JP4656946B2 - Heated cylinder - Google Patents

Heated cylinder Download PDF

Info

Publication number
JP4656946B2
JP4656946B2 JP2004561507A JP2004561507A JP4656946B2 JP 4656946 B2 JP4656946 B2 JP 4656946B2 JP 2004561507 A JP2004561507 A JP 2004561507A JP 2004561507 A JP2004561507 A JP 2004561507A JP 4656946 B2 JP4656946 B2 JP 4656946B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
shell
cylinder
layer
heated
shell layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2004561507A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2006512555A (en
Inventor
グルベルナドリンゲル、トマス
Original Assignee
ボイス ペ−パ− パテント ゲ−エムベ−ハ−
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ボイス ペ−パ− パテント ゲ−エムベ−ハ− filed Critical ボイス ペ−パ− パテント ゲ−エムベ−ハ−
Publication of JP2006512555A publication Critical patent/JP2006512555A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4656946B2 publication Critical patent/JP4656946B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21FPAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F5/00Dryer section of machines for making continuous webs of paper
    • D21F5/02Drying on cylinders
    • D21F5/021Construction of the cylinders

Landscapes

  • Paper (AREA)
  • Drying Of Solid Materials (AREA)
  • Treatment Of Fiber Materials (AREA)

Description

本発明は少なくとも部分的に内部からおよび/または部分的にシリンダシェル内で加熱されるシリンダシェルを有する、繊維ウェブを製造および/または仕上げする機械内の紙、板紙、薄紙または他の繊維ウェブを乾燥するための加熱されたシリンダに関する。   The present invention provides a paper, paperboard, thin paper or other fiber web in a machine for producing and / or finishing a fiber web having a cylinder shell that is heated at least partially from the inside and / or partially within the cylinder shell. It relates to a heated cylinder for drying.

これらの加熱されたシリンダにおいて、繊維ウェブに対する熱の放出の結果、シリンダ表面に向かう温度勾配が動作中に確立する。加熱されたシリンダの内部領域の熱的に誘発される膨張がより激しいため、引張応力がシリンダ表面に生じる。   In these heated cylinders, a temperature gradient towards the cylinder surface is established during operation as a result of the release of heat to the fibrous web. Tensile stress is created on the cylinder surface because of the more thermally induced expansion of the inner area of the heated cylinder.

これらの熱的引張応力が許容強度値を超えないように、単位表面あたりの内部から外部に移動できる熱的エネルギーを制限する。   The thermal energy that can be transferred from the inside to the outside per unit surface is limited so that these thermal tensile stresses do not exceed the allowable strength value.

そのため本発明の目的は、移動可能な熱エネルギーを減少させることなく加熱されたシリンダ内のこれらの引張応力を最小限に抑えることである。   The object of the present invention is therefore to minimize these tensile stresses in a heated cylinder without reducing the movable thermal energy.

本発明によればこの目的は、シリンダシェルが少なくとも2つのシェル層を含み、外側シェル層の材料が内側シェル層の材料より、平均動作温度未満の設置温度でより高い熱膨張係数および平均動作温度を超える設置温度でより低い熱膨張係数を有し、および/または最外側シェル層の層厚さが内側シェル層の層厚さより薄いことにより達成される。   According to the invention, the object is that the cylinder shell comprises at least two shell layers, the material of the outer shell layer being higher than the material of the inner shell layer, with a higher thermal expansion coefficient and average operating temperature at an installation temperature below the average operating temperature Is achieved by having a lower coefficient of thermal expansion at installation temperatures above and / or that the layer thickness of the outermost shell layer is less than the layer thickness of the inner shell layer.

2つのシェル層しか有していないシリンダシェルの場合、平均的動作温度はシェル層の接触領域内の温度として規定され、3つ以上のシェル層の場合、繊維ウェブを乾燥するシリンダの通常動作中のシリンダシェルの内面と外面との平均として規定される。   For cylinder shells with only two shell layers, the average operating temperature is defined as the temperature within the contact area of the shell layer, and for more than two shell layers, during normal operation of the cylinder drying the fiber web Is defined as the average of the inner and outer surfaces of the cylinder shell.

その結果、シリンダの動作中に生じる温度分布下で加熱されたシリンダ内での応力の最小化をもたらすようになる。   The result is minimization of stresses in the heated cylinder under the temperature distribution that occurs during cylinder operation.

最外側シェル層の場合、特に硬度に関して特定の要件があるため、経済的な観点から材料選択に対する制限もある。その結果外側シェル層を比較的低熱伝導率を有する材料で作らなければならない場合には、その薄い、それでも適正である厚さが繊維ウェブに向けて熱を確実に伝達する。   In the case of the outermost shell layer, there are also restrictions on material selection from an economic point of view, since there are specific requirements, especially regarding hardness. As a result, if the outer shell layer must be made of a material having a relatively low thermal conductivity, its thin, yet proper thickness, will reliably transfer heat towards the fibrous web.

しかし内側シェル層の装填のため、最小限の制限が最外側シェル層の厚さに課せられる。   However, due to the loading of the inner shell layer, a minimum limit is imposed on the thickness of the outermost shell layer.

そのため追加的にまたは代替的には、熱膨張の係数、弾性率、熱伝導率、厚さ関係、材料量の分布およびシェル層間の接続構成、に対して材料を適切に選択することにより応力を低減することも有利であり得る。   Therefore, additionally or alternatively, stress can be reduced by appropriately selecting the material for the coefficient of thermal expansion, elastic modulus, thermal conductivity, thickness relationship, material quantity distribution and connection between shell layers. It may also be advantageous to reduce.

設置温度が平均動作温度未満である場合には、加熱した時にいずれの場合も最外側シェル層を内側よりも確実に大きく膨張させるようにする。   When the installation temperature is less than the average operating temperature, the outermost shell layer is surely expanded to a greater extent than the inside when heated.

他の場合、例えばシェル層の溶接中、設置温度は平均動作温度を超える。この場合、後に続くことが好適な低応力アニーリングは完全にシェル層間の応力を排除することができないということを考慮に入れる必要がある。一般にはこの場合それぞれの外側シェル層は設置後冷える際に内側よりも収縮しないようにしなければならない。この場合、シリンダの動作時に生じる温度分布において応力の最小値に達しなければならない。   In other cases, for example during welding of the shell layer, the installation temperature exceeds the average operating temperature. In this case, it should be taken into account that low stress annealing, which is preferably followed, cannot completely eliminate the stress between the shell layers. Generally, in this case, each outer shell layer should be kept from shrinking more than the inside when it cools after installation. In this case, the minimum value of stress must be reached in the temperature distribution that occurs during operation of the cylinder.

これは、それぞれの内側シェル層がこれまでよりも膨張せず、および/またはその上方に位置する外側シェル層がこれまでよりも大きく膨張するということである。ある層内の膨張を妨げることは必然的に隣接層内の膨張の増加につながる。それぞれの内側シェル層内のより高い温度を考慮することにより、それぞれ内側および外側シェル層内で同程度の膨張が確立されるように材料の組み合わせおよび厚さ関係を選ぶことさえできる。   This means that each inner shell layer will expand less than before and / or the outer shell layer located above it will expand more than ever. Preventing expansion in one layer inevitably leads to increased expansion in adjacent layers. By considering the higher temperature in each inner shell layer, the material combinations and thickness relationships can even be chosen so that the same degree of expansion is established in the inner and outer shell layers, respectively.

例えば内部からの蒸気により、またはチャネルを介して内部にまたはシェル層間に導かれる加熱媒体により加熱を行う。   For example, heating is performed by steam from the inside, or by a heating medium guided to the inside through a channel or between shell layers.

構造を簡単にするため、シリンダシェルは2つのシェル層を含んでいる。しかし応力の消散を改善するため、シリンダシェルは3つ以上、好ましくは4つ以上のシェル層を含むこともできる。この場合、外側および内側シェル層もシリンダシェル内に配置する。名称「内側」または「外側」にとって重要なことは、単にどのシェル層が他の上に配置されているかについての問題である。   To simplify the structure, the cylinder shell includes two shell layers. However, to improve stress dissipation, the cylinder shell can also include more than two, preferably more than four shell layers. In this case, the outer and inner shell layers are also arranged in the cylinder shell. What is important for the names “inside” or “outside” is simply the question of which shell layer is placed on top of the other.

特に加熱されたシリンダの回転中摩擦および損傷を回避するため、シェル層を少なくとも相対的回転に対して固定しなければならない。溶接、ねじ固定または他の接着結合によりこれを行うことができる。   In particular, to avoid friction and damage during rotation of the heated cylinder, the shell layer must be fixed at least against relative rotation. This can be done by welding, screwing or other adhesive bonds.

さらにまた、最外側シェル層の材料が内側シェル層の1つ、好ましくはすべての材料よりも高い熱伝導率を有することは有利である。これにより外側シェル層内の温度勾配を低減し、そのため外側シェル層内の引張応力も低減する。   Furthermore, it is advantageous that the material of the outermost shell layer has a higher thermal conductivity than one of the inner shell layers, preferably all materials. This reduces the temperature gradient in the outer shell layer, and hence the tensile stress in the outer shell layer.

また最外側シェル層の材料が好適な内側シェル層の材料よりも低い弾性率を有していれば、引張応力を低減する上で有利である。   It is also advantageous for reducing the tensile stress if the material of the outermost shell layer has a lower elastic modulus than the material of the preferred inner shell layer.

熱伝導率および重量に関する利点は、特に少なくとも中間および/または最外側シェル層がアルミニウムで作られている場合にある。   The advantages with regard to thermal conductivity and weight are in particular when at least the intermediate and / or outermost shell layer is made of aluminum.

シリンダシェルの摩耗および平滑度に関する高い要件のため、最外側シェル層が硬質材料、例えば170〜220HB硬度の範囲の硬質材料で作られていなければならない。   Due to the high requirements regarding wear and smoothness of the cylinder shell, the outermost shell layer must be made of a hard material, for example a hard material in the range of 170-220 HB hardness.

最良の方法で最外側層内の熱膨張係数、熱伝導率および硬度に関する要件を満たすことができるように、内側シェル層がロードベアリング層として構成されていれば有利であり得る。   It may be advantageous if the inner shell layer is configured as a load bearing layer so that in the best way the requirements concerning the coefficient of thermal expansion, thermal conductivity and hardness in the outermost layer can be met.

このような加熱されたシリンダを特に乾燥用乾燥部内の乾燥シリンダとしておよび繊維ウェブを脱水するためのプレス部内のプレスロールとして用いることができる。   Such a heated cylinder can be used in particular as a drying cylinder in a drying section for drying and as a press roll in a pressing section for dewatering the fiber web.

以下の本文において例示的な実施形態を用いて本発明をより詳細に説明する。添付の図面において図は乾燥シリンダにわたる概略的な断面を示す。   The invention is explained in more detail in the following text using exemplary embodiments. In the accompanying drawings, the figures show a schematic cross section across a drying cylinder.

乾燥シリンダは金属製のシリンダシェルを有し、加熱されたシリンダの内部2は蒸気で加熱されている。蒸気により導入される熱エネルギーはシリンダシェルを介して外側に伝達されるとともにそこで乾燥シリンダに巻き付いている繊維ウェブ1を加熱乾燥するのに用いられる。   The drying cylinder has a metal cylinder shell, and the inside 2 of the heated cylinder is heated with steam. The heat energy introduced by the steam is transmitted to the outside through the cylinder shell and is used for heating and drying the fiber web 1 wound around the drying cylinder.

またこの場合繊維ウェブ1は通常、ドライヤ布によって乾燥シリンダの円周面に押し付けられる。   In this case, the fiber web 1 is usually pressed against the circumferential surface of the drying cylinder by a dryer cloth.

この熱移動は外側シェル面に向かって温度勾配をもたらしそのため外部領域の引張応力ももたらす。これらの引張応力を低減するために、シリンダシェルは異なる材料の2つのシェル層3、4を含んでいる。   This heat transfer results in a temperature gradient toward the outer shell surface and thus also in the outer region. In order to reduce these tensile stresses, the cylinder shell includes two shell layers 3, 4 of different materials.

外側シェル層4は熱膨張係数が内側シェル層3の材料よりも高い材料で作られている。これにより外側シェル層4は、この層の低温にも係らずこれまでよりも大幅に膨張することになり、引張応力の低減につながる。   The outer shell layer 4 is made of a material having a higher thermal expansion coefficient than the material of the inner shell layer 3. As a result, the outer shell layer 4 expands much more than before despite the low temperature of this layer, leading to a reduction in tensile stress.

この応力の消散は、外側シェル層4の熱伝導率が内側シェル層3より高く且つ弾性率が内側シェル層3より低いことによりさらに促進される。   This dissipation of stress is further promoted by the fact that the thermal conductivity of the outer shell layer 4 is higher than that of the inner shell layer 3 and the elastic modulus is lower than that of the inner shell layer 3.

シェル層3、4はネジ止めにより互いに接合された管として実施される。   The shell layers 3, 4 are implemented as tubes joined together by screwing.

乾燥シリンダにわたる概略的な断面を示す。Figure 3 shows a schematic cross section across a drying cylinder.

Claims (8)

少なくとも部分的に内部からおよび/また部分的にシリンダシェル内で加熱されるシリンダシェルを有する、繊維ウェブを製造および/または仕上げする機械内の紙、板紙、薄紙または他の繊維ウェブを加熱するための加熱されたシリンダであって、
前記シリンダシェルが少なくとも2つのシェル層(3、4)を含み、外側シェル層(4)の材料が内側シェル層(3)の材料より、平均動作温度未満の初期温度でより高い熱膨張係数を有するとともに、平均動作温度を超える初期温度でより低い熱膨張係数を有し、また前記最外側シェル層(4)が170〜220HB硬度の範囲の硬質材料で作られていることを特徴とする加熱されたシリンダ。
For heating paper, paperboard, thin paper or other fiber webs in a machine for producing and / or finishing fiber webs having a cylinder shell heated at least partly from the inside and / or partly in the cylinder shell A heated cylinder of
The cylinder shell includes at least two shell layers (3, 4), and the material of the outer shell layer (4) has a higher coefficient of thermal expansion at an initial temperature below the average operating temperature than the material of the inner shell layer (3). together with, has a lower thermal expansion coefficient at the initial temperature above the average operating temperature, or the outermost shell layer (4) is characterized in that it is made of a hard material ranging 170~220HB hardness Heated cylinder.
前記シリンダシェルが少なくとも2つのシェル層(3、4)を有することをを特徴とする請求項1に記載の加熱されたシリンダ。    The heated cylinder according to claim 1, characterized in that the cylinder shell has at least two shell layers (3, 4). 前記シリンダシェルが3つ以上、好ましくは4つ以上のシェル層(3、4)を有することをを特徴とする請求項1に記載の加熱されたシリンダ。    2. A heated cylinder according to claim 1, characterized in that the cylinder shell has three or more, preferably four or more shell layers (3, 4). 前記シェル層(3、4)が少なくとも相対的回転に対して固定されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の加熱されたシリンダ。    A heated cylinder according to any one of the preceding claims, characterized in that the shell layer (3, 4) is fixed at least against relative rotation. 前記最外側層(4)の材料が前記内側シェル層(3)の1つ、好ましくはすべての材料よりも高い熱伝導率を有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の加熱されたシリンダ。    5. The material according to claim 1, wherein the material of the outermost layer (4) has a higher thermal conductivity than one of the inner shell layers (3), preferably all materials. The heated cylinder as described. 前記最外側層(4)の材料が前記内側シェル層(3)の1つ、好ましくはすべての材料よりも低い弾性率を有することを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の加熱されたシリンダ。    The material of the outermost layer (4) has a lower modulus of elasticity than one of the inner shell layers (3), preferably all materials. Of heated cylinders. 少なくとも中間および/または前記最外側シェル層(4)がアルミニウムで作られていることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の加熱されたシリンダ。    A heated cylinder according to any one of the preceding claims, characterized in that at least the middle and / or the outermost shell layer (4) is made of aluminum. 内側シェル層(3)がロードベアリング層として構成されてい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加熱されたシリンダ。    A heated cylinder according to any one of the preceding claims, characterized in that the inner shell layer (3) is configured as a load bearing layer.
JP2004561507A 2002-12-21 2003-12-18 Heated cylinder Expired - Fee Related JP4656946B2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2002160509 DE10260509A1 (en) 2002-12-21 2002-12-21 Heated cylinder
PCT/EP2003/051048 WO2004057103A2 (en) 2002-12-21 2003-12-18 Heated cylinder

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006512555A JP2006512555A (en) 2006-04-13
JP4656946B2 true JP4656946B2 (en) 2011-03-23

Family

ID=32404167

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004561507A Expired - Fee Related JP4656946B2 (en) 2002-12-21 2003-12-18 Heated cylinder

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP1585859A2 (en)
JP (1) JP4656946B2 (en)
AU (1) AU2003299254A1 (en)
DE (1) DE10260509A1 (en)
WO (1) WO2004057103A2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007504366A (en) * 2003-09-01 2007-03-01 メッツォ ペーパー インコーポレイテッド Heat roll
DE102005000794A1 (en) 2005-01-05 2006-07-13 Voith Paper Patent Gmbh Apparatus and method for producing and / or refining a fibrous web

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI106054B (en) * 1999-03-29 2000-11-15 Valmet Corp Thermo roll for a paper / cardboard machine or finishing machine and process for making the thermo roll
US4196689A (en) 1977-01-17 1980-04-08 J. M. Voith Gmbh Apparatus for drying paper webs or the like
WO1995010659A1 (en) 1993-10-13 1995-04-20 Beloit Technologies, Inc. Impulse dryer roll with shell of high thermal diffusivity

Also Published As

Publication number Publication date
EP1585859A2 (en) 2005-10-19
AU2003299254A1 (en) 2004-07-14
WO2004057103A2 (en) 2004-07-08
WO2004057103A3 (en) 2005-12-08
JP2006512555A (en) 2006-04-13
DE10260509A1 (en) 2004-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102151102B1 (en) A steel-made yankee cylinder
CA2285301C (en) Calendering method and a calender that makes use of the method
JPH04245996A (en) Roll having heating means
US8282785B2 (en) Roll cover and a covered roll
US7802377B2 (en) Drying cylinder
JP4656946B2 (en) Heated cylinder
US5082533A (en) Heated extended nip press with porous roll layers
US6520896B1 (en) Elastic roll and a process for producing such a roll
JPH1161677A (en) Calender roll
US7287974B2 (en) Calender arrangement
US20040035302A1 (en) Belt calender
GB2121511A (en) Drying cylinder adapted to be heated with steam
JP2004510897A (en) Apparatus and method for web calendering a material including a long nip calender
US6416228B1 (en) Rolling contact bearing for supporting heated rolls
US7673395B2 (en) Dryer bar apparatus of a dryer
US5896813A (en) Gradient calender
US20120103552A1 (en) Calender for calendering a paper web
EP0445944B1 (en) Improvements relating to calendar and embossing bowls
JPH0368155B2 (en)
US20090199989A1 (en) Device and method for surface processing webs of paper and similar endless non-wovens by means of a heatable roller
WO2006000630A1 (en) Method and arrangement for cooling a fibrous web
US6520897B1 (en) Resilient roll and process for producing such a roll
JP3342470B2 (en) Calendar device
JP2005502798A (en) Fabrication method and concept of fiber web, especially paperboard web
JP2000220089A (en) Shoe roll

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060711

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080402

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20080701

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080704

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20080708

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20080805

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20081114

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100921

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20101221

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140107

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees