專利名稱：用于穩定移動的幅材的設備和方法
用于穩定移動的幅材的設備和方法本申請要求2009年7月9日遞交的美國臨時專利申請No. 61/224，190的優先權， 其全文以引用的方式并入本文中。
背景技術：
材料的幅材(包括但是不限于薄織物、紙巾、紙、紙板、塑料和聚合物)運送通 過通常具有幅材穩定器的跨距，所述幅材穩定器如美國專利No. 4，321，107和美國專利 No. 5，738，760中所示。幅材以相對高速移動通過穩定器跨距，并且橫越穩定器。當幅材移動經過這些穩定器的平直表面時，幅材的側邊緣傾向于卷曲。卷曲可增 加施加到幅材的應力，特別是施加到幅材邊緣處的應力。卷曲可導致幅材在整個幅材寬度 上不均勻的伸展，并且增加幅材撕裂的風險。側邊緣通常由于幅材張力、重量、材料性能方 面的差異、例如氣流等外部影響因素和幅材端部上的材料僅在幅材的一面連接到其他幅材 材料的事實而從穩定器卷曲離開。因此，急需提供一種裝置和方法以減少在幅材邊緣的卷 曲ο已經提出了其他結構，例如2010年1月28日遞交的美國申請No. 12/695, 620中 描述的一種或多種結構。
發明內容
為了最小化幅材卷曲，施加至少兩個力至少一個力施加到穩定器的薄板邊緣區 域外部；至少一個力施加到幅材的主體。所述力施加到穩定器的薄板邊緣區域外部，以將幅材的側邊緣拉向穩定器。通過 將幅材的側邊緣拉向穩定器，幅材的邊緣保持與幅材移動經過穩定器的其他部分共線。最 小化側邊緣的卷曲減小幅材材料中的應力，減少幅材破裂，并且可提高幅材材料的性能，因 為側端受到更小的應力和拉伸。施加到穩定器薄板邊緣區域外部的力可通過空氣移動離開幅材邊緣形成。例如， 壓縮空氣或真空可施加在薄板邊緣處或附近，以將空氣從幅材邊緣抽離，來產生將幅材邊 緣推向穩定器的吸力。為了產生該吸力，可通過薄板邊緣處的間隙推動或抽吸空氣。該間隙 通常平行于幅材的側邊緣，并且與其相鄰。當空氣流經該間隙時，壓降形成在薄板邊緣處， 將幅材的側邊緣拉向穩定器的薄板邊緣。為了產生施加到幅材側邊緣的力，在薄板邊緣上方的空氣移動優選沿從幅材流動 離開的方向，垂直于薄板邊緣，并且與幅材的預期高度對準。空氣移動可沿其他方向導向， 包括朝向或離開穩定器。空氣流動應在幅材和穩定器薄板邊緣之間形成低壓，以使低壓將 幅材的側邊緣拉向薄板邊緣。在幅材經過穩定器附近時，向幅材主體施加抑制幅材飄動的力。為了產生施加到 幅材側邊緣的力，薄板邊緣上方的空氣移動優選沿平行于或基本上平行于幅材流動方向流 動。空氣移動可沿其他方向導向，只要空氣流的某個矢量與幅材移動方向同流。空氣流應 在幅材和穩定器之間形生緩沖區，以抑制幅材的飄動。
圖1是根據本發明一個方面的幅材穩定器的示意圖。圖2是根據本發明一個方面的幅材穩定器的示意性側視圖。圖3是根據本發明一個方面的幅材穩定器的示意性剖視圖。
具體實施例方式圖1-3為幅材穩定器100和在該穩定器下方移動的幅材的示意圖。移動的流體， 優選為例如空氣等氣體沿兩部分引入靠近幅材邊緣外部的沿穩定器的基本上寬度方向和 沿穩定器的基本上長度方向。如由箭頭(其標示氣流方向)標示的，間隙102可基本上垂直于幅材移動方向引 入空氣。雖然以垂直于幅材移動方向(即從幅材移動方向測量成90° )示出，但是可使用 任何合適的角度。例如，通過位于移動幅材側的間隙102引入的“側向空氣”可從幅材移動 方向測量成在0和90°之間的任意角度(例如成基本上75° )，或甚至為成90° 士60°的 任意角度。同樣如由箭頭(其標示氣流方向)標示的，間隙104可基本上平行于幅材移動方 向(即基本上從幅材移動方向測量成0° )引入空氣。可使用其他合適的角度。例如，“階 梯空氣”可成從空氣移動方向測量的任意角度士90°。穩定器100可設計用于處理任何合適尺寸的幅材，例如約212英寸寬的幅材。可 考慮更小和更大的寬度，并且關于本發明的各方面，幅材的準確寬度相對不重要。通過間隙102和間隙104引入的移動的流體(例如空氣)產生使幅材穩定的力， 可能抑制卷曲和/或飄動。在很多情況下，減輕卷曲和/或飄動可減少薄片斷裂，并且提高 幅材機的性能和速度潛能。該機器可用于制造薄織物、紙巾、紙、紙板、塑料和/或聚合物的方法中。至少一些 實施例可用于制造可延展的金屬薄層或其他薄膜。固定的幅材穩定器100可通常為矩形裝置，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動。幅材的移動在幅材的相對面 上產生壓力差，該壓力差將幅材拉向該表面。幅材中部可與穩定器的底部相鄰。幅材的側 邊緣可能從該穩定器的底部卷曲離開。期望消除卷曲，并且將側邊緣推入與幅材中部相同 的平面中。而且，期望同時使幅材的中部穩定。為了消除幅材側邊緣的卷曲，移動的流體，例如空氣從側邊緣導向離開，產生施加 到側邊緣的橫向力，并且同時，移動的流體沿幅材移動方向導向，以產生施加到幅材的方向 一致的力。橫向力使幅材的側邊緣朝向穩定器的外邊緣移動，而該方向一致的力防止幅材
碰撞穩定器。術語“空氣”用于指移動的流體，其優選為大氣空氣，但是可以是其他氣體和液體， 并且包括使用真空或其他負壓力。在一些實施例中，例如，移動的流體的可以可替代地包括 可使用的惰性的或基本上惰性的氣體(例如惰性氣體、氮氣等)。并且在一些實施例中，移 動的流體可促進幅材中或幅材上的反應。例如，氧氣的使用可促進幅材表面上的氧化反應。空氣可流經任何合適的管和/或管道結構，并且可關于間隙102和104傳送和/或單獨控制。在一些情況下，至少一種具有空氣噴嘴的中空梁將空氣傳送到間隙102和/或 104。間隙102和/或104可包括具有內部通道和空氣噴嘴的空氣刀、管道、梁或桿，所 述內部通道和空氣噴嘴通過沿所述裝置長度鉆孔或開槽形成。該裝置優選安裝在穩定器 100的底部表面上或附近，并且具體地，在底部表面的薄片邊緣區域處或外部，并且沿著穩 定器100的寬度。可替代地，穩定器可設置在幅材下方，并且具有與幅材相鄰的上表面，其 中空氣移動裝置安裝在上表面的頂部上。穩定器的與幅材相鄰的表面可以為面向幅材的平 直、弧形、上凸形狀或其他形狀。通過間隙102和/或間隙104的空氣移動處于足夠影響幅材邊緣和幅材主體的位 置和方向的壓力和速度下，使得整個幅材，包括幅材邊緣由于減小飄動和卷曲而變得更穩定。穩定器100的與幅材相鄰的表面可以是光滑或粗糙的底部(或頂部)表面和平面表面。通過間隙102的空氣可沿水平尺寸從超出幅材邊緣處引入，例如距離幅材邊緣在 零到十二英寸的范圍內。可引入空氣使得空氣沿穩定器的表面流動。在一些實施例中，空 氣從幅材邊緣沿基本上平行于穩定器表面的方向流動離開。圖2示意性地示出穩定器100的側視圖，顯示了用于“側向空氣”的間隙106和 108，所述“側向空氣”至少部分垂直于幅材移動方向提供(如由箭頭所示)。側向空氣使幅 材邊緣在操作過程中穩定，并且間隙106和108中的孔或穿孔110和112沿至少部分正交 于圖示的側視方向(即穿過孔或穿孔110和112的空氣部分朝向觀察者導向)提供空氣。 間隙106和108由表面130和132的位置差異限定。幅材沿穩定器100的寬度在基本上平 行于表面130和132的平面內伸展。如圖3的剖視圖中示意性示出的，間隙116和114沿幅材移動方向提供“階梯空 氣”。間隙116和114可以是任何合適的高度，例如在1/16"到3/4"(或更大)范圍內的 任何高度。這些間隙可具有多個孔或穿孔，其在操作過程中提供空氣來穩定幅材。例如，每 一個階梯可具有幾千個，例如3600個穿孔。這些孔或穿孔每一個直徑為約0.001"或更大 (例如 0.01〃 )。雖然僅示出兩個間隙，但是可替代實施例可包括單個間隙來提供“側向空氣”。另 外，其他實施例可包括三個或多個間隙來提供側向空氣。優選具有相同數量的槽來以“階梯 空氣”提供“側向空氣”。如所示出的，表面130和120具有階梯結構，其中提供“階梯空氣”的間隙116和 114使穩定器100的表面發生變化。表面130和132關于幅材移動方向不連續，并且幅材移 動方向基本上平行于階梯表面130和132。軸118、120、122、124、126和128單獨地、選擇地和/或共同地向這兩個間隙提供
用于側向空氣和階梯空氣的流體(例如空氣)。這些軸可另外或可替代地提供底座來將穩 定器就位。軸通過任何合適的設備，例如軟管、管道等連接到間隙102和104。雖然本發明已經關于目前認為最實用和優選的實施例進行了描述，但是應可理 解，本發明不限于所公開的實施例，而是相反，旨在覆蓋包括在所附權利要求精神和范圍內 的各自修改形式和等同布置。
權利要求
一種幅材穩定器，包括適于與沿幅材方向移動的移動材料幅材相鄰的表面，其中，所述表面包括第一間隙，其適于沿與幅材方向平行的第一方向接納和導向第一移動流體；和第二間隙，其適于沿垂直于幅材方向的第二方向接納和導向第二移動流體，以使所述第一移動流體向所述移動幅材提供方向一致的穩定力，并且所述第二移動流體向移動幅材提供橫向穩定力。
2.根據權利要求1所述的幅材穩定器，其中，所述第一方向為從由幅材移動方向限定 的幅材方向測量在0和90°之間的方向。
3.根據權利要求1所述的幅材穩定器，其中，所述第二方向為從由幅材移動方向限定 的幅材方向測量在30和150°之間的方向。
4.根據權利要求1所述的幅材穩定器，其中，所述第二方向為從由幅材移動方向限定 的幅材方向測量在-90和90°之間的方向。
5.根據權利要求1所述的幅材穩定器，其中，所述第一間隙包括多個孔，其中，所述孔 的直徑為0. 001英寸到0. 01英寸。
6.根據權利要求1所述的幅材穩定器，其中，所述第二間隙包括多個孔，其中，所述孔 的直徑為0. 001英寸到0. 01英寸。
7.根據權利要求1所述的幅材穩定器，其中，所述第一間隙的高度在1/16英寸和3/4 英寸之間。
8.根據權利要求1所述的幅材穩定器，其中，所述第二間隙的高度在1/16英寸和3/4 英寸之間。
9.根據權利要求1所述的幅材穩定器，還包括至少一個軸，用于將所述第一移動流體 供到所述第一間隙，并且將所述第二移動流體供到所述第二間隙。
10.根據權利要求1所述的幅材穩定器，其中，所述第二間隙靠近所述幅材邊緣外部的 邊緣設置。
11.根據權利要求1所述的幅材穩定器，其中，所述第一間隙沿所述幅材穩定器的基本 上長度方向，并且其中，所述第二間隙沿所述幅材穩定器的基本上寬度方向。
12.一種穩定移動的幅材的方法，包括沿幅材方向與幅材穩定器的表面相鄰移動所述幅材；將第一移動流體通過第一間隙供給，以使所述第一移動流體沿與所述幅材方向平行的 第一方向移動，其中，所述第一移動流體向所述移動幅材提供方向一致的穩定力；將第二移動流體通過第二間隙供給，以使所述第二移動流體沿與所述幅材方向垂直的 第二方向移動，其中，所述第二運動流體向所述移動幅材提供橫向穩定力。
13.根據權利要求12所述的方法，其中，所述第一移動流體和第二移動流體中的至少 一個包括空氣。
14.根據權利要求12所述的方法，其中，所述第一移動流體和第二移動流體中的至少 一個包括惰性氣體。
15.根據權利要求12所述的方法，其中，所述幅材包括薄織物、紙巾、紙、紙板、塑料或 聚合物。
16.根據權利要求12所述的方法，其中，所述第一方向為從由幅材移動方向限定的幅材方向測量在0和90°之間的方向。
17.根據權利要求12所述的方法，其中，所述第二方向為從由幅材移動方向限定的幅 材方向測量在30和150°之間的方向。
18.根據權利要求12所述的方法，其中，所述第二方向為從由幅材移動方向限定的幅 材方向測量在-90和90°之間的方向。
19.根據權利要求12所述的方法，其中，所述第一間隙的高度在1/16英寸和3/4英寸 之間，并且包括多個孔，其中，所述孔的直徑為0. 001英寸到0. 01英寸。
20.根據權利要求12所述的方法，其中，所述第二間隙的高度在1/16英寸和3/4英寸 之間，并且包括多個孔，其中，所述孔的直徑為0. 001英寸到0. 01英寸。
全文摘要
本發明涉及用于穩定移動的幅材的設備和方法，其通過與移動的幅材相鄰的表面，并且通過沿平行于移動幅材的方向供給移動的流體，沿垂直于移動幅材的方向供給移動的流體，來穩定移動幅材。
文檔編號B65H23/022GK101985335SQ201010226570
公開日2011年3月16日 申請日期2010年7月8日 優先權日2009年7月9日
發明者A·錢伯蘭, J·瓜達尼奧, R·昌 申請人:安德里茲造紙機械有限公司