WO2015014515A1

WO2015014515A1 - GROßZYLINDER-TROCKENWALZE SOWIE VERFAHREN ZUM HERSTELLEN EINER GROßZYLINDER-TROCKENWALZE

Info

Publication number: WO2015014515A1
Application number: PCT/EP2014/061331
Authority: WO
Inventors: Marco BRUJAS; Robson CONSOLATO
Original assignee: Voith Patent Gmbh
Priority date: 2013-08-01
Filing date: 2014-06-02
Publication date: 2015-02-05

Abstract

Eine Großzylinder-Trockenwalze besteht zumindest aus einem zylinderförmigen Zylindermantel, aus zwei beidseits des Zylindermantels angesetzten Deckeln, aus einer koaxial innerhalb des Zylindermantels angeordneten Innenwelle sowie aus zwei indirekt über die mit den Deckeln verbundene Innenwelle oder direkt an den Deckeln vorgesehenen Zapfen, wobei wenigstens einer der Deckel aus zumindest zwei über eine sich radial erstreckende Deckelsegmentverbindung verbundenen und sich über definierte, sich zu einem Vollkreis ergänzende Winkelbereiche erstreckenden Deckelsegmenten, die miteinander verbunden sind, besteht. Zur Herstellung der Großzylinder-Trockenwalze wird zunächst jeweils ein Mantelteil mit einem Deckel verbunden und anschließend wird die Innenwelle eingesetzt und mit den Deckeln verbunden. Dabei werden zunächst jeweils Mantelteile des Zylindermantels mit einem der Deckel und anschließend die mit den Deckeln verbundenen Mantelteile miteinander verbunden und/oder die Innenwelle wird als Stützelement genutzt, auf welches sich Deckel und Mantelteile des Zylindermantels vor, während und nach ihrem Verbinden mit der Innenwelle bzw. untereinander abstützen oder abgestützt werden.

Description

Großzylinder-Trockenwalze sowie Verfahren zum Herstellen einer Großzylinder- Trockenwalze

[01 ] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Großzylinder-Trockenwalze, die zumindest aus einem zylinderförmigen Zylindermantel, aus zwei beidseits des Zylindermantels angesetzten Deckeln, aus einer koaxial innerhalb des Zylindermantels angeordneten Innenwelle sowie aus zwei indirekt über die mit den Deckeln verbundene Innenwelle oder direkt an den Deckeln vorgesehenen Zapfen besteht. Auch betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer derartigen Großzylinder-Trockenwalze, bei welchem zunächst jeweils ein Mantelteil mit einem der Deckel verbunden und anschließend die Innenwelle eingesetzt und mit den Deckeln verbunden wird.

[02] Es ist bekannt, derartige Großzylinder-Trockenwalzen als sogenannte Yankee-Zylinder, wie sie zum Beispiel in der EP 2 126 203 B1 beschrieben sind und deren Herstellung aus der US 4,320,582 bekannt ist, zum Trocknen von Papiermaterial einzusetzen. Aus der US 3,061 ,944 und der US 3,224,084 sind zudem Großzylinder- Trockenwalzen bekannt, deren Zylindermäntel aus einzelnen aneinandergeschweißten Plattensegmenten aufgebaut sind. Ferner ist aus der US 6,018,870 eine Großzylinder- Trockenwalze bekannt, deren Zylindermantel sich aus entlang einer Längsachse angeordneten Segmenten ringförmigen Querschnitts zusammensetzt. Ähnliche Zylinder zeigen auch die WO 2008/040844 A1 sowie die WO 2012/126602 A1 und deren Familienmitglied WO 2012/126603 A1.

[03] Großzylinder-Trockenwalzen und insbesondere Yankee-Zylinder sind meist von beträchtlicher Größe, so dass ihre Herstellung entsprechend kostspielig und umständlich ist. So kann die Durchführung wesentlicher Schritte beim Zusammenbau von Großzylinder-Trockenwalzen aufgrund des hohen Platzbedarfs oftmals nicht in geschlossenen Räumen durchgeführt werden. Wegen ihrer Größe und des damit zusammenhängenden Aufwands zur Herstellung von Großzylinder-Trockenwalzen lassen sich diese zudem meistens nicht erst am Ort ihrer vorgesehenen Aufstellung zusammenbauen, sondern sie müssen auf umständliche Weise im fertiggebauten Zustand von ihrem Herstellungsort an den Ort ihrer Aufstellung transportiert werden. Dies kann insbesondere dann problematisch sein, wenn während des Transports verkehrsbedingte Beschränkungen oder Hindernisse zu berücksichtigen sind. [04] Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine fertigungs-, funktions- und kostenoptimiert herstellbare Großzylinder-Trockenwalze sowie ein fertigungs-, funktions- und kostenoptimiertes Verfahren zu deren Herstellung zu schaffen.

[05] Diese Aufgabe wird durch die Großzylinder-Trockenwalze des Anspruchs 1 und das Verfahren nach Anspruch 3 gelöst. Die abhängigen Ansprüche betreffen bevorzugte Ausführungsformen.

[06] So kann eine Großzylinder-Trockenwalze zumindest aus einem zylinderförmigen Zylindermantel, aus zwei beidseits des Zylindermantels angesetzten Deckeln, aus einer koaxial innerhalb des Zylindermantels angeordneten Innenwelle sowie aus zwei indirekt über die mit den Deckeln verbundene Innenwelle oder direkt an den Deckeln vorgesehenen Zapfen bestehen, wobei wenigstens einer der Deckel aus zumindest zwei über eine sich radial erstreckende Deckelsegmentverbindung verbundenen und sich über definierte, sich zu einem Vollkreis ergänzende Winkelbereiche erstreckenden Deckelsegmenten, die miteinander verbunden sind, besteht.

[07] Weil die zumindest zwei Deckelsegmente, aus denen der Deckel besteht, naturgemäß kleinere Abmessungen aufweisen als der aus diesen Deckelsegmenten zusammengesetzte Deckel, kann die Herstellung der Deckelsegmente weniger kostspielig und umständlich als die Herstellung eines einstückigen Deckels sein, obgleich an sich gerade für Schweißtätigkeiten und andere Verfahrensschritte mehr Aufwand vorgesehen sein muss. So wird es möglich, die Deckelsegmente auch innerhalb geschlossener Räume zu fertigen und sie gegebenenfalls einfacher an einen vorgesehenen Einsatzort der dort zusammenzubauenden Großzylinder-Trockenwalze zu transportieren. Hierdurch wird die Großzylinder-Trockenwalze, deren Deckel aus derartigen Deckelsegmenten besteht, ebenfalls billiger und leichter herstellbar sowie leichter zu transportieren. Der aus den Deckelsegmenten zusammengesetzte Deckel der Großzylinder-Trockenwalze kann scheibenförmig ausgebildet sein. Beispielsweise kann es sich bei dem Deckel um eine flache Scheibe handeln. Der Deckel kann aber auch eine gewölbte Form, beispielsweise ähnlich einem Klöpperboden oder Korbbogenboden, aufweisen oder mit einem halbelliptischen Querschnitt ausgebildet sein. [08] Eine derartige Großzylinder-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 bereits genannte 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 direkt an den Deckeln befestigte Zapfen aufweisen.

[09] Während des Trocknens hat das zu trocknende Material, wie Papier oder Kartonpapier, 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, oder um als Kondensator zu dienen.

[10] Die Hohlwelle kann der Lagerung der Trockenwalze dienen, wobei sie eine auf den Zylindermantel oder die Deckel wirkende Spannung erniedrigt. Üblicherweise ist die Hohlwelle von im Wesentlichen 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.

[1 1 ] Bevorzugt ist der Zylindermantel aus wenigstens zwei über eine sich axial erstreckende Mantelteilverbindung verbundenen Mantelteilen zusammengesetzt, die jeweils mit einem der Deckelsegmente verbunden sind und sich über denselben Winkelbereich wie das zugehörige Deckelsegment erstrecken. Hierdurch entstehen transportfähige Teile der Trockenwalze, die an ihrem Einsatzort mit vergleichsweise geringem Aufwand in kurzer Zeit zur fertigen Trockenwalze zusammengesetzt werden können.

[12] Ferner können bei einem Verfahren zum Herstellen einer Trockenwalze zumindest bestehend aus einem zylinderförmigen, aus wenigstens zwei Mantelteilen zusammengesetzten Zylindermantel, aus zwei beidseits des Zylindermantels angesetzten Deckeln, aus einer koaxial innerhalb des Zylindermantels angeordneten Innenwelle sowie aus zwei indirekt über die mit den Deckeln verbundene Innenwelle oder direkt an den Deckeln vorgesehenen Zapfen, wobei zunächst jeweils eines der beiden Mantelteile mit einem der Deckel verbunden werden und anschließend die Innenwelle eingesetzt und mit den Deckeln verbunden wird, zunächst jeweils Mantelteile des Zylindermantels mit einem der Deckel und anschließend die mit den Deckeln verbundenen Mantelteile miteinander verbunden werden.

[13] Weil beim Zusammenbau des Trockenzylinders zunächst jeweils Mantelteile des Zylindermantels mit einem der Deckel und anschließend die mit den Deckeln verbundenen Mantelteile miteinander verbunden werden, können bessere und verlässlichere Schweißnähte zwischen Zylindermantel und Deckel ausgebildet werden, da diese von beiden Seiten des Deckels leicht zugänglich sind und beispielsweise das Vorsehen einer Gegenraupe auf einer Innenseite des Deckels erleichtern. Auch können dann die entsprechenden Teile ggf. bereits transportiert und dann erst vor Ort zusammengefügt werden.

[14] Auch kann kumulativ bzw. alternativ bei einem Verfahren zum Herstellen einer Trockenwalze zumindest bestehend aus einem zylinderförmigen, aus wenigstens zwei Mantelteilen zusammengesetzten Zylindermantel, aus zwei beidseits des Zylindermantels angesetzten Deckeln, aus einer koaxial innerhalb des Zylindermantels angeordneten Innenwelle sowie aus zwei indirekt über die mit den Deckeln verbundene Innenwelle oder direkt an den Deckeln vorgesehenen Zapfen, wobei zunächst jeweils eines der beiden Mantelteile mit einem der Deckel verbunden werden und anschließend die Innenwelle eingesetzt und mit den Deckeln verbunden wird, die Innenwelle als Stützelement genutzt werden, auf welches sich Deckel und Mantelteile des Zylindermantels vor, während und nach ihrem Verbinden mit der Innenwelle bzw. untereinander abstützen oder abgestützt werden. Dieses erleichtert dementsprechend eine Montage der jeweiligen Baugruppen, die - naturgemäß - möglichst genau zueinander gerichtet werden sollten, bevor sie endgültig miteinander verbunden werden, was durch das vorstehend beschrieben Stützelement bzw. durch die in vorstehend beschriebener Weise genutzte Innenwelle als Stützelement effektiv erfolgen kann.

[15] Vorteilhafterweise wird bei dem Verbinden der Mantelteile mit dem zugehörigen Deckel zunächst jeweils ein Zylinderkopfstück hergestellt und die Zylinderkopfstücke werden anschließend miteinander bzw. mit weiteren Mantelteilen verbunden. Zylinderkopfstücke haben im Vergleich zum fertigen Zylindermantel kürzere Abmessungen und sind dadurch handhabbarer, so dass insbesondere die Ausbildung von Schweißnähten zwischen Deckel und Zylindermantel wegen der besseren Zugänglichkeit besonders bequem und ein Transport ggf. vereinfacht ist.

[16] Bevorzugt werden zur Herstellung eines Zylinderkopfstücks zunächst einzelne Deckelsegmente und einzelne Mantelsegmente zu einem Zylinderkopfstücksegment verbunden und anschließend die Zylinderkopfstücksegmente zu dem Zylinderkopfstück verbunden. Aufgrund der kleineren Abmessungen der Zylinderkopfstücksegmente gegenüber dem aus diesen aufgebauten Zylinderkopfstück sind die einzelnen Zylinderkopfstücksegmente leichter zu transportieren als das fertig zusammengebaute Zylinderkopfstück. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, dass in der Regel ein Kompromiss zu suchen ist zwischen einem leichteren Transport und Handling sowie dem Erhöhten Montageaufwand durch zusätzliche Verbindungen, die geschlossen und geprüft sowie ggf. nachbearbeitet werden müssen. Insofern werden in der Regel die einzelnen Zylinderkopfstücksegmente bzw. Zylinderkopfstücke nicht zu klein gewählt werden und sicher Abmessungen über 1.000 mm übersteigen.

[17] Besonders bevorzugt werden vor einem Verbinden der Zylinderkopfstücksegmente zu dem Zylinderkopfstück die zugehörigen Zylinderkopfstücksegmente vorpositioniert und mit, vorzugsweise an den Deckeln bzw. an den Deckelsegmenten vorgesehenen, Führungslöchern, wenigstens einer Führungsinnenfläche und/oder wenigstens einer radialen Führungsfläche versehen und ggf. anschließend zu Transportzwecken wieder getrennt. Infolge der genannten Führungselemente oder Führungsmittel wird ein Zusammensetzen der Zylinderkopfstücksegmente zum Zylinderkopfstück nach dem Transport erleichtert, da ein Ausrichten der Zylinderkopfstücksegmente während des Zusammenbaus entfallen kann.

[18] Desweiteren ist besonders bevorzugt, dass zum Verbinden der Zylinderkopfstücksegmente zu dem Zylinderkopfstück diese zunächst an der Innenwelle und/oder einem Stützring positioniert und ggf. mit diesem vorzugsweise über eine Schraubverbindung verbunden und dann die Zylinderkopfstücksegmente miteinander verbunden werden. Eine derartige Vorfixierung der Zylinderkopfstücksegmente verhindert ein ungewolltes Versetzen oder Verrutschen der Zylinderkopfstücksegmente während des Verbindens und vereinfacht dadurch den Verbindungsvorgang.

[19] Ferner ist es bevorzugt, dass an Deckelsegmenten und/oder Mantelteilen Führungselemente bzw. Stabilisierungselemente, vorzugsweise durch Punktschweißungen, angebracht und, nachdem diese ihre Stabilisierungs- bzw. Führungsfunktion erfüllt haben, wieder entfernt werden. Auch derartige Maßnahmen verhindern ein ungewolltes Versetzen oder Verrutschen miteinander zu verbindender Teile während des eigentlichen Verbindens.

[20] Die Verbindungen zwischen Deckel und Mantelteilen bzw. zwischen den Mantelteilen untereinander werden nach ihrem Erstellen vorteilhafterweise wärmebehandelt. Mittels einer nachträglichen Wärmebehandlung lassen sich auftretende Spannungen im Deckel und den Mantelteilen sowie in den Verbindungen, wie zum Beispiel in Schweißnähten, verringern bzw. entfernen.

[21 ] Nach dem Verbinden der Deckel mit der Innenwelle und der Mantelteile und vorzugsweise nach einer Wärmebehandlung wenigstens einer dieser Verbindungen können die Zapfen angesetzt werden. Indem die Zapfen erst nach Verbinden der Deckel mit der Innenwelle und der Mantelteile angesetzt werden, stellen diese während des Verbindungsvorgangs keine Störquelle dar.

[22] Vorteilhaft wird nach einem Ansetzen der Zapfen bzw. vor einem Lagern der Großzylinder-Trockenwalze in Walzenlagern die Großzylinder-Trockenwalze verschlossen, ausgewuchtet und/oder ein Walzenantrieb eingerichtet und ihr Lauf getestet und im Anschluss hieran hinsichtlich ihrer Hydroeigenschaften geprüft. Hierdurch wird ein möglichst fehlerfreier Betrieb der Großzylinder-Trockenwalze gewährleistet. [23] Dabei kann die mechanische Bearbeitung bzw. die Prüfung der Verbindung zwischen Deckel und Zylindermantel durch zentrale Deckelöffnungen hindurch erfolgen, welche eine umfassende Sicht ins Innere der Großzylinder-Trockenwalze erlauben.

[24] 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.

[25] 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 ein Mantelteil;

Figur 2 ein Deckelsegment;

Figur 3 ein Zylinderkopfstücksegment;

Figur 4 einen Zusammenbau zweier Zylinderkopfstücksegmente;

Figur 5 ein Zylinderkopfstück;

Figur 6 ein Kreisringelement;

Figur 7 ein mit einer Hohlwelle verbundenes Zylinderkopfstück;

Figur 8 einen Zylinder;

Figur 9 eine Großzylinder-Trockenwalze; und

Figur 10 ein weiteres Verfahren zum Herstellen einer Großzylinder- Trockenwalze.

[26] Nachfolgend wird die Herstellung einer Großzylinder-Trockenwalze 23 beschrieben, wobei bei dem erläuterten Ausführungsbeispiel zuerst vier einzelne Zylinderkopfstücksegmente 9 angefertigt werden, von denen jeweils zwei zu einem Zylinderkopfstück 1 1 verbunden werden. Die beiden auf diese Weise hergestellten Zylinderkopfstücke 1 1 werden anschließend zu einer Großzylinder-Trockenwalze 23 zusammengesetzt.

[27] In der Figur 1 ist ein Mantelteil 1 halbkreisförmigen Querschnitts dargestellt, das aus Stahl hergestellt ist. Das Mantelteil 1 weist in Längsrichtung eine Länge von 3 m auf und quer zur Längsrichtung eine Breite von 6 m. Hierbei ist zu betonen, dass diese Bemaßungen auf das konkrete Ausführungsbeispiel bezogen sind und dass in anderen Ausführungsbeispielen bzw. -formen auch andere Maße dementsprechend genutzt werden können. Ferner sind bei dem Mantelteil 1 sowohl sich in Längsrichtung erstreckende Randbereiche als auch halbkreisförmige Randbereiche an den beiden entgegengesetzten Enden des Mantelteils 1 abgeschrägt oder abgefast. An einer Außenseite des Mantelteils 1 sind parallel zur Längsrichtung verlaufende longitudinale Verstärkungselemente 2 angeschweißt, während quer zur Längsrichtung verlaufende diametrale Verstärkungselemente 3 das Mantelteil 1 überspannend mit ihren jeweiligen Enden an jeweiligen der sich in Längsrichtung erstreckenden und einander diametral gegenüberliegenden Randbereichen des Mantelteils 1 angeschweißt sind. Nach Erfüllung ihrer Aufgabe werden die longitudinalen Verstärkungselemente 2 und die diametralen Verstärkungselemente 3 wieder entfernt.

[28] Ferner ist in der Figur 2 ein scheibenartiges Deckelsegment 4 veranschaulicht, das ebenfalls einen halbkreisförmigen Querschnitt sowie eine gerade Seitenfläche 5 und eine halbkreisförmig gebogene Seitenfläche 6 aufweist. Eine durchgehende halbkreisförmige und zur geraden Seitenfläche 5 hin offene Ausnehmung 7 ist mittig zur geraden Seitenfläche 5 ausgebildet. Kanten des Deckelsegments 4 sind abgeschrägt oder abgefast ausgebildet. Zudem sind Strukturverstärkungselemente 8 an den Außenflächen des Deckelsegments 4 in einem Gittermuster mittels Punktschweißung angebracht, um Deformationen des Deckelsegments 4 zu minimieren. Diese werden später wieder entfernt, nachdem sie ihren Zweck erfüllt haben.

[29] Mantelteil 1 und Deckelsegment 4 erstrecken sich über denselben Winkelbereich und werden nun zu einem Zylinderkopfstücksegment 9 zusammengesetzt, das in der Figur 3 veranschaulicht ist. Hierzu wird das Deckelsegment 4 mit seiner gebogenen Seitenfläche 6 voran in einem Endbereich des Mantelteils 1 in das Mantelteil 1 eingesetzt, um die gebogene Seitenfläche 6 des Deckelsegments 4 an einer Innenfläche des Mantelteils 1 in Anlage zu bringen. Mantelteil 1 und Deckelsegment 4 werden in dieser Position miteinander verschweißt. Die Bildung von Schweißnähten beim Verschweißen wird dabei durch die abgeschrägten Randbereiche des Mantelteils 1 und die abgeschrägten Kanten des Deckelsegments 4 begünstigt, da diese als Flanken der Schweißnähte wirken. Rund um das so entstandene Zylinderkopfstücksegment 9 werden Führungs-, Positionierungs- und Strukturverstärkungselemente 10, die später zumindest teilweise wieder entfernt werden, für spätere Montageschritte angeschweißt. Um innerhalb des Zylinderkopfstücksegments 9 eventuell auftretende Spannungen zu beseitigen, wird dieses ggf. schon zu diesem Fertigungszeitpunkt wärmebehandelt. Schließlich wird das Zylinderkopfstücksegment 9 ggf. schon zu diesem Fertigungszeitpunkt mittels zerstörungsfreier Prüfverfahren wie Röntgen- oder Ultraschallverfahren auf eventuelle Mängel hin überprüft, endbearbeitet und geschliffen.

[30] Von dem in der Figur 3 dargestellten Zylinderkopfstücksegment 9 werden insgesamt vier Stück hergestellt. Jeweils zwei dieser Zylinderkopfstücksegmente 9 werden, wie in der Figur 4 zu sehen, zusammengefügt, wobei gerade Seitenflächen 5 der jeweiligen Deckelsegmente 4 sowie jeweilige sich in Längsrichtung erstreckende Randbereiche der jeweiligen Mantelteile 1 jeweils in Anlage gebracht werden. Dieses Zusammenfügen der Zylinderkopfstücksegmente 9 kann in geschlossenen Räumen, beispielsweise in einer Fertigungshalle, geschehen. Beim Zusammenfügen werden die Zylinderkopfstücksegmente 9 zuerst ausgerichtet und mittels Punktschweißen vorfixiert und positioniert. Ggf. werden sogar sämtliche Zylinderkopfstücksegmente 9 entsprechend vorfixiert und positioniert, wobei ggf. noch weitere Führungs-, Positionierungs- und Strukturverstärkungselemente angesetzt werden können.

[31 ] Anschließend erfolgt, wenn ein weiterer Transport nicht notwendig ist, das vollständige Verschweißen der beiden Zylinderkopfstücksegmente 9, wobei abermals die Bildung von Schweißnähten beim Verschweißen durch die abgeschrägten Randbereiche des Mantelteils 1 und die abgeschrägten Kanten des Deckelsegments 4 begünstigt wird, da diese als Flanken der Schweißnähte wirken.

[32] Nach Verschweißen bzw. Vorfixieren jeweils zweier der vier Zylinderkopfstücksegmente 9 liegen zwei Zylinderkopfstücke 1 1 vor, wie sie in der Figur 5 veranschaulicht sind. Es erfolgen ggf. abermals Nacharbeiten wie eine Kontrolle der Abmessungen sowie die Ausformung von vertieften kreisringförmigen Anlageflächen 12 mit einer Mehrzahl von Führungsöffnungen 13 an Außen- und Innenflächen der Deckelsegmente 4 um deren Ausnehmungen 7 herum, das Anbringen von Führungsstiften für spätere Montageschritte, das Bohren von Durchgangslöchern für Schrauben oder Führungsstifte sowie Markierungsarbeiten für noch anzubringende Teile oder Elemente. Die fertigen Zylinderkopfstücke 1 1 können nun, wenn sie bereits endgültig verschweißt sind, als einzelne Zylinderkopfstücke 1 1 oder, wenn letztere zu groß sind, nach einem Trennen der Vorfixierung als einzelne Zylinderkopfstücksegmente 9 zum Ort der Endmontage transportiert werden.

[33] Für die Endmontage werden bei diesem Ausführungsbeispiel jeweils zwei flache, einstückige Kreisringelemente 14 mit einer Mehrzahl von Durchgangsöffnungen 15 bereitgestellt, wie sie in der Figur 6 zu sehen sind. Dabei entsprechen die Durchmesser und die Anzahl sowie die Anordnung der Durchgangsöffnungen 15 den Durchmessern, der Anzahl und der Anordnung der Führungsöffnungen 13 in den Anlageflächen 12. Jedes dieser Kreisringelemente 14 kann mit einer Anlagefläche 12 eines jeweiligen Zylinderkopfstücks 1 1 in Anlage gebracht werden, wobei die Führungsöffnungen 13 in der Anlagefläche 12 mit den Durchgangsöffnungen 15 im Kreisringelement 14 fluchten. Zur Vorfixierung können Fixierungsstifte provisorisch durch die Führungsöffnungen 13 und die Durchgangsöffnungen 15 gesteckt werden.

[34] Darüber hinaus wird, wie in Figur 7 zu sehen ist, eine bei diesem Ausführungsbeispiel einstückige Hohlwelle 16 bereitgestellt, die an ihren jeweiligen Enden verbreitert ausgebildete Flansche 17 aufweist. Durch die Flansche 17 erstreckt sich eine Mehrzahl von Öffnungen 18, deren Durchmesser und Anzahl sowie deren Anordnung in den Flanschen 17 den Durchmessern, der Anzahl und der Anordnung der Führungsöffnungen 13 in den Anlageflächen 12 und den Durchmessern, der Anzahl und der Anordnung der Durchgangsöffnungen 15 in den Kreisringelementen 14 entsprechen.

[35] Ggf. werden nun die einzelnen Zylinderkopfstücksegmente 9 vor Ort zu jeweils den Zylinderkopfstücken 1 1 unter Ausnutzung der noch daran befindlichen Führungs-, Positionierungs- und Strukturverstärkungselemente 10 zusammengesetzt und miteinander endgültig verschweißt, wobei im Anschluss hieran unter Umständen ein Nacharbeiten sowie eine Kontrolle der Abmessungen und der Schweißnähte erfolgen kann.

[36] Die Hohlwelle 16 wird dann, wie in Figur 7 gezeigt, mit einem ihrer Flansche 17 an einer inneren Anlagefläche 12 der Deckelsegmente 4 eines der Zylinderkopfstücke 1 1 derart in Anlage gebracht, dass die Öffnungen 18 des Flansches 17 jeweils mit Führungsöffnungen 13 in der Anlagefläche 12 und Durchgangsöffnungen 15 im Kreisringelement 14 fluchten, wobei die zur Vorfixierung durch die Führungsöffnungen 13 und die Durchgangsöffnungen 15 gesteckten Fixierungsstifte behilflich sind. Alternativ können, wenn die einzelnen Zylinderkopfstücksegmente 9 noch nicht zu Zylinderkopfstücken 1 1 verbunden sind, diese dementsprechend mit der Hohlwelle 16 und den Kreisringelementen 14 verbunden werden. Zur weiteren Abstützung des Zylinderkopfstückes 1 1 können in der Figur nicht sichtbare Stützringe oder Stützelemente auf der Hohlwelle 16 aufgezogen oder an dem Zylinderkopfstück 1 1 bzw. an den Zylinderkopfstücksegmenten 9 befestigt sein.

[37] In dieser Position werden die Hohlwelle 16 bzw. ihr Flansch 17 mit den Deckelsegmenten 4 bzw. dem Zylinderkopfstück 1 1 bzw. mit den Zylinderkopfstücksegmenten 9, und ggf. auch die Zylinderkopfstücksegmente 9 untereinander, verschweißt. Optional kann nach Entfernen der Fixierungsstifte eine Schraubverbindung durch die Öffnungen 18, Durchgangsöffnungen 15 und Führungsöffnungen 13 hindurch vorgesehen sein, die auch als Alternative zur Schweißverbindung vorgesehen werden kann. Zudem können die Öffnungen 18, Durchgangsöffnungen 15 und Führungsöffnungen 13 optional versiegelt werden, bzw. die Verbindungsstelle zwischen Hohlwelle 16 und Zylinderkopfstück 1 1 kann versiegelt werden.

[38] Nach Verbinden der Hohlwelle 16 mit einem der Zylinderkopfstücke 1 1 wird das Ergebnis abermals zerstörungsfrei überprüft und eventuell auftretende Spannungen werden mittels einer Wärmebehandlung beseitigt.

[39] Anschließend wird auch das zweite Zylinderkopfstück 1 1 mit der Hohlwelle 16 verbunden, wobei der noch freie Flansch 17 der Hohlwelle 16 an der inneren Anlagefläche 12 der Deckelsegmente 4 des Zylinderkopfstückes 1 1 derart in Anlage gebracht wird, dass die Öffnungen 18 des Flansches 17 jeweils mit Führungsöffnungen 13 in der Anlagefläche 12 und Durchgangsöffnungen 15 im Kreisringelement 14 fluchten.

[40] Beide Zylinderkopfstücke 1 1 liegen nun wie in Figur 8 dargestellt ist mit ihren den jeweiligen Deckelsegmenten 4 abgewandten Enden aneinander. Da die Zylinderkopfstücke 1 1 abgeschrägte Randbereiche aufweisen, bilden die Randbereiche der Zylinderkopfstücke 1 1 jeweils Flanken einer umfänglich vorzusehenden Schweißnaht 19, entlang der die Zylinderkopfstücke 1 1 zu einem Zylinder 20 miteinander verschweißt werden, der als Grundkörper der herzustellenden Großzylinder-Trockenwalze dient. Vorliegend weist der Zylinder 20 in seinem Inneren auf der Hohlwelle 16 aufgezogene Stützringe 21 zum Abstützen der Zylinderkopfstücke 1 1 , bzw. ihrer Mantelteile 1 , auf der Hohlwelle 16 auf. Wiederum erfolgen ein Überprüfen des Zylinders 20 mittels zerstörungsfreier Verfahren und eine Wärmebehandlung zur Beseitigung von im Zylinder 20 eventuell auftretenden Spannungen, wobei ggf. auch eine Überprüfung und Entspannung der bereits in vorherigen Verfahrensschritten erzeugten Schweißnähte erfolgen kann. Zudem wird der Zylinder 20 endgefertigt und geschliffen.

[41 ] Schließlich werden beidseits des Zylinders 20 Zapfen 22 an den Deckelsegmenten 4 angebracht, wodurch Zylinder 20 und Zapfen 22 in eine in der Figur 9 veranschaulichte Großzylinder-Trockenwalze 23 übergehen, die an den Zapfen 22 drehbar gelagert werden kann. Die Großzylinder-Trockenwalze 23 ist nunmehr verschlossen, sie wird ausgewuchtet, es wird ein in den Figuren nicht gezeigter Walzenantrieb eingerichtet und ihr Lauf wird getestet. Im Anschluss hieran wird die Großzylinder-Trockenwalze 23 noch hinsichtlich ihrer Hydroeigenschaften geprüft.

[42] Es versteht sich, dass in abgewandelten Ausführungsbeispielen auch eine segmentiert bzw. geteilte Hohlwelle 16 zum Einsatz kommen kann. Ebenso kann ggf. auf eine Segmentierung der Deckel bzw. der Zylinderkopfstücke 1 1 verzichtet werden, wenn diese in vertretbar kleinen Dimensionen vorliegen.

[43] In der Figur 10 ist ein weiteres Verfahren zum Herstellen einer Großzylinder- Trockenwalze dargestellt. Gemäß diesem Verfahren werden zunächst zwei Zylinderteilstücke 24 bereitgestellt, von denen eines in der Figur 10a) zu sehen ist. Jedes dieser Zylinderteilstücke 24 weist ein zylindermantelförmiges Mantelsegment 25 und einen Deckel 26 mit einer äußeren zentralen Anschlagsfläche 27 auf, der an einem Ende des Mantelsegments 25 an diesem anliegt und mit diesem verbunden ist. Ein dem Ende mit dem anliegenden Deckel 26 jeweils entgegengesetztes Ende des Mantelsegments 25 ist mit einem abgeschrägten Rand bzw. einer Abschrägung 28 versehen. Ferner sind an diesem Ende Führungs-, Positionierungs- und Strukturverstärkungselemente 29 angeordnet.

[44] Beide Zylinderteilstücke 24 können bei gleichen Durchmessern die gleichen Längen aufweisen, sie können aber auch mit verschiedenen Längen ausgeführt sein. Beispielsweise kann ein erstes der Zylinderteilstücke 24 eine Länge von 2,5 m aufweisen und ein zweites der Zylinderteilstücke 24 eine Länge von 3,2 m, wobei beide Zylinderteilstücke 24 denselben Durchmesser von 6 m haben.

[45] Im nachfolgenden Schritt werden die Zylinderteilstücke 24 wie in Figur 10b) zu sehen mit den abgeschrägten Enden aneinandergesetzt, wobei in deren Innerem wie oben beschrieben eine in der Figur nicht sichtbare Hohlwelle 16 eingesetzt wird. Mit den sich einander gegenüberliegenden und als Flanken einer Schweißnaht 30 dienenden Abschrägungen 28 werden die Zylinderteilstücke 24 zu einem in der Figur 10c) dargestellten Zylinder 31 miteinander verschweißt. Nunmehr erfolgen Nachbearbeitungen, wie sie oben bereits beschrieben sind. Schließlich werden Zapfen 32 an den Anschlagsflächen 27 angelegt und mit dem Zylinder 31 zur Großzylinder- Trockenwalze 33 verbunden, wie sie die Figur 10d) zeigt. Es folgen die bereits oben beschriebenen Abschlussarbeiten.

Bezugszeichenliste:

Mantelteil 20 17 Flansch

longitudinales 18 Öffnung

Verstärkungselement 19 Schweißnaht

diagonales Verstärkungselement 20 Zylinder

Deckelsegment 21 Stützring

gerade Seitenfläche 25 22 Zapfen

gebogene Seitenfläche 23 Großzylinder-Trockenwalze Ausnehmung 24 Zylinderteilstück

Strukturverstärkungselement 25 Mantelsegment

Zylinderkopfstücksegment 26 Deckel

Führungs-, Positionierungs- und 30 27 Anschlagsfläche

Strukturverstärkungselemente 28 Abschrägung

Zylinderkopfstück 29 Führungs-, Positionierungs- und Anlagefläche Strukturverstärkungselemente Führungsöffnung 30 Schweißnaht

Kreisringelement 35 31 Zylinder

Durchgangsöffnung 32 Zapfen

Hohlwelle 33 Großzylinder-Trockenwalze

Claims

Patentansprüche

1 . Großzylinder-Trockenwalze (23, 33) zumindest bestehend aus einem zylinderförmigen Zylindermantel, aus zwei beidseits des Zylindermantels angesetzten Deckeln (26), aus einer koaxial innerhalb des Zylindermantels angeordneten Innenwelle (16) sowie aus zwei indirekt über die mit den Deckeln (26) verbundene Innenwelle (16) oder direkt an den Deckeln (26) vorgesehenen Zapfen (22), dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Deckel (26) aus zumindest zwei über eine sich radial erstreckende Deckelsegmentverbindung verbundenen und sich über definierte, sich zu einem Vollkreis ergänzende Winkelbereiche erstreckenden Deckelsegmenten (4), die miteinander verbunden sind, besteht.

2. Großzylinder-Trockenwalze (23) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Zylindermantel aus wenigstens zwei über eine sich axial erstreckende Mantelteilverbindung verbundenen Mantelteilen (1 ) zusammengesetzt ist, die jeweils mit einem der Deckelsegmente (4) verbunden sind und sich über denselben Winkelbereich wie das zugehörige Deckelsegment (4) erstrecken.

3. Verfahren zum Herstellen einer Großzylinder-Trockenwalze (23, 33) zumindest bestehend aus einem zylinderförmigen, aus wenigstens zwei Mantelteilen (1 , 25) zusammengesetzten Zylindermantel, aus zwei beidseits des Zylindermantels angesetzten Deckeln (26), aus einer koaxial innerhalb des Zylindermantels angeordneten Innenwelle (16) sowie aus zwei indirekt über die mit den Deckeln (26) verbundene Innenwelle (16) oder direkt an den Deckeln (26) vorgesehene Zapfen (22, 32), wobei zunächst jeweils eines der beiden Mantelteile (1 , 25) mit einem der Deckel (26) verbunden werden und anschließend die Innenwelle (16) eingesetzt und mit den Deckeln (26) verbunden wird, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst jeweils Mantelteile (1 , 25) des Zylindermantels mit einem der Deckel (26) und anschließend die mit den Deckeln (26) verbundenen Mantelteile (1 , 25) miteinander verbunden werden und/oder dass die Innenwelle (16) als Stützelement genutzt wird, auf welches sich Deckel (26) und Mantelteile (1 , 25) des Zylindermantels vor, während und nach ihrem Verbinden mit der Innenwelle (16) bzw. untereinander abstützen oder abgestützt werden.

4. Herstellungsverfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Verbinden der Mantelteile (1 ) mit dem zugehörigen Deckel zunächst jeweils ein Zylinderkopfstück (1 1 ) hergestellt und die Zylinderkopfstücke (1 1 ) anschließend miteinander bzw. mit weiteren Mantelteilen (1 ) verbunden werden.

5. Herstellungsverfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung eines Zylinderkopfstücks (1 1 ) zunächst einzelne Deckelsegmente (4) und einzelne Mantelsegmente (1 ) zu einem Zylinderkopfstücksegment (9) verbunden und anschließend die Zylinderkopfstücksegmente (9) zu dem Zylinderkopfstück (1 1 ) verbunden werden.

6. Herstellungsverfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass vor einem Verbinden der Zylinderkopfstücksegmente (9) zu dem Zylinderkopfstück (1 1 ) die zugehörigen Zylinderkopfstücksegmente (9) vorpositioniert und mit Führungslöchern (13), wenigstens einer Führungsinnenfläche und/oder wenigstens einer radialen Führungsfläche (12) versehen und ggf. anschließend zu Transportzwecken wieder getrennt werden.

7. Herstellungsverfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass zum Verbinden der Zylinderkopfstücksegmente (9) zu dem Zylinderkopfstück (1 1 ) diese zunächst an der Innenwelle (16) und/oder einem Stützring positioniert und ggf. mit diesem vorzugsweise über eine Schraubverbindung verbunden und dann die Zylinderkopfstücksegmente (9) miteinander verbunden werden.

8. Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass an Deckelsegmenten (4) und/oder Mantelteilen (1 , 25) Führungselemente (10) bzw. Stabilisierungselemente (2, 3, 8, 9, 29), vorzugsweise durch Punktschweißungen, angebracht und, nachdem diese ihre Stabilisierungs- bzw. Führungsfunktion erfüllt haben, wieder entfernt werden.

9. Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungen zwischen Deckel (26) und Mantelteilen (1 , 25) bzw. zwischen den Mantelteilen (1 ) untereinander nach ihrem Erstellen wärmebehandelt werden.

10. Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Verbinden der Deckel mit der Innenwelle (16) und der Mantelteile (1 , 25) und vorzugsweise nach einer Wärmebehandlung wenigstens einer dieser Verbindungen die Zapfen (22, 32) angesetzt werden.

1 1 . Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass nach einem Ansetzen der Zapfen (22, 32) bzw. vor einem Lagern der Großzylinder-Trockenwalze (23, 33) in Walzenlagern die Großzylinder-Trockenwalze (23, 33) verschlossen, ausgewuchtet und/oder ein Walzenantrieb eingerichtet und ihr Lauf getestet und im Anschluss hieran hinsichtlich ihrer Hydroeigenschaften geprüft wird.

12. Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Bearbeitung bzw. die Prüfung der Verbindung zwischen Deckel (26) und Zylindermantel durch zentrale Deckelöffnungen hindurch erfolgt.