(57)【要約】      （修正有）【課題】製紙機械における中空円筒式乾燥機の内壁面を通してこの乾燥機の周囲外壁面への熱エネルギーの移動を増加させるための装置を提供するとともに、その装置の組み立てに関する簡便な方法の提供。【解決手段】この装置には、長方形の断面形状を有する複数本の中空バー１８〜３５が取りつけられており、このバーはいずれもこの乾燥機１４の中に軸方向に沿って伸びる。このバーはいずれも、一定間隔をもって互いに平行に並べられ、この乾燥機の内壁面１２に対して外側に向けて押さえつけられている。また、このバーはいずれも、周囲を周縁材で囲まれた形状で、内側は中空となっている。この周縁材は乾燥機の軸方向に沿って伸びる。この構造により、高速回転時、一緒に回転する凝縮水の水槽を通しての熱伝導効果を改善することができる。【選択図】図１
2004162242.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
製紙機械における中空円筒式乾燥機の内壁面を通して乾燥機の周囲外壁面への熱エネルギーの移動を増加させるための装置であって、当該装置は、次のものから構成される：
長方形の断面形状を有する複数本のバー、当該バーはいずれも乾燥機中にその軸方向に沿って伸び、それぞれ互いに一定間隔をとって平行に並べられ、乾燥機の内壁面に対してそれぞれ放射状に外側に向けて押さえつけられる；及び
当該バーはいずれも周縁材で囲われた形状で、内側は中空となっており、この周縁材は乾燥機の軸方向に伸びている。
【請求項２】
当該バーはいずれも金属材料で製作されるものとする請求項１記載の装置。
【請求項３】
当該バーはいずれも鉄鋼材料で製作されるものとする請求項１記載の装置。
【請求項４】
当該バーはいずれも低炭素鋼の材料で製作されるものとする請求項１記載の装置。
【請求項５】
当該バーはいずれもステンレス鋼の材料で製作されるものとする請求項１記載の装置。
【請求項６】
当該バーの本数は１２本から３０本の範囲内とする請求項１記載の装置。
【請求項７】
当該バーの本数は１５本から２４本の範囲内とする請求項１記載の装置。
【請求項８】
当該バーの本数は１８本とする請求項１記載の装置。
【請求項９】
当該バーの本数は２１本とする請求項１記載の装置。
【請求項１０】
当該バーの本数は乾燥機の外径の３倍から４倍までの範囲内とする請求項１記載の装置、ただし、ここで乾燥機の外径の単位はフィートで表わすものとする。
【請求項１１】
当該バーはいずれもそれぞれ隣り合うバーと等しい一定間隔をとって平行に並べられるものとする請求項１記載の装置。
【請求項１２】
当該バーはいずれも０．２５インチ×０．２５インチから１．５０インチ×１．００インチまでの範囲内の断面寸法を有するものとする請求項１記載の装置。
【請求項１３】
当該バーはいずれも正方形の断面形状を有するものとする請求項１記載の装置。
【請求項１４】
当該バーはいずれも外法幅１インチ、外法奥行３／４インチの断面形状を有するものとする請求項１記載の装置。
【請求項１５】
当該バーはいずれも、外法幅、外法奥行、内法幅、内法奥行の各次元を有し、
（１）１本のバーの全断面積は、外法幅と外法奥行の積であり、
（２）１本の当該中空部の断面積は、内法幅と内法奥行の積であり、
（３）１本の当該金属部の断面積は、当該全断面積（１）から当該中空部の断面積（２）を減じた値となり、
そこで、当該金属部の断面積（３）は、当該全断面積（１）より少なくとも２５パーセント少ない断面構造を有するものとする請求項２記載の装置。
【請求項１６】
当該バーはいずれも、外法幅、外法奥行、内法幅、内法奥行の各次元を有し、
（１）１本のバーの全断面積は、外法幅と外法奥行の積であり、
（２）１本の当該中空部の断面積は、内法幅と内法奥行の積であり、
（３）１本の当該金属部の断面積は、当該全断面積（１）から当該中空部の断面積（２）を減じた値となり、
そこで、当該金属部の断面積（３）は、当該全断面積（１）より少なくとも５０パーセント少ない断面構造を有するものとする請求項２記載の装置。
【請求項１７】
当該バーはいずれも、外法幅、外法奥行、内法幅、内法奥行の各次元を有し、
（１）１本のバーの全断面積は、外法幅と外法奥行の積であり、
（２）１本の当該中空部の断面積は、内法幅と内法奥行の積であり、
（３）１本の当該金属部の断面積は、当該全断面積（１）から当該中空部の断面積（２）を減じた値となり、
そこで、当該金属部の断面積（３）は、当該全断面積（１）より少なくとも７５パーセント少ない断面構造を有するものとする請求項２記載の装置。
【請求項１８】
更に、当該バーのそれぞれを乾燥機円筒の内壁面に対して放射状に外側に向けて押さえつける機構が含まれる請求項１記載の装置。
【請求項１９】
当該機構には、乾燥機の中に軸方向に沿って一定間隔をとって並べられ、乾燥機の回転軸に垂直に取りつけられた複数個のフープリングが含まれるものとする請求項１８記載の装置。
【請求項２０】
当該各フープリングにはいずれも次のものが含まれるものとする請求項１９記載の装置：
複数個のセグメント、当該複数個のセグメントには次のものが含まれるものとする；
第一セグメント、当該第一セグメントには次のものが含まれるものとする；乾燥機の内壁面の方角から乾燥機の回転軸の方角に曲って伸びる第一アーム、当該第一アームには第一オリフィスの孔が穿設されている；
乾燥機の内壁面の方角から乾燥機の回転軸の方角に曲って伸びる第二アーム、当該第二アームには第二オリフィスの孔が穿設されている；
第二セグメント、当該第二セグメントには次のものが含まれるものとする；乾燥機の内壁面の方角から乾燥機の回転軸の方角に曲って伸びる第一リム、当該第一リムには第一アパチュアの孔が穿設されている；
乾燥機の内壁面の方角から乾燥機の回転軸の方角に曲って伸びる第二リム、当該第二リムには第二アパチュアの孔が穿設されている；
先端部と末端部を有する調節具、当該調節具は、当該第一セグメントの当該第二オリフィスの孔と当該第二セグメントの当該第一アパチュアの孔を通すものである、ただし、当該第二セグメントの孔には当該調節具の当該先端部側を通し、当該第一アパチュアの孔には当該調節具の当該末端部側を通すものとする。
【請求項２１】
各フープリングには、３個のセグメントが含まれるものとする請求項２０記載の装置。
【請求項２２】
当該調節具には更に次のものが含まれるものとする請求項２０記載の装置：
当該調節具の当該先端部と当該末端部との間に設けた同心円状に拡がる形状のツバ部、当該ツバ部は当該調節具を当該末端部側から当該第一アパチュアの孔に通していくと、当該第一リムの面に当ってこれを押し支える；
当該ツバ部と当該調節具の当該末端部間に伸びるガイド部、当該ガイド部は当該調節具の当該末端部側から当該第一アパチュアの孔に通していく；
当該ツバ部と当該調節具の当該先端部間に伸びるネジ部、当該ネジ部は当該第二オリフィスの孔に通していく；
当該ネジ部とネジが噛み合う可動部、当該ネジ部を当該第二オリフィスの孔に通していくと、当該可動部は当該第二アームの面に当ってこれを押し支えるものであり、当該可動部を廻らないように固定して当該ネジ部を廻していくと、当該可動部と当該ツバ部はネジの働きで互いに離れていき、それで当該第一セグメントの当該第二アームは当該第二セグメントの当該第一リムから押し離されていくので当該フープリングが拡大していき、当該バーはいずれも当該フープリングにより乾燥機の当該回転軸から乾燥機の内壁面の方向に対して外側に向けて押さえつけられるようになるのである。
【請求項２３】
当該ガイド部には出力工具のドライバー治具を受けるソケットを取りつけるものとする請求項１記載の装置。
【請求項２４】
当該ガイド部には出力工具のドライバー治具を受ける六角形の外形形状にしておくものとする請求項１記載の装置。
【請求項２５】
更に加えて次のものが含まれるものとする請求項１９記載の装置：
当該複数本のバーのうちの１本と、当該複数個のフープリングのうちの当該バーに隣接する１個との間で、バーとフープリングにあらかじめ穿設されたそれぞれの穴に挿し込んで双方を連結する１本のピン、当該ピンは当該バーを当該フープリングに支持させるためのものとする。
【請求項２６】
当該ピンにはつぎのものが含まれるものとする請求項２５記載の装置：
当該バーにあらかじめ穿設された穴に挿入する大径部位、当該大径部位は第一面と第二面により仕切られており、当該大径部位を当該バーの当該穴に挿入すると、当該大径部位は当該バーの当該周縁材の中にすっぽりと隠れ、当該大径部位の当該第二面が当該バーの当該穴の上面位置に掛るようになる；
当該セグメントにあらかじめ穿設された穴に挿入する小径部位、当該小径部位は第一面と第二面により仕切られており、当該小径部位の周囲に外表面を有する、当該小径部位の当該第一面は当該大径部位の当該第二面から伸びている。
【請求項２７】
当該フープリングに当該バーを連結する作業をやりやすくするため、当該小径部位の当該外表面には、当該小径部位を当該フープリングの当該穴に挿入したときに当該フープリングの当該穴に嵌まり込んで抜けなくなるような、少なくとも１個以上の引掛り（ｂａｒｂ）をつけるものとする請求項２６記載の装置。
【請求項２８】
当該フープリングに当該バーを連結する作業をやりやすくするため、当該小径部位の当該外表面には、当該小径部位を当該フープリングの当該穴に挿入したときに当該フープリングの当該穴に嵌まり込んで抜けなくなるような、少なくとも１個以上の溝ホゾ（ｇｒｏｏｖｅ  ｌｏｃｋ）をつけるものとする請求項２６記載の装置。
【請求項２９】
当該フープリングに当該バーを連結する作業をやりやすくするため、当該小径部位の当該外表面は、当該小径部位を当該フープリングの当該穴に挿入したときに当該フープリングの当該穴と密着して抜けなくなるような、ぴったりとした寸法に作るものとする請求項２６記載の装置。
【請求項３０】
当該大径部位の直径は当該小径部位の直径より大きくしておき、当該フープリングにあらかじめ穿設された当該穴に当該小径部位を挿入したとき、当該ピンの当該大径部位が当該フープリングにあらかじめ穿設された当該穴には入らないようにするものとする請求項２６記載の装置。
【請求項３１】
当該大径部位の直径は少なくとも  ０．２５インチとするものとする請求項２６記載の装置。
【請求項３２】
当該大径部位の直径は少なくとも当該小径部位の直径より１／１６インチ大きくし、かつ同時に当該バーの周縁材の幅より小さくするものとする請求項２６記載の装置。
【請求項３３】
製紙機械における中空円筒式乾燥機の内壁面を通して乾燥機の周囲外壁面への熱エネルギーの移動を増加させるための装置であって、当該装置は次のものから構成されるものとする：
長方形の断面形状を有する複数本のバー、当該バーはいずれも乾燥機の中に軸方向に沿って伸び、それぞれ互いに一定間隔をとって平行に並べられ、乾燥機の内壁面に対し外側に向けて押さえつけられる；
当該バーのそれぞれを乾燥機の内壁面に対し放射状に外側に向けて押さえつけるための機構；
当該機構には次のものが含まれるものとする：
乾燥機の中に軸方向に一定間隔をとって並べられ、乾燥機の回転軸に垂直に取りつけられた複数個のフープリング；
フープリングのそれぞれには次のものが含まれるものとする：
複数個のセグメント；
当該複数個のセグメントには次のものが含まれるものとする：
第一セグメント、当該第一セグメントには次のものが含まれるものとする：
乾燥機の内壁面の方角から乾燥機の回転軸の方角に曲って伸びる第一アーム、当該第一アームには第一オリフィスの孔が穿設されている；
乾燥機の内壁面の方角から乾燥機の回転軸の方角に曲って伸びる第二アーム、当該第二アームには第二オリフィスが孔が穿設されている；
第二セグメント、当該第二セグメントには次のものが含まれるものとする：
乾燥機の内壁面の方角から乾燥機の回転軸の方角に曲って伸びる第一リム、当該第一リムには第一アパチュアの孔が穿設されている；
乾燥機の内壁面の方角から乾燥機の回転軸の方角に曲って伸びる第二リム、当該第二リムには第二アパチュアの孔が穿設されている；
先端部と末端部を有する調節具、当該調節具は、当該第一セグメントの当該第二オリフィスの孔と当該第二セグメントの当該第一アパチュアの孔を通す、ただし、当該第二セグメントの孔には当該調節具の当該先端部側を通し、当該第一アパチュアの孔には当該調節具の当該末端部側を通す；
当該調節具には更に次のものが含まれるものとする：
当該調節具の当該先端部と当該末端部との間に設けた同心円状に拡がる形状のツバ部、当該調節具を当該末端部側から当該第一アパチュアの孔に通していくと、当該ツバ部は当該第一リムの面に当ってこれを押し支える；
当該ツバ部と当該調節具の当該末端部間に伸びるガイド部、当該ガイド部は当該調節具の当該末端部側から当該第一アパチュアの孔に通していく；
当該ツバ部と当該調節具の当該先端部間に伸びるネジ部、当該ネジ部は当該第二オリフィスの孔に通していく；そして、
当該ネジ部とネジが噛み合う可動部、当該ネジ部を当該第二オリフィスの孔に通していくと当該可動部は当該第二アームの面に当ってこれを押し支える、当該可動部を廻らないように固定して当該ネジ部を廻していくと当該可動部と当該ツバ部はネジの働きで互いに離れていきそれで当該第一セグメントの当該第二アームは当該第二セグメントの当該第一リムから押し離されていくので当該フープリングが拡大していき当該バーはいずれも当該フープリングにより乾燥機の当該回転軸から乾燥機の内壁面の方向に対して外側に向けて押さえつけられるようになる。
【請求項３４】
製紙機械における中空円筒式乾燥機の内壁面を通して乾燥機の周囲外壁面への熱エネルギーの移動を増加させるための装置であって、当該装置は次のものから構成されるものとする：
長方形の断面形状を有する複数本のバー、当該バーはいずれも乾燥機の中に軸方向に沿って伸び、それぞれ互いに一定間隔をとって平行に並べられ、乾燥機の内壁面に対し外側に向けて押さえつけられる；
乾燥機の中に軸方向に一定間隔をとって並べられ、乾燥機の回転軸に垂直に取りつけられた複数個のフープリング、当該複数個のフープリングと乾燥機の内壁面と間には当該複数本のバーがはさまれて取りつけられる；
当該複数本のバーのうちの１本と、当該複数個のフープリングのうちの当該バーに隣接する１個との間で、バーとフープリングにあらかじめ穿設されたそれぞれの穴に挿し込んで双方を連結する１本のピン、当該ピンは当該バーを当該フープリングに支持させるためのものである；
当該ピンには次のものが含まれるものとする：
当該バーにあらかじめ穿設された穴に挿入する大径部位、当該大径部位は第一面と第二面により仕切られており、当該大径部位を当該バーの当該穴に挿入すると、当該大径部位は当該バーの当該周縁材の中にすっぽりと隠れ、当該大径部位の当該第二面が当該バーの当該穴の上面位置に掛るようになる；そして、
当該セグメントにあらかじめ穿設された穴に挿入する小径部位、当該小径部位は第一面と第二面により仕切られており、当該小径部位の周囲に外表面を有する。当該小径部位の当該第一面は当該大径部位の当該第二面から伸びている。
【請求項３５】
製紙機械における乾燥機円筒の内部に、複数本の長方形の中空バーをこの円筒中に軸方向に伸ばし、それぞれ互いに一定間隔をとって平行に並べて組み立てていく組立方法であって、当該組立方法は次の工程から構成される：
まだフープリングとして連結されていないセグメントの穴へのピンの挿入；
ピンを挿入し終ったセグメントの乾燥機円筒内部への搬入；
複数本のバーの乾燥機円筒内部への搬入；
セグメントに挿入されているピンの大径部位をバー側の対応する箇所の穴に挿入していく工程、これによりセグメントとこれに対応するバーが互いに連結される；
隣り合うセグメント間の調節具による位置決め工程、これにより隣り合うセグメントと調節具は一体となってフープリングを形成していき、バーはこのフープリングと乾燥機円筒の内壁面との間にバーが挟まった状態となる；そして、
少なくとも１個の調整具を廻して締めあげいく工程。これによりフープリングは拡大していくので、乾燥機円筒の内壁面に対してバーが押さえつけられる。
【請求項３６】
請求項３５記載の方法において、調節具による位置決め工程には更に次の工程が含まれるものとする：
フープリングの下側位置において隣り合うセグメント間の調節具による位置決め工程；
次いで、下側位置のセグメントと上側位置に少なくとも１個以上あるセグメントとの間の調節具による位置決め工程、これによりフープリングは完成する。
【請求項３７】
請求項３５記載の方法において、セグメントに挿し込まれているピンをバー側の対応する箇所の穴に挿入する工程には、更に次の工程が含まれるものとする：
セグメントを乾燥機円筒の内壁面からある距離だけ引き離す工程、これにより既に挿入し終ったピンが抜けないようにしながら、ピンをバー側の対応する箇所の穴に近づけて挿入しやすくすることができる。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、製紙機械における中空円筒型乾燥機の内壁面を通しての熱エネルギーの移動を増加させる装置に関する。
本発明を更に特定させるならば、製紙機械における中空円筒型乾燥機の内壁面を通し、この乾燥機の周囲外壁面への熱エネルギーの移動を増加させる装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常、製紙機械においては、紙は蒸気加熱される複数基の鋳鉄製円筒の外壁面上を通過させることにより乾燥される。このような乾燥機円筒の直径は、通常は４フィート、５フィート、または６フィートであり、最新の乾燥機では７フィートという大きな直径のものもある。円筒中の蒸気の熱量は乾燥機の外殻を通して紙に伝達される。熱量が高温蒸気から湿潤状態の紙へと伝達されていくに従い、乾燥機中の蒸気は凝縮水となっていく。こうして生成してくる凝縮水は、回転する円筒から回転式封止装置を通し、サイフォン管を経て抜き出される。このサイフォン管は外部配管またはタンクへと接続している。
【０００３】
低速回転の場合、円筒中に残った凝縮水は水溜りとなって円筒の底部に溜まるであろう。これは「ポンディング」（ｐｏｎｄｉｎｇ）と呼ばれる状態である。乾燥機の回転速度を上げていくと、水溜りの凝縮水は円筒の回転とともに廻り始め、回転半ばでこの水溜りへと落下するようになるであろう。これは通常「カスケーディング」（ｃａｓｃａｄｉｎｇ）として知られている状態である。高速回転の場合、凝縮水は乾燥機外殻の全周を沿い、円筒の回転に同伴して廻るようになるであろう。これが「リミング」（ｒｉｍｍｉｎｇ）と呼ばれる状態である。
【０００４】
ポンディングおよびカスケーディングの状態では、乾燥機の回転に必要な動力を最少とするため、あるいはまた、リミングして廻る凝縮水の水層を通しておこなわれる熱量の移動を最大化するために、乾燥機中の凝縮水量を最小限に抑えるように凝縮水抜出用サイフォンを設計するのが、通常おこなわれていることである。
【０００５】
しかしながら、高速回転の場合、残存する凝縮水の水層の厚みがごく薄い場合であっても、その存在自体が蒸気から乾燥機外殻への熱移動にとって極めて大きな熱的抵抗となり得るのである。高速回転の場合、リミングして廻る凝縮水層の水量は著しく滞留してしまうので、リミングする凝縮水の水層の内側にある蒸気と乾燥機外殻の内壁面との間の熱移動をさえぎる重大な伝熱障壁となる。
【０００６】
リミングする凝縮水の水層を通しての対流伝熱速度を増大させる狙いで、リミングする凝縮水の水層中に乱流を発生させようと、乾燥機円筒中に取りつける棒状部品が開発されてきた。この棒状部品は「乾燥機バー」あるいは単に「バー」と呼ばれる。乾燥機バーは複数本の金属製棒状部品を１組のセットとしたもので、このようなセットを乾燥機円筒中に取りつけるのである。これらのバーは乾燥機円筒の内壁面に対し、さまざまなやり方で取りつけられている。これらのバーは、それぞれのバーの周りに形成してリミングしている凝縮水の水層中に乱流を発生させようとするものである。凝縮水の水層中の乱流が増えると伝熱速度が増大するが、乱流を増やすことは同時に、乾燥機円筒から紙への伝熱を均一化させることでもある。
【０００７】
乾燥機バーの概念は、バーンシャイト（Ｂａｒｎｓｃｈｅｉｄｔ）とスタウト（Ｓｔａｕｄ）  が米国特許３，２１７，４２６で公開したのが最初である。後に米国特許３，３６７２４，０９４においてアッペル（Ａｐｐｅｌ）とホン（Ｈｏｎｇ）が凝縮水の最適量を予測する特別な定式を与えた。乾燥機の内壁面にこれらのバーを取りつける方法については、これまでにいくつもの方法が開発されてきた。それらのうちのひとつは、例えばマシューズ（Ｍａｔｈｅｗｓ）が米国特許４，１９５，４１７において述べている一連の磁石を用いて乾燥機外殻表面にバーを保持させるやり方である。他にもウェデル（Ｗｅｄｅｌ）が米国特許４，４８６，９６２で公開した磁気を帯びた一連のバーを用いるやり方もある。クラウス（Ｋｒａｕｓ）  （米国特許３，８０８，７００）、シール（Ｓｃｈｉｅｌ）  （米国特許４，２６７，６４４）、およびシール（Ｓｃｈｉｅｌ）  （米国特許  ４，２８２，６５６）  が公開した方法では、さまざまな型式のスプリングやピンが用いられている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
これらの先行技術において使われたバーはいずれもムク（「中空ではない」の意）の金属製（通常は軟鋼製であるが、腐食性雰囲気ではしばしばステンレス鋼製のものが用いられる）である。商業的事例において使われているバーは、０．２５インチ×０．２５インチから０．５インチ×０．７５インチまでの寸法のもので、断面形状は正方形または長方形である。バーの断面形状と寸法については、乾燥機中のバーの列数、乾燥機中でリミングすると予想される凝縮水の水量、バーのコスト、バーの曲りにくさ、および、組み立てるときのバーの取り扱いやすさの各要素を評価基準として選択されている。
【０００９】
断面の大きなバーは重量も大きいので組立作業が大変である。直径がわずか４〜６フィートしかない従来の製紙用乾燥機の中で組み立てるのは特に難しい作業となる。一方、断面の小さなバーは取り扱いやすいが、乾燥機中での凝縮水のタンブリング（ｔｕｍｂｌｉｎｇ）に対して長期間抗するだけの構造上の曲りにくさが得られず、すぐに曲ってしまうという難点がある。
【００１０】
製紙用乾燥機には一般に円筒の側面部（ｔｅｎｄｉｎｇ  ｓｉｄｅ）に開閉口が設けられている。これらの開閉口（マンホール）は、乾燥機円筒の内部検査やサイフォン装置を組み立てるためのものである。一方、乾燥機円筒の両端を全開閉するのは大変な難事であるから、このような作業はできるだけ避けなければならない。そのため、乾燥機バーの組み立てに必要な部材工具類は従来の乾燥機円筒内部でも組み立てられるように、マンホールから持ち込めるものでなければならない。このため、乾燥機バーの支持装置の設計は大きさの制限を受けるわけである。
【００１１】
更に最新の製紙機械では、最大４００インチ幅までの紙を分速６，０００フィートという高速走行速度で生産している。このような高速の製紙機械では日産１，０００トンもの紙を生産することができる。このような高速製紙機械では、乾燥機バーを組み立てるために稼動停止することによるコスト損失はしばしば１時間当り１５，０００ドルを超えるものとなる。従来の乾燥機円筒の中での乾燥機バーの組立時間を短縮することができれば、製紙機械の稼動停止時間を大幅に短縮することが可能となる。組立時間を短縮するインセンティブがこれほどあるにもかかわらず、先行技術においては、乾燥機バーの組立時間はいまだに円筒１基につき標準で１．５〜２．５時間かかっているのが実情である。先行技術では、組立時間の大幅短縮は事実上おこなわれてこなかったといえよう。
【００１２】
先行技術のほとんどでは、複数個の弧状の構成部材から組み立てられる「締め輪」を用いて、乾燥機外殻の円筒の内壁面に対して乾燥機バーを押さえつけるというやり方が採用されてきた。乾燥機外殻に乾燥機バーをしっかりと取りつけておくには、乾燥機外殻の内壁面に対し、締め輪で強い力で押さえつけておかなければならない。締め輪で内壁面に対し押さえつける強い力を得るには、先行技術の設計では弧状の構成部材のフランジにさまざまなシステムを組み込み、弧状の構成部材が互いに引き離される力を発生させるというやり方が採られてきた。
【００１３】
そのようなシステムのひとつが引締めネジとロックナットの組み合せである。２本の片口レンチを使って引締めネジを締めつけていくのであるが、これはたいそう時間のかかる作業である。引締めネジは剛性が大きいので、引締めネジを使っている限り、締め輪に乾燥機外殻との熱膨張差を許容するだけの大きな弾性を与えることは難しい。熱膨張差を許容できる方法がなければ、引締めネジにおける歪み、弧状部品における歪み、そして乾燥機外殻上に生ずる歪みが増大するであろう。このことは締め輪などの変形の原因となり、長期的には緩みが起きる原因ともなり得るのである。
【００１４】
もっと工夫がなされた設計では、弧状の構成部材をつないでいく箇所にさまざまな形式のスプリングが用いられている。スプリングとして用いられるのは、コイルスプリング、シリンダースプリング、またはベルビルワッシャのいずれかである。乾燥機を加熱していってもこれらのスプリングが機能するため、弧状の構成部材がバーを押さえつける力はそのまま維持される。しかしながら、これらの複雑なシステムを組み立てるには長い作業時間がかかる。複雑なスプリングを組み立てるのであるから、取り扱う部品数が多くなるうえ、通常の工具とは別に多種類の専用工具が必要となってくる。
【００１５】
先行技術では、バーが円筒の円周方向にずれてしまわないように、弧状の構成部材に対してバーを一本ずつネジ止めするようにしている。バーは通常小さなネジ式の締め具（丸ネジ）により構成部材に固定される。これらの小さなネジ式の締め具が乾燥機円筒の中でも緩まないようにするには、ネジをきちんとロックできる何らかのロック機構が必要となる。先行技術で用いられてきたロック機構には、スプリットワッシャ、ベルビルワッシャ、ツバ付自動ロック（ＷｈｉｚＬｏｃｋ）、溝ホゾがある。乾燥機円筒内部での作業中、このようなネジ式締め具類をひとつひとつ並べて取りつけていくのは大変なことである。バーに穿設されたネジ穴にネジを嵌め込んでいくのは難しいことであるし、タッピングネジは壊れやすい。小さな径のピンはセットしづらく、壊れやすいし、乾燥機の中で緩みやすい。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、蒸気加熱される円筒、特に製紙機械における円筒型乾燥機の乾燥能力を改善する方法とそのための装置を提供するものである。この装置では、乾燥機外殻の円筒内壁面に近接させ、乾燥機の軸方向に沿い平行に並べて取りつけた複数本のバーが用いられる。本発明を更に特定するならば、長方形の断面形状を有する中空のバーを取りつけた装置そのものと、乾燥機外殻に対してこれらのバーを取りつける取付手法と、この装置を乾燥機外殻の円筒の内部で組み立てる組立方法とを提供するものである。ここでいうバーの取付手法の中には、バーを締めつける締付システムが含まれる。バーを締めつける締付システムの中には、特殊な締め具でそれぞれ互いにつなげられた複数個の弧状の構成部材（以下、「フープセグメント（ｈｏｏｐ  ｓｅｇｍｅｎｔ）」あるいは単に「セグメント（ｓｅｇｍｅｎｔ）」と呼ぶことにする）、締め輪（以下、「フープ（ｈｏｏｐ）」あるいは「フープリング（ｈｏｏｐ  ｒｉｎｇ）」と呼ぶことにする）、特殊なピンでセグメントにつなげられた複数本のバー、更にはこれらの組立作業に要する時間と作業量を減らすことができるバーの独特の形状などという複数の要素が含まれる。これらの要素が相互に絡まり合って機能するのである。
【００１７】
本発明に基づく乾燥機バーは、これまでの形状のものより曲りづらい構造となっており、重さも軽くなっている。本発明に基づく装置では、組立時間をおよそ３分の１ほどまで短縮することができる。本発明に基づく装置は建設費も低廉であり、本発明に基づく形状の乾燥機バーを使えば、伝熱速度は先行技術の乾燥機バーの水準と等しいか、あるいはそれを上回る水準とすることができる。
【００１８】
乾燥機バーの重さを減らすため、本発明に基づくバーは長方形の形状をした中空の管である。形状が管であることにより、先行技術のバーと比較して重量が軽いし、曲がりづらい。このことにより組立作業でのバーの取り扱いはずっとやりやすいものとなり、同時に、凝縮水のタンブリングによる衝撃でバーが曲がりやすいという難点も軽減される。
【００１９】
例えば、断面形状が０．５インチ×０．７５インチで、長さが６フィートのムク（「中空ではない」の意）の鉄鋼製バー１本の重量は７．６ポンドである。従って、１８列のバーを組み立てるには、組立クルーは総重量１３８ポンドものバーを運ばなければならない。ところが、本発明に基づくバー（好ましいサイズは、断面０．７５インチ×１．００インチ、板厚０．０６５インチのもの）は１本の重量がわずか４．３ポンドであるから、同じ１８列のバーを組み立てるのに、組立クルーは総重量わずか７７ポンドのバーを運ぶだけで済むのである。
【００２０】
また、本発明のバーは曲りにくさの点でも格段に改善されている。前述した先行技術のバーの慣性モーメントは、直径方向０．００８  ｉｎ４  、円周方向０．０１８  ｉｎ４である。一方、これに比較し、本発明のバーの慣性モーメントは、直径方向０．０１８  ｉｎ４、円周方向０．０２９  ｉｎ４である。すなわち、直径方向では１３０パーセントも曲りにくくなっており、円周方向では６０パーセント曲りにくくなっている。これらのことはすべて重量が軽いことからくるのである。
【００２１】
本発明においても先行技術のほとんどでおこなわれている方法と同様、複数個のフープセグメントを用い、乾燥機外殻の内壁面にバーを押さえつけて取りつけるやり方を採用している。乾燥機外殻の円筒内壁面にバーをしっかりと押さえつけるためには、これらのフープセグメントを独特のネジ式締め具を用いて締めあげ、乾燥機外殻の内壁面に押さえつけるやり方が用いられている。この締め具のシステムはボルトとナットから構成される。締め具の先端部と末端部はフープセグメントの両端に穿設された孔に貫通させる。組立時と運転時を通じて締め具はきちんと保持される。締め具の末端部にはネジを廻すためのソケットをつけるが、これは六角形の外形にしておくだけでも構わない。隣のフープセグメントの末端の腕のようになっている箇所をナットで押し込んでいくため、手動あるいは自動（電動または空気駆動）のラチェット工具を用い、締め具をネジで廻して締めあげていくのである。これにより組立工程は著しく迅速化される。
【００２２】
本発明のバーは、比較的大きな径のピンを用いることにより、フープセグメントに固定される。バーの組み立てに先立ち、これらのピンをあらかじめフープセグメントに取りつけておく。従来型のピンとネジ式締め具を取りつけるには乾燥機円筒内部でひとつずつ取りつけていく作業が必要であったから著しく時間が掛かった。一方、本発明においては、乾燥機円筒の外でフープセグメントにあらかじめピンを取りつけておくようにしたので、乾燥機円筒内部におけるこのための作業時間はまったくいらなくなった。フープセグメントからピンが抜け落ちるのを防ぐため、これらのピンには直径の異なる肩の部分をつけて、長年月使い続けても抜けないようにしている。
【００２３】
乾燥機外殻と組み立てられたバー構造物との間で生ずる法線方向の熱膨張差は、長方形の中空管状バーの半径方向の屈曲性により吸収される。長方形の中空管状バーの半径方向の屈曲性はフープセグメントの屈曲性とともに機能し、組み立てられたバー構造物が法線方向の熱膨張差を吸収してくれるのである。スプリングや自在継手といった複雑な熱膨張差吸収システムを使う必要は一切ない。
【００２４】
本発明のバーは中空であるから、外法寸法に比して重量が軽い。つまり、中空管状バーの全断面積は同じ重さのムク（「中空ではない」の意）のバーの断面積より大きくなる。このことにより、リミングする凝縮水の水層中での乱流発生を最適化させ、最大の伝熱速度を得ることができるような大きな断面寸法のバーを自由に選べるようになる。
【００２５】
また中空管状バーを採用することにより、腐食が問題になるような乾燥機に、バーの材料としてステンレス鋼を用いても経済性を損なわずにやれる場合がある。ステンレス鋼は高価であるから、高コストでも受け入れられるような特別の場合を除けば、ムク（「中空ではない」の意）のバーの材料としてステンレス鋼を使うことは通常では無理である。しかし、中空バーは部材断面が少ないので、もしムク（「中空ではない」の意）の軟鋼製バーに比較しても競争力のあるコストで製作し得るならば、軟鋼の代りにステンレス鋼を用いることも可能となるのである。
【００２６】
これまで述べてきた通り、本発明の第一の特徴は、製紙機械における中空円筒型乾燥機の内壁面を通しての熱エネルギー移動を増加させる装置を提供することにあり、先行技術により提供されてきた性能を大きく超える改善策を提供するものである。
【００２７】
本発明のもうひとつの特徴を挙げるならば、製紙機械における中空円筒型乾燥機の内壁面を通しての熱エネルギー移動を増加させる装置を提供するものであるが、特にそのような装置を、先行技術のものと比較して更に製作しやすいものとすることである。
【００２８】
本発明の更なる特徴を挙げるとするならば、製紙機械における中空円筒型乾燥機の内壁面を通しての熱エネルギーの移動を増加させる装置を提供するものであるが、特にそのような装置を、先行技術のものと比較して更に低コストで建設することができるものとすることである。
【００２９】
本発明の更にもうひとつの特徴を挙げるとするならば、製紙機械における中空円筒型乾燥機の内壁面を通しての熱エネルギーの移動を増加させる装置を提供するものであるが、特に現場で格段に組み立てやすいものとすることである。
【００３０】
本発明のこれ以外の特徴と進歩性については、本明細書中に述べる本発明の好適例の詳細説明を考察すれば、熟達者なら容易に明らかにすることができるであろう。
【発明の実施の形態】
本発明は、製紙機械における中空円筒型乾燥機の内壁面を通して、その周囲外壁面への熱エネルギー移動を増加させる装置に関する。この装置には、長方形の断面形状を有する複数本の棒状部品（以下、「バー」という。）が取りつけられ、これらのバーはいずれも、乾燥機の中を軸方向に沿って伸びている。これらのバーはいずれも、それぞれ互いに一定間隔をもって平行に並べられ、乾燥機円筒の内壁面に対して放射状に外側に向けて押さえつけられている。また、これらのバーはいずれも、乾燥機の軸方向に沿って伸びる周縁材で形成され、周縁材の内側は中空となっている。
【００３１】
本発明に基づく更なる特定例では、これらのバーはいずれも金属材料で製作される。更に特定させるならば、これらのバーはいずれも鉄鋼材料で製作される。ある一事例ではこの鉄鋼材料とは低炭素鋼のことであり、他の好適例ではステンレス鋼のことである。
【００３２】
更に加えて、これらのバーの本数は１２本から３０本までの範囲内とし、より特定させるならば、バーの本数は１５本から２４本までの範囲内とする。
ある事例においては、これらのバーの本数は１８本であり、他の事例においてはバーの本数は２１本である。
好ましくは、これらのバーの本数は乾燥機の外径の３倍から４倍の範囲内にあるものとする。ただし、このとき外径の単位はフィートで表わす。また、これらのバーはいずれも、それぞれ互いに一定間隔をもって平行に配置される。
【００３３】
これらのバーの外形寸法はいずれも、幅０．２５インチ×奥行０．２５インチから、幅１．５０インチ×奥行１．００インチまでの範囲内にある。一例ではこれらのバーはいずれも正方形の断面形状を有する。
【００３４】
加えて、これらのバーはいずれも、外法幅、外法奥行、内法幅、内法奥行の各次元を持つものであるが、これらのバーの形状に関しては、すなわち、
（１）１本のバーの全断面積は、外法幅と外法奥行の積であり、また、
（２）１本のバーの中空部の断面積は、内法幅と内法奥行の積である。それゆえ、
（３）１本のバーの金属部の断面積は、全断面積（１）から中空部の断面積（２）を減じた値となる。
ここで、金属部の断面積（３）は、全断面積（１）に対して少なくともそれぞれ２５パーセント、５０パーセント、あるいは７５パーセント少ないケースのうちのいずれかのケースの断面構造をとるものとする。
【００３５】
この装置には、これらのバーのそれぞれを乾燥機円筒の内壁面に対して放射状に外側に向けて押さえつける機構が含まれる。
更に特定させるならば、この機構には複数個の締め輪（以下、「フープリング（ｈｏｏｐ  ｒｉｎｇ）」と呼ぶことにする）が含まれる。これらのフープリングは、いずれも乾燥機の中に軸方向に沿ってそれぞれ一定間隔で並べられ、それぞれ乾燥機の回転軸に対して垂直に取りつけられる。
【００３６】
更に加えて、これらのフープリングはいずれも、おのおの複数個の弧状の構成部材（以下、「フープセグメント（ｈｏｏｐ  ｓｅｇｍｅｎｔ）」、あるいは単に「セグメント（ｓｅｇｍｅｎｔ）」と呼ぶことにする）から構成される。複数個のセグメントの最初のひとつは「第一セグメント」である。第一セグメントの一端は、乾燥機の内壁面から回転軸に向かう方角に曲って伸びる第一の腕部（以下、「第一アーム」と呼ぶ）となっており、第一アームには孔が穿設されている。この孔を「第一オリフィス」と呼ぶことにする。第一セグメントのもう一方の一端も、乾燥機の内壁面から回転軸に向かう方角に曲って伸びる第二の腕部（以下、「第二アーム」と呼ぶ）となっており、第二アームにも孔が穿設されている。この孔を「第二オリフィス」と呼ぶことにする。複数個のセグメントのうちの次の１個は「第二セグメント」である。第二セグメントの一端も、乾燥機の内壁面から回転軸に向かう方角に曲って伸びる第一の腕部（以下、「第一リム」と呼ぶ）となっている。第一リムにも孔が穿設されており、この孔を「第一アパチュア」と呼ぶことにする。第二セグメントのもう一方の一端も、乾燥機の内壁面から回転軸に向かう方角に曲って伸びる第二の腕部（以下、「第二リム」と呼ぶ）となっている。第二リムにも孔が穿設されており、この孔を「第二アパチュア」と呼ぶことにする。
【００３７】
また、第一セグメントの第二オリフィスの孔と第二セグメントの第一アパチュアの孔の双方には、棒状の形状をした１本の「調節具」を貫通させ、この調節具により双方のセグメントをひとつにつなげる。この調節具には「先端部」と「末端部」があり、これらの配置関係は、第二オリフィスのほうに調節具の先端部を通し、第一アパチュアのほうに末端部を通すようにする。
【００３８】
本発明の好適例においては、１個のフープリングは３個のセグメントから構成されるものとする。
加えて、調整具にはその先端部と末端部の間の一箇所に同心円状に拡がった「ツバ部」を設ける。調整具をその末端部のほうから第一アパチュアの孔に挿し込んでいったとき、このツバ部は第一リムの面に掛り、これを押し支える役割を果たす。調整具のツバ部と末端部との間は「ガイド部」とする。ガイド部はその末端部のほうから第一アパチュアの孔に通して挿し込んでいく。調整具のツバ部と先端部との間は雄ネジが切られた「ネジ部」とし、このネジ部はその先端部のほうから第二オリフィスの孔に挿し込んでいく。ネジ部には雌ネジが切られたナット状の「可動部」を嵌め込んでネジを噛み合わせる。ネジ部を第二オリフィスの孔に挿し込んでいったとき、このナット状の可動部が第二アームの面に掛り、これを押し支える役割を果たす。ナット状の可動部を廻らないように固定させてネジ部を廻していくと、ネジの作用で可動部とツバ部は互いに離れている方向に動いていく。そうすると第一セグメントの第二アームは第二セグメントの第一リムから押し離されていくことになり、フープリングが拡大していく。フープリングが拡大していくことにより、おのおののバーは乾燥機の回転軸から内壁面の方角に向けて押さえつけられるようになるのである。
【００３９】
ガイド部には出力工具のドライバ治具を受ける「ソケット」を設ける。ソケットに代えて、ガイド部は出力工具のドライバ治具を嵌め込めるような六角形の外形にしておいても構わない。
【００４０】
この装置にはまた、バーをフープリングに固定させるため、１本のバーと１個のフープリングが交差するすべての箇所に双方をつなげるピンが用いられる。このピンはフープリングとバーにぞれぞれあらかじめ穿設された穴の双方に対して挿し込まれてつなげられる。バーはこのようなピンによりフープリングにしっかりと固定されるのである。
【００４１】
更に特定するならば、このピンには、バーにあらかじめ穿設されたる穴に挿し込むための「大径部位」と、フープリングにあらかじめ穿設された穴に挿し込むための「小径部位」があり、両部位の直径の間には段差が設けられている。大径部位は第一面と第二面により仕切られ、バーの穴には第一面のほうから挿し込んでいく。バーに挿し込まれた大径部位はバーの周縁材の中にすっぽりと隠れ、その第二面がバーの穴の面上に掛かる。一方、小径部位も大径部位と同じように第一面と第二面で仕切られ、小径部位の周囲にはフープリングの穴の内壁面と接する外表面がある。小径部位の第一面は大径部位の第二面とつながっている。
【００４２】
本発明の第一例では、フープリングへのバーの連結をやりやすくするため、小径部位の外表面に、フープリングの穴の内壁面と掛かる引掛り（ｂａｒｂ）を少なくとも１個以上つけておく。
本発明の第二例では、フープリングへのバーの連結をやりやすくするため、小径部位の外表面に、フープリングの穴の内壁面に固定させる溝ホゾ（ｇｒｏｏｖｅ  ｌｏｃｋ）を少なくとも１個以上つけておく。
本発明の第三例では、フープリングへのバーの連結をやりやすくするため、小径部位の外表面を、フープリングの穴の内壁面との間でカシメ止めがなされるようにぴったりと作っておく。
更に加えて、大径部位の直径を小径部位の直径より大きくして段差をつけておくことにより、小径部位をフープリングの穴に挿し込んだとき、大径部位はフープリングの穴には入らないようにしておく。
【００４３】
また、大径部位の直径は少なくとも０．２５インチ以上とし、好ましくはフープリングの厚み（幅）と等しくする。ある特定例では大径部位の直径は０．３７５インチである。
【００４４】
本発明にはまた、製紙機械における乾燥機円筒の中に、長方形の断面形状を有する複数本の中空バーを、乾燥機の軸方向に沿いそれぞれ互いに一定間隔をとって平行に並べて組みあげていく組立方法が含まれる。この方法ではまず最初に、まだフープリングに組み立てる前のセグメントのすべての穴にピンを挿し込む。次の工程では、ピンが挿し込まれたセグメントを乾燥機円筒の内部に搬入する。更にその次の工程では、中空バーを乾燥機円筒の内部に搬入する。
【００４５】
次に乾燥機円筒内部での作業に移る。乾燥機円筒内部での作業では、セグメントに挿し込まれたピンをバーのそれぞれ対応する穴に挿し込んでいく。この作業が終ったとき、初めて１個のセグメントとこれに対応する複数本のバーとがつながるのである。隣り合うセグメント間に１個の調整具を取りつけると、これらはすべて一体として機能するようになって１個フープリングとして形づくられていく。バーはこうして形づくられたフープリングと乾燥機の円筒内壁面との間に挟まった状態となる。フープリングを拡げてバーを乾燥機円筒の内壁面に押しつけるには、少なくとも１個以上の調節具によっておこなうようにする。
【００４６】
調節具による位置決め工程では、まずフープリングの下側位置で隣り合うふたつのセグメント間で調節具による位置決め作業を終らしてから、次に下側位置のセグメントと上側位置に少なくとも１個以上あるセグメントとの間で調節具による位置決め作業をおこなうようにする。こうしてフープリングを完成させていくのである。
また、セグメントに挿し込まれているピンの大径部位をバーの対応する穴に挿し込んでいく工程では、いったんセグメントを乾燥機円筒の内壁面からある距離だけ引き離しておき、既にセグメントに挿し込まれてあるピンが抜けるのを防ぎながら、ピンをそれぞれ対応する箇所のバーの穴に近づけ、ピンの挿入作業をやりやすくするやり方を採る。
【００４７】
【発明の実施の形態】
本発明における数多くの修正や変更のたぐいは、本発明の好適例を示した本明細書の添付図面と次に述べる詳細説明について考察すれば熟練者には容易に可能なものであろう。しかしながら、そのような修正や変更のたぐいは、本明細書の特許請求の範囲の各請求項が規定するところにより本発明の構想と特許請求範囲の各請求項に含まれるものである。
図１は、本発明に基づく装置の遠近図である。
図２は、図１に示した複数本のバーのうちの１本の断面を示した拡大図である。
図３は、図２と同じような図であるが、正方形の断面形状を有するバーについて示したものである。
図４は、図１に示した複数個のフープリングのうちの１個をフープリング４２に代表させて示した拡大側面図である。
図５は、図４に示した調節具の箇所の機構を示した拡大図である。
図６は、図５における矢印線６−６の方向から見た拡大図である。
図７は、図１に示した１本のバーを１個のフープリングに取りつけた状態を部分的断面として示した拡大側面図である。
図８は、図７に示したものと同じような図ではあるが、本発明における異なる事例を示したものである。
図９は、図７に示したものと同じような図ではあるが、本発明における更に異なる事例を示したものである。
図１０は、図４と同じような図ではあるが、乾燥機の中の下側位置に取りつけた２個のセグメントを示したものである。
なお、これらの図面中で使われる参照記号については、図と事例のすべてを通じ、同じ記号が同じ部品を参照するようにしている。
【００４８】
図１は、本発明に基づき通常設計がなされた装置１０の遠近図である。図１に示す装置１０は、製紙機械における中空円筒型乾燥機１４の内壁面１２を通して、その外壁面１６への熱エネルギーの移動を増加させるために提供されるものである。装置１０においては、乾燥機１４の中にその軸方向に沿って伸びるバー１８〜３５、すなわち、おのおのいずれも長方形の断面形状を有する複数本のバー１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２、３３、３４および３５が取りつけられる。バー１８〜３５はいずれも、それぞれ互いに一定間隔をとって平行に並べられ、矢印３６に示す方向、すなわち、乾燥機１４の内壁面１２に対して放射状に外側に向けて押さえつけられる。
【００４９】
図２は、バー１８〜３５のうちの１本としてバー１８に代表させて示した拡大断面図である。図２に示すように、バー１８は乾燥機の軸方向に伸びる周縁材３８により形成され、周縁材３８の内側は中空となっている。
本発明に基づく更なる特定例では、バー１８〜３５はいずれも金属材料で製作される。更に特定するならば、バー１８〜３５はいずれも鉄鋼材料で製作される。本発明のある一事例では、この鉄鋼材料とは低炭素鋼のことであり、別のある好適例ではステンレス鋼のことである。
【００５０】
更に加えて、バーの本数は１２本から３０本までの範囲内とし、より特定させるならば、１５本から２４本までの範囲内とする。
図１に示した例ではバーの本数は１８本であるが、他の事例（ここでは図に示してはいない）では２１本である。
【００５１】
好ましくは、バー１８〜３５の本数は、乾燥機１４の外径Ｄの３倍から４倍までの範囲内とする。ただし、ここで外径Ｄは図１に示すものとし、その単位はフィートで表わす。従って、例えば直径６フィートの乾燥機であれば、バーの本数は１８本から２４本ということになるであろう。また、各々のバーはいずれも、例えばバー１８でいうならば、その隣りのバー１９と互いに等しい間隔をとって並べられるのである。
【００５２】
図２においてバー１８で例示したように、おのおののバーはいずれも幅ｗ  ０．２５インチ×奥行ｄ  ０．２５インチから、幅ｗ  １．５０インチ×奥行ｄ  １．５０インチまでの範囲内の断面寸法を有する。
【００５３】
図３は、図２に示したものと同じような図ではあるが、バー１８ａは正方形の断面形状を有するものである。
図２においてバー１８で例示したように、おのおののバーはいずれも、外法幅ｗ  、外法奥行ｄ、内法幅ｗ’  、内法奥行ｄ’の各次元を有するものであるが、これらのバーの形状に関しては、
（１）バー１８の全断面積は外法幅ｗと外法奥行ｄの積であり、
（２）周縁材３８で囲まれた中空部の断面積は内法幅ｗ’と内法奥行ｄ’の積であり、それゆえに、
（３）バー１８の金属部の断面積（図２においてハッチングで示した部分）は、全断面積（１）から周縁材３８で囲まれた中空部の断面積（２）を減じた値となる。
ここでバー１８の金属部の断面積（３）は全断面積（１）に対し、少なくともそれぞれ、２５パーセント、５０パーセント、あるいは７５パーセント少ないケースのいずれかのケースの断面構造をとるものとする。
【００５４】
図１に示すように、装置１０にはまた通常設計で作られた機構４０が含まれる。これはバー１８〜３５を、矢印３６で示すように、乾燥機１４の内壁面１２に対して外方向に向けて押さえつける機構である。
更に特定させるならば、機構４０には複数個のフープリング４２、４３、４４、４５および４６が含まれる。これらのフープリングは、乾燥機１４の中にその軸に沿い一定間隔をとって並べられ、いずれも乾燥機１４の回転軸４８に対し垂直に取りつけられる。
【００５５】
図４は、フープリング４２の拡大側面図である。図４に示すように、フープリング４２は複数個のセグメント５０、５１および５２から構成される。複数個のセグメント５０〜５２にはまず第一セグメント５０が含まれるが、この第一セグメント５０の一端には第一アーム５４が設けられ、乾燥機１４の内壁面１２から乾燥機１４の回転軸４８の方角に向かって曲って伸びている。この第一アーム５４には第一オリフィス５６の孔が穿設されている。第一セグメント５０のもう一方の一端には第二アーム５８が設けられ、乾燥機１４の内壁面１２から乾燥機１４の回転軸４８の方角に向かって曲って伸びている。この第二アーム５８には第二オリフィス６０の孔が穿設されている。次に第二セグメント５１の一端には第一リム６２が設けられ、乾燥機１４の内壁面１２から乾燥機１４の回転軸４８の方角に向かって曲って伸びている。第一リム６２には第一アパチュア６４の孔が穿設されている。第二セグメント５１のもう一方の一端には第二リム６６が設けられ、乾燥機１４の内壁面１２から乾燥機１４の回転軸４８の方角に向かって曲って伸びている。第二リム６６には第二アパチュア６８の孔が穿設されている。
【００５６】
図５は、図４に示した機構４０の拡大図である。図５に示すように、通常設計により作られる調節具７０には先端部７２と末端部７４がある。第一セグメント５０の第二オリフィス６０と第二セグメント５１の第一アパチュア６４の双方の孔に調節具７０を貫通させ、双方のセグメントは調節具７０によりひとつに連結される。これらの配置については、調節具７０の先端部７２を第二オリフィス６０の孔に通し、調節具の末端部７４を第一アパチュア６４の孔に通すようにする。
【００５７】
本発明の好適例では、図４に示すように、フープリング４２〜４６はいずれも３個のセグメント５０〜５２から構成される。
加えて図５に示すように、調節具７０には先端部７２と末端部７４の間の一箇所に同心円状に拡がったツバ部７６を設ける。調節具７０をその末端部７４のほうから第一アパチュア６４の孔に挿し込んでいったとき、ツバ部７６は第一リム６２の面に掛り、これを押し支える役割を果たす。調節具７０のツバ部７６と末端部７４との間にはガイド部７８を設け、このガイド部７８を末端部７４から第一アパチュア６４の孔に挿し込んでいく。調節具７０のツバ部７６と先端部７２との間には雄ネジが切られたネジ部８０を設け、このネジ部８０は先端部７２のほうから第二オリフィス６０の孔に挿し込んでいく。ネジ部８０には雌ネジが切られたナット状の可動部８２を嵌め、第二オリフィス６０の孔にネジ部８０を挿し込んでいったとき、この可動部８２が第二アーム５８の面に掛り、これを押し支える役割を果たす。可動部８２を廻らないように固定しておき、ネジ部８０を廻していくと、可動部８２とツバ部７６はネジの働きにより互いに矢印８４で示した方向に離れていくように動いていく。そうすると、第一セグメント５０の第二アーム５８は第二セグメント５１の第一リム６２から押し離されていき、フープリング４２が拡大して、バー１８〜３５は、図１の矢印３６  に示す方向に、乾燥機１４の回転軸４８から内壁面１２の方向に向けてフープリング４２により押しつけられるのである。
【００５８】
図６は図５の矢印線６−６の方向から見た拡大図である。図６に示すように、ガイド部７８には出力工具（図には示してない）のドライバ治具を受けるソケット８６をつける。可動部８２を廻らないように固定しておき、ドライバ治具を廻すと、ネジ部８０は回転してフープリング４２が締めあげられていく。
【００５９】
図７は、１個のフープリングに取りつけられた１本のバーの部分的な断面を示した拡大側面図である。ただし、図７においては、それぞれを代表させてフープリング４２とバー１８についてのみあげてある。図７に示すように、装置１０にはまた通常設計により作られるピン９０が含まれる。これらのピンは、複数個のバー１８〜３５と複数個のフープリング４２〜４６を図１に示すように固定させるものである。
【００６０】
ピン９０には、図７に示すように、バー１８の穴９４に挿し込むための大径部位９２と、フープリング４２の穴１０８に挿し込むための小径部位１００のふたつに分けられる。図７に示すように、ピン９０の大径部位９２は第一面９６と第二面９８で仕切られ、穴９４には第一面９６のほうから挿し込んでいく。挿し込まれた大径部位９２はバーの周縁材３８  の中にすっぽりと隠れ、第二面９８が穴９４の面上に掛かるようになる。
【００６１】
図７に示すように、ピン９０の小径部位１００も第一面１０２と第二面１０４で仕切られ、この他に小径部位１００の周囲の外表面１０６がある。小径部位１００の第一面１０２は大径部位９２の第二面９８につながっている。
本発明の第一例では、フープリング４２へのバー１８の接続をやりやすくするため、ピンの小径部位１００の外表面１０６には、穴１０８の内壁面と掛かる引掛り（ｂａｒｂ）１１０を少なくとも１個以上つけておく。
【００６２】
図８は、図７に示したものと同じような図ではあるが、本発明の第二例を示すものである。フープリング４２へのバー１８の接続をやりやすくするため、ピンの小径部位１００の外表面１０６ｂには、穴１０８ｂの内壁面に固定させる溝ホゾ１１２を少なくとも１個以上つけておく。
【００６３】
図９は、図７に示したものと同じような図ではあるが、本発明の第三例を示すものである。フープリング４２へのバー１８の接続をやりやすくするため、ピンの小径部位１００ｃの外表面１０６ｃは、穴１０８ｃの内壁面とカシメ止められるようにぴったりと作っておく。
更に加えて、図７に示すように、大径部位９２の直径を小径部位１００の直径を大きくしておき、小径部位１００をフープリング４２の穴１０８に挿し込んだとき、ピン９０の大径部位９２はフープリング４２の孔１０８に入らないようにしておく。
【００６４】
また、大径部位９２の直径は少なくとも０．２５インチとし、好ましくはフープリングの厚さと等しい直径を有するものとする。
本発明には、製紙機械における円筒型乾燥機１４の中に、長方形の断面形状を有する複数本の中空バー１８〜３５を、いずれも乾燥機１４  の軸方向に互いに一定間隔をもって平行に並べれて取りつける組立方法が含まれている。この組立方法においては、まず最初にフープリングに組み立てる前のセグメント５０、５１および５２にあらかじめピン９０を挿し込んでおく。次の工程では、ピン９０が挿し込まれたセグメント５０〜５２を乾燥機１４  の内部に搬入する。その次の工程では、中空バー１８〜３５を乾燥機１４の内部に搬入する。
【００６５】
次に、セグメント５０〜５２に挿し込まれているピン９０を、バー１８のそれぞれ対応する箇所の穴９４に挿し込んでいく。そうすると、例えばセグメント５０にはこれに対応するバー１８〜２３がつながるようになり、セグメントとバーが一体のものとして組み立てられていく。更に、例えばセグメント５０と５１というような隣り合うセグメントの間に１個ずつ調整具７０を取りつけていくと、これらはすべて一体となって１個フープリングを形成していくことになる。バー１８〜３５はこうして形づくられたフープリング４２と乾燥機円筒１４  の内壁面１２  との間に挟み込まれる状態で取りつけられる。フープリング４２を拡げてバー１８〜３５を乾燥機１４の内壁面１２に押しつけるためには、少なくとも１個以上の調節器７０をドライバ治具で廻せるようにしておく。
【００６６】
加えて、調節具による位置決め工程では、まずフープリング４２の下側位置で隣り合うふたつのセグメント５０、５１の間に取りつけた調節具７０で位置決め作業をしたのち、次に図４に示すように、下側位置のふたつのセグメント５０、５１と少なくとも１個以上ある上側位置のセグメント５２の間に取りつけた調節具７０’  および  ７０”での位置決め作業をしていき、最終的にフープリング４２を完成させるのである。
【００６７】
図１０は、図４と同じような図ではあるが、乾燥機１４の中の下側位置に取りつけたふたつのセグメント５０と５１とを示したものである。図１０に示す更なる工程の中には、セグメント５１を乾燥機１４の内壁面１２からある距離だけ引き離しておき、既に穴９４に挿し込まれてあるピン９０が抜けるのを防ぎながら、ピン９０をそれぞれ対応する箇所のバーの穴９４に近づけてピンの挿入をやりやすくするやり方が含まれている。
【００６８】
本発明に基づく装置の操業では、直径５フィートの乾燥機には長方形の形状をした中空の鉄鋼製バー１８本が取りつけられる。これらのバーはいずれも、紙の乾燥器円筒中に軸方向に向けて内壁面に近接するようにセットする。直径６フィートの乾燥機円筒ではバーの本数は２１本となる。
【００６９】
長方形の断面形状を有するこれらの中空バーの１本を図２に示す。好適例では、バーの棒状部分は乾燥機内壁に対して２個のフープリングで押さえつけられる。組み立てられたフープリングは、例えばフープリング４２と４３でいうと、これらはそれぞれ３個のセグメントから構成されるものであり、セグメント５０と５１、セグメント５１と５２、セグメント５０と５２の間にはそれぞれ１個ずつ調節具７０が取りつけられる。おのおのの調整具にはネジが切られたナットまたは可動部が取りつけられており、これによってフープリングを締めつけていくのである。このナットは締め終ったのちにくさび止めか、あるいはバックアップジャムナットを使って緩まないようにする。このネジ付き締め具には、フープセグメントの両端部についているオリフィスやアパチュアの孔に通すため、十分な長さのガイド部またはヘッド部がとられるようになっている。また、この締め具の末端部にはソケットをつけて、手動式、空気圧式、または電動式のラチェット工具をこのソケットに嵌めて締め具を固く締まるまで廻せるようにしておく。好適例ではこの締め具はセグメントの湾曲による制限を受けない長さに抑えられるが、乾燥機の内径に相応した範囲で調節できる十分な長さが必要である。ネジ式締め具のひとつを図５に示す。
【００７０】
好適例では、フープリングのセグメントは、ピンを用いて長方形のバーと固定されている。好適例では、フープの厚みは３／８インチであり、ピンの直径もまた３／８インチである。好適例では、これらのピンは長方形中空バーに挿し込む大径部位の直径は、セグメントに差し込む小径部位の直径よりも大きくしてある。大径部位の直径は小径部位の直径より１／１６インチ大きいことが望ましい。これらのピンの１本を図７に示す。
好適例では、セグメントの穴に挿し込む小径部位の周囲の外表面には隆起あるいは引掛りをつけてある。乾燥機の内部でのバーの組立作業が終るまでの間、これらの隆起がピンをセグメントの穴にピンを固定させており、抜けないようにしてある。
【００７１】
また、本発明にはバーの組立方法も含まれている。本発明に基づく次の手順でバーの組み立てをおこなうなら、バーの組み立てに要する時間は先行技術においておこなわれてきた方法で要していた時間のおよそ３分の１ほどに短縮される。
【００７２】
本発明に基づく組立方法では、まず乾燥機の底部に沿わせて最初にふたつのセグメントをいずれも円周方向に向けて並べる。次にネジ式締め具をこれらふたつのセグメントの間に取りつけ、調節用ナットを締め具に嵌めていく。
更にこのとき、ふたつのセグメントの下にある隙間に長方形の中空バーを滑り落として、最底部の位置のバーから始めて一本ずつセグメントのピンをバーの所定の穴に挿し込んでいく。
下側位置に並べられたふたつのセグメントへのバーの取りつけが終ると、残っている上側位置用のセグメントをその下側で隣接するセグメントとネジ式締め具でつないで取りつける。残っているバーを一本ずつ上側位置用のセグメントの片側から始めて取りつけていき、最後のバーが取りつけ終るまでこれを繰り返す。
【００７３】
次にネジ式締め具を締めていく。下側位置のふたつのセグメントから始める。おのおのの締め具は、手動式、電動式、あるいは空気圧式のラチェット工具を用いて締めつけ、このときナットは片開きレンチで押えておく。３個の締め具は各セグメント間の距離が等しくなるように調節され、最終的には決められた仕様通りに締めあげる。これで１個のフープリングの取りつけが完成する。この取りつけに要する時間はふたりの組立員のクルーでおよそ５〜１０分間ほどである。
【００７４】
【発明の効果】
本発明は、乾燥機の中から外壁面への熱移動を増加させる独創的な装置と提供するとともに、加えて、このような装置の組み立てに関する比較的簡便な方法をも提供するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に基づく装置の遠近図である。
【図２】図１に示した複数本のバーのうちの１本の断面を示した拡大図である。
【図３】図２と同じような図であるが、正方形の断面形状を有するバーについて示したものである。
【図４】図１に示した複数個のフープリングのうちの１個をフープリング４２に代表させて示した拡大側面図である。
【図５】図４に示した調節具の箇所の機構を示した拡大図である。
【図６】図５における矢印線６−６の方向から見た拡大図である。
【図７】図１に示した１本のバーを１個のフープリングに取りつけた状態を部分的断面として示した拡大側面図である。
【図８】図７に示したものと同じような図ではあるが、本発明における異なる事例を示したものである。
【図９】図７に示したものと同じような図ではあるが、本発明における更に異なる事例を示したものである。
【図１０】図４と同じような図ではあるが、乾燥機の中の下側位置に取りつけた２個のセグメントを示したものである。
【符号の説明】
１０    装置
１２    内壁面
１４    乾燥機
１６    外壁面
１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２、３３、３４、３５    バー
３８    周縁材
４０    機構
４２、４３、４４、４５、４６    フープリング
４８    回転軸
５０    第一セグメント
５１    第二セグメント
５２    第三セグメント
５４    第一アーム
５６    第一オリフィス
５８    第二アーム
６０    第二オリフィス
６２    第一リム
６４    第一アパチュア
６６    第二リム
６８    第二アパチュア
７０    調節具
７２    先端部
７４    末端部
７６    ツバ部
７８    ガイド部
８０    ネジ部
８２    可動部
８６    ソケット
９０    ピン
９２    大径部位
９４、１０８    穴
９６、１０２    第一面
９８、１０４    第二面
１００  小径部位
１０６  外表面
１０８  穴
１１０  引掛り
１１２  溝ホゾ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【外国語明細書】
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