig dicke Kondensatschicht
von ca. 1 mm bis 3 mm einstellt. Der
Staukörper ist hier als im wesentlichen U-förmiges
Federelement ausgebildet, welches sich aufgrund
seiner Federwirkung an den Bereich 51b verkrallt.
Die Lange der hier etwa senkrecht nach oben verlaufenden
Arme des Störkörpers ist so abgestimmt, daß
diese das Einführen des Aufnahmeröhrchen 43 nicht
behindern. Die Basis des Störkörpers 55 ist etwa so
breit wie die Breite der Umfangsrille 23 im Bereich
des Grundes 49.From Figure 2 it can be seen that the width of the
In das Aufnahmeröhrchen 43 ist oberhalb des erwarteten
Niveaus das Kondensats eine Queröffnung 57
eingebracht, deren Durchmesser vorzugsweise 30% bis
50% des Durchmessers des Aufnahmeröhrchens 43 beträgt.
Sie dient dazu, das im Aufnahmeröhrchen nach
oben steigende Kondensat zu beschleunigen. Der unter
Überdruck im Innenraum 15 gegebene Dampf dringt
nämlich durch die Queröffnung 57 in das Aufnahmeröhrchen
43 ein und gelangt über den Quersammler 37
und über das Steigrohr 39 in die Kondensatablaufleitung
41. Gerade in den senkrechten beziehungsweise
radial verlaufenden Bereich des Aufnahmeröhrchens
eingebrachtes Kondensat wird dadurch besonders
leicht abgeführt, so daß sich auf der Außenfläche
des Trockenzylinders 5 eine sehr gleichmäßige
Temperaturverteilung ergibt.In the receiving
Die Aufnahmeröhrchen 43 sind zur Vermeidung einer
ungleichmäßigen Temperaturverteilung im Zylindermantel
7 in Umfangsrichtung und in Richtung der
senkrecht zur Bildebene von Figur 1 verlaufenden
Drehachse verteilt angeordnet.The receiving
Figur 2 zeigt auch, daß in die Umfangsrillen 23
Störkörper 27 einbringbar sind, wie anhand von Figur
1 bereits erläutert und im wesentlichen U-förmig
ausgebildet sein können. Die vom Grund 49 nach
oben verlaufenden Schenkel des Störkörpers 27 sind
länger als die des Staukörpers und ragen bis in den
Bereich 51a der Begrenzungsflächen 51 der Umfangsrille
23. Sie stützen sich an einer durch den Übergang
zwischen dem Bereich 51 und 51b gebildeten
Kante 58 ab und werden dadurch an der Umfangsrille
festgehalten.Figure 2 also shows that in the circumferential grooves
Aus Figur 2 ist ersichtlich, daß der Quersammler
37, der sich insgesamt im wesentlichen über die
Breite des Trockenzylinders 5 erstreckt, mit in Umfangsrichtung
versetzt zueinander angeordneten Aufnahmeröhrchen
43 versehen ist. Hier ist das Aufnahmeröhrchen
43', das rechts neben dem Aufnahmeröhrchen
43 angeordnet ist, weiter "hinten" angeordnet,
also vom Betrachter der Figur 2 weiter weg als das
Aufnahmeröhrchen 43. From Figure 2 it can be seen that the
Bei dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel
des Quersammlers 37 werden die Aufnahmeröhrchen
43, 43' durch die der Innenfläche 19 zugewandte
Begrenzungswand des Quersammlers geführt und
an dieser befestigt. Es ist jedoch auch möglich,
die Aufnahmeröhrchen 43, 43' über Umlenkköpfe 38a,
38b mit dem Quersammler zu verbinden, die beispielsweise
an den sich über die Breite des Trockenzylinders
erstreckenden Seitenwänden 37a, 37b
der Quersammler 37 angebracht sind und in die die
Aufnahmeröhrchen münden und über die die Aufnahmeröhrchen
mit dem Inneren des Quersammlers verbunden
sind. Diese Art der Anbringung der Aufnahmeröhrchen
43, 43' ist aus Figur 2a ersichtlich, die einen
Quersammler 37 im Querschnitt darstellt.In the embodiment shown in Figure 2
of the
Figur 3 zeigt einen Langsschnitt durch die Umfangsrille
23, der entlang der in Figur 2 wiedergegebenen
Linie III-III verläuft und damit einen Ausschnitt
der in Figur 1 wiedergebenden Zylindermantels
7 des Trockenzylinders 5 wiedergibt. Zu Vereinfachung
der Darstellung ist auch hier der Zylinderradius
mit unendlich angenommen.Figure 3 shows a longitudinal section through the
Die Darstellung in Figur 3 läßt die drei Bereiche
51a, 51b und 51c der Begrenzungsfläche 51 der Umfangsrille
23 deutlich erkennen. Der Darstellung
gemäß Figur 3 ist der Störkörper 27 zum Teil im
Schnitt wiedergegeben. Seine Basis 59 liegt auf dem
Grund 49 der Umfangsrille 23 auf. Das hier dargestellte
Ausführungsbeispiel des Störkörpers ist
quasi als federnde Spange ausgebildet, deren senkrecht
nach oben verlaufende Schenkel sich nach oben
hin verjüngen. Der Störkörper 27 kann mit Hilfe eines
geeigneten Werkzeugs in die Umfangsrille 23
eingebracht werden, wobei zunächst die Basis 59 in
Richtung der Umfangsrille 23 verläuft. Die Breite
der Basis 59 ist so gewählt, daß diese durch den
schmalen Bereich 51a der Umfangsrille 23 geführt
und auf den Grund 49 aufgebracht werden kann, wobei
die beiden Schenkel senkrecht nach oben stehen. Der
Störkörper wird dann um 90° in die in Figur 3 wiedergegebene
Position gedreht, so daß sich die senkrecht
nach oben verlaufenden Schenkel an den Begrenzungswänden
51 der Umfangsrille 23 verklemmen
und die Störkörper 27 sicher halten.The illustration in Figure 3 leaves the three
Die Dicke der Basis 59 ist so gewählt, daß sie etwas
größer ist als der durch eine Linie und Dreiecke
angedeutete Kondensatfilm 61.The thickness of the
Bei der Rotation des Trockenzylinders 5 läuft der
Störkörper 27 mit dem Zylindermantel 7 um, wobei
sich zumindest die Basis 59 des Störkörpers 27 im
Kondensatfilm befindet und diesen aufgrund Relativgeschwindigkeit
gegenüber dem Grund 49 der Umfangsrille
23 durchpflügt. Das Kondensat wird also quasi
durchmischt und in Turbulenzen versetzt, um sicherzustellen,
daß die Wärme des im Innenraum 15 vorhandenen
Heißdampfes auf den Grund 49 beziehungsweise
auf den Zylindermantel 7 übertragen wird. Das
heißt, der Wärmeübergang aus dem Innenraum 15 zur
Umfangsfläche 29 wird durch die Störkörper verbessert.The rotation of the
Die anhand der Figuren 1 bis 3 erläuterten Störkörper
27 können beliebig ausgestaltet werden. Wesentlich
ist, daß sie bei einer Rotation des Trockenzylinders
in den Umfangsrillen 23 verbleiben und auf
den Kondensatfilm 61 einwirken, indem sie dort Turbulenzen
verursachen und damit einen gleichmäßigen
und effektiven Wärmeübergang sicherstellen. Anhand
von Figur 4 wird eine abgewandelte Form eines Störkörpers
27' erläutert, der in eine Umfangsrille 23
eingebracht ist. In Figur 4 wird lediglich der unterste
Bereich der Begrenzungsfläche 51, nämlich
der Bereich 51c wiedergegeben, in dem der Störkörper
27' angeordnet ist. Es handelt sich hier um
eine Schraubenfeder, deren Grundkörper einer gedachten
Schraubenlinie folgt und beispielhaft einen
rechteckigen Querschnitt zeigt. Die Schraubenfeder
ist hier vierkantig ausgebildet. Sie bedarf keiner
besonderen Befestigung, weil sie sich im Betrieb
durch die Fliehkraft an den Grund 49 der Umfangsrille
23 anlegt. Da sich die Umfangsrille nach
oben, das heißt in Richtung zum Innenraum 15 verjüngt,
kann die Schraubenfeder, deren Breite an die
Breite des Grundes 49 angepaßt und damit größer
ist, als die Breite der Umfangsrille in ihrem Ursprung,
nicht aus der Umfangsrille herausfallen.
Der Kondensatfilm ist auch in Figur 4 durch Dreiecke
angedeutet. Es zeigt sich, daß die senkrecht
zum Grund 49 gemessene Dicke des Störkörpers 27'
beziehungsweise der Schraubenfeder geringer ist als
die Höhe des Kondensatfilms 61.The interfering bodies explained with reference to FIGS. 1 to 3
27 can be designed as desired. Essential
is that when the drying cylinder rotates
remain in the
In Figur 5 ist wiederum ein Teil der Maschine 1 zur
Herstellung einer Materialbahn dargestellt, nämlich
der Teil der Trockenpartie 3, in dem die noch
feuchte Materialbahn 31 auf den Trockenzylinder 5
aufgeführt wird. Bei der hier gewählten Darstellung
ist ein Teilschnitt senkrecht zur Drehachse des
Trockenzylinders wiedergegeben, aus dem der Zylindermantel
7 und eine Umfangsrille 23 ersichtlich
sind, außerdem eine die Umfangsrille begrenzende
Rippe 25. Die Materialbahn 31 wird beim Aufbringen
auf die Umfangsfläche 29 des Trockenzylinders 5 von
einem auch als Filz bezeichneten Transportband 63
gestützt, welches über einen umlaufenden Preßmantel
65 geführt wird. Der Preßmantel 65 dreht sich entgegengesetzt
wie der Trockenzylinder, hier also
entgegen der Uhrzeigerrichtung. Er wird, auf bekannte
Weise, von einem stationären Anpreßschuh 67,
der sich über eine geeignete Kolben-Zylinderanordnung
69 an einem stationären Träger 71 abstützt,
gegen die Umfangsfläche 29 des Trockenzylinders 5
gedrückt.In Figure 5, part of the machine 1 is again
Production of a material web shown, namely
the part of the
Zwischen der Umfangsfläche 29 und dem von dem Preßmantel
65 mit Druckkräften beaufschlagten Transportband
63 wird also ein Preßspalt ausgebildet,
durch den die Materialbahn 7 hindurchgeführt wird.
Während das Transportband 63 tangential zur Umfangsfläche
29 des Trockenzylinders 5 aus dem
Preßspalt herausgeführt wird, bleibt die Materialbahn
31 hinter dem Preßspalt an der Umfangsfläche
29 des Trockenzylinders 5 haften und läuft mit dieser
um.Between the
Mit Hilfe des Anpreßschuhs 67 können sehr hohe Anpreßkräfte
auf die Umfangsfläche 29 ausgeübt werden.
Der Zylindermantel 7 kann diesen Kräften dennoch
widerstehen. Dies liegt an der speziellen Konstruktionsweise
des Zylindermantels, nämlich an den
sich in radialer Richtung nach innen verbreiternden
Umfangsrippen, die quasi hammerkopfförmig ausgebildet
sind. Die Rippen haben quasi ein T-Trägerprofil
und können daher sehr hohe Kräfte aufnehmen, nämlich
die von dem Anpreßschuh 67 außen auf die Umfangsfläche
29 wirkenden Preßkräfte, ohne daß es zu
einer Überbeanspruchung des Trockenzylinders 5
käme. Der Grund 49 der Umfangsrillen 23 ist relativ
breit, so daß hier bei entsprechender, oben im einzelnen
erläuterter Beeinflussung des Kondensatfilms
ein maximaler Wärmeübergang gegeben ist. Der in den
Innenraum 15 eingeführte heiße Dampf gibt seine
Wärme an das turbulisierte, das heißt von den Störkörpern
durchmischte, Kondensat 61 ab und dieses
leitet dank seiner hohen Turbulenz und Konvektion
die Wärme fast widerstandslos zur Umfangsfläche 49
weiter, so daß die Wärme des Dampfes bis nahe an
die Umfangsfläche 29 herangefördert wird. Auch die
über den Kondensatfilm 61 in den Innenraum vorstehenden
Rippen 25 können viel Wärme aufnehmen und an
die Umfangsfläche 29 weiterleiten. Die Maschine 1
kann daher mit einer sehr hohen Leistungsdichte betrieben
werden, so daß der Trockenzylinder 5 mit
einer hohen Umfangsgeschwindigkeit betrieben werden
kann, die im Bereich von 2.000 m/min und darüber
liegen kann. Dabei kann der Durchmesser des Trockenzylinders,
der bei herkömmlichen Zylindern dieser
Art im Bereich von 5,5 m, auch deutlich verkleinert
werden. Entscheidend ist dabei auch, daß
in dem durch den Anpreßschuh 67 und den Preßmantel
65 gebildeten Preßspalt hohe Anpreßkräfte wirken,
aufgrund derer ein sehr hoher Feuchtigkeitsanteil
aus der Materialbahn 31 ausgepreßt werden kann, der
dann von dem saugfähigen Transportband 63 beziehungsweise
dem Filz aufgenommen und abtransportiert
werden kann.With the help of the
Figur 6 zeigt nochmal einen Ausschnitt des Zylindermantels
7 eines Trockenzylinders 5, der mit einer
abweichenden Querschnittsform von Umfangsrillen
23' versehen ist. Bei dieser Ausgestaltung sind die
Begrenzungsflächen 51 der Umfangsrille 23' durchgehend
quasi konisch ausgebildet, das heißt, sie
schließen einen sich radial nach außen öffnenden
Winkel α ein, der im Bereich von ca. 5° liegen
kann. Die Begrenzungsfläche 51 zeigt also hier über
ihre gesamte Höhe einen gleichförmigen Verlauf.Figure 6 shows again a section of the
Aus Figur 6 wird ohne weiteres ersichtlich, daß der
Grund 49 der Umfangsrille breiter ist als der Ursprung
beziehungsweise die sich in der Innenfläche
19 öffnende Mündung der Umfangsrille 23'. Zwischen
zwei benachbarten Umfangsrillen wird eine Rippe 25
ausgebildet, die sich in radialer Richtung gesehen,
nach außen verjüngt, die also einen dem Innenraum
15 gewandten breiten Kopf und eine relativ schmale
Basis aufweist, die dem Grund 49 zugewandt ist.From Figure 6 it is readily apparent that the
Eine leicht abgewandelte Form einer Umfangsrille
23'' ist in Figur 7 dargestellt. Es ist ersichtlich,
daß die Begrenzungsfläche 51 in ihrem oberen,
der Innenfläche 19 zugewandten Bereich 51a parallele
Begrenzungswände aufweist, die sich nach dem
oberen Drittel der Umfangsrille in einen konischen
Bereich 51'b fortsetzen. Es fehlt also bei dieser
Ausgestaltung der Umfangsrille 23' der anhand von
Figur 2 erläuterte untere Bereich 51c der Begrenzungswand
51, in dem die Begrenzungswände parallel
zueinander verlaufen.A slightly modified form of a circumferential groove
23 '' is shown in Figure 7. It can be seen
that the
Figur 8 zeigt schematisch eine Umfangsrille 23''',
deren Begrenzungsfläche 51 den anhand von Figur 2
erläuterten Verlauf zeigt, nämlich einen oberen Bereich
51a, in dem die Begrenzungswände parallel zueinander
verlaufen, einen mittleren Bereich 51b, in
dem die Begrenzungswände konisch radial nach außen
auseinanderlaufen, und einen unteren radial außenliegenden
Bereich 51c, in dem die Begrenzungswände
parallel zueinander verlaufen und in den Grund 49
übergehen. In Figur 8 ist ein Werkzeug 73 angedeutet,
das zum Teil in die Umfangsrille 23''' eingefahren
ist. Das Werkzeug weist eine Schneide 75
auf, die der Bearbeitung der Begrenzungsfläche 51
dient. Das Werkzeug wird, wie durch eine gestrichelte
Linie angedeutet ist, in einem ersten mit a
gekennzeichneten Bereich parallel zur Mittellinie
53 radial nach außen in die Umfangsrille gesenkt
und wird dann -abweichend von der radialen Richtung- beim weiteren Einfahren in die Umfangsrille
23''' seitlich gegenüber der Mittellinie 53 versetzt,
um den konisch auseinanderlaufenden mittleren
Bereich 51b der Umfangsrille 23' herzustellen.
Dieser Bewegungsbereich wird mit b in Figur 8
gekennzeichnet. Schließlich wird in einem letzten
Bewegungsbereich c das Werkzeug 73 ausschließlich
in radialer Richtung, also parallel zur Mittellinie
53 verfahren, wobei die Begrenzungswände im Bereich
51c der Umfangsrille 23''' hergestellt werden.FIG. 8 schematically shows a circumferential groove 23 '' ',
whose
Nach allem wird deutlich, daß die anhand der Figuren erläuterten Umfangsrillen aus einer herkömmlichen Rille herstellbar sind, die parallel zu einer gedachten Mittellinie 53 verlaufende Wände aufweist und die grundsätzlich bekannt ist.After all, it is clear that the figures explained circumferential grooves from a conventional Groove that can be produced parallel to one imaginary center line has 53 extending walls and which is basically known.
Allen Ausführungsbeispielen ist gemeinsam, daß im
Übergangsbereich zwischen den Begrenzungsflächen 51
und dem Grund 49 der Umfangsrille 23, 23', 23'',
23''' ein Radius oder konischer Übergang ausgebildet
sein kann, um Kerbwirkungen im Zylindermantel 7
des Trockenzylinders 5 zu mindern.All embodiments have in common that in
Transitional area between the boundary surfaces 51
and the bottom 49 of the
Bei den hier gewählten Darstellungen wird davon
ausgegangen, daß alle Umfangsrillen eines Trockenzylinders
die gleiche Querschnittskontur aufweisen.
Es ist jedoch auch möglich, Umfangsrillen der hier
beschriebenen Art abwechselnd mit herkömmlichen
Rillen vorzusehen, die parallel zu einer gedachten
Mittellinie verlaufende Begrenzungsflächen aufweisen.
Bevorzugt wird jedoch eine Ausführungsform des
Trockenzylinders, bei der sämtliche Umfangsrillen
und damit sämtliche Rippen den gleichen Querschnitt
aufweisen, um einerseits einen gleichen Wärmedurchgangswiderstand
und andererseits gleiche Festigkeitsverhältnisse
sicherzustellen. Es zeigt sich,
daß mit Hilfe der hier vorgeschlagenen Ausgestaltung
der Umfangsrillen und Rippen der Durchmesser
und das Gewicht des Trockenzylinders herabgesetzt
werden können, dabei ist die -in radialer Richtung
gemessene- Höhe der Rippen beziehungsweise Tiefe
der Umfangsrillen relativ gering, so daß die Saughöhe
für die Kondensatabfuhr aus den Rillen zum
Quersammler 37 relativ klein ist. Es bedarf also
daher nur eines relativ geringen Differenzdruckes,
um das Kondensat aus dem Inneren des Trockenzylinders
abzuführen.With the representations chosen here it will
assumed that all the circumferential grooves of a drying cylinder
have the same cross-sectional contour.
However, it is also possible to make circumferential grooves here
described type alternating with conventional
Provide grooves that are parallel to an imaginary
Have boundary surfaces running in the center line.
However, an embodiment of the
Drying cylinder with all circumferential grooves
and thus all the ribs have the same cross section
have the same thermal resistance on the one hand
and on the other hand the same strength ratios
ensure. It appears,
that with the help of the design proposed here
the circumferential grooves and ribs the diameter
and reduced the weight of the drying cylinder
in the radial direction
Measured height of the ribs or depth
the circumferential grooves relatively low, so that the suction head
for the condensate drainage from the grooves to
Durch die hier beschriebene Ausgestaltung der Umfangsrillen
und Rippen wird also einerseits eine
hohe Festigkeit des Zylindermantels gewährleistet,
andererseits ist der Wärmedurchgangswiderstand dadurch
minimiert, daß der heiße Dampf aus dem Innenraum
15 einen relativ großen Bereich des Zylindermantels
unmittelbar erreichen kann, weil der Grund
49 der Umfangsrillen relativ breit ist. Außerdem
kann von dem relativ schmalen, radial äußeren Steg
der Rippen 25 Wärme aus dem Innenraum aufgenommen
und an die Umfangsfläche 29 weitergeleitet werden.
Durch die von außen nach innen zunehmende Breite
der Rippe, die vorzugsweise entfernt angenähert T-förmig
ausgebildet sind, können dabei sehr hohe Belastungen,
die beim Anpressen der Materialbahn auf
die Umfangsfläche gegeben sind, sicher abgefangen
werden.Due to the configuration of the circumferential grooves described here
and ripping becomes one
ensures high strength of the cylinder jacket,
on the other hand, the thermal resistance is thereby
minimizes the hot steam from the interior
15 a relatively large area of the cylinder jacket
can reach immediately because of the
Es hat sich herausgestellt, daß die Breite der Rillen zwischen den Rippen im Bereich des Rippenkopfes vorzugsweise 35% bis 45% der Rippenteilung beträgt und die Breite der Rippen vorzugsweise 55% bis 65% der Teilung beträgt. Mit Teilung wird hier der Abstand von Mitte zu Mitte zweier benachbarten Umfangsrillen oder Rippen bezeichnet. Es muß im übrigen sichergestellt werden, daß die Rippen an der Basis, also an ihrem radial außenliegenden Ende, nicht zu dünn sind, da ansonsten keine ausreichende Festigkeit gegeben ist. Aus diesem Grund ist das optimale Verhältnis von Nutbreite und Teilung zwischen den Rippenköpfen ca. 0,25 bis 0,4 und an der Basis ca. 0,45 bis 0,7 der Teilung beziehungsweise des Abstandes von Mitte Rille zu Mitte Rille.It has been found that the width of the grooves between the ribs in the area of the rib head is preferably 35% to 45% of the rib pitch and the width of the ribs is preferably 55% to 65% the division is. With division here is the distance from center to center of two adjacent circumferential grooves or ribs. For the rest, it must ensure that the ribs on the Base, i.e. at its radially outer end, are not too thin, otherwise they are not sufficient Strength is given. For this reason it is optimal ratio of groove width and division between the rib heads approx. 0.25 to 0.4 and at the Base approximately 0.45 to 0.7 of division respectively the distance from center groove to center groove.
Der radial außenliegende erweiterte Bereich 51c der
Umfangsrillen, wie er anhand der Figuren 2, 3 und 8
erläutert wurde, ist ca. 5 mm bis 25 mm hoch. Bevorzugt
ist eine Höhe von ca. 12 mm.The radially outer
Die Störkörper 27 werden, wie gesagt, vorzugsweise
als U-förmige Klammern ausgebildet, die vorzugsweise
aus Blech bestehen. Der zwischen den Schenkeln
liegende Mittelabschnitt ist ca. 5 mm bis
12 mm breit (in Umfangsrichtung gemessen). Die
Schenkel sind entweder gleich breit oder verjüngen
sich, wie anhand von Figur 3 erläutert, bis zu deren
Ende auf eine Breite von 2 mm bis 4 mm. Die
Blechdicke ist der Kondensatringedicke beziehungsweise
der Höhe des Kondensatfilm 61 angepaßt. Sie
ist etwa 1,2 bis 1,4 mal so dick wie die Kondensattiefe. As said, the
Aus Figur 2 ist ersichtlich, daß die Weite des
Störkörpers 27 etwas geringer ist als die die
größte Breite der Umfangsrille 23 im Bereich des
Grundes 49. Dadurch ist die Montage des Störkörpers
erleichtert, das heißt es ist leicht möglich, den
Störkörper in die Umfangsrille beziehungsweise Nut
einzusetzen und durch eine 90°-Drehung um eine Radialachse
in der Nut federnd festzuklemmen.From Figure 2 it can be seen that the width of the
Durch die besondere Ausgestaltung der Umfangsrillen
und Rippen kann sichergestellt werden, daß der Wärmedurchgang
durch die Umfangsrillen gleich groß
oder größer ist als durch die Rippen. Je breiter
die Umfangsrillen im Bereich des Grundes 49 und je
schmaler diese im Bereich der Umfangsfläche 19
sind, um so besser für den Wärmedurchgang. Die Optimierung
des Wärmedurchgangs erfolgt durch die
Störkörper, die auch als Turbulenzerzeuger bezeichnet
werden und auch andere Formen, als anhand der
Figuren 2 und 4 erläutert, aufweisen können. Es
können also auch Schaufeln, Rechen oder dergleichen
in die Umfangsrillen eingesetzt werden. Wesentlich
ist, daß bei einer Rotation des Trockenzylinders
das Kondensat in den Umfangsrillen durchmischt
wird. Die Breite der Umfangsrillen im Bereich ihres
Ursprungs, also im Bereich der Innenfläche 19,
liegt zwischen 10 mm und 15 mm. Sie ist so gewählt,
daß die Aufnahmeröhrchen problemlos in die Rillen
eingeführt werden können.Due to the special design of the circumferential grooves
and fins can ensure that heat transfer
equally large due to the circumferential grooves
or larger than through the ribs. The wider
the circumferential grooves in the area of the bottom 49 and each
narrower in the area of the
Claims (8)
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