KR102496911B1

KR102496911B1 - 가열가능한 롤(heatable roll)

Info

Publication number: KR102496911B1
Application number: KR1020197026478A
Authority: KR
Inventors: 클라우디오 시모니; 로베르토 그로시
Original assignee: 바르니니 에스.알.엘
Priority date: 2017-02-08
Filing date: 2018-02-01
Publication date: 2023-02-06
Also published as: IT201700013598A1; KR20190112141A; WO2018146583A1; EP3580391B1; EP3580391A1; ES2874338T3

Abstract

본 발명은 맨틀벽 및 가열 어셈블리를 구비하는 케이싱을 포함하는, 다양한 생산 분야에서 이용가능한 로터리 머신들에 적용가능한 가열 롤러에 관한 것이다. 가열 어셈블리는 맨틀벽 및 적어도 하나의 중공 몸체 사이에 포함되는 환형 영역을 정의하도록, 바람직하게는 케이싱에 동축으로 내부에 배치되는, 적어도 하나의 중공 몸체를 포함하고; 중공 몸체는 가열 수단이 수용되는, 환형 영역으로부터 유체적으로 격리되는, 내부 챔버를 제공한다.
롤러는 환형 영역에 배치되고 그리고 후자를 부분적으로 점유하도록 형성되는 충전 수단을 더 포함한다. 롤러의 전체 구성은 환형 영역 내에서 잔여 체적이 사용시에 가열 어셈블리가 롤러의 각각의 작동 위치에서 완전히 잠겨지도록 허용하는 방식으로 열 전달 유체를 수용하고 그리고 머신의 전체 동작 중에 환형 영역 내에 압력값들을 확인하도록 정의되는 구성이다.

Description

가열가능한 롤(HEATABLE ROLL)

본 발명은 산업용 머신 분야에 관한 것으로, 특히 가열 롤러를 사용하는 산업용 머신들에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 열 전달 유체를 이용하는 전기식의 혼합 가열 시스템을 구비하는 로터리 머신들을 위한 회전 롤러에 관한 것이다.

가죽, 직물, 종이 및 플라스틱 물질 가공 분야와 같은, 다양한 산업들은 다양한 동작(activity)들을 위해 이들 작업을 위한 가열 롤러(heated roller)를 포함하는 머신들을 사용한다.

예를 들어, 유럽특허 제EP1130152호는 가열된 다림질 실린더(heated ironing cylinder)와 그 둘레의 일부분 상에서 실린더와 접하는 하나 이상의 무단 벨트(endless belt) 사이에서 직물이 가압되는 건조-다리미(dryer-ironer) 장치를 개시한다.

롤러들을 가열하기 위해 사용되는 가열 시스템들은 다양하다; 증기 시스템들, 자기 유도 시스템들 및/또는 가장 성능이 우수한 롤러들을 위한, 롤러의 내부 맨틀 표면(mantle surface)에 접하는 열 전달 유체(통상적으로 합성유)에 열을 공급하는 전기 저항을 이용하는, 혼합 시스템.

예를 들어, 스페인 특허 제ES2211364호는 후자의 유형에 따른 솔루션을 기술하며, 여기서 가열가능한 롤러는 동작 온도에서 기체상 및 액체상을 포함하는 열-전달 유체로 채워지는 환형 주변 챔버(annular peripheral chamber)를 구비한다.

기타 공지된 솔루션들은 뜨거운 오일이 순환하는 틈이 내부에서 존재하는 롤러를 제공한다. 오일은 예를 들어 최적의 재순환을 위한 오일 유입 및 배출을 허용하는 회전 조인트의 도움으로 파이프를 통해 이송되는, 멀리 떨어진 가열 어셈블리에서 가열된다.

그러나, 이러한 솔루션은 주로 외부 가열 어셈블리의 크기 및 오일 로터리 분배기들의 존재로 인한 구성의 복잡성으로 인해, 한계를 가진다.

이러한 한계들을 극복하기 위해 설계된 공지된 솔루션들은, 오일로 완전히 채워지는 내부 챔버를 구비하는 롤러를 제공하고 그리고 여기서 전기 저항들이 후자(내부 챔버)에 직접적으로 접하도록 삽입된다. 이 경우, 롤러는 그 내부의 오일의 가열로 인한 압력 변형들을 보상하기 위해 외부 확장 탱크를 필요로 한다.

이 구성은, 맨틀 상의 우수한 열 균일성을 보장하지만, 오일 누수의 고위험성 뿐만 아니라, 작동 시간(machine time)을 향상시키는 수고스러운 정기적인 유지보수 작업들과 롤러의 열관성(thermal inertia)을 향상시키는 오일의 큰 체적들을 요구하는 단점을 가진다.

내부 저항 및 실링된 오일 챔버를 가지는 롤러들은 이러한 문제점들을 극복하기 위해 개발되었다. 이러한 솔루션은 이의 맨틀과 저항이 삽입되는 롤러 맨틀 내부의 자켓 사이에 형성되는, 통상적으로 가용 체적의 약 75%인, 틈을 오일로 채우는 것을 제공한다. 공기와 접하게 되는 저항은 유지보수 작업을 용이하게 하여, 또한 오일의 부패(perishability)를 줄이고, 또한 대체로 균일한 열 전달에 유리하다.

그러나, 이러한 특성들을 가지는 롤러들은 구조적인 무거움 및 높은 소모성으로 나타나는 엄격한 설계 제한들을 주는 단점을 가진다. 실제로, 자켓 내부의 직경이 줄어드는 경우, 오일의 의도하지 않는 과열의 위험성이 존재하고, 반면에 긴 직경에서는 저항을 포함하는 내부 자켓을 충분히 커버하여, 우수한 열 효율을 보장하기 위해 상당한 양의 오일이 필요하다. 오일의 확장으로 인해, 롤러 내부에서 도달할 수 있는 최대 작동 압력들로 위험하여, 후자의 조건은 또한 큰 오일/공기 체적을 수반한다. 결국 후자는 공기에 접하게 되어, 저항의 방사(irradiation)에 노출되는 자켓의 표면상에 가능한 결정화 현상을 초래한다.

따라서, 본 개시에 의해 제시되고 해결되는 기술적 문제는 상술한 문제점들을 극복하기 위한 것이며, 이는 청구항 1항에 의해 정의되는 회전 롤러에 의해 구현된다.

특히, 고효율 특성을 가지고 구조적으로 다목적인 로터리 머신(rotary machine)들을 위한 로터리 롤러(rotary roller)를 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.

또한, 관리 및 작동 비용들을 줄이고 그리고 유지보수 작업들에 필요한 시간을 감소시키는 회전 롤러를 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.

본 발명의 추가적인 특성들은 대응하는 종속항들에서 정의된다.

본 발명은 예를 들어 가죽 가공 머신에서의 사용에 적합한, 이들의 공정들 중에 가열된 롤러들을 사용하는 로터리 머신들을 위한 로터리 롤러에 관한 것이다. 롤러는 열 전달 유체에 내부적으로 노출되는, 맨틀벽(mantle wall)을 구비하는, 통상적으로 원통형인, 중공 케이싱(hollow casing)을 가진다.

롤러는 또한 적어도 하나의 중공 몸체와 맨틀벽 사이에 포함되는 환형 영역을 정의하도록, 케이싱의 내부에, 바람직하게는 동축으로 배치되는, 적어도 하나의 중공 몸체를 포함하는 가열 어셈블리를 제공한다. 후자는 또한 이를 가열하기 위한 가열 수단이 수용되는, 환형 영역으로부터 격리되는, 내부의 실링 챔버를 가진다.

그리고, 롤러는 환형 영역을 부분적으로 점유하도록 형성되고 그리고 환형 영역에 배치되는 충전 수단(filling means)을 포함한다. 롤러의 전체 구성은, 롤러의 각각의 작동 위치에서 가열 어셈블리를 완전히 유체가 담그도록 허용하는 방식으로, 사용시에 열 전달 유체를 수용하도록 의도되는, 잔여 체적이 환형 영역에서 정의되는 구성이다.

이 솔루션은 작동 조건들 하에서 획득가능한 열 수율 및 내구성의 측면에서 로터리 머신들을 위한 회전 롤러의 효율성을 개선하도록 허용한다.

특히, 가열 수단을 포함하는 중공 몸체가 열 전달 유체에 완전히 담긴다는 점은 상술한 유체와 접하는 그 표면의 가능성 있는 과열을 방지한다. 따라서, 후자의 열역학적 특성들을 악화시키는 “균열(cracking)” 현상의 위험성이 상당히 줄어들어, 이의 교체를 낮은 빈도로 한다. 또한, 충전 수단의 특징적인 구성은 사용되어, 가열되어야 하는, 유체의 양을 감소시키도록 허용하여, 환경 영향의 측면에서 분명한 이점 뿐만 아니라, 롤러 맨틀벽을 가열시키는데 필요한 전력을 줄이도록 한다.

이러한 이점들은, 이의 모든 작동 위치들에서 롤러를 가열시키는 것이 가능하고, 이것이 필수적으로 그리고 예비적으로 회전하는 것이 없다는 점으로 인해, 동일한 설치 전력으로 롤러의 가열 시간에서의 상당한 감소 및 관리 비용에서의 감소로도 나타난다.

유리하게는, 본 발명의 바람직한 실시예는 충전 수단이 복수의 원통형 튜브 엘리먼트들을 포함하고, 복수의 원통형 튜브 엘리먼트들은 밀폐하여 실링된 공동(cavity)을 구비하고 그리고 하나 이상의 중공 몸체들로 둘러싸이고, 추가적으로 바람직하게는 적어도 하나의 몸체의 전개축에 대하여 경사진 전개축을 가진다.

이 솔루션은 열 전달 유체의 보다 나은 교반 능력(stirring capacity)을 허용하고 그리고 후자의 소용돌이 움직임을 부여하며, 이는 롤러의 회전 중에 노출되는 맨틀 부분의 열적 균일성을 향상시키는 것을 돕는다.

유리하게는, 본 발명에 따른 롤러는 바람직하게는, 롤러의 외부로부터 가열 수단에 대한 접근을 허용하도록, 가열 수단이 수용되는 적어도 하나의 중공 몸체의 챔버가 케이싱의 일 단부에서의 근위 영역에 제거가능한 엘리먼트를 포함하는 것을 제공한다.

이 솔루션은, 작업자가 쉽게 접근가능한 위치에 가열 수단이 있기 때문에, 관련 작업들을 용이하게 하여, 유지보수 시간을 더 단축시킬 수 있게 한다.

본 발명의 기타 이점들, 특징들 및 사용 방식들은, 제한적인 목적이 아닌 단지 예시의 방식으로 도시되는, 이의 바람직한 실시예들에 대한 이하의 상세한 설명들로부터 분명해질 것이다.

첨부되는 도면에서 도시되는 도식들에 대하여 설명한다.
도 1 및 도 2는 각각 본 발명에 따른 회전 롤러의 바람직한 실시예에 대한 사시도 및 단면도를 도시한다.
도 3은 도 1에서 도시되는 롤러의 분해도를 도시한다.
도 4a, 4b 및 4c는 각각 본 발명에 따른 회전 롤러의 제 1 컴포넌트(충전 수단)의 상이한 실시예들에 대한 단면도를 도시한다.
도 5는 본 발명에 따른 회전 롤러의 제 2 컴포넌트(가열 어셈블리)의 대안적인 실시예에 대한 종단면도를 도시한다.
도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 회전 롤러의 바람직한 실시예의 제 3 컴포넌트(케이싱)의 구조적 세부사항에 대한 사진을 도시한다.
도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 회전 롤러의 바람직한 실시예의 제 4 컴포넌트(전기기계적 연결 수단)의 구조적 세부사항에 대한 사진을 도시한다.

본 발명은 위의 도면들을 참조하여 이하에서 설명될 것이다.

도 1 및 도 2를 먼저 참조하면, 본 발명에 다른 회전 롤러(1)의 바람직한 실시예에 대한 개요가 도시된다.

바람직하게는, 이 롤러(1)의 의도되는 용도는 가열 롤러(heated roller)들을 포함하는 로터리 머신(rotary machine) 내로 삽입하기 위해 제공된다.

본 발명에 대해 제한적이지 않는, 이러한 롤러(1)를 수용하는데 적합한 로터리 기계류(rotary machinery)의 바람직한 응용의 예시들은 가압 등과 같은, 재혁 산업(tanning industry)에서의 가죽 가공 동작들에서 사용되는 머신들이다.

어떠한 경우에서든, 본 발명에 따른 롤러(1)는 가열 롤러들이 필요한 머신들이 이들 작업에 사용되는 임의의 프로세스 및 산업 영역을 위한 로터리 기계류에서의 사용에 적합하다.

가장 일반적인 측면으로, 롤러(1)는 케이싱(10), 그 안에 삽입되는 가열 어셈블리(20) 및 롤러(1)의 회전 및 전기 공급을 허용하는 연결 수단(30)을 포함한다.

케이싱(10)(컴포넌트들이 더 잘 보이도록 투명하게 도시됨)은 이의 측면이 맨틀벽(mantle wall)(11)을 포함하는, 중공 엘리먼트이다.

사용시에, 바람직하게는 측면벽의 내부 표면(11a)을 통해 열 전달 유체와 접촉하는 상태가 됨으로써, 측면벽(11)이 열-운반 유체로서 사용되는(롤러(1) 내로 삽입되면, 열-운반 유체가 가열 어셈블리(20)에 의해 가열되고 그리고 상기 맨틀벽(11)에 수용된 열을 전달하기 때문) 열 전달 유체로 노출된다.

도 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 케이싱(10)의 양 단부들은 롤러가 장착되는 기계류 내부에 롤러의 결합 및 지지를 허용하는 각각의 허브(hub)(12a, 12b)에 의해 폐쇄된다. 허브들(12a, 12b)은 또한 열 전달 유체가 그 내부에 있는 경우, 롤러가 단단히 밀봉되도록 보장하기 위해 케이싱(10)의 구조와 협력한다.

또한, 바람직하게는 두 허브들 중 하나에, 롤러(1)는 본 기술분야의 기술자에게 잘 알려진, 회전 전기 매니폴드(rotating electric manifold)를 가지며, 이는 360도로 연속적으로 회전체(즉, 롤러)로 정적 구조체에서부터 전기 및/또는 전력 신호들의 전송을 허용한다.

매니폴드(31)는 후자에 대한 전기적 공급을 보장하는 방식으로 가열 어셈블리(20)에 연결되며 그리고 이하에서 보다 상세히 논의될 복수의 컴포넌트들로 구성된다.

또한, 유리하게는, 본 발명의 바람직한 실시예에서, 케이싱(10)은 예를 들어, 그 안에 포함되는 열 전달 유체의 온도와 같은, 롤러의 동작 파라미터들을 모니터링하는데 적합한 보조 디바이스를 수용하도록 구성되는 하나 이상의 시트(seat)들을 가진다.

도 6 및 도 7의 사진들은 상기 시트들의 가능한 배치를 예시한다. 유리하게는, 매니폴드(31)에 대응하는 허브(12a)는 맨틀벽(11)에 대응하여 획득되는 제 1 홀(hole)(121a) 및 가열 어셈블리(20)에 대응하여 획득되는 제 2 홀(122a)을 포함한다.

양쪽의 상술한 홀들(121a, 122a)은 롤러(1) 내부에서 잠기고 그리고 이로부터 유체적으로 격리되는 각각의 우물(well)(도면에 도시되지 않음)로 이어진다. 매니폴드(31)에 임의의 보조 디바이스들을 연결하기 위한 적절한 케이블들의 통로를 위해 추가적인 홀(123a)이 예정될 수도 있다.

이 예시에서, 대향 단부에 위치하는 허브(12b)는 롤러(1)에 필요한 열 전달 유체의 수준 모니터링 및 적재에 기여하는 한 쌍의 홀들(121b, 122b)를 제공한다.

설명된 홀 구성은 맨틀벽(11) 및 가열 어셈블리(20) 근처의 열 전달 유체의 온도를, 예를 들어 적합한 프로브(probe)들의 사용을 통해, 검출 가능하기 때문에, 롤러(1)의 동작 파라미터들에 대한 효율적 제어를 획득하는 것을 허용한다.

이제 도 3에서 도시되는 예시적인 실시예를 참조하면, 가열 어셈블리(20)는 환형 영역(22)을 정의하도록, 바람직하게는 케이싱에 동축으로, 내부에 배치되는 중공 몸체(21)를 포함한다.

첨부된 도면들을 참조하여 본 명세서에서 설명되는 모든 실시예들이 특히 원통형의 길다란 기하학적 형상을 제공하나, 예를 들어 원추형(conical) 또는 일반적인 프리즘형(prismatic) 기하학적 형상과 같은, 이러한 컴포넌트들의 다른 기하학적 형상이 가능하다는 점을 유의해야 한다.

도 3으로 돌아가면, 환형 영역(22)은 맨틀벽(11)과 원통형 중공 몸체(21) 사이에 끼여 있고(interposed), 후자는 환형 영역(22)으로부터 유체적으로 격리되는 가열 챔버(23)를 그 안에 가지며, 여기에 가열 수단(24)이 삽입된다.

가열 수단(24)은 매니폴드(31)에 전기적으로 연결되고 그리고 중공 원통형 몸체(21)를, 바람직하게는 방사에 의해, 가열하도록 허용한다. 따라서, 바람직한 실시예에서, 이들은 가열 챔버(23)의 내부 자켓에 의해 이격되고 그리고 공기에 접한다.

바람직하게는, 가열 수단(24)은 가열 챔버(23)의 전체 길이에 걸쳐 연장하고 그리고 유리하게는 후자로부터 제거 가능하다. 실제로, 가열 챔버(23)는 유지보수 작업들을 용이하게 하고, 그리고 상술한 저항의 삽입 또는 추출이 용이하도록 구성되는, 케이싱(10)의 단부에 근접한 영역에 대응하는, 제거가능한 엘리먼트를 포함한다는 점이 이해될 것이다.

도시되는 예시에서, 전기 저항(24)은 매니폴드(31)로부터 원위로 허브(12b)의 홀(123b)에 삽입되는 지지 엘리먼트(25)를 통하는 그 단부들 중 하나에서 지지된다. 매니폴드(31)에 근접한 허브(12a)는 대신 제거 가능한 엘리먼트이고 그리고 이는 전기 저항(24)을 수용하고 그리고 이것이 부착 단부(24a)를 가지는 롤러(1)로부터 빠져나오도록 허용하는 관통홀(123a)을 구비한다.

예시의 방식으로 도 8 및 도9에서 도시되는 사진들을 더 참조하면, 부착 단부(24a)는 4개의 별개인 저항들(24)의 각각의 단부가 삽입되는 지지 샤프트(support shaft)(25)를 포함한다. 지지 샤프트(25)는 3개의 트랙(27)들이 각각의 브러쉬(32)와의 슬라이딩 접촉(sliding contact)을 위해 구비되는 인터페이스 디스크(interface disk)(26)를 더 구비한다.

브러쉬들(32)은 롤러(1)를 수용하는 머신 상에 고정되도록 의도되는 브러쉬-홀더 지지부(brush-holder support)(34)의 절연 막대(insulating rod)(33) 내에 삽입되고, 브러쉬-홀더 지지부(34)는 컬렉터(collector)(31)의 전기적 절연을 보장하는데 적합한 커버(35)를 더 구비한다.

이러한 목적을 위해, 본 기술분야에 공지된 바와 같이, 커버링은 예를 들어 필요한 적용 요구사항들에 따라 강철 또는 기타 물질로 제조될 수 있다. 또한, 모든 기계적 컴포넌트들은 유리하게는 긴 수명을 보장하기 위해 항산화 처리들, 전기화학적 처리들 또는 특수 페인트들로 보호된다.

슬라이딩 접촉들을 위한 트랙들(27)은 예를 들어 청동 또는 황동으로 제조되고, 반면에 브러쉬들(32)은 트랙들(27)의 표면 처리와 함께 그리고 필요한 전기적 신호의 유형에 따라 상이한 물질들로 제조될 수 있다.

도 3으로 돌아가면, 롤러(1)는 전체적으로 참조 번호 5로 표시되는, 충전 수단(filling means)을 더 포함하고, 이는 환형 영역(22)에 배치되고 그리고 환형 영역을 부분적으로 점유하는 방식으로 형성된다.

따라서, 환형 영역(22)은 사용시에 상술한 열 전달 유체를 수용하도록 의도되는 잔여 체적(220)(도 4a, 4b, 및 4c에서 보다 잘 인식됨)을 포함하고, 이는 충전 수단(5)으로 점유되는 체적과 환형 영역의 체적 사이의 체적 차이로 정의된다.

잔여 체적(220)은 유체가 가열 어셈블리(20)를 완전히 담그는 것을 허용하도록 추가적으로 구성된다. 특히, 잔여 체적(220)은 잔여 체적(220)에서 노출되는 중공 몸체(21)의 전체 표면 또는 동등하게 중공 몸체(21)를 둘러싸고 그리고 잔여 체적(220)에서 노출되는 표면과의 유체의 접촉을 허용하기에 충분한 열 전달 유체(바람직하게는 합성유)의 양을 수용하는 것을 허용한다.

환언하면, 제안되는 구성은 특정 실시예들에서, 가열 어셈블리가 롤러의 각각의 위치에서 열 전달 유체의 자유 표면의 수준 이하로 항상 배치되는 구성이다.

유체와 가열 어셈블리 간의 접촉은 중공 몸체의 전체 맨틀 표면 영역에 대응하여 또는 이러한 접촉에 노출되는 이의 영역들에서 발생할 수 있다.

또한, 중공 몸체의 맨틀 표면의 열 전달 유체에 대한 노출은 중간 수단(예를 들어 열 전달 유체에 담기고 그리고 맨틀을 둘러싸여 배치되는 표면)에 의해 부분적으로 중재(mediated) 될 수 있다.

동시에, 잔여 체적(220)은 또한 바람직하게는 4 bars 보다 낮은 롤러(1) 내의 압력, 더 바람직하게는 2 bars 보다 낮은 롤러(1) 내의 압력에서, 동작 중의 그 온도의 증가로 인해, 유체의 확장을 보장하기 위한 공기의 양을 수용하도록 허용한다.

이러한 목적을 위해, 바람직하게는, 잔여 체적(220)은 열 전달 유체로 75% 그리고 공기로 25% 채워질 수 있다.

어떠한 경우든, 가열 어셈블리(20)는 롤러의 각각의 작동 위치에서 유체에 완전히 잠기고, 여기서 롤러(1)에 의해 가정되는 모든 위치들은 이것이 정적인 정적 상태, 및 롤러(1)가 회전하는 동적 상태들 둘 다에서의 작동 위치로 이해되어야 한다.

또한, 바람직하게는, 잔여 체적(220) 및 적어도 하나의 중공 몸체(21)에 의해 점유되는 체적 사이의 비율은 1 내지 5 사이의 값들, 보다 바람직하게는 1 내지 4 사이의 값들 사이에 포함된다.

유리하게는, 잔여 체적(220)과 마주하는 중공 몸체(21)의 표면 각각의 지점에서 접촉하는 유체는, 주로 상기 표면들의 영역(결국 유체와 접촉하지 않는)의 과열을 방지하는, 산소가 있는 상태에서 뜨거운 표면과의 이의 접촉으로 인해, 이의 열역학적 특성들의 퇴행 현상(degenerative phenomena)에 대한 위험이 낮다는 점이 이해될 것이다.

롤러(1)의 바람직한 실시예에서, 충전 수단은 폐쇄 공동(51)을 내부에 구비하고, 폐쇄 공동(51)은 도면들에서 도시되는 바와 같은 예시들에서 충전 수단(5)의 전체 길이를 따라 연장되고 그리고 바람직하게는 그 내부에 공기를 포함한다.

그러나, 실시예들은 단순히 채워진 엘리먼트들로 제조되는, 폐쇄 공동(51)이 없는 충전 수단을 포함할 수 있고,

바람직하게는, 롤러(1)는 충전 수단(5)을 지지하기 위한 한 쌍의 지지 엘리먼트들(6)을 더 포함하고, 각각은 중공 원통형 몸체(21)의 일 단부에 연결된다.

후자(중공 원통형 몸체(21))는 각각의 지지 엘리먼트(6)의 중앙 부분에 연결되고, 그리고 충전 수단(5)은 가열 어셈블리(20)에 의해 이격되는 방식으로 한 쌍의 지지 엘리먼트들(6)에 연결된다.

비-제한적 예시의 방식으로 도시되는 도 3을 참조하면, 충전 수단은 중공 원통형 몸체(21)를 둘러싸도록 배치되는 복수의 원통형 튜브 엘리먼트들(52)을 포함한다. 상세하게는, 튜브 엘리먼트들(52)은 원통형 몸체(21)의 길이와 적어도 동일한 길이로 각각 전개된다.

도시되는 예시에서, 한 쌍의 지지 엘리먼트들(6)은 한 쌍의 디스크-형 엘리먼트들을 포함하고, 그리고 각각의 튜브 엘리먼트(52)는 각각의 디스크-형 엘리먼트(6)의 원형 왕관(circular crown) 상에 공간적으로 배치되는 복수의 시트들(61)의 대응하는 시트에 단부들로 삽입된다.

기본적으로, 튜브 엘리먼트들(52)은 열 전달 유체로 채워지는 환형 영역(22) 내부에 삽입되는 드럼 랙(drum rack)으로 삽입된다.

유리한 실시예에서, 롤러(1)의 튜브 엘리먼트들(52)은 또한 중공 원통형 몸체(21)의 전개축 β에 대하여 경사진 전개축 α를 가진다. 이러한 방식으로, 롤러(1)의 회전 중에 잔여 체적(220) 내부에 존재하는 유체에 소용돌이 운동들을 부여하는 것이 가능하여, 맨틀벽(11) 상의 온도의 균일성을 돕는다.

어떠한 경우든, 충전 수단(5)의 전개축 α을 횡단하는 단면은 도 4a에서 잘 도시되는 바와 같이, 바람직하게는 원형이다.

충전 수단(5)의 구조적 변형이 또한 제공된다.

예를 들어, 이들의 전개축 α를 횡단하는 단면은 도 4b의 예시에서 도시되는 바와 같이, 실질적으로 육각형 기하학적 형상을 가질 수 있다.

도 4c의 예시에서, 충전 수단은 단일 튜브 엘리먼트(53)를 대신 포함한다. 이러한 경우, 이는 케이싱(10)과 동심이고 그리고 외부벽(532) 및 내부벽(531)을 포함한다.

외부벽(532)은 롤러(1)의 맨틀벽(11)을 향하고, 반면에 내부벽(531)은 중공 원통형 몸체(21)를 향한다. 도 4c에서, 단일 튜브 엘리먼트(53)는 외부벽(532)과 내부벽(531) 사이에서 폐쇄되는 공동(533)을 포함하고, 공동(533)은 잔여 체적(220)에서 유체의 순환을 촉진하는데 적합한, 바람직하게는 롤러(1)에 대해 방사 방향인, 복수의 도관들(534)에 의해 단절된다.

추가적인 유리한 실시예들에 따라, 롤러(1)는 제 1 중공 원통형 몸체(21a) 및 제 2 중공 원통형 몸체(21b)를 포함하는 가열 어셈블리(20)로 구성된다.

이 실시예는 도 5에 도시되며, 이 경우에 제 1 중공 원통형 몸체(21a) 및 제 2 중공 원통형 몸체(21b)는 케이싱(10)의 전체 길이를 실질적으로 점유하도록 축방향으로 배열된다. 이들 각각은 대응하는 가열 수단(24a, 24b)을 수용하는 각각의 가열 챔버(23a, 23b)을 구비하고, 그리고 각각의 중공 몸체는 각각의 충전 수단(5a, 5b)에 의해 둘러싸인다.

롤러(1)가 단일 중공 원통형 몸체를 구비하는 경우에서 이전에 설명된 것과 유사하게, 이 구성은 가열 수단이 부착 단부를 가지는 롤러(1)로부터 나오는 각각의 챔버(23a, 23b)에 포함되는 것을 제공한다. 이 경우, 특히, 가열 수단 각각은 개별적으로 롤러(1)의 대향 단부로부터 나온다.

본 발명은 바람직한 실시예들을 참조하여 본 명세서에서 설명되었다. 예시의 방식으로 여기서 설명되는, 바람직한 실시예들에서 구현되는 기술적 해결책의 각각은 유리하게는 동일한 발명의 핵심에 속하지만 모두 이하에서 제시되는 청구범위의 보호 범위 내에 속하는 다른 실시예들을 만들기 위해 상이하게 조합될 수 있다는 점이 이해되어야 한다.

Claims

로터리 머신(rotary machine)을 위한 회전가능 롤러(1)에 있어서,
- 사용시에, 열 전달 유체에 노출되는 맨틀벽(mantle wall)(11)을 구비하는 중공 케이싱(hollow casing)(10);
- 가열 어셈블리(heating assembly)(20)로서, 상기 가열 어셈블리(20)는:
o 중공 몸체(21)와 상기 맨틀벽(11) 사이의 환형 영역(22)을 정의하도록 상기 케이싱(10) 내부에 배치되는 적어도 하나의 중공 몸체(21) - 상기 중공 몸체(21)는 상기 환형 영역(22)에 유체적으로 격리되는 내부 챔버(23)를 가짐 -;
o 상기 챔버(23) 내에 수용되고 그리고 상기 중공 몸체(21)를 가열하도록 조정되는, 가열 수단(24);
을 포함함;
- 상기 환형 영역(22)을 부분적으로 점유하도록 형성되고 그리고 상기 환형 영역(22)에 배치되는 충전 수단(5);
을 포함하고,
전체 구성은 상기 롤러의 각각의 작동 위치에서 상기 가열 어셈블리(20)를 완전히 유체가 담그도록 허용하는 방식으로, 사용시에 열 전달 유체를 수용하도록 의도되는 잔여 체적(220)을 상기 환형 영역(22) 내에 정의하는 구성인,
롤러(1).
제 1 항에 있어서,
상기 케이싱(10) 또는 상기 적어도 하나의 중공 몸체(21) 중 적어도 하나는 길다란 기하학적 구조를 가지는,
롤러(1).
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 가열 수단(24)은 상기 적어도 하나의 중공 몸체(21)를 복사(radiation)에 의해 가열하도록 구성되는,
롤러(1).
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 잔여 체적(220)과 상기 중공 몸체(21)에 의해 점유되는 체적 사이의 비율은 1 내지 5 사이의 값에 포함되는,
롤러(1).
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 충전 수단(5)은 적어도 각각 상기 중공 몸체(21)의 길이와 동일한 길이로 연장하고 그리고 상기 적어도 하나의 중공 몸체(21)를 둘러싸도록 배치되는 장방형(oblong) 형상인 복수의 엘리먼트들(52)을 포함하는,
롤러(1).
제 5 항에 있어서,
상기 복수의 엘리먼트들의 각각은 상기 중공 몸체(21)의 전개축(development axis) β에 대하여 경사진 전개축 α를 가지는,
롤러(1).
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 충전 수단(5)은 상기 중공 몸체(21)를 향하는 내부벽(531) 및 상기 맨틀벽(11)을 향하는 외부벽(532)을 구비하는, 상기 케이싱(10)에 동심인, 단일 튜브형 엘리먼트(53)를 포함하는,
롤러(1).
제 7 항에 있어서,
상기 단일 튜브형 엘리먼트(53)는 상기 잔여 체적(220)에서 유체의 순환을 허용하도록 조정되는 복수의 도관들(534)에 의해 방사 방향으로 가로 질러지는(traversed),
롤러(1).
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 충전 수단(5)은 폐쇄된 공동(cavity)(51)을 내부에 구비하고, 상기 공동은 상기 충전 수단(5)의 전체 길이에 대해 연장하고 그리고 공기로 충전되는,
롤러(1).
제 7 항 있어서,
상기 내부벽(531) 및 외부벽(532)은 이들 사이에 공동(51)을 정의하는,
롤러(1).
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 충전 수단(5)을 지지하기 위한 적어도 한 쌍의 지지 엘리먼트들(6)을 더 포함하는,
롤러(1).
제 11 항에 있어서,
상기 지지 엘리먼트들(6)은 상기 중공 몸체(21)의 각 단부가 각각의 지지 엘리먼트(6)의 중앙 부분에 결합되는 방식으로 구성되고, 그리고 상기 충전 수단(5)은 상기 가열 어셈블리(20)로부터 이격되도록 상기 적어도 한 쌍의 지지 엘리먼트들(6)에 결합되는,
롤러(1).
제 11 항에 있어서,
상기 적어도 한 쌍의 지지 엘리먼트들(6)의 각각은 원형 왕관(circular crown) 상에 공간적으로(spatially) 배치되는 복수의 시트들(61)을 가지는 디스크-형 엘리먼트인,
롤러(1).
제 13 항에 있어서,
상기 충전 수단은 각각의 디스크-형 엘리먼트의 대응하는 시트(61)에 각각 수용되는 각각의 종방향 단부들을 가지는 복수의 엘리먼트들(52)을 포함하는,
롤러(1).
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 충전 수단의 전개축 α의 단면은 원형인,
롤러(1).
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 충전 수단의 전개축 α의 단면은 육각형 기하학적 형상을 가지는,
롤러(1).
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 가열 수단(24)은 전기 저항을 포함하는,
롤러(1).
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 가열 수단은 상기 중공 몸체에 대해 제거 가능한,
롤러(1).
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 가열 어셈블리(20)는 각각 챔버(23a, 23b)를 포함하고 그리고 서로 축방향으로 배열되는 제 1 중공 몸체(21a) 및 제 2 중공 몸체(21b)를 포함하고, 가열 수단들(24a, 24b)은 각각의 챔버(23a, 23b)에 수용되는,
롤러(1).
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 잔여 체적(220)에 검출 수단의 삽입을 허용하도록 구성되는 복수의 시트(seat)들을 더 포함하는,
롤러(1).
제 20 항에 있어서,
상기 케이싱(10)은 상기 맨틀벽(11) 및 상기 가열 어셈블리(20)에 대응하여 각각 위치하는 제 1 및 제 2 시트를 포함하는,
롤러(1).
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 롤러(1)의 전기 공급 또는 회전 중 적어도 하나를 허용하도록 구성되고 그리고 상기 가열 어셈블리(20) 및 상기 케이싱(10)에 연결되는, 연결 수단(30)을 더 포함하는,
롤러(1).
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 롤러는 가죽을 가공하기 위한 머신에서 사용되도록 구성되는,
롤러(1).
로터리 머신에 있어서,
제 1 항에 따른 롤러를 포함하는,
로터리 머신.
가죽을 처리하기 위한 장치에 있어서,
제 1 항에 따른 롤러 또는 제 24 항에 따른 머신 중 적어도 하나를 포함하는,
장치.