DE19819072C1

DE19819072C1 - Steam heated roller for finishing paper web surfaces

Info

Publication number: DE19819072C1
Application number: DE1998119072
Authority: DE
Inventors: Gottfried Hendrix
Original assignee: Voith Sulzer Papiertechnik Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 1998-04-29
Filing date: 1998-04-29
Publication date: 1999-08-19
Anticipated expiration: 2018-04-30

Abstract

The steam heated roller has a multi-path valve in the outflow system to allow high pressure steam to be passed through to flush out collected condensation. The steam heated roller has a multi-path valve (9) between the heating zone structure (2,3) and the outflow channel (11). In the first setting, the heating zones (2,3) are linked to the outflow (11) and the condensation collection zone (12). In a second setting, the link to the heating zones (2,3) is broken to give a connection between the condensation collection zone (12) and the pressure steam system (22,23) and the outflow channel (11). The steam system has a pressure store (22), with a branch connection (18) to the outflow (11). A non-return valve (15) is in the outflow (11) channel, between the branch connection (18) and the multi-path valve (9), which opens in the outflow direction. A change-over switch (19) in the branch connection (18) links the pressure store (22) either with the outflow channel (11) or the valve (9). The outflow channel (11) has a control valve assembly to link the outflow (11) either to a low pressure channel or the steam pressure channel. The pressure store (22) is at an end side of the roller (1), in a ring round the roller journal (6). The valve (9) is held in the first position by centrifugal force, which is overcome by steam pressure to move the valve into the second position. The steam flow into the feed connection (5,4) is through a pressure difference, in normal working, and by pressure control during water extraction. A number of condensation collection zones (12) have a corresponding number of multi-path valves (9) distributed round the peripheral direction of the roller.

Description

Die Erfindung betrifft eine dampfbeheizte Walze mit ei ner Heizraumanordnung, die über eine Speiseanschluß anordnung mit Dampf beschickbar und mit einer Abfluß leitung verbunden ist.The invention relates to a steam-heated roller with egg ner boiler room arrangement, which has a feed connection arrangement can be filled with steam and with a drain line is connected.

Eine derartige Walze ist aus DE 195 38 236 A1 bekannt. Hier soll der gleichmäßige Dampfdurchfluß und die stö rungsfreie Ableitung des sich bildenden Kondensats da durch herbeigeführt werden, daß die Ableitungsrohre oder -bohrungen für das Kondensat so ausgebildet wer den, daß eine Vermischung von Dampf und Kondensat si chergestellt wird.Such a roller is known from DE 195 38 236 A1. Here the even steam flow and the sto The drainage of the condensate is free by bringing about that the drain pipes or holes for the condensate so designed that a mixture of steam and condensate si is made.

Eine weitere Walze der eingangs genannten Art ist aus DE 195 11 086 A1 bekannt. Diese Walze ist mit einer Vorrichtung für die Zu- und Abfuhr des Wärmeträgermedi ums so verbunden, daß zur Kühlung der aufgeheizten Wal ze in die Wärmeträgerleitung eine Kühleinrichtung ein geschaltet und die Durchflußrichtung des Wärmeträgerme diums umgekehrt werden kann. Hierzu sind in der Walze Ventile angeordnet, mit deren Hilfe die Strömungsrich tung des Wärmeträgermediums beeinflußt werden kann.Another roller of the type mentioned is out DE 195 11 086 A1 known. This roller is with one Device for supplying and removing the heat transfer medium so connected that for cooling the heated whale ze a cooling device in the heat transfer line switched and the flow direction of the heat transfer medium diums can be reversed. This is done in the roller Valves arranged, with the help of the flow Rich device of the heat transfer medium can be influenced.

DE 43 13 379 A1 zeigt ein Heizwalze mit einer Zu- und einer Ableitung für ein Heizmedium, insbesondere Was serdampf. Der Wasserdampf kann durch mehrere achsparal le periphere Bohrungen strömen. Innerhalb der Heizwalze ist ein Sammelraum zur Aufnahme eines Kondensats ausge bildet, das durch die Kondensation des Heizmediums ent steht. Der Kondensatsammelraum steht mit einer Abfluß leitung in Verbindung. In der Abflußleitung ist ein Kondensatabscheider und parallel dazu ein Bypassventil vorgesehen. Dahinter befindet sich ein Kondensatregel ventil, über welches die Kondensatmenge gesteuert wer den kann, die aus der Heizwalze entfernt wird. Die Ab fuhr des Kondensats erfolgt über den Dampfdruck oder über einen an die Abflußleitung angelegten Unterdruck.DE 43 13 379 A1 shows a heating roller with a feed and a drain for a heating medium, especially what steam. The water vapor can pass through several axially flow peripheral holes. Inside the heating roller is a collection room for receiving a condensate forms that ent by the condensation of the heating medium stands. The condensate collection room has a drain line in connection. There is a in the drain line Condensate trap and a bypass valve in parallel intended. Behind it is a condensate rule valve that controls the amount of condensate that can be removed from the heating roller. The Ab The condensate was driven by the steam pressure or via a negative pressure applied to the drain line.

Bei der Herstellung von Papier und anderen Materialbah nen ist vielfach eine Satinage notwendig, bei der die Materialbahn durch eine Walzenanordnung geleitet wird, die mindestens einen Nip oder Walzenspalt aufweist, in dem die Materialbahn mit erhöhtem Druck und erhöhter Temperatur beaufschlagt wird. Eine derartige Behandlung dient unter anderem dazu, die Oberfläche der Material bahn in eine gewünschte Richtung zu beeinflussen.In the production of paper and other material In many cases a satin finish is necessary, in which the Material web is passed through a roller arrangement, which has at least one nip or nip, in which the web of material with increased pressure and increased Temperature is applied. Such treatment serves, among other things, the surface of the material track in a desired direction.

Um die höhere Behandlungstemperatur in dem Walzenspalt zu erzeugen, ist mindestens eine der beiden den Walzen spalt bildenden Walzen beheizt. Eine Möglichkeit der Beheizung besteht darin, daß Dampf in die Walze einge speist wird, der seine Wärme an die Walze abgeht. Hier zu wird der Dampf über die Speiseanschlußanordnung in die Heizraumanordnung geleitet, die beispielsweise aus einer Vielzahl von achsparallel geführten Kanälen un terhalb der Oberfläche der Walze bestehen kann. Über schüssiger Dampf wird aus der Heizraumanordnung wieder abgeführt. Ein Teil des Dampfes kondensiert jedoch. Dies ist einerseits positiv, weil beim Kondensieren die größtmögliche Wärmemenge an die Walze abgegeben werden kann. Das Kondensat (bei Verwendung von Wasserdampf ist dies Wasser) muß jedoch aus der Walze entfernt werden.To the higher treatment temperature in the nip to produce, at least one of the two is the rollers gap-forming rollers heated. One way of Heating consists of steam being injected into the roller is fed, which emits its heat to the roller. Here to the steam over the feed connection arrangement in passed the boiler room arrangement, for example a variety of axially parallel channels un can exist below the surface of the roller. About shot steam comes out of the boiler room arrangement again dissipated. However, part of the steam condenses. On the one hand, this is positive because when condensing the the greatest possible amount of heat is given off to the roller can. The condensate (when using water vapor this water) must however be removed from the roller.

Die Entfernung des Wassers aus der Walze muß im Betrieb entgegen der Zentrifugalkraft erfolgen, d. h. das Wasser muß radial von außen nach innen transportiert werden. Die Zentrifugalkraft nimmt aber mit steigender Drehzahl der Walze, d. h. mit steigender Arbeitsgeschwindigkeit zu.The removal of water from the roller must be in operation against the centrifugal force, d. H. the water must be transported radially from the outside to the inside. The centrifugal force increases with increasing speed the roller, d. H. with increasing working speed to.

Zum Abtransport des Kondensats aus der Walze verwendet man derzeit den die Walze durchströmenden Dampfstrom, d. h. der die Walze durchströmende Dampf wird als "Schlupfdampf" verwendet, der das Kondensat mitreißt. Dieser Schlupfdampf erfordert aber einen relativ hohen Energieaufwand und eine aufwendige Differenzdrucksteue rung.Used to remove the condensate from the roller the steam flow flowing through the roller is currently d. H. the steam flowing through the roller is called "Hatching steam" is used, which carries the condensate with it. This slip vapor, however, requires a relatively high one Energy expenditure and a complex differential pressure control tion.

Die Verwendung von Schlupfdampf ist insbesondere dann problematisch, wenn die Walze nicht allzu hoch beheizt wird. Da die Dampftemperatur und der Dampfdruck, also der Betriebsdruck, in einer engen Beziehung zueinander stehen, ergibt sich bei einer niedrigeren Temperatur des Dampfes auch ein niedrigerer Betriebsdruck, der vielfach nicht mehr in der Lage ist, das Kondensat ent gegen der Fliehkraft aus der Walze abzufördern.The use of slip steam is especially then problematic if the roller is not heated too high becomes. Because the steam temperature and steam pressure, so the operating pressure, in a close relationship to each other stand at a lower temperature steam also has a lower operating pressure is often no longer able to ent the condensate to be removed from the roller against centrifugal force.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Entwässe rungsmöglichkeit der Walze zu verbessern.The invention has for its object the drainage possibility of improving the roller.

Diese Aufgabe wird bei einer Walze der eingangs genann ten Art dadurch gelöst, daß zwischen der Heizraumanord nung und der Abflußleitung ein Mehrwegeventil angeord net ist, das in einer ersten Stellung die Heizrauman ordnung sowohl mit der Abflußleitung als auch mit einem Kondensatsammelraum verbindet und in einer zweiten Stellung die Verbindung zur Heizraumanordnung unter bricht und den Kondensatsammelraum sowohl mit einer Treibdampfanordnung als auch mit der Abflußleitung ver bindet.This task is called at the beginning of a roller ten kind solved in that between the boiler room arrangement tion and the drain line a multi-way valve is arranged net is that in a first position the boiler room order both with the drain pipe and with a Condensate collection chamber connects and in a second Position the connection to the boiler room arrangement under breaks and the condensate collector with both Driving steam arrangement as well as with the drain line ver binds.

Bei dieser Ausgestaltung erfolgt die Entwässerung der Walze, also die Abfuhr des Kondensats, zwar ebenfalls mit Dampf. Der Druck dieses Dampfes kann aber innerhalb gewisser Grenzen frei gewählt werden, er ist also nicht mehr abhängig vom Betriebsdruck des für die Beheizung der Walze verwendeten Dampfes. In der ersten Stellung des Mehrwegeventils erfolgt die Beheizung der Walze wie bisher auch, d. h. der Heizdampf durchströmt die Heiz raumanordnung der Walze, wobei er teilweise konden siert. Das Kondensat kann mit dem dann als Schlupfdampf wirkenden Heizdampf mitgerissen werden. Das Kondensat, das mit dem Heizdampf nicht mitgenommen wird, kann sich in dem Kondensatsammelraum sammeln. Wenn man nun das Mehrwegeventil umschaltet, wird die Verbindung zur Heizraumanordnung verschlossen, d. h. weder von der Ab flußleitung noch vom Kondensatsammelraum kann Kondensat oder Treibdampf in die Heizraumanordnung zurückgedrückt werden. Die Verbindung zwischen dem Kondensatsammelraum und der Abflußleitung ist durch das Mehrwegeventil nicht beeinflußt. Das Mehrwegeventil gibt bei seinem Umschalten allerdings einen Pfad frei, durch den der Treibdampf aus der Treibdampfanordnung auf das Konden sat in dem Kondensatsammelraum wirken kann. Dieses Kon densat wird dann mit Hilfe des Treibdampfes durch die Abflußleitung abgefördert. Da sich im Kondensatsammel raum in der Regel eine größere Menge von Kondensat sam meln kann, bevor das Abfördern mit Hilfe des Treibdamp fes beginnt, ist die Wirkung des Treibdampfes effekti ver. In vielen Fällen wird das Kondensat nicht einfach nur mitgerissen, sonder aus dem Kondensatsammelraum re gelrecht herausgedrückt.With this configuration, the drainage takes place Roller, that is, the removal of the condensate, too with steam. The pressure of this vapor can, however, be within certain limits are freely chosen, so it is not more depending on the operating pressure for heating the steam used. In the first position The multi-way valve heats the roller like so far also, d. H. the heating steam flows through the heating spatial arrangement of the roller, it partially condensed siert. The condensate can then be used as slip steam acting heating steam are entrained. The condensate, that is not taken with the heating steam, can collect in the condensate collector. If you do that Multi-way valve switches, the connection to Boiler room arrangement closed, d. H. neither from the Ab flow line still from the condensate collection chamber can condensate or propellant steam pushed back into the boiler room arrangement become. The connection between the condensate collector and the drain line is through the multi-way valve unaffected. The multi-way valve gives at his However, switch over a path through which the Driving steam from the driving steam arrangement onto the condensate sat can act in the condensate collection chamber. This con densat is then passed through the Drainage line removed. Because in the condensate collection usually store a larger amount of condensate sam can before the discharge with the propellant fes begins, the effect of the motive steam is effekti ver. In many cases the condensate is not easy only entrained, but right from the condensate collection chamber rightly expressed.

Vorzugsweise weist die Treibdampfanordnung einen Druck speicher auf. In diesem Fall kann man den Druckspeicher mit Treibdampf füllen und diesen auf einen relativ ho hen Druck bringen, auch wenn zum Zuführen des Treib dampfes nur relativ geringe Leitungsquerschnitte oder relativ große Leitungslängen zur Verfügung stehen. Wenn das Mehrwegeventil dann umschaltet, erfolgt die Beauf schlagung des Kondensats im Kondensatsammelraum schlag artig oder impulsartig, so daß sich eine relativ schnelle Abfuhrt des Kondensats aus dem Kondensatsam melraum ergibt.The motive steam arrangement preferably has a pressure save on. In this case you can use the accumulator fill with propellant steam and put it on a relatively high Bring pressure even when feeding the propellant steam only relatively small wire cross sections or relatively large cable lengths are available. If then switches the multi-way valve, the Beauf takes place Beat the condensate in the condensate collector well-behaved or impulsive, so that it is a relative Rapid drainage of the condensate from the condensate melraum results.

Mit Vorteil steht der Druckspeicher über eine Zweiglei tung mit der Abflußleitung in Verbindung, wobei die Ab flußleitung zwischen der Zweigleitung und dem Mehrwege ventil ein in Abflußrichtung öffnendes Rückschlagventil aufweist. In diesem Fall kann man die Abflußleitung zum Füllen des Druckspeichers verwenden. Zwar wird in die sem Fall die Abflußmöglichkeit für den Heizdampf kurz fristig unterbrochen. Dies kann man aber aufgrund der thermischen Trägheit der Walze im übrigen in Kauf neh men. Aufgrund des Rückschlagventils wird aber ver hindert, daß der Treibdampf in die Heizraumanordnung gelangen kann. Er muß vielmehr über die Zweigleitung in den Druckspeicher fließen. The pressure accumulator is advantageously located in a branch tion with the drain line in connection, the Ab flow line between the branch line and the multi-way valve is a check valve that opens in the drain direction having. In this case you can use the drain line Use the accumulator fill. Although in the sem case the drain for the heating steam briefly timely interrupted. This can be done due to the thermal inertia of the roller in the purchase neh men. Due to the check valve is ver prevents the motive steam from entering the boiler room arrangement can reach. Rather, it must be via the branch line in the accumulator flow.

Hierbei ist bevorzugt, daß in der Zweigleitung ein Um schaltventil angeordnet ist, das den Druckspeicher ent weder mit der Abflußleitung oder mit dem Mehrwegeventil verbindet. Im Normalbetrieb ist der Druckspeicher leer, und das Umschaltventil verbindet den Druckspeicher mit dem Mehrwegeventil, das in diesem Fall unbeeinflußt vom Druck im Druckspeicher arbeiten kann. Dementsprechend kann auch kein Heizdampf und kein Kondensat in den Druckspeicher gelangen, weil der entsprechende Strö mungspfad zwischen der Abflußleitung und dem Druckspei cher durch das Umschaltventil unterbrochen ist. Wenn aber der Druckspeicher mit Treibdampf gefüllt wird, dann unterbricht das Umschaltventil die Verbindung zwi schen dem Druckspeicher und dem Mehrwegeventil und gibt die Verbindung zwischen der Abflußleitung und dem Druckspeicher frei. Das Füllen des Druckspeichers kann also ebenfalls erfolgen, ohne daß der Druck des Treib dampfs auf das Mehrwegeventil wirkt. Erst dann, wenn das Befüllen des Druckspeichers abgeschlossen ist und das Umschaltventil wieder die Verbindung zwischen dem Druckspeicher und dem Mehrwegeventil frei gibt, kann der Treibdampf auf das Mehrwegeventil wirken.It is preferred that in the branch a Um Switch valve is arranged that ent the pressure accumulator neither with the drain pipe or with the multi-way valve connects. The pressure accumulator is empty in normal operation, and the changeover valve connects the pressure accumulator with the multi-way valve, which in this case is unaffected by Pressure in the accumulator can work. Accordingly can also no heating steam and no condensate in the Pressure accumulator arrive because the corresponding flow path between the drain line and the pressure medium cher is interrupted by the switching valve. If but the pressure accumulator is filled with motive steam, then the switching valve interrupts the connection between the pressure accumulator and the multi-way valve and there the connection between the drain pipe and the Pressure accumulator free. Filling the pressure reservoir can thus also take place without the pressure of the propellant steam acts on the multi-way valve. Only when the filling of the pressure accumulator is completed and the changeover valve reestablishes the connection between the Pressure accumulator and the multi-way valve releases, can the motive steam act on the multi-way valve.

Vorzugsweise weist die Abflußleitung eine Steuerventil anordnung auf, die die Abflußleitung entweder mit einer Niederdruckleitung oder einer Dampfdruckleitung verbin det. Die Steuerventilanordnung kann vorzugsweise au ßerhalb der Walze angeordnet sein. Sie erlaubt es, die Abflußleitung sowohl zum Abfließen der Heizdampfreste beziehungsweise des Kondensats mit Hilfe von Schlupf dampf zu nutzen als auch die Versorgung der Entwässe rungsanordnung mit Treibdampf sicherzustellen. Es ist hierzu lediglich notwendig, die Steuerventilanordnung entsprechend umzuschalten. The drain line preferably has a control valve arrangement on which the drain line either with a Low pressure line or a steam pressure line det. The control valve arrangement can preferably au be arranged outside the roller. It allows that Drain pipe both for draining the heating steam residues or the condensate with the help of slip steam as well as the supply of drainage Ensure arrangement with motive steam. It is this is only necessary for the control valve arrangement switch accordingly.

Vorzugsweise ist der Druckspeicher an einer Stirnseite der Walze angeordnet und umgibt einen Walzenzapfen ringförmig. An der Stirnseite der Walze, insbesondere in einem Ringraum um den Walzenzapfen herum, steht ge nügend Bauraum zur Verfügung, um einen möglichst groß volumigen Druckspeicher anordnen zu können. Dieser Raum ist ansonsten vielfach "verloren". Mit einem großen Druckspeicher läßt sich aber auch eine große Menge an Treibdampf speichern, so daß genügend Dampf zur Verfü gung steht, um das Kondensat aus dem Kondensatsammel raum herauszutreiben.The pressure accumulator is preferably on one end face arranged the roller and surrounds a roll neck ring-shaped. At the front of the roller, in particular in an annular space around the roll neck, it says enough space available to make one as large as possible to be able to arrange voluminous pressure accumulator. This room is otherwise often "lost". With a great Pressure accumulator can also be a large amount Store motive steam so that enough steam is available supply to the condensate from the condensate collection to drive out space.

Vorteilhafterweise wird das Mehrwegeventil durch Zen trifugalkraft in seine erste Stellung verbracht. Das Mehrwegeventil weist mit anderen Worten ein Ventilele ment auf, das die einzelnen Wege steuert. Die Zentrifu galkraft wirkt nun so auf das Ventilelement, daß bei Ausbleiben anderer Kräfte die Verbindung zwischen der Heizraumanordnung und dem Kondensatsammelraum besteht, die Verbindung zwischen der Treibdampfanordnung und dem Kondensatsammelraum hingegen unterbrochen ist.The multi-way valve is advantageously by Zen centrifugal force in its first position. The In other words, multi-way valve has a valve ment that controls the individual paths. The centrifu galkraft now acts on the valve element so that at Failure of other forces to connect the Boiler room arrangement and the condensate collection chamber, the connection between the motive steam arrangement and the However, the condensate collection chamber is interrupted.

Vorzugsweise wirkt der Treibdampf aus der Treibdampf anordnung entgegen der Schwerkraftrichtung auf das Mehrwegeventil zum Umschalten in die zweite Stellung. Damit ergibt sich quasi eine Selbststeuerung. Die Zen trifugalkräfte, die das Umschaltventil in seiner ersten Stellung halten, steigen mit der Drehzahl der Walze. Da die gleiche Zentrifugalkraft aber auch auf das im Kon densatsammelraum eingeschlossene Kondensat wirkt, ist bei höheren Drehzahlen auch ein höherer Druck des Treibdampfes erforderlich. Man kann nun die einzelnen Kräfte so austarieren, daß der Treibdampf das Mehrwege ventil entgegen der Schwerkraft nur dann umschalten kann, wenn sein Druck groß genug ist, um das Kondensat aus dem Kondensatsammelraum abzufördern. Damit verhin dert man, daß Kondensat in die Treibdampfanordnung ge langt.The motive steam preferably acts from the motive steam arrangement against the direction of gravity on the Multi-way valve for switching to the second position. This results in a kind of self-control. The zen centrifugal forces that the switching valve in its first Hold position, increase with the speed of the roller. There the same centrifugal force but also on that in the con condensate trapped acts at higher speeds, a higher pressure of the Driving steam required. You can now see the individual Balance forces in such a way that the propellant steam reusable Only switch the valve against gravity can, if its pressure is high enough to remove the condensate to be removed from the condensate collection chamber. With that one changes that condensate into the motive steam arrangement reaches.

Mit Vorteil wird die Dampfzufuhr in die Speiseanschluß anordnung durch eine Differenzdruckregelung im Normal betrieb und durch eine Druckregelung beim Entwässern beeinflußt. Die Differenzdruckregelung entspricht dem Vorgehen bei der herkömmlichen Beheizung von dampfbe heizten Walzen, bei der der Heizdampf gleichzeitig als Schlupfdampf fungieren mußte. Diese Regelung ist dann nicht mehr möglich, wenn die Abflußleitung zum Trans port des Treibdampfes in den Druckspeicher verwendet wird. Für diese kurzen Zeiträume reicht es aber aus, wenn der Dampfdruck in der Heizraumanordnung auf einem bestimmten, vorgegebenen Wert gehalten wird. Auch dann ist die Beheizung der Walze sichergestellt. Die Behei zung der Walze durch Treibdampf unterbleibt hingegen, weil der Treibdampf praktisch nur an kurzen Endstücken der Walze wirken kann.The steam supply to the feed connection is advantageous arrangement by means of a differential pressure control in normal operation and by a pressure control during dewatering influenced. The differential pressure control corresponds to that Procedure for the conventional heating of steam heated rollers, in which the heating steam is used simultaneously as Hatching steam had to function. This regulation is then no longer possible if the drain pipe to the Trans Port of the motive steam used in the pressure accumulator becomes. For these short periods, however, it is sufficient if the steam pressure in the boiler room arrangement is on a certain predetermined value is maintained. Also then heating of the roller is ensured. The Behei However, the roll is not drawn by propellant steam, because the motive steam practically only on short end pieces the roller can work.

Vorteilhafterweise sind mehrere Kondensatsammelräume mit einer entsprechenden Anzahl von Mehrwegeventilen in Umfangsrichtung der Walze verteilt angeordnet. Damit stellt man einerseits die Entwässerung der Walze an mehreren Positionen in Umfangsrichtung sicher. Gleich zeitig vermeidet man Unwuchten durch sich sammelndes Kondensat, das sich nicht gleichmäßig verteilen kann. Die Kondensatsammelräume können in Umfangsrichtung auch zusammenhängen. Allerdings sind in diesem Fall immer noch mehrere Mehrwegeventile erforderlich, wenn für das Vermeiden von Unwuchten nicht andere Maßnahmen getrof fen werden können.A plurality of condensate collection spaces are advantageous with a corresponding number of multi-way valves in Distributed circumferential direction of the roller. In order to on the one hand, the dewatering of the roller is started several positions in the circumferential direction. Soon you can avoid imbalance by collecting Condensate that cannot spread evenly. The condensate collection spaces can also be in the circumferential direction related. However, in this case, always more multi-way valves required if for that Avoiding unbalance did not take other measures can be opened.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzug ten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeich nung näher beschrieben. Hierin zeigen:The invention is preferred below on the basis of one th embodiment in connection with the drawing described in more detail. Show here:

Fig. 1 eine schematische Schnittansicht eines Endes einer beheizten Walze mit verschiedenen Ven tilstellungen und Fig. 1 is a schematic sectional view of one end of a heated roller with various Ven til positions and

Fig. 2 einen schematischen Flußplan für Dampf und Kondensat entsprechend den Ventilstellungen von Fig. 1. FIG. 2 shows a schematic flow diagram for steam and condensate corresponding to the valve positions of FIG. 1.

Eine beheizte Walze 1 weist in Umfangsrichtung gleich förmig verteilt eine Vielzahl von peripheren Bohrungen 2 auf, die über eine Verteilerkammer 3 miteinander und mit einer Damfzuführleitung 4 verbunden sind. Die Damfzuführleitung geht im wesentlichen radial von einer Speiseleitung 5 aus, die einen Walzenzapfen 6 durch setzt und über eine nicht näher dargestellte Drehdurch führung mit einer Kesselleitung 7 (Fig. 2) verbunden ist. In der Kesselleitung 7 ist ein Ventil V1 angeord net, mit dessen Hilfe der Dampfdruck in den Bohrungen 2 und der Verteilerkammer 3, die zusammengefaßt als Heizraumanordnung bezeichnet werden, gesteuert werden kann.A heated roller 1 has circumferentially uniformly distributed a plurality of peripheral holes 2 which are connected via a distribution chamber 3 together and to a Damfzuführleitung. 4 The Damfzuführleitung goes essentially radially from a feed line 5 , which sets a roll neck 6 through and via a rotary leadthrough (not shown in more detail) is connected to a boiler line 7 ( FIG. 2). In the boiler line 7 , a valve V1 is angeord net, with the help of which the steam pressure in the bores 2 and the distribution chamber 3 , which are collectively referred to as the boiler room arrangement, can be controlled.

Die Verteilerkammer steht über eine zum axialen Ende der Walze 1 hin radial nach außen ansteigende Kon densatleitung 8 mit einem Mehrwegeventil 9 in Verbin dung, das einen radial bewegbaren Schieber 10 aufweist. Das Ventil 9 ist in den Fig. 1a, 1b, 2a und 2b in einer ersten Stellung dargestellt, in der die Kondensat leitung 8 mit einer Abflußleitung 11 einerseits und mit einem Kondensatsammelraum 12 andererseits in Verbindung steht. Der Kondensatsammelraum ist im Innern eines Ge häuses 13 ausgebildet, das eine erste Öffnung 14 auf weist, durch die Kondensat aus der Kondensatleitung 8 in den Kondensatsammelraum 12 eintreten kann.The distribution chamber is connected via a to the axial end of the roller 1 radially outwardly rising condensate line 8 with a multi-way valve 9 in connec tion, which has a radially movable slide 10 . The valve 9 is shown in FIGS. 1a, 1b, 2a and 2b in a first position, in which the condensate line 8 with a drain line 11 on the one hand and with a condensate collection chamber 12 on the other hand is connected. The condensate collection chamber is formed inside a Ge housing 13 which has a first opening 14 through which condensate from the condensate line 8 can enter the condensate collection chamber 12 .

Das Gehäuse 13 ist ortsfest in der Walze 1 angeordnet. Es bildet gleichzeitig einen Ventilsitz für ein Rück schlagventil 15, das in Richtung auf die Abflußleitung 11 hin öffnet, um Kondensat und Dampf aus dem Konden satsammelraum 12 in die Abflußleitung austreten zu las sen. Die Abflußleitung 11 ist mit einem Zentralrohr 16 verbunden, das die Speiseleitung 5 umgibt und über eine ebenfalls nicht näher dargestellte Drehdurchführung mit einer Rückführleitung 17 in Verbindung steht, wobei der Übergang zwischen dem Zentralrohr 16 und der Rückführ leitung 17 durch ein Ventil V2 gesteuert werden kann.The housing 13 is arranged in a stationary manner in the roller 1 . It also forms a valve seat for a return check valve 15 , which opens in the direction of the drain line 11 in order to allow condensate and steam to escape from the condensate collecting space 12 into the drain line. The drain line 11 is connected to a central tube 16 which surrounds the feed line 5 and is connected to a return line 17 via a rotary feedthrough, also not shown, wherein the transition between the central tube 16 and the return line 17 can be controlled by a valve V2 .

Zwischen dem Rückschlagventil 15 und dem Zentralrohr 16 zweigt von der Abflußleitung 11 eine Zweigleitung 18 ab. In der Zweigleitung 18 ist ein Umschaltventil 19 angeordnet, das einen Schieber 20 aufweist, der durch die Kraft einer Feder 21 radial nach innen gedrückt wird. Im in Fig. 1a dargestellten "Normalzustand" ist die Zweigleitung 18 damit verschlossen. Wenn der Schie ber 20 gegen die Kraft der Feder 21 radial nach außen verschoben wird, dann gibt das Umschaltventil 19 eine Verbindung zwischen der Abflußleitung 11 und einem Druckspeicher 22 frei. Diese Situation ist in Fig. 1b dargestellt.Between the check valve 15 and the central tube 16 , a branch line 18 branches off from the drain line 11 . A switchover valve 19 is arranged in the branch line 18 and has a slide 20 which is pressed radially inwards by the force of a spring 21 . In the "normal state" shown in Fig. 1a, the branch line 18 is closed. If the slide 20 is moved radially outwards against the force of the spring 21 , then the changeover valve 19 releases a connection between the drain line 11 and a pressure accumulator 22 . This situation is shown in Fig. 1b.

Wenn der Schieber 10 hingegen in der in den Fig. 1a und 1c dargestellten Positionen liegt, dann ist der Druck speicher 22 über einen Hilfskanal 23 mit dem Mehrwege ventil 9 verbunden und wirkt entgegen der Schwerkraft auf den Schieber 10 des Mehrwegeventils 9. If the slide 10, however, is in the positions shown in FIGS. 1a and 1c, then the pressure accumulator 22 is connected via an auxiliary channel 23 to the multi-way valve 9 and acts against gravity on the slide 10 of the multi-way valve 9 .

Die Funktionsweise der beheizten Walze 1 läßt sich am besten anhand der Schemazeichnungen der Fig. 2 erläu tern. Die entsprechenden Stellungen der Schieber 10, 20 der Ventile 9, 19 sind in Fig. 1 dargestellt.The mode of operation of the heated roller 1 can best be explained using the schematic drawings of FIG. 2. The corresponding positions of the slide 10 , 20 of the valves 9 , 19 are shown in Fig. 1.

Die Fig. 1a und 2a zeigen den "Normalbetrieb", bei dem die Walze 1 dadurch beheizt wird, daß Dampf durch die Kesselleitung 7 der Speiseleitung 5 zugeführt wird und von dort über die Damfzuführleitung 4 in die Verteiler kammer 3 und die peripheren Bohrungen 2 gelangt. Der Rückfluß des Dampfes in des Zentralrohr 16 erfolgt bei spielsweise auf der axial entgegengesetzten Stirnseite der Walze 1. Statt dessen kann man auch die Speiselei tung 5 axial durch die Walze 1 führen und die Vertei lerkammer 3 auf der anderen Seite anordnen. Natürlich ist es auch möglich, auf beiden Seiten die in Fig. 1 dargestellte Anordnung zu verwenden. FIGS. 1a and 2a show the "normal mode" in which the roller 1 is heated by the fact that steam is supplied by the boiler line 7 of the feed line 5 and passes from there via the Damfzuführleitung 4 into the distribution chamber 3 and the peripheral holes 2 . The return flow of the steam in the central tube 16 takes place, for example, on the axially opposite end face of the roller 1 . Instead, you can also feed the device 5 axially through the roller 1 and arrange the distribution chamber 3 on the other side. Of course, it is also possible to use the arrangement shown in FIG. 1 on both sides.

Der rückströmende, gegebenenfalls mit Kondensat bela stete Dampf gelangt in der in Fig. 1a und Fig. 2a dar gestellten Stellung des Mehrwegeventils 9 über das Rückschlagventil 15 in die Abflußleitung 11 und von dort in das Zentralrohr 16. Kondensat, das in diesem Heizdampf enthalten ist, wird durch die erste Öffnung 14 in den Kondensatsammelraum 12 abgeschieden. Hierbei ist zu beachten, daß sich die Walze im Betrieb dreht, so daß das Kondensat aufgrund der Schwerkraft nach au ßen gedrückt wird und sich somit im Kondensatsammelraum 12 sammelt.The flowing back, optionally with continuous condensate laden steam passes as shown in Fig. 1a and Fig. 2a are identified position of the multiway valve 9 via the check valve 15 in the drain line 11 and from there into the central pipe 16. Condensate contained in this heating steam is separated through the first opening 14 into the condensate collecting space 12 . It should be noted here that the roller rotates during operation, so that the condensate is pressed outward due to gravity and thus collects in the condensate collecting space 12 .

Die Steuerung des Heizdampfes durch die Walze erfolgt mit Hilfe der Ventile V1 und V2, die zu diesem Zweck eine Differenzdruckregelung des Dampfes vornehmen kön nen. Insoweit entspricht der Normalbetrieb der beheiz ten Walze demjenigen einer herkömmlichen beheizten Wal ze.The heating steam is controlled by the roller with the help of valves V1 and V2, which are used for this purpose can make a differential pressure control of the steam nen. In this respect, normal operation corresponds to heated th roller that of a conventional heated roller ze.

Um das Kondensat aus dem Kondensatsammelraum 12 zu ent fernen, wird nun das Ventil V2 geschlossen und das Ven til V1 als Druckregelventil betrieben, d. h. es muß noch dafür sorgen, daß in der Heizraumanordnung 2, 3 der Walze 1 ein vorbestimmter Druck herrscht, der auch die Temperatur des Dampfes bestimmt.In order to remove the condensate from the condensate collection chamber 12 , the valve V2 is now closed and the valve V1 is operated as a pressure control valve, ie it still has to ensure that a predetermined pressure prevails in the heating chamber arrangement 2 , 3 of the roller 1 , which also determines the temperature of the steam.

Wenn das Ventil V2 geschlossen ist, wird en Ventil V3 in einer Dampfdruckleitung 25 geöffnet. Aus der Dampf druckleitung 25 kann dann ein Dampf mit einem höheren Druck, sogenannter "Treibdampf", in das Zentralrohr 16 einströmen. Aufgrund des Rückschlagventils 15 ist es allerdings nicht möglich, daß der Treibdampf auch in die Heizraumanordnung 2, 3 gelangt. Der Treibdampf ver schiebt jedoch den Schieber 20 des Umschaltventils 19 entgegen der Kraft der Feder 21, so daß eine Verbindung zwischen dem Zentralrohr 15 und dem Druckspeicher 22 freigegeben wird. Der Treibdampf kann dann den Druck speicher 22 füllen und dort einen entsprechend hohen Druck aufbauen. Der Druckspeicher 22 ist an der axialen Stirnseite der Walze 1 angeordnet und umgibt den Wal zenzapfen 6 ringförmig, so daß er ein relativ großes Volumen beinhalten kann.When valve V2 is closed, valve V3 in a steam pressure line 25 is opened. From the steam pressure line 25 , a steam with a higher pressure, so-called "motive steam", can then flow into the central tube 16 . Due to the check valve 15 , however, it is not possible for the motive steam to reach the boiler room arrangement 2 , 3 . The motive steam ver pushes the slide 20 of the switch valve 19 against the force of the spring 21 , so that a connection between the central tube 15 and the pressure accumulator 22 is released. The motive steam can then fill the pressure reservoir 22 and build up a correspondingly high pressure there. The pressure accumulator 22 is arranged on the axial end face of the roller 1 and surrounds the roller pin 6 ring-shaped, so that it can contain a relatively large volume.

Das Rückschlagventil 15 und das Umschaltventil 19 ver hindern hierbei eine Druckerhöhung in Bereichen, in de nen dies nicht gewünscht ist.The check valve 15 and the switching valve 19 prevent ver increasing pressure in areas where this is not desired.

Nach einer definierten Zeit oder bei Erreichen eines Druckes schleißt das Ventil V3 wieder. Es findet nun ein Druckausgleich zwischen dem Zentralrohr 16 und dem Druckspeicher 22 statt. Wenn nun das Ventil V2 schlag artig geöffnet wird, sinkt der Druck im Zentralrohr 16 und damit in der Abflußleitung 11 und der Zweigleitung 18 ab, so daß der Schieber 20 des Umschaltventils 19 durch die Kraft der Feder 21 und auch durch den im Druckspeicher 22 herrschenden Druck wieder in die in Fig. 1a dargestellte Lage verschoben wird. Damit wird die Verbindung zwischen dem Druckspeicher 22 und dem Zentralrohr 16 unterbrochen.After a defined time or when a pressure is reached, valve V3 wears again. There is now pressure equalization between the central tube 16 and the pressure accumulator 22 . If the valve V2 is now opened suddenly, the pressure in the central tube 16 and thus in the drain line 11 and the branch line 18 drops, so that the slide 20 of the changeover valve 19 by the force of the spring 21 and also by the prevailing in the pressure accumulator 22 Pressure is shifted back into the position shown in Fig. 1a. The connection between the pressure accumulator 22 and the central tube 16 is thus interrupted.

Gleichzeitig gelangt aber der Druck aus dem Druckspei cher 22 über den Hilfskanal 23 auf die radiale Außen seite des Schiebers des Mehrwegeventils 9, der dar aufhin, wie in Fig. 1c und 2c dargestellt ist, radial nach innen verschoben wird. Hierbei verschließt der Schieber 10 die Kondensatleitung 8 und die erste Öff nung des Kondensatsammelraumes 12 und gibt dafür eine zweite Öffnung 24 frei, durch die der Dampfdruck des Treibdampf aus dem Druckspeicher 22 auf das Innere des Kondensatsammelraumes 12 wirken kann. Der Treibdampf treibt dann das Kondensat aus dem Kondensatsammelraum 12 über des Rückschlagventil 15 in die Abflußleitung 11 radial nach innen, so daß es durch das Zentralrohr 16 abgeführt werden kann. Aufgrund des relativ großen Vo lumens des Druckspeichers 22 steht genügend Treibdampf unter hohem Druck zur Verfügung. Das im Kondensatsam melraum 12 gesammelte Kondensat wird teils vom Dampfstrom mitgerissen, teils, insbesondere zu Beginn des Austreibvorganges, aber direkt aus dem Kondensat sammelraum verdrängt und somit aus der Walze entfernt.At the same time, however, the pressure from the Druckspei cher 22 via the auxiliary channel 23 on the radial outer side of the slide of the multi-way valve 9 , which is then, as shown in Fig. 1c and 2c, is moved radially inwards. Here, the slide 10 closes the condensate line 8 and the first opening of the condensate collecting space 12 and therefor releases a second opening 24 through which the vapor pressure of the motive steam from the pressure accumulator 22 can act on the interior of the condensate collecting space 12 . The motive steam then drives the condensate from the condensate collecting space 12 via the check valve 15 into the drain line 11 radially inward so that it can be discharged through the central tube 16 . Due to the relatively large volume of the pressure accumulator 22 , sufficient motive steam is available under high pressure. The condensate collected in the condensate collecting chamber 12 is entrained in part by the steam flow, in part, in particular at the beginning of the expulsion process, but is displaced directly from the condensate collecting space and thus removed from the roller.

Wenn der Druck im Druckspeicher 22 so weit absinkt, daß die auf den Schieber 10 wirkende Zentrifugal- oder Fliehkraft größer ist als die Kraft, die vom Druck des Treibdampfes erzeugt wird, dann verschiebt sich der Schieber 10 des Mehrwegeventils 9 wieder in die in den Fig. 1a und 2a dargestellte Grundposition, d. h. die Verbindung zwischen der Kondensatleitung 8 und der Ab flußleitung 11 wird freigegeben und die zweiten Öffnun gen 24 des Kondensatsammelraumes 12 werden wieder ver schlossen.If the pressure in the pressure accumulator 22 drops to such an extent that the centrifugal or centrifugal force acting on the slide 10 is greater than the force which is generated by the pressure of the motive steam, then the slide 10 of the multi-way valve 9 moves again into that shown in FIGS basic position shown. 1a and 2a, that is, the connection between the condensate pipe 8 and the down flow line 11 is released and the second outlets, to 24 of the condensate collecting chamber 12 are closed again ver.

Für eine gleichmäßige Massenverteilung, d. h. zur Ver meidung von Unwuchten, ist es günstig, wenn in Umfangs richtung der Walze 1 mehrere Kondensatsammelräume 12 mit einer entsprechenden Anzahl von Mehrwegeventilen 9, Rückschlagventilen 15 und Umschaltventilen 19 vorgese hen sind.For a uniform mass distribution, ie to avoid unbalance, it is advantageous if several condensate plenums 12 with a corresponding number of multi-way valves 9 , check valves 15 and changeover valves 19 are provided in the circumferential direction of the roller 1 .

Das Gehäuse 14 des Kondensatsammelraumes 12 kann als Ventilsitz für das Rückschlagventil 15 verwendet wer den.The housing 14 of the condensate collection chamber 12 can be used as a valve seat for the check valve 15 .

Claims

1. Steam-heated roller with a boiler room arrangement, which can be sent via a feed connection arrangement with steam and connected to a drain line, characterized in that a multi-way valve ( 9 ) is arranged between the boiler room arrangement ( 2 , 3 ) and the drain line ( 11 ) in a first position the boiler room arrangement ( 2 , 3 ) connects both to the drain line ( 11 ) and to a condensate collection chamber ( 12 ) and in a two-th position the connection to the boiler room arrangement ( 2 , 3 ) is interrupted and the condensate collection room ( 12 ) connects both with a motive steam arrangement ( 22 , 23 ) and with the drain line ( 11 ).

2. Roller according to claim 1, characterized in that the motive steam arrangement has a pressure accumulator ( 22 ).

3. Roller according to claim 2, characterized in that the pressure accumulator ( 22 ) via a branch line ( 18 ) with the drain line ( 11 ) is connected, where at the drain line ( 11 ) between the branch line ( 18 ) and the multi-way valve ( 9 ) has a check valve ( 15 ) opening in the flow direction.

4. Roller according to claim 3, characterized in that a changeover valve ( 19 ) is arranged in the branch line ( 18 ), which connects the pressure accumulator ( 22 ) either to the drain line ( 11 ) or to the multi-valve ( 9 ).

5. Roller according to claim 3 or 4, characterized in that the drain line ( 11 ) has a control valve arrangement (V2, V3) which connects the drain line ( 11 ) either with a low pressure line ( 17 ) or a steam pressure line ( 25 ).

6. Roller according to one of claims 2 to 5, characterized in that the pressure accumulator ( 22 ) is arranged on an end face of the roller ( 1 ) and surrounds a roller pin ( 6 ) in a ring.

7. Roller according to one of claims 1 to 6, characterized in that the multi-way valve ( 9 ) is brought into its first position by Zen trifugal force.

8. Roller according to one of claims 1 to 7, characterized in that the motive steam from the motive steam arrangement acts counter to the direction of gravity on the multi-way valve ( 9 ) for switching to the second position.

9. Roller according to one of claims 1 to 8, characterized in that the steam supply in the feed circuit arrangement ( 5 , 4 ) is influenced by a differential pressure control in normal operation and by a pressure control during dewatering.

10. Roller according to one of claims 1 to 9, characterized in that a plurality of condensate plenums ( 12 ) with a corresponding number of Mehrwegeventi len ( 9 ) in the circumferential direction of the roller ( 1 ) are arranged distributed.