(57)【要約】  本発明は、繊維材料ウェブ、特に紙、ボール紙または織物ウェブを乾燥するための、前記繊維材料ウェブを生産および／または仕上げ加工する機械内の乾燥ロールに関する。ロールは気体熱媒により内側から加熱され得るとともに、そのジャケットの内表面には少なくとも半径方向内側に伸張する隆起部分が設けられ、前記隆起の高さは運転中にシリンダジャケットの内表面上に形成される凝縮液層の平均径方向厚さより大きい。ロールには、隆起間にある部位を内包する凝縮液チャンバから凝縮液を廃液する要素が備えられる。乾燥ロールは、凝縮液チャンバまたは少なくとも１個の凝縮液小部分がシリンダの少なくとも１つの前端領域と流体接触していることを特徴とする。
2008540995.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維材料ウェブ、特に紙、ボール紙または織物ウェブを乾燥するための、前記繊維材料ウェブを生産および／または仕上げ加工する機械内の乾燥ロール（１０）であって、前記ロールが気体熱媒により内側から加熱され得るとともに、そのジャケット（１２）の内表面には少なくとも実質的に半径方向内側に伸張する隆起（１４）が設けられ、前記隆起の径方向高さ（ＨＥ）は運転中に前記シリンダジャケット（１２）の内表面上に形成される凝縮液層（１６）の平均径方向厚さ（ＤＫ）より大きく、それと併せて前記隆起（１４）間にある部位を内包する凝縮液チャンバから凝縮液を廃液するための手段（３０、３４、４２、４４）が設けられる乾燥ロール（１０）であって、
前記凝縮液チャンバまたは少なくとも１個の凝縮液小部分が前記シリンダの少なくとも１つの前端領域（２０）と流体接触していることを特徴とする、乾燥ロール（１０）。
【請求項２】
少なくとも１個の凝縮液流出配置（３０、３４）が前記シリンダの少なくとも１つの前端領域（２０）に設けられることを特徴とする、請求項１に記載の乾燥ロール。
【請求項３】
前記凝縮液流出配置（３０、３４）が凝縮液回収チャネル（３０）を具備する
ことを特徴とする、請求項２に記載の乾燥ロール。
【請求項４】
前記凝縮液回収チャネル（３０）が円周方向に方向づけられる
ことを特徴とする、請求項３に記載の乾燥ロール。
【請求項５】
少なくとも１個のサイフォン（３４）が前記凝縮液回収チャネル（３０）に割り当てられることを特徴とする、請求項３または４に記載の乾燥ロール。
【請求項６】
前記シリンダジャケット（１２）と比較してより大きな内径を備える部分が、前記シリンダジャケットの少なくとも一端で凝縮液の軸流出に隣接すること、および対応するシールが前記シリンダジャケットに設けられることを特徴とする、請求項１に記載の乾燥ロール。
【請求項７】
繊維材料ウェブ、特に紙、ボール紙または織物ウェブを乾燥するための、前記繊維材料ウェブを生産および／または仕上げ加工する機械内の乾燥ロール（１０）であって、前記ロールが気体熱媒により内側から加熱され得るとともに、そのジャケット（１２）の内表面には少なくとも実質的に半径方向内側に伸張する隆起（１４）が設けられ、前記隆起の径方向高さ（ＨＥ）は運転中に前記シリンダジャケット（１２）の内表面上に形成される凝縮液層（１６）の平均径方向厚さ（ＤＫ）より大きく、それと併せて、特に請求項１〜６のいずれか一項に従って、前記隆起（１４）間にある部位を内包する凝縮液チャンバから凝縮液を廃液するための手段（３０、３４、４２、４４）が設けられる乾燥ロール（１０）であって、
凝縮液の流出のための少なくとも１個の凝縮液流出要素（４４）が凝縮液チャンバ内または少なくとも１個の凝縮液小部分内に存在することを特徴とする、乾燥ロール（１０）。
【請求項８】
前記凝縮液流出要素（４４）がサイフォンを具備することを特徴とする、
請求項７に記載の乾燥ロール。
【請求項９】
前記凝縮液流出要素が細管状サイフォン（４４）、すなわち細いチューブの形状のサイフォンを具備することを特徴とする、
請求項８に記載の乾燥ロール。
【請求項１０】
繊維材料ウェブ、特に紙、ボール紙または織物ウェブを乾燥するための、前記繊維材料ウェブを生産および／または仕上げ加工する機械内の乾燥ロール（１０）であって、前記ロールが気体熱媒により内側から加熱され得るとともに、そのジャケット（１２）の内表面には少なくとも実質的に半径方向内側に伸張する隆起（１４）が設けられ、前記隆起の径方向高さ（ＨＥ）は運転中に前記シリンダジャケット（１２）の内表面上に形成される凝縮液層（１６）の平均径方向厚さ（ＤＫ）より大きく、それと併せて、特に請求項１〜９のいずれか一項に従って、前記隆起（１４）間にある部位を内包する前記凝縮液チャンバから凝縮液を廃液するための手段（３０、３４、４２、４４）が設けられる乾燥ロール（１０）であって、
前記隆起（１４）が、少なくとも部分的に、リブの形状で設けられ、それらの間には溝（１８）が形成されること、および前記リブのピッチ（ＴＲ）に対する前記溝の半径方向外底部における前記溝の幅（ＢＮＧ）の比率が、約０．１より大きく、かつ約０．９５より小さいことを特徴とする、乾燥ロール（１０）。
【請求項１１】
前記リブのピッチ（ＴＲ）に対する前記溝の幅（ＢＮＧ）の比率が約０．３より大きく、かつ約０．７より小さいことを特徴とする、請求項１０に記載の乾燥ロール。
【請求項１２】
前記リブのピッチ（ＴＲ）に対する前記溝の幅（ＢＮＧ）の比率が、特に鋼鉄製のシリンダについて、約０．５〜約０．６のオーダーであることを特徴とする、請求項１１に記載の乾燥ロール。
【請求項１３】
前記隆起（１４）が、少なくとも部分的に、ボルトの形状で設けられる
ことを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の乾燥ロール。
【請求項１４】
その全内表面（ＡＧｅｓ）に対する凝縮液と接触する前記シリンダジャケットの表面（ＡＫＦ）の比率が、約０．１より大きく、かつ約０．９５より小さいことを特徴とする、請求項１３に記載の乾燥ロール。
【請求項１５】
その全内表面（ＡＧｅｓ）に対する凝縮液と接触する前記シリンダジャケットの表面（ＡＫＦ）の比率が、約０．３より大きく、かつ約０．７より小さいことを特徴とする、請求項１４に記載の乾燥ロール。
【請求項１６】
その全内表面（ＡＧｅｓ）に対する凝縮液と接触する前記シリンダジャケットの表面（ＡＫＦ）の比率が、特に鋼鉄製のシリンダ（１０）の場合、約０．５〜約０．６のオーダーであることを特徴とする、請求項１５に記載の乾燥ロール。
【請求項１７】
前記凝縮液流出手段（３０、３４、４２、４４）が少なくとも１個のサイフォン状要素（３４、４４）を具備す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乾燥ロール。
【請求項１８】
前記隆起（１４）が、少なくとも部分的に、特定の隆起（１４）の２つの側面間に形成される角度が０°以上かつ１４０°未満であるような断面形状を有することを特徴とする、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の乾燥ロール。
【請求項１９】
傾斜の接線（２４）を双方の側面または側面部分に対し引いたときの交点（２２）が、前記特定の隆起（１４）と前記シリンダの中心（２６）との間の半径方向にあることを特徴とする、請求項２０に記載の乾燥ロール。
【請求項２０】
前記隆起（１４）が、少なくとも部分的に、少なくとも実質上の矩形断面形状を有することを特徴とする、請求項１〜１９のいずれか一項に記載の乾燥ロール。
【請求項２１】
前記隆起（１４）が、少なくとも部分的に、少なくとも実質上の台形断面形状を有す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乾燥ロール。
【請求項２２】
前記隆起（１４）が、少なくとも部分的に、少なくとも実質上の放物線断面形状を有す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乾燥ロール。
【請求項２３】
前記隆起（１４）が、少なくとも部分的に、少なくとも実質上の三角形断面形状を有することを特徴とする、請求項１〜２２のいずれか一項に記載の乾燥ロール。
【請求項２４】
前記隆起（１４）が、少なくとも部分的に、連続的であ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乾燥ロール。
【請求項２５】
前記隆起（１４）が、少なくとも部分的に、断続されることを特徴とする、請求項１〜２４のいずれか一項に記載の乾燥ロール。
【請求項２６】
前記隆起（１４）が、少なくとも部分的に、個別の小部分から構成されることを特徴とする、請求項１〜２５のいずれか一項に記載の乾燥ロール。
【請求項２７】
前記隆起（１４）が、少なくとも部分的に、径方向ボルト状小部分から構成されることを特徴とする、請求項２６に記載の乾燥ロール。
【請求項２８】
前記隆起（１４）が、少なくとも部分的に、径方向ロッド状小部分から構成されることを特徴とする、請求項２６または２７に記載の乾燥ロール。
【請求項２９】
いずれの場合にも前記隆起（１４）が、少なくとも部分的に、２ｍｍより大きい径方向高さ（ＨＥ）を有することを特徴とする、請求項１〜２８のいずれか一項に記載の乾燥ロール。
【請求項３０】
いずれの場合にも前記隆起（１４）が、少なくとも部分的に、３ｍｍより大きい径方向高さ（ＨＥ）を有することを特徴とする、請求項２９に記載の乾燥ロール。
【請求項３１】
いずれの場合にも前記隆起（１４）が、少なくとも部分的に、５ｍｍより大きい径方向高さ（ＨＥ）を有することを特徴とする、請求項３０に記載の乾燥ロール。
【請求項３２】
いずれの場合にも前記隆起（１４）が、少なくとも部分的に、１０ｍｍより大きい径方向高さ（ＨＥ）を有することを特徴とする、請求項３１に記載の乾燥ロール。
【請求項３３】
前記凝縮液層（１６）から内側に突出する特定の隆起（１４）の部分の径方向高さが、前記隆起（１４）の幅の半分より大きいか、またはそれと同じであ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乾燥ロール。
【請求項３４】
前記凝縮液層の平均径方向厚さ（ＤＫ）が約３ｍｍであ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乾燥ロール。
【請求項３５】
特定の隆起（１４）の幅（ＢＥ）が約６ｍｍであ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乾燥ロール。
【請求項３６】
特に約３ｍｍの前記凝縮液層の平均径方向厚さ（ＤＫ）および約６ｍｍの特定の隆起の幅（ＢＥ）の場合、特定の隆起（１４）の径方向高さ（ＨＥ）が６ｍｍ以上であ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乾燥ロール。
【請求項３７】
特定の隆起（１４）の径方向高さ（ＨＥ）が、半径方向外側の隆起下端で計測される前記隆起（１４）の幅の半分に、約１ｍｍの値を加えたものより大きいか、またはそれと同じであ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乾燥ロール。
【請求項３８】
特定の隆起（１４）の径方向高さ（ＨＥ）が好ましくは、半径方向外側の隆起下端で計測される前記隆起（１４）の幅の半分に、約３ｍｍの値を加えたものより大きいか、またはそれと同じであ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乾燥ロール。
【請求項３９】
特に約３ｍｍの前記凝縮層の平均径方向厚さ（ＤＫ）および約６ｍｍの前記隆起（１４）の幅（ＢＥ）の場合、特定の隆起（１４）の径方向高さ（ＨＥ）が少なくとも６ｍｍであ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乾燥ロール。
【請求項４０】
特に前記隆起（１４）を設けられる前記シリンダジャケット（１２）が一体構造の場合、特定の隆起（１４）の径方向高さ（ＨＥ）が１８ｍｍより大きいことを特徴とする、請求項１〜３９のいずれか一項に記載の乾燥ロール。
【請求項４１】
前記隆起（１４）のピッチが１００ｍｍ未満であ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乾燥ロール。
【請求項４２】
前記隆起（１４）のピッチが５０ｍｍ未満であることを特徴とする、請求項４１に記載の乾燥ロール。
【請求項４３】
前記隆起（１４）のピッチが３０ｍｍ未満であることを特徴とする、請求項４２に記載の乾燥ロール。
【請求項４４】
前記隆起（１４）のピッチが１５ｍｍ未満であることを特徴とする、請求項４３に記載の乾燥ロール。
【請求項４５】
前記隆起（１４）が、少なくとも部分的に、リブの形状で存在し、それらの間には溝（１８）が形成されること、および前記リブのピッチ（ＴＲ）に対する平均溝幅（ＢＮＧ）の比率が、約０．１より大きく、かつ約０．９５より小さいことを特徴とする、請求項１〜４４のいずれか一項に記載の乾燥ロール。
【請求項４６】
前記隆起（１４）が、少なくとも部分的に、リブの形状で存在し、それらの間には溝（１８）が形成されること、および前記リブのピッチ（ＴＲ）に対する平均溝幅（ＢＮＧ）の比率が、約０．３より大きく、かつ約０．７より小さいことを特徴とする、請求項４５に記載の乾燥ロール。
【請求項４７】
前記リブのピッチ（ＴＲ）に対する平均溝幅（ＢＮＧ）の比率が、特に鋼鉄製のシリンダ（１０）の場合、約０．５〜約０．８のオーダー、特に約０．５〜０．７のオーダー、および好ましくは約０．６６のオーダーであることを特徴とする、請求項４６に記載の乾燥ロール。
【請求項４８】
特定の隆起（１４）と隣接する凹部（１８）の半径方向外底部との間の移行部がいずれの場合にも円形化されることを特徴とする、請求項１〜４７のいずれか一項に記載の乾燥ロール。
【請求項４９】
前記隆起（１４）が、少なくとも部分的に、リブの形状で存在し、それらの間には溝（１８）が形成されること、および特定のリブと前記溝の底部との間の前記移行部が円形化されることを特徴とする、請求項４８に記載の乾燥ロール。
【請求項５０】
前記移行部が１ｍｍより大きい半径を有することを特徴とする、請求項４８または４９に記載の乾燥ロール。
【請求項５１】
前記移行部が２ｍｍより大きい半径を有することを特徴とする、請求項５０に記載の乾燥ロール。
【請求項５２】
前記隆起が、少なくとも部分的に、リブ（１４）の形状で存在し、それらの間には溝（１８）が形成されること、および前記リブ（１４）および前記溝（１８）が、少なくとも部分的に、軸方向に方向づけられることを特徴とする、請求項１〜５１のいずれか一項に記載の乾燥ロール。
【請求項５３】
全ての前記リブ（１４）および前記溝（１８）が軸方向に方向づけられることを特徴とする、請求項５２に記載の乾燥ロール。
【請求項５４】
前記隆起が、少なくとも部分的に、リブ（１４）の形状で存在し、それらの間には溝（１８）が形成されること、および前記リブ（１４）および前記溝が、少なくとも部分的に、円周方向に方向づけられることを特徴とする、請求項１〜５３のいずれか一項に記載の乾燥ロール。
【請求項５５】
全ての前記リブ（１４）および前記溝（１８）が円周方向に方向づけられることを特徴とする、請求項５４に記載の乾燥ロール。
【請求項５６】
前記溝（１８）が、少なくとも部分的に、チャネルを介して互いに接続されることを特徴とする、請求項５４または５５に記載の乾燥ロール。
【請求項５７】
前記隆起が、少なくとも部分的に、リブ（１４）の形状で存在し、それらの間には溝（１８）が形成されること、および少なくとも１個の凝縮液流出要素（４４）が特定の各溝（１８）に割り当てられることを特徴とする、請求項１〜５６のいずれか一項に記載の乾燥ロール。
【請求項５８】
少なくとも１個のサイフォン（４４）が当該の前記特定の溝（１８）の各々に割り当てられることを特徴とする、請求項５７に記載の乾燥ロール。
【請求項５９】
前記隆起が、少なくとも部分的に、リブ（１４）の形状で存在し、それらの間には溝（１８）が形成されること、および前記リブ（１４）および／または前記溝（１８）が、少なくとも部分的に、らせんの形状に、コイルの形状に、またはねじ山の形状に方向づけられることを特徴とする、請求項１〜５８のいずれか一項に記載の乾燥ロール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、繊維材料ウェブ、特に紙、ボール紙または織物ウェブを乾燥するための、前記繊維材料ウェブを生産および／または仕上げ加工する機械内の乾燥ロールに関し、該ロールは気体熱媒により内側から加熱され得るとともに、そのジャケットの内表面には少なくとも実質的に半径方向内側に伸張する隆起が設けられ、前記隆起の径方向高さは運転中にシリンダジャケットの内表面上に形成される凝縮液層の平均径方向厚さより大きく、それと併せて隆起間にある部位を内包する凝縮液チャンバから凝縮液を廃液するための手段が設けられる。
【背景技術】
【０００２】
この種の乾燥ロールにおいては、主に蒸気が熱媒体として使用される。繊維材料ウェブの乾燥中の熱の除去は結果として相転移をもたらすとともに、ひいては凝縮液の形成となる。通常の機械運転速度では、凝縮液層は遠心力の結果としてシリンダジャケットの内側に形成される。この凝縮液層は高い熱的絶縁特性を有するとともに、そのため蒸気から繊維材料ウェブへの熱の伝達を妨げる。
【０００３】
このため、半径方向に方向づけられた溝を伴う乾燥ロールが既に提案されており、そのリブは凝縮液から少しだけ突出する。この種の乾燥ロールはこれまで、例えば、欧州特許出願公開第０  ８５１  ０５９  Ａ１号明細書に開示されている。この以前開示された乾燥ロールにおいて、当該物は、特に、円周方向に方向づけられる凝縮液溝を伴うヤンキー（Ｙａｎｋｅｅ）ロールであり得る。凝縮液はサイフォンを介して溝から直接吸い込まれる。可能な最も安定した構造はリブの特殊な構成により実現されると考えられる。
【０００４】
独国特許出願公開第１０  ２００４  ０１７  ８１１  Ａ１号明細書に以前開示された乾燥ロールは補強要素を伴う薄肉ジャケットおよび２層のジャケット層を有することで、薄い肉厚にもかかわらず変形を回避する。
【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、序論として述べられた種類の改良型乾燥ロールを利用可能にすることであり、ここでは単純な構造を維持しながらも改善された熱伝達およびより高い熱流速密度が提供されるとともに、これは特にまた、経済的な様式で製造されることもできる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本目的は、凝縮液チャンバまたは少なくとも１個の凝縮液小部分がシリンダの少なくとも１つの前端領域と流体接触していることから本発明に従い実現される。
【０００７】
この場合、乾燥ロールは特に蒸気により加熱され得、それと併せて蒸気チャンバは内部空間全体にわたり、少なくとも実質的な点において、伸張できるか、または、例えば独国特許出願公開第１０  ２００４  ０１７  ８１１  Ａ１号明細書に記載されるとおり、個別のチャンバからのみ構成され得る。
【０００８】
少なくとも１つの凝縮液流出配置は好ましくはシリンダの少なくとも１つの前端領域内に設けられる。
【０００９】
凝縮液流出配置は好ましくは凝縮液回収チャネルを具備し、これは有利には円周方向に方向づけられる。
【００１０】
本発明に従うシリンダの然るべき実際的な実施形態に従えば、少なくとも１個のサイフォンが凝縮液回収チャネルに割り当てられる。この場合に凝縮液の流出は、例えば、到達する流体を受け取るそれぞれの側の少なくとも１個のサイフォンを介して引き起こされ得る。
【００１１】
さらに有利な実施形態はシリンダジャケットと比較してより大きな内径を備える部分が、シリンダジャケットの少なくとも一端で軸方向に凝縮液の軸流出に隣接すること、および対応するシールがシリンダジャケットに設けられることを特徴とする。この場合に凝縮液は、より大きな直径上に回流されるか、またはさもなければそれは滞留状態となり流れ出る。
【００１２】
本発明のさらなる態様に従えば、上記にさらに説明される目的は、凝縮液の流出のための少なくとも１個の凝縮液流出要素が凝縮液チャンバ内または少なくとも１個の凝縮液小部分内に存在することで実現される。この種の手段は本発明の第１の態様に関する手段の代替策または追加策として企図可能である。
【００１３】
この種の凝縮液流出要素は好ましくはサイフォンを具備する。
【００１４】
特定の場合において、凝縮液流出要素が細管状サイフォン、すなわち細いチューブの形状のサイフォンを具備することもまた有利であり得る。この種の細管状サイフォンは欧州特許出願公開第０  ８５１  ０５９  Ａ１号明細書に以前開示されている。
【００１５】
上記でさらに説明される目的はまた、リブの形状である隆起が、少なくとも部分的に、設けられ、それらの間に溝が形成されること、およびリブのピッチに対する溝の半径方向外底部の溝幅の比率が約０．１より大きく、かつ約０．９５より小さいことから、本発明に従っても実現される。本手段は、本発明のさらなる態様にも関し、ここでは上記に説明される本発明の態様の少なくとも１つについての手段に対する代替策として、またはそれと組み合わせて設けられ得る。
【００１６】
リブのピッチに対する溝幅の比率は好ましくは、約０．３より大きく、かつ約０．７より小さい。
【００１７】
特に鋼鉄製のシリンダの場合、リブのピッチに対する溝幅の比率は好ましくは、約０．５〜約０．６のオーダーである。
【００１８】
隆起はまた、少なくとも部分的に、特にボルトの形状でも設けられ得る。この場合、その全内表面に対する凝縮液と接触するシリンダジャケットの表面の比率は有利には、約０．１より大きく、かつ約０．９５より小さい。
【００１９】
好ましい実際的な実施形態に従えば、その全内表面に対する凝縮液と接触するシリンダジャケットの表面の比率は有利には、約０．３より大きく、かつ約０．７より小さい。特に鋼鉄製のシリンダの場合、この比率は好ましくは、約０．５〜約０．６のオーダーである。
【００２０】
凝縮液流出手段は有利には、少なくとも１個のサイフォン状要素を具備する。
【００２１】
また、隆起が、少なくとも部分的に、特定の隆起の２つの側面間に形成される角度が０°以上かつ１４０°未満であるような断面形状を有する場合も特に有利である。
【００２２】
傾斜の接線を双方の側面または側面部分に対し引いたときの交点は有利には、いずれの場合にも隆起とシリンダの中心との間の半径方向にある。
【００２３】
また、隆起が、少なくとも部分的に、少なくとも実質上の矩形断面形状を有する場合も特に有利である。特に、台形、放物線または三角形断面形状もまた企図可能である。
【００２４】
然るべき実際的な実施形態に従えば、隆起は、少なくとも部分的に、連続的である。しかしながら、特に隆起が、少なくとも部分的に、断続される実施形態もまた企図可能である。
【００２５】
それでもなお、隆起はまた基本的に、任意の他の断面形状も有することができる。例えば、円弧またはさらには縮閉線もしくは矩形がひいては企図可能である。しかしながら、一般的には、これらは好ましくは実質的に全くの矩形または台形断面形状を有するであろうとともに、任意の所望の曲線形状が円形化部および移行部に提供され得る。
【００２６】
本発明に従うシリンダの有利で実際的な一実施形態は、隆起が、少なくとも部分的に、個別の小部分、例えば径方向ボルト状小部分、径方向ロッド状小部分および同様のものから構成されることを特徴とする。当該小部分は、例えば、互いに関係し合って壁を、および／または、例えば、長手方向に配置される側面も支持できる。
【００２７】
いずれの場合も隆起は有利には、少なくとも部分的に、２ｍｍより大きい径方向高さを有する。この場合、それらの径方向高さは特に、３ｍｍより大きく、適切には５ｍｍより大きく、および好ましくは１０ｍｍより大きくあり得る。
【００２８】
隆起の最適な径方向高さはそれらの幅、すなわち、例えば、リブの幅、および凹部または溝内の凝縮液層の径方向厚さに依存する。この場合、凝縮液層から内側に突出する特定の隆起の部分の径方向高さは好ましくは、隆起の幅の半分より大きいか、またはそれと同じである。
【００２９】
凝縮液層の平均径方向厚さは、例えば、約３ｍｍである。この場合、当該凝縮液層の平均径方向厚さは、凝縮液を供給されるシリンダの全内表面から得られる平均厚さである。
【００３０】
特定の隆起の幅は、適切には約６ｍｍである。
【００３１】
特定の隆起の径方向高さは好ましくは、特に約３ｍｍの凝縮液層のかかる平均径方向厚さおよび約６ｍｍの特定の隆起のかかる幅の場合、６ｍｍ以上である。
【００３２】
実際的な適用上、隆起の径方向高さは運転において直面する全ての凝縮液層厚さについて最高可能熱流速密度を保証しなければならない。本目的上、本発明に従う乾燥ロールの好ましい実際的な実施形態に従えば、特定の隆起の径方向高さは、半径方向外側の隆起下端で計測される隆起の幅の半分に、約１ｍｍの値を加えたものより大きいか、またはそれと同じである。
【００３３】
特定の隆起のこの径方向高さは好ましくは、半径方向外側の隆起下端で計測される隆起の幅の半分に、約３ｍｍの値を加えたものより大きいか、またはそれと同じである。
【００３４】
特定の隆起の径方向高さは好ましくは、特に約３ｍｍの凝縮層の平均径方向厚さ、および約６ｍｍの隆起の幅の場合、少なくとも６ｍｍである。
【００３５】
特に隆起を設けられるシリンダジャケットが一体構造の場合、特定の隆起の径方向高さが１８ｍｍより大きいならば有利である。結果として、ミリングによるなどの、例えば隆起の切削機械加工による経済的製造が、同時に良好な熱流速密度を維持する一方で可能である。
【００３６】
わずか１８ｍｍ未満の隆起高さ、すなわち、例えば、鋼鉄の実施形態の場合と同じ高さを備えるツーピース構造の場合、改善された熱伝導と共に対応して良好な材料の伝導率による異なる改良もまた可能である。当然ながら、さらにより大きな表面を通じさらにより多くの熱を導入するため、より大きい隆起高さが選択されてもよい。しかしながら、これは基本的には鋼鉄の実施形態の場合と同じ高さでも機能できる。１８ｍｍ未満の隆起高さは、特に隆起またはリブがより高い熱伝導率を備える材料、すなわち、例えば、銅、アルミニウム、合金等から構成される場合、有利であり得る。
【００３７】
隆起の有利な高さは、特にワンピース鋳造の実施形態の場合、鋳造の製造に必要であるより大きなピッチおよびより大きな平均リブ幅を考慮し、３０ｍｍ未満である。
【００３８】
隆起またはリブのピッチは有利には１００ｍｍ未満であり、それと併せて適切には５０ｍｍ未満、特に３０ｍｍ未満および好ましくは１５ｍｍ未満であり得る。
【００３９】
隆起が、少なくとも部分的に、リブの形状で存在する場合、それらの間には溝が形成され、リブのピッチに対する平均溝幅の比率は約０．１より大きく、かつ約０．９５より小さい。この場合、平均溝幅という語句は溝の径方向伸張全体から算出される平均幅を意味することが意図される。
【００４０】
然るべき実際的な一実施形態において、リブのピッチに対する平均溝幅のこの比率は、約０．３より大きく、かつ約０．７より小さい。
【００４１】
特に鋼鉄製のシリンダの場合、リブのピッチに対する平均溝幅のこの比率は適切には、約０．５〜約０．７のオーダー、および好ましくは０．６６のオーダーである。
【００４２】
本発明に従う乾燥ロールの有利で実際的な実施形態に従えば、特定の隆起と隣接する凹部の半径方向外底部との間の移行部はいずれの場合にも円形化される。隆起が、少なくとも部分的に、リブの形状で存在する場合、それらの間には溝が形成され、特定のリブと溝の底部との間の移行部は有利には円形化される。結果的に当該移行部周りの部位が一切の鋭角を呈さないならば、当該シリンダが圧力容器であることから、さもなければ生じるであろうノッチ効果が防止される。
【００４３】
当該移行部は有利には、１ｍｍより大きい、および好ましくは２ｍｍより大きい半径を有する。
【００４４】
隆起が、少なくとも部分的に、リブの形状で存在する場合、それらの間には溝が形成され、リブおよび溝はまた有利には、少なくとも部分的に、軸方向にも、または円周方向にも方向づけられ得る。
【００４５】
然るべき実際的な実施形態に従えば、全てのリブおよび溝は軸方向に方向づけられる。代替策として、特定の場合において全てのリブおよび溝が円周方向に方向づけられる場合もまた有利であり得る。
【００４６】
リブおよび溝が、少なくとも部分的に、円周方向に方向づけられる場合、さらなる然るべき実施形態に従う溝は、少なくとも部分的に、チャネルを介して互いに接続される。
【００４７】
隆起が、少なくとも部分的に、リブの形状で存在する場合、それらの間には溝が形成され、少なくとも１個の凝縮液流出要素が好ましい実際的な実施形態に従って特定の各溝に割り当てられる。
【００４８】
少なくとも１個のサイフォンが特定の当該溝の各々に割り当てられることもまた特に有利である。
【００４９】
隆起が、少なくとも部分的に、リブの形状で存在する場合、それらの間には溝が形成され、リブおよび溝はまた、少なくとも部分的に、さらに有利な実施形態に従って、らせんの形状に、コイルの形状に、またはねじ山の形状にも方向づけられ得る。
【００５０】
本発明は図の参照を伴う例示的実施形態に基づき以下により詳細に説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５１】
図１は、繊維材料ウェブを乾燥するための、前記繊維材料ウェブを生産および／または仕上げ加工する機械内の乾燥ロール１０の例示的実施形態の横断面における概略図を描く。この場合に繊維材料ウェブは特に、紙、ボール紙または織物ウェブであり得る。
【００５２】
乾燥シリンダ１０は、気体熱媒、特に蒸気などにより内側から加熱され得る。
【００５３】
シリンダジャケット１２にはその内表面上に少なくとも実質的に半径方向内側に伸張する隆起部分１４が設けられる。これらの隆起１４の径方向高さＨＥは、運転中にシリンダジャケット１２の内表面上に形成される凝縮液層１６の平均径方向厚さＤＫより大きい（特に図２１〜２３も参照のこと）。
【００５４】
凝縮液層１６の平均径方向厚さＤＫという語句は、運転中にシリンダジャケット１２の内表面全体にわたり生成される凝縮液層の様々な厚さの平均値を意味することが意図される。
【００５５】
手段は、以下により詳細に説明されるが、隆起１４間にある部位を内包する凝縮液チャンバから凝縮液を廃液する目的で設けられる。凝縮液チャンバは単一チャンバにより形成され得るか、または凝縮液小チャンバに分割され得る。
【００５６】
凝縮液はこの凝縮液チャンバまたはこれらの凝縮液小部分から凝縮液流出要素を介して導出される。
【００５７】
凝縮液チャンバまたは少なくとも１個の凝縮液小部分は有利には、この場合シリンダの少なくとも１つの前端領域と流体接触している（例えば、図１７および１８を参照）。
【００５８】
本実施形態において、隆起１４は軸方向に方向づけられたリブにより形成される。従って中間溝もまた軸方向に方向づけられる。
【００５９】
図２は図１に従う乾燥ロール１０のジャケット１２のＡの詳細図を描く。この図２から理解され得るとおり、この場合にリブ状隆起１４は、例えば、台形断面形状を有する。溝１８の底部とリブ状隆起１４との間の移行部は円形化されるとともにここでは半径ｒにより画定される。
【００６０】
図３は図２のものと比較可能な図を描くが、しかしながら、ここでリブ状隆起１４は矩形断面形状を有する。溝１８とリブ状隆起１４との間の移行部は同様に円形化される。
【００６１】
図４は図２のものと比較可能なさらなる図を描く。この場合も、リブ状隆起１４は同様に矩形断面形状を有する。この場合これらは溝１８と比較して同様の幅Ｂを呈する。
【００６２】
図５は図２のものと比較可能な図を描き、ここでリブ状隆起１４は放物線断面形状を有する。
【００６３】
図５から理解され得るとおり、傾斜の接線２４を双方の側面に対し引いたときの交点２２は、いずれの場合にもリブ状隆起１４とシリンダの中心２６との間の半径方向にある（図１もまた参照のこと）。
【００６４】
図６は図２のものと比較可能なさらなる図を描く。しかしながら、この場合、リブ状隆起１４は実質上の円形断面形状を有する。
【００６５】
溝１８とリブ状隆起１４との間の移行部もまたこの場合、同様に円形化され得る。本実施形態において、リブ状隆起の自由端における円形化部および円形移行部は様々な半径ｒ１およびｒ２により画定される。
【００６６】
図７は図２のものと比較可能な図を描き、ここでリブ状隆起１４は三角形断面形状を有する。溝１８とリブ状隆起１４との間の移行部もまた同様に円形化され得るとともに、それらはこの場合半径ｒにより画定される。
【００６７】
図１〜７の様々な実施形態において、隆起１４が設けられるシリンダジャケット１２は一体構造を有する。
【００６８】
一方、図８は、図２のものと比較可能な図において、組立て構造を伴うシリンダジャケット１２の詳細図を描く。この場合、リブ状隆起１４は外ジャケットシェルとは別個に作製される。図８から理解され得るとおり、リブ状隆起１４は外ジャケットシェルとは別個に作製される内シェル２８上に存在する。
【００６９】
ここでのリブ状隆起１４は、例えば、矩形断面を有する。
【００７０】
図９は乾燥ロール１０のさらなる実施形態の横断面における概略図を描き、そのジャケット１２の内側にはリブ状隆起１４が設けられる。しかしながら、本例示的実施形態の場合、これらのリブ状隆起１４は円周方向Ｕに方向づけられる。中間溝１８もまた、対応する円周方向Ｕの方向性を有する。
【００７１】
図１０は図１０に従う乾燥ロール１０のジャケット１２の詳細図を描き、これはここでは軸方向断面に対応する。
【００７２】
本例示的実施形態において、リブ状隆起１４は、例えば、台形断面形状を有する。溝１８とリブ状隆起１４との間の移行部は同様に円形化されるとともに、それらはここでは、例えば、半径ｒにより画定される。
【００７３】
図１１は図１０のものと比較可能な図を描き、ここでリブ状隆起１４は矩形断面形状を有する。溝１８とリブ状隆起１４との間の移行部は同様に円形化され、それと併せて円形化はいずれの場合にも同様に半径ｒにより画定される。
【００７４】
図１２は図１０のものと比較可能なさらなる図を描き、ここでリブ状隆起１４は同様に矩形断面形状を有する。しかしながら、この場合、隆起１４は溝１８と比較してより小さい幅を呈する。
【００７５】
図１３は図１０のものと比較可能な図を描くが、しかしながら、ここでリブ状隆起１４は放物線断面形状を有する。
【００７６】
傾斜の接線２４を双方の側面に対し引いたときの交点は同様に、いずれの場合にも隆起１４とシリンダの中心２６との間の半径方向にある（図９もまた参照のこと）。
【００７７】
図１４に描かれるのは、図１０のものと比較可能なさらなる図である。この場合、リブ状隆起１４は同様に実質上の円形断面形状を有する。溝１８とリブ状隆起１４との間の移行部は同様に円形化されるとともに、それらはここではいずれの場合にも、例えば、半径ｒにより画定される。
【００７８】
図１５は図１０のものと比較可能なさらなる図を描くが、しかしながら、ここでリブ状隆起１４は三角形断面形状を有する。溝１８とリブ状隆起１４との間の移行部は同様に円形化され、それと併せて円形化部はいずれの場合にも同様に、例えば、半径ｒにより画定される。
【００７９】
図９〜１５に例として再現される、円周方向に方向づけられるリブ状隆起１４および溝１８を伴う（図９を参照）実施形態において、隆起１４が設けられるシリンダジャケット１２は一体構造を有する。
【００８０】
一方、図１６は、組立て構造を伴うシリンダジャケット１２の対応する詳細図である、図１０のものと比較可能な図を描く。リブ状隆起１４および中間溝１８はこの場合も同様に円周方向Ｕに方向づけられる。しかしながら、この場合隆起１４は外ジャケットシェルとは別個に作製されるシリンダジャケット１２の内シェル２８上に存在する。この場合リブ状隆起１４は同様に、例えば、矩形断面を有する。
【００８１】
図１７は、ジャケットの内側に作製される凝縮液溝の形状の、シリンダの前端領域２０に設けられる、凝縮液回収チャネル３０を備える乾燥ロール１０のさらなる実施形態の一部の縦断面における概略図を描く。図１７から理解され得るとおり、溝の底部はより深くに、すなわち様々な溝１８の半径方向外底部３２にある（例えば、図１もまた参照のこと）。
【００８２】
リブ状隆起１４は同様に、例えば、この場合軸方向に方向づけられる。シリンダの少なくとも１つの前端領域２０内のジャケットの内側に設けられる凝縮液回収チャネルまたは溝３０は円周方向に方向づけられる。
【００８３】
図１７から理解され得るとおり、リブ状隆起１４間に形成される溝１８（例えば、図１もまた参照）は凝縮液回収チャネル３０に排出する。凝縮液回収チャネル３０から、凝縮液は、例えば、１個または複数のサイフォンヘッド３６を備える、直立または回転サイフォン３４を介して廃液される。この場合凝縮液３８は乾燥ロール１０から横方向に排出される。
【００８４】
先述されるとおり、例えば１個のサイフォンまたは複数のサイフォンを具備するこの種の凝縮液流出要素は、シリンダの一端領域２０のみ、またはシリンダの両端領域にも設けられ得る。特に回転サイフォンの場合、複数のサイフォンは適切にはシリンダの端部の凝縮液チャネルに設けられ得る。
【００８５】
図１７に示されるのは乾燥ロール１０の上部左側の詳細図のみであり、これはシリンダの左側端部領域２０から中心平面４０まで伸張する。
【００８６】
図１８は、図１７のＩ−Ｉ線に沿って切断された、図１７に従う乾燥ロールの前端領域２０の横断面における概略図を描く。この図１８から理解され得るとおり、リブ状隆起１４は同様に、例えば、台形断面を有する。
【００８７】
図１９は、複数の細管状サイフォン４４の排出先となる、軸方向に方向づけられた凝縮液回収チューブ４２を備える乾燥ロール１０のさらなる実施形態の一部の縦断面における概略図を描き、これらのサイフォンはいずれの場合にもジャケットの内側に存在する溝１８に他端を突出する（図２０もまた参照のこと）。
【００８８】
軸方向に方向づけられた連続するリブ状隆起１４がこの場合には設けられる。中間溝１８（図２０を参照）は対応して軸方向に方向づけられる。
【００８９】
１個あるいはまた複数の細管状サイフォン４４は凝縮液を廃液するとともにそれを凝縮液回収チューブ４２に排出する目的から特定の溝１８に突出し得る。少なくとも１個の細管状サイフォン４４は好ましくは、いずれの場合にも特定の溝１８に割り当てられる。
【００９０】
図２０は、図１９のＩ−Ｉ線に沿って切断された、図１９に従う乾燥ロール１０の横断面における概略図を描く。図２０から理解され得るとおり、軸方向の凝縮液回収チューブ４２に排出する半径方向に方向づけられた細管状サイフォン４４はこの場合、特定の各溝１８に割り当てられる。これらの細管状サイフォン４４はまた、それらが軸方向に分配されるようにも配置され得る（図１９を参照）。
【００９１】
隆起１４は、少なくとも部分的に、リブの形状で存在でき、それらの間には溝１８が形成される。リブのピッチＴＲに対する溝の半径方向外底部における溝幅ＢＮＧの比率はここで有利には、約０．１より大きく、かつ約０．９５より小さいとともに、好ましくは約０．３より大きく、かつ約０．７より小さい（例えば、図２１を参照）。鋼鉄製の乾燥ロール１０の場合、リブのピッチＴＲに対する溝幅ＢＮＧのこの比率は好ましくは０．５のオーダーである（例えば、図２２を参照）。
【００９２】
図２１は、実際的なリブの幾何形状の例を図示する目的から、図２および図１０のものと比較可能な図を描く。この場合、既に上述されたとおり、リブのピッチＴＲに対する溝幅ＢＮＧの比率は有利には、約０．１より大きく、かつ約０．９５より小さく、および好ましくは約０．３より大きく、かつ約０．７より小さくあり得る。
【００９３】
本実施形態において、少なくとも実質上の台形断面を備える特定のリブ状隆起１４は、例えば、底部で約６ｍｍの幅ＢＥＢ、および例えば、自由端で約２ｍｍの幅ＢＥＥを有する。溝の半径方向外底部の溝幅ＢＮＧは、例えば、約６ｍｍである。溝１８とリブ状隆起１４との間の移行部は、例えば、同様に円形化され得る。この場合、円形化部は、例えば半径ｒ＝２．５ｍｍにより画定される。しかしながら、基本的には他の半径が企図可能である。リブ状隆起１４の径方向高さＨＥは、例えば、約５ｍｍ〜約１０ｍｍの範囲内にある。リブ状隆起１４のピッチＴＲは、例えば、１２ｍｍである。シリンダジャケット１２の半径方向外側の底部分４６は、リブ状隆起１４が半径方向内側に隣接し、例えば、約２０ｍｍ〜約２５ｍｍの範囲内の径方向高さＨＢを有する。
【００９４】
図２２は、別のリブの幾何形状の例の、図２１のものと比較可能な図を描く。この特定の場合において、リブ状隆起１４は、例えば、矩形断面形状を有する。溝の半径方向外底部の溝幅ＢＮＧは、例えば、この場合、約５０ｍｍである。特定のリブ状隆起１４の径方向高さＨＥは、例えば、約２５ｍｍのオーダーである。リブ状隆起１４のピッチＴＲは、例えば、約１００ｍｍである。
【００９５】
この場合、リブのピッチＴＲに対する溝幅ＢＮＧの比率は、例えば、約０．５であり、これは特に鋼鉄製の乾燥ロール１０に有利である。
【００９６】
図２３は、さらなる例示的実施形態の、図２１のものと比較可能な図を描き、ここでリブ状隆起１４は、例えば、同様に矩形断面形状を有する。
【００９７】
特定の隆起１４の幅は「ＢＥ」で示されるとともに、特定の隆起１４の径方向高さは同様に「ＨＥ」で示される。シリンダジャケット１２の内側に形成される凝縮液層の径方向厚さは「ＤＫ」で示される。
【００９８】
同時に、指示された量には、および特にリブが鋼鉄製の場合には、好ましくは次式が適用されるべきである：
【数１】
2008540995.tif 000003
【００９９】
鋼鉄はアルミニウムまたは銅と比較して非常に低い熱伝達を呈する。結果的に、この場合大きいリブ高さはあまり意味をなさない。しかしながら、エネルギーを伝導するには、特定のリブ幅が必要とされる。
【０１００】
特に、凝縮液層の平均厚さは凝縮液層１６の厚さＤＫとして同様に考慮されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】乾燥ロールの例示的実施形態の横断面における概略図を描き、そのジャケットの内側には軸方向に方向づけられたリブが設けられる。
【図２】図１に従う乾燥ロールのジャケットの詳細図を描き、ここでリブは台形断面形状を有する。
【図３】図２のものと比較可能な図を描き、ここでリブは矩形断面形状を有する。
【図４】図２のものと比較可能な図を描き、ここでリブは同様に矩形断面形状を有するが、それらは溝と比較してより小さい幅を呈する。
【図５】図２のものと比較可能な図を描き、ここでリブは放物線断面形状を有する。
【図６】図２のものと比較可能な図を描き、ここでリブは実質上の円形断面形状を有する。
【図７】図２のものと比較可能な図を描き、ここでリブは三角形断面形状を有する。
【図８】図２のものと比較可能な図を描くが、ここでリブが設けられるシリンダジャケットは組立て構造を有する。
【図９】乾燥ロールのさらなる実施形態の横断面における概略図を描き、そのジャケットの内側には円周方向に方向づけられるリブが設けられる。
【図１０】図９に従う乾燥ロールのジャケットの詳細図を描き、ここでリブは台形断面形状を有する。
【図１１】図１０のものと比較可能な図を描き、ここでリブは矩形断面形状を有する。
【図１２】図１０のものと比較可能な図を描き、ここでリブは同様に矩形断面形状を有するが、それらは溝と比較してより小さい幅を呈する。
【図１３】図１０のものと比較可能な図を描き、ここでリブは放物線断面形状を有する。
【図１４】図１０のものと比較可能な図を描き、ここでリブは実質上の円形断面形状を有する。
【図１５】図１０のものと比較可能な図を描き、ここでリブは三角形断面形状を有する。
【図１６】図１０のものと比較可能な図を描くが、ここでリブが設けられるシリンダジャケットは組立て構造を有する。
【図１７】シリンダの前端領域に設けられ、ジャケットの内側に作製される凝縮液溝の形状である凝縮液回収チャネルを備える乾燥ロールのさらなる実施形態の一部の縦断面における概略図を描く。
【図１８】図１７のＩ−Ｉ線に沿って切断された、図１７に従うシリンダの前端領域の横断面における概略図を描く。
【図１９】いずれの場合にもジャケットの内側に存在する溝に他端を突出する、複数の細管状サイフォンの排出先である、軸方向に方向づけられた凝縮液回収チューブを備える乾燥ロールのさらなる実施形態の一部の縦断面における概略図を描く。
【図２０】図１９のＩ−Ｉ線に沿って切断された、図１９に従う乾燥ロールの横断面における概略図を描く。
【図２１】実際的なリブの幾何形状の例を図示する目的から、図２および図１０のものと比較可能な図を描く。
【図２２】別のリブの幾何形状の例の、図２１のものと比較可能な図を描く。
【図２３】さらなる例示的実施形態の、図２１のものと比較可能な図を描く。
【符号の説明】
【０１０２】
１０  乾燥ロール
１２  シリンダジャケット
１４  隆起
１６  凝縮液層
１８  溝
２０  シリンダの端部領域
２２  交点
２４  傾斜の接線
２６  シリンダの中心
２８  内シェル
３０  凝縮液回収チャネル
３２  溝の底部
３４  凝縮液流出配置、凝縮液流出要素、サイフォン
３６  サイフォンヘッド
３８  凝縮液
４０  中心平面
４２  凝縮液回収チューブ
４４  凝縮液流出配置、凝縮液流出要素、細管状サイフォン
４６  底部分
ＢＥ  幅
ＢＥＢ  隆起の底部の幅
ＢＥＥ  隆起の自由端の幅
ＢＮＧ  溝の底部の溝幅
ＤＫ  凝縮液層の平均厚さ
ＨＢ  外ジャケット底部の径方向高さ
ＨＥ  隆起の径方向高さ
ＴＲ  リブ状隆起のピッチ
Ｕ  円周方向
ｒ  半径
【図１】
2008540995.tif 000004
【図２】
2008540995.tif 000005
【図３】
2008540995.tif 000006
【図４】
2008540995.tif 000007
【図５】
2008540995.tif 000008
【図６】
2008540995.tif 000009
【図７】
2008540995.tif 000010
【図８】
2008540995.tif 000011
【図９】
2008540995.tif 000012
【図１０】
2008540995.tif 000013
【図１１】
2008540995.tif 000014
【図１２】
2008540995.tif 000015
【図１３】
2008540995.tif 000016
【図１４】
2008540995.tif 000017
【図１５】
2008540995.tif 000018
【図１６】
2008540995.tif 000019
【図１７】
2008540995.tif 000020
【図１８】
2008540995.tif 000021
【図１９】
2008540995.tif 000022
【図２０】
2008540995.tif 000023
【図２１】
2008540995.tif 000024
【図２２】
2008540995.tif 000025
【図２３】
2008540995.tif 000026
【国際調査報告】
2008540995.tif 000027
2008540995.tif 000028
2008540995.tif 000029
2008540995.tif 000030
2008540995.tif 000031
2008540995.tif 000032
2008540995.tif 000033
2008540995.tif 000034
2008540995.tif 000035
2008540995.tif 000036