CN102641800B - 立式油膜涂覆机及其涂覆方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了立式油膜涂覆机。该立式油膜涂覆机包括外壳和两组油雾化单元、电离单元、和吸附单元，电离单元设于油雾化单元上方，吸附单元设于电离单元上方，两组油雾化单元、电离单元和吸附单元对称布置，油雾化单元、电离单元和吸附单元设置于外壳内。本申请还公开了用于立式油膜涂覆机的涂覆方法。本发明提供的立式油膜涂覆机和涂覆方法，可实现涂覆更精确、可靠、性能稳定、操作简易，维护简单的效果。

Description

立式油膜涂覆机及其涂覆方法

技术领域

本发明涉及一种金属板带涂油设备及其涂覆方法，特别涉及一种可在金属板带表面微量且精确涂覆油膜的立式油膜涂覆机及其涂覆方法。

背景技术

现代社会铝制和铁制容器应用范围日益广泛，对普遍应用的镀锡板材、铝板、铝箔表面质量要求也在提高。工艺要求需要所用板材在后续制程如卷绕、修剪、分切及印刷等过程中将表面涂覆一层润滑油膜，起到润滑和防锈功能。油膜在板带上必须均匀，任意一个点漏涂就有可能出现锈斑，而任意一个点油膜过量又能导致板带在后续印刷时出现油墨无法附着的漏点。

现有的板带涂油设备有刀梁式和旋杯式:刀梁式涂油设备涂覆油量在100-3000mg/㎡，而且因其刀缝小于0.2mm，容易出现堵塞而漏涂现象;旋杯式的板带涂油设备在实际运行中会有油颗粒在离心力作用下未被充分细化飞出，容易在板带上形成油斑，影响油墨附着。

因此，提供一种可在金属板带表面微量且精确涂覆油膜的油膜涂覆机仍是目前工业生产中亟待解决的技术问题。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了立式油膜涂覆机，包括外壳和两组油雾化单元，将液状油雾化为油雾颗粒，两组电离单元，分别设于两组油雾化单元上方，接收油雾化单元雾化产生的油雾颗粒并使油雾颗粒带电，两组吸附单元，分别设于电离单元上方；两组油雾化单元、电离单元和吸附单元对称布置，油雾化单元、电离单元和吸附单元设置于外壳内。

在一些实施方式中，油雾化单元包括油箱和雾化喷嘴，油雾喷嘴一端设于油箱内，另一端设于油箱外，油雾喷嘴中部还设有喷嘴。由此，可以利用雾化喷嘴使油雾化，利用油雾对板带进行涂覆。

在一些实施方式中，电离单元包括两个金属板、两个绝缘柱、电极金属丝、底部安装板和油雾进口，其中，油雾进口设于底部安装板中部，绝缘柱分别设于底部安装板的两端，金属板分别设于油雾进口两侧、底部安装板的两对侧，电极金属丝两端分别与两个绝缘柱连接，并设于两对侧的金属板之间。由此，通电后的电离箱可以使油雾化单元中产生的油雾带有电荷。

在一些实施方式中，底部安装板上设有多个螺孔，油箱上方设有与油雾进口相对应的通槽。由此，电离单元可通过螺孔固定于油箱上方。另外，通槽的设置可实现油雾颗粒可从油雾化单元进入电离单元的目的。

在一些实施方式中，吸附单元包括两组平板电极板和绝缘棒，绝缘棒连接于平板电极板与外壳之间。由此，通电后的平板电极板之间即接地后的被涂覆物周围可形成均匀电场，电场可使得带电油雾均匀吸附在被涂覆物上。

在一些实施方式中，还包括两组风压输送单元，风压输送单元分别设于油雾化单元一侧，风压输送单元包括风机、输送管、风箱、调节阀门和压力检测计，风箱与所述油雾化单元一侧连接，调节阀门和压力检测计设于输送管上，输送管一端连接风箱、另一端连接风机。由此，风机可为油雾在机体内部运动提供动力。

在一些实施方式中，还包括挡油板，挡油板水平设于油雾化单元内。由此，利用重力作用避免多余的大油颗粒横向运动，保证被涂覆物表面无多余油点。

在一些实施方式中，还包括上导向辊和下导向辊，上导向辊和下导向辊分别设于吸附单元的上方和油雾化单元的下方，被涂覆物在上导向辊和下导向辊之间运行。由此，利用被涂覆物向上运动时形成的气流带动油雾上行，并且设备中心上下贯穿可形成烟灶效应，使油雾不会因重力而向下落，保证所有油雾从电离腔出来后向上进入吸附腔，不会外溢污染环境。

本发明还提供了该立式油膜涂覆机的涂覆方法，包括，在油箱中，利用油雾喷嘴将液状油雾化为油雾颗粒后，通过挡油板对油雾颗粒进行筛选；利用与油箱连接的风箱，将风机产生的气流通入立式油膜涂覆机的机体内，为油雾颗粒运动提供动力；使筛选后的油雾颗粒随气流进入通电后的电离单元进行电离以带电；在被涂覆物周围形成均匀电场；将油雾颗粒均匀涂覆在被涂覆物表面上。

在将液状油雾化为油雾颗粒时，将油雾喷嘴一端设于液状油内，另一端穿过油箱设于油箱外，从外通入压缩空气，利用油雾喷嘴的一端将油从油箱中吸出后从油雾喷嘴的喷嘴喷出雾状油雾颗粒。

附图说明

图1为本发明一实施方式的立式油膜涂覆机的结构示意图；

图2为图1所示立式油膜涂覆机中油雾化单元的结构示意图;

图3为图1所示立式油膜涂覆机中电离单元的结构示意剖面图；

图4为图1所示立式油膜涂覆机中吸附单元的结构示意图；

图5为图1所示立式油膜涂覆机中风压输送单元的结构示意图；

图6为本发明一实施方式提供的涂覆方法的流程示意。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。

图1-图5示意性地显示了根据本发明的一种实施方式的立式油膜涂覆机的结构示意。本实施例提供的立式油膜涂覆机，包括外壳1和两组油雾化单元111、电离单元222、和吸附单元333，电离单元222设于油雾化单元111上方，吸附单元333设于电离单元222上方，两组油雾化单元111、电离单元222和吸附单元333对称布置，油雾化单元111、电离单元222和吸附单元333设于外壳1内。该立式油膜涂覆机的整体结构，采用立式垂直布置，被涂覆物从设备中心由下向上穿过。立式油膜涂覆机包括上导向辊2和下导向辊3，上导向辊2和下导向辊3分别设于吸附单元333的上方和油雾化单元111的下方，被涂覆物在上导向辊2和下导向辊3之间运行，在本实施例中，被涂覆物为金属板带4。由此，利用金属板带4向上运动时形成的气流带动油雾上行，并且设备中心上下贯穿可形成烟灶效应，使油雾不会因重力而向下落，保证所有油雾从电离单元222出来后向上进入吸附单元333，不会外溢污染环境。

为了使油达到雾化的效果，本实施例中，油雾化单元111包括油箱5和油雾喷嘴6，油雾喷嘴6一端设于油箱5内，另一端设于油箱5外，油雾喷嘴6中部还设有喷嘴7。作业时，通过油雾喷嘴6外端外接入的压缩空气，将油从油箱5中吸出，再从喷嘴7喷出极小的雾状颗粒形成油雾颗粒。由此，可以使液状油雾化，利用油雾颗粒对金属板带4进行涂覆。

为了使经由油雾化单元111产生的油雾颗粒带电，油雾化单元111中的油箱5的上方设有电离单元222。如3图所示，电离单元222包括两个金属板8、两个绝缘柱9、电极金属丝10、底部安装板11和油雾进口12，油雾进口12设于底部安装板11中部，两个绝缘柱9分别设于底部安装板11的两端，两个金属板8分别设于油雾进口12两侧、底部安装板11的两对侧，电极金属丝10两端分别与两个绝缘柱9连接，并设于两对侧的金属板8之间。由此，通电后的电极金属丝10带有电极，与两侧的的金属板8形成电场。由此，通电后的电离单元222可以使油雾化单元111中产生的油雾颗粒带电。

此外，为了使电离单元222固定于油箱5上，底部安装板11上设有十个螺孔13，电离单元222通过底部安装板11上设有的十个螺孔13固定于油箱5上方。另外，为了使油雾颗粒顺利从油雾化单元111进入电离单元222，油箱5上方设有与油雾进口12相对应的通槽14。

为达到吸附功能，还需要使金属板带4具有吸附带电油雾颗粒的效果。为达到这种效果，吸附单元333包括两组平板电极板15。作业过程中，相对侧的两块平板电极板15直接连接高压电，金属板带4接地，上述两块平板电极板15之间即金属板带4周围形成均匀电场。此外，为了确保安全，避免因短路造成的事故发生，在平板电极板15与外壳1之间设有绝缘棒16。另外，根据同性相斥原理，油雾颗粒所带电荷应与平板电极板15所带高压极性相同，这样才能保证油雾被平板电极板15推向金属板带4。因此，上述两块平板电极板15与电离单元222施加同极性的电压，金属板带4接地与平板电极板15间形成均匀电场，保证油雾颗粒均匀吸附到金属板带4上。

除上述结构外，本实施例提供的立式油膜涂覆机还包括两组风压输送单元444。如图所示，风压输送单元444分别设于油箱5一侧，风压输送单元444包括风机17、输送管18、风箱19、调节阀门20和压力检测计21。风箱19与油箱5一侧连接，调节阀门20和压力检测计21设于输送管18上，输送管18一端连接风箱19、另一端连接风机17。作业时，压力检测计21与可编程控制器3连接，压力检测计21监测风机17提供风力的风量数值。本实施例中提供的可编程控制器23型号为西门子S7-200。作业过程中，将金属板带4实时速度s、金属板带4宽度w和要求涂油的量x输入可编程控制器23，可编程控制器23接收金属板带4实时速度s、金属板带4宽度w和要求涂油的量x的模拟量信号，再由其自带程序根据公式计算，公式中q为变量系数，一般取1.000~30.312，计算出需要的风量模拟量数据y，压力检测计21将监测到的风量数值传入可编程控制器23。可编程控制器23将该数据与可编程控制器23内已计算出的风量模拟量数据y进行对比，若该数据大于或小于可编程控制器23内计算出的数值，可编程控制器23根据自带的程序发出信号调整风机输入频率，使风机17转速加大或减小，达到改变风量的目的，一直到压力检测计11监测的数据与预设值相符合为止，最终达到调节金属板带4的油膜量的目的。

为确保金属带板4的板面无多余油点，本实施例提供的立式油膜涂覆机中，还包括挡油板，挡油板22水平设于油箱5内。

立式油膜涂覆机的涂覆过程具体步骤如图6所示：

S001在油箱5中，将油雾喷嘴6一端放入液状油内、另一端穿过油箱5壁设于油箱5外。油雾喷嘴6中部还设有喷嘴7。作业时，从外界输入压缩空气。油雾喷嘴6将油从油箱5中吸出后再从喷嘴7喷出极小的油雾颗粒。经过挡油板22时，较大油雾颗粒由于转弯时碰撞形成大颗粒在重力作用下落，细小的油雾颗粒则会继续运动。

S002利用与油箱5连接的风箱19，将风机17产生的气流通入立式油膜涂覆机的机体，为油雾颗粒运动提供动力。经过筛选的油雾颗粒会随着气流而运动。

S003使筛选后的油雾颗粒随气流进入通电后的电离单元222进行电离以带电。

S004在金属板带4周围形成均匀电场。

S005将油雾颗粒均匀涂覆在金属板带4表面上。

根据同性相斥原理，油雾颗粒所带电荷应与平板电极板15所带电极相同，这样才能保证油雾颗粒被平板电极板15推向金属板带4，因此平板电极板15与电离单元222所接电极必须是同极性，金属板带4接地后，金属板带4周围形成均匀电场。

在要求金属板带4涂油量为2~12.5mg/㎡时，通过油雾喷嘴6的外端向该立式油膜涂覆机输入0.1~0.6MPa压力的压缩空气。压缩空气通过油雾喷嘴6外端进入油箱5后，油雾喷嘴6将油从油箱5中吸出后再从喷嘴7喷出极小的油雾颗粒。油雾颗粒在由风机17提供的气流作用下，在立式油膜涂覆机体内运动。油雾颗粒在油箱5内运动经过挡油板22时，相邻多个油雾颗粒因碰撞可形成较大颗粒后因重力作用下落，细小的油雾颗粒则会继续运动。

电离单元222中的电极金属丝10接12KV~15KV直流电源，形成放电极。油雾颗粒经过电离单元222时，在电极金属丝10与金属板8之间形成的电场中被电离而带电。与此同时，将金属板带4接地、给相对内侧的平板电极板15接40KV~45KV直流电源。由此，经过电离单元222的油雾颗粒和相对内侧的平板电极板15均带有相同的电荷。在带电荷的油雾颗粒进入吸附单元333时，根据同性相斥原理，带电荷的油雾颗粒被平板电极板15形成的电场推向金属板带4，从而被涂覆在金属板带4表面上。作业过程中，将金属板带4实时速度s、金属板带4宽度w和要求涂油的量x输入可编程控制器23，可编程控制器23接收金属板带4实时速度s、金属板带4宽度w和要求涂油的量x的模拟量信号，再由其自带程序根据公式计算，公式中q为变量系数，一般取1.000~30.312，计算出需要的风量模拟量数据y，压力检测计21将监测到的风量数值传入可编程控制器23。可编程控制器23将该数据与可编程控制器23内已计算出的风量模拟量数据y进行对比，若该数据大于或小于可编程控制器23内计算出的数值，可编程控制器23根据自带的程序发出信号调整风机输入频率，使风机17转速加大或减小，达到改变风量的目的，一直到压力检测计11监测的数据与预设值相符合为止，最终达到调节金属板带4的油膜量的目的。

根据上述立式油膜涂覆机和涂覆方法，本发明可实现涂覆更精确、可靠、性能稳定、操作简易，维护简单的效果。

以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，例如电离单元222中的底部安装板11与油箱5的连接方式，除了本实施例中的螺孔13固定方式，设计师还可以在油箱5顶部设置卡棱、底部安装板11上设置与卡棱对应的凹槽，由此，油箱5和电离单元222可通过卡棱和凹槽的卡合而连接在一起。这些都属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.立式油膜涂覆机，其特征在于，包括：

外壳，

两组油雾化单元，将液状油雾化为油雾颗粒，

两组电离单元，分别设于所述两组油雾化单元上方，接收所述油雾化单元雾化产生的油雾颗粒并使油雾颗粒带电，

两组吸附单元，分别设于所述电离单元上方；

所述两组油雾化单元、电离单元和吸附单元对称布置，所述油雾化单元、电离单元和吸附单元设置于所述外壳内；

还包括两组风压输送单元，所述风压输送单元分别设于所述油雾化单元一侧，所述风压输送单元包括风机、输送管、风箱、调节阀门和压力检测计，

所述风箱与所述油雾化单元一侧连接，

所述调节阀门和所述压力检测计设于所述输送管上，

所述输送管一端连接所述风箱、另一端连接所述风机；

所述压力检测计和所述风机连接有可编程控制器，所述可编程控制器将计算出来的风量模拟量数据与压力检测计上检测到的风量数值进行对比，可编程控制器根据对比结果以调节风机输入频率的方式来控制风机的转速；

所述可编程控制器根据公式来计算风量模拟量数据y，其中，s为金属板带4的实时速度，w为金属板带4的宽度，x为要求涂油的量，q为变量系数，q的取值范围为1.000～30.312。

2.根据权利要求1所述的立式油膜涂覆机，其特征在于，所述油雾化单元包括油箱和油雾喷嘴，所述油雾喷嘴一端设于所述油箱内，另一端设于所述油箱外，所述油雾喷嘴中部还设有喷嘴。

3.根据权利要求1所述的立式油膜涂覆机，其特征在于，所述电离单元包括两个金属板、两个绝缘柱、电极金属丝、底部安装板和油雾进口，其中

所述油雾进口设于所述底部安装板中部，

所述绝缘柱分别设于所述底部安装板的两端，

所述金属板分别设于所述油雾进口两侧、底部安装板的两对侧，

所述电极金属丝两端分别与两个所述绝缘柱连接，并设于两对侧的所述金属板之间。

4.根据权利要求3所述的立式油膜涂覆机，其特征在于，所述底部安装板上设有多个螺孔，所述油箱上方设有与所述油雾进口相对应的通槽。

5.根据权利要求1所述的立式油膜涂覆机，其特征在于，所述吸附单元包括两组平板电极板和绝缘棒，所述绝缘棒连接于所述平板电极板与所述外壳之间。

6.根据权利要求1所述的立式油膜涂覆机，其特征在于，还包括挡油板，所述挡油板水平设于所述油雾化单元内。

7.根据权利要求6所述的立式油膜涂覆机，其特征在于，还包括上导向辊和下导向辊，所述上导向辊和所述下导向辊分别设于所述吸附单元的上方和所述油雾化单元的下方，所述被涂覆物在所述上导向辊和所述下导向辊之间运行。

8.用于权利要求1-7任一项所述的立式油膜涂覆机的涂覆方法，包括：

在油箱中，利用油雾喷嘴将液状油雾化为油雾颗粒后，通过挡油板对油雾颗粒进行筛选；

利用与油箱连接的风箱，将风机产生的气流通入立式油膜涂覆机的机体内，为油雾颗粒运动提供动力，风机提供动力的过程中，可编程控制器将计算出来的风量模拟量数据与压力检测计上检测到的风量数值进行对比，可编程控制器根据对比结果以调节风机输入频率的方式来控制风机的转速，可编程控制器根据公式来计算风量模拟量数据y，其中，s为金属板带4的实时速度，w为金属板带4的宽度，x为要求涂油的量，q为变量系数，q的取值范围为1.000～30.312；

使筛选后的油雾颗粒随气流进入通电后的电离单元进行电离以带电；

在被涂覆物周围形成均匀电场；

将油雾颗粒均匀涂覆在被涂覆物表面上。

9.根据权利要求8所述的涂覆方法，还包括，在将液状油雾化为油雾颗粒时，将油雾喷嘴一端设于液状油内，另一端穿过油箱设于油箱外，从外通入压缩空气，利用油雾喷嘴的所述一端将油从油箱中吸出后从油雾喷嘴的喷嘴喷出雾状油雾颗粒。