DE8903482U1

DE8903482U1 - Dichtungsplatten-Kalander

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Publication number: DE8903482U1
Application number: DE8903482U
Authority: DE
Original assignee: PAUL TROESTER MASCHINENFABRIK 3000 HANNOVER DE
Current assignee: PAUL TROESTER MASCHINENFABRIK 3000 HANNOVER DE
Priority date: 1989-03-20
Filing date: 1989-03-20
Publication date: 1989-06-08

Description

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DIPL.-PHYS. DR. WALTHER JUNIUS 3 iiannovek WOLFSTIIASSE &Igr;« · TELEFON (05 11) Il 45 SO

17. März 1989 Meine Akte: 1064

Paul Troester Maschinenfabrik, Am Brabrirke 2-4, 3000 Hannover 89

Dichtungspiat te&eegr;-KaIander

Die Erfindung betrifft einen Dichtungsplatten-Kalander, bestehend aus einer gekühlten Walze kleineren Durchmessers und einer beheizten Walze großen Durchmessers, welche aus eineM Mantel und zwei Böden mit je einem zentrisch zu einem Ende herausstehenden Wellenstumpf aufgebaut ist, von denen zumindest &agr;.&tgr; eine für die Zu- und/oder Abführung eines Heizmediums hohl ausgeführt ist.

Derartige Kalander für die Herstellung von faserverstärkten Gurrmid ichtungsplat ten werden seit vielen Jahrzehnten gebaut. Dabei ist die beheizte Walze wegen ihres großen Durchmessers von mindestens 1000 rrm oder mehr hohl ausgeführt und dient gleichzeitig als Dampffaß zur Beheizung der Walzenoberfläche. Dabei wird der Dampf durch die Zentralbohrung des eLnen Wellenstumpfes eingeführt und das Kondensat durch ein zentrisch im We 1 lenstumpf verlaufendes Rohr wieder abgeführt.

Die Beheizung mit Dampf weist erhebliche Nachteile auf. Zum einen werden besondere bauliche Anforderungen an diese Walze von selten der Abnahmebehörden gestellt, andererseits

läßt sich die Oberflöchentemperatur eines solchen Dampffasses nicht schnell genug und nicht genau genug für heutige technologische Prozesse regeln.

Daher wurde bereits vor 1 1/2 Jahrzehnten durch die DE-ÄS 23 21 367 der Vorschlag unterbreitet, die Heizwalze eines Di chtungsplat ten-Ka Umier s mit Heizwasser zu beheizen, welches durch achsparallele Bohrungen im Mantel der Heizwalze hindurchgeführt werden sollte. .Hierzu wies die Heizwalze eine durchgehende hohle Welle auf, von der aus radiale, in Bohrungen der Walzenböden mündende Kanäle zu den achsparaiIelen Bohrungen im Mantel führten. Dieser Vorschlag ist aber niemals realisiert worden, weil sich seiner Verwirklichung unüberwindliche Schwierigkeiten entgegenstellten. Diese Schwierigkeiten bestanden einerseits in der Scheffung einer mechanisch festen Verbindung zwischen der Welle und den Böden und andererseits in Dichtungsschwierigkeiten. Der aus Gründen der Stabilität sehr massiv auszuführende Walzenmantel besitzt eine erhebliche Masse, die beim schnellen Abbremsen der Welle zu einem erheblichen Drehmoment an der Stelle führt, wo die Böden mit der Welle zu verbinden sind. Da an dieser gleichen Stelle radiale Kanäle aus -Jem Hohlraum der Welle in die Böden fuhren, ergaben sich an dieser Stelle unüberwindbare Konstruktions schwierigkeiten einer ausreichend stabilen Befestigung der Walzenböden auf der Hohlwelle. An der gleichen Stelle ergaben sich aber auch die Dichtungsschwierigkeiten, wei! hier eine räumlich sehr enge Anordnung von radialen Kanälen notwendig ist, von denen die einen das zulaufende, die anderen das ablaufende Wasser aus den achspura11e1 en Kanälen des Mantels aufnehmen. Es müssen nämlich an jeder Stirnseite sowohl Zulaufkanäle aus auch Ablaufkanäle angeord-

net werden, wenn die Wa 1zenoberf1äche gleichmäßig beheizt werden soll, z.B. durch eine He1zkana1 anordnung, wie sie die DE-PS 23 15 66? zeigt.

Die Heizwalzen von Dichtungsplatten-Kalandern können nicht aus vo11 em Ma teria 1 gefertigt werden, weil ihre Masse sonst so groß werden würde, daß sie nicht schnell genug fur Notfälle oder auch für ein wirtschaftliches Herstellungsverfahren abgebremst werden könnte, viel zu hohe Bremskräfte in Anspruch nehmen würde und von ihrem Gewicht her technisch uninteressant wäre. Daher ist eine Radia 1kana1 anordnung nach der DE-PS 23 15 669 ebenso wenig möglich wie ein Walzenaufbau nach der US-PS 2? 36 158, bei d°m eine massive Walze mit Ober f I ächenausnehmusigen von einem aufgeschrumpften Man te 1 zy 1 &idigr; nd<»r umgeben ist. Diese Ausführungsform würde sich aber auch wegen der ungleichmäßigen Beheizung der Mantelfläche verbieten, weil hier im Bereich der einen Stirnseite der Walze die Zuführung, auf der anderen Stirnseite die Abführung des Heizmediums erfolgt.

Andererseits läßt sich die Heizwalze eines Dichtungsplatten-Kalanders auch nicht so leicht aufbauen, wie dieses bei der DE-PS 838 856 für den Trockenzylinder einer Papiermaschine möglich ist, weil die Anpreßkräfte an die Walzenoberfläche bei einem Dichtungsplatten-Kalander sehr erhebliche Größen annehmen und der Walzenmantel eine hohe Härte und Verschleißfestigkeit erfordert.

Die Erfindung vermeidet die Nachteile des Standes der Technik. Es ist die Aufgabe der Erfindung, mit einfachen Mitteln eine Beheizung von achsparallelen Bohrungen im Walzenmantel der Heizwalze zu ermöglichen, ohne die Festigkeit des Aufbaues der Heizwalze zu beeinträchtigen, so daß eine

schnelle und wirkungsvolle Beheizung der Heizwalze bei gleichzeitiger hervorragender Rege 1fähIgkeit erreicht wird.

Die Erfindung besteht darin, daß, ausgehend von dem eingangs genannten Heizwalzenaufbau, sich zwischen den beiden Böden im Inneren der beheizten Walze ein Rohrsystem für die Zu- und Abführung von Heißwasser erstreckt, von dem Kanäle ab zweigen, die zu im Mantel der Heizwalze angeordneten Bohrungen, uie üii rie ! ßwa 5 5 e r kanä &idigr; e disnE", fuhren.

Diese Heizwalze eines Dichtungsp1 &agr;ttc&eegr;-Ka1anders zeichnet sich durch die gleiche Stabilität und Festigkeit derjenigen Heizwalze aus, die bisher als Dampffaß ausgebildet war. Denn die beiden Böden sind einstückig mit den Wellenzapfen hergestellt. Daher weist der Übergang vom We 11enzapfen in den Boden die größtmögliche Stabilität auf. Gleichzeitig ist aber be konstant gebliebener Stabilität das Gewicht der Heizwalze niedriger geworden, weil durch die axialen Bohrungen im Mantel und die radialen Bohrungen in den Böden weniger Masse als bei den bekannten, als Dampffaß ausgebildeten HeIzwalzen vorhanden ist und andererseits durch den Fortfall des im Innen« &sgr; urn der Hsizwclze befindlicher. Weilenteiis der DE PS 23 21 367 ebenfalls erheblich an Gewicht gespart ist. Dabei läßt sich nun bei erhalten gebliebener Stabilität Heißwasser als Heizmedium benutzen, welches die Wärme in die Heizwalze hineinbringt und dabei eine schnellere und wirkungsvollere Regelung ermöglicht.

Dabei ist es zweckmäßig, wenn der eine Wellenstumpf hohl ist und sich das Rohrsystem durch diesen hindurch erstreckt. Mit einem solchen Rohrsystem lassen sich Dichtungsprobleme am einfachsten umgeben.

Es besteht aber auch die Möglichkeit, daß beide We 1 lenstUmpfe hohl sind und durch den einen die Heißwasserzuleitung, durch den anderen die Heißwasserableitung fuhrt.

Vorteilhaft ist es, wenn die Kanäle durch radiale Bohrungen in den Walzenböden gebildet sind. Die Kanäle könnten aber auch durch seitlich der Walzenböden verlegte Rohre gebildet sein.

Zur weiteren Herabsetzung des Gewichtes ist es vorteilhaft, wenn die Böden Durchbrechungen aufweisen und vorzugsweise Speichen haben.

Die Dichtungsprobleme lassen sich am einfachsten umgehen, wenn am Umfang des Rohrsystems Absätze mit Dichtflächen oder konische Dichtflächen angeordnet sind.

Dabei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das Rohrsystem aus zwei konzentrisch angeordneten Rohren und mindestens einem dritten, das äußere Rohr konzentrisch umgebenden Rohrstück besteht, welches mit dem inneren Rohr durch einen Kanal verbunden ist. Auf diese Weise lassen sich an jeder Stirnseite Zu- und Ableitungen für das Heißwasser realisieren, was für eine gleichmäßige Beheizung der Walzenoberfläche notwendig ist.

Das Wesen der Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch die Heizwalze,

Fig. 2 einen Schnitt durch das in die Heizwalze eingebaute Rohrsystem,

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FJg. 3 einen Schnitt durch das Befestigungssystem des Rohr systems an der Hoizwalze.

Die Heizwalze besteht aus einem Mantel 1, welcher achsparallele periphere Bohrungen 2 aufweist. Der Mantel ist mittels Schrauben 3 mit den Böden 4 verbunden, welche einstückig mit den Wellenzapfen 5 hergestellt sind. Diese Böden 4 weisen radiale Kanäle 6 für die Zufuhrung und radiale Kanäle 7 für die Abführung des Heißwassers zu bzw. von den achsparallelen Bohrungen 2 auf. Diese radialen Kanäle 6, 7 müssen in jedem der beiden Walzenböden angeordnet sein. Un das Gewicht der Kalanderwalze herunterzusetzen, weisen die Böden 4 Ausnehmungen 8 auf, zwischen denen sich Speichen 9 be f i nden.

Zumindest der eine Wellenzapfen 5 weist eine zentrische Bohrung 10 auf, durch die das Rohrsystem der Fig. 2 geführt ist bzw. in die das Rohrsystem der Fig. 2 eingesetzt ist, welches sich bis in die radiale, als Sackloch ausgeführte zentrische Bohrung 10 des rechten Wellenzapfens fortsetzt.

Dieses Rohrsystem der Fig. 2 besteht aus einem zentralen Rohr 11 für die Abführung des Heißwassers sowie einem ■] i e -ses Rohr 11 umgebenden Rohres 12 für die Heißwasserzu führung Von diesem Rohr 12 für die Heißwasserzu führung gehen die radialen Kanäle 6, die durch die Böden 4 verlaufen, direkt ab. Da die Kanäle 7 für die Heißwasserabführung nicht direkt mit dem inneren Rohr 11 verbunden werden können, sind in den bohrungen der Böden 4 ringförmige Ausnehmungen 13 vorgesehen, weiche über Kanalstücke 14 mit dem inneren Rohr verbunden sind. Im Zwischenraum zwischen den beiden Böden

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4 ist das äußere Rohr 12 von einer Hülse 15 umgeben. Auf das äußere Rohr 12 aufgesetzte Dichtungen 16 verhindern einen Heißwasseraustritt oder -übertritt. Eine Vorrichtung mit feststehendem Gehäuse, einem Heißwasserzulauf 18 und einer HeißwasserabfUhrung 19 besorgt die Ein- und Ableitung in das sich mit der Heizwalze drehende Rohrsystem.

Unter der Hülse 15 befinden sich die Mittel zur Aufnahme von thermischen Dehnungen, nämlich für das äußere Rohr 12 ein Wellenbalg 12 C, der den einen Teil 12 A des äußeren Rohres mit dem anderen Teil 12 B des äußeren Rohres verbindet, sowie ein in dem Rohrabschnitten 11 A und 11 B eingesetztes, verschiebbares Rohrstück 11 C, welches diese beiden Rohrstücke 11 A, 11 B miteinander verbindet und durch seine abgedichtete Einlagerung in diesen beiden Rohrteilen thermische Dehnungen gestattet.

Wie Fig. 3 zeigt, erstreckt sich das äußere Rohr 12 nicht aus der Heizwalze heraus, es ist vielmehr mit seinem der Heißwasserzu- und -abführung 17 zugewandten Ende in einem Lagerteil 20 gelagert, welches in Form eines Muffenteiles 20 ausgebildet ist, welches eine Halterung für das innere Rohr 11 A, das äußere Rohr 12 A und das die Fortsetzung des Rohres 11 bildende, zur Zu- und Abfuhrungsvorrichtung 17 führende Rohrstück 11 D bildet. Dieses Rohrstuck 11 D ist mit einem Außengewinde in das Innengewinde der Muffe 20 eingeschraubt, auf deren Außengewinde das Rohrstück 11 A geschraubt ist. Dieses Muffenteil 20 ist von einem Ring 21 umgeben, der einstückigmit dem Mu f fente i 1 20 hergestellt ist, ein Innengewinde aufweist, in welches das Rohr 12 A eingeschraubt ist und Löcher 22 aufweist, durch die das Heißwasser in den Zwischenraum zwischen den Rohren 11 A und

12 A einfließt, um zu dem Boden 4 geleitet zu werden, der der Zu- und AbfUhrungsvorrichtung 17 gegenüberliegt. Dieses Muffenteil dient mit seinem äußere?) Ring 21 aber auch der Einstellung der Menge des in den Kanal 6 hineinströmenden Heißwassers, denn dieser Ring deckt einen Teil des Kanales ab. Diese Einstellung erfolgt mittels Disfanzscheiben 23, die einen am RohrstUck 11 D befestigten, mit Löchern 24 versehenen Ring 25 einschließen. Diese Distanzscheiben sir<-v an den Boden 4 bzw. den mi t dem Boden 4 verbundenen Zapfen durch eine Verschraubung 26 angepreßt. Durch Auswechseln von Distanzscheiben vqn, der linken Seite des Ringes 25 zur rechten Seite des Ringes 25 bzw. umgekehrt, kann der Abstand des Muffenteiles 20 mit seinem Ring 21 gegenüber der Stirnseite des Zapfens 5 verändert werden ynd somit die Abdeckbreite des äußeren Unfanges des Ringes 21 gegenüber dem Kanal 6 verändert werden.

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Liste der Bezugszeichen:

1 Mantel

2 ciwhsparo 1 le Ie Bohrung

3 Schraube

4 Boden

5 WeIlenzapfen

6 radialer Kanal

7 radialer Kanul

8 Ausnehmung

9 Speichen

10 Zentrische Bohrung

11 Rohr Heißwasser-AbfUhrung

12 Rohr Heißwasser-ZufUhrung

13 Ausnehmung U KanalstUck

15 HUlse

16 Dichtungen

17 Zu- und Abfuhrungsvorrichtung

18 Heißwasserzulauf

19 HeißwasserabfUhrung

20 Muffenteil

21 Ring

22 Loch

23 Distanzscheiben

24 Loch

25 Ring

26 Verschraubung

Claims

Ansprüche:

1. Dichtungsplatten-&Kgr;&agr; lander,

bestehend aus einer gekühlten Walze kleinen Durch messers und einer beheizten Walze großen Durchmessers, welche aus einem Mantel und zwei Böden mit je einem zentrisch zur einen Seite herausstehenden We1len^tumpf aufgebaut ist,

von denen zumindest der eine fUr die Zu- und/oder Abführung eines Heizmediums hohl ist, dadurch gekennzeichnet,

daß sich zwischen den beiden Böd&r (4) im Inneren der beheizten Walze (1, 4) ein Rohr sy, tem (11, '2, 13) für die Zu- und Abführung von Heißwasser erstreckt, von d em Kanäle (6,7) ab &zgr;we igen, die zu im Ma &eegr; t e 1 ( 1 ) der Heizwalze (1,4) angeordneten achsparallelen penpheren Bohrungen (2), die als Heißwasserkanä1e dienen, führen.

2. Dichtungsplatten-Kalander nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß der eine We 1 1 e &eegr; s tump f (5) hohl ist und sich das Rohrsystem (11, 12, 13) durch diesen hindurch erstreckt.

3. Dichtungsplatten-Kalander nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß beide We 1 lens rümpfe (5) hohl sind und durch den einen die Heißwasserzuleitung, durch den anderen die HeiGwasserableitung führt.

4. Dichtungsplatten-Kalander nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Kanäle durch radiale Bohrungen (6,7) in den Walrenböden (4) gebildet sind.

5. Dichtungsplatten-Ka landet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Kanäle durch Rohre gebi1 det sind.

6. Dichtungsplatten-Kalander nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Böden (4) Durchbrechungen (8) aufweisen und vorzugsweise Speichen (?) aufweisen.

7. Dichtungsplatten-Kalander nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß am Umfang des Rohrsystems Absätze mit Dichtflächen oder konische Dichtflächen oder Dichtringe angeordnet s i nd.

8. Dichtungsplatten-Kalander nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß das Rohrsystem aus zwei konzentrisch angeordneten Rohren (11, 12) und mindestens einem dritten, das äußere Rohr konzentrisch umgebenden Rohrstück (13) besteht, welches mit dem inneren Rohr (11) durch einen Kanal (14) verbunden ist.

9. Dichtungsplatten-Kalander nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß das Rohrsystem aus einer Vielzahl von konzentrisch um die Achse angeordneten Rohren für die Zu- oder Ableitung von Heißwasser besteht, die beidseitig in in den

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Bohrungen (10) der Böden (4) angeordneten Lagerteilen befestigt sind, von denen das der Zu- und AbfUhrungsvorrichtung (17) abgewandte Lagerteil eine Trennwandung zwischen der Heißwasserzu- und -abfuhrung bildet und vorzugsweise mit Unlenkvorrichtungen versehen ist, während das der Zu- und AbfUhrungsvorrichtung (17) zugewandte Lagerteil ebenfalls ei^ne Trennvorrichtung zwischen der Heißwasserzu- und -abführung bildet, und daß die konzentrisch angeordneten Rohre im Bereich zwischen den beiden Böden von einem äußeren Rohr umgeben sind.

.0. DichtungspI &agr;tten-Ka1ander nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

d'iß das Muffenteil (20), welches der Lagerung des inneren Rohres (II) und des äußeren Rohres (12) dient, mit einer Ringfläche (21) versehen ist, mit der die Kanäle (6) teilweise abdeckbar sind, und daß dieses Muffenteil (20) an einem Rohr (11 D) befestigt ist, welches auf seiner Außenseite einen gelochten Ring (25) trägt, dessen Stellung gegenüber der Stirnseite des Wellenzapfens (5) durch Di ', tanzsche i ben (23) veränderbar ist.