CN100551798C - 对带进行生产和加工的机器的导向件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种对带进行生产或加工的机器的导向件，具有多个用于加有压力的流体流出的开孔，所述开孔在导向件壳面的至少纵向段上基本围绕圆周设置。所述开孔是直径小于500μm的微孔。导向件对应于进入的带可置于两个角位置上，其中在两个角位置上流体在所谓的纵向段内基本在整个圆周上由微孔内流出。

Description

对带进行生产和加工的机器的导向件
技术领域
本发明涉及一种对带进行生产和加工机器的导向件，特别是翻转杆。
背景技术
在DE9320281U1中披露了一种作为翻转杆的带导向件，所述导向件对应于进入的带可被置于至少两个角位置。当从一个角位置旋转到另一角位置时内体与翻转杆的外体的开孔相对移动，以便关闭不使用的出气孔。
在US3744693A的一个实施例中披露了一种翻转杆，其中由多孔透气的材料构成的管壁件与基体共同构成一闭合的压力室。多孔段构成室壁并在其整个宽度上为承载结构，不设有专门的承载的基体。在第二个实施例中，替代多孔段设置有一个具有通孔的段。
在US5423468A中披露了一种导向件，所述导向件具有一具有孔的内体和一个由多孔的透气的材料构成的外体。仅在预期被卷绕的范围内的内体上设置有孔。
在JP06198836A中披露了一种翻转杆，所述翻转杆的整个壁由多孔的烧结材料构成，所述烧结材料具有流体可以穿流的开孔，所述开孔的孔径为10至30μm。
在WO00/39011中披露了一种对带进行导向的装置，所述导向装置的位于压缩流体输送室和导向面之间的壁完全和自支撑地由多孔的材料构成，所述多空材料的平均孔径小于500μm。
在US5423468A中在导向件的承载的基体上覆着有一个多空层，所述多孔层具有的孔的孔径大约为25μm。所述基体在被带卷绕的一侧具有供压缩空气穿流的孔。
在DE3131621A1中披露了一种翻转杆，所述翻转杆具有两个纵向伸展的截面为半壳状的室，所述室分别根据翻转杆与带的相对位置交替地与带配合。
在DE10115916A1中披露了一种翻转杆，所述翻转杆具有在纵向段基本围绕整个圆周设置的开孔，所述开孔供压缩空气流出，所述翻转杆对应于进入的带可被置于至少两个角位置。所述开孔分配给导向件的圆柱形壳面的两个基本成半壳状的半件。
DE3127872A1中披露了一种可旋转的翻转杆，在所述翻转杆的一端上加载空气通过一伸缩管和一个开孔被输送给翻转杆。
EP0705785A2涉及对带状的材料，特别是例如对薄膜材料的输送和导向。仅在被卷绕的范围内设置有作为开口的微孔或微孔眼的出气孔。
发明内容
本发明的目的在于提出一种以带的方向变化为基准的灵活的和易于制作的导向件。
根据本发明，所述目的通过以下方面的特征得以实现。
即本发明一方面通过：一种对带进行生产或加工的机器的导向件，具有多个用于加有压力的流体流出的开孔，所述开孔在导向件壳面的至少纵向段上基本围绕圆周设置，其中导向件对应于进入的带可被置于至少两个角位置上，其特征在于，开孔是直径小于500μm的微孔，所述微孔是流体可以穿流的多孔的材料的开口孔，所述多孔材料作为为在一承载的，但在至少部分区段内流体可以穿流的骨架上的覆层结构。
本发明另一方面通过：一种对带进行生产或加工的机器的导向件，具有多个用于加有压力的流体流出的开孔，其中导向件对应于进入的带可被置于至少两个角位置上，其特征在于，在两个角位置中的每个角位置上流体从导向件被带卷绕的面向带的一侧以及在相对的与带相背的一侧上的开孔内流出，开孔是设置在对导向件向外限定的壁上的直径小于500μm的微孔眼的向外的开孔。
本发明的优点尤其在于，不用付出大的结构代价即可实现一种向带倾斜的导向件，所述导向件的特征在于具有一高度均匀的气垫，同时损耗很小。
采用通常的开孔成点状地将力加在材料上(射流脉冲)，利用所述力使材料离开有关的部件或与另一部件贴合，同时通过以很高的孔密度的对微孔的分布实现很宽的支撑和首先是形成的气垫效应进行承载。迄今采用的孔的截面例如在1mm至3mm，与此相反微孔的截面至少小10的幂。因此将产生完全不同效应。例如因此可以缩小具有孔的表面与带之间的间隔，大大降低流体的体积流量，和因此大大减少了与带的作用范围之外的流出的损耗流。
与已知的具有通常的孔截面在毫米范围内的和孔间隔为几毫米的开孔或孔眼的部件相反，最好在表面的微孔结构上实现非常均匀的表面结构。在此的微孔系指在结构件的表面上的孔，所书孔的孔径等于或小于500μm，最好小于或等于300μm，特别是小于或等于150μm。具有微孔的表面的“孔密度”至少为1微孔/5mm2(＝0.20/mm2)，最好至少为1微孔/3.6mm2(＝0.28/mm2)。
通过这种作为微孔的孔的设计使形成的气垫均匀和降低了单位面积内流出的体积流量，并甚至明显地减小了未被带卷绕的范围内的体积流量。
微孔最好是在一种多孔的，特别是多微孔的透气的材料的开口的孔或也可以是小截面的通透的穿过馈送室的壁向外延伸的孔眼的开孔。虽然下面的实施例主要涉及的是采用多孔材料的实施的导向件，但具有通透孔眼的实施同样也适用于所述的可旋转的翻转杆的原理。
为了在采用多孔材料的情况下实现在材料表面流出的空气的均匀的分布，而同时又不需要采用具有高的流动阻力的材料的大的层厚，最好构件具有坚固的透气的骨架，在所述骨架上覆着多孔材料层。对这种骨架可以用压缩空气加载，所述压缩空气从骨架内穿流过微孔层和因此在构件表面形成气垫。
这种骨架本身可以是多孔的，其透气性好于微孔材料；但所述骨架也可以由环围空腔具有空气通孔的扁钢材或成型材料构成。或者也可以采用这两种方案的组合。
为了实现均匀的空气分布，最好层的厚度等于骨架上相邻的孔之间的间隔。
在采用微孔的情况下，最好导向件的面向带的和具有微孔的一侧为骨架上的一个或多个嵌件。根据进一步设计，嵌件可拆卸地和必要时可调换地与骨架连接。因此便于对嵌件的清洗和/或更换，使具有不同微孔的嵌件与不同的材料和带宽适配。
附图说明
下面将对照附图对本发明的实施例加以详细地说明。图中示出：
图1为在第一a)和第二b)位置时的翻转杆的示意图；
图2为部分被切开的翻转杆的立体图，所述翻转杆具有骨架和具有覆盖整个圆周的多孔材料层；
图3在整个圆周设置有微孔的翻转杆的立体图；
图4可旋转的翻转杆的另一实施方式的示意图；
图5为图4的翻转杆的剖视图。
具体实施方式
导向件01，例如带导向件01在生产或加工纸带的机器中，例如造纸机、卷纸机、包装机或特别是印刷机中起着对一种在导向件01上卷绕的带02，例如材料带02或承印材料带02，特别是纸带02进行导向或换向的作用。所述导向件01特别是所谓的翻转杆02，利用所述翻转杆根据翻转杆对应于送入或卷入的带02的相对方向通过翻转杆01对带的卷绕实现大约+90°或大约-90°的换向。换向杆01可以作为两个平行的与输带方向倾斜45°的用于侧偏移的导向杆对，或作为相互成90°交叉的与输带方向倾斜45°或-45°的导向杆01用于对带01进行支撑的导向杆对。最好设置有多个导向杆对。
翻转杆01或导向杆对可以设置在轮转印刷机的印刷装置的后面和折页机的前面或在干燥机的后面和在折页机的前面。所述翻转杆的外径例如为60-100mm和例如其长度大于1200mm。其中一个翻转杆01具有(或多个翻转杆01分别具有)至少两个位置和特别是可以旋转90°，其中在第一位置时壳面第一半壳面在圆周向上被带02卷绕(图1a)和在第二位置时壳面的第二半壳面被卷绕(图1b)。
翻转杆01的壳面具有开孔03，例如微孔03，工作时从在内部空腔04，例如室04，特别是压力室04内，与外部对应呈过压状态的流体，例如液体、气体或混合物，特别是空气流过所述微孔。在图中未示出对空腔04的压缩空气的相应馈送。
翻转杆01的壳面在其圆周向上在其处于工作状态被环绕的一侧以及在不被带02覆盖的，即相背的一侧都具有微孔03。至少在翻转杆01的用于环绕的纵向区段具有因此在整个360°圆周上(相向以及相背侧)分布的微孔03。最好对翻转杆01不设有抑制在其与带相背侧流体从空腔04穿过微孔03流出的装置或机构。即在至少两个所述的工作状况中的每一种情况下流体在整个360°的圆周范围内都穿流过微孔03。仅需要旋转实现翻转杆从一位置到另一位置的调整，而不需要对开孔进行附加覆盖或对空腔04与微孔03的通路进行中断。
这种简单的实施是通过将孔03设计成微孔03实现的，这是因为因此将形成一个薄的，但均匀的气垫，同时实现必要或合成的体积流量和因此大大地减小了在“露在外面的”一侧上的损耗流。与大的截面的开孔相反，微孔高的节流作用将促使对开孔范围“不进行覆盖”并不会导致短路流。就总的节流作用而言在开孔03上产生的部分节流作用将起着很大的作用。
根据本发明的第一种实施方式，微孔03是一种多孔的，特别是多微孔的、透气的材料06，例如烧结材料06，特别是烧结金属具有的开口孔。透气的多孔的材料06的开孔的平均孔径小于150μm，特别是10至30μm。所述材料06是无规律的非晶形的。
对材料的选择、对量纲和加压的选择应使从烧结材料06的出气面每小时的出气量为1-20标准立方米/m2，特别是2-15标准立方米/m2。特别有益的出气量为3-7标准立方米/m2。
最好对烧结面从空腔04内以至少1巴，特别是以大于4巴的过压加载。最好用5-7巴的过压对烧结面加载。
当翻转杆01的空腔04，至少在其与带01共同配合的纵向段基本仅由一构成空腔04的多孔的完全材料体构成(即没有其它的承载层)，这时该例如管形的体基本是自承载的具有大于或等于2mm的壁厚，特别是具有大于或等于3mm的壁厚。必要时在空腔04内可以伸展有一个骨架，杆体以点状的或区段的方式支撑在所述骨架上，所述骨架并不所有的面都与杆体有效接触。
为了实现在微孔材料06表面上穿流出的空气的均匀的分布，而同时又不需要具有相应增强节流作用的大的层厚，根据一种有益的实施方式，翻转杆01具有一个固定的，至少部分区段透气的骨架07，在所述骨架上覆着微孔材料06层06(图2)。可以用压缩空气对这种骨架07加载，所述压缩空气从骨架07内出来穿流过微孔层06和因此在翻转杆01的表面上形成气垫。根据优选的实时方式多孔的材料06因此不是承载的实体(具有或不具有框架结构)，而是在具有通孔08的，特别是金属骨架材料上的覆层06。与例如根据已有技术公知的“承载的”层相反，与骨架07结合在一起的所述“非承载的”层06系指一种结构，其中层06的整个层长和整个层宽分别支撑在骨架07的多个支撑位置上。骨架07例如在其与层06配合的宽度和长度上具有多个相互无关联的通孔08。这种实施方式明显地与在整个与带02配合的宽度上延伸的多孔的材料在该距离上自支撑的，仅在端范围上支撑在框架或骨架上，因此必须具有相应的厚度的设计不同。
在图中所示的实施例中骨架材料基本对构件的重力、剪切力、扭力、弯曲和或剪切力进行吸收，这就是为什么选择骨架07相应的壁厚(例如大于3mm，特别是大于5mm)和/或相应的增强的结构的原因。例如面向层06对空腔04进行限定的，或通过相应成型(例如管状)形成空腔04的骨架07在多孔材料的覆层一侧具有多个开孔09，所述开孔用于将压缩空气输送给多孔材料06内。而且在骨架07的开孔09内的壁的范围内也可以具有部分多孔的材料。
在通孔08外面的多孔材料06具有一个层厚，所述层厚小于1mm。最好层厚在0.05mm至0.3mm之间。在多孔材料的有效的外表面范围内的开口面积分量，在此被称作开口度，在3％至30％之间，优选在10％至25％之间。为了实现均匀的空气分布，最好层厚至少等于骨架07相邻的孔09的间隔。
由烧结材料06内出来的压缩空气在翻转杆的两个位置在圆周向上完全地，即在360°上流出。
如图2所示，作为翻转杆01内骨架07或内体07设置有一个骨架管07，所述骨架管具有任意的，但最好是圆形的形状，其中骨架管07的壁厚大于3mm，特别是大于5mm。骨架管07具有多个通孔08，所述通孔具有将压缩空气输送给多孔材料06的开口09。
同样作为骨架管07的骨架07本身也可以由多孔材料构成，但所述多孔材料应具有比层06的微孔材料的透气性更好的透气性，例如具有较大的孔径。在此情况时骨架07的开口09由在表面范围内开口的孔构成，和通孔08由在内部的空隙偶然形成的通路构成。但骨架07也可以由任意的环围空腔04的具有通孔08的扁平钢材或成型的材料构成。而且也可以考虑采用这两种方案的组合。
用于压缩空气输送给翻转杆的图中未示出的输送管路的内截面小于100mm2，优选在10与60mm2之间。
在第二种实施方式(图3)中微孔03是通透的孔眼11，特别是微孔眼11的开孔，所述孔眼穿过例如对作为压力室04形成的空腔04进行限定的壁12，例如室壁12向外延伸。例如孔眼11的直径(至少在开口03范围内)小于或等于500μm，最好小于或等于300μm，特别是在60与150μm之间。开口度例如在3至25％之间，特别是在5至15％之间。孔密度至少为1个/5mm2，特别是至少为1个/mm2至4/mm2之间。壁12因此至少在与带02相对的范围内具有微孔。最好与在第一实施例中所述的通孔08和层06相同，微孔在整个360°圆周延伸。
含有孔的室壁12的影响流动阻力的壁厚例如在0.2至3.0mm之间，优选在0.2至1.5mm之间，特别是在0.3至0.8mm之间。在翻转杆01的内部，特别是在空腔04内设置有一个图中未示出的增强结构，例如一个在翻转杆01纵向上延伸的骨架，特别是金属骨架，所述室壁12至少以区段形式或点形式支撑在所述骨架上。
例如由一空心的型体，优选一管状的空心的型体，特别是具有圆环形状的空心形体构成对室04进行环围的壁12。
所述孔眼11可以是圆柱状的、漏斗状的或具有其它的形状(例如拉瓦尔喷管)。
微穿孔，即对孔11的制作优选通过采用加速的粒子(诸如水射流等液体、离子或分子颗粒)或采用高能密度的电磁射束(例如利用激光束的光)的钻孔实现的。特别优选的是采用电子射束实现孔眼的制作。
具有孔眼11的壁12，例如一个由不锈钢制作的壁12的面向带02的一侧优选具有防污物和颜色沾染的表面处理。所述表面处理具有一图中未示出的不对孔03或孔眼11覆盖的层，例如镍，优选铬，对所述层进行附加处理，例如采用密网纹或进行滚花表面处理或优选高度抛光。
根据一种变型方案，具有孔的壁为在骨架上的一个嵌件或多个嵌件结构。所述嵌件固定地或可更换地与骨架连接。后者对清洗或对具有不同的微穿孔的嵌件的更换，以便与不同的承印材料或带宽适配是有益的。在具有基本在整个圆周设置有孔03的实施方式中，这类嵌件例如可以设置在空腔04内伸展的骨架上。
在可旋转的翻转杆01的另一例子(图4)中，在翻转杆内设置有多个室04，其中在圆周向上翻转杆01的壳面的一部分(如图中所示的烧结面或图中未示出的微穿孔面)与每个室04配合。对每个室04交替地用压缩空气加载，从而在每个位置时用压缩空气对翻转杆01的被卷绕的范围加载。对于本实施例例如在翻转杆01上设置有至少两个交替加载的输送管路13，或也可以采用多道阀交替地用从气源抽吸的压缩空气对室04进行加载(图5)。
附图标记对照表
01    导向件，带导向件，翻转杆
02    带，材料带，承印材料带，纸带
03    开孔，微孔
04    空腔，室，压力室
05    -
06    多孔材料，烧结材料，层、微孔覆层
07    骨架，内体，骨架管
08    通孔，通透孔
09    开孔
10    -
11    孔眼，微孔眼
12    壁，室壁
13    输送管路

Claims (43)

1.一种对带进行生产或加工的机器的导向件，具有多个用于加有压力的流体流出的开孔(03)，所述开孔在导向件(01)壳面的至少纵向段上基本围绕圆周设置，其中导向件(01)对应于进入的带(02)可被置于至少两个角位置上，其特征在于，开孔(03)是直径小于500μm的微孔(03)，所述微孔(03)是流体可以穿流的多孔的材料(06)的开口孔，所述多孔材料被设计为在一承载的、但至少在部分区段内流体可以穿流的骨架(07)上的覆层(06)。
2.一种对带进行生产或加工的机器的导向件，具有多个用于加有压力的流体流出的开孔(03)，其中导向件(01)对应于进入的带(02)可被置于至少两个角位置上，其特征在于，在两个角位置中的每个角位置上流体从导向件(01)被带卷绕的面向带的一侧以及在相对的与带相背的一侧上的开孔(03)内流出，开孔(03)是设置在对导向件(01)向外限定的壁(12)上的直径小于500μm的微孔眼(11)的向外的开孔(03)。
3.按照权利要求2所述的导向件，其特征在于，导向件(01)在壳面上的开孔(03)至少在导向件(01)的纵向段基本围绕整个圆周设置。
4.按照权利要求1或2所述的导向件，其特征在于，在两个角位置上，流体在纵向段上基本在整个圆周上从开孔(03)内流出。
5.按照权利要求1或2所述的导向件，其特征在于，所述导向件(01)可旋转90°，其中在第一角位置时圆柱形的壳面的第一基本半壳状的半件被带(02)卷绕和在第二角位置时圆柱形的壳面的第二基本半壳状的半件被带(02)卷绕。
6.按照权利要求1所述的导向件，其特征在于，可被流体穿流的多孔的材料的孔的平均孔径为5至50μm。
7.按照权利要求6所述的导向件，其特征在于，可被流体穿流的多孔的材料的孔的平均孔径为10至30μm。
8.按照权利要求1所述的导向件，其特征在于，多孔的材料(06)是具有开口孔的烧结材料(06)。
9.按照权利要求8所述的导向件，其特征在于，所述具有开口孔的烧结材料(06)是烧结金属。
10.按照权利要求1所述的导向件，其特征在于，骨架(07)在其与层(06)相对的一侧具有至少一个与层(06)连接的支撑面以及多个用于将流体馈送给层(06)的开孔(09)。
11.按照权利要求1所述的导向件，其特征在于，所述层(06)在支撑面的范围内具有的厚度小于1mm。
12.按照权利要求11所述的导向件，其特征在于，所述层(06)在支撑面的范围内具有的厚度为0.05mm至0.3mm。
13.按照权利要求1所述的导向件，其特征在于，骨架(07)在其与层(06)配合的宽度和长度上分别具有多个通孔(08)。
14.按照权利要求13所述的导向件，其特征在于，所述通孔(08)相互无关联。
15按照权利要求1所述的导向件，其特征在于，骨架(07)是具有空心形状的骨架管(07)。
16.按照权利要求15所述的导向件，其特征在于，所述骨架(07)是具有圆环形状的骨架管(07)。
17.按照权利要求15或16所述的导向件，其特征在于，骨架管(07)的壁厚大于3mm。
18.按照权利要求17所述的导向件，其特征在于，所述骨架管(07)的壁厚大于5mm。
19.按照权利要求1所述的导向件，其特征在于，多孔材料(06)的向外的表面上的开口度在3％至30％之间。
20.按照权利要求19所述的导向件，其特征在于，所述开口度在10％至25％之间。
21.按照权利要求2所述的导向件，其特征在于，开孔(03)的直径小于或等于300μm。
22.按照权利要求21所述的导向件，其特征在于，所述开孔(03)的直径在60至150μm之间。
23.按照权利要求2所述的导向件，其特征在于，壁(12)的壁厚在0.2至3.0mm之间。
24.按照权利要求2所述的导向件，其特征在于，具有微孔(03)的面积的孔的密度，即单位面积内开孔(03)的数量大约为0.20个/mm2，至少为0.2个/mm2。
25.按照权利要求1或2所述的导向件，其特征在于，每小时从每平方米具有开孔(03)的壳面流出1-20标准立方米空气。
26.按照权利要求1或2所述的导向件，其特征在于，每小时从每平方米具有开孔(03)的壳面流出2-15标准立方米空气。
27.按照权利要求1或2所述的导向件，其特征在于，每小时从每平方米具有开孔(03)的壳面流出3-7标准立方米空气。
28.按照权利要求1所述的导向件，其特征在于，从内部用至少1巴的过压对多孔的材料(06)加载。
29.按照权利要求1所述的导向件，其特征在于，从内部用大于4巴的过压的流体对多孔的材料(06)加载。
30.按照权利要求1所述的导向件，其特征在于，从内部用5至7巴的过压的流体对多孔的材料(06)加载。
31.按照权利要求1或2所述的导向件，其特征在于，向导向件(01)输送流体的管路的内截面小于100mm2。
32.按照权利要求31所述的导向件，其特征在于，所述内截面在10至60mm2之间。
33.按照权利要求1或2所述的导向件，其特征在于，导向件(01)的外径为60-100mm。
34.按照权利要求1或2所述的导向件，其特征在于，导向件(01)的长度大于1200mm。
35.按照权利要求1或2所述的导向件，其特征在于，导向件(01)是翻转杆(01)。
36.按照权利要求1或2所述的导向件，其特征在于，加有压力的流体是压缩空气。
37.按照权利要求1或2所述的导向件，其特征在于，在支撑面的范围内的层(06)的厚度小于1mm。
38.按照权利要求37所述的导向件，其特征在于，所述在支撑面的范围内的层(06)的厚度为0.05mm至0.3mm。
39.按照权利要求2所述的导向件，其特征在于，用加速的粒子制备孔眼(11)。
40.按照权利要求39所述的导向件，其特征在于，通过采用电子射束钻孔的方法制备孔眼(11)。
41.按照权利要求2所述的导向件，其特征在于，在导向件(01)的具有孔眼(11)的壁段的表面具有防污物和/或颜色沾染的表面处理。
42.按照权利要求41所述的导向件，其特征在于，所述表面处理是镀铬。
43.按照权利要求42所述的导向件，其特征在于，对表面进行高度抛光。
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