Die Erfindung betrifft einen mit Dampf beheizbaren Trockenzylinder zum Trocknen einer Materialbahn, insbesondere einer Papier-, Karton- oder Tissuebahn. Der Trockenzylinder umfasst einen Innenraum mit einer Mantelfläche und eine Vorrichtung zur Erhöhung der Wärmeübertragung vom Innenraum auf die Mantelfläche, wobei die Vorrichtung aus mehreren in Umfangsrichtung angeordneten, axial ausgerichteten und die Mantelfläche berührenden Störleisten und mindestens einem in Umfangsrichtung verlaufenden Haltering mit mindestens einem Spannelement besteht, wobei der mindestens eine Haltering mit dem mindestens einen Spannelement derart zusammenwirkt, dass eine radiale, auf die Störleisten wirkende Spannkraft des mindestens einen Halteringes entsteht und wobei die Störleisten als U-Profil ausgebildet sind, dessen offene Seite zur Mantelfläche weist.

Trockenzylinder mit diesen Vorrichtungen sind bekannt. So wird im Dokument EP1362951 eine Vorrichtung dieser Art beschrieben. Die Störleisten werden durch Rohre mit rechteckigem Querschnitt gebildet und über Halteringe an die Zylinderinnenwand gedrückt. Zur Befestigung der Störleisten mit den Halteringen befinden sich in den Störleisten Bohrungen zur Aufnahme von Stiften, die wiederum mit den Halteringen verschraubt oder mittels Passungen verbunden sind.

Bei weiteren bekannten Lösungen werden die Störleisten direkt mit dem Zylindermantel verbunden. Die Ausführungen im Stand der Technik haben den Nachteil, dass sie teuer in der Herstellung der Verbindungen von Störleiste und Haltering bzw. Zylindermantel sind und zudem lange Montagezeiten erfordern. Die bekannten Systeme erfordern einen hohen Materialeinsatz und sind dementsprechend sehr schwer. Dies erschwert die Handhabung insbesondere bei der Montage und Demontage. Ein weiterer Nachteil im Stand der Technik ist die Fixierung der Störleisten an der inneren Mantelfläche des Trockenzylinders. Diese können sich während des Betriebs verschieben.

Die Aufgabe der Erfindung liegt darin, zum einen eine kostengünstige, variable Lösung zur Verbindung von Störleisten und Halteringen anzugeben, die auch eine einfache Montage und Demontage ohne Spezialwerkzeuge sowie einen modulartigen Aufbau der Vorrichtung ermöglicht und zum anderen einen sicheren Sitz des Leistenkäfigs im Trockenzylinder gewährleistet.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe für einen gattungsgemäßen Trockenzylinder dadurch gelöst, dass der mindestens eine Haltering zumindest mit einem Teil der Störleisten formschlüssig verbunden ist.

Durch die erfindungsgemäße Lösung wird eine schnelle und werkzeuglose Montage der Halteringe mit den Störleisten ermöglicht. Diese einfache Konstruktion der Vorrichtung besteht aus wenigen unterschiedlichen Bauelementen, so dass eine Standardisierung unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten möglich und vereinfacht wird. Daraus resultiert auch eine Kostenreduzierung dieser Vorrichtung gegenüber den bekannten Vorrichtungen. Durch die Anordnung der U-förmigen Störleisten dergestalt, dass die offenen Seiten zur Mantelfläche des Trockenzylinders zeigen, wird die Flächenpressung zwischen den Schenkeln des U-Profils und der Mantelfläche erhöht und so eine gesicherte Position der Störleisten gewährleistet. Dies ist insbesondere in Bezug auf die erfindungsgemäße formschlüssige Verbindung von Vorteil. In einer vorteilhaften praktischen Ausführungsform weisen die Störleisten Fixieröffnungen und der mindestens eine Haltering Fixierlaschen auf. Diese bilden zusammen den Formschluss. Der Querschnitt der Fixieröffnungen kann rund oder vorzugsweise rechteckig oder quadratisch ausgeführt sein. Die Fixierlaschen sind vorzugsweise mit der entsprechenden komplementären Form ausgeführt. Die Fixierlaschen können separate Bauteile darstellen, welche an den jeweiligen Haltering montiert werden oder bei der Herstellung des jeweiligen Halterings aus einem Materialstück erzeugt worden sein.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die formschlüssige Verbindung so ausgeführt, dass in radialer Richtung einen Freiheitsgrad besteht. So kann sich die Störleiste relativ zum Haltering in radialer Richtung bewegen um beispielsweise kleine Geometrieunterschiede der Bauteile auszugleichen. In axialer Richtung und in Umfangsrichtung sind im Wesentlichen jedoch keine Relativbewegungen möglich.

Vorteilhafterweise sind die Fixieröffnungen der Störleisten und die Fixierlaschen der Halteringe jeweils paarweise angeordnet.

Gemäß einer alternativen Ausführungsform befinden sich die Fixieröffnungen in den Halteringen und die Fixierlaschen in den Störleisten.

Die Anzahl der Fixieröffnungen beziehungsweise der Fixierlaschen in den Störleisten ist mindestens gleich der Anzahl der Halteringe, vorzugsweise ist sie jedoch größer. Dadurch kann der Abstand der Halteringe in axialer

Richtung flexibel und variabel eingestellt werden, ohne Veränderungen an den

Störleisten vornehmen zu müssen. So kann beispielsweise der Abstand in den

Randbereichen des Trockenzylinders kleiner als im mittleren Bereich gewählt sein. Vorteilhaft ist, wenn die Störleisten aus U-förmigen Leisten bestehen und die offene Seite einer U-förmigen Leiste zur Mantelfläche des Trockenzylinders gerichtet ist. Die Kontaktflächen der Schenkel der Störleisten erstrecken sich über die gesamte Länge der jeweiligen Störleiste.

Für einen sicheren Halt der Störleisten an der Mantelfläche liegt die Schenkelbreite der Störleisten im Bereich von 0,8 mm und 6 mm, insbesondere im Bereich von 1 ,5 mm und 3 mm aufweisen. Wird das U-Profil aus einem Metallblech hergestellt, so entspricht die Schenkelbreite der Blechstärke. In einer praktischen Ausführung beträgt die Blechstärke beispielsweise 2mm.

Die Höhe einer Störleiste liegt im Bereich von 3 mm bis 30 mm, vorzugsweise zwischen 5 mm und 12 mm. In einem praktischen Beispiel liegt sie bei 8 mm.

Die Breite einer Störleiste liegt im Bereich von 8 mm bis 50 mm, vorzugsweise zwischen 12 mm und 30 mm. In einem praktischen Beispiel liegt sie bei 20 mm.

Diese Geometrie der Störleisten hat sich als sehr effektiv bezüglich der Wärmeübergangserhöhung vom Dampfraum im Trockenzylinder zum Mantel erwiesen. Der sich bei der Kondensation des Heizdampfes bildende Kondensatring wird optimal gestört.

In einer praktischen Ausgestaltungsvariante liegen die Kontaktflächen der Schenkel der Störleisten nur abschnittsweise an der Mantelfläche an. In diesem Falle weisen die Kontaktflächen Rücksprünge auf.

Für einen sicheren Halt der Störleisten an der Mantelfläche des

Trockenzylinders ist es von Vorteil, wenn die Kanten der die Mantelfläche berührenden Kontaktflächen der Schenkel scharfkantig ausgeführt sind. Unter "scharfkantig" ist eine nach mechanischer Bearbeitung entgratete Kante zu verstehen. Der Radius liegt unter 0,5 mm. Der Leistenkäfig wird reibschlüssig an der Mantelfläche des Trockenzylinders gehalten.

Zweckmäßigerweise bestehen die Halteringe aus U-förmigen Leisten.

Bei einer praktischen Ausführungsform bestehen die Halteringe aus einem oder mehreren Halteringsegmenten. Vorzugsweise entspricht die Anzahl der Halteringsegmente einer Primzahl. Dadurch entstehen keine oder nur geringe Unwuchten. Besonders vorteilhaft sind Halteringe, die aus drei Halteringsegmenten bestehen. Solche Systeme haben die Eigenschaft der Selbstzentrierung. Die Halteringe sind vorteilhafterweise rotationssymmetrisch ausgeführt.

Zwischen dem einen oder den mehreren Halteringsegmenten sind jeweils mindestens ein Spannelement angeordnet. Das Spannelement kann als Zylinderfeder oder Spiralfeder ausgeführt sein und erzeugt im eingebauten Zustand die radiale Spannkraft auf die Störleiste und somit die Anpresskraft der Störleiste auf die Mantelfläche des Trockenzylinders.

In einer weiteren praktischen Ausgestaltung sind auf beiden Seiten der Spannelemente Verbindungselemente zur Verbindung der Spannelemente mit den Halteringsegmenten angeordnet.

Die Verbindungselemente sind so ausgeführt, dass der Abstand der Verbindungselemente und somit die Länge des Spannelementes veränderbar ist. Wird beispielsweise eine Zylinderfeder als Spannelement eingesetzt, so können die Verbindungselemente jeweils mit zwei Laschen zur Aufnahme von

Spannschrauben ausgeführt sein. Mittels der die Verbindungselemente verbindenden Spannschrauben kann nun der Abstand der Verbindungselemente verkürzt und somit die Zylinderfeder zusammengedrückt werden. In diesem gespannten Zustand ist der Durchmesser der Halteringe kleiner, wodurch die Halteringe beziehungsweise der Störleisten und Halteringe mit Spannelementen umfassende Leistenkäfig leicht in den Trockenzylinder eingebaut werden kann. Im eingebauten Zustand werden die Spannschrauben entlastet und dadurch der Leistenkäfig in Betriebsposition gebracht. Die Anordnung der Spannelemente und Verbindungselemente ist so gewählt, dass die Wirkungslinie der auf die Halteringsegmente wirkenden Aufweitkraft im Wesentlichen mit der Achse des Spannelements zusammenfällt. Dadurch werden Biegemomente auf die Halteringsegmente infolge der Aufweitkraft vermieden.

Ein Trockenzylinder kann in einer bevorzugten Ausführungsform mit mehreren Leistenkäfigmodulen bestückt sein. Ein Leistenkäfigmodul zeichnet sich dadurch aus, dass die Länge der Störleisten kürzer ist als die Mantelfläche des Innenraumes eines die Länge L in axialer Richtung aufweisenden Trockenzylinders. Somit können mehrere gleichartige Leistenkäfigmodule in axialer Richtung hintereinander eingebaut sein. Durch die Modulbauweise wird die Fertigung vereinfacht und die Fertigungskosten werden gesenkt.

Für die Ausrüstung eines Trockenzylinders mit einem Leistenkäfig können somit mehrere gleichartige Leistenkäfigmodule eingesetzt werden. Es müssen lediglich die Längen der Leistenkäfige in den Randbereichen an die Länge des

Trockenzylinders angepasst werden. Hier kommt vorteilhafterweise die

Ausgestaltungsvariante zum Tragen, bei der die Anzahl der Fixieröffnungen bzw. Fixierlaschen in den Störleisten größer als die Anzahl der Halteringe ist. Durch diese Ausführung kann der Abstand der Halteringe in den

Randbereichen enger als in der Mitte ausgeführt werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform betragen die Längen der einzelnen Störleisten und somit eines Leistenkäfigmoduls 2 Meter. Im mittleren Bereich beträgt der Abstand der Halteringe 500 mm, in den Randbereichen 250 mm. Störleisten und Halteringe können aus gleichen oder verschiedenen Werkstoffen bestehen. Zweckmäßige Werkstoffe sind metallische Werkstoffe, wie Stahl, Edelstahl, Messing oder nichtmetallische Werkstoffe wie beispielsweise Kunststoffe, faserverstärkte Werkstoffe usw..

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung.

Es zeigen

Figur 1 einen beispielhaften, erfindungsgemäßen dampfbeheizbaren Trockenzylinders mit einem Leistenkäfigmodul

Figur 2 eine beispielhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen

Leistenkäfigs im Querschnitt senkrecht zur Längsachse des Trockenzylinders.

Figur 3 eine beispielhafte, erfindungsgemäße Ausführungsform eines Teils einer Störleiste

Figur 4 eine beispielhafte, erfindungsgemäße Ausführungsform eines Teils eines Halteringsegments

Figur 5 den Schnitt X-X der Ausführungsform eines Teils eines

Halteringsegments der Figur 4

Figur 6 ein Spannelement mit zwei Verbindungselementen.

Figur 7 zeigt eine Seitenansicht der Figur 6 im Schnitt. Die Figur 1 zeigt einen erfindungsgemäßen, dampfbeheizbaren Trockenzylinder 1 einer Papiermaschine mit einem in dessen Innenraum eingebauten Leistenkäfig 10. Die Störleisten 2 sind axial, das heißt parallel zur Längsachse des Trockenzylinders 1 , angeordnet und mit vier Halteringen 3 an die Mantelfläche 1.1 angepresst. Die Halteringe 3 setzen sich aus Halteringsegmenten 3.1 zusammen. Zur Erzeugung der radialen Spannkraft auf die Störleisten 2 werden die Halteringsegmente durch Spiralfedern oder Zylinderfedern 4 auseinandergedrückt. In diesem Beispiel besteht an jedem Kreuzungspunkt zwischen Halteringsegment 3.1 und Störleiste 2 eine formschlüssige Verbindung. Die Halteringe 3 sind äquidistant angeordnet. Zweckmäßigerweise sind sie in den Randbereichen enger angeordnet als im mittleren Bereich. Der dargestellte Leistenkäfig 10 kann für breitere Papiermaschinen auch einen Leistenkäfigmodul bilden. Der Leistenkäfig von breiten Trockenzylindern wird dann durch mehrere nebeneinander angeordnete Leistenkäfigmodule 10 gebildet. Diese Leistenkäfigmodule 10 sind dann vorzugsweise gleich breit. Somit können gleiche Module zu einem Leistenkäfig kombiniert werden. Für den Fall, dass die Länge des Innenraumes des Zylinders nicht dem ganzzahligen Vielfachen der Breite eines Leistenkäfigmoduls entspricht, wird die fehlende Länge mit einem Leistenkäfig mit angepasster Breite bestückt.

In der Figur 2 ist ein Leistenkäfig 10 schematisch im Querschnitt senkrecht zur Längsachse des Trockenzylinders 1 dargestellt. Der Haltering 3 besteht aus 3

Halteringsegmenten 3.1 , 3.2, 3.3 die über als Spiralfedern 4 ausgebildeten

Spannelementen in Wirkverbindung stehen. Die Verbindungselemente 8, 9 zwischen Halteringsegment 3.1 , 3.2, 3.3 und Spannelement 4 sind der

Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt. Die Störleisten 2 sind am Außenumfang des Halteringes 3 angeordnet und als U-Profile ausgebildet. In der Figur 3 zeigt einen Teil einer Störleiste 2, die als U-förmiges Profil ausgeführt ist. Die Schenkelbreite 5 beträgt 2 mm, die Störleistenhöhe 5.2 ist 8 mm und die Störleistenbreite 5.1 liegt bei 20 mm. Der Störleistenrücken 5.4 weist paarweise angeordnete Fixieröffnungen 7 auf. In diesem Beispiel sind zwei Paare solcher Fixieröffnungen 7 dargestellt.

In der Figur 4 ist ein Ausschnitt eines Haltehngsegmentes 3.1 mit drei Fixierlaschen 6 dargestellt. Die Fixierlaschen 6 sind zusammen mit der Störleiste aus einem Material gefertigt. Beispielsweise wurden sie aus einem Edelstahlblech mit einer Dicke von 2 mm hergestellt. Die Abstände der Fixierlaschen 6 weisen unterschiedliche Werte auf. Allerdings sind sie vorzugsweise gleich.

Die Figur 5 zeigt das Haltehngsegment 3.1 in der Seitenansicht entlang der Schnittlinie X-X in der Figur 4. Man erkennt, dass auch die Halteringsegmente aus einem U-Profil bestehen. Jeder Schenkel weist paarweise angeordnete Fixierlaschen 6 auf, die zusammen mit den Paaren der Fixieröffnungen 7 der Störleisten 2 den jeweiligen Formschluss bilden.

Die Figur 6 zeigt das Spannelement 4 in Form einer Zylinderfeder 4, die zwischen den Verbindungselementen 8 und 9 angeordnet ist. Die Verbindungselemente 8, 9 weisen jeweils eine Spannelementaufnahme 8.4 zur Aufnahme der Zylinderfeder 4 sowie zwei Abstütznasen 8.1 , 9.1 und eine Zentrierlasche 8.2, 9.2 als Steckverbindung mit den jeweiligen Halteringsegmenten 3.1 und 3.2 auf. Des Weiteren besitzen die Verbindungselemente 8, 9 quer verlaufende Spannlaschen 8.4, 9.4 zur Aufnahme von Spannschrauben 11 auf. Durch Verkürzen der Spannschrauben 11 wird die Zylinderfeder 4 gespannt und die Durchmesser der Halteringe 3 werden verkleinert. Die Spannschrauben 11 sind in Schlitzen der Spannlaschen 8.4, 9.4 positioniert. Als Sicherung gegen seitliches Herausrutschen der Spannschrauben 11 sind Rampen 8.5, 9.5 vorgesehen. In der Figur 7 ist eine Seitenansicht der Figur 6 in im Schnitt dargestellt. Die Spannelementaufnahme 8.3 ist als runder Hohlkörper ausgeführt Die Zentrierlaschen 8.2 greifen in das U-Profil der Halteringe 3.1 , 3.2 ein und zentrieren diese mit dem Spannelement 4 in axialer Richtung des Trockenzylinders 1. Der Rücken des U-Profils der Halteringsegmente 3.1 , 3.2 wird in dem durch die Zentrierlasche 8.2, 9.2 und den Abstütznasen 8.1 , 9.1 gebildeten Spalt geklemmt. Dabei sind die Abstütznasen 8.1 , 9.1 so geformt, dass sich der Spalt in Einschubrichtung des Haltehngsegments 3.1 , 3.2 verjüngt. Dadurch wird ein zum einen eine leichte Montierbarkeit und zum anderen ein fester Sitz der Halteringsegmente 3.1 , 3.2 gewährleistet.

Bezugszeichenliste

1 Trockenzylinder

1.1 Mantelfläche

2 Störleiste

3 Haltering

3.1 Halteringsegment

3.2 Halteringsegment

3.3 Halteringsegment

4 Spannelement

5 Schenkelbreite der Störleiste

5.1 Störleistenbreite

5.2 Störleistenhöhe

5.3 Schenkel

5.4 Störleistenrücken

6 Fixierlasche

7 Fixieröffnung

8 Verbindungselement

8.1 Abstütznase

8.2 Zentrierlasche

8.3 Spannelementaufnahme

8.4 Spannlasche

8.5 Rampen

9 Verbindungselement

9.1 Abstütznase

9.2 Zentrierlasche

9.3 Spannelementaufnahme

9.4 Spannlasche

9.5 Rampen Vorrichtung, Leistenkäfig Spannschraube