CN114798374A - 用于化学产品的干燥/固化的设备和方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种用于对施用至片材的涂覆物进行光致聚合/干燥的设备以及利用该设备处理涂覆物的方法；在设备中：片材被输送到惰性通道内，惰性通道内具有不同于地球大气成分的受控气氛，设备包括：片材输送机，用于对惰性气体进行受控供应的供应杆状件，惰性通道设有用于光致聚合/干燥涂覆物的光致聚合灯/干燥灯，片材的入口和/或出口处设有适于产生风刀的装置、优选为罩，风刀由罩产生，罩包括：由金属片制成的箱式壳体，箱式壳体的纵向轴线被布置成与待干燥的片材的输送方向垂直，箱形壳体设有被定向为朝向设备外部的倾斜壁，用于供应或抽吸空气的风扇，风扇连接至将外部环境与箱式壳体中心点连接的管，被布置成与片材的输送方向大致垂直的穿孔壁。

Description

用于化学产品的干燥/固化的设备和方法
技术领域
本发明涉及一种用于在受控气氛下提供干燥烘箱(drying oven)的设备和方法，该干燥烘箱通过发射具有预定波长的辐射对可光致聚合/可干燥的化学产品(涂料或胶水，通常被表示为涂覆物)进行光致聚合(photopolymerize)/干燥。具体地，本发明涉及一种惰性通道(inert tunnel)，该惰性通道用于对各式各样的材料(木材、石棉水泥、玻璃、塑料等)进行光致聚合/干燥，优选地该惰性通道能够对具有大体平坦的表面的片材(piece)(板件或卷状件)，或对三维片材给予亚光(matt)(不透明)精加工(finish)。更具体地，本发明涉及一种适于防止大气空气进入到干燥通道中的装置。
在优选的实施方式中，本发明还涉及一种对光致聚合灯、优选地为准分子灯(excimer lamp)的作用进行改进的装置，其中，干燥通道设有该装置。
背景技术
示意性地，在涂装(painting)之后待干燥的大体平坦的板件的尺寸范围为200mm×400mm×4mm至1300mm×3000mm×50mm。
以卷状件设置的材料也可以被干燥，所述卷状件的尺寸范围为：宽度为300mm且厚度为0.5mm至宽度为1300mm且厚度为6mm。
三维片材是其中片材的三个维度是可比(comparable)的片材。示意性地，所述三维片材的尺寸范围为200mm×400mm×100mm至1300mm×3000mm×200mm。
已知的是，家具的表面精加工属于两个主要类别：
-有光泽(glossy)精加工，其中表面会反射光；在最极端的情况下，有光泽精加工会反射并且出现镜面效果；
-亚光精加工，其中表面不反射光；通常这种精加工归因于在涂装板件的表面上存在多个微凹部(microdepression)，这些微凹部会捕获光以防止涂装板件像镜子那样反射。
精加工的不反光(opacity)程度通常使用数字指数范围1至100来评估，其中，利用有光泽精加工的板件得分约100，而利用亚光精加工的板件得分约2至5。在本领域中，亚光精加工的得分可以达到30至40，而具有50至60的指数的精加工被表示为是半有光泽的。
在本领域中，用于获得这种亚光精加工的工业方法是已知的。公开这种方法的文献之一是例如IOT Innovative
Figure BDA0003490879110000021
GMBH(物联网创新表面技术有限公司)的EP2198981B1。这类文献公开了一种方法，其中在惰性气体下，涂覆有丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的单体和/或低聚物的板件利用氙气和/或氩气准分子发射器和中压汞发射器进行处理。
已知的是，成功的准分子处理需要发生在惰性气氛中，即，无氧气氛中。天然的地球大气中的氧气含量为约21％。通常，当有必要在无氧气氛中工作时，可以利用氮气(N2)、二氧化碳(CO2)或氩气(Ar)来代替氧气。在下文中将会提及氮气，该氮气是无害气体，被广泛用在工业中，但为此不失一般性。
已知的是，为了获得完美的最终结果，在惰性通道内，氧气的浓度需要处于最小值，并且氧气的浓度在聚合反应发生的点(即，对应于聚合灯/准分子灯的点)中完全地均匀。事实上，在反应的地点(即，对应于聚合灯)中的氧分子会在板件的最终表面中引起缺陷。还已知的是，对应于待干燥的板材进入到惰性通道中的入口点和从惰性通道离开的出口点，氧气的浓度趋于更高。
此外，已知的是，这种聚合灯，并且具体地是准分子灯会产生热量并且必须被冷却以保持灯本身的效率和工艺的效率。
在本领域中，待干燥/待精加工的涂装板通过闭合的带式输送机在内含所述惰性气氛的通道内进行输送。通常，两个辊致动闭合的带；经常两个辊中的一个辊是机动辊，而另一个辊是空转辊。在侧视图中，闭合的带呈椭圆形形状，其中，该闭合的带的两个长侧面彼此平行。板件由上部朝外区段承载，而下部区段是返回区段。
当待干燥的材料是卷状件材料和/或连续薄膜的形式时，可以省去(spare)闭合的带式输送系统。事实上，已知通过经由合适的装置将卷状件展开来向干燥烘箱进行给送，而逐步展开的材料部段(tract)在设置于惰性通道中的辊(roller)上滑动，所述辊可以是机动辊或空转辊。
根据生产的类型，可能有必要提高待干燥的片材在所述惰性通道中的输送速度，其中，所述片材通过准分子灯进行处理，或者无论如何通过适用于对施加至待干燥的片材的涂覆物进行聚合的灯来进行处理。通常，系统输送待干燥的材料的速度越高，保持通道内充满(saturate)氮气所需的气体的量就越高。示意性地，所述通道内的材料的输送速度的范围为5m/min至30m/min；在某些情况下，可以达到50m/min的速度。
在本领域中，已知的是使用机械叶片(mechanical blade)，以便防止氮气从惰性通道的内部流向周围的地球大气，，并且特别地，防止地球大气朝向惰性通道的内部流动。尽管如此，当输送速度非常高时，和/或当待干燥的片材显示出很大的变化性时，所述机械叶片显示出它们的局限性。
发明内容
本发明的目的是提供一种惰性通道(缺乏氧气)，在该惰性通道内，装置发射预设波长的辐射以用于对施用至所述片材的涂覆物进行聚合/干燥，从而允许使充满干燥通道所需的惰性气体的量最小化。
本发明的另一目的是提供一种惰性通道(没有氧气)，在该惰性通道内，特殊固定装置设有聚合灯，该聚合灯发射预设波长的辐射以用于对涂装材料进行光致聚合/干燥，从而允许使充满惰性通道所需的惰性气体的量最小化，并且获得无缺陷的最终结果。
该目标是通过具有独立权利要求的特征的设备和方法而实现的。有利的实施方式和细化设计(refinement)在基于独立权利要求的从属权利要求中进行具体说明。
这两种装置，即，防止大气空气进入到干燥通道中的装置，以及设有聚合灯的特殊固定装置，所述两种装置的共同目的是降低干燥通道内的氧气浓度，并且因此所述两者装置配合以获得具有优良品质的聚合片材，从而使必须丢弃的片材的数量最小化。
根据本发明的设备设有屏障装置(barrier device)，该屏障装置允许使在通道内部与通道外部之间的气体的流动最小化。具体地，该装置在所述惰性通道的待干燥的片材的入口端处和出口端处设有风刀(air blade)。
在片材的入口处和出口处注入的、通过风刀提供的大气空气可以具有竖向方向、平行于惰性通道的横向截面。
替代性地，风刀可以相对于片材的输送方向倾斜(slant)。在片材的入口处，风刀以与片材的输送方向相反的方向被引导，而在出口处，风刀以与片材的输送方向相同的方向被引导。示意性地，风刀的角度相对于竖向方向(即，相对于惰性通道的横向截面)不超过约45°。
如果风刀被引导朝向通道内部，则该通道内部的压力应等于或低于趋于从所述通道逸出的氮气的压力，如果没有该压力，通道的内部将趋于在聚合灯的工作区域中被污染。
此外，所述风刀需要被设置成具有强度(intensity)并且空气在片材的入口/出口的整个分段上是完全均匀的分布。
由于比空气稍轻，在所述通道中含有的所述气态氮无论是在通道内(向上的浓度更高)还是在刚从通道逸出之后均趋于向上膨胀。事实上，已知的是，大气空气包括约80％的氮气而且包括其他气体，以及特别地，氮气的比重根据大气空气的湿度(humiditydegree)而变化。来自所述风刀的气流向下按压氮气，从而减缓氮气的流出。由于这些原因，将风刀从顶部引导至底部是方便的。
在使用中，风刀的流量需要根据惰性通道中片材的输送速度以及根据注入到通道本身中的氮气的量来调节；由于氮气与空气的分子量不同，在相同的压力水平下，氮气比空气快得多。
本发明提供了不同的实施方式。
关于片材的入口，提供了三种替代性的可能方案：
-供应风刀是竖向的、平行于惰性通道的横向截面；
-供应风刀是倾斜的，其中倾斜角度在竖向方向与相对于竖向方向(即，相对于惰性通道的横向截面)约45°之间是可变化的；风刀以与待干燥的片材的输送方向相反的方向倾斜；
-风刀是竖向的，但是起着抽吸(suction)的作用，即，在待干燥的片材入口处的大气空气被抽吸并且被向上引导。
关于片材的出口，提供了三种替代性的可能方案：
-供应风刀是竖向的、平行于惰性通道的横向截面；
-供应风刀是倾斜的，其中倾斜角度在竖向方向与相对于竖向方向(即，相对于惰性通道的横向截面)约45°之间是可变化的；风刀以与待干燥的片材的输送方向相同的方向倾斜；
-风刀是竖向的，但是起着抽吸的作用，即，在待干燥的片材的出口处的大气空气被抽吸并且被向上引导。
在上述情况中的每种情况下，所述风刀由罩产生，该罩的细节将借助于图而另外解释。产生风刀的罩需要被制造成产生提供可调节方向的层流。
示意性地，在片材的出口点处测量的惰性气体的速度为0.1m/s至0.5m/s，而竖向供应风刀的速度略为两倍，即0.2m/s至1m/s。对于抽吸式风刀，风刀的速度为0.1m/s至1m/s就足够了，具体速度取决于布置在惰性烘箱上游的机器的参数。
在根据本发明的设备的优选的实施方式中的一个实施方式中，该设备还包括固定装置，所述聚合灯或准分子灯被安装在该固定装置内；所述固定装置出于如下两个原因来供应有惰性气体：
-对聚合灯/准分子灯进行冷却；
-提供在对涂装表面进行处理的最佳点(very point)中利用惰性气体进行加压的区域，从而改进惰性气体的分布，并且从而改进最终片材的质量。
与惰性通道以流体连通但相对于外部环境密封的这种固定装置，将用于对该固定装置进行冷却的惰性气体直接倾倒在惰性通道内，以及具体地，将该惰性气体在通过聚合灯/准分子灯照射而触发的光致聚合发生的时刻处以及在所述光致聚合发生的点中倾倒在待干燥的片材上。
通过将惰性气体注入宽腔室内来获得加压：通过经由多个校准孔的注入，气体的膨胀允许气体以完全均匀的方式扩散到待处理的整个表面上。
在最优选的实施方式中，提供了供应惰性气体的另外两个杆状件(bar)，所述两个杆状件紧靠固定装置的上游和下游但是独立于固定装置，所述两个杆状件有助于在通过聚合灯/准分子灯照射的区域(发生聚合反应的区域)中对惰性气体进行供应。
本发明的第一个优点是可以获得在惰性通道中的惰性气氛，同时使惰性气体的量优化，其中，显著节省了为了获得合适的惰性气氛而必须提供的惰性气体的量。实验测试示出的是，根据已知技术，对于横向截面为约30mm×1450mm的惰性通道，必须提供140m3/h的惰性气体。在输送速度相同的情况下，利用根据本发明的惰性通道，必粗提供90m3/h的惰性气体。换言之，惰性气体的消耗减少了30％。
本发明的第二个优点是，在入口处和出口处的机械屏障是非必需的，因此片材可以在通过的同时被处理，从而允许生产线的高速，否则生产线不可能达到这种高速。具体地，已知的是，使用必须打开和闭合的机械屏障的系统允许的输送速度为约5m/min，而利用本发明则对片材的输送速度没有限制。经实验验证的是，可以提供50m/min的输送速度，以及甚至可以提供直至100m/min的输送速度。
根据本发明，第三个优点与惰性烘箱的灵活性有关，惰性烘箱可以用来干燥任何形状和尺寸的片材：从卷状材料到以任意方式并排(side by side)装载在带式输送机上的片材，从而使每小时的制造能力最大化。这在机械闭合式系统是不可能的。
在本发明的优选的实施方式中，本发明的第四个优点是，在惰性通道的点中注入惰性气体，并且在特别需要的时刻(即，在通过聚合灯/准分子灯发射的辐射而触发聚合反应的时刻)注入惰性气体。
在本发明的优选的实施方式中，另外的优点是，在根据已知技术的设备中，对聚合灯或准分子灯的冷却是利用供应冷水的回路来执行的。这使包括灯的固定装置的关联空间(relevant dimension)成为必要，该固定装置不允许在照射区域中直接注入惰性气体。
附图说明
本发明的另外的优点和特性在以下描述中公开，在该描述中，基于附图详细解释了本发明的示例性实施方式：
图1根据本发明的第一实施方式的设备的纵向截面；
图2根据本发明的第二实施方式的设备的纵向截面；
图3产生风刀的罩的正视图；
图4A、图4B罩的横向截面；
图5罩在分解视图下的轴测视图；
图6整体设备的纵向截面；
图7A、图7B固定装置的正视图和轴测视图；
图8固定装置的横向截面；
图9A、图9B固定装置从底部观察的轴测视图，在组装时的视图以及在分解时的视图；
图10固定装置从底部观察的分解轴测视图的放大细节。
具体实施方式
图1示出了本发明的第一实施方式，在纵向截面上存在：设备100，该设备100包括惰性通道30。在该第一实施方式中，惰性烘箱100包括：第一罩32，该第一罩32又包括用于在片材的入口处抽吸空气的风扇8；以及第二罩31，该第二罩31又包括用于在片材的出口处供应空气的风扇9。该图是示意图，其中为了更加清楚，烘箱的壁被移除。粗体箭头示出片材的输送方向。
所述设备100包括：带式输送机20，该带式输送机20通过至少两个辊致动；机动辊21，该机动辊21布置在设备100的出口处，而空转辊22布置在设备100的进口处。所述闭合带(closed band)的带式输送机20设有上部朝外区段23和下部返回区段24。待干燥的片材10在上部朝外区段23上被输送；在该图中呈现的情况下，所示出的片材是板件。片材10的底部主要侧面被支撑在朝外部分23的表面上。
所述惰性烘箱100包括提供惰性气体的多个杆状件1、2、3、4、5、6，在优选的实施方式中所述惰性气体为氮气。杆状件的数量由设计者根据通道的尺寸以及根据所允许的残余氧气的百分比来确定。氮气的供应方向和循环方向由小弧形箭头示出。所述惰性烘箱还包括用于对至少施用至片材20的顶部表面的涂覆物进行聚合的聚合灯12，在优选的实施方式中所述聚合灯12为准分子灯。在实施方式中，惰性烘箱100还包括意在对所述惰性通道30内的气态氧百分比进行检测的测氧计(oximeter)7。
在片材10的入口处，设备100包括所述罩32，所述罩32又包括用于抽吸大气空气的风扇8，而在片材的出口处，设备100包括所述罩31，所述罩31又包括用于供应空气的风扇9。根据本发明，所述罩31和罩32各自产生用于在所述惰性通道内含有氮气的风刀。
在该实施方式中，由于存在垂直于片材的输送方向或者平行于惰性通道30的横向截面的壁11，因此由罩31和罩32提供的风刀同样垂直于片材的输送方向或者平行于惰性通道30的横向截面。
图2示出了本发明的第二实施方式，在纵向截面上存在：设备200，该设备200包括惰性通道30。在该第二实施方式中，惰性烘箱200包括：第一罩31和第二罩31；所述第一罩和第二罩均设有用于供应空气的风扇9。该图是示意图，其中为了更加清楚，烘箱的壁被移除。粗体箭头示出片材的输送方向。
在该实施方式中，由于存在垂直于片材的输送方向或者平行于惰性通道30的横向截面的壁11，因此由所述罩31提供的风刀同样垂直于片材的输送方向或者平行于惰性通道30的横向截面。
所述设备200包括：带式输送机20，该带式输送机20由至少两个辊致动；机动辊21，该机动辊21布置在设备200的出口处，而空转辊22布置在设备200的进口处。所述带式输送机设有上部朝外区段23和下部返回区段24。待干燥的片材10在上部朝外区段23上被输送；在该图中呈现的情况下，所示出的片材是板件。片材10的底部主导(prevailing)侧面被支撑在朝外区段23的表面上。
在所述设备100、200仅用于对以卷状件或连续薄膜形式提供的材料进行干燥的情况下，没有设置闭合带的带式输送系统20，而是该带式输送系统20被使卷状件逐步展开的输送系统(未示出)所取代，同时，通过使展开的材料部段在机动辊或空转辊上滑动，所述展开的材料部段在所述惰性通道30内滑动。
所述惰性烘箱200包括提供惰性气体的多个杆状件1、2、3、4、5、6，在优选的实施方式中所述惰性气体为氮气。杆状件的数量由设计者根据通道的尺寸以及根据所允许的残余氧气的百分比来确定。氮气的供应方向和循环方向由小弧形箭头示出。所述惰性烘箱还包括用于对至少施用至片材20的顶部表面的涂覆物进行聚合的聚合灯12，在优选的实施方式中所述聚合灯12为准分子灯。在实施方式中，惰性烘箱200还包括意在对所述惰性通道30内的气态氧百分比进行检测的测氧计7。
设备200包括两个罩31，每个罩设有用于供应大气空气的风扇9，所述第一罩31被布置在片材10的入口处，而第二罩31被布置在片材10的出口处。根据本发明，所述两个罩31产生用于在所述惰性通道内含有氮气的风刀。所述两个罩31基本上是相同的，并且相对于惰性通道30的中心点对称地布置。
在本实施方式中，由于存在垂直于片材的输送方向或者平行于惰性通道30的横向截面的壁11，因此由罩31提供的风刀同样垂直于片材的输送方向或者平行于惰性通道30的横向截面。
图3示出了所述罩31的正视图的细节。所述罩31包括：基本上呈箱体形式的外部壳体33；以及风扇9，该风扇9用于供应空气，从而允许产生所述风刀。此外，所述壳体设有倾斜壁11，该倾斜壁11的倾斜度可以从垂直于地面调节为直至朝向所述壳体的外部约45°的倾斜度。
所述壳体33具有平行六面体的形状，所述壳体33的纵向轴线布置于垂直于片材的输送方向。所述罩31或罩32被布置成使得倾斜壁11始终被定向为朝向设备100或设备200的外部。换言之，当罩31或罩32被布置在待干燥的片材的入口处时，倾斜壁11以与片材的输送方向相反的方向倾斜。当罩31或罩32被布置在待干燥的片材的出口处时，倾斜壁11以与片材的输送方向相同的方向倾斜。
图4A和图4B是所述罩31的两个横向截面，所述两个横向截面示出了倾斜壁11的作用。图4A示出了倾斜壁11处于该倾斜壁11的垂直于地面的位置中，而图4B示出了倾斜壁11处于相对于地面倾斜的一对位置(a couple of positions)中。
根据环境状况，或者根据包含在生产线中的其他机器的调节以及根据环境的通风状况，在设备100、200的起始段处对倾斜壁进行手动地调节。倾斜壁11的目的是为了增加对空气的供应或抽吸进行调节的进一步可能性，否则，空气的供应或抽吸将只能根据风扇的旋转数来调节。
图5示出了所述罩32的轴测视图的分解视图。所述罩32包括所述壳体33，优选地，所述壳体33由金属片制成，所述壳体33的壁11是可倾斜的。所述罩32还包括风扇8，该风扇8从环境中抽吸空气以迫使空气进入所述壳体33内。如可以容易地理解的，在罩31的情况下，代替风扇8，该罩31包括风扇9，该风扇9用于朝向环境供应空气。
所述罩32、31还包括管(tubing)35，该管35的长度适用于对由风扇8、9抽吸的空气或供应的空气进行通道式输送(tunnelling)，所述风扇8、9以所述壳体33的中心点对称。
然后，迫使所述空气通过内部穿孔壁(internal pierced wall)34，该穿孔壁使所述风刀在罩的整个长度上呈规则且均匀地层流。所述穿孔壁包括多个小孔并且所述穿孔壁略微倾斜地布置在所述管35和壁11的前方。示意性地，所述穿孔壁34设有直径为约2mm的孔；在10cm2的区域中设有约100个孔。
从惰性通道抽吸空气并且迫使空气进入到环境中的罩32的构成和作用与罩31的构成和作用大致相同，不同的是，风扇9供应空气而不是抽吸空气。在这两种情况中，倾斜壁11的倾斜度可以根据需要而在相对于竖向方向的最大为45°的角度内被调节。
倾斜壁11的开口具有对风刀的所抽吸的或所供应的空气的速度和压力进行降低的效果。对倾斜壁11进行开口会导致在注入较低体积的惰性气体的情况下对风扇8或风扇9进行更灵敏的调节。
将供应空气罩31或抽吸空气罩32的选择与整个生产线相关联。事实上，在使用时，光致聚合烘箱100、200是包括多种机器的生产线的一部分。当在先(preceding前面、前方)机器设有趋于从所述通道30吸入氮气的抽吸系统时，可以在通道30的入口处布置供应空气罩31。替代性地，当在先机器利用自主供应的空气来加压时，可以在通道30的入口处布置抽吸空气罩32：在所述加压的情况下，由在先机器提供的过量的供应空气可能会利用来自于环境的空气而污染惰性通道30。在惰性通道30的出口处，为了防止氮气从通道本身自然流出，优选地布置供应空气罩31。同样在这种情况下，选择的供应空气罩31或抽吸空气罩连接至紧靠设备100或设备200下游的机器。
当然，所述设备100、200设有PLC，该PLC允许以已知的方式来调节不同的装置，比方说例如，通过施于机动辊21上的作用来调节片材10的输送速度；通过杆状件1、2、3、4、5、6来调节提供的惰性气体的量；通过聚合灯12来调节发射的能量的量；通过风扇8或风扇9来调节提供的空气的流量等。对倾斜壁11的倾斜可以手动地进行，或者可以自动地进行。
在优选的实施方式中，所述测氧计7连接至反馈机构。以此方式，根据由测氧计检测的氧气值而对由所述杆状件1、2、3、4、5、6供应的惰性气体进行自动地调节，当在所述惰性通道30中检测的氧气值增大时，增大对惰性气体的供应。
图6示出了本发明的优选的实施方式，在纵向截面上存在：设备100，该设备100包括惰性通道30。在该实施方式中，惰性烘箱100包括第一罩32和第二罩31，所述第一罩32和第二罩31两者均阻碍了在惰性通道30与外部环境之间的气态交换，其中，自然界地球大气包括约20％的氧气。该图是示意图，其中为了更加清楚，烘箱的壁被移除。粗体箭头示出片材的输送方向。
所述设备100包括：闭合的带式输送机20，该闭合的带式输送机20通过至少两个辊致动；机动辊21，该机动辊21布置在设备100的出口处，而空转辊22布置在设备100的进口处。所述闭合的带式输送机20设有上部朝外区段23和下部返回区段24。待干燥的片材10在上部朝外区段23上被输送；在该图中呈现的情况下，所示出的片材是板件10。片材10的底部主要侧面被支撑在朝外区段23的表面上。
当所述设备100仅用于对以卷状件或连续薄膜形式提供的材料进行干燥时，没有设置闭合带的带式输送系统20。该闭合带的带式输送系统20被已知的使卷状件逐步展开的输送系统(未示出)所取代，同时，通过使展开的材料部段在机动辊或空转辊上滑动，所述展开的材料部段在所述惰性通道30内滑动。
所述惰性烘箱100包括提供惰性气体的多个杆状件1、2、3、4、5、6，在优选的实施方式中所述惰性气体为氮气。杆状件的数量由设计者根据通道的尺寸以及根据所允许的残余氧气的百分比来确定。
明显地，虽然没有图示，但设备200也可以设有固定装置40，该固定装置40如下文中所描述的固定装置。
所述惰性烘箱100、200还包括固定装置40，该固定装置40又包括用于对至少施用至片材10的顶部表面的涂覆物进行聚合的聚合灯42(在图7至图10中可以更好地观察到)，在优选的实施方式中该聚合灯42是准分子灯。在实施方式中，惰性烘箱100、200还包括意在对所述惰性通道30内的气态氧百分比进行检测的测氧计7。
在片材10的入口处，设备100包括所述罩32，所述罩32又包括用于抽吸大气空气的风扇，而在片材的出口处，设备100包括所述罩31，所述罩31又包括用于供应空气的风扇。根据本发明，所述罩31和罩32各自产生用于在所述惰性通道内含有氮气的风刀。
固定装置40被布置成邻近于惰性通道30，并且该固定装置40设有使该固定装置40与外部环境隔绝的壳体44。固定装置40与惰性通道30之间的连接是密封的，以防止在设备100、200外部的地球大气与惰性通道30中所包含的惰性气氛之间的气体交换。另一方面，固定装置40的下侧面与惰性通道30的内部是流体连通的。
根据本发明，图7A和图7B分别示出固定装置40从底部观察的正视图和轴测图。固定装置40具有整体为平行六面体的形状，其中，该固定装置40的纵向轴线垂直于片材的输送方向。可选地，在固定装置40上方设有用于对聚合灯/准分子灯42进行供电的电气变压器41。所述部件41是商业化的部件并且不是本发明的一部分。在所述固定装置40的顶部表面上，设有用于惰性气体的至少一个入口点43，优选地设有两个入口点43。
图8示出了根据图7A中所示的线A-A的固定装置40的横向截面。如已经描述的，在固定装置的顶部表面上设有用于惰性气体的至少一个入口点43，优选地设有两个入口点43。可选地，惰性气体由对惰性气体杆状件1至6进行供应的相同源(未示出)进行供应，该供应源直接地供应惰性通道30，或者与杆状件1至6的供应源不同，固定装置40可以设有自备的供应(autonomous supply)。
图9A和图9B分别示出了固定装置40的两个轴测视图，图9A为组装视图，而图9B为分解视图。
图10示出图9B中强调的细节B的放大图。
图8、图9A、图9B和图10的组允许解释固定装置40的作用。
所述固定装置40包括膨胀腔室(expansion chamber)46，该膨胀腔室46在该膨胀腔室46的定向成朝向外部环境的部分由壳体44限定，而该膨胀腔室46的底部部分包括反射体(reflector)45，在反射体45的内部布置有所述聚合灯/准分子灯42。围绕所述聚合灯/准分子灯42的反射体45具有基本上半圆柱的形状，其中，该反射体45的纵向轴线平行于灯42本身的纵向轴线，并且优选地，该反射体45由反射材料制成，以使朝向惰性通道30发射的能量最大化。
在从该惰性气体的一个或更多个入口点43进入之后，所述惰性气体在所述膨胀腔室46内按照小箭头所示的路径膨胀，并且所述惰性气体从固定装置40离开，以从如下三个主要区域进入到惰性通道30中：
-布置在紧靠灯42的上方的一排小校准孔49；
-布置在紧靠灯42的左侧的双排小校准孔47；
-布置在紧靠灯42的右侧的双排小校准孔48。
在实施方式中，反射体45的整个表面被均匀地穿孔。
在最优选的实施方式中，紧靠所述固定装置40的上游和下游，设有供应惰性气体的两个另外的杆状件5，所述两个杆状件独立于固定装置。
示意性地，通过固定装置40注入到惰性通道30中的惰性气体的流速为约10m3/h至40m3/h。由固定装置40排放的惰性气体的平均速度的范围可以为1m/sec至7m/sec，优选地为2m/sec至4m/sec。实验性地，利用通过供应惰性气体的杆状件1至6和所述固定装置40向惰性通道注入相同流量的惰性气体而获得了最佳效果；例如，将固定装置40和杆状件1至6均调节成以20m3/h的流量来排放惰性气体。由于固定装置40的用于气体排放的出口分段小于供应惰性气体的杆状件1至6的出口分段，在固定装置40的对应出口分段的惰性气体的速度趋于高于杆状件1至6的对应出口分段的惰性气体的速度。因此，在聚合灯42的对应出口分段的惰性气体的速度趋于更高。
当然，所述设备100设有PLC，该PLC允许以已知的方式调节不同的装置，比方说例如：通过施于机动辊21上的作用来调节片材10的输送速度；通过杆状件1、2、3、4、5、6来调节提供的惰性气体的流量；通过所述固定装置向所述孔47、48、49来调节排放的惰性气体的流量；通过聚合灯12来调节发射的能量的量；通过罩31、罩32来调节提供的空气的流量等。
该设备的PLC允许通过杆状件1至6和设置在固定装置中的孔47、48、49来对惰性气体的供应进行独立地调节。
在优选的实施方式中，所述测氧计7连接至反馈机构。以此方式，根据由测氧计检测的氧气值而对由所述杆状件1、2、3、4、5、6对惰性气体的供应进行自动地调节，当在所述惰性通道30中检测的氧气值增大时，增大对惰性气体的供应。
1 用于供应惰性气体的杆状件
2 用于供应惰性气体的杆状件
3 用于供应惰性气体的杆状件
4 用于供应惰性气体的杆状件
5 用于供应惰性气体的杆状件
6 用于供应惰性气体的杆状件
7 测氧计
8 用于供应空气的风扇
9 用于抽吸空气的风扇
10 片材
11 倾斜壁
12 聚合灯
20 闭合带
21 机动辊
22 空转辊
23 朝外区段
24 返回区段
30 惰性通道
31 供应罩
32 抽吸罩
33 罩壳体
34 穿孔壁
35 管
40 固定装置
41 变压器
42 聚合灯
43 惰性气体的入口点
44 壳体
45 反射体
46 膨胀腔室
47 孔
48 孔
49 孔
100 惰性烘箱
200 惰性烘箱

Claims (16)

1.一种用于对施用至片材(10)的涂覆物进行光致聚合/干燥的设备(100，200)，其中，待干燥的所述片材(10)被输送到惰性通道(30)内，所述惰性通道(30)内提供有受控气氛，所述受控气氛具有不同于地球大气的成分，所述设备包括：
-对所述片材进行输送的输送机，
-至少一个供应杆状件(1、2、3、4、5、6)，所述至少一个供应杆状件(1、2、3、4、5、6)用于对惰性气体进行受控的供应，
-所述惰性通道，所述惰性通道设置有至少一个光致聚合灯/干燥灯(12)，所述至少一个光致聚合灯/干燥灯(12)用于对施用至所述片材(10)的所述涂覆物进行光致聚合/干燥，
-在待干燥的所述片材(10)的入口处和/或出口处，所述通道(30)设置有适于产生风刀的至少一个装置，优选地，所述至少一个装置为罩(31，32)的形式，
其特征在于，
所述风刀是由所述罩(31，32)产生的，所述罩(31，32)包括：
-箱式壳体(33)，优选地所述箱式壳体(33)由金属片制成，所述箱式壳体(33)具有平行六面体的形状，所述箱式壳体(33)的纵向轴线被布置成与待干燥的所述片材的输送方向垂直，
-所述箱式壳体(33)设置有倾斜壁(11)，所述倾斜壁(11)始终被定向为朝向所述设备(100，200)的外部，
-用于供应空气的风扇(9)，或者用于抽吸空气的风扇(8)，
-所述风扇(8或9)连接至管(35)，所述管(35)将外部环境连接至所述箱式壳体(33)的中心点，
-穿孔壁(34)，所述穿孔壁(34)被布置成与待干燥的所述片材的所述输送方向大致垂直。
2.根据权利要求1所述的用于对施用至片材(10)的涂覆物进行光致聚合/干燥的设备(100，200)，其中，所述风刀被定向成具有：与片材的所述输送方向垂直的至少一个方向分量；或者，与片材的所述输送方向平行的至少一个方向分量。
3.根据权利要求1所述的用于对施用至片材(10)的涂覆物进行光致聚合/干燥的设备(100，200)，其中，所述风刀的方向为：
-竖向的，即，所述风刀的方向与所述片材的所述输送方向垂直；或者
-倾斜的，即，所述风刀的方向相对于地面以介于0°至45°的范围的角度进行倾斜。
4.根据权利要求1至3中的一项或更多项所述的用于对施用至片材(10)的涂覆物进行光致聚合/干燥的设备(100，200)，其中，当所述风刀被布置于片材的所述入口处和/或出口处时，所述风刀根据以下三种替代性选择中的一种来工作：
-所述风刀对空气进行供应并且所述风刀是竖向的，所述风刀与所述惰性通道的横向截面平行；
-所述风刀对空气进行供应并且所述风刀是倾斜的，所述风刀设置有在介于竖向方向与相对于竖向方向或者相对于所述惰性通道的所述横向截面约45°之间的范围的倾斜角度，所述风刀在被布置于所述出口处时以与待干燥的所述片材的所述输送方向相同的方向进行倾斜，或者所述风刀在被布置于所述入口处时以与待干燥的所述片材的所述输送方向相反的方向进行倾斜；
-所述风刀是竖向的并且对空气进行抽吸，即，大气空气被抽吸并且被向上引导。
5.根据前述权利要求中的一项或更多项所述的用于对施用至片材(10)的涂覆物进行光致聚合/干燥的设备(100，200)，其中，所述风刀的流动被从顶部引导至底部。
6.根据前述权利要求中的一项或更多项所述的用于对施用至片材(10)的涂覆物进行光致聚合/干燥的设备(100，200)，其中，待干燥的所述片材(10)是：
-大体平坦的板件，所述板件具有在介于200mm×400mm×4mm至1300mm×3000mm×50mm的范围的尺寸，以及/或者
-呈卷状件的材料，所述呈卷状件的材料具有在介于300mm至1300mm的范围的宽度以及在介于0.5mm至6mm的范围的厚度，以及/或者
-三维片材，所述三维片材具有在介于200mm×400mm×100mm至1300mm×3000mm×200mm的范围的尺寸。
7.根据前述权利要求中的一项或更多项所述的用于对施用至片材(10)的涂覆物进行光致聚合/干燥的设备(100，200)，所述设备(100，200)还包括测氧计(7)；优选地，所述设备被配置成与反馈装置一起工作，从而允许根据由所述测氧计检测的氧气值而对惰性气体的量进行调节。
8.一种利用根据权利要求1至7中的一项或更多项所述的设备(100，200)对施用至片材(10)的涂覆物进行处理的方法，其中，通过在所述通道(30)的所述入口处和/或所述出口处产生风刀，获得对所述惰性通道(30)内的用于使片材进行干燥的惰性气氛的保持，所述风刀被定向成具有：与片材的所述输送方向垂直和/或与所述通道(30)的纵向延伸部垂直的至少一个方向分量，或者，与片材的所述输送方向平行和/或与所述通道(30)的所述纵向延伸部平行的至少一个方向分量，通过可倾斜机构(11)使经由所述风刀提供的空气的量改变，所述可倾斜机构(11)使所述风刀的空气流相对于片材的所述输送方向和/或相对于所述通道(30)的所述纵向延伸部偏转，所述可倾斜机构(11)包括倾斜壁，所述倾斜壁始终被定向成朝向罩壳体(33)的箱式本体的所述通道，所述罩壳体(33)的纵向轴线垂直于待干燥的所述片材；所述风刀由用于对空气进行供应的风扇(9)或用于对空气进行抽吸的风扇(8)产生，并且所述风刀穿过穿孔壁(34)，所述穿孔壁也被布置成与待干燥的所述片材的所述输送方向大致垂直。
9.根据权利要求8所述的利用所述设备(100，200)对施用至片材(10)的涂覆物进行处理的方法，其中，由所述杆状件(1、2、3、4、5、6)供应的惰性气体的量能够根据由所述测氧计(7)检测的所述惰性通道(30)内的氧气的量进行反馈调节。
10.一种用于对施用至片材(10)的涂覆物进行光致聚合/干燥的设备(100)，其中，待干燥的所述片材(10)被输送到惰性通道(30)内，所述惰性通道(30)内提供有受控气氛，所述受控气氛通过由至少一个供应杆状件(1、2、3、4、5、6)供应惰性气体而具有不同于地球大气的成分，所述惰性通道设置有至少一个光致聚合灯/干燥灯(42)，所述至少一个光致聚合灯/干燥灯(42)用于对施用至所述片材(10)的所述涂覆物进行光致聚合/干燥，
所述通道(30)与固定装置(40)是流体连接的，在所述固定装置内设置有所述灯(42)，所述固定装置(40)与自然界地球大气隔离；所述固定装置(40)被供应有与通过所述杆状件(1、2、3、4、5、6)提供的惰性气体相同的惰性气体，所述气体通过所述流体连接而到达所述惰性通道(30)，附加地和/或替代性地，所述气体通过流体连接至由所述供应杆状件(1、2、3、4、5、6)提供的所述惰性气体而到达所述惰性通道(30)，
其特征在于，
所述固定装置(40)包括：
-密封的外部壳体(44)；
-气体膨胀腔室(46)；
-反射体(45)，优选地，所述反射体(45)由反射材料制成。
11.根据权利要求10所述的用于对施用至片材(10)的涂覆物进行光致聚合/干燥的设备(100)，其中，所述固定装置(40)与所述惰性通道(30)之间的所述流体连接是通过使所述惰性气体经由下述列项中的一个特征或多个特征的组合从所述固定装置(40)流出而发生的：
-至少一排小校准孔(49)，所述至少一排小校准孔(49)被布置于围绕所述灯(42)的反射体(45)中，所述排被布置成在竖向上位于所述灯(42)之上；
-至少一排小校准孔(47)，所述至少一排小校准孔(47)被布置成紧靠在所述灯(42)的左侧；
-至少一排小校准孔(48)，所述至少一排小校准孔(48)被布置成紧靠在所述灯(42)的右侧。
12.根据权利要求10或11所述的用于对施用至片材(10)的涂覆物进行光致聚合/干燥的设备(100)，其中，所述固定装置(40)具有平行六面体的形状，其中，所述固定装置(40)的纵向轴线与待干燥的所述片材的所述输送方向垂直。
13.根据前述权利要求10至12中的一项或更多项所述的用于对施用至片材(10)的涂覆物进行光致聚合/干燥的设备(100)，其中，所述固定装置(40)设置有所述惰性气体的一个入口点(43)，优选地所述固定装置(40)设置有所述惰性气体的两个入口点(43)；所述惰性气体的供应源是相同的，或者替代性地，惰性气体的所述供应源独立于向所述惰性通道(30)供应所述惰性气体的杆状件(1、2、3、4、5、6)的供应源。
14.根据前述权利要求10至13中的一项或更多项所述的用于对施用至片材(10)的涂覆物进行光致聚合/干燥的设备(100)，其中，所述灯(42)是发射合适的波长的光致聚合灯，优选地，所述灯(42)为准分子灯。
15.利用根据权利要求10至14中的一项或更多项所述的设备(100，200)对施用至片材(10)的涂覆物进行处理的方法，
其特征在于，
所述方法提供了：通过对所述灯(42)进行支撑的固定装置(40)在所述通道内和所述片材(10)上局部供应所述惰性气体，在通过所述灯(42)触发聚合反应的点处以及在通过所述灯(42)触发聚合反应的时刻，产生利用所述惰性气体加压的区域，所述惰性气体同时使所述灯(42)冷却。
16.根据权利要求15所述的利用所述设备(100)对施用至片材(10)的涂覆物进行处理的方法，其中，由被布置成紧靠所述固定装置(40)的上游和下游的一对杆状件(5)来供应另外的流速的惰性气体，同时优选地，所述固定装置(40)和所述供应杆状件(1、2、3、4、5、6)都以相同的压力供应惰性气体。
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