(57)【要約】  本発明は、繊維材料のウェブ、特に紙又は厚紙ウェブを生産する及び／又は変形させる装置に関する。前記装置は、加熱可能なかつ回転可能なシリンダ、特に乾燥区間の乾燥シリンダと、加熱流体により内側から衝撃を受け得るシリンダスリーブ（１）とを備える。シリンダスリーブ（１）の外部表面（７）の下で加熱力を向上させるために、加熱流体を案内するための少なくとも１つの経路（１１）が設けられる。本発明はまた、これに対応する方法に関する。
2008527179.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱流体で内側から荷重がかけられ得るシリンダシェル（１）を有する、加熱可能かつ回転可能なシリンダ、特に乾燥区間の乾燥シリンダを備えた、繊維材料のウェブ、特に紙又は板紙ウェブを生産する及び／又は仕上げ加工する装置であって、
前記加熱流体を通すための少なくとも１つの経路（１１）が、前記シリンダシェル（１）の外表面（７）の下に形成されることを特徴とする装置。
【請求項２】
前記少なくとも１つの経路（１１）を形成するために、前記外部のシリンダシェル（１）から間隔を置いて設けられたさらなるシリンダシェル（２）が、前記シリンダシェル（１）内に配置されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記外部のシリンダシェル（１）が、前記内部のシリンダシェル（２）上で支えられることを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記外部のシリンダシェル（１）が、放射状のウェブ、ロッド、ピン、リベット、ボルト、ネジ、及び／又は他の接続手段（２０）により、前記内部のシリンダシェル（２）に接続されることを特徴とする請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記接続手段（２０）が、軸方向に、円周方向、及び／又はこれらの間の方向に延在する又は配置されることを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記ウェブが、少なくとも部分的に、前記加熱流体用の通路開口部を有することを特徴とする請求項４又は５に記載の装置。
【請求項７】
前記内部のシェル（２）及び前記外部のシェル（１）が、同じ又は異なる金属材料からなることを特徴とする請求項２〜６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項８】
少なくとも１つのシリンダシェル（１、２）が、高い熱伝導性を有する材料、特にスチール、好ましくはボイラスチール、銅、アルミニウム、又は青銅からなることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項９】
前記内部のシリンダシェル（２）が、厚肉のチューブとして構成されることを特徴とする請求項２〜８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１０】
前記内部のシリンダシェル（２）が、２つ以上の個々のシェルを有することを特徴とする請求項２〜８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１１】
前記内部のシリンダシェル（２）が、フレームワークとして又はフレーム／リブ構造として構成されることを特徴とする請求項２〜８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１２】
前記外部のシリンダシェル（１）の内側（９）に、隆起（２８）が設けられることを特徴とする請求項２〜１１のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１３】
前記外部のシリンダシェル（１）の内側（９）に、リブ及び／又は突片部及び／又は格子又はハニカム構造が設けられることを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記隆起（２８）の高さが、操作中に形成された流体凝縮液から突き出るよう選択されることを特徴とする請求項１２又は１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記隆起（２８）が、前記流体凝縮液からできる限り少なく突き出ることを特徴とする請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
シリンダの長手方向に延在する及び／又はらせん状である隆起（２８）が設けられることを特徴とする請求項１２〜１５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１７】
操作中に形成された凝縮液を排出するために、１つ以上のサイホン（２１）が設けられることを特徴とする請求項１〜１６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１８】
少なくとも１つの静止している及び／又は少なくとも１つの共回転するサイホン（２１）が、設けられることを特徴とする請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記乾燥シリンダの外部のシェル面（７）に、被覆又はカバーリングが設けられることを特徴とする請求項１〜１８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２０】
前記被覆又はカバーリングが、腐食及び／又は磨耗保護に及び／又は表面特性を向上させるのに適していることを特徴とする請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
ウェブ面が、前記外部のシリンダシェル（１）と前記内部のシリンダシェル（２）との間の接続要素（２０）として設けられることを特徴とする請求項１〜２０のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２２】
前記外部のシリンダシェル（１）が、カバーリングプレートによって形成されることを特徴とする請求項１〜２１のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２３】
前記カバーリングプレートが、プロファイルを形成するよう、特にＵ形状の又はＴ形状のプロファイルを形成するよう、ウェブプレートと組み合わせられることを特徴とする請求項２２に記載の装置。
【請求項２４】
前記外部のシリンダシェル（１）及び前記接続要素（２０）が、特に、溶接、チューブによるフライス加工、又は鋳造により、一体で製造されることを特徴とする請求項１〜２３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２５】
前記外部のシリンダシェル（１）と前記内部のシリンダシェル（２）との間の接続が、ネジを含むことを特徴とする請求項１〜２４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２６】
前記外部のシリンダシェル（１）と前記内部のシリンダシェル（２）との間の接続が、円錐形のシートを含むことを特徴とする請求項１〜２５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２７】
前記外部のシリンダシェル（１）と前記内部のシリンダシェル（２）との間の接続が、形状適合接続、特にＬ溝、Ｔ溝、又はダブテール接続を含むことを特徴とする請求項１〜２６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２８】
はんだ付け接続が、さらに設けられることを特徴とする請求項２７に記載の装置。
【請求項２９】
前記接続が、遊びなしで構成されることを特徴とする請求項２７に記載の装置。
【請求項３０】
前記外部のシリンダシェル（１）と前記内部のシリンダシェル（２）との間の接続が、圧入を含むことを特徴とする請求項１〜２９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項３１】
クランプ要素が、前記外部のシリンダシェル（１）と前記内部のシリンダシェル（２）との間の接続要素として設けられることを特徴とする請求項１〜３０のいずれか一項に記載の装置。
【請求項３２】
自己ロック接続要素が、設けられることを特徴とする請求項１〜３１のいずれか一項に記載の装置。
【請求項３３】
掛止接続が、前記外部のシリンダシェル（１）と前記内部のシリンダシェル（２）との間に設けられることを特徴とする請求項１〜３２のいずれか一項に記載の装置。
【請求項３４】
前記内部のシリンダシェル（２）が、個々の金属板、特に前記個々の金属板の間の溶接接続からなることを特徴とする請求項１〜３３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項３５】
前記外部のシリンダシェル（１）及び前記内部のシリンダシェル（２）が、それぞれ、一体で製造されることを特徴とする請求項１〜３４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項３６】
ボルトが、前記外部のシリンダシェル（１）内の穴を通って案内され、かつ特に回転摩擦溶接又は抵抗圧力溶接又はねじ締めにより前記内部のシリンダシェル（２）に接続された、接続要素として設けられることを特徴とする請求項１〜３５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項３７】
前記シリンダシェルが、たとえば鋳造により、全長に渡って一体に製造されることを特徴とする請求項１〜３６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項３８】
前記内部のシリンダシェル（２）及び前記接続要素（２０）が、一体に製造されることを特徴とする請求項１〜３７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項３９】
高さ全体に斜めに分割されたウェブが、接続要素として設けられることを特徴とする請求項１〜３８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項４０】
厚肉のチューブが、乾燥シリンダとして設けられ、厚肉のチューブ流路が、特に深穴あけ又はフライス加工によって作られることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項４１】
前記加熱流体が、前記乾燥シリンダのシリンダ中心軸（５、６）を介して送り込まれる及び排出されることを特徴とする請求項１〜４０のいずれか一項に記載の装置。
【請求項４２】
送り経路及び排出経路が、少なくとも部分的に、互いに入れ子状態となるよう配置されることを特徴とする請求項４１に記載の装置。
【請求項４３】
前記加熱流体のための放射状の経路を有するカバー（４）が、少なくとも送り側に設けられることを特徴とする請求項１〜４２のいずれか一項に記載の装置。
【請求項４４】
前記乾燥シリンダの外側（７）が、旋削されることを特徴とする請求項１〜４３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項４５】
前記隆起（２８）が、フライス加工される、絞り加工される、プレス加工される、圧延される、又は鋳造されることを特徴とする請求項１〜４４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項４６】
前記接続要素（２０）が、材料を除去することにより、一次形成技術により、又は二次形成技術により製造されることを特徴とする請求項１〜４５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項４７】
繊維材料のウェブ、特に紙又は板紙ウェブを生産する方法であって、
請求項１〜４６のいずれか一項に記載の装置が、使用されることを特徴とする方法。
【請求項４８】
請求項１〜４７のいずれか一項に記載の１つ以上の乾燥シリンダが、使用されることを特徴とする請求項４７に記載の方法。
【請求項４９】
同じ側で、前記繊維材料のウェブとの接触が常に作られることを特徴とする請求項４７又は４８に記載の方法。
【請求項５０】
両側で、前記紙ウェブとの接触が作られることを特徴とする請求項４７又は４８に記載の方法。
【請求項５１】
補助手段が、ウェブ案内装置、特に吸込み箱又は送風箱、真空又は非真空ロール、エアブレード及び／又は乾燥布のために使用されることを特徴とする請求項４７〜５０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５２】
請求項１〜５１のいずれか一項に記載の１つ以上の乾燥シリンダが、従来の乾燥プロセス、特に、シリンダ乾燥、ブースト乾燥機プロセス、コンデベルトプロセス、ヤンキーシリンダ、又はハイドライヤ（ＨｉＤｒｙｅｒ）と組み合わせられることを特徴とする請求項４７〜５１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５３】
金属ベルトが、前記繊維材料のウェブと共に、前記乾燥シリンダ全体に案内されることを特徴とする請求項４７〜５３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５４】
前記金属ベルトが、冷却されることを特徴とする請求項５３に記載の方法。
【請求項５５】
前記金属ベルトが、応力を受けて前記乾燥シリンダの上を案内されることを特徴とする請求項５３又は５４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱流体で内側から荷重がかけられ得るシリンダシェルを有する、加熱可能かつ回転可能なシリンダ、特に乾燥区間に乾燥シリンダを備えた、繊維材料のウェブ、特に紙又は板紙ウェブを生産する及び／又は仕上げ加工する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の熱シリンダが、ＤＥ１０２６０５０９．２号明細書より公知である。この公知のシリンダにおいては、シリンダの内部領域が外部領域より大きく拡張することによってできる引張り応力が、シリンダシェルが少なくとも２つのシェル層を有することと、外部シェル層の材料が内部シェル層の材料と比べて平均動作温度未満の組立て温度ではより大きい熱膨張係数及び平均動作温度を超える組立て温度ではより小さい熱膨張係数を有することとにより最小限に抑えられる。さらなる対策は、外部シェル層の層厚が内部シェル層の層厚より小さいことである。
【０００３】
この種の乾燥シリンダにおいては、紙の乾燥中に、表面の方への温度勾配ができる。シリンダの表面温度は蒸気の温度より低く、このため、シリンダが加熱され、したがって、乾燥能力が制限される。飽和蒸気温度を増加させることは、通常、経済的な理由により、適切ではない。
【０００４】
欧州特許第０５５９６２８Ｂ１号明細書では、繊維材料のウェブを乾燥するための乾燥機が開示されており、この乾燥機においては、貫流シリンダがブローフードと合わせて使用される。ブローフードにはノズル装置が設けられ、これにより、乾燥されるべきウェブの外表面に乾燥ガスジェットが当たり、前記ウェブが、熱シリンダの周囲の約２７０°以上の扇形全体に案内される。シリンダの円周には経路ラインシステムが設けられ、冷媒が冷媒源からこの中に案内され得る。乾燥ガスジェットにより、ウェブ内の水が外に蒸発し、ブローフード内の空間を介して除去される。第二に、ウェブからの水が、シリンダの冷却された円周表面上で凝縮し、吸込みによりシリンダの外部シェル内の貫通穴を介して、かつシリンダ内部の真空によって抽出される。シリンダの内部空間全体で、凝縮液を受けることができる。この結果、使用されるシリンダ径で圧力荷重を持ちこたえることができるよう、シリンダの内部の壁が、ある最小の壁厚を有する必要がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、加熱可能なシリンダの乾燥性能を向上させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的は、加熱流体を通すための少なくとも１つの経路が、シリンダシェルの外表面の下に形成されることによって達成される。
【０００７】
本発明に従って、加熱流体は、加熱可能なシリンダの外表面のすぐ近くに持って来られ得る。この結果、温度勾配は、前述の種類の公知の装置より低くなり、したがって、乾燥性能が向上する。
【０００８】
本発明の１つの特に好ましい改良形態によれば、少なくとも１つの経路を形成するために、外部のシリンダシェルから間隔を置いて設けられたさらなるシリンダシェルが、そのシリンダシェル内に配置される。これは、構造上満足すべき形で達成され得る。また、外部のシリンダシェルの内側全体に、加熱流体の荷重がかけられ得るという利点を有する。
【０００９】
本発明のさらなる改良形態によれば、外部のシリンダシェルは、内部のシリンダシェル上で支えられる。この結果、内部のシリンダシェルが担持シリンダとして働くので、外部のシリンダシェルの壁厚が低く保たれ得る。この結果、乾燥性能がさらに向上し得る。
【００１０】
内部のシリンダシェル上で外部のシリンダシェルを支えるために、特に、ウェブ、ロッド、ピン、リベット、ボルト、ネジ、及び／又は他の接続手段が設けられ得る。確実に均一に支えるためには、接続手段が、両方のシリンダシェルの表面全体に分散されることが重要である。
【００１１】
ウェブ又は他の接続要素は、軸方向に、円周方向に、及び／又はこれらの間の方向に延在し得る。すべての場合において、満足すべき支持が達成され得る。
【００１２】
特に、円周方向に延在するウェブの場合に、少なくとも一部分、加熱流体のための通路開口部が設けられることが好ましい。次いで、加熱流体は、乾燥シリンダの円周方向だけでなく長手方向にも流れ得る。
【００１３】
内部のシェル及び外部のシェルは、同じ又は異なる材料からなり得る。いかなる場合においても、これが金属材料である場合、満足すべき熱伝導及び十分な安定性が保証されることが好ましい。
【００１４】
特に外部のシェルのための、材料として、高い熱伝導性を有する材料が使用されることが好ましい。特に、スチール、好ましくはボイラスチール、銅、アルミニウム、又は青銅が、好適であり得る。したがって、繊維材料のウェブへの満足すべき熱還流が保証され得る。
【００１５】
厚肉のチューブとしての内部のシリンダの形態が、構造上好ましい。したがって、満足すべき担持特性も保証される。
【００１６】
内部のシリンダはまた、２つ以上の個々のシェルを有し得る。この結果、熱膨張行動及び荷重性が向上し得る。
【００１７】
しかし、内部のシリンダはまた、フレームワークとして又はフレーム／リブ構造として構成され得る。これはまた、特定の適用形態において好ましいものであり得る。
【００１８】
本発明のさらなる改良形態によれば、外部のシリンダシェルの内側に、隆起が設けられる。この結果、外部のシリンダシェルの内側に集まった凝縮液が乱流に当たり、この結果、熱転写が向上する。即ち、集まった凝縮液は、断熱効果を有し、シリンダ表面への温度勾配を増加させる。
【００１９】
本発明の１つの好ましい改良形態によれば、外部のシリンダシェル面の内側は、リブ及び／又は出っ張り及び／又は格子又はハニカム構造で構成される。したがって、凝縮液の満足すべき渦運動が実現され得る。
【００２０】
外部のシリンダシェルの内側の隆起の高さは、操作中に形成された流体凝縮液から突き出るよう選択されることが好ましい。このようにして、隆起は、加熱流体と直接接触し、この結果、熱が、改良された方法で乾燥シリンダの外表面に転写され得る。その上、隆起による表面積の増加が、熱伝達に良い影響を及ぼす。したがって、凝縮液の高さより小さい高さを有する隆起も好ましい。
【００２１】
隆起は、シリンダの長手方向に及び／又はらせんに沿って延在することが好ましい。特に凝縮液を排出するための運搬作用が、らせんによって達成され得る。
【００２２】
本発明の１つの改良形態によれば、操作中に形成された凝縮液を排出するために、１つ以上のサイホンが設けられる。これらは、静止している又は乾燥シリンダと共に共回転するよう構成され得る。この結果、外部のシリンダシェルの内側に集まる凝縮液の量が減少し得る。
【００２３】
乾燥シリンダの外表面には、被覆又はカバーリングが設けられ得る。被覆又はカバーリングは、特に、腐食及び／又は磨耗から保護するのに、又はたとえば紙の粘着性を回避するよう表面を改良するのに役立つ。
【００２４】
本発明の１つの特別な改良形態によれば、内部のシリンダシェルに接続されたウェブプレートが、内部のシリンダシェルと外部のシリンダシェルとの間の接続要素として設けられる。外部のシリンダシェルは、これも同様にウェブプレートに接続されたカバーリングプレートによって形成されることが好ましい。
【００２５】
本発明の別の特別な改良形態においては、ウェブプレート及びカバーリングプレートは、組み合わせられて、好ましくはＵ形又はＴ形の、プロファイルを形成する。
【００２６】
本発明の別の特別な改良形態によれば、外部のシェル及び接続要素は、特に、溶接、チューブによるフライス加工、鋳造、又は他の製造プロセスにより、一体に製造される。
【００２７】
外部のシリンダシェル及び内部のシリンダシェルは、圧入により互いに接続され得ることが好ましい。別の可能性に、ねじ接続がある。その上、円錐形のシート又は形状適合接続、特にＬ接続、Ｔ接続、又はダブテール接続が好ましい。接続内に遊びを作るために、はんだ材料がさらに付けられ得るが、これは、その後のシリンダの加熱中に溶融し、次いで、再び硬化する。しかし、遊びがないような許容差も選択され得る。
【００２８】
接続の他の可能性に、クランプ要素、自己ロック接続、又は掛止接続がある。前述のすべての接続の組合せ、たとえば円錐形のシートとのＴ溝接続又はネジとのＴ溝接続も可能である。
【００２９】
本発明のさらなる改良形態によれば、内部のシリンダシェルは、好適な方法で、たとえば溶接で、接続要素にかつ互いに接続された個々の金属板から形成される。内部のシリンダシェル及び外部のシリンダシェルの両方もまた、このようにして製造され得る。
【００３０】
本発明のさらに特別な改良形態によれば、ボルトが、内部のシリンダシェルと外部のシリンダシェルとの間に接続要素として設けられ、このボルトは、外部のシリンダシェルの穴の中に導入され、たとえば、回転摩擦溶接又は抵抗圧力溶接により、又はねじ締めにより、内部のシリンダシェルに接続される。ボルトと穴の中の外部のシリンダシェルとの接続は、その後、たとえば溶接によって行われることが好ましい。ボルトを外部のシリンダシェルの穴の中に導入する代わりに、内部のシリンダシェルの穴の中に導入され、次いで外部のシリンダシェルに接続されるボルトも設けられ得る。
【００３１】
本発明のさらなる改良形態によれば、内部のシリンダシェル及び外部のシリンダシェルは、たとえば鋳造により、それらの全長に渡って、それぞれ一体に製造され得る。
【００３２】
本発明の別の改良形態によれば、厚肉のチューブとして構成された、かつたとえば深穴あけ又はフライス加工によりこの中に加熱流体用の経路が作られる、ただ１つのシリンダシェルが設けられる。このようにして、加熱流体はまた、乾燥シリンダの外表面の近くに持ってこられ得る。したがって、乾燥性能が向上し得る。
【００３３】
本発明の別の改良形態においては、内部のシリンダシェル及び接続要素は一体として製造され、次いで、これに外部のシェルが、好適なプロセスによって締付けられる。
【００３４】
内部のシリンダシェルと外部のシリンダシェルとの間のウェブが、それらの高さ全体に斜めに分割される場合、１つの好ましい接続の種類が生じる。つまり、それぞれ、１つの部分ウェブが内部のシリンダシェル上に設けられ、１つの部分ウェブが外部のシリンダシェル上に設けられる。内部のシリンダシェルと外部のシリンダシェルとの互いに対する回転により、前記ウェブ部品が互いに接続し、力伝達接続ができる。
【００３５】
加熱流体を送り込み、排出するために、これに対応する経路が、乾燥シリンダの中心軸に設けられることが好ましい。ここでは、送り経路及び戻り経路は、互いに入れ子状態となり得る。このため、空間が節約され、簡単な構造となる。
【００３６】
加熱流体は、特に送り側の少なくともカバー内の、放射状の経路を介して、内部のシリンダシェルと外部のシリンダシェルとの間の中空空間に分散され得る。これは、円周から見た場合に、たとえば、内部のシリンダシェルと外部のシリンダシェルとの間の乾燥シリンダの長手方向に連続するウェブの場合に、又は穴あけされた１つのシェルの場合に、多数の個々の経路が次々に配置されることが特に好ましい。
【００３７】
その上、外部のシェル面を旋削し得ることが好ましい。この結果、滑らかな表面が達成され得る。
【００３８】
外部のシリンダシェルの内側の隆起は、フライス加工され得る、絞り加工され得る、プレス加工され得る、圧延され得る、又は鋳造され得る。他の製造の種類も可能である。
【００３９】
内部のシリンダシェルと外部のシリンダシェルとの間の、ウェブ、金属板、又は他の接続要素は、材料を除去することにより、一次成形技術により、又は二次成形技術により製造され得る。これらのプロセスの組合せも可能である。
【００４０】
前述の種類の装置が、繊維材料のウェブ、特に紙又は板紙ウェブを生産するのに使用されることが好ましい。本明細書においては、前述の種類の乾燥シリンダ又はこの種の複数の乾燥シリンダが使用され得る。本発明による乾燥シリンダはまた、従来の乾燥シリンダと組み合わせられ得る。
【００４１】
生産中に、それぞれ同じ側の乾燥シリンダにより、繊維材料のウェブとの接触ができる。しかし、両側での接触も可能である。適用形態によっては、１つの又は他の変形形態が好ましい。
【００４２】
すべての公知の補助装置が、ウェブ案内装置、たとえば、吸込み箱又は送風箱、真空又は非真空ロール、エアブレード又は乾燥布のために使用され得る。
【００４３】
特に、シリンダ乾燥、ブーストドライプロセス、コンデベルト（Ｃｏｎｄｅｂｅｌｔ）プロセス、ヤンキーシリンダ、及びハイドライヤ（ＨｉＤｒｙｅｒ）が、従来の乾燥プロセスとして好適であり得る。
【００４４】
繊維材料のウェブ及び任意にフェルトと共に、金属ベルトも、乾燥シリンダ全体に案内され得る。乾燥シリンダは、冷却され、応力を受けることが好ましい。この結果、繊維材料のウェブ全体の温度勾配が、増加し得る。したがって、湿度の素早い除去が達成され得る。
【００４５】
乾燥性能は、本発明による方法及び本発明による装置によって向上し得る。この結果、仕上げ加工され乾燥された紙が、比較的低い滞留時間で達成され得る。これは、第一に、先行技術による乾燥区間と比べてより少ない空間しか必要でないために利用され得る。この結果、ホール、機械のフレーム、及びヒューム抽出フードの、基本価格、建設費、さらに駆動装置及びフードの換気のための運転費用が節約される。これは、第二に、たとえば既存の空間条件を有する製紙機械を、同じ長さの乾燥区間と交換することにより、速度増加が達成されるために利用され得る。この結果、製紙機械は、より経済的に操作され得る。その上、蒸気圧が、同じ乾燥性能で減少され得る。たとえば、蒸気の差圧が電気の生成に利用され得る、又は蒸気生成のためのエネルギが最小限に抑えられ得る。
【００４６】
本発明の例示的実施形態を図面に示し、以下に記述する。図面においては、それぞれが概略図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４７】
図１は、製紙機械の乾燥区間内の乾燥シリンダを示している。乾燥シリンダは、外部のシリンダシェル１と、外部のシリンダシェル１と同心状に配置された内部のシリンダシェル２とを備える。内部のシリンダシェル２は、ネジ３により２つの端部側のカバー４に締付けられる。このカバーは円板形の形態であり、それぞれが１つの軸受けの中心軸５、６を有する。駆動側は図１の左側にあり、乾燥シリンダのオペレータ側は右側にある。
【００４８】
外部のシリンダシェル１は外表面７を有し、この上を、乾燥されるべき紙ウェブが案内される。外部のシリンダシェル１の外表面７は、２つのカバー４の円周面８と同一平面にある。この結果、紙ウェブのための連続した接触面が設けられる。
【００４９】
外部のシリンダシェル１は、内部のシリンダシェル２の厚さｄ２より小さい厚さｄ１を有する。外部のシリンダシェル１の内周面９は、内部のシリンダシェル２の外周面１０から間隔が置かれ、この結果、環状の中空空間１１が、外部のシリンダシェル１と内部のシリンダシェル２との間に形成される。この環状空間１１は、カバー４内の経路（図示せず）を介して、２つのシリンダシェル１、２の両端部側のカバー４の２つの中心軸５、６の放射状の経路１２、１３に接続される。これについて、オペレータ側のカバー４の中心軸５の放射状の経路１２は、オペレータ側のカバー４の中心軸５の中心に設けられた軸方向の経路１４に接続され、接続端１５で開放される。駆動側のカバー４の中心軸６の放射状の経路１３も同様に、軸方向の経路１６に接続される。前記経路１６は、駆動側のカバー４から開始して、２つのシリンダシェル１、２の中心を通る乾燥シリンダの回転軸Ｉ及びオペレータ側のカバー４の中心軸５に対して同心状に案内され、同様に、接続端１７で開放される。本明細書においては、経路１６は、経路１４を同心状に貫通し、この結果、経路１４は環状の断面積を有する。
【００５０】
前述の構造により、外部のシリンダシェル１と内部のシリンダシェル２との間の中空空間１１を通る加熱流体の循環を可能にする経路システムが生じる。このため、たとえば、加熱流体が、接続端１５を介して環状の経路１４に送られる。ここから、加熱流体が、放射状の経路１２を介してオペレータ側のカバー４内の経路（図示せず）へと通過し、この経路から、外部のシリンダシェル１と内部のシリンダシェル２との間の中空空間１１へと通過する。次いで、加熱媒体は、オペレータ側から中空空間１１を通って駆動側へと流れ、ここから駆動側のカバー４内の経路（図示せず）を介して駆動側の中心軸６の放射状の経路１３へと通過する。ここから、加熱流体は、再び、中心の経路１６を介してその接続端１７へと流れる。
【００５１】
両端部側で、外部のシリンダシェル１は、それぞれ、先細りになった区間１８を有し、このため、外部のシリンダシェル１１が、それぞれ、カバー４の円周側のこれに対応するシート１９上に載る。この結果、外部のシリンダシェル１は、２つのカバー４上で支えられる。しかし、外部のシリンダシェル１の主要な支持は、たとえば図２に示されている、外部のシリンダシェル１及び内部のシリンダシェル２の円周面全体に分散された、接続要素２０によりその長さ全体にできる。その上、図２はまた、中空空間１１の端部側の端部で凝縮液を除去するために設けられたサイホン２１を示している。この種のサイホン２１が、駆動側とオペレータ側との両方に設けられ、共回転形態又は静止形態のいずれかであり得る。この種の複数のサイホンがまた、円周方向に設けられ得る。
【００５２】
外部のシリンダシェル１と内部のシリンダシェル２との間の接続手段２０の異なる変形形態を図３〜図５に示し、以下、これについて記述する。
【００５３】
図３〜図５は、小さい厚さｄ１の外部のシリンダシェル１と、これと比較してより大きい厚さｄ２の内部のシリンダシェル２とを有する、本発明による乾燥シリンダの円周区間を示している。外部のシリンダシェル１と内部のシリンダシェル２との間を通って加熱流体を案内するための中空空間１１がある。
【００５４】
図３のＡ１に、外部のシリンダシェル１と内部のシリンダシェル２との間のねじ接続が示されている。このため、内部のシリンダシェル２は穴２２を有し、ここを通ってネジ２３が案内される。内部のシリンダシェル２内の穴２２の反対側に、外部のシリンダシェル１が、この中にねじ穴２５が設けられた、半径方向内向きの突出部分２４を有し、この中にネジ２３がねじ留めされ得る。外部のシリンダシェル１は、放射状の突出部分２４を介して内部のシリンダシェル２上で支えられ、ネジ２３は、２つのシリンダシェル１、２を互いに固定する。放射状の突出部分が、それぞれ、ネジ２３の場合にのみ設けられ得る、又は乾燥シリンダの軸方向に又は別の方向に連続的に延在し得る。
【００５５】
Ａ２に、内部のシリンダシェル２と外部のシリンダシェル１との間の、同様の接続が示されている。唯一の差は、ここでは、放射状の突出部分２４の反対側に、それぞれ接線方向にフライス加工された１つのシート２６が、内部のシリンダシェル２の外周面１０に設けられていることである。この結果、改良された支持が達成され得る。
【００５６】
Ａ３に、Ａ２の接続に大部分対応する接続が示されている。唯一の差は、ネジ穴２２及びネジ２３の直径が、ここでは、Ａ２のこれに対応する直径より小さいことである。たとえば、大きさＭ１０のネジがＡ２で使用され、大きさＭ８のネジがＡ３で使用され得る。より大きいネジと比べて、より小さいネジは重量を節約する。
【００５７】
Ａ３の接続のさらなる変形形態が、Ａ４に示されている。その差は、シート２６が、ここでは、接線方向にではなく、接線方向に対して２°の角度にフライス加工されることである。フライス加工は、内部のシリンダシェル２に対して外部のシリンダシェル１をクランプするよう役立つ。このため、内部のシリンダシェル２に送られた後、外部のシリンダシェルは、上昇するシート２６の方向に、つまり乾燥シリンダの軸Ｉを中心として図３の右に回転する。
【００５８】
Ａ５に示されている接続においては、より強いクランプ作用が実現される。ここでは、フライス加工の角度は、接線方向に対して５°である。これ以外の場合には、この接続は、Ａ４の接続に対応する。
【００５９】
Ａ６に示されている変形形態においては、水平方向に対して５°にフライス加工されたシート２６がある。しかし、外部のシリンダシェル１の放射状の突出部分２４は、前述の変形形態のように直線の形態ではなく、Ｌ形状である。Ｌ形状の突出部分２４の基部２７は、ここでは、フライス加工されたシート２６上で支えられる。この結果、支持がより安定する。
【００６０】
Ａ７に、Ｌ形状の突出部分２４がまた、０°にフライス加工されたシート２６又は１０°にフライス加工されたシート２６と組み合わせられ得ることが示されている。
【００６１】
最後に、図３に、外部のシリンダシェル１に、その内周面９に隆起２８が設けられる得ることが示されている。これらは、外部のシリンダシェル１の外表面７への熱伝導性を向上するために、集まっている凝縮液に乱流を伝えるのに役立つ。示されている形状に加えて、他の形状も可能である。隆起２８の高さは、それぞれ、加熱媒体により直接荷重がかけられ得るために、少なくともある程度凝縮液から突き出るような形で選択されることが好ましく、したがって、外部のシリンダシェル１の外表面７への満足すべきさらなる熱伝導が生じる。
【００６２】
図４は、外部のシリンダシェル１と内部のシリンダシェル２との間の形状適合接続の異なる変形形態を示している。Ｂ１に示されているように、外部のシリンダシェル１には、このため、軸方向に又は別の方向に延在しかつこの中に内部のシリンダシェル２の方に開放されるＴ形状の溝３０が設けられた突出部分２９が、そのシェルの内側９に設けられ得る。外部のシリンダシェル１の方に開放されるこれに対応するＴ形状の溝３１が、内部のシリンダシェル２の外表面１０に設けられる。次いで、溝３０、３１内に挿入されるＩビーム３２を介して、外部のシリンダシェル１と内部のシリンダシェル２との間に形状適合接続ができ、この形状適合接続により、同時に、内部のシリンダシェル２上で外部のシリンダシェル１が支えられる。ここでは、Ｉビーム３２は、これらの間の遊び、及びＴ溝３０、３１、特に後方の及び側方の遊びができるような外部寸法を有し得る。外部のシリンダシェル１が内部のシリンダシェル２に押された後、Ｉ形状のビーム３２を溝３０、３１の中に押すことにより、組立が行われる。
【００６３】
Ｂ２に示されている変形形態においても同様に、Ｔ形状の溝３３が、内部のシリンダシェル２の外表面１０に設けられる。しかし、外部のシリンダシェル１のシェルの内側９のＴ形状の断面積の突出部分３４が、これらに係合する。ここでは、単に外部のシリンダシェル１を内部のシリンダシェル２に押すことにより、組立が行われる。ここでは、接続はまた、遊びの有無にかかわらず構成され得る。
【００６４】
前述の変形形態の溝３１のように、溝３３は、内部のシリンダシェル２の外表面１０にフライス加工され得ることが好ましい。しかし、他の生産工程も可能である。
【００６５】
Ｂ３に示されている変形形態は、Ｔ形状の断面積の突出部分３４を受けるための溝３３が、内部のシリンダシェル２の外表面１０内にフライス加工されておらず、これに対応する溝プロファイル３５を溶接することによって形成されるという点において、Ｂ２に示されている変形形態とは異なる。突出部分３４は、これに対応してより短い形態を有し、溝プロファイル３５を介して内部のシリンダシェル２の外表面１０上で支えられる。ここでは、接続はまた、後方の及び側方の遊びを有して構成されることが好ましい。したがって、Ｂ１の変形形態と比べて、ここでは、内部のシリンダシェル２内に溝は不要である。
【００６６】
Ｂ４の変形形態は、Ｂ３の変形形態に大部分対応する。唯一の差は、溝プロファイル３５が内部のシリンダシェル２に溶接されず、ネジ３６によりねじ留めされることである。このため、溝プロファイル３５は、側方のねじ穴３７を有する。
【００６７】
Ｂ５に示されている変形形態の特徴は、プロファイル３８が内部のシリンダシェル２の外周側９にねじ留めされることであり、このプロファイル３８は、その放射状の外側に、Ｂ１に示されている突出部分２９に基本的に対応する突出部分２９の溝３０の中に導入され得るＴ形状の断面積の区間３９を有する。このため、ネジ３６が、プロファイル３８の側方フランジ４０に設けられた、これに対応するねじ穴４１の中にねじ留めされる。この変形形態においては、Ｔ区間３９と溝３０との間に、後方の及び側方の遊びがあることも好ましい。
【００６８】
Ｂ６に示されている変形形態は、Ｂ５に示されている変形形態と同様である。プロファイル３８の代わりに、ここでは、内部のシリンダシェル２の外側１０の溝４３の中に挿入されるＴプロファイル４２が設けられる。その上、プロファイル４２を締付けるために、１列のみのネジ３６が、プロファイル４２の、これに対応するねじ穴４４の中に挿入される。
【００６９】
Ｂ７に示されている変形形態は、Ｂ４の変形形態に大部分対応する。しかし、ここでは、溝プロファイル４５は、２つの、それぞれ外向きのフランジ４６を有して構成され、この中に、それぞれ、ネジ３６でねじ締めするためのねじ穴４７が設けられる。その上、溝プロファイル４５は、外部のシリンダシェル１の内表面９の方により接近するよう動き、この結果、Ｔ形状の断面積の突出部分３４が、これに対応してより短くなる。
【００７０】
Ｂ８に示されている変形形態は、Ｂ３の変形形態に大部分対応する。しかし、ここでは、溝プロファイル４８は、内部のシリンダシェル２に溶接されず、これもネジ３６によって接続される。このため、溝プロファイル４８は、内部のシリンダシェル２に面する側に、これに対応するねじ穴４９を有する。ここでは、Ｂ７の変形形態と同様に、溝プロファイル４８も、外部のシリンダシェル１の内表面９のより近くに動き、外部のシリンダシェル１の内側９の、これに対応したより短い形態の突出部分３４と相互作用する。
【００７１】
図４に示されている形状適合の変形形態においては、形成された凝縮液内で乱流を生成するための隆起２８がまた、外部のシリンダシェル１の内側９に設けられ得る。隆起２８はまた、可能なすべての形状及び配向を有し得るが、凝縮液から少し突き出ていることが好ましい。
【００７２】
図５は、４つのさらなる形状適合の変形形態を示している。Ｃ１に、１つの変形形態が示されており、ここで、角形プロファイル５０が、内部のシリンダシェル２の外部の上側１０に溶接される。外部のシリンダシェル１の内側９に一体に形成されたＬ形状の断面積の突出部分５１が、この角形プロファイル５０と相互作用する。プロファイル５１の基部５２は、角形プロファイル５０の下で係合し、内部のシリンダシェル２の外側１０の、５°にフライス加工されたシート５３上で支えられる。これに対応した突出部分５１のプロファイルを作ることにより、外部のシリンダシェル１と内部のシリンダシェル２との間に、自己ロック接続が生じる。
【００７３】
組立については、外部のシリンダシェル１は、Ｃ１の点線に示されている突出部分５１の位置において、内部のシリンダシェル２に軸方向に押される。次いで、外部のシリンダシェル１は、間隔ｒだけ、乾燥シリンダの中心軸を中心として、角形プロファイル５０の方向に、つまり図５の右に、内部のシリンダシェル２に対して回転し、この結果、突出部分５１は、その基部５２を介して角形プロファイル５０の下で係合し、自己ロックの形で固定される。
【００７４】
Ｃ２に示されている変形形態は、Ｃ１の変形形態に大部分対応する。突出部分５１の自己ロック形のプロファイルを作る代わりに、ここでは、内部のシリンダシェル２に対して外部のシリンダシェル１を固定するためのねじ接続のみが設けられる。このため、内部のシリンダシェル２に穴５４が設けられ、ここを通って、Ｌ形状の突出部分５１の基部５２から向きがそれた突出部分５１の側に、軸方向に好適な間隔を置いて設けられた延在部５７に設けられたねじ穴５６の中にねじ留めされ得るネジ５５が案内される。組立は、Ｃ１の変形形態に対応する方法で行われ、これもまた、互いに対する２つのシリンダシェル１、２の回転後に、ネジ５５のみがねじ留めされる。
【００７５】
Ｃ３に示されている変形形態においては、２つのシリンダシェル１、２はまた、ネジ５５により互いに固定される。しかし、Ｃ２の変形形態との差について、これらは、ここでは、内部のシリンダシェル２に接続された角形プロファイル５９内に設けられたねじ穴５８の中にねじ留めされる。その上、この変形形態においては、内部のシリンダシェル２の外側１０に、フライス加工されたシートがない。
【００７６】
Ｃ４に示されている変形形態においては、この種のフライス加工されたシートがある。この変形形態においては、このシート６０は、接線方向にフライス加工される。これ以外については、この変形形態は、Ｃ３の変形形態に対応する。Ｃ３及びＣ４の両方の変形形態において、組立は、Ｃ２の変形形態に従って、外部のシリンダシェル１が押され、その後、ネジ５５がねじ留めされた後に、内部のシリンダシェル２に対する外部のシリンダシェル１の回転によって行われる。
【００７７】
図６の部分縦断面図でも再び、ここではネジとして表されている接続要素２０による、内部のシリンダシェル２との又は内部のシリンダシェル２上の、外部のシリンダシェル１の接続及び支持が全体に示されている。外側に対して内部のシリンダシェル２と外部のシリンダシェル１との間の中空空間１１を封止するために、カバー４の円周面の、前記外部のシリンダシェル１とカバー４との間に、封止リング６１が設けられる。内側に対する封止は基本的に必要ではない。
【００７８】
図７に示されている、或いは図６の変形形態に対応する、変形形態においては、封止リング６１の代わりに、封止６２が設けられ、この封止６２は、ネジ６３の周りで係合し、これにより、カバー４は内部のシリンダシェル２に締付けられる。この結果、外側に対する改良された封止が保証され得る。
【００７９】
最後に、図８でも再び、中心軸５、６に配置された２つのカバー４に締付けられた、外部のシリンダシェル１及び内部のシリンダシェル２を備えた乾燥ロール全体の構造が簡単な形で示されている。オペレータ側の中心軸５は、放射状の経路１２と同心の軸方向の経路１４及び１５とを有し、駆動側の中心軸６も同様に、放射状の経路１を有する。ここでは、放射状の経路１２と１３との間の接続経路、及び外部のシリンダシェル１と内部のシリンダシェル２との間の中空空間１１は、示されていない。加熱流体の流れ方向は、矢印ＩＩに示されている。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明による装置の乾燥シリンダを示す縦断面図である。
【図２】図１の乾燥シリンダの端部側を示す部分平面図である。
【図３】本発明による装置の乾燥シリンダを示す部分断面図である。
【図４】図３の変形形態を示す図である。
【図５】図３のさらなる変形形態を示す図である。
【図６】本発明による装置の乾燥シリンダを示す部分縦断面図である。
【図７】図６の変形形態を示す断面図である。
【図８】本発明による装置のさらなる乾燥シリンダを示す概略縦断面図である。
【符号の説明】
【００８１】
１  外部のシリンダシェル
２  内部のシリンダシェル
３  締付けネジ
４  カバー
５  オペレータ側の中心軸
６  駆動側の中心軸
７  １の外側
８  ４の円周面
９  １の内側
１０  ２の外側
１１  中空空間
１２  放射状の経路
１３  放射状の経路
１４  軸方向の経路
１５  １４の接続端
１６  軸方向の経路
１７  １６の接続端
１８  １の先細りになった区間
１９  シート
２０  接続要素
２１  サイホン
２２  穴
２３  ネジ
２４  突出部分
２５  ねじ穴
２６  シート
２７  ２４の基部
２８  隆起
２９  突出部分
３０  溝
３１  溝
３２  Ｉビーム
３３  溝
３４  突出部分
３５  溝プロファイル
３６  ネジ
３７  ねじ穴
３８  プロファイル
３９  ３８のＴ区間
４０  フランジ
４１  ねじ穴
４２  Ｔプロファイル
４３  溝
４４  ねじ穴
４５  溝プロファイル
４６  フランジ
４７  ねじ穴
４８  溝プロファイル
４９  ねじ穴
５０  角形プロファイル
５１  突出部分
５２  ５１の基部
５３  シート
５４  穴
５５  ネジ
５６  ねじ穴
５７  延在部
５８  ねじ穴
５９  角形プロファイル
６０  シート
６１  環状の封止
６２  封止
６３  ネジ
Ｉ  回転軸
ＩＩ  流れ方向
ｄ１  １の厚さ
ｄ２  ２の厚さ
ｒ  間隔
【図１】
2008527179.tif 000003
【図２】
2008527179.tif 000004
【図３】
2008527179.tif 000005
【図４】
2008527179.tif 000006
【図５】
2008527179.tif 000007
【図６】
2008527179.tif 000008
【図７】
2008527179.tif 000009
【図８】
2008527179.tif 000010
【国際調査報告】
2008527179.tif 000011
2008527179.tif 000012
2008527179.tif 000013
2008527179.tif 000014
2008527179.tif 000015
2008527179.tif 000016