幅材成形机的干燥部中利用导辊导引织物和幅材的系统.pdf

本发明涉及一种幅材成形机的干燥部中利用导辊(16)导引织物(12)并进而导引幅材(14)的系统。这些导辊(16)中，至少一个导辊被由织物(12)支撑的幅材(14)以小于90°的包角包覆。另外，至少一个被幅材(14)以小于90°的包角包覆的导辊(16)是带槽辊(22)。带槽辊(22)沿幅材成形机的横向具有相邻的槽(24)，这些槽(24)为在被幅材(14)包覆的区域上的分离的真空区。这些带槽辊(22)适合产生真空。

1.  一种在幅材成形机的干燥部中利用导辊(16)导引织物(12)并进而导引幅材(14)的系统，所述导辊(16)中的至少一个导辊被由织物(12)支撑的幅材(14)以小于90°的包角包覆，其特征在于，至少一个被所述幅材(14)以小于90°的包角包覆的导辊(16)是带槽辊(22)，并且所述带槽辊(22)沿所述幅材成形机的横向具有相邻的槽(24)，所述槽(24)为在被幅材(14)包覆的区域上的分离的真空区，并且所述带槽辊(22)由此适合产生真空。

2.  根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述带槽辊(22)中的所述槽(24)具有深度(f)和宽度(e)，所述槽(24)的深度(f)大于宽度(e)。

3.  根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述槽(24)的深度(f)为所述槽(24)的宽度(e)的2～15倍，优选为所述槽(24)的宽度(e)的3～8倍。

4.  根据权利要求1～3中任一项所述的系统，其特征在于，所述带槽辊(22)中的所述槽(24)的宽度(e)为至少10mm，优选为至少20mm。

5.  根据权利要求1～4中任一项所述的系统，其特征在于，所述带槽辊(22)包括两个槽区(21)。

6.  根据权利要求5所述的系统，其特征在于，在半个所述辊中，槽区(21)的数量为2～6，优选为3～4。

7.  根据权利要求1～6中任一项所述的系统，其特征在于，两个相邻的导辊(16)为带槽辊(22)。

8.  根据权利要求1～7中任一项所述的系统，其特征在于，所述系统(10)包括位于两个导辊(16)之间的运行性部件(32)，所述两个导辊(16)中的至少一个导辊为带槽辊(22)，并且所述导辊(16)位于由所述织物(12)支撑的幅材(14)的同一侧。

9.  根据权利要求1～8中任一项所述的系统，其特征在于，所述系统(10)包括位于两个导辊(16)之间的运行性部件(32)，所述两个导辊(16)均为带槽辊(22)，并且所述带槽辊(22)位于由所述织物(12)支撑的幅材(14)的同一侧。

10.  根据权利要求8或9所述的系统，其特征在于，与所述带槽辊(22)关联的所述运行性部件(32)是被动式的。

11.  根据权利要求8～10中任一项所述的系统，其特征在于，所述运行性部件(32)包括用于部分地释放真空的装置(78)。

12.  根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述用于部分地释放真空的装置(78)包括控制元件(88)。

13.  根据权利要求1～12中任一项所述的系统，其特征在于，至少一个所述带槽辊(22)是非从动式的。

14.  根据权利要求1～13中任一项所述的系统，其特征在于，所述带槽辊(22)的直径(d)小于1000mm。

15.  根据权利要求1～14中任一项所述的系统，其特征在于，在所述带槽辊(22)的两端部设有轴承(52)，设在所述带槽辊(22)的两端部的所述轴承(52)的内径小于300mm，优选小于150mm。

16.  根据权利要求1～15中任一项所述的系统，其特征在于，所述幅材(14)以小于30°的包角包覆所述导辊(22)。

17.  根据权利要求1～16中任一项所述的系统，其特征在于，所述幅材(14)以5°～9°的包角包覆所述导辊(22)。

18.  一种幅材成形机的干燥部的罩，在该干燥部中，织物(12)、进而还有幅材(14)适合借助导辊(16)被导引，且至少一个所述导辊(16)被由所述织物(12)支撑的幅材(14)以小于90°的包角包覆，其特征在于，至少一个被幅材(14)以小于90°的包角包覆的所述导辊(16)是带槽辊(22)，所述带槽辊(22)沿所述幅材成形机的横向具有相邻的槽(24)，所述槽(24)为在被幅材(14)包覆的区域上的分离的真空区，所述带槽辊(22)由此适合产生真空，并且所述罩包括：位于所述带槽辊(22)两侧上的多个送风区(92)以及位于所述带槽辊(22)处的排风区(94)。

19.  根据权利要求18所述的幅材成形机的干燥部的罩(39)，其特征在于，位于所述带槽辊(22)两侧上的所述送风区(92)覆盖幅材(14)的距离比位于同一带槽辊处的所述排风区(94)覆盖幅材(14)的距离更长。

20.  根据权利要求18或19所述的幅材成形机的干燥部的罩，其特征在于，所述送风区(92)中所包括的送风口小于所述排风区(94)中所包括的排风口。

幅材成形机的干燥部中利用导辊导引织物和幅材的系统
技术领域
本发明涉及一种幅材成形机的干燥部中利用导辊导引织物并进而导引幅材的系统；在这些导辊中，由织物支撑的幅材以小于90°的包角包覆至少一个导辊。
背景技术
在现有技术中已知的有专利公开文献FI 102623。该专利公开文献提出了一种利用包括在幅材成形机中的冲击单元(impingement unit)使纸变干的系统。冲击单元根据需要利用导辊来控制织物和幅材。织物(间接地还有幅材)以小于30°的包角接触位于该冲击单元处的导辊。该冲击单元中最末尾的导辊为吸附辊，幅材被从该吸附辊传送到随后的干燥单元。织物(间接地还有幅材)以小于90°的包角接触设置为该冲击单元的最末尾的导辊的该吸附辊。
在现有技术中已知的还有专利公开文献FI 20002429。该专利公开文献提出一种竖直冲击单元，在该竖直冲击单元中，织物(间接地还有幅材)以小于30°的包角接触位于该竖直冲击单元上的导辊。专利公开文献FI 971714和US 4361466中提出的干燥单元也包括多个导辊，幅材以小于30°的包角接触所述导辊。
在现有技术中公知的这些冲击单元中，织物和幅材以普通的直线式运行方式在烘缸之间行进。于是，在织物与该织物到达的导辊之间形成封闭式间隙(closing gap)。朝向该间隙移动的幅材、织物和烘缸表面通过它们所传送的边界层流(boundary layer flow)而在该封闭式间隙中产生过压。封闭式间隙中的过压导致在织物和幅材上产生压力差，这样就产生了运行性问题。提高幅材速度会使得封闭式间隙的过压问题更为严重。
为保持织物和幅材与导辊相关联，即消除在封闭式间隙中产生的过压，采用吸附辊作为导辊。吸附辊表面被开孔或开槽，以使得吸附辊内部带来的抽吸作用(aspiration)平均分布在吸附辊外壳的表面。吸附辊通常为分段式吸附辊(sector suction roll)，在此情况下抽吸作用通过吸附辊仅被传送到所需要到达的区段。与在整个外壳表面上进行抽吸的吸附辊相比，使用分段式吸附辊需要的气流较小。还可利用真空箱(suction box)，并通过将真空箱与吸附辊结合，来消除过压峰值。然而，这些装置需要增强的真空或气流，产生增强的真空和气流需要耗费相当大的能量。能量所导致的成本非常可观。另外，吸附辊易被染污并且难于清洁。吸附辊还包括磨损性部件，诸如密封件。
专利公开文献FI 105573提出这样一种辊，其中，开口表面结构被以敞开的方式借助支撑部件连接到辊颈(journal)。在该公开文献中，提出将该辊用作与造纸机干燥部中的单层织物运行装置相关联的转向辊，在此情况下，该辊其间产生气流。织物(间接地还有幅材)以通常约220°的包角接触转向辊。更普遍地，织物(间接地还有幅材)以大于180°的包角接触转向辊。
专利公开文献FI 20031461提出一种带有深槽的带槽辊。该辊的开口表面结构以封闭的方式连接到辊颈。在该公开文献中，提出将该辊用作与造纸机干燥部的单层织物运行装置相关联的转向辊，在此情况下，该辊在织物和幅材的包绕区域(wrap area)上产生真空。织物(间接地还有幅材)以通常约220°的包角接触转向辊。更普遍地，织物(间接地还有幅材)以大于180°的包角接触转向辊。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够减少幅材成形机能耗的系统。本发明所特有的特征为：至少一个被幅材以小于90°的包角包覆的导辊是带槽辊，并且所述带槽辊沿幅材成形机的横向具有多个相邻的槽，所述槽为位于被所述幅材包覆的区域上的分离的压力区，即真空区。这样，带槽辊适合于产生真空。由于带槽辊在织物和幅材的包绕区域上有效地产生真空，因此所述带槽辊中的压力区为真空区。
在幅材成形机(即纤维幅材成形机，在此该表述包括造纸生产线的干燥应用)的干燥部中，由导辊导引织物并进而导引幅材。幅材成形机即纤维幅材成形机泛指造纸机、纸板机、薄页纸机(tissue machine)和纸浆机。幅材以小于90°的包角包覆所述导辊中的至少一个导辊。另外，至少一个被幅材以小于90°的包角包覆的导辊为带槽辊。带槽辊沿幅材成形机的横向具有相邻的多个槽。这种带槽辊适合产生真空。在这些槽沿幅材成形机的横向并排地设置并且不存在与转动方向垂直的壁的情况下，产生真空。这些槽为被幅材包覆的区域上的分离(独立)的真空区。当槽为被幅材包覆的区域中的分离的真空区时，这些槽并不通过带槽辊的内部结构彼此相连。当带槽辊中的槽对于该带槽辊的内部结构来说并不开放时，该带槽辊能够在包绕区域中有效地产生真空。也就是说，该带槽辊这样适合产生真空。已经令人吃惊地发现，在带有深槽的带槽辊中，即使辊被由织物支撑的幅材很小程度地包绕也有助于在包绕区域中产生真空。在开放式间隙(opening gap)和封闭式间隙内均与带槽辊相关联地产生真空。在此情况下，能够用带槽辊来代替需耗用大量能量以产生真空的真空辊(Vac roll)。除了能耗之外，带槽辊的清洁也明显比真空辊容易得多。带槽辊还能够以比先前的重量更轻的设计来实现。由此，与带槽辊相关联地，当支撑幅材的织物以超过2°的包角包覆带槽辊时，还可以排除对带槽辊进行驱动。换言之，至少一个导辊(其为带槽辊)是非从动式的。非从动式的导辊又能够使导辊以比先前更为简单且可靠的方式来实现。
在带槽辊的测试中，已将带槽辊与真空辊的运行情况做了比较。测试运行已显示，尽管真空辊具有真空，但在对应的织物包绕程度下，和与真空辊相关联地保持幅材相比，当使用根据本发明的带槽辊，与导辊相关联地保持幅材时，幅材更为紧密地附着到织物表面。对真空连接件的测量显示，真空辊的真空度要比由织物下面的带槽辊所产生的真空度大数倍。
当这些槽是分离的压力区，更具体地说为分离的真空区时，在被幅材包覆的区域上，所述槽并不通过带槽辊的内部结构而彼此相连。例如，根据上述现有技术，在专利公开文献FI 971714和US 4361466中使用的真空辊中，由于槽通过辊的内部结构彼此相连，因此槽并非是分离的真空区。真空辊的外壳包括底部带有孔的浅槽，用以使存在于真空辊内的真空作用于幅材。然而，真空辊中包括的槽并不产生压力，而是压力被从辊的内部均匀地作用于织物上，进而作用于幅材上。在公开文献FI 105573所提出的辊中，由于利用支撑部件以敞开的方式将辊的表面结构连接到辊颈，因此该辊中的槽也不是分离的压力区。因此，这些槽通过辊的内部结构彼此相连，并且这些槽属于同一真空区。公开文献FI 105573所提出的槽的真空产生能力显著低于根据本发明的系统中所用的带有深槽的带槽辊。
在一个实施例中，所述系统包括位于两个导辊之间的运行性部件，所述两个导辊中的至少一个是带槽辊。所述导辊位于由织物支撑的幅材的同一侧上，运行性部件包括于导辊之间。该运行性部件使得能够获得大范围的真空作用区域。优选地，与带槽辊相关联地设置的运行性部件为被动式的。借助被动式运行性部件，带槽辊在由织物支撑的幅材包绕的区域上产生的真空可扩展到两个带槽辊之间。
附图说明
下文通过参照附图来详细地描述本发明，这些附图示出了本发明的一些实施例，其中：
图1示出根据本发明的系统；
图2示出在根据本发明的系统中使用的包括三个槽区的带槽辊；
图3示出在根据本发明的系统中使用的带槽辊，其中这些相邻的槽是分离的真空区；
图4示出根据本发明的设有运行性部件的系统，该运行性部件位于带槽辊与传统的导辊之间；
图5a示出根据本发明的设有运行性部件的系统；
图5b示出根据本发明的设有运行性部件的系统；
图5c示出根据本发明的设有运行性部件的系统；
图6示出在竖直冲击单元内的根据本发明的系统；
图7示出根据本发明的设有主动式运行性部件的系统；
图8示出根据本发明的设有半被动式运行性部件的系统；
图9示出根据本发明的设有被动式运行性部件的系统；
图10示出根据本发明的系统的一个实施例，其设有若干个带槽辊以及位于这些带槽辊之间的被动式运行性部件；
图11示出根据本发明的设有包括流动通道的被动式运行性部件的系统；
图12示出在根据本发明的系统中使用的带槽辊，该带槽辊沿幅材成形机的横向包括若干个分离的区段；以及
图13示出根据本发明的系统，该系统中使用具有若干个分离的区段的带槽辊。
具体实施方式
图1示出根据本发明的系统10，系统10用于在幅材成形机的干燥部中导引织物12并进而导引由织物12支撑的幅材14。织物12以及幅材14由导辊16导引，所述导辊16中的至少一个导辊16被幅材14以小于90°的包角包覆。换言之，幅材以1°～90°的包角包覆至少一个导辊。导辊16为用于导引幅材14的辊。支撑辊20则用于支撑织物12以形成织物环18。织物12位于幅材14与导辊16之间。也就是说，幅材14并不以直接接触的方式包覆所述导辊。另外，至少一个被幅材14以小于90°的包角包覆的导辊16是带槽辊22。该带槽辊沿幅材成形机的横向具有多个相邻的槽，这些槽的宽度为至少10mm，优选为至少20mm，并且上述带槽辊适合产生真空。适合产生真空的该带槽辊中的槽的深度f可以非常深。不过，根据本发明的带槽辊中的槽的深度通常为最大100mm，优选为最大50mm。因而，槽的深度为10～100mm，优选为20～50mm。所述槽是位于被所述幅材包覆的区域上的分离的真空区，由此，带槽辊可将相当大的真空作用于(direct)幅材上。
图1所示的系统10例如应用于幅材成形机的冲击单元中。幅材14和织物12以包角α包覆最前面的三个导辊16，角度α小于30°。当导辊为带槽辊时，封闭式间隙中的过压在幅材/织物以小于30°的包角包覆该带槽辊时大幅减小。优选地，幅材/织物以4°以上的包角包覆带槽辊，以使得真空显著增大，并且带槽辊从织物运动中获取转动所需的能量。因此，优选地，幅材/织物以4～30°的包角包覆带槽辊。非常优选地，幅材/织物以5～9°的包角包覆带槽辊。当包角大于5°时，带槽辊能够可靠地从支撑幅材的织物获取转动所需的能量。另一方面，当包角小于9°时，带槽辊能够形成长的、逐渐弯曲的干燥实体(drying entity)。逐渐弯曲的干燥实体使得能够获得对于幅材干燥而言足够长的冲击部。图10示出包括5个带槽辊22的干燥实体。幅材以包角α包覆每一个用作导辊的带槽辊，角度α约为7°。如上所述，非常优选的包角介于5～9°之间。在五个带槽辊的范围内，幅材总共弯曲了β角度，该角度仅为大约35°。
在图1所示的根据本发明的系统中，两个连续的导辊16为带槽辊22。这两个连续的导辊16(其为带槽辊22)还位于由织物12支撑的幅材14的同一侧上。无论带槽辊导致的流动如何，这两个连续的带槽辊均独立运行，并且这两个带槽辊引起的流动并不对彼此的运行造成显著的干扰。
在图1所示的根据本发明的系统10中，带槽辊22还与随后的织物环18′相关联地设置，在图中织物环18′示出了两个辊的范围。该带槽辊产生真空，以稳定织物和由织物支撑的幅材。通常与该带槽辊相关联地设置运行性部件，以将真空扩展到所需的区域上。优选地，该运行性部件是被动式的。
图1所示的根据本发明的系统10能够用于冲击单元中。冲击单元通常由罩覆盖，更具体地为由吹送罩(blow hood)覆盖。图中仅显示出该罩的罩边缘19的较短片段。
图2示出在根据本发明的系统中使用的带槽辊22，其中相邻的各槽24为分离的真空区。该带槽辊22包括中心结构28和槽状表面结构30即钢制外壳，在表面结构30中槽24仅向带槽辊22的外侧敞开。表面结构30(即钢制外壳)附连于端环(end ring)31。
图2示出了包括至少两个槽区21的带槽辊22。槽区21内的槽24具有相同的深度，但这些槽区21之间的槽具有不同的深度。还可以设想这样一种情况：所有槽均具有不同的深度。在此情况下，槽区的数量就会与槽的数量相同。当带槽辊包括若干个槽区时，能够降低带槽辊的制造成本，同时改善带槽辊的压力分布。借助良好的压力分布，就能够以比先前更大的自由度来调节由与幅材相关联的带槽辊产生的真空(即从带槽辊作用于织物的真空)。从带槽辊作用于织物的压力是指带槽辊产生的与织物相关联的压力。另外，可使得带槽辊的质量与其刚度相比较小。换言之，在带槽辊的重量保持不变的情况下，带槽辊的刚度增大。
制造其中这些槽为分离的真空区的带槽辊非常富有挑战性。目前，主要通过机械加工来制造带槽辊。在此情况下，带槽辊是通过根据需要在带槽辊的厚的壳坯上覆以板条或铣槽而制成的。
带槽辊和与该带槽辊相关联的运行性部件在被织物包覆的辊区域中产生真空。由于纤维幅材成形机的运行性的缘故，在纤维幅材成形机中、尤其在幅材边缘的区域上需要形成真空。在带槽辊的中心部中，沿纤维幅材成形机的横向，真空度可被降低。在此情况下，位于带槽辊的中心部的槽可以较浅。当开槽所需的工作量减小时，带槽辊的制造成本降低。由于减小了开槽所造成的降低弯曲刚度的效果，因此能够在比先前更宽的机器上使用带槽辊。
图2所示的带槽辊22包括半个带槽辊22上的三个槽区21。在半个带槽辊中设置三个槽区，由于兼顾了带槽辊的特性与制造成本，因而是极其有利的实施例。更一般而言，在半个带槽辊12中，槽区21的数量为2～6，优选为3～4。两个槽区使得能够在带槽辊的边缘和中心部形成不同的真空度。这种分布到半个辊中的两部分内的压力已提供了由压力分布带来的最大益处。当槽区的数量从两个增加为三个时，制造成本进一步降低，并且同时，辊的刚度与其质量相比增大。当半个辊中的槽区的数量超过六个时，制造成本也开始上升。当优化质量与刚度之间的比时，也可设想具有六个以上槽区的带槽辊。然而，由于制造成本的关系，这类带槽辊属于特殊情形。
图2所示的带槽辊22包括总共五个槽区21，其中三个槽区21在所示出的半个带槽辊22中是可见的。这三个槽区21是：第一槽区23、第二槽区25、及第三槽区27。第三槽区还越过辊的中点延续。作为示例性实施例，给出了11000mm宽的带槽辊的开槽方式。第一槽区23中的槽24的深度f₂₃为30mm，并且第一槽区23的宽度h为760mm。第二槽区25中的槽24的深度f₂₅为25mm，并且第二槽区25的宽度i为1540mm。第三槽区27中的槽24的深度f₂₇为20mm，并且第三槽区27的宽度j为3050mm。于是，该带槽辊的总共10700mm宽的区域是开槽的。端颈17的宽度g为150mm。所述的带槽辊可在不超过约2100m/min的机器速度下使用。如果所有的槽均被制成30mm深，则机器速度可能仅达到约1900m/min。通过使用若干个槽区，能够降低制造成本并提高机器速度。当带槽辊的刚度比先前更高时，就能够提高机器速度。在此情况下，带槽辊的最低特有频率，也像最高运行速度一样，比先前更高。
与尾部引领相关联地传送的尾料(tail)的宽度通常为600mm。当第一槽区的宽度为760mm时，尾料与这一带区(band)相吻合。所述带区(区域)的抽吸作用相对于尾部引领是足够大的。
如图2所示，带槽辊22中的槽24具有深度f和宽度e。另外，槽24的深度f大于其宽度e，这对于真空的产生是非常必要的。在具有深槽的带槽辊中，当槽的深度大于其宽度时，具有这些深槽的带槽辊即使利用很小程度的幅材包绕也能够在包绕区域中产生真空。
在图2所示的带槽辊22中，槽24的深度f为槽24的宽度e的2～15倍，优选为槽24的宽度e的3～8倍。槽的尺寸例如可为：槽的深度为10mm以上，优选为20mm以上。然而，更优选地，槽的深度为30～60mm。于是，带槽辊中槽的深度远大于真空辊中通常所用的深度为4mm、宽度为5mm的槽。另一方面，槽宽为4～10mm，优选为6～7mm。颈部(neck)的宽度为1～8mm，优选为3～6mm。
图3示出根据本发明的系统中的带槽辊22，该带槽辊用于导引织物12，并进而导引由织物支撑的幅材14。该织物位于带槽辊22之上，并且该织物上面有幅材14。带槽辊22沿该带槽辊22的纵向(即沿幅材成形机的横向)具有多个相邻的槽24。带槽辊22不具有与该带槽辊的转动方向垂直的壁。当幅材包覆该带槽辊时，该带槽辊在该幅材包覆带槽辊的区域中产生真空。
在图3所示的带槽辊22中，这些槽24之间的间隔壁(interval)优选为大致笔直并沿机器方向。然而，这些壁不必完全沿机器方向，而是带槽辊表面中的槽也可以具有螺旋节距(coil pitch)。具有节距的槽可实施为在带槽辊的整个尺寸上连续地延伸。另一方面，可设有甚至若干个具有节距的槽；例如从带槽辊的中心延伸到边缘的具有节距的槽。螺距角小于15°，优选为小于5°。在此情况下，由于这些壁并不显著地阻碍旋转运动，带槽辊的真空产生能力处于良好的水平。
在图3所示的用于根据本发明的系统的带槽辊22中，相邻的槽24为在幅材14所覆盖的区域上的分离的真空区。该带槽辊22包括中心结构28和槽状表面结构30，并且两者之间的接触形成大致封闭的结构，在该结构中，这些槽仅向该带槽辊的外侧敞开。在图3的情况下，该中心结构包括中心辊颈29。已知带槽辊可设有使用辊颈销的辊颈、中心辊颈或固定辊颈，该带槽辊的开槽的外壳适于转动。因此，利用由辊和幅材/织物所传送的边界层流，即产生真空，该真空将幅材保持成附着在该带槽辊上。槽状表面结构由于控制径向力而产生施加于幅材的真空。这些槽24位于带槽辊22的表面结构30中。当槽位于带槽辊的表面结构中时，槽24并不穿过表面结构30。因此，这些槽并不通过带槽辊的内部结构彼此相联系(连通)。这些槽为分离的真空区，即压力单元。当这些槽为分离的真空区时，与利用槽均属于同一个真空区的带槽辊相比，利用这种带槽辊能产生更为有效的真空。
在图3所示的带槽辊22中，相邻的槽24在结构上彼此分离(独立)。每个槽围绕带槽辊仅一圈。另外，这些槽并不通过带槽辊的内部结构彼此相联系。因而，每个槽均为一单独的真空区。
尽管如此，作为分离的真空区的相邻的槽并非必须在结构上分离。沿幅材成形机的横向，作为分离的真空区的相邻的槽可在结构上属于例如同一个螺圈(coil)，即具有节距的槽。然而，在此情况下它们仍为分离的真空区，因为一个真空区开始于幅材包覆带槽辊时，结束于幅材从带槽辊表面释放时。在此情况下，相邻的槽在被幅材包覆的区域上为分离的真空区。在同一槽中，在转过同一圈期间，在幅材未包覆带槽辊之处的槽的部分上还存在着第二真空区。因而，在真空区持续期间，作为分离的真空区的槽在结构上是独立的。
在图3所示的系统中使用的带槽辊22中的槽24的深度f为10～100mm，优选为20～50mm。当带槽辊的槽达到这种深度时，在槽转过被幅材包覆的那部分槽辊的过程中产生真空。槽的宽度则为6～10mm。各槽之间的狭窄的颈部的宽度为1～8mm。优选地，槽的容积与传统的同主动式运行性部件相关联地使用的带槽辊和真空辊相比要大得多。
图4示出与冲击单元关联的根据本发明的系统10，该系统10包括位于两个导辊16之间的运行性部件32。冲击单元本身并未完全示出。罩39位于冲击单元上方，具有靠近幅材14表面的边缘19。在连续的导辊16中(运行性部件32位于连续的导辊16之间)，至少一个导辊为带槽辊22。该运行性部件改善了带槽辊的运行情况。另外，其间设有运行性部件32的连续的导辊16位于幅材14的同一侧上。当连续的导辊16位于幅材14的同一侧上时，该运行性部件可在这两个导辊之间产生真空。
在图4所示的根据本发明的系统中，与带槽辊22关联的运行性部件32′是被动式的，而与带槽辊16(其为光面辊)关联的运行性部件32″是主动式的。该主动式运行性部件32″包括用以产生抽吸作用的送风通道40。根据喷射原理，利用气流吹送(airflow blow)来产生抽吸作用。与带槽辊关联的被动式运行性部件由于无需单独的吸附气流，因而可节约能耗。
图5a～图5c示出根据本发明的系统10的实施例，该系统包括设置在两个用作导辊的带槽辊22之间的运行性部件32。另外，其间设有运行性部件32的带槽辊22位于由织物12支撑的幅材14的同一侧上。因此，跟在该运行性部件后面的带槽辊22产生与运行性部件32相关联地存在的真空。当位于由织物12支撑的幅材14的同一侧上的两个带槽辊22与运行性部件32相连时，这些带槽辊与运行性部件协同操作。带槽辊22与运行性部件32的协同操作使得带槽辊22之间的整个范围内能够产生相当大的真空。
图5a所示的罩，更具体地为送风罩39，覆盖位于干燥部中的冲击组，其中属于干燥部的织物12且进而还有幅材14适合由带槽辊22导引。在这些带槽辊22中，由织物12支撑的幅材14以小于90°的包角包覆至少一个带槽辊22。这样，带槽辊22适合产生真空。另外，罩包括位于带槽辊22两侧的送风区92以及位于带槽辊上的排风区94。在送风区内，朝向幅材吹送干燥空气。而在排风区，则抽吸空气以去除其中的水分。因此，来自送风区的热冲击空气在带槽辊的封闭式间隙和开放式间隙处将幅材压贴到织物上。于是，来自送风区的空气能在封闭式压区(间隙)和开放式压区中阻止幅材脱离，但是在这些位置处的真空度可较低。相比之下，排风区位于带槽辊的真空部。在带槽辊的真空部处真空度最高，因此即使在排风区内幅材也不会从织物上脱离。排风口及送风口也自然设置在两个带槽辊之间的范围内。送风/排风区沿机器方向存在于罩的整个范围上，这使得在通风有效时干燥就有效。
排风区沿机器方向的尺寸例如为30～70mm，优选为50mm。优选地，排风区包括一个大的排风口，该排风口的宽度等于纤维幅材成形机的宽度。利用保护网全面地保护该排风口，该网能防止例如碎纸片随着抽吸的空气一起进入排风口。设置在封闭式间隙和开放式间隙内(即位于带槽辊的两侧)的送风区沿机器方向的尺寸例如为150～350mm，优选为250mm。这些送风区包括送风口，这些送风口为孔/开口/狭槽，其尺寸为3～10mm，优选为5mm。排风口也可包括若干个较小的排风口。优选地，这些包括在送风区92内的送风口小于包括在排风区94内的排风口。
如图5a所示，位于一个带槽辊22的两侧上的送风区92比位于同一带槽辊上的排风区94覆盖更长范围的幅材14。因此，流入的吹送介质(其通常为燃烧气体)将幅材压贴到织物的压力是均匀的。
在图5a～图5c中，与带槽辊22相关联的运行性部件32优选地为被动式的。被动式运行性部件的边缘可以是机械式密封的，例如利用平坦的耐磨边缘或刮刀状迷宫式密封件。也可利用这些方式的组合来实现密封，以使得刮刀状密封件以最佳方式延伸到间隙，并使得其他边缘的密封具有更多的自由度。当运行性部件是被动式的时候，由运行性部件和织物限定的空间(即：箱状空间)的容积优选为较小。如图5a～图5c所示，该设计为朝向随后的带槽辊开放。当该设计为朝向随后的带槽辊开放时，改善了辊的吸附作用区域的延伸范围，并且上述行进的织物能够使运行性部件减压，且部分地使得位于辊的在其间隙密封件(gap seal)之前的一侧上的、由运行性部件和织物形成的开放式间隙减压。
在图5a～图5c中，设置在被动式运行性部件32一侧上的密封以及随后的带槽辊22上的封闭式间隙36还影响在运行性部件32内、即箱状空间(箱体)内产生的真空。最简单地，当接触角并不在密封件与带槽辊之间形成封闭式间隙时，乃至在其他情况下，当想要降低运行性部件中所存在的真空度时，将密封件直接贴靠到带槽辊上。当需要更有效的密封时，或在运行性部件和带槽辊之间形成封闭式间隙时，可通过使密封件逆着辊的转动方向延伸，来增强运行性部件和带槽辊的真空度。因此，密封件越长，就越可以限制空气随带槽辊进入。
在图5a～图5c所示的根据本发明的系统10中，位于带槽辊22之间的这些运行性部件32是不同的。当密封通向运行性部件32的开放式间隙34时，最重要的是防止空气从带槽辊流出，并随着织物流到织物与运行性部件之间。为此，密封件在开放式间隙中尽可能深地延伸到该间隙。事实上，在较高的速度和真空条件下，通过移动密封件略微远离开放式间隙，可避免幅材朝向运行性部件偏斜，从而也防止了密封件和织物的磨损。
在图5a～图5c所示的根据本发明的系统10中，与运行性部件32相关的控制参数包括沿着被动式运行性部件的表面和带槽辊的间隙密封件的长度，以及位于随后的运行性部件与相关的带槽辊之间的开放式间隙的开口。辊表面上的间隙密封件沿其转动方向的长度影响着所产生的真空的延伸范围。而间隙开口则影响着真空的产生。
在图5a～图5c所示的根据本发明的系统10中，至少一个带槽辊22是非从动式的。由于该带槽辊设计能够实现为具有非常轻微的转动，因此该带槽辊可以是非从动式的。轻微转动的带槽辊不需要驱动装置，而是从织物获取了转动所需的运动力。优选地，所有位于织物环内的带槽辊都是非从动式的。
在图5a所示的根据本发明的系统10中，带槽辊22的直径d小于1000mm。这样，带槽辊直径取决于机器的运行速度和机器宽度。带槽辊的端部设有轴承。在现有技术中，并不使用这种尺寸级别的带槽辊，而是用吸附辊来产生真空。经由吸附辊轴承来提供产生吸附辊抽吸作用所需的气流，在这种情况下，这些轴承的尺寸是根据吸附流(suction flow)来设定的。当带槽辊直径小于1000mm时，带槽辊头部中所包括的轴承的内径小于300mm，优选为小于150mm。由于不必经由轴承提供吸附流，从而能够根据应力来设计轴承的尺寸，因此使用带槽辊来代替这种尺寸级别的吸附辊能够显著地节省成本。
图6示出根据本发明的设有竖直冲击单元38的系统10。竖直冲击单元38设有罩39。在竖直冲击单元38中使用带槽辊22使得竖直冲击单元能够以比先前高得多的能量效率运行。另外，由于不需要使用分离的真空产生装置来产生真空，而是由带槽辊来产生所需的真空，因而这种冲击单元能够以明显更为简单的方式来实现。
在图6所示的根据本发明的系统中，由织物12支撑的幅材14以2以上的包角、优选为6°以上的包角包覆带槽辊22。随后，带槽辊22从织物12获取转动所需的运动力，这使得用作导辊的带槽辊22能够实现为非从动式的。当在竖直冲击单元中使用的带槽辊实现为非从动式的时候，该竖直冲击单元在整体上变得显著地更为简单。优选地，位于竖直冲击单元内的运行性部件32为被动式的，在此情况下，这些运行性部件不需要外部吸附装置或气流吹送装置。
利用带槽辊获得的最重要的优点是，竖直冲击单元能够以比先前更简单和更紧凑的方式实现。特别地，由于不使用外部真空装置及非从动式带槽辊，使得该竖直冲击单元即使在有限的安装空间内也能够装配得很好。当竖直冲击单元结构更为紧凑时，其能够比先前更自由地定位于干燥部内。带槽辊以及运行性部件甚至能够定位于机梁之间，而无需在这些机梁上钻制用于吸附件和驱动连接件的孔。因此，这些带槽辊能够以全新的方式被定位。
图7示出根据本发明的系统10，其中运行性部件32沿幅材成形机的横向包括至少一个主动区。所述主动区的宽度可以与整个幅材成形机的宽度相同，或者可以仅覆盖幅材成形机的横向的一部分。该运行性部件包括送风通道40，气流吹送通过该送风通道被导向(作用于)该运行性部件，以基于喷射原理而产生真空。为产生真空，也可直接将吸附流送至运行性部件。被导向运行性部件的气流吹送是强劲的并产生相当大的真空度，因而在此情况下，运行性部件为主动式运行性部件。优选地，这些主动区位于幅材成形机的侧部，在此情况下可用主动区来提高真空度以防止飘动(flutter)。运行性部件还可以在其整个范围内都是主动区。
气流吹送通过如图7所示的运行性部件32中所包括的送风通道40导向运行性部件32，以利用喷射流41产生真空。特别地，喷射流从运行性部件的端部释放，即从幅材成形机的侧部释放，在运行性部件内产生相当大的真空度。喷射流41的目的是在运行性部件32内产生真空。
运行性部件还通过图7所示的运行性部件32中所包括的送风通道40获得吹送流(blow)45所需的气流吹送。由于吹送流45使得边界层流增强，因此吹送流45用于产生真空。然而，基于增强边界层流的吹送流不能使运行性部件成为主动式的，因为这种气流吹送非常弱。主要以利用弱气流密封的方式来增强边界层流的作用。用于增强边界层流的气流吹送使得运行性部件变为半被动式的。
在运行性部件32的封闭式间隙的一侧上，图7所示的运行性部件32包括空气密封装置42。运行性部件32还通过该运行性部件32中所包括的送风通道40来获得密封吹送流46所需的气流吹送。这些空气密封装置42用于借助密封吹送流46来密封运行性部件32的边缘，以免有害的气流可能影响运行性部件的运行。与边界层流相反，密封吹送流46并不使运行性部件成为主动式的。尽管如此，图7所示的运行性部件32是主动式的，因为利用喷射流41产生的真空存在于该运行性部件32内。
图8示出根据本发明的系统10，其中运行性部件32沿幅材成形机的横向包括至少一个半被动区。该半被动区的宽度可以与整个幅材成形机的宽度相同，或者可以仅覆盖幅材成形机的横向的一部分。来自气流吹送装置43的吹送流45平行于辊表面上的边界层流，但该吹送流主要起到密封作用。另外，经由送风通道40引入的气流吹送用于产生密封流46。在封闭式间隙的一侧上设有机械式密封装置44。因此，由于增强边界层流的作用，运行性部件32是半被动式的。
图9示出根据本发明的系统10，其中运行性部件32沿幅材成形机的横向包括至少一个被动区。该被动区的宽度可以与整个幅材成形机的宽度相同，或者可以仅覆盖幅材成形机的横向的一部分。当所述主动区的宽度为整个幅材成形机的宽度时，经由送风通道40供给运行性部件32的气流吹送完全用于产生密封吹送流46。在封闭式间隙的一侧上设有机械式密封装置44。对于带槽辊而言，这种被动式运行性部件非常有利，因为这种被动式运行性部件利用了能由带槽辊实现的真空产生能力。因而，该运行性部件的被动区是指这样一种区段：在该区段中真空并不是借助外部气流而得以增强，而是基于带槽辊与运行性部件的协同操作。
除密封气流之外，在运行性部件中可使用机械式密封件，在此情况下不需要向运行性部件供给气流。因此，该运行性部件的设计可以非常简单。这一实施例使得能够经济地制造被动式运行性部件。另外，这些被动式运行性部件的运行成本低廉。
图10示出根据本发明的设有若干个带槽辊22的系统的实施例。被动式运行性部件32位于这些带槽辊22之间。当机器速度升高时，在这些运行性部件处产生相当高的真空度。在该示例中，被动式运行性部件32的数量为六个，即：第一运行性部件71、第二运行性部件72、第三运行性部件73、第四运行性部件74、第五运行性部件75及第六运行性部件76。作为示例说明，与第一运行性部件相关联地，在速度为1045m/min时，压力为-198Pa或者说真空度为198Pa；而在速度为1504m/min时真空度为234Pa。与第二运行性部件相关联地，在速度为1045m/min时真空度为151Pa；而在速度为1504m/min时真空度为225Pa。与第三运行性部件相关联地，在速度为1045m/min时真空度为201Pa；而在速度为1504m/min时真空度为296Pa。与第四运行性部件相关联地，在速度为1045m/min时真空度为236Pa；而在速度为1504m/min时真空度为366Pa。与第五运行性部件相关联地，在速度为1045m/min时真空度为130Pa；而在速度为1504m/min时真空度为204Pa。与第六运行性部件相关联地，在速度为1045m/min时真空度为180Pa；而在速度为1504m/min时真空度为214Pa。过高的真空度产生的问题在于，例如当织物与运行性部件之间的摩擦变大时织物的磨损更快。
图11示出根据本发明的设有被动式运行性部件32的系统10。在封闭式间隙的侧部上设有机械式密封装置44。在开放式间隙86的侧部上设置空气偏流器(air deflector)86。对于被动式运行性部件，并不引入空气以产生密封流或真空。当运行速度升高到1300～1700m/min及更高的水平时，就与被动式运行性部件相关联地产生不必要的高真空度。该运行性部件32包括用于部分地释放真空的装置78，即用于降低/调节真空度的流动通道。用于部分地释放真空的装置78包括：开放式间隙的流动通道84、封闭式间隙的流动通道82及箱状空间的流动通道80。空气通过这些用于部分释放真空的装置即流动口(flow opening)，而流入被动式的箱状空间，以将真空度降低到合适的值。当用于部分地释放真空的装置78包括三个流动通道时，能够在需要减小压力时准确地减小运行性部件的压力。换言之，在运行性部件中起作用的压力可被根据需要分布。例如在流动通道之间使用带有多个孔的管件，能够根据需要沿幅材成形机的横向来分布真空度。当以更密集的间隔在纤维幅材成形机的中心设置管件的这些孔时，能够在纤维幅材机的中心部减小在运行性部件中起作用的压力。用于释放真空的装置78(即流动通道)优选为被动式流动通道，这意味着空气不会被吹向这些流动通道或者不从这些流动通道中抽吸空气。换言之，流动通道是这样的开口：在运行性部件内存在的真空的作用下，空气可经由这些开口流到该运行性部件。
图11所示的系统中所包括的被动式运行性部件包括用于释放真空的装置78。用于释放真空的装置78可包括若干个流动通道，这些通道中的一个通道为箱状空间的流通通道80。该通道通常是用于释放真空的装置78所包括的通道中最大的一个。真空释放装置78(其优选地为箱状空间的流动通道80)包括控制元件88。例如，控制元件88可以是操作非常简单的控制折流板(baffle)。借助一被动式承载装置产生用于控制元件的、更具体地说是用于控制折流板的反向力(counter force)，该被动式承载装置例如可以是弹簧。当运行性部件内的压力下降得过低时，控制折流板开启并且使空气流入运行性部件。当压力下降得过低时，开启该控制折流板所需的极限力被超过。控制折流板根据在运行性部件中起作用的压力而开启及关闭。控制折流板89还与流动通道82和84相关联地设置。该控制折流板可以简单地为铰接在运行性部件的侧壁的内表面上的折流板。当运行性部件相对于外部环境并不具有相当大的真空时，弹簧通过控制折流板使流动通道关闭。当真空达到极限力所需的水平时，空气开始从流动通道流向运行性部件。
图12示出在根据本发明的系统中使用的带槽辊22。该带槽辊22沿幅材成形机的横向包括若干个区段(zone)50。沿幅材成形机的横向，这些区段50的中心部通过轴承52支撑到框架结构51上。轴承组件优选地实现为空气轴承组件或磁轴承组件，此类轴承组件可避免被染污。轴承组件还可用传统的具有合适密封的润滑轴承来实现。这种包括多个分离的区段的槽的带槽辊能够以简单的方式制造，其中带槽辊的区段是非从动式的。当支撑幅材的织物以2°以上的包角包覆带槽辊时，带槽辊从织物获取转动所需的能量。包括沿幅材成形机的横向的几个区段(即分段)的带槽辊使得能够由较短的部件来组装成带槽辊，这样就能比现有技术更为简单地制造带槽辊。当带槽辊包括多个短区段(即部分辊)时，各部分辊需要支撑其本身的比先前更小的质量。部分辊的自身支撑质量较小使得对其本身而言，能够设计得比先前更轻。同时，完整的带槽辊也能够以比先前更轻的设计来制造。
在一个实施例中，在使用包括几个区段的带槽辊的相同位置中，需要利用带槽辊导入用于织物转动的能量。在此情况下，带槽辊的最边缘处的那些区段可被驱动。
图13示出根据本发明的系统的俯视图。可看到幅材14位于上方，织物12位于幅材14下方。织物12和幅材14显示为在带槽辊22处被切开，以使带槽辊22可见。沿幅材成形机的横向，带槽辊22包括若干个分离的区段50。各区段50并不直接彼此邻近；也就是说，各区段之间可存在显著的间隙或间隔。
在图13所示的根据本发明的系统中，在形成带槽辊22的这些区段50之间可设置阻流部件56。由此，可形成连续的运行性部件，可通过与全宽度带槽辊相关联地使用的运行性部件接近于对应的方式，用该运行性部件来扩展真空。该阻流部件例如可以是防止空气随着织物流动的机械式密封元件。另外，虽然图中并未示出，但运行性部件通常是与带槽辊相关联地设置的。
图13所示的根据本发明的系统具有两个以不同方式实现的带槽区段辊60、62。在带槽区段辊60中，区段50通过轴承安装在辊颈58上。相反，在带槽区段辊62中，这些区段通过轴承安装到框架结构51(图12)。