DURCHSTRÖMZYLINDER

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Durchströmzylinder für eine Durchströmtrocknungsanlage insbesondere für Tissue. Ein Durchströmzylinder dieser Art ist beispielsweise in einem Artikel "Hightech Durchströmtrocknung für Tissue" der Fleissner GmbH in ipw 3/2001, Seite 21, angegeben.

[0002] Die bisher bekannten Durchströmzylinder, auch als TAD (through air drying)-Zylinder bezeichnet, bestehen aus Metall. Die Tissuebahn wird auf einem Sieb über den Durchströmzylinder geführt. Dabei wird mittels des Durchströmzylinders ein gasförmiges Medium durch die Tissuebahn gedrückt. Dieses gasförmige Medium oder Fluid kann eine Temperatur von über 300°C besitzen. Im Fall eines Bahnabrisses wirkt diese Temperatur direkt auf das Sieb, das jetzt nicht mehr durch die Tissuebahn gekühlt wird. Um eine Beschädigung des Siebes infolge der hohen Temperatur zu vermeiden, wird das Sieb mittels eines Kaltwasserspritzrohres schockartig abgekühlt. Diesem Temperaturschock ist auch der Durchströmzylinder ausgesetzt, was zu extremen Wärmespannungen führt. Um ein Reißen des Metalls zu verhindern bzw. die Reißgefahr zu reduzieren, sind aufwendige Konstruktionen notwendig (siehe den Artikel "Hightech Durchströmtrocknung für Tissue" der Fleissner GmbH in ipw 3/2001, Seite 21).

[0003] Ein Durchströmzylinder gem. Oberbegriff von Anspruch 1 ist aus der US-A-5766120 bekannt.

[0004] Ziel der Erfindung ist es, einen verbesserten Durchströmzylinder der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die zuvor genannten Probleme beseitigt sind.

[0005] Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

[0006] Dabei kann das Material des faserverstärkten Kunststoffes insbesondere Glasfasern, Aramidfasern und/oder vorzugsweise Kohlenstoffasern erhalten. Der Durchströmzylinder kann somit zumindest teilweise insbesondere aus kohlenstoffverstärktem Kunststoff (CFK) bestehen.

[0007] Vorteilhafterweise besteht der Matrixwerkstoff des faserverstärkten Kunststoffes aus einem vorzugsweise zumindest bis 300°C hitzebeständigem Material. Bei diesem Material kann es sich beispielsweise um Harz oder dergleichen handeln.

[0008] Von Vorteil ist, wenn wenigstens eine Faserlage vorgesehen ist und die Faserlage so gewählt ist, daß der Wärmeausdehnungskoeffizient α des faserverstärkten Kunststoffes kleiner ist als der von Stahl bei etwa 300°C und vorzugsweise in einem Bereich 0 ≤ α < 9·10^-6· 1/Kelvin liegt.

[0009] Vorzugsweise ist der Wärmeausdehnungskoeffizient α des faserverstärkten Kunststoffes zumindest in Umfangsrichtung kleiner als etwa

insbesondere kleiner als etwa

und vorzugsweise kleiner als etwa

[0010] Dies kann z.B. dadurch erreicht werden, daß bei der Herstellung des faserverstärkten, zum Beispiel kohlefaserverstärkten, Kunststoffes zweckmäßigerweise mehr als etwa 30 %, insbesondere mehr als etwa 50 % und vorzugsweise mehr als etwa 70 % der Fasern zumindest im wesentlichen in Umfangsrichtung orientiert sind.

[0011] Ungünstig ist dabei allerdings, daß die Biegesteifigkeit des betreffenden Zylinders sehr klein wird. Eine solche Faserlage ist demnach beispielsweise bei Leitwalzen oder kleineren Zylindern nicht möglich. Bei diesen werden die Fasern zumindest in der äußersten Lage axial ausgerichtet (vgl. zum Beispiel EP-A-0 363 887). Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Durchströmzylinders ist der Zylinderdurchmesser daher ≥ 2, 5 m, insbesondere > 4 m und vorzugsweise > 4,5 m, wodurch eine ausreichende Biegesteifigkeit auch bei breiten Tissuemaschinen größer als 5 m gewährleistet ist.

[0012] Der Durchströmzylinder kann im allgemeinen einen Mantel, stirnseitige Deckel mit Lagerzapfen und zumindest auf einer Seite, vorzugsweise der Triebseite, einen Fluidabführstutzen, zum Beispiel Luftabführstutzen umfassen. Gegebenenfalls kann stattdessen auch ein Zuführstutzen bzw. eine Fluidzuführöffnung vorgesehen sein. Im Innern des Durchströmzylinders kann entsprechend ein Saugkasten oder ein Blaskasten vorgesehen sein, durch den das Trocknungsfluid, zum Beispiel Trocknungsluft, ab- bzw. zugeführt werden kann. Der Saug- bzw. Blaskasten kann zumindest im wesentlichen den von der Bahn umschlungenen Bereich oder Sektor des Durchströmzylinders überspannen, wodurch Falschluft oder Leckageluft vermieden wird. Alternativ kann auch der nicht umschlungene Bereich z.B. mit einem Abdeckblech zur Vermeidung von Falschluft abgedeckt sein.

[0013] Der Mantel kann zum Beispiel aus Einzelelementen hergestellt sein.

[0014] Nachdem die Fasern des faserverstärkten Kunststoffes der in Umfangsrichtung verlaufenden Stege hauptsächlich in Umfangsrichtung orientiert sind, ergibt sich in Umfangsrichtung ein kleiner Wärmeausdehnungskoeffizient α.

[0015] Die in Umfangsrichtung verlaufenden Stege sind mit den in Axialrichtung verlaufenden Stegen vorzugsweise verklebt.

[0016] Da sich die in Axialrichtung verlaufenden Stege aus Metall bei einem entsprechenden Temperaturwechsel ausdehnen können, ist der Durchströmylinder zweckmäßigerweise mit einem Loslager versehen, um die entsprechenden axialen Verschiebungen aufzufangen.

[0017] Eine vorteilhafte alternative Ausführungsform des erfindungsgemäßen Durchströmzylinders zeichnet sich dadurch aus, daß er in Umfangsrichtung verlaufende, insbesondere ringförmige Stege und in Axialrichtung verlaufende Stege umfaßt, daß sowohl die in Umfangsrichtung verlaufenden Stege als auch die in Axialrichtung verlaufenden Stege jeweils zumindest teilweise aus faserverstärktem Kunststoff bestehen und daß die in Umfangsrichtung verlaufenden Stege und die in Axialrichtung verlaufenden Stege formschlüssig miteinander verbunden und vorzugsweise miteinander verklebt sind.

[0018] Dabei sind die Fasern in den in Umfangsrichtung verlaufenden Stegen vorzugsweise in Umfangsrichtung und die Fasern in den in Axialrichtung verlaufenden Stegen in Axialrichtung orientiert, was eine hohe Biegesteifigkeit für den Durchströmzylinder mit sich bringt.

[0019] Der Mantel ist zweckmäßigerweise mit viereckigen, insbesondere quadratischen oder vorzugsweise rechteckigen Durchtrittsöffnungen versehen. Diese Durchtrittsöffnungen können insbesondere zwischen den Stegen gebildet sein. Die offene Fläche liegt vorzugsweise in einem Bereich von etwa 95 % bis 98 %. Bevorzugte Maße der Öffnungen sind 60 mm x 120 mm.

[0020] In bestimmten Fällen ist es von Vorteil, wenn die in Axialrichtung verlaufenden Stege höher sind als die in Umfangsrichtung verlaufenden Stege. So können gemäß einer zweckmäßigen alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Durchströmzylinders die in Axialrichtung verlaufenden Stege gegenüber den in Umfangsrichtung verlaufenden Stegen radial nach außen vorstehen. In diesem Fall liegt das Durchströmsieb auf den in Axialrichtung verlaufenden Stegen auf.

[0021] Der Durchströmzylinder kann beispielsweise auch aus Segmenten bestehen, die zusammengeklebt oder/und geschraubt sind. Es ist auch denkbar, daß er aus einzelnen kurzen zylindrischen Abschnitten besteht, die z.B. zusammengeklebt oder geschraubt sein können. Ein sich daraus ergebender Vorteil besteht darin, daß ein kleinerer Autoklav beim Aushärtprozeß ausreichend ist.

[0022] Es ist beispielsweise auch möglich, daß sowohl die in Umfangsrichtung verlaufenden Stege als auch die in Axialrichtung verlaufenden Stege in der Umfangsebene des Durchströmzylinders enden. In diesem Fall liegt das Durchströmsieb, auch als TAD (through air drying)-Sieb bezeichnet, auf den in Umfangsrichtung verlaufenden Stegen und den axialen Stegen auf.

[0023] Der Durchströmzylinder kann mit einem Siebstrumpf bezogen sein, um die Strömung des hindurchtretenden gasförmigen Mediums, zum Beispiel Luft, zu vergleichmäßigen und dadurch Markierungen zu vermeiden. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die offene Fläche kleiner als 96 % ist. Der Siebstrumpf kann beispielsweise aus einem vorzugsweise zumindest bis 250°C hitzbeständigem Material, zum Beispiel Metall, bestehen.

[0024] Die in Axialrichtung verlaufenden Stege und die in Umfangsrichtung verlaufenden Stege können Durchbrechungen aufweisen, die Querströmungen ermöglichen und somit die Strömung vergleichmäßigen.

[0025] Bei einer weiteren zweckmäßigen Ausführungsform besteht der Mantel des Durchströmzylinders aus insbesondere nach dem Wickelverfahren erzeugten Lagen aus faserverstärktem Kunststoff. Dabei kann er beispielsweise mit runden, quadratischen und/oder rechteckigen Durchtrittsöffnungen versehen sein. Die Öffnungen können schon beim Herstellungsprozeß (z.B. Wickelverfahren) ausgespart oder nachträglich spanabhebend, d.h. insbesondere durch Bohren und/oder Fräsen, erzeugt werden.

[0026] Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigen:

Fig. 1

eine schematische Teildarstellung einer Durchströmungstrocknungsanlage insbesondere für Tissue mit einem erfindungsgemäßen Durchströmzylinder,

Fig. 2

eine perspektivische Darstellung des in der Fig. 1 gezeigten Durchströmzylinders,

Fig. 3

einen schematischen Ausschnitt aus dem Mantel einer aus mehreren Einzelelementen hergestellten Ausführungsform des Durchströmzylinders,

Fig. 4

einen schematischen Ausschnitt aus dem Mantel einer Ausführungsform des Durchströmzylinders, bei der der Mantel aus insbesondere nach dem Wickelverfahren erzeugten Lagen aus faserverstärktem Kunststoff besteht und mit beispielsweise runden Durchtrittsöffnungen versehen ist, und

Fig. 5

einen schematischen Schnitt durch den in der Fig. 4 gezeigten Zylindermantel.

[0027] Fig. 1 zeigt in schematischer Teildarstellung eine Durchströmungstrocknungsanlage 10 insbesondere für Tissue.

[0028] Diese Durchströmungstrocknungsanlage 10 umfaßt einen Durchströmzylinder 12, um den ein Durchströmsieb 14 geführt ist. Zusammen mit dem Durchströmsieb 14 wird eine Tissuebahn um den Durchströmzylinder 12 geführt.

[0029] Dem Durchströmzylinder 12 ist eine Haube 16 zugeordnet, der im vorliegenden Fall über eine Leitung 18 trockene Heißluft zugeführt wird, die von einem Brenner 20 geliefert wird.

[0030] Im Innern des Durchströmzylinders 12 kann ein Saugkasten oder ein Blaskasten vorgesehen sein, durch den die Trocknungsluft ab- bzw. zugeführt werden kann. Im vorliegenden Fall ist im Innern des Durchströmzylinders 12 ein Saugkasten 22 vorgesehen. Das Gemisch aus Heißluft und Dampf wird über Leitungen 24 abgeführt. Ein Teil dieses Gemisches kann über eine Leitung 26 auch wieder dem Brenner 20 zugeführt werden.

[0031] Wie insbesondere auch anhand der Fig. 2 zu erkennen ist, umfaßt der Durchströmzylinder 12 einen Mantel 28, stirnseitige Deckel 30, und, zumindest auf einer Seite, vorzugsweise der Triebseite, eine Abzugsöffnung 32 für feuchte Heißluft. Im vorliegenden Fall ist diese Abzugsöffnung in dem betreffenden Lagerzapfen 34 vorgesehen.

[0032] Die Achse des Durchströmzylinders 12 ist in der Fig. 2 mit "X" angedeutet. Die rein schematisch angedeutete Oberfläche 28 des Durchströmzylinders 12 ist mit Durchtrittsöffnungen 36 versehen.

[0033] Zumindest der Mantel 28 des Durchströmzylinders 12 besteht zumindest teilweise aus faserverstärktem Kunststoff. Das Material des faserverstärkten Kunststoffes kann beispielsweise Glasfasern, Aramidfasern und/oder vorzugsweise Kohlenstoffasern enthalten. Der Mantel 28 kann somit zumindest teilweise insbesondere aus Kohlefaser verstärktem Kunststoff (CFK) bestehen.

[0034] Fig. 3 zeigt einen schematischen Ausschnitt aus dem Mantel 28 einer aus mehreren Einzelteilen hergestellten Ausführungsform des Durchströmzylinders 12.

[0035] Der Mantel 28 umfaßt in Umfangsrichtung verlaufende, insbesondere ringförmige, Stege 38 und in Axialrichtung verlaufende Stege 40.

[0036] Dabei ist beispielsweise ein solcher Aufbau denkbar, bei dem die in Umfangsrichtung verlaufenden Stege 38 zumindest teilweise aus faserverstärktem Kunststoff bestehen, deren Fasern hauptsächlich in Umfangsrichtung orientiert sind, und die in Axialrichtung verlaufenden Stege 40 zumindest teilweise aus Metall bestehen und vorzugsweise mit Aussparungen 42 für die in Umfangsrichtung verlaufenden Stege 38 versehen sind. Die in Umfangsrichtung verlaufenden Stege 38 können mit den in.

[0037] Axialrichtung verlaufenden Stegen 40 verklebt sein. Den in Axialrichtung verlaufenden Stegen 40 kann ein Loslager zugeordnet sein.

[0038] Es ist jedoch beispielsweise auch ein solcher Aufbau möglich, bei dem sowohl die in Umfangsrichtung verlaufenden Stege 38 als auch die in Axialrichtung verlaufenden Stege 40 jeweils zumindest teilweise aus faserverstärktem Kunststoff bestehen und die in Umfangsrichtung verlaufenden Stege 38 und die in Axialrichtung verlaufenden Stege 40 formschlüssig miteinander verbunden und vorzugsweise miteinander verklebt sind.

[0039] Im letzteren Fall sind die Fasern in den in Umfangsrichtung verlaufenden Stegen 38 vorzugsweise in Umfangsrichtung und die Fasern in den in Axialrichtung verlaufenden Stegen 40 vorzugsweise in Axialrichtung orientiert.

[0040] Der Mantel 28 kann mit viereckigen, insbesondere quadratischen oder vorzugsweise rechteckigen Durchtrittsöffnungen 36 versehen sein, die im vorliegenden Fall zwischen den Stegen 38, 40 gebildet sein können.

[0041] Die Höhe der in Umfangsrichtung verlaufenden Stege 38 ist in der Fig. 3 mit hu und die Höhe der in Axialrichtung verlaufenden Stege 40 mit h_a angegeben. Wie eingangs bereits erwähnt, können diese Höhen hu und h_a gleich groß oder auch verschieden sein. So können die in Axialrichtung verlaufenden Stege 40 zum Beispiel höher sein als die in Umfangsrichtung verlaufenden Stege 38. Zur Erhöhung der Biegesteifigkeit können die Höhen h_a der axialen Stege 40 größer als etwa 100 mm, vorzugsweise größer als etwa 200 mm sein. Stehen die in Axialrichtung verlaufenden Stege 40 gegenüber den in Umfangsrichtung verlaufenden Stegen 38 radial nach außen vor, so liegt das Durchströmsieb 14 (vgl. Fig. 1) auf den in axial verlaufenden Stegen 40 auf. Es ist jedoch auch denkbar, daß sowohl die in Umfangsrichtung verlaufenden Stege 38 als auch die in Axialrichtung verlaufenden Stege 40 in der Umfangsebene enden, so daß das Durchströmsieb 14 auf den in Umfangsrichtung verlaufenden Stegen 38 und den axialen Stegen 40 aufliegt.

[0042] Fig. 4 zeigt einen schematischen Ausschnitt aus dem Mantel 28 einer Ausführungsform des Durchströmzylinders 12, bei der der Mantel 28 aus insbesondere nach dem Wickelverfahren erzeugten Lagen aus faserverstärktem Kunststoff besteht und mit beispielsweise runden, quadratischen und/oder rechteckigen, im vorliegenden Fall runden Durchtrittsöffnungen 36 versehen ist. Zur Vergleichmäßigung der Strömung können Verbindungskanäle zwischen benachbarten Bohrungen oder Durchtrittsöffnungen vorgesehen sein.

[0043] Wie insbesondere auch anhand der Fig. 5 zu erkennen ist, die einen schematischen Schnitt durch den in Fig. 4 gezeigten Zylindermantel 28 zeigt, können die Durchtrittsöffnungen 36 angesenkt sein.

[0044] In der Fig. 5 ist der Außenradius des Mantels 28 ist mit "r_a" und der Innenradius mit "r_i" angegeben. Die radiale Dicke des Mantels 28 ist mit "r_M" bezeichnet. Diese kann insbesondere ≥ 100 mm und vorzugsweise ≥ 200 mm sein.

Bezugzeichenliste

[0045] 

10

Durchströmungstrocknungsanlage

12

Durchströmzylinder

14

Durchströmsieb

16

Haube

18

Leitung

20

Brenner

22

Saugkasten

24

Leitung

26

Leitung

28

Mantel

30

stirnseitiger Deckel

32

Abzugsöffnung

34

Lagerzapfen

36

Durchtrittsöffnung

38

in Umfangsrichtung verlaufender Steg

40

in Axialrichtung verlaufender Steg

42

Aussparung

h_a

Höhe eines in Axialrichtung verlaufenden Steges

h_U

Höhe eines in Umfangsrichtung verlaufenden Steges

r_a

Mantelaußendurchmesser

r_i

Mantelinnendurchmesser

r_M

Manteldicke

Ansprüche

1. Durchströmzylinder (12), zumindest teilweise aus faserverstärktem Kunststoff bestehend, für eine Durchströmtrocknungsanlage (10) insbesondere für Tissue,
dadurch gekennzeichnet,
daß er in Umfangsrichtung verlaufende, insbesondere ringförmige Stege (38) und in Axialrichtung verlaufende Stege (40) umfasst, die in Umfangsrichtung verlaufenden Stege (38) zumindest teilweise aus faserverstärktem Kunststoff bestehen, deren Fasern hauptsächlich in Umfangsrichtung orientiert sind, und die in Axialrichtung verlaufende Stege (40) zumindest teilweise aus Metall bestehen und vorzugsweise mit Aussparungen (42) für die in Umfangsrichtung verlaufenden Stege (38) versehen sind.

2. Durchströmzylinder nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Material des faserverstärkten Kunststoffes Glasfasern, Aramidfasern und/oder vorzugsweise Kohlenstoffasern (CFK) enthält.

3. Durchströmzylinder nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Matrixwerkstoff des faserverstärkten Kunststoffes aus einem vorzugsweise zumindest bis 300 °C hitzebeständigen Material, wie z.B. Harz, besteht.

4. Durchströmzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens eine Faserlage vorgesehen ist und daß die Faserlage so gewählt ist, daß der Wärmeausdehnungskoeffizient α des faserverstärkten Kunststoffes kleiner als der von Stahl bei etwa 300 °C ist und vorzugsweise in einem Bereich 0 ≤ α < 9 · 10^-6· 1/Kelvin liegt.

5. Durchströmzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß mehr als etwa 30 %, insbesondere mehr als etwa 50 % und vorzugsweise mehr als etwa 70 % der Fasern des faserverstärkten Kunststoffes zumindest im wesentlichen in Umfangsrichtung orientiert sind.

6. Durchströmzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß er einen Durchmesser ≥ 2, 5 m, insbesondere > 4 m und vorzugsweise > 4,5 m besitzt.

7. Durchströmzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens sein Mantel (28) zumindest teilweise aus faserverstärktem Kunststoff, vorzugsweise Kohlefaser verstärktem Kunststoff (CFK), besteht.

8. Durchströmzylinder nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die in Umfangsrichtung verlaufenden Stege (38) mit den in Axialrichtung verlaufenden Stegen (40) verklebt sind.

9. Durchströmzylinder nach Anspruch 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß er mit einem Loslager versehen ist.

10. Durchströmzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß auch die in Axialrichtung verlaufenden Stege (40) jeweils zumindest teilweise aus faserverstärktem Kunststoff bestehen und daß die in Umfangsrichtung verlaufenden Stege (38) und die in Axialrichtung verlaufenden Stege (40) formschlüssig miteinander verbunden und vorzugsweise miteinander verklebt sind.

11. Durchströmzylinder nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Fasern in den in Umfangsrichtung verlaufenden Stegen (38) in Umfangsrichtung und die Fasern in den in Axialrichtung verlaufenden Stegen (40) in Axialrichtung orientiert sind.

12. Durchströmzylinder nach Anspruch 10 oder 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß sein Mantel (28) mit viereckigen, insbesondere quadratischen oder vorzugsweise rechteckigen Durchtrittsöffnungen (36) versehen ist.

13. Durchströmzylinder nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Durchtrittsöffnungen (36) zwischen den Stegen (38, 40) gebildet sind.

14. Durchströmzylinder nach Anspruch 12 oder 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß die offene Fläche in einem Bereich von etwa 95 % bis 98 % liegt.

15. Durchströmzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Maße einer jeweiligen Durchtrittsöffnungen (36) 60 mm x 120 mm betragen.

16. Durchströmzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die in Axialrichtung verlaufenden Stege (40) höher sind als die in Umfangsrichtung verlaufenden Stege (38).

17. Durchströmzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß sowohl die in Umfangsrichtung verlaufenden Stege (38) als auch die in Axialrichtung verlaufenden Stege (40) in der Umfangsebene enden.

18. Durchströmzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 16,
dadurch gekennzeichnet,
daß die in Axialrichtung verlaufenden Stege (40) gegenüber den in Umfangsrichtung verlaufenden Stegen (38) radial nach außen vorstehen.

19. Durchströmzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß er, insbesondere bei einer offenen Fläche < 96 %, mit einem Siebstrumpf bezogen ist.

20. Durchströmzylinder nach Anspruch 19,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Siebstrumpf aus einem vorzugsweise zumindest bis 250 °C hitzebeständigen Material, z.B. Metall, besteht.

21. Durchströmzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß sein Mantel aus insbesondere nach dem Wickelverfahren erzeugten Lagen aus faserverstärktem Kunststoff besteht und mit beispielsweise runden, quadratischen und/oder rechteckigen Durchtrittsöffnungen versehen ist.

22. Durchströmzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Fasern zumindest in einer Richtung einen kleineren Wärmeausdehnungskoeffizienten besitzen als der Kunststoff.

23. Durchströmzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß er aus Segmenten besteht, die insbesondere zusammengeklebt oder/und geschraubt sind.

24. Durchströmzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß er aus einzelnen insbesondere kurzen zylindrischen Abschnitten besteht, die vorzugsweise zusammengeklebt öder geschraubt sind.

25. Durchströmzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die in Axialrichtung verlaufenden Stege und die in Umfangsrichtung verlaufenden Stege Durchbrechungen aufweisen.

26. Durchströmzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Höhen (h_a) der in Axialrichtung verlaufenden Stege (40) größer als etwa 100 mm und vorzugsweise größer als etwa 200 mm sind.

27. Durchströmzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß Verbindungskanäle zwischen benachbarten Durchtrittsöffnungen oder Bohrungen vorgesehen sind.

28. Durchströmzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die radiale Dicke (r_M) des Mantels (28)≥100 mm und vorzugsweise ≥ 200 mm ist.

Claims

1. Through-flow cylinder (12) at least partly composed of fibre-reinforced plastic for a through-flow drying unit (10), in particular for tissue,
characterized in that
it comprises webs (38) running in the circumferential direction, in particular annular webs, and webs (40) running in the axial direction, the webs (38) running in the circumferential direction being at least partly composed of fibre-reinforced plastic whose fibres are primarily oriented in the circumferential direction, and the webs (40) running in the axial direction being at least partly composed of metal and preferably being provided with cut-outs (42) for the webs (38) running in the circumferential direction.

2. Through-flow cylinder according to Claim 1, characterized in that the material of the fibre-reinforced plastic contains glass fibres, aramide fibres and/or preferably carbon fibres (CRP).

3. Through-flow cylinder according to Claim 1 or 2, characterized in that the matrix material of the fibre-reinforced plastic is composed of a material that is preferably heat-resistant at least to 300°C, for example resin.

4. Through-flow cylinder according to one of the preceding claims, characterized in that at least one fibre layer is provided and in that the fibre layer is chosen in such a way that the thermal expansion coefficient α of the fibre-reinforced plastic is less than that of steel at about 300°C and preferably lies in a range 0 ≤ α ≤ 9 · 10^-6 1/Kelvin.

5. Through-flow cylinder according to one of the preceding claims, characterized in that more than about 30%, in particular more than about 50% and preferably more than about 70% of the fibres of the fibre-reinforced plastic are oriented at least substantially in the circumferential direction.

6. Through-flow cylinder according to one of the preceding claims, characterized in that it has a diameter ≥ 2.5 m, in particular > 4 m and preferably> 4.5 m.

7. Through-flow cylinder according to one of the preceding claims, characterized in that at least its shell (28) is at least partly composed of fibre-reinforced plastic, preferably carbon fibre-reinforced plastic (CRP).

8. Through-flow cylinder according to Claim 7, characterized in that the webs (38) running in the circumferential direction are adhesively bonded to the webs (40) running in the axial direction.

9. Through-flow cylinder according to Claim 7 or 8, characterized in that it is provided with a loose bearing.

10. Through-flow cylinder according to one of the preceding claims, characterized in that the webs (40) running in the axial direction are also in each case at least partly composed of fibre-reinforced plastic, and in that the webs (38) running in the circumferential direction and the webs (40) running in the axial direction are connected to one another by a form fit and preferably adhesively bonded to one another.

11. Through-flow cylinder according to Claim 10, characterized in that the fibres in the webs (38) running in the circumferential direction are oriented in the circumferential direction, and the fibres in the webs (40) running in the axial direction are oriented in the axial direction.

12. Through-flow cylinder according to Claim 10 or 11, characterized in that its shell (28) is provided with four-cornered, in particular square or preferably rectangular, passage openings (36).

13. Through-flow cylinder according to Claim 12, characterized in that the passage openings (36) are formed between the webs (38, 40).

14. Through-flow cylinder according to Claim 12 or 13, characterized in that the open area lies in a range from about 95% to 98%.

15. Through-flow cylinder according to one of the preceding claims, characterized in that the dimensions of a respective passage opening (36) are 60 mm x 120 mm.

16. Through-flow cylinder according to one of the preceding claims, characterized in that the webs (40) running in the axial direction are higher than the webs (38) running in the circumferential direction.

17. Through-flow cylinder according to one of the preceding claims, characterized in that both the webs (38) running in the circumferential direction and the webs (40) running in the axial direction end in the circumferential plane.

18. Through-flow cylinder according to one of Claims 1 to 16, characterized in that the webs (40) running in the axial direction project radially further outward as compared with the webs (38) running in the circumferential direction.

19. Through-flow cylinder according to one of the preceding claims, characterized in that it is covered with a mesh stocking, in particular with an open surface <96%.

20. Through-flow cylinder according to Claim 19, characterized in that the mesh stocking is composed of a material that is preferably heat-resistant at least to 250°C, for example metal.

21. Through-flow cylinder according to one of the preceding claims, characterized in that its shell is composed of layers of fibre-reinforced plastic produced in particular in accordance with the winding process and is provided with, for example, round, square and/or rectangular passage openings.

22. Through-flow cylinder according to one of the preceding claims, characterized in that the fibres have a smaller thermal expansion coefficient than the plastic, at least in one direction.

23. Through-flow cylinder according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises segments which are in particular adhesively bonded and/or screwed together.

24. Through-flow cylinder according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises individual, in particular short, cylindrical sections which are preferably adhesively bonded or screwed together.

25. Through-flow cylinder according to one of the preceding claims, characterized in that the webs running in the axial direction and the webs running in the circumferential direction have apertures.

26. Through-flow cylinder according to one of the preceding claims, characterized in that the heights (h_a) of the webs (14) running in the axial direction are greater than about 100 mm and preferably greater than about 200 mm.

27. Through-flow cylinder according to one of the preceding claims, characterized in that connecting channels are provided between adjacent passage openings or holes.

28. Through-flow cylinder according to one of the preceding claims, characterized in that the radial thickness (r_M) of the shell (28) is ≥ 100 mm and preferably ≥ 200 mm.

Revendications

1. Cylindre à passage d'air (12) constitué au moins en partie de matière plastique renforcée par des fibres, pour une installation de séchage à passage d'air (10), notamment pour du papier-tissu,
caractérisé en ce
qu'il comprend des ailettes (38) s'étendant dans la direction périphérique, notamment de forme annulaire, et des ailettes (40) s'étendant dans la direction axiale, les ailettes (38) s'étendant dans la direction périphérique se composent au moins en partie de matière plastique renforcée par des fibres, dont les fibres sont orientées principalement dans la direction périphérique, et les ailettes (40) s'étendant dans la direction axiale se composent au moins en partie de métal et sont pourvues de préférence d'évidements (42) pour les ailettes (38) s'étendant dans la direction périphérique.

2. Cylindre à passage d'air selon la revendication 1, caractérisé en ce que
le matériau de la matière plastique renforcée par des fibres contient des fibres de verre, des fibres d'aramide et/ou de préférence des fibres de carbone (CFK).

3. Cylindre à passage d'air selon la revendication 1 ou 2,
caractérisé en ce que
le matériau de la matrice de la matière plastique renforcée par des fibres se compose d'un matériau résistant à la chaleur de préférence au moins jusqu'à 300°C, comme par exemple de la résine.

4. Cylindre à passage d'air selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
l'on prévoit au moins une couche de fibres et la couche de fibres est choisie de telle sorte que le coefficient de dilatation thermique α de la matière plastique renforcée par des fibres soit inférieur à celui de l'acier à environ 300°C et de préférence se situe dans la plage de 0 ≤ α < 9.10^-6.1/Kelvin.

5. Cylindre à passage d'air selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
plus d'environ 30 %, notamment plus d'environ 50 % et de préférence plus d'environ 70 % des fibres de la matière plastique renforcée par des fibres sont orientées au moins essentiellement dans la direction périphérique.

6. Cylindre à passage d'air selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce
qu'il présente un diamètre ≥ 2,5 m, notamment > 4 m et de préférence > 4,5 m.

7. Cylindre à passage d'air selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce
qu'au moins son enveloppe (28) se compose au moins en partie de matière plastique renforcée par des fibres, de préférence de matière plastique renforcée par des fibres de carbone (CFK).

8. Cylindre à passage d'air selon la revendication 7,
caractérisé en ce que
les ailettes (38) s'étendant dans la direction périphérique sont collées aux ailettes (40) s'étendant dans la direction axiale.

9. Cylindre à passage d'air selon la revendication 7 ou 8,
caractérisé en ce
qu'il est pourvu d'un palier libre.

10. Cylindre à passage d'air selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
les ailettes (40) s'étendant dans la direction axiale se composent également à chaque fois au moins en partie de matière plastique renforcée par des fibres, et en ce que les ailettes (38) s'étendant dans la direction périphérique et les ailettes (40) s'étendant dans la direction axiale sont connectées les unes aux autres par coopération de forme et de préférence sont collées ensemble.

11. Cylindre à passage d'air selon la revendication 10,
caractérisé en ce que
les fibres dans les ailettes (38) s'étendant dans la direction périphérique sont orientées dans la direction périphérique et les fibres dans les ailettes (40) s'étendant dans la direction axiale sont orientées dans la direction axiale.

12. Cylindre à passage d'air selon la revendication 10 ou 11,
caractérisé en ce que
son enveloppe (28) est pourvue d'ouvertures de passage (36) quadrilatérales, notamment carrées ou de préférence rectangulaires.

13. Cylindre à passage d'air selon la revendication 12,
caractérisé en ce que
les ouvertures de passage (36) sont formées entre les ailettes (38, 40).

14. Cylindre à passage d'air selon la revendication 12 ou 13,
caractérisé en ce que
la surface ouverte est comprise dans une plage d'environ 95 % à 98 %.

15. Cylindre à passage d'air selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
la dimension des ouvertures de passage respectives (36) est respectivement de 60 mm x 120 mm.

16. Cylindre à passage d'air selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
les ailettes (40) s'étendant dans la direction axiale sont plus hautes que les ailettes (38) s'étendant dans la direction périphérique.

17. Cylindre à passage d'air selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
les ailettes (38) s'étendant dans la direction périphérique ainsi que les ailettes (40) s'étendant dans la direction axiale se terminent dans le plan périphérique.

18. Cylindre à passage d'air selon l'une quelconque des revendications 1 à 16,
caractérisé en ce que
les ailettes (40) s'étendant dans la direction axiale dépassent radialement vers l'extérieur par rapport aux ailettes (38) s'étendant dans la direction périphérique.

19. Cylindre à passage d'air selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce
qu'il est revêtu d'un manchon formant tamis, notamment pour une surface ouverte < 96 %.

20. Cylindre à passage d'air selon la revendication 19,
caractérisé en ce que
le manchon formant tamis se compose d'un matériau résistant à la chaleur de préférence au moins jusqu'à 250°C, par exemple du métal.

21. Cylindre à passage d'air selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
son enveloppe se compose de couches produites notamment après le procédé d'enroulement, en matière plastique renforcée par des fibres, et est pourvue d'ouvertures de passage par exemple rondes, carrées et/ou rectangulaires.

22. Cylindre à passage d'air selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
les fibres présentent, au moins dans une direction, un coefficient de dilatation thermique inférieur à celui de la matière plastique.

23. Cylindre à passage d'air selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce
qu'il se compose de segments qui sont notamment collés ensemble et/ou vissés.

24. Cylindre à passage d'air selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce
qu'il se compose de portions cylindriques individuelles, notamment courtes, qui sont de préférence collées ensemble ou vissées.

25. Cylindre à passage d'air selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
les ailettes s'étendant dans la direction axiale et les ailettes s'étendant dans la direction périphérique présentent des interruptions.

26. Cylindre à passage d'air selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
les hauteurs (h_a) des ailettes (40) s'étendant dans la direction axiale sont plus grandes qu'environ 100 mm et de préférence plus grandes qu'environ 200 mm.

27. Cylindre à passage d'air selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
des canaux de connexion sont prévus entre des ouvertures de passage ou des alésages adjacents.

28. Cylindre à passage d'air selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
l'épaisseur radiale (r_M) de l'enveloppe (28) est ≥ 100 mm et de préférence ≥ 200 mm.

Zeichnung