(57)【要約】  本発明は、移動する材料ウエブ（１）、特に、紙ウエブ又は厚紙ウエブを製造し、及び／又は処理するのに用いられる機械において、無接触の態様でウエブを案内するための少なくとも１つの方向付け要素（１０）を備えるウエブ案内装置に関する。前記方向付け要素（１０）は、少なくとも一部が通気性多孔材料（１４）から作製される方向付け面（１２）を備えている。この多孔材料（１４）に圧縮空気を衝突させ、これによって、前記多孔材料（１４）内を流れる空気（１６）によって、方向付け面（１２）と移動する材料ウエブ（１）との間にエアクッション（１８）を形成することができる。方向付け面（１２）は、材料ウエブの移動（Ｌ）の方向に沿って、少なくとも１つのウエブ遷移区域（２、４）とウエブ案内区域（３）に分割される。前記区域（２、４；３）は、空気の通過量を異ならせ得るように、具体化される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
材料ウエブ（１）、特に、紙ウエブ又は厚紙ウエブを製造し、及び／又は処理するために用いられる機械における非接触ウエブ案内用の少なくとも１つの案内要素（１０）を備えるウエブ案内装置において、
前記案内要素（１０）は、少なくとも部分的に通気性多孔材料（１４）から成る案内面（１２）を有し、前記多孔材料（１４）内を流れる空気（１６）によって、前記案内面（１２）と前記移動する材料ウエブ（１）との間にエアクッション（１８）を形成するために、圧縮空気が前記多孔材料（１４）に付加され、及び前記案内面（１２）は、前記材料ウエブ（１）の移動（Ｌ）の方向に沿って、空気の通過量が異なるように設計された少なくとも１つのウエブ遷移区域（２、４）と１つのウエブ案内区域（３）に細分されることを特徴とするウエブ案内装置。
【請求項２】
前記少なくとも１つのウエブ遷移区域（２、４）は、前記ウエブ案内区域（３）よりも、空気の通過量が高くなるように設計されることを特徴とする請求項１に記載のウエブ案内装置。
【請求項３】
前記ウエブ遷移区域は、ウエブランオン区域（２）又はウエブランオフ区域（４）であることを特徴とする請求項１または２のいずれか一項に記載のウエブ案内装置。
【請求項４】
前記案内面（１２）は、２つのウエブ遷移区域、すなわち、ウエブランオン区域（２）とウエブランオフ区域（４）とを有し、前記材料ウエブ（１）の移動（Ｌ）の方向において、前記区画（２）と前記区画（４）との間に、前記ウエブ案内区域（３）が配置されることを特徴とする請求項１あるいは２に記載のウエブ案内装置。
【請求項５】
前記ウエブランオン区域（２）と前記ウエブランオフ区域（４）は、空気の通過量が異なるように、設計されることを特徴とする請求項４に記載のウエブ案内装置。
【請求項６】
前記少なくとも１つのウエブ遷移区域（２、４）の多孔率と前記ウエブ案内区域（３）の多孔率は、異なることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のウエブ案内装置。
【請求項７】
前記少なくとも１つのウエブ遷移区域（２、４）の多孔率は、前記ウエブ案内区域（３）の多孔率よりも、特に、少なくとも１．５倍、好ましくは、少なくとも２倍高いことを特徴とする請求項６に記載のウエブ案内装置。
【請求項８】
前記少なくとも１つのウエブ遷移区域（２、４）と前記ウエブ案内区域（３）に、圧縮空気が、同一の圧力で付加され得ることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のウエブ案内装置。
【請求項９】
前記少なくとも１つのウエブ遷移区域（２、４）と前記ウエブ案内区域（３）に、圧縮空気が、異なる圧力で付加され得ることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のウエブ案内装置。
【請求項１０】
前記圧力の差は、少なくとも２バール、特に、少なくとも４バールであることを特徴とする請求項９に記載のウエブ案内装置。
【請求項１１】
前記少なくとも１つのウエブ遷移区域（２、４）に、圧縮空気が、前記ウエブ案内区域（３）よりも高い圧力で付加され得ることを特徴とする請求項９あるいは１０に記載のウエブ案内装置。
【請求項１２】
前記案内面（１０）は、湾曲され、及び前記少なくとも１つのウエブ遷移区域（２、４）は、前記材料ウエブ（１）の移動（Ｌ）の方向に沿って、前記案内面の曲率半径に関して、前記材料ウエブ（１）が前記案内面（１２）に進入する幾何学点（５）及び／又は前記案内面（１２）から退出する幾何学点（６）を中心として、少なくとも±５°、好ましくは、±１０°から±２０°の弧角だけ、延在することを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載のウエブ案内装置。
【請求項１３】
前記少なくとも１つのウエブ遷移区域（２、４）は、前記材料ウエブ（１）が前記案内面（１２）に進入する前記幾何学点（５）又はそこから退出する前記幾何学点（６）を中心として、非対称的な弧角だけ、延在することを特徴とする請求項１２に記載のウエブ案内装置。
【請求項１４】
前記案内要素（１０）は、少なくとも１つの圧力室（２０）を備え、該圧力室（２０）を介して、圧縮空気が前記多孔材料（１４）に付加され得ることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載のウエブ案内装置。
【請求項１５】
前記多孔材料（１４）は、前記圧力室（２０）を含んで空気通路開口（２２）を備えるキャリア（１４）に、少なくとも部分的に貼り付けられることを特徴とする請求項１４に記載のウエブ案内装置。
【請求項１６】
前記多孔材料（１４）は、前記圧力室の壁の少なくとも一部をなすことを特徴とする請求項１４または１５に記載のウエブ案内装置。
【請求項１７】
前記案内要素（１０）の内部の圧力は、０．５バールよりも高く、好ましくは、１バールよりも高いことを特徴とする請求項１〜１６のいずれか一項に記載のウエブ案内装置。
【請求項１８】
前記多孔材料（１４）における比容積流量は、１０Ｎｍ３／ｈ・ｍ２と５０００Ｎｍ３／ｈ・ｍ２との間にあることを特徴とする請求項１〜１７のいずれか一項に記載のウエブ案内装置。
【請求項１９】
前記通気性多孔材料（１４）の細孔間隔は、１ｍｍ未満であることを特徴とする請求項１〜１８のいずれか一項に記載のウエブ案内装置。
【請求項２０】
前記多孔材料（１４）の細孔の平均寸法は、０．２ｍｍ未満、好ましくは、０．１ｍｍ未満であることを特徴とする請求項１〜１９のいずれか一項に記載のウエブ案内装置。
【請求項２１】
前記多孔材料（１４）の前記移動する材料ウエブ（１）から離れた側から前記材料ウエブ（１）に面する多孔材料の側への圧力損失は、０．２バールよりも大きく、好ましくは、０．８バールよりも大きいことを特徴とする請求項１〜２０のいずれか一項に記載のウエブ案内装置。
【請求項２２】
前記案内要素（１０）は、ロールとして設計されることを特徴とする請求項１〜２１のいずれか一項に記載のウエブ案内装置。
【請求項２３】
前記案内要素（１０）は、静止ロール、すなわち、非回転ロールとして設計されることを特徴とする請求項２２に記載のウエブ案内装置。
【請求項２４】
前記エアクッション（１８）は、ロール円周の一部においてのみ生成されることを特徴とする請求項２３に記載のウエブ案内装置。
【請求項２５】
前記案内要素（１０）は、回転ロール、好ましくは、駆動される回転ロールとして設計されることを特徴とする請求項２２に記載のウエブ案内装置。
【請求項２６】
前記案内要素（１０）は、曲線のセグメントとして設計されることを特徴とする請求項１〜２１のいずれか一項に記載のウエブ案内装置。
【請求項２７】
前記案内要素（１０）又はその案内面（１２）は、横断方向において湾曲した経路を有することを特徴とする請求項１〜２６のいずれか一項に記載のウエブ案内装置。
【請求項２８】
前記案内面は、前記材料ウエブ（１）の移動（Ｌ）の方向を横断する方向においても、空気の通過量が異なるように設計された複数の区域に細分されることを特徴とする請求項１〜２７のいずれか一項に記載のウエブ案内装置。
【請求項２９】
前記案内要素（１０）は、前記材料ウエブ（１）の移動（Ｌ）の方向又はその方向を横断して、複数のセグメント（２０’、２０”）から組み立てられることを特徴とする請求項１〜２８のいずれか一項に記載のウエブ案内装置。
【請求項３０】
前記案内要素（１０）の前記案内面（１２）は、いずれの場合も、少なくとも部分的に通気性多孔材料（１４）から成り、好ましくは、異なる性質を有する少なくとも２つの層によって形成されることを特徴とする請求項１〜２９のいずれか一項に記載のウエブ案内装置。
【請求項３１】
前記案内要素（１０）の前記材料ウエブ（１）に面する前記表面は、焼結されることを特徴とする請求項１〜３０のいずれか一項に記載のウエブ案内装置。
【請求項３２】
前記案内要素（１０）の前記材料ウエブ（１）に面する前記表面は、セラミック材料から成ることを特徴とする請求項１〜３１のいずれか一項に記載のウエブ案内装置。
【請求項３３】
材料ウエブ（２８）、特に、紙ウエブ又は厚紙ウエブの製造及び／又は処理のための機械であって、請求項１〜３２のいずれか一項に記載の少なくとも１つのウエブ案内装置を備える機械。
【請求項３４】
前記案内要素（１０）の周りに、前記材料ウエブ（１）のみが巻付けられることを特徴とする請求項３３に記載の機械。
【請求項３５】
前記案内要素（１０）の周りに、前記材料ウエブ（１）に加えて、少なくとも１つの移動ベルト、特に、繊維ベルトが巻付けられることを特徴とする請求項３３に記載の機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動する材料ウエブ、特に、紙ウエブ又は厚紙ウエブを製造し、及び／又は処理するのに用いられる機械における非接触ウエブ案内用の少なくとも１つの案内要素を備えるウエブ案内装置に関する。さらに、本発明は、材料ウエブ、特に、紙ウエブ又は厚紙ウエブを製造し、及び／又は処理するための機械であって、少なくとも１つのこのようなウエブ案内装置を備える機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
これまで、材料ウエブは、その表面との接触と駆動装置が絶対的に必要である案内ロールによって、案内されていた。しかし、このようなウエブ案内は、比較的複雑で、高価である。ウエブは、このような案内ロールの表面から引き離されねばならなく、この目的のために、適切な引き離し力が、付加されねばならない。
【０００３】
さらに、これまで、材料ウエブは、エアーターン上に導かれていた。この場合、静止案内要素による非接触案内が可能であるが、一般的に、エアクッションは、不均一な圧力が主流である。従って、孔又は部分的な裂け目がある場合でも、ウエブは、案内要素と接触し得る。加えて、信頼性の高い、平坦で、かつ折目を生じないウエブ案内が、確実に得られない。例えば、特に、知られているΩ状の折目が、生じ得る。また、当該ウエブ案内は、高価であることも知られている。大量の空気と大きな寸法が、必要である。
【０００４】
知られているエアーターンは、通常、スロットノズルを有し、このスロットノズルの相互の間隔は、約２０ｍｍから約２００ｍｍの間にあり、各スロットの幅は、１ｍｍよりも大きい。もしノズル孔の列が設けられる場合、ノズル孔の直径は、一般的に、２ｍｍよりも大きい。表面からのウエブ間隔は、一般的に、５ｍｍよりも大きく、通常、７ｍｍから２０ｍｍの範囲内にある。
【０００５】
エアーターンのパイロット圧は、一般的に、１ｋＰａから６ｋＰａ（＝０．０６バール）の範囲内にある。比容積流量は、通常、１０００Ｎｍ３／ｈ・ｍ２から３０，０００Ｎｍ３／ｈ・ｍ２の範囲内にある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、前述の欠点が解消される冒頭に述べた形式の改良されたウエブ案内装置を提供する目的に、基づいている。特に、安定した、折目を生じない、信頼性のある非接触ウエブ案内が達成されることが、意図されている。特に、製紙機、塗装機、カレンダ機、スリッター・巻返機、などにおける使用が可能であることが、意図されている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、この目的は、案内要素が少なくとも部分的に通気性多孔材料から成る案内面を有し、この多孔材料内を流れる空気によって、案内面と移動する材料ウエブとの間にエアクッションを形成するために、圧縮空気がこの多孔材料に付加されること、及び案内面が、材料ウエブの移動の方向に沿って、空気の通過量が異なるように設計された少なくとも１つのウエブ遷移区域と１つのウエブ案内区域とに、分割されることによって、達成される。
【０００８】
多孔材料における高い圧力損失が極めて均一なエアクッションを生成するので、材料ウエブは、表面から比較的小さい距離を隔てて、確実に案内される。これは、特に、折目を生じない走行を伴う。比較的高い内部圧力によって、表面へのウエブのどのような接触をも防がれる。
【０００９】
従って、ウエブ案内装置は、特に、圧縮空気が供給される少なくとも１つの案内要素を備えることができ、この案内要素は、開放表面を有し、空気が内部から強制的にこの開放表面を通って送られ、高い圧力損失をもたらす。従って、時間と空間の両方に関して、安定した均一なエアクッションが生成され、このエアクッションが、例えば、製紙機、塗装機、カレンダ機、スリッター・巻返機、などにおいて、案内要素と接触することなく、ウエブを案内する。
【００１０】
ここで、圧縮空気が付加される案内表面の一部が、少なくとも１つのウエブ遷移区域と１つのウエブ案内区域に細分されるような規定がなされる。ウエブ遷移区域は、材料ウエブの移動の方向に関して、案内面上の材料ウエブが進入又は退出する幾何学点の周囲に、制限される領域である。ウエブ案内区域は、ウエブ遷移区域に隣接して、移動の方向又はその逆方向に延在し、このウエブ案内区域は、材料ウエブの実際のエアクッション案内に用いられる。少なくとも１つのウエブ遷移区域とウエブ案内区域の両方に、圧縮空気が付加されるが、これらの異なる区域に対して、異なる空気の通過量が与えられる。
【００１１】
前述のエアクッションは、異なる空気の通過量によって、ウエブ案内区域におけるよりも、ウエブ遷移区域において、まず、案内面上の材料ウエブが進入及び／又は退出する点において、生じる。従って、このウエブ遷移区域では、材料ウエブと案内面によって形成される隙間が拡大し、その結果、空気がウエブ案内区域からこの区域に漏れるが、エアクッションは、安定した態様で維持され得る。換言すれば、エアクッションは、その端領域においてさえも安定して維持され、これによって、材料ウエブは、それが進入及び退出する点においてさえも、案内面と不都合に接触することがない。
【００１２】
次に、この非接触ウエブ案内は、圧縮空気を特に多量に使用する必要がない。何故なら、空気の通過量の修正は、ウエブ遷移区域に対してのみに、すなわち、案内面上のウエブが進入及び退出する点の周囲に対してのみに、なされるからである。他方では、ウエブ案内区域には、これとは異なる空気の通過量が供給され、安定して、エアクッションを生成し得る。これによって、案内面と移動する材料ウエブとの間に形成されるエアクッションの厚みが、例えば、５ｍｍ未満、特に、３ｍｍ未満の値に一定に維持されるようにすることが可能である。
【００１３】
特に、ウエブ案内区域に沿ってよりも、ウエブ遷移区域において、より高い空気の通過量が与えられ得る。従って、生成されたエアクッションの端領域において、圧縮空気の漏れによって、接触が生じる可能性が特に大きい場合でも、ウエブ遷移区域における空気の通過量が大きいので、材料ウエブと案内面との間との望ましくないこのような接触を特に効果的に防止することができる。
【００１４】
前述のウエブ遷移区域は、好ましくは、ウエブランオン区域、すなわち、材料ウエブが案内面上に進入する幾何学点の近傍の領域である。何故なら、この領域では、材料ウエブと案内要素との間の望ましくない接触の回避が、特に重要であるからである。しかし、これに代わって、ウエブ遷移区域は、材料ウエブが退出する点の領域のみにおいて、ウエブランオフ区域としても、設けられ得る。
【００１５】
これに代わって、案内面が、少なくとも２つのウエブ遷移区域、すなわち、少なくとも１つのウエブランオン区域と１つのウエブランオフ区域を有することも可能であり、材料ウエブの移動の方向に対して、それらの間に、ウエブ案内区域が配置される。この場合、両方のウエブ遷移区域は、ウエブ案内区域とは異なる空気通過量、特に、ウエブ案内区域よりも高い空気通過量を有する。この場合、ウエブランオン区域とウエブランオフ区域を、空気の通過量が互いに異なるように、かついずれの場合も、特に、ウエブ案内区域に沿って与えられる空気の通過量よりも高くなるように、設計することができる。
【００１６】
前述の異なる空気の通過量は、一方では、ウエブ遷移区域又は複数のウエブ遷移区域の多孔率によって、他方では、その多孔率と異なるウエブ案内区域の多孔率によって、実現される。例えば、ウエブ遷移区域においてより高い空気の通過量を実現するために、ウエブ遷移区域は、ウエブ案内区域よりも高い多孔率を有することができる。特に、ウエブ遷移区域の多孔率は、ウエブ案内区域の多孔率よりも、少なくとも１．５倍、好ましくは、２倍高くすることができる。
【００１７】
このような異なる多孔率によって、ウエブ遷移区域とウエブ案内区域は、それらに同一の圧力を付加することができ、好ましくは、共通の圧縮空気源が設けられるようにすることができる。しかし、代替的又は付加的に、異なる空気の通過量をもたらすために、一方では、１つ又は多数のウエブ遷移区域、他方では、ウエブ案内区域に異なる圧力を付加するようにすることもできる。ウエブ遷移区域とウエブ案内区域との間に付加される圧縮空気の差、すなわち、案内面の内側の圧力の差は、例えば、少なくとも２バール、特に、少なくとも４バールとすることができる。異なる圧力差は、好ましくは、少なくとも２つの別の圧縮空気の供給源によって、生成される。
【００１８】
本発明の一実施形態によれば、案内面が湾曲され、及びウエブ遷移区域が、材料ウエブの移動の方向に沿って、案内面の曲率半径に対して、材料ウエブが案内面に進入及び／又は退出する幾何学点を中心として、少なくとも±５°、好ましくは、±１０°から±２０°の弧角にわたって、延在するような規定がなされる。
【００１９】
換言すれば、当該ウエブ遷移区域は、弧角に関して、材料ウエブが案内面に進入及び／又は退出する点の近傍の領域に、制限される。換言すれば、弧角に関して、当該ウエブ遷移区域は、ランオン点又はランオフ点の近傍の領域に制限され、この弧角は、曲率が変化する場合、主曲率半径に関連して、定められる。この実施形態において、ウエブ遷移区域が、幾何学的なランオン点又はランオフ点を中心として、非対称な弧角、例えば、−１０°/＋５°又は−１５°／＋２０°の弧角にわたって、延在するような規定もなされ得る。
【００２０】
案内要素は、好ましくは、少なくとも１つの圧力室を備えている。この圧力室を介して、圧縮空気が多孔材料に加えられ得る。この場合、多孔材料は、少なくとも部分的に、圧力室を含み、空気通路開口を備えるキャリアに、貼り付けられ得る。しかし、例えば、多孔材料が圧力室壁の少なくとも一部をなすような実施形態も、考えられ得る。圧力室は、ウエブ遷移区域とウエブ案内区域に圧縮空気を同時に供給することができ、又は個々の圧力室が、各区域に対して設けられる。
【００２１】
圧力室の圧力は、特に、０．５バールよりも高くすることができ、好ましくは、１バールよりも高い。
【００２２】
多孔材料の比容積流量は、約１０Ｎｍ３／ｈ・ｍ２から約５０００Ｎｍ３／ｈ・ｍ２の範囲内にあると、好都合である。
【００２３】
通気性多孔材料における穴又は細孔の間隔又は出口開口間の距離は、好ましくは、１ｍｍ未満である。
【００２４】
多孔材料は、特に、個々の噴流ではなく、その代わりに、極めて均一なエアクッションが生成されるように構成され、これによって、特に、穴、裂け目、又は薄い細片が存在するいかなる場合でも、無接触の状態を維持する極めて良好なウエブ案内を確実にする。本発明によるウエブ案内装置の１つの好ましい具体的実施形態では、多孔材料における出口開口、細孔、及び／又は穴の平均寸法は、０．２ｍｍ未満、好ましくは、０．１ｍｍ未満である。
【００２５】
多孔材料は、好ましくは、内部から周囲への高い圧力損失が生じるように選択され、これによって、極めて均一なエアクッションが生成される。本発明によるウエブ案内装置の１つの適切な具体的実施形態では、特に、多孔材料の移動する材料ウエブから離れた側から材料ウエブに面する多孔材料の側への圧力損失が、０．２バールよりも大きく、好ましくは、０．８バールよりも大きい。
【００２６】
案内要素は、特に、ロールとして、設計され得る。この場合、ロールは、静止、すなわち、非回転ロールとして、又は、好ましくは駆動される回転ロールとして、設計され得る。回転ロールの場合、異なる空気の通過量は、好ましくは、ウエブ遷移区域とウエブ案内区域を静止状態に配置し、同一の多孔率を有するようにし、それらに加えられる空気圧力を異ならせることによって、もたらされる。
【００２７】
特に、案内要素が静止、すなわち、非回転ロールとして設計される場合、エアクッションがロールの外周の一部においてのみ生成されると、有利である。
【００２８】
ロールは、例えば、約５０ｍｍから約１５００ｍｍの範囲内の直径を有することができる。
【００２９】
また、案内要素が曲線のセグメントとして設計されると、特に有利である。この場合、案内要素は、材料ウエブの移動の方向において一定の曲率半径、又は材料ウエブの移動の方向において変化する曲率半径を有することができる。後者の場合、案内要素は、材料ウエブの移動の方向において連続的に変化する曲率半径、又はこの移動の方向において不連続な階段状に変化する曲率半径を有することができる。
【００３０】
また、延伸効果を得るために、案内要素又はその案内面は、特に、横断方向において湾曲される経路を有することができる。この場合、案内要素又は案内面の曲率半径は、横断方向に延在する幅にわたって、変化し得る。
【００３１】
案内面の曲率半径は、約５ｍｍから約３０００ｍｍの範囲内にあると、好都合である。
【００３２】
本発明の有利な発展形態によれば、案内要素の案内面は、ここでも、材料ウエブの移動の方向を横断する方向において、空気の通過量が異なるように設計される複数の区域に細分される。例えば、圧縮空気の横方向の漏れを補償するために、案内面の１つ又は２つの周辺区域は、中心区域よりも高い空気の通過量を有することができる。異なる空気の通過量は、区域の異なる多孔率によって、及び／又は異なる空気圧の圧縮空気を種々の区域に付加することによって、達成され得る。
【００３３】
本発明によるウエブ案内装置の好ましい具体的実施形態において、案内要素は、材料ウエブの移動の方向において、及び／又はその方向を横断する方向において、複数の個々のセグメントから組み立てられる。この場合、これらのセグメントの少なくともいくつかは、共通の圧縮空気源に割り当てられ得る。しかし、これらのセグメントには、少なくとも部分的に、個別の圧縮空気源を介して、空気が供給され得る。
【００３４】
本発明によるウエブ案内装置のさらに他の有利な実施形態では、案内要素の案内面は、少なくとも２層から形成され、これらの層は、少なくとも部分的に、好ましくは異なる性質を有する通気性多孔材料から成る。
【００３５】
この場合、材料ウエブから離れた側の内層における圧力損失が、外層におけるよりも低くされ得る。代替的又は付加的に、材料ウエブから離れた側の内層の多孔率が外層におけるよりも高くされ得るか、又はその穴間隔が、外層におけるよりも大きくされ得る。代替的又は付加的に、材料ウエブから離れた側の内層の穴直径が、外層におけるよりも大きくされ得る。また、これらの層が、少なくとも部分的に異なる材料から成ると、特に有利である。
【００３６】
本発明によるウエブ案内装置のさらに他の好ましい実施形態は、材料ウエブから離れた側の内層が、通気性多孔材料から成るか、又は小区域においてのみ空気通路開口を備え、それ以外は不通気性とされ、これによって、エアクッションが、案内要素の小区域においてのみ生成される、という事実によって、特徴付けられる。
【００３７】
材料ウエブから離れた側の内層は、少なくとも部分的に、特に金属、ＧＲＰ、及び／又はＣＲＰから成りうる。
【００３８】
材料ウエブから離れた側の内層は、好ましくは、案内要素又は案内面の機械的な負荷支持能力をもたらす。
【００３９】
材料ウエブに面する案内要素の最外面は、特に、微細孔材料から成りうる。従って、この最外面は、特に、内層よりも微細レベルの多孔率を有することができる。
【００４０】
また、材料ウエブに面する案内要素の最外面が焼結されると、特に有利である。
【００４１】
材料ウエブに面する案内要素のこの最外面は、例えば、セラミック材料又は焼結セラミック材料、特に、珪酸塩セラミック、酸化物セラミック、又は窒化物セラミック材料から成りうる。
【００４２】
案内要素の案内面は、好ましくは、最外面の製造中に直接形成される空気出口開口を備えていると、有利である。従って、当該空気出口開口は、後続の機械加工によって、最外面内に導入される必要がない。
【００４３】
すでに述べたように、本発明によるウエブ案内装置は、特に、材料ウエブ、特に紙ウエブ又は厚紙ウエブの製造及び／又は処理のための機械に用いられ得る。
【００４４】
例えば、少なくとも１つの適切なウエブ案内装置が、プレス区域の後、好ましくは、プレス区域の直後に設けられ得る。すなわち、適切なウエブ案内装置は、例えば、プレスの後、すなわち、まだ極めて湿った状態で傷つき易いウエブの領域において、従来の紙案内ロールの代替品として、設けられ得る。これは、ウエブがもはや引き剥がされる必要がなく、かつ駆動装置が省略されるという利点を伴う。
【００４５】
また、少なくとも１つの適切なウエブ案内装置が、すでに大半が乾燥している材料ウエブがある機械区域に設けられると、有利である。すなわち、本発明によるウエブ案内装置は、例えば、大半が乾燥しているウエブに対して、従来の紙案内ロールの代替品として、設けられ得る。これも、駆動装置が必要ではないという利点、すなわち、全ての案内ロールは、ウエブに張力を付加することのみが重要であり、駆動される必要はないという利点を伴う。
【００４６】
有利には、少なくとも１つの適切なウエブ案内装置は、最後の乾燥シリンダーの直後に設けられる。
【００４７】
特に、少なくとも１つの適切なウエブ案内装置は、いずれの場合も、カレンダ機の前及び／又はカレンダ機内にも設けられ得る。この場合も、各ウエブ案内装置は、カレンダ機の直前又は直後に配置され得る。
【００４８】
さらに、例えば、巻取機の前及び／又は巻戻機の前での使用も、考えられ得る。この場合も、各ウエブ案内装置は、例えば、巻取機又は巻戻機の直前に配置され得る。
【００４９】
原理的に、少なくとも１つの適切なウエブ案内装置は、いずれの場合も、被覆機及び／又はスリッター・巻返機内にも設けられ得る。
【００５０】
また、少なくとも１つの適切なウエブ案内装置が、特にエアーターンの代替品として、表面被覆手段の後に設けられると、特に有利である。ウエブ間隔が小さく、エアクッションが均一である結果として、折目を生じない案内が、ここでも、確実に得られる。空気の量が少なく、容積の全体が小さい結果、他の利点も得られる。
【００５１】
有利な具体的実施形態において、少なくとも１つの適切なウエブ案内装置が、各スプレッダーロールの代替品として、設けられる。
【００５２】
また、少なくとも１つの適切なウエブ案内装置が、空気乾燥機の直前及び／又は直後に設けられると、とりわけ、有利である。この場合、少なくとも１つの適切なウエブ案内装置は、いずれの場合も、例えば、乾燥区域及び／又は被覆機又は後乾燥機区域において、吹付け乾燥機の直前及び／又は直後に、設けられ得る。
【００５３】
また、少なくとも１つの適切なウエブ案内装置が、２列の乾燥群内において、シリンダー間で自由に引っ張られる態様で、支持要素として設けられると、特に有利である。この場合、勿論、適切なウエブ案内装置は、複数のこのような２列の乾燥群内にも設けられ得る。
【００５４】
もし当該案内要素が回転可能に取り付けられたロールとして設けられる場合、さらに、良好な非常時の走行特性をもたらす。何故なら、圧力供給装置に欠陥がある場合でも、材料ウエブ又は移動ベルト、例えば、繊維ベルトと回転ロールとの間に摩擦が生じ得ないからである。
【００５５】
案内要素は、その周りに、例えば、材料ウエブのみが巻付けられ、又は材料ウエブに加えて、例えば、少なくとも１つの繊維ベルトが巻付けられ得る。
【００５６】
材料ウエブ又は移動ベルトは、例えば、約５°から約２６０°の範囲内にある巻付け角度で、案内要素の周りに巻付けられ得る。
【００５７】
以下、例示的実施形態を用いて、図面を参照して、本発明をさらに詳細に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５８】
図１は、特に、材料ウエブ、例えば、紙ウエブ又は厚紙ウエブの製造及び／又は処理に用いられる機械に用いられ得る、ウエブを非接触で案内するのに用いられるウエブ案内装置の案内要素１０の実施形態を、材料ウエブ１の移動Ｌの方向に沿った概略的断面図で示している。このような案内要素１０は、特に、塗布機の後に、エアーターンの代替品として、設けられ得る（図８も参照）。
【００５９】
ここでは、例えば、ロールの形態で設計されている案内要素１０は、通気性多孔材料１４から成る案内面１２を有し、多孔材料１４と移動している材料ウエブ１内を流れる空気１６によって、エアクッション１８を形成するために、圧縮空気が、内側から多孔材料１４に付加され得る。
【００６０】
案内要素１０の案内面１２は、材料ウエブ１の移動Ｌの方向に沿って、第１ウエブ遷移区域、具体的には、ウエブランオン区域２と、さらに、この区域２に続くウエブ案内区域３と、この区域３に続く第２ウエブ遷移区域、すなわち、ウエブランオフ区域４とに細分されている。流通する空気１６を示す矢印の密度によって図１に示されるように、案内面１２のウエブランオン区域２とウエブランオフ区域４は、それらの間に配置されたウエブ案内区域３よりも、流通する空気１６の通過量が高くなるように、設計されている。
【００６１】
特に、図示される案内要素１０が静止ロールとして設計される場合、異なる空気の通過量は、異なる区域２、３、４における多孔材料１４の異なる多孔率によって、もたらされる。他方では、案内要素１０が回転ロールとして設計される場合、異なる空気の通過量は、例えば、均一な多孔率を有する回転ロールシェルを用いて、異なる区域２、３、４内に異なる強度の圧縮空気を付加することによって、達成される。別の方法として、特に案内要素１０が静止して配置される場合、異なる区域２、３、４における異なる空気の通過量は、案内面１２の区域２、３、４における異なる多孔率と異なる区域２、３、４への異なる空気圧力の付加とを組み合わせることによっても、達成され得る。
【００６２】
ウエブランオン区域２は、材料ウエブ１が進入する幾何学点５、すなわち、材料ウエブ１が案内面１２と接線方向において接触する点を中心として、対称的に、合計で２０°の弧角に沿って、案内面１２上に延在している。ウエブランオフ区域４は、材料ウエブ１が退出する幾何学点、すなわち、材料ウエブ１が接線方向において湾曲した案内面１２から離れる幾何学点を中心として、対称的に、合計で２０°の弧角に沿って、案内面１２上に延在している。ウエブランオン区域２、ウエブ案内区域３、及びウエブランオフ区域３の外側では、圧縮空気は、案内要素１０内を流れない。
【００６３】
エアクッション１８によって、材料ウエブは、案内面１２から短い距離を隔てて、接触せずに案内される。この場合、多孔材料１４を有する案内面１２の構造は、エアクッション１８の特に均一な形成を確実にし、これによって、材料ウエブ１の欠陥を生じない、かつ折目を生じない走行が達成される。
【００６４】
ウエブランオン区域２とウエブランオフ区域４におけるより高い空気の通過量は、ランオン点５とランオフ点６の近傍において、案内要素１０の表面に望ましくない圧力降下が生じないという効果を、有している。従って、案内要素１０のこれらの領域においてさえ、材料ウエブ１の非接触案内が、この目的のために案内面１２の全体に沿って、特にウエブ案内区域３に沿って圧縮空気を不必要に多く消費しなくても、確保される。
【００６５】
この目的のために、例えば、ウエブランオン区域２とウエブランオフ区域４が、ウエブ案内区域３よりも、１．５倍高い多孔率を有し、及び／又は案内面１２の内側におけるウエブランオン区域２とウエブランオフ区域４への圧縮空気の付加が、ウエブ案内区域３への圧縮空気の付加よりも高くなるようにすることが可能である。
【００６６】
別の方法では、ウエブ案内区域３内に与えられる空気通過量の段階的な推移を達成するために、ウエブランオン区域２内において、空気の通過量が材料ウエブ１の移動Ｌの方向とは逆の方向において連続的に増大させ、及び／又はウエブランオフ区域４内において、空気の通過量が材料ウエブ１の移動Ｌの方向において連続的に増大させることも可能である。さらに、区域２、３、４内における異なる空気の通過量を経時的に変化させることも、特に、圧縮空気の付加を対応して変化させることによって、なされ得る。
【００６７】
図２は、図１による実施形態と同等の案内要素１０を示している。この案内要素１０の案内面１２は、同様に、ウエブランオン区域２、この区域２に続くウエブ案内区域３、及びこの区域３に続くウエブランオフ区域４に細分されている。これらの区域２、３、４の物理的な位置は、案内面１２の異なる多孔率によって、永久的に予め定められている。異なる多孔率が予め定められているので、案内装置１０の内部における単一の圧縮空気供給装置だけで、ウエブランオン区域２とウエブランオフ区域４内及びウエブ案内区域３に沿って異なる空気通過量をもたらすのに、十分である。
【００６８】
図３は、非接触ウエブ案内に用いられるウエブ案内装置の案内要素１０のさらに他の実施形態を、概略図で示している。この案内要素１０は、回転ロールの形態で設計されている。案内要素１０は、通気性多孔材料１４から成る案内面１２を有し、多孔材料１４内を流れる空気１６によって、案内面１２と移動する材料ウエブ１との間にエアクッション１８を形成するために、圧縮空気が、内側から多孔材料１４に付加され得る。
【００６９】
内部において、案内要素１０は、静止して配置された３つの圧力室２０、２０’、２０”を有し、これらの圧力室を介して、異なる圧力の圧縮空気が多孔材料１４に付加され得る。このようにして、案内面１２は、空気の通過量が異なる３つの静止区域、すなわち、ウエブランオン区域２、ウエブ案内区域３、及びウエブランオフ区域４に、細分されている。
【００７０】
図示されるように、案内要素１０は、キャリア２４を備えることができる。このキャリア２４は、圧力室２０、２０’、２０”を含み、及び少なくとも１つ、好ましくは、複数の空気通路開口２２を備えている。このキャリアに、多孔材料１４が、貼り付けられている。この場合、ここでは、例えば、ロール状のこのキャリア２４は、多孔材料１４によって、周方向において完全に包囲されている。
【００７１】
回転ロールとしての構成に代わって、図３による案内要素１０は、３つの圧力室２０、２０’、２０”を有する静止ロールとしても、構成され得る。キャリア２４における圧力室２０、２０’、２０”と空気通路開口２２は、案内要素１０の円周の一部に沿ってのみ設けられ、これによって、エアクッションも円周の一部に沿ってのみ生成される。エアクッション１８は、少なくとも、材料ウエブ１が案内要素１０の周囲に巻付く領域に生成されると、好都合である。
【００７２】
ロール状に設計されているので、案内要素１０は、移動Ｌの方向において、特に、巻付き領域において、曲率半径を有している。
【００７３】
図４は、ここでは、一例として、曲線のセグメントの形態で設計されている案内要素１０のさらに他の実施形態を、概略的断面図で示している。単一の圧力室２０を介して、圧縮空気がここでも当該セグメントに加えられ、これによって、空気１６が、内側から外側に、多孔材料１４内に流れる。この場合も、多孔材料１４が、同様に圧力室２０を含むキャリア２４の外側に貼り付けられている。キャリア２４又は圧力室２０の壁は、ここでも、空気通路開口２２を備え、これらの空気通路開口を介して、圧縮空気が内側から多孔材料１４に付加される。多孔材料１４の多孔率、従って、空気の通過量は、ウエブランオン区域２では、ウエブ案内区域３に沿ってよりも高い。
【００７４】
図４から分かるように、この場合、案内要素１０又はその案内面１２は、ここでも、機械の走行方向又は移動Ｌの方向において、湾曲されている。ここでも、図３による実施形態におけるのと同じように、曲率半径は、例えば、巻付き領域の全体にわたって、一定である。
【００７５】
図５は、案内要素１０のさらに他の実施形態を、概略的な縦断面図、すなわち、材料ウエブの移動の方向を横断する方向における断面図で示している、この場合、案内要素１０又はその圧力室は、横断方向において、少なくとも２つのセグメント２０’、２０”に細分され、これらの２つのセグメントを介して、圧縮空気が、横断方向において、可能であれば個別に、多孔材料１４に付加され得る。図５に示される形態では、区域２０’、２０”には、同一の圧力が、少なくともある程度まで、付加される。他方、図６は、区域又はセグメント２０’、２０”に、ここでは、異なる圧力が付加される形態にある同一の案内要素１０を示している。
【００７６】
従って、圧力は、それぞれの要件によるが、幅の全体にわたって、すなわち、横断方向において、所望の態様で変化され得る。他の点では、案内要素１０は、他の実施形態に関連して説明したような構成を、ここでも、少なくとも実質的に有することができる。
【００７７】
図７は、横断方向において湾曲され、例えば、延伸用に用いることが可能な案内要素１０の概略図を示している。案内要素は、ここでも、少なくとも１つの圧力室２０を有するキャリア２４を有している。この圧力室２０に、多孔材料１４が貼り付けられ、この圧力室２０を介して、圧縮空気が内側から多孔材料１４に付加される。案内要素１０を適切に回転させることによって、例えば、有効曲げ半径が、変化され得る。他の点に関して、この実施形態は、ここでも、少なくとも実質的に、すでに説明した実施形態と同じ構成を有する。
【００７８】
図３〜７による例示的実施形態では、多孔材料１４は、いずれの場合も、空気通路開口２２を備えるキャリア２４に貼り付けられているが、原理的に、キャリア壁の少なくとも一部又は圧力室２０の少なくとも一部が、多孔材料１４によって、形成されるようにすることができる。
【００７９】
図８による例示では、案内要素１０１は、乾燥区画３２の後で、かつ塗布ユニット３４の前に配置され、案内要素１０２は、塗布ユニット３４と、例えば、吹付け乾燥機３６との間において、エアーターンの代替品として配置され、案内要素１０３は、吹付け乾燥機３６の後に配置されている。ここでも、案内要素１０は、特に、例えば、図１〜７を用いてすでに説明したように、設計され得る。また、例えば、少なくとも１つの案内要素１０を、巻取機及び／又は巻戻機の前の被覆機内に、設けることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】少なくとも部分的に多孔材料から成る案内面を有する非接触ウエブ案内に用いられる案内要素の概略的断面図である。
【図２】例えば、曲線のセグメントの形態で設計される案内要素のさらに他の実施形態の概略的断面図である。
【図３】少なくとも部分的に多孔材料から成る案内面を有する非接触ウエブ案内に用いられる案内要素の概略的断面図である。
【図４】例えば、曲線のセグメントの形態で設計される案内要素のさらに他の実施形態の概略的断面図である。
【図５】横断方向において、少なくとも２つの区域又はセグメントに細分される案内要素であって、ここでは、種々のセグメントに同一の圧力が付加される案内要素のさらに他の実施形態の概略的縦断面図である。
【図６】図５による実施形態と同等の案内要素であって、ここでは、種々のセグメントに異なる圧力が付加される案内要素の実施形態を示す図である。
【図７】横断方向に湾曲され、例えば、延伸用に用いられ得る案内要素の概略図である。
【図８】案内要素が、塗布機の後にエアーターンの代替品として、設けられる好ましい実施形態の概略図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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