AT13495U1 - Wärmeübertragungswalze - Google Patents

Abstract

Walze oder Zylinder, die bzw. der einen Mantel (1), der aus einem inneren Mantelteil (2) und einem äußeren Mantelteil (3) besteht, welches letztere zur Bildung eines Strömungsraumes für das Wärmeübertragungsmedium straff auf das innere Mantelteil gefügt ist, und an den Enden des Mantels befestigte Stirnteile zur Bildung eines Wärmeübertragungsmedium-Zuführkanals und -Abführkanals an der Walze aufweist, wobei das innere Mantelteil (2) Strömungskanäle (4, 5) für das Wärmeübertragungsmedium hat, wobei die Walze bzw. der Zylinder längsgerichtete Verteilungskanäle (12), vertikale Verteilungskanäle (13) und/oder Verteilungsrillen (14) zur Bildung einer gerichteten Strömungsverbindung für das Wärmeübertragungsmedium zu einem oder mehreren Wärmeübertragungsmedium-Strömungskanälen (4, 5) aufweist.

Description

österreichisches Patentamt AT13 495U1 2014-01-15

Beschreibung

WÄRMEÜBERTRAGUNGSWALZE TECHNISCHES GEBIET

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wärmeübertragungswalze, etwa eine Thermowal-ze oder einen Zylinder, die bzw. der in einer Faserbahnmaschine zur Behandlung einer Faserstoffbahn, wie zum Beispiel zum Trocknen, Pressen oder Glätten von Papier oder Karton eingesetzt werden kann. Bei der erfindungsgemäßen Walze besteht der Walzenmantel aus einem inneren und einem äußeren Mantelteil, wobei das äußere Mantelteil zum Beispiel durch Schrumpfverbindungstechnik oder Schweißen oder auf eine andere entsprechende Weise straff auf dem inneren Mantelteil befestigt ist. Die Erfindung betrifft speziell, aber nicht ausschließlich, die Anordnung der Strömungskanäle für das Wärmeübertragungsmedium mit dem Ziel, eine Walze von hoher Wärmeübertragungsleistung und gleichmäßiger Heizwirkung zu schaffen.

STAND DER TECHNIK

[0002] In Papier-, Karton- und Zellstoffmaschinen kann mit Hilfe von Wärmeübertragungswalzen wie Thermowalzen oder Trockenzylinder bahnförmiges Material erwärmt, getrocknet, kalandert, nassgepresst und/oder gekühlt werden. Zum Beispiel wird die beim Trocknen von Papier und Karton benötigte Wärmeleistung mit beheizbaren Walzen erzeugt, zu denen u. a. die traditionellen mit kondensierendem Dampf zu beheizenden Trockenzylinder gehören. Der Mantel des Trockenzylinders wird hauptsächlich durch die Sieb- und Bahnspannung belastet. Besonders in Kalandern wird die von der Bahn benötigte Wärmeleistung mit leistungsstärkeren Thermowalzen erzeugt, in denen als Wärmeübertragungsmedium hohe Temperaturen (fast 300° C) vertragendes Wärmeübertragungsöl eingesetzt wird. Auf den Mantel der Thermowalze wirken belastende Nipkräfte, weshalb die Bemessung ihrer Mantelkonstruktion deutlich stärker ist als beim Trockenzylinder. Mit den herkömmlichen peripher gebohrten heißölbeheizten Thermowalzen kann, auf die Flächeneinheit der Walzenmantel-Außenseite bezogen, typischenweise eine spezifische Wärmeübertragungsleistung von 15-40 kW/m2 erreicht werden. Bei den induktionsbeheizten Walzen des Tokuden-Typs lässt sich eine spezifische Leistung von 50 kW/m2 erreichen. Bei den heutigen, neuesten besonders leistungsstarken dünnmanteligen Thermowalzen beträgt die Heizleistung maximal 65 kW/m2.

[0003] Um die geforderte Heiz- und Trockenleistung zu erzielen, muss die Oberflächentemperatur der Thermowalzen unter anspruchsvollen Prozessbedingungen auf 200-250^ oder sogar darüber angehoben werden. Die von der Walze zu übertragende Wärmeleistung hängt bekanntlich von dem Wärmeübertragungskontakt zwischen der aufzuheizenden Bahn und der Walze und von der Art des aufzuheizenden Materials wie der Länge bzw. Dauer des Kontakts, der flächenbezogenen Masse und der Feuchtigkeit der Bahn ab. Hohe Produktionsgeschwindigkeit kombiniert mit langandauerndem Kontakt, feuchter Bahn sowie hoher Thermowalzen-Oberflächentemperatur bedeutet, dass die aus der Thermowalze zu übertragende Wärmeleistung sehr groß sein muss. Bei gewissen neuen Trocknungsprozessen wird eine Wärmeübertragungskapazität von 300 -850 kW/m angestrebt.

[0004] Bekanntlich wird die Wärme der Thermowalze durch Zuleiten von als Wärmeübertragungsmedium dienender Flüssigkeit bzw. als Wärmeübertragungsmedium dienenden Gases in die im Inneren der Thermowalze vorhandenen Strömungskanäle und besonders in die im Mantel vorhandenen Bohrungen, von wo die Wärme in den Mantel und weiter zur Walzenoberfläche wandert, erzeugt.

[0005] Bekanntlich stellen die im Inneren der Thermowalze vorhandenen peripheren Bohrungen im Wesentlichen vom einen zum anderen Ende des Walzenmantels reichende Kanäle dar. Beim Durchströmen einer peripheren Bohrung kühlt sich das Wärmeübertragungsmedium ab, weshalb im Endbereich des Kanals eine niedrigere Temperatur herrscht. Als Folge davon ist die Wärmeverteilung im Walzenmantel nicht vollkommen gleichmäßig. Außerdem kommt es wegen 1 /8 österreichisches Patentamt AT 13 495 Ul 2014-01-15 der Wärmeausdehnungsunterschiede an der Walze zu kleinen Dimensionsveränderungen, die wiederum zu Schwingungsproblemen an der rotierenden Walze führen können. Diese bekannten Probleme hat man durch Anordnung strömungsbeschleunigender Verdrängungsköper in den Kanalsystemen und durch zueinander entgegengesetzte Strömungsrichtungen in benachbarten Kanälen zum Beispiel entsprechend dem Duopass- oder dem Tripass-Prinzip zu lösen versucht.

[0006] Bekanntlich ist das Herstellen der peripheren Bohrungen an Thermowalzen eine anspruchsvolle Aufgabe, und die Herstellung peripherer Bohrungen nahe an der Außenseite der Walze lässt sich nicht mit guter Maßgenauigkeit bewerkstelligen. Das Bohren ist in der Praxis nur in axialer Richtung der Walze möglich. Die Ungenauigkeit und Begrenzungen bei der Anordnung des Kanalsystems führen zu einer ungleichmäßigen Wärmeverteilung und vermehren die Schwingungsprobleme.

[0007] In der Gebrauchsmusterschrift FIU 7470 ist eine Wärmeübertragungswalze beschrieben, in deren Außenmantel zwischen dem inneren und dem äußeren Mantelteil Wärmeübertragungsmedium strömt. Das äußere Mantelteil ist dünn gestaltet derart, dass die Wärmeübertragungskapazität 50-250 kW/m oder sogar bis zu 500 kW/m Bahnbreite beträgt.

[0008] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die mit dem Stand der Technik verbundenen Nachteile und Schwächen zu reduzieren und eine Lösung für das Aufheizen und/oder Kühlen in Situationen, in denen eine hohe Wärmeübertragungskapazität und eine gleichmäßige Heizwirkung benötigt werden, bereitzustellen.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

[0009] Gemäß einem ersten Gesichtspunkt der Erfindung wird eine Walze oder ein Zylinder bereitgestellt, die bzw. der einen Mantel, der aus einem inneren Mantelteil und einem äußeren Mantelteil besteht, welches letztere zur Bildung eines Strömungsraumes für das Wärmeübertragungsmedium straff gegen das innere Mantelteil gefügt ist, und an den Enden des Mantels befestigte Stirnteile zur Bildung eines Wärmeübertragungsmedium-Zuführkanals und -Abführkanals an der Walze aufweist, wobei das innere Mantelteil Strömungskanäle für das Wärmeübertragungsmedium hat und die Walze bzw. der Zylinder Mittel zur Bildung einer gerichteten Strömungsverbindung für das Wärmeübertragungsmedium zu einem oder mehreren Wärmeübertragungsmedium-Strömungskanälen aufweist.

[0010] Das äußere Mantelteil kann auf dem inneren Mantelteil zum Beispiel durch Schweißen oder durch thermisches Aufschrumpfen befestigt sein.

[0011] Bevorzugt sind an der Außenseite des inneren Mantelteils längsgerichtete Strömungskanäle für das Wärmeübertragungsmedium ausgebildet. Diese Strömungskanäle verlaufen bevorzugt ungefähr parallel zueinander, aber nicht unbedingt in Richtung der Walzenachse. Zur Verringerung der Schwingungsneigung der Walze können diese Strömungskanäle zum Beispiel spiralig verlaufen.

[0012] Bevorzugt sind an der Außenseite des inneren Mantelteils kreisbogenförmige Strömungskanäle zur Bildung einer Strömungsverbindung für das Wärmeübertragungsmedium zwischen zwei oder mehr längsgerichteten Strömungskanälen ausgebildet.

[0013] Bevorzugt weist das innere Mantelteil Vertikalkanäle zur Bildung einer Strömungsverbin-dung für das Wärmeübertragungsmedium zwischen der Innen- und der Außenseite des inneren Mantelteils auf.

[0014] Die besagten Vertikalkanäle können, müssen aber nicht unbedingt von der radialen Richtung des Mantels abweichend ausgebildet sein.

[0015] Bevorzugt ist innerhalb des inneren Mantelteils der Walze bzw. des Zylinders ein Strömungsverteiler angeordnet, der Mittel zur Bildung einer gerichteten Strömungsverbindung für das Wärmeübertragungsmedium zu einem oder mehreren Vertikalkanälen aufweist.

[0016] Bevorzugt ist das äußere Mantelteil der Walze bzw. des Zylinders zur Gewährleistung 2/8 österreichisches Patentamt AT13 495U1 2014-01-15 eines effektiven Wärmeübergangs derart dünn gestaltet, dass der Wärmeübergangswiderstand vom Wärmeübertragungsmedium auf die Faserstoffbahn möglichst klein ist. Bevorzugt besteht das äußere Mantelteil aus Stahl einer Dicke von 5-30 mm.

[0017] Bevorzugt beträgt die Wärmeübertragungskapazität der Walze unter anspruchsvollen Prozessbedingungen 300-850 kW/m. Der Außendurchmesser der Walze kann in Anpassung an den Prozess und die Anlage bevorzugt 800-1850 mm, aber sogar bis zu 6500 mm betragen.

[0018] Die Walze hat auf dem Mantelteil bevorzugt einen Wärmeübertragungsbereich, mit dem von dem Mantelteil Wärme auf die zu behandelnde Faserstoffbahn übertragen oder mit dem über das Mantelteil Wärme aus der Faserstoffbahn übertragen werden soll. Bevorzugt sind die längsgerichteten Strömungskanäle in dem Wärmeübertragungsbereich angeordnet, und der Wärmeübertragungsbereich hat in Bahnquerrichtung die gleich Breite wie der Bahnbereich oder ist geringfügig schmäler als dieser.

[0019] Die spezifische Wärmeübertragungskapazität der Walze beträgt bevorzugt 65-150 kW/m2, bezogen auf die Außenflächeneinheit des Wärmeübertragungsbereichs.

[0020] Bei einer Ausführungsform sind die am inneren Walzenmantelteil ausgebildeten Vertikalkanäle bevorzugt seitlich von den oder an den Rändern des Wärmeübertragungsbereichs des Mantelteils, also im Wesentlichen des Bahnbereichs angeordnet. Die Position der Vertikalkanäle kann entsprechend der Bahnbreite in gewünschter Weise gewählt und ein unnötiges Aufheizen der Stirnteile der Walze vermieden werden.

[0021] Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist wenigstens ein Teil der an dem inneren Walzenmantel (teil) vorhandenen Vertikalkanäle innerhalb des Wärmeübertragungsbereichs des Mantelteils, d.h. also des Bahnbereichs angeordnet. Mit dieser Lösung kann dem Längskanalsystem an mehreren Stellen Wärmeübertragungsmedium zugeführt bzw. aus dem Längskanalsystem an mehreren Stellen Wärmeübertragungsmedium abgeführt werden, oder die Längskanäle können kürzer sein, wodurch sich die strömungstechnische Länge des Wärmeübertragungsmedium-Kreislaufs in dem engen Längskanal verkürzt. Auf diese Weise erzielt man einen geringeren Druckverlust, eine gleichmäßigere Wärmeverteilung im Mantel und eine höhere Heizleistung.

[0022] Die Strömungskanäle der Walze können außerdem aus am inneren Mantelteil ausgebil-deten periphere Bohrungen gemäß dem Stand der Technik bestehen.

[0023] Nach einigen Ausführungsformen sind Strömungskanäle an verschiedenen Stellen der Walze in gewünschter Dichte angeordnet. Strömungskanäle können an der Grenzfläche zwischen dem äußeren und dem inneren Mantelteil in verschiedenen Abständen zu den benachbarten Strömungskanälen angeordnet werden.

[0024] Die Strömungskanäle der Walze für das Wärmeübertragungsmedium können in dem durch die Anforderungen der Fertigungstechnik und des Betriebs bestimmten zulässigen Mindestabstand von der Walzenoberfläche angeordnet werden, wodurch der durch den Walzenmantel bedingte Wärmeübertragungswiderstand reduziert werden kann. Die Strömungskanäle können unterhalb der Walzenoberfläche in gewünschten gegenseitigen Abständen, sogar um ein Mehrfaches dichter beieinander als nach dem Stand der Technik angeordnet werden. In Verbindung mit der Walzenoberfläche können Strömungskanäle ausgebildet werden, deren Strömungsquerschnitt und deren gegenseitiger Abstand kleiner ist als bei peripheren Bohrungen. Mit dem Strömungskanalsystem lassen sich leicht verschiedene bekannte Umlaufmöglich-keiten, wie Duopass, Tripass, Multipass sowie auch völlig neue Umlaufsysteme verwirklichen.

[0025] Dadurch, dass nun freier über die Größe und die Anordnung der Strömungskanäle nahe bei der Walzenoberfläche entschieden werden kann, lässt sich mit der Walze leichter eine gleichmäßige Wärmeübergangswirkung erzielen.

[0026] Dank der gleichmäßigen Wärmeübertragung kann die Walzenoberfläche durchweg auf die gewünschte Temperatur aufgeheizt werden, wodurch die durch kühlere Oberflächenpartien verursachten Prozessmängel vermieden werden. Außerdem lassen sich mit dieser Lösung die 3/8 österreichisches Patentamt AT13 495U1 2014-01-15 durch ungleichmäßige Wärmeverteilung bedingten Formfehler sowie die Schwingungsneigung verringern.

[0027] Gemäß einem Gesichtspunkt der Erfindung werden die längsgerichteten, die in Umfangsrichtung verlaufenden oder die vertikalen Strömungskanäle durch Bearbeitung des inneren Mantelteils der Walze vor dem Aufbringen des äußeren Mantelteils auf das innere Mantelteil hergestellt.

[0028] Verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden oder sind lediglich in Verbindung mit einem oder mehreren Gesichtspunkten der Erfindung beschrieben. Der Fachmann versteht, dass jede beliebige Ausführungsform eines Gesichtspunktes der Erfindung unter dem gleichen Gesichtspunkt und unter anderen Gesichtspunkten der Erfindung allein oder kombiniert mit anderen Ausführungsformen angewandt werden kann.

[0029] Im Folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten schematischen Zeichnungen, jedoch ohne die Erfindung ausschließlich auf das in den Zeichnungen Dargestellte zu beschränken beschrieben.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

[0030] Fig. 1 zeigt eine Prinzipzeichnung des inneren Mantelteils einer Wärmeübertragungs walze nach einer Ausführungsform der Erfindung.

[0031] Fig. 2 zeigt einige Querschnitte des Mantels der Wärmeübertragungswalze. BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN

[0032] In der folgenden Beschreibung bedeuten gleiche Bezugszeichen gleichartige Teile. Zu beachten ist, dass die beigefügten Zeichnungen nicht in ihrer Gesamtheit maßstäblich sind und hauptsächlich nur zur Veranschaulichung von Ausführungsformen der Erfindung dienen.

[0033] Fig. 1 und Fig. 2 zeigen den Mantel 1 einer aufzuheizenden und/oder zu kühlenden Wärmeübertragungswalze. Der Mantel 1 umfasst ein inneres Mantelteil 2 und ein äußeres Mantelteil 3, das durch thermisches Aufschrumpfen auf dem inneren Mantelteil befestigt ist. Am inneren Mantelteil 2 sind an dessen Außenfläche 6 Längskanäle 4 als Strömungswege für das Wärmeübertragungsmedium ausgebildet. Weiter sind an dem inneren Mantelteil 2 vertikale Kanäle 5 zum Leiten des Wärmeübertragungsmediums von der Innenseite des inneren Mantelteils in die Längskanäle 4 ausgebildet. In Fig. 1 ist das auf die Außenfläche 6 des inneren Mantelteils 2 aufzuschrumpfende äußere Mantelteil weggelassen. Das äußere Mantelteil 3 besteht bevorzugt aus Metall, zum Beispiel aus Stahl, und hat eine Außenfläche zur Behandlung der Faserstoffbahn W. Bei der Heizwalzenanwendung geht Wärme aus dem Wärmeübertragungsmedium durch das äußere Mantelteil 3 hindurch auf die Faserstoffbahn W über, bei der Kühlwalzenanwendung geht Wärme aus der Faserstoffbahn W durch das äußere Mantelteil 3 hindurch auf das Wärmeübertragungsmedium über.

[0034] Ist das äußere Mantelteil 3 auf dem inneren Mantelteil 2 befestigt, so bilden die an der Außenseite des inneren Mantelteils vorhandenen Längskanäle 4 zwischen den Mantelteilen Strömungskanäle für das Wärmeübertragungsmedium.

[0035] Als Wärmeübertragungsmedium dient bevorzugt bei hohen Temperaturen einzusetzen-des Öl. Das Wärmeübertragungsmedium kann aber auch aus Wasser oder Dampf oder einem anderen entsprechenden für die Wärmeübertragung tauglichen flüssigen oder gasförmigen Medium bestehen.

[0036] Die Wärmeübertragungswalze umfasst an beiden Enden des Mantels je ein (bevorzugt am inneren Mantelteil 2 befestigtes, in den Zeichnungen weggelassenes) Stirnteil, das bevorzugt ein Flanschteil aufweist, das zum Beispiel durch Schrauben und formschlüssige Passung am Mantelende 7 zum Beispiel über Gewindebohrungen 8 befestigt ist. Das Stirnteil kann auch auf andere Weise befestigt werden. Das Wärmeübertragungsmedium wird durch das Stirnteil hindurch auf die Innenseite des inneren Mantelteils 2 der Wärmeübertragungswalze geleitet, 4/8 österreichisches Patentamt AT 13 495 Ul 2014-01-15 siehe Pfeil 9.

[0037] Die Wärmeübertragungswalze 1 hat innerhalb des inneren Mantelteils Strömungsanordnungen zum Befördern des Wärmeübertragungsmediums in die längsgerichteten Strömungsrillen 4, d.h. in die Längskanäle. Die Wärmeübertragungsmedium-Strömungsanordnungen zu den das äußere Mantelteil aufheizenden längsgerichteten Strömungsrillen 4 können unabhängig von den Stirnteilen verwirklicht werden, wobei sich dann die Herstellung des Stirnteils vereinfachen lässt und die durch Erwärmung des Stirnteils bedingten Probleme verringern lassen.

[0038] Der Vertikalkanal 5 kann auch in einer von der radialen Richtung der Walze abweichenden Richtung verlaufen.

[0039] Vertikalkanäle 5 werden zum einen zum Leiten von Wärmeübertragungsmedium vom Inneren des inneren Mantelteils 2 in die Längskanäle 4 und zum anderen zum Zurückleiten von Wärmeübertragungsmedium aus den Längskanälen 4 ins Innere des inneren Mantelteils 2 benutzt.

[0040] Im gestrichelt umrandeten Bereich A (in Längsrichtung in der Mitte des Mantelteils der Walze) werden die Vertikalkanäle 5 zum Leiten von Wärmeübertragungsmedium zur Außenseite des inneren Mantelteils 2 benutzt, von wo das Wärmeübertragungsmedium weiter über Längskanäle 4 von der Mantelmitte in Richtung zu den Mantelstirnseiten hin und weiter über in der Nähe der Stirnseiten befindliche Vertikalkanäle 5 zurück ins Innere des inneren Mantelteils 2 strömt.

[0041] Die Vertikalkanäle 5 können in Walzenlängsrichtung absichtlich verstreut angeordnet sein um die Soll- Wärmeübertragungswirkung zu erhöhen bzw. zu verringern, zum Beispiel um die Wirkung der bei den Vertikalkanälen 5 sich eventuell bildenden ringförmigen Wärmezone zu verringern oder den sich verstärkt erwärmenden Bereich zu erweitern. Zum Beispiel können im Stirnseitenbereich des inneren Mantelteils zu benachbarten Längskanälen in Strömungsverbindung stehende Vertikalkanäle zur Verringerung der örtlichen Heizwirkung in verschiedenen Längspositionen angeordnet werden.

[0042] Im gestrichelt umrandeten Bereich B wird der Vertikalkanal 5 zum Leiten von Wärmeübertragungsmedium zur Außenseite des inneren Mantelteils 2 benutzt, von wo das Wärmeübertragungsmedium weiter über Längskanäle 4 von der Mantelmitte in Richtung zu den Mantelstirnseiten hin strömt, wobei die Strömung in der Nähe der Stirnseiten aus dem Längskanal 4 (zum Beispiel über den in Fig. 2 gestrichelt markierten kreisbogenförmigen Querkanal 4') in einen anderen Längskanal 4 und weiter über diesen Längskanal 4 in den Mittelbereich des Mantels geleitet wird, wo die Strömung über den Vertikalkanal 5 zurück ins Innere des inneren Mantelteils 2 geleitet wird.

[0043] Im gestrichelt umrandeten Bereich C an der Stirnseite befindliche Vertikalkanäle 5 werden dazu benutzt, Wärmeübertragungsmedium von der Innenseite des inneren Mantelteils 2 auf dessen Außenseite zu leiten, von wo das Wärmeübertragungsmedium weiter über Längskanäle 4 von der Mantelstirnseite zur Mantelmitte hin strömt, von wo das Wärmeübertragungsmedium über Vertikalkanäle 5 zurück zur Innenseite des inneren Mantelteils 2 geleitet wird.

[0044] Im gestrichelt umrandeten Bereich D wird der in Mantelmitte befindliche Vertikalkanal 5 zum Leiten von Wärmeübertragungsmedium von der Innenseite des inneren Mantelteils 2 auf dessen Außenseite benutzt, von wo das Wärmeübertragungsmedium weiter über einen Längskanal 4 in Richtung zu den Mantelstirnseiten hin und über Querkanäle 4' (in Fig. 2 erläutert) in Mantelquerrichtung in einen oder mehrere andere Längskanäle 4 strömt, über die das Wärmeübertragungsmedium durch mehrere Vertikalkanäle 5 zurück in das innere Mantelteil 2 geleitet wird.

[0045] Fig. 2 zeigt einige bevorzugte Ausführungsformen zum Leiten der Strömung aus dem Inneren des inneren Mantelteils 2 zur Außenseite desselben. In Fig. 2 ist der Mantel in drei Querschnittssektoren I, II und III geteilt, mit denen verschiedene Ausführungsformen in der gleichen Zeichnung veranschaulicht werden. 5/8 österreichisches Patentamt AT 13 495 U1 2014-01-15 [0046] Die Wärmeübertragungswalze umfasst bevorzugt einen Strömungsverteiler 10 mit einer Innenfläche 10'. Der Strömungsverteiler 10 ist innen in das innere Mantelteil eingebaut. Mit dem Strömungsverteiler 10 werden der Wärmeübertragungsmedium-Vorlauf zu den Vertikalkanälen 5 und der Rücklauf aus den Vertikalkanälen 5 gelenkt.

[0047] Im Querschnittssektor I bildet der Strömungsverteiler 10 einen Verdrängungskörper dergestalt, dass sich zwischen dem Verteiler und dem inneren Mantelteil ein Strömungsraum 11 bildet. Zwischen dem Strömungsraum 11 und den Vertikalkanälen 5 besteht freie Strömungsverbindung.

[0048] Mit den Querschnittssektoren II und III werden speziell solche Verteiler 10 veranschaulicht, mit denen eine gerichtete Strömungsverbindung zu jeweils gewünschten Vertikalkanälen 5 hergestellt werden kann. Neben den in dem Schema von Fig. 2 gezeigten Veranschaulichungen können solche Verteiler aus Rohrleitungen, Schläuchen und zum Beispiel in Leichtbauweise ausgeführten kastenartigen Kanalkonstruktionen, die jeweils gewünschte Vertikalkanäle verbinden, bestehen.

[0049] Im Querschnittssektor II sind im Inneren des Strömungsverteilers 10 längsgerichtete Verteilungskanäle 12 und vertikale Verteilungskanäle 13 ausgebildet, mit denen eine Strömungsverbindung nach außerhalb der Verteilungskanäle 12 hergestellt wird. Die Wärmeübertragungsmedium-Strömung wird mit den vertikalen Verteilungskanälen 13 gezielt auf jeweils gewünschte Vertikalkanäle 5 verteilt.

[0050] Im Querschnittssektor III sind an der Außenseite des Strömungsverteilers 10 Verteilungsrillen 14 ausgebildet, mit denen eine gerichtete Strömungsverbindung zu jeweils gewünschten Vertikalkanälen 5 hergestellt wird.

[0051] Das Leiten des Wärmeübertragungsmediums aus einem Längskanal 4 in einen oder mehrere andere Längskanäle 4 kann mit einem oder mehreren an der Außenseite des 8 inneren Mantelteils 2 ausgebildeten Querkanälen 4' verwirklicht werden. Die Querströmung kann auch durch Leiten der Wärmeübertragungsmedium-Strömung zuerst über einen Vertikalkanal 5 auf die Innenseite des inneren Mantelteils 2 und dann unter Nutzung des Strömungsverteilers 10 nach irgendeiner Ausführungsform erneut zur Außenseite des inneren Mantelteils 2 verwirklichtwerden.

[0052] Das äußere Mantelteil 3 der Wärmeübertragungswalze ist zur Gewährleistung einer intensiven Wärmeübertragung im Wesentlichen dünn, und zwar dergestalt, dass die Wärmeübertragungskapazität bevorzugt 300-850 kW/m beträgt. Damit lässt sich eine spezifische Leistung von 65-150 kW/m2 erzielen. Derartige spezifische Leistungen wurden mit den bisher bekannten Walzen-Heizungslösungen nicht erreicht.

[0053] Nach einer Ausführungsform dient als Heizmedium kondensierender Dampf. Das Kondensieren des Dampfes kann in den Längskanälen 4 erfolgen. Zum Sammeln des Kondensats dienen (in den Zeichnungen weggelassene) kreisbogenförmige Rillen, aus denen das Kondensat in die Vertikalkanäle 5 gesaugt wird. Die Längskanäle sind in die Außenseite des inneren Mantelteils eingearbeitet, und die sie kreuzenden kreisbogenförmige Querrillen für das Kondensat sind in die Innenseite des äußeren Mantelteils eingearbeitet, liegen also auf einer weiter außen befindlichen Kreislinie und sammeln somit das Kondensat in eine externen Vertiefung der Längskanäle 4.

[0054] Die Erfindung ist oben beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Die Erfindung umfasst alle in diesem Dokument beschriebenen Ausführungsformen, Gesichtspunkte und deren Kombinationen in der Weise, dass die Erfindung ausschließlich durch die beigefügten Ansprüche begrenzt wird. 6/8

Claims (7)

1. österreichisches Patentamt AT 13 495 U1 2014-01-15 Ansprüche 1. Walze oder Zylinder, die bzw. der einen Mantel (1), der aus einem inneren Mantelteil (2) und einem äußeren Mantelteil (3) besteht, welches letztere zur Bildung eines Strömungsraumes für das Wärmeübertragungsmedium straff auf das innere Mantelteil gefügt ist, und an den Enden des Mantels befestigte Stirnteile zur Bildung eines Wärmeübertragungsme-dium-Zuführkanals und -Abführkanals an der Walze aufweist, wobei das innere Mantelteil (2) Strömungskanäle (4, 5) für das Wärmeübertragungsmedium hat, dadurch gekennzeichnet, dass die Walze bzw. der Zylinder längsgerichtete Verteilungskanäle (12), vertikale Verteilungskanäle (13) und/oder Verteilungsrillen (14) zur Bildung einer gerichteten Strömungsverbindung für das Wärmeübertragungsmedium zu einem oder mehreren Wärmeübertragungsmedium-Strömungskanälen (4, 5) aufweist.
2. 2. Walze oder Zylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der Außenseite des inneren Mantelteils (2) längsgerichtete Strömungskanäle (4) ausgebildet sind.
3. 3. Walze oder Zylinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass an der Außenseite des inneren Mantelteils (2) kreisbogenförmige Strömungskanäle (4') zur Bildung einer Strömungsverbindung für das Wärmeübertragungsmedium zwischen zwei oder mehreren längsgerichteten Strömungskanälen (4) ausgebildet sind.
4. 4. Walze oder Zylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das innere Mantelteil (2) Vertikalkanäle (5) zur Bildung einer Strömungsverbindung für das Wärmeübertragungsmedium zwischen der Innen- und der Außenseite des inneren Mantelteils (2) aufweist.
5. 5. Walze oder Zylinder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Vertikalkanal (5) von der radialen Richtung des Mantels (1) abweichend gestaltet ist.
6. 6. Walze oder Zylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Walze oder der Zylinder im Inneren des inneren Mantelteils (2) einen Strömungsverteiler (10) aufweist, welcher längsgerichtete Verteilungskanäle (12), vertikale Verteilungskanäle (13) und/oder Verteilungsrillen (14) zur Bildung einer gerichteten Strömungsverbindung für das Wärmeübertragungsmedium zu einem oder mehreren Vertikalkanälen (5) umfasst.
7. 7. Walze oder Zylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das äußere Mantelteil (3) der Walze oder des Zylinders zur Gewährleistung einer intensiven Wärmeübertragung dergestalt im Wesentlichen dünn ist, dass die Wärmeübertragungskapazität 300-850 kW/m beträgt. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 7/8