DE4402628A1 - Verfahren zum Betreiben einer Einrichtung zur Wärmebehandlung einer Faserstoffbahn - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Einrichtung zur Wärmebehandlung einer Faserstoffbahn, im einzelnen mit den Merkmalen des Oberbegriffes aus Anspruch 1, ferner ein Preßelement, im einzelnen mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Anspruches 9.

Es ist bekannt, Faserstoffbahnen zum Zweck der Entwässerung oder Glättung einer kombinierten Wärme/Druckbehandlung auszusetzen. Dieses wird mittels einer Preßeinrichtung, umfassend zwei Preßelemente, die miteinander einen Preßspalt bilden, durch den die Faserstoffbahn hindurchgeführt wird, realisiert. Ein Element, das als Durchbiegungsausgleichswalze ausgeführt ist, ist zu diesem Zweck zusätzlich beheizbar. Zur Beheizung von Durchbiegungsausgleichswalzen sind verschiedene Prinzipien der Beheizung von innen und von außen bekannt. Eine Beheizung von außen wird beispielsweise induktiv oder durch Infrarotstrahlung vorgenommen, während die Beheizung von innen mittels einer Wärmeträgerflüssigkeit, die in das innere der Walze eingebracht wird, erfolgt. Diese Beheizungsprinzipien sind sehr kostenintensiv in Bezug auf die Energiebereitstellung und die konstruktive Gestaltung.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, eine kostengünstigere und ökonomischere Variante zur Beheizung einer derartigen Walze mit integrierten Stützelementen zu entwickeln, die zudem konstruktiv einfach realisierbar ist.

Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe ist durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1, die vorrichtungsmäßige Umsetzung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 9 charakterisiert. Vorteilhafte Ausführungen sind in den Unteransprüchen wiedergegeben.

Unter einem weiteren Aspekt der Erfindung kann das Preßelement auch als Trocken- oder Tissuezylinder eingesetzt werden.

Die Beheizung eines umlaufenden, einen Ring bildenden Körpers mit im Inneren des Ringes angeordneten und gegen die Innenfläche des Ringes anpreßbaren Stützelementes, beispielsweise einer Walze mit Durchbiegungsausgleich, von innen mittels Dampf ist eine kostengünstigere Alternative zu konventionellen Heizprinzipien in Bezug auf die zur Erwärmung erforderliche Energie, deren Erzeugung sowie die konstruktive Gestaltung und Ausführung. Diese bietet den Vorteil der Wieder- bzw. generell der Verwertung bereits in einer Maschine zur Faserstoffbahnherstellung in anderen Bereichen angefallenen Dampfes. Mögliche Ausführungen der Innenbeheizung mittels Dampf zeichnen sich durch einen geringen konstruktiven Aufwand aus.

Die Beheizung mittels Dampf von innen kann sowohl direkt als auch indirekt erfolgen. Bei der direkten Beheizung wird die Wärme vom Dampf direkt an den Ring, d. h. an die Innenfläche des Ringes abgegeben, während bei der indirekten Beheizung mittels Dampf die von diesem abgegebene Wärme über wenigstens einen Zwischenwärmeträger an den Ring übergeben wird.

Vorzugsweise werden die Zustandsgrößen des Dampfes und die Randbedingungen im Inneren des Preßelementes derart gewählt, daß möglichst viel Wärme abgegeben wird ohne daß eine Kondensation erfolgt. Der Dampf liegt vorzugsweise als Heißdampf mit hoher Temperatur vor, während das Innere des Preßelementes mit Dampfdruck beaufschlagt wird. Die Temperatur des Heißdampfes wird derart gewählt, daß unter Berücksichtigung der auftretenden Verluste beim Wärmeübergang zwischen den einzelnen Elementen und beim Wärmedurchgang durch die einzelnen Elemente im Preßspalt bzw. an der Außenfläche des Preßelementes die gewünschte Temperatur vorliegt. Aus Energiegründen sind desweiteren für die einzelnen Elemente derartige Materialien zu wählen, die sich durch eine gute Wärmeleit- und Übertragungsfähigkeit auszeichnen.

Für eine direkte Beheizung ergeben sich folgende Möglichkeiten:

• 1) die freie Zufuhr von Dampf in das Innere des Ringes und Abfuhr der nach dem Wärmeübergang vorliegenden Zustandsform des Dampfes.
• 2) die Leitung des Dampfes durch die Wand des Ringes ohne freies Eintreten des Dampfes in das Innere des Ringes.

Im ersten Fall wird der Dampf dem Inneren des Ringes frei zugeführt, breitet sich aus, beaufschlagt die Innenfläche des Ringes direkt und kondensiert aufgrund des Wärmeüberganges. Vorzugsweise wird der Dampf in Drehrichtung des Ringes im Bereich hinter dem Stützelement eingebracht und das Kondensat vor dem Stützelement von der Innenfläche abgestreift und über entsprechende Auffangeinrichtungen aus dem Inneren des Ringes abgeführt. Es erfolgt eine ständige Zufuhr von Dampf und Abfuhr des Kondensates. Vorzugsweise steht der Innenraum des Ringes unter Dampfdruck. Ein weiterer Vorteil dieser Möglichkeit der direkten Beaufschlagung der Innenfläche des Ringes mit Dampf besteht darin, daß das anfallende Kondensat gleich als Schmiermittel genutzt werden kann. Das bedeutet, daß eine zusätzliche Zufuhr von Schmiermittel entfallen kann.

Im zweiten Fall wird der Dampf durch Kanäle in der Wand des Ringes geführt. Die Kanäle sind dampfdicht gegenüber dem Inneren des Ringes abgeschlossen. Diese verlaufen vorzugsweise in Umfangsrichtung des Ringes im wesentlichen parallel zueinander und sind miteinander gekoppelt. Der Ring ist zu diesem Zweck vorzugsweise in zwei Teile unterteilt - einen Innenring und einen Außenring. Beide sind miteinander drehstarr verbunden, beispielsweise durch eine Querpreßverbindung. An der Trennfuge weist wenigstens einer der beiden Ringe an den jeweils zueinander weisenden Trennflächen randoffene Rillen in Form von Nuten auf. Es besteht auch die Möglichkeit, beide Ringe mit Rillen zu versehen.

Desweiteren können beide Ringe aus unterschiedlichen Materialien hergestellt werden, beispielsweise der Innenring aus einem Material mit schlechter Wärmeleitfähigkeit, während sich der Außenring durch eine gute Wärmeleitfähigkeit auszeichnet. Eine übermäßige Erwärmung des Ringinnenraumes wird in diesem Fall vermieden. Das im Inneren des Ringes verwendete Schmiermittel kann dann für geringere Temperaturen ausgelegt sein.

Der Dampf wird durch die Kanäle geführt und gibt entsprechend der Temperaturdifferenz zwischen Dampf und Ring Wärme an letzteren ab. Für die letztendlich am Außenumfang vorliegende Temperatur ist die Wärmeleitfähigkeit des Materials der Ringwand maßgebend.

Indirekte Beheizung bedeutet, daß der Dampf dem Innenraum des Ringes nicht frei zugeführt wird, sondern seine Wärme durch Wärmeleitung über mehrere, jedoch wenigstens einen Zwischenwärmeträger auf die Innenfläche des Ringes übertragen wird. Als Zwischenwärmeträger können dabei in Betracht gezogen werden:

• 1) Stützelement.
• 2) Schmiermittel.
• 3) mit dem Schmiermittel versetzte Fluide.

Vorrichtungsmäßig sind dazu die Zufuhreinrichtung für Dampf und die zur Abfuhr der nach dem Wärmeübergang vorliegenden Zustandsform verwendeten Einrichtungen miteinander gekoppelt. Die Kopplung erfolgt beispielsweise mittels Kanäle, die dampfdicht gegenüber dem Inneren des Ringes abgeschlossen sind, d. h. der Dampf wird lediglich durch die Kanäle durch den Ring geführt, er wird nicht frei im Inneren des Ringes wirksam sondern nur über Zwischenwärmeträger. Zufuhr- und Abfuhreinrichtung sind außerhalb des Ringes angeordnet.

Ist das Stützelement als Zwischenwärmeträger vorgesehen, wird der Dampf durch wenigstens einen Kanal, der im Stützelement integriert ist, durch den Ring geführt und gibt Wärme an das Stützelement ab, das wiederum entsprechend seiner Wärmeleitfähigkeit Wärme mit Verlusten an die Innenfläche des Ringes abgibt. Das Stützelement, das beispielsweise als Preßschuh mit konvexer Anpreßfläche ausgeführt sein kann, erstreckt sich zu diesem Zweck über die gesamte Arbeitsbreite des Ringes quer zur Faserstoffbahnlaufrichtung.

Eine weitere Möglichkeit ist die Erwärmung des Schmiermittels. Der Dampf kann dazu durch Rohre, die beispielsweise am Tragelement gelagert sind, geführt werden und an das Schmiermittel Wärme übertragen. Das Schmiermittel wird zu diesem Zweck vorzugsweise in einem Schmiermittelsammelbehälter aufgefangen oder in diesen in den Innenraum des Ringes eingeleitet. Der Schmiermittelsammelbehälter ist im Bereich der Rohre angeordnet. Die Rohre können sich aber auch durch diesen erstrecken. Die Erwärmung des Schmiermittels kann auf zwei verschiedene Arten erfolgen. Zum ersten wird das Schmiermittel allein erwärmt. Die Erwärmung kann auf eine Temperatur unterhalb der Siedetemperatur des Schmiermittels oder auf Siedetemperatur erfolgen. Im ersten Fall wird nur das erwärmte Schmiermittel an der Innenfläche des Ringes wirksam. Im zweiten Fall, der Erwärmung des Schmiermittels auf dessen Siedetemperatur und bei weiterer Wärmezufuhr aufgrund der hohen Temperaturen des durch die Rohre geführten Dampfes kann zusätzlich Dampf aus dem Schmiermittel ausgeschieden werden, der sich ebenfalls an der Innenfläche des Ringes niederschlägt und an diese Wärme abgibt. Der Innenraum des Ringes steht vorzugsweise unter Dampfdruck.

Eine zweite Möglichkeit besteht darin, das Schmiermittel mit Wasser zu versetzen und in dieser Form im Inneren des Ringes im Bereich der Rohre, beispielsweise in der Auffangeinrichtung zu erhitzen. An den feststehenden, mit heißem Dampf beaufschlagten Rohren verdampft bei der Erwärmung des Schmiermittels das Wasser aus dem Schmiermittel und setzt sich an der Innenfläche des Ringes ab. Durch die Wärmeabgabe an den Ring kondensiert der Dampf schließlich und wird als Kondensat vor dem Stützelement in das Innere des Ringes abgeführt, speziell in die Auffangeinrichtung, wo das nun wieder als Wasser vorliegende Kondensat erneut verdampft wird. Desweiteren wird auch das Schmieröl erwärmt. Die Wirkungen des erwärmten Schmiermittels und des verdampften Wassers addieren sich hier.

Vorzugsweise können dem Schmiermittel Zusätze verabreicht werden, die dessen Siedetemperatur erhöhen. Desweiteren wird der Innenraum des Ringes vorzugsweise mit Dampfdruck beaufschlagt.

Die Möglichkeiten zur indirekten Beheizung, d. h. zur Wärmeübertragung vom Dampf auf den Ring über wenigstens einen Zwischenwärmeträger bieten den Vorteil innerhalb des Ringes geschlossene Kreisläufe zu realisieren ohne ständige zusätzliche Zufuhr von Wasser bzw. Abfuhr von eventuell anfallendem Kondensat, da dieses an den Rohren immer wieder erneut verdampft werden kann.

Unter einem anderen Aspekt kann die Erfindung auch in Trockenpartien, d. h. als Trockenzylinder oder in Maschinen zur Tissueherstellung zum Einsatz kommen. Konventionelle Trocken- bzw. Tissuezylinder umfassen eine zentrale Hohlwelle und eine um diese umlaufende Hohlwalze, die von innen mittels Dampf beheizbar ist. Die Führung der Faserstoffbahn auf die glatte Oberfläche der Hohlwalze erfolgt in der Regel durch Preßnips, die von Preßwalzen mit dieser gebildet werden. Um hohe Drücke zu erzielen, sind die Preßwalzen erfindungsgemäß als Schuhpreßwalzen auszuführen, die jedoch aufgrund der hohen Belastung eine Durchbiegung der Hohlwalze bewirken. Erfindungsgemäß wird deshalb der Trocken- bzw. Tissuezylinder derart modifiziert, daß er auch mit einem Durchbiegungsausgleich versehen ist. Die Erwärmung der Mantelfläche eines Trocken- bzw. Tissuezylinders erfolgt dabei unter zwei Aspekten. Erstens wird die Temperatur im Preßspalt während des Preßvorganges erhöht und zweitens wird die Faserstoffbahn, die den Trockenzylinder auf einem Teil seines Umfanges umschlingt, zusätzlich erwärmt und getrocknet. Die Beheizung eines erfindungsgemäß als Trocken- bzw. Tissuezylinder eingesetzten Preßelementes kann nach den bereits erläuterten Prinzipien erfolgen.

Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe ist nachfolgend anhand von Figuren erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Preßelement mit erfindungsgemäßer Beheizung des Stützelementes;

Fig. 2 ein Preßelement in Form einer Durchbiegungsausgleichswalze mit indirekter Beheizung über Dampfrohre;

Fig. 3 ein Preßelement in Form einer Durchbiegungsausgleichswalze mit freier Dampfzufuhr;

Fig. 4a bis 4c ein Preßelement mit Beheizung der Ringwand;

Fig. 5 ein Preßelement für den Einsatz als Trocken- bzw. Tissuezylinder.

Die Fig. 1 verdeutlicht eine Preßeinrichtung 1, umfassend ein Schuhpreßelement 2 mit elastischem Mantel, das mit einem Gegenelement 3 einen verlängerten Preßspalt 4 bildet, durch den eine Faserstoffbahn 5 zusammen mit einem Filz 6 hindurchgeführt wird. Das Gegenelement 3 ist in Form einer Profilwalze mit Durchbiegungsausgleich ausgeführt, umfassend eine Hohlwalze 7, die um ein feststehendes Tragelement 8 angeordnet ist. Wenigstens ein hydraulisch betätigbares Stützelement 9 stützt sich in einer mit Druckmittel beaufschlagbaren Druckkammer 10 am Tragelement 8 ab. Das Stützelement 9 weist eine konvex ausgebildete Anpreßfläche 11 auf, die gegen die Innenfläche 12 der Hohlwalze 7 anpreßbar ist. Das Stützelement 9 erstreckt sich, hier im einzelnen nicht dargestellt, im wesentlichen über die gesamte Preßspaltbreite quer zur Faserstoffbahnlaufrichtung. Der elastische Mantel des Schuhpreßelementes 2 kann beispielsweise in Form eines umlaufenden Bandes oder Schlauches ausgeführt sein. In seinem Inneren 13 ist ein, hier im einzelnen nicht dargestelltes zentrales Tragelement vorgesehen, an dem sich in einer mit Druckmittel beaufschlagbaren Kammer ein Preßschuh 16 abstützt, der gegen die Innenfläche 17 des Ringes anpreßbar ist.

Der Preßschuh 16 und das Stützelement 9 arbeiten nach dem Prinzip eines hydrodynamischen Gleitschuhes. Dazu wird ein Schmiermittel, vorzugsweise Öl, mittels einer Schmiermittelzufuhreinrichtung 19 in das Innere 13 bzw. 18 von Schuhpreßelement 2 und Hohlwalze 7 gebracht, das durch die Fliehkraftwirkung auf die Innenflächen 17 des Ringes 2 und 12 der Hohlwalze 7 aufgetragen wird und an der Innenfläche durch die Rotation der Hohlwalze 7 mitgeschleppt wird.

Zur Beheizung bzw. Erwärmung der Innenfläche der Hohlwalze 7 sind im Stützelement 9 eine Vielzahl von Rohren 20 integriert, die sich im wesentlichen quer zur Faserstoffbahnlaufrichtung durch das Stützelement erstrecken. Durch die Rohre 20 wird Heißdampf geführt, der seine Wärme über die Mantelflächen 21 der Rohre an das Stützelement 9 abgibt. Das Stützelement 9 wiederum leitet die Wärme an die Innenfläche 12 der Hohlwalze 7 im Bereich des Preßspaltes 4 ab. Entsprechend des Materials der Hohlwalze 7 und der Wandstärke d der Hohlwalze erfolgt eine Erwärmung der Außen- bzw. Mantelfläche 22 der Hohlwalze 7.

Die Temperatur des Heißdampfes ist derart zu wählen, daß unter Berücksichtigung der auftretenden Verluste beim Wärmeübergang zwischen den einzelnen Elementen und beim Wärmedurchgang durch die einzelnen Elemente, beispielsweise durch die Wand des Rohres 20, durch das Stützelement 9 und durch die Wand der Hohlwalze 7 am Ende die an der Mantelfläche 22 der Hohlwalze 7 im Preßspalt 4 gewünschte Temperatur auch vorliegt. Aus Energiegründen sind desweiteren für die einzelnen Elemente derartige Materialien zu wählen, die sich durch eine gute Wärmeleit- und Übertragungsfähigkeit auszeichnen.

Die Führung der Rohre 20 erfolgt durch das Stützelement, vorzugsweise über dessen Arbeitsbreite. Die Zustandsgrößen des in den Rohren geführten Dampfes werden vorzugsweise derart gewählt, daß eine Abkühlung des Dampfes keine Kondensation oder eine nur geringe Kondensation in den Rohren bewirkt. Desweiteren ist es denkbar, den Dampf nur in den für die Rohre erforderlichen Bohrungen durch das Stützelement zu leiten. Vorzugsweise sind dann die Eintrittsöffnung- bzw. Öffnungen in das Stützelement und die Austrittsöffnung- bzw. Öffnungen der Bohrungen aus dem Stützelement dampfdicht mit den Einrichtungen zur Dampfzufuhr und Abfuhr gekoppelt, d. h., daß in das Innere 18 der Hohlwalze kein freier Dampf aus der Zufuhreinrichtung gelangt.

Die Fig. 2 verdeutlicht eine weitere Möglichkeit der Beheizung einer Walze mit hydraulisch betätigbaren Stützelementen mittels Dampf in einem geschlossenen Kreislauf. Der Grundaufbau der Walze entspricht dem des Gegenelementes in Fig. 1, weshalb für gleiche Elemente die gleichen Bezugszahlen verwendet werden. Je nach Wahl der Zustandsgrößen des Dampfes und der Zustandsgrößen im Inneren der Hohlwalze ergeben sich verschiedene Möglichkeiten. Das Schmiermittel im Inneren der Hohlwalze 7 wird in diesem Ausführungsbeispiel durch eine Vielzahl, zur Leitung von Dampf eingesetzten Rohren 20, die am Tragelement 8 gelagert sind, beheizt. Die Rohre 20 sind vorzugsweise in dem Teil des Hohlwalzenumlaufweges angeordnet, der in Drehrichtung der Hohlwalze vor dem Einlauf in den Preßspalt 4 liegt. Die Wärmeübertragung erfolgt vom Dampf über die Dampfrohre 20, auf das Schmiermittel in einer Auffangeinrichtung 23, die im Bereich der Dampfrohre 20 angeordnet ist. Das Schmiermittel wird erwärmt und aus der Auffangeinrichtung über eine Leitung 24 direkt an die Innenfläche 12 der Hohlwalze 7 geleitet und an der Innenfläche 12 der Hohlwalze 7 mitgeschleppt. Das Schmiermittel gibt dabei Wärme an die in der Regel kühlere Hohlwalze ab. Die Erwärmung des Schmiermittels kann dabei unterhalb dessen Siedetemperatur aber bis auf Siedetemperatur erfolgen. Im zuletzt genannten Fall, d. h. Erwärmung des Schmiermittels auf dessen Siedetemperatur und weitere Wärmezufuhr aufgrund der hohen Temperaturen des durch die Rohre 20 geführten Dampfes kann zusätzlich Dampf aus dem Schmiermittel ausgeschieden werden, der sich ebenfalls an der Innenfläche 12 der Hohlwalze 7 niederschlägt. Der Innenraum 18 der Hohlwalze 7 steht vorzugsweise unter Dampfdruck. Der an der Innenfläche 12 abgelagerte und mitgeschleppte Dampf gibt ebenfalls Wärme an die Hohlwalze 7 in bestimmten Mengen ab, bevor er kondensiert.

Das mitgeschleppte Schmiermittel und der Dampf werden zum Großteil vor dem Stützelement 9 in die Auffangeinrichtung 23 abgeführt, da in der Regel eine zu große Menge Schmiermittel im Inneren 18 der Hohlwalze 7 mit umläuft und der sich an der Innenfläche 12 ablagernde Schmierfilm eine Dicke aufweist, die die Schmierfilmdicke zwischen Anpreßfläche 11 und Innenfläche 12 der Hohlwalze 7 übersteigt. Vorzugsweise können dem Schmiermittel Zusätze verabreicht werden, die dessen Siedetemperatur erhöhen.

Eine weitere Möglichkeit einer derartigen Ausführung, hier jedoch im einzelnen nicht dargestellt, besteht darin, das Schmiermittel mit Wasser zu versetzten und in dieser Form im Inneren 18 der Hohlwalze 7 im Bereich der Rohre 20, beispielsweise in der Auffangeinrichtung 23 zu erhitzen. An den feststehenden, mit heißem Dampf beaufschlagten Rohren 20 verdampft bei der Erwärmung des Schmiermittels das Wasser aus dem Schmiermittel und setzt sich an der Innenfläche 12 der Hohlwalze 7 ab. Durch die Wärmeabgabe an die Hohlwalze 7 kondensiert er schließlich und wird als Kondensat vor dem Stützelement in das Innere 18 der Hohlwalze abgeführt, speziell in die Auffangeinrichtung 23, wo das nun wieder als Wasser vorliegende Kondensat erneut verdampft wird.

Die Auffangeinrichtung 23 kann generell auch als zentraler Sammelbehälter für Schmiermittel und Wasser verwendet werden. Das in das Innere 18 der Hohlwalze 7 eingebrachte Schmiermittel kann dann direkt in die Auffangrichtung 23 und von da über zusätzliche Verteiler auf die Innenfläche 12 der Hohlwalze 7 geleitet werden.

Die Fig. 3 verdeutlicht eine weitere Möglichkeit zur Beheizung einer Walze mit Durchbiegungsausgleich. Der Grundaufbau entspricht dem in den beiden vorangegangenen Figuren beschriebenen, weshalb für gleiche Elemente die gleichen Bezugszeichen verwendet wurden. Als Schmiermittel wird hier Wasser eingesetzt. Das Innere 18 des Hohlzylinders 7 steht unter Dampfdruck. Dampf wird von außen frei ins Innere 18 eingeführt, beispielsweise durch eine Dampfzufuhreinrichtung 26 mit einer Öffnung 29, die frei in den Innenraum 18 hineinragt. Dieser beaufschlagt die Innenfläche 12 des Hohlzylinders und kondensiert schließlich, nachdem ihm Wärme entzogen wurde und die Dampftemperatur die Kondensationstemperatur erreicht hat. Der von der Innenfläche 12 der Hohlwalze mitgeschleppte Dampf bzw. das Kondensat werden zum größten Teil vor dem Stützelement 9 wieder abgeführt ins Innere 18, vorzugsweise wird das Kondensat in einer Auffangeinrichtung 28, die vorzugsweise am Tragelement 8 gelagert ist, aufgefangen und über, hier im einzelnen nur schematisch verdeutlichte Abfuhreinrichtung 27 aus dem Inneren 18 der Hohlwalze 7 abgeführt. Dampfzufuhr und Kondensatabfuhr erfolgen ständig.

Die Fig. 4 verdeutlicht eine weitere Möglichkeit einer Dampfbeheizung bei einer Walze 3 mit Durchbiegungsausgleich. Die Beheizung der Walzenwand erfolgt durch Dampf, der in dampfdicht gegenüber dem Innenraum 18 der Hohlwalze abgeschlossenen Kanälen der Hohlwalze 7 strömt. Zu diesem Zweck ist die Hohlwalze 7 in zwei Teile unterteilt - einen Außenring 23 und einen Innenring 24. Die Kanäle sind beispielsweise in Form von Rillen 25 ausgeführt und können, wie in Fig. 4b dargestellt, im äußeren Ring 23 oder wie in Fig. 4c im inneren Ring 24 angeordnet sein. Die beiden Ringe sind miteinander im wesentlichen drehfest verbunden, beispielsweise durch eine Querpreßverbindung. Im Bereich der Trennfuge 29 weisen die beiden Ringe 23 und 24 jeweils eine Trennfläche 50 bzw. 51 auf, die zueinander hin gerichtet sind. Die Rillen 25 sind vorzugsweise als ringförmige Nuten, die sich in Umfangsrichtung im Ring erstrecken, ausgeführt. Desweiteren besteht auch die hier im einzelnen nicht dargestellte Möglichkeit, beide Ringe mit Nuten bzw. Rillen zu versehen.

Um möglichst hohe Anpreßkräfte zur Anpressung der Faserstoffbahn 5 an die Oberfläche 30, ist die Preßwalze 31 als Walze mit Schuhpreßelement ausgeführt. Die hohen Kräfte bewirken jedoch bei konventionell ausgeführten Trockenzylindern, beispielsweise für den Einsatz in einer Maschine zur Herstellung von Tissue, enorme Belastungen der Hohlwalze, die sich in einer Durchbiegung dieser äußern. Deshalb wird erfindungsgemäß der Tissuezylinder derart modifiziert, daß er neben einer zentralen Hohlwelle 33, die in diesem Fall jedoch auch als Vollwelle ausgeführt sein kann, und einer um diese umlaufenden Hohlwalze 34 ein Tragelement 35 umfaßt, an dem sich ein Stützelement 36, das einen Preßschuh mit einer konvex ausgebildeten Anpreßfläche 37 aufweist, abstützt. Die Faserstoffbahn 5 wird mit einem Filz 38 durch einen Nip 39, den eine Saugwalze 40 mit der Hohlwalze 34 bildet und im Anschluß an den Nip 39 filzbandfrei entlang des Umfanges der Hohlwalze 34 bis zu einem Nip 46, der von der Preßwalze 31 mit der Hohlwalze 34 gebildet wird, geführt, in dem die Faserstoffbahn 5 wieder vom Filzband 38 gestützt wird. Die Faserstoffbahn 5 wird mittels der beheizten Hohlwalze 34 und einer, die Hohlwalze 34 von außen auf einem Teil ihres Umfanges umschließenden Trockenhaube 41 getrocknet und geglättet.

Die Beheizung der Hohlwalze 34 erfolgt im dargestellten Fall analog den in Fig. 2 beschriebenen Prinzipien, weshalb diese im einzelnen nicht mehr näher erläutert werden. Die Anwendung der in den Fig. 1, 3 und 4 beschriebenen Prinzipien ist ebenfalls denkbar. Ein zentraler Sammelbehälter 42 ist im Inneren 43 der Hohlwalze 34 angeordnet. Dieser ist mit Schmiermittel, das mit Wasser versetzt sein kann, füllbar. Die Beheizung des Schmiermittels erfolgt mittels Dampf, der beispielsweise über spiralförmig gebogene Rohre durch den mit Schmiermittel füllbaren Sammelbehälter geführt werden kann. Das erwärmte Schmiermittel wird aus dem Sammelbehälter 42 über Verteiler 44 an die Innenfläche 45 der Hohlwalze 34 geleitet, wo das Schmiermittel Wärme abgibt. Das Wasser, mit dem das Schmiermittel versetzt ist, verdampft an den Rohren 43 und schlägt sich als Dampf an der Innenfläche 45 der Hohlwalze 34 nieder. Das anfallende Kondensat und die überschüssige Schmiermittelmenge werden vor dem Stützelement in den Sammelbehälter 42, der derart angeordnet ist, daß der größte Teil des überschüssigen Schmiermittels und des Kondensates von ihm aufgefangen werden, abgeführt. Im Sammelbehälter beginnt der Prozeß der Erwärmung des Schmiermittels und des Wassers von Neuem.

Die konventionell erfolgende Beheizung durch das freie Einbringen von Dampf ins Innere des Hohlzylinders kann entfallen. In diesem Fall sind auch keine Kondensatabführsysteme mehr erforderlich.

Die Faserstoffbahnführung kann zwischen dem Nip 39 und dem Nip 46, der von der Preßwalze 31 und der Hohlwalze 34 gebildet wird, filzbandfrei wie in dieser Figur dargestellt oder aber mit Stützung durch das Filzband 38 erfolgen. Im zuletzt genannten Fall ist das Filzband 38 nicht wie in der Fig. 5 dargestellt über eine zusätzlich zwischen Saug-Blaswalze 40 und Preßwalze 31 angeordnete Filzleitwalze 47 geführt.

Eine weitere, hier jedoch in den Fig. 1 bis 5 nicht dargestellte Möglichkeit besteht darin, die Filzbänder, die am Preßelement die Faserstoffbahn abstützen, bereits vor dem Einlauf in den Preßspalt zu erwärmen, beispielsweise mittels Dampfblaskasten. Die Temperaturdifferenzen zwischen Preßnip und dem Inneren der Hohlwalzen sind nicht sehr hoch.

Bei denen in den Fig. 2 bis 5 aufgeführten Möglichkeiten der Beheizung besteht jedoch auch die Möglichkeit, anstatt nur einem Stützelement eine Vielzahl von Stützelementen 9 über die Maschinenbreite in dafür am Tragelement 8 ausgebildeten Druckkammern 10 vorzusehen, die jeweils einzeln oder aber auch in Gruppen ansteuerbar sind.

Claims (19)

1. Verfahren zum Betreiben einer Einrichtung zur Wärmebehandlung einer Faserstoffbahn, insbesondere zum Beheizen, umfassend einen umlaufenden, einen Ring bildenden Körper (7, 34) mit wenigstens einem im Inneren des Ringes angeordneten Stützelement (9, 36), das gegen die Innenfläche (12, 45) des Ringes anpreßbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring von innen mittels Dampf beheizt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeübergang vom Dampf unmittelbar auf den Ring erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dampf dem Inneren des Ringes frei zugeführt und anfallendes Kondensat abgeführt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeübergang vom Dampf auf den Ring nur mittelbar erfolgt.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützelement mit Dampf erwärmt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Schmiermittel mit dem Dampf erwärmt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Schmiermittel mit Wasser versetzt wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Innere des Ringes mit Dampfdruck beaufschlagt wird.

9. Preßelement

• 9.1 mit einer zentralen Trägerachse;
• 9.2 mit einem auf der Trägerachse feststehenden Trägerelement (8, 35);
• 9.3 mit einem um die Trägerachse umlaufenden, einen Ring bildenden Körper (Mantel, Band, Schlauch) (7, 34);
• 9.4 mit wenigstens einem hydraulisch betätigbaren Stützelement (9, 36), das am Trägerelement (8, 35) abgestützt ist und gegen die Innenfläche (12, 45) des Ringes (7, 34) anpreßbar ist;

dadurch gekennzeichnet:

• 9.5 dem Ring (7, 34) ist eine Einrichtung zur Zuführung von Dampf zugeordnet;
• 9.6 dem Ring sind Mittel zur Abführung der nach der Wärmeabgabe vorliegenden Zustandsform des Dampfes zugeordnet.

10. Preßelement nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

• 10.1 die Zufuhreinrichtung ist mit der Abführeinrichtung gekoppelt;
• 10.2 die Kopplung erfolgt mittels wenigstens einem, gegenüber dem Innenraum (18, 43) des Ringes (7, 34) dampfdicht abgeschlossenen Kanal (20, 25, 48).

11. Preßelement, nach einem der Ansprüche 9 oder 10, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

• 11.1 das Stützelement (9, 36) erstreckt sich im wesentlichen über die Arbeitsbreite des Preßelementes quer zur Faserstoffbahnlaufrichtung;
• 11.2 die Kanäle (20) sind im Stützelement (9) integriert.

12. Preßelement nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (25) in der Wand des Ringes (7) angeordnet sind.

13. Preßelement nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (25) im wesentlichen in Umfangsrichtung des Ringes verlaufen und miteinander verbunden sind.

14. Preßelement nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• 14.1 der Ring umfaßt zwei Ringteile - einen Innenring (24) und einen Außenring (23);
• 14.2 beide Ringteile (23, 24) sind drehfest miteinander verbunden und weisen an der Trennfuge (29) jeweils eine Trennfläche (50, 51) auf, die zueinander weisen;
• 14.3 wenigstens einer der beiden Ringe (23 bzw. 24) weist an der Trennfläche (50 bzw. 51) Kanäle (25) auf.

15. Preßelement nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (20, 48) als Rohre ausgeführt sind, die sich durch den Innenraum (18, 43) des Ringes erstrecken.

16. Preßelement nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre am Tragelement (8) befestigt sind.

17. Preßelement nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (20, 48) im Bereich einer Sammeleinrichtung (23, 28, 48) für Schmiermittel und/oder Kondensat angeordnet sind.

18. Preßelement nach einem der Ansprüche 9 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß es als Trocken- oder Tissuezylinder (Fig. 5) einsetzbar ist.