DE102012104464A1

DE102012104464A1 - Temperierbarer Zylinder zur Behandlung von flächigen Materialien

Info

Publication number: DE102012104464A1
Application number: DE102012104464A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Wiertz; Wolfgang Mark; Volkhard Niebuhr
Original assignee: Gapcon GmbH
Current assignee: ICONE' S.R.L., IT
Priority date: 2012-05-23
Filing date: 2012-05-23
Publication date: 2013-11-28

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen temperierbarem Zylinder zur Bearbeitung von flächigen Materialbahnen, insbesondere einen Yankee-Zylinder, mit einem Zylindermantel welcher eine Außenoberfläche aufweist und bei welchem unterhalb der Außenoberfläche wenigstens abschnittsweise Strömungskanäle für ein Wärmemedium angeordnet sind. Der Zylinder ist dadurch gekennzeichnet, dass in dem Zylindermantel Ausnehmungen und/oder Erhebungen angeordnet sind, welche zusammen mit wenigstens einer abschnittsweisen Abdeckung die fluiddichten Strömungskanäle bilden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft temperierbare Zylinder zur Behandlung von flächigen Materialien, insbesondere Yankee-Zylinder, wie sie zur Herstellung von Papier, Tissue, Karton und Pappe verwendet werden und/oder Heiztrommeln, wie sie in der Faserplatten- und Dämmstoffindustrie genutzt werden.
Temperierbare Zylinder sind im Stand der Technik bekannt. Die Herstellung und der Betrieb von Yankee-Zylindern – wie sie im Stand der Technik bekannt sind – sind jedoch problematisch. Die bestehenden Ausprägungen beinhalten reine Gusszylinder und Hybridzylinder aus Stahl, Stahlguss und Guss. Gusszylinder werden heutzutage u. a. durch Hybridzylinder ersetzt, da gerade Gusszylinder – wegen der Sprödheit des Werkstoffes Guss – im Betrieb problematisch sind. Mit einem Gewicht von bis zu ca. 108 t sind sie die Schwergewichte unter den Yankee-Zylindern und ihre Herstellung gestaltet sich aufwändig. Hybridzylinder sind mit einem Gewicht von bis zu ca. 80 t etwas leichter und daher günstiger in der Herstellung und Anschaffung. Allerdings sind sie aufgrund der schlechteren Temperaturleitfähigkeit (15 W/mK bis 40 W/mK) gegenüber Guss (30 W/mK bis 50 W/mK) im Nachteil und technologisch aufwändiger in ihrer Konstruktion, da sie mehrere Fügestellen besitzen, die geschweißt und/oder geschraubt werden müßen und Innenlamellen zur Erhöhung des Wärmeübergangs benötigen. Der geschweißte Stahlmantel zeichnet sich durch erhöhte Duktilität aus, so dass ein Riss bzw. Bruch des Mantels nicht gleich zur Katastrophe führt, denn bei Standardzylindern mit beispielsweise 4500 mm Durchmesser und 5700 mm Länge enthält ein derartig beheizter Zylinder ein Volumen von ca. 28,8 m³ Heißdampf bei bis zu 10 bar und bis zu 180°C, entsprechend ca. 148 kg Heißdampf mit einer Gesamtentropie von 156 MJ, entsprechend 43,439 kWh, was einem TNT-Äquivalent von 374 g entspricht. Die Brisanz (Gefährlichkeit) ist recht hoch, da die Außdehnungsgeschwindigkeit des komprimierten Wasserdampfes hoch ist, so dass im schlimmsten Schadensfall beim Bruch des Zylinders nicht nur die Rotationsenergie des 100 t schweren konventionellen Zylinders, der teilweise mit über 33 m/s Oberflächengeschwindigkeit umläuft immensen Schaden verursacht, sondern auch die in ihm als Druckbehälter bevorratete Energie plötzlich und unkontrolliert frei wird.
Während bei Gusskonstruktionen von Yankee-Zylindern die kleinsten Wandstärken zwischen den Lamellen der Außenhaut im Bereich von 28 bis über 32 mm liegen und die Gesamtwandstärke bei ca. 72 mm liegt, sind diese kleinsten Wandstärken bei Stahlzylindern mit theoretisch minimal 10 mm viel kleiner. Der theoretische Wert wird von der Druckkesselverordnung vorgegeben und in der Realität nicht verwirklicht. Die Wandstärken bei Stahl-Yankee-Zylindern liegen je nach Hersteller, Konstruktion, Werkstoff und Dimension bei 20 ± 5 mm.
Die vorgenannten Lamellen zum verbesserten Wärmetausch führen zu einem weiteren Problem der bestehenden Zylindertechnologien. Zwischen ihnen sammelt sich das Kondenswasser, welches durch Absaugvorrichtungen aus den Zwischenräumen entfernt werden muss, um eine gleichmäßige Erwärmung der Zylinderaußenwandung zu gewährleisten. Im Betrieb können besagte Absaugvorrichtungen (sogenannte Finger) durch Schwingungen und mechanische Belastungen abbrechen und wirkungslos werden. An den Stellen des fehlenden bzw. defekten „Absaugfingers” ist der Wärmeübergang zur Oberfläche und damit zum Beispiel die Trocknung der Warenbahn gestört. Auch ob die Absaugvorrichtungen relativ zur Zylinderoberfläche fest montiert sind oder sich bewegen – in beiden Fällen bildet sich durch die Fliehkräfte ein Wasserfilm zwischen den Lamellen aus, der zu den Absaugstellen strömt und den Wärmeübergang stört.
Eine andere Grenze stellt die technologische Machbarkeit dar. Seitens der verbauten Masse und der Wärmeleitfähigkeit der metallischen Werkstoffe besteht aus heutiger Sicht keine Möglichkeit den Stand der Technik auf Basis bestehender Technologien weiter voranzutreiben.
Eine weitere Problemstellung ist in der Steigerung der Produktivität der Anlagen zu sehen, da sich ein Zielkonflikt ausbildet: Größere Produktionsgeschwindigkeiten (m²/h bzw. t/d) verlangen größere Durchmesser, größere Zylinderlängen oder einen verbesserten Wärmedurchgang. Letzterer ist aber materialtechnisch begrenzt. Größere Durchmesser aber auch längere Zylinder, sowie die radiale Wirkung von Druck und Fliehkräften in dieselbe Richtung machen größere Mantelstärken und größere Steifigkeiten der Zylinder erforderlich, die wiederum einen schlechteren Wärmedurchgang besitzen, so dass entweder mit geringerer Geschwindigkeit gefahren werden muss oder im Inneren des Zylinders ein höheres Energieniveau bevorratet werden muss.
In der Patentliteratur sind auch bestimmte Aspekte für solche Walzen beschrieben. So betrifft die WO 2011030363 die Isolierung der Stirnseiten von Yankee-Zylindern, die WO 03080926 ölbeheizte Walzen, welche doppelwandig und schwimmend ausgeführt sind, die DE 202007019227 die Anordnung von Schweißnähten und die Versteifungen am Yankee-Zylinder und die AT 11146 Yankee Schweißnähte im Yankee-Zylinder.
Ausgehend von diesen bekannten Ausführungsformen des Standes der Technik ist es u. a. von Nachteil, dass nur ein begrenzter Wärmedurchgang durch hohe Wandungsdicke und vorgegebene Materialbeschränkung möglich ist, der Fertigungsaufwand und das Gewicht von solchen Zylindern hoch ist, die Betriebstemperatur und der Betriebsdruck infolge der Konstruktion als rotierender Druckkessel begrenzt ist, feuchte Bereiche im Querprofil bei gestörter Absaugung Qualitätsprobleme im erzeugten Produkt bereiten und insbesondere bei Gusszylindern bei strukturellem Versagen die Gefahr ggf. von große Schäden an Personen, Anlage und Gebäude besteht. Ferner ist die Erhöhung der Wandstärken konstruktiv begrenzt und die Wartung dieser rotierenden Zylinder aufwändig und langwierig. Hier entstehen zusätzlich nicht unerhebliche Energieverluste, da der Druck abgelassen werden muss und vor der Wartung oder Reparatur abgewartet werden muss, bis der Innenraum kalt genug ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, die im Stand der Technik bekannten Nachteile wenigstens teilweise zu überwinden.
Die Aufgabe wird gelöst mit einem temperierbaren Zylinder gemäß Anspruch 1. Die Aufgabe wird auch mit einem Verfahren gemäß Anspruch 17 gelöst, wobei bevorzugte Ausführungsformen sowohl der Vorrichtung, als auch des Verfahrens Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche sind.
Der erfindungsgemäße temperierbare Zylinder zur Bearbeitung von flächigen Materialbahnen, insbesondere ein Yankee-Zylinder, umfasst einen rotierbaren Zylindermantel, welcher eine Außenoberfläche aufweist, unterhalb welcher wenigstens abschnittsweise Strömungskanäle für ein Wärmemedium angeordnet sind. Die zum Zylinderinnenraum fluiddichten Strömungskanäle werden erfindungsgemäß dadurch gebildet, dass im oder am Zylindermantel Erhebungen und/oder Ausnehmungen angeordnet sind, welche zusammen mit wenigstens einer abschnittsweisen Abdeckung wenigstens einen Strömungskanal bilden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die Ausnehmungen und/oder Erhebungen spiralförmig, radial, parallel radial und/oder achsparallel angeordnet und weisen vorzugsweise einen abschnittsweisen Querschnitt auf, der aus einer Gruppe ausgewählt ist, welche quadratische, dreieckige, elliptische, kreisförmige, parabelförmige, polygone Formen, sowie Kombinationen hiervon umfasst.
Die Abdeckung hat gemäß einer bevorzugten Ausführungsform, eine im Wesentlichen dem Verlauf der innenseitigen Öffnung der Ausnehmung und/oder der Erhebung angepasste Struktur und Größe. Durch diese Anordnung dieser Abdeckung, welche insbesondere fluiddicht ausgeführt ist, werden im Zusammenwirken der beiden Komponenten die für das Wärmemedium notwendigen Strömungswege geschaffen. Dabei kann insbesondere die Abdeckung mit dem Zylindermantel vorzugsweise stoff-, form- und/oder kraftschlüssig, insbesondere durch Schweißen, Löten, Vergießen, elektochemische Verfahren, Vulkanisieren, Kleben, Fügen, Umformen und/oder Einpressen, insbesondere fluiddicht zur Innenseite des Zylinders verbunden werden. Selbstverständlich kann die Abdeckung auch etwas breiter sein als die Öffnung der Ausnehmungen oder Erhebungen.
Als Ausnehmungen werden gemäß der vorliegenden Erfindung zum Beispiel Nuten, Rillen, Riefen und dergleichen und als Erhöhungen zum Beispiel Stege, Schotte, Lamellen, Schweißraupen und dergleichen verstanden.
Alternativ zu der beispielsweise streifenförmigen Ausführung der Abdeckung, kann die innenseitige Abdeckung der Erhebungen bzw. vorzugsweise auch der Ausnehmungen durch das Einbringen eines Innenzylinders erfolgen, welcher form-, kraft- und/oder stoffschlüssig mit dem Zylindermantel d. h. beispielsweise mit den Stegen zwischen den Nuten und/oder Ausnehmungen des Zylinders verbunden ist.
Die Einspeisung und Abführung des Wärmemediums in die Strömungskanäle des erfindungsgemäßen Zylinders, kann entsprechend einer weiteren bevorzugten Ausführungsform insbesondere axial, radial und/oder tangential erfolgen. Dabei kann insbesondere auch zwischen der Zu- und Abführungsseite und der weiteren Seite des Zylinders unterschieden werden. Alternativ können ferner auch die Zuführung auf einer und die Abführung auf der anderen Seite erfolgen. Es können auch auf beiden Seiten Zu- und Abführungen gemeinsam angeordnet sein. Ferner kann das Wärmemedium im Gleichlaufprinzip, im Gegenlaufprinzip, Kreuzstromprinzip, als Einpasssystem, als Mehrpasssystem oder Kombination der vorgenannten geführt werden.
Darüber hinaus ist bei dampfbeheizten Zylindern in der Papier- und Kartonindustrie bekannt, dass sich diese an den nicht von der Bahn bedeckten Randbereichen stark aufheizen, weil dort keine bzw. keine ausreichende Wärmeabnahme vorliegt. Dies führt zu einer relativ starken Aufbombierung dieser Bereiche. Unter anderem aus diesem Grund liegt es im Sinn der vorliegenden Erfindung, die Einleitung des Wärememediums in einem Bereich vorzunehmen, wo die Materialbahn im Betrieb auf dem Zylinder anfängt und das Wärmeträgermedium nur in dem Bereich geführt wird, in dem die Warenbahn aufliegt. Damit müssen die Strömungskanäle nicht zwangsläufig bis zum Zapfen geführt werden, um dort das Wärmemedium einzuspeisen bzw. abzuführen. Die Verbindung zwischen Einspeisung und Abführung kann beispielsweise über Schläuche und oder Rohrleitungen vom Zapfenboden erfolgen, so dass insbesondere der Zylinder nur im Bereich der Bahn beheizt wird. Auch kann über Verstelleinrichtungen die Beheizung auf unterschiedliche Warenbahnbreiten angepasst werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann berücksichtigt werden, dass sich ein entsprechender Zylinder unter Temperatureinfluss relativ stark verformt. Ausgehend hiervon liegt es im Sinn der vorliegenden Erfindung, dass der entsprechende Zylinder zum Beispiel warm geschliffen wird, um wenigstens die Randaufbombierung (thermische Aufbombierung) zu entfernen. Anschließend kann auch vorgesehen sein, dass entsprechende Zylinder nochmals aufgeheizt und warm gewuchtet werden.
Entsprechend einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, werden die Zapfenböden aus Stahl oder Stahlguß hergestellt, da hierdurch insbesondere die Dehnung der Bauteile beherrschbar ist. Das Wärmemedium, welches in den Strömungskanälen vorzugsweise im Betrieb strömt ist flüssig und/oder gasförmig und vorzugsweise aus einer Gruppe ausgewählt, welche heiße Gase und Flüssigkeiten, insbesondere Heißluft, Wasserdampf, Dampf, Wasser, Warmwasser, Heißwasser, Salzlösungen, Solen, flüssige und/oder gasförmige Kohlenwasserstoffverbindungen, wie Alkohole, Glykole, Ketone, Ester, Glycerin, Fette oder Öle wie beispielsweise natürliche oder synthetische Öle, Mineralöl, Silikonöl, Thermoöl, niedrig schmelzende Metalle oder Metallegierungen mit Schmelztemperaturen unterhalb von 300°C, wie beispielsweise Galinstan, Cerrolow, Flüssigmetall wie z. B. Natrium-Kalium-Legierungen, Woodsches Metall, Fieldsches Metall oder Bismutlegierungen und/oder Kombinationen hiervon enthält.
Der Außendurchmesser des erfindungsgemäßen Zylinders ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform größer 0,4 m und kleiner 10 m, insbesondere größer 1,4 m und kleiner 6,6 m oder zwischen 2,4 m und 6,6 m und vorzugsweise zwischen 3,4 m und 5,6 m. Die Wandstärke des Zylindermantels kann hierbei 0,015% bis 6%, vorzugsweise 0,03% bis 3% und insbesondere 0,04% bis 2,2% der des Außendurchmessers betragen.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist wenigstens unterhalb der Strömungskanäle des Zylinders, d. h. in Richtung auf die Drehachse des Zylinders innenliegend eine Isolierung vorgesehen. Solch eine Isolierung kann vollflächig oder auch nur teilweise im Bereich der inneren Oberfläche des Zylinders angeordnet sein. Dabei liegt es auch im Sinn der vorliegenden Erfindung, dass die Isolierung ggf. auch mit der Abdeckung für die Öffnungen der Nuten oder Ausnehmungen oder mit dem Innenzylinder kombiniert wird. Ferner kann die Isolierung als Zylinder/Schlauch in den Innenbereich des Zylinders eingebracht werden oder als Schicht auf die Innenseite des Zylinders aufgebracht werden. Entsprechende Isoliermaterialien sind im Stand der Technik bekannt.
Entsprechend einer weiteren Ausführungsform kann die temperierbare Oberfläche veredelt, vorzugsweise mechanisch, chemisch, thermisch, elektrochemisch, nanotechnologisch behandelt werden, wobei ein oder mehrere Verfahren aus der Gruppe ausgewählt angewendet werden können, die Polieren, Härten, Ätzen, anodische Oxidation, Eloxieren, Galvanisieren, Beizen, Brennen, Brünieren, Potentialdifferenz, Reduktion (Reduktionsmittel), Chromatieren, Elektrolyse, Elektroplattieren, Entmetallisieren, Färben, Bemalen, Lackieren, Elektrodeposition, Galvanisieren, Phosphatieren, Tauchverfahren, Sudverfahren, Veralisieren, Verstahlen, Verchromen, Verzinnen, Verzinken, Verkupfern, Vernickeln, Gasphasenabscheidung, Flammenbeschichtung, Sputtern, Kathodenzerstäubung, Rotationsbeschichtung, Spritzlackieren, thermisches Spritzen, Plastifizieren, Tauchlackierung insbesondere anodisch oder kathodisch, Schmelztauchen, Emaillieren, Schlitzdüsen-Beschichtung, Rakel-Beschichtung, Tauch-Beschichtung, Spray-Beschichtung, Walzen-Beschichtung, Sol-Gel, Thermisches Spritzen, Pulverbeschichten, Oberflächenporen verschließen, Löten, Auftraglöten, Schweißen, Plasma-Pulver-Auftragschweißen, Auftragschweißen, Sintern, Wirbelsintern, Vulkanisieren, Feuerbehandlung, Plasmabehandlung, Laserbeandlung, Kohlenstoffanreichern, Dotieren, Diffusion, Elektrophorese und Sublimation beinhalten. Auch Kombinationen dieser Auswahl liegen im Sinn der vorliegenden Erfindung.
Der Mantel des erfindungsgemäßen Zylinders kann ferner entsprechend einer weiteren Ausführungsform eine äußere Zone aufweisen, welche zwischen 1,5 mm und 72 mm, insbesondere zwischen 5 mm und 15 mm stark ist und wenigstens Teile der temperierbaren Oberfläche einschließt. Dabei ist insbesondere die Stärke der Zone in der Art zu verstehen, dass diese unter Berücksichtigung der Strömungskanäle der Abstand zwischen der äußeren Oberfläche des Zylinders und der nächstliegenden Innenwandung eines Strömungskanals ist. Insbesondere bestimmt diese Zone somit die für die Festigkeit des Zylinders zu berücksichtigende „kleinste” Wandstärke des Zylinders.
Die temperierbare Oberfläche des Zylinders hat ferner im Betrieb vorzugsweise eine Oberflächentemperatur zwischen 35°C und 350°C, vorzugsweise zwischen 70°C und 140°C oder 90°C bis 160°C und insbesondere zwischen 90°C und 140°C, wobei die Erwärmung der temperierbaren Oberfläche ggf. durch externe Energiequellen, z. B. Induktion, Heißluft, Heißdampf, Infrarot, Strahlung oder Verbrennung (Gas- oder Ölbrenner) unterstützt werden kann.
Die Erfindung dient der thermischen, thermisch-physikalischen, chemischen und/oder mechanischen Bearbeitung von Warenbahnen. Insbesondere fallen darunter die thermischen Bearbeitungen einer Warenbahn d. h. das Erwärmen und das Abkühlen.
Mit thermisch-physikalischer Bearbeitungen sind insbesondere auch Phasenumwandlungen gemeint, die einerseits zur Trocknung, Austrocknung und/oder Exsikkation, durch beispielsweise Verdunsten oder Sublimieren dienen, zur Erweichung, zum Schmelzen, zum Anschmelzen und/oder zur Kondensation, zur Befeuchtung oder des Eintrags oder auch Austrags von Reagenzien genutzt werden können.
Mit chemischen Bearbeitungen sind chemische Reaktionen gemeint, die gezielt, gewollt und/oder gewünscht innerhalb der Warenbahn und/oder auf einer ihrer Oberflächen während des Verweilens auf dem Zylinder und/oder im Einlauf- und/oder Auslaufbereich des Zylinders erfolgen.
Mit mechanischer Bearbeitungen sind u. a. das Ausgleichen von Dickenunterschieden, ein- oder beidseitiges Glätten, insbesondere das Übertragen einer glatten Zylinderoberfläche auf eine Warenbahnseite, Abschaben, Kreppen wie auch das Abrollen von zylindrischen Körpern (Walzen, Messern, Scheiben) und/oder das Aufbringen von Medien zur Warenbahnbearbeitung und/oder zur Vorbereitung der Zylinderoberfläche gemeint.
Weiterhin können mehrere Lagen von Warenbahnen während des Verweilens auf dem Zylinder und/oder im Einlauf- und/oder Auslaufbereich des Zylinders über mechanische Bearbeitungen, chemische oder thermophysikalische Verbindung zu einer einzelnen Warenbahn kombiniert werden.
Mit Warenbahnen sind Bahnen nicht gewebter und gewebter, gegossener und gewalzter Art gemeint. Diese können ihre bahnförmige Struktur durch Aufsprühen, Entwässern, Schmelzen, Verschlingen, Verbinden, Verkleben, Verknüpfen und/oder Weben erhalten. Insbesondere zählen dazu Warenbahnen der Tissue, Airborne Produkte, Papier, Karton und Pappe herstellenden Industrien sowie kontinuierliche Warenbahnen innerhalb der Produktion (insbesondere Urproduktion) von Faserplatten, Spanplatten und Furnieren der Holzwerkstoff oder Dämmstoffindustrie und Warenbahnen wie Stoffe oder Filze der Nonwoven und/oder Textilindustrie.
Von besonderem Vorteil der vorliegenden Erfindung ist es, dass durch die Reduzierungsmöglichkeit der Wanddicke der im Stand der Technik teilweise begrenzte Wärmedurchgang verbessert werden kann und der relativ hohe Fertigungsaufwand auf ein Mindestmaß reduziert werden kann. Ferner kann das Gewicht des Fertigzylinders durch die erfindungsgemäße Bauweise wenigstens teilweise gesenkt werden und ferner kann die bisherige Temperatur- und Druckbegrenzung infolge der Konstruktion als Druckkessel überwunden werden. Ferner können durch den vereinfachten Aufbau größere Durchmesser realisiert werden bzw. kann auch der Einsatz der erfindungsgemäßen Zylinder für höhere Produktionsgeschwindigkeiten (wie beispielsweise über 3000 m/min) möglich werden. Dies hat zur Folge, dass beispielsweise eine Produktionssteigerung von ca. 30% gegenüber dem Stand der Technik möglich sein könnte. Der Aufwand für die Wartung und Instandhaltung kann im Vergleich zu der im Stand der Technik verwendeten Ausführung wenigstens teilweise vereinfacht werden. Darüber hinaus wird die Gefahr großer, in die Millionen Euro gehender Schäden durch Materialversagen beim Mantel wenigstens reduziert.
Besondere Lösungsaspekte der Erfindung können einzeln oder in Kombination sein, dass die vorliegende Erfindung einen beheizbaren bzw. kühlbaren Zylinder bereit stellt, bei welchem das Wärmemedium wie beispielsweise Heißluft, Wasserdampf, Dampf, Wasser, Warmwasser, Heißwasser, Salzlösungen, Solen, flüssige und/oder gasförmige Kohlenwasserstoffverbindungen, wie Alkohole, Glykole, Glycerin, Ketone, Fette oder Öle wie beispielsweise natürliche oder synthetische Öle, Mineralöl, Silikonöl, Thermoöl, niedrig schmelzende Metalle oder Metallegierungen mit Schmelztemperaturen unterhalb von 300°C, wie beispielsweise Galinstan, Cerrolow, Natrium-Kalium-Legierungen (NaK-Legierungen), Woodsches Metall, Fieldsches Metall oder Bismutlegierungen, gasförmige und/oder flüssige Kohlenwasserstoffverbindungen und/oder Kombinationen in oberflächennahen Kanälen unterhalb der Oberfläche geführt wird. Die Kanäle können in Form von Aussparungen eingebracht bzw. auch in Form von Aufbauten aufgebracht werden. Dabei können die Kanäle eingedreht, eingefräst, eingebohrt, eingeschweißt, eingelötet, eingeklebt, aufgeschweißt, aufgelötet, aufgeklebt, eingebogen, eingedrückt, eingepresst, eingebrannt, eingeschnitten, etc. werden. Die Anordnung der Kanäle kann spiralförmig, ringförmig, axial oder eine Kombination aus diesen Anordnungsformen sein, wobei die Wärmeträgermedium führenden Kanäle zur Umgebung hin abgeschlossen sind, um das Wärmeträgermedium zu führen. Ggf. vorhandene Leckage zwischen den Wärmeträgermedien führenden Kanälen können entsprechend einer besonderen Ausführungsform gezielt eingebaut und beispielsweise auch durch „Kurzschlüsse” realisiert werden, wobei diese insbesondere der Verbesserung der Temperaturgleichmäßigkeit dienen können.
Die Formen des Abschlusses können Aufschweißen, Auflöten, Aufkleben, Aufschrumpfen, Eindrehnen, Auftragen, Einfügen oder Zuschweißen von Abdeckungen sein, wobei die Abdeckungen selbst Bänder, Drähte, Rohre, Bleche, Schweißraupen, Lotschichten, Vergussmassen, Klebemassen, Isolierungen und Innenmäntel sein können. Der Abschluss der Kanäle kann formschlüssig, kraftschlüssig oder stoffschlüssig und insbesondere auch über einen innen eingebrachten Mantel oder Mäntel erfolgen.
Entsprechend einer weiteren, besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können innerhalb der Strömungskanäle die Strömung beeinflussende Elemente wie beispielsweise Turbulenzgeneratoren, Ableitbleche, Störelemente, Füllkörper wie zum Beispiel Raschig-Ringe, Kombinationen hiervon oder dergleichen verwendet werden, um insbesondere im Betrieb des Zylinders eine mögliche Entmischung des Wärmemediums im Strömungsquerschnitt zu vermeiden oder ihr wenigstens entgegenzuwirken. Aufgrund der im Zylinder wirkenden Zentrifugalbeschleunigungen und den daraus resultierenden Beschleunigungskräften können insbesondere im Betrieb bei hohen und sehr hohen Geschwindigkeiten (z. B. über 1500 m/min, ab 2000 m/min oder bei ca. 3000 m/min) Temperatur induzierte Dichteunterschiede je nach Wärmemedium zu ungünstigen Temperaturgradienten im Strömungsquerschnitt oder sogar zu einer Trennung des Wärmemediums führen, wobei die Anteile mit einer höheren Dichte (kälteres Wärmemedium) zur Zylinderaußenwand und die Anteile mit einer niedrigeren Dichte (wärmeres Wärmemedium) zur Zylinderinnenseite hin gedrängt werden. Diese Trennung kann durch die gezielte Anordnung von entsprechenden Elementen, welche zu einer Strömungsverlagerung des Wärmemediums im Strömungsquerschnitt führen, reduziert bzw. vermieden werden.
Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist auch die Nutzung von Verbundkonstruktionen möglich.
Ferner können in einer weiteren Ausführungsform isolierende Werkstoffe u. a. als Zylinder unterhalb der Außenschicht angeordnet sein und ggf. Abdeckfunktion, Dichtungsfunktion, Tragfunktion, Aussteifungsfunktion und/oder die Isolierungsfunktion übernehmen.
Durch den Einsatz von im Vergleich zum Stand der Technik verwendeten konstruktiven Lösungen für dampfbeheizte Zylinder weist entsprechend wenigstens einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der temperierbare Zylinder relativ kleine Kanäle, welche unter Druck stehen auf und hat daher eine einen großen Druck begrenzende Oberfläche.
Entsprechend einer weiteren, besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können Spalt, Trennstelle, Fügestelle durch Verfüllen, Verpressen, Verkleben, Verschweißen, Vulkanisieren, Sintern oder Verlöten geschlossen werden.
Besondere Vorteile der vorliegenden Erfindung sind insbesondere der sicherere Betrieb bei gleichem bzw. besserem Wirkungsgrad im Vergleich zu herkömmlichen Technologien. Ferner wird durch die beanspruchte Technologie Wärmeenergie dort eingebracht oder ausgetragen bzw. liegt dort an oder wird dort abgezogen, wo sie für die Behandlung des flächigen Materials benötigt wird. Ferner wird durch die Trennung von Funktionen, insbesondere der gezielten Anordnung von Strömungskanälen in Teilen des Zylindermantels ein größerer Freiheitsgrad für die konstruktive Lösung des temperierbaren Zylinders erlangt.
Die vorliegenden Ausführungsformen der Erfindung eignen sich für den Einsatz in Trocknungsanlagen für die „woven” und „non woven” Industrie, insbesondere für die Zellstoff, Tissue, Papier, Karton, Pappe, Textilien, Stoffe, Holzwerkstoff, Dämmstoff und Faserplatten herstellende und verarbeitende Industrie und für die thermischen, thermisch-physikalischen, chemischen und/oder mechanischen Bearbeitungen von Warenbahnen. Dies umfasst insbesondere das Erwärmen und Abkühlen von Warenbahnen, und die Trocknung, Austrocknung und/oder Exsikkation, das Verdunsten, Sublimieren, Erweichen, Schmelzen, Anschmelzen, die Kondensation, das Befeuchten, und den Eintrag von Reagenzien. Hierbei können chemische Reaktionen unterstützt bzw. angestoßen werden bzw. können solche Zylinder zur mechanischen Bearbeitung, z. B. zum Ausgleichen von Dickenunterschieden, Ausgleichen von Dichteunterschieden, mindestens einseitiges Glätten, Übertragen einer glatten Zylinderoberfläche auf eine Warenbahnseite, Abschaben, Kreppen, Gautschen und/oder Verfestigen eingesetzt werden. Auch beim Aufbringen oder Auftragen von Medien bzw. zum Verbinden einzelner Lagen von Warenbahnen zu einer verbundenen Warenbahn können die erfindungsgemäßen Zylinder eingesetzt werden.
Die Erfindung wird auch durch ein Verfahren gemäß Anspruch 17 gelöst. Dabei weist das Verfahren wenigstens folgende Schritte auf: Bereitstellen eines Zylindermantels, Einbringen von Ausnehmungen und/oder Erhebungen in oder an der Zylinderwand (ggf. auch Zylinderinnenwandung) und Bilden von fluiddichten Strömungskanälen durch Abdecken der Ausnehmung und/oder der Erhebungen insbesondere innenseitiger Öffnungen.
Die Ausnehmungen können dabei beispielsweise durch einen spanenden Verfahrensschritt, insbesondere durch Drehen, Fräsen, Wälzfräsen, Bohren, Schneiden, Sägen, Schaben, Stoßen und/oder Wirbeln erzeugt werden. Gemäß einer bevorzugten Variante des Verfahrens wird die Abdeckung zur Bildung eines fluiddichten Strömungskanals durch Schweißen, Löten und/oder Kleben mit der Zylinderwandung verbunden, wobei nach dem Einbringen der Strömungskanäle gemäß einer weiteren Ausführungsform der Zylindermantel thermisch behandelt insbesondere zur Reduzierung von Spannungen geglüht werden kann. Ferner können gemäß einem weiteren Verfahrensschritt einer alternativen Ausführung in den Zylindermantel und/oder einen Zylinderstirndeckel Versorgungsanschlüsse eingebracht werden. Ferner können die Ausnehmungen und/oder Erhebungen auch durch einen umformenden Verfahrensschritt, insbesondere durch Walzen, Freiformen, Elektrostauchen, Gesenkformen, Rundkneten, Treiben, Schmieden, Eindrücken, Strangpressen, Fließpressen, Zugdruckumformen, Durchziehen, Tiefziehen, Drücken, Kragenziehen, Knickbauchen, Stauchen, Zug umformen, Längen, Weiten, Tiefen, Hohlprägen, Ziehen, Biegeumformen, Kanten, Biegen, Richten, Runden, Sicken, Bördeln, Gesenkbiegen, Gesenkrunden, Gesenksicken, Gesenkbördeln, Winden, Weltbiegen, Profilieren, Rollformen, Wickeln, Umlaufbiegen, Schubumformen, Verdrehen, Verschieben, Durchsetzen, Wölben, Guerin-Verfahren erzeugt werden.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand verschiedener Ausführungsbeispiele erörtert, wobei darauf hinzuweisen ist, dass die Erfindung selbst nicht auf diese Beispiele beschränkt ist, sondern dass es vielmehr im Sinn der vorliegenden Erfindung liegt, Abwandlungen, Ergänzungen und Kombinationen hiervon vorzunehmen.
Dabei zeigen:
1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines schematischen Wandaufbaus des erfindungsgemäßen Zylinders;
2 ein alternatives Ausführungsbeispiel des Zylinders nach 1;
3 ein zweites Ausführungsbeispiel eines schematischen Wandaufbaus des erfindungsgemäßen Zylinders;
4 ein alternatives Ausführungsbeispiel des Zylinders nach 3;
5 ein drittes Ausführungsbeispiel eines schematischen Wandaufbaus des erfindungsgemäßen Zylinders;
6 ein alternatives Ausführungsbeispiel des Zylinders nach 5;
7 Systemskizze des erfindungsgemäßen Zylinders mit innen liegendem Zapfen;
8 Systemskizze des erfindungsgemäßen Zylinders mit außen und innen liegendem Zapfen;
9 Systemskizze des erfindungsgemäßen Zylinders mit außen liegendem Zapfen;
10 Skizze für die seitliche Einspeisung bzw. Rückführung eines Wärmemediums;
11 Skizze für die radiale Einspeisung bzw. Rückführung eines Wärmemediums.
12 und 13 Skizzen für mögliche Ausgestaltungen von Strömungskanälen.
1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines schematischen Wandaufbaus des erfindungsgemäßen Zylinders. Dargestellt ist der Außenmantel 1 mit einer temperierbaren Oberfläche und einem Innenmantel 2. Zwischen der Innenseite des Außenmantels 1 und der Außenseite des Innenmantels 2 ist ein Verbindungsbereich 4 angeordnet, welcher beispielsweise als Isolier- und/oder Aussteifungsschicht schraffiert dargestellt ist. An der Außenseite des Innenmantels und der Innenseite des Außenmantels sind Steifen 7 und Kopfbolzen 9 angeordnet, welche beispielsweise auf den Mänteln aufgeschweißt werden können. Der Verbindungsbereich 4 fixiert den Außen- 1 mit dem Innenmantel 2 kraft-, form- und/oder stoffschlüssig. Ferner sind die Strömungskanäle 6 für das Wärmemedium 5 in die Wandung des Außenmantels 1 in Form von halbrunden Nuten eingearbeitet, welche durch die Wandungen 11 fluiddicht gegenüber dem Verbindungsbereich 4 abgedeckt sind. Die Wandungen können hierbei einteilig oder mehrteilig ausgeführt werden. Mit der Funktion als Isolierschicht kann der Verbindungsbereich 4 die Übertragung der thermischen Energie an die temperierbare Oberfläche des Außenmantels fördern und Energieverluste vermindern.
Selbstverständlich liegt es auch im Sinn der vorliegenden Erfindung entweder nur einen Verbindungs- oder Isolierbereich 4 vorzusehen oder sowohl auf den Innenmantel 2 als auch auf den Verbindungsbereich 4 zu verzichten. In einer einfachen Ausführungsform ist der Zylinder dann beispielsweise nur mit dem Außenmantel 1 und den Strömungskanälen 6 inklusive der Wandungen 11 ausgeführt.
2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel des Zylinders. An der Außenseite des Innenmantels sind Steifen 7 und Kopfbolzen 9 angeordnet, welche beispielsweise auf den Innenmantel aufgeschweißt sind. Der Verbindungsbereich 4 fixiert den Außen- 1 mit dem Innenmantel 2 kraft- und/oder stoffschlüssig. Ferner sind Strömungskanäle 6 auf der Innenseite des Außenmantels angeordnet, wobei die Wandung 10 hierbei als Halbschale ausgebildet und mit der Innenseite des Außenmantels 1 fluiddicht verbunden ist. Thermische Energie kann beispielsweise über das Wärmemedium 5 in den Strömungskanälen 6 zugeführt werden und an den Außenmantel 1 insbesondere die temperierbare Oberfläche 3 übertragen. Die weiteren Komponenten des Zylinders entsprechen mit ihren Bezugszeichen im Wesentlichen den Ausführungen zu 1.
In 3 ist eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Zylinders dargestellt, bei welchem der Außenzylinder 1 direkt mit dem Innenmantel 2 verbunden ist und die Strömungskanäle 6 als halbrunde Nuten in der Außenseite des Innenmantels 2 eingearbeitet sind. Durch das Zusammenführen der beiden Zylinder 1 und 2 werden die Strömungskanäle 6 fluiddicht abgedichtet. Dies kann beispielsweise durch Aufschrumpfen oder ein ähnliches Verfahren erfolgen. Auf der Innenseite des in 3 dargestellten Ausführungsbeispiels ist eine Isolierschicht 12 aufgebracht, um Energieverluste in den Innenraum des Zylinders zu reduzieren.
4 ist ein alternatives Ausführungsbeispiel des Zylinders entsprechend 3, bei welchem der wesentliche Unterschied die Anordnung der Strömungskanäle ist. So liegen in diesem Ausführungsbeispiel die Strömungskanäle 6 im Mantel des Außenzylinders 1, wo hingegen die wesentlichen Strömungskanalabschnitte in der 3 im Innenmantel 2 liegen.
Selbstverständlich liegt es auch hier – wie in den anderen Ausführungsbeispielen (2 und 3) – im Sinn der vorliegenden Erfindung, entweder nur einen Verbindungs- oder Isolierbereich 4 vorzusehen oder sowohl auf den Innenmantel 2, als auch auf den Verbindungsbereich 4 zu verzichten.
5 und 6 zeigen ein weiteres alternatives Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Zylinders, bei welchem die Strömungskanäle 6 als Rohre ausgestaltet sind, die etwa hälftig im Außenmantel und zur anderen Hälfte im Verbindungsbereich 4 integriert sind. In 5 sind Armierungselemente 9 und 7 sowohl am Innenmantel 2, als auch auf der Innenseite des Außenmantels 1 vorgesehen. Der Verbindungsbereich 4 kann hierbei neben der Verbindungsfunktion zwischen äußeren und inneren Mantel auch eine Isolierfunktion und/oder als Aussteifungsschicht verstanden werden. Insbesondere bei der Aussteifungsschicht dienen die Streifen 7 und die Kopfbolzen 9 zwischen dem Außen- und Innenmantel zur Verbesserung der Verbindung und ggf. auch zur Verbesserung der Biegesteifigkeit des Zylinders. Im Ausführungsbeispiel nach 6 sind diese Armierungselemente nur auf der Außenseite des Innenmantels vorgesehen. Mit dem Bezugszeichen 5 ist das Wärmemedium, welches in den Strömungswegen fließen kann, bezeichnet.
Die 7 bis 9 zeigen Systemskizzen des erfindungsgemäßen Zylinders mit unterschiedlich ausgeformten und angeordneten Zapfen bzw. dem hiermit verbundenen Deckel. Dabei zeigt 7 eine Version, bei welcher der Zapfen 22 und der hiermit verbundene Deckel 21 innen liegend in dem Mantel 20 des Zylinders angeordnet sind, wobei der Mantel entsprechend der vorliegenden Erfindung aus wenigstens einer Wandung – wie beispielsweise in Bezug auf die 1 bis 4 erörtert – aufgebaut ist und eine temperierbare Oberfläche aufweist. Mittels der Zuleitung 24 (Strömungsrichtung entsprechend dem Pfeil 28) wird das heiße Wärmemedium über Strömungskanäle zugeführt und über die Leitung 25 und entsprechend in Richtung des Pfeiles 29 abgeführt. 8 zeigt eine alternative Lösung, bei welcher der Deckel 26 mit dem Zapfen 22 sowohl innen, als auch außen (seitlich) der Zylinderwandung 20 angeordnet ist. 9 zeigt schließlich die Version, bei welcher der Deckel 27 und der Zapfen 22 ausschließlich außen, d. h. seitlich zur Zylinderwandung 20 angeordnet ist. Die weiteren Bezugszeichen entsprechen im Wesentlichen den Ausführungen zu 7.
Die 10 und 11 zeigen Prinzipskizzen für die seitliche bzw. radiale Einspeisung des Wärmemediums in die Strömungskanäle. So wird über den Zapfen 22 und die Zuführungsleitung 28 heißes Wärmemedium in die Strömungskanäle 33 zugeführt und über die Leitung 29 abgeführt, wobei in 10 die zu- bzw. abführenden Leitungen seitlich z. B. im Bereich des Deckels 27 angeordnet sind und in 11 diese zu- bzw. abführende Leitungen 28 und 29 radial von innen mit den Strömungskanälen 33 verbunden sind. Die dargestellten Strömungskanäle sind in dieser Prinzipskizze axial dargestellt, wobei diese selbstverständlich auch radial, spiralförmig oder dergleichen angeordnet sein können. Mit den Bezugszeichen 30 ist der Außenzylinder und mit dem Bezugszeichen 31 der Innenmantel bezeichnet, die über den Verbindungsbereich 32 wenigstens stoffschlüssig, aber ggf. auch kraft- und/oder formschlüssig, insbesondere drehfest miteinander verbunden sind.
12 und 13 zeigen jeweils vier verschiedene Ausführungsmöglichkeiten von Strömungskanälen (welche auch nicht zwingend miteinander zu kombinieren sind), bei welchen diese auch teilweise (bei Fluidheizung) mit beispielsweise Isolationsmaterial aufgefüllt sein können. Dabei sind neben der Grundform der Strömungskanäle in dem Zylindermantel 1 die ggf. vorgesehene Wandung 11, ein Isoliermaterial 40 und das Heizmedium 5 schematisch dargestellt. In der 13 ist ferner noch eine zweite Schicht 2 des Zylindermantels dargestellt, welche beispielsweise eine Isolierschicht oder auch eine zweite Schicht des Zylindermantels sein kann.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2011030363 [0007]
WO 03080926 [0007]
DE 202007019227 [0007]
AT 11146 [0007]

Claims

Temperierbarer Zylinder zur Bearbeitung von flächigen Materialbahnen, insbesondere einen Yankee-Zylinder, Trockenzylinder und/oder Heizzylinder, mit einem Zylindermantel (1) welcher eine Außenoberfläche (3) aufweist und unterhalb der Außenoberfläche (3) wenigstens abschnittsweise ein Strömungskanal (6, 33) für ein Wärmemedium (5) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass im oder am Zylindermantel Erhebungen und/oder Ausnehmungen angeordnet sind, welche zusammen mit wenigstens einer abschnittsweisen Abdeckung (10, 11) den fluiddichten Strömungskanal (6, 33) bilden.
Temperierbarer Zylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhebungen und/oder Ausnehmungen spiralförmig, radial, parallel radial und/oder achsparallel angeordnet sind und vorzugsweise einen abschnittsweisen Querschnitt aufweisen, der aus einer Gruppe ausgewählt ist, welche quadratische, dreieckige, elliptische, kreisförmige, parabelförmige, hinterschnittene und/oder polygone Formen sowie Kombinationen hiervon umfasst.
Temperierbarer Zylinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (10, 11) im Wesentlichen der Struktur, Größe und/oder dem Verlauf der zylinderinnenseitigen Öffnung der Ausnehmungen und/oder der Erhebungen angepasst ist.
Temperierbarer Zylinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (10, 11) von den Ausnehmungen und/oder die Erhebungen mit dem Zylindermantel (1, 2, 3) vorzugsweise stoffschlüssig, insbesondere durch Schweißen, Löten, Vergießen, Kleben, Sintern, Vulkanisieren, elektrochemische Verfahren und/oder galvanische Verfahren, verbunden ist.
Temperierbarer Zylinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (10, 11) der Ausnehmungen und/oder Erhebungen mit dem Zylindermantel (1, 2, 3) vorzugsweise form- und/oder kraftschlüssig mit dem Zylindermantel verbunden ist, insbesondere durch Fügen, Umformen und/oder Einpressen.
Temperierbarer Zylinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (10, 11) der Ausnehmungen und/oder Erhebungen mit dem Zylindermantel (1, 2, 3) vorzugsweise fluiddicht ausgestaltet ist.
Temperierbarer Zylinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (10, 11) als Innenzylinder (2, 4, 12) ausgestaltet ist, welcher form-, kraft- und/oder stoffschlüssig mit dem Zylindermantel verbunden ist.
Temperierbarer Zylinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einspeisung (24, 28) und Abführung (29, 25) des Wärmemediums (5) in die Strömungskanäle (6, 33) axial, radial und/oder tangential und/oder in einer Kombination aus axial, radial und/oder tangential erfolgt.
Temperierbarer Zylinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmemedium (5) flüssig und/oder gasförmig ist und vorzugsweise aus einer Gruppe ausgewählt ist, welche heiße Gase und Flüssigkeiten, insbesondere Heißluft, Wasserdampf, Dampf, Wasser, Warmwasser, Heißwasser, Salzlösung, Sole, wie Alkohole, Glykole, Glycerin, Ketone, Fette oder Öl, wie beispielsweise natürliche oder synthetische Öle, Mineralöl, Silikonöl, Thermoöl, niedrig schmelzende Metalle oder Metallegierungen mit Schmelztemperaturen unterhalb von 300°C, wie beispielsweise Galinstan, Cerrolow, Flüssigmetalle wie z. B. NaK-Legierungen, Woodsches Metall, Fieldsches Metall oder Bismutlegierungen, gasförmige und/oder flüssige Kohlenwasserstoffverbindungen und/oder Kombinationen hiervon aufweist.
Temperierbarer Zylinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Außendurchmesser des Zylinders (1) größer 0,4 m und kleiner 10 m, insbesondere größer 1,4 m und kleiner 6,6 m ist, weiterhin insbesondere zwischen 2,4 und 6,6 m und vorzugsweise zwischen 3,4 m und 5,6 m liegt.
Temperierbarer Zylinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandstärke des Zylindermantels (1, 20) 0,015% bis 6%, vorzugsweise 0,03% bis 3% und insbesondere 0,04% bis 2,2% des Außendurchmessers beträgt.
Temperierbarer Zylinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb der Strömungskanäle (6, 33) des Zylinders (1, 2, 4) eine Isolierung vorgesehen ist.
Temperierbarer Zylinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die temperierbare Oberfläche (3) veredelt, vorzugsweise mechanisch, chemisch, thermisch, elektrochemisch, nanotechnologisch behandelt ist, wobei ein oder mehrere Verfahren aus der Gruppe ausgewählt angewendet werden können, die Polieren, Härten, Ätzen, anodische Oxidation, Eloxieren, Galvanisieren, Beizen, Brennen, Brünieren, Potentialdifferenz, Reduktion (Reduktionsmittel), Chromatieren, Elektrolyse, Elektroplattieren, Entmetallisieren, Färben, Bemalen, Lackieren, Elektrodeposition, Galvanisieren, Phosphatieren, Tauchverfahren, Sudverfahren, Veralisieren, Verstahlen, Verchromen, Verzinnen, Verzinken, Verkupfern, Vernickeln, Gasphasenabscheidung, Flammenbeschichtung, Sputtern, Kathodenzerstäubung, Rotationsbeschichtung, Spritzlackieren, thermisches Spritzen, Plastifizieren, Tauchlackierung insbesondere anodisch oder kathodisch, Schmelztauchen, Emaillieren, Beschichten, Schlitzdüsen-Beschichtung, Rakel-Beschichtung, Tauch-Beschichtung, Spray-Beschichtung, Walzen-Beschichtung, Sol-Gel, Thermisches Spritzen, Pulverbeschichten, Oberflächenporen verschließen, Löten, Auftraglöten, Schweißen, Plasma-Pulver-Auftragschweißen, Auftragschweißen, Sintern, Wirbelsintern, Vulkanisieren, Feuerbehandlung, Plasmabehandlung, Laserbeandlung, Kohlenstoffanreichern, Dotieren, Diffusion, Elektrophorese, Sublimation und Kombinationen hiervon beinhalten.
Temperierbarer Zylinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylindermantel (1) eine äußere Zone aufweist, welche zwischen 1,5 mm und 72 mm, insbesondere zwischen 5 mm und 15 mm stark ist und wenigstens Teile der temperierbaren Oberfläche (3) einschließt.
Temperierbarer Zylinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die temperierbare Oberfläche (3) im Betrieb eine Oberflächentemperatur zwischen 35°C und 350°C, vorzugsweise zwischen 70°C und 140°C oder 90°C bis 160°C und insbesondere zwischen 90°C und 140°C aufweist.
Temperierbarer Zylinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erwärmung der temperierbaren Oberfläche (3) durch eine induktive Energiequelle unterstützt wird.
Verfahren zur Herstellung eines temperierbaren Zylinders gemäß einem der Ansprüche 1 bis 16 mit den Schritten: – Bereitstellen eines Zylindermantels (1, 2, 4); – Einbringen von Ausnehmungen und/oder Aufbringen von Erhebungen in und/oder auf dem Zylindermantel; – Bilden von fluiddichten Strömungskanälen (6, 33) durch Abdecken (10, 11) der Ausnehmungen und/oder der Erhebungen.
Verfahren gemäß Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen und/oder Erhebungen durch einen spannenden Verfahrensschritt, insbesondere durch Drehen, Fräsen, Wälzfräsen, Bohren, Schneiden, Sägen, Schaben, Stoßen und/oder Wirbeln oder durch einen umformenden Verfahrensschritt, insbesondere durch Walzen, Freiformen, Elektrostauchen, Gesenkformen, Rundkneten, Treiben, Schmieden, Eindrücken, Strangpressen, Fließpressen, Zugdruckumformen, Durchziehen, Tiefziehen, Drücken, Kragenziehen, Knickbauchen, Stauchen, Zug umformen, Längen, Weiten, Tiefen, Hohlprägen, Ziehen, Biegeumformen, Kanten, Biegen, Richten, Runden, Sicken, Bördeln, Gesenkbiegen, Gesenkrunden, Gesenksicken, Gesenkbördeln, Winden, Weltbiegen, Profilieren, Rollformen, Wickeln, Umlaufbiegen, Schubumformen, Verdrehen, Verschieben, Durchsetzen, Wölben, Guerin-Verfahren erzeugt werden.
Verfahren gemäß Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungskanäle aus Rohrbündeln gebildet werden.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (10, 11) zur Bildung eines fluiddichten Strömungskanals (6, 33) durch Schweißen, Löten, Vergießen, Sintern, Vulkanisieren, elektochemische Verfahren und/oder Kleben mit der Zylinderwandung verbunden wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Einbringen der Strömungskanäle (6, 33) der Zylindermantel (1, 2, 4) thermisch behandelt, insbesondere zur Reduzierung von Spannungen geglüht wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 17 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass in den Zylindermantel (1, 2, 4) und/oder einen Zylinderstirndeckel (21, 26, 27) Versorgungsanschlüsse (28, 29) eingebracht werden.
Verwendung eines temperierbaren Zylinders gemäß einem der Ansprüche 1 bis 16 für die Herstellung von Zellstoff, Tissue, Papier, Karton, Pappe, Textilien, Stoffen oder Faserplatten und insbesondere für den Einsatz in Trocknungsanlagen für die „woven” und „non woven” Industrie.