CN102027142B - 用于将气体吹送到行进带材料的表面上的吹气装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于将气体吹到行进带材料的表面上的吹气装置，该吹气装置包括至少一个中空盒(20)，该中空盒使其壁(22)装备有多个吹气孔(30)，这些吹气孔使气体能被引导朝向所述带材料的所述表面。根据本发明，中空盒(20)还相对于中间平面(Q)、在其至少一个侧部上，侧向地装备有可运动关闭件(50)，该中间平面(Q)垂直于带(15)中的平面，该可运动关闭件具有可选择地关闭其中一些吹气孔(30)的功能，从而使吹气区域的宽度适应相对应的带材料(15)的宽度，所述可运动关闭件具有靠近壁(22)的装备有吹气孔(30)的内表面(25)的边缘(54)，以及靠近中空盒(20)的侧壁(23)的边缘(55)。

Description

用于将气体吹送到行进带材料的表面上的吹气装置

技术领域

本发明涉及用于将气体吹送到行进带材料的表面上的吹气装置。

本发明尤其涉及用于处理钢或铝带的作业线，这种处理借助气柱通过使用至少一个冷却腔室来进行，或者通过诸如热处理作业线(尤其是用于执行连续退火的作业线)或涂装线(尤其是电镀作业线)之类的冷却段来进行。这些所考虑的处理作业线如利用被退火的金属带的铬化处理那样，同样需要用于吹气的气体，从而预加热带，而在铬化过程中，通过吹送热气而使防护漆沉积并干燥。

然而，本发明并不局限于上述特定使用领域，且更一般地涉及将气体吹送到行进带材料的表面上，从而根据需要执行干燥或冷却或涂装处理，该行进带材料并不一定需要是金属材料，例如其可以是纸质或塑性材料。

背景技术

长久以来已知的是，使用用于将气体吹送到行进带材料的一个或两个表面上的吹气装置，从而尤其是使该带材料冷却。

因此，可参照文献US-A-3116788以及US-A-3262688，这两个文献描述了自中空盒或管状中空元件中吹气的系统，该中空盒或管状中空元件沿带的纵向方向设置或沿横向于带的行进方向延伸的方向设置。这些文献指出：使用相对于行进带的平面的法线倾斜的气柱，从而当带行进时改进带的稳定性。

最近，如文献WO-A-01/09397中所述，通过使盒装备有吹气管，而管送吹气流，这些吹气管朝带的边缘倾斜，这主要是为了避免当带材料由吹气柱冷却时，带材料振动。

文献US-A-6054095还指出，使装备于盒的吹气管朝带的边缘倾斜，将吹气管选定成此种布置，是为了使带获得更好的稳定均匀性。

上述各种文献寻求改进带的沿横向方向的温度均匀性，这是我们所关心的，但这些文献并未解决在行进带的自由缘的区域中所产生的问题。

这些问题是热的以及空气动力学的问题，这是因为：由于边缘效应，因而难于获得均匀的温度；来自两个设置在行进带的两侧上的盒的吹气柱会产生湍流，而湍流会扰乱带的稳定性以及在所述行进带的自由缘附近的空气的均匀性。

当带的规格、尤其是带宽改变时，上述问题变得尤为复杂。

当从宽带变为较窄的带时，当然有利的是处于以下位置(假定可能)：将吹送气体限制在边缘区域中，而行进带不再通过该边缘区域。

为了解决该问题，已提出通过设置稳定的分隔件以限定具有下游端的内侧空间，来细分盒及其馈送管的内侧，该下游端位于用于喷射气体的管状喷嘴的进口处。每个所述内侧空间的上游端容纳例如具有回转阀类型的流量调节件。在该情形下，如果与在边缘中打开的空间相关联的两个阀关闭，而其它阀打开，则仅在中空盒的中心出口区域中会发生吹气。然而，实际上发现该系统具有相当大的局限性，这是由于带沿横向方向、在其中心位置的两侧上运动100毫米(mm)，因而当带行进时，带频繁跨越两个相邻空间，从而总是需要打开极限阀。因此，如果希望保持良好的冷却均匀性，则需要使吹气宽度能总是具有余量，且由此需要以异常高于吹气所需真实流量的流量来运行。

上述具有阀和隔室的系统还用于产生不同的穿过行进带宽度的吹送力，从而能使带倾斜，以获得或大或小改进的稳定性。不同的吹气速率还用于在行进带的端部产生强的吹送力，而在行进带的中心产生弱的吹送力，因此可避免使所述带凹陷变形，并防止带触碰盒或吹气孔。

还提出使用该阀和隔室系统，以通过较强或较弱地对带吹气而调整行进带的横向均匀性。在这些情形下，手动执行该调整，并且通过高温扫描仪来监测该调整。

文献JP-61257429A描述一组两个吹气盒，待冷却的刚性带在这两个吹气盒之间行进。每个盒的工作面具有用于吹送冷却气体的贯通槽，且所述工作面在内侧装备有两个侧向翅片，这两个侧向翅片在该工作面上进行平面间枢转，从而沿带的行进方向改变槽的宽度，所述宽度沿所述带的行进方向减小，从而使施加的冷却量在带的中间部分逐渐增强。应观察到的是，两个枢转侧向翅片都固定于盒的工作面，且所述翅片的边缘总是相对于带的行进方向倾斜。因此毫无疑问能调整材料的宽度，但仅仅能为给定宽度的带来改变冷却区域的宽度。

在文献JP57-171626A中披露对于利用水来进行冷却的带的宽度进行调整。在该文献中，(单独的)冷却盒装备有喷嘴，这些喷嘴借助两个活塞来可选择地对它们的进口进行馈送，这两活塞可横向运动。

还可在文献GB-2096490A中发现此种调整方法，其中，使用与槽相关联的可运动的横向滑动件，这些槽用于流出冷却液体。

文献JP-58185717A示出具有屏的系统(图5)，该屏用于在带的正交中间平面的两侧上，改变冷却区域的宽度，但可倾斜地与盒相关联。

文献JP-63077564A示出具有横向可运动的滑动件的复杂系统，该滑动件用于可选择地馈送流体喷射喷嘴，从而考虑所述带的宽度。

最后，文献DE-3146656A描述具有可拆除密封件的冷却管，该密封件适合于考虑所述带。

因此，需要更灵活的装置，尤其是在带的宽度改变的过程中，能够容易并精确地做出反应，且如果可能的话能改进吹气性能。

发明目标

本发明寻求提出一种吹气装置，该吹气装置不存在上述现有系统的缺点和/或局限性，且尤其能在优化热和气流方面的同时，良好地适应待处理的行进带的宽度改变，而吹气设备在实现以上方面的同时保持合理的成本。

本发明还寻求提出一种吹气装置，该吹气装置在气体流量方面，提供更大的灵活性，避免输送超过吹送气体实际需求的气体。

发明内容

根据本发明，由一种用于将气体吹送到行进带材料的表面上的吹气装置来解决上述技术问题，该吹气装置包括至少一个中空盒，该中空盒使面朝带材料的相对应表面的壁装备有多个吹气孔，这些吹气孔能引导气体朝向带材料的所述表面，该中空盒还相对于中间平面、在其至少一个侧部上，侧向地装备有可运动关闭件，该中间平面垂直于带的平面，该可运动关闭件具有可选择地关闭其中一些吹气孔的功能，从而使吹气区域的宽度适应相对应的带材料的宽度，所述可运动关闭件具有靠近壁的装备有吹气孔的内表面的边缘，以及靠近中空盒的侧壁的边缘。

较佳的是，可运动关闭件的边缘基本平行于且保持基本平行于带的行进方向。

因此，可运动关闭件可根据需要、尤其是根据具有不同宽度的带而自由运动。

实际上在该方面，应观察到的是，带的宽度通常位于400mm到2200mm的范围中，然而在一年的定单中仅仅有30％到40％与最大宽度的带相关。因此，由于对于较窄的带宽来说，真正所需的流量较小，使较窄的带保持相同的流量可提高带的行进速度，因此进一步改进生产能力。

在一具体的实施例中，可运动关闭件是翅片，该翅片在其平面中是刚性的。

该翅片可以是枢转翅片，或者可在装备有吹气孔的壁的内表面附近并且平行于该内表面，沿侧向方向作平移运动，然后所述翅片通过中空盒的侧壁中的槽。

在一变型中，可使可运动关闭件成为可变形翅片，该可变形翅片支承抵靠于壁的装备有吹气孔的内表面，并且抵靠于中空盒的侧壁的内表面。

此外还有利的是，使构造成可运动关闭件的翅片由滑轨对其运动进行导向，其中，联接至所述翅片的轮子在滑轨中行进。

通常，可通过诸如致动器或齿条系统之类的机械和/或电气和/或液压装置的作用，来使关闭件从一个位置运动到另一个位置。

较佳的是，中空盒在其两侧上装备有相应的可运动关闭件。

根据一尤其较佳的实施例，其中，装置具有两个中空盒，带材料在这两个中空盒之间行进，从而吹气同时施加于行进带的两个表面，较佳的是，使每个中空盒装备有至少一个可运动关闭件，该可运动关闭件彼此面对。

此外较佳的是，吹气装置包括多个可运动关闭件，由公共中央单元来控制这些可运动关闭件的各自运动。

吹气装置可使其吹气孔由管状喷嘴来构造，这些管状喷嘴在中空盒的相对于的壁的外侧至少部分地突出，然后，将可运动关闭件设置成可选择地关闭其中一些管状喷嘴的进口。

在一变型中，吹气装置可使其吹气孔由孔构成，这些孔通过中空盒的相对应的壁，然后，将可运动关闭件设置成可选择地关闭其中一些管状喷嘴的进口或出口。

借助以下说明和附图，本发明的其它特征和优点变得更加清楚。

附图说明

下文参照附图，附图中：

图1是本发明的吹气装置的立体图，在此该吹气装置包括两个中空盒，带材料在该中空盒之间行进，每个中空盒在两侧侧向地装备有可运动关闭翅片，每个可运动关闭翅片能沿侧向行进方向作平移运动；

图2是图1所示装置在其包含中心轴线的中间平面Q上的剖视图，该图更清楚地示出四个可运动关闭翅片；

图3和图4类似于图1和图2，并且示出变型，其中可运动关闭翅片设置成枢转地从一个位置运动到另一个位置；

图5和图6类似于上述附图，示出另一变型，其中，可运动关闭件是可变形的翅片；

图7A和7B是局部剖视图，示出图1和图2所示类型的可运动关闭件的操作，以及相关联的控制装置的示例，在此该控制装置呈齿条和齿轮的形式，这两个附图分别示出可运动关闭翅片的最大打开位置和最大关闭位置；以及

图8A和8B以相同方式示出图3和图4所示类型的翅片，分别示出最大打开位置和最大关闭位置。

具体实施方式

图1和2示出包括本发明的吹气装置的吹气设备的一部分，该吹气装置总地标记为10。

在标记为15的行进带材料的任何一侧上，装置10包括相应的中空盒20，带材料15在两个面向的盒20之间行进，行进方向由箭头100来表示。

每个中空盒20具有标记为28的内侧空间且包括后壁21、前壁或作用壁22以及两个侧壁23，吹气进口管12连接于该后壁21，前壁或作用壁22与后壁21相对，且面向带材料15的相对应表面，由箭头101表示吹气馈送方向。

每个中空盒的前壁22装配有多个吹气孔，这些吹气孔用于引导气体朝向带材料15的相对应表面。具体地说，吹气孔由管状喷嘴30构成，这些管状喷嘴至少部分自前壁22突出，然而可将这些吹气孔变型成由所述前壁22中的孔构成(未示出变型)。

此外，每个中空盒的前壁22呈以下型面，该型面可沿方向D而变化，且相对于垂直于带15的平面的中间平面Q对称，该方向D相对于带材料15的行进方向100横向地延伸，并且所述型面设置成呈现具有标为24的脊的V形二面角。这自然仅仅是寻求获得特定优点的示例，尤其是喷嘴效应所固有的优点，该喷嘴效应由如图2中的箭头102所示、在两侧向外扩散的平面所获得，而同样可提供具有作为本领域典型构造的平面结构的前壁22。

根据本发明的基本特征，每个中空盒20还相对于中间平面Q(垂直于带15的平面)、在其至少一侧上(在此，在两侧上)侧向地装备有运动关闭件，该关闭件具有选择性地关闭其中一些吹气孔的功能，以及具体地说用于关闭其中一些管状喷嘴30的进口，从而使吹气区域的宽度适应所述带材料15的宽度，所述运动关闭件具有靠近前壁22的具有吹气孔的内表面25的一个边缘，以及靠近中空盒20的侧壁23的一个边缘。

因此，改变可运动关闭件的位置就足以可选择地关闭边缘区域，且由此容易且快速地适应任何可能的带宽度。

较佳的是，可运动关闭件的边缘基本平行于且保持基本平行于带的行进方向，因此确保很好地配合带的不同宽度。

在图1和2中，为可运动关闭件提供翅片50的形状，该翅片在其自身平面中是刚性的。该翅片50能在前壁22的承载管状喷嘴30的内表面25的附近并且平行于该内表面、沿侧向方向作平移运动，在图2中由箭头105所示。

图7A和7B清楚地示出此种可运动关闭件如何进行操作。

在这些附图中可见，可运动的关闭件50具有在中空盒20内侧的一个边缘54以及相对边缘55，该边缘54靠近前壁22的具有吹气孔的表面25，该可运动的关闭件通过所述盒的侧壁23中的相关联的槽23′，因此位于所述侧壁的附近，而所述翅片的另一端55′则保持在所述盒的外侧。这些附图示意地示出用于致动可运动关闭翅片50的机构的示例，赋予附图标记51的所述装置以齿条和齿轮系统的形式来执行，该齿条和齿轮系统具有齿条52以及齿轮53，该齿条52固定于可运动翅片50，而该齿轮53由驱动电动机(未示出)的输出轴所承载，该驱动电动机使其外壳固定于吹气设备的稳定结构。在一变型中，可提供液压制动系统，或更通常的任何类型的合适的机械和/或电气和/或液压装置。

在附图7A和7B中可示出每个管状喷嘴30的进口26，为了解释本发明，将这些管状喷嘴标记为30.1到30.5。

在附图7A中，翅片50处于其最大释放位置，从而所有的喷嘴30.1到30.5都经受吹气。该位置对应于最大宽度的带。箭头105A指示翅片处于最大释放打开位置。

在图7B中可示出，关闭翅片50处于最大推入位置，在该位置，最外的喷嘴30.1到30.4使它们的进口26关闭，而喷嘴30.5的进口保持释放，从而仅喷嘴30.5和自然所有的朝向中间平面Q的随后的喷嘴经受吹气。该位置对应于最窄宽度的带。箭头105B在此指示可运动关闭翅片50处于最大关闭位置。

图3和4示出一种变型，其中，标为60的刚性翅片的运动在一定程度上不同于上述实施例。枢转地安装该翅片60，且该翅片60具有靠近前壁22的承载管状喷嘴30的内表面25的一个边缘64，以及靠近中空盒20的侧壁23的内表面的一个边缘65。

可参照附图8A和8B，以更好地理解该实施例如何工作。

在图8A和8B中可示出导向装置，该导向装置用于当可运动关闭翅片60利用端部轮子64′在滑轨66中运动时防止该翅片卡住。

在图8A中，释放所有的管状喷嘴30.1到30.5的进口26，而在图8B中，关闭管状喷嘴30.1到30.4的进口26，而释放管状喷嘴30.5。这产生与前述实施例相同的效果。

图5和6示出又一变型，其中，标为70的可运动翅片是诸如有铰链的挡板之类的可变形翅片，该翅片支承抵靠于前壁22的承载侧向喷嘴30的内表面25，并抵靠于中空盒20的侧壁23的内表面。再一次，翅片70的一个边缘74抵靠于内表面25附近，而另一边缘75保持抵靠于侧壁23附近。

自然可将图8A和8B所示的滑轨系统设想成用于图1和2以及图5和6的变型。

实际上，在具有多个可运动关闭件50、60、70的条件下，较佳地由公共中央单元(在此未示出)来控制这些可运动关闭件中的每个关闭件的各自运动，该公共中央单元连接于过程控制中心。

如上所述，每个可运动关闭件50、60、70的边缘54、64、74平行于且保持平行于带的行进方向100。

这因此提供具有尤其高性能的吹气装置，从而使吹气区域的宽度容易且快速地适应所述的带材料的宽度。

此外，在某些吹气孔被关闭的情形中，所传送的流量大于严格所需的流量，因此能进一步改进性能，具体地说，通过提高带的行进速度来改进性能。

本发明并不局限于上述实施例，而相反地涵盖使用等效手段来再现如上具体所述的关键特征的任何变化形式。

具体地说，可不将吹气孔设置成管状喷嘴的形式，而是设置成通过中空盒的所述前壁的孔(未示出变型)的形式，在此情形中，可运动关闭件设置成可选择地关闭其中一些孔的进口(关闭件在盒内侧)或出口(关闭件在盒外侧)，如同上文对于管状喷嘴的描述，这具有相同的宽度调节效果。

还可使用设置成其它形式的中空盒，具体地说，设置成管状盒。

最后，应理解的是，本发明能同样很好地用于垂直行进的带以及水平行进的带。

Claims (19)

1.一种用于将气体吹送到行进带材料的表面上的吹气装置，所述吹气装置包括由至少一个侧壁（23）和壁（22）构成的至少一个中空盒（20），所述中空盒使面朝所述带材料（15）的相对应表面的壁（22）装备有多个吹气孔（30），所述吹气孔能引导气体朝向所述带材料的所述表面，其特征在于，所述中空盒（20）还相对于中间平面（Q）、在其至少一个侧部上，侧向地装备有可运动关闭件（50、60、70），所述中间平面（Q）垂直于所述带材料（15）中的平面，所述可运动关闭件具有可选择地关闭其中一些所述吹气孔（30）的功能，从而使吹气区域的宽度适应相对应的带材料（15）的宽度，所述可运动关闭件具有靠近所述壁（22）的装备有所述吹气孔（30）的内表面（25）的边缘（54、64、74），以及靠近所述中空盒（20）的侧壁（23）的边缘（55、65、75），所述可运动关闭件（50、60、70）在其可选择关闭运动中的导向包括固定至所述壁（22）的内表面（25）的装备有吹气孔（30）的至少一部分以及固定至所述中空盒（20）的侧壁（23）的至少一部分。

2.如权利要求1所述的吹气装置，其特征在于，所述可运动关闭件（50、60、70）的所述边缘（54、55；64、65；74、75）基本平行于且保持基本平行于所述带的行进方向（100）。

3.如权利要求1所述的吹气装置，其特征在于，所述可运动关闭件是翅片（50、60），所述翅片在其平面中是刚性的。

4.如权利要求2所述的吹气装置，其特征在于，所述可运动关闭件是翅片（50、60），所述翅片在其平面中是刚性的。

5.如权利要求3所述的吹气装置，其特征在于，所述翅片（50）能在所述壁（22）的装备有所述吹气孔（30）的所述内表面（25）的附近并且平行于所述内表面，沿侧向方向作平移运动，所述翅片通过所述中空盒（20）的所述侧壁（23）中的槽（23'）。

6.如权利要求4所述的吹气装置，其特征在于，所述翅片（50）能在所述壁（22）的装备有所述吹气孔（30）的所述内表面（25）的附近并且平行于所述内表面，沿侧向方向作平移运动，所述翅片通过所述中空盒（20）的所述侧壁（23）中的槽（23'）。

7.如权利要求1所述的吹气装置，其特征在于，所述可运动关闭件是可变形翅片（70），所述可变形翅片支承抵靠于所述壁（22）的装备有所述吹气孔（30）的所述内表面（25），并且抵靠于所述中空盒（20）的所述侧壁（23）的内表面。

8.如权利要求3所述的吹气装置，其特征在于，构成所述可运动关闭件的所述翅片（50、60、70）由滑轨（66）对其运动进行导向，联接至所述翅片的轮子（64'）在所述滑轨中行进。

9.如权利要求4所述的吹气装置，其特征在于，构成所述可运动关闭件的所述翅片（50、60、70）由滑轨（66）对其运动进行导向，联接至所述翅片的轮子（64'）在所述滑轨中行进。

10.如权利要求5所述的吹气装置，其特征在于，构成所述可运动关闭件的所述翅片（50、60、70）由滑轨（66）对其运动进行导向，联接至所述翅片的轮子（64'）在所述滑轨中行进。

11.如权利要求6所述的吹气装置，其特征在于，构成所述可运动关闭件的所述翅片（50、60、70）由滑轨（66）对其运动进行导向，联接至所述翅片的轮子（64'）在所述滑轨中行进。

12.如权利要求7所述的吹气装置，其特征在于，构成所述可运动关闭件的所述翅片（50、60、70）由滑轨（66）对其运动进行导向，联接至所述翅片的轮子（64'）在所述滑轨中行进。

13.如权利要求2或3所述的吹气装置，其特征在于，所述可运动关闭件（50、60、70）通过机械和/或电气和/或液压装置（51）的作用从一个位置运动至另一个位置。

14.如权利要求13所述的吹气装置，其特征在于，所述机械和/或电气和/或液压装置（51）是致动器或齿条系统（52，53）。

15.如权利要求1到5中任一项所述的吹气装置，其特征在于，所述中空盒（20）在其两侧上装备有相应的可运动关闭件（50、60、70）。

16.如权利要求1到5中任一项所述的吹气装置，其特征在于，所述吹气装置包括两个中空盒（20），所述带材料（15）在两个中空盒（20）之间行进，从而吹气同时施加于所述带材料的两个表面，所述两个中空盒（20）中的每个中空盒装备有至少一个可运动关闭件（50、60、70），所述可运动关闭件彼此面对。

17.如权利要求1到5中任一项所述的吹气装置，其特征在于，所述吹气装置具有多个可运动关闭件（50、60、70），由公共中央单元来对于所述多个可运动关闭件（50、60、70）的各自运动进行控制。

18.如权利要求1到5中任一项所述的吹气装置，其特征在于，所述吹气孔（30）由管状喷嘴构成，所述管状喷嘴在所述中空盒（20）的相对应的壁（22）外侧至少部分地突起，所述可运动关闭件（50、60、70）设置成可选择地关闭其中一些所述管状喷嘴的进口（26）。

19.如权利要求1到5中任一项所述的吹气装置，其特征在于，所述吹气孔（30）由孔构成，所述孔通过所述中空盒（20）的相对应的壁（22），所述可运动关闭件（50、60、70）设置成可选择地关闭其中一些所述孔的进口或出口。

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