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

Ziel der Erfindung ist es, einen verbesserten Durchströmzylinder der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die zuvor genannten Proble- me beseitigt sind.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der Durch- strömzylinder zumindest teilweise aus faserverstärktem Kunststoff be- steht.

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

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

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

Vorzugsweise ist der Wärmeausdehnungskoeffizient a des faserverstärkten <BR> <BR> <BR> Kunststoffes zumindest in Umfangsrichtung kleiner als etwa 3-10-6-1<BR> <BR> K insbesondere kleiner als etwa 2-10-6. 1 und vorzugsweise kleiner als <BR> <BR> <BR> <BR> je.<BR> <BR> etwa 1#10-6 K.

Dies kann z.B. dadurch erreicht werden, da# bei der Herstellung des faserverstärkten, zum Beispiel kohlefaserverstärkten, Kunststoffes zweck- zweckmäßigerweise mehr als etwa 30 %, insbesondere mehr als etwa 50 % und vorzugsweise mehr als etwa 70 % der Fasern zumindest im wesentli- chen in Umfangsrichtung orientiert sind.

Ungünstig ist dabei allerdings, daß die Biegesteifigkeit des betreffenden Zylinders sehr klein wird. Eine solche Faserlage ist demnach beispielswei- se bei Leitwalzen oder kleineren Zylindern nicht möglich. Bei diesen wer- den die Fasern zumindest in der äußersten Lage axial ausgerichtet (vgl. zum Beispiel EP-A-0 363 887). Gemäß einer bevorzugten Ausführungs- form des erfindungsgemäßen Durchströmzylinders ist der Zylinderdurch- messer daher : 2,5 m, insbesondere > 4 m und vorzugsweise > 4,5 m, wodurch eine ausreichende Biegesteifigkeit auch bei breiten Tissuema- schinen größer als 5 m gewährleistet ist.

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

Gemäß einer bevorzugten praktischen Ausführungsform besteht zumin- dest der Mantel des Durchströmzylinders zumindest teilweise aus faser- verstärktem Kunststoff, vorzugsweise Kohlefaser verstärktem Kunststoff (CFK). Vorzugsweise haben die Fasern zumindest in einer Richtung einen kleineren Wärmeausdehnungskoeffizienten als der Kunststoff.

Der Mantel kann zum Beispiel aus Einzelelementen hergestellt sein.

Eine bevorzugte praktische Ausführungsform des erfindungsgemäßen Durchströmzylinders zeichnet sich dadurch aus, daß er in Umfangsrich- tung verlaufende, insbesondere ringförmige Stege und in Axialrichtung verlaufende Stege umfaßt, daß die in Umfangsrichtung verlaufenden Stege zumindest teilweise aus faserverstärktem Kunststoff bestehen, deren Fasern hauptsächlich in Umfangsrichtung orientiert sind, und daß die in Axialrichtung verlaufende Stege zumindest teilweise aus Metall bestehen und vorzugsweise mit Aussparungen für die in Umfangsrichtung verlau- fenden Stege versehen sind.

Nachdem die Fasern des faserverstärkten Kunststoffes der in Umfangs- richtung verlaufenden Stege hauptsächlich in Umfangsrichtung orientiert sind, ergibt sich in Umfangsrichtung ein kleiner Wärmeausdehnungskoef- fizienta.

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

Da sich die in Axialrichtung verlaufenden Stege aus Metall bei einem entsprechenden Temperaturwechsel ausdehnen können, ist der Durch- strömylinder zweckmäßigerweise mit einem Loslager versehen, um die entsprechenden axialen Verschiebungen aufzufangen.

Eine vorteilhafte alternative Ausführungsform des erfindungsgemäßen Durchströmzylinders zeichnet sich dadurch aus, daß er in Umfangsrich- tung verlaufende, insbesondere ringförmige Stege und in Axialrichtung verlaufende Stege umfaßt, daß sowohl die in Umfangsrichtung verlaufen- den Stege als auch die in Axialrichtung verlaufenden Stege jeweils zumin- dest teilweise aus faserverstärktem Kunststoff bestehen und daß die in Umfangsrichtung verlaufenden Stege und die in Axialrichtung verlaufen- den Stege formschlüssig miteinander verbunden und vorzugsweise mit- einander verklebt sind.

Dabei sind die Fasern in den in Umfangsrichtung verlaufenden Stegen vorzugsweise in Umfangsrichtung und die Fasern in den in Axialrichtung verlaufenden Stegen in Axialrichtung orientiert, was eine hohe Biegestei- figkeit für den Durchströmzylinder mit sich bringt.

Der Mantel ist zweckmäßigerweise mit viereckigen, insbesondere quadra- tischen oder vorzugsweise rechteckigen Durchtrittsöffnungen versehen.

Diese Durchtrittsöffnungen können insbesondere zwischen den Stegen gebildet sein. Die offene Fläche liegt vorzugsweise in einem Bereich von etwa 95 % bis 98 %. Bevorzugte Maße der Öffnungen sind 60 mm x 120 mm.

In bestimmten Fällen ist es von Vorteil, wenn die in Axialrichtung verlau- fenden Stege höher sind als die in Umfangsrichtung verlaufenden Stege.

So können gemäß einer zweckmäßigen alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Durchströmzylinders die in Axialrichtung verlaufen- den Stege gegenüber den in Umfangsrichtung verlaufenden Stegen radial nach außen vorstehen. In diesem Fall liegt das Durchströmsieb auf den in Axialrichtung verlaufenden Stegen auf.

Der Durchströmzylinder kann beispielsweise auch aus Segmenten beste- hen, die zusammengeklebt oder/und geschraubt sind. Es ist auch denk- bar, daß er aus einzelnen kurzen zylindrischen Abschnitten besteht, die z. B. zusammengeklebt oder geschraubt sein können. Ein-sich daraus ergebender Vorteil besteht darin, daß ein kleinerer Autoklav beim Aus- härtprozeß ausreichend ist.

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

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

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

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

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert ; in dieser zeigen : Fig. 1 eine schematische Teildarstellung einer Durchströmungs- trocknungsanlage insbesondere. für Tissue mit einem erfin- dungsgemäßen Durchströmzylinder, Fig. 2 eine perspektivische Darstellung des in der Fig. 1 gezeigten Durchströmzylinders, Fig. 3 einen schematischen Ausschnitt aus dem Mantel einer aus mehreren Einzelelementen hergestellten Ausführungsform des Durchströmzylinders, Fig. 4 einen schematischen Ausschnitt aus dem Mantel einer Ausführungsform des Durchströmzylinders, bei der der Mantel aus insbesondere nach dem Wickelverfahren erzeug- ten Lagen aus faserverstärktem Kunststoff besteht und mit beispielsweise runden Durchtrittsöffnungen versehen ist, und Fig. 5 einen schematischen Schnitt durch den in der Fig. 4 gezeig- ten Zylindermantel.

Fig. 1 zeigt in schematischer Teildarstellung eine Durchströmungs- trocknungsanlage 10 insbesondere für Tissue.

Diese Durchströmungstrocknungsanlage 10 umfaßt einen Durchströmzy- linder 12, um den ein Durchströmsieb 14 geführt ist. Zusammen mit dem Durchströmsieb 14 wird eine Tissuebahn um den Durchströmzylinder 12 geführt.

Dem Durchströmzylinder 12 ist eine Haube 16 zugeordnet, der im vorlie- genden Fall über eine Leitung 18 trockene Heißluft zugeführt wird, die von einem Brenner 20 geliefert wird.

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

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

Die Achse des Durchströmzylinders 12 ist in der Fig. 2 mit"X"angedeutet.

Die rein schematisch angedeutete Oberfläche 28 des Durchströmzylinders 12 ist mit Durchtrittsöffnungen 36 versehen.

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

Fig. 3 zeigt einen schematischen Ausschnitt aus dem Mantel 28 einer aus mehreren Einzelteilen hergestellten Ausführungsform des Durchströmzy- linders 12.

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

Dabei ist beispielsweise ein solcher Aufbau denkbar, bei dem die in Um- fangsrichtung verlaufenden Stege 38 zumindest teilweise aus faserver- stärktem Kunststoff bestehen, deren Fasern hauptsächlich in Umfangs- richtung orientiert sind, und die in Axialrichtung verlaufenden Stege 40 zumindest teilweise aus Metall bestehen und vorzugsweise mit Ausspa- rungen 42 für die in Umfangsrichtung verlaufenden Stege 38 versehen sind. Die in Umfangsrichtung verlaufenden Stege 38 können mit den in.

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

Es ist jedoch beispielsweise auch ein solcher Aufbau möglich, bei dem sowohl die in Umfangsrichtung verlaufenden Stege 38 als auch die in Axialrichtung verlaufenden Stege 40 jeweils zumindest teilweise aus faser- verstärktem Kunststoff bestehen und die in Umfangsrichtung verlaufen- den Stege 38 und die in Axialrichtung verlaufenden Stege 40 formschlüs- sig miteinander verbunden und vorzugsweise miteinander verklebt sind.

Im letzteren Fall sind die Fasern in den in Umfangsrichtung verlaufenden Stegen 38 vorzugsweise in Umfangsrichtung und die Fasern in den in Axialrichtung verlaufenden Stegen 40 vorzugsweise in Axialrichtung orien- tiert.

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

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

Fig. 4 zeigt einen schematischen Ausschnitt aus dem Mantel 28 einer Ausführungsform des Durchströmzylinders 12, bei der der Mantel 28 aus insbesondere nach dem Wickelverfahren erzeugten Lagen aus faserver- stärktem Kunststoff besteht und mit beispielsweise runden, quadrati- schen und/oder rechteckigen, im vorliegenden Fall runden Durchtrittsöff- nungen 36 versehen ist. Zur Vergleichmäßigung der Strömung können Verbindungskanäle zwischen benachbarten Bohrungen oder Durchtritts- öffnungen vorgesehen sein.

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

In der Fig. 5 ist der Außenradius des Mantels 28 ist mit"ra"und der In- nenradius mit"n"angegeben. Die radiale Dicke des Mantels 28 ist mit"rM" bezeichnet. Diese kann insbesondere > 100 mm und vorzugsweise 2 200 mm sein.

Bezugszeichenliste Durchströmungstrocknungsanlage Durchströmzylinder Durchströmsieb Haube Leitung Brenner Saugkasten Leitung Leitung Mantel stirnseitiger Deckel Abzugsöffnung Lagerzapfen Durchtrittsöffnung in Umfangsrichtung verlaufender Steg in Axialrichtung verlaufender Steg Aussparung Höhe eines in Axialrichtung verlaufenden Steges Höhe eines in Umfangsrichtung verlaufenden Steges Mantelaußendurchmesser Mantelinnendurchmesser Manteldicke