CN102947207A - 长片材的方向转换装置及物体浮动装置 - Google Patents

长片材的方向转换装置及物体浮动装置 Download PDF

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Abstract

一种方向转换装置(4)，具备：具有孔(2)的柱状的容器(1)和覆盖孔(2)的多孔质树脂层(3)。向容器(1)内供给压缩空气。从树脂层(3)的表面扩散的空气使挂在装置(4)上的长片材(6)浮动。装置(4)用少量的压缩空气来产生稳定的浮动力。树脂层(3)包含聚四氟乙烯膜的层叠结构。树脂层(3)的表面用防带电剂或防水防油剂进行过处理。PTFE膜用PTFE织物来增强。树脂层(3)的厚度为0.1mm～20mm，树脂层(3)的透气系数为100mL/(cm2·分·MPa)～15000mL/(cm2·分·MPa)。容器(1)是不锈钢管。

Description

长片材的方向转换装置及物体浮动装置
技术领域
本发明涉及将长片材的移动方向加以转换(变换)的装置，具体是涉及这样一种方向转换装置：利用从表面吹出空气的柱状的有孔容器来使移动中的长片材成为浮动状态，并在此状态下改变移动方向。
背景技术
已知一种使移动中的长片材的移动方向发生改变的、称为转向杆(turnbar)的中空柱状的有孔容器。这种转向杆是将供给到有孔容器内部的空气从有孔容器的孔向长片材吹出，在使长片材保持从有孔容器浮起状态的同时移动，且以有孔容器为转换点来改变长片材的移动方向。
专利文献1记载了一种转向辊，这种装置是将移动中的长片材(长片状基材)的移动方向加以转换的方向转换装置(转向辊)，具有向转向辊内部的空洞供给空气的供气口以及设置在转向辊圆周面上的吹气孔。专利文献1中记载了如下内容：为了在转向辊的宽度方向上调节吹气孔的吹气量，设置用于将转向辊内部的空洞沿转向辊宽度方向加以分隔的分隔壁，并且在由分隔壁分隔的转向辊内部的各个空洞中设置能够调节供气量的独立的供气口。
专利文献2记载了一种层叠型的物体浮动装置，这种装置是一边利用流体来使长片材(薄膜状物体)浮动一边加以运送的方向转换装置(物体浮动装置)，用具有流体孔的多个薄板层叠来形成层叠面，其中的流体孔成为从外部供给的流体的通道，在层叠面的附近形成流体的运送面，在薄板之间形成从流体孔向着运送面的流体的流路。
专利文献3记载了一种薄膜浮动方向转换装置，这种装置是将移动中的长片材(薄膜)的移动方向加以转换的方向转换装置(薄膜浮动方向转向装置)，在薄膜运送面上穿设多个喷气孔，形成横长的中空体，且将两轴端固定在装置本体上，连接至少向一个轴端的中空体内供给压缩流体的供给管，从薄膜运送面的喷气孔吹气，以非接触状态来运送薄膜，尤其是，在薄膜浮动运送用的运送导轨的方向转换部分配置的方向转换部件的截面形状为半椭圆、椭圆弧或半圆、圆弧面的转角状，并且薄膜运送体的进入侧表面和脱离侧表面形成与薄膜运送方向平行的直线面。另外，专利文献3中还记载了以下内容：在具有方向转换部分的多个喷气孔的薄板表面的薄膜运送面上，隔开一定间隔而卷绕绳状物，从而在表面上形成一定间距的螺旋状间隙。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本发明专利申请特开2002-193508号公报
专利文献2：日本发明专利申请特开2000-016648号公报
专利文献3：日本发明专利申请特开平8-245028号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
上述已有的方向转换装置是通过使从有孔容器的表面吹出的空气高速地碰撞长片材来使长片材浮动的。所以，在专利文献1～3中记载的技术内容基本上都是为了提高吹出空气的流速而缩小吹气孔的开口面积。
然而，如果以提高空气流速为目的，就必须为了提高有孔容器内部的气压而采用巨大的高压发生装置。另外，由于空气中含有微小的颗粒(灰尘)，因此如果在高流速下使用方向转换装置，就会降低室内空气的清洁度。还有，大量的空气在室内扩散，会将已经滞留在室内的灰尘卷起，使其飞扬，会增加灰尘污染。所以，已有的方向转换装置不适用于无尘车间等对空气清洁度要求很高的领域。
本发明正是为了解决上述问题而作，其目的在于提供一种方向转换装置，即使有孔容器内的内压力较低也能使用，并且能够通过减少从有孔容器扩散的空气量来减少室内微小颗粒的量。
解决技术问题所采用的技术方案
本发明人重点研究了使长片材可靠地从有孔容器的表面浮起、减少从有孔容器扩散的空气量这两个互相抵触的课题，目标在于实现能够同时解决这些课题的方向转换装置。在研究过程中，还探讨了在方向转换装置中采用多孔质陶瓷烧结体的问题，但若使用多孔质陶瓷烧结体，如果要使长片材可靠地浮起就需要大容量的压缩空气，有可能导致压缩空气供给设备的设置成本及运营成本升高。另外，烧结体的微粒子会在空气中飞舞，因此可能会降低空气清洁度。根据进一步研究的结果得知，通过以覆盖有孔容器的孔的方式来形成多孔质树脂层，则即使有孔容器内部的气压较低，也能使长片材可靠地从方向转换装置的表面浮起。
解决了上述技术问题的本发明的长片材的方向转换装置具有：柱状的有孔容器；以及覆盖该有孔容器的孔的多孔质树脂层。
在上述方向转换装置中，所述多孔质树脂层最好包含多孔质树脂膜的层叠结构。
在上述方向转换装置中，所述多孔质树脂层最好包含多孔质树脂膜的卷绕结构。
在上述方向转换装置中，所述多孔质树脂层的厚度最好为0.1～20mm。
在上述方向转换装置中，所述多孔质树脂层的外表面的至少一部分最好具有圆柱曲面。
在上述方向转换装置中，最好将所述多孔质树脂层的透气系数设为100～15000mL/(cm2·分·Mpa)。
在上述方向转换装置中，最好将所述多孔质树脂层的透气系数的变动系数设为30％以下。
在上述方向转换装置中，最好所述多孔质树脂膜为多孔质聚四氟乙烯膜。
在上述方向转换装置中，最好在所述有孔容器与所述多孔质树脂层之间、或在所述多孔质树脂层中形成增强膜。
在上述方向转换装置中，最好所述增强膜的一部分固定在所述多孔质树脂层上。
在上述方向转换装置中，最好在所述多孔质树脂层的表面添加防液剂。
在上述方向转换装置中，最好针对所述有孔容器20cm2的表面积而形成一个以上内径1mm以上的孔。
在上述方向转换装置中，最好在所述有孔容器上连接着压缩气体供给装置。
在上述方向转换装置中，能够将水蒸气发生装置与所述有孔容器内部连接来用于运送食品。
解决了上述课题的本发明的长片材的方向转换装置是通过将物体浮动部件并排地排列多个来构成的，所述物体浮动部件具有柱状的有孔容器和覆盖该有孔容器的孔的多孔质树脂层。
在上述方向转换装置中，最好在所述多孔质树脂层上还设置可拆卸的多孔质树脂膜。
本发明的物体浮动装置是通过将物体浮动部件并排地排列多个来构成的，所述物体浮动部件具有柱状的有孔容器和覆盖该有孔容器的孔的多孔质树脂层。
发明效果
本发明的方向转换装置通过形成多孔质树脂层来覆盖有孔容器的孔，即使有孔容器的内部压力较低，也能使长片材可靠地从多孔质树脂层浮起。另外，由于从方向转换装置扩散的空气量较少，因此能够提高有方向转换装置运转的室内的空气清洁度。
附图说明
图1是表示本发明实施方式的方向转换装置的形成过程的图。
图2是表示本发明实施方式的方向转换装置的形成过程的图。
图3是本发明实施方式的方向转换装置的立体图。
图4是表示本发明实施方式的方向转换装置的使用例的图。
图5是表示本发明实施方式的其它方向转换装置的使用例的图。
图6是表示本发明实施方式的物体运送装置的图。
图7是表示本发明实施例的方向转换装置的试验装置的图。
具体实施方式
以下用附图来说明本发明的方向转换装置。图1和图2是表示本发明实施方式的方向转换装置的形成过程的图，图3是完成后的方向转换装置的立体图。首先如图1所示，准备呈中空的柱状、且侧面形成有孔2的有孔容器1。然后如图2所示，形成多孔质树脂层3来覆盖有孔容器1的孔2。由此，如图3所示，形成具有柱状的有孔容器1和覆盖该有孔容器1的孔2的多孔质树脂层3的方向转换装置。多孔质树脂层3虽然也可用单层的多孔质树脂膜来构成，但若做成多孔质树脂膜的层叠结构(包括卷绕结构)，则能够确保后面所述的较佳厚度。
一旦向本发明实施方式的方向转换装置的有孔容器1内部输送加压气体，加压气体就会穿过孔2并经过多孔质树脂层3而向方向转换装置外扩散。虽然此时的多孔质树脂层3表面的气流状态和气压分布尚未完全搞清楚，但可以想像极细的气流不仅在多孔质树脂层3的垂直方向上产生，还在各个方向各向同性地产生。虽然并未像已有的方向转换装置那样产生大量高速气流，却在多孔质树脂层3的表面附近产生了非常流畅的物体浮动力。
这种多孔质树脂材料的特质是在本发明人同时研究的多孔质陶瓷烧结体等中所未见的。
图4是表示本发明实施方式的方向转换装置的使用例的图。图4中，在上述方向转换装置的半个圆周上挂着长片材(例如作为物品的运送带使用)，在此状态下通过向有孔容器1的内部输送加压气体来使空气从多孔质树脂层3的表面扩散，由此使长片材浮动，因此长片材能顺畅地移动。
作为构成多孔质树脂层3的材料，可以使用聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃类、聚氯乙烯、聚酰胺、聚碳酸酯、聚苯醚、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚胺酯等、这些材料混合物、层叠物等各种树脂制的多孔性薄膜。尤其是超高分子量的烯烃类或聚四氟乙烯(PTFE)的熔融粘度高，因此即使在多孔质树脂层3制造后略微加热，孔的形态也不会有大的变化，所以较理想。
其中尤其是聚四氟乙烯的熔融粘度大，耐热性也高，并且产气·产尘量少，因此更加适于将方向转换装置用于无尘车间等的场合。另外，聚四氟乙烯的表面起模性良好，因此即使在长片材移动过程中因停电等而停止向有孔容器1内部输送加压气体时，多孔质树脂层3也会一边与长片材接触一边比较顺利地滑动。因此能够最大限度地防止装置整体紧急停止时给长片材带来的损伤。所以，采用聚四氟乙烯来作为构成多孔质树脂层3的材料，无论在加压气体的输送状态下还是非输送状态下都能发挥极好的效果。
如果采用PTFE来作为多孔质树脂层3的材料，就能够在－100℃的极低温至260℃高温的温度范围内使用方向转换装置。通过连接用于向有孔容器1内输送热容量高的加热水蒸气的蒸气发生装置，还能够对食品一边进行烹饪一边加以运送。
构成多孔质树脂层3的多孔质树脂膜能够采用通过分相法形成多孔结构的膜、用造孔剂形成多孔结构的膜以及通过延伸加工形成多孔结构的膜等。在使用造孔剂时，如果造孔剂、即填充剂的含量多，则孔径分布广，并且容易发生填充剂脱落，因此填充剂的含有率最好是50质量％以下。
当采用聚四氟乙烯材料并用延伸加工来形成多孔质树脂膜时，可以通过以下方法获得：将PTFE精细粉末与润滑剂的混合物挤出为成形体(糊状成形体)，且在除去润滑剂之后加以延伸。供延伸的糊状成形体可以利用未烧成体、半未烧成体、烧成体中的任意一种，但采用自身熔接性良好的未烧成体更佳。作为延伸方法，可以采用在PTFE的熔点以下进行的单轴延伸、双轴同时延伸、依次双轴延伸中的任意一种。具体可见日本专利特公昭56－45773号公报、特公昭56-17216号公报、特公昭53－55378号公报、特公昭55－55379号公报、特开昭59-109534号公报、特开昭61－207446号公报等中记载的方法。
建议将多孔质树脂膜的空隙率设定为例如40％以上(优选为60％以上，最好是70％以上)、95％以下(优选为93％以下，最好是90％以下)。多孔质树脂膜的空隙率可以通过延伸倍率来适当调整。之所以建议上述的空隙率，是因为如果空隙率过低，则多孔质树脂层3的透气阻力较高，为了使长片材浮动要用高压的加压气体。另一方面，虽然对空隙率的上限没有限制，但如果空隙率过高，就无法用多孔质树脂层3使来自有孔容器1的各个孔2的气流均匀化，因此要建议上述范围。
多孔质树脂膜的空隙率是用表观密度D2(D2＝W/V：单位为g/cm3)和完全未形成空隙时的真密度(用PTFE时为2.2g/cm3)并基于以下的式(1)来算出的，其中表观密度D2是通过对多孔质氟树脂膜的质量W和包括空隙部在内的表观体积V进行测量求出的。算出体积V时的厚度可以使用利用表盘式厚度规测量(用得乐(Teclock)公司的“SM-1201”在不施加本体弹簧负荷之外的负荷的状态下进行测量)的平均厚度。
空隙率(％)＝［(2.2－D2)／2.2)］×100     (1)
对于一片多孔质树脂膜的厚度无特别限定，但多孔质树脂层3的总厚度(单层时是指一片的厚度，多片层叠时则是指合计厚度)例如设定为0.1mm以上，优选为0.4mm以上，最好为1mm以上。因为如果多孔质树脂层3的总厚度过小，就会出现加压气体的压力使多孔质树脂层3脱离有孔容器1而向外侧膨出的现象。另外，无法使来自有孔容器1的各个孔2的气流均匀化。多孔质树脂膜的孔径为0.2～10μm左右，优选为0.2～5μm左右。
另一方面，如果多孔质树脂层3的总厚度过大，则难以阻止加压气体向多孔质树脂层3的侧面方向泄漏。另外，为了通过提高多孔质树脂层3的透气阻力来使长片材浮动，需要非常高压的加压气体。因此，多孔质树脂层3的总厚度例如设定为20mm以下，优选为15mm以下，最好是10mm以下。
作为多孔质树脂膜的层叠形态，例如可以将多片多孔质树脂膜呈同心圆状地卷绕到有孔容器1上。尤其是，优选使用在多片层叠的多孔质树脂膜中、越是接近有孔容器1侧的多孔质树脂膜其空隙率越高的多孔质树脂膜。空隙率低的多孔质树脂膜有利于空气的均匀扩散，但容易被空气中的灰尘堵塞，缺乏长期的稳定驱动性。因而，要在方向转换装置的有孔容器1侧使用不易堵塞的空隙率较高的树脂膜，而在方向转换装置的表面侧则使用有利于空气均匀扩散的空隙率较低的树脂膜。例如，将最靠近有孔容器1侧的多孔质树脂膜的空隙率设定为方向转换装置的最表面侧的多孔质树脂膜的空隙率的1.5倍以上，优选为2倍以上，最好是3倍以上。
作为多孔质树脂膜的其它层叠形态，可想到在有孔容器1上卷绕一片多孔质树脂膜的形态。在进行卷绕的场合，较为理想的是在将多孔质树脂膜卷绕到有孔容器1上后使多孔质树脂膜加热收缩，由此使多孔质树脂膜牢固地固定在有孔容器1上。在使长片材6浮动时，多孔质树脂层3的表面附近是重要的部分，因此必须确保这一部分作为不配置任何物品的空间。因此，较为理想的是在多孔质树脂层3的外侧用某种器具将多孔质树脂层3加以固定。因此，通过上述卷绕方式实现的层叠作为利用多孔质树脂膜的加热收缩的固定方式是很有效的，是本发明的方向转换装置的非常理想的形态。理想的卷绕圈数例如是有孔容器1的两圈以上，较好的是5圈以上，更好的是7圈以上。卷绕圈数的上限无特别限定，但从方向转换装置的制造效率来看，例如在100圈以下，理想的是50圈以下。
在层叠多孔质树脂膜时，为了抽出存在于层间的空气，有效的方法是在对方向转换装置进行加热处理之前实施真空处理。如有必要，也可以用热塑性树脂的细微粉末、或环氧树脂等热固化树脂等粘接剂来进行多孔质树脂膜的层间粘接。关于粘接剂，不仅可以采用涂敷在多孔质树脂膜表面的方法，例如还可以在多孔质树脂膜的空隙部分浸入热固化树脂的粘接剂并使之干燥，由此实现半固化(B级化)，再将其层叠并实施加热处理的方法。
多孔质树脂层3的透气系数(K:表示透气阻力的指标，单位是mL/(cm2·分·MPa)，以下有时省略单位)理想的是设定为100～15000。这是因为，将透气系数(K)设定为100以上能够更可靠地使长片材浮动。另外，如果透气系数(K)不到100，则有时多孔质树脂层3的表面平滑度的要求会非常高，很不经济。
另一方面，如果透气系数(K)超过15000，则需要大量的压缩空气，可能导致压缩空气供给设备的设置成本和运营成本升高。另外，当在多孔质树脂层3的表面、即作用面上放置作为浮动对象的长带6时，会严重地妨碍压缩空气从长带6下方的孔扩散，稳定性差。因而，理想的是将透气系数(K)设定为15000以下。透气系数(K)较好的是设定为300～10000，更好的是设定为500～7000。
透气系数(K)可以用以下方法测量。首先向有孔容器1中供给固定压力(MPa)的压缩空气，并测量在多孔质树脂层3的表面、即浮动作用面上扩散的空气量(mL/分)(采用堀场stec公司生产的高精度精密膜流量计SF-1U)。然后将测到的扩散空气量的值除以测量面积(cm2)，求出单位面积的透气量V(mL/cm2·分)。然后，使向有孔容器1供给的压缩空气的压力P(MPa)作各种变化后进行同样的测量。并且在以供给压力(P)为横轴、透气量(V)为纵轴的座标图上标绘各测量值，将得到的直线倾斜度作为透气系数(K)。即，可以得到以下的式(2)和(3)并指定透气系数(K)。
V(mL／cm2·分)＝KP···(2)
K(mL／(cm2·分·Mpa))＝V／P···(3)
在多孔质树脂层3的不同区域之间较为规则的透气系数(K)的值是理想的值。这是为了使长片材6平衡稳定地浮动。因此，理想的透气系数的变动系数为30％以下，更理想的是15％以下。当变动系数(C)超过30％时，可能使浮动力的稳定性恶化，尤其当长带6的宽度较窄时，可能导致浮动不稳定。
透气系数(C)可以用以下方法测量。首先将多孔质树脂层3的表面、即浮动作用面等分成五个区域。可以在一个测量点上测量透气系数(K)以代表各个区域，利用五个区域的五个测量值的平均值(Km)和标准偏差(σ)的值，按照以下的式(4)来计算出透气系数(K)的变动系数(C)。
C(%)＝(σ／Km)·100···(4)
理想的是在有孔容器1和多孔质树脂层3之间或在多孔质树脂层3中形成增强膜。这是为了防止多孔质树脂层3因加压气体的压力而脱离有孔容器1向外侧膨出。例如，可以在层叠的多孔质树脂膜之间置入增强膜。作为增强膜的材料，可以采用玻璃纤维织物、碳纤维织物、无纺布、芳族聚酰胺或特氟隆(注册商标)等超级工程塑料纤维制的织物、不锈钢网眼织物等不会影响透气性且具有强度和刚性的材料。设置增强膜的位置可以是接近有孔容器1侧、远离有孔容器1或中间的位置，但如果设置在接近有孔容器1侧的位置上，则能够将加压气体分配到整个多孔质树脂层3，并且具有减轻压力的缓冲功能。当设置在远离有孔容器1的位置时，为了防止在多孔质树脂层3的表面出现增强膜的凹凸的影响(即为了避免从多孔质树脂层3的表面扩散的加压气体的层流性发生混乱)，要将最外层的多孔质树脂膜的厚度设定为100μm以上，理想的是150μm以上，更理想的是200μm以上。
在将多孔质树脂膜彼此间进行粘接或将多孔质树脂层(膜)与增强膜间进行粘接时，最好是只在多孔质树脂层(膜)的局部进行粘接。这是为了不妨碍气体透过。在用具有透气性和熔接性的增强膜时也可以是整面熔接。
虽然也可以使用苯酚或聚酰胺等热固化树脂作为增强膜的材料，但这些材料不能实现自身熔接加工，因此需要用粘接剂，可能因粘接剂而发生孔堵塞。为此，如果要利用这些树脂材料，则最好是在树脂完全固化之前的半固化(B级化)状态下进行与多孔质树脂膜之间的层叠加工。
在多孔质树脂层3的表面最好进行防带电处理或为了防水防污而添加防液剂(例如防液性聚合物)。作为防带电处理的方法，例如可以用含第四级铵系界面活性剂的防带电剂、含硅酸盐或碳纳米管(carbon nano tube)或碳纳米纤维(carbon nano fiber)等导电性微粉末的防带电剂。作为防水防污处理的方法，例如可以用防水防油性聚合物来覆盖多孔质树脂层3的表面。通过这一处理，能够防止机油、水滴等各种污染物浸透或保持在多孔质树脂层3的细孔内。这些污染物会导致多孔质树脂层3的透气特性降低。不过，权利要求书及说明书中记载的“防液剂”是指具有防液体性质和功能的物质，“防液剂”中包括“防水剂”、“防油剂”、“防水防油剂”等。
关于有孔容器1的材料并无特别限制，可以使用不锈钢材料和树脂材料。在有孔容器1的表面，最好针对20cm2的表面积形成一个以上内径为1mm以上的孔。
另外，发明人在如上述那样与多孔质树脂材料进行对比的过程中同时对多孔质陶瓷烧结体进行了研究，因此为了慎重起见记录了研究结果。多孔质陶瓷烧结体的孔结构取决于原料微粉末的粒径和形状以及烧结方法，而要使孔的尺寸均匀并且使孔的方向一致是极其困难的，涉及到成本。本发明使用的是容易控制孔的结构的多孔质树脂材料。能够使多孔质树脂膜的孔在厚度方向上的分布和方向非常均匀，因此能够使在多孔质树脂膜的表面扩散的加压气体的矢量整齐，能够均匀地支撑浮动对象而使之浮动。即，微米单位、亚微米单位孔径的孔均匀并且方向整齐地呈高密度分布，因此能够从低压的加压气体得到静压特性优良的气体层流。与此相对，多孔质陶瓷烧结体的孔结构为立体地各向同性的，因此加压气体还会从与浮动对象物相对的面以外的面(端面)扩散。例如要在端面上涂敷热固化树脂等且使之固化，以将端面密封，但这是非常耗时的作业。由于本发明的多孔质树脂是柔软结构，因此只需对端面实施机械性压缩或加热压缩即可容易地实现密封。另外，多孔质陶瓷烧结体一般是用大体积的物体来形成，再切削加工成所需的形状，或是用模具进行烧结加工成形来形成所需的形状，但存在切削工序或模具成形工序会导致制造工序复杂的缺点。从这点来说，本发明的方向转换装置容易制造也是一个优点。
图5是表示本发明实施方式的其它方向转换装置的使用例的图。在图5中，是将物体浮动部件13并排地排列多个来构成方向转换装置，该物体浮动部件13具有柱状的有孔容器1和覆盖该有孔容器1的孔2的多孔质树脂层3。在上述方向转换装置的大约半个圆周上挂着长片材6，在此状态下通过向各有孔容器1的内部输送加压气体来使空气从多孔质树脂层3的表面扩散，由此使长片材6浮动，因此长片材6顺畅地移动。
在图5的例子中，物体浮动部件13排成圆形，但只要多个物体浮动部件13是并排(即物体浮动部件朝着同一方向)排列的即可，也可以排列成椭圆形等。
在以上说明的本发明实施方式的方向转换装置中，最好在多孔质树脂层3上还设置可拆卸的多孔质树脂膜(图中未示)。这样，即使在方向转换装置运行中有液体或粘接物等附在多孔质树脂膜上，也能更换为其它的多孔质树脂膜，使得方向转换装置的维修保养非常容易。作为多孔质树脂膜的材料，可以使用与多孔质树脂层3中的多孔质树脂膜同样的材料，但最好用多孔质PTFE材料。
图6表示从本发明的方向转换装置派生出来的物体浮动装置。如图6所示，通过将在有孔容器1的表面设置了多孔质树脂层3的物体浮动部件13并排地排列，就能够使运送物体12浮动来进行运送。当运送物体12较重时，通过使有孔容器1成为棱柱形状，能够增加多孔质树脂层3的表面与运送物体12间相对的面积并增加浮动力。另外，通过缩小有孔容器1的直径，从而铺满许多有孔容器1，也能够增加浮动力。虽然本发明的物体浮动装置的浮动对象物不同于本发明的使长片材的移动方向转换的方向转换装置，但所采用的有孔容器1和多孔质树脂层3的种类以及得到的作用效果是相同的，因此省略详细说明。
在图6的例子中，物体浮动部件13是排列在同一平面上的，但只要多个物体浮动部件13是并排排列的即可，物体浮动部件13也可以排列成曲面状。
实施例
以下例举实施例和参考例来说明本发明实施例中的方向转换装置。当然，本发明不限于这些实施例。
1.评价装置
图7表示本发明实施例的方向转换装置的试验装置。在图7中，在试验台5上固定着方向转换装置4和导轨9。在具有有孔容器1和多孔质树脂层3的方向转换装置4上挂着长片材6，长片材6的一端部安装着固定杆8，另一端部安装着平衡锤7。使用胶粘带来作为长片材6，且使胶粘带的粘接剂一侧向着长片材6。在方向转换装置4上通过送气软管10来连接压缩气体供给装置(例如压缩机)11。将从压缩气体供给装置11供给的加压气体导入方向转换装置4，由此使长片材6浮动。在此状态下使固定杆8沿着导轨9在水平方向上移动，由此使长片材6、即胶粘带在方向转换装置4上作90度方向转换。
(实施例1)
作为有孔容器1，使用在不锈钢管的中央部沿圆周方向等间隔地设置四个5mmФ的孔的构件。不锈钢管的外径为34mm，内径为28mm，长度为150mm，两端用厚度2mm的不锈钢板焊接封堵，一端经过开孔加工，以便安装送气软管10的连接件。
作为多孔质树脂膜，采用双轴延伸多孔质PTFE薄膜(日本果阿纤维板公司(W.L.Gore & Associates Co,Ltd)制，薄膜厚度：125μm，表观密度：0.436)。这种双轴延伸多孔质PTFE薄膜是从大金工业公司制的PTFE精细粉末(商品名：聚氟里昂(Polyflon)F104)经过糊状挤出、滚筒压延、润滑剂干燥、延伸、烧制各道工序制造出来的。将这个双轴延伸多孔质PTFE薄膜切割成宽度250mm、长度3m的尺寸后使用。
作为增强膜，采用延伸PTFE制的织布(日本果阿纤维板公司制，线材纤度：380旦尼尔，单位面积量(basisweight)：183g/m2)，且将其切割成宽度250mm、长度1m的尺寸。
在玻璃板上将以上述方式准备的双轴延伸多孔质PTFE薄膜和延伸PTFE制的织布伸展成平整状态并对齐宽度进行重叠。不过，在前端部要使双轴延伸多孔质PTFE薄膜的前端部比延伸PTFE制的织布的前端部前伸10cm。
在已伸展的双轴延伸多孔质PTFE薄膜和延伸PTFE制的织布的先头部的双轴延伸多孔质PTFE薄膜上放置上述不锈钢管并施加张力来避免发生松弛和皱折，同时将前端部的双轴延伸多孔质PTFE薄膜置于不锈钢管一侧(最内层一侧)，从而在不锈钢管上卷成同心圆状。
将卷绕了该双轴延伸多孔质PTFE薄膜和延伸PTFE制的织布的不锈钢管放置在用两端部进行支撑的夹具上后放入烤箱中以340℃进行加热处理。经过大约十个小时后，以载放在夹具上的状态从烤箱取出并自然冷却到室温。
然后用切割刀将从不锈钢管的两端部伸出的双轴延伸多孔质PTFE薄膜和延伸PTFE制的织布切除，使宽度成为150mm(与不锈钢管的长度相同)。进而用不锈钢制的软管夹箍(株式会社TOYOX制，商品名蜗牛(Escargot))加以紧固。通过以上方法可得到卷绕了双轴延伸多孔质PTFE薄膜和延伸PTFE制的织布的方向转换装置1。该方向转换装置(1)的最大外径为42mm。
(实施例2)
作为多孔质树脂膜，采用单轴延伸多孔质PTFE薄膜(日本果阿纤维板公司制，薄膜厚度:165μm，表观密度：0.564)。这种单轴延伸多孔质PTFE薄膜是从大金工业公司制的PTFE精细粉末(商品名：聚氟里昂F104)经过糊状挤出、滚筒压延、润滑剂干燥、延伸、烧制各道工序制造出来的。将这个单轴延伸多孔质PTFE薄膜切割成宽度250mm、长度4m的尺寸。
作为增强膜，采用延伸PTFE制的织布(日本果阿纤维板公司制，线材纤度：380旦尼尔，单位面积量：183g/m2)，且将其切割成宽度250mm、长度50cm的尺寸后使用。
其它条件则与实施例1相同，由此得到方向转换装置(2)。该方向转换装置(2)的外径为39mm。
(实施例3)
作为多孔质树脂膜，将聚丙烯的多孔质膜(商品名：NG100、株式会社Tokuyama制，厚度：110μm)切割成宽度250mm、长度2m的尺寸备用。
作为增强膜，将300网眼的不锈钢丝网(线材直径30μm、株式会社Mesh制)切割成宽度150mm、长度2m的尺寸备用。
在与实施例1相同的不锈钢管上先将不锈钢丝网卷成同心圆状，然后将聚丙烯的多孔质膜平整地卷成同心圆状。在其上再将与实施例2中所用的相同的单轴延伸多孔质PTFE薄膜卷绕五圈。单轴延伸多孔质PTFE薄膜在经过加热处理后会收缩卷紧，因此使用这种薄膜。
将不锈钢管载放在与实施例1同样的夹具上后放入烤箱，且以155℃进行加热处理。经过大约五个小时后，以载放在夹具上的状态从烤箱取出并自然冷却到室温。
然后进行与实施例1同样的处理来得到方向转换装置(3)。该方向转换装置(3)的外径为37mm。
以上的方向转换装置(1)～(3)中的多孔质树脂膜的透气系数(K)及其变动系数(C)如以下的表1所示。
Figure BDA00002501762800161
(参考例1)
将市售的超高分子量聚乙烯制多孔质管(内径：30mm、外径：40mm、壁厚：5mm、长度：150mm、平均气孔直径：5μm、株式会社染谷制作所制)原封不动地作为方向转换装置(4)。
(参考例2)
将市售的超高分子量聚乙烯制多孔质管(内径：30mm、外径：40mm、壁厚：5mm、长度：150mm、平均气孔直径：15μm、株式会社染谷制作所制)原封不动地作为方向转换装置(5)。
(参考例3)
将市售的多孔质陶瓷制散气管(商品名：Air Stone NR－S304、株式会社IWAKI PUMP制)原封不动地作为方向转换装置(6)。
以上的方向转换装置(4)～(6)中的多孔质管或散气管的透气系数(K)及其变动系数(C)如以上的表1所示。
2.评价方法
在图7所示的试验装置上安装方向转换装置(1)～(6)来进行胶粘带移动方向的转换试验。在胶粘带(商品名：No3705 Super、宽度：5cm、日东电工株式会社制)上悬挂500g的平衡锤7来施加100g/cm的负荷。使粘接剂面对着方向转换装置，以90度的方向转换状态在方向转换装置上使胶粘带沿长度方向往复移动(图7)，以确认是否能够不受胶粘带的粘接剂影响而移动(第一次)。
再于此状态下放置一个小时后再度使胶粘带沿长度方向移动，以确认是否能够不受胶粘带的粘接剂影响而移动(第二次)。
上述表1显示将加压气体的压力变更为0.05MPa、0.1MPa、0.2MPa、0.3MPa后进行的试验结果。所用的方向转换装置是上述(1)～(6)这六种。表1中显示在方向转换装置的动作初期进行的试验(第一次)的结果和一小时后进行的试验(第二次)的结果。
表1的评价基准如下。
○：不受粘接剂的影响，胶粘带自由移动。
△：粘接剂有影响，局部被拖住。
×：粘接剂粘在方向转换装置上，胶粘带不动。从表1的试验结果可知，如果是采用超高分子量聚乙烯制的多孔质管或多孔质陶瓷制的多孔质管的方向转换装置(4)～(6)，则虽然在使加压气体的压力上升到0.3MPa时略有改善，但如果用比该压力低的压力，粘接剂就会粘在方向转换装置上，胶粘带不能移动。与此相对，如果是采用本发明实施例中的多孔质树脂膜的方向转换装置(1)～(3)，则胶粘带的浮动状态良好，因此不会受到粘接剂的影响，胶粘带能极其顺畅地移动。
(符号说明)
1 有孔容器
2 孔
3 多孔质树脂膜
4 方向转换装置
5 试验台
6 长片材
7 平衡锤
8 固定杆
9 导轨
10 送气软管
11 压缩气体供给装置
12 运送物体
13 物体浮动部件

Claims (17)

1.一种长片材的方向转换装置，其特征在于，具有：
柱状的有孔容器；以及
覆盖该有孔容器的孔的多孔质树脂层。
2.如权利要求1所述的方向转换装置，其特征在于，
所述多孔质树脂层包含多孔质树脂膜的层叠结构。
3.如权利要求1或2所述的方向转换装置，其特征在于，
所述多孔质树脂层包含多孔质树脂膜的卷绕结构。
4.如权利要求1～3中任一项所述的方向转换装置，其特征在于，
所述多孔质树脂层的厚度为0.1～20mm。
5.如权利要求1～4中任一项所述的方向转换装置，其特征在于，
所述多孔质树脂层的外表面的至少一部分具有圆柱曲面。
6.如权利要求1～5中任一项所述的方向转换装置，其特征在于，
所述多孔质树脂层的透气系数为100～15000mL/(cm2·分·Mpa)。
7.如权利要求6所述的方向转换装置，其特征在于，
所述多孔质树脂层的透气系数的变动系数为30％以下。
8.如权利要求2～7中任一项所述的方向转换装置，其特征在于，
所述多孔质树脂膜为多孔质聚四氟乙烯膜。
9.如权利要求1～8中任一项所述的方向转换装置，其特征在于，
在所述有孔容器与所述多孔质树脂层之间、或在所述多孔质树脂层中形成有增强膜。
10.如权利要求9所述的方向转换装置，其特征在于，
所述增强膜的一部分固定在所述多孔质树脂层上。
11.如权利要求1～10中任一项所述的方向转换装置，其特征在于，
在所述多孔质树脂层的表面添加有防液剂。
12.如权利要求1～11中任一项所述的方向转换装置，其特征在于，
针对所述有孔容器20cm2的表面积而形成有一个以上内径1mm以上的孔。
13.如权利要求1～12中任一项所述的方向转换装置，其特征在于，
在所述有孔容器上连接着压缩气体供给装置。
14.如权利要求1～13中任一项所述的方向转换装置，其特征在于，
在所述有孔容器上连接着水蒸气发生装置而用于运送食品。
15.一种长片材的方向转换装置，其是通过将物体浮动部件并排地排列多个来构成的，所述物体浮动部件具有柱状的有孔容器和覆盖该有孔容器的孔的多孔质树脂层。
16.如权利要求1～15中任一项所述的方向转换装置，其特征在于，
在所述多孔质树脂层上还设置有能拆卸的多孔质树脂膜。
17.一种物体浮动装置，其是通过将物体浮动部件并排地排列多个来构成的，所述物体浮动部件具有柱状的有孔容器和覆盖该有孔容器的孔的多孔质树脂层。
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