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Die vorliegende Erfindung betrifft
Transportsysteme für
Bahnen, wie z. B. Bahnen von PET, PEN, ihren Copolymeren und anderen
Polymeren. Sie lässt
sich allgemeiner auf alle Arten von Kunststoffbahnen, laminierte
oder koextrudierte Kunststoffbahnen, Papierbahnen, Metallbahnen,
wie z. B. Aluminiumbahnen, gewebte oder nichtgewebte Bahnen anwenden.
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Systeme zum Transportieren von Bahnen werden
z. B. am Ausgang von Spannrahmenöfen oder
Beschichtungssystemen oder selbst im Innern eines Ofens benötigt oder
dazu, die Bahnen zu den Aufwickelstationen zu bringen. Stand-der-Technik-Bahntransportsysteme
umfassen Coandasysteme, bei denen ein Strom von Luft am stromaufwärts gelegenen
Rand der Tafel parallel zur Oberfläche der Tafel eingespeist wird.
Die Bahn wird angesaugt und durch diesen Strom von Luft auf der
Tafel stromabwärts
transportiert. Solche Systeme weisen die folgenden Nachteile auf.
Zuerst arbeiten sie nur richtig auf einer verhältnismäßig kurzen Strecke. In der
Tat tendiert nach einer gewissen Strecke die Bahn dazu, abzuheben,
sie flattert und folgt der Tafel nicht. Zweitens arbeiten diese
Systeme nur auf der ganzen Breite einer Bahn und nicht auf Bahnstücken oder
-teilen. Drittens erfordern sie hohe Luftvolumina und lassen nur
geringe Kräfte
(etwa 1N/m2) und verhältnismäßig geringe Drücke zu.
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Stand-der-Technik-Systeme umfassen
auch Coandasysteme zum Transportieren einer Bahn entlang dem Umfang
einer Walze. Diese Systeme arbeiten wie die oben beschriebenen Coandasysteme, wobei
die ebene Oberfläche
der Tafel durch die zylindrische Oberfläche der Walze ersetzt ist.
Diese Systeme unterliegen denselben Nachteilen.
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Es gibt Coandasysteme, bei denen
die Luft aus Löchern
gebla sen wird, die auf der Tafel verteilt sind; solche Systeme werden
z. B. von Hein & Lehmann
von Krefeld, Deutschland, verkauft. Die Luftgeschwindigkeit in solchen
Systemen ist etwa dreimal die Geschwindigkeit der Bahn, während der
Druck bei etwa 2000 Pa liegt. Das Verhältnis der Größe der Löcher zur
Größe des aktiven
Flächeninhalts
liegt über
9%. Der Strom ist parallel zur Tafel. Diese Systeme sind nicht sehr
effizient, da sie ein hohes Volumen von Luft beinhalten und ein
erhebliches Geräusch
erzeugen, weil die Luft auf scharfe Kanten auftrifft.
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Die FR-A-2 057 832 offenbart eine
Vorrichtung zum Leiten von Papierfolien oder -bahn in einer Druckmaschine.
Die Vorrichtung ist aus einer Tafel gebildet, die eine Oberfläche aufweist,
entlang welcher mehrere Luftströme
entlang der Verlagerungsrichtung der Papierbahn gelenkt werden.
Es werden mehrere Öffnungen
zum Blasen von Luft entlang der Oberfläche der Vorrichtung und mindestens
ein Loch zwischen zwei solchen Öffnungen
bereitgestellt. Das Loch ist mit Saugeinrichtungen verbunden.
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Die DE-195 1002 offenbart eine Vorrichtung zum
Stabilisieren einer sich bewegenden Bahn ohne Berührung; die
Vorrichtung ist aus einer Serie von Blasvorrichtungen gebildet.
An jeder Vorrichtung wird Luft in Richtung auf die Bahn geblasen
und wird in der Nähe
angesaugt. Diese Vorrichtung kann keine Bahn transportieren, ist
aber einfach konstruiert, um Probleme anzugehen, die beim Offsetdruck
aufgrund einer Viskositätsvariation
von Farbfilmen auf den Druckwalzen auftreten.
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Die US-A-5 016363 offenbart eine
Vorrichtung zum Fördern
von Materialbahnen. Die Vorrichtung umfasst eine Anzahl von Luftkanälen; zwischen zwei
solchen Luftkanälen
ist ein Luftauslass vorgesehen. Luft wird aus den Luftkanälen geblasen,
trifft auf die geförderte
Bahn auf und wird in Richtung auf den Luftauslass umgelenkt. Dieses
Schriftstück
zeigt nicht die Einrichtungen zum Treiben der Bahn, die von der
wiederge gebenen Vorrichtung verschieden sind.
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Außerdem sind diese Stand-der-Technik-Systeme
nicht zum Transportieren von ultradünnen Bahnen, z. B. Submikrometerbahnen,
geeignet. Bei solchen Dicken weist die Bahn nur eine kleine oder
keine mechanische Festigkeit auf, so dass Standder-Technik-Lösungen nicht
verwendet werden können;
Flattern der Bahn führt
zu hohen mechanischen Beanspruchungen an der Bahn und können die
Bahn zerstören.
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Demgemäß gibt es einen Bedarf an Bahntransportsystemen,
die höhere
Kräfte,
die über
die Bahn verteilt sind, bereitstellen, Bahnen über längere Strecken transportieren
können,
wobei geringe Luftvolumina verwendet werden, die ein minimales Geräusch aussenden.
Es gibt auch einen Bedarf an einem Transportsystem, das sich verschiedenen
Bahnbreiten, einer unterschiedlichen Bahndicke im Bereich von Submikrometerbahnen,
1- bis 36 μm-Bahnen
anpassen kann. Ein solches Transportsystem sollte nicht nur vollständige Bahnen
transportieren können,
sondern Reststücke;
die Transportgeschwindigkeit kann so hoch wie 500 m/min oder selbst
höher sein;
ein solches System sollte einen stabilen Transport in jeglicher
gegebenen Richtung sicherstellen und sollte auch ein Selbstausrichtvermögen bereitstellen.
Das System arbeitet auf einer ebenen Oberfläche (Tafel) und auch für einen
Transport entlang eines Rohrs mit einem kreisförmigen Querschnitt oder mit
einem anderen Querschnitt, z. B. einem polygonalen Querschnitt.
Allgemeiner sollte es arbeiten, um Bahnen auf jeglicher Oberfläche zu transportieren,
die entlang der Transportrichtung im Wesentlichen kontinuierlich
ist.
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Die Erfindung liefert eine Lösung für die oben erwähnten Probleme
des Standes der Technik; sie liefert ein Transportsystem mit sämtlichen
Vorteilen und Merkmalen, die oben aufgeführt sind.
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Gemäß der Erfindung wird ein Tafelelement zum
Transport einer Bahn bereitgestellt, umfassend:
mindestens
eine schräge
Blaseinrichtung;
mindestens eine Saugeinrichtung,
wobei
die Tafel durch mindestens einen vorstehenden Höcker, der von der Oberfläche der
Tafel vorsteht, gekennzeichnet ist, wobei die mindestens eine Saugeinrichtung
zwischen der Blaseinrichtung und dem vorstehenden Höcker angeordnet,
ist.
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In einer bevorzugten Ausführungsform
stellt der vorstehende Höcker
sicher, dass eine Bahn (3) stromaufwärts von dem vorstehenden Höcker weg von
dem Tafelelement hochgehoben wird. Vorzugsweise stellt die Form
des vorstehenden Höckers
eine teilweise Blockierung der durch die Blaseinrichtungen geblasenen
Luft stromaufwärts
vom Höcker
sicher.
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Die Form des vorstehenden Höckers kann auch
eine Beschleunigung der über
den Höcker
strömenden
Luft stromabwärts
vom Höcker
sicherstellen.
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In einer Ausführungsform der Erfindung umfassen
die Blaseinrichtungen Linien von versetzten Löchern. Die Saugeinrichtungen
können
auch Linien von versetzten Löchern
umfassen.
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In einer anderen Ausführungsform
ist der Winkel zwischen einer Blasrichtung der Blaseinrichtungen
und einer zum Tafelelement senkrechten Richtung zwischen 10° und 90° eingeschlossen
und beträgt
vorzugsweise etwa 30°.
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Es ist möglich, dass die Projektion
einer Blasrichtung der Blaseinrichtungen auf die Tafel einen Winkel
mit der Transportrichtung bildet.
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In einer Ausführungsform ist die Geschwindigkeit
der durch die Blaseinrichtungen geblasenen Luft mindestens 8 mal
die in Betracht gezogene Geschwindigkeit der Bahn, vorzugsweise
10 bis 15 mal die Geschwindigkeit der Bahn.
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Vorzugsweise ist das Verhältnis der
Fläche der
Blaseinrichtungen zur Fläche
des Abschnitts der Tafel, der die Blaseinrichtungen enthält, kleiner
als 1%, vorzugsweise kleiner als 0,5%, Vorteilhafterweise sind die
Saugeinrichtungen stromaufwärts
vom Höcker
in dem Abschnitt gelegen, wo der Höcker bewirkt, dass die Bahn
angehoben wird.
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Es ist möglich, dass der vorstehende
Höcker ein
abgerundeter Höcker
ist. In einer anderen Ausführungsform
weist der abgerundete Höcker
einen kreisförmigen
Querschnitt mit einem Durchmesser auf, der mindestens achtmal die
Dicke der Luftschicht zwischen der Tafel und der zu transportierenden Bahn
ist.
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Die Erfindung betrifft auch ein Transportsystem,
das mindestens eines von einem solchen Tafelelement umfasst. In
einer Ausführungsform
kann das Transportsystem mindestens zwei Serien von Tafelelementen
umfassen, die in einer zur Transportrichtung querlaufenden Richtung
im Abstand angeordnet sind. Die Serien von Transporttafelelementen
sind dann vorzugsweise so angepasst, dass eine in Richtung auf die
andere zu oder von ihr weg bewegt wird.
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In einer Ausführungsform weisen die Tafelelemente
auf jeder Seite des Transportsystems Blageinrichtungen auf, deren
Blasrichtung in Richtung auf die Seite des Transportsystems gerichtet
ist.
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Man kann auch Einrichtungen zum Pumpen von
Luft zu den Blaseinrichtungen und von den Saugeinrichtungen bereitstellen,
wobei das Verhältnis zwischen
dem Strom von Luft von den Saugeinrichtungen und dem Strom von Luft
zu den Blaseinrichtungen zwischen 0,5 und 1 eingeschlossen ist,
und vorzugsweise etwa 0,7 beträgt.
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Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren
zum Transportieren von Bahnen auf der Oberfläche einer Tafel mit mindestens
einem abgerundeten Höcker, der
von der Oberfläche
der Tafel vorsteht, umfassend die Schritte
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- (a) Blasen von Luft stromaufwärts von
dem mindestens einen Höcker
durch die Tafel;
- (b) Ansaugen von Luft unmittelbar stromaufwärts von dem abgerundeten Höcker.
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Vorzugsweise umfasst der Schritt
eines Blasens von Luft:
Blasen von Luft in einer in Bezug zur
Oberfläche
der Tafel schrägen
Richtung.
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Ein Transportsystem, das die Erfindung
verwirklicht, wird nun anhand eines nichtbeschränkenden Beispiels mit Bezug
auf die beigefügten
Zeichnungen beschrieben.
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1 ist
eine schematische Ansicht, die einen Querschnitt eines Teils eines
Transportsystems gemäß der Erfindung
darstellt;
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2 ist
eine schematische Ansicht im Querschnitt einer Blasöffnung des
Transportsystems von 1;
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3 ist
eine schematische Draufsicht auf den Teil von 1;
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4 ist
eine Draufsicht auf ein Transportsystem;
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5 ist
eine Draufsicht auf ein anderes Transportsystem gemäß der Erfindung;
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6 ist
eine Ansicht im Querschnitt eines Transportsystems gemäß der Erfindung
zum Gebrauch am Ausgang eines Ofens.
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Die Erfindung wird in der bevorzugten
Ausführungsform
in Bezug zu einer ebenen Transporttafel beschrieben. Sie ist nicht
auf eine solche ebene Tafel beschränkt, und die Erfindung kann
gleich gut auf einer zylindrischen oder prismatischen Oberflächendurchgeführt werden,
die jeglichen möglichen Querschnitt
aufweist. Eine solche Oberfläche
ist tatsächlich
eine gerundete oder prismatische Tafel.
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1 ist
eine schematische Ansicht in einem vertikalen Schnitt eines Teils
eines Transportsystems gemäß der Erfindung
entlang der Transportrichtung; das Transportsystem von 1 umfasst eine Tafel 1, auf
deren Oberfläche 2 eine
Bahn 3 transportiert werden kann. Die Tafel umfasst eine
Serie von Blaseinrichtungen, wie z. B. Öffnungen oder Schlitze 4a–4d, durch
die Luft oder ein anderes Gas aus einer Luftdruckbox oder -kammer 5 geblasen
werden kann, die unter den Blaseinrichtungen angeordnet ist; zum
Blasen von Luft ist es möglich,
Gebläse
oder andere Typen von Luftverlagerungseinrichtungen zu verwenden,
die in den Figuren nicht wiedergegeben sind. Der statische Druck
in der Luftdruckbox ist zwischen 0,01 Bar und 0,5 Bar (1000 Pa bis
50000 Pa) über dem
Atmosphärendruck
eingeschlossen. Die Blaseinrichtungen 4a–4d sind
in Bezug zu der zur Oberfläche
der Tafel normalen Richtung geneigt, so dass der Strom von Luft
mindestens teilweise entlang der Transportrichtung der Bahn geblasen
wird. Die Blaseinrichtungen stellen einen gleichförmigen und
effizienten Transport der Bahn entlang der Tafel sicher und liefern
eine Spannung in der Bahn; der Mehrfachimpuls auf die Bahn aufgrund
der Serie von Blaseinrichtungen ermöglicht, dass die Menge an Luft, die
geblasen wird, begrenzt ist. Mehr Einzelheiten über die Blaseinrichtungen sind
unten gegeben. Die Länge
des Abschnitts der Tafel, der die Blaseinrichtungen umfasst, wird
in der 1 mit Li bezeichnet. Dieser Abschnitt des Transportsystems
wird in dieser Beschreibung auch als Impulsabschnitt bezeichnet.
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Der Luftstrom von den Blaseinrichtungen hebt
die Bahn hoch und trägt
sie entlang der Tafel. Um eine Ansammlung von Luft unter der Bahn
zu verhindern und um sicherzustellen, dass der Film nicht von der
Tafel abhebt, stellt die Erfindung Saugeinrichtungen stromabwärts von
den Blaseinrichtungen bereit; stromabwärts in dieser Beschreibung
bedeutet, dass die Saugeinrichtungen in der Bahntransportrichtung
hinter den Blas einrichtungen oder in der Luftstromrichtung angeordnet
sind; in der Ausführungsform
von 1 umfassen die Saugeinrichtungen Öffnungen
oder Schlitze 6a–6c;
diese Saugeinrichtungen sind mit einer Vakuumbox oder -kammer 7 verbunden,
die unter den Saugeinrichtungen angeordnet ist; das Vakuum in der
Vakuumbox 7 ist vorzugsweise in einem Bereich von 10 bis
500 Pa eingeschlossen. Um Luft von der Vakuumbox zu saugen, kann
man jeglichen Typ von Luftextraktionsvorrichtung, wie z. B. Gebläse, Pumpen
oder dergleichen, verwenden, die in der Zeichnung nicht dargestellt sind.
Folglich wird mindestens ein Teil der Luft, die von den Blaseinrichtungen
geblasen wird, in die Saugeinrichtungen gesaugt; dies stellt sicher,
dass die Dicke des Luftfilms unter der Bahn im Wesentlichen entlang
der Transporttafel konstant bleibt. Mehr Einzelheiten über die
Saugeinrichtungen werden unten gegeben. Die Länge des Abschnitts der Tafel,
der die Saugeinrichtungen umfasst, ist in 1 mit Lv bezeichnet.
Dieser Abschnitt wird als Saugabschnitt bezeichnet.
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Gemäß der Erfindung sind, um zu
vermeiden, dass die Bahn unter der Saugwirkung der Blaseinrichtungen
zur Tafel angesaugt wird, langgestreckte Höcker 8 vorgesehen,
die aus der Oberfläche
der Tafel stromabwärts
von den Saugeinrichtungen vorstehen; die Höcker erstrecken sich quer zur Bahntransportrichtung;
diese Höcker
stellen sicher, dass ein Saugraum zwischen der Tafel und der Bahn stromaufwärts von
den Höckern
gebildet ist: folglich können
die Saugeinrichtungen die Luft im Übermaß ansaugen, ohne jegliches
Risiko, die Bahn auf die Tafel zu saugen. Die Höcker stellen auch eine zweckmäßige Spannung
der Bahn und eine Dämpfung
der Bahnspannungen sicher, so dass das Transportsystem Variationen
der Bahnspannung und kleine Unterschiede einer Bahneingabe- und
-ausgabegeschwindigkeit absorbieren kann. Mehr Einzelheiten über die Form
und Abmessungen der Höcker
werden unten erörtert.
Die Länge
des Abschnitts der Tafel, der die Höcker umfasst, ist in 1 mit Lh bezeichnet,
und die Höhe,
um die die Höcker über die
Tafel vorstehen, ist in 1 mit
h bezeichnet.
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Die Gesamtlänge Lh +
Li + Lv des Transportsystems
von 1 ist mit LT bezeichnet. Vorzugsweise sind in einem
Transportsystem gemäß der Erfindung
eine oder mehrere der folgenden Bedingungen erfüllt. 0,70.LT ≤ Li ≤ 0,85.LT (1) 0,05.LT ≤ Lv ≤ 0,10.LT (2) 0,10.LT ≤ Lh ≤ 0,20.LT (3) h ≤ Lh (4)
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Diese Bedingungen an die Länge von
jedem Abschnitt im Fall einer rechteckigen Tafel des Typs von 1 sind tatsächlich äquivalent
zu Bedingungen an die Oberflächen
der respektiven Abschnitte der Tafel. Die erste Bedingung stellt
sicher, dass der Impulsabschnitt des Transportsystems lang genug ist,
um einen zweckmäßigen Bahntransport
und eine richtige Bahnspannung sicherzustellen. Die zweite Bedingung
stellt einfach sicher, dass der Saugabschnitt lang genug ist, um
ein Ansaugen von Luft zu ermöglichen.
Die Länge
des Höckerabschnitts
wird bestimmt, um einen gleichförmigen
Transport und einen gleichförmigen
Betrieb des Coandasystems sicherzustellen. Seine Länge ist
so klein wie möglich, wobei
man berücksichtige,
dass er vorzugsweise hoch genug sein sollte, um die Bahn hochzuheben und
ausreichend Saugraum und eine Hochhebekraft bereitzustellen, die
ausreicht, um die Saugkraft der Saugeinrichtungen zu überwinden.
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In der Ausführungsform von 1 ist die Gesamtlänge des Abschnitts der Tafel,
der die Blaseinrichtungen umfasst, 0,515 m; ist die Länge des
Abschnitts der Tafel, der die Saugeinrichtungen umfasst, 40 mm und
ist die Länge
des Abschnitts der Tafel, der den Höcker umfasst, 80 m; folglich
ist das Verhältnis
zwischen der Fläche
der Tafel, die die Blaseinrichtungen umfasst, und der Gesamtfläche der Tafel
einschließlich
des Höckers
etwa 81% und ist im bevorzugten Bereich von 70 bis 85% eingeschlossen.
Das Verhältnis
zwischen der Fläche
der Tafel, die die Saugeinrichtungen um fasst, und der Gesamtfläche der
Tafel beträgt
etwa 6% und ist im bevorzugten Bereich von 5 bis 10% eingeschlossen.
Das Verhältnis
zwischen der Fläche
der Tafel, die die Saugeinrichtungen umfasst, und der Gesamtfläche der
Tafel beträgt
etwa 12% und ist im bevorzugten Bereich von 10 bis 20% eingeschlossen.
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Die Blaseinrichtungen werden nun
in Einzelheit erörtert.
In der Ausführungsform
von 1 umfassen sie eine
Serie von Löchern,
Düsen, Öffnungen oder
Schlitzen, die über
die ganze Oberfläche
des Impulsabschnitts des Transportsystems verteilt sind. Sie sind
vorzugsweise über
die Oberfläche
des Impulsabschnitts des Transportsystems gleichmäßig verteilt,
so dass ein regelmäßiges Spannen
und Ziehen der Bahn über
ihre Breite sichergestellt ist. Siehe 3 und
ihre Beschreibung unten.
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Eine solche Verteilung der Blaseinrichtungen stellt
eine Transportkraft sicher; die höher ist als die der vorhandenen
Coandasysteme, bei denen ein einziger Strom von Luft parallel zur
Tafel geblasen wird; in solchen Systemen ist die Geschwindigkeit
der Luft zweimal so hoch wie die Geschwindigkeit der Bahn und weist
einen Druck von etwa 1000 Pa auf. Dies bewirkt, dass große Mengen
an Luft mit einem sehr hohen Geräusch
geblasen werden. Die Erfindung ist auch effizienter als vorhandene
Blassysteme mit weiten Öffnungen.
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Ein bevorzugter Bereich für den Winkel
zwischen der Richtung der Blaseinrichtungen und der zur Tafel normalen
Richtung ist 10 bis 90°;
in der Ausführungsform
von 1 bestehen die Blaseinrichtungen
aus Löchern,
deren Längsrichtung
einen Winkel von im Wesentlichen 30° mit der Richtung der Tafeloberfläche bildet.
Ein Bereich von 20–40° wird für den Winkel
zwischen der Tafel und der Öffnung
bevorzugt. 2 stellt
eine Ansicht in vergrößertem Maßstab von
einem Loch 4c mit der umgebenden Tafel und der Bahn dar.
Wie in dieser Figur dargestellt, ist ein sekundärer Strom stromabwärts von
der Öffnung 4c gebildet;
dieser Strom erzeugt lokal ein Volumen 9 mit einem niedrigeren
Druck; die Luft wird stromabwärts
vom Volumen mit niedrigeren Druck beschleunigt, siehe Bezug 10.
Der Impuls wird zur Bahn durch die Abweichung des Luftstroms auf
der Bahn übertragen,
während
die Bahn zur Tafel durch den lokalen Unterdruck angesaugt wird,
der durch den sekundären
Fluss erzeugt wird.
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Das Verhältnis zwischen der Fläche der
Blageinrichtungen und der Fläche
des Impulsabschnitts des Transportsystems ist vorzugsweise kleiner
als 0,5 oder 1%. Ein Wert von 0,13% hat sich als geeignet erwiesen,
wobei kreisförmigen Öffnungen
einen Durchmesser von 1 mm aufweisen. Ein zu hoher Wert führt zu einem
geringeren Wirkungsgrad der Tafel. Ein zu niedriger Wert führt zu einer
hohen Geschwindigkeit der geblasenen Luft, was für die Bahn nachteilig sein
kann. Die Geschwindigkeit der Luft ist vorzugsweise mindestens 8
mal die in Betracht gezogene Geschwindigkeit der Bahn, bevorzugter
10 bis 15 mal die Geschwindigkeit der Bahn. Der Druck beträgt etwa
0,50 Bar (50000 Pa); jedoch kann der Druck gemäß dem mechanischen Widerstand
des Transportsystems und den akustischen Bedingungen frei gewählt werden.
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Die Größe und Verteilung der Öffnungen
sowie der Druck können
den Erfordernissen angepasst sein. Z. B. kann für dünne Bahnen die Anzahl von Öffnungen
ansteigen, um den Abstand zwischen den Öffnungen zu verringern, während die
Größe der Öffnung abnimmt.
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Dies macht das System der Erfindung
effizienter als das Stand-der-Technik-System mit einer Mehrzahl
von Löchern.
Das im System der Erfindung erzeugte Geräusch ist niedriger und die
Menge an Luft ist beschränkter.
Demgemäß ist die
Kraft auf die Bahn im Transportsystem gemäß der Erfindung höher und
regelmäßiger verteilt.
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Die Saugeinrichtungen in der Ausführungsform
von 1 bestehen aus einer
Serie von Löchern,
wie aus 3 ersichtlich
ist; diese Löcher
weisen eine Größe von 5
mm Durchmesser auf. Der Strom zu den Blageinrichtungen und von den
Saugeinrichtungen wird so ausgewählt,
dass das Verhältnis der
Menge an angesaugter Luft zur Menge an geblasener Luft zwischen
0,5 und 1 eingeschlossen ist und vorzugsweise etwa 0,7 beträgt. Diese
Mengen stellen eine gute Transportkraft sicher, während jegliche Berührung der
Bahn und der Transporttafel vermieden wird.
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Die Höcker für das Transportsystem werden nun
beschrieben. In der bevorzugten Ausführungsform von 1 ist der Querschnitt des Höckers kreisförmig und
weist einen Durchmesser von 150 mm auf. Er steht über die
Tafel vor, und seine Höhe über der
Tafel beträgt
etwa 20 mm. Wie oben erklärt,
erzeugt der Höcker
stromaufwärts
vom Höcker
einen Luftblockierungsabschnitt; in diesem Abschnitt wird die Bahn
weg von der Oberfläche
der Tafel hochgehoben, so dass angesammelte Luft angesaugt werden
kann, ohne die Bahn auch anzusaugen. In der Tat wird der auf den
Höcker
auftreffende Luftstrom teilweise blockiert und sammelt sich stromaufwärts vom
Höcker
an, wodurch ein Luftansammlungsraum gebildet wird, von dem Luft
angesaugt werden kann. Stromabwärts
vom Höcker
wird Luft wieder beschleunigt, und der beschleunigte Strom von Luft
zieht die Bahn.
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Zusätzlich zur Bildung dieses Luftansammlungsabschnitts
erzeugt der Höcker
eine Spannung in der Bahn; in der Tat zieht die Beschleunigung der Luft
stromabwärts
vom Höcker
die Bahn und erzeugt eine Spannung.
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Schließlich wirken die Höcker auch
als Dämpfungseinrichtungen
für das
Transportsystem; die Luftansammlung vor dem Höcker und der verlängerte Pfad
der Bahn über
dem Höcker
machen es möglich,
Bahnspannung zu absorbieren, wie z. B. einen plötzlichen Anstieg der Bahnspannung,
der durch eine plötzliche
Ruckbewegung der Schneideinheit oder Transporteinheit erzeugt wird,
die dem Transportsystem der Erfindung folgt.
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Der Querschnitt des Höckers ist
nicht auf das Beispiel von 1 beschränkt; es
sollte ersichtlich sein, dass der Durchmesser des Höckers im
Fall, dass er kreisförmig
ist, variieren könnte,
und nicht auf diesen Wert beschränkt
ist:
ein bevorzugter Bereich für den Durchmesser des Abschnitts
des Höckers,
im Fall, dass er kreisförmig ist,
liegt zwischen 0,05 und 0,5 m. Der Durchmesser des Höckerabschnitts
ist vorzugsweise mindestens achtmal die Dicke der in Betracht gezogenen
Luftschicht, die ohne Luftansaugen und ohne eine Bahn erzeugt wird.
Der Querschnitt des Höckers
kann auch eine Form aufweisen, die sich von einem Kreis unterscheidet,
und könnte
z. B. ein Bogen einer Ellipse, ein Bogen einer Parabel oder dergleichen
sein.
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Idealerweise würde der Höcker ein aerodynamisches Profil
aufweisen, das ähnlich
zum oberen Teil des Flügels
eines Flugzeugs ist, um die Bahn stromaufwärts vom Höcker hochzuheben, ein Luftansammlungsvolumen
zu erzeugen und den Luftstrom stromabwärts von der Bahn zu beschleunigen.
Praktisch wird die Form des Höckers
so gewählt,
dass ein Blockieren der Luft stromaufwärts erzielt wird, ohne dass
der Transport der Bahn gestoppt wird, selbst wenn nur Bahnstücke transportiert
werden. Stromaufwärts
des Höckers
ist der Winkel zwischen dem Transportsystem und der Tangente an
den Höcker vorzugsweise
zwischen 30° und
150° eingeschlossen,
um ein Luftblockieren sicherzustellen.
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Die Form des Höckers wird vorzugsweise so gewählt, dass
ermöglicht
wird; dass die Bahn ohne jegliches Problem über den Höcker hinwegtritt. Die Form
des Höckers
ist vorzugsweise abgerundet, um jegliche Luftturbulenz in der Luftschicht
zwischen der Tafel und der Bahn zu vermeiden. Der Höcker steht über die
Tafel vor, und die Höhe
des Höckers,
d. h. der Abstand zwischen der Ebene der Tafel und der Spitze der
Höcker,
ist vorzugsweise etwa die Hälfte des
Radius des Querschnitts des Höckers,
wobei dieser Querschnitt kreisförmig
ist; in der Ausführungsform
von 1 ist die Höhe der Höcker etwa
20 mm. Die Höhe
des Höckers
kann sicherstellen, dass die Höcker
einige Wirkung auf die Bahn aufweisen, und sie kann das Ansaugen
von Luft in die Saugeinrichtungen ermöglichen; die Höhe sollte
vorzugsweise niedrig genug sein, um sicherzustellen, dass die Bahn über die
Höcker
hinwegtreten kann; ein zu hoher Wert kann bewirken, dass die Bahn
vor den Höckern
blockiert wird. Die Höcker
stellen sicher, dass es immer einen ausreichenden Abstand zwischen der
Bahn und den Saugeinrichtungen der Tafel gibt, so dass Luft ohne
jegliches Risiko eines Ansaugens auch der Bahn angesaugt werden
kann. Dieser Abstand ist etwa zweidrittel der Höhe des Höckers in der Ausführungsform
von 1 für den Wert
eines Saugunterdrucks, der oben angegeben ist.
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3 ist
eine Draufsicht auf das Transportsystem von 1; die Elemente, die schon in Bezug zu 1 beschrieben sind, werden
nicht wieder beschrieben; wie in 3 dargestellt,
umfassen die Blageinrichtungen Serien von Löchern in der Tafeloberfläche; spezieller
umfassen die Blaseinrichtungen 12 Linien von 17 Löchern oder
Düsen,
wobei jede Linie in Bezug zu benachbarten versetzt ist; der Durchmesser
von jedem von den Löcher
beträgt
etwa 1 mm. Die Saugeinrichtungen umfassen drei Linien von Löchern, wobei
jede Linie in Bezug zu der benachbarten versetzt ist; der Durchmesser
von jedem der Löcher
beträgt
etwa 5 mm. Die Tafel von 3 soll
zum Transport einer Bahn in der durch den Pfeil 10 in 3 dargestellten Richtung
verwendet werden; diese Richtung ist die Längsrichtung der Tafel.
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In der Ausführungsform von 3 stellt die durch die Saugeinrichtungen
bedeckte Fläche
etwa 50% der Fläche
des Höckers
dar. Die Position der Saugeinrichtungen und ihre Größe sind
so gewählt, dass
sie Luft stromaufwärts
vom Höcker
ansaugen, wo die Höcker
sicherstellen, dass die Bahn weg von der Tafel hochgehoben wird.
Die Tafel von 3 ist auch angepasst,
um mit einer anderen Tafel zusammengebaut zu werden. Sie umfasst
folglich eine Anzahl von Löchern
zum Schrauben oder Zusammenbauen der Tafel auf einem Träger. Weiter
erstreckt sich der Höcker
auch über
die Tafel hinaus, so dass er einen Teil einer benachbarten Tafel
bedeckt; dies erklärt,
warum der Abschnitt der Tafel auf der linken Seite von 3 keinerlei Blaseinrichtungen
oder Öffnungen
umfasst: dieser Abschnitt würde
in der Tat durch den Höcker
der benachbarten Tafel bedeckt sein.
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4 ist
eine Draufsicht auf ein Transportsystem gemäß der Erfindung; das Transportsystem von 4 umfasst zwei Serien von
Tafeln, die derjenigen der 1 und 3 ähneln; jede Serie von Tafeln soll
einen Längsrand
einer Bahn 15 transportieren, um in der Richtung des Pfeils 17 transportiert
zu werden. Die Serie von Tafeln für den linken Rand 19 der Bahn
besteht aus 10 Tafeln, die denjenigen von 3 ähneln,
d. h. aus fünf
Reihen von zwei Tafeln. Ähnlich
besteht die Serie von Tafeln für
den rechten Rand 21 der Bahn aus 5 Reihen von 2 Tafeln.
Die zwei Reihen von Tafeln sind im Abstand angeordnet, so dass nur
die Ränder
der Bahn 15 durch die Tafeln gehalten oder getragen werden;
der mittlere Teil der Bahn wird nicht getragen. Am Ende des Transportsystems,
d. h. stromabwärts
der letzten Reihe von Tafeln jeder Serie ist ein gerundeter Höckers 23 vorgesehen,
der sich entlang der ganzen Breite der Bahn von einer Serie von
Tafeln zu der anderen erstreckt. Die Bahn kann zur weiteren Verarbeitung,
z. B. in einem Aufwickelapparat oder in jeglichen anderen Vorrichtungen,
von diesem Höcker
genommen werden.
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Vorzugsweise blasen die Blaseinrichtungen der
Tafeln des Transportsystems von 4 in
eine Richtung, die geringfügig
von der Transportrichtung 17 divergiert, um die Bahn in
der Querrichtung zu strecken oder zu glätten. 4 stellt die Projektion in einer horizontalen
Ebene der Blasrichtung von einer Tafel jeder Serie dar. Wie in 4 wiedergegeben, bildet
die Blasrichtung einen Winkel mit der Transport richtung 17,
so dass das Transportsystem in der Querrichtung eine Zugkraft von
10 N/m auf die Bahn ausübt.
Vorzugsweise ist der Winkel zwischen der Blasrichtung und der Transportrichtung
in der Ebene der Tafeln (die horizontale Ebene in der Anordnung von 4) zwischen 5 und 30°.
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In einer bevorzugten Ausführungsform
sind die Serien von Tafeln des Transportsystems von 4 angepasst, um sich quer zur Transportrichtung zu
bewegen; dies ermöglicht
eine einfache Anpassung des Transportsystems an unterschiedliche
Größen der
Bahnen. Ein Weg, dieses Merkmal zu erhalten, besteht darin, Luftverlagerungseinrichtungen und
Vakuumeinrichtungen mit flexiblen Schläuchen zu versehen, die ermöglichen,
dass die Tafeln bewegt werden; dies ist schematisch in 4 wiedergegeben, wo die
Luftdruckrohrleitung 25 für die Serien von Tafeln des
rechten Randes mit einer Serie von Ausgängen zum Zuführen von
Luft zu den Tafeln von jeder Reihe versehen ist. Die Luftdruckrohrleitung
für die
Tafeln auf dem anderen Rand und die Vakuumrohrleitung für die Tafeln
von beiden Rändern
sind nicht in 4 dargestellt;
sie können
eine Struktur aufweisen, die derjenigen der Luftdruckrohrleitung 25 ähnelt.
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5 ist
eine Draufsicht auf ein anderes Transportsystem gemäß der Erfindung;
das Transportsystem von 5 stellt
eine Anordnung zum Falten oder Zurückziehen einer Bahn dar, so
dass sie z. B. zu einer Vorrichtung, wie z. B. einem Messer oder einem
Hackmesser, gebracht werden kann. Das Transportsystem von 5 besteht aus 24 Tafeln, die
derjenigen ähneln,
die in Bezug zu den 1 und 2 beschrieben ist. Die Tafeln sind in fünf Reihen
angeordnet; die ersten zwei Reihen 27 und 29 in
der Transportrichtung 31 umfassen jeweils 6 Tafeln;
die dritte Reihe 33, vierte Reihe 35 und fünfte Reihe 37 umfassen
jeweils 5, 4 und 3 Tafeln. Auf jeder
Tafel zeigt ein Pfeil die Blasrichtung in der Ebene der Tafel an;
wie aus 5 ersichtlich
ist, ist in den ersten zwei Reihen von Tafeln die Blasrichtung der
zwei mittigen Tafeln parallel zur Transportrichtung; die Blasrichtung der
zwei Tafeln auf jedem Rand ist geringfügig divergierend, wie für das Transportsystem
von 4 erklärt, so dass
die Bahn in der Querrichtung gestreckt wird. In der dritten Reihe
ist die Blasrichtung der mittigen Tafel parallel zur Transportrichtung;
die Blasrichtung der zwei Tafeln auf jedem Rand ist geringfügig konvergierend,
so dass die Bahn vollständig
auf dem Transportsystem gehalten wird, obwohl sie offensichtlich überhaupt
nicht mehr gestreckt wird. In der vierten Reihe ist die Blasrichtung
der zwei Tafeln auf jeder Seite wieder konvergierend; in der fünften Reihe
ist die Blasrichtung der mittigen Tafel parallel zur Transportrichtung,
und die Blasrichtung von jeder von der Seitentafel auf jeder Seite
ist wieder konvergierend. Dies stellt sicher, dass die Bahn aufgenommen
wird und auf einer verringerten Breite am Ausgang des Transportsystems
von 5 transportiert wird.
Wie in 4 gibt 5 eine Luftdruckrohrleitung 39 für sämtliche
Tafeln mit Ausgängen 41–45 wieder,
die zu jeder Reihe von Tafeln gehören.
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Die Erfindung ermöglicht folglich einen Transport
einer Bahn zusammen mit einer genauen Steuerung der Breite der Bahn.
Wie in Bezug zu 4 beschrieben,
ist es möglich,
die Querstreckung der Bahn zu steuern, um sicherzustellen, dass die
Bahn zweckmäßig gestreckt
gehalten wird. Wie in Bezug zu 5 beschrieben,
ist es möglich,
die Bahn auf einer verringerten Breite zusammenzudrängen, um
ein weiteres Verarbeiten zu ermöglichen.
Es sollte auch angemerkt werden, dass das Transportsystem der Erfindung
für Bahnstücke verwendet
werden kann und nicht notwendigerweise für eine ganze Bahn; z. B. könnte das
Transportsystem von 5 zum
Transportieren von Teilen der Bahn verwendet werden, die zu vernichten
sind, wie z. B. die Ränder, die
von der Bahn am Ausgang des Ofens abgeschnitten werden. In einem
solchen Fall stellt 6 einen Querschnitt
einer möglichen
Anordnung der Transportsysteme der 4 und 5 dar. Das Transportsystem
von 6 soll am Ausgang
eines Ofens verwendet werden. Es umfasst ein horizontales Transportsystem 47 vom
Typ desjenigen von 4;
diese Tafel nimmt die Bahn am Ausgang des Ofens und transportiert
sie zu einer Standard-Coandaeffekt-Vorrichtung 49, die stromabwärts von
der horizontalen Tafel angeordnet ist. Die aus dem Coandasystem
herauskommende Bahn kann zum Rufwickelapparat gelenkt werden, wie
durch den Pfeil 51 schematisch dargestellt, oder kann zu
einem vertikalen Transportsystem 53, von dem Typ, der in 5 dargestellt ist, gelenkt
werden. Der Anfang des vertikalen Transportsystems liegt am Ausgang
der Coandaeffekt-Vorrichtung 49 vor. Dieses Transportsystem
bringt die Bahn oder die Bahnränder
zu einer Messer- oder Hackvorrichtung 55, die an seinem
Ende angeordnet ist.
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Das Transportsystem gemäß der Erfindung kann
für die
verschiedensten Zwecke verwendet werden; es kann leicht an verschiedene
Verwendungen angepasst werden, indem man einfach verschiedene Typen
und Anzahlen von Tafeln auswählt
und zusammenbaut. Die veranschaulichten Ausführungsformen, die in Bezug
zu den Figuren beschrieben sind, sind für die verschiedenen möglichen
Verwendungen eines Transportsystems der Erfindung nur bezeichnend.
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Die Erfindung liefert Bahntransportsysteme, die
Kräfte
von bis zu 15 N/m Bahnbreite ausüben. Aufgrund
der Anordnung der Blaseinrichtungen können diese Kräfte selbst
auf ultradünne
Bahnen ausgeübt
werden, ohne ein Risiko sie zu zerstören. Die Erfindung erlaubt
einen Transport von Bahnen über lange
Strecken, wie z. B. 20 bis 30 Meter, ohne einen Anstieg der Menge
an Luft unter der Bahn über
die Lauflänge;
die Erfindung verwendet geringe Luftvolumina, und ein Teil der von
den Saugeinrichtungen angesaugten Luft kann zu den Blaseinrichtungen
zugeführt
werden.
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Wie in Bezug zu den 4 und 5 erklärt, kann
sich das Transportsystem der Erfindung unterschiedlichen Bahnbreiten,
einer unterschiedlichen Bahndicke im Bereich von Submikrome terbahnen
bis zu 36 μm-Bahnen
oder selbst dickeren Bahnen anpassen. Die Erfindung kann auch für andere
Materialien als Kunststoffbahnen verwendet werden, z. B. Aluminiumfolie.