CN100522774C - 料幅导引装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种料幅导引装置，它包括至少一个设在一涂层机组下游用作空气转弯装置的导引件，用于在一台用于制造和/或处理一种料幅尤其是纸幅或硬板纸幅的机器内无接触地导引料幅。导引件有一个至少部分用透气的多孔材料制成的导引面，可向该多孔材料中压充入压缩空气，以便借助透过此多孔材料流出的空气在导引面与运动的料幅之间形成一气垫。按照本发明，所述导引件(10)的导引面(12)由两个分别用透气的多孔材料(14)制的有不同性质的层、亦即一背对料幅的内层和一外层构成。
Description
技术领域
本发明涉及一种料幅导引装置，它包括至少一个设在涂层机组下游用作空气转弯装置的导引件，用于在一台用于制造和/或处理一种料幅尤其纸幅或硬板纸幅的机器内无接触式导引料幅。本发明还涉及一种用于制造和/或处理一种料幅尤其纸幅或硬板纸幅的机器，其具有至少一个这种料幅导引装置。
背景技术
迄今这种料幅通过传统的空气转弯装置导引。虽然由此可以在固定的导引件上实现无接触式导引，但在气垫内通常存在不均匀的压力。也就是说在料幅有孔洞或部分断裂时仍可能接触导引件。此外，不保证可靠地、平整和无折皱地料幅导引。例如尤其会导致所谓的Ω褶皱。一种适用的料幅导引装置又比较昂贵。需要大的空气量和大的尺寸。
所述的空气转弯装置通常有一些缝隙式喷嘴，它们彼此的间距约20至约200mm以及各自的缝隙宽度大于1mm。若采用孔式喷嘴排，则孔式喷嘴的直径通常大于2mm。料幅离表面的距离通常大于5mm，它大多在7至20mm范围内。在空气转弯装置内的入口压通常在1至6kPa(＝0.06bar)的范围内。单位体积流量通常在1000至30000Nm3/h·m2范围内。
发明内容
本发明的目的是创造一种经改进的前言所述类型的料幅导引装置，其中消除了前面所述的那些缺点。在这里尤其应实现稳定、无褶皱和可靠的无接触式料幅导引。尤其应能在造纸机、涂层机、轧光机、卷割机等中使用。
按本发明为达到此目的采取的措施是，所述导引件有一个至少部分用透气的多孔材料制成的导引面，该多孔材料可被充入压缩空气，以便借助透过此多孔材料流出的空气在所述导引面与运动的料幅之间形成一气垫，其中，所述导引件的导引面由两个分别用透气的多孔材料制的有不同性质的层、亦即一背对料幅的内层和一外层构成。
通过在多孔材料中产生的高压力损失形成一个非常均匀的气垫，所以料幅可离导引件表面比较小的距离可靠地导引。这尤其导致无褶皱的运行。所述比较高的内压防止料幅与表面的任何接触。
因此料幅导引装置尤其可包括至少一个导引件，它被供给压缩空气以及有一个敞开的但有高压力损失的表面，在内部的空气通过该表面压出。因此不仅在时间上而且在空间上形成一个稳定而均匀的气垫，它使料幅不与导引件接触地导引。
优选地，导引件包括至少一个压力腔，多孔材料可通过它被充压入压缩空气。在这里，多孔材料至少部分施加在一个含有压力腔并制有透气孔的支座上。但尤其例如还可设想，使所述多孔材料至少构成部分压力腔的壁。
压力腔内的压力可以尤其大于0.5bar，它优选地大于1bar。
多孔材料内的单位体积流量恰当地在约10至5000Nm3/h·m2范围内。
透气的多孔材料的孔眼间距或毛孔距或出口间距优选地小于1mm。
因此尤其获得这样一种多孔材料，它不造成单股射流，而是代之以形成一个非常均匀的气垫，由此保证很好的料幅导引，这种料幅导引尤其在遇到孔洞、裂纹或成带(
)时也能在任何情况下保持不接触。按本发明的料幅导引装置一种优选的实用的实施形式，多孔材料的出口、毛孔和/或孔眼的平均尺寸小于0.2mm，优选地小于0.1mm。
优选地将多孔材料选择为从内部到周围环境产生大的压力损失，由此形成一个非常均匀的气垫。按本发明的料幅导引装置一种恰当的实用的实施形式，尤其从多孔材料背对运动料幅的一侧到面对料幅一侧的压力损失大于0.2bar，优选地大于0.8bar。
在导引面与运动料幅之间形成的气垫厚度并因而料幅离表面的距离恰当地小于5mm，优选地小于3mm。
导引件尤其可以设计为辊子。在这里它可以设计为固定的或不旋转的辊子，或设计为优选地被驱动旋转的辊子。
尤其在导引件设计为固定或不旋转的辊子的情况下，气垫有利地只在一部分辊子周缘上造成。
辊子的直径可例如在约50mm至约1500mm范围内。
按一种恰当的实用的实施形式，导引件只被料幅缠绕。但原则上也可以设想这些实施形式，即，其中导引件除了被料幅缠绕外也被至少一条运动的带尤其是滤带缠绕。在后一种情况下，所述运动的带尤其是滤带在导引件与料幅之间导引，或在料幅背对导引件的那一侧上导引，亦即在外部。
料幅或运动带可例如按照一个在约5至约260°范围内的包缠角缠绕着导引件。
尤其若将导引件设计为弧段也是有利的。在这种情况下它可以有沿机器运行方向不变的曲率半径或沿机器运行方向改变的曲率半径。在后一种情况下，导引件可以有沿机器运行方向连续改变的曲率半径或沿机器运行方向不连续的阶梯式改变的曲率半径。
为了造成伸幅效应，导向件或其导引面尤其还可以有沿横向弯曲的径迹或曲线。在这种情况下导引件或导引面的曲率半径沿横向延伸的宽度改变。
若导引件设计为弧段，则恰当地它有一个在约30至约500mm范围内的弧段高度。
导引面的曲率半径恰当地在约5至约3000mm的范围内。
按本发明的料幅导引装置一种优选的实用的实施形式，导引件沿横向和/或沿机器运行方向由多个单个扇形段组成。
在这里可以为至少一部分扇形段配设一个共同的压缩空气供给装置。但这些扇形段也可以至少部分借助各个独立的压缩空气供给装置供气。
按本发明的料幅供给装置一种优选的实用的实施形式，沿机器运行方向和/或沿横向为各个独立分开的扇形段和/或扇形段组设按区域分开的压缩空气供给装置。因此，沿机器运行方向或横向可以实现按区域特殊的压力分级。
在按本发明的料幅导引装置另一种有利的实施形式中，导引件的导引面通过至少两个分别至少部分用透气的多孔材料制的优选地有不同性质的层构成。
在这里例如在背对料幅的内层上的压力损失比外层上的小。作为替换方案或附加手段，背对料幅的内层的孔隙率高于或其孔距大于外层的。作为替换方案或附加措施，在背对料幅的内层上的孔径比在外层上的大。尤其也有利的是，这些层至少部分用不同的材料组成。
按本发明的料幅导引装置另一种优选的实施形式，其特征在于，背对料幅的内层只在一个分区内由透气的多孔材料组成或制有透气孔，其余部位则是不透气的，所以只在导引件的一个分区内形成气垫。
背对料幅的内层至少部分尤其由金属、玻璃纤维增强塑料(GFK)和/或碳纤维增强塑料(CFK)组成。
背对料幅的内层优选地提供导引件或导引面的机械承载能力。
导引件面朝料幅的最外部的表面尤其可由多微孔的材料组成。也就是说它可以有比内层更细的孔隙率。
尤其也有利的是，导引件面朝料幅的最外部的表面是烧结的。
但导引件面朝料幅的最外部的表面也可以例如由陶瓷材料组成。
尤其也有利的是，导引件面朝料幅的最外部的表面是便于清洗的，也就是说例如由一种易于清洗的材料组成。
有利地，导引件的导引面带有优选地在制造最外部的表面时直接形成的透气孔。也就是说，所涉及的透气孔不必通过事后的加工施加在最外部的表面内。
如已提及的那样，按本发明的料幅导引装置可尤其在一个用于制造和/或处理料幅尤其纸幅和/或硬板纸幅的机器中使用。
优选地在例如一个用于表面处理的涂层机组下游，尤其是直接在其后面设置至少一个相应的料幅导引装置作为空气转弯装置的替代物。通过小的料幅间距和均匀的气垫在这里也能保证无褶皱地导引。其他优点源自于较少的空气量和较小的结构体积。
导引件可例如只被料幅缠绕或除料幅外还例如被至少一条滤带缠绕。
按一种有利的实用的实施形式，设置至少一个相应的料幅导引装置来替代一个对应的伸幅辊或宽幅辊。
若涉及的导引件采用可旋转地支承的辊子，则除此之外还获得良好的防摩擦性能，即，即使压力空气供给装置发生故障也不会导致料幅或运动的带例如滤带与旋转辊子之间发生摩擦。
在导引面为多层结构的情况下，这些层的压力损失从内向外可以增大。孔隙率可以从内向外减小。孔距可以从内向外减小。孔径也可以从内向外减小。
作为涂层机组尤其例如也可以设想不同的涂刷机组。
为了能安全和无褶皱地导引料幅，有利的是直接在无接触式干燥段前，优选地也直接在无接触式干燥段后，设至少一个料幅导引装置。
无接触式干燥段一般设计为红外和/或对流干燥器。无接触式干燥装置尤其在涂层的或很潮湿的料幅的情况下是需要的。
料幅导引装置的导引件与料幅仅构成一个比较薄的气垫，这使形成褶皱的危险降到最低程度。此外这种导引件需要比较少的压缩空气。
为了强化料幅的干燥，也可以为料幅导引装置的导引件配设无接触式干燥装置。这些干燥装置处在导引件的对面。
附图说明
下面参见附图所示实施方式详细说明本发明。其中：
图1示意表示一个用于无接触地导引料幅的、带有一个至少部分用多孔材料制成的导引面的导引件的横剖面；
图2示意表示导引件另一种实施形式的横剖面，此导引件例如设计为弧段的形式；
图3示意表示导引件另一种实施形式的纵剖面，此导引件沿横向分成至少两个区或扇形段，在本实施方式中不同的扇形段被施加相同的压力；
图4表示导引件的一种与按图3的设计类似的实施形式，但在本实施方式中不同的扇形段被施加不同的压力；
图5示意表示一个沿横向弯曲的例如可用于伸幅或宽幅的导引件；
图6示意表示一种优选的实施形式，其中，一个导引件设在一涂层机组后作为空气转弯装置的替代装置，以及
图7示意表示一个无接触式干燥段和导引件。
具体实施方式
图1示意表示一个料幅导引装置的用于无接触式导引料幅的导引件10的第一种实施形式，该料幅导引装置可尤其用于制造和/或处理料幅尤其是纸幅或硬板纸幅的机器中。这种下面还要详细说明的导引件10尤其设置在一个涂层机组34下游作为空气转弯装置的替代物(尤其参见图6)。
在本实施方式中例如设计为辊子形式的导引件10有一导引面12，它由透气的多孔材料14制成。该多孔材料14可以从里向外被充压入压缩空气，以便借助通过多孔材料14流出的空气16在运动的料幅和导引面12之间形成一气垫18。
导引件10包括至少一个压力腔20，多孔材料14可通过该压力腔20加入压缩空气。
导引件10如图所示例如包括一个含有所述压力腔20并制有至少一个优选地多个透气孔22的支座24，多孔材料14布设在该支座24上。在本实施方式中，所述例如辊子状的支座24沿周向完全被多孔材料14围绕。但压力腔20的壁仅沿其部分圆周制有透气孔22，所以只沿导引件10的部分圆周形成气垫18。恰当地气垫18至少在料幅缠绕着导引件10的区域内形成。
基于辊子状设计，导引件10尤其在缠绕区内沿机器运行方向L有一个曲率半径。
图2用示意性横剖面图表示导引件10的另一种实施形式，在这里它设计为例如弧段的形式。所涉及的扇形段仍可通过压力腔20加入压缩空气，所以空气16从内向外通过多孔材料14流动。在本实施方式中多孔材料14仍从外面设置在一个含有压力腔20的支座24上。支座24或压力腔20的壁上仍制有透气孔22，多孔材料14借助这些透气孔22从内部被加入压缩空气。
由图2可见，导引件10或其导引面12在本实施方式中也仍然沿机器运行方向L弯曲。与按图1的实施形式一样，在这里曲率半径沿缠绕区也例如是常数。
图3用示意性纵剖面图表示导向件10的另一种实施形式。在此实施方式中，导向件10或其压力腔沿横向分成至少两个区域或扇形段20′、20＂，多孔材料14可通过它们沿横向必要时被分别加入压缩空气。在图3所描绘的阶段中，区域20′、20＂至少暂时加入相同压力的压缩空气。反之，图4表示同样的导引件10处于一个此时区域或扇形段20′、20＂正在加入不同压力的压缩空气的阶段。
也就是说，压力可根据具体要求沿宽度，亦即沿横向按期望的方式改变。
除此之外，导引件10至少基本上尤其仍有与已结合其他实施形式说明的相同的结构。彼此对应的部分以相同的附图标记表示。
图5示意表示一种沿横向弯曲的例如可用于伸幅的导引件10。此导引件仍有一个至少有一个压力腔20的支座24，多孔材料14安设在该支座24上，以及多孔材料14通过该支座的压力腔20从内侧被充压入压缩空气。
通过相应地转动导引件10可例如改变有效的弯曲半径。
除此之外，此实施形式至少基本上仍有与前面已说明的实施形式相同的结构。其中，彼此对应的部分以相同的附图标记表示。
在上面所介绍的多个实施方式中，多孔材料14总是施加在一个制有透气孔22的支座24上，但原则上也可以通过多孔材料14构成至少部分支座壁或至少部分压力腔20的壁。
在按图6的视图中，一个导引件101设在干燥部分32的下游和一个涂层机组34的上游，另一个导引件102作为空气转弯装置的替代物设在该涂层机组34与例如一个冲击式干燥器(Impingement-Trockner)36之间，以及一个第三个导引件103设在该冲击式干燥器36的下游。这些导引件10尤其仍可以设计为如前面例如借助图1至5所说明的那样。
也可以在一个涂敷机内，在一个卷取辊上游和/或在一个退卷辊下游，例如设置至少一个导引件10。
在按图7的设计中，料幅28穿过一个无接触式干燥段38流动，料幅28在其中被两面鼓吹热风。
为了使料幅28在这里能直接在该干燥段38之前和之后可靠而无形成褶皱危险地被导引，在干燥段38的始端和末端各有一导引件10。为了强化干燥，料幅28除此之外还由设在导引件10对面的干燥装置37鼓吹热风。
附图标记清单：
10 导引件
12 导引面
14 多孔材料
16 流过的空气
18 空气垫
20 压力腔
22 透气孔
24 支座
26 印刷机，印刷部分
28 料幅
30 干燥滚筒
32 干燥部分
34 涂层机组
36 冲击式干燥机
37 干燥装置
38 无接触式干燥段
Claims (53)
1.一种料幅导引装置，其包括至少一个设在一涂层机组(34)下游的用作空气转弯装置的导引件(10)，用于在一台用于制造和/或处理一种料幅(28)尤其是纸幅或硬板纸幅的机器内不接触地导引料幅，其中，所述导引件(10)有一个至少部分用透气的多孔材料(14)制成的导引面(12)，该多孔材料(14)可被充入压缩空气，以便借助透过此多孔材料(14)流出的空气(16)在所述导引面(12)与运动的料幅(28)之间形成一气垫(18)，
其特征为，所述导引件(10)的导引面(12)由两个分别用透气的多孔材料(14)制的有不同性质的层、亦即一背对料幅的内层和一外层构成，在背对料幅(28)的内层上的压力损失比外层上的小。
2.按照权利要求1所述的料幅导引装置，其特征为：所述导引件(10)包括至少一个压力腔(20)，所述多孔材料(14)可通过它被充入压缩空气。
3.按照权利要求2所述的料幅导引装置，其特征为：所述多孔材料(14)至少部分施加在一个含有所述压力腔(20)并制有透气孔(22)的支座(24)上。
4.按照权利要求2或3所述的料幅导引装置，其特征为：所述多孔材料(14)构成所述压力腔的至少一部分腔壁。
5.按照权利要求2或3所述的料幅导引装置，其特征为：所述压力腔(20)内的压力大于0.5bar，并优选大于1bar。
6.按照权利要求1至3之一所述的料幅导引装置，其特征为：在所述多孔材料内的单位体积流量在大约10至500N·m3/hm2范围内。
7.按照权利要求1至3之一所述的料幅导引装置，其特征为：所述透气的多孔材料(14)的孔眼间距或毛孔间距或出口孔间距小于1mm。
8.按照权利要求1至3之一所述的料幅导引装置，其特征为：所述多孔材料(14)的出口孔、毛孔和/或孔眼的平均尺寸小于0.2mm，优选地小于0.1mm。
9.按照权利要求1至3之一所述的料幅导引装置，其特征为：从所述多孔材料(14)背对运动料幅(28)的一侧到其面对料幅(28)一侧的压力损失大于0.2bar，优选地大于0.8bar。
10.按照权利要求1至3之一所述的料幅导引装置，其特征为：在所述导引面(12)与运动料幅(28)之间形成的气垫(18)的厚度小于5mm，优选地小于3mm。
11.按照权利要求1至3之一所述的料幅导引装置，其特征为：所述导引件(10)设计为辊子。
12.按照权利要求11所述的料幅导引装置，其特征为：所述导引件(10)设计为固定的或不旋转的辊子。
13.按照权利要求12所述的料幅导引装置，其特征为：所述气垫(18)只在一部分辊子周缘上形成。
14.按照权利要求11所述的料幅导引装置，其特征为：所述导引件(10)设计为优选地被驱动旋转的辊子。
15.按照权利要求11所述的料幅导引装置，其特征为：所述辊子的直径在约50mm至1500mm的范围内。
16.按照权利要求1至3之一所述的料幅导引装置，其特征为：所述导引件(10)只被料幅(28)缠绕。
17.按照权利要求1至3之一所述的料幅导引装置，其特征为：所述导引件(10)除了被料幅(28)缠绕外也被至少一条运动的带尤其是滤带缠绕。
18.按照权利要求17所述的料幅导引装置，其特征为：所述运动的带尤其是滤带在所述导引件(10)与料幅(28)之间被导引。
19.按照权利要求17所述的料幅导引装置，其特征为：所述运动带尤其是滤带在所述料幅(28)背对导引件(10)的那一侧上被导引。
20.按照权利要求17所述的料幅导引装置，其特征为：所述料幅(28)或运动带按照一个在约5至260°范围内的包缠角缠绕着所述导引件。
21.按照权利要求1至3之一所述的料幅导引装置，其特征为：所述导引件(10)设计为弧段。
22.按照权利要求21所述的料幅导引装置，其特征为：所述导引件(10)有沿机器运行方向(L)不变的曲率半径。
23.按照权利要求21所述的料幅导引装置，其特征为：所述导引件(10)有沿机器运行方向(L)变化的曲率半径。
24.按照权利要求22所述的料幅导引装置，其特征为：所述导引件(10)有沿机器运行方向(L)连续改变的曲率半径。
25.按照权利要求22所述的料幅导引装置，其特征为：所述导引件(10)有沿机器运行方向(L)按不连续的阶梯改变的曲率半径。
26.按照权利要求1至3之一所述的料幅导引装置，其特征为：所述导引件(10)或其导引面(12)有一种沿横向弯曲的曲线走向。
27.按照权利要求26所述的料幅导引装置，其特征为：所述导引件(10)或导引面(12)的曲率半径在其横向宽度方向上改变。
28.按照权利要求21所述的料幅导引装置，其特征为：所述设计为弧段的导引件(10)有一个在30至500mm范围内的弧段高度。
29.按照权利要求21所述的料幅导引装置，其特征为：所述导引面(12)的曲率半径在5至3000mm范围内。
30.按照权利要求1至3之一所述的料幅导引装置，其特征为：所述导引件(10)沿横向和/或沿机器运行方向(L)由多个单个的扇形段(20′、20＂)组成。
31.按照权利要求30所述的料幅导引装置，其特征为：为至少一部分扇形段(20′、20＂)配设一个共同的压缩空气供给装置。
32.按照权利要求30所述的料幅导引装置，其特征为：为所述扇形段(20′、20＂)配设至少部分相互分隔开的压缩空气供给装置。
33.按照权利要求30所述的料幅导引装置，其特征为：沿机器运行方向(L)或横向在各个相互分开的扇形段(20′、20＂)或扇形段组上设置一个按区域分开的压缩空气供给装置。
34.按照权利要求1所述的料幅导引装置，其特征为：背对料幅(28)的内层的孔隙率高于外层的孔隙率或其孔距大于外层的孔距。
35.按照权利要求34所述的料幅导引装置，其特征为：在背对料幅(28)的内层上的孔径比在外层上的大。
36.按照权利要求1至3之一所述的料幅导引装置，其特征为：所述各层至少部分用不同的材料组成。
37.按照权利要求1至3之一所述的料幅导引装置，其特征为：背对料幅(28)的内层只在一个分区内由透气的多孔材料(14)组成，或制有透气孔(22)，其余部位是不透气的，所以只在所述导引件(10)的一个分区内形成气垫(18)。
38.按照权利要求1至3之一所述的料幅导引装置，其特征为：背对料幅(28)的内层至少部分由金属、玻璃纤维增强塑料和/或碳纤维增强塑料组成。
39.按照权利要求1至3之一所述的料幅导引装置，其特征为：背对料幅(28)的内层提供导引件(10)或导引面的机械承载能力。
40.按照权利要求1至3之一所述的料幅导引装置，其特征为：所述导引件(10)面朝料幅(28)的最外部的表面由多微孔的材料组成。
41.按照权利要求1至3之一所述的料幅导引装置，其特征为：所述导引件(10)面朝料幅(28)的最外部的表面是烧结的。
42.按照权利要求1至3之一所述的料幅导引装置，其特征为：所述导引件(10)面朝料幅(28)的最外部的表面由陶瓷材料组成。
43.按照权利要求1至3之一所述的料幅导引装置，其特征为：所述导引件(10)面朝料幅(28)的最外部的表面由一种便于清洗的材料组成。
44.按照权利要求1至3之一所述的料幅导引装置，其特征为：所述导引件(10)的导引面(12)上带有优选地在制造最外部的表面时直接形成的透气孔(22)。
45.一种用于制造和/或处理一种料幅(28)、尤其是纸幅或硬板纸幅的机器，其具有至少一个按照上述任一项权利要求所述的料幅导引装置。
46.按照权利要求45所述的机器，其特征为：优选地直接在一个涂层机组(34)下游设至少一个相应的料幅导引装置作为空气转弯装置的替代物。
47.按照权利要求46所述的机器，其特征为：所述导向件(10)只被料幅(28)缠绕。
48.按照权利要求46所述的机器，其特征为：所述导向件(10)除料幅(28)外还被至少一条滤带(33、40)缠绕。
49.按照权利要求45至48之一所述的机器，其特征为：设有至少一个相应的料幅导引装置作为一个伸幅辊的替代物。
50.按照权利要求45至48之一所述的机器，其特征为：直接在用于料幅的一个无接触式干燥段前设置至少一个相应的料幅导引装置。
51.按照权利要求50所述的机器，其特征为：直接在一个无接触式干燥段前和后设置至少一个相应的料幅导引装置。
52.按照权利要求50所述的机器，其特征为：所述无接触式干燥段设计为红外干燥装置和/或对流干燥装置。
53.按照权利要求45至48之一所述的机器，其特征为：至少在一个料幅导引装置的缠绕区内为所述料幅(28)配设一个无接触式干燥装置(37)。
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