CN104029466A - 一种模压辊冷区调节装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种模压辊冷区调节装置，其包括：辊壁；加热源，所述加热源位于所述辊壁的内侧，对所述辊壁进行加热；冷却装置，所述冷却装置位于所述辊壁上，对辊壁进行降温，在所述辊壁上形成冷区；其特征在于，所述冷却装置包括：至少一进液通道、至少一出液孔以及至少一回流通道，所述进液通道、所述出液孔以及回流通道之间互相连通，且内部充有冷却媒介，至少一条回流通道的两端中的至少一端设有一阀门。

Description

一种模压辊冷区调节装置

技术领域

本发明涉及模压辊冷区调节装置，具体地，涉及一种激光防伪模压辊冷区调节装置。

背景技术

在激光彩虹膜、激光全息防伪商标、防伪用真空镀铝纸等行业生产环节中，模压是其中一个极其重要的核心环节。激光全息防伪膜的生产一般以PET、PVC、BOPP等薄膜作为基材，在基材表面涂布一层显影涂料，通过加热辊将表面有浮雕激光全息图案的镍版加热到一定温度，以一定的压力将镍板图案在薄膜基材上压印(这个过程也称为模压)，以此将激光全息镍版上的精细浮雕干涉条纹转印到薄膜基材表面(有显影涂料的一面)。经冷却定型和分离之后，薄膜基材表面就形成与全息镍版完全相同的条纹。

现有模压工艺目前有两种，一种是采用单版辊单次压印有版缝方式，该辊的特性是辊体360°范围都是使用同一温度加热，温度均匀性越高越好，另一种是采用两支模压辊双次压印图案互盖无版缝方式。现有技术中，无版缝生产方式占据市场主导地位。该版辊的特性是在每一支版辊辊体360°范围内分别设置多个层次的温区，即高温区(100℃～200℃)、过渡区(100℃～140℃)、冷区或称作低温区(10℃～100℃)。其中，冷区的宽窄是通过在辊体辊避上开设一个深孔，在深孔内插入一根喷淋管，在喷淋管上可根据冷却效果的不同，开设无数个小孔。喷淋管通入冷却介质主要以导热油为主。导热油的冷却温度一般在30℃左右。

图1示出了根据现有技术的，模压辊的结构示意图。具体地，模压辊100包括辊壁110以及加热源120，加热源120位于辊壁110的内侧，用于对辊壁110加热，其中，加热源120主要的加热方式有导热油加热、蒸汽加热、电磁感应加热等方式，其产生的热量都在辊壁110内侧，热量由辊壁100内侧向外传导。由于模压辊100在360°范围需要选取一定区域形成冷区，因此，进一步地，辊壁110上设有一沉孔130，所述沉孔130内包括一喷淋管140。所述喷淋管140内通入冷却媒介(可参考图2的附图标记150)，冷却媒介通过喷淋管140进入沉孔130内进行热交换，从而使沉孔130所处的区域形成冷区，且保持冷区处于10℃～100℃的低温。在此实施例中，通过调节冷却媒介的流量、压力及温度可以对冷区的宽幅大小进行调整。

图2示出了根据现有技术的，沉孔所在位置的辊壁的截面结构示意图。具体地，喷淋管140的尺寸小于沉孔130的尺寸，喷淋管140与沉孔130之间形成一回流通道160’。喷淋管140上还设有若干开孔141，冷却媒介150通入喷淋管140后，在压力的作用下，从喷淋管140的开孔141流向回流通道160’，并且通过回流通道160’流出沉孔130。以此达到热交换的目的。

在图1与图2所示的现有技术中，冷区的宽窄并不能进行灵活调节，只能通过加大冷却媒介的流量、压力，或是降低冷却媒介的温度来实现。并且由于沉孔只有一个，冷缝宽窄只能作小范围的微调，遇到冷区跨度很宽的辊，一根辊不能通用，只能再加工一根或多根辊来进行生产，增加了辊体的使用数量，造成生产成本的提高及使用不方便性。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种模压辊冷区调节装置。其有效解决现有模压辊冷区宽度不能实现自由调节的问题，从而减少辊体使用的浪费。及减少工艺操作的简洁性。

根据本发明的一个方面，提供一种模压辊冷区调节装置，其包括：辊壁；加热源，所述加热源位于所述辊壁的内侧，对所述辊壁进行加热；冷却装置，所述冷却装置位于所述辊壁上，对辊壁进行降温，在所述辊壁上形成冷区；其特征在于，所述冷却装置包括：至少一进液通道、至少一出液孔以及至少一回流通道，所述进液通道、所述出液孔以及回流通道之间互相连通，且内部充有冷却媒介，至少一条回流通道的两端中的至少一端设有一阀门。

优选地，所述阀门为六角顶丝、截止阀或调节阀中的任一种。

优选地，还包括一隔热单元，所述隔热单元设置于所述辊壁上，且位于所述冷却装置与所述加热源之间，阻隔所述加热源的热量向所述冷却装置形成的冷区传递。

优选地，所述隔热单元为一阻热腔。

优选地，所述隔热单元为若干阻热孔。

优选地，所述隔热单元与外部空气相连通或内部进行真空形成密闭空间。

优选地，所述进液通道以及回流通道的直径大于3mm。

优选地，所述冷却装置包括一条进液通道、两个出液孔以及八条回流通道，所述进液通道的两侧各设有一出液孔以及四条回流通道。

优选地，所述冷却装置包括一条进液通道、一个出液孔以及六条回流通道，所述出液孔以及六条回流通道均位于进液通道的一侧。

优选地，所述冷却装置包括一条进液通道、两个出液孔以及六条回流通道，所述进液通道的一侧设有一出液孔和两条回流通道，另一侧设有一出液孔和四条回流通道。

本发明通过本发明是通过如下技术方案来实现的：

在冷区范围内的辊壁上开设一个进液通道，在进液通道两侧再开设对称(包括数量)的出液孔，在进液通道的两端开设回流通道，回流通道与进液通道和出液孔相通，两侧回流通道两端开设内阀门，可以通过阀门的调节来阻断回流通道的数量，进行冷却区域大小的调节。冷却媒介从进液通道进入，在进液通道的末端分左右方向从回流通道回水，经回流通道进行热交换后的水从出液孔流出。

为使冷区内壁的热量不直接传到冷区上，让冷区温度可控性提高，降低能耗浪费。可以在冷区的进液通道、回流通道与辊内壁之间的空间内开设多小孔或是开设一个圆弧形的空腔，对辊壁向冷区传导的温度启到一定的阻隔作用。

该阻隔性的空间，可以是敞开式的，也可以是在空隙内填充阻热材料的，也可以是对该空间进行真空处理，降低热传导。

藉由上述技术特征，本发明可以通过调节回水回路的数量来轻松调节冷区宽窄。本发明至少具有如下有效效果：

1、能实现冷区宽度的自由大小调节，提高生产效率。

2、冷区宽度可以自由调节，减少不必要的辊体数量，降低生产成本。

3、辊体冷区与辊体内壁之间有一个隔热单元，降低了热区辊内壁热量对冷区的影响，提高温度可控制性，降低能耗浪费。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1示出根据现有技术的模压辊的结构示意图；

图2示出根据现有技术的沉孔所在位置的辊壁的截面结构示意图；

图3示出根据本发明的第一实施例的模压辊的结构示意图；

图4示出根据本发明的第一实施例的冷却装置的截面结构示意图；

图5示出根据本发明的第一实施例的冷却装置的截面结构示意图；

图6示出根据本发明的第二实施例的模压辊的结构示意图；以及

图7示出根据本发明的第三实施例的模压辊的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的技术内容进行进一步地说明：

图3示出了根据本发明的第一实施例的，模压辊的结构示意图。具体地，与上述图1所示实施例不同的是，模压辊100’还包括一冷却装置170，其位于辊壁110’上，该冷却装置170代替现有技术中的沉孔(参见图1的附图标记130)以及喷淋管(参见图1的附图标记140)对其所处位置的辊壁110’进行降温。

更具体地，冷却装置170包括至少一进液通道171、一出液孔(参见图4的附图标记172)以及一回流通道160’，进液通道171、回流通道160’以及出液孔之间互相连通，所述冷却装置170内充有冷却媒介(参见图4、图5的附图标记150’)。优选地，冷却装置170包括一条进液通道171、以及两个出液孔以及八条回流通道160’。进一步地，在图3所示的实施例中，进液通道171的两侧各设有四条回流通道160’，冷却媒介从进液通道171中流入后，经过回流通道160’从出液孔流出，以此达到热交换的目的。

进一步地，在不同的实施例中，回流通道160’可根据实际需求来开设，例如在一个实施例中，冷却装置170可以包括两条回流通道160’，进液通道171的两侧各设有一条回流通道。或者，在另一个实施例中，冷却装置170也可以包括六条回流通道160’，进液通道171的两侧各设有三条回流通道，或者在又一个变化例中，冷却装置170也可以包括六条回流通道160’，进液通道171的一侧设有两条回流通道160’，另一侧设有四条回流通道160’。回流通道160’优选地分别位于进液通道171的两侧，而在一些变化例中，回流通道160’也可以均位于进液通道171的一侧，例如冷却装置170包括一条进液通道171以及六条回流通道160’，六条回流通道160’均位于进液通道171的一侧。本领域技术人员理解，这些实施例均可予以实现，此处不予赘述。

进一步地，根据图3所示实施例，在一些变化例中，进液通道171的数量也可以不同，例如，冷却装置170可以包括两个或两个以上的进液通道171，每一个进液通道170均与至少一个出液孔172以及一条回流通道160’互相连通。本领域技术人员理解，这些变化例均可以予以实现，此处不予赘述。

进一步地，为保证进液体流道及回液流道畅通不容易堵塞，优选地，进液通道171以及回流通道160’的直径大于3mm。

进一步地，冷却媒介150’可以是导热油或水等。优选地，冷却媒介采用比热较大的水，相比导热油的热交换效果更好，可以降低外部冷却设备能耗。更优选地，当使用水作为冷却媒介时，可以在水内加入适量防锈剂，如汉高公司的P3-prevox6748防锈剂，以防辊壁110’管道生锈，此处不予赘述。

图4示出了根据本发明的第一实施例的，冷却装置的截面结构示意图。具体地，如图4所示，冷却装置170包括一个进液通道171、两个出液孔172以及八条回流通道160’。优选地，两个出液孔172分别位于进液通道171的两侧，进液通道171的两侧各设有四条回流通道160’。其中，进液通道171与每条回流通道160’相连通，每条回流通道160’与出液孔172相连通，每条回流通道160’之间也互相连通。冷却媒介150’从进液通道171流入后，在压力的作用下分流，流经各条回流通道160’后合流，并从出液孔172流出。

进一步地，冷却装置170还包括阀门173，更具体地，至少一条回流通道160’的两端中的至少一端设有一阀门173，阀门173控制回流通道160’的流量大小。如图4所示，优选地，每条回流通道160’各设有两个阀门173，两个阀门173分别位于回流通道160’的两端，从而更有效地控制冷却装置170所形成的冷区的宽幅大小。

更具体地，优选地，阀门173为一六角顶丝。回流通道160’的两端的外壁上均开设螺孔，六角顶丝位于该螺孔内，通过内六角顶丝旋进螺孔的程度来调节各条回流通道160’的流量。使用六角顶丝作为阀门173时，当各回流通道160’中有堵塞，可以将其对应的六角顶丝旋开，直接进行清洗，然后再装上，进而有效地方便了清洗的步骤。而在一个变化例中，阀门173可以是一个截止阀，或者在另一个变化例中，阀门173也可以是一个调节阀，本领域技术人员理解，这些变化例均可以予以实现，此处不予赘述。

更进一步地，在此实施例中，每个阀门173均为打开状态，冷却媒介150’从进液通道171进入冷却装置170，由于进液通道171的末端与回流通道160’相连通，因此冷却媒介150’至进液通道171的末端后向其两侧分流，进而进入各条回流通道160’。经过热交换后合流，从相应的两侧的出液孔172流出冷却装置170。

图5示出了根据本发明的第一实施例的，冷却装置的截面结构示意图。具体地，与上述图4不同的是，在此实施例中，关闭了最远离进液通道171的两侧的两条回流通道160’两端相应的四个阀门173。如图5所示，冷却媒介150’从进液通道171进入冷却装置170后仅从其余的六条回流通道160’流向出液孔172。与图4所示实施例相比，此时冷却装置170所形成的冷却的宽幅变小，从而达到调节冷却宽幅的目的。类似地，关闭其他的阀门173可进一步减小冷却装置170形成的冷区宽幅。其冷区宽幅大小的调节根据生产的需求而定，只需关闭相应的阀门173即可进行调节，此处不予赘述。

图6示出了根据本发明的第二实施例的，模压辊的结构示意图。具体地，与上述图3所示实施例不同的是，模压辊100还包括一隔热单元。隔热单元也位于辊壁110’上，且位于冷却装置170与加热源120之间，阻隔加热源120的热量向冷却装置170所形成的冷区有效传导，增强冷区温度的可控性，由于减少了热传导，冷区的热交换量变小，相应能耗降低。

更具体地，如图6所示，在此实施例中，隔热单元为一阻热腔181，该阻热腔181为一圆弧形空腔，其宽度与冷却装置170相适应。其中，阻热腔181可以与外界空气直接相通，或者阻热腔181也可以进行真空处理，形成一密闭空间。

图7示出了根据本发明的第三实施例的，模压辊的结构示意图。具体地，与上述图3以及图6不同的是，隔热单元为若干阻热孔182。如图7所示，在此实施例中，隔热单元包括八个阻热孔182，八个阻热孔182均匀地分布与冷却装置170与加热源120之间的辊壁110’中。与上述图6所述实施例类似地，每个阻热孔182可以与外界空气直接相通，或者阻热孔182也可以进行真空处理，形成一密闭空间。

根据图6以及图7所示实施例，更进一步地，在一些变化例中，隔热单元还包括阻热材料，阻热材料填充于隔热单元中。例如，在图6所示的实施例中，阻热材料可填充于阻热腔181内。而在图7所示的实施例中，阻热材料填充于阻热孔182内。更具体地，所述阻热材料为陶瓷纤维保温阻热材料或玻璃纤维保温阻热材料等，从而降低加热源120的热量向冷却装置170所形成的冷区传导的效率。本领域技术人员理解，这些变化例同样可以予以实现，此处不予赘述。

更为进一步地，综合上述图3至图7所示实施例，本领域技术人员理解，本发明通过在模压辊冷区范围内的辊壁上开设一个进液通道，在进液通道两侧再开设对称(包括数量)的出液孔，在进液通道的两端开设回流通道，回流通道与进液通道和出液孔相通，两侧回流通道两端开设阀门，可以通过阀门的调节来阻断回流通道的数量，进行冷却区域大小的调节。从而实现冷区宽度的自由大小调节，提高生产效率；减少不必要的辊体数量，降低生产成本；并且辊体冷区与辊体内壁之间还可以设置隔热单元，降低了热区辊内壁热量对冷区的影响，提高温度可控制性，降低能耗浪费。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (10)

1.一种模压辊冷区调节装置，其包括：

辊壁；

加热源，所述加热源位于所述辊壁的内侧，对所述辊壁进行加热；

冷却装置，所述冷却装置位于所述辊壁上，对辊壁进行降温，在所述辊壁上形成冷区；

其特征在于，所述冷却装置包括：

至少一进液通道、至少一出液孔以及至少一回流通道，所述进液通道、所述出液孔以及回流通道之间互相连通，且内部充有冷却媒介，

至少一条回流通道的两端中的至少一端设有一阀门。

2.根据权利要求1所述的模压辊冷区调节装置，其特征在于，所述阀门为六角顶丝、截止阀或调节阀中的任一种。

3.根据权利要求1所述的模压辊冷区调节装置，其特征在于，还包括一隔热单元，所述隔热单元设置于所述辊壁上，且位于所述冷却装置与所述加热源之间，阻隔所述加热源的热量向所述冷却装置形成的冷区传递。

4.根据权利要求3所述的模压辊冷区调节装置，其特征在于，所述隔热单元为一阻热腔。

5.根据权利要求3所述的模压辊冷区调节装置，其特征在于，所述隔热单元为若干阻热孔。

6.根据权利要求4或5所述的模压辊冷区调节装置，其特征在于，所述隔热单元与外部空气相连通或内部进行真空形成密闭空间。

7.根据权利要求1所述的模压辊冷区调节装置，其特征在于，所述进液通道以及回流通道的直径大于3mm。

8.根据权利要求1所述的模压辊冷区调节装置，其特征在于，所述冷却装置包括一条进液通道、两个出液孔以及八条回流通道，所述进液通道的两侧各设有一出液孔以及四条回流通道。

9.根据权利要求1所述的模压辊冷区调节装置，其特征在于，所述冷却装置包括一条进液通道、一个出液孔以及六条回流通道，所述出液孔以及六条回流通道均位于进液通道的一侧。

10.根据权利要求1所述的模压辊冷区调节装置，其特征在于，所述冷却装置包括一条进液通道、两个出液孔以及六条回流通道，所述进液通道的一侧设有一出液孔和两条回流通道，另一侧设有一出液孔和四条回流通道。