专利名称：卷材清洁设备和方法
技术领域：
本发明涉及一种设备和方法，用于清洁移动的卷材，并且特别是用于清洁可印刷材料的卷材，特别是在在印刷机例如平版印刷机、苯胺印刷机或照相凹版印刷机等中进行印刷之前清洁纸张。要求清洁印刷基片(纸张)的卷材在本领域是公知的。纸张表面可能带有灰尘和污垢颗粒、麻布、疏松纸纤维和疏松纸涂覆颗粒，它们可能全部被输送到印刷设备自身，它们在那里聚集并且降低最终印刷质量。这使得必须经常地清洁印刷设备，这是耗时的和高成本的。对于印刷板、垫和有关部件的清洁过程自身能够缩短它们的使用寿命。
背景技术：
在现有技术中已经使用各种方法以清洁可印刷材料的卷材。在美国专利6598261中描述了一种成功的卷材清洁装置的实例。图1示出如在美国专利6598261中描述的典型设备的透视图并且图2示出通过该设备的截面。参考图1和2，可以看出卷材500通过清洁设备502。卷材500沿着可以包括一个或多个空转辊501的路径被传统主动辊布置(未示出)驱动。卷材通过设备502的运动方向用箭头500A示意。
辊子504最优选地具有柔软的外表面，通常包括簇状织物擦光材料。辊子504在卷材500的任一侧上设于固定位置中并且沿着与卷材500的运动方向500A相反的方向旋转。即，当最靠近卷材时，在每一个辊子504的表面上的任一点的切向方向与卷材500的运动方向500A相反。辊子504的旋转方向用箭头504A、504B示意。
每一个辊子504被利用管道508连接到真空源(未示出)的外壳506围绕。“空气分离杆”510安装在外壳506中，其前缘510E邻近辊子504设置。气流路径被如此形成，它从移动卷材500和辊子504的大体区域通过在空气分离杆和外壳506的壁之间的区域512进入腔室514并且通过位于腔室514一侧处的出口516离开。
美国专利6598261指出，辊子504被安装成“紧邻”卷材500。这被解释成意味着辊子504靠近但是不接触卷材500。建议在各个辊子504和卷材500之间具有0.001英寸(0.0254mm)到0.01英寸(0.254mm)的间隔。美国专利6598261还建议每一个辊子504的周边速度比卷材500的表面速度高至少20％并且每一个辊子504也具有是移动卷材500的速度的至少两倍的周边速度。
发明内容
本发明试图提供一种改进的卷材清洁器，并且更具体地，基本具有在美国专利6598261中所述类型的一种改进的卷材清洁器。
根据本发明的第一方面，提供一种卷材清洁设备，包括被有效地设于卷材相对侧上的一对有效旋转的清洁辊子；围绕每一个辊子的表面的主要部分的外壳；与每一个辊子基本同延的真空腔室；平行于每一个辊子延伸并且与其基本同延的纵向狭槽，该狭槽具有邻近辊子表面的进口和与真空腔室连通的出口并且有效地提供从邻近辊子处进入真空腔室中的气流路径，其中在每一个进口处的气流速度不小于辊子的表面速度。
优选地，在每一个进口处的气流速度比辊子的表面速度高至少1％，更优选地比辊子的表面速度高至少10％并且特别是比辊子的表面速度高至少50％。
优选地，在使用时，辊子被如此间隔开从而提供在每一个辊子和卷材的相应表面之间的间隙。即，辊子和卷材的相应表面之间的间隙应该尽可能小。
优选地，在使用时，辊子被如此间隔开从而在每一个辊子和卷材的相应表面之间提供不大于6mm的间隙，优选地不大于3mm并且特别是不大于1mm。
在优选实施例中，辊子沿着与卷材运动方向相反的方向旋转。
在本发明特别优选的实施例中，狭槽的进口关于卷材运动方向被布置在辊子的上游侧上。
优选地，在每一个辊子的表面速度和卷材速度之间的差值从大约5ms-1到大约30ms-1，更优选地从大约6ms-1到大约12ms-1并且特别是大约10ms-1。
根据本发明的第二方面，提供一种清洁移动卷材的方法，包括提供一种设备，包括被设于卷材相对侧上的一对旋转的清洁辊子；围绕每一个辊子的表面的主要部分的外壳；与每一个辊子基本同延并且连接到真空源的真空腔室；平行于每一个辊子延伸并且与其基本同延的纵向狭槽，该狭槽具有邻近辊子表面的进口和与真空腔室连通的出口并且有效地提供从邻近辊子处进入真空腔室中的气流路径，该方法包括如此操作辊子和真空源从而在每一个进口处的气流速度不小于辊子的表面速度。
优选地，在每一个进口处的气流速度比辊子的表面速度高至少1％，更优选地比辊子的表面速度高至少10％并且特别是比辊子的表面速度高至少50％。
在特别优选的实施例中，辊子沿着与卷材运动方向相反的方向旋转。
最优选地，狭槽关于卷材运动方向被布置在辊子的上游侧上。
优选地，在该实施例中，在每一个辊子的表面速度和卷材速度之间的差值从大约5ms-1到大约30ms-1，更优选地从大约6ms-1到大约12ms-1并且特别是大约10ms-1。
优选地，辊子的旋转速度从大约50到100revs-1。
根据本发明的第三方面，提供一种卷材清洁设备，包括被有效地设于卷材相对侧上的一对有效旋转的清洁辊子；与每一个辊子基本同延的真空腔室；平行于每一个辊子延伸并且与其基本同延的纵向狭槽，该狭槽具有邻近辊子表面的进口和与真空腔室连通的出口并且有效地提供从邻近辊子处进入真空腔室中的气流路径，围绕每一个辊子的表面的主要部分的外壳；其中该外壳具有与辊子外表面相对并且从那里以大约0.5mm到大约5mm的间隙相间隔的部分柱形的内表面。
优选地所述间隙从大约1mm到3mm。
优选地，在该实施例中，外壳的内表面从邻近在辊子下游侧上的卷材的第一侧延伸到邻近狭槽进口的第二侧。通常，并且优选地，该内表面延伸经过大约180°到270°的角度。
最优选地，在每一个进口处的气流速度不小于辊子的表面速度。
根据本发明的第四方面，提供一种卷材清洁设备，包括
被有效地设于卷材相对侧上的一对有效旋转的清洁辊子；与每一个辊子基本同延的真空腔室；平行于每一个辊子延伸并且与其基本同延的纵向狭槽，该狭槽具有邻近辊子表面的进口和与真空腔室连通的出口并且有效地提供从邻近辊子处进入真空腔室中的气流路径，围绕每一个辊子的表面的主要部分的外壳；在不存在卷材时，能够从打开位置移动到关闭位置的闸门，在关闭位置中，该闸门位于相应狭槽之间，由此空气能够基本上仅仅沿着从辊子的下游侧(关于卷材的有效运动方向)延伸并且位于辊子之间的路径流入狭槽中。
优选地，该闸门包括能够围绕在打开和关闭位置之间的轴线移动的翼片。更优选地，该翼片能够围绕基本平行于卷材平面并且垂直于卷材运动方向的的轴线移动。
根据本发明的第五方面，提供一种清洁卷材清洁设备的辊子的方法，该设备包括被有效地设于卷材相对侧上的一对有效旋转的清洁辊子；与每一个辊子基本同延的真空腔室；平行于每一个辊子延伸并且与其基本同延的纵向狭槽，该狭槽具有邻近辊子表面的进口和与真空腔室连通的出口并且有效地提供从邻近辊子处进入真空腔室中的气流路径，围绕每一个辊子的表面的主要部分的外壳；在不存在卷材时，能够从打开位置移动到关闭位置的闸门，在关闭位置中，该闸门位于相应狭槽之间，由此基本防止空气从辊子的上游侧(关于卷材的有效运动方向)流入狭槽中，该方法包括移除卷材，如果存在的话将闸门从打开位置移动到关闭位置，并且旋转辊子同时保持在真空腔室中的真空，
由此空气能够基本上仅仅沿着从辊子的下游侧延伸并且位于辊子之间的路径流入狭槽中。
优选地，辊子在各个高速和低速旋转的序列中旋转。
优选地，辊子沿着前向和反向旋转。
优选地，闸门包括能够围绕在打开和关闭位置之间的轴线移动的翼片。
优选地，该翼片能够围绕基本平行于卷材平面并且垂直于卷材运动方向的轴线移动。
根据本发明的第六实施例，提供一种卷材清洁设备，包括被有效地设于卷材相对侧上的一对有效旋转的清洁辊子；围绕每一个辊子的表面的主要部分的外壳；与每一个辊子基本同延的真空腔室；平行于每一个辊子延伸并且与其基本同延的纵向狭槽，该狭槽具有邻近辊子表面的进口和与真空腔室连通的出口并且有效地提供从邻近辊子处进入真空腔室中的气流路径，与每一个真空腔室连通的真空源；在真空源和真空腔室之间延伸的真空管线；和在其第一端处连接到真空管线并且在其第二端处与大气连通的旁通管线，该旁通管线包括具有打开和关闭位置的阀，该关闭位置防止空气通过旁通管线流动并且该打开位置允许这种流动。
优选地，该设备还包括设于各个纵向狭槽中的至少一个压力传感器。
优选地，该设备还包括设于(关于气流方向)旁通管线上游并且可被操作用于对气流关闭真空管线的真空管线中的阀。
优选地，该设备还包括分别从真空管线延伸到每一个真空腔室的第一和第二分支真空管线，每一个分支真空管线包括可被操作用于对于气流关闭相应的分支真空管线的阀。
根据本发明的第七方面，提供一种操作根据本发明第六方面的卷材清洁设备的方法，该方法包括提供如在本发明第六方面中限定的设备，利用所述压力传感器探测压力异常，，并且如果探测到这种异常，打开在所述旁通管线中的阀。
根据本发明第八方面，提供一种卷材清洁布置，包括公共真空源从真空源延伸的公共真空管线；和多个卷材清洁设备，其每一个包括被有效地设于相应卷材的相对侧上的一对有效旋转的清洁辊子；围绕每一个辊子的表面的主要部分的外壳；与每一个辊子基本同延的真空腔室；平行于每一个辊子延伸并且与其基本同延的纵向狭槽，该狭槽具有邻近辊子表面的进口和与真空腔室连通的出口并且有效地提供从邻近辊子处进入真空腔室中的气流路径；在公共真空管线和相应卷材清洁设备之间延伸的第一真空管线；和在其第一端处连接到第一真空管线并且在其第二端处与大气连通的旁通管线，每一旁通管线包括具有打开和关闭位置的阀，该关闭位置防止空气通过旁通管线流动并且该打开位置允许这种流动。
优选地，该布置还包括设于卷材清洁设备的各个纵向狭槽中的至少一个压力传感器。
优选地，每一个卷材清洁设备还包括设于(关于气流方向)旁通管线上游并且可被操作用于对气流关闭第一真空管线的第一真空管线中的阀。
优选地，该设备还包括分别从第一真空管线延伸到每一个真空腔室的第一和第二分支真空管线，每一个分支真空管线包括可被操作用于对于气流关闭相应的分支真空管线的阀。
根据本发明的第九方面，提供一种操作如在本发明第八方面中限定的卷材清洁布置的方法，该方法包括提供如在本发明第八方面中限定的布置，利用所述压力传感器探测任何压力异常，并且当探测到这种异常时，在探测到异常处打开该设备的所述旁通管线中的阀。
为了更好地理解本发明并且示出如何将其用于实际中，仅通过实例参考下面的附图，其中图1是根据美国专利6598261的现有技术卷材清洁设备的透视图；图2是通过图1的现有技术设备的截面；图3A和3B是用于根据本发明的设备的具有第一改进形状的真空腔室的视图；图4是用于根据本发明的设备的具有可替代形状的真空腔室的侧视图；图5是具有类似于图3A和3B所示的真空腔室的设备的概略端视图；图6是通过包括类似于图3A和3B所示的真空腔室的本发明设备的一部分的概略截面；
图7是采用联结到单独真空源的多个卷材清洁器的卷材清洁系统的示意图；图8是用于本发明卷材清洁器的阀的示意图；图9是用于根据本发明的单独卷材清洁器的阀和真空管线布置的示意图；和图10是通过本发明设备的一部分的概略截面，示出用在清洁步骤中的可被关闭的翼片。
具体实施例方式
现在特别参考图1到4，图1的2的现有技术设备502具有真空腔室外壳506，其关于辊子504的整个长度具有均匀的形状。换言之，横向截面(关于辊子504的旋转轴线)在采取截面的任何位置处均具有同样的形状。真空泵经由管道508所连接到的出口516被布置在在外壳506中形成的腔室514的端部处。本发明人已经理解到，这具有关于辊子504的轴向长度提供非均匀压力的重要结果。即，压力在最靠近出口516的腔室514的端部处最小(真空度最高)。因此，所施加的真空应该相对更高从而在远离出口516的辊子504的端部处实现的实际真空是足够的(其具有如此危险，即在最靠近出口516的辊子504的端部处的真空度太高)，或者在远离出口516的辊子504的端部处的真空不足，这降低了该设备的清洁效率。本发明人还理解到，在其中真空度不足的现有技术设备中，空气移动通过外壳506的速度因此不足，这导致在空气流中携带的颗粒的沉积。
为了消除这个问题，在本发明实施例中，如图3A、3B、4、5和6所示意，该外壳被成形为限定一种真空腔室，其截面面积沿着远离出口的方向而降低。
图5示出一种卷材清洁设备10。卷材12通过该设备的通道由直线箭头A表示。该设备10包括沿着箭头B所示方向旋转的一对清洁辊子14。即，当最靠近卷材12时，在辊子14的表面上的任何位置的运动方向与卷材12的运动方向相反。辊子14由任何适当的驱动装置驱动，在所示意的实例中为马达16和皮带18驱动布置。每一个辊子14的大部分周边被外壳20围绕。真空腔室22被设置成紧邻每一个清洁辊子14并且邻近外壳20的一侧。真空腔室22包括大致与辊子14的长度同延的进口狭槽24或类似的孔。真空腔室22平行于辊子14延伸。理想地，尽可能多的辊子14的表面被外壳21围绕。在实际中，优选该外壳在至少180°到大约270°的从卷材12到进口狭槽24的弧中覆盖辊子14。进口狭槽24优选地被设置成尽可能远离卷材12，从而通过狭槽的气流不干扰卷材通过。优选地具有恒定尺寸的间隙21在外壳20和清洁辊子14之间形成。优选地使得该间隙21尽可能小即余隙。以此方式，将在辊子中或者在辊子周围的空气中夹带的、被从卷材移除的颗粒输送到辊子和外壳之间的间隙21中的可能性被最小化。辊子14被布置成紧邻卷材12，但是在本发明最优选的实施例中，辊子14不接触卷材12。
真空腔室22具有非均匀的形状。真空腔室22的典型形状在图3A、3B和4中示意，其中真空腔室用22’(图3A和3B)或22”(图4)表示。在每一情形中，真空腔室22、22’、22”包括连接(经由适当的管道28)到真空泵(未示出)的出口26’、26”。因此形成通过真空腔室22、22’、22”的气流。真空腔室22、22’、22”在每一情形中被如此成形从而腔室的截面面积沿着远离出口26’、26”的方向基本减小。图5和6示出真空腔室22的截面面积从在区域32中的最大值降低到在区域34中的最小值。如特别可从图4看出地，无需使得截面面积沿着腔室22、22’、22”的整个长度降低。图4示出区域30A和30B，其中腔室22”的截面面积是基本恒定的。提供沿着远离出口26’、26”的方向截面面积降低的真空腔室22、22’、22”的目的在于实现沿着进口24的整个长度的基本均匀的压力。由此在狭槽24的任何位置处实现了基本均匀的空气速度。通过具有经历过高或者过低压力的进口狭槽24的一部分并不降低卷材清洁器10的清洁效率，因为在进口狭槽24的任何两个区域之间该压力并不显著改变。该真空腔室22也被成形为在腔室22中提供相对紊乱的气流，以减轻颗粒碎屑在腔室内壁上的沉积。相反，在狭槽24中的气流应该尽可能平滑，以提高在狭槽中的空气速度。应该使得狭槽24尽可能地长(关于从其进口到其出口的尺寸)。如上所述，在真空腔室22中，空气优选地是湍流的。因此，通过提高狭槽24的长度，降低了湍流在狭槽24中及其外部的效果。换言之，更长的狭槽24减轻了在进口端部处的任何湍流。
基于上述目的，包括其尺寸、最大截面面积、最小截面面积、在所述最大值和最小值之间的变化率，以及具有基本恒定面积的任何部分的真空腔室具体构造是由本领域技术人员进行选择的。这些可以由本领域技术人员根据预选的、预定的或所需的设备性能例如清洁辊子14的尺寸和旋转速度、卷材12的运动速度和所使用的真空源的具体特性而加以确定，从而在进口24处实现了所需的基本均匀的压力。
从图5和6可以看出本发明设备的如上所述的另一优点，即外壳20的内表面20a被成形为是部分柱形的从而它对应于清洁辊子14的外表面14a，并且在它们之间仅余留很小的间隙21。最优选地，间隙21足以使得辊子14的外表面14a总不接触外壳20的内表面20a。通常，间隙21的范围在大约0.5mm到大约5mm，优选地在大约1mm到大约3mm，并且更优选地为大约2mm。这种构造克服了现有技术的重大缺陷，在现有技术中，外壳506的成角度构造和在清洁辊子504与外壳506之间的相对大的并且可变的间隙521(图2)允许压力和空气速度的显著差异围绕辊子504形成。在具有较低空气速度或涡流的区域中，通过辊子504的作用从卷材移除的颗粒能够沉积在外壳506的内表面上。这种典型的区域在图2中在506’、506”和506”’处示出。
被清除颗粒在外壳506中的沉积不利于设备502的清洁效率。本发明的设备10避免了这个问题，这是通过提供较窄的和均匀的间隙21，其中气流速度是基本恒定的和较快的，并且由此避免形成涡流等。因此，显著降低或者避免了从卷材12表面被送走的气载颗粒的沉积。
在本发明最优选的实施例中，辊子14被布置成使得它们不接触卷材12。最优选地，在辊子14和卷材12之间的间隙尽可能小。在理想布置中，例如，辊子14起初可以被设于一定位置中从而辊子14的外表面刚好接触卷材12的相邻表面，在这之后，通过运转辊子和卷材直至辊子外表面磨损到足以在辊子14和卷材之间提供间隙的一定程度，而由此获得理想的间隙。在任何情形中，在辊子外表面之间的间隙磨损到一定程度，从而足以提供在辊子14和卷材之间的间隙。在任何情形中，在辊子14的外表面和卷材12之间的间隙优选地小于6mm，更优选地小于3mm并且最优选地小于1mm。
在本发明其它优选布置中，在辊子14的表面速度和卷材12的速度之间的差值至少为5m/s并且可以高达25-30m/s。根据本发明，超过25-30m/s的速度差值可以提供理想的清洁效果，但是利用这种更高的速度不能实现任何优点。优选地，速度差值为大约6到12m/s，最优选地为大约10m/s。然而，最佳速度差值也依赖于在辊子14的表面和卷材12之间的间隙大小。大约5-10m/s的速度差值最适于1mm或更小的间隙。对于5-6mm范围的间隙，通常需要25-30m/s的速度差值。如上所述，1mm或更小的在辊子14和卷材12之间的间隙是优选的。通常，辊子14的旋转速度的范围从大约50到100转/秒，更优选地从65到70转/秒。当然，辊子14的所需旋转速度由卷材12的速度和在卷材12与辊子14之间的所需差值速度决定。辊子14的直径通常大约120mm。换言之，如果辊子14的速度(表达成表面速度)是Z，卷材速度为Y并且所需速度差值为X，则Z＝Y+X因此Z总是大于Y(并且沿着相反方向，因为辊子沿着与卷材方向相反的方向旋转)。
在本发明的另一优选实施例中，施加到真空腔室22、22’、22”和进口狭槽24的真空使得进入进口狭槽24的空气速度等于或高于辊子的表面速度。优选地进入狭槽的空气速度至少比辊子14的表面速度高1％，更优选地至少高10％并且特别是高50％。注意辊子14的旋转使得空气紧邻辊子运动(本发明利用该运动以用于从卷材12移除颗粒物质)，如果在进口狭槽24处的空气速度(使用由于在真空腔室22、22’、22”中的真空而产生)低于由于辊子14的旋转而接近真空狭槽的空气的速度，则其中夹带颗粒物质的空气将不会进入真空狭槽24。
在很多应用中，辊子14、外壳20和真空腔室22的尺寸使得它们的长度(沿着辊子14的轴线的尺寸)与需被清洁的卷材的宽度基本相同。然而，不是必须如此。例如，卷材宽度可以小于辊子14的长度。在这方面，关于标准卷材宽度，典型宽度名义上可以是一半或四分之一宽度。
在本发明的另一特别优选的特征中，真空腔室22，并且更特别地进口狭槽24设有响应于在进口狭槽24中的空气速度的多个传感器。压力传感器是优选的，但是也可使用空气速度传感器。适当的压力传感器可从供应商例如Honeywell和Sensor Technics公司获得。压力传感器最优选地被基本均匀地沿着进口狭槽24长度间隔。提供这种传感器具有很多优点。
当清洁具有小于辊子14或真空腔室22的长度的宽度的卷材时，使用压力传感器使得能够收集与其中定位卷材的真空腔室22的具体地带或区域有关的信息。例如，如果，如有时发生地，在卷材中的张力暂时地被丢失，卷材可能被朝向一个或其它的真空腔室22抽吸并且被真空保持。这将被卷材本地的压力传感器探测为局部的真空升高/压力降低。当探测到压力变化时，操作者可以采取行动以改正错误。可替代地，压力传感器可以被连接到卷材清洁器的控制装置，该控制装置在探测到压力降低时，可以暂时地释放真空(例如，通过关闭真空源或者打开位于真空腔室22和真空源之间的阀)从而卷材被释放。
对于任何宽度的卷材，均可通过提供压力传感器而带来另一优点。有时，在运行印刷设备时，可以形成松弛的纸张或者纸条，例如，当卷材被接合在一起时，通常当第一卷印刷纸终止并且联接(接合)到新的一卷以形成连续卷材时。这些纸张能够被施加到真空腔室22的真空吸入卷材清洁器中，这可能使得狭槽24被阻塞并且因此损失被施加到卷材的真空。显然，在这些情况中，卷材清洁器的有效性被显著降低。提供压力传感器不仅使得能够探测到这种阻塞的发生，而且还有它的位置。因此能够快速地和容易地采取补救行动，因为操作者将立即知道在何处发生阻塞。
当提供多个压力传感器时，非常有利的是为狭槽24提供延伸通过狭槽24的宽度的多个侧壁。这种壁具有将狭槽划分成离散部分的效果，而不会显著阻碍空气通过狭槽的流动。因此压力传感器可以被定位在每一个这样的部分中，从而在每一个部分中的压力/真空可以被独立地确定。在本发明的一种方便形式中，关于每个传统卷材宽度提供一个这样的离散部分及其相关传感器。传统卷材宽度可以依赖于印刷机的具体应用，但是典型的实例是用于印刷报纸的标准新闻纸的宽度。在这方面，根据本发明的单独卷材清洁器可以被用于同时地清洁平行行进的多张卷材，并且关于每一这样的卷材提供一个传感器。类似地，卷材清洁器可以被用于印刷机，该印刷机印刷的纸张具有例如四个传统卷材宽度的宽度。同样，利用在狭槽中的四个离散部分和分别地四个压力传感器使用单独的根据本发明的卷材清洁器。因此，在发生问题例如狭槽堵塞的情形中，易于确定发生问题的位置。
当将单独的真空源联接到多个卷材清洁器时，应用压力传感器具有另一优点。与在上面给出的原因类似，通过给定卷材清洁器的卷材可能被不时地朝向卷材清洁器的狭槽24抽吸，或者给定卷材清洁器的狭槽可被纸张等堵塞。安装在特定卷材清洁器，更具体地，安装在狭槽24中的压力传感器在发生问题处可以探测到在真空腔室中的真空升高(压力降低)。然后可以提供一种装置以在发生问题处将真空源从卷材清洁器断开，从而依赖于该单独真空源的其它卷材清洁器的操作能够继续。
如易于理解地，当多个卷材清洁器被连接到单独的真空源并且其中一个卷材清洁器变得(部分地)被堵塞时，需要采取行动以消除该问题。由于两个原因而需要这种行动。第一，为了将被堵塞的卷材清洁器恢复到其充分有效状态，并且第二，因为一个卷材清洁器的堵塞将至少部分地影响到施加到连接到相同真空源的其它卷材清洁器的真空。具体地，施加到这些其它卷材清洁器的真空可能提高，这可以不利地降低它们的清洁效果。由于这些原因，每一个卷材清洁器可以设有一个或多个阀以控制来自卷材清洁器的气流。一种典型的布置概略地示意于图7中。
图7概略地示出公共真空源112，它利用主真空管线114和相应分支真空管线116A、116B、116C和116D而被联结到多个(在此情形中，四个)卷材清洁设备110A、110B、110C和110D。用于将卷材清洁设备110A-110D连接到真空源112的其它布置也是可能的。每一个卷材清洁设备110A-110D包括各自的上和下半部，这被概略示为128A、130A；128B、130B；128C、130C和128D、130D，它们被布置在需被清洁的卷材的相应侧上，如关于图4所述。分别利用真空管线124A-124D和126A-126D而将卷材清洁器的各个半部连接到真空分支管线116A-116D。
将更加详细描述卷材清洁设备110A的布置，应该理解，将在参考数字中的前缀“A”替换成有关前缀“B”、“C”或“D”后，有些描述应用于其它卷材清洁设备110B、110C和110D。
真空管线116A设有主阀118A，利用它可以将真空管线116A关闭，即，从而使得卷材清洁设备不再经受任何真空，如对于常规维护或者为了改正可能发生的任何问题或者错误所需要地。如上所述，关闭阀118A对于由设备110B、110C和110D经历的真空度具有不利的效果。这在理论上可以通过调节真空源112而被补偿，但是这种调节是复杂的和不确定的。本发明提供一种替代，其中设备110A设有具有阀122A的旁通管线120A。该旁通管线120A在其端部120A′处可选地经由消音器(未示出)而通向大气。在正常使用中，阀122A被关闭。然而，当阀118A被关闭时，为了关闭卷材清洁设备110A，阀122A被打开。这提供了经由管线120A进入真空管线116A中的气流，这补偿了到管线116A的气流，要不是阀118A被关闭，将通过设备110A产生。因此，打开阀122A补偿了阀118A的关闭从而不会不利地影响卷材清洁设备所经受的真空度。
根据本发明，利用相应的阀132A、134A，由卷材清洁设备110A的每一个半部128A、130A经受的真空度并且因此通过它们的气流可以被控制。阀132A、134A优选地为闸或闸门式阀或它们设有用于对其设置进行精调的装置。典型的这种阀在图8中被示为处于打开状态中。阀200(它可以是阀132A-D或134A-D的任何阀)被安装在真空管线202中并且包括外壳204，真空管线202被联结到该外壳204。外壳204形成流路，用于使得当阀200处于完全或部分打开位置中时，空气通过阀200。阀200还包括闸门206，它被可滑动地安装在外壳204中。闸门206被升高和降低以打开和关闭阀。如将易于理解地，通过阻断通过阀的气流路径，闸门206关闭阀200。闸门206设有调节机构208以使得操作者能够精确地设置其位置并且因此精确地控制通过阀200的气流。在所示意的优选实施例中，该调节机构包括螺栓210，它被保持在闸门206上并且与布置在外壳204上的内螺纹孔212相配合。因此，利用阀132A-132D和134A到134D，由每一个卷材清洁设备的每一个半部经受的真空度可以被非常精确地设定从而实现最佳的卷材清洁效率。
使用阀200不仅限于具有公共真空源的多个卷材清洁设备的情形。图9示意仅采用一个单独卷材清洁设备100E的相应布置。可以看出该布置与图8中的设备110A基本相同，并且相应的部件具有相应的参考数字，并且用前缀“E”替代。旁通管线120E和旁通阀122E在该情形中是可选的。然而，提供它们是有利的，以避免当阀118E被关闭时调节或关闭真空源112的需要。阀132E和134E同样用于保证正确的真空度被用于卷材清洁设备110E的相应半部128E，130E，并且特别是保证相应的半部128E，130E处于平衡，，从而卷材不关于另一半部130E、128E被优先地吸向一个半部128E、130E。
阀118A-118E优选地也是门或闸门式阀，它具有与阀200基本类似的构造(即阀132A到132E和134A到134E)。可选地，并且有利地，阀118A-118E可以在用于该设备的总控制装置的控制下被气动地、而非手动地操作。同样地，如果需要，阀122A-122E可以被气动地控制。阀122A-122E优选地具有与阀118A-118E类似的构造。
特别参考图10，本发明的另一有利的实施例提供用于从辊子14清除任何碎屑的装置，这些碎屑可能被夹带在它们的外表面中或者其上。当卷材清洁器10并非处于正常操作时，即，不存在卷材12时对辊子14进行清洁。在图10中，卷材12的正常路径和方向-如果存在的话-用箭头A表示。为了清洁辊子14，提供铰接翼片36。该翼片被安装在绞链38上从而它能够从打开位置36A到关闭位置36B移动通过弧40(其中翼片仅部分示出)。在打开位置36A中，翼片36静止于不会阻碍卷材12的路径的位置中。在关闭位置36B中，翼片36关闭在相应真空腔室22之间的间隙42。当翼片36处于关闭位置36B中时，不能使得任何显著量的空气沿着箭头A所示方向朝向外壳20流动。因此，当真空被施加到真空腔室22时，空气通过狭槽24被抽吸，但是主要空气路径位于辊子14之间并且通过辊子14，如箭头C(图5)所示。因此，在辊子14之间并且通过辊子14的空气从辊子清除它们可能带有的颗粒碎屑并且因此被夹带在气流中的碎屑通过狭槽24被转移到真空腔室22并且然后经由管道28被适当的处理掉。在该清洁过程中，辊子14优选地旋转。辊子14可以在包括快速旋转和较慢旋转以及前向与反向旋转时段的清洁循环中旋转。通常每周执行一次清洁操作。
权利要求
1.一种卷材清洁设备，包括被有效地设于卷材相对侧上的一对有效旋转的清洁辊子；围绕每一个辊子的表面的主要部分的外壳；与每一个辊子基本同延的真空腔室；平行于每一个辊子延伸并且与其基本同延的纵向狭槽，该狭槽具有邻近辊子表面的进口和与真空腔室连通的出口并且有效地提供从邻近辊子处进入真空腔室中的气流路径，其中在每一个进口处的气流速度不小于辊子的表面速度。
2.根据权利要求1的卷材清洁设备，其中在每一个进口处的气流速度比辊子的表面速度高至少1％。
3.根据权利要求1的卷材清洁设备，其中在每一个进口处的气流速度比辊子的表面速度高至少10％。
4.根据权利要求1的卷材清洁设备，其中在每一个进口处的气流速度比辊子的表面速度高至少50％。
5.根据前面权利要求中任一项的卷材清洁设备，其中在使用时，辊子被如此间隔开从而在每一个辊子和卷材的相应侧面之间提供间隙。
6.根据权利要求1到4中任一项的卷材清洁设备，其中在使用时，辊子被如此间隔开从而在每一个辊子和卷材的相应侧面之间提供不大于6mm的间隙。
7.根据权利要求1到4中任一项的卷材清洁设备，其中在使用时，辊子被如此间隔开从而在每一个辊子和卷材的相应侧面之间提供不大于3mm的间隙。
8.根据权利要求1到4中任一项的卷材清洁设备，其中在使用时，辊子被如此间隔开从而在每一个辊子和卷材的相应侧面之间提供不大于1mm的间隙。
9.根据前面权利要求中任一项的卷材清洁设备，其中辊子沿着与卷材运动方向相反的方向旋转。
10.根据权利要求9的卷材清洁设备，其中狭槽的进口关于卷材运动方向被布置在辊子的上游侧上。
11.根据权利要求9或10的卷材清洁设备，其中在每一个辊子的表面速度和卷材速度之间的差值从大约5ms-1到大约30ms-1。
12.根据权利要求9或10的卷材清洁设备，其中在每一个辊子的表面速度和卷材速度之间的差值从从大约6ms-1到大约12ms-1。
13.根据权利要求9或10的卷材清洁设备，其中在每一个辊子的表面速度和卷材速度之间的差值是大约10ms-1。
14.一种清洁移动卷材的方法，包括提供一种设备，包括被设于卷材相对侧上的一对旋转的清洁辊子；围绕每一个辊子的表面的主要部分的外壳；与每一个辊子基本同延并且连接到真空源的真空腔室；平行于每一个辊子延伸并且与其基本同延的纵向狭槽，该狭槽具有邻近辊子表面的进口和与真空腔室连通的出口并且有效地提供从邻近辊子处进入真空腔室中的气流路径，该方法包括如此操作辊子和真空源从而在每一个进口处的气流速度不小于辊子的表面速度。
15.根据权利要求14的方法，其中在每一个进口处的气流速度比辊子的表面速度高至少1％。
16.根据权利要求14的方法，其中在每一个进口处的气流速度比辊子的表面速度高至少10％。
17.根据权利要求14的方法，其中在每一个进口处的气流速度比辊子的表面速度高至少50％。
18.根据权利要求14到17中任一项的方法，其中辊子沿着与卷材运动方向相反的方向旋转。
19.根据权利要求18的方法，其中狭槽的进口关于卷材运动方向被布置在辊子的上游侧上。
20.根据权利要求18或19的方法，其中在每一个辊子的表面速度和卷材速度之间的差值从大约5ms-1到大约30ms-1。
21.根据权利要求18或19的方法，其中在每一个辊子的表面速度和卷材速度之间的差值从大约6ms-1到大约12ms-1。
22.根据权利要求18或19的方法，其中在每一个辊子的表面速度和卷材速度之间的差值是大约10ms-1。
23.根据权利要求14到23中任一项的方法，其中辊子的旋转速度从大约50到100revs-1。
24.一种卷材清洁设备，包括被有效地设于卷材相对侧上的一对有效旋转的清洁辊子；与每一个辊子基本同延的真空腔室；平行于每一个辊子延伸并且与其基本同延的纵向狭槽，该狭槽具有邻近辊子表面的进口和与真空腔室连通的出口并且有效地提供从邻近辊子处进入真空腔室中的气流路径，围绕每一个辊子的表面的主要部分的外壳；其中该外壳具有与辊子外表面相对并且从那里以大约0.5mm到大约5mm的间隙相间隔的部分柱形的内表面。
25.根据权利要求24的卷材清洁设备，其中所述间隙从大约1mm到3mm。
26.根据权利要求24或25的卷材清洁设备，其中外壳的内表面从邻近在辊子下游侧上的卷材的第一侧延伸到邻近狭槽进口的第二侧。
27.根据权利要求24到26中任一项的卷材清洁设备，其中在每一个进口处的气流速度不小于辊子的表面速度。
28.一种卷材清洁设备，包括被有效地设于卷材相对侧上的一对有效旋转的清洁辊子；与每一个辊子基本同延的真空腔室；平行于每一个辊子延伸并且与其基本同延的纵向狭槽，该狭槽具有邻近辊子表面的进口和与真空腔室连通的出口并且有效地提供从邻近辊子处进入真空腔室中的气流路径，围绕每一个辊子的表面的主要部分的外壳；在不存在卷材时，能够从打开位置移动到关闭位置的闸门，在关闭位置中，该闸门位于相应狭槽之间，由此空气能够基本上仅仅沿着从辊子的下游侧(关于卷材的有效运动方向)延伸并且位于辊子之间的路径流入狭槽中。
29.根据权利要求28的卷材清洁设备，其中该闸门包括能够在打开和关闭位置之间围绕轴线移动的翼片。
30.根据权利要求29的卷材清洁设备，其中该翼片能够围绕基本平行于卷材平面并且垂直于卷材运动方向的轴线移动。
31.一种清洁卷材清洁设备的辊子的方法，该设备包括被有效地设于卷材相对侧上的一对有效旋转的清洁辊子；与每一个辊子基本同延的真空腔室；平行于每一个辊子延伸并且与其基本同延的纵向狭槽，该狭槽具有邻近辊子表面的进口和与真空腔室连通的出口并且有效地提供从邻近辊子处进入真空腔室中的气流路径，围绕每一个辊子的表面的主要部分的外壳；在不存在卷材时，能够从打开位置移动到关闭位置的闸门，在关闭位置中，该闸门位于相应狭槽之间，由此基本防止空气从辊子的上游侧(关于卷材的有效运动方向)流入狭槽中，该方法包括移除卷材，如果存在的话将闸门从打开位置移动到关闭位置，并且旋转辊子同时保持在真空腔室中的真空，由此空气能够基本上仅仅沿着从辊子的下游侧延伸并且位于辊子之间的路径流入狭槽中。
32.根据权利要求31的方法，其中辊子在各个高速和低速旋转的序列中旋转。
33.根据权利要求31或32的方法，其中辊子沿着前向和反向旋转。
34.根据权利要求31到33中任一项的方法，其中该闸门包括能够在打开和关闭位置之间围绕轴线移动的翼片。
35.根据权利要求34的方法，其中该翼片能够围绕基本平行于卷材平面并且垂直于卷材运动方向的轴线移动。
36.一种卷材清洁设备，包括被有效地设于卷材相对侧上的一对有效旋转的清洁辊子；围绕每一个辊子的表面的主要部分的外壳；与每一个辊子基本同延的真空腔室；平行于每一个辊子延伸并且与其基本同延的纵向狭槽，该狭槽具有邻近辊子表面的进口和与真空腔室连通的出口并且有效地提供从邻近辊子处进入真空腔室中的气流路径，与每一个真空腔室连通的真空源；在真空源和真空腔室之间延伸的真空管线；和在其第一端处连接到真空管线并且在其第二端处与大气连通的旁通管线，该旁通管线包括具有打开和关闭位置的阀，该关闭位置防止空气通过旁通管线流动并且该打开位置允许这种流动。
37.根据权利要求36的卷材清洁设备，还包括设于各个纵向狭槽中的至少一个压力传感器。
38.根据权利要求36或37的卷材清洁设备，还包括设于(关于气流方向)旁通管线上游并且可被操作用于关于气流关闭真空管线的真空管线中的阀。
39.根据权利要求36、37或38的卷材清洁设备，还包括分别从真空管线延伸到每一个真空腔室的第一和第二分支真空管线，每一个分支真空管线包括可被操作用于关于气流关闭相应的分支真空管线的阀。
40.一种操作根据权利要求37、38或39的卷材清洁设备的方法，该方法包括提供根据权利要求37，或者当依赖于权利要求37时根据权利要求38或39的设备，利用所述压力传感器探测压力异常，并且如果探测到这种异常，打开在所述旁通管线中的阀。
41.一种卷材清洁布置，包括公共真空源，从真空源延伸的公共真空管线；和多个卷材清洁设备，其每一个包括被有效地设于相应卷材的相对侧上的一对有效旋转的清洁辊子；围绕每一个辊子的表面的主要部分的外壳；与每一个辊子基本同延的真空腔室；平行于每一个辊子延伸并且与其基本同延的纵向狭槽，该狭槽具有邻近辊子表面的进口和与真空腔室连通的出口并且有效地提供从邻近辊子处进入真空腔室中的气流路径；在公共真空管线和相应卷材清洁设备之间延伸的第一真空管线；和在其第一端处连接到第一真空管线并且在其第二端处与大气连通的旁通管线，每一旁通管线包括具有打开和关闭位置的阀，该关闭位置防止空气通过旁通管线流动并且该打开位置允许这种流动。
42.根据权利要求41的卷材清洁布置，还包括设于卷材清洁设备的各个纵向狭槽中的至少一个压力传感器。
43.根据权利要求41或42的卷材清洁布置，每一个卷材清洁设备还包括设于(关于气流方向)旁通管线上游并且可被操作用于关于气流关闭第一真空管线的第一真空管线中的阀。
44.根据权利要求41、42或43的卷材清洁设备，还包括分别从第一真空管线延伸到每一个真空腔室的第一和第二分支真空管线，每一个分支真空管线包括可被操作用于关于气流关闭相应的分支真空管线的阀。
45.一种操作根据权利要求42、43或44的卷材清洁布置的方法，该方法包括提供根据权利要求42，或者当依赖于权利要求42时根据权利要求43或44的布置，利用所述压力传感器探测任何压力异常，并且当探测到这种异常时，在探测到异常处打开该设备的所述旁通管线中的阀。
全文摘要
本发明涉及一种卷材清洁设备(10)和使用该设备(10)的方法，该设备包括被有效地设于卷材(12)相对侧上的一对有效旋转的清洁辊子(14)；围绕每一个辊子(14)的表面的主要部分的外壳(20)；与每一个辊子(14)基本同延的真空腔室(22)；平行于每一个辊子(14)延伸并且与其基本同延的纵向狭槽，该狭槽具有邻近辊子表面的进口(24)和与真空腔室(22)连通的出口(26)并且有效地提供从邻近辊子(14)处进入真空腔室(22)中的气流路径，其中在每一个进口(24)处的气流速度不小于辊子(14)的表面速度。本发明的另一种设备包括围绕辊子(14)并且利用大约0.5mm到大约5mm的间隙(21)与之间隔的外壳(20)。本发明的其它实施例提供用于在清洁步骤中控制围绕辊子(14)的气流的闸门(206)。本发明的其它实施例提供利用阀(122A)控制的旁通管线(120A)，由此卷材清洁设备(10)的给定部分能够与大气连通从而它并不处于真空环境中。
文档编号B41F23/00GK101048239SQ200580036338
公开日2007年10月3日 申请日期2005年10月21日 优先权日2004年10月22日
发明者莱斯利·贝内特 申请人:Pdm有限公司