Die Erfindung betrifft einen beheizten Zylinder zur Aufheizung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn in einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredlung derselben mit einem Zylindermantel, der zumindest teilweise von innen mit einem heißen Fluid beaufschlagt wird.

Derartige Trockenzylinder sind seit langem bekannt, wobei überwiegend Dampf als Heizmedium eingesetzt wird.

Dabei beschränkt der Wärmewiderstand des Zylindermantels den übertragbaren Wärmestrom vom Dampf zu der, den Zylinder umschlingenden Faserstoffbahn.

Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, den Wärmewiderstand des Zylindermantels zu vermindern.

Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, dass die innere Oberfläche des Zylindermantels die Stabilität vergrößernde Erhebungen aufweist.

Durch die Stabilitätserhöhung über die Erhebungen kann die Wandstärke des Zylindermantels außerhalb der Erhebungen erheblich verringert werden, ohne die Stabilität und Festigkeit des Zylinders zu beeinträchtigen.

Dies ist insbesondere deshalb von Bedeutung, weil der Zylindermantel nicht nur vom Dampfdruck sondern auch von anfallendem Kondensat belastet wird.

Besonders stabilitätsfördemd sind Erhebungen, die eine Waben- oder Gitterstruktur bilden.

Des Weiteren kann die Stabilität wesentlich verbessert werden, wenn sich zumindest ein Teil der Erhebungen in Form von Rippen o. ä. relativ weit in den Innenraum des Zylindermantels erstreckt.

Dabei sollten wenigstens einige, vorzugsweise alle Rippen axial und/oder radial verlaufen.

Der Zylindermantel sollte im Interesse entsprechender Dauerfestigkeit zumindest teilweise aus Stahl und/oder aus insbesondere Stahl- oder Grauguss bestehen.

Wegen der verbesserten Stabilität und Festigkeit genügt es, wenn die Wandstärke des Zylindermantels zwischen 1 und 35 mm und bei Stahl zwischen 5 und 40 mm bei Guss liegt.

Falls die Erhebungen aus dem gleichen Material wie der Zylindermantel bestehen, so können der Zylindermantel und die Erhebungen mit Vorteil einstückig ausgeführt weden.

Es kann aber auch vorteilhaft sein, wenn die Erhebungen und der Zylindermantel aus unterschiedlichem Material bestehen. In diesem Fall sollten die Erhebungen am Zylindermantel befestigt, vorzugsweise angeklebt oder angelötet werden.

Diese Befestigung gestaltet sich im Unterschied zu anderen Lösungen wegen des von Einbauten freien Innenraums des Zylindermantels relativ einfach.

Wegen der guten Verfügbarkeit und der relativ geringen Kosten kommt überwiegend Wasserdampf als Fluid zum Einsatz.

Dabei ist jedoch zu beachten, dass es durch den Wärmeentzug während der Trocknung der Faserstoffbahn zum Phasenübergang und damit zur Kondensatbildung kommt. Bei den üblichen Maschinengeschwindigkeiten legt sich dieses Kondensat infolge der Fliehkraft an der Innenseite des Walzenmantels als geschlossener Kondensatring an.

Dieser Kondensatring ist thermisch stark isolierend und verschlechtert so den Wärmeübergang vom Dampf zur Faserstoffbahn.

Um die Wärmeübertragung vom Dampf zur Faserstoffbahn zu verbessern, sollten daher die Erhebungen zumindest teilweise, vorzugsweise überwiegend aus dem Kondensatfilm des Zylindermantels hinausragen. Wegen der guten Wärmeleitfähigkeit von Zylindermantel und Erhebungen wirkt sich der Kondensatring so nicht negativ auf die Wärmeübertragung aus.

Außerdem ist es von Vorteil, wenn die radialen Erhebungen nicht über den gesamten Walzenumfang durchgehend verlaufen und insbesondere Öffnungen oder Durchbrüche aufweisen.

Dies ermöglicht das Abfließen des Kondensats zu den Enden des Zylindermantels. Dort kann es in einer radial verlaufenden Umfangsrinne gesammelt, beispielsweise über einen stehenden Siphon abgeführt werden.

Die Herstellung des Zylindermantels ist sehr einfach, wenn dieser von einem einstückigen Zylinderrohr gebildet wird.

Zur Bildung der Waben- bzw. Gitterstruktur der Erhebungen kann es herstellungstechnisch allerdings auch vorteilhaft sein, wenn der Zylindermantel von mehreren, axial und/oder radial nebeneinander angeordneten und miteinander verbundenen Segmenten gebildet wird.

An den Enden wird der Zylindermantel über je ein Stirnscheibe auf der Achse des Zylinders gelagert. Da der Zylindermantel relativ dünn ist, ist es vorteilhaft, wenn der Zylindermantel an den Enden je eine Stirnscheibe oder eine ringförmige Begrenzung zur Verbindung mit einer Stirnscheibe besitzt und vorzugsweise mit diesen verschweißt ist.

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Nachfolgend soll die Erfindung an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In der beigefügten Zeichnung zeigt:

Figur 1 : einen schematischen Längsschnitt durch einen Zylinder mit Segmenten 6,

Figur 2: einen schematischen Längsschnitt durch einen anderen Zylinder und

Figur 3: einen Teilschnitt durch ein Walzenende.

Bei allen Ausführungen dient der beheizte Zylinder der Trocknung einer Faserstoffbahn. Hierzu umschlingt die Faserstoffbahn den Zylinder, wodurch sie in Kontakt mit dem heißen Zylindermantel 1 kommt.

Die Aufheizung des Zylindermantels 1 erfolgt von innen mit heißem Wasserdampf.

Die Wärmeabgabe an die Faserstoffbahn führt dabei zur Bildung von Kondensat, welches sich als thermisch isolierender Kondensatring an der Innenseite des Zylindermantels 1 anlegt. Daher müssen Maßnahmen getroffen werden, die Wärmeübertragung trotz Kondensatring zu verbessern.

Die Wärmeübertragung wird außerdem von der Wandstärke des Zylindermantels 1 bestimmt. Aus Festigkeits- und Stabilitätsgründen muss die Wandstarke bisher relativ dick ausgeführt werden.

Erfindungsgemäß besitzt der Zylindermantel 1 gemäß den Figuren 1 und 2 Erhebungen in Form von Rippen 2 aus gut wärmeleitendem Material, welche aus dem Kondensatring herausragen und so den Wärmetransport vom Dampf zur Faserstoffbahn wesentlich verbessern.

Wie in Figur 1 zu sehen, besteht eine bevorzugte Ausführung in der Bildung des Zylindermantels 1 aus mehreren Segmenten 6. Diese hier viereckigen Segmente 6 besitzen radial nach innen verlaufende Seitenwände, welche gleichzeitig die Rippen 2 des Zylindermantels 1 bilden.

Der Zylindermantel 1 selbst wird durch das Verbinden der axial und in Umfangsrichtung nebeneinander angeordneten Segmente 6 gebildet. Diese Verbindung erfolgt vorzugsweise über das Verbinden der Seitenwände der Segmente 6.

Die sich dadurch ergebende gitterförmige Rippenstruktur mit axial und radial verlaufenden Rippen 2 verbessert die Stabilität erheblich, so dass der Zylindermantel 1 wesentlich dünner ausgeführt werden kann. Als Stahlmantel genügt hier eine Wandstärke zwischen 5 und 20 mm.

Damit das Kondensat zu den Enden des Zylindermantels abfließen kann, haben die in Umfangsrichtung verlaufenden Rippen 2 im Bereich des Zylindermantels 1 Durchbrüche 5.

Das Kondensat kann durch diese zu den Walzenenden in eine radial verlaufende Sammelrinne laufen und von dort beispielsweise über einen stehenden Siphon abgeführt werden.

Bei der Ausführung gemäß Figur 2 wird der Zylindermantel 1 von einem Rohr gebildet, welches an der Innenseite über die Breite des Zylinders gleichmäßig verteilt mehrere, radial verlaufende Rippen 2 besitzt.

Diese Rippen 2 genügen bereits um die Stabilität des Zylindermantels 1 im erforderlichen Umfang zu erhöhen und so die Wandstärke entsprechend verringern zu können. Dabei sind die Rippen 2 am Zylindermantel 1 befestigt, wobei Rippen 2 und Zylindermantel 1 aus Stahl bestehen.

Das Kondensat könnte hierbei über stehende Siphons zwischen den Rippen 2 abgesaugt werden.

In beiden Ausführungsbeispielen wird der Zylindermantel 1 über an seinen Enden befestigte Stirnscheiben 3 auf der Achse gelagert.

Da der Zylindermantel 1 relativ dünn ist, besitzt dieser, wie in Figur 3 dargestellt, an seinen Enden eine ringförmige Begrenzung 4 in Form einer Verdickung. Über diese Begrenzung kann die Stirnscheibe 3 am Zylindermantel 1 befestigt werden.