B E S C H R E I B U N G

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Abführen von Kondensat nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Zur grundsätzlichen Problemlösung, das im Innenraum eines dampf¬ beheizten Trockenzylinders entstehende Kondensat abzuführen, sind bereits vielfältige und denkbar unterschiedliche Konstruk¬ tionen bekannt. Letztlich geht es stets darum, das beim Abkühlen des in den Innenraum des Trockenzylinders eingeleiteten Hei߬ dampfes sich bildende Kondensat wieder nach außen (zu einem Dampfabscheider) zu leiten, um die Innenwandung des Trocke - zylinders und damit den Trockenzylinder selbst nach Möglichkeit auf konstanter Betriebs- beziehungsweise Arbeitstemperatur zu halten. Der Heißdampf wird über eine koaxial zum Lager des Trockenzylinders liegendes Dampfröhr zugeführt; das Kondensat seinerseits wird über die Kondensatabzugsrohre zu einem Sammler und einer koaxial im Trockenzylinder montierten Hohlwelle gelei¬ tet, von wo aus das Kondensat über eine durch das Dampfröhr oder durch die diametrale Stirnseite des Trockenzylinders geführte Kondensatabflußleitung abgezogen wird.

Die in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung relevanten "Entwässerungssysteme für gerillte Trockenzylinder" sind folgende:

- Es ist bekannt, Kondensatsammler auf den Rippen des Zylinder¬ innenmantels zu fixieren und mit der inneren Hohlwelle zu ver¬ binden. Im Bereich der Hohlwelle basiert die Verbindung auf einer Art Kuge1gelenkelernente und zum Sammler hin ist ein Längenausgleichselement vorgesehen. Beim praktischen Betrieb hat es sich gezeigt, daß der Sammler den Zylindermantel ver¬ formt. Die Folge ist, daß die Entwässerung ungleichmäßig und gegebenenfalls unvollständig ist, was letztendlich zu mangel¬ hafter Papierqualität führen kann.

- Eine weitere bekannte Konstruktion besteht darin, den Sammler an der Hohlwelle zu befestigen und an den Zylinderdeckeln des Trockenzylinders abzustützen; der Sammler liegt also nicht am Zylinderinnenmantel an. Hierbei hat es sich als nachteilig und somit problematisch erwiesen, daß aufgrund der Wärmeausdehnung des Sammlers in Querrichtung sich die Position der Kondensat¬ abzugsrohre relativ zum Nutgrund verändert; die Folge ist wie¬ derum, daß eine ungleichmäßige und unvollständige Entwässerung entsteht. Ein weiterer Problempunkt dieser Konstruktion be¬ steht darin, daß die Abstütz- beziehungsweise Massenkräfte des Sammlers die Zylinderdeckel belasten.

- Eine dritte einschlägige Konzeption ist dadurch charakteri¬ siert, daß die Sammler nur an der Hohlwelle fixiert sind und weder am Zylindermantel noch an den Zylinderdeckeln anliegen. Die Entwässerung selbst erfolgt über seitlich vom Sammler abstehende, auf den Rillen des Zylindermantels fixierte und relativ zum Nutgrund einstellbare langgestreckte Entwässe¬ rungsröhrchen.

Funktional betrachtet erfüllt diese bekannte Konstruktion ihre Aufgabe sehr gut, wobei insbesondere anzumerken ist, daß über die langen Entwässerungsröhrchen ein räumlicher Freiheitsgrad gewährleistet ist. Der Nachteil dieser Konstruktion ist darin zu sehen, daß die Entwässerungsröhrchen sehr komplizierte und damit kostspielige Bauelemente sind.

Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht ausgehend von den Rahmenbedingungen

- keine beziehungsweise nur geringe Belastung der Zylinderwand und der Zylinderdeckel;

- Einstellbarkeit der Kondensatabzugsrohre relativ zum Nutgrund, und

- einfache Austauschbarkeit der Kondensatabzugsrohre bei Ver¬ schleiß darin, eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art anzugeben, bei der die als Entwässerungsröhrchen fungierenden Kondensatabzugs¬ rohre einfacher und damit kostengünstiger zu realisieren sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zur funk¬ tionalen Verbindung der Kondensatabzugsrohre mit dem Sammler ein flexibles Verbindungselement vorgesehen ist.

Mit anderen als im Patentanspruch 1 gebrauchten Worten besteht der Kern der vorliegenden Erfindung also darin, die Kondensat¬ abzugsrohre über ein Element zur Aufnahme und zum Ausgleich von mechanischen Verschiebungen zwischen diesen Kondensatabzugsroh¬ ren und dem Sammler zu integrieren und damit sicherzustellen, daß die Kondensatabzugsrohre zu allen Zeiten und unter allen ge¬ gebenen Betriebsbedingungen relativ zum Nutgrund im konstanten Abstand positioniert sind.

Weitere Ausgestaltungen und besondere Ausführungsformen der vor¬ stehenden spezifizierten Erfindung sind Gegenstand der Unteran¬ sprüche. Demzufolge bestehen zwei Prinziplösungen darin, die Kondensatabzugsrohre über einen Wellschlauch als Verbindungs- schlauch (vergleiche Patentansprüche 2 und 3) beziehungsweise über einen Kompensator als Ausgleichselement (vergleiche Patent¬ ansprüche 4 und 5) mit dem Sammler zu koppeln.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher er¬ läutert. Diese zeigt in

Fig. 1 eine Schemadarstellung eines Trockenzylinders einer Pa¬ piermaschine im Längsschnitt;

Fig. 2 ein erstes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zum Abfüh¬ ren von Kondensat, wobei die Kondensatabzugsrohre über einen Wellschlauch mit dem Sammler verbunden sind;

Fig. 3 eine weitere Darstellung des ersten Ausfuhrungsbeispiels im perspektivischen Schnitt entsprechend der Schnittlinie A-A;

Fig. 4 ein zweites Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zum Ab¬ führen von Kondensat, wobei die Kondensatabzugsrohre über einen Kompensator über den Sammler verbunden sind;

Fig. 5 eine weitere Darstellung des zweiten Ausfuhrungsbeispiels nach Fig. 4 im Längsschnitt.

In Fig. l ist ein insgesamt mit 1 bezeichneter Trockenzylinder dargestellt, der in bekannter Weise einen innen gerillten (ver¬ gleiche Fig. 2 bis 5) Zylindermantel 12 und an jedem Ende einen Zylinderdeckel mit einem dazugehörenden hohlen Lagerzapfen 13 beziehungsweise 15 aufweist. Der Trockenzylinder 1 wird bestim¬ mungsgemäß mit Heißdampf D beheizt, der durch den einen (in der Zeichnung rechten) Lagerzapfen 15 hindurch in das Innere des

Trockenzylinders 1 gelangt. Das sich im Trockenzylinder 1 infol¬ ge Abkühlung bildende Kondensat wird mit Hilfe mehrerer stern¬ förmig über den Umfang verteilter Kondensatsteigrohre 14 einer Hohlwelle 17 zugeführt. Diese Hohlwelle ist koaxial zur Dreh¬ achse 10 des Trockenzylinders 1 durch den zweiten (in der Zeich¬ nung linken) Lagerzapfen 13 geführt und leitet das Kondensat einer Kondensatabzugsleitung (vergleiche Pfeil X) zu, von wo aus das Kondensat beispielsweise einem Dampfabscheider zugeführt wird. Die Hohlwelle 17 ist mittels einer Halterung 16 am Lager¬ zapfen 13 befestigt und erstreckt sich durch diesen hindurch nach außen, wo sie an die Kondensatabzugsleitung X anschließt.

Die radial äußeren Enden der Kondensatsteigrohre 14 sind mit einem der Innenwandung des Trockenzylinders 1 gegenüber beab¬ standet angeordneten Sammler 18 verbunden, der einstückig oder auch mehrteilig im wesentlichen über die gesamte Länge des Trockenzylinders 1 reicht. Der Sammler 18 ist seinerseits mit einer Vielzahl von Kondensatabzugsrohren (20 entsprechend den Fig. 2 bis 5) verbunden, die jeweils einzeln einer Nut der ge¬ rillten Innenwandung des Trockenzylinders 1 zugeordnet sind und in diese Nuten eintauchen. Sobald in den Nuten Kondenswasser entsteht, wird dieses aufgrund der Druckdifferenz zwischen dem Innenraum des Trockenzylinders l und der Kondensatabzugsleitung X in die Kondensatabzugsrohre gesogen und über den Sammler 18, die KondensatSteigrohre 14 und die Hohlwelle 17 nach außen abge¬ leitet. (Der Vollständigkeit halber sei noch erwähnt, daß die DampfZuführung und die Kondensatabführung auch über einen ge¬ meinsamen sogenannten Dampfköpf erfolgen könnte.)

Der anhand von Fig. 1 beschriebene Trockenzylinder und die im¬ plementierte Entwässerungseinrichtung sind Stand der Technik. Anhand von Fig. 2 und 3 beziehungsweise Fig. 4 und 5 sollen im Folgenden die Einzelheiten bezüglich der An- und Zuordnung der Kondensatabzugsrohre 20 im Trockenzylinder erläutert werden.

Fig. 2 und Fig. 3 zeigen in zwei unterschiedlichen Prinzipdar¬ stellungen die funktionale Verbindung zwischen den Kondensatab¬ zugsrohren 20 einerseits und dem Sammler 18 andererseits. Dieser Sammler 18 ist - wie an sich bekannt - über das Kondensatsteig¬ rohr 14 fest mit der Hohlwelle 17 verbunden, wobei er nicht an der Zylinderinnenwandung, also den Rippen 22 des gerillten Zy¬ lindermantels 12 anliegt; der Sammler 18 kann dabei grundsätz¬ lich jede geometrische Hohlform haben.

Die Kondensatabzugsrohre 20 werden je für sich, oder - wie in Fig. 3 gezeigt - gruppenweise zusammengefaßt über eine Befesti¬ gungslasche 24 (Fig. 2) oder eine Befestigungsleiste 26 (Fig. 3) auf den Rippen 22 des Zylindermantels 12 fixiert. Die Befesti¬ gungslasche 24 beziehungsweise die Befestigungsleiste 26 sind dabei so dimensioniert und bezüglich der Breite aufeinander ab¬ gestimmt, daß die Kondensatabzugsrohre 20 immer frei in die Nuten 23 eintauchen können und auch durch Wärmedehnungen der einzelnen Baukomponenten nicht irgendwie belastet werden. Die Kondensatabzugsrohre 20 sind darüberhinaus mit der Befestigungs- lasche 24 beziehungsweise der Befestigungsleiste 26 so verbind¬ bar und verbunden, daß ihre Eintauchtiefe in die jeweilige Nut 23 frei wählbar ist (vergleiche Δ ) . Damit lassen sich über die Breite des Trockenzylinders 1 hinweg ganz gezielt unterschied¬ liche thermische Trockenbedingungen einstellen.

Der Kern der vorliegenden Erfindung liegt im Hinblick auf das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 und Fig. 3 darin, daß die Kon¬ densatabzugsrohre 20 mit dem Sammler 18 über einen Wellschlauch 30 gekoppelt sind, der praktisch jeder Relativbewegung zwischen dem Zylindermantel 12 und dem Sammler 18 sowie der Hohlwelle 17 aufnimmt. Dieser Wellschlauch 30 wird am Kondensatabzugsrohr 20 und an einem seitlich, d. h. parallel zur Umfangsrichtung des Zylindermantels 12 abstehenden Stützen des Sammlers 18 mittels einer Überwurfmutter 31 befestigt. Damit ist letztlich auch ein einfaches Austauschen der Kondensatabzugsrohre 20 im Falle von Verschleiß und/oder anderweitigen Beschädigungen möglich.

Mit dem anhand von Fig. 2 und Fig. 3 erläuterten Entwässerungs- konzept für Trockenzylinder von Papiermaschinen ist so a priori vermieden, daß auf den Zylinder irgendwelche Kräfte einwirken. Dies hat die Folge, daß Längenänderungen der Baukomponenten in¬ folge von Wärmedehnungen unbeachtet bleiben können.

Fig. 4 und Fig. 5 zeigen in ebenfalls zwei Darstellungen, und zwar einem Querschnitt analog Fig. 2 und einem Längsschnitt ana¬ log Fig. 3 das zweite Ausführungsbeispiel der funktionalen Ver¬ bindung zwischen den Kondensatabzugsrohren 20 einerseits und dem Sammler 18 andererseits. Der Sammler 18 ist wie in Fig. 1 darge¬ stellt über das Kondensatsteigrohr 14 mit der Hohlwelle verbun¬ den.

Die Kondensatabzugsrohre 20 werden nun gleichermaßen wie in Fig. 2 und Fig. 3 über eine Befestigungslasche 24 oder - gruppenweise zusammengefaßt - eine Befestigungsleiste 26 auf den Rippen 22 des Zylindermantels 12 fixiert, insbesondere verschraubt. Die Kondensatabzugsrohre 20 sind den Nuten 23 ebenfalls höhenver¬ stellbar (vergleiche ) zugeordnet.

Im Ausführungsbeispiel nach den Fig. 4 und 5 sind die Kondensat¬ abzugsrohre 20 nun achsparallel zum KondensatSteigrohr 14 orien¬ tiert und das flexible Verbindungselement zwischen den Konden¬ satabzugsrohren 20 und dem Sammler 18 ist hierbei jeweils als Kompensator 40 ausgebildet. Dieser Kompensator 40 ist mit dem konjugierten Einlaß des Sammlers 18 verbunden und wird bei der Montage des Trockenzylinders 1 dann jeweils an einen Flanschan¬ satz 42 der Kondensatabzugsrohre 20 fixiert. Der Unterschied zum Gegenstand der Erfindung entsprechend dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 und Fig. 3 besteht darin, daß das flexible Verbindungselement nicht unmittelbar Teil des Kondensatabflusses ist, sondern in soweit nur mittelbar beteiligt ist, als der Übergang vom Kondensatabzugsrohr 20 zum Sammler 18 zum Innenraum des Trockenzylinders 1 hin dicht ist.

Auch beim Ausführungsbeispiel nach den Fig. 4 und 5 ist a priori sichergestellt, daß keine nennenswerten Kräte auftreten. Die mit eventuellen Wärmedehnungen verbundenen Probleme sind eliminiert und die Austauschbarkeit bei Verschleiß und/oder Beschädigungen ist gleichermaßen gewährleistet.

Anhang - Beschreibung weiterer Ausführungsbeispiele

Es zeigen:

Fig. 6 ein drittes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zum Ab¬ führen von Kondensat, wobei die Kondensatabzugsrohre auf der Innenwandung des Trockenzylinders fest auflie¬ gen.

Fig. 7 eine weitere Darstellung des dritten Ausführungsbei- spiels nach Fig. 6 im Längsschnitt.

Fig. 8 einen Ausschnitt aus Fig. 6 mit einer anderen Abdich¬ tungsvariante der Kondensatabzugsrohre.

Fig. 9 eine weitere Variante des dritten Ausführungsbeispiels, wobei die Kondensatabzugsrohre direkt mit dem Sammler verbunden sind.

Fig. 10 eine weitere Variante des dritten Ausführungsbeispiels, wobei die Kondensatabzugsrohre bogenförmig gestaltet sind.

Die Fig. 6 sowie 7 bis 10 zeigen in weiteren Darstellungen die funktionale Verbindung zwischen den Kondensatabzugsrohren 20 und dem Sammler 18.

Die Kondensatabzugsrohre 20 liegen auf der Innenwandung des Trockenzylinders 1, d. h. auf zwei, die Nut 23 begrenzenden Rippen 22 fest auf. Diese Auflage wird durch eine, an jedem Kon- densatabzugsrohr 20 befestigte Scheibe 44 erreicht. Anstelle der aufgesetzten Scheibe 44 kann das Kondensatabzugsrohr 20 auch einstückig mit einem angearbeiteten Bund oder dergleichen ge¬ fertigt sein.

Damit sich die Scheibe oder Bund 44 auf die Innenwandung fest auflegen kann, ist jedes Kondensatabzugsrohr mit einer Druck¬ feder 55 versehen, die sich an der Scheibe 44 sowie der Wandung 50 des Sammlers 18 (siehe Fig. 9) oder der Wandung 52 des an der Seitenwand 51 des Sammlers 18 befestigten Verbindungskästchen 43 (siehe Fig. 6 und 7) abstützt.

Durch diese feste Auflage wird jederzeit eine definierte Ein¬ tauchtiefe der Kondensatabzugsrohre 20 in der jeweiligen Nut 23 ermöglicht. Dadurch wird gewährleistet, daß das in den Nuten 23 sich sammelnde Kondensat über den Sammler 18, die Kondensat¬ steigrohre 14 und die Hohlwelle 17 auch bei Wärmedehnungen oder sonstigen Lageveränderungen (mechanische Verschiebungen) der einzelnen Bauteile nach außen abgeleitet wird und daß dabei in allen Nuten die gewünschte (z. B. gleichmäßige) Tiefe der ver¬ bleibenden KondensatSchicht sichergestellt ist.

Im wesentlichen sind die Kondensatabzugsrohre 20 radial zur Um- fangsrichtung des Zylindermantels 12, relativ zum Sammler 18 bewegbar angeordnet.

Sie können somit Relativbewegungen des Sammlers 18 zum Trocken¬ zylinder 1 gut ausgleichen.

Gleichermaßen wird sichergestellt, daß eine ständige dichte Ver¬ bindung zwischen den Kondensatabzugsrohren 20 und dem Sammler 18 bzw. den an seiner Seitenwand 51 befestigten Verbindungskästchen 43 (siehe Fig. 6, 7, 8) bestehen bleibt.

Dazu sind Dichtungen 45 in der unteren Wandung 50 des Sammlers 18 (Fig. 9) oder in der unteren Wandung 52 des Verbindungskäst- chens 43 (Fig. 6 und 8) eingelassen, die jeweils das Kondensat¬ abzugsrohr 20 durchdringt.

Diese Dichtungen 45 sind Gleitdichtungen, die aus Bronze, Teflon oder ähnlichem Material bestehen. Sie können in Form von O-Rin- gen (Fig. 6) oder Dichthülsen (Fig. 8 und 9) Verwendung finden. O-Ringe erlauben auch eine evtl. relative Schrägstellung des Sammlers 18 zum Zylindermantel 12.

In Fig. 9 ist außerdem noch ein flexibler Finger 58 dargestellt, der an jenem Ende des Kondensatabzugsröhres 20 angeordnet ist, welches in den Sammler 18 hineinragt.

Damit kann bei Montage des Sammlers 18 ein Herausfallen der Kon¬ densatabzugsrohre 20 vermieden werden.

Eine weitere Möglichkeit des Ausgleichs der vorstehend beschrie¬ benen Relativbewegungen sind in Fig. 10 dargestellt. Das Konden¬ satabzugsrohr 20 ist dafür bogenförmig bzw. schlangen- oder schlaufenförmig gestaltet und damit relativ elastisch. Es ist an einem Ende mit einer Schraubenverbindung 59 dicht und starr mit der Seitenwand 51 des Sammlers 18 verbunden. Das andere Ende durchdringt zunächst mit Spiel einen an der Seitenwand 51 des Sammlers 18 befestigten Gegenhalter 60 für das Anlegen der Druckfeder 55 (wie es in den Fig. 6, 7 und 9 an die untere Wan¬ dung 50 oder 52 erfolgt) , und ist ebenfalls wie bei den vorste¬ hend beschriebenen Ausführungsformen gem. Fig. 6 bis 9 in defi¬ niertem, gewünschten Abstand zum Nutgrund angeordnet.

Diese Variante ist besonders vorteilhaft, da sie sich zum einen leichter fertigen und montieren läßt. Zum anderen werden keine, dem Verschleiß unterliegende Dichtungen, wie bei den anderen Ausführungsformen, benötigt. Außerdem ist die Aufnahme und der Ausgleich der Relativbewegungen durch die gebogene Form der Kon¬ densatabzugsrohre 20 besser als bisher möglich.

Ein gemeinsames Merkmal der Fig. 2, 3, 6 bis 8 und 10 ist, daß das Kondensat nicht von unten her, sondern seitlich in den Samm¬ ler 18 einströmt. Dies erleichtert ein evtl. erforderliches Aus¬ tauschen eines Kondensatabzugsrohres 20 gegen ein anderes (z. B. mit unterschiedlicher Eintauchtiefe) . Ein solcher Austausch kann auch notwendig sein, falls nach längerer Betriebsdauer ein Kon¬ densatabzugsrohr 20 verstopft ist.