(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヤンキードライヤシリンダ（１）であって、
−  中央部分（１１）、第１および第２の端部部分（１２、１３）を備え、長手軸（１０１）を有し、内面（１４）に複数の周方向溝（１５）を備える、円筒形シェル（１０）と、
−  前記円筒形シェル（１０）の前記第１の端部部分（１２）に固定された、第１のヘッド（２０）、すなわち端壁と、
−  前記円筒形シェル（１０）の前記第１のヘッド（２０）の反対側に配置され、前記シェル（１０）の前記第２の端部部分（１３）に固定された、第２のヘッド（３０）、すなわち端壁と、
−  前記第１のヘッド（１２）に固定された第１の軸受ジャーナル（７０）と、
−  前記第２のヘッド（１３）に固定された第２の軸受ジャーナル（８０）と、
−  前記円筒形シェル（１０）の内側に取り付けられ、前記第１および前記第２のヘッド（２０、３０）に接続された中空シャフト（４０）と、
−  それぞれ、前記第１および前記第２の端部部分（１２、１３）に配置され、周方向端部溝のそれぞれのグループが少なくとも第１および第２の周方向溝（１５ａ、１５’ａ、１５ｂ、１５’ｂ）を含み、前記第１の周方向溝（１５ａ、１５’ａ）は、同グループの前記第２の周方向溝（１５ｂ、１５’ｂ）に対して前記中央部分（１１）よりも大きな距離に配置されている、周方向端部溝の第１および第２の端部グループ、ならびに
−  前記中央部分（１１）に配置された周方向溝の第３のグループ（１５”）
を含む前記周方向溝と
を備え
前記ヤンキードライヤシリンダ（１）は、作動状態において負荷を均一に分配するように、前記第１および前記第２のグループの前記周方向溝が、前記中央部分に配置された周方向溝の幅よりも広い幅を有することを特徴とする、ヤンキードライヤシリンダ（１）。
【請求項２】
前記第１および第２のグループの前記周方向溝（１５ａ、１５ｂ；１５’ａ、１５’ｂ）は、前記中央部分（１１）から前記円筒形シェル（１０）の前記第１および前記第２の端部部分（１２、１３）に向かって減少する深さを有する、請求項１に記載のヤンキードライヤシリンダ（１）。
【請求項３】
溝の前記第１および第２の端部グループの各々は、前記第１または第２のヘッド（２０、３０）から、前記第１の周方向溝から前記第３の周方向溝へと向かって増加する距離に配置された少なくとも第１の周方向溝（１５ａ、１５’ａ）、第２の周方向溝（１５ｂ、１５’ｂ）および第３の周方向溝（１５ｃ、１５’ｃ）を含む、請求項１に記載のヤンキードライヤシリンダ（１）。
【請求項４】
溝の前記第１および前記第２の端部グループの前記周方向溝（１５ａ、１５’ａ、１５ｂ、１５’ｂ）は、１９ｍｍ〜２１ｍｍに設定された幅を有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載のヤンキードライヤシリンダ（１）の改善された構造。
【請求項５】
前記周方向溝（１５）は、所定の曲率半径を有する曲線状先端を有し、溝の前記第１および前記第２の端部グループの前記周方向溝（１５ａ、１５ｂ；１５’ａ、１５’ｂ）の曲線状先端は、前記第３のグループの周方向溝（１５”）の曲線状先端の曲率半径ｒ”よりも大きい曲率半径ｒを有する、すなわち、ｒ＞ｒ”である、請求項１に記載のヤンキードライヤシリンダ（１）の改善された構造。
【請求項６】
前記第１および前記第２のグループの前記第１および前記第２の周方向溝の前記先端の前記曲率半径は、９．５〜１０．５ｍｍに設定される、請求項５に記載のヤンキードライヤシリンダ（１）の改善された構造。
【請求項７】
周方向端部溝の前記第１および前記第２のグループ（１５ａ、１５ｂ；１５’ａ、１５’ｂ）のそれぞれと、前記第３のグループの前記溝との間に、周方向溝の中間グループが設けられ、前記中間グループは、前記中央部分（１１）の前記溝の幅に等しい幅と、これに隣接する前記第１または第２の端部グループの前記周方向溝の深さｄ’’’から前記第３のグループの前記周方向溝（１５’’）の深さまでの間に設定することができる深さｄ’’とを有する少なくとも１つの周方向溝（１５’’’）を含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載のヤンキードライヤシリンダ（１）の改善された構造。
【請求項８】
前記第３のグループの前記周方向溝（１５”）の先端は曲線上であり、６〜７ｍｍに設定された曲率半径ｒを有する、請求項１〜７のいずれか一項に記載のヤンキードライヤシリンダ（１）の改善された構造。
【請求項９】
前記第１および前記第２のグループの前記第１の周方向溝（１５ａ、１５’ａ）は、２５〜２７ｍｍに設定された深さｄ１を有する、請求項１〜８のいずれか一項に記載のヤンキードライヤシリンダ（１）の改善された構造。
【請求項１０】
前記第１および前記第２のグループの前記第２の周方向溝（１５ｂ、１５’ｂ）は、３０〜３２ｍｍに設定された深さｄ２を有する、請求項１〜９のいずれか一項に記載のヤンキードライヤシリンダ（１）の改善された構造。
【請求項１１】
前記第３のグループの前記周方向溝（１５”）は、３２〜３４ｍｍに設定された深さｄ”を有する、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のヤンキードライヤシリンダ（１）の改善された構造。
【請求項１２】
前記ヘッド（２０、３０）、前記中空シャフト（４０）および前記軸受ジャーナル（７０、８０）は鋳鉄製であり、前記ヘッド（２０、３０）はボルトによって前記シェル（１０）に固定され、前記円筒形シェル（１０）の内側に同軸で取り付けられた前記中空シャフト（４０）は、実質的に円筒形状であり、前記中空シャフト（４０）の各端部（４１、４２）はボルトによって対応する軸受ジャーナル（７０、８０）に接続され、前記シェル（１０）は、鋳鉄および鋼からなる群から選択される材料から製造される、請求項１に記載のヤンキードライヤシリンダ（１）の改善された構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紙および類似の製品を製造するためのマシンの分野に関し、特に、「ヤンキーシリンダ」としても知られるドライヤシリンダの改善された構造、より詳細には、改善された内部幾何形状を有するヤンキーシリンダに関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、製紙工場は、成形布上にセルロース系繊維と水、および時には様々な種類の添加剤の混合物を分配するヘッドボックスの使用を提供する。このようにして、決められた量の水を遠心力により排出し、それにより成形布に存在する混合物層の乾燥含量を増加させる。
【０００３】
すると、水の含量は、乾燥セクションを通過させられる稠度を得るまでの、混合物層のより多くの布および／またはフェルトの一連のステップを通して低減される。これは通常、少なくとも、「ヤンキーシリンダ」とも呼ばれるヤンキードライヤシリンダと、熱い空気が供給される乾燥フードとを備える。特に、処理される湿紙のウェブがヤンキーシリンダの外面に載せられ、その一方でヤンキードライヤシリンダの内部は、例えば、蒸気を導入することにより加熱される。ヤンキードライヤシリンダ内部で生成される蒸気および乾燥フードにより紙に吹き付けられる熱い空気によって、外面に載せられた湿紙のウェブが徐々に乾燥する。所望の乾燥値が達成されると、紙のウェブはブレードもしくはドクターブレードによって、または所望の製品、特にクレープ紙もしくは平滑紙による伸張によって、ヤンキードライヤシリンダの外面から除去される。
【０００４】
ヤンキードライヤシリンダは、本質的に２つのヘッド、すなわち端壁を備え、その間に円筒形シェルが配置される。各ヘッドには、作動状態でそれぞれの軸受に取り付けられる軸受ジャーナルが固定される。中空シャフトはシェルの内側に取り付けられる。ヘッドおよび／またはシェルは、少なくとも２つの検査用開口部を備え、これらを通して、少なくとも、作業員は通常または臨時の保守作業を定期的に実行するためにシリンダ内に入る。
【０００５】
ヤンキーシリンダの構成要素、すなわち、ヘッド、シェル、軸受ジャーナル等は鋳鉄の溶融によって得ることができ、またボルト締めによって固定され得る。
【０００６】
あるいは、ヤンキーシリンダは鋼製であり得る。この場合、２つのヘッドは、ねじボルトによって、またはより頻繁には溶接ビードによって、円筒形シェルに固定できる。
【０００７】
鋳鉄製および鋼製のヤンキーシリンダ両方について、円筒形シェルは、周方向溝を備えた内面を有する。これらは、ヤンキードライヤシリンダ内に導入された蒸気からの蒸発潜熱を外側に移動させるために、形成された凝縮物を集める。
【０００８】
通常、周方向溝は、シェルの長さ全体において同じ深さを有する。この点については、例えば、国際公開第２００８／１０５００５号の文書を参照のこと。
【０００９】
国際公開第２０１４／０７７７６１号では、その代わりに、鋼製であり、それぞれ溶接ビードによって２つのヘッドが両側に固定された円筒形シェルを備えるヤンキードライヤシリンダが開示されている。円筒形シェルは、周方向溝を備えた内面を有する。より正確には、外側の溝から内側の溝へ進むにつれて、周方向溝の深さは徐々に大きくなる、すなわち、円筒形シェルの厚さが小さくなる。当該文書においては、この種の幾何形状がヤンキーシリンダの製造を単純化すると説明されている。
【００１０】
既に大部分の現況技術において使用され、例えば、本願と同じ出願人の名前で伊国特許第２７６２９５号および同第２７７２８１号に開示されるこの技術的解決策は、作動状態でそれが受ける応力にシリンダが高い耐性を持つことを可能にすると同時に、他の既知の解決策に関して製造を単純化することができる。
【００１１】
それにもかかわらず、提案されてきた解決策には多くの欠点がある。
【００１２】
動作状態において、ヤンキーシリンダは、高い応力、主に導入された蒸気の高温による熱弾性応力、圧力応力、圧縮力、および回転軸を中心にシリンダが回転する間作用する遠心力によって生じる応力を受ける。通常、熱弾性応力および圧力応力の両方の最高値は、ヘッドとシェルの接触ゾーンにおいて記録される。これは、構造破損が存在していないことを確認するための制御を定期的に行う必要があるかを決定するが、これにより、ヤンキーシリンダの耐用年数が短くなる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
したがって、本発明の目的は、従来技術のヤンキーシリンダよりも、動作状態において、より均一に応力、特に熱弾性応力、圧力応力、および遠心力により生じる応力を分散させられるヤンキードライヤシリンダを提供することであり、これによってシリンダの性能および耐用年数を向上させる。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
このおよび他の目的は、本発明によるヤンキードライヤシリンダまたはヤンキーシリンダによって達成される。本発明によるヤンキードライヤシリンダまたはヤンキーシリンダは、
−  中央部分、第１の端部部分および第２の端部部分、ならびに長手軸を有し、内面に複数の周方向溝を備える、円筒形シェルと、
−  当該円筒形シェルの当該第１の端部部分に固定された、第１のヘッド、すなわち端壁と、
−  当該円筒形シェルの当該第１のヘッドの反対側に配置され、当該シェルの当該第２の端部部分に固定された、第２のヘッド、すなわち端壁と、
−  当該第１のヘッドに固定された第１の軸受ジャーナルと、
−  当該第２のヘッドに固定された第２の軸受ジャーナルと、
−  当該円筒形シェルの内側に取り付けられ、当該第１および当該第２のヘッドに接続された中空シャフトと、
−  それぞれ、当該第１および当該第２の端部部分に配置され、周方向端部溝のそれぞれのグループが少なくとも第１および第２の周方向溝を含み、当該第１の周方向溝は、当該第２の周方向溝に対する当該中央部分の距離よりも大きな距離に配置されている周方向端部溝の第１および第２のグループ、ならびに
−  当該中央部分に配置された周方向溝の第３のグループ
を含む当該周方向溝と
を備え、
当該ヤンキードライヤシリンダの主な特徴は、当該第１および当該第２のグループの当該周方向溝が、当該中央部分に配置された周方向溝の幅よりも広い幅を有することである。
【００１５】
特に、本発明による技術的解決策は、動作状態において負荷を均一に分配することを可能にする。
【００１６】
好ましくは、当該第１および第２のグループの周方向溝は、中央部分から円筒形シェルの第１および第２の端部部分に向かって減少する深さを有する。
【００１７】
本発明の一実施形態では、溝の当該第１および第２の端部グループの各々は、当該第１または第２のヘッドから増加する距離に配置された少なくとも第１の周方向溝、第２の周方向溝および第３の周方向溝を含む。
【００１８】
好ましくは、周方向溝は、所定の曲率半径を有する曲線状外形を有する先端を有する。
【００１９】
特に、溝の第１および第２の端部グループの周方向溝の先端は、円筒形シェルの当該中央部分に配置された周方向溝、すなわち、当該第３のグループの周方向溝の先端の曲率半径ｒ”よりも大きい曲率半径ｒを有する、すなわち、ｒ＞ｒ”である。
【００２０】
有利には、周方向溝は、所定の関数に従って、中央部分から第１または第２の端部部分に向かって減少する深さを有する。
【００２１】
特に、第１および第２のグループの第１および第２の周方向溝の先端の曲率半径ｒは９．５〜１０．５ｍｍに設定される。好ましい実施形態では、曲率半径ｒは１０ｍｍである。
【００２２】
特に、溝の各端部グループの第１および第２の周方向溝の幅ｌ１およびｌ２は、１９ｍｍ〜２１ｍｍに設定することができ、例えば、２０ｍｍに等しくてもよい。
【００２３】
特に、溝の各端部グループの第３の周方向溝の幅ｌ３は、１２〜１４ｍｍに設定することができ、例えば、１２．８ｍｍに等しくてもよい。
【００２４】
特に、周方向端溝の第１および第２グループの各々と第３グループの溝との間に溝の中間グループを設けることができる。
【００２５】
好ましくは、溝の中間グループは１つの溝のみを含む。
【００２６】
有利には、中間グループの溝または各溝は、中央部分の溝の幅に等しい幅を有する。特に、中間グループの溝または各溝の深さｄは、これに隣接する第１または第２の端部グループの周方向溝の深さから第３のグループの周方向溝の深さまでの間に設定することができる。
【００２７】
有利には、円筒形シェルの中央部分に配置された、すなわち第３のグループに属する周方向溝の先端は、６〜７ｍｍに設定された曲率半径ｒ”を有する曲線状外形を有する。好ましい実施形態では、曲率半径ｒ”は６．４ｍｍに等しい。したがって、中央部分の溝の幅ｌは、１２〜１４ｍｍに設定することができ、例えば、１２．８ｍｍに等しくてもよい。
【００２８】
特に、中間グループのその周方向溝または各周方向溝は、６〜７ｍｍに設定された曲率半径ｒ’’’を有する先端を有する。好ましい実施形態では、中間グループのその周方向溝または各周方向溝の曲率半径は６．４ｍｍである。
【００２９】
有利には、第１および第２のグループの第１の周方向溝、すなわちヘッドに最も近い溝は、２５〜２７ｍｍの間に設定された深さｄ１を有する。好ましい実施形態では、深さｄ１は２６ｍｍである。
【００３０】
特に、第１および第２のグループの第２の周方向溝は、３０〜３２ｍｍの間に設定された深さｄ２を有する。好ましい実施形態では、深さｄ２は３１ｍｍである。
【００３１】
本発明の一実施形態において、第３のグループの周方向溝は、３２〜３４ｍｍの間に設定された深さｄｃを有する。好ましい実施形態では、深さｄｃは３３ｍｍに等しい。
【００３２】
有利には、中間グループのその周方向溝または各周方向溝は、３１〜３３ｍｍに設定された深さを有する。好ましい実施形態では、中間グループのその溝または各溝の深さは３２ｍｍである。
【００３３】
特に、同軸位置で円筒形シェルの内側に取り付けられた中空シャフトは、実質的に円筒形の形状を有する。より正確には、中空シャフトの各端部は、例えば、ボルト締めによって、それぞれの軸受ジャーナルに接続される。
【００３４】
有利には、第１のヘッドに固定された第１の軸受ジャーナルと、第２のヘッドに固定された第２の軸受ジャーナルとが設けられる。
【００３５】
特に、各軸受ジャーナルの端部は、使用中、対応するヘッドの穴に収容され、反対側の端部は軸受内に取り付けられる。
【００３６】
より正確には、各軸受ジャーナルは、それぞれのヘッドと中空シャフトのそれぞれの端部の両方にボルト締めすることによって固定される。
【００３７】
有利には、第１および第２のヘッドは円筒形シェルに突合わせ溶接される。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
ここで、本発明は、添付の図面を参照して例示的であるがこれに限定されない、その例示的実施形態の以下の説明とともに示される。
【００３９】
【図Ａ】図１は、本発明によるヤンキーシリンダの改善された構造を縦断面図で概略的に示す。
【図Ｂ】図２は、本発明によるヤンキーシリンダの周方向溝の傾向を概略的に示す。    図３は、図２のヤンキードライヤシリンダの周方向溝の拡大図である。
【図Ｃ】図４は、本発明によるヤンキーシリンダの改善された構造に対して行われた有限要素解析の結果を示す。    図５は、本発明によるヤンキーシリンダの改善された構造に対して行われた有限要素解析の結果を示す。
【図Ｄ】図６は、本発明によるヤンキーシリンダの改善された構造に対して行われた有限要素解析の結果を示す。    図７は、本発明によるヤンキーシリンダの改善された構造に対して行われた有限要素解析の結果を示す。
【図Ｅ】図８は、本発明によるヤンキーシリンダの改善された構造に対して行われた有限要素解析の結果を示す。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
図１に概略的に示すように、本発明によるヤンキードライヤシリンダ１は、長手軸１０１を有する円筒形シェル１０と、円筒形シェル１０の両端部１２および１３に固定された第１および第２のヘッド２０および３０、すなわち端壁とを備える。
【００４１】
有利な実施形態では、各ヘッド２０、３０は、ヤンキードライヤシリンダ１の内側に向かって低くなる中央部分２１、３１と、それぞれの低い中央部分２１、３１に接続部分２３、３３を介して接続されている端部部分２２、３２とを備える。これは、実質的に平らであっても、または湾曲して、すなわち、実質的に凹状であってもよい。接続部分２３、３３において、ヘッド２０、３０は、少なくとも検査用開口部２５、例えば２つの検査開口部を備えることができる。これらは、組立て中またはメンテナンス作業中に、スタッフが安全に作業できることを保証する。可能な実施形態では、２つの検査用開口部を有する各ヘッドの各接続部分は１８０°間隔で配置される。
【００４２】
特に、各検査用開口部２５は、管状形状を有する。検査用開口部２５の管状形状により、構造全体の動的バランスを単純化および改善し、スタッフがヤンキードライヤシリンダ１の中に入るのを助けることを可能にする。さらに、検査用開口部の管状入口は、ヘッドの、したがってヤンキーシリンダ全体の構造的剛性を増加させる。
【００４３】
ヤンキードライヤシリンダ１は、第１のヘッド２０に固定された第１の軸受ジャーナル７０と、第２のヘッド３０に固定された第２の軸受ジャーナル８０とを備える。各ヘッドへの軸受ジャーナル７０および８０の固定は、ボルト締めにより行うことができる。特に、各軸受ジャーナル７０、８０の第１の端部は、使用中、対応するヘッド２０または３０の穴に収容され、反対側の端部は軸受７５または８５内に取り付けられる。
【００４４】
円筒形シェル１０の内部では、円筒形シェルと同軸に配置され、第１の端部４１において第１のヘッド２０に、第１の端部と反対側の第２の端部４２で第２のヘッド３０にボルト締めにより接続された中空シャフト４０がある。中空シャフト４０の各端部４１、４２は、ボルトによって、対応する軸受ジャーナル７０、８０に固定される。
【００４５】
周知のように、円筒形シェル１０は、内面１４に複数の周方向溝１５を備え、その内部では、ヤンキードライヤシリンダ１の内部に導入された蒸気からの蒸発潜熱を外側に移動させるために、形成された凝縮物が集められる。
【００４６】
本発明によれば、周方向溝１５は、例えば、第１の端部部分１２に配置された２つの周方向溝１５ａおよび１５ｂを含む周方向端部溝の第１のグループと、図に示す場合では、これも第２の端部部分１３に配置された２つの周方向溝１５’ａおよび１５’ｂを含む周方向端部溝の第２のグループ、ならびにシェル１０の中央部分１１に配置された所定の数の溝１５”を含む周方向溝の第３のグループに理想的には分割することができる。より正確には、第１および第２のグループの周方向溝は、中央部分１１に配置された周方向溝１５”の幅１よりも広い幅を有する。中央部分１１の、すなわち第３のグループに属する周方向溝１５”は、好ましくはすべて等しく、すなわち、それらすべてが同じ幅および同じ深さを有する。
【００４７】
好ましくは、少なくとも第１および第２のグループの周方向溝は、曲線形状を有する。本発明によると、第１および第２のグループの周方向溝の先端は、曲線状であり、円筒形シェルの中央部分に配置された周方向溝１５”の曲率半径ｒ”よりも大きい曲率半径ｒを有する、すなわち、ｒ＞ｒ”である。
【００４８】
より正確には、本発明の好ましい実施形態では、溝の各端部グループは、少なくとも第１の周方向溝１５ａまたは１５’ａ、および第２の周方向溝１５ｂまたは１５’ｂを含む。より正確には、第２の周方向溝１５ｂまたは１５’ｂは、同グループの第１の周方向溝１５ａまたは１５’ａに対して第１のヘッド２０または第２のヘッド３０からの距離よりも大きな距離に配置される。本発明の変形例では、さらに、溝の各端部グループは第３の周方向溝１５ｃまたは１５’ｃを含む。この場合、第３の周方向溝１５ｃまたは１５’ｃは、第１のヘッド２０または第２のヘッド３０からの同グループの第１および第２の周方向溝の距離よりも大きな距離に配置される。
【００４９】
より詳細には、第１および第２のグループの第１および第２の周方向溝１５ａ、１５ｂおよび１５’ａおよび１５’ｂの曲率半径ｒは９．５〜１０．５ｍｍに設定され、例えば、ｒ＝１０ｍｍである。
【００５０】
例えば図に示すように、周方向端部溝の第１または第２のグループと当該第３のグループの溝との間には、周方向溝の中間グループ１５’’’が設けられる。特に、溝の中間グループは、中央部分１１の溝１５”の幅ｌ”に等しい幅ｌ’’’を有するが、これに隣接する第１または第２の端部グループの周方向溝１５ｂまたは１５’ｂの深さから第３のグループの周方向溝１５”の深さまでの間に設定することができる深さｄとを有する周方向溝を少なくとも含む。提供される実施形態では、中間グループの周方向溝１５’’’もまた曲線形状である。特に、中間グループの周方向溝１５’’’の先端は、６〜７ｍｍに設定された曲率半径ｒ’’’を有することができ、好ましくはｒ’’’＝６．４ｍｍである。円筒形シェルの中央部分１１に配置された周方向溝１５”もまた、６〜７ｍｍに設定された曲率半径ｒ”を有することができ、好ましくはｒ”＝６．４ｍｍである。
【００５１】
第１および第２のグループの第１の周方向溝１５ａおよび１５’ａの深さを考慮すると、理想的な条件は、２５〜２７ｍｍの間に設定された深さｄ１、例えばｄ１＝２６ｍｍにより満たされることが実証された。同様に、第１および第２のグループの第２の周方向溝１５ｂ、１５’ｂは、３０〜３２ｍｍの間に設定された深さｄ２を好ましくは有する、好ましくはｄ２＝３１ｍｍである。
【００５２】
本発明の一実施形態において、中間グループの周方向溝１５’’’は、３１〜３３ｍｍの間に設定された深さｄ’’’を有する、好ましくは深さｄ’’’＝３２ｍｍである。
【００５３】
例えば図２に示すように、最初の４つの溝の深さは増加し、すなわちｄ”＞ｄ’’’＞ｄ２＞ｄ１である。中央部分１１の溝１５”はすべて、同じ深さｄ”を有し、例えば、ｄ”＝３３ｍｍである。
【００５４】
好ましい実施形態では、ヘッド２０および３０、中空シャフト４０、ならびに軸受ジャーナル７０および８０は鋳鉄製である。より正確には、ヘッド２０および３０は、ボルトによって円筒形シェル１０の対応する端部に固定される。同様に、中空シャフト４０の各端部４１、４２は、ボルトによって、対応する軸受ジャーナル７０、８０に固定される。中空シャフト４０の各端部４１、４２は、ボルト締めによって、対応するヘッド２０、３０に固定される。円筒形シェル１０は鋳鉄製であっても、鋼製であってもよい。より正確には、円筒形シェル１０の各端部１１および１２は、ボルト締めにより対応するヘッド２０および３０に固定される。
【００５５】
従来技術のヤンキーシリンダに関して本発明によるヤンキードライヤシリンダの利点を実証するために、有限要素解析が行われた。
【００５６】
有限要素解析には、ＡＳＭＥ規格ＶＩＩＩ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  ２−Ｅｄ．２０１０＋Ａｄ．２０１１およびＡＳＭＥ  ＩＩ−Ｅｄ．２０１０＋Ａｄ．２０１１を使用した。
【００５７】
Ｍａｔｈｃａｄ  １５ソフトウェア（ＰＴＣソフトウェア）を外形のパラメータ化に使用した。
【００５８】
マルチフィジックス有限要素解析には、以下のプログラムが使用された：
−  ＦＥＭＡＰ  Ｖ１０．３．１（Ｓｉｅｍｅｎｓ  Ｉｎｄｕｓｔｒｙ）：モデル生成、後処理；
−  ＮＥｉＮａｓｔｒａｎ  Ｖ１０．１（ＮＥｉＳｏｆｔｗａｒｅ  Ｉｎｃ．）：ＦＥ解析（非線形静的）。
【００５９】
有限要素解析で得られた結果を図４〜８に示す。
【００６０】
最初の２つの溝、すなわち、端部グループに属する溝の曲率半径をｒ＝１０ｍｍまで増加させ、連続する溝が６．４ｍｍの半径を有する場合、応力の「拡張」が生じる、すなわち、最初の２つの溝が６．４ｍｍに等しい半径を有する状況では張力が減少する。
【００６１】
さらに、シェル１０内の深さの減少は、耐性セクションの減少による構造の弱化を防止する。
【００６２】
特に図４〜図８から、本発明による構成的解決策は、従来技術の解決策に対してはるかにより均一に応力を分配することを可能にすることに留意されたい。
【００６３】
実際、知られているように、動作状態において、従来技術のヤンキーシリンダでは、応力は構造の決定された点に集中する。これにより、時間の経過とともに、これらのゾーンにおける弱化が決定され、したがって、一般的にはシリンダの耐用年数が減少する。
【００６４】
結論
したがって、本発明による溝の外形のおかげで、加工効率を最適する応力の局所的増大の問題を克服することが可能であり、実際には、本発明による幾何形状を有するヤンキードライヤシリンダの平均耐用年数を増加させる。
【００６５】
本発明の例示的な実施形態の上記説明は、概念的な観点から本発明を完全に明らかにするため、現在の知識を適用することにより、他者が、各種用途のために、さらなる研究なしで本発明から逸脱することなく、このような実施形態を変更および／または適応させることができ、したがって、このような適応および変更は、特定の実施形態と等価であるとみなされなければならないことが理解されるべきである。本明細書に記載の異なる機能を実現するための手段および材料は、この理由から、本発明の分野から逸脱することなく、異なる性質を有することができる。本明細書で用いられている表現または用語は、説明のためのものであり、限定としてみなすべきではないと理解すべきである。
【図Ａ】
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【図Ｂ】
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【図Ｃ】
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【図Ｄ】
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【図Ｅ】
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