專(zhuān)利名稱(chēng)：片材的導(dǎo)向方法和熱處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及最好是氣密性的片材尤其是在熱處理裝置入口和出口縫隙之間可延展成薄膜的熱塑性片材的一種穩(wěn)定導(dǎo)向的方法。
此外，本發(fā)明還涉及一種熱處理裝置，該熱處理裝置在片材輸送上下平面設(shè)置有用于熱處理裝置入口和出口縫隙的形成裝置。
在熱處理過(guò)程中，片材例如可延展成薄膜的熱塑性片材必須被引導(dǎo)通過(guò)熱處理裝置，在熱處理裝置的入口縫隙和出口縫隙上由于流入的冷空氣和流出的加熱的過(guò)程空氣而產(chǎn)生不希望有的能量損失。
這種能量損失主要取決于入口和出口縫隙的垂直延伸以及片材進(jìn)出熱處理裝置的速度。
此外，能量損失取決于熱處理裝置的內(nèi)部空間和熱處理裝置周?chē)拇髿庵g存在的壓差，亦即熱處理裝置內(nèi)部產(chǎn)生的壓力試圖與大氣壓力平衡，從而使熱空氣不斷地通過(guò)入口和出口縫隙流出。
很明顯，能量損失是隨入口和出口縫隙的尺寸以及隨片材輸送速度的增加而增加的。
入口和出口縫隙的寬度是由片材的寬度或板材想要達(dá)到的寬度預(yù)先確定的，所以由此而可能產(chǎn)生的能量損失在這里不再贅述。
入口和出口縫隙的高度即垂直的延伸是可以控制的，這可從一系列的這類(lèi)解決辦法中得知。
眾所周知，通過(guò)熱處理裝置內(nèi)部適當(dāng)?shù)膲毫刂苹驂毫φ{(diào)節(jié)例如通過(guò)相對(duì)于大氣的很小的負(fù)壓就可避免由于靜態(tài)壓差引起的能量損失。這種解決辦法的缺點(diǎn)是，比過(guò)程空氣的溫度低得多的大氣被吸入處理裝置中。在這種情況下，必須有目的地從處理裝置中抽出吸入的空氣量，以使處理裝置保持在該負(fù)壓水平。與此同時(shí)，必須供入能量來(lái)把流入的相當(dāng)冷的大氣升高到一定的溫度水平，在熱處理裝置內(nèi)的熱處理過(guò)程才不受影響。
在例如處理聚酯薄膜所需大約240℃相當(dāng)高的溫度下，不斷的能量供入會(huì)導(dǎo)致相當(dāng)大的能量消耗。
而由于輸送速度帶走的空氣量所引起的動(dòng)態(tài)能量損失則不可能通過(guò)處理室內(nèi)的負(fù)壓來(lái)避免。為此，需要?jiǎng)e的方法。
減小入口和出口縫隙的一種可能性是，例如在處理裝置的整個(gè)寬度內(nèi)在片材的上方和下方安裝隔板。這種隔板可做成不同形狀的懸掛鋼板或擋板。這種擋板減小高度內(nèi)的敞開(kāi)縫隙。但這只有在片材穩(wěn)定地保持在片材輸送平面內(nèi)時(shí)，才有一定的效果。在很寬的片材時(shí)，會(huì)產(chǎn)生下垂(重的不易彎曲的材料)或在不能足夠張緊的很薄的材料時(shí)，則會(huì)產(chǎn)生顫動(dòng)或鼓起。
具有這種性質(zhì)的片材必然與隔板發(fā)生接觸，這種接觸會(huì)導(dǎo)致片材損壞或撕裂。
撕裂的片材又會(huì)導(dǎo)致處理過(guò)程的中斷，這樣就會(huì)引起一些不希望有的伴隨現(xiàn)象。
另一種避免能量損失的可能性是使用氣閘。為此，入口和出口縫隙通過(guò)一股在片材上方或下方產(chǎn)生的并或多或少垂直對(duì)準(zhǔn)該片材的氣流來(lái)阻隔流入或流出的空氣量。這種辦法的缺點(diǎn)是，如果在處理裝置中吸入了空氣，則阻隔用的附加空氣量又必須自該處理裝置取出。
由于上述原因，設(shè)置氣簾所需的噴嘴到片材的距離必須足夠大。片材的接觸必須無(wú)條件予以避免。這就是說(shuō)，為了達(dá)到完全有效的阻隔，必須在足夠的空氣體積的情況下，存在足夠高的空氣速度。這種解決辦法的缺點(diǎn)是，在片材平面內(nèi)產(chǎn)生渦流，而渦流則會(huì)導(dǎo)致片材顫動(dòng)。這樣，特別是在一些敏感的片材時(shí)，不平穩(wěn)的片材運(yùn)動(dòng)對(duì)過(guò)程安全性會(huì)產(chǎn)生不利的影響。
本發(fā)明的目的是最大限度地避免先有技術(shù)的諸多缺點(diǎn)。為此，在片材處理裝置的入口和出口縫隙的范圍內(nèi)創(chuàng)造這樣的條件，使通過(guò)該入口和出口縫隙流走最少熱能(熱空氣)的情況下，最大限度地避免片材和機(jī)械的阻隔裝置之間的接觸。
力圖避免的是板材通過(guò)滾筒進(jìn)行導(dǎo)向的各種技術(shù)方案。
根據(jù)本發(fā)明，這個(gè)目的是通過(guò)從屬權(quán)利要求1和7的特征部分來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
根據(jù)權(quán)利要求1的特征部分，本發(fā)明最重要的是在熱處理裝置內(nèi)即在至少下縫隙擋板和片材之間的縫隙狀的入口和出口的范圍內(nèi)產(chǎn)生分層的氣流。在片材和該層流的導(dǎo)向裝置之間，該氣流建立一個(gè)氣墊，在熱處理裝置的入口和出口前后至少一個(gè)可確定的長(zhǎng)度范圍內(nèi)保持該氣墊，然后該氣墊在入口縫隙前面和出口縫隙后面卸去壓力并作為無(wú)壓力的空氣吸入熱處理室中或熱處理室內(nèi)的一個(gè)適當(dāng)?shù)难b置中。
根據(jù)本發(fā)明方法的另一個(gè)方案，形成該氣墊的氣流可選擇地以一個(gè)與板材平面成一銳角或平行于片材平面流向片材。
此外，根據(jù)本發(fā)明，在垂直于輸送方向和在片材的整個(gè)寬度內(nèi)形成氣墊，確定該氣墊的參數(shù)是無(wú)級(jí)可調(diào)的，該氣墊的厚度用來(lái)把入口和出口縫隙的孔減小到最低限度。
分層氣流是這樣構(gòu)成的該氣流沿著背離片材的一側(cè)上的一個(gè)具有向外鼓起的狀如機(jī)翼的外形輪廓流動(dòng)。
這個(gè)外形輪廓對(duì)氣流這樣進(jìn)行導(dǎo)向，即氣流不偏離背向片材的一側(cè)流動(dòng)。這樣，就在片材下側(cè)和該外形輪廓之間產(chǎn)生一個(gè)附壁效應(yīng)。
由于相當(dāng)高的空氣速度，沿著該外形輪廓的表面流動(dòng)的空氣射流建立起一個(gè)相對(duì)于片材對(duì)置一側(cè)的負(fù)壓-相當(dāng)于機(jī)翼上的浮力-，從而朝噴嘴方向拉動(dòng)片材。
按權(quán)利要求7的特征部分，本發(fā)明最重要的是，下縫隙蓋板包括一個(gè)狀似箱子的、伸過(guò)板材整個(gè)寬度的、大致為矩形的結(jié)構(gòu)單元，該結(jié)構(gòu)單元具有如下的特征-該結(jié)構(gòu)單元與片材平面對(duì)置的表面具有向外鼓起的、狀如一個(gè)機(jī)翼的表面的輪廓；-該表面構(gòu)成一個(gè)橫向?qū)?zhǔn)片材輸送平面的、類(lèi)似噴嘴的空氣出口縫隙；-在縫隙狀的入口和出口方向內(nèi)，該表面到片材輸送平面的距離減小到預(yù)定的距離；-在處理裝置的流入一側(cè)和流出一側(cè)，該表面伸出由上縫隙蓋板決定的入口和出口縫隙的寬度。
重要的是，為了形成分層的氣流，必須引導(dǎo)氣流沿著上述表面輪廓流動(dòng)，亦即在該結(jié)構(gòu)單元內(nèi)部在構(gòu)成空氣出口縫隙的情況下，第一塊空氣導(dǎo)向板的流動(dòng)表面與第二塊空氣導(dǎo)向板重疊。根據(jù)本發(fā)明，就這樣在第一塊空氣導(dǎo)向板的表面和片材之間形成一個(gè)氣墊。
由于在流動(dòng)表面和片材之間不存在障礙，所以不用擔(dān)心氣流中斷。
根據(jù)空氣出口縫隙和第一塊空氣導(dǎo)向板的位置以及根據(jù)從該空氣出口縫隙流出的氣流的速度，片材以有利的方式在上縫隙蓋板和結(jié)構(gòu)單元的第一塊空氣導(dǎo)向板之間的一個(gè)確定的距離內(nèi)進(jìn)行導(dǎo)向運(yùn)動(dòng)。
在處理裝置的入口和出口縫隙的范圍內(nèi)，抑制了片材的顫動(dòng)、鼓起和下垂。
根據(jù)本發(fā)明，可用有利的方式使上縫隙蓋板十分靠近片材平面，而不用擔(dān)心片材受到損害。
根據(jù)權(quán)利要求7特征部分所述的另一種結(jié)構(gòu)型式，該結(jié)構(gòu)單元分成一個(gè)壓力室和吸力室。
在無(wú)壓力的氣墊的區(qū)域內(nèi)，吸力室在它的外壁內(nèi)具有吸氣孔。
該壓力室和吸力室通過(guò)管道與一臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)連接，該鼓風(fēng)機(jī)在壓力室內(nèi)產(chǎn)生正壓并在吸力室內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓。
在這種情況下，氣流的調(diào)節(jié)可通過(guò)所用的鼓風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)，如果配有獨(dú)立氣源的話。
如果沒(méi)有配置轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，則可用適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)通過(guò)鼓風(fēng)機(jī)的吸入流量的節(jié)流來(lái)調(diào)節(jié)空氣體積。
此外，結(jié)構(gòu)單元設(shè)計(jì)成至少可垂直于片材平面進(jìn)行調(diào)節(jié)。這樣，一方面可預(yù)先確定氣墊的厚度，另一方面在運(yùn)行故障的情況下，可將整個(gè)結(jié)構(gòu)單元從片材平面移出來(lái)，以免損壞片材以及該單元本身。
噴嘴的安裝位置可自由選擇。
根據(jù)在形成氣墊時(shí)產(chǎn)生動(dòng)態(tài)效應(yīng)，結(jié)構(gòu)單元既可布置在片材平面上方，也可布置在它的下方。但該單元最好布置在片材平面的下方，因?yàn)樵谶\(yùn)行故障情況下，該單元即使沒(méi)有值得提及的外來(lái)能量即依靠它的重力就可向下移動(dòng)。
在片材平面的上方范圍內(nèi)，縫隙蓋板以回轉(zhuǎn)閘板的形式在正常運(yùn)行中不需輔助能量(又是依靠重力)就可處于穩(wěn)定的位置。
為了打開(kāi)閘板，可用各種各樣的機(jī)械裝置(牽引繩、杠桿等等)來(lái)實(shí)現(xiàn)所需的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。操作可用手工、液壓、機(jī)械等方式進(jìn)行。
通過(guò)在回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中安裝一個(gè)自由輪，閘板可在產(chǎn)生沖擊時(shí)在片材方向自由復(fù)位。
為了產(chǎn)生負(fù)壓和氣墊所需的空氣體積不破壞處理裝置和可能的周?chē)諝獾钠胶猓諝庠陔x開(kāi)板材和轉(zhuǎn)向面之間的縫隙以后，處理裝置的尾部的氣流又可抽出。這樣就實(shí)現(xiàn)了一個(gè)封閉的、完全獨(dú)立的空氣循環(huán)。
抽吸裝置是這樣設(shè)置的，即它不干擾處理裝置的本來(lái)的功能而又是運(yùn)行安全的。空氣通過(guò)一個(gè)幾乎與片材平面保持直角的抽吸裝置抽走。這樣，這個(gè)區(qū)域就不可能被較小的可能存在的片材碎塊或別的臟物堵塞，并由此避免了整個(gè)系統(tǒng)的功能受到干擾。
下面結(jié)合一個(gè)實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。
附圖
表示在一個(gè)熱處理裝置內(nèi)具有本發(fā)明權(quán)利要求7～13所述特征部分的結(jié)構(gòu)單元。
附圖表示一個(gè)未詳細(xì)示出的熱處理裝置1的出口區(qū)域。參考標(biāo)號(hào)1.1表示熱處理裝置1的內(nèi)部空間，而參考標(biāo)號(hào)16則表示熱處理裝置1的出口側(cè)的大氣環(huán)境。
在處理裝置1中，片材輸送平面3的整個(gè)寬度內(nèi)構(gòu)成了一個(gè)出口縫隙2。
板材輸送平面3在這里大致位于設(shè)計(jì)為可回轉(zhuǎn)閘板的上縫隙擋板4的自由端4a和結(jié)構(gòu)單元5的第一塊空氣導(dǎo)向鋼板5a的大致平行于該輸送平面3延伸的一段之間的中心，該空氣導(dǎo)向板5a構(gòu)成下縫隙擋板。
結(jié)構(gòu)單元5做成一個(gè)箱子的形狀，象上部縫隙擋板4那樣，該箱體沿要制造的片材7的整個(gè)寬度延伸。
與片材輸送平面3對(duì)置的結(jié)構(gòu)單元的平面形成第一塊空氣導(dǎo)向板5a和第二塊空氣導(dǎo)向板5b。根據(jù)本發(fā)明，該空氣導(dǎo)向板5a具有狀如一個(gè)機(jī)翼表面的向外拱起的輪廓，并在形成一個(gè)類(lèi)似空氣出口噴嘴6的情況下，該第二塊空氣導(dǎo)向板以一定距離重疊于第一塊空氣導(dǎo)向板5a的自由端段。
第一塊空氣導(dǎo)向板5a的外輪廓這樣縮短它的表面和片材輸送平面3之間的距離，即可在輸送平面3內(nèi)進(jìn)行導(dǎo)向運(yùn)動(dòng)的片材7和空氣導(dǎo)向板5a之間構(gòu)成一個(gè)分層的氣墊8，該氣墊在片材7離開(kāi)處理裝置1的內(nèi)部空間1.1時(shí)托住該片材。
根據(jù)本發(fā)明，結(jié)構(gòu)單元5分成一個(gè)正壓室5.1和一個(gè)負(fù)壓室5.2。從圖中可以看出，空氣出口噴嘴6是正壓室5.1的組成部分。負(fù)壓室5.2在熱處理裝置1外部的一個(gè)垂直延伸的外壁5.2a上具有許多回吸孔9，無(wú)壓力的氣墊8的空氣可通過(guò)這些回吸孔9抽吸，亦即通過(guò)管道10與負(fù)壓室5.2連通的吸風(fēng)機(jī)11的抽吸作用進(jìn)行抽吸。
吸風(fēng)機(jī)11在出口側(cè)通過(guò)管道12與正壓室5.1連接，在該管道中必要時(shí)可接入氣量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)13。這樣，就在帶空氣出口噴嘴6的正壓室5.1和帶回吸孔9的吸力室5.2、吸風(fēng)機(jī)11和所述的管道10、12之間建立一個(gè)封閉的、與熱處理裝置1的內(nèi)部空間1.1無(wú)關(guān)的空氣循環(huán)，這個(gè)空氣循環(huán)有助于熱處理裝置的能量平衡。
結(jié)構(gòu)單元5可通過(guò)適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)裝置14在雙箭頭15的方向內(nèi)相對(duì)于板材輸送平面3進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)氣墊8的最佳形成。
熱處理裝置1本身的下部的垂直調(diào)節(jié)亦可在雙箭頭15的方向內(nèi)進(jìn)行。
權(quán)利要求
1．最好是氣密性的片材尤其是可延展成薄膜的熱塑性片材的一種穩(wěn)定導(dǎo)向的方法，該片材在一個(gè)配有縫隙形入口和一個(gè)縫隙形出口的熱處理室內(nèi)進(jìn)行熱處理，其特征為，在該熱處理室內(nèi)即在縫隙形入口和出口的范圍內(nèi)，在該片材上作用一個(gè)力，這個(gè)力使該片材在該縫隙入口和出口前后的至少一個(gè)確定的長(zhǎng)度范圍內(nèi)保持在一個(gè)確定的水平平面內(nèi)。
2．按權(quán)利要求1的方法，其特征為，該作用力由一個(gè)分層的氣流產(chǎn)生，該氣流構(gòu)成一個(gè)氣墊，該氣墊在縫隙形入口之前和縫隙形入口之后卸去壓力并作為無(wú)壓力的空氣吸入熱處理室中。
3．按權(quán)利要求1的方法，其特征為，該氣流可選擇地以一個(gè)與片材平面成一定銳角或與片材平面平行流向片材。
4．按權(quán)利要求1的方法，其特征為，該氣墊垂直于輸送方向并在片材的整個(gè)寬度內(nèi)形成。
5．按權(quán)利要求1的方法，其特征為，確定該氣墊的參數(shù)是無(wú)級(jí)可調(diào)的。
6．按權(quán)利要求1的方法，其特征為，該氣墊的厚度是可以調(diào)節(jié)的，以便把入口和出口縫隙減小到最低限度。
7．氣密性板材尤其是可延展成薄膜的熱縮性片材的熱處理室，其中該熱處理室具有一個(gè)縫隙形的片材入口和一個(gè)縫隙形的板材出口，其中該縫隙形入口和出口分別由一個(gè)布置在片材輸送平面上方的、相對(duì)于該片材輸送平面可調(diào)節(jié)的縫隙蓋板和一個(gè)布置在片材輸送平面下方的、相對(duì)于該片材輸送平面可調(diào)節(jié)的縫隙蓋板組成，其特征為，至少上述的下縫隙蓋板包括一個(gè)狀似箱子的、在片材(7)的整個(gè)寬度延伸的結(jié)構(gòu)單元(5)-該結(jié)構(gòu)單元與片材平面(3)對(duì)置的表面具有向外拱起的、狀如一個(gè)機(jī)翼的表面的輪廓；-該表面構(gòu)成一個(gè)橫向?qū)?zhǔn)片材輸送平面(3)的、類(lèi)似噴嘴的空氣出口縫隙(6)；-在縫隙狀的入口和出口(2)的方向內(nèi)，該表面到片材輸送平面的距離減小到預(yù)定的距離；-在處理裝置(1)的流入一側(cè)和流出一側(cè)，該表面伸出由上縫隙蓋板(4)確定的入口和出口縫隙的寬度。
8．按權(quán)利要求7的熱處理室，其特征為，空氣出口縫隙(6)由結(jié)構(gòu)單元(5)的相互重疊的空氣導(dǎo)向板(5a、5b)形成。
9．按權(quán)利要求7的熱處理室，其特征為，結(jié)構(gòu)單元(5)分成一個(gè)壓力室(5.1)和一個(gè)吸力室(5.2)。
10．按權(quán)利要求9的熱處理室，其特征為，吸力室(5.2)至少在降壓的氣墊(8)的范圍內(nèi)具有吸孔(9)。
11．按權(quán)利要求7的熱處理室，其特征為，吸力室(5.2)和壓力室(5.1)通過(guò)管道(10；12)與產(chǎn)生正壓和負(fù)壓的裝置(11)連接。
12．按權(quán)利要求11的熱處理室，其特征為，在正負(fù)管道(12)中接入一個(gè)氣量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(13)。
13．按權(quán)利要求7的熱處理室，其特征為，為了進(jìn)行至少垂直的調(diào)節(jié)過(guò)程，結(jié)構(gòu)單元(5)具有調(diào)節(jié)裝置(4)。
全文摘要
在熱處理裝置中,在通過(guò)入口和出口縫隙流出最少熱能的情況下,最大限度地避免片材和機(jī)械的阻隔裝置之間的接觸。根據(jù)本發(fā)明:在熱處理裝置內(nèi)即在至少下縫隙擋板和片材之間的縫隙狀的入口和出口的范圍內(nèi)產(chǎn)生分層的氣流,在片材和該層流的導(dǎo)向裝置之間,該氣流建立一個(gè)氣墊,在入口和出口前后至少一個(gè)可確定的長(zhǎng)度范圍內(nèi)保持該氣墊,然后該氣墊在入口縫隙前面和出口縫隙后面卸去壓力并作為無(wú)壓力的空氣吸入熱處理室中。
文檔編號(hào)F26B13/10GK1309016SQ0110463
公開(kāi)日2001年8月22日 申請(qǐng)日期2001年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2000年2月16日
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