(57)【要約】  シェルの第１の及び少なくとも１つの第２の円筒形部分（１０ａ、１０ｂ）を配設するステップを含む、ヤンキードライヤシリンダ（１）、すなわちヤンキーシリンダの製造方法である。これらは、鋼製で、かつ、同一の直径を有し、内面において複数の溝（１５）を与える。特に、シェルの部分（１０ａ、１０ｂ）は、各端部（１１ａ、１１ｂ）において、それぞれフランジ部（１９ａ、１９ｂ）を設けている。上記方法は、フランジ部（１９ａ、１９ｂ）のそれぞれの結合面（２９ａ、２９ｂ）が、一方が他方に隣接して配置されるまで、シェルの部分（１０ａ、１０ｂ）を同軸で位置させることを提供する。その後、シェルの部分（１０ａ、１０ｂ）の係合が、複数の固定部材（９５）であって、そのそれぞれが隣接させたフランジ部（１９ａ、１９ｂ）を固定するように配置する複数の固定部材（９５）によって提供される。その後、フランジ部（１９ａ、１９ｂ）の裏であるシェルの円筒形部分（１０ａ、１０ｂ）の周方向の溶接と、固定部材（９５）及びフランジ部（１９ａ、１９ｂ）の除去とを提供する。【選択図】図２
2018518606.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヤンキードライヤシリンダ（１）、すなわちヤンキーシリンダの製造方法であって、
前記ヤンキードライヤシリンダ（１）のシェルの第１の及び少なくとも１つの第２の円筒形部分（１０ａ、１０ｂ）であって、該シェルの第１の及び第２の円筒形部分（１０ａ、１０ｂ）は鋼製かつ同一の直径を有し、複数の周方向溝（１５）を与えるそれぞれの内面（１１２ａ、１１２ｂ）及びそれぞれの端部（１１ａ、１１ｂ）におけるそれぞれのフランジ部（１９ａ、１９ｂ）を有する前記シェルの第１の及び第２の円筒形部分（１０ａ、１０ｂ）を配設するステップと、
前記フランジ部（１９ａ、１９ｂ）のそれぞれの結合面（２９ａ、２９ｂ）が、一方が他方に隣接して配置されるまで、前記シェルの第１の及び第２の円筒形部分（１０ａ、１０ｂ）を同軸で位置させるステップと、
複数の固定部材（９５）であって、隣接させた前記フランジ部（１９ａ、１９ｂ）を前記複数の固定部材（９５）のそれぞれが固定するように配置するものである前記複数の固定部材（９５）によって、前記シェルの第１の及び第２の円筒形部分（１０ａ、１０ｂ）を係合するステップと、
前記フランジ部（１９ａ、１９ｂ）の裏側において、係合した前記シェルの第１の及び第２の円筒形部分（１０ａ、１０ｂ）を周方向に溶接するステップと、
前記複数の固定部材（９５）を除去するステップと、
前記フランジ部（１９ａ、１９ｂ）を除去するステップとを含む、ヤンキードライヤシリンダ（１）、すなわちヤンキーシリンダの製造方法。
【請求項２】
前記シェルの第１の及び第２の円筒形部分（１０ａ、１０ｂ）の前記フランジ部（１９ａ、１９ｂ）の前記結合面（２９ａ、２９ｂ）が、固定接合を提供するように構成される、請求項１記載のヤンキードライヤシリンダ（１）、すなわちヤンキーシリンダの製造方法。
【請求項３】
前記シェルの第１の及び第２の円筒形部分（１０ａ、１０ｂ）を位置させるステップの前に、前記フランジ部（１９ａ、１９ｂ）の前記結合面の間に周方向のハウジング（９８）を形成するステップを提供するものであって、前記周方向のハウジングは、使用中、環状体（１９８）であって、特にセラミック製かつ前記フランジ部（１９ａ、１９ｂ）が除去されると除去されるものである前記環状体（１９８）を収納するように構成されている、請求項１記載のヤンキードライヤシリンダ（１）、すなわちヤンキーシリンダの製造方法。
【請求項４】
前記フランジ部（１９ａ、１９ｂ）を除去する前記ステップが実行されると、前記シェルの第１の及び第２の円筒形部分（１０ａ、１０ｂ）の結合した前記端部（１１ａ、１１ｂ）の間に少なくとも１つの周方向の溝を形成するステップを提供する、請求項１記載のヤンキードライヤシリンダ（１）、すなわちヤンキーシリンダの製造方法。
【請求項５】
前記フランジ部（１９ａ、１９ｂ）を除去する前記ステップ、ならびに／又は前記シェルの第１の及び第２の円筒形部分（１０ａ、１０ｂ）の前記結合した端部の間に前記溝を形成する前記ステップ、ならびに／又は前記環状体（１９８）を除去する前記ステップは、前記シェル（１０）と係合する係合部５０１と、工具（５０５）を与える作業部（５０２）とを備える除去機械５００によって実行される、請求項４記載のヤンキードライヤシリンダ（１）、すなわちヤンキーシリンダの製造方法。
【請求項６】
前記シェルの第１の及び第２の円筒形部分（１０ａ、１０ｂ）はいずれも、
内面（１１２）及び外面（１１３）を与える側壁（１１１）を有する、鋼製の管状半製品（１１０）を配設するステップと、
前記側壁（１１１）の中央部分（１１１ａ）が第１の所定の厚さｓ１を得て、広がった端部（１１１ｂ、１１１ｃ）が該第１の厚さｓ１より厚い所定の厚さを得るまで、前記管状半製品（１１０）を鍛造するステップと、
前記管状半製品（１１０）の前記内面（１１２）に複数の周方向溝（１５）を形成し、前記シェル（１０）の第１の又は第２の円筒形部分を得るステップとにより得られる、請求項１記載のヤンキードライヤシリンダ（１）、すなわちヤンキーシリンダの製造方法。
【請求項７】
前記フランジ部（１９ａ、１９ｂ）を与える前記端部（１１ａ、１１ｂ）の反対側の前記シェルの前記円筒形部分（１０ａ、１０ｂ）の前記広がった部分（１２ａ、１２ｂ）において、複数の長手方向に沿ったデッドホールを形成するステップを提供するものであって、さらに、
円筒形の前記シェル（１０）の広がった端部（１２ａ、１２ｂ）のそれぞれにヘッド（２０、３０）を配置するステップであって、該ヘッド（２０、３０）はそれぞれ複数の貫通孔（２７）を与え、前記配置するステップの最後に、前記複数の貫通孔（２７）のそれぞれを、前記円筒形のシェル（１０）の前記広がった端部（１２ａ、１２ｂ）のそれぞれの止まり穴（１７）と一直線に配列させる、配置するステップと、
一直線に配列させた止まり穴（１７）と貫通孔（２７）との各対に、鋲（５０）を留めることによって、前記円筒形のシェル（１０）の広がった端部（１２ａ、１２ｂ）のそれぞれに前記ヘッド（２０、３０）のそれぞれを固定するステップとを提供する、請求項６記載のヤンキードライヤシリンダ（１）、すなわちヤンキーシリンダの製造方法。
【請求項８】
前記内面（１１２）に複数の溝（１５）を形成する前記ステップが、前記シェルの第１の又は第２の円筒形部分（１０ａ、１０ｂ）の第１の又は第２の前記端部（１２ａ、１２ｂ）に、端部の溝群を形成することを提供し、前記端部の溝群は、前記シェルの円筒形部分（１０ａ、１０ｂ）の前記広がった端部（１２ａ、１２ｂ）の方に向かって増加する幅ｌと、該広がった端部の方に向かって減少する深さｄとを有する少なくとも１つの第１の及び少なくとも１つの第２の周方向溝（１５ａ、１５ｂ、１５’ａ、１５’ｂ）を備え、それにより作動状態において最終形のシェル（１０）に沿って負荷が均一に分散する、請求項６記載のヤンキードライヤシリンダ（１）、すなわちヤンキーシリンダの製造方法。
【請求項９】
前記鍛造するステップの最後で、前記広がった端部（１１１ｂ、１１１ｃ）は、隣接する端部の溝の幅よりも広い幅と、その深さよりも浅い深さとを有する周方向溝を規定するように配置されたテーパ状内面（１４’、１６’）を有する、請求項６記載のヤンキードライヤシリンダ（１）、すなわちヤンキーシリンダの製造方法。
【請求項１０】
前記円筒形のシェル（１０）内に中空シャフト（４０）を配設するステップと、
前記第１のヘッド（２０）に第１の軸受ジャーナル（７０）を配設するステップと、
前記第２のヘッド（３０）に第２の軸受ジャーナル（８０）を配設するステップと、
ボルトによる結合によって、前記中空シャフト（４０）を、前記第１のヘッド（２０）、前記第２のヘッド（３０）、前記第１の軸受ジャーナル（７０）、及び前記第２の軸受ジャーナル（８０）に対して固定するステップとをさらに提供する、請求項７記載のヤンキードライヤシリンダ（１）、すなわちヤンキーシリンダの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紙及び同様の製品を製造する機械の分野に関し、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良型であって、特に、溶接部のない鋼製のシリンダを備えたヤンキーシリンダの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
公知のように、製紙工場では、成形布（ｆｏｒｍｉｎｇ  ｆａｂｒｉｃ）上にセルロース系繊維及び水の混合物と、時には様々な種類の添加剤とを散布するヘッドボックスを使用する。こうして、決められた量の水を排出し、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】
その後、連続したステップを通して、混合物層の多くの繊維及び／又はフェルトから、乾燥セクションを通過させられる濃度を得るまで、水の含量を低減させる。これは通常、「ヤンキーシリンダ」とも呼ばれる少なくとも１つのヤンキードライヤシリンダと、熱風が供給される乾燥フードとから成り立つ。特に、処理された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発生する蒸気と乾燥フードにより紙に吹き付けられる熱風とが、外面に載せられた湿紙のウェブを徐々に乾燥させる。所望の乾燥値が達成されると、所望される製品に基づいて、特にクレープ紙か又は平滑紙かに基づいて、ブレードもしくはドクターブレードによって、又は張力をかけることによって、ヤンキードライヤシリンダの外面から、紙のウェブを移動させる。
【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、その間に円筒形のシェルが配置される。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、各ヘッドに固定される。シェルの内側に中空シャフトが取り付けられる。ヘッド及び／又はシェルには、通常の又は非常の保守介入を周期的に実行するために、少なくとも作業者がそれを介してシリンダ内に入る、少なくとも２つの検査用開口が設けられている。
【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られ、ボルト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とすることができる。この場合、２つのヘッドを、ねじボルトによって、又はより多くは溶接ビードによって、円筒形のシェルに固定することができる。
【０００７】
鋳鉄製のヤンキーシリンダにおいても鋼製のヤンキーシリンダにおいてもいずれも、円筒形のシェルが、内面に周方向溝を備える。これらは、ヤンキードライヤシリンダ内側に導入された蒸気からの潜在的な蒸発熱が外側に移動するために生じる凝縮物（コンデンセート）を収集するように配置されている。
【０００８】
通常、周方向溝は、シェルの全長と同じ深さを有する。これに関しては、例えば、国際公開第２００８／１０５００５号の文書を参照されたい。
【０００９】
代わりとして、国際公開第２０１４／０７７７６１号には、鋼製かつ円筒形シェルを備えたヤンキードライヤシリンダが開示されており、該円筒形のシェルには、両側に、それぞれ溶接ビードによって２つのヘッドが固定されている。円筒形のシェルは、内面に周方向溝を備える。通常、周方向溝の深さは最も外側の溝から最も内側の溝の方に向かって徐々に増し、すなわち円筒形のシェルの厚さは減っていく。上記文書では、この種の形状が、ヤンキーシリンダの製造を簡単化させていると説明している。
【００１０】
本技術分野において既に広く用いられ、例えば本願と同じ出願人の名称である伊国特許第ＩＴ２７６２９５号及び第ＩＴ２７７２８１号に開示されている、こうした技術的な解決法は、作動状態で受ける応力に対してシリンダが強い耐性を有するようにさせ、同時に他の公知の解決法と比べて製造を簡単にさせる。
【００１１】
それでもなお、上記で開示した従来技術における全てのヤンキーシリンダは、多くの欠点を有する。
【００１２】
まず、巨大で大重量のヤンキーシリンダは、目的の工場への輸送が困難である。この問題は、目的の工場、特に製紙工場が、途上国の場合のようにインフラストラクチャーが不十分又は存在しないという理由から到着困難である場合に、より実感される。
【００１３】
特に、現時点で、ヤンキーシリンダの大きさ及び重量の上限を決める要素は、ドライヤシリンダの様々な構成要素、特に円筒形のシェルを、従来の輸送によって安全な輸送を保証することができないような、不十分な道路網又は鉄道網である。
【００１４】
同時に、ヤンキーシリンダは、作動状態で、主として、導入される蒸気の高温を原因とする熱弾性応力、圧縮力による圧接応力、及びシリンダが回転軸を中心に回転する際に働く遠心力を原因とする応力といった強い応力に耐えることができなければならない。通常、熱弾性応力と圧接応力との両者が、ヘッドとシェルとの間の接触ゾーンにおいて最も高い値を記録している。
【００１５】
実際に、作動状態では、圧力がシェル及びヘッドを別々に歪める。したがって、シェルとヘッドとの間の接触ゾーンは最も応力がかかるゾーンである。
【００１６】
鋼製のシェルをこれらもまた鋼製であるヘッドに溶接することにより得られる、従来技術におけるヤンキーシリンダにおいては、構造を弱くさせている溶接がなされたゾーンが、構造全体の中で最も応力がかかるゾーンである。ボルトを用いてヘッドをシェルに接続させた場合においても、類似の欠点が現れている。実際に、ヤンキーシリンダの組み立ての最後に、シェルとヘッドとの間の接触ゾーンにおいて、シェルの側部から、ねじの一部が突出することは珍しくない。作動状態では、ねじの突出部分が、接触ゾーンに集中する応力の原因となる。
【００１７】
上記に照らして、ヤンキーシリンダが受ける応力がシェルとヘッドとの間の接触ゾーンに集中し、それにより作動状態で、時間の経過により破損することになる構造を引き起こし得る亀裂及び割れ目が発生することがある。
【００１８】
このことが、構造的な破損がないということを検証する制御を周期的に実行する必要があることをはっきりさせているが、これによりヤンキーシリンダの寿命を短くさせる。
【００１９】
類似の欠点を有するヤンキーシリンダの他の例が、欧州特許第２５０３０５５号及び米国特許第３１１６９８５号に開示されている。
【発明の概要】
【００２０】
したがって、本発明の目的は、上記で開示した欠点を解消することができる、特に鉄道網又は道路網が十分でないという理由から到着困難な場所であっても、巨大な寸法で大重量のヤンキーシリンダのシェルを容易に輸送することができるような、ヤンキーシリンダの製造方法を提供することである。
【００２１】
また本発明の目的は、同時に、応力、特に熱弾性応力、圧接応力、及び遠心力により生じる応力をより均一に分散することを確実にさせ、ヤンキーシリンダの性能と寿命を向上させる該方法を提供することである。
【００２２】
この目的及び他の目的は、ヤンキードライヤシリンダ、すなわちヤンキーシリンダの製造方法により達成され、その方法は、
前記ヤンキードライヤシリンダのシェルの第１の及び少なくとも１つの第２の円筒形部分であって、該シェルの第１の及び第２の円筒形部分は鋼製かつ同一の直径を有し、複数の周方向溝を与えるそれぞれの内面及びそれぞれの端部におけるそれぞれのフランジ部を有する前記シェルの第１の及び第２の円筒形部分を配設するステップと、
前記フランジ部のそれぞれの結合面が、一方が他方に隣接して配置されるまで、前記シェルの第１の及び第２の円筒形部分を同軸で位置させるステップと、
複数の固定部材であって、隣接させた前記フランジ部を前記複数の固定部材のそれぞれが固定するように配置するものである前記複数の固定部材によって、前記シェルの第１の及び第２の円筒形部分を係合するステップと、
前記フランジ部の裏側において、係合した前記シェルの第１の及び第２の円筒形部分を周方向に溶接するステップと、
前記複数の固定部材を除去するステップと、
フランジ部を除去するステップとを含む。
【００２３】
本発明が提供する解決法は、特に、一体成形のシェルであれば輸送することができなかったであろう巨大で大重量のヤンキーシリンダを製造することを可能にする。例えば、円筒形のシェルの安全な輸送を保証できる鉄道網又は道路網が欠落していることによる不十分なインフラストラクチャーが原因で到着困難である製紙工場の場合にである。
【００２４】
特に、前記シェルの第１の及び第２の円筒形部分のフランジ部の結合面が、固定接合を提供するように構成される。こうして、固定接合が、ヤンキーシリンダのシェルの連続する製造ステップの間、シェルの異なる部分間で正しい相対位置関係を維持することを保証する。
【００２５】
好ましくは、前記シェルの第１の及び第２の円筒形部分を同軸で位置させるステップの前、特にそれらを結合させる前に、前記フランジ部の前記結合面の間に周方向のハウジングを形成するステップを提供する。特に、周方向のハウジングは、使用中、環状体であって好ましくはセラミック製の環状体を収納するように配置される。こうした技術的な解決法は、特に、次いでシェルの部分の周方向の溶接を非常に狭く形成することを可能とし、したがって収縮応力を回避することを可能とする。
【００２６】
特に、本発明の実施形態では、第１のフランジ部と第２のフランジ部との両方において周方向溝を形成することによって、周方向のハウジングを得ることができるということを提供する。この場合、周方向のハウジングは、使用中、周方向溝を互いに向かい合わせて配置することで得られる。
【００２７】
特に、フランジ部を除去すると、環状体は、例えば粉砕することにより除去される。
【００２８】
特に、フランジ部を除去するステップは、例えばカッターである工具により実行できる。より詳細には、上記で開示したフランジ部を除去する機械としては、前記工具を備えて提供される。該機械には、特に、例えばシェルの内面、特に溝におけるシェルとの係合部と、前記工具を与える作業部とを設けることができる。
【００２９】
その工具を、上記で開示した環状体の粉砕に用いることもできる。
【００３０】
好ましくは、フランジ部の除去を実行すると、前記シェルの第１の及び第２の円筒形部分の結合した前記端部の間に少なくとも１つの周方向の溝を形成するステップを提供する。したがって、上記で開示した工具を、上記で開示した溝の形成に用いることもできる。
【００３１】
有利には、シェルの第１の及び第２の円筒形部分はいずれも、
内面及び外面を与える側壁を有する、鋼製の管状半製品を配設するステップと、
前記側壁の中央部分が第１の所定の厚さを得て、広がった端部がより厚い所定の厚さを得るまで、前記管状半製品を鍛造するステップと、
前記管状半製品の前記内面に複数の周方向溝を形成し、前記シェルの第１の又は第２の円筒形部分を得るステップとにより得られる。
【００３２】
特に、広がった端部は、中央部分の厚さよりも厚く、実質的に同一の厚さを有することができ、すなわちｓ２＝ｓ３である。あるいは、広がった端部は、異なる厚さを有することができる。
【００３３】
好ましくは、前記フランジ部を与える端部と対向する、前記シェルの反対側の円筒形部分の広がった部分の外面に対して、複数の長手方向に沿ったデッドホールを形成するステップを提供する。
【００３４】
特に、ヤンキーシリンダの製造方法は、さらに、
円筒形の前記シェルの広がった端部のそれぞれにヘッドを配置するステップであって、該ヘッドはそれぞれ複数の貫通孔を与え、前記配置するステップの最後に、前記複数の貫通孔のそれぞれを、前記円筒形のシェルの前記広がった端部のそれぞれの止まり穴と一直線に配列させる、配置するステップと、
一直線に配列させた止まり穴と貫通孔との各対に、鋲を留めることによって、前記円筒形のシェルの広がった端部のそれぞれに前記ヘッドのそれぞれを固定するステップとを提供する。
【００３５】
好ましくは、上記で開示した鋲は、円錐形の鋲である。
【００３６】
有利には、鋲のそれぞれが、締め付けナットによって各ヘッドに固定される。好ましくは、銅製の、特になまし銅製のワッシャーを、ヘッドと締め付けナットとの間に挿入し、そのようにして作動状態で、あらゆる遊びを埋め合わせることができるものであるステップを提供する。
【００３７】
本発明が提供するものによれば、上記で開示した鍛造するステップは、少なくとも１つの第１の曲げロール機及び第２の曲げロール機であって、使用中、前記管状半製品の前記壁の前記両面上でそれらロール機の効果をそれぞれに発揮するために、各回転軸を中心に回転するように配置されている少なくとも１つの第１の曲げロール機及び第２の曲げロール機により実行される薄板化加工（ｌａｍｉｎａｔｉｏｎ）である。より正確には、第１の及び第２の曲げロール機は、上記壁の中央部分を第１の厚さｓ１とし、前記フランジ部を与える端部を第２の厚さｓ２とし、反対側の端部で第３の厚さｓ３をなすように構成される。
【００３８】
特に、上記管状半製品の上記内面に複数の溝を形成するステップは、機械加工で実行する。
【００３９】
好ましくは、上記内面に複数の溝を形成するステップが、上記シェルの第１の又は第２の各円筒形部分の端部に、端部の溝群を形成することを提供する。特に、端部の溝群は、シェルの円筒形部分の広がった端部の方に向かって増加する幅ｌと、該広がった端部の方に向かって減少する深さｄとを有する少なくとも１つの第１の及び少なくとも１つの第２の周方向溝を備える。こうして、作動状態において、最終形のシェルの、すなわちシェルの２つ以上の部分の結合によって得られるシェルの長さに沿って、負荷を均一に分散することができる。
【００４０】
有利には、複数の溝を形成するステップは、最終形のシェルにおいて２つの端部の溝群の間にある中央部分を占有するような溝の群を形成するステップもまた提供する。より正確には、この中央の溝は、端部の溝の幅よりも狭い同一の幅ｌと、上記端部の溝の深さよりも深い同一の深さｄとを全てが有する。
【００４１】
特に、鍛造するステップの最後で、上記広がった端部は、隣接する端部の溝の幅よりも広い幅と、その深さよりも浅い深さとを有する周方向溝を規定するようなテーパ状の内面を有する。
【００４２】
本発明の一実施形態では、端部の溝群のそれぞれを形成するステップが、管状半製品の内面に、シェルの広がった端部の方に向かって増加する幅ｌとシェルの広がった端部の方に向かって減少する深さｄとを有する第１の、第２の及び少なくとも１つの第３の周方向溝を形成することを提供する。
【００４３】
有利には、以下の、
円筒形のシェル内に中空シャフトを配設するステップと、
第１のヘッドに第１の軸受ジャーナルを配設するステップと、
第２のヘッドに第２の軸受ジャーナルを配設するステップと、
ボルトによる結合によって、中空シャフトを、第１のヘッド、第２のヘッド、第１の軸受ジャーナル、及び第２の軸受ジャーナルに対して固定するステップとをさらに提供する。
【００４４】
ここで、以下の添付の図面を参照しながら、本発明の例示の実施形態についての以下の説明とともに、本発明を説明するが、例示的なものであって限定的なものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】図１は、本発明による、ヤンキーシリンダを製造する方法の主なステップを説明するフロー図を示す。
【図２】図２は、本発明による方法によって製造したヤンキーシリンダの一部を概略的に示す。
【図３】図３は、一部の特徴を強調するために図２のヤンキーシリンダのシェルの２つの部分間における接触ゾーンの拡大図を示す。
【図４】図４は、一部の特徴を強調するためにヤンキーシリンダの製造ステップ中におけるシェルの断面図を概略的に示す。
【図５】図５は、一部の特徴を強調するために図４の拡大を示す。
【図６】図６は、本発明による方法で製造したヤンキーシリンダを断面図で概略的に示す。
【図７】図７は、一部の特徴を強調するために図６のヤンキーシリンダのシェルとヘッドとの間の接触ゾーンの拡大図を示す。
【図８】図８は、本発明によるシェルの製造ステップ、特にシェルの２つの部分を同軸で位置させるステップ及び一方が他方に隣接するように配設させるステップのある瞬間を概略的に示す。
【図９】図９は、本発明によるシェルの製造ステップ、特にシェルの２つの部分を同軸で位置させるステップ及び一方が他方に隣接するように配設させるステップの別の瞬間を概略的に示す。
【図１０】図１０は、作業機械が実行するフランジ部の除去ステップを概略的に示す。
【図１１】図１１は、本発明による方法の例示的な実施形態で製造したヤンキーシリンダの一部を概略的に示す。
【図１２】図１２は、一部の特徴を強調するために図１１のヤンキーシリンダのシェルの２つの部分間における接触ゾーンの拡大図を示す。
【図１３】図１３は、シェルの２つの部分の接触ゾーンにおいて少なくとも１つの溝を形成するステップと、その作業機械が実行する環状体を粉砕するステップとを概略的に示す。
【図１４】図１４は、シェルの各円筒形部分を得るためのあり得る連続したステップを示すフロー図を概略的に示す。
【図１５】図１５は、シェルの該部分を得るために、初期の半製品に与える圧延ステップのある瞬間を概略的に示す。
【図１６】図１６は、シェルの該部分を得るために、初期の半製品に与える圧延ステップの別の瞬間を概略的に示す。
【図１７】図１７は、本発明による方法で製造したヤンキーシリンダのシェルとヘッドとの間の接触ゾーンの分解図を概略的に示す。
【図１８】図１８は、組み立てた構成における図６のヤンキーシリンダのシェルとヘッドとの間の接触ゾーンを概略的に示す。
【図１９】図１９は、シェルの広がった端部に最も近い周方向溝の拡大図を示す。
【図２０】図２０は、本発明による方法を用いて製造することができるヤンキーシリンダの例示的な実施形態のシェルとヘッドとの間の接触ゾーンを断面図で概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
図１のブロック図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、すなわちヤンキーシリンダの製造方法は、ブロック３０１で、シェルの第１の及び第２の円筒形部分１０ａ及び１０ｂを配設する開始ステップを提供する。より詳細には、シェルの部分１０ａ及び１０ｂは鋼製であり、同一の直径を有し、特に同一の内径φｉｎ及び同一の外径φｅｓｔを有する。第１の部分１０ａ及び第２の部分１０ｂはいずれも、それぞれの内面１１２ａ及び１１２ｂに複数の溝１５が設けられる。これらには、それぞれの端部１１ａ及び１１ｂにフランジ部１９ａ及び１９ｂが設けられる。より詳細には、フランジ部１９ａ及び１９ｂは、それぞれの部分１０ａ及び１０ｂの内側に向けて突出する。例えば図２に図示した実施形態では、フランジ部１９ａ及び１９ｂは、実質的に「ダブテール」形状である。各フランジ部１９ａ及び１９ｂは、一体で形成するか又は多数の環状部品を含むことができる。また、フランジ部１９ａ及び１９ｂは、シェルの部分１０ａ及び１０ｂの全周囲を覆う必要はない。
【００４７】
その後、ブロック３０２で、フランジ部１９ａ及び１９ｂのそれぞれの結合面２９ａ及び２９ｂが隣接して配置されるまで、シェルの第１の及び第２の円筒形部分１０ａ及び１０ｂを同軸で位置させるステップを継続する。
【００４８】
その後、ブロック３０３で、複数の固定部材９０によって、シェルの第１の及び第２の円筒形部分１０ａ及び１０ｂが互いに係合する。
【００４９】
図面で詳細に示しているように、各固定部材９０が、隣接するフランジ部１９ａ及び１９ｂを固定するように配置している。より詳細には、各固定部材９０は、使用中、シェルの第１の部分１０ａのフランジ部１９ａに隣接する第１の部品９０ａと、使用中、シェルの第２の部分１０ｂのフランジ部１９ｂに隣接する第２の部品９０ｂとを備えることができる。固定部材９０のこの２つの部品９０ａ及び９０ｂが、その後ボルト９５によってフランジ部１９ａ及び１９ｂに固定される。
【００５０】
シェルの２つの部分１０ａ及び１０ｂが、フランジ部１９ａ及び１９ｂに固定されると、ブロック３０４で、周方向の溶接がなされる。より詳細には、周方向溶接１９０は、フランジ部１９ａ及び１９ｂの裏側でなされる（例えば、図３を参照のこと）。
【００５１】
周方向の溶接１９０が完了すると、ブロック３０５で、固定部材９０を除去する。その後、ブロック３０６で、フランジ部１９ａ及び１９ｂを除去する。
【００５２】
このステップは、例えばカッターである工具５０５によって実行できる。より詳細には、図面に概略的に示すように、上記で開示したフランジ部１９ａ及び１９ｂを除去するために、上記で開示した工具５０５を備えた除去機械５００を提供する。機械５００は、特にシェル１０と係合し、決められた相対位置を保つように配置される係合部５０１、及び工具５０５を与える作業部５０２を設けることができる。より正確には、係合部５０１は、その作動中に機械５００を正しい位置に保つために、シェル１０の溝１５と係合するように配置される成形部材を設けることができる。
【００５３】
作業部５０２は、工具５０５がシェル１０に関して移動可能であるように、係合部５０１に対して回転可能に接続可能である。より正確には、結合した端部１１ａ及び１１ｂ間に少なくとも１つの周方向溝を形成するステップの間は、工具５０５をシェル１０の長手方向軸に対して実質的に直交する方向に沿って（図１３）配向させる一方で、フランジ部１９ａ及び１９ｂの除去ステップの間は、工具５０５を、シェルに対して実質的に軸方向に沿って（図１０）配向させる。
【００５４】
本発明の例示的な実施形態によれば、非常に短い周方向溶接１９０を形成して、収縮応力を回避するために、シェルの第１の及び第２の円筒形部分を結合する前に、シェルの第１の及び第２の円筒形部分１０ａ及び１０ｂの結合面２９ａ及び２９ｂに周方向のハウジング９８を形成するステップを提供する。その後、好ましくはセラミック製である環状体１９８を、周方向のハウジング９８内に配置するステップを提供する。
【００５５】
より正確には、周方向のハウジング９８は、２つの部分１０ａ又は１０ｂのうちの一方がもつ２つの端部１１ａ又は１１ｂのうちの一方に形成することが可能であり、そうでなければ結合面２９ａ及び２９ｂの両方に周方向溝９７ａ及び９７ｂを形成することによって得ることが可能である。この場合、周方向のハウジング９８は、他方の端部１１ｂの近くに一方の端部１１ａを寄せることによって、すなわち、互いに向かい合わせるように２つの周方向溝９７ａ及び９７ｂを位置させることによって得られる。
【００５６】
フランジ部を除去すると、環状体１９８が、例えば粉砕することにより除去される。より正確には、環状体１９８を粉砕するために、フランジ部１９ａ及び１９ｂを除去するために用いたものと同じ工具５０５を用いることができる。
【００５７】
図面に詳細に示すように、シェルの第１の及び第２の円筒形部分１０ａ及び１０ｂは、軸方向の寸法が異なる。より正確には、第１の部分１０ａの長さｌ１は、例えばシェルの第２の円筒形部分１０ｂの長さｌ２より長いというように異なっており、すなわちｌ１≠ｌ２である。これは、ヤンキードライヤシリンダ１のシェル１０の中心線１１５に沿った溶接を回避するためである。
【００５８】
本発明が提供するものによれば、シェルの各円筒形部分１０ａ又は１０ｂは、図面のブロック図４００に示すステップにより得られる。
【００５９】
ブロック図４００に示すように、シェルの各円筒形部分１０ａ又は１０ｂは、鋼製の管状半製品１１０から開始される。これは、ブロック４０１で、内面１１２及び外面１１３を有する側壁１１１を与える。ブロック４０２で、管状半製品１１０の鍛造ステップを、側壁１１１の中央部分１１１ａで第１の所定の厚さｓ１を得て、側壁１１１の両端部１１１ｂ、１１１ｃで、ｓ２＞ｓ１である第２の所定の厚さｓ２を得るまで続ける。互いに対向する２つの端部は、異なる厚さを有することができるが、それは、フランジ部１９ａ及び１９ｂを与える部分である部分１１ａ又は１１ｂで厚さｓ２とし、それぞれヘッド３０又は２０と結合する必要がある反対側の部分１２ａ又は１２ｂでｓ２とは異なるものである厚さｓ３とすることを意味する。
【００６０】
こうして、広がった端部１１１ｂ、１１１ｃを有する管状半製品１１０が得られる。その後、ブロック４０２で、管状半製品１１０の内面１１２に複数の溝１５を形成するステップが提供され、ヤンキードライヤシリンダ１のシェル１０の円筒形シェルの円筒形部分１０ａ及び１０ｂを得る。特に、周方向溝１５は、機械加工で形成する。公知であるように、使用中、周方向溝１５内で、ヤンキーシリンダ１の本体内側に導入された蒸気からの潜在的な蒸発熱が外側に移動するために生じるコンデンセートを収集する。
【００６１】
本発明によれば、ブロック４０３で、円筒形のシェル１０の広がった端部１１１ｂ、１１１ｃの外面１４、１６に複数の長手方向に沿ったデッドホール１７を形成するステップをさらに提供する。
【００６２】
その後、ブロック４０４で、ヘッド２０及び３０が、円筒形のシェル１０の広がった両端部に配置され、鋲５０でシェル１０に固定される。より正確には、各ヘッド２０、３０が、そのそれぞれが、使用中に各止まり穴１７と一直線に配列する、複数の貫通孔２７を与える。したがって、ブロック４０５で、一直線に配列された該穴１７及び該孔２７に鋲５０を留めることによって、ヘッド２０及び３０のシェル１０との結合が実行される。
【００６３】
部分１０ａ及び１０ｂの固定を実行してシェル１０を得ると、その後ドライヤシリンダ１は、円筒形のシェル１０内に、円筒形のシェル１０と同軸の、中空シャフト４０と、第１のヘッド２０における第１の軸受ジャーナル７０と、第２のヘッド３０における第２の軸受ジャーナル８０とが配置されることで完成する。特に、各軸受ジャーナル７０、８０の第１の端部は、使用中に、それぞれのヘッド２０又は３０の孔内に収納されているものであるのに対し、反対側の端部は、軸受７５又は８５の内部に取り付けられる。中空シャフト４０はその後、ボルトによる結合によって、ヘッド２０及び３０と、軸受ジャーナル７０及び８０とに固定される。
【００６４】
図１７、１８及び２０に詳細に示すように、ヘッド２０及び３０へのシェル１０の固定に用いる鋲は、好ましくは円錐形の鋲５０である。より正確には、各鋲５０は、締め付けナット５２によってヘッド２０又は３０のそれぞれに固定される。各締め付けナット５２とヘッド２０又は３０の面との間になまし銅製のワッシャー５１を挿入するステップを提供する。この特定の解決法により、作動状態では、あらゆる遊びを埋め合わせることができる。
【００６５】
本発明が提供する技術的な解決法は、応力、特に熱弾性応力、圧接応力、及び遠心力を原因とする応力をより均一に分散させ、ヤンキーシリンダの性能と寿命を向上させる。
【００６６】
実際には、作動状態では、圧力はシェルとヘッドとの両方を別々に歪める傾向がある。したがって、シェルとヘッドとの間の接触ゾーンは最も応力がかかるゾーンである。
【００６７】
上記で論じた理由のため、シェルとヘッドとの間の接触ゾーンでは、ヤンキーシリンダが受ける応力が集中し、それにより作動状態で、時間の経過により破損することになる構造を引き起こし得る亀裂及び割れ目が発生することがある。
【００６８】
代わりに、本発明が提供する解決法によれば、端部におけるシェルの厚さを増加させると同時に、例えば溶接又はねじの突出部分のように構造を弱くさせる要素の導入を回避する。したがって、作動状態において、負荷のより均一な分散を達成する。鋲を使用することのさらなる利点としては、従来の貫通ねじの使用と比べて、内部にねじが留められる孔内に空気が封入されることを回避することがある。実際には、構造の孔又は空洞の内部に空気が存在すると、ヤンキーシリンダ稼働時の高温により、空気圧が増加して集中応力を生じさせ、亀裂及び割れ目が発生し得る。
【００６９】
図１５及び１６に概略的に示すように、上記で開示した鍛造するステップが、少なくとも１つの第１の曲げロール機２１０及び第２の曲げロール機２２０であって、使用中、管状半製品１１０の壁１１１の両面１１２及び１１３のそれぞれにおいてそれらロール機の効果を発揮するために、各回転軸２１５及び２２５を中心に回転するように配置されている上記少なくとも１つの第１の曲げロール機２１０及び第２の曲げロール機２２０により実行される圧延を提供する。より正確には、曲げロール機２１０及び２２０は、圧延ステップの間、管状半製品１１０の厚さｓについて、中央部分において第１の値ｓ１に、また第２の厚さに減らすように構成される。あるいは、特定の曲げロール機を用いて、上記で詳細に開示したように、互いに対向する端部１１ａ及び１１ｂ又は１２ａ及び１２ｂにおいて、第２の厚さｓ２及び第３の厚さｓ３を得ることができる。
【００７０】
特に図２０に概略的に示すように、内面１１２に複数の溝１５を形成するステップは、シェルの第１の又は第２の円筒形部分１０ａ又は１０ｂの端部１２ａ又は端部１２ｂに、端部の溝群を形成することを提供する。特に、端部の溝群は、増加する幅ｌを有する少なくとも１つの第１の及び少なくとも１つの第２の周方向溝１５ａ又は１５ｂ及び１５’ａ又は１５’ｂとを備える。より正確には、ｌ１で溝１５ａの幅を示し、ｌ２で溝１５ｂの幅を示す場合、ｌ１＞ｌ２である。また、周方向の端部の溝１５ａ又は１５ｂ及び１５’ａ又は１５’ｂは、シェルの２つの部分１０ａ及び１０ｂを結合することによって得られるシェル１０の広がった端部１２ａ及び１２ｂの方に向かって減少する深さｄを有する。したがって、ｄ１が溝１５ａの深さであり、ｄ２が溝１５ｂの幅である場合、ｄ１＞ｄ２である。
【００７１】
シェル１０の側部において溶接又はねじもしくはボルトのフランジ部分が存在しない、周方向溝１５のこの特定の形状は、従来技術のヤンキーシリンダと比べてヤンキーシリンダ１の性能を最適化できる。
【００７２】
最終形のシェル１０の第１の端部の溝群と第２の端部の溝群との間に、端部の溝の幅より狭い同一の幅ｌと、端部の溝の深さより深い同一の深さｄとを全てが有する中央溝１５の群が設けられる。
【００７３】
鍛造するステップの最後では、広がった端部１１１ｂ、１１１ｃが、隣接する端部の溝の幅よりも広い幅ｌと、その深さよりも浅い深さｄとを有する溝１８を規定するように配置されるテーパ状の内面１４’、１６’を有する。
【００７４】
本発明の一実施形態は、最終形のシェル１０の広がった端部１２ａ又は１２ｂの方に向かって増加する幅ｌと、該広がった端部１２ａ又は１２ｂの方に向かって減少する深さｄとを有する第１の１５ａ、１５’ａ、第２の１５ｂ、１５’ｂ及び少なくとも１つの第３の周方向溝１５ｃ、１５’ｃを形成することを提供する、内面１１２に複数の溝１５を形成するステップをさらに提供する。
【００７５】
本発明の有利な例示的な実施形態によれば、各ヘッド２０、３０は、ヤンキーシリンダ１の内側に向かって低くなる中央低部分２１、３１と、接続部２３、３３により中央低部分２１、３１に接続した端部２２、３２とを備える。これは、実質的に平坦、又は曲面状であり、すなわち実質的に凹状とすることができる。ヘッド２０、３０の接続部２３、３３において、例えば２つの検査用開口である、少なくとも１つの検査用開口２５を設けることができる。これらは、組み立て作業中、又は保守作業中に、作業員が安全に作業できることを保証する。あり得る実施形態においては、各ヘッドの各接続部が、１８０度で配置される２つの検査用開口を与える。
【００７６】
特に、各検査用開口２５は、管状形状を有する。管状形状の検査用開口２５は、構造全体の動釣り合いを簡単化かつ向上し、ヤンキードライヤシリンダ１内側に入る作業員の助けとなる。検査用開口の管状入口は、さらに、ヘッドの構造的な剛性を増し、したがってヤンキーシリンダ全体の構造的な剛性を増す。
【００７７】
図８に詳細に示すように、少なくとも端部の周方向溝１５が、曲線状の輪郭を有する。本発明の別の態様によれば、少なくともこれら周方向溝１５は、円筒形のシェル１０の中央部分１１に位置する周方向溝１５の湾曲の半径ｒ’’より大きい湾曲の半径ｒを有し、すなわちｒ＞ｒ’’である。より詳細には、第１の及び第２の群の第１の及び第２の周方向溝１５ａ、１５ｂ及び１５’ａ、１５’ｂの湾曲の半径ｒは、９．５及び１０．５ｍｍの間、例えばｒ＝１０ｍｍに設定される。
【００７８】
例えば図９に示すように、周方向の端部の溝１５及び中央溝１５’’の各群の間に、中間の周方向溝１５’’’の群が設けられる。特に、中間の溝１５’’’の群は、中央部分１１の溝１５の幅ｌ’’と等しい幅ｌ’’’であるが、それに隣接する端部の周方向溝１５ｂ又は１５’ｂの深さと、周方向の中央溝１５’’の深さとの間に設定される深さｄを有する少なくとも１つの周方向の溝を備える。前述の実施形態では、中間の溝の群の周方向溝１５’’’もまた、曲線状の形状を有する。特に、中間の溝群の周方向溝１５’’’は、６ｍｍと７ｍｍとの間であって、好ましくはｒ’’’＝６．４ｍｍに設定される湾曲の半径ｒ’’’を有することができる。また、円筒形のシェルの中央部分１１に位置する周方向溝１５’’は、６ｍｍと７ｍｍとの間であって、好ましくはｒ’’＝６．４ｍｍに設定される湾曲の半径ｒ’’を有することができる。
【００７９】
第１の周方向の端部の溝１５ａ及び１５’ａの深さに関しては、２５ｍｍと２７ｍｍとの間であって、好ましくはｄ１＝２６ｍｍに設定される深さｄ１で最良の状態が得られるということが証明された。類似して、第１の及び第２の群の第２の周方向溝１５ｂ、１５’ｂは、好ましくは、３０ｍｍと３２ｍｍとの間であって、好ましくはｄ２＝３１ｍｍに設定される深さｄ２を有する。
【００８０】
本発明の例示的な実施形態によれば、中間の溝の群の周方向溝１５’’’は、３１ｍｍと３３ｍｍとの間であって、好ましくは深さｄ’’’＝３２ｍｍに設定される深さｄ’’’を有する。
【００８１】
例えば図２に示すように、はじめの４つの溝に沿って深さを増加させ、すなわちｄ’’＞ｄ’’’＞ｄ２＞ｄ１とする。中央部分１１の溝１５’’は全て、同一の深さｄ’’、例えばｄ’’＝３３ｍｍを有する。
【００８２】
先述の説明の本発明の例示的な実施形態は、そうした実施形態を、最新の知識を適用することによって、他者がさらに研究することなく、本発明から逸脱することなく様々な用途に変形及び／又は改変させることが可能となるように、概念的な観点で本発明を完全に明らかにしているものであり、したがってそうした改変及び変形は、特定の実施形態の均等物として考えなければならないということが理解される。本明細書で説明した様々な機能を実現する手段及び材料は、こうした理由から、本発明の分野から逸脱することのない様々な性質を有し得る。本明細書で用いた文言又は専門用語は、説明の目的であって、限定する目的ではないことを理解されたい。
【図１】
2018518606.tif 000003
【図２】
2018518606.tif 000004
【図３】
2018518606.tif 000005
【図４】
2018518606.tif 000006
【図５】
2018518606.tif 000007
【図６】
2018518606.tif 000008
【図７】
2018518606.tif 000009
【図８】
2018518606.tif 000010
【図９】
2018518606.tif 000011
【図１０】
2018518606.tif 000012
【図１１】
2018518606.tif 000013
【図１２】
2018518606.tif 000014
【図１３】
2018518606.tif 000015
【図１４】
2018518606.tif 000016
【図１５】
2018518606.tif 000017
【図１６】
2018518606.tif 000018
【図１７】
2018518606.tif 000019
【図１８】
2018518606.tif 000020
【図１９】
2018518606.tif 000021
【図２０】
2018518606.tif 000022
【国際調査報告】
2018518606.tif 000023
2018518606.tif 000024