AT297U1 - THERMAL INSULATION ARRANGEMENT AND INSULATION ELEMENT FOR THE SHAFT OF A THERMAL ROLLER - Google Patents

Description

AT 000 297 UlAT 000 297 Ul

Die vorliegende Erfindung betrifft eine thermische Isolationsanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 für die thermische Isolierung einer Wellenlagerung für eine Thermowalze gegen Wärmeleitung, wobei die Vorrichtung am Lagerpunkt einer Thermowalzenwelle montierbar ist und durch ein zweckentsprechendes thermisches Isolationselement realisiert werden kann.The present invention relates to a thermal insulation arrangement according to the preamble of claim 1 for the thermal insulation of a shaft bearing for a thermo roll against heat conduction, the device being mountable at the bearing point of a thermo roll shaft and being able to be implemented by an appropriate thermal insulation element.

Die Erfindung betrifft ebenfalls ein thermisches Isolationselement gemäß Anspruch 5.The invention also relates to a thermal insulation element according to claim 5.

Papierherstellungs- und Endbearbeitungsprozesse arbeiten unter Verwendung unterschiedlicher heizbarer Walzen, welche benutzt werden zur finalen Beseitigung von Feuchtigkeit aus der Bahn und insbesondere pum Modifizieren der Oberflächenqualität der Bahn» Die größte mechanische Last wird auf Walzen unterschiedlicher Typen von Kalandern aufgebracht, weil der Spaltdruck moderner Ausrüstungen relativ hoch ist» Um höhere Durchsätze zu erzielen, was wiederum breitere und schnellere Kalander erfordert, muß die Ausrüstung für extrem hohe Lasten dimensioniert werden. Eine besonders hohe Belastung wird auf die Lagerungen heizbarer Walzen, oder Thermowalzen, aufgebracht-, weil diese Lagerungen der Erhitzung unterworfen sind, die aus der Wärmeleitung von der Welle der Wal2e aus resultiert, die mit einem Heizmed-ium beheizlt wird.Papermaking and finishing processes work using different heatable rollers which are used to finally remove moisture from the web and especially to modify the surface quality of the web. The greatest mechanical load is applied to rollers of different types of calenders because the nip pressure of modern equipment is relative is high »In order to achieve higher throughputs, which in turn requires wider and faster calenders, the equipment must be dimensioned for extremely high loads. A particularly high load is applied to the bearings of heatable rollers, or thermo-rollers, because these bearings are subject to the heating that results from the heat conduction from the shaft of the Wal2e, which is heated with a heating medium.

Heizbare Thermowailzen werden insbesondere in Glättungskalandern eingesetzt. Weil jGlättungskalander in on-machine-Konfiguratio- l nen verwendet werden, müssen sie mit derselben Laufgeschwindig- « keit wie die Papiermaschine selbst betrieben werden. Ein derartiger Kalander hat eine gerade Anzahl von Spalten, umfassend eine polymerbeschichtete Glättungswalze und eine metallbeschichtete Thermowalze. Die gerade Anzahl von Spalten und dementsprechend von Glättungswalzen und metallbeschichteten Walzen resultiert aus ddr Tatsache, daß jede polymerbeschichtete Walze 2 AT 000 297 Ul in einem Kalanderspalt nur deshalb betrieben werden kann, weil die Walze nicht d]le Deformationen und Temperaturanstiege auf“ nehmen kann, die durch zwei Spalte verursacht werden. Daher ist eine gerade Anzahjl von Spalten erforderlich, um ein symmetrisches, zweiseitigles Satinfinish der Bahn zu erhalten. Weil Karton häufig für ein stärkeres Finish auf einer Seite kalandriert wird, ist dort ein einzelnes Paar von Walzen ausreichend. Die Temperatur der poilymerbesehichteten Glättungswalze muß akurat überwacht werden .und auch bei einem Bahnriß darf eine Berührung der Oberfläche dejr heißen Thermowalze nicht zugelassen werden.Heatable thermal rolls are used in particular in smoothing calenders. Because smoothing calenders are used in on-machine configurations, they have to be operated at the same speed as the paper machine itself. Such a calender has an even number of nips, including a polymer-coated smoothing roll and a metal-coated thermal roll. The even number of nips and, accordingly, of smoothing rollers and metal-coated rollers results from the fact that each polymer-coated roller 2 AT 000 297 Ul can only be operated in a calender nip because the roller cannot absorb these deformations and temperature increases, caused by two columns. An even number of columns is therefore required in order to obtain a symmetrical, two-sided satin finish of the web. Because cardboard is often calendered on one side for a stronger finish, a single pair of rollers is sufficient. The temperature of the smoothing roller coated with Poilermer must be monitored carefully and contact with the surface of the hot thermal roller must not be permitted even if the web breaks.

Die Thermowalze v|ird zumeist durch heißes öl beheizt, und in einigen Fällen uriter Verwendung anderer geeigneter Wärmeübertragungsmedien wd|e Wasser oder Dampf. Das heiße Öl wird dem Innenraum der Walze über die Stirnseite durch eine Längsbohrung zugeführt und dann auf radiale Bohrungen verteilt, die in den stirnseitigeb Flanschen der Walze angeordnet sind, von wo aus das öl in Längsbohrungen eintritt, die in dem Mantel der Walze angeor<knet sind. Die Zirkulation des Öls in der Walze wird derart eingestellt, daß das öl zuerst auf das gegenüberliegende Ende der Walze tritt und von dort aus über parallele Bohrungen zum gleichen Ende zurückgeführt wird, durch das es in den Mantel eingeführt wurde. Das zurückgeführte öl wird über den stirnseitigeh Flansch und eine zweite Bohrung in der Walzenwelle zur Aufhei2ung zurückgeführt.The thermo roll is mostly heated by hot oil, and in some cases using other suitable heat transfer media would involve water or steam. The hot oil is fed to the interior of the roller through the face through a longitudinal bore and then distributed to radial bores which are arranged in the end flanges of the roller, from where the oil enters into longitudinal bores which are kneaded in the jacket of the roller are. The circulation of the oil in the roller is adjusted so that the oil first passes to the opposite end of the roller and from there is returned through parallel bores to the same end through which it was introduced into the jacket. The returned oil is returned for heating via the front flange and a second hole in the roller shaft.

Die Oberfläche dbr Thermowalze wird auf eine relativ hohe Tem-The surface of the thermo roll is heated to a relatively high temperature.

I peratur aufgeheijzt, um eine intensive Wärmewirkuhg auf die sich } schnell bewegende Bahn während der kurzen Verweilzext der Bahn in dem Spalt ausjzuüben. Wenn öl zum Beheizen der Walze verwendet wird, kann diie Oberflächentemperatur der Walze über 200°C angehcben werdet- Hier kann die Temperatur des der Walze zugeführten Heizöls ln der Größenordnung von 280°C bis 300ÖC liegen, was, selbstverständlich in einer extrem starken Wärmebeaufschlagung der Lagerung resultiert. Aufgrund der auf die Walzenlager aufgebrachten hohen Lasten müssen die Walzenwellen mit großen Lagern versehen sein, und in der Tat ist der innere Durchmesser der Lager in modernen Ausrüstungen ungefähr 0,5 m bei einem äußeren Durchmesser von ungefähr l ro. weil der Preis eines Lagers stark ansteigt, wenn ein Lager mit höherer Belast- 3 AT 000 297 Ul barkeit und größerem Durchmesser verwendet wird, ist der Einfluß der Kosten bei der Auswahl der Lager äußerst stark- Darüber hinaus ist d-ie Lagerauswahl Zwängen unterworfen, die aus dem Walzendurchmefeser resultieren, weil die Lagerung und deren Gehäuse selbstverständlich in den Raum passen müssen, der von der Thermowalze ujnd der Welle der polymerbeschichteten Walze Umrissen wird. Wehn die Lager last so hoch wird, daß der errech-nete Durchmesser 'der erforderlichen Lagergröße den am Walzenende verfügbaren (Raum überschreitet, muß die Lagerbelastung durch Verwendung gekühlter Lager reduziert werden. Dies wiederum erhöht die Kosten der Konstruktion aufgrund des erforderlichen Kühlkreis Laufes und der Kühlanordnung. Der Kühlkreislauf des Lagers kann ain das Ölkreislaufsystem der Papiermaschine angeschlossen werden oder der Kalander kann alternativ mit einem separaten Ölkreis’lauf versehen werden, in welchem Öl mit einer höheren Viskosität verwendet werden kann.I heated up to exert an intense thermal effect on the fast moving web during the brief dwell time of the web in the gap. If oil is used to heat the roller, the surface temperature of the roller can be raised above 200 ° C. Here, the temperature of the heating oil supplied to the roller can be of the order of 280 ° C to 300 ° C, which, of course, results in an extremely strong heat application of the Storage results. Due to the high loads applied to the roller bearings, the roller shafts must be provided with large bearings and, in fact, the inner diameter of the bearings in modern equipment is approximately 0.5 m with an outer diameter of approximately 1 ro. Because the price of a bearing rises sharply when a bearing with a higher load is used and a larger diameter, the influence of the costs in the selection of the bearings is extremely strong. Furthermore, the bearing selection is subject to constraints, which result from the roll diameter, because the bearing and its housing must of course fit into the space outlined by the thermo roll and the shaft of the polymer-coated roll. If the bearing load becomes so high that the calculated diameter of the required bearing size exceeds the space available at the end of the roller, the bearing load must be reduced by using cooled bearings. This in turn increases the construction costs due to the required cooling circuit and the The cooling circuit of the bearing can be connected to the oil circuit system of the paper machine or the calender can alternatively be provided with a separate oil circuit in which oil with a higher viscosity can be used.

Es wurde versucht, den Heizeffekt des durch die Walzenwelle hindurchtretenderi Öls durch einen belüfteten Luftspalt oder eine thermische Usolierung zu vermindern. Der Luftspalt wird durch einen offenen Raum um die Ölleitung gebildet und ein derartiger Raum, der die Ölzufuhr und die Rückführkanäle der Walze umgibt, ist derarlt angeordnet, daß er mit Urogebungsluft in Wechselwirkung tiiitt, um den Luftspalt zu belüften. Jedoch während die thermische Isolierfähigkeit eines Luftspaltes zugegebenermaßen gut idt, hat eine derartige Anordnung mehrere Nachteile. Das größte Problem wird verursacht durch Heizölleckagen in den Spalt, wo es thermisch zersetzt wird unter Bildung von Öl, Dunst und schwer zu entfernende Verkohlungen,· welche den Luftspalt verstopfen können. Aufgrund der Rauch- oder Dunstbildung muß der Luftspalt mit einem Lüftungskanal oder einem Ab-luftgebläse mit £iner Abluftöffnung außerhab der Fabrikhalle verbunden sein. Diese Anordnung kann zwar die Probleme lösen, die durch die Rauchbildung verursacht werden, die Belüftung des Spaltes kann jedoch nicht die Verkohlung reduzieren. Aufgrund der Verkohlung verbleiben die durch den Luftspalt erzielten Vorteile geringer als erwartet, weil die thermische Isolierfähigkeit eines verstopften Luftspaltes stark vermindert wird.Attempts have been made to reduce the heating effect of the oil passing through the roller shaft by means of a ventilated air gap or thermal insulation. The air gap is formed by an open space around the oil line and such a space which surrounds the oil supply and the return channels of the roller is arranged such that it interacts with ambient air in order to vent the air gap. However, while the thermal insulating ability of an air gap is admittedly good, such an arrangement has several disadvantages. The biggest problem is caused by fuel oil leaks in the gap where it is thermally decomposed to produce oil, haze and hard-to-remove charring, which can clog the air gap. Due to the formation of smoke or vapors, the air gap must be connected to a ventilation duct or an exhaust fan with an exhaust opening outside the factory building. While this arrangement can solve the problems caused by smoke formation, venting the gap cannot reduce charring. Because of the charring, the advantages achieved by the air gap remain less than expected, because the thermal insulation ability of a blocked air gap is greatly reduced.

Dem Problem der Verkohlung kann extrem schwierig beigekommen werden, weil die Stirnseite der Thermowalze ein kompliziertes 4 AT 000 297 Ul Ölkanalsystem aufweist, dessen Abdichtung zur Verhinderung jeglicher Ölleckage in den Luftspalt extrem arbeitsaufwendig ist.The problem of charring is extremely difficult to solve because the end face of the thermal roller has a complicated 4 AT 000 297 Ul oil channel system, the sealing of which is extremely labor-intensive to prevent any oil leakage in the air gap.

Neben und an Stelle des Luftspaltes wurde versucht, die Wärae-leitung zu reduzieren durch Ummantelungen oder Beschichtungen, die aus Materialien mit einer geringen thermischen Leitfähigkeit bestehen. Die verwendeten Beschichtungsmaterialien umfaßten Zirkonoxid und thermische Isolationshülsen oder Mäntel wurden aus Polytetrafluorethylen (PTFE) hergestellt. Selbstverständlich können thermische Isolationshülsen und Beschichtungen aus einer Vielzahl von Materialien wie z.B. Keramik und Polymermaterialien hergestellt werden. Die Herstellung derartiger Wärmeisolationshülsen und Beschichtungen ist relativ leicht und sie können ebenfalls leicht an den die Heizölkanäle umgebenden Raum angepaßt weiden. Jedoch weisen thermische Isolierungen, die aus Feststoffen hergestellt sind, keine ausreichend guten wärmedämmenden Eigenschaften auf, weil PTFE z.B. eine thermische Leitfähigkeit hat, die zehnmal so hoch ist wie die thermische Leitfähigkeit von Luft. Weil die verwendete thermische Isolation eine Temperatur von 300ec unter gleichzeitiger mechanischer Beanspruchung aushalten muß, können konventionelle thermische Isoliermaterialen nicht verwendet werden ohne den Nachteil einer äußerst komplizierten Struktur der Walzenwelle.In addition to and instead of the air gap, attempts have been made to reduce the heat conduction by jackets or coatings which consist of materials with a low thermal conductivity. The coating materials used included zirconia and thermal insulation sleeves or jackets were made from polytetrafluoroethylene (PTFE). Of course, thermal insulation sleeves and coatings made from a variety of materials such as Ceramic and polymer materials are made. The production of such heat insulation sleeves and coatings is relatively easy and they can also be easily adapted to the space surrounding the heating oil ducts. However, thermal insulations made from solids do not have sufficiently good thermal insulation properties because PTFE e.g. has a thermal conductivity that is ten times higher than the thermal conductivity of air. Because the thermal insulation used has to withstand a temperature of 300ec with simultaneous mechanical stress, conventional thermal insulation materials cannot be used without the disadvantage of an extremely complicated structure of the roller shaft.

Es ist Ziel der Vorliegenden Erfindung, eine thermische Isolationsanordnung zu schaffen, die eine bessere thermische Isolationseigenschaft als bekannte Lösungen aufweist und welche unempfindlich gegen die im Betrieb auftretenden mechanischen Beanspruchungen islt.The aim of the present invention is to provide a thermal insulation arrangement which has a better thermal insulation property than known solutions and which is insensitive to the mechanical stresses which occur during operation.

Die Erfindung basiert auf der Anpassung bzw. Anordnung eines hülsenförmigen thermischen Isolationselementes um die Ölkanäle der Welle der Thermowalze, welches Element einen gasdichten Raum enthält.The invention is based on the adaptation or arrangement of a sleeve-shaped thermal insulation element around the oil channels of the shaft of the thermal roller, which element contains a gas-tight space.

Die erfindungsgemäßen Anordnung ist charakterisiert durch die Ansprüche des Anspruchs 1. Darüber hinaus ist ein thermisches Isolationselement gemäß der vorliegenden Erfindung charakterisiert durch die Merkmale des Anspruchs 5. 5 AT 000 297 UlThe arrangement according to the invention is characterized by the claims of claim 1. In addition, a thermal insulation element according to the present invention is characterized by the features of claim 5. 5 AT 000 297 Ul

Die Erfindung bittet signifikante Vorteile.The invention offers significant advantages.

Sie ermöglicht Konstruktionen mit einer extrem hohen thermischen Isolationsfähigkeit. Während die höchste Wärmeisolationsfähigkeit durch I'agerhülsen erreicht wird, die einen auf Vakuum evakuierten Leerraum aufweisen, erzielen auch mit Luft, einem geeigneten Inertgas wie z.B. Stickstoff oder anderen Gasen gefüllte Hülsen bzw. Buchsen bessere Isolationseigenschaften als irgendein festes Isolationsmaterial, das die gesetzten Anforderungen erfüllt. Die erfindungsgemäße evakuierte Buchse kann unter Verwendung einer Elektronenstrahl-Schweißausrüstung leicht hergestellt werden, weil die gasdicht geschweißte Buchse von Natur aus unter dem Vakuum bleibt, das während des Schweißens in der Vakuumkammer der Schweißausrüstung vorherrschte. Entsprechend kann eine gasgefüllte Buchse unter Verwendung einer Inertgas-Atmosphäre, z.B. beim Laserschweißen, hergestellt werden.It enables constructions with an extremely high thermal insulation ability. While the highest heat insulation capacity is achieved by bearing sleeves that have an empty space evacuated to vacuum, air, a suitable inert gas such as e.g. Sleeves or bushings filled with nitrogen or other gases have better insulation properties than any solid insulation material that meets the requirements. The evacuated bushing of the present invention can be easily manufactured using electron beam welding equipment because the gas-tight welded bushing naturally stays under the vacuum that prevailed in the vacuum chamber of the welding equipment during welding. Correspondingly, a gas-filled bushing using an inert gas atmosphere, e.g. during laser welding.

Die Buchse kann aus dem gleichen Baustahlhergestellt sein wie andere Teile der Thermowalze. Sie kann mit einer ausreichenden Stärke konstruiert werden, um diese weniger anfällig für Schädigungen während der Installation oder des Gebrauchs zu machen. Weil die Buchse hermetisch abgeschlossen ist, wird deren thermische Isolationswirkung während der Benutzung nicht verringert.The bushing can be made of the same structural steel as other parts of the thermo roll. It can be constructed with sufficient strength to make it less susceptible to damage during installation or use. Because the socket is hermetically sealed, its thermal insulation effect is not reduced during use.

Nachfolgend wird die Erfindung detaillierter mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. In diesen zeigen:The invention will be described in more detail below with reference to the accompanying drawings. In these show:

Fig. 1 eine t.eilgeschnittene Seitenansicht eines Thermo-valzenendes geeignet für die Zuführung eines Heizmediums in die walze und umfassend eine thermische Isolatfionsanordnung gemäß der Erfindung;1 is a partially sectioned side view of a thermo-valence end suitable for supplying a heating medium into the roll and comprising a thermal insulation arrangement according to the invention;

Fig. 2 einen Querschnitt des Mantels der Thermowalze aus Fig. 1;FIG. 2 shows a cross section of the jacket of the thermal roller from FIG. 1;

Fig. 3 eine detaillierte quergeschnittene Seitenansicht eines thermischen Isolationselementes gemäß der Er- 6 AT 000 297 Ul findung für eine Walzenwelle; undFigure 3 is a detailed cross-sectional side view of a thermal insulation element according to the invention for a roller shaft. and

Pig. 4 eine detaillierte quergeschnittene Seitenansicht eines anderen-erfindungsgemäßen thermischen Isola-tionseleraentes für eine Walzenwelle.Pig. 4 shows a detailed cross-sectional side view of another thermal insulation element according to the invention for a roller shaft.

Diese Anmeldung beschreibt eine thermische Isolationsanordnung für die Welle oder die Achse einer Thermowalze basierend auf der Verwendung des Isolationselementes aus Fig. 3. Eine andere thermische Isolationsanordnung für den Hantel einer Thermo walze basierend auf der Verwendung des Isolationselementes aus Fig. 4 wird in einer parallelen Anmeldung durch den Anmelder beschrieben. wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, ist eine Thermowalze vorzugsweise geeignet für die kombinierte Anwendung beider Anordnungen.This application describes a thermal insulation arrangement for the shaft or the axis of a thermal roller based on the use of the insulation element from FIG. 3. Another thermal insulation arrangement for the dumbbell of a thermal roller based on the use of the insulation element from FIG. 4 is described in a parallel application described by the applicant. As can be seen from Fig. 1, a thermal roller is preferably suitable for the combined use of both arrangements.

Eine heizbare Walze bzw. Thermowalze enthält einen Haupt körper, umfassend einen Mantel 1 und zwei Endstücke 2, 3. Her-köromlicherweise wird als typisches Heizroedium öl Über ein Ende der Walze in die Walze hinein und aus der Walze hinaus geleitet. Die in Pig. 1 dargestellte Struktur zeigt ein derartiges Versorgungsende der Walze mit den zugehörigen Ölkreislauf-Einrichtungen. Der Mantel l det Thermowalze ist ein dickwandiger hohler Zylinder, dessen Mantelfläche mit Ölkanälen 4 versehen ist. Die end- oder auch stirnseitigen Teile enthalten einen stirnseitigen Flansch 2 und eine Welle' 3. Die Walze wird in Lagern montiert, indem die Wellen 3 der Endteile durch Lager 5 abgestützt werden. Das Zentrum der Welle 3 ist mit einem Zufuhrkanal 6 für das Heizöl versehen, durch welchen das Öl zu radialen Kanälen 8 in dem stirnseitigen Flansch 2.geleitet wird. Das Heizöl wird durch diese radialen Kanäle zu längsgerichteten Kanälen 4 des Mantels 1 geleitet, in welchen es zum gegenüberliegenden Ende des Mantels 1 geleitet wird. Von dort wird es durch parallele Kanäle 4 zurückgeleitet. An dem Zufuhrende der Walze wird das Heizöl wiederum über radial zusammengeführte Kariäle 9 in einen Rückführkanal 7 gesammelt, welcher bezüglich des Zentrums der Welle so ausgerichtet ist, daß er den Ölzufuhrkanal 6 koaxial umgibt und somit zum Hinausführen des Öls aus dem Ende der Welle 3 zu einem Wiederaufhei2ungs-Kreis-lauf dient. Die Ölzirkulation in der Walze kann auf unterschiedliche Weise realisiert werden, wobei der Vorlaufström des 7 AT 000 297 Ul Öls und die Rückführkanäle in dem Walzenmantel derart angeordnet werden können, daß die benachbarten Kanäle alternieren, so daß jeder Vorlaufkanal in zwei Rückführkanäle verzweigt ist. Es sind auch andere Konfigurationen denkbar. In gleicher Weise kann die Zufuhr des Heizöls über die welle 3 und in den stirnseitigen Flansch 2 auf unterschiedliche Weise realisiert werden. Weil die vorliegende Erfindung nicht die Struktur des öl-zufuhrkanalsystems betrifft, wird eine detaillierte Beschreibung unterschiedlicher Alternativen an dieser Stelle unterlassen.A heatable roll or thermo roll contains a main body, comprising a jacket 1 and two end pieces 2, 3. In the conventional way, oil is passed as a typical heating medium through one end of the roll into the roll and out of the roll. The in Pig. The structure shown in FIG. 1 shows such a supply end of the roller with the associated oil circuit devices. The jacket l det thermo roll is a thick-walled hollow cylinder, the jacket surface of which is provided with oil channels 4. The end or end parts contain an end flange 2 and a shaft 3. The roller is mounted in bearings by the shafts 3 of the end parts being supported by bearings 5. The center of the shaft 3 is provided with a supply channel 6 for the heating oil, through which the oil is guided to radial channels 8 in the front flange 2. The heating oil is passed through these radial channels to longitudinal channels 4 of the jacket 1, in which it is conducted to the opposite end of the jacket 1. From there it is routed back through parallel channels 4. At the feed end of the roller, the heating oil is again collected via radially merged carials 9 into a return channel 7, which is oriented with respect to the center of the shaft in such a way that it coaxially surrounds the oil supply channel 6 and thus to lead the oil out of the end of the shaft 3 serves a recovery cycle. The oil circulation in the roller can be realized in different ways, the flow of the 7 AT 000 297 ul oil and the return channels in the roller jacket can be arranged such that the adjacent channels alternate, so that each feed channel is branched into two return channels. Other configurations are also conceivable. In the same way, the heating oil can be supplied in different ways via the shaft 3 and into the end flange 2. Because the present invention is not related to the structure of the oil supply channel system, a detailed description of various alternatives is omitted here.

Ein thermisches Isolationselement 10 ist um den Ölzufuhrkanal 6 und den RÜckfuhrkanal 7 herum angeordnet. Das Isolationselement 10 enthält eine innere zylindrische Buchse 11, die als äußere Wand des Rückführkanals 7 für das Heizöl dient, und eine äußere Buchse 12, welche zusammen mit den Endteilen 13 des Isolationselementes einen hermetisch abgeschlossenen Hohlraum 14 umreißt. Die Endteile 13 sind mit den Stirnseiten der Buchsen ll und 12 durch Elektronenetrahlschweißen in einer Vakuumkammer verbunden. Danach verbleibt in dem abgeschlossenen Hohlraum des Isolationselementes 10 ein Vakuum, das dem Betriebsvakuum der Vakuumkammer der Schweißvorrichtung gleicht, welches Vakuum üblicherweise in der Größenordnung von 10 Pascal (1 x io“4 bar) liegt. Dieses Vakuum muß als ein relativ hohes Vakuum betrachtet werden, welches einem mit einem derartigen Vakuum abgeschlossenen Raum eine gute thermische Isolationswirkung .zukommen läßt. Die thermische Isolationswirkung dieses Vakuumbe-reichs ist fast gleich der thermischen Isolationswirkung von evakuierten Kolben für den Laborbetrieb und ist besser als das Vakuum von Vakuumflaschen für die Lagerung von Getränken und Speisen.A thermal insulation element 10 is arranged around the oil supply channel 6 and the return channel 7. The insulation element 10 contains an inner cylindrical bush 11, which serves as the outer wall of the return duct 7 for the heating oil, and an outer bush 12, which, together with the end parts 13 of the insulation element, outlines a hermetically sealed cavity 14. The end parts 13 are connected to the end faces of the bushings 11 and 12 by electron beam welding in a vacuum chamber. Thereafter, a vacuum remains in the closed cavity of the insulation element 10, which vacuum is equal to the operating vacuum of the vacuum chamber of the welding device, which vacuum is usually in the order of 10 Pascal (1 x 10 “4 bar). This vacuum must be regarded as a relatively high vacuum, which gives a room closed with such a vacuum a good thermal insulation effect. The thermal insulation effect of this vacuum area is almost the same as the thermal insulation effect of evacuated pistons for laboratory use and is better than the vacuum of vacuum bottles for the storage of drinks and food.

Das thermische Isolationselement 10 erstreckt sich von dem Ende der Welle 3 in Richtung auf das innere Ende der radialen Kanäle 8 und 9, die in den stirnseitigen Flansch 2 eingebohrt sind. Somit isoliert es die Welle 3 fast über deren gesamte Länge von der Hitze des die Ölkanäle passierenden Öls, wobei eine Wärmeleitung zu der Welle 3 am Isolationselement 10 nur über die Endteile 13 des Elements möglich ist. Weil die Endteile 13 einen geringen Querschnitt haben, verbleibt die Wärmeflußrate 8 AT 000 297 Ul Über diese Teile unbeträchtlich, wodurch dem Isolationselement 10 eine gute thermische Isolationswirkung zukommt, welche die Wärmebelastung des Lagers auf einen geringen Wert reduziert.The thermal insulation element 10 extends from the end of the shaft 3 in the direction of the inner end of the radial channels 8 and 9 which are drilled into the end flange 2. Thus, it insulates the shaft 3 over almost its entire length from the heat of the oil passing through the oil channels, wherein heat conduction to the shaft 3 on the insulation element 10 is only possible via the end parts 13 of the element. Because the end parts 13 have a small cross section, the heat flow rate 8 AT 000 297 Ul remains insignificant over these parts, as a result of which the insulation element 10 has a good thermal insulation effect, which reduces the thermal load on the bearing to a low value.

Weiterhin sind mit Bezug auf Fig. 1 auch ein Isolationselement 15 an den Enden der Kanäle 4 der Walze 1 und eine über die Walze laufende Papierbahn 16 abgebildet.1, an insulation element 15 at the ends of the channels 4 of the roller 1 and a paper web 16 running over the roller are also shown.

Die vorliegende Erfindung kann in alternativen Ausführungsformen neben den oben beschriebenen ausgeführt werden. Das Isolationselement wird in besonders vorteilhafter Weise durch Elektronenstrahlschweißen hergestellt, wobei das Innere des Elements naturgemäß auf einem Vakuum mit sehr hoher thermischer Isolationswirkung bleibt. Um die Isolationswirkung des evakuierten Isolationselementes beträchtlich besser als das eines gasgefüllten Isolationselementes zu machen, sollte das Vakuum innerhalb des Elements geringer als l^KP'a. und vorzugsweise geringer als 100 Pa. sein. Aufgrund der oben beschriebenen Herstellungsvorteile wird das Vakuum in dem Isolationselement günstigerweise derart belassen, daß es gleich dem Betriebsvakuum der Vakuumkammer der Schweißausrüstung ist. Somit wird eine relativ gute thermische Isolationswirkung auch durch ein gasgefülltes Isolationselement erzielt. Solch ein gasgefülltes Element kann z.B. durch Laserschweißen in einer Inertgas-Atmosphäre hergestellt werden, wobei der Innenraum des Elements mit Inertgas gefüllt bleibt. In diesem Fall kann das Füllgas ein Inertgas, wie z.B. Kohlendioxid, Stickstoff oder ein Edelgas sein. Jedoch ist die Grundidee der Erfindung nicht begrenzt auf ein Produkt, das durch irgendein bestimmtes Herstellungsverfahren hergestellt wird.The present invention can be carried out in alternative embodiments besides those described above. The insulation element is produced in a particularly advantageous manner by electron beam welding, the interior of the element naturally remaining on a vacuum with a very high thermal insulation effect. In order to make the insulation effect of the evacuated insulation element considerably better than that of a gas-filled insulation element, the vacuum inside the element should be less than 1 ^ KP'a. and preferably less than 100 Pa. his. Because of the manufacturing advantages described above, the vacuum is conveniently left in the insulation member such that it is equal to the operating vacuum of the vacuum chamber of the welding equipment. A relatively good thermal insulation effect is thus also achieved by a gas-filled insulation element. Such a gas filled element can e.g. can be produced by laser welding in an inert gas atmosphere, the interior of the element remaining filled with inert gas. In this case the filling gas can be an inert gas, e.g. Carbon dioxide, nitrogen or an inert gas. However, the basic idea of the invention is not limited to a product made by any particular manufacturing process.

Weil das thermische Isolationselement für eine Verwendung in Verbindung mit rotierenden Wellen vorgesehen ist, ist dessen Form vorzugsweise zylindrisch. Jedoch sind auch andere Formen vorstellbar, und in der Tat könnte eine teilweise konisch zulaufende Form verwendet werden, um das Element an der inneren Oberfläche einer gebohrten Welle zu verankern. Das Isolationselement kann derart angebracht werden, daß es die Ölkanäle der Welle abnehmbar umschließt, oder es kann alternativ als integraler Bestandteil der Welle, z.B. mittels Schweißverbindungen,befestigt sein AT 000 297 UlBecause the thermal insulation element is intended for use in connection with rotating shafts, its shape is preferably cylindrical. However, other shapes are conceivable, and indeed a partially tapered shape could be used to anchor the element to the inner surface of a drilled shaft. The isolation element can be attached such that it removably encloses the oil passages of the shaft, or alternatively it can be an integral part of the shaft, e.g. by means of welded connections, be attached AT 000 297 Ul

Das Element muß sich nicht notwendigerweise über die gesamte Länge des Wellenendes erstrecken. Es kann auch derart ausgebildet sein# daß es eine Isolation nur an den Lagerungen bereit-# stellt# wenn dies durch die Walzenkonstruktion erforderlich sein sollte. \ 10The element does not necessarily have to extend over the entire length of the shaft end. It can also be designed # so that it only provides insulation on the bearings # if this should be required by the roller construction. \ 10

Claims (10)

AT 000 297 Ul Ansprüche: 1. Anordnung zum Reduzieren der Wärmeleitung von einer Welle (3) einer Walze zum Lager (5) der Walze, umfassend zumindest einen Längskanal (7, 6), der in der Welle (3) der Walze angeordnet ist, um ein Heizmedium durch die Welle (3) zu führen, gekennzeichnet durch - eine erste Wand (11), die den Längskanal (6, 7) umgibt, indem sie zwischen dem äußeren Umfang der Welle und dem Längskanal (6, 7) angeordnet ist und sich in Längsrichtung der Welle (3) zumindest über die Länge des Lagers (5) erstreckt, und eine zweite Wand (12), die zwischen der ersten Wand (11) und dem äußeren Umfang der Welle (3) angeordnet ist, um mit der ersten Wand (11) einen Hohlraum (14) zu umreißen, der hermetisch abgedichtet ist und die Längskanäle (6, 7) umgibt.AT 000 297 Ul claims: 1. Arrangement for reducing the heat conduction from a shaft (3) of a roller to the bearing (5) of the roller, comprising at least one longitudinal channel (7, 6) which is arranged in the shaft (3) of the roller to pass a heating medium through the shaft (3), characterized by - a first wall (11) which surrounds the longitudinal channel (6, 7) by being arranged between the outer periphery of the shaft and the longitudinal channel (6, 7) and extends in the longitudinal direction of the shaft (3) at least over the length of the bearing (5), and a second wall (12) which is arranged between the first wall (11) and the outer circumference of the shaft (3) with the first wall (11) to outline a cavity (14) which is hermetically sealed and surrounds the longitudinal channels (6, 7). 2. Anordnung nach Anspruch 1 für eine Thermowalze, umfassend einen Mantel (1) und an dessen Enden angeordnete Endteile (2, 3), von denen zumindest einer einen Flanschteil (2) aufweist, der mit radialen Bohrungen (8, 9) versehen ist, die sich von dem Kanal (6, 7) der Welle (3) zu Kanälen (4) in dem Mantel (1) der Walze erstrecken, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Hohlraum (14), der durch die erste Wand (11) und die zweiten Wand (12) Umrissen ist, in den Bereich des Endes der Welle (3) und der radialen Bohrungen erstreckt.2. Arrangement according to claim 1 for a thermo roll, comprising a jacket (1) and at the ends arranged end parts (2, 3), at least one of which has a flange part (2) which is provided with radial bores (8, 9) which extend from the channel (6, 7) of the shaft (3) to channels (4) in the casing (1) of the roller, characterized in that the cavity (14) through the first wall (11) and the second wall (12) is contoured, extends into the area of the end of the shaft (3) and the radial bores. 3. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (14), der durch die erste Wand (11) und die zweite Wand (12) Umrissen wird, die Form einer zylindrischen Hülse aufweist.3. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the cavity (14), which is outlined by the first wall (11) and the second wall (12), has the shape of a cylindrical sleeve. 4. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche für eine Thermowalze, bei welcher der durch die Welle (3) laufende Kanal (6, 7) zwei koaxiale Kanäle (6, 7) mit kreisförmigem Querschnitt umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Wand (11) die Außenwand des äußeren Kanals (7) bildet-4. Arrangement according to one of the preceding claims for a thermal roller, in which the channel (6, 7) running through the shaft (3) comprises two coaxial channels (6, 7) with a circular cross section, characterized in that the first wall (11 ) forms the outer wall of the outer channel (7) - 5. Thermisches Isolationselement (10) zur Isolierung eines in einer Welle (3) oder Achse einer Thermowalze verlaufenden 11 AT 000 297 Ul Heizmediumkanals, gekennzeichnet:, durch eine erste geschlossene Mantelfläche (11), eine zweite geschlossene Mantelfläche (12), die in einem Abstand von der ersteh Mantelfläche (11) angeordnet ist, und - Elemente (13) zur Verbindung der ersten Mantelfläche (11) und der zweiten Mantelfläche (12) zur Umgrenzung eines hermetisch abgeschlossenen Hohlraumes (14), in welchem ein vorgegebener Druck vorliegt.5. Thermal insulation element (10) for insulating a 11 AT 000 297 Ul heating medium channel running in a shaft (3) or axis of a thermo roll, characterized :, by a first closed outer surface (11), a second closed outer surface (12) which in a distance from the first lateral surface (11) is arranged, and - elements (13) for connecting the first lateral surface (11) and the second lateral surface (12) to delimit a hermetically sealed cavity (14) in which a predetermined pressure is present. 6. Thermisches Isolationselement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der durch die Mantelflächen (11, 12) umgrenzte Hohlraum (14) ein mit Bezug auf dessen Längsachse rotationssymmetrisches Element ist.6. Thermal insulation element according to claim 5, characterized in that the cavity (14) bounded by the lateral surfaces (11, 12) is a rotationally symmetrical element with respect to its longitudinal axis. 7. Thermisches Isolationselement nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der absolute Druck in dem hermetisch abgeschlossenen Hohlraum (14) weniger als 1 KPa und vorzugsweise weniger als 100 Pascal beträgt.7. Thermal insulation element according to claim 5 or 6, characterized in that the absolute pressure in the hermetically sealed cavity (14) is less than 1 KPa and preferably less than 100 Pascal. 8. Thermisches Isolationselement nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der absolute Druck in dem hermetisch abgeschlossenen Hohlraum (14) ungefähr 10 Pascal beträgt.8. Thermal insulation element according to claim 5 or 6, characterized in that the absolute pressure in the hermetically sealed cavity (14) is approximately 10 Pascals. 9. Thermisches Isolationselement nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der absolute Druck in dem hermetisch abgeschlossenen Hohlraum (14) durch ein Füllgas erzeugt wird.9. Thermal insulation element according to claim 5 or 6, characterized in that the absolute pressure in the hermetically sealed cavity (14) is generated by a filling gas. 10. Thermisches Isolationselement nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der absolute Druck in dem hermetisch abgeschlossenen Hohlraum (14) durch ein inertes Füllgas erzeugt wird. \ 1210. Thermal insulation element according to claim 5 or 6, characterized in that the absolute pressure in the hermetically sealed cavity (14) is generated by an inert filling gas. \ 12