JPS6311472B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、蒸気加熱される回転可能な乾燥ドラ
ムから凝縮物を排出するための特に抄紙機に用い
られる装置であつて、位置固定された凝縮物パイ
プが、乾燥ドラムの支承ピンを貫通してドラム内
室の内部にまで達しており、かつドラム外套壁の
内周面にまで延びているサクシヨンパイプとして
形成された延長部を有しており、サクシヨンパイ
プが、その端部のところに、ボツクス状のサクシ
ヨンマウスピースを有し、該マウスピースが、ド
ラム外套壁の内周面に向つて開口し、かつ制限壁
を有している形式のものに関する。

この種のいわゆる「吸引サイフオン」（オース
トリア国特許第244318号明細書により公知となつ
ている。）においては、ドラム外部に位置する凝
縮物パイプ内を、ドラム内室内におけるより低い
圧力に保ち、その圧力差で凝縮物を吸い出すこと
によつて、乾燥ドラムから凝縮物が排出されるよ
うになつている。更に、このプロセスを支持する
ため、蒸気は、凝縮物薄膜の表面とマウスピース
縁部との間に形成される間隙を通つてマウスピー
ス内に高速で流入し、その際液体成分を連行す
る。

この場合の前提条件とされているのは、乾燥ド
ラム外套壁における比較的高い周速度に基づき、
凝縮物が一定の厚さを有するリング又はフイルム
（薄膜）としてドラム外套壁の内周面に当接する
ことである。しかし、この公知の吸引サイフオン
は、凝縮物が溜めを形成する場合には、低い周速
度範囲においても、その機能を発揮する。

吸引サイフオンは、確かに多くの抄紙機におい
て、その有効性が実証されてはいるが、作業速度
が増々高くなるため、紙科と接触する乾燥ドラム
の外周面がこの吸引サイフオンの範囲では、それ
に隣接する範囲におけるより高い温度にさらされ
るという欠点を免れることが出来ない。その結果
として、乾燥ドラム上を通過する紙匹に、程度の
差こそあれ、過剰乾燥された縞状部分が生ずるこ
とになる。

この欠点の原因として認識されたのは、吸引サ
イフオンのマウスピースの先方における残留凝縮
物層内に、吹き付けかつ掻き乱す作用を有する縞
状の区域が生ずることである。その結果として、
ドラム外套壁のリング状範囲における当該区域で
は、ドラム外套壁に対する熱の移行が隣接範囲に
おけるより高い効率で行なわれることになる。

ドイツ連邦共和国特許出願公告第2903170号明
細書により公知となつているいわゆる「掻き取り
サイフオン」を用いることにより、前記の欠点を
除く試みがなされてきた。この場合、凝縮物は掻
き取られ、かつ部分的には、その運動エネルギー
に基づいて、しかし大部分は、蒸気流の搬送作用
によつて、乾燥ドラムから除去される。

この構成様式における欠点は、一般に比較的大
きな蒸気消費量を想定しておかねばならず、更
に、残留する凝縮物フイルムの厚さがかなり大で
あるために、ドラム外套壁に対する熱の移行の面
で、遺憾な点が残らざるを得ないというところに
ある。

しかも、このような掻き取りサイフオンは、こ
れが低い作業速度を有する抄紙機に関するもので
ある場合、つまり、乾燥ドラム内における溜め形
成に用いられる場合には、凝縮物の極く一部のみ
を除去しうるに過ぎない。なお、この掻き取りサ
イフオンは、凝縮物パイプのところで圧力差が調
節されるような場合ですら、吸引作用が不充分で
あるため、抄紙機に使用することが出来ない。

本発明の課題とするところは、冒頭に述べた形
式の装置に改良を加えて、その利点を維持したま
まで、乾燥ドラムの外面における不均衡な温度分
布が生ずることを回避し、かつ乾燥ドラム内に残
留する凝縮物フイルムの厚さを、出来るだけ僅か
なものに抑えることにある。

この課題を解決するべく、本発明によれば、ド
ラム外套壁の回転方向で見て先方に位置するサク
シヨンマウスピース制限壁が、掻き取り板の如き
形式で傾斜しており、凝縮物をサクシヨンパイプ
内に移行させるように構成されている。

このような構成様式とすると、吸引サイフオン
の基本的形態が維持される一方、そのマウスピー
スは、吸引作用のほかに掻き取り作用をも発揮す
るように変えられる。換言すれば、凝縮物の主要
な部分が、その運動エネルギーに基づいて、凝縮
物パイプ内に搬送されることにより、吸引作用が
著しく助成される。

この措置によつて得られる利点は、極く僅かな
通流蒸気量を必要とするのみで足り、吸引作用を
維持するための圧力差が、純粋な吸引サイフオン
におけるよりかなり小さなもので、充分であると
いうことにある。それと同時に、残留する凝縮物
フイルムの厚さを、極めて小さいものに抑えるこ
とも可能である。

本発明による装置を用いると、圧力差がゼロで
ある場合ですら、かなりの量の凝縮物を搬送する
ことができる。従つて、公知の装置において生ず
るような危険、即ち乾燥ドラムからの凝縮物排出
が、例えば操作ミスに基づいて時折り完全に中断
されるという危険は、回避される。かくして、少
なくとも一時的には吸引作用を省略することが出
来る。

場合によつては、マウスピース内を過圧にして
おくことすら可能であり、この過圧は、後続の凝
縮物導管内における抵抗を克服することを可能な
らしめる。この場合に得られる利点は、凝縮物の
搬送に寄与する通流蒸気が、次に再び行なわれる
加熱に利用されうるというところにある。

さらに、必要とされる場合、例えば、低作業速
度において、凝縮物がドラム内に溜めを形成する
場合には、いつでも、本発明によるサイフオンの
吸引作用を圧力差によつて利用することが可能で
ある。

また、本発明によれば、抄紙機の乾燥部に設け
られた全加熱システムの操作と調整とが著しく容
易となる。

驚異的なことは、次のような事実が確認され
た。即ち、凝縮物に対する本発明によるサイフオ
ンの搬送作用は、乾燥ドラムの回転軸線に対して
平行に測定したサイフオンの幅を、公知の吸引サ
イフオンにおける幅よりも、著しく小さくしてお
くことが出来るほど、効果的であるという事実で
ある。

従つて、残留する凝縮物フイルム内において、
マウスピースの先方に位置する掻き乱し作用のあ
る区域も、やはり、従来におけるより著しく狭
い。同時に、この区域では、凝縮物の渦流の強さ
も著しく低く抑えられている。

この二つの効果は、明らかに協働して、ドラム
外套壁の外面上におけるオーバーヒート区域の出
現を、完全に、或いは概ね完全に阻止する。

従来、このオーバーヒート区域の出現を、種々
異なる措置によつて、阻止もしくは補償する試み
がなされてきた。例えば、吸引サイフオンの範囲
内において、ドラム外套壁の内周面に沿つた周溝
を設けておくとか、或いは、吸引サイフオンを、
紙匹の外部に位置せしめるような幅に、乾燥ドラ
ムを延長するとかの措置である。

紙匹が次々にその上を通過する複数の乾燥ドラ
ムが設けられている場合には、不均等な乾燥とい
う問題を解決するために、吸引サイフオンのマウ
スピースを、それぞれのドラム内に段階的に、つ
まり、ドラム端部からそれぞれ異なる距離をおい
て配置することが試みられた。

ドイツ連邦共和国特許出願公開第2930985号明
細書に記載されている補足的な措置によれば、互
いに隣接する各こつの乾燥ドラム内に、しかも、
一つの吸引サイフオンのマウスピースが他のドラ
ム内に位置するような距離をドラム端部からおい
て、熱絶縁リングが配置されている。

これらの解決策は、全て満足出来るものではな
い。何故ならば、これらの措置は、必然的に余分
な費用を要し、また、紙科における不均等な乾燥
の本質的な原因、つまり、吸引サイフオンのとこ
ろで生ずる凝縮物フイルム内の乱流を除去するこ
とが出来ないからである。

なお、公知の回転式サイフオンを用いることも
可能であるが、その場合には、遠心力に抗して凝
縮物を搬送しなければならず、そのため、定置の
サイフオンにおけるより高い差圧と、多くの蒸気
消費量とが必要とされる。

特許請求の範囲第２項に記載されている措置
は、サクシヨンマウスピースの先方に位置する凝
縮物フイルムの渦流化を、更に一層軽減するのに
寄与するものである。

本発明において可能な実施態様によれば、サク
シヨンマウスピースの全ての制限壁が、オースト
リア国特許第244318号明細書により公知となつて
いるように、ドラム外套壁の内周面に向う方向に
等間隔で延在している。

しかし、その代りに、特許請求の範囲に記載さ
れている如く、手前に位置する制限壁に切り欠き
を設けて、或る一定の、ただし多過ぎない量の通
流蒸気が、サクシヨンマウスピース内に入ること
を容易たらしめることも可能である。

この場合の通流蒸気は、特許請求の範囲第４項
又は第５項に記載された措置により、凝縮物に対
する特に強力な搬送作用を生ぜしめることが可能
であり、しかも、同時に蒸気の消費量が低く抑え
られる。なおこの場合、多量の付加的な凝縮物
が、サクシヨンマウスピースの側方制限壁の下で
吸い込まれ、マウスピースの中心部に、ひいては
掻き取り縁に向う方向に、偏向されることは明ら
かである。従つて、この掻き取り縁部には、前述
した補足的な諸措置が施されてなくても、比較的
多量の凝縮物が供給される。

次に、添付図面に示した複数の実施例につき、
本発明を説明する。

第１図に示された乾燥ドラムの主たる構成要素
は、次の通りである。

ドラム外壁１０、中空の支承ピン１１′を有す
るカバー１１、転がり軸受け１２、位置固定され
た軸受けケーシング１３、機械架台１４、軸受け
ケーシング１３に固定された蒸気ヘツド１５、支
承ピン１１′と蒸気ヘツト１５との間のシールリ
ング１６、蒸気ヘツト１５内で動かないように位
置固定され支承ピン１１′を貫いて延びている蒸
気供給パイプ１７、蒸気供給パイプ１７によつて
保持された凝縮物パイプ１８「サクシヨンパイ
プ」と呼ばれる凝縮物パイプの半径方向延長部１
９、サクシヨンパイプ１９を蒸気供給パイプ１７
と結合する傾斜した補強部材２０、半径方向に可
動なサクシヨンパイプ１９のエンドピース２１、
エンドピース２１に固定されたサクシヨンマウス
ピース２２、ドラム外套壁１０の内周面から僅か
な間隔をおいてサクシヨンマウスピース２２を保
持してはいるが、ドラム軸線方向へのサクシヨン
マウスピース２２の偏位を可能ならしめる押しば
ね２２′。

第２図及び第３図には、ボツクス状のサクシヨ
ンマウスピース２２を有するサクシヨンパイプ２
１の下端部が示されている。このサクシヨンマウ
スピース２２は、プラスチツクで製作するのが望
ましい。このようにすることによつて、サクシヨ
ンマウスピース２２が偶然にドラム外套壁１０と
接触した場合にも、その摩擦力は低く保たれる。

サクシヨンパイプ１９のエンドピース２１に
は、矩形のフランジ２１ａが熔着されている。該
フランジ２１ａには、図示されていない複数のね
じを介して、サクシヨンマウスピース２２が固定
されている。

サクシヨンマウスピース２２は、ドラム外套壁
１０の内周面に向つて開口し、かつ４つの制限
壁、即ち手前に位置する制限壁２３及び側方に位
置する２つの制限壁２４，２５、並びに先方に位
置する制限壁２６を有している。

先方に位置する制限壁２６は、凝縮物フイルム
（薄膜）９に対して掻き取りナイフ乃至ドクタプ
レードのような作用が及ぼされるように傾斜させ
られている。従つて、この掻き取り板は、凝縮物
の一部を上方に移行させ、これを、サクシヨンパ
イプ２４内に送り込む。

掻き取り板としての制限壁２６からサクシヨン
パイプ２１への移行が、定常的に安定して行なわ
れると有利である。その場合には、凝縮物を搬送
するために、その運動エネルギーが可能な限り有
効に利用される。

掻き取り板を形成している先方の制限壁２６の
外面は、ドラム外套壁１０の周方向に対して、約
30度の角度を成している。凝縮物を案内する掻き
取り板としての制限壁２６の内面も、これとほぼ
同じ角度だけ傾斜させられている。

サクシヨンマウスピース２２の幅は、その長さ
の約1/4にしか過ぎない。サクシヨンマウスピー
ス２２の内法幅は、せいぜいサクシヨンパイプ２
１の内法幅に等しい程度とするのが有利である
（第３図参照）。

手前に位置する制限壁２３は、その低い位置に
切り欠き２７を有しており、蒸気は、この切り欠
き２７を通つて、サクシヨンマウスピース２２の
内部に流入することが出来る。しかし、この切り
欠き２７は、必ずしも全ての場合に必要な訳では
ない。

第４図から第７図までに示されている実施例に
おいては、サクシヨンマウスピース３２の内室
が、ベンチユリノズルの形式で構成されている。
即ちその意味するところは、やはり、サクシヨン
マウスピース３２の前端部に配置されており、高
いところでは狭いが、下から見ると幅広い蒸気流
入開口部のところから、マウスピース内室が、ま
ず初めは、（下から見て）収斂しており、次いで、
サクシヨンパイプの流動横断面積にまで拡大され
ている。

第４図及び第５図による実施例の場合、このこ
とは両側方制限壁における符号２９で示すところ
に内向きの肉厚部を設けることによつて達成され
る。

第６図及び第７図に示されたサクシヨンマウス
ピース３６の場合も、このことが原則的に当て嵌
る。

しかし、第４図及び第５図において、両側方制
限壁の全ての下面３３が、ドラム外套壁と平行に
延びているのに対し、第６図及び第７図の場合に
は（外側に残された狭いウエブ３９は別にして）、
制限壁の下面４０が、ほぼ狭窄部２９のところか
ら、サクシヨンパイプに向う方向で傾斜せしめら
れている。

必要とされるならば、ドイツ連邦共和国特許出
願公告第2903170号明細書による掻き取りサイフ
オンの場合と同じように、掻き取り板２６′に開
口部３１を穿設しておくことが可能である。この
ことは、第４図及び第５図に一点鎖線で示されて
いる。

なお、凝縮物パイプ１８の半径方向延長部とし
てのサクシヨンパイプ１９，２１は、通常は、鉛
直に配置されており、「スタンドパイプ」とも称
される。「サクシヨンマウスピース」なる概念は、
単なる「マウスピース」として解してもよい。

本発明の重要な特徴の一つは、マウスピース２
２の内法幅ｂが、最高値をとつたとしても、スタ
ンドパイプとしてのエンドピース２１の内法幅に
等しいということである（第３図）。スタンドパ
イプ２１が円形とは異なる横断面形状を呈してい
る場合には一般的に、マウスピースの内法幅が、
せいぜい√4なる値に等しいに過ぎないと
いうことが当て嵌る。なおこの場合、Ａは、スタ
ンドパイプ２１の横断面積である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、位置固定された吸引サイフオンを有
する乾燥ドラムの概ね略示された部分的縦断面
図、第２図は、第１図に示された乾燥ドラムの吸
引サイフオンの縦断面を、第１図におけるより拡
大して示した図、第３図は、吸引サイフオンのマ
ウスピースを、第２図の矢印方向で見た図、第
４図は、第２図におけるのとは異なる吸引サイフ
オンの底面図、第５図は、第４図の−線に沿
う縦断面図、第６図は、第３図におけるのとは異
なる吸引サイフオンの底面図、第７図は、第６図
の−線に沿う縦断面図である。 ９…凝縮物フイルム、１０…ドラム外套壁、１
１…カバー、１１′…支承ピン、１２…転がり軸
受け、１３…軸受けケーシング、１４…機械架
台、１５…蒸気ヘツド、１６…シールリング、１
７…蒸気供給パイプ、１８…凝縮物パイプ、１９
…サクシヨンパイプ、２０…補強部材、２１…サ
クシヨンパイプのエンドピース、２１ａ…フラン
ジ、２２，３６…サクシヨンマウスピース、２
２′…押しばね、２３〜２６…制限壁、２６′…掻
き取り板、２７…切り欠き、２９…狭窄部、３１
…開口部、３３，４０…制限壁の下面、３９…ウ
エブ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ (a) 位置固定された凝縮物パイプ１８が、乾
   燥ドラムの支承ピン１１′を貫通して、ドラム
   内室の内部にまで達しており、かつドラム外套
   壁１０の内周面にまで延びているサクシヨンパ
   イプ１９として形成された延長部を有してお
   り、 (b) サクシヨンパイプ１９が、その端部２１のと
   ころに、ボツクス状のサクシヨンマウスピース
   ２２を有し、該マウスピースが、ドラム外套壁
   １０の内周面に向かつて開口し、かつ制限壁２
   ３〜２６を有している。蒸気加熱される回転可
   能な乾燥ドラムから凝縮物を排出するための、
   特に抄紙機に用いる装置において、 (c) サクシヨンパイプ１９の軸方向に連結された
   サクシヨンマウスピース２２が、サクシヨンパ
   イプ１９のエンドピース２１から、ドラム外套
   壁１０の回転方向に沿つて、延び、 (d) サクシヨンマウスピース２２における、ドラ
   ム外套壁１０の回転方向でみて、先方に位置す
   る制限壁２６が、掻き取り板のような形状で傾
   斜していて、凝縮物をサクシヨンパイプ１９，
   ２１内に移行させ、 (e) サクシヨンマウスピース２２の内法幅が、乾
   燥ドラムの回転軸線に対し平行に測定して、サ
   クシヨンパイプ１９，２１の内法幅と概ね等し
   いように構成されていることを特徴とする蒸気
   加熱される回転可能な乾燥ドラムから凝縮物を
   排出するための装置。 ２ 先方に位置する制限壁２６の外周面が、ドラ
   ム外套壁１０の回転方向に対して約30度傾斜して
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
   載の蒸気加熱される回転可能な乾燥ドラムから凝
   縮物を排出するための装置。 ３ サクシヨンマウスピース２２における、ドラ
   ム外套壁の回転方向で見て、手前に位置する制限
   壁２３が、マウスピース２２内に蒸気を進入させ
   るための切り欠き２７を有しており、この切り欠
   きの流動横断面積が、サクシヨンパイプ１９，２
   １の流動横断面積の約0.1〜0.2倍であるに過ぎな
   いことを特徴とする特許請求の範囲第１項若しく
   は第２項に記載の蒸気加熱される回転可能な乾燥
   ドラムから凝縮物を排出するための装置。 ４ マウスピース内室の流動横断面が、前記切り
   欠き２７のところからサクシヨンパイプ１９，２
   １に向う方向で先ず収斂し、次いで、概ねサクシ
   ヨンパイプの流動横断面積に達するまで漸増して
   いることを特徴とする特許請求の範囲第３項に記
   載の蒸気加熱される回転可能な乾燥ドラムから凝
   縮物を排出するための装置。 ５ マウスピース内室の幅が、切り欠きのところ
   では、サクシヨンパイプの内法幅とほぼ等しく、
   切り欠きの先では縮小し、次いで、再び概ねサク
   シヨンパイプの内法幅にまで拡大していることを
   特徴とする特許請求の範囲第４項に記載の蒸気加
   熱される回転可能な乾燥ドラムから凝縮物を排出
   するための装置。