CN113021705A - 无溶剂复合机出料用冷却装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于薄膜加工用冷却设备技术领域，公开了一种无溶剂复合机出料用冷却装置，包括进液机构和冷却辊，冷却辊内设有冷却空腔，冷却空腔包括依次连通的进液段、冷却段和出液段，进液段和出液段均与冷却辊同轴，进液段上连通有进液管，出液段上连通有出液管，冷却段呈螺旋设置；还包括弧形的冷却块，冷却块包裹在冷却辊外，冷却块的内壁与冷却辊的外壁之间存在间隙；冷却块内设有冷却流道，冷却流道的一端与出液管远离冷却空腔的一端连通，冷却流道的另一端连通有排液管。本发明解决了现有技术通过在冷却辊内设置冷却空腔，再向冷却空腔内通入冷却液来实现对复合后的薄膜进行冷却，会使得冷却液使用的量较大，冷却的成本较高的问题。

Description

无溶剂复合机出料用冷却装置

技术领域

本发明属于薄膜加工用冷却设备技术领域，具体涉及一种无溶剂复合机出料用冷却装置。

背景技术

薄膜生产过程中，复合后，需要进行冷却，以实现薄膜的快速定型。通常会在复合机的出料端设置冷却装置，利用冷却装置对薄膜进行冷却，完成薄膜的定型。冷却装置通常包括进液机构和冷却辊，冷却辊内设有冷却空腔，冷却空腔的一端与进液机构连通，冷却空腔的另一端连通有出液管。使用时，通过进液机构向冷却空腔内导入冷却液，利用冷却液对冷却辊的表面进行降温，因此在复合后的薄膜出料后，与冷却辊接触，便能实现对复合后的薄膜降温。但是现有的冷却装置，冷却辊内部的冷却空腔容量较大，每次进行冷却时，均需要通入较多的冷却液，使得冷却液的用量较大；而且中部的冷却液距离冷却辊的外壁较远，不能较好的对冷却辊外壁进行降温，导致冷却液的利用率低。

发明内容

本发明意在提供一种无溶剂复合机出料用冷却装置，以解决现有技术通过在冷却辊内设置冷却空腔，再向冷却空腔内通入冷却液来实现对复合后的薄膜进行冷却，会使得冷却液使用的量较大，冷却的成本较高的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案，无溶剂复合机出料用冷却装置，包括进液机构和冷却辊，冷却辊内设有冷却空腔，冷却空腔的一端连通有进液管，进液管远离冷却空腔的一端与进液机构连通，冷却空腔的另一端连通有出液管，冷却空腔包括依次连通的进液段、冷却段和出液段，进液段和出液段均与冷却辊同轴，冷却段呈螺旋设置；还包括弧形的冷却块，冷却块包裹在冷却辊外，冷却块的内壁与冷却辊的外壁之间存在间隙；冷却块内设有冷却流道，冷却流道的一端与出液管远离冷却空腔的一端连通，冷却流道的另一端连通有排液管。

本技术方案的技术原理：

将复合后的薄膜与冷却辊贴附，并利用收卷辊对薄膜进行收卷，在收卷的过程中，利用进液机构向冷却空腔内导入冷却液，对冷却辊进行降温，因此会对与冷却辊接触的薄膜进行降温、冷却。冷却液沿着冷却空腔流动后，会进入冷却块的冷却流道内，从而对冷却块进行冷却，而冷却块包裹在冷却辊外，能够对薄膜的另一侧进行降温、冷却。

本技术方案的有益效果：

1、本技术方案通过将冷却空腔中部的冷却段设置为螺旋状，与现有技术相比，能够减少通入冷却空腔内的冷却液的量，减少使用成本；而且将冷却段设置为螺旋状，能够使得冷却液在流动的过程中，充分的与冷却辊发生热交换，从而提高冷却液的利用率；

2、冷却液从冷却空腔流出后，进入冷却块内的冷却流道内，对冷却块进行冷却，进一步提升冷却液的利用率；同时冷却块包裹在冷却辊外，薄膜在移动的过程中，通过冷却液降温后的冷却块能够对薄膜的另一侧进行降温，提高对薄膜的冷却、降温效果；

3、冷却块和冷却辊之间留有间隙，能方便薄膜设置，并且薄膜能沿着冷却辊顺利的滑动。

进一步，出液管位于冷却块的下侧，排液管位于冷却块的上侧。

有益效果：通过对出液管和排液管与冷却块的连通位置的设置，能够使得冷却液在冷却流道内堆积到一定量之后再排出，从而能够提升冷却液在冷却流道内的停留时间，从而提高对冷却液的利用率。

进一步，进液机构包括进液部和冷却部，进液部包括储液箱，进液管远离冷却空腔的一端与储液箱连通；冷却部包括冷却箱和一根两端均贯穿冷却箱的冷却管，冷却管的一端与储液箱连通，冷却管的另一端与排液管连通；冷却箱内设有液氮罐，液氮罐上的出液端朝向冷却箱，液氮罐的出液端上设有出液阀门，冷却箱的顶部设有泄压口，泄压口内设有泄压阀。

有益效果：储液箱用于储存冷却液，并将冷却液导入冷却空腔内。而冷却液在冷却空腔和冷却流道内流动后，会进入冷却管内，由于冷却液在流动的过程中会与冷却辊和冷却块发生热交换，因此冷却液的温度会升高。在冷却液进入冷却管后，打开液氮罐上的出液阀门，向冷却箱内喷洒液氮，液氮的温度较低，会对冷却管进行降温，因此在冷却液沿着冷却管流动的过程中，会对冷却液进行冷却降温，再导流至储液箱内进行储存。冷却箱上设置有泄压口和泄压阀，液氮对冷却管进行冷却后，会吸热气化，因此会使得冷却箱内储存一定的氮气，随着液氮的气化，冷却箱内的氮气含量逐渐增多，因此冷却箱内的压强会之间增大，从而使得泄压阀打开，完成泄压，避免冷却箱因压强较大而受损。

进一步，冷却部内还设有转运箱，排液管远离冷却块的一端与转运箱的顶部连通，还包括一根导流管，导流管包括吸水段和排水段，吸水段呈波纹状设置，吸水段位于转运箱的底部，排水段朝远离转运箱的方向向下倾斜设置，且排水段远离转运箱的一端与冷却管连通。

有益效果：设置转运箱，能够对从冷却流道内排出的冷却液进行暂时的储存，而对导流管的结构进行设置，会使得导流管和转运箱构成虹吸结构，因此在转运箱内的冷却液达到一定高度后，转运箱内的水通过导流管快速的排出，再导入冷却管内。通过转运箱间歇的排水，能够仅在排水的期间向冷却箱内喷入液氮，而且冷却液在流动的过程中，能够使得液氮充分的吸热气化，从而对冷却液进行降温；与冷却液在冷却管内持续流动相比，无需持续通入液氮，减少液氮的用量，降低成本，同时液氮的利用率也较高，减少浪费。

进一步，转运箱内设有控制出液阀门启闭的浮子开关。

有益效果：设置浮子开关，能够在转运箱内的冷却液堆积到驱动冷却箱和导流管构成的虹吸结构启动时，浮子开关的浮子上移，进而通过浮子开关的打开驱动出液阀门打开，进而向冷却箱内导入液氮，完成冷却液在冷却管内的流动与向冷却箱内导入液氮同步，能减少液氮的浪费。

进一步，还包括一个与冷却辊同轴设置的安装环，安装环一端设有弧形槽，冷却辊滑动连接在弧形槽内；冷却辊上固定有第一扇形齿轮，冷却块内壁设有可与第一扇形齿轮啮合的第二扇形齿轮；弧形槽的两端与冷却块之间均设有弹簧。

有益效果：在安装环上设置弧形槽，使得冷却块能够沿着弧形槽滑动，而冷却辊转动时带动第一扇形齿轮转动，待第一扇形齿轮与第二扇形齿轮啮合时，能够带动第二扇形齿轮转动，进而会实现冷却块沿着弧形槽滑动。与此同时，冷却块会挤压一侧的弹簧，拉绳另一侧的弹簧，在第一扇形齿轮与第二扇形齿轮脱离后，冷却块会在弹簧的作用下复位。

冷却块滑动的过程中，会使得上部的排液管位于下方，此时，会将冷却流道内的冷却液全部从排液管导出；待冷却块复位后，排液管位于冷却块的上方，冷却流道内又会持续的堆积冷却液，对冷却块进行冷却。

进一步，冷却管内转动连接有转动环，转动环内固定有与冷却管同轴的转轴，转轴上位于冷却箱内的部分外固定有若干刮片，转轴远离刮片的一端上设有转动轮；储液箱的内壁上位于转轴下方处转动连接有转动轴，转动轴上设有转动叶片，转动轴上也设有转动轮，两个转动之间套设有皮带。

有益效果：液氮刚进入冷却箱内时，温度较低，可能会造成冷却液在冷却管内凝结成冰，可能会造成冷却管堵塞，或者流量减小，影响转运箱和导流管构成的虹吸结构的排液。而在冷却液沿着冷却管流入储液箱时，会冲击转动叶片，从而使得转动轴转动，通过把皮带的传动，转轴带动刮片发生转动，能够将冷却管内凝结的冰刮下，降低冷却管被堵塞的概率。

附图说明

图1为本发明实施例1的全剖视图；

图2为图1中冷却辊的纵向剖视图；

图3为本发明实施例2中冷却辊的纵向剖视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：冷却辊1、冷却空腔11、进液管12、出液管13、第一扇形齿轮14、冷却块2、冷却流道21、排液管22、第二扇形齿轮23、储液箱3、转动轴31、转动叶片32、冷却箱4、冷却管41、液氮罐42、泄压口43、泄压阀431、转运箱5、导流管51、浮子开关52、转动环6、转轴61、刮片62、安装环7、弧形槽71。

实施例1：

无溶剂复合机出料用冷却装置，基本如附图1所示，包括进液机构和冷却辊1，冷却辊1的两端转动连接在复合机上，冷却辊1内设有冷却空腔11，冷却空腔11包括从左至右依次连通的进液段、冷却段和出液段，进液段和出液段与冷却辊1同轴设置，冷却段呈螺旋设置。进液段上连通有进液管12，出液段上连通有出液管13，且进液管12和出液管13均与冷却辊1转动连接。

还包括弧形的冷却块2，冷却块2包裹在冷却辊1外，结合图2所示，冷却块2内设有冷却流道21，出液管13的底端贯穿冷却块2的下部，与冷却流道21的下部连通；还包括一根贯穿冷却块2的上部且与冷却流道21连通的排液管22。

进液机构包括位于冷却辊1下方的壳体，壳体内设置有位于左侧的进液部和位于右侧的冷却部，进液部包括固定在壳体内的储液箱3，进液管12的底部贯穿储液箱3，且进液管12与储液箱3连通，进液管12的底部还设有进液泵。

冷却部包括固定在壳体内的冷却箱4和转运箱5，转运箱5位于冷却箱4的上部，排液管22的底部贯穿转运箱5的顶部，且排液管22与转运箱5连通。转运箱5的右部连通有一根导流管51，导流管51贯穿转运箱5的左侧壁，导流管51包括位于转运箱5内的吸水段和位于转运箱5外的排水段，吸水段呈波纹状，排水段从右至左向下倾斜设置。转运箱5和导流管51构成虹吸结构，当转运箱5的冷却液堆积到一定液面后，使得转运箱5与导流管51构成的虹吸结构启动，将转运箱5内的冷却液导出。

还包括一根冷却管41，冷却管41的两端分别贯穿冷却箱4的左右侧壁，冷却管41的右端与导流管51的左端连通。冷却箱4顶部固定有液氮罐42，液氮罐42的出液端贯穿冷却箱4的顶部且与冷却箱4连通，液氮罐42的出液端内设有出液阀门。转运箱5的右侧壁上还设有浮子开关52，当转运箱5内的冷却液堆积到转运箱5和导流管51构成的虹吸结构启动时，浮子开关52控制出液阀门打开。冷却箱4的顶部还设有泄压口43，泄压口43内设有泄压阀431，泄压阀431为单向气压阀，当冷却箱4内的气体压强达到泄压阀431的限值时，泄压阀431打开，完成对冷却箱4的泄压。

冷却管41的左端贯穿储液箱3的右侧壁，且冷却管41与储液箱3连通。冷却管41内转动连接有转动环6，转动环6内同轴设置有转轴61，转轴61上固定有连接杆，连接杆的外端与转动环6内壁连接，因此实现转动环6与转轴61的同步转动，转轴61的左端延伸至储液箱3内。转轴61的右部位于冷却箱4内的部分上设有多块刮片62，刮片62的数量可以根据实际需求进行设置，本实施例中设置有三块刮片62。储液箱3右侧壁位于冷却管41下方处转动连接有转动轴31，转动轴31上设有多块转动叶片32，转动叶片32的数量可以根据实际需求进行设置，本实施例中设置有三块转动叶片32。转动轴31和转轴61上均同轴固定有转动轮，两个转动轮上套设有皮带。

具体实施过程如下：

需要对复合后的薄膜进行冷却时，将从复合机出料端导出的包裹穿过冷却辊1与冷却块2之间，再利用收卷辊对薄膜的自由端进行固定，此时薄膜与冷却辊1的外壁相贴。在启动进液泵，通过进液泵向冷却空腔11内导入冷却液，随着冷却液在冷却空腔11内流动，冷却液与冷却辊1之间发生热交换，实现对冷却辊1降温，从而在薄膜与冷却辊1接触时，能够对薄膜进行冷却。由于冷却空腔11螺旋设置在冷却辊1内，冷却液的流动路径较长，使得冷却液能够充分的与冷却辊1接触并发生热交换，从而能够较好的对冷却辊1进行冷却；同时，与现有技术中直接在冷却辊1中部设置冷却空腔11相比，本实施例提供的冷却空腔11的直径较小，能够减少冷却液的使用量，降低成本。

冷却液从冷却空腔11导出后，进入冷却块2上的冷却流道21内，对冷却块2进行降温。冷却块2是包裹在冷却辊1外的，因此能够使得薄膜在收卷缠绕的过程中，处于一个低温环境内，使得薄膜快速的冷却定型。

由于冷却液是从冷却流道21的底部进入、顶部排出，因此能够使得冷却液在冷却流道21内进行一段时间的停留后再排出，使冷却液与冷却块2充分的热交换，提高对冷却块2的降温效果，同时提高冷却液的利用率。

冷却液从冷却流道21内导出时，经过与冷却辊1和冷却块2发生热交换，温度较高，并导入至转运箱5内，进行暂时储存。冷却液进入转运箱5后，转运箱5内的液面逐渐升高，待液面上升至转运箱5与导流管51之间构成的虹吸结构启动时，通过导流管51将转运箱5内的冷却液快速的导出。在液面达到虹吸结构启动时，浮子开关52的浮子上移至控制出液阀门打开，而出液阀门打开后，会向冷却箱4内导入液氮，液氮的温度较低；而从导流管51导出的冷却液会沿着冷却管41流动，待冷却液经过冷却箱4时，会通过液氮气化吸热对冷却液进行冷却，再将冷却后的冷却液导入储液箱3内，完成冷却液的循环使用。

液氮的温度较低，因此可能会出现部分冷却液在冷却管41内壁凝结成冰的情况，而冷却液从冷却管41内导入储液箱3时，会冲击转动叶片32，使得转动轴31转动，通过皮带传动，使得转轴61随之转动，因此使得刮片62刮动冷却管41的内壁，能够将凝结的冰刮下，避免冷却液凝结成冰将冷却管41堵塞。

实施例2：

实施例2与实施例1的不同之处仅在于，如图3所示，本实施例中还包括一个与冷却辊1同轴设置的安装环7，安装环7固定在复合机上，进液管12和出液管13均穿过安装环7，安装环7一端设有弧形槽71，冷却辊1滑动连接在弧形槽71内。弧形槽71的两端与冷却块2之间均设有弹簧，本实施例中弹簧优选压簧，具体型号根据实际需求进行设置。冷却辊1的外壁上固定有第一扇形齿轮14，冷却块2内壁设有可与第一扇形齿轮14啮合的第二扇形齿轮23。

具体实施过程如下：

冷却辊1在运行时，通过薄膜的移动，会带动其会发生转动，因此会使得第一扇形齿轮14随之转动，当第一扇形齿轮14与第二扇形齿轮23啮合时，带动冷却块2转动。冷却块2转动时，会将导流管51与冷却流道21的连通处转动至底部，使得冷却流道21内的冷却液快速的导入转运箱5内。而在第一扇形齿轮14与第二扇形齿轮23脱离后，冷却块2会在弹簧的作用下复位，使得导流管51与冷却流道21的连通处位于顶部，冷却液再逐渐在冷却流道21内堆积。

通过多次向转运箱5内导入转运箱5内，待转运箱5内的液面达到虹吸结构启动时，导流管51将转运箱5内的冷却液导出。再配合冷却块2的复位，此时不会有冷却液导入转运箱5内，并便于将转运箱5内的冷却液全部导出。待转运箱5内的冷却液全部导出后，虹吸结构停止运行，直至转运箱5内的液面达到合适的高度后会再次启动。

在整个过程中，转运箱5与导流管51形成的虹吸结构间歇的启动，并且与液氮罐42向冷却箱4内导入液氮是配合的。在冷却液沿着冷却管41流动的过程中，向冷却箱4内导入冷却液，能够充分对冷却液进行冷却，并且仅在冷却液流动的过程中导入液氮，使得液氮能充分的使用，避免液氮浪费。

对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术方案构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本专利实施的效果和专利的实用性。

Claims (7)

1.无溶剂复合机出料用冷却装置，包括进液机构和冷却辊，冷却辊内设有冷却空腔，冷却空腔的一端连通有进液管，进液管远离冷却空腔的一端与进液机构连通，冷却空腔的另一端连通有出液管，其特征在于：冷却空腔包括依次连通的进液段、冷却段和出液段，进液段和出液段均与冷却辊同轴，冷却段呈螺旋设置；还包括弧形的冷却块，冷却块包裹在冷却辊外，冷却块的内壁与冷却辊的外壁之间存在间隙；冷却块内设有冷却流道，冷却流道的一端与出液管远离冷却空腔的一端连通，冷却流道的另一端连通有排液管。

2.根据权利要求1所述的无溶剂复合机出料用冷却装置，其特征在于：出液管位于冷却块的下侧，排液管位于冷却块的上侧。

3.根据权利要求2所述的无溶剂复合机出料用冷却装置，其特征在于：进液机构包括进液部和冷却部，进液部包括储液箱，进液管远离冷却空腔的一端与储液箱连通；冷却部包括冷却箱和一根两端均贯穿冷却箱的冷却管，冷却管的一端与储液箱连通，冷却管的另一端与排液管连通；冷却箱内设有液氮罐，液氮罐上的出液端朝向冷却箱，液氮罐的出液端上设有出液阀门，冷却箱的顶部设有泄压口，泄压口内设有泄压阀。

4.根据权利要求3所述的无溶剂复合机出料用冷却装置，其特征在于：冷却部内还设有转运箱，排液管远离冷却块的一端与转运箱的顶部连通，还包括一根导流管，导流管包括吸水段和排水段，吸水段呈波纹状设置，吸水段位于转运箱的底部，排水段朝远离转运箱的方向向下倾斜设置，且排水段远离转运箱的一端与冷却管连通。

5.根据权利要求4所述的无溶剂复合机出料用冷却装置，其特征在于：转运箱内设有控制出液阀门启闭的浮子开关。

6.根据权利要求5所述的无溶剂复合机出料用冷却装置，其特征在于：还包括一个与冷却辊同轴设置的安装环，安装环一端设有弧形槽，冷却辊滑动连接在弧形槽内；冷却辊上固定有第一扇形齿轮，冷却块内壁设有可与第一扇形齿轮啮合的第二扇形齿轮；弧形槽的两端与冷却块之间均设有弹簧。

7.根据权利要求6所述的无溶剂复合机出料用冷却装置，其特征在于：冷却管内转动连接有转动环，转动环内固定有与冷却管同轴的转轴，转轴上位于冷却箱内的部分外固定有若干刮片，转轴远离刮片的一端上设有转动轮；储液箱的内壁上位于转轴下方处转动连接有转动轴，转动轴上设有转动叶片，转动轴上也设有转动轮，两个转动之间套设有皮带。

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