JPS584892A - 抄紙機における回転シリンダのシリンダ壁加熱装置 - Google Patents

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】 本発明は抄紙機における回転シリンダ、特に前記型式の
機械における紙シート乾燥シリンダのシリンダ壁加熱装
置に関するものである。

抄紙機において、回転シリンダが頻繁に使用され、回転
シリンダのシリンダ側壁は材料層又は側壁上に載置され
た紙シートから水蒸気を排出するため、又は、前記シー
トに一定の特性を付与するために適宜加熱しなければな
らない。前記抄紙機によって製造されたシートの最終乾
燥はシートが部分的に巻回され、外壁が適宜加熱された
少くとも１本の回転乾燥シリンダによって達成される。

前記シリンダ壁を加熱するために通常蒸気が用いられる
。蒸気はシリンダの内部空所に連続的に供給され、一方
、蒸気の冷却により形成される凝縮で構成された水は排
出される。

従来、シリンダを加熱するのに必要な装置は多くの欠点
を持っている。

その第１は、前記装置は構造が非常に複雑であるので高
価である。実際に、前記装置は蒸気を発生させるボイラ
な備えなければならない。そしてシリンダの内部空所に
蒸気を供給す５るので、シリンダは実質上圧力容器で構
成され、好適には密封しなければならず、また前記蒸気
圧に耐えるだけの十分大きな機械的強度を持たなければ
ならない。

更に、前記空所に形成する凝縮を除去するために、管、
ポンプ及び密封部材のような多（の部品及び部材からな
る吸引手段が必要である。また通常、シリンダの内壁面
に凝縮水を収集するように作動する環状溝を形成しなけ
ればならない。

再び前記装置において、蒸気によって付与された熱エネ
ルギの一部分は、部品、特にそれ自体加熱される必要が
ないシリンダの部品にも伝達される。その結果、エネル
ギは全体として適確な方法で利用されていない。更に、
伝導によって生じるシリンダの内部空所からの熱の伝達
は、水の熱伝導率が低いので、シリンダ自体の内壁面に
滞留している水層によって妨げられる。又、シリンダの
外面の温度分布は非常に不規則である。

最後に、各種の使用条件を満足させるのに必要な温度調
節は容易でなく、迅速に行われない。又前記調節のため
に複雑で高価な手段が必要である。

更に、前記装置の通常の保守及び修復操作は、装置自体
が前記構造であるので、長時間を要し複雑であり、前記
操作がなさなければならない装置に接近するためには、
多種の部材及び部品を分解する必要がある。

本発明は、前記欠点を解消した抄紙機における回転シリ
ンダ、特に前記機械において紙シートの乾燥シリンダの
シリンダ壁加熱装置を提供することにある。

本発明の装置は、少くとも１つの磁束発生装置と、前記
シリンダから所定距離をもって前記装置を支持する手段
、及び前記シリンダと前記磁束発生装置との間で所定の
相対角速度で運動するように作動しうる駆動手段とから
なり、前記シリンダの前記シリンダ側壁は金属材料製で
あり、前記所定距離は、前記装置により発生した磁束が
前記側壁の少くとも一部と交差するように選択されるこ
とを特徴とするものである。

本発明を更によく理解するために、添付図面を参照して
詳細な説明が実施例によって記載されている。

第１図及び第２図を参照すると、本発明の装置は抄紙機
の一部を形成している回転シリンダ（１）のシリンダ側
壁を加熱するものである。特に前記シリンダはシート乾
燥シリンダにすることができ、前記側壁は金属材料で作
製されている。本発明の装置は、例えば電動モータから
なるシリンダ（１）を回転駆動する手段（図示せず）を
包含している。

前述した目的のために、前記モータは速度を連続的に調
節しうるモータで゛あることが好適である。

前記装置は符号（２）で示す磁束発生手段を包含し、前
記手段は、第１図の実施例で示されているように永久磁
石（３）だけからなることもできるし、又他方第２図に
示されているように、電磁石（４）からなっていてもよ
い。そして電磁石の巻線は導線（５）によって直流又は
交流電源という適宜の電源に接続している。

更に、本装置の形成部品は概略符号（６）で示されてい
る支持手段もあり、磁束発生装置を支持し、且つ、シリ
ンダ（１）から所定距離をもって磁束発生装置を支持す
るように作動されている。前記支持手段は、本装置の基
台（図示せず）の案内（８）上を軸方向に可動である例
えば１つ又はそれ以上の腕（力からなっている。

支持手段（６）はシリンダ（１）に対して所定位置に磁
石（３）（又は電磁石４）を配設しうるように調節手段
を設けることが好適である。前記位置は、前記磁石（又
は電磁石）によって励起される磁束がシリンダ（１）の
側壁の少くとも一部と交差するように選択される。

第６図及び第７図に支持手段（６）の構造が更に詳細に
示されている。２列の電磁石が梁＠によって支持されて
おり、梁の両端は三角板αａに固着されている。三角板
はシリンダ面に直交する梁αりを実質的に平行移動しう
るように作動できる２つの平行四辺形結節を形成するよ
うな方法で、本装置の基台に固着されているブラケット
（４）の板（至）に一対のリンク棒α尋により枢着され
ている。梁（６）は円筒状枢軸（１７）によって棒（ト
）に連結されており、棒（２）は作動軸（イ）に接続し
てラックとピニオンの一部な形成しており、作動軸翰に
作動輪Ｃ１Ｊ及び／又は駆動モータ（２１ａ）が固着し
ている。前記棒（至）の下端は別の円筒状枢軸（２）に
より機械の台に枢着されている。

それ故、手動輪Ｑｌ）　（又は駆動モータ２１ａ）を作
動することにより、棒（ト）の垂直移動及びそれゆえ梁
ＱＺＩと梁に固着されている電磁石の垂直移動が生じる
ことは明らかである。

シリンダ（１）の壁の加熱は下記の方法で生じる。

電動モータは所定速度でシリンダ（１）を回転せしめ、
磁石（３）（又は電磁石４）は、磁石により発生した磁
束が前記壁の一部と交差させるような距離に前記支持手
段（６）を作用させることにより、前記壁に密接担持さ
れる。前記磁束を発生させるために、電磁石（４）（第
２図）の場合は、直流又は交流電気エネルギを関連巻線
に供給する。

それ故、シリンダ（１）の壁（又はその一部）に磁束が
発生し、その強さは所定範囲内で、磁石（３）の磁化又
は電磁石（４）の巻線を通る電流に依存する。

シリンダが回転している間、シリンダ壁の各点及び各単
位時間内に磁束φの変動が生じる。そして前記変動に比
例した起電力を生じ、この起電力がシリンダ壁に電流を
循環させ、かくしてジュール効果によつ゛Ｃ壁自身が加
熱される。このように、比較的小さな寸法の磁石で、抄
紙機の乾燥シリンダのような大型シリンダのシリンダ側
壁を非常に短時間で加熱し、前記壁の外面を前記乾燥を
するのに好適と考えられる温度まで上昇させることがで
きることは立証されるところである。

シリンダが回転している間、電磁石（４）に接線方向及
び直交方向双方であって、支持手段（６）により生じる
力を伝達する。直流を電磁石（４）（第２図）に供給す
る代りに、永久磁石（３）（第１図）を用いる時、シリ
ンダ駆動モータに供給されるエネルギの負担で加熱エネ
ルギのみが付与される。この場合、シリンダに伝達され
る熱量の調節はモータ自身の速度を作用することによっ
て行なうことができる。実際に、磁束自身は一定に保持
されるが、前記速度を上げることにより、単位時間当り
の磁束の変動ｄφ／ｄｔは増加する。

前記特性は抄紙機の乾燥シリンダにお−１て特に有利く
なることができ、前記抄紙機におし・て、シートを精密
に乾燥するために、シリンダ上のシートの接線速度に比
例した熱エネルギが必要である。

実際に、シリンダの所定回転速度にお（・て有効な加熱
を生じさせるのに十分な一定の磁束がこの装置に発生し
、速度を調節することにより磁束を制御する。何故なら
ばシリンダの速度を上げることにより、乾燥に必要なエ
ネルギは増加するからである。

しかしながら、この場合、シリンダ壁に伝達される熱量
の調節はまた速度よりもむしろ壁自身からの磁石（３）
の距離で作用することにより、ある（Ｓは直流電磁石の
電流を変えることにより行うことができ、このような方
法で異った磁束φが励起され、それゆえ異った磁束変動
値４φ／、１がえられることは明らかである。

他力、電磁石（４）（第２図）に交流が供給されると、
シリンダ壁の各点の磁束はシリンダ自身の回転速度の作
用により変動するだけでなく、電流の変動の作用によっ
ても変動する。それゆえ、壁自身に伝達される熱エネル
ギを調節するために、シリンダからの電磁石（４）の距
離及びシリンダの回転速度で作用するだけでなく、′電
磁石の電流及び供給周波数で作用することができる。

第３図において、電磁石（４）は、シリンダ（１）の同
一直径面でその両側に配設されている。この方法では、
シリンダの側壁を電磁石により生じる吸引力及びシリン
ダ自身の軸に作用する吸引力の合力は軸受がシリンダ重
量のみを担持するという利点により零になる。２つ以上
の電磁石では、シリンダ軸における合力が零になる上述
の効果を生じるような方法で同量だけシリンダの周辺に
角変位して配設することができる。

本発明の装置は電磁石（４）に電流を分布する手段を包
含することができる。これは、シリンダ（１）の周辺に
相互に均一な間隔をへだてるよプな第４図に示されてい
る装置を備えることができる。これにより、前記電磁石
はシリンダ自身のシリンダ側壁によって形成される回転
子リングを電動モータの固定子に構成する。

それゆえ、上記の構造の装置では、電磁石はシリンダ（
１］の側壁を加熱する磁束を発生するだけでなく、シリ
ンダ自身を回転駆動しうる磁束を発生するととは明らか
である。上記目的を達成するために、本装置には、前述
の原理を根拠として作用する電動モータを備えた公知の
手段を設けなげればならない。

本発明の装置はまた、第５図に従って、即ち、シリンダ
（１）の中に電磁石（４）（又は磁石３）を配設するこ
と蜆、より形成することもできる。この場合、電磁石は
、シリンダ壁（１１に対して各電極石を放射方向に配置
させる適宜の支持手段（至）により支持される。

第８図及び第９図には、第５図の前記方式をうるための
構造を有する装置が示されている。支持手段（７）は中
空ドラム０υを含み、ドラムの端部は上記装置の基台の
側壁（ト）に固着されている。ドラム０υと同軸のシリ
ンダ（Ｉｔは底壁に）を備え、介在するロール部材軸受
（３２ａ）を介して基台に支持されて電磁石（４）は梁
＜３４（第８図）に担持されており、６梁は、旋回リン
ク棒（第９図）によって、ドラム０◇に担持されて〜ζ
る放射板（至）に連結されている。

梁■の半径方向の運動は、機械ジヤツキ（２）により制
御される。ジヤツキは梁とドラム双方に旋回自在に連結
され、軸に）を含む適宜の伝達手段を介して電動モータ
（至）により駆動される。

それゆえ、上記の装置は、シリンダを加熱する蒸気を利
用する装置の上述の第１の欠点を回避する。

実際に、本発明の装置は構造上非常に簡単である。この
装置を作動するのに蒸気発生器を設ける必要がない。そ
してシリンダは密封した内部空所を設ける必要もなく、
シリンダが耐蒸気圧の大きな機械的強度を備えなくても
よい。

従来の装置ではシリンダに形成される凝縮水を排出する
必要があったあらゆる部材及び部品が不必要になり、凝
縮水の収集するための溝をシリンダの内壁に設ける必要
もない。

更に、発生する熱エネルギの正確な利用が達成される。

何故ならば、熱エネルギはシリンダの側壁のみならず、
前記壁の外面にも直接伝達され、この結果、シリンダの
外面に接するシートを正確に加熱するのに好適であるよ
うに、シリンダ壁の温度は、シリンダの外側から内側に
向って放射力向に下降するからである。

シリンダ壁の温度の制御も非常に簡単で迅速な方法で且
つかなり正確に行うことができ、このために、シリンダ
（１〕からの磁石（３）（又は電磁石４）の距離を変え
るか、制御モータの回転速度を変えるか、又は電磁石（
４）を利用するときは、電磁石に供給される電流又はこ
の電流の周波数を変えることで十分である。

前記温度の調節を達成するために、適宜の手段を設ける
ことによって（上述し図示した場合のようなその他の方
法よりむしろ）磁石に対するシリンダの位置を変更する
ことができる。

シリンダ（１）が回転し、シリンダに対して磁石（３）
（又は電磁石４）が回転しない方式及びその構造を有す
る装置を記載したが、シリンダと磁石（又は電磁石）双
方が同軸のまわりに異った角速度で回転自在である装置
も本発明の範囲内にあることは明らかである。

シリンダの側壁と交差する所定の磁束分布をうるような
方法において各磁石又は多数の磁石（例えばシリンダ軸
に直角の同一面上にある磁石）によって発生する磁束の
制御を行う手段を設けることができる。前記方法におい
て、特定の作動上の要求を満足するために、磁石からシ
リンダへ伝達されるどのような所望のエネルギ分布も達
成することができる。前記必要条件は例えばシリンダを
通るシートの横方向の所望の温度分布をうるため、又は
シートの多様な区域におけるエネルギ必要条件を異なら
しめることができるように満足するために向けることが
できる。それゆえ前記方法で処理するこきによって、本
発明の装置においては、区域によって異ならしめること
ができるエネルギ量及び前記各区域における処理に必要
な条件を満足するだけの同量のエネルギを被処理シート
に伝遅することができる。それゆえ、エネルギの必要最
小消費量て最適の処理結果をうるという利点が達成され
る。

最後に、本装置は前記方法において、磁束の分布を完全
自動方法で行うために設けられた制御手段を包含するこ
とができることは明らかである。

本発明の範囲から逸脱しないで各種の変形及び改変が可
能であることは明白である。特に、回転シリンダの側壁
を加熱するために、本発明の装置に関連して前記加熱が
できるその他の手段及び装置も使用することができる。

【図面の簡単な説明】

に従った装置の各種手段及び部材の構造を示す２つの側
面図、第８図及び第９図は第５図に従った装置の各種手
段及び部材を示す互いに直交する面で切断した２つの断
面図である。 １・・シリンダ、２・・磁束発生装置、３・・永久磁石
、４・・電磁石、５・・導線、６・・支持手段、７・・
腕、８・・案内、１２・・梁、１３・・三角板、１４・
・リンク棒、１５・Φ板、１６−・ブラケット、１７・
・枢軸、１８・・棒、２０・・作動軸、２１・・作動輪
、２１ａ・・モータ、２２・・枢軸、３０・・支持手段
、３１・・中空ドラムＡ３２−−底壁、３２ａ・・軸受
、３３−・側壁、３４・・梁、３６・・放射板、３７・
・ジヤツキ、３８・・電動モータ、３９・・軸。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）抄紙機の回転シリンダのシリンダ壁、特に抄紙機
   における紙シートの乾燥シリンダのシリンダ壁加熱装置
   において、少くとも１つの磁束発生装置と、前記シリン
   ダから所定距離をもって前記装置を支持する手段及び前
   記シリンダと前記磁束発生装置との間で所定の相対角速
   度をもって運動するように作動しうる駆動手段とからな
   り、前記シリンダの前記シリンダ側壁は、金属材料製で
   あり、前記所定距離は前記装置により発生した磁束が前
   記側壁の少くとも一部と交差するように選択されること
   を特徴とする抄紙機における回転シリンダのシリンダ壁
   加熱装置。