EP3017110B1 - Trockenwalze und verfahren zu deren herstellung - Google Patents

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EP3017110B1
EP3017110B1 EP14727515.0A EP14727515A EP3017110B1 EP 3017110 B1 EP3017110 B1 EP 3017110B1 EP 14727515 A EP14727515 A EP 14727515A EP 3017110 B1 EP3017110 B1 EP 3017110B1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
weld
cylinder jacket
drying roller
welded
lids
Prior art date
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Not-in-force
Application number
EP14727515.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP3017110A1 (de
Inventor
Marco BRUJAS
Robson CONSOLATO
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Voith Patent GmbH
Original Assignee
Voith Patent GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Voith Patent GmbH filed Critical Voith Patent GmbH
Priority to EP17153733.5A priority Critical patent/EP3196356B1/de
Publication of EP3017110A1 publication Critical patent/EP3017110A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3017110B1 publication Critical patent/EP3017110B1/de
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Classifications

    • 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
    • D21F5/022—Heating the cylinders
    • D21F5/028—Heating the cylinders using steam
    • 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 drying rollers, which consist at least of a cylindrical cylinder jacket, two attached on both sides of the cylinder jacket covers and two indirectly via a hollow shaft connected to the lids or directly attached to the lids pin, wherein the cylinder jacket and the lid by an annular weld with each other are welded.
  • a drying or drying cylinder for drying webs of pulp or paper which comprises a jacket and covers arranged at the ends of the jacket.
  • a transition piece seen in an axial section through the cylinder in the seam region has approximately the strength of the shell, wherein the transition piece and the sheath in Seam area have a steady course.
  • the shows US 2010/0132903 A1 a steel-made drying roll of similar construction in which lids are welded to the ends of a cylinder jacket by means of a circumferential weld formed between opposed surfaces of each of the lids and the cylinder jacket.
  • the weld consists of a recess of U-shaped cross-section open towards the outer surface of the cylinder jacket, which is formed by respective recesses between a respective end of the cylinder jacket and one of the lids and filled by welding material, on the inner surface of the cylinder jacket at the level of the recess a counter-bead is provided.
  • the invention is based on the common inventive basic idea to ensure the quality of the weld between the cylinder jacket and cover by a suitable design of the cylinder jacket and the lid in the vicinity of the weld.
  • a drying roller at least consist of a cylindrical cylinder jacket, two attached on both sides of the cylinder jacket covers and two indirectly via a hollow shaft connected to the lids or directly attached to the lids pin, wherein the cylinder jacket and the lid are welded together by an annular weld , and wherein the weld seam has a joint with at least two mutually opposite and spaced parallel flank regions.
  • the weld has a joint with at least two parallel and oppositely disposed parallel flank regions, or in other words a joint with a land and a land pitch, beads forming a root pass of the weld can reliably also be from the outside be welded. In this way, the quality of the weld formed can be improved and their overall reliability can be increased. Thus, it is thereby possible to provide dry rollers with reliable welds and to provide methods for their production.
  • drying roller can be set up for various uses during papermaking or for drying various types of paper.
  • the drying roller may in particular be a so-called Yankee roller, which is provided for drying so-called tissue papers or tissue papers or soft papers.
  • so-called MG-reel (machine glazed) machine for the production of smooth papers are executed with such drying cylinders.
  • the drying roller can be used in the production of cardboard papers or graphic papers.
  • Yankee rolls and MG rolls have two spigots attached indirectly via a hollow shaft connected to the covers, while dry rolls for producing cardboard papers or graphic papers often have spigots directly attached to the covers.
  • the material to be dried such as paper or paperboard
  • the material to be dried usually has direct contact with the outer surface of the cylinder jacket, which may at least partially have a smooth surface on the inner side or at least in sections may be provided with one or more grooves may also be provided in bead-like thickening to counteract stresses that may act on the drying roller of outer pressure rollers or cylinders.
  • the cover of the drying roller may be disc-shaped.
  • at least one of the lids may be a flat disk.
  • at least one of the lids may also have a curved shape, for example similar to a dished bottom or basket bottom, or be formed with a semi-elliptical cross section.
  • the hollow shaft may be provided for mounting the drying roller, wherein it reduces a force acting on the cylinder jacket or the cover voltage.
  • the hollow shaft is of cylindrical shape with flat or conical end portions. It may be integral or multi-piece with two or more interconnected, for example, welded, soldered, bolted, locked or formed by bolt segments formed.
  • the hollow shaft is formed integrally with the pins.
  • the pins are usually used in corresponding bearings or bearing housings, which support the entire arrangement of the drying roller and allow a rotational movement of the drying roller.
  • components of the drying roller of different materials and in particular of metals such as steel, stainless steel, carbon steel, cast steel or cast iron can be made.
  • the weld is welded without counter-bead, whereby the process reliability in the production of the weld improves because the weld is made particularly simple.
  • a drying roller may consist of at least one cylindrical cylinder jacket, two lids attached on both sides of the cylinder jacket, and two indirectly via a hollow shaft connected to the lids or pins secured directly to the lids, wherein the cylinder jacket and the lids are welded together by an annular weld , wherein the radially inner workpiece surfaces of both the lid and the cylinder jacket on both sides of the weld are cylindrical and wherein in at least one lid a closable or closed inspection opening is provided.
  • the inspection opening may be identical to a hole for the hollow shaft or the pins.
  • a further opening for the hollow shaft or the pins may be provided in addition to the inspection opening.
  • the inspection opening can be designed as a manhole.
  • the drying roller can consist of at least one cylindrical cylinder jacket, two lids attached to both sides of the cylinder jacket, and two indirectly via a hollow shaft connected to the lids or pins secured directly to the lids, wherein the cylinder jacket and the lids are welded together by an annular weld , wherein the radially inner workpiece surface of the cylinder jacket between a condenser and the weld seam is cylindrical.
  • the weld of such a trained drying roller can be tested by means of X-rays, ultrasound, penetration tests in the form of dye penetration and / or, but not limited thereto, by magnetic particles.
  • the capacitor has one, preferably a plurality, circumferential grooves.
  • a machined transition radius and / or a transitional groove preferably with at least one machined transition radius between groove flank of the transition groove and groove base of the transition groove, is provided between the cylindrical inner workpiece surface of the cylinder jacket and the condenser.
  • the transition radius and / or the transition groove can be made in particular by means of milling or turning.
  • a distance between the respective lid to be welded and the cylinder jacket via at least one spacer can be defined before welding the lid with the cylinder jacket to this Way to provide a reliable weld.
  • this method makes it possible to produce a drying roller with a circumferential weld seam between the cylinder jacket and the cover, which has a joint with at least two parallel flank regions lying opposite one another and being spaced apart from one another.
  • the lid to be welded in each case and the cylinder jacket are first tacked to one another via a tack weld and subsequently welded to one another only via weld beads.
  • the tack weld allows pre-fixing of the cover to the cylinder jacket, before it comes to the final connection by welding over weld beads. Inaccuracies in the positioning of the lid can be corrected in this way before the final welding.
  • the spacer can be a spacer ring, which ensures a constant equal distance between the cover and the cylinder jacket along the circumference of the drying roller.
  • ring segments or separate spacers with a defined width can alternatively be used.
  • a drying roller at least consisting of a cylindrical cylinder jacket, two on both sides of the cylinder jacket attached lids and two indirectly via a hollow shaft connected to the lids or directly attached to the lids pin, wherein the cylinder jacket and the lid by a annular weld welded together, after welding the cover with the cylinder jacket, the weld through an inspection opening are checked from the inside.
  • the radially inner workpiece surfaces of both the lid and the cylinder jacket are cylindrical on both sides of the weld.
  • Suitable inspection devices may be, for example, X-ray devices or ultrasound devices.
  • inspections may be performed, for example, by means of dye penetrant tests or magnetic particle inspections or other methods.
  • FIG. 1 illustrated essentially cylindrical drying roller 1 comprises a cylinder jacket 2 and two attached on both sides of the cylinder jacket 2 and by means of a in the FIG. 1
  • the drying roller 1 further has a hollow shaft 5 extending between the lids 3 and provided with passage openings.
  • a pin 6 is provided on an outer surface of each of the lid 3, so that the overall result is an axisymmetric structure of the drying roller 1.
  • the drying roller 1 in suitable and in the FIG. 1 Bearings not shown are rotatably mounted about the longitudinal axis 7.
  • the outer surface of the cylinder jacket 2 is at least partially wrapped by paper to be dried or paper to be dried is on the Outer surface of the cylinder jacket 2 launched.
  • pressure rollers press the paper placed against the cylinder shell 2.
  • hot steam at a pressure of usually 3 to 8 bar, which may be up to 12 bar or more, passed into the interior 4.
  • FIG. 2 is one in the FIG. 1 Enlarged A portion of the drying roller 1 and enlarged in cross-section, wherein a part of the lid 3 and a part of the cylinder jacket 2 and between these two the above-mentioned weld 8 can be seen. From the FIG. 2 In particular, it is apparent that facing the butt of the weld facing each other facing surfaces of both the lid 3 and the cylinder jacket 2 mutually inclined first flank regions 9 and second flank regions 10 which are mutually parallel and spaced apart. This results in a substantially V-shaped cross section of the weld 8, which widened towards the outside of the cylinder jacket 2 and tapers towards the interior 4, wherein it opens into the interior 4 via a groove-shaped section delimited by the second flank regions 10.
  • One of the weld 8 facing end portion 11 of the cylinder jacket is cylindrical on a surface facing the interior 4, ie free of elevations or depressions formed.
  • At this end portion 11 closes as a capacitor 12th trained, thickened to the interior 4 towards section with a plurality of circumferentially extending and along the longitudinal axis 7 successively arranged grooves 13 at.
  • a transition between the end portion 11 to the capacitor 12 has a transition radius 14.
  • the weld 8 As a result of opening into the interior 4 out groove-shaped portion, it is possible to provide the weld 8 with a substantially V-shaped cross-section with a counter-bead.
  • the cylindrical end portion 11 makes it possible as well as on both sides of the weld 8 cylindrically formed radially inner workpiece surfaces of both the lid 3 and the cylinder jacket 2, the weld 8 simply visually or by means of a suitable test method, for example, X-rays or ultrasound, or by means of dye penetrant or magnetic particle checks.
  • the weld 8 can also be formed with a U-shaped, K-shaped, X-shaped, double U-shaped or other shaped cross-section.
  • a circumferential transition groove 15 is formed. Their depth is present equal to the depth of the grooves 13 of the capacitor 12, but it may also have a different depth than the grooves 13th
  • a wide stepped transition groove 16 is formed. Their width is limited only by the width of the end portion 11.
  • a transition radius 17 is provided in each case.

Landscapes

  • Drying Of Solid Materials (AREA)
  • Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft Trockenwalzen, die zumindest aus einem zylinderförmigen Zylindermantel, aus zwei beidseits des Zylindermantels angesetzten Deckeln sowie aus zwei indirekt über eine mit den Deckeln verbundene Hohlwelle oder direkt an den Deckeln befestigten Zapfen bestehen, wobei der Zylindermantel und die Deckel durch eine ringförmige Schweißnaht miteinander verschweißt sind.
  • Aus der DE 27 07 923 A1 ist eine Trockenwalze oder Trockenzylinder für die Trocknung von Bahnen aus Zellstoff oder Papier bekannt, die einen Mantel sowie an den Enden des Mantels angeordnete Deckel umfasst. Zur Vermeidung von Biegespannungen beim Verschweißen des Mantels und der Deckel schließt sich an die Scheißnaht auf deren dem Mantelrand abgewandten Seite ein Übergangsstück an, das in einem Axialschnitt durch den Zylinder gesehen im Nahtbereich annähernd die Stärke des Mantels aufweist, wobei das Übergangsstück sowie der Mantel im Nahtbereich einen stetigen Verlauf haben.
  • Darüber hinaus zeigt zum Beispiel die US 2010/0132903 A1 eine aus Stahl hergestellte Trockenwalze ähnlichen Aufbaus, bei der Deckel an den Enden eines Zylindermantels mittels einer umlaufenden Schweißnaht angeschweißt sind, die zwischen einander gegenüberliegenden Flächen jedes der Deckel und des Zylindermantels ausgebildet ist. Die Schweißnaht besteht aus einer zur Außenfläche des Zylindermantels hin offenen Ausnehmung U-förmigen Querschnitts, die durch jeweilige Vertiefungen zwischen einem jeweiligen Ende des Zylindermantels und einem der Deckel ausgebildet und mittels Schweißmaterial ausgefüllt ist, wobei an der Innenfläche des Zylindermantels auf Höhe der Ausnehmung eine Gegenraupe vorgesehen ist.
  • Bei derartigen bekannten Trockenwalzen kann die Qualität der Schweißnaht zwischen Zylindermantel und Deckel nur schwer überprüft werden. Dabei bleibt insbesondere die Überprüfung der Schweißqualität in Bodenbereichen der Schweißnähte problematisch und ist zumeist nur mit radiographischen Verfahren messbar.
  • Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Trockenwalzen mit betriebssicheren Schweißnähten und Verfahren zur Herstellung derartiger Trockenwalzen zu schaffen.
  • Diese Aufgabe wird durch die Trockenwalzen mit den Merkmalen des Anspruches 1 und das Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 3 gelöst, wobei die abhängigen Ansprüche bevorzugte Ausführungsformen betreffen.
  • Hierbei liegt der Erfindung die gemeinsame erfinderische Grundidee zugrunde, die Qualität der Schweißnaht zwischen Zylindermantel und Deckel durch eine geeignete Ausgestaltung des Zylindermantels und der Deckel in der Umgebung der Schweißnaht sicherzustellen.
  • So kann eine Trockenwalze zumindest aus einem zylinderförmigen Zylindermantel, aus zwei beidseits des Zylindermantels angesetzten Deckeln sowie aus zwei indirekt über eine mit den Deckeln verbundene Hohlwelle oder direkt an den Deckeln befestigten Zapfen bestehen, wobei der Zylindermantel und die Deckel durch eine ringförmige Schweißnaht miteinander verschweißt sind, und wobei die Schweißnaht einen Stoß mit wenigstens zwei einander gegenüber liegenden und voneinander beabstandeten parallelen Flankenbereichen aufweist.
  • Weil bei einer derartigen Trockenwalze die Schweißnaht einen Stoß mit wenigstens zwei einander gegenüber liegenden und voneinander beabstandeten parallelen Flankenbereichen, oder in anderen Worten einen Stoß mit einem Steg und einem Stegabstand, aufweist, können Raupen, die eine Wurzellage der Schweißnaht bilden, zuverlässig auch von außen geschweißt werden. Hierdurch kann die Qualität der gebildeten Schweißnaht verbessert und insgesamt deren Betriebssicherheit erhöht werden. Mithin ist es dadurch möglich, Trockenwalzen mit betriebssicheren Schweißnähten zu schaffen sowie Verfahren zu deren Herstellung anzugeben.
  • Eine derartige Trockenwalze kann für verschiedene Verwendungszwecke während der Papierherstellung eingerichtet sein bzw. zum Trocknen verschiedener Papierarten. Beispielsweise kann es sich bei der Trockenwalze insbesondere um eine sogenannte Yankee-Walze handeln, die zum Trocknen von sogenannten Tissue-Papieren oder Hygienepapieren oder weichen Papieren vorgesehen ist. Aber auch sogenannte MG-Walzen (machine glazed) zur Herstellung maschinenglatter Papiere sind mit derartigen Trockenwalzen ausführbar. Ferner kann die Trockenwalze bei der Herstellung von Kartonpapieren oder graphischen Papieren eingesetzt werden. Üblicherweise weisen Yankee-Walzen und MG-Walzen zwei indirekt über eine mit den Deckeln verbundene Hohlwelle befestigte Zapfen auf, während Trockenwalzen zur Herstellung von Kartonpapieren oder graphischen Papieren oft direkt an den Deckeln befestigte Zapfen aufweisen.
  • Während des Trocknens hat das zu trocknende Material wie Papier oder Kartonpapier für gewöhnlich direkten Kontakt mit der äußeren Oberfläche des Zylindermantels, der an der Innenseite wenigstens abschnittsweise eine glatte Oberfläche aufweisen kann oder wenigstens abschnittsweise mit einer oder mehreren Nuten bzw. Rillen versehen sein kann, die auch in wulstartigen Verdickungen vorgesehen sein können, um Belastungen entgegenzuwirken, die unter Umständen von äußeren Druckrollen oder -zylindern auf die Trockenwalze einwirken. Die Deckel der Trockenwalze können scheibenförmig ausgebildet sein. Beispielsweise kann es sich bei wenigstens einem der Deckel um eine flache Scheibe handeln. Wenigstens einer der Deckel kann aber auch eine gewölbte Form, beispielsweise ähnlich einem Klöpperboden oder Korbbogenboden, aufweisen oder mit einem halbelliptischen Querschnitt ausgebildet sein. Die Hohlwelle kann zur Lagerung der Trockenwalze vorgesehen sein, wobei sie eine auf den Zylindermantel oder die Deckel wirkende Spannung erniedrigt. Üblicherweise ist die Hohlwelle von zylindrischer Gestalt mit flachen oder konischen Endabschnitten. Sie kann einstückig oder mehrstückig mit zwei oder mehr miteinander verbundenen, beispielsweise verschweißten, verlöteten, verschraubten, verriegelten oder mittels Bolzen verbundenen Segmenten ausgebildet sein. In einigen Ausführungen ist die Hohlwelle mit den Zapfen einstückig ausgebildet. Ferner sind die Zapfen für gewöhnlich in entsprechenden Lagern oder Lagergehäusen eingesetzt, welche die gesamte Anordnung der Trockenwalze tragen und eine Rotationsbewegung der Trockenwalze ermöglichen. Dabei können Komponenten der Trockenwalze aus verschiedenen Materialien und insbesondere aus Metallen wie zum Beispiel Stahl, Edelstahl, Kohlenstoffstahl, Gussstahl oder Gusseisen gefertigt sein.
  • Bei einer Ausführungsform einer Trockenwalze ist die Schweißnaht ohne Gegenraupe geschweißt, wodurch sich die Prozesssicherheit bei der Herstellung der Schweißnaht verbessert da die Schweißnaht besonders einfach ausgeführt ist.
  • Ferner kann eine Trockenwalze zumindest aus einem zylinderförmigen Zylindermantel, aus zwei beidseits des Zylindermantels angesetzten Deckeln sowie aus zwei indirekt über eine mit den Deckeln verbundene Hohlwelle oder direkt an den Deckeln befestigten Zapfen bestehen, wobei der Zylindermantel und die Deckel durch eine ringförmige Schweißnaht miteinander verschweißt sind, wobei die radial innen liegenden Werkstückflächen sowohl des Deckels als auch des Zylindermantels beidseits der Schweißnaht zylinderförmig ausgebildet sind und wobei in wenigstens einem Deckel eine verschließbare oder verschlossene Inspektionsöffnung vorgesehen ist.
  • Bei einer derartigen Ausführung einer Trockenwalze kann die Inspektionsöffnung mit einem Loch für die Hohlwelle oder die Zapfen identisch sein. Alternativ kann zusätzlich zur Inspektionsöffnung eine weitere Öffnung für die Hohlwelle oder die Zapfen vorgesehen sein. Je nach Größe der Trockenwalze kann die Inspektionsöffnung als Mannloch ausgestaltet sein.
  • Desweiteren kann die Trockenwalze zumindest aus einem zylinderförmigen Zylindermantel, aus zwei beidseits des Zylindermantels angesetzten Deckeln sowie aus zwei indirekt über eine mit den Deckeln verbundene Hohlwelle oder direkt an den Deckeln befestigten Zapfen bestehen, wobei der Zylindermantel und die Deckel durch eine ringförmige Schweißnaht miteinander verschweißt sind, wobei die radial innen liegende Werkstückfläche des Zylindermantels zwischen einem Kondensator und der Schweißnaht zylinderförmig ausgebildet ist.
  • Auch eine derart ausgebildete, also mit zylinderförmig ausgebildeten, radial innen liegenden Werkstückflächen sowohl des Deckels als auch des Zylindermantels beidseits der Schweißnaht versehene oder mit einer zylinderförmig ausgebildeten, radial innen liegenden Werkstückfläche des Zylindermantels zwischen einem Kondensator und der Schweißnaht versehene, Trockenwalze zeichnet sich durch eine gute Zugänglichkeit zur Schweißnaht auch von Innen aus, wodurch die Möglichkeiten zur Überprüfung der Schweißnaht mit unterschiedlichen Prüfverfahren verbessert sind, wodurch die Qualität der Schweißnaht sichergestellt werden kann. Insbesondere kann die Schweißnaht einer derart ausgebildeten Trockenwalze nach Wahl mittels Röntgenstrahlung, Ultraschall, Penetrationstests in Form von Farbeindringverfahren und/oder, aber nicht hierauf begrenzt, durch magnetische Partikel getestet werden.
  • Vorteilhafterweise weist der Kondensator dabei eine, vorzugsweise mehrere, umlaufende Nuten auf. Je größer die Anzahl der Nuten, desto besser die Wirkung des Kondensators.
  • Bevorzugt ist zwischen der zylinderförmigen innenliegenden Werkstückfläche des Zylindermantels und dem Kondensator ein spanend ausgearbeiteter Übergangsradius und/oder eine Übergangsnut, vorzugsweise mit zumindest einem spanend ausgearbeitetem Übergangsradius zwischen Nutflanke der Übergangsnut und Nutgrund der Übergangsnut, vorgesehen. Hierdurch ergibt sich bei einer guten Inspektionsmöglichkeit eine besonders hohe Stabilität der Trockenwalze. Der Übergangsradius und/oder die Übergangsnut können insbesondere mittels Fräsen oder Drehen hergestellt sein.
  • Bei einem Verfahren zur Herstellung einer Trockenwalze zumindest bestehend aus einem zylinderförmigen Zylindermantel, aus zwei beidseits des Zylindermantels angesetzten Deckeln sowie aus zwei indirekt über eine mit den Deckeln verbundene Hohlwelle oder direkt an den Deckeln befestigten Zapfen, wobei der Zylindermantel und die Deckel durch eine ringförmige Schweißnaht miteinander verschweißt werden, kann vor einem Verschweißen der Deckel mit dem Zylindermantel ein Abstand zwischen dem jeweils zu verschweißenden Deckel und dem Zylindermantel über wenigstens einen Abstandhalter definiert werden, um auf diese Weise eine betriebssichere Schweißnaht bereitzustellen.
  • Dieses Verfahren erlaubt insbesondere die Herstellung einer Trockenwalze mit einer umlaufenden Schweißnaht zwischen Zylindermantel und Deckel, die einen Stoß mit wenigstens zwei einander gegenüber liegenden und voneinander beabstandeten parallelen Flankenbereichen aufweist.
  • Bevorzugterweise werden zunächst der jeweils zu verschweißende Deckel und der Zylindermantel über eine Heftschweißung mit einander verheftet und anschließend erst über Schweißraupen miteinander verschweißt. Hierbei erlaubt die Heftschweißung eine Vorfixierung des Deckels an dem Zylindermantel, bevor es zur endgültigen Verbindung durch das Verschweißen über Schweißraupen kommt. Ungenauigkeiten in der Positionierung der Deckel lassen sich auf diese Weise noch vor dem endgültigen Verschweißen korrigieren.
  • Bei dem Abstandhalter kann es sich um einen Abstandhalterring handeln, der einen konstant gleichen Abstand zwischen Deckel und Zylindermantel entlang des Umfangs der Trockenwalze gewährleistet. Ebenso können alternativ Ringsegmente oder separate Abstandhalter mit definierter Breite zum Einsatz kommen.
  • Ferner kann bei einem Verfahren zur Herstellung einer Trockenwalze zumindest bestehend aus einem zylinderförmigen Zylindermantel, aus zwei beidseits des Zylindermantels angesetzten Deckeln sowie aus zwei indirekt über eine mit den Deckeln verbundene Hohlwelle oder direkt an den Deckeln befestigten Zapfen, wobei der Zylindermantel und die Deckel durch eine ringförmige Schweißnaht miteinander verschweißt werden, nach einem Verschweißen der Deckel mit dem Zylindermantel die Schweißnaht durch eine Inspektionsöffnung hindurch von innen geprüft werden.
  • Infolge des Prüfens der Schweißnaht durch die Inspektionsöffnung von innen wird insgesamt die Betriebssicherheit der Schweißnaht erhöht, da fehlerhafte Schweißnähte unverzüglich ausgebessert werden können. Auch können dann unterschiedlichste Prüfverfahren zur Anwendung kommen.
  • Bevorzugt sind die radial innen liegenden Werkstückflächen sowohl des Deckels als auch des Zylindermantels beidseits der Schweißnaht zylinderförmig ausgebildet. Eine derartige Ausbildung der radial innen liegenden Werkstückflächen erlaubt es, mittels verschiedenster Inspektionseinrichtungen einfache und betriebssichere Inspektionen durchzuführen. Geeignete Inspektionseinrichtungen können beispielsweise Röntgengeräte oder Ultraschallgeräte sein. Darüber hinaus können Inspektionen zum Beispiel mittels Farbeindringprüfungen oder Magnetpulverprüfungen oder anderen Verfahren durchgeführt werden.
  • Es versteht sich, dass die Merkmale der vorstehend bzw. in den Ansprüchen beschriebenen Lösungen gegebenenfalls auch kombiniert werden können, um die Vorteile entsprechend kumuliert umsetzen zu können.
  • Weitere Vorteile, Ziele und Eigenschaften vorliegender Erfindung werden anhand nachfolgender Beschreibung von Ausführungsbeispielen erläutert, die insbesondere auch in anliegender Zeichnung dargestellt sind. In der Zeichnung zeigen:
    • Figur 1
    eine schematische Veranschaulichung einer Trockenwalze;
    Figur 2
    einen Teilbereich der Veranschaulichung der Figur 1;
    Figur 3
    einen veranschaulichten Teilbereich einer Trockenwalze mit einer Übergangsnut in ähnlicher Darstellung wie Figur 2; und
    Figur 4
    einen veranschaulichten Teilbereich einer Trockenwalze mit einer stufenförmigen Übergangsnut in ähnlicher Darstellung wie Figuren 2 und 3.
  • Eine in der Figur 1 veranschaulichte im Wesentlichen zylinderförmige Trockenwalze 1 umfasst einen Zylindermantel 2 sowie zwei beidseits des Zylindermantels 2 angesetzte und mittels einer in der Figur 1 nicht sichtbaren ringförmigen Schweißnaht mit dem Zylindermantel 2 verschweißte Deckel 3. In einem von dem Zylindermantel 2 und den Deckeln 3 umschlossenen Innenraum 4 weist die Trockenwalze 1 ferner eine sich zwischen den Deckeln 3 erstreckende und mit Durchgangsöffnungen versehene Hohlwelle 5 auf. An einer Außenfläche jedes der Deckel 3 ist jeweils ein Zapfen 6 vorgesehen. Zylindermantel 2, Deckel 3, Hohlwelle 5 und Zapfen 6 sind dabei koaxial entlang einer Längsachse 7 angeordnet, so dass sich insgesamt ein achsensymmetrischer Aufbau der Trockenwalze 1 ergibt. Mittels der Zapfen 6 kann die Trockenwalze 1 in geeigneten und in der Figur 1 nicht dargestellten Lagern um die Längsachse 7 drehbar gelagert werden.
  • Im Betrieb der Trockenwalze 1 wird die Außenfläche des Zylindermantels 2 von zu trocknendem Papier wenigstens teilweise umschlungen bzw. zu trocknendes Papier wird auf die Außenfläche des Zylindermantels 2 aufgelegt. In der Figur 1 nicht gezeigte Druckrollen drücken dabei das aufgelegte Papier gegen den Zylindermantel 2. Über die Hohlwelle 5 wird heißer Dampf mit einem Druck von üblicherweise 3 bis 8 bar, der bis zu 12 bar oder mehr betragen kann, in den Innenraum 4 geleitet. Es findet nun ein Trockenvorgang des auf dem Zylindermantel 2 aufliegenden Papiers mittels Wärmetausches zwischen der infolge des heißen Dampfes im Innenraum 4 heißen Oberfläche des Zylindermantels 2 und dem Papier statt.
  • In der Figur 2 ist ein in der Figur 1 mit A bezeichneter Teilbereich der Trockenwalze 1 vergrößert und im Querschnitt dargestellt, wobei ein Teil eines der Deckel 3 und ein Teil des Zylindermantels 2 sowie zwischen diesen beiden die oben bereits erwähnte Schweißnaht 8 zu sehen sind. Aus der Figur 2 geht insbesondere hervor, dass zum Stoß der Schweißnaht gehörende einander zugewandte Flächen sowohl des Deckels 3 als auch des Zylindermantels 2 jeweils zueinander geneigt ausgebildete erste Flankenbereiche 9 sowie zweite Flankenbereiche 10 aufweisen, die zueinander parallel und voneinander beabstandet sind. Somit ergibt sich ein im Wesentlichen V-förmiger Querschnitt der Schweißnaht 8, die sich zur Außenseite des Zylindermantels 2 hin verbreitert und zum Innenraum 4 hin verjüngt, wobei sie über einen von den zweiten Flankenbereichen 10 begrenzten nutförmigen Abschnitt in den Innenraum 4 mündet.
  • Ein der Schweißnaht 8 zugewandter Endabschnitt 11 des Zylindermantels ist an einer dem Innenraum 4 zugewandten Fläche zylinderförmig, d.h. frei von Erhebungen oder Vertiefungen, ausgebildet. An diesen Endabschnitt 11 schließt sich ein als Kondensator 12
    ausgebildeter, zum Innenraum 4 hin verdickter Abschnitt mit einer Mehrzahl umfänglich verlaufender und entlang der Längsachse 7 sukzessiv angeordneter Nuten 13 an. Dabei weist ein Übergang zwischen dem Endabschnitt 11 zum Kondensator 12 einen Übergangsradius 14 auf.
  • Auch ist der Deckel 3 im Bereich der Schweißnaht 8 zum Innenraum 4 hin zylinderförmig ausgebildet, so dass beidseits der Schweißnaht 8 die radial innenliegenden Werkstückflächen sowohl des Deckels 3 als auch des Zylindermantels 2 zylindrisch ausgebildet sind.
  • Infolge des in den Innenraum 4 hin mündenden nutförmigen Abschnittes ist es möglich, die Schweißnaht 8 mit im Wesentlichem V-förmigem Querschnitt mit einer Gegenraupe zu versehen. Darüber hinaus ermöglicht es der zylinderförmige Endabschnitt 11
    sowie die beidseits der Schweißnaht 8 zylindrisch ausgebildeten radial innen liegenden Werkstückflächen sowohl des Deckels 3 als auch des Zylindermantels 2, die Schweißnaht 8 einfach visuell oder mittels eines geeigneten Prüfverfahrens, das zum Beispiel Röntgenstrahlung oder Ultraschall verwendet, oder mittels Farbeindringprüfungen oder Magnetpulverprüfungen zu überprüfen.
  • Anstelle eines V-förmigen Querschnittes kann die Schweißnaht 8 auch mit einem U-förmigen, K-förmigen, X-förmigen, Doppel-U-förmigen oder anders geformten Querschnitt ausgebildet werden.
  • Bei der in der Figur 3 veranschaulichten Ausführungsform ist für den Übergang vom zylinderförmigen Endabschnitt 11 zum Kondensator 12 anstelle eines Radius eine umfängliche Übergangsnut 15 ausgebildet. Deren Tiefe ist vorliegend gleich der Tiefe der Nuten 13 des Kondensators 12, sie kann allerdings auch eine andere Tiefe aufweisen als die Nuten 13.
  • Hingegen ist bei der in der Figur 4 veranschaulichten Ausführungsform anstelle der Übergangsnut 15 der Figur 3 eine breite stufenartige Übergangsnut 16 ausgebildet. Deren Breite wird lediglich durch die Breite des Endabschnittes 11 begrenzt. Zwischen jeweiligen zur Längsachse 7 senkrechten Nutflanken der Übergangsnut 16 und einem zur Längsachse 7 parallelen Nutgrund der Übergangsnut 16 ist jeweils ein Übergangsradius 17 vorgesehen. Bezugszeichenliste:
    1 Trockenwalze 10 zweiter Flankenbereich
    2 Zylindermantel 11 Endabschnitt
    3 Deckel 12 Kondensator
    4 Innenraum 13 Nut
    5 Hohlwelle 14 Übergangsradius
    6 Zapfen 15 Übergangsnut
    7 Längsachse 16 Übergangsnut
    8 Schweißnaht 17 Übergangsradius
    9 erster Flankenbereich

Claims (5)

  1. Trockenwalze (1) zumindest bestehend aus einem zylinderförmigen Zylindermantel (2), aus zwei beidseits des Zylindermantels (2) angesetzten Deckeln (3) sowie aus zwei indirekt über eine mit den Deckeln (3) verbundene Hohlwelle (5) oder direkt an den Deckeln (3) befestigten Zapfen (6), wobei der Zylindermantel (2) und die Deckel (3) durch eine ringförmige Schweißnaht (8) miteinander verschweißt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Schweißnaht (8) einen Stoß mit wenigstens zwei einander gegenüber liegenden und voneinander beabstandeten parallelen Flankenbereichen (10) aufweist.
  2. Trockenwalze (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schweißnaht (8) ohne Gegenraupe geschweißt ist.
  3. Verfahren geeignet zur Herstellung einer Trockenwalze (1) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass vor einem Verschweißen der Deckel (3) mit dem Zylindermantel (2) ein Abstand zwischen dem jeweils zu verschweißenden Deckel (3) und dem Zylindermantel (2) über wenigstens einen Abstandhalter definiert wird.
  4. Herstellungsverfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst der jeweils zu verschweißende Deckel (3) und der Zylindermantel (2) über eine
    Heftschweißung mit einander verheftet und anschließend erst über Schweißraupen miteinander verschweißt werden.
  5. Herstellungsverfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstandhalter ein Abstandhalterring ist.
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