IT202100020027A1 - Metodo per assemblare un cilindro per macchine per la produzione di veli cellulosici, e cilindro - Google Patents

Description

METODO PER ASSEMBLARE UN CILINDRO PER MACCHINE PER LA

PRODUZIONE DI VELI CELLULOSICI, E CILINDRO

DESCRIZIONE

CAMPO TECNICO

[0001] La presente invenzione riguarda componenti di macchine per impianti di produzione di veli cellulosici, in particolare per la produzione di carta. Forme di realizzazione qui descritte riguardano in particolare cilindri essiccatori per macchine per la produzione di veli o nastri cellulosici, quali carta o carta tissue. In particolare, vengono descritti cilindri cavi atti ad essere pressurizzati con vapore o altro fluido termovettore, e destinati ad essiccare veli o nastri cellulosici guidati attorno ai cilindri essiccatori. Nella presente descrizione e nelle allegate rivendicazioni, il termine cilindro essiccatore comprende anche in particolare i cosiddetti cilindri monolucidi (cilindri Yankee).

ARTE ANTERIORE

[0002] Per la produzione di veli, nastri o fogli a base di fibre di cellulosa, quali veli di carta, si impiegano usualmente metodi ad umido. Questi metodi prevedono la produzione di una sospensione di fibre cellulosiche in acqua. La sospensione viene distribuita su tele di formazione tramite casse di afflusso, per formare un velo di impasto cellulosico. Con passaggi successivi attraverso sistemi di drenaggio, il contenuto di acqua nell?impasto viene ridotta, fino a formare uno strato di fibre cellulosiche con un contenuto di materiale solido sufficiente a trasferire lo strato su un cilindro o pi? cilindri essiccatori, i quali rimuovono ulteriore umidit? dallo strato cellulosico tramite evaporazione ad opera di calore che viene trasmesso dall?interno del cilindro attraverso la parete cilindrica di esso allo strato cellulosico. Il calore viene usualmente fornito da un fluido termovettore che circola nel cilindro essiccatore. A tale scopo il cilindro essiccatore ? cavo.

[0003] Usualmente il fluido termovettore usato ? vapore acqueo saturo ad elevata pressione. Il vapore acqueo saturo ha il vantaggio, attraverso il cambiamento di stato, di realizzare un elevato trasferimento di potenza termica per unit? di superficie verso il corpo del cilindro. I valori di pressione utilizzati sono elevati per consentire di ottenere temperature di esercizio abbastanza alte da rimuovere efficientemente umidit? dallo strato cellulosico fino ad ottenere il desiderato grado di umidit? residua prima di allontanare il velo cellulosico cos? ottenuto dal cilindro essiccatore.

[0004] I cilindri essiccatori devono quindi essere realizzati in modo tale da resistere ad elevate pressioni in condizioni di carico dinamico e a elevate temperature di esercizio.

[0005] Condizioni di lavoro particolarmente gravose si hanno nel caso dei cosiddetti cilindri monolucidi (cilindri Yankee), comunemente usati per la produzione di carta, in particolare di carta tissue, ed anche nei cilindri di seccheria. Questi organi di macchina sono molto grandi e critici dal punto di vista della sicurezza, a causa delle pressioni e temperature di esercizio, e conseguenti sollecitazioni termiche e meccaniche. La rotazione ad alta velocit? dei cilindri monolucidi, e di altri cilindri di asciugatura impiegati nelle macchine da carta, generano sollecitazioni a fatica, particolarmente critiche a causa del rischio di rotture che si possono innescare in corrispondenza di cricche o difetti del materiale metallico in cui sono realizzati i cilindri.

[0006] In origine, i cilindri monolucidi e i cilindri di seccheria venivano realizzati prevalentemente in ghisa. In tempi pi? recenti sono stati studiati diversi sistemi per la realizzazione di cilindri essiccatori e cilindri monolucidi in acciaio. Questo materiale ? particolarmente adatto per la realizzazione di cilindri di seccheria e cilindri monolucidi, in quanto permette un migliore trasferimento termico verso il velo cellulosico rinviato attorno alla superficie esterna del cilindro. I cilindri in acciaio sono composti da parti tra loro saldate, tipicamente un mantello cilindrico con due estremit? assiali, alle quali sono saldate o avvitate rispettive testate, le quali portano i perni di supporto e rotazione del cilindro.

[0007] Esempi di cilindri monolucidi saldati sono descritti in US,438,752, EP1838922, WO2020/194358, DE202020106010, WO2019/209164, EP3556936, US2016/0228969.

[0008] Nel caso di unione mantello-testate tramite saldatura, le saldature che uniscono le testate al mantello cilindrico nei cilindri monolucidi e in altri cilindri essiccatori per macchine da carta devono rispondere a standard di qualit? e sicurezza molto elevati, poich? tali cilindri costituiscono in pratica serbatoi in pressione. Le saldature devono resistere alle tensioni generate dalla pressione, dal peso proprio del cilindro e dalle dilatazioni termiche. Queste sollecitazioni variano con la temperatura e possono avere andamenti ciclici a causa della rotazione dei cilindri e della variazione delle condizioni operative, inducendo sollecitazioni a fatica. Le saldature, quindi, non devono presentare difetti che possono innescare pericolose rotture. Le saldature devono pertanto essere eseguite da personale altamente specializzato e devono essere sottoposte a controlli non distruttivi di vario genere (radiografici, ultrasuoni, emissione acustica), sia iniziali che periodici nel corso del tempo. Questo incide molto sia sul costo di realizzazione del cilindro e sui tempi di produzione, sia sul costo operativo durante tutta la vita del cilindro.

[0009] Inoltre, le saldature rimangono comunque possibili origini di rotture anche catastrofiche del cilindro, con rischi di incidenti anche mortali a causa delle temperature e pressioni di esercizio di questi organi di macchina.

[0010] L?accoppiamento mantello-testate tramite viti o bulloni, che ? un?opzione irrinunciabile per i cilindri realizzati in ghisa, pu? essere adottata per i cilindri in acciaio per evitare le criticit? legate alla saldatura, ma incide molto sul costo di produzione dei cilindri, in quanto richiede molte lavorazioni di foratura e filettatura, oltre a tempi lunghi di assemblaggio.

[0011] Sarebbe pertanto utile realizzare cilindri monolucidi e altri cilindri per l?impiego in macchine per la produzione di carta che superino in tutto o in parte gli inconvenienti dei cilindri sopra menzionati.

SOMMARIO

[0012] Secondo un aspetto viene qui descritto un metodo per costruire un cilindro essiccatore per macchine da carta, in particolare ma non esclusivamente un cilindro monolucido, il quale metodo comprende una fase in cui viene predisposto un mantello cilindrico avente una prima estremit? assiale e una seconda estremit? assiale. La prima estremit? assiale comprende un primo risalto anulare interno estendentesi radialmente verso l?asse del cilindro. Viene, inoltre, predisposta una testata avente un diametro esterno massimo maggiore di un diametro interno minimo del primo risalto anulare interno quando il primo risalto anulare interno e la prima testata si trovano circa ad una stessa temperatura. Il metodo prevede di generare una differenza di temperatura tra la prima testata e la prima estremit? assiale del mantello cilindrico tale che, per effetto di deformazioni termicamente indotte, il diametro interno minimo del primo risalto anulare interno diviene maggiore del diametro esterno massimo della prima testata. In questo modo diviene possibile inserire la prima testata all?interno del mantello cilindrico attraverso il primo risalto anulare interno. Successivamente, si prevede di riportare la prima testata e il mantello cilindrico circa alla stessa temperatura bloccando la prima testata alla prima estremit? assiale del mantello cilindrico. Il primo risalto anulare interno forma una battuta atta a sostenere una spinta assiale applicata sulla prima testata da un fluido termovettore alimentato all?interno del cilindro durante l?uso.

[0013] La deformazione termica pu? essere imposta al mantello, riscaldandolo, oppure alla testata, raffreddandola. Si pu? anche prevedere di imporre una deformazione termica di dilatazione al mantello, riscaldandolo, e contemporaneamente una deformazione termica di riduzione del diametro alla testata, raffreddandola.

[0014] Il riscaldamento del mantello pu? interessare tutto il mantello, oppure solo una parte comprendente la sua estremit? assiale, alla quale deve essere applicata la testata.

[0015] In linea di principio, il metodo descritto pu? essere usato per montare una sola delle due testate, mentre l?altra pu? essere montata con una tecnica differente. Preferibilmente, tuttavia, entrambe le testate vengono montate con lo stesso metodo sopra definito.

[0016] Nel presente contesto, si intende che la testata e il mantello sono ?circa alla stessa temperatura? quando l?eventuale differenza di temperatura induce dilatazioni termiche differenziali di entit? sufficientemente piccola da non svincolare la testata rispetto al mantello, cio? tali che il diametro massimo della testata rimane maggiore del diametro minimo del rispettivo risalto anulare interno dell?estremit? assiale del mantello. Di fatto, quando il cilindro ? a riposo la temperatura della testata e del mantello ? sostanzialmente uguale alla temperatura ambiente. Durante l?uso, per effetto della circolazione di fluido termovettore all?interno del cilindro, delle coibentazioni termiche applicate alle testate al fine di ridurre la dispersione di calore, della cessione di calore dal mantello cilindrico al velo di carta rinviato attorno ad esso, della ventilazione dovuta alla rotazione e di altri fattori, la testata e/o il mantello possono trovarsi a temperature leggermente differenti e anche variabili da una zona all?altra della testata e/o del mantello. In questa condizione operativa, tuttavia, le differenze di temperatura sono comunque tali da rispettare la sopra richiamata condizione di vincolo tra testata e mantello. In altri termini, i gradienti di temperatura che si manifestano durante l?uso sono di entit? sufficientemente limitata da poter considerare la testata e il mantello ?circa alla stessa temperatura? nel significato sopra specificato.

[0017] Nel caso di cilindri di grandi dimensioni, specialmente ad esempio nel caso di cilindri monolucidi, il metodo pu? comprendere, inoltre, la fase di ancorare alla prima testata e alla seconda testata un tirante coassiale al mantello cilindrico. Il tirante pu? essere ad esempio ancorato alla prima testata, dopo che questa ? stata montata nel mantello. Successivamente viene applicata la seconda testata e infine viene ancorato il tirante alla seconda testata, tramite viti o bulloni applicati dall?esterno o, nel caso che sia previsto un accesso all?interno del cilindro, dall?interno.

[0018] In forme di realizzazione particolarmente vantaggiose, il mantello comprende, adiacentemente ad almeno il primo risalto anulare interno, e di preferenza adiacentemente ad entrambi il primo e il secondo risalto anulare interno, una rispettiva scanalatura anulare. La prima testata, e preferibilmente entrambe la prima testata e la seconda testata, presentano un risalto anulare esterno, il cui diametro ? superiore al diametro minimo del risalto anulare interno quando mantello e testata sono circa alla stessa temperatura. La rispettiva scanalatura anulare ha una dimensione in direzione assiale, cio? nella direzione dell?asse del cilindro, pari alla dimensione assiale del risalto anulare esterno della testata. Il metodo comprende la fase di incastrare ciascun risalto anulare esterno nella rispettiva scanalatura anulare, definendo in tal modo un vincolo bidirezionale in direzione assiale tra la rispettiva testata e la rispettiva estremit? assiale del mantello. In pratica, le due superfici del risalto anulare esterno della testata che si estendono trasversalmente all?asse del cilindro, si trovano a battuta con le corrispondenti due contrapposte superfici della scanalatura anulare trasversali all?asse del cilindro. Le superfici del risalto anulare esterno e le superfici trasversali della scanalatura anulare, che formano rispettivamente i fianchi del risalto anulare esterno e i fianchi della scanalatura anulare, possono essere piane e parallele.

[0019] Secondo un altro aspetto, viene qui descritto un cilindro essiccatore, ad esempio un cilindro monolucido, per una macchina da carta, comprendente un mantello cilindrico definente un asse del cilindro, una prima testata fissata ad una prima estremit? assiale del mantello cilindrico, una seconda testata fissata ad una seconda estremit? assiale del mantello cilindrico. Almeno una delle estremit? assiali del mantello cilindrico comprende un risalto anulare interno estendentesi radialmente verso l?asse del cilindro ed avente un diametro interno minimo inferiore ad un diametro massimo della rispettiva testata, e la rispettiva testata ? montata in modo tale che una porzione della testata avente il diametro massimo ? disposta in una posizione assialmente pi? interna rispetto ad una porzione del risalto anulare interno avente il diametro interno minimo. Le porzioni a diametro minimo del risalto anulare interno e a diametro massimo della testata hanno bordi circonferenziali con uno sviluppo circolare sostanzialmente continuo, cio? privo di intagli o ribassamenti. La porzione a diametro massimo della testata ? inserita all?interno del mantello, oltre il risalto anulare interno, tramite deformazione termica del mantello e/o della testata per provocare una variazione temporanea dei diametri tale da portare la testata ad avere temporaneamente un diametro massimo inferiore al diametro minimo del risalto anulare interno del mantello.

[0020] In vantaggiose forme di realizzazione, in cui almeno la prima testata (5), e preferibilmente ciascuna testata, comprende un primo risalto perimetrale di diametro maggiore rispetto al diametro minimo del primo risalto anulare interno. Il risalto perimetrale della destata ? incastrato in una rispettiva scanalatura anulare adiacente al rispettivo risalto anulare interno e posta in una posizione del mantello assialmente pi? interna rispetto al risalto anulare interno. La scanalatura anulare e il risalto perimetrale della rispettiva testata definiscono un vincolo assiale bidirezionale che blocca la testata rispetto al mantello.

[0021] Ulteriori vantaggiose caratteristiche e forme di realizzazione del cilindro e del metodo per la sua costruzione sono descritte nel seguito e definite nelle allegate rivendicazioni, che formano parte integrante della presente descrizione.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

[0022] L?invenzione verr? meglio compresa seguendo la descrizione e gli allegati disegni, che illustrano forme di realizzazione esemplificative e non limitative dell?invenzione. Pi? in particolare, nel disegno mostrano:

la Fig.1 una sezione schematica di un cilindro monolucido in una forma di realizzazione;

le Figg. 2A a 2F una sequenza di montaggio del cilindro monolucido della Fig.1; e

le Figg. 3, 4, 5 e 6 ingrandimenti della zona di accoppiamento tra una testata e una estremit? assiale del mantello del cilindro, in varie fasi del procedimento di montaggio.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA

[0023] La Fig.1 mostra in una sezione secondo un piano contenente l?asse di rotazione, una forma di realizzazione semplificata di un cilindro essiccatore secondo l?invenzione. Il cilindro ? indicato complessivamente con 1 e il suo asse di rotazione ? indicato con A-A.

[0024] Il cilindro 1 pu? essere un cilindro monolucido per una macchina per la produzione di carta tramite un processo a umido. Il cilindro 1 pu? anche essere un cilindro essiccatore di altro tipo, ad esempio un cilindro di seccheria, per una macchina pluricilindrica per la produzione di carta.

[0025] Il cilindro 1 comprende un mantello cilindrico 3 che presenta una prima estremit? assiale e una seconda estremit? assiale, indicate entrambe con 3A. Ciascuna estremit? assiale ? chiusa da una rispettiva testata 5. All?interno delle testate 5 e del mantello cilindrico 3 ? definito un volume cavo 7, in cui pu? essere immesso e/o pu? circolare un fluido termovettore. Se il cilindro 1 ? un cilindro essiccatore o un cilindro monolucido per macchine da carta, il volume cavo 7 pu? essere utilizzato per la circolazione di vapore d?acqua saturo, che cede calore alla carta rinviata attorno alla superficie cilindrica del mantello cilindrico 3. Le testate 5 sono solidali a rispettivi perni 9 di supporto e rotazione del cilindro 1.

[0026] Nel caso di un cilindro monolucido per carta tissue o monolucida, a causa della grande dimensione diametrale del cilindro, coassialmente al mantello 3 ? disposto un tirante 10 che si estende tra le due testate 5. Ciascuna estremit? assiale 10A del tirante 10 ? ancorata all?interno della rispettiva testata 5.

[0027] Durante l?uso, l?interno 7 del cilindro 1 viene posto in pressione dal fluido termovettore, ad esempio vapore saturo. Una parte della sollecitazione assiale, generata da tale pressione, sulle testate 5 si trasmette al tirante interno 10. Il mantello 3 e il tirante 10 sono dimensionati in modo tale che, durante il funzionamento del cilindro monolucido 1, il tirante 10 ? sollecitato a trazione, e sostiene una parte della forza assiale risultante dalla pressione interna generata dal fluido termovettore sulle due testate 5. La parte restante della forza assiale ? scaricata sul mantello 3. Durante il funzionamento, il tirante 10 si trova tipicamente a temperatura superiore rispetto alla temperatura del mantello 3, e quindi le dimensioni assiali del tirante 10 e del mantello 3 devono tenere conto del fatto che quest?ultimo subisce una deformazione di allungamento termico superiore rispetto al mantello 3. In pratica, il tirante 10 viene realizzato con una dimensione assiale inferiore alla distanza tra le facce interne delle due testate 5 in modo che in fase di assemblaggio il distanziale risulti pre-tensionato e il mantello 3 pre-compresso. Questa soluzione fa s? che il tirante si trovi sempre in tensione espletando la sua funzione in qualunque condizione operativa del cilindro monolucido 1.

[0028] Viceversa, il mantello 3 ? soggetto ad una inversione della sollecitazione, passando da una condizione di compressione, a freddo e a pressione ambiente, alla condizione operativa di tensione, a caldo e pressurizzato. Infatti, a freddo le testate 5 saranno attratte l?una verso l?altra e verso l?interno del mantello 3 dal pre-tensionamento del tirante, mentre a caldo le testate 5 saranno spinte verso l?esterno dalla pressione del vapore o altro fluido termovettore circolante nel volume vuoto 7 del cilindro 1, per la porzione di spinta non scaricata sul tirante 10. Questa spinta residua viene scaricata sul risalto anulare interno 10 di ciascuna estremit? assiale 3A del mantello 3.

[0029] Pertanto, in direzione assiale il vincolo tra le testate 5 e il mantello 3 deve essere adeguato a sostenere spinte relative nei due versi e non deve avere giochi assiali affinch? l?inversione della condizione di sollecitazione non comporti spostamenti relativi tra testate 5 e mantello 3.

[0030] Le tecniche finora utilizzate a tale scopo utilizzano accoppiamenti a vite o saldature strutturali tra ciascuna testata 5 e la rispettiva estremit? assiale 3A del mantello 3. Gli accoppiamenti a vite, tipicamente usati nei cilindri in ghisa, hanno problemi di tenuta e di corrosione alle interfacce tra mantello e testaste. Le saldature strutturali, tipicamente impiegate per cilindri in acciaio, hanno problemi di distorsioni geometriche del cilindro a causa del surriscaldamento localizzato del materiale, o problemi di sviluppo di cricche causate da distensioni non complete del materiale saldato.

[0031] Questi problemi sono superati con il cilindro 1 qui descritto. A tale scopo, almeno una delle estremit? assiali 3A del mantello cilindrico 3 comprende un risalto anulare interno. Nell?esempio illustrato, le due estremit? assiali comprendono ciascuna un rispettivo risalto anulare interno 11 che si estende radialmente verso l?asse A-A del cilindro 1. La Fig.4 illustra un ingrandimento di un dettaglio di uno dei due risalti anulari interni 11 in una forma di realizzazione. La porzione ingrandita corrisponde alla zona indicata con IV in Fig.1. I risalti anulari 11 sono definiti ?interni? nel senso che si estendono dalla superficie interna del mantello 3 verso l?asse A-A del cilindro 1.

[0032] In Fig. 4 con D1 ? indicato il diametro interno minimo del risalto anulare interno 11 e con D2 ? indicato il diametro massimo della rispettiva testata 5. Il diametro interno minimo D1 del risalto interno 11 ? minore del diametro massimo D2 della testata 5. In questo modo, ciascun risalto anulare interno 11 forma un supporto per la testata 5, su cui si scarica almeno parte della forza generata sulla rispettiva testata 5 dalla pressione del fluido che riempie il volume 7 del cilindro e rivolta verso l?esterno del cilindro 1.

[0033] In vantaggiose forme di realizzazione, adiacentemente a ciascun risalto anulare interno 11 il mantello 3 comprende una scanalatura anulare, o gola anulare, 13 che ha un diametro D2. Nella regione assialmente interna rispetto alle scanalature anulari 13, nella superficie interna del mantello 3 sono realizzate in modo di per s? noto gole 15 per la raccolta della condensa che si forma a causa della cessione di calore dal vapore immesso nel cilindro 1 alla carta che viene rinviata attorno alla superficie cilindrica esterna del mantello 3.

[0034] Nella forma di realizzazione illustrata, ciascuna testata 5 ha una forma sostanzialmente cilindrica con un risalto perimetrale, indicato anche come risalto anulare esterno 5A che circonda una porzione sostanzialmente cilindrica 5B di diametro minore, pari circa al diametro interno D1 del risalto anulare interno 11. Preferibilmente, ciascun risalto anulare interno 11, ciascuna porzione cilindrica 5B e ciascun risalto anulare esterno, o risalto perimetrale, 5A hanno bordi circolari, cio? privi di cavit? o intagli in direzione radiale.

[0035] Per consentire il montaggio di ciascuna testata 5 all?interno del rispettivo risalto anulare interno 11, inserendo il risalto anulare esterno 5A nella scanalatura anulare 13, si pu? utilizzare un procedimento termico, sfruttando dilatazioni termiche differenziali tra testata 5 e mantello 3. Vantaggiosamente, nelle condizioni a riposo e durante il normale utilizzo del cilindro 1, il risalto anulare esterno 5A di ciascuna testata ha una dimensione in direzione assiale (secondo l?asse A-A del cilindro 1) pari alla dimensione assiale della scanalatura 13, in modo da ottenere un vincolo bidirezionale in direzione assiale della testata 5 rispetto al mantello 3.

[0036] In pratica, ciascuna estremit? assiale 3A del mantello 3 e la rispettiva testata 5 vengono portati a temperature differenti, per provocare una dilatazione dell?estremit? assiale 3A del mantello e/o una contrazione radiale della testata 5. Il differenziale di deformazione termica ? superiore alla differenza tra il diametro interno D1 del risalto anulare interno e il diametro massimo D2 della testata 5.

[0037] Il riscaldamento pu? essere ottenuto a fiamma, ad esempio tramite ugelli a gas, oppure con un sistema di riscaldamento elettrico, eventualmente a induzione, o in qualunque altro modo opportuno.

[0038] Le Figg.3 e 4 illustrano concettualmente questo modo di assemblare ciascuna testata 5 al mantello 3. La Fig.3 mostra lo stesso dettaglio ingrandito di Fig.4 in una condizione di differenziale termico tra il mantello 3, e la testata 5. Come si osserva in Fig.3, per effetto della differenza di temperatura tra mantello 3 (o almeno della sua estremit? assiale 3A) e testata 5, il diametro massimo D2? di quest?ultima diviene inferiore al diametro minimo D1? del risalto anulare interno 11. Con EA ? indicata l?espansione termica radiale tra il risalto anulare interno 11 e la testata 5, e pi? esattamente la porzione cilindrica 5B di quest?ultima. Con EA ? indicata l?espansione termica assiale.

[0039] Grazie a questa espansione termica, ? possibile inserire la testata 5 all?interno dell?estremit? assiale 3A del mantello 5. Riportando poi circa alla stessa temperatura l?estremit? assiale 3A del mantello 3 e la testata 5, raggiungendo la condizione di Fig.4, si ottiene il bloccaggio meccanico della testata 5 rispetto al mantello 3 grazie al fatto che il risalto anulare esterno 5A della testata rimane incastrato nella scanalatura anulare 13 e la porzione cilindrica 5B rimane incastrata nel risalto anulare interno 11, la testata 5 risulta bloccata radialmente e assialmente (in entrambi i versi) rispetto al mantello 3.

[0040] Per assicurare una tenuta stagna dell?accoppiamento cos? formato tra testata 5 e mantello 3 ? possibile realizzare una tenuta esterna e/o una tenuta interna, indicate con 17 e 19, rispettivamente, in Fig.5 e Fig.6. Nella forma di realizzazione di Fig.5 le tenute 17 e 19 sono realizzate come cordoni di saldatura, mentre in Fig.6 sono realizzate in forma di cordoni di sigillanti sintetici. I sigillanti sintetici possono essere rimossi e sostituiti da cordoni nuovi se necessario. In Fig.6 sono anche mostrate scanalature o gole anulari 21, 23 che accolgono i cordoni di sigillante per un migliore aggrappo e una migliore stabilit?.

[0041] Le saldature 17, 19 - se presenti - non sono saldature strutturali come nel caso dei cilindri dell?arte anteriore, perch? non devono sostenere le spinte assiali sulle testate 5. Le saldature 17, 19 sono quindi molto pi? leggere, richiedono meno apporto di materiale di saldatura e comportano minori sollecitazioni termiche. Eventuali cricche non comportano rischi di rottura del cilindro 1, in quanto le saldature non sostengono sforzi meccanici.

[0042] La sequenza delle Figg. 2A-2F mostra un modo di attuare il metodo sopra descritto di assemblaggio delle testate 5 al mantello 3. Bench? in questa forma di realizzazione si preveda di assemblare entrambe le testate 5 con la stessa tecnica, si deve comprendere che alcuni vantaggi della presente invenzione si possono ottenere anche nel caso in cui una sola delle testate 5 sia assemblata secondo il metodo qui descritto.

[0043] Inoltre, nel metodo schematizzato nella sequenza delle Figg.2A-2F ? previsto anche di assemblare il tirante 10. Tuttavia, alcuni dei vantaggi del metodo qui illustrato possono ottenersi anche nella realizzazione di cilindri, ad esempio cilindri essiccatori per seccheria, privi di tirante interno.

[0044] Una prima fase del metodo ? illustrata schematicamente in Fig.2A. In questa prima fase il mantello 3 del cilindro 1 viene disposto preferibilmente in assetto verticale. Almeno la zona dell?estremit? assiale 3A rivolta verso l?alto viene riscaldata tramite apporto di calore Q in modo che una prima testata 5 possa essere inserita, calandola dall?alto (freccia F1) una volta che il diametro massimo D2 della testata sia inferiore al diametro minimo D1? del risalto anulare interno 11 ottenuto per dilatazione termica.

[0045] In questa fase, si pu? prevedere, anzich? di riscaldare il mantello 3, oppure oltre a riscaldare il mantello 3, di raffreddare la testata 5.

[0046] Una volta che la testata 5 ? stata inserita nell?estremit? assiale 3A superiore del mantello 3, come schematicamente rappresentato in Fig.2B, si raffredda il mantello 3 (e/o si riscalda la testata 5) fino a bloccare la testata 5 nell?estremit? 3A del mantello 3 (Fig.4).

[0047] Nella fase successiva, rappresentata in Fig.2C, il mantello 3 con la prima testata 5 montata, viene ruotato per portare la testata 5 in basso e l?estremit? assiale 3A ancora priva di testata verso l?alto.

[0048] In questa condizione, si cala all?interno del mantello 3 il tirante 10, portandolo ad appoggiare con la sua estremit? assiale inferiore sulla testata 5. Il tirante 10 viene fissato, ad esempio con viti 31, alla testata 5 inferiore (Fig.2D).

[0049] Con un procedimento analogo a quello descritto con riferimento alle Figg.2A e 2B, si applica la seconda testata 5 (Fig.2E) calandola dall?alto e inserendola nel mantello 3 all?interno del risalto anulare interno 11 tramite deformazione termica della testata 5 e/o del mantello 3 (o della sua estremit? assiale 3A). In Fig.2F ? mostrata la fase finale di bloccaggio del tirante 10 alla testata 5 superiore tramite viti 31.

[0050] Sono state descritte sopra e illustrate nei disegni allegati forme esemplificative. Si comprender? da parte degli esperti del ramo che sono possibili varie modifiche, omissioni e aggiunte rispetto a quanto qui specificamente descritto, senza uscire dall?ambito dell?invenzione come definito nelle rivendicazioni che seguono.

Claims (18)

METODO PER ASSEMBLARE UN CILINDRO PER MACCHINE PER LA PRODUZIONE DI VELI CELLULOSICI, E CILINDRO RIVENDICAZIONI

1. Un metodo per costruire un cilindro essiccatore (1) per macchine da carta, comprendente un mantello cilindrico (3), una prima testata (5) e una seconda testata (5) definenti un volume interno (7) del cilindro (1); in cui il metodo comprende le seguenti fasi:

predisporre un mantello cilindrico (3) definente un asse del cilindro (A-A) ed avente una prima estremit? assiale (3A) e una seconda estremit? assiale (3A); in cui la prima estremit? assiale (3A) comprende un primo risalto anulare interno (11) estendentesi radialmente verso l?asse (A-A) del cilindro (1);

predisporre una prima testata (5) avente un diametro esterno massimo (D2) maggiore di un diametro interno minimo (D1) del primo risalto anulare interno (11) quando il primo risalto anulare interno (11) e la prima testata (5) si trovano circa ad una stessa temperatura;

generare una differenza di temperatura tra la prima testata (5) e la prima estremit? assiale (3A) del mantello cilindrico (3) tale che, per effetto di deformazioni termicamente indotte, il diametro interno minimo (D1) del primo risalto anulare interno (11) diviene maggiore del diametro esterno massimo (D2) della prima testata (5);

inserire la prima testata (5) all?interno del mantello cilindrico (3) attraverso il primo risalto anulare interno (11);

riportare la prima testata (5) e il mantello cilindrico (3) circa alla stessa temperatura bloccando la prima testata (5) alla prima estremit? assiale (3A) del mantello cilindrico, il primo risalto anulare interno (11) formando una battuta atta a sostenere una spinta assiale applicata sulla prima testata (5) da un fluido termovettore alimentato all?interno del cilindro durante l?uso.

2. Il metodo della rivendicazione 1, in cui la seconda estremit? assiale (3A) comprende un secondo risalto anulare interno (11) estendentesi radialmente verso l?asse (A-A) del cilindro (1), il metodo comprendendo inoltre le seguenti fasi:

predisporre una seconda testata (5) avente un diametro esterno massimo (D2) maggiore di un diametro interno minimo (D1) del secondo risalto anulare interno (11) quando il secondo risalto anulare interno (11) e la seconda testata (5) si trovano circa ad una stessa temperatura;

generare una differenza di temperatura tra la seconda testata (5) e la seconda estremit? assiale (3A) del mantello cilindrico (3) tale che, per effetto di deformazioni termicamente indotte il diametro interno minimo (D1) del secondo risalto anulare interno (11) diviene maggiore del diametro esterno massimo (D2) della seconda testata (5);

inserire la seconda testata (5) all?interno del mantello cilindrico (3) attraverso il secondo risalto anulare interno (11);

riportare la seconda testata (5) e il mantello cilindrico (3) circa alla stessa temperatura bloccando la seconda testata (5) alla seconda estremit? assiale (3A) del mantello cilindrico, il secondo risalto anulare interno (11) formando una battuta atta a sostenere una spinta assiale applicata sulla seconda testata (5) da un fluido termovettore alimentato all?interno del cilindro durante l?uso.

3. Il metodo della rivendicazione 1 o 2, comprendente inoltre la fase di ancorare alla prima testata (5) e alla seconda testata (5) un tirante (10) coassiale al mantello cilindrico (3).

4. Il metodo della rivendicazione 2, comprendente inoltre le seguenti fasi:

dopo avere bloccato la prima testata (5) alla prima estremit? assiale (3A) del mantello cilindrico (3), introdurre un tirante (10) nel mantello cilindrico (3) e ancorare una prima estremit? (10A) del tirante (10) alla prima testata (5),

dopo avere bloccato la seconda testata (5) alla seconda estremit? assiale (3A) del mantello cilindrico 3, ancorare una seconda estremit? (10A) del tirante (10) alla seconda testata (5).

5. Il metodo di una o pi? delle rivendicazioni precedenti, in cui la fase di generare la differenza di temperatura tra ciascuna testata (5) e la rispettiva estremit? assiale (3A) del mantello (3) comprende:

riscaldare l?estremit? assiale (3A) del mantello (3), provocando un aumento del diametro interno minimo (D1) del rispettivo risalto anulare interno (11), mantenendo la rispettiva testata (5) circa a temperatura ambiente; oppure

raffreddare la testata (5A), provocando una diminuzione del diametro esterno massimo (D2) della testata, mantenendo la rispettiva estremit? assiale (3A) del mantello (3) circa a temperatura ambiente; oppure

riscaldare la rispettiva estremit? assiale (3A) del mantello, provocando un aumento del diametro interno minimo (D1) del rispettivo risalto anulare interno (11), e raffreddare la rispettiva testata (5), provocando una riduzione del diametro esterno massimo (D2) della testata (5).

6. Il metodo di una o pi? delle rivendicazioni precedenti, in cui il mantello (3) comprende, adiacentemente ad almeno il primo risalto anulare interno (11), in particolare adiacentemente a ciascuno di detti primo risalto anulare interno (11) e secondo risalto anulare interno (11), una rispettiva scanalatura anulare (13); in cui almeno la prima testata (5), in particolare ciascuna di dette prima testata (5) e seconda testata (5), presenta un risalto anulare esterno (5A); in cui la rispettiva scanalatura anulare (13) ha una dimensione in direzione assiale pari a quella del risalto anulare esterno (5A) della testata (5); ed in cui il metodo comprende la fase di incastrare ciascun risalto anulare esterno (5A) nella rispettiva scanalatura anulare (13), definendo un vincolo in direzione assiale bidirezionale tra la rispettiva testata (5) e la rispettiva estremit? assiale (3A) del mantello (3).

7. Il metodo di una o pi? delle rivendicazioni precedenti, comprendente inoltre la fase di applicare una tenuta interna (19) tra almeno la prima testata (5) e la prima estremit? assiale (3A) del mantello (3), e preferibilmente tra la seconda testata (5) e la seconda estremit? assiale (3A) del mantello (3).

8. Il metodo di una o pi? delle rivendicazioni precedenti, comprendente inoltre la fase di applicare una tenuta esterna (17) tra almeno la prima testata (5) e la prima estremit? assiale (3A) del mantello (3), e preferibilmente tra la seconda testata (5) e la seconda estremit? assiale (3A) del mantello (3).

9. Il metodo di una o pi? delle rivendicazioni precedenti, in cui ciascuna di dette prima testata (5) e seconda testata (5) comprende un rispettivo perno (9) per supportare girevolmente il cilindro.

10. Un cilindro essiccatore (1) per una macchina da carta, comprendente:

un mantello cilindrico (3) definente un asse (A-A) del cilindro;

una prima testata (5) fissata ad una prima estremit? assiale (3A) del mantello cilindrico (3); e

una seconda testata (5) fissata ad una seconda estremit? assiale (3A) del mantello cilindrico (3); la prima testata (5), la seconda testata (5) e il mantello cilindrico (3) definendo un volume interno cavo (7) pressurizzabile del cilindro (1);

in cui: almeno una di dette prima estremit? assiale e seconda estremit? assiale (3A) del mantello cilindrico (3) comprende un risalto anulare interno (11) estendentesi radialmente verso l?asse (A-A) del cilindro (1) ed avente un diametro interno minimo (D1) inferiore ad un diametro massimo (D2) della rispettiva testata (5), e la rispettiva testata (5) ? montata in modo tale che una porzione (5A) della testata (5) avente il diametro massimo (D2) ? disposta in una posizione assialmente pi? interna rispetto ad una porzione del risalto anulare interno (11) avente il diametro interno minimo (D1).

11. Il cilindro (1) della rivendicazione 10, in cui ciascuna di dette prima estremit? assiale (3A) e seconda estremit? assiale (3A) del mantello cilindrico (3) ha un risalto anulare interno (11) estendentesi radialmente verso l?asse (A-A) del cilindro (1) ed avente un diametro interno minimo (D1) inferiore ad un diametro massimo (D2) della rispettiva testata (5), ed in cui ciascuna testata (5) ? montata in modo tale che una porzione (5A) della testata (5) avente il diametro massimo (D2) ? disposta in una posizione assialmente pi? interna rispetto ad una porzione del rispettivo risalto anulare interno (11) avente il diametro interno minimo (D1).

12. Il cilindro della rivendicazione 10 o 11, in cui ciascun risalto anulare interno (11) comprende un bordo circonferenziale avente detto diametro minimo (D1) e ciascuna testata (5) comprende un bordo circonferenziale avente detto diametro massimo (D2).

13. Il cilindro (1) della rivendicazione 10, 11 o 12, in cui ciascuna testata (5) associata ad un risalto anulare interno (11) del mantello cilindrico (3) comprende una prima porzione (5B) circondata dal risalto anulare interno (11) e una seconda porzione (5A) formante un risalto anulare esterno che sporge assialmente nel volume interno (7) del cilindro (1) rispetto al risalto anulare interno (11), la seconda porzione (5A) avendo detto diametro massimo (D2).

14. Il cilindro (1) della rivendicazione 13, in cui la prima porzione (5B) della testata (5) circondata dal risalto anulare interno (11) ha una forma generalmente cilindrica ed ? accoppiata ad una superficie generalmente cilindrica del risalto anulare interno (11); ed in cui la seconda porzione (5A) della testata (5) che sporge assialmente nel volume interno (7) del cilindro (1) ha una forma generalmente cilindrica con un diametro maggiore del diametro della superficie generalmente cilindrica del risalto anulare interno (11).

15. Il cilindro di una o pi? delle rivendicazioni 10 a 14, in cui almeno la prima testata (5) comprende un primo risalto perimetrale (5A) di diametro (D2) maggiore rispetto al diametro minimo (D1) del primo risalto anulare interno (11), ed in cui il risalto perimetrale (5A) ? incastrato in una prima scanalatura anulare (13) adiacente al primo risalto anulare interno (11) e posta in una posizione del mantello (3) assialmente pi? interna rispetto al primo risalto anulare interno (11); la prima scanalatura anulare (13) e il primo risalto perimetrale (5A) definendo un vincolo assiale bidirezionale che blocca la prima testata (5) rispetto al mantello (3).

16. Il cilindro della rivendicazione 15, in cui la seconda testata (5) comprende un secondo risalto perimetrale (5A) di diametro (D2) maggiore rispetto al diametro minimo (D1) del secondo risalto anulare interno (11), ed in cui il secondo risalto perimetrale (5A) ? incastrato in una seconda scanalatura anulare (13) adiacente al secondo risalto anulare interno (11) e posta in una posizione del mantello (3) assialmente pi? interna rispetto al secondo risalto anulare interno (11); la seconda scanalatura anulare (13) e il secondo risalto perimetrale (5A) definendo un vincolo assiale bidirezionale che blocca la seconda testata (5) rispetto al mantello (3).

17. Il cilindro di una o pi? delle rivendicazioni 10 a 16, comprendente inoltre un tirante (10) coassiale al mantello (3); e in cui il tirante (10) ? vincolato con una prima estremit? assiale (10A) alla prima testata (5) e con una seconda estremit? assiale (10A) alla seconda testata (5).

18. Il cilindro di una o pi? delle rivendicazioni 10 a 17, in cui ciascuna di dette prima testata (5) e seconda testata (5) comprende un rispettivo perno (9) per supportare girevolmente il cilindro (1).