VORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG UND/ODER VEREDELUNG EINER FASERSTOFFBAHN

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung und/oder Veredelung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn, mit einem beheizbaren und rotierbaren Zylinder, insbesondere Trockenzylinder einer Trockenpartie, mit einem von innen mit einem Heizfluid beaufschlagbaren Zylindermantel.

[0002] Ein derartiger beheizter Zylinder ist bekannt aus der DE 102 60 509.2. Bei dem bekannten Zylinder werden Zugspannungen, die entstehen, weil sich der innere Bereich des Zylinders stärker ausdehnt als der äußere Bereich, dadurch minimiert, dass der Zylindermantel aus wenigstens zwei Mantelschichten besteht und das Material der äußeren Mantelschicht bei einer Montagetemperatur, die unter der mittleren Betriebstemperatur liegt, einen größeren Wärmeausdehnungskoeffizienten und bei einer Montagetemperatur, die über der mittleren Betriebstemperatur liegt, einen kleineren Wärmeausdehnungskoeffizienten als das Material der inneren Mantelschicht hat. Eine weitere Maßnahme besteht darin, dass die Schichtdicke der äußeren Mantelschicht geringer als die der inneren Mantelschicht ist.

[0003] Bei derartigen Trocknungszylindern stellt sich bei der Papiertrocknung ein Temperaturgefälle zur Oberfläche hin ein. Die Oberflächentemperatur des Zylinders ist geringer als die Temperatur des Dampfs, mit dem der Zylinder beheizt wird; und somit ist die Trocknungskapazität beschränkt. Die Erhöhung der Sattdampftemperatur ist aus wirtschaftlichen Gründen meistens nicht sinnvoll.

[0004] Aus der EP 0 559 628 B1 ist ein Trockner zum Trocknen einer Faserstoffbahn bekannt, bei dem ein Durchflusszylinder in Verbindung mit einer Anblashaube zum Einsatz kommt. Diese ist mit einer Düsenanordnung versehen, mit deren Hilfe Trocknungsgasstrahlen auf die Außenfläche der zu trocknenden Bahn aufgebracht werden, während diese über einen Sektor von ca. 270° oder mehr um den beheizten Zylinder herumgeführt wird. Der Mantel des Zylinders ist mit einem System von Kanalleitungen versehen, in welches ein Kühlmittel von einer Kühlmittelquelle geleitet werden kann. Durch die Trocknungsgasstrahlen wird Wasser in der Bahn nach außen verdampft und über Räume in der Anblashaube entfernt. Andererseits kondensiert Wasser aus der Bahn auf der gekühlten Mantelfläche des Zylinders und wird über die Perforation im äußeren Mantel des Zylinders und einen im Inneren des Zylinders herrschenden Unterdruck abgesaugt. Der gesamte Innenraum des Zylinders steht zur Aufnahme des Kondensats zur Verfügung. Dadurch muss die Innenwand des Zylinders eine gewisse Mindestwandstärke aufweisen, um den Druckbelastungen bei den verwendeten Zylinderdurchmessern standhalten zu können.

[0005] Ausführungen beheizbarer rotierbarer Zylinder in zweischaliger Bauweise mit einem von innen mit einem Heizfluid beaufschlagbaren Zylindermantel, wobei unterhalb der äußeren Oberfläche des Zylindermantels mindestens ein Kanal zur Durchleitung des Heizfluids ausgebildet ist, sind in einer Vielzahl von Ausführungen vorbekannt. Stellvertretend wird auf die Druckschriften US 4,758,310, WO 02/095125 A, EP 0 903 438 A2 und US 4,955,268 verwiesen. Diese Ausführungen sind durch einen äußeren und einen inneren Zylindermantel charakterisiert, zwischen denen Kanäle entweder aufgrund der Ausführung der einzelnen Zylindermäntel in diese eingeformt oder über dazwischen angeordnete, sich in radialer Richtung erstreckende und in Längsrichtung des Zylinders verlaufende Stege gebildet werden, die entweder mit einem der Mäntel eine bauliche Einheit bilden und mit dem anderen über Befestigungselemente verbunden sind oder aber als separate Elemente ausgeführt sind und über Verbindungsmittel mit den beiden Zylindermänteln verbunden sind. Die Fertigung, insbesondere des äußeren Zylindermantels gestaltet sich dabei sehr aufwenig, insbesondere wenn die Heizfluid führenden Kanäle in diesen einzuarbeiten sind oder aber weitere Maßnahmen, wie Rippen zur Vergrößerung der wirksamen Fläche zur Wärmeübertragung, vorgesehen sind.

[0006] Eine Ausführung mit einteiligem inneren Zylindermantel und aus einzelnen gekrümmt ausgeführte und hohlzylindrische Segmente bildenden Deckblechen gebildetem äußeren Zylindermantel ist in der Druckschrift US 4,453,593 offenbart. Die Kanäle werden über am Aussenumfang des inneren Zylindermantels angeordnet und Stege bildende Vorsprünge und den äußeren Zylindermantel erzeugt. Die Deckbleche erstrecken sich dazu derart über einen Teilbereich des Zylindermantels in Umfangsrichtung, dass diese den Zwischenraum zwischen zwei in Umfangsrichtung benachbart angeordneten Stegen überdecken. Die Verbindung zwischen zwei derartigen Deckblechen und einem Steg erfolgt über eine Schweißverbindung. Die Schweißnaht ist daher auf die in unterschiedlichen Richtungen ausgerichteten Kräfte innerhalb der durch diese erzeugten Verbindungen auszulegen.

[0007] Da die Stege wiederum selbst mit dem inneren Zylindermantel über Verbindungsmittel, insbesondere einen Stoffschluss verbunden sind, und diese die erforderliche Erstreckung der einzelnen Teilsegmente des äußeren Zylindermantels in Umfangsrichtung bestimmen, bedarf es einer sehr präzisen Positionierung dieser gegenüber dem inneren Zylindermantel. Der erforderliche Fertigungs- und Montageaufwand ist daher bei dieser Ausführung extrem hoch.

[0008] Es ist die Aufgabe der Erfindung, die Trocknungsleistung eines beheizbaren Zylinders zu erhöhen.

[0009] Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass unterhalb der äußeren Oberfläche des Zylindermantels mindestens ein Kanal zur Durchleitung des Heizfluids ausgebildet ist.

[0010] Durch die Erfindung kann das Heizfluid sehr nahe an die äußere Oberfläche des beheizbaren Zylinders gebracht werden. Das Temperaturgefälle ist dadurch geringer als bei den bekannten Vorrichtungen der genannten Art und entsprechend ist die Trocknungsleistung erhöht.

[0011] Nach einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist zur Bildung des mindestens einen Kanals ein weiterer Zylindermantel innerhalb des Zylindermantels angeordnet, der zum äußeren Zylindermantel beabstandet ist. Dies ist konstruktiv gut lösbar und hat den Vorteil, dass die gesamte Innenseite des äußeren Zylindermantels mit Heizfluid beaufschlagbar ist.

[0012] Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung stützt sich der äußere Zylindermantel auf dem inneren Zylindermantel ab. Die Wandstärke des äußeren Zylindermantels kann dadurch gering gehalten werden, da der innere Zylindermantel als Tragzylinder wirkt. Die Trocknungsleistung kann dadurch noch weiter erhöht werden.

[0013] Zur Abstützung des äußeren Zylindermantels auf dem inneren Zylindermantel können insbesondere Stege, Stäbe, Stifte, Nieten, Bolzen, Schrauben und/oder andere Verbindungsmittel vorgesehen sein. Wichtig ist, dass die Verbindungsmittel über die Oberfläche beider Zylindermäntel verteilt angeordnet sind, um eine gleichmäßige Abstützung zu gewährleisten.

[0014] Die Stege oder sonstige Verbindungselemente können axial, in Umfangsrichtung und/oder in einer dazwischen liegenden Richtung verlaufen. In allen Fällen kann eine gute Abstützung erreicht werden.

[0015] Insbesondere bei in Umfangsrichtung verlaufenden Stegen ist es vorteilhaft, wenn diese zumindest teilweise mit Durchtrittsöffnungen für das Heizfluid versehen sind. Das Heizfluid kann dann nicht nur in Umfangsrichtung sondern auch in Längsrichtung des Trockenzylinders fließen.

[0016] Innerer Mantel und äußerer Mantel des Trockenzylinders können aus gleichem oder aus unterschiedlichem Werkstoff bestehen. Vorteilhaft ist es in jedem Fall, wenn es sich um metallischen Werkstoff handelt, da dann eine gute Wärmeleitung sowie eine ausreichende Stabilität gewährleistet sind.

[0017] Als Material insbesondere für den äußeren Mantel wird vorzugsweise Material mit hoher Wärmeleitfähigkeit verwendet. Es kommt insbesondere Stahl, vorzugsweise Kesselstahl, Kupfer, Aluminium oder Bronze in Betracht. Damit kann eine gute Wärmeübertragung auf die Faserstoffbahn gewährleistet werden.

[0018] Konstruktiv vorteilhaft ist die Ausbildung des inneren Zylinders als dickwandiges Rohr. Damit ist auch eine gute Trageigenschaft gewährleistet.

[0019] Der innere Zylinder kann auch aus zwei oder mehr einzelnen Schalen bestehen. Das Wärmeausdehnungsverhalten sowie die Tragfähigkeit können dadurch verbessert werden.

[0020] Der innere Zylinder kann aber auch als Stabwerk oder Spanten-Rippen-Konstruktion ausgebildet sein. In bestimmten Anwendungsfällen kann auch dies vorteilhaft sein.

[0021] Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Innenseite des äußeren Zylindermantels mit Erhebungen versehen. Hierdurch wird das sich auf der Innenseite des äußeren Zylindermantels ansammelnde Kondensat in Turbulenzen versetzt, wodurch sich die Wärmeübertragung verbessert. Das sich ansammelnde Kondensat wirkt nämlich wärmeisolierend und erhöht das Temperaturgefälle zur Zylinderoberfläche.

[0022] Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Innenseite der äußeren Zylindermantelfläche mit Rippen und/oder Noppen und/oder einer Gitter- oder Wabenstruktur ausgebildet. Damit kann eine gute Aufwirbelung des Kondensats erreicht werden.

[0023] Die Höhe der Erhebungen auf der Innenseite des äußeren Zylindermantels ist bevorzugt so gewählt, dass sie aus dem sich im Betrieb bildenden Fluidkondensat herausragt. Auf diese Weise haben die Erhebungen direkten Kontakt zum Heizfluid, wodurch die Wärme besser auf die äußere Oberfläche des Trockenzylinders geleitet werden kann. Darüber hinaus wirkt sich die Vergrößerung der Oberfläche durch die Erhebungen positiv auf die Wärmeübertragung aus. Daher sind auch Erhebungen mit geringerer Höhe als die Kondensathöhe vorteilhaft.

[0024] Die Erhebungen verlaufen bevorzugt in Zylinderlängsrichtung und/oder längs einer Schraubenlinie. Durch eine Schraubenlinie kann eine besondere Förderwirkung zur Kondensatabfuhr erreicht werden.

[0025] Zur Ableitung von sich im Betrieb bildenden Kondensat sind nach einer Ausgestaltung der Erfindung ein oder mehrere Siphons vorgesehen. Diese können mit dem Trockenzylinder mitdrehend oder feststehend ausgebildet sein. Die sich ansammelnde Kondensatmenge auf der Innenseite des äußeren Zylindermantels kann dadurch verringert werden.

[0026] Die äußere Oberfläche des Trockenzylinders kann mit einer Beschichtung oder Abdeckung versehen sein. Diese dient insbesondere zum Korrosions- oder Abrasionsschutz oder dazu, die Oberfläche zu verbessern, beispielsweise um das Ankleben von Papier zu vermeiden.

[0027] Gemäß der Erfindung sind als Verbindungselemente zwischen innerem und äußeren Zylindermantel Stegbleche vorgesehen, die mit dem inneren Zylindermantel verbunden sind. Der äußere Zylindermantel wird durch Deckbleche gebildet.

[0028] Die Steg- und Deckbleche sind zu Profilen kombiniert, vorzugsweise U- oder T-förmig.

[0029] Nach noch einer speziellen Ausgestaltung der Erfindung sind der Außenmantel und die Verbindungselemente in einem Stück gefertigt, insbesondere durch Schweißen, Fräsen aus einem Rohr, Gießen oder mittels anderer Fertigungsverfahren.

[0030] Der äußere Zylindermantel und der innere Zylindermantel können vorteilhafterweise durch Presssitz miteinander verbunden werden. Eine andere Möglichkeit besteht in einer Schraubverbindung. Vorteilhaft ist außerdem ein Kegelsitz oder eine Formschlussverbindung, insbesondere L-, T- oder Schwalbenschwanzverbindung. Um Spielfreiheit in der Verbindung herzustellen, kann zusätzlich ein Lötmaterial angebracht werden, das bei anschließender Erwärmung des Zylinders schmilzt und danach wieder aushärtet. Es können aber auch die Toleranzen zu gewählt werden, dass kein Spiel herrscht.

[0031] Andere Möglichkeiten der Verbindung bestehen in Klemmelementen, einer Selbsthemmung oder einer Rastverbindung. Auch Kombinationen aller genannten Verbindungen sind möglich, beispielsweise eine T-Nut-Verbindung mit kegeligem Sitz oder eine T-Nut-Verbindung mit Schrauben.

[0032] Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der innere Zylindermantel aus einzelnen Blechen gebildet, die in geeigneter Weise, beispielsweise Schweißen, mit den Verbindungselementen und untereinander verbunden sind. Es können auch sowohl der innere Zylindermantel als auch der äußere Zylindermantel in dieser Weise gefertigt sein.

[0033] Nach einer weiteren speziellen Ausgestaltung der Erfindung sind als Verbindungselemente zwischen innerem und äußeren Zylindermantel Bolzen vorgesehen, die in Löcher im äußeren Zylindermantel eingebracht und mit dem inneren Zylindermantel verbunden sind, beispielsweise durch Reib- oder Widerstandspressschweißen oder durch Einschrauben. Die Verbindung von Bolzen und äußerem Zylindermantel in den Löchern erfolgt bevorzugt anschließend, beispielsweise durch Verschweißen. Anstelle von in Löcher des äußeren Zylindermantels eingebrachten Bolzen können auch in Löcher des inneren Zylindermantels eingebrachte Bolzen vorgesehen sein, die dann mit dem äußeren Zylindermantel verbunden sind.

[0034] Der innere Zylindermantel können jeweils nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung über ihre gesamte Länge in einem Stück gefertigt sein, beispielsweise durch Gießen.

[0035] Nach noch einer Ausgestaltung der Erfindung sind innerer Zylindermantel und Verbindungselemente als ein Teil gefertigt, an welchem dann die Außenschale mit einem geeigneten Verfahren befestigt wird.

[0036] Eine vorteilhafte Verbindungsart ergibt sich, wenn die Stege zwischen dem inneren Zylindermantel und dem äußeren Zylindermantel in der Höhe schräg geteilt sind. Das heißt, ein Teilsteg ist jeweils auf dem inneren Zylindermantel und ein Teilsteg auf dem äußeren Zylindermantel vorgesehen. Durch Verdrehen von innerem und äußerem Zylindermantel gegeneinander werden diese Stegteile miteinander in Verbindung gebracht und eine kraftschlüssige Verbindung hergestellt.

[0037] Zur Zu- und Abfuhr des Heizfluids sind bevorzugt entsprechende Kanäle in der Achse des Trockenzylinders vorgesehen. Der hinführende Kanal und der rückführende Kanal können dabei ineinander geschachtelt sein. Dies ist platzsparend und vereinfacht die Konstruktion.

[0038] Über radiale Kanäle, insbesondere zumindest im Deckel auf der Zufuhrseite, kann das Heizfluid auf den Hohlraum zwischen innerem und äußerem Zylindermantel verteilt werden. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn über den Umfang betrachtet viele Einzelkanäle nebeneinander angeordnet sind, beispielsweise bei in Längsrichtung des Trockenzylinders durchgehenden Stegen zwischen innerem und äußerem Zylindermantel oder bei einem gebohrten einzigen Mantel.

[0039] Vorteilhaft kann es außerdem sein, die äußere Mantelfläche abzudrehen. Dadurch kann eine glatte Oberfläche erreicht werden.

[0040] Die Erhebungen auf der Innenseite des äußeren Zylindermantels können gefräst, gezogen, gepresst, gewalzt oder gegossen sein. Auch andere Herstellungsarten sind möglich.

[0041] Die Stege, Bleche oder sonstige Verbindungselemente zwischen innerem und äußeren Zylindermantel könne spanend, ur- oder umformtechnisch hergestellt sein. Auch eine Kombination dieser Verfahren ist möglich.

[0042] Eine Vorrichtung der genannten Art wird bevorzugt zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn verwendet. Dabei kann ein Trockenzylinder der genannten Art oder mehrere derartige Trockenzylinder verwendet werden. Ein Trockenzylinder gemäß der vorliegenden Erfindung kann auch mit herkömmlichen Trockenzylindern kombiniert werden.

[0043] Die Faserstoffbahn kann bei der Herstellung von den Trockenzylindern jeweils auf der gleichen Seite berührt werden. Es ist aber auch eine beidseitige Berührung möglich. Je nach Anwendungsfall ist die eine oder andere Variante vorteilhaft.

[0044] Zur Bahnführung können alle bekannten Hilfseinrichtungen verwendet werden, beispielsweise Saug- oder Blaskasten, besaugte oder unbesaugte Walze, Airfoil oder Trockensieb.

[0045] Als konventionelle Trockenverfahren kommen insbesondere Zylindertrocknung, Boost-Dryer-Verfahren, Condebelt-Verfahren, Yankee-Zylinder und Hi-Dryer in Betracht.

[0046] Zusammen mit der Faserstoffbahn und gegebenenfalls einem Filz kann auch ein Metallband über den Trockenzylinder geführt werden. Dieser ist bevorzugt gekühlt und steht unter Spannung. Dadurch kann das Temperaturgefälle über die Faserstoffbahn erhöht und damit eine schnelle Abfuhr der Feuchtigkeit erreicht werden.

[0047] Durch das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung kann die Trockenleistung erhöht werden. Dadurch kann ein fertig trocknendes Papier bei geringerer Verweilzeit erreicht werden. Dies kann zum einen dadurch genutzt werden, dass gegenüber einer Trockenpartie nach dem Stand der Technik weniger Platz benötigt wird, woraus sich Einsparungen beim Grundpreis, bei den Baukosten für die Halle, der Maschinenbestuhlung und die Dunstabzugshaube sowie bei den Betriebskosten für Antriebe und Haubenbelüftung ergeben. Zum anderen kann dies dadurch genutzt werden, dass bei gegebenen Platzverhältnissen, beispielsweise Papiermaschinenumbauten, bei gleicher Länge der Trockenpartie eine Geschwindigkeitssteigerung erreicht wird. Die Papiermaschine kann dadurch wirtschaftlicher betrieben werden. Bei gleicher Trocknungsleistung kann außerdem der Dampfdruck gesenkt werden. Der Differenzdampfdruck könnte beispielsweise zur Stromerzeugung genutzt werden, oder die Energie zur Dampferzeugung kann minimiert werden.

[0048] Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Es zeigen, jeweils in schematischer Darstellung,

Fig. 1

einen Längsschnitt durch einen Trockenzylinder einer erfin- dungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 2

eine Teildraufsicht auf die Stirnseite des Trockenzylinders von Fig. 1,

Fig. 3

einen Teilquerschnitt durch einen Trockenzylinder einer erfin- dungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 4

eine Variante zu Fig. 3,

Fig. 5

eine weitere Variante zu Fig. 3,

Fig. 6

einen vereinfachten Längsschnitt eines weiteren Trockenzylin- ders einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.

[0049] Fig. 1 zeigt einen Trockenzylinder in der Trockenpartie einer Papiermaschine. Der Trockenzylinder umfasst einen äußeren Zylindermantel 1 und einen konzentrisch darin angeordneten inneren Zylindermantel 2. Der innere Zylindermantel 2 ist über Schrauben 3 an zwei stirnseitigen Deckeln 4 befestigt, die scheibenförmig ausgebildet sind und jeweils eine Lagerachse 5, 6 aufweisen. Auf der linken Seite in Fig. 1 befindet sich Triebseite, auf der rechten Seite die Führerseite des Trockenzylinders.

[0050] Der äußere Zylindermantel 1 weist eine äußere Oberfläche 7 auf, über welche eine zu trocknende Papierbahn geführt wird. Die äußere Oberfläche 7 des äußeren Zylindermantels 1 ist bündig mit den Umfangsflächen 8 der beiden Deckel 4 ausgeführt. Dadurch ist eine durchgehende Anlagefläche für die Papierbahn geschaffen.

[0051] Der äußere Zylindermantel 1 weist eine Dicke d₁ auf, die geringer ist als die Dicke d₂ des inneren Zylindermantels 2. Die innere Mantelfläche 9 des äußeren Zylindermantels 1 weist zu der äußeren Mantelfläche 10 des inneren Zylindermantels 2 einen Abstand auf, so dass zwischen äußerem Zylindermantel 1 und innerem Zylindermantel 2 ein ringsförmiger Hohlraum 11 gebildet ist. Dieser Ringraum 11 steht auf beiden Stirnseiten der beiden Zylindermäntel 1, 2 über hier nicht dargestellte Kanäle in den Deckeln 4 mit radialen Kanälen 12, 13 in den beiden Achsen 5, 6 der Deckel 4 in Verbindung. Die radialen Kanäle 12 der Achse 5 des führerseitigen Deckels 4 stehen ihrerseits mit einem axialen Kanal 14 in Verbindung, der zentral in der Achse 5 des führerseitigen Deckels 4 vorgesehen ist und in einem Anschlussende 15 mündet. Ebenso stehen die radialen Kanäle 13 der Achse 6 des triebseitigen Deckels 4 mit einem axialen Kanal 16 in Verbindung. Dieser Kanal 16 ist ausgehend vom triebseitigen Deckel 4 konzentrisch zur Drehachse I des Trockenzylinders zentral durch die beiden Zylindermäntel 1, 2 und die Achse 5 des führerseitigen Deckels 4 geführt und mündet ebenfalls in einem Anschlussende 17. Dabei durchdringt der Kanal 16 den Kanal 14 konzentrisch, so dass der Kanal 14 einen ringförmigen Querschnitt aufweist.

[0052] Durch die beschriebene Konstruktion ergibt sich ein Kanalsystem, das eine Zirkulation von Heizfluid durch den Hohlraum 11 zwischen dem äußeren Zylindermantel 1 und dem inneren Zylindermantel 2 ermöglicht. Hierfür wird beispielsweise Heizfluid über das Anschlussende 15 in den Ringkanal 14 zugeführt. Von dort gelangt das Heizfluid über die radialen Kanäle 12 in die nicht dargestellten Kanäle in dem führerseitigen Deckel 4 und von diesen in den Hohlraum 11 zwischen äußerem Zylindermantel 1 und innerem Zylindermantel 2. Das Heizmedium strömt dann von der Führerseite durch den Hohlraum 11 auf die Triebseite und gelangt dort über die nicht dargestellten Kanäle in dem triebseitigen Deckel 4 in die radialen Kanäle 13 der triebseitigen Achse 6. Von dort wiederum fließt das Heizfluid über den zentralen Kanal 16 zurück zu dessen Anschlussende 17.

[0053] Der äußere Zylindermantel 1 weist auf beiden Stirnseiten jeweils verjüngte Abschnitte 18 auf, mit denen der äußere Zylindermantel 11 jeweils auf einem entsprechenden Sitz 19 auf den Umfangsseiten der Deckel 4 aufliegt. Dadurch ist der äußere Zylindermantel 1 auf den beiden Deckeln 4 abgestützt. Die Hauptabstützung des äußeren Zylindermantels 1 erfolgt jedoch über seine Länge mittels Verbindungselementen 20, wie sie beispielhaft in Fig. 2 dargestellt sind und die über die Umfangsflächen des äußeren Zylindermantels 1 und des inneren Zylindermantels 2 verteilt angeordnet sind. Fig. 2 zeigt außerdem noch einen Siphon 21, der zur Abfuhr von Kondensat am stirnseitigen Ende des Hohlraums 11 vorgesehen ist. Derartige Siphons 21 können sowohl auf der Triebseite als auch auf der Führerseite vorgesehen sein und entweder mitdrehend oder feststehend ausgebildet sein. In Umfangsrichtung können auch mehrere derartiger Siphons vorgesehen sein.

[0054] Verschiedene Varianten der Verbindungsmittel 20 zwischen äußerem Zylindermantel 1 und innerem Zylindermantel 2 sind in den Fig. 3 bis 5 dargestellt und werden nachfolgend beschrieben.

[0055] Fig. 3 bis 5 zeigen einen Umfangsabschnitt eines erfindungsgemäßen Trockenzylinders mit einem äußeren Zylindermantel 1 geringer Dicke d₁ und einem inneren Zylindermantel 2 demgegenüber größerer Dicke d₂. Zwischen dem äußeren Zylindermantel 1 und dem inneren Zylindermantel 2 ist ein Hohlraum 11 zum Durchleiten eines Heizfluids vorhanden.

[0056] Bei A1 in Fig. 3 ist eine Schraubverbindung zwischen äußerem Zylindermantel 1 und innerem Zylindermantel 2 dargestellt. Der innere Zylindermantel 2 weist hierfür Löcher 22 auf, durch welche Schrauben 23 hindurchgeführt sind. Gegenüberliegend zu den Löchern 22 im inneren Zylindermantel 2 weist der äußere Zylindermantel 1 radial nach innen weisende Vorsprünge 24 auf, in welchen Gewindelöcher 25 vorgesehen sind, in welche die Schrauben 23 einschraubbar sind. Über die radialen Vorsprünge 24 stützt sich der äußere Zylindermantel 1 auf dem inneren Zylindermantel 2 ab, und die Schrauben 23 legen die beiden Zylindermäntel 1, 2 gegeneinander fest. Ein radialer Vorsprung kann jeweils nur bei den Schrauben 23 vorgesehen sein oder sich durchgehend in Axialrichtung des Trockenzylinders oder in einer anderen Richtung erstrecken.

[0057] Bei A2 ist eine ähnliche Verbindung zwischen innerem Zylindermantel 2 und äußerem Zylindermantel 1 dargestellt. Der einzige Unterschied besteht darin, dass hier dem radialen Vorsprung 24 gegenüberliegend jeweils ein tangential angefräster Sitz 26 auf der äußeren Umfangsfläche 10 des inneren Zylindermantels 2 vorgesehen ist. Hierdurch kann eine verbesserte Abstützung erreicht werden.

[0058] Bei A3 ist eine Verbindung dargestellt, die mit der Verbindung von A2 weitgehend übereinstimmt. Der einzige Unterschied besteht darin, dass hier der Durchmesser der Schraublöcher 22 und der Schrauben 23 gegenüber den entsprechenden Durchmessern bei A2 geringer ist. Beispielsweise können bei A2 Schrauben der Größe M10 und bei A3 Schrauben der Größe M8 verwendet werden. Die kleineren Schrauben sparen gegenüber den größeren Schrauben Gewicht.

[0059] Eine weitere Variante der Verbindung von A3 ist bei A4 dargestellt. Der Unterschied besteht darin, dass hier der Sitz 26 nicht tangential sondern unter einem Winkel von 2° zur Tangentialrichtung angefräst ist. Die Anfräsung dient dazu, den äußeren Zylindermantel 1 gegenüber dem inneren Zylindermantel 2 zu verklemmen. Hierfür wird der äußere Zylindermantel nach dem Aufführen auf den inneren Zylindermantel 2 in Richtung auf den ansteigenden Sitz 26, das heißt, in Fig. 3 nach rechts um die Achse I des Trockenzylinders verdreht.

[0060] Eine noch stärkere Verklemmung ist bei der bei A5 dargestellten Verbindung realisiert. Hier beträgt der Winkel der Anfräsung gegenüber der Tangentialrichtung 5°. Im Übrigen stimmt diese Verbindung mit der Verbindung von A4 überein.

[0061] Bei der bei A6 dargestellten Variante ist wiederum ein unter 5° gegenüber der Horizontalrichtung angefräster Sitz 26 vorhanden. Der radiale Vorsprung 24 des äußeren Zylindermantels 1 ist jedoch nicht gerade ausgeführt wie bei den zuvor beschriebenen Varianten sondern weist L-Form auf. Der Fuß 27 des L-förmigen Vorsprungs 24 stützt sich dabei auf dem angefrästen Sitz 26 ab. Die Abstützung wird dadurch noch stabiler.

[0062] Bei A7 ist dargestellt, dass ein L-förmiger Vorsprung 24 auch mit einem unter 0° angefrästen Sitz 26 oder einem unter 10° angefrästen Sitz 26 kombiniert werden kann.

[0063] Schließlich ist in Fig. 3 dargestellt, dass der äußere Zylindermantel 1 auf seiner Innenumfangsfläche 9 mit Erhebungen 28 versehen sein kann. Diese dienen dazu, ein sich ansammelndes Kondensat in Turbulenzen zu versetzen, um die Wärmeleitung zur äußeren Oberfläche 7 des äußeren Zylindermantels 1 zu verbessern. Neben der dargestellten Form sind auch andere Formen möglich. Die Höhe der Erhebungen 28 ist bevorzugt jeweils so gewählt, dass sie zumindest ein gewisses Stück aus dem Kondensat herausragen, damit sie direkt von dem Heizmedium beaufschlagt werden und so eine gute zusätzliche Wärmeleitung zur äußeren Oberfläche 7 des äußeren Zylindermantels 1 bewirken.

[0064] Fig. 4 zeigt verschiedene Varianten einer Formschlussverbindung zwischen äußerem Zylindermantel 1 und innerem Zylindermantel 2. Wie bei B1 dargestellt, kann hierfür der äußere Zylindermantel 1 auf seiner Mantelinnenseite 9 mit sich in Axialrichtung oder einer anderen Richtung erstreckenden Vorsprüngen 29 versehen sein, in denen zum inneren Zylindermantel 2 hin offene, T-förmige Nuten 30 vorgesehen sind. Entsprechende T-förmige Nuten 31, die sich zum äußeren Zylindermantel 1 hin öffnen, sind in der äußeren Oberfläche 10 des inneren Zylindermantels 2 vorgesehen. Über in die Nuten 30, 31 eingesetzte Doppel-T-Träger 32 erfolgt dann eine Formschlussverbindung zwischen äußerem Zylindermantel 1 und innerem Zylindermantel 2, die zugleich eine Abstützung des äußeren Zylindermantels 1 auf dem inneren Zylindermantel 2 bewirkt. Die Doppel-T-Träger 32 können dabei ein solches Außenmaß aufweisen, dass sich ein Spiel zwischen diesen und den T-Nuten 30, 31 ergibt, insbesondere ein Rücken- und Seitenspiel. Die Montage erfolgt durch Einschieben der Doppelt-T-förmigen Träger 32 in die Nuten 30, 31, nachdem der äußere Zylindermantel 1 auf den inneren Zylindermantel 2 aufgeschoben wurde.

[0065] Bei der bei B2 dargestellten Variante sind ebenfalls T-förmige Nuten 33 in der äußeren Oberfläche 10 des inneren Zylindermantels 2 vorgesehen. In diese greifen jedoch im Querschnitt T-förmige Vorsprünge 34 auf der Mantelinnenseite 9 des äußeren Zylindermantels 1. Die Montage erfolgt hier durch einfaches Aufschieben des äußeren Zylindermantels 1 auf den inneren Zylindermantel 2. Auch hier kann die Verbindung mit oder ohne Spiel ausgebildet sein.

[0066] Die Nut 33 kann wie die Nut 31 bei der zuvor beschriebenen Variante bevorzugt in die äußere Oberfläche 10 des inneren Zylindermantels 2 gefräst sein. Es sind aber auch andere Herstellungsverfahren möglich.

[0067] Die bei B3 dargestellte Variante unterscheidet sich von der bei B2 dargestellten Variante dadurch, dass die Nut 33 zur Aufnahme des im Querschnitt T-förmigen Fortsatzes 34 nicht in die äußere Oberfläche 10 des inneren Zylindermantels 2 gefräst sondern durch Anschweißen eines entsprechenden Nutprofils 35 gebildet ist. Der Vorsprung 34 ist entsprechend kürzer ausgebildet und stützt sich über das Nutprofil 35 auf der äußeren Oberfläche 10 des inneren Zylindermantels 2 ab. Auch hier ist die Verbindung bevorzugt mit Rücken- und Seitenspiel ausgebildet. Gegenüber der Variante von B1 ist hier also keine Nut im inneren Zylindermantel 2 erforderlich.

[0068] Die Variante von B4 stimmt mit der Variante von B3 weitgehend überein. Der Unterschied besteht lediglich darin, dass die Nutprofile 35 nicht mit dem inneren Zylindermantel 2 verschweißt sondern über Schrauben 36 verschraubt sind. Die Nutprofile 35 weisen hierfür seitliche Gewindelöcher 37 auf.

[0069] Die bei B 5 dargestellte Variante zeichnet sich dadurch aus, das auf die Au-Benumfangsseite 9 des inneren Zylindermantels 2 Profile 38 aufgeschraubt sind, die auf ihrer radialen Außenseite einen im Querschnitt T-förmigen Abschnitt 39 aufweisen, der in die Nut 30 eines Vorsprungs 29 einführbar ist, der im Prinzip mit dem bei B1 dargestellten Vorsprung 29 übereinstimmt. Schrauben 36 sind hierfür in entsprechende, in seitlichen Flanschen 40 des Profils 38 vorgesehene Gewindelöcher 41 eingedreht. Auch bei dieser Variante ist bevorzugt ein Rücken- und Seitenspiel zwischen dem T-Abschnitt 39 und der Nut 30 vorhanden.

[0070] Die bei B6 dargestellte Variante ist ähnlich zu der bei B5 dargestellten Variante. Anstelle des Profils 38 ist hier ein T-Profil 42 vorgesehen, welches in eine Nut 43 auf der Außenseite 10 des inneren Zylindermantels 2 eingesetzt ist. Außerdem ist zur Befestigung des Profils 42 lediglich eine Reihe Schrauben 36 in entsprechende Gewindeloch 44 des Profils 42 eingesetzt.

[0071] Die bei B7 dargestellte Variante stimmt weitgehend mit der Variante von B4 überein. Das Nutprofil 45 ist hier jedoch mit zwei jeweils nach außen weisenden Flanschen 46 ausgebildet, in welchen jeweils Gewindelöcher 47 zum Eindrehen der Schrauben 36 vorgesehen sind. Darüber hinaus ist das Nutprofil 45 näher an die innere Oberfläche 9 des äußeren Zylindermantels 1 herangeführt, so dass der im Querschnitt T-förmige Vorsprung 34 entsprechend kürzer ist.

[0072] Die bei B8 dargestellte Variante stimmt wiederum weitgehend mit der Variante von B3 überein. Das Nutprofil 48 ist hier jedoch nicht mit dem inneren Zylindermantel 2 verschweißt sondern wieder über Schrauben 36 verbunden. Hierfür weist das Nutprofil 48 auf seiner dem inneren Zylindermantel 2 zugewandten Seite entsprechende Gewindelöcher 49 auf. Auch ist das Nutprofil 48 hier wie bei der Variante von B7 näher an die innere Oberfläche 9 des äußeren Zylindermantels 1 geführt und wirkt mit entsprechend kürzer ausgeführten Vorsprüngen 34 auf der Innenseite 9 des äußeren Zylindermantels 1 zusammen.

[0073] Auch bei den in Fig. 4 dargestellten Formschlussvarianten können auf der Innenseite 9 des äußeren Zylindermantels 1 Erhebungen 28 zur Erzeugung von Turbulenzen in einem sich bildenden Kondensat vorgesehen sein. Die Erhebungen 28 können wieder alle möglichen Formen und Orientierungen aufweisen, ragen jedoch bevorzugt ein geringes Stück über das Kondensat hinaus.

[0074] Fig. 5 zeigt vier weitere Formschlussvarianten. Bei C1 ist eine Variante dargestellt, bei welcher auf der äußeren Oberseite 10 des inneren Zylindermantels 2 ein Winkelprofil 50 angeschweißt ist. Mit diesem Winkelprofil 50 wirkt ein im Querschnitt L-förmiger Vorsprung 51 zusammen, der auf der Innenseite 9 des äußeren Zylindermantels 1 angeformt ist. Der Fuß 52 des Profils 51 untergreift das Winkelprofil 50 und stützt sich auf einem unter 5° angefrästen Sitz 53 auf der Außenseite 10 des inneren Zylindermantels 2 ab. Durch entsprechende Profilierung des Vorsprungs 51 ergibt sich eine selbsthemmende Verbindung zwischen dem äußeren Zylindermantel 1 und dem inneren Zylindermantel 2.

[0075] Zur Montage wird der äußere Zylindermantel 1 in der bei C1 gestrichelt dargestellten Stellung des Vorsprungs 51 axial auf den inneren Zylindermantel 2 aufgeschoben. Sodann wird der äußere Zylindermantel 1 gegenüber dem inneren Zylindermantel 2 in Richtung auf das Winkelprofil 50, in Fig. 5 also nach rechts, um die Achse des Trockenzylinders um den Abstand r verdreht, so dass der Vorsprung 51 mit seinem Fuß 52 das Winkelprofil 50 untergreift und selbsthemmend festgelegt wird.

[0076] Die bei C2 dargestellte Variante stimmt weitgehend mit der Variante von C1 überein. Statt der selbsthemmenden Profilierung des Vorsprungs 51 ist hier lediglich eine Schraubverbindung zur Fixierung des äußeren Zylindermantels 1 gegenüber dem inneren Zylindermantel 2 vorgesehen. Hierfür ist der innere Zylindermantel 2 mit Löchern 54 versehen, durch welche Schrauben 55 geführt sind, die in Gewindelöcher 56 eindrehbar sind, die in Ansätzen 57 vorgesehen sind, welche auf der dem Fuß 52 des L-förmigen Vorsprungs 51 abgewandten Seite des Vorsprungs 51 in geeigneten Abständen in axialer Richtung vorgesehen sind. Die Montage erfolgt in entsprechender Weise wie bei der Variante von C1, wobei lediglich nach dem Verdrehen der beiden Zylindermäntel 1, 2 gegeneinander noch die Schrauben 55 eingedreht werden.

[0077] Auch bei der bei C3 dargestellten Variante erfolgt die Fixierung der beiden Zylindermäntel 1, 2 gegeneinander über Schrauben 55. Diese sind hier jedoch anders als bei der Variante von C2 in Gewindelöcher 58 eingedreht, die im mit dem inneren Zylindermantel 2 verbundenen Winkelprofil 59 vorgesehen sind. Außerdem ist bei dieser Variante kein angefräster Sitz auf der Außenseite 10 des inneren Zylindermantels 2 vorhanden.

[0078] Ein solcher angefräster Sitz ist wiederum bei der bei C4 dargestellten Variante vorhanden. Dieser Sitz 60 ist bei dieser Variante tangential angefräst. Im Übrigen stimmt diese Variante mit der Variante von C3 überein. Die Montage erfolgt bei beiden Varianten von C3 und C4 entsprechend der Variante von C2 durch Verdrehen des äußeren Zylindermantels 1 gegenüber dem inneren Zylindermantel 2 nach dem Aufschieben des äußeren Zylindermantels 1 und anschließendes Eindrehen der Schrauben 55.

[0079] Fig. 6 zeigt schließlich nochmals vereinfacht den Aufbau der Trockenwalze als Ganzes mit äußerem Zylindermantel 1, innerem Zylindermantel 2, der an den beiden Deckeln 4 befestigt ist, die wiederum auf Achsen 5, 6 angeordnet sind. Die führerseitige Achse 5 weist die radialen Kanäle 12 sowie die konzentrischen axialen Kanäle 14 und 15, die triebseitige Achse 6 ebenfalls radiale Kanäle 1 auf. Nicht dargestellt sind auch hier die Verbindungskanäle zwischen den radialen Kanälen 12 bzw. 13 und dem Hohlraum 11 zwischen äußerem Zylindermantel 1 und innerem Zylindermantel 2. Die Fließrichtung des Heizfluids ist mit Pfeilen II dargestellt.

Bezugszeichenliste

[0080] 

1

äußerer Zylindermantel

2

innerer Zylindermantel

3

Befestigungsschraube

4

Deckel

5

führerseitige Achse

6

triebseitige Achse

7

Außenseite von 1

8

Umfangsfläche von 4

9

Innenseite von 1

10

Außenseite von 2

11

Hohlraum

12

Radialkanal

13

Radialkanal

14

Axialkanal

15

Anschlussende von 14

16

Axialkanal

17

Anschlussende von 16

18

verjüngter Abschnitt von 1

19

Sitz

20

Verbindungselement

21

Siphon

22

Loch

23

Schraube

24

Vorsprung

25

Gewindeloch

26

Sitz

27

Fuß von 24

28

Erhebung

29

Vorsprung

30

Nut

31

Nut

32

Doppel-T-Träger

33

Nut

34

Vorsprung

35

Nutprofil

36

Schraube

37

Gewindeloch

38

Profil

39

T-Abschnitt von 38

40

Flansch

41

Gewindeloch

42

T-Profil

43

Nut

44

Gewindeloch

45

Nutprofil

46

Flansch

47

Gewindeloch

48

Nutprofil

49

Gewindeloch

50

Winkelprofil

51

Vorsprung

52

Fuß von 51

53

Sitz

54

Loch

55

Schraube

56

Gewindeloch

57

Ansatz

58

Gewindeloch

59

Winkelprofil

60

Sitz

61

Ringdichtung

62

Dichtung

63

Schraube

I

Drehachse

II

Fließrichtung

d₁

Dicke von 1

d₂

Dicke von 2

r

Abstand

Ansprüche

1. Vorrichtung zur Herstellung und/oder Veredelung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn, mit einem beheizbaren und rotierbaren Zylinder, insbesondere Trockenzylinder einer Trockenpartie, mit einem von innen mit einem Heizfluid beaufschlagbaren Zylindermantel (1), wobei unterhalb der äußeren Oberfläche (7) des Zylindermantels (1) mindestens ein Kanal (11) zur Durchleitung des Heizfluids ausgebildet ist, zur Bildung des mindestens einen Kanals (11) ein weiterer Zylindermantel (2) innerhalb des Zylindermantels (1) anbeordnet ist, der zum äußeren Zylindermantel (1) beabstandet ist und der äußere Zylindermantel (1) durch Deckbleche gebildet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Deckbleche mit Stegblechen zu Profilen kombiniert sind, insbesondere zu U- oder T-förmigen Profilen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
sich der äußere Zylindermantel (1) auf dem inneren Zylindermantel (2) abstützt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
der äußere Zylindermantel (1) mit dem inneren Zylindermantel (2) über radiale Stege, Stäbe, Stifte, Nieten, Bolzen, Schrauben und/oder andere Verbindungsmittel (20) verbunden ist.

4. Vorrichtung nach Anspruche 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Verbindungsmittel (20) axial, in Umfangsrichtung und/oder in einer dazwischen liegenden Richtung verlaufen bzw. angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Stege zumindest teilweise Durchtrittsöffnungen für das Heizfluid aufweisen.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
der innere Mantel (2) und der äußere Mantel (1) aus gleichem oder aus unterschiedlichem, metallischem Werkstoff bestehen.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
zumindest ein Zylindermantel (1, 2) aus Material mit hoher Wärmeleitfähigkeit, insbesondere Stahl, bevorzugt Kesselstahl, Kupfer, Aluminium oder Bronze besteht.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
der innere Zylindermantel (2) als dickwandiges Rohr ausgebildet ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
der innere Zylindermantel (2) aus zwei oder mehr einzelnen Schalen besteht.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
der innere Zylindermantel (2) als Stabwerk oder Spanten-Rippen-Konstruktion ausgebildet ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Innenseite (9) des äußeren Zylindermantels (1) mit Erhebungen (28) versehen ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Innenseite (9) des äußeren Zylindermantels (1) mit Rippen und/oder Noppen und/oder einer Gitter- oder Wabenstruktur versehen ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Höhe der Erhebungen (28) so gewählt ist, dass sie aus einem sich im Betrieb bildenden Fluidkondensat herausragen.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13.
dadurch gekennzeichnet, dass
die Erhebungen (28) möglichst wenig aus dem Fluidkondensat herausragen.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, dass
in Zylinderlängsrichtung verlaufende und/oder schraubenlinienförmige Erhebungen (28) vorgesehen sind.

16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
zur Ableitung von sich im Betrieb bildendem Kondensat ein oder mehrere Siphons (21) vorgesehen sind.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet, dass
dass mindestens ein feststehender und/oder mindestens ein mitdrehender Siphon (21) vorgesehen ist.

18. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die äußere Mantelfläche (7) des Trockenzylinders mit einer Beschichtung oder Abdeckung versehen ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Beschichtung oder Abdeckung zum Korrosions- und/oder Abrasionsschutz und/oder zur Verbesserung der Oberflächeneigenschaften geeignet ist.

20. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 19,
dadurch gekennzeichnet, dass
als Verbindungselemente (20) zwischen äußerem Zylindermantel (1) und innerem Zylindermantel (2) Stegflächen vorgesehen sind.

21. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 20,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Verbindungselemente zwischen äußerem Zylindermantel (1) und innerem Zylindermantel (2) Schrauben umfasst.

22. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 21,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Verbindungselemente zwischen äußerem Zylindermantel (1) und innerem Zylindermantel (2) einen kegeligen Sitz umfasst.

23. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 22,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Verbindungselemente zwischen äußerem Zylindermantel (1) und innerem Zylindermantel (2) eine Formschlussverbindung umfassen, insbesondere eine L-, T-Nut oder Schwalbenschwanz-Verbindung.

24. Vorrichtung nach Anspruch 23,
dadurch gekennzeichnet, dass
zusätzlich eine Lötverbindung vorgesehen ist.

25. Vorrichtung nach Anspruch 23,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Verbindung spielfrei ausgebildet ist.

26. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 25,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Verbindungselemente zwischen äußerem Zylindermantel (1) und innerem Zylindermantel (2) einen Presssitz umfassen.

27. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 26,
dadurch gekennzeichnet, dass
als Verbindungselemente zwischen äußerem Zylindermantel (1) und innerem Zylindermantel (2) Klemmelemente vorgesehen sind.

28. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 27,
dadurch gekennzeichnet, dass
selbsthemmende Verbindungselemente vorgesehen sind.

29. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Rastverbindung zwischen äußerem Zylindermantel (1) und innerem Zylindermantel (2) vorgesehen ist.

30. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7 und 9 bis 29,
dadurch gekennzeichnet, dass
der innere Zylindermantel (2) aus einzelnen Blechen zusammengesetzt ist, insbesondere mit einer Schweißverbindung zwischen den einzelnen Blechen.

31. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 29,
dadurch gekennzeichnet, dass der
innere Zylindermantel (2) aus einem Stück gefertigt ist.

32. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche3 bis 31,
dadurch gekennzeichnet, dass
als Verbindungselemente Bolzen vorgesehen sind, die durch Löcher im äußeren Zylindermantel (1) geführt und mit dem inneren Zylindermantel (2) verbunden sind, insbesondere durch Reib- oder Widerstandspressschweißen oder durch Einschrauben.

33. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 29, 31 und 32,
dadurch gekennzeichnet, dass
der innere über die gesamte Länge in einem Stück gefertigt ist, beispielsweise durch Gießen.

34. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 29 und 31 bis 33,
dadurch gekennzeichnet, dass
der innere Zylindermantel (2) und die Verbindungselemente (20) in einem Stück gefertigt sind.

35. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 34,
dadurch gekennzeichnet, dass
als Verbindungselemente über ihre Höhe schräg geteilte Stege vorgesehen sind.

36. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Zu- und/oder Abfuhr des Heizfluids über die Zylinderachsen (5, 6) des Trockenzylinders erfolgt.

37. Vorrichtung nach Anspruch 36,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Zu- und Abfuhrkanäle zumindest teilweise ineinander geschachtelt angeordnet sind.

38. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 36 oder 37,
dadurch gekennzeichnet, dass
zumindest auf der Zufuhrseite ein Deckel (4) mit radialen Kanälen für das Heizfluid vorgesehen ist.

39. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Außenseite (7) des Trockenzylinders abgedreht ist.

40. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 11 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Erhebungen (28) gefräst, gezogen, gepresst, gewalzt oder gegossen sind.

41. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 40,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Verbindungselemente (20) spanend, ur- oder umformtechnisch hergestellt sind.

42. Verfahren zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche verwendet wird.

43. Verfahren nach Anspruch 42,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein oder mehrere Trockenzylinder gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche verwendet werden.

44. Verfahren nach Anspruch 42 oder 43,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Faserstoffbahn immer an der gleichen Seite berührt wird.

45. Verfahren nach Anspruch 42 oder 43,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Papierbahn auf beiden Seiten berührt wird.

46. Verfahren nach einem der Ansprüche 42 bis 45,
dadurch gekennzeichnet, dass
Hilfsmittel zur Bahnführung verwendet werden, insbesondere Saug- oder Blaskasten, besaugte oder unbesaugte Walze, Airfoil und/oder Trockensieb.

47. Verfahren nach einem der Ansprüche 42 bis 46,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein oder mehrere Trockenzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit konventionellen Trocknungsverfahren kombiniert werden, insbesondere Zylindertrocknung, Boost-Dryer-Verfahren, Condebelt-Verfahren, Yankee-Zylinder, Hi-Dryer.

48. Verfahren nach einem der Ansprüche 42 bis 47,
dadurch gekennzeichnet, dass
mit der Faserstoffbahn ein Metallband über den Trockenzylinder geführt wird.

49. Verfahren nach Anspruch 48,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Metallband gekühlt wird.

50. Verfahren nach Anspruch 48 oder 49,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Metallband unter Spannung über den Trockenzylinder geführt wird.

Claims

1. Device for producing and/or finishing a web of fibrous material, in particular a paper or paperboard web, having a heatable and rotatable cylinder, in particular a drying cylinder of a drying section, having a cylinder shell (1) which can be loaded from the inside with a heating fluid, at least one channel (11) for passing the heating fluid through being formed below the outer surface (7) of the cylinder shell (1), in order to form the at least one channel (11), a further cylinder shell (2) which is spaced apart from the outer cylinder shell (1) being arranged within the cylinder shell (1), the outer cylinder shell (1) being formed by covering plates, characterized in that the covering plates are combined with web plates to form profiles, in particular to form U-shaped or T-shaped profiles.

2. Device according to Claim 1, characterized in that the outer cylinder shell (1) is supported on the inner cylinder shell (2).

3. Device according to Claim 2, characterized in that the outer cylinder shell (1) is connected to the inner cylinder shell (2) via radial webs, rods, pins, rivets, bolts, screws and/or other connecting means (20).

4. Device according to Claim 3, characterized in that the connecting means (20) extend or are arranged axially, in the circumferential direction and/or in a direction which lies between them.

5. Device according to Claim 3 or 4, characterized in that the webs at least partially have passage openings for the heating fluid.

6. Device according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the inner shell (2) and the outer shell (1) are composed of the same or of a different metallic material.

7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that at least one cylinder shell (1, 2) is composed of material having high thermal conductivity, in particular steel, preferably boiler steel, copper, aluminum or bronze.

8. Device according to one of Claims 1 to 7, characterized in that the inner cylinder shell (2) is configured as a thick-walled tube.

9. Device according to one of Claims 1 to 7, characterized in that the inner cylinder shell (2) comprises two or more individual shells.

10. Device according to one of Claims 1 to 7, characterized in that the inner cylinder shell (2) is configured as a framework or as a frame/rib construction.

11. Device according to one of Claims 1 to 10, characterized in that the inner side (9) of the outer cylinder shell (1) is provided with elevations (28).

12. Device according to Claim 11, characterized in that the inner side (9) of the outer cylinder shell (1) is provided with ribs and/or lugs and/or a grid or honeycomb structure.

13. Device according to Claim 11 or 12, characterized in that the height of the elevations (28) is selected in such a way that they protrude out of a fluid condensate which is formed during operation.

14. Device according to Claim 13, characterized in that the elevations (28) protrude out of the fluid condensate as little as possible.

15. Device according to one of Claims 11 to 14, characterized in that elevations (28) are provided which extend in the cylinder longitudinal direction and/or are helical.

16. Device according to one of the preceding claims, characterized in that one or more siphons (21) is/are provided for discharging condensate which is formed during the operation.

17. Device according to Claim 16, characterized in that at least one stationary and/or at least one corotating siphon (21) are/is provided.

18. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the outer shell face (7) of the drying cylinder is provided with a coating or covering.

19. Device according to Claim 18, characterized in that the coating or covering is suitable for corrosion and/or abrasion protection and/or for improving the surface properties.

20. Device according to one of the preceding Claims 3 to 19, characterized in that web faces are provided as connecting elements (20) between the outer cylinder shell (1) and the inner cylinder shell (2).

21. Device according to one of the preceding Claims 3 to 20, characterized in that the connecting elements between the outer cylinder shell (1) and the inner cylinder shell (2) comprise screws.

22. Device according to one of the preceding Claims 3 to 21, characterized in that the connecting elements between the outer cylinder shell (1) and the inner cylinder shell (2) comprise a conical seat.

23. Device according to one of the preceding Claims 3 to 22, characterized in that the connecting elements between the outer cylinder shell (1) and the inner cylinder shell (2) comprise a form-fitting connection, in particular an L-groove, T-groove or dovetail connection.

24. Device according to Claim 23, characterized in that a soldered connection is provided additionally.

25. Device according to Claim 23, characterized in that the connection is configured without play.

26. Device according to one of the preceding Claims 3 to 25, characterized in that the connecting elements between the outer cylinder shell (1) and the inner cylinder shell (2) comprise a press fit.

27. Device according to one of the preceding Claims 3 to 26, characterized in that clamping elements are provided as connecting elements between the outer cylinder shell (1) and the inner cylinder shell (2).

28. Device according to one of the preceding Claims 3 to 27, characterized in that self-locking connecting elements are provided.

29. Device according to one of the preceding claims, characterized in that a latching connection is provided between the outer cylinder shell (1) and the inner cylinder shell (2).

30. Device according to one of the preceding Claims 1 to 7 and 9 to 29, characterized in that the inner cylinder shell (2) is composed from individual metal sheets, in particular with a welded connection between the individual metal sheets.

31. Device according to one of the preceding Claims 1 to 29, characterized in that the inner cylinder shell (2) is manufactured from one piece.

32. Device according to one of the preceding Claims 3 to 31, characterized in that bolts are provided as connecting elements, which are guided through holes in the outer cylinder shell (1) and are connected to the inner cylinder shell (2), in particular by rotary friction welding or resistance pressure welding or by screwing in.

33. Device according to one of the preceding Claims 1 to 29, 31 and 32, characterized in that the inner cylinder shell is manufactured in one piece over the entire length, for example by casting.

34. Device according to one of the preceding Claims 1 to 29 and 31 to 33, characterized in that the inner cylinder shell (2) and the connecting elements (20) are manufactured in one piece.

35. Device according to one of the preceding Claims 3 to 34, characterized in that webs which are divided obliquely over their height are provided as connecting elements.

36. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the heating fluid is fed in and discharged via the cylinder axles (5, 6) of the drying cylinder.

37. Device according to Claim 36, characterized in that the feed and discharge channels are arranged such that they are nested inside one another at least partially.

38. Device according to either of the preceding Claims 36 and 37, characterized in that a cover (4) having radial channels for the heating fluid is provided at least on the feed side.

39. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the outer side (7) of the drying cylinder is turned.

40. Device according to one of the preceding Claims 11 to 15, characterized in that the elevations (28) are milled, drawn, pressed, rolled or cast.

41. Device according to one of the preceding Claims 3 to 40, characterized in that the connecting elements (20) are manufactured by removing material, by primary forming technology or by forming technology.

42. Method for producing a web of fibrous material, in particular a paper or paperboard web, characterized in that a device according to one of the preceding claims is used.

43. Method according to Claim 42, characterized in that one or more drying cylinders according to one of the preceding claims is/are used.

44. Method according to Claim 42 or 43, characterized in that contact is always made with the web of fibrous material on the same side.

45. Method according to Claim 42 or 43, characterized in that contact is made with the paper web on both sides.

46. Method according to one of Claims 42 to 45, characterized in that auxiliary means are used for web guidance, in particular a suction or blower box, an evacuated or nonevacuated roll, an airblade and/or a dryer fabric.

47. Method according to one of Claims 42 to 46, characterized in that one or more drying cylinders according to one of the preceding claims is/are combined with conventional drying processes, in particular cylinder drying, the boost dryer process, the Condebelt process, a yankee cylinder or a HiDryer.

48. Method according to one of Claims 42 to 47, characterized in that a metal belt with the web of fibrous material is guided over the drying cylinder.

49. Method according to Claim 48, characterized in that the metal belt is cooled.

50. Method according to Claim 48 or 49, characterized in that the metal belt is guided over the drying cylinder under stress.

Revendications

1. Dispositif de production et/ou de transformation d'une bande de matière fibreuse, en particulier d'une bande de papier ou de carton, avec un cylindre chauffant et tournant, en particulier un cylindre de séchage d'une section de séchage, avec une enveloppe cylindrique (1) pouvant être alimentée par l'intérieur avec un fluide chauffant, dans lequel au moins un canal (11) destiné à la circulation du fluide chauffant est formé en dessous de la surface extérieure (7) de l'enveloppe cylindrique (1), une autre enveloppe cylindrique (2) est disposée à l'intérieur de l'enveloppe cylindrique (1) pour la formation dudit au moins un canal (11) et est espacée de l'enveloppe cylindrique extérieure (1), et l'enveloppe cylindrique extérieure (1) est formée par des tôles de couverture, caractérisé en ce que les tôles de couverture sont combinées avec des tôles d'âme de façon à former des profilés, en particulier des profilés en forme de U ou de T.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'enveloppe cylindrique extérieure (1) prend appui sur l'enveloppe cylindrique intérieure (2).

3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'enveloppe cylindrique extérieure (1) est assemblée à l'enveloppe cylindrique intérieure (2) au moyen d'âmes, barres, tiges, rivets, boulons, vis et/ou autres moyens d'assemblage radiaux (20).

4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens d'assemblage (20) s'étendent ou sont disposés en direction axiale, en direction périphérique et/ou dans une direction située entre ces deux directions.

5. Dispositif selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que les âmes présentent au moins partiellement des ouvertures de passage pour le fluide chauffant.

6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'enveloppe intérieure (2) et l'enveloppe extérieure (1) sont constituées du même matériau métallique ou d'un matériau métallique différent.

7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins une enveloppe cylindrique (1, 2) est constituée d'un matériau à haute conductivité thermique, en particulier d'un acier, de préférence d'un acier pour chaudière, de cuivre, d'aluminium ou de bronze.

8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'enveloppe cylindrique intérieure (2) est formée par un tube de forte épaisseur.

9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'enveloppe cylindrique intérieure (2) se compose de deux coquilles individuelles, ou davantage.

10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'enveloppe cylindrique intérieure (2) est réalisée sous la forme d'un ensemble de barres ou d'une structure à nervures et membrures.

11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le côté intérieur (9) de l'enveloppe cylindrique extérieure (1) est muni de surélévations (28).

12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que le côté intérieur (9) de l'enveloppe cylindrique extérieure (1) est muni de nervures et/ou de boutons et/ou d'une structure de grille ou de nid d'abeilles.

13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 11 ou 12, caractérisé en ce que la hauteur des surélévations (28) est choisie de telle manière qu'elles sortent hors d'un condensat de fluide qui se forme pendant le fonctionnement.

14. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que les surélévations (28) sortent aussi peu que possible hors du condensat de fluide.

15. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 11 à 14, caractérisé en ce qu'il est prévu des surélévations (28) s'étendant dans la direction longitudinale du cylindre et/ou en forme de lignes hélicoïdales.

16. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est prévu un ou plusieurs siphons (21) pour l'évacuation du condensat qui se forme pendant le fonctionnement.

17. Dispositif selon la revendication 16, caractérisé en ce qu'il est prévu au moins un siphon (21) fixe et/ou au moins un siphon (21) qui accompagne la rotation.

18. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la surface latérale extérieure (7) du cylindre de séchage est munie d'un revêtement ou d'un recouvrement.

19. Dispositif selon la revendication 18, caractérisé en ce que le revêtement ou le recouvrement convient pour la protection contre la corrosion et/ou l'abrasion et/ou pour l'amélioration des propriétés de la surface.

20. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes 3 à 19, caractérisé en ce qu'il est prévu des faces d'âme comme éléments d'assemblage (20) entre l'enveloppe cylindrique extérieure (1) et l'enveloppe cylindrique intérieure (2).

21. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes 3 à 20, caractérisé en ce que les éléments d'assemblage entre l'enveloppe cylindrique extérieure (1) et l'enveloppe cylindrique intérieure (2) comprennent des vis.

22. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes 3 à 21, caractérisé en ce que les éléments d'assemblage entre l'enveloppe cylindrique extérieure (1) et l'enveloppe cylindrique intérieure (2) comprennent un siège conique.

23. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes 3 à 22, caractérisé en ce que les éléments d'assemblage entre l'enveloppe cylindrique extérieure (1) et l'enveloppe cylindrique intérieure (2) comprennent un assemblage par complémentarité de forme, en particulier un assemblage par rainure en L, en T ou un assemblage en queue d'aronde.

24. Dispositif selon la revendication 23, caractérisé en ce qu'il est en outre prévu un assemblage brasé.

25. Dispositif selon la revendication 23, caractérisé en ce que l'assemblage est réalisé sans jeu.

26. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes 3 à 25, caractérisé en ce que les éléments d'assemblage entre l'enveloppe cylindrique extérieure (1) et l'enveloppe cylindrique intérieure (2) comprennent un ajustement serré.

27. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes 3 à 26, caractérisé en ce qu'il est prévu des éléments de serrage comme éléments d'assemblage entre l'enveloppe cylindrique extérieure (1) et l'enveloppe cylindrique intérieure (2).

28. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes 3 à 27, caractérisé en ce qu'il est prévu des éléments d'assemblage autobloquants.

29. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est prévu un assemblage par encliquetage entre l'enveloppe cylindrique extérieure (1) et l'enveloppe cylindrique intérieure (2).

30. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes 1 à 7 et 9 à 29, caractérisé en ce que l'enveloppe cylindrique intérieure (2) est composée de tôles individuelles, en particulier avec un assemblage soudé entre les tôles individuelles.

31. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes 1 à 29, caractérisé en ce que l'enveloppe cylindrique intérieure (2) est fabriquée en une seule pièce.

32. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes 3 à 31, caractérisé en ce qu'il est prévu comme éléments d'assemblage des boulons, qui sont guidés à travers des trous dans l'enveloppe cylindrique extérieure (1) et qui sont assemblés à l'enveloppe cylindrique intérieure (2), en particulier par soudage par friction ou par résistance avec pression ou par vissage.

33. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes 1 à 29, 31 et 32, caractérisé en ce que l'enveloppe cylindrique intérieure (2) est fabriquée en une seule pièce sur toute sa longueur, en particulier par coulée.

34. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes 1 à 29 et 31 à 33, caractérisé en ce que l'enveloppe cylindrique intérieure (2) et les éléments d'assemblage (20) sont fabriqués en une seule pièce.

35. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes 3 à 34, caractérisé en ce qu'il est prévu comme éléments d'assemblage des âmes divisées en oblique sur leur hauteur.

36. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'arrivée et/ou le départ du fluide chauffant est/sont effectué(es) via les axes de cylindre (5, 6) du cylindre de séchage.

37. Dispositif selon la revendication 36, caractérisé en ce que les canaux d'arrivée et/ou de départ sont disposés au moins partiellement en emboîtement l'un dans l'autre.

38. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes 36 ou 37, caractérisé en ce qu'il est prévu un couvercle (4) avec des canaux radiaux pour le fluide chauffant au moins sur le côté d'arrivée.

39. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le côté extérieur (7) du cylindre de séchage est usiné au tour.

40. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes 11 à 15, caractérisé en ce que les surélévations (28) sont fraisées, étirées, pressées, laminées ou coulées.

41. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes 3 à 40, caractérisé en ce que les éléments d'assemblage (20) sont produits par usinage avec enlèvement de copeaux, ou par une technique de moulage primaire ou de déformation.

42. Procédé de production d'une bande de matière fibreuse, en particulier d'une bande de papier ou de carton, caractérisé en ce que l'on utilise un dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes.

43. Procédé selon la revendication 42, caractérisé en ce que l'on utilise un ou plusieurs cylindres de séchage selon l'une quelconque des revendications précédentes.

44. Procédé selon la revendication 42 ou 43, caractérisé en ce que l'on touche la bande de matière fibreuse toujours sur le même côté.

45. Procédé selon la revendication 42 ou 43, caractérisé en ce que l'on touche la bande de papier sur les deux côtés.

46. Procédé selon l'une quelconque des revendications 42 à 45, caractérisé en ce que l'on utilise des accessoires pour le guidage de la bande, en particulier des caissons aspirants ou soufflants, un rouleau aspirant ou non aspirant, une aile portante et/ou une toile de séchage.

47. Procédé selon l'une quelconque des revendications 42 à 46, caractérisé en ce que l'on combine un ou plusieurs cylindres de séchage selon l'une quelconque des revendications précédentes avec des procédés de séchage conventionnels, en particulier le séchage à tambour, le procédé Boost Dryer, le procédé Condebelt, le cylindre frictionneur, le séchoir HI.

48. Procédé selon l'une quelconque des revendications 42 à 47, caractérisé en ce que l'on guide une bande métallique avec la bande de matière fibreuse sur le cylindre de séchage.

49. Procédé selon la revendication 48, caractérisé en ce que l'on refroidit la bande métallique.

50. Procédé selon la revendication 48 ou 49, caractérisé en ce que l'on guide la bande métallique sous contrainte sur le cylindre de séchage.

Zeichnung