在多數的轉換設備上都能看到卷材展平系統。它們最常見的作用是在進入一些重要工序如上膠、壓花、覆涂、印刷、切割和收卷等之前需將卷材展平。有時候需要利用展平系統減少褶皺，這樣當卷材輕微擦過輥筒時不會產生折痕和折疊。展平系統還被用來在纏繞卷材之前切割卷材，還可以被用來永久擴寬非紡織品。

 

展平輥是用來擴寬卷材。從圖1中看到，延展輥上的卷材比其上游更寬。大部分或是所有的這種由于橫截面張力多出的寬度都是暫時的。這就是為什么我們必須將延展輥直接放置在重要工序上端。在某些材質中，比如說薄紙、拉伸纏繞、，或是某種非紡織品，人們可以輕易用卷尺輕易地測量所擴寬的寬度。而對某些延伸度不夠的材料中，例如紙張，其延展度微乎其微

因此，驗證延展輥是否正常作用的最主要方式是確認是否增加寬度。同樣，我們也可以看到到卷材從切割器中切割，經過展平輥到纏繞時間隙變寬。最后，我們確認展平輥上的卷材是否明顯變平。如果通過以上方式仍然沒有發現展平，則說明展平輥無法正常有效工作。

o 由于設置或運用問題，許多展平輥實際上造成褶皺。常見的例子是彎輥上缺乏牽引附著力。有時，所謂的展平輥并不基于良好物理性能。常見的例子是螺旋槽通常被錯誤的用來作為展平目的。表1 所示卷材展平系統

表1—卷材展平系統

• 凹輥
• 彎輥
• 彎管—D桿
• 雙重彎輥
• Z形展平裝置
• 展平輥筒
  • 條狀的
  • 包覆型
  • 板條型
• 邊拉伸
  • 拉伸壓輥
  • 張布架

 

凹形展平輥筒

凹形卷材展平輥筒為最簡單最經濟的運用方式，有時被稱為領結卷材展平輥。從圖2中看，該展平裝置是一種傳統展平輥筒，其兩端直徑略比中心大。在理想設置中，輥筒直徑橫截面被切割成圓半弧。然而，這種簡單裝置可用在非切割卷材上，通過使用錐形端和一個圓柱形中心切割一個卷材。中心點直徑減量為10-25%，卷材線張力或拉伸控制機械拉緊方向。

可以通過利用一些膠帶在卷材邊緣纏繞可以模擬凹形展平效果。然而，此種卷材展平需要完全的牽引力，這樣輥筒可以被很好的纏繞，表面也粗糙。盡管此種卷材展平是十分經濟的方式，但因其作用力極小而不受歡迎.

 

彎輥

如圖3所示，彎曲卷材展平輥帶一個弧形固定軸，旋轉套筒安裝在其許多軸承套上。軸有個固定或可變動彎度。套筒通常是一體式柔軟撓性管合成材料，也或由許多窄金屬殼制成

彎曲度也非常重要，因為彎度太小將減少展平輥有效性，而太大將會降低展平效果甚至產生褶皺。遺憾的是，我們歷史趨勢似乎太過彎曲。經驗總結是，大部分的彎輥需要有1/8%彎曲度，除非切割型，非常柔韌或非常粗糙的卷材彎曲度必須增加至1/2-1%輥筒寬。牽引力對展平輥至關重要，彎卷材必須經過15-45度纏繞，且護蓋必須具有防滑功能。可接受護蓋表面就像是輪胎的表面，而磨損嚴重需要替換的護蓋表面一般象塑料管光滑。最后，護蓋可能需要溝槽以便于高速運用，在使用輕質或較弱卷材時輥筒需要按照卷材速度驅動。

 

彎輥設置非常清晰明了。首先，彎度應該朝向圖4中的皺褶分線垂直方向下游。然而，彎度可以選擇以容納寬松中心的卷材或是偏離容納寬松邊。其次，進出跨度長度比率應該是2：1，但也可能按照不同比率操作。

 

彎管和D 桿展平

彎管卷材展平輥因其結構簡單而大受歡迎。遺憾的是，其簡單構造的特性通常導致生產粗糙及展平質量差。如圖5所示，D桿展平裝置因桿的橫截面類似于字母D 而得名。D桿與彎管展平裝置的唯一區別在于D桿形狀可通過中間千斤頂調節。通過這種調節，操作員可展平局部寬松或皺褶卷材，或是打開一個特殊狹長切口位置。彎管或D桿彎曲部分直接對著卷材。

彎管、D桿和其他滑動展平裝置運用局限性在于卷材抓力不均勻一致，尤其是已上膠的卷材。實際上，即使是加硬的鋼桿造紙時也會過早磨損從而在桿上產生火花。另一個非切割卷材使用彎管的問題是其中心路徑比兩邊長，從而使邊緣暫時產生某種程度松弛。

雙展平輥

有幾種雙展平輥筒偶爾用于展平狹長切割卷材。雙彎展平輥，如圖6所示，包括兩個與卷材的進出方向垂直的彎輥。可通過旋轉展平輥或是改變彎度來調整展平度

Z形展平輥筒，如圖7所示，包含兩個指向上方的氣動浮動桿。最后，另外一個版本是一個彎展平輥后面跟著一個D桿展平輥。雙展平輥筒與其單個零部件操作方式完全不同

擴展輥

如圖8所示，展平輥上膠套以弧形的狀態旋轉,將片材從里向外擴展,在一種版本的展平輥中，凸輪在中間結合點驅動的半寬板條滑動。另一種展平輥則有許多彈性膠條橫跨整個輥面至可可調節的斜輪上，最后，另一個不同的樣式是包覆在末端斜輪的彈性覆蓋物，可以通過安裝在中心軸上的毛刷支撐。這些展平輥不一樣的特性他們可以在牽引中順利操作，滑動甚至是在牽引及滑動中轉換，然而，這種展平輥速度有限且表面粗糙。

邊拉伸器

邊拉動卷材展平輥筒是最強的展平系統，有時候甚至可以將卷材寬度擴展至幾倍,拉緊至這么大對于類似膠片，非織物和紡織品等彈性物料非常有限。實際上，這可能會使卷材永久擴寬。

如圖9所示，拉伸卷材展平輥筒為一對狹窄，向外突出的卷材兩邊帶柔軟包覆壓合輥筒的。遺憾的是，此類展平輥筒安裝要求非常高。另一種拉伸展平輥是用于生產某種膠片和織物的張布架。此類拉伸展平裝置的缺點在于有時候拉伸過度，邊緣很容易損壞需要重新修理。

卷材展平

正如我們看到的一樣，利用卷材展平輥筒的卷材展平是一個主動過程，暫時將卷材張大。然而，卷材展平輥筒十分昂貴，若卷材展平足夠，一般不使用展平輥筒。卷材展平是一個被動過程，使得卷材張大至所需要的寬度

卷材展平是基于卷材可以避免由于高能態產生的高空間曲率的原理。卷材應該按照輥筒或桿弧度穿行，不應該抓住第二個弧度穿行或是在輥面和桿面出現皺褶。如圖10所示，輥面的皺褶產生交叉壓縮力，此交叉力容易將邊緣向外推出。但是此力非常弱很難蓋過卷材和輥間的摩擦牽引力。但是如果摩擦力足夠降低的情況下，卷材穿行并向外伸出直到卷材平整。

可以通過擴大輥筒直徑減少牽引力，輕輕纏繞卷材并減少卷材與輥筒間的摩擦系數。此類理想的設備可能是個桿，然而，也可能需要輥筒來阻止滑動。此類技術對于較厚卷材，對于不到幾毫升的卷材可能無法使皺褶達到理想的平整

摘要

在完美情況下我們或許不需要展平。然而，大部分機器，產品和工藝都使用展平的優點來減少皺褶、展平卷材或打開切割卷材之間模間隙。關鍵要達到這些優勢應該了解為何需要展平、哪里需要展平以及怎樣最好的利用展平

詳細信息，請參閱以下文獻

Roisum, David R. The Mechanics of Web Spreading Parts I & II. Tappi J., vol 76, no 10, pp 63-70, October 1993 and vol 76, no 12, pp 75-86, December 1993.

Roisum, David R. The Mechanics of Wrinkling. Tappi J . , vol 79, no 7, July 1996.

Written for Faustel, Inc. by David R. Roisum, Ph.D.