专利名称：用于稳定移动的幅材的设备和方法
用于稳定移动的幅材的设备和方法本申请要求2009年7月9日递交的美国临时专利申请No. 61/224，190的优先权， 其全文以引用的方式并入本文中。
背景技术：
材料的幅材(包括但是不限于薄织物、纸巾、纸、纸板、塑料和聚合物)运送通 过通常具有幅材稳定器的跨距，所述幅材稳定器如美国专利No. 4，321，107和美国专利 No. 5，738，760中所示。幅材以相对高速移动通过稳定器跨距，并且横越稳定器。当幅材移动经过这些稳定器的平直表面时，幅材的侧边缘倾向于卷曲。卷曲可增 加施加到幅材的应力，特别是施加到幅材边缘处的应力。卷曲可导致幅材在整个幅材宽度 上不均勻的伸展，并且增加幅材撕裂的风险。侧边缘通常由于幅材张力、重量、材料性能方 面的差异、例如气流等外部影响因素和幅材端部上的材料仅在幅材的一面连接到其他幅材 材料的事实而从稳定器卷曲离开。因此，急需提供一种装置和方法以减少在幅材边缘的卷 曲ο已经提出了其他结构，例如2010年1月28日递交的美国申请No. 12/695, 620中 描述的一种或多种结构。
发明内容
为了最小化幅材卷曲，施加至少两个力至少一个力施加到稳定器的薄板边缘区 域外部；至少一个力施加到幅材的主体。所述力施加到稳定器的薄板边缘区域外部，以将幅材的侧边缘拉向稳定器。通过 将幅材的侧边缘拉向稳定器，幅材的边缘保持与幅材移动经过稳定器的其他部分共线。最 小化侧边缘的卷曲减小幅材材料中的应力，减少幅材破裂，并且可提高幅材材料的性能，因 为侧端受到更小的应力和拉伸。施加到稳定器薄板边缘区域外部的力可通过空气移动离开幅材边缘形成。例如， 压缩空气或真空可施加在薄板边缘处或附近，以将空气从幅材边缘抽离，来产生将幅材边 缘推向稳定器的吸力。为了产生该吸力，可通过薄板边缘处的间隙推动或抽吸空气。该间隙 通常平行于幅材的侧边缘，并且与其相邻。当空气流经该间隙时，压降形成在薄板边缘处， 将幅材的侧边缘拉向稳定器的薄板边缘。为了产生施加到幅材侧边缘的力，在薄板边缘上方的空气移动优选沿从幅材流动 离开的方向，垂直于薄板边缘，并且与幅材的预期高度对准。空气移动可沿其他方向导向， 包括朝向或离开稳定器。空气流动应在幅材和稳定器薄板边缘之间形成低压，以使低压将 幅材的侧边缘拉向薄板边缘。在幅材经过稳定器附近时，向幅材主体施加抑制幅材飘动的力。为了产生施加到 幅材侧边缘的力，薄板边缘上方的空气移动优选沿平行于或基本上平行于幅材流动方向流 动。空气移动可沿其他方向导向，只要空气流的某个矢量与幅材移动方向同流。空气流应 在幅材和稳定器之间形生缓冲区，以抑制幅材的飘动。
图1是根据本发明一个方面的幅材稳定器的示意图。图2是根据本发明一个方面的幅材稳定器的示意性侧视图。图3是根据本发明一个方面的幅材稳定器的示意性剖视图。
具体实施例方式图1-3为幅材稳定器100和在该稳定器下方移动的幅材的示意图。移动的流体， 优选为例如空气等气体沿两部分引入靠近幅材边缘外部的沿稳定器的基本上宽度方向和 沿稳定器的基本上长度方向。如由箭头(其标示气流方向)标示的，间隙102可基本上垂直于幅材移动方向引 入空气。虽然以垂直于幅材移动方向(即从幅材移动方向测量成90° )示出，但是可使用 任何合适的角度。例如，通过位于移动幅材侧的间隙102引入的“侧向空气”可从幅材移动 方向测量成在0和90°之间的任意角度(例如成基本上75° )，或甚至为成90° 士60°的 任意角度。同样如由箭头(其标示气流方向)标示的，间隙104可基本上平行于幅材移动方 向(即基本上从幅材移动方向测量成0° )引入空气。可使用其他合适的角度。例如，“阶 梯空气”可成从空气移动方向测量的任意角度士90°。稳定器100可设计用于处理任何合适尺寸的幅材，例如约212英寸宽的幅材。可 考虑更小和更大的宽度，并且关于本发明的各方面，幅材的准确宽度相对不重要。通过间隙102和间隙104引入的移动的流体(例如空气)产生使幅材稳定的力， 可能抑制卷曲和/或飘动。在很多情况下，减轻卷曲和/或飘动可减少薄片断裂，并且提高 幅材机的性能和速度潜能。该机器可用于制造薄织物、纸巾、纸、纸板、塑料和/或聚合物的方法中。至少一些 实施例可用于制造可延展的金属薄层或其他薄膜。固定的幅材稳定器100可通常为矩形装置，具有基本上平直底部表面，如本文更 全面描述的。幅材通常以高速在所述平直底部表面上方移动。幅材的移动在幅材的相对面 上产生压力差，该压力差将幅材拉向该表面。幅材中部可与稳定器的底部相邻。幅材的侧 边缘可能从该稳定器的底部卷曲离开。期望消除卷曲，并且将侧边缘推入与幅材中部相同 的平面中。而且，期望同时使幅材的中部稳定。为了消除幅材侧边缘的卷曲，移动的流体，例如空气从侧边缘导向离开，产生施加 到侧边缘的横向力，并且同时，移动的流体沿幅材移动方向导向，以产生施加到幅材的方向 一致的力。横向力使幅材的侧边缘朝向稳定器的外边缘移动，而该方向一致的力防止幅材
碰撞稳定器。术语“空气”用于指移动的流体，其优选为大气空气，但是可以是其他气体和液体， 并且包括使用真空或其他负压力。在一些实施例中，例如，移动的流体的可以可替代地包括 可使用的惰性的或基本上惰性的气体(例如惰性气体、氮气等)。并且在一些实施例中，移 动的流体可促进幅材中或幅材上的反应。例如，氧气的使用可促进幅材表面上的氧化反应。空气可流经任何合适的管和/或管道结构，并且可关于间隙102和104传送和/或单独控制。在一些情况下，至少一种具有空气喷嘴的中空梁将空气传送到间隙102和/或 104。间隙102和/或104可包括具有内部通道和空气喷嘴的空气刀、管道、梁或杆，所 述内部通道和空气喷嘴通过沿所述装置长度钻孔或开槽形成。该装置优选安装在稳定器 100的底部表面上或附近，并且具体地，在底部表面的薄片边缘区域处或外部，并且沿着稳 定器100的宽度。可替代地，稳定器可设置在幅材下方，并且具有与幅材相邻的上表面，其 中空气移动装置安装在上表面的顶部上。稳定器的与幅材相邻的表面可以为面向幅材的平 直、弧形、上凸形状或其他形状。通过间隙102和/或间隙104的空气移动处于足够影响幅材边缘和幅材主体的位 置和方向的压力和速度下，使得整个幅材，包括幅材边缘由于减小飘动和卷曲而变得更稳定。稳定器100的与幅材相邻的表面可以是光滑或粗糙的底部(或顶部)表面和平面表面。通过间隙102的空气可沿水平尺寸从超出幅材边缘处引入，例如距离幅材边缘在 零到十二英寸的范围内。可引入空气使得空气沿稳定器的表面流动。在一些实施例中，空 气从幅材边缘沿基本上平行于稳定器表面的方向流动离开。图2示意性地示出稳定器100的侧视图，显示了用于“侧向空气”的间隙106和 108，所述“侧向空气”至少部分垂直于幅材移动方向提供(如由箭头所示)。侧向空气使幅 材边缘在操作过程中稳定，并且间隙106和108中的孔或穿孔110和112沿至少部分正交 于图示的侧视方向(即穿过孔或穿孔110和112的空气部分朝向观察者导向)提供空气。 间隙106和108由表面130和132的位置差异限定。幅材沿稳定器100的宽度在基本上平 行于表面130和132的平面内伸展。如图3的剖视图中示意性示出的，间隙116和114沿幅材移动方向提供“阶梯空 气”。间隙116和114可以是任何合适的高度，例如在1/16"到3/4"(或更大)范围内的 任何高度。这些间隙可具有多个孔或穿孔，其在操作过程中提供空气来稳定幅材。例如，每 一个阶梯可具有几千个，例如3600个穿孔。这些孔或穿孔每一个直径为约0.001"或更大 (例如 0.01〃 )。虽然仅示出两个间隙，但是可替代实施例可包括单个间隙来提供“侧向空气”。另 外，其他实施例可包括三个或多个间隙来提供侧向空气。优选具有相同数量的槽来以“阶梯 空气”提供“侧向空气”。如所示出的，表面130和120具有阶梯结构，其中提供“阶梯空气”的间隙116和 114使稳定器100的表面发生变化。表面130和132关于幅材移动方向不连续，并且幅材移 动方向基本上平行于阶梯表面130和132。轴118、120、122、124、126和128单独地、选择地和/或共同地向这两个间隙提供
用于侧向空气和阶梯空气的流体(例如空气)。这些轴可另外或可替代地提供底座来将稳 定器就位。轴通过任何合适的设备，例如软管、管道等连接到间隙102和104。虽然本发明已经关于目前认为最实用和优选的实施例进行了描述，但是应可理 解，本发明不限于所公开的实施例，而是相反，旨在覆盖包括在所附权利要求精神和范围内 的各自修改形式和等同布置。
权利要求
一种幅材稳定器，包括适于与沿幅材方向移动的移动材料幅材相邻的表面，其中，所述表面包括第一间隙，其适于沿与幅材方向平行的第一方向接纳和导向第一移动流体；和第二间隙，其适于沿垂直于幅材方向的第二方向接纳和导向第二移动流体，以使所述第一移动流体向所述移动幅材提供方向一致的稳定力，并且所述第二移动流体向移动幅材提供横向稳定力。
2.根据权利要求1所述的幅材稳定器，其中，所述第一方向为从由幅材移动方向限定 的幅材方向测量在0和90°之间的方向。
3.根据权利要求1所述的幅材稳定器，其中，所述第二方向为从由幅材移动方向限定 的幅材方向测量在30和150°之间的方向。
4.根据权利要求1所述的幅材稳定器，其中，所述第二方向为从由幅材移动方向限定 的幅材方向测量在-90和90°之间的方向。
5.根据权利要求1所述的幅材稳定器，其中，所述第一间隙包括多个孔，其中，所述孔 的直径为0. 001英寸到0. 01英寸。
6.根据权利要求1所述的幅材稳定器，其中，所述第二间隙包括多个孔，其中，所述孔 的直径为0. 001英寸到0. 01英寸。
7.根据权利要求1所述的幅材稳定器，其中，所述第一间隙的高度在1/16英寸和3/4 英寸之间。
8.根据权利要求1所述的幅材稳定器，其中，所述第二间隙的高度在1/16英寸和3/4 英寸之间。
9.根据权利要求1所述的幅材稳定器，还包括至少一个轴，用于将所述第一移动流体 供到所述第一间隙，并且将所述第二移动流体供到所述第二间隙。
10.根据权利要求1所述的幅材稳定器，其中，所述第二间隙靠近所述幅材边缘外部的 边缘设置。
11.根据权利要求1所述的幅材稳定器，其中，所述第一间隙沿所述幅材稳定器的基本 上长度方向，并且其中，所述第二间隙沿所述幅材稳定器的基本上宽度方向。
12.一种稳定移动的幅材的方法，包括沿幅材方向与幅材稳定器的表面相邻移动所述幅材；将第一移动流体通过第一间隙供给，以使所述第一移动流体沿与所述幅材方向平行的 第一方向移动，其中，所述第一移动流体向所述移动幅材提供方向一致的稳定力；将第二移动流体通过第二间隙供给，以使所述第二移动流体沿与所述幅材方向垂直的 第二方向移动，其中，所述第二运动流体向所述移动幅材提供横向稳定力。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述第一移动流体和第二移动流体中的至少 一个包括空气。
14.根据权利要求12所述的方法，其中，所述第一移动流体和第二移动流体中的至少 一个包括惰性气体。
15.根据权利要求12所述的方法，其中，所述幅材包括薄织物、纸巾、纸、纸板、塑料或 聚合物。
16.根据权利要求12所述的方法，其中，所述第一方向为从由幅材移动方向限定的幅材方向测量在0和90°之间的方向。
17.根据权利要求12所述的方法，其中，所述第二方向为从由幅材移动方向限定的幅 材方向测量在30和150°之间的方向。
18.根据权利要求12所述的方法，其中，所述第二方向为从由幅材移动方向限定的幅 材方向测量在-90和90°之间的方向。
19.根据权利要求12所述的方法，其中，所述第一间隙的高度在1/16英寸和3/4英寸 之间，并且包括多个孔，其中，所述孔的直径为0. 001英寸到0. 01英寸。
20.根据权利要求12所述的方法，其中，所述第二间隙的高度在1/16英寸和3/4英寸 之间，并且包括多个孔，其中，所述孔的直径为0. 001英寸到0. 01英寸。
全文摘要
本发明涉及用于稳定移动的幅材的设备和方法，其通过与移动的幅材相邻的表面，并且通过沿平行于移动幅材的方向供给移动的流体，沿垂直于移动幅材的方向供给移动的流体，来稳定移动幅材。
文档编号B65H23/022GK101985335SQ201010226570
公开日2011年3月16日 申请日期2010年7月8日 优先权日2009年7月9日
发明者A·钱伯兰, J·瓜达尼奥, R·昌 申请人:安德里兹造纸机械有限公司