JPH04245996A - 加熱手段を有するロール - Google Patents

加熱手段を有するロール

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JPH04245996A
JPH04245996A JP3200641A JP20064191A JPH04245996A JP H04245996 A JPH04245996 A JP H04245996A JP 3200641 A JP3200641 A JP 3200641A JP 20064191 A JP20064191 A JP 20064191A JP H04245996 A JPH04245996 A JP H04245996A
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JP
Japan
Prior art keywords
roll
heating element
heatable
roll body
hole
Prior art date
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Pending
Application number
JP3200641A
Other languages
English (en)
Inventor
Heinz-Michael Zaoralek
ハインツ−ミヒャエル ザオラレク
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schwaebische Huettenwerke Automotive GmbH
Original Assignee
Schwaebische Huettenwerke Automotive GmbH
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Filing date
Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C44/00Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • B29C44/02Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles for articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C44/12Incorporating or moulding on preformed parts, e.g. inserts or reinforcements
    • 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
    • D21F5/022Heating the cylinders
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
    • F28D15/02Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F5/00Elements specially adapted for movement
    • F28F5/02Rotary drums or rollers

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Machines For Manufacturing Corrugated Board In Mechanical Paper-Making Processes (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は加熱可能なロールに関す
る。特に、紙などのウェブ状材料を加工するための加熱
可能なロールに関する。
【0002】
【従来の技術】紙などのウェブ状材料の加工のためには
、内部から加熱し得るロールが知られている。従来の構
造形態では、加熱した液体状の熱キャリアが、ロール表
面の直下に形成される通路または孔部を通って流動する
。これにより、熱キャリアはその熱エネルギーの少なく
とも一部を孔部の壁面へ、そして、その結果としてロー
ルの外周面へと伝導する。ロールの外周面は、この熱エ
ネルギーを、加工するウェブ状材料へ伝導し、かくして
ウェブ状材料は、例えば乾燥処理される。
【0003】加熱可能ロール用のこの既知の構造形態に
おいては、熱キャリア液を加熱するための、また、これ
を特定の温度に保持するための外部手段が必要である。 しかし、例えばスウェーデンなどの多くの国は、鋳鉄製
容器は、140℃を超える温度の閉鎖式熱キャリア回路
としては認可していない。その結果、冷硬ロールを特定
の最大温度を超える温度に加熱することができない。一
方、ウェブ状材料の処理には高温が望まれる。例えば、
ロール温度を200℃以上として使用することは、ドイ
ツでは全く通常のことである。
【0004】さらに、ロールジャケットが固定コアの周
りを回転する加熱可能ロールは知られている。固定コア
は1つ以上の誘導コイルを装備している。動作において
、誘導コイルを通して、渦流が、回転しているロールジ
ャケット内に誘導され、オーム熱によりロールジャケッ
トを加熱する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このような構造形態の
加熱可能なロールは、例えば製紙つや出し機での使用な
どの実際の適用においては、ロール管は8mを超える支
間にわたって、同じ長さのコイルコアの上を、片持はり
式に支持される必要があるため、極めて脆いという欠点
がある。製紙機のつや出しローラーの実際の動作におい
て、避け得ない衝撃、および加熱可能ロールでは、通常
、様々な程度にわたって起こる不均衡により、必然的に
振動が発生し、その結果、回転部と固定部とが接触する
。これにより、必然的に関連部分が損傷し、早期の摩耗
または完全な故障が生じ得る。
【0006】また、スウェーデンなどの国々においては
、熱キャリア液を外部から供給する加熱可能な冷硬ロー
ルは、さらに、熱キャリア液の容量に関して安全規制の
対象となる。これらの安全規制は、ロールが故障したと
き、熱キャリア液の流出により生じる危険を低減する意
図でなされている。
【0007】従って、本発明の目的は、従来技術の欠点
を解決して、特に、安全性および信頼性の高い加熱可能
なロールを提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、例えば紙などのウェブ状材料を特に加
工するための加熱可能なロールであって、好ましくは軸
に平行に形成されて周縁部において通路となる孔部を有
するロール本体と、好ましくはねじ込み式の少なくとも
1つ、通常は2つのジャーナルピンと、該ロール本体に
平行して軸方向に延びるように該孔部内に配置された加
熱要素と、を有してなる、加熱可能なロールが提供され
る。
【0009】別の好適な実施態様においては、加熱要素
はロッド状の電気抵抗加熱要素である。
【0010】さらに別の好適な実施態様においては、加
熱要素は鋼管などの管であり、該管内を熱キャリア液が
移動する。
【0011】もう1つの実施態様においては、ロール本
体の周縁部において通路となる孔部内において、前記加
熱要素と該孔部の壁面との間に密封された空洞が形成さ
れており、この空洞は好ましくは対流液で満たされる。
【0012】さらにもう1つの好適な実施態様において
は、空洞は少なくとも一部が、特定の加熱温度で沸騰す
る媒体、好ましくは水で満たされる。
【0013】さらに別の好適な実施態様においては、ロ
ール本体の表面近くに温度センサーが配備される。
【0014】
【作用】本発明によれば、加熱可能ロールのロール本体
内の周縁部に設けられた孔部へ、加熱要素が挿入される
。この加熱要素は、孔部と同じ方向に、つまりロール本
体の軸に平行に延びている。
【0015】このような加熱要素を、好適には電気抵抗
加熱要素として形成すると、熱キャリア液をロールに導
入またはロールから流出して外部加熱手段へ供給する必
要がないため、ジャーナルに密閉用ヘッドを設けること
が不要となる。
【0016】この実施態様では、必要な電気加熱エネル
ギーは、例えばワイパーコンタクトを通して、加熱可能
ロールの2つのジャーナルの一方に供給される。この電
流は、次にロール本体内のラインシステムを通って、電
気抵抗加熱要素へ供給される。抵抗加熱要素からロール
への熱エネルギーの伝導は、例えば水などの適切な対流
液による対流により行われる。この実施態様の利点は、
必要な対流液は比較的少量、つまりロール表面近くの、
通常は密封された孔部に封入されるだけの量で済むこと
である。
【0017】さらに非常に好適な実施態様においては、
軸に平行な周縁の孔部に、通常は鋼管である管が挿入さ
れる。この管を通して熱キャリア液が供給され、冷硬ロ
ール材料からは分離するようにされる。挿入された管と
冷硬ロール材料との間の十分な熱接触は、同様に、管と
孔部との間のスペースを対流液で充填することにより行
われる。
【0018】この実施態様では、上述の安全規制はこの
ようなロールには適用されないため、規制を考慮する必
要がない点において有利である。
【0019】互いに分離した個別の周辺孔部内の対流液
の容量は、通常は少量であるため、想定される圧力にも
かかわらず、認可の問題が生じることはないと思われる
【0020】従って、この実施態様の利点は、熱キャリ
ア液は加熱可能ロールの冷硬鋳造材料とは直接接触せず
、通常は鋼管システム内においてのみ誘導されるために
、外部から加熱されるにもかかわらず、厳しい安全規則
を有する国においても140℃を超える温度の熱キャリ
アを使用することが可能となることである。
【0021】加熱要素が配置される周縁の孔部は表面近
くに形成されるため、熱源は、熱が必要とされる場所に
近くなる。従って、伝導路が長いことで生じる温度勾配
はほとんど起こらない。電気抵抗加熱の原理は非常に簡
単で確実であるため、作動中の障害はほとんど想定され
ない。対流液を充填することにより、加熱要素の温度は
、抵抗加熱要素のための通常の温度よりはるかに低く保
持され、このため加熱要素の寿命は実質的に無限となる
【0022】さらに有利な実施態様においては、加熱管
と孔部との間のスペースは、例えば水などの沸騰可能な
対流液により部分的に充填され、その他は真空とされる
【0023】加熱要素とロール外周面との間の熱交換は
直接ではなく、対流液を通して行われるため、軸方向の
温度分布が確実に極めて均一となる。このようなシステ
ムにおける水蒸気の凝縮は、温度が最も低いところで起
こる。従って、熱供給は自動的に、熱需要が最大である
地点で、または他の地点との温度差が最大である地点で
行われる。凝縮液の量も、同じ方法で規制される。すな
わち、特定の領域に対する温度差が大きくなるにつれて
、凝縮液の量も多くなる。このように、安全性と信頼性
とが主要な目的ではあるが、表面温度が極めて均衡した
ローラもまた達成される。
【0024】好適には、ロールジャケットの表面近辺の
温度制御のために、少なくとも1つの温度センサーが備
えられる。この方法により、従来の制御回路を通して、
温度偏差に対する迅速な反応が達成され得る。
【0025】
【実施例】図1において、本発明による加熱可能ロール
は、概略、参照番号10により示される。このロール1
0はロール本体12を備えており、ロール本体12の両
端部には、フランジとしてジャーナル14aおよび14
bが取り付けられている。通常は、これらジャーナル1
4aおよび14bはボルトなどによりねじ込みされる。 ロールベアリング(図示せず)内において配置および誘
導されるジャーナル14bと、リード線22と、ワイパ
ーコンタクト24と、電流ピックアップ25とを通って
、電気エネルギーがロール本体12に導入される。ジャ
ーナル14aはロールベアリング内での誘導のために、
またロール10の回転運動を駆動させるために使用され
る。
【0026】ロール表面近くに形成される軸に平行な周
縁の孔部16内には加熱手段が配備されており、該加熱
手段は、本実施態様においては、電気抵抗加熱要素18
である。
【0027】加熱要素18の両端部にはシール28が配
置され、密封加熱に使用する液体を封入している。通常
は、シール28は、可能な限りロール本体12の両端部
近くにまで配置されて、ロール本体12全体にわたって
均一な加熱効果が得られるようにする。加熱要素18と
孔部16の壁面との間のスペースには、対流液が配備さ
れる。これは例えば水である。管19と孔部16の壁と
の間のスペースは、通常は、大部分が水で充填される。
【0028】電気抵抗加熱要素18の抵抗値は、必要な
加熱電力および寿命を考慮にいれて決定される。
【0029】ロール本体12の中央に配置された孔部2
6は、給電用電流の供給および流出用として機能する。
【0030】少なくとも1つの温度センサーが20が、
加熱可能ロール10の表面近くに配備されている。
【0031】図2は、本発明によるロール10のさらに
好適な実施態様を示している。図2は、ロール本体12
の一方の端部に配置される部分を示している。
【0032】この実施態様においては、熱キャリア(例
えば熱オイル)はロールの外部で加熱され、フランジと
してのジャーナル14aまたは14bの一方の回転する
密封ヘッドを通してロール10内に導入される。ロール
本体12内において、熱キャリアは、周縁の孔部16内
に密封式に配置された、通常は鋼管である管を通って導
入される。加熱された熱キャリア液は管18内を導かれ
、その熱エネルギーを管18の壁面を通して、管18と
周縁孔部16の壁面との間の密閉されたスペースに入れ
られた対流液へと伝導する。対流液は、通常はこの孔部
の一部のみを充填し、好ましくは水である。
【0033】管18はフランジ本体38に挿入され、フ
ランジ本体38は、ロール本体12の反対側の対応する
フランジ本体38と共働して、孔部16内の管18を締
め、これにより管18を保持する。溶接シーム30によ
り、管18と孔部16の壁面との間の空洞に対して、管
18の内部が確実に密封される。シール42を有する圧
力本体36が、端面で管18と孔部16との間の空洞を
密封する。圧力本体36は外部および内部ねじ40によ
り1つ以上のナット34を介して取り付けられ、ロール
本体12内に保持される。
【0034】第2の熱キャリア液(蒸留水)を導入また
は補充するために、管18と周縁孔部16の壁との間の
空洞へと通じる孔部32が配備される。この追加供給孔
部32は当然ながら密封閉鎖可能でなければならない。
【0035】熱交換は、加熱要素18とロール本体12
との間で直接行われるのではなく、沸騰対流液を通して
行われるため、ロール本体12の軸方向の温度分布が確
実に極めて均一となる。このシステムでは、水蒸気の凝
縮は、好適にも、ロール本体12の温度が低い地点で行
われる。従って、ロール本体12への熱供給は、温度偏
差を示す地点で自動的に行われる。この方法によれば、
本発明によるロール10において極めて均衡した表面温
度が得られる。
【0036】
【発明の効果】本発明の加熱可能ロールは、このように
、ロール本体内の周縁部に設けられた孔部内に加熱要素
が挿入されており、安全性および信頼性に優れている。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による加熱可能ロールの好適な実施態様
の縦断面図である。
【図2】本発明による加熱可能ロールの別の好適な実施
態様の一部の縦断面図である。
【符号の説明】
10  ロール 12  ロール本体 14a,14b  ジャーナル 16  孔部 18  加熱要素 19  管 28  シール

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  例えば紙などのウェブ状材料を特に加
    工するための加熱可能なロールであって、好ましくは軸
    に平行に形成されて周縁部において通路となる孔部を有
    するロール本体と、好ましくはねじ込み式の少なくとも
    1つ、通常は2つのジャーナルピンと、該ロール本体に
    平行して軸方向に延びるように該孔部に配置された加熱
    要素と、  を有する加熱可能ロール。
  2. 【請求項2】  前記加熱要素がロッド状の電気抵抗加
    熱要素である請求項1に記載の加熱可能ロール。
  3. 【請求項3】  前記加熱要素が鋼管などの管であり、
    該管内を熱キャリア液が移動する請求項1に記載の加熱
    可能ロール。
  4. 【請求項4】  前記ロール本体の周縁部において通路
    となる孔部内において、前記加熱要素と該孔部の壁面と
    の間に密封された空洞が形成されており、この空洞は好
    ましくは対流液で満たされる請求項1に記載の加熱可能
    ロール。
  5. 【請求項5】  前記空洞は少なくとも一部が、特定の
    加熱温度で沸騰する媒体、好ましくは水で満たされる、
    請求項4に記載の加熱可能ロール。
  6. 【請求項6】  前記ロール本体の表面近くに温度セン
    サーが配備される請求項5に記載の加熱可能ロール。
JP3200641A 1990-08-09 1991-08-09 加熱手段を有するロール Pending JPH04245996A (ja)

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DE4025274.4 1990-08-09
DE4025274 1990-08-09
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DE4033986.6 1990-10-25

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