CN1309016A - 片材的导向方法和热处理装置 - Google Patents

Abstract

在热处理装置中,在通过入口和出口缝隙流出最少热能的情况下,最大限度地避免片材和机械的阻隔装置之间的接触。根据本发明:在热处理装置内即在至少下缝隙挡板和片材之间的缝隙状的入口和出口的范围内产生分层的气流,在片材和该层流的导向装置之间,该气流建立一个气垫,在入口和出口前后至少一个可确定的长度范围内保持该气垫,然后该气垫在入口缝隙前面和出口缝隙后面卸去压力并作为无压力的空气吸入热处理室中。

Description

片材的导向方法和热处理装置

本发明涉及最好是气密性的片材尤其是在热处理装置入口和出口缝隙之间可延展成薄膜的热塑性片材的一种稳定导向的方法。

此外，本发明还涉及一种热处理装置，该热处理装置在片材输送上下平面设置有用于热处理装置入口和出口缝隙的形成装置。

在热处理过程中，片材例如可延展成薄膜的热塑性片材必须被引导通过热处理装置，在热处理装置的入口缝隙和出口缝隙上由于流入的冷空气和流出的加热的过程空气而产生不希望有的能量损失。

这种能量损失主要取决于入口和出口缝隙的垂直延伸以及片材进出热处理装置的速度。

此外，能量损失取决于热处理装置的内部空间和热处理装置周围的大气之间存在的压差，亦即热处理装置内部产生的压力试图与大气压力平衡，从而使热空气不断地通过入口和出口缝隙流出。

很明显，能量损失是随入口和出口缝隙的尺寸以及随片材输送速度的增加而增加的。

入口和出口缝隙的宽度是由片材的宽度或板材想要达到的宽度预先确定的，所以由此而可能产生的能量损失在这里不再赘述。

入口和出口缝隙的高度即垂直的延伸是可以控制的，这可从一系列的这类解决办法中得知。

众所周知，通过热处理装置内部适当的压力控制或压力调节例如通过相对于大气的很小的负压就可避免由于静态压差引起的能量损失。这种解决办法的缺点是，比过程空气的温度低得多的大气被吸入处理装置中。在这种情况下，必须有目的地从处理装置中抽出吸入的空气量，以使处理装置保持在该负压水平。与此同时，必须供入能量来把流入的相当冷的大气升高到一定的温度水平，在热处理装置内的热处理过程才不受影响。

在例如处理聚酯薄膜所需大约240℃相当高的温度下，不断的能量供入会导致相当大的能量消耗。

而由于输送速度带走的空气量所引起的动态能量损失则不可能通过处理室内的负压来避免。为此，需要别的方法。

减小入口和出口缝隙的一种可能性是，例如在处理装置的整个宽度内在片材的上方和下方安装隔板。这种隔板可做成不同形状的悬挂钢板或挡板。这种挡板减小高度内的敞开缝隙。但这只有在片材稳定地保持在片材输送平面内时，才有一定的效果。在很宽的片材时，会产生下垂(重的不易弯曲的材料)或在不能足够张紧的很薄的材料时，则会产生颤动或鼓起。

具有这种性质的片材必然与隔板发生接触，这种接触会导致片材损坏或撕裂。

撕裂的片材又会导致处理过程的中断，这样就会引起一些不希望有的伴随现象。

另一种避免能量损失的可能性是使用气闸。为此，入口和出口缝隙通过一股在片材上方或下方产生的并或多或少垂直对准该片材的气流来阻隔流入或流出的空气量。这种办法的缺点是，如果在处理装置中吸入了空气，则阻隔用的附加空气量又必须自该处理装置取出。

由于上述原因，设置气帘所需的喷嘴到片材的距离必须足够大。片材的接触必须无条件予以避免。这就是说，为了达到完全有效的阻隔，必须在足够的空气体积的情况下，存在足够高的空气速度。这种解决办法的缺点是，在片材平面内产生涡流，而涡流则会导致片材颤动。这样，特别是在一些敏感的片材时，不平稳的片材运动对过程安全性会产生不利的影响。

本发明的目的是最大限度地避免先有技术的诸多缺点。为此，在片材处理装置的入口和出口缝隙的范围内创造这样的条件，使通过该入口和出口缝隙流走最少热能(热空气)的情况下，最大限度地避免片材和机械的阻隔装置之间的接触。

力图避免的是板材通过滚筒进行导向的各种技术方案。

根据本发明，这个目的是通过从属权利要求1和7的特征部分来实现的。

根据权利要求1的特征部分，本发明最重要的是：在热处理装置内即在至少下缝隙挡板和片材之间的缝隙状的入口和出口的范围内产生分层的气流。在片材和该层流的导向装置之间，该气流建立一个气垫，在热处理装置的入口和出口前后至少一个可确定的长度范围内保持该气垫，然后该气垫在入口缝隙前面和出口缝隙后面卸去压力并作为无压力的空气吸入热处理室中或热处理室内的一个适当的装置中。

根据本发明方法的另一个方案，形成该气垫的气流可选择地以一个与板材平面成一锐角或平行于片材平面流向片材。

此外，根据本发明，在垂直于输送方向和在片材的整个宽度内形成气垫，确定该气垫的参数是无级可调的，该气垫的厚度用来把入口和出口缝隙的孔减小到最低限度。

分层气流是这样构成的：该气流沿着背离片材的一侧上的一个具有向外鼓起的状如机翼的外形轮廓流动。

这个外形轮廓对气流这样进行导向，即气流不偏离背向片材的一侧流动。这样，就在片材下侧和该外形轮廓之间产生一个附壁效应。

由于相当高的空气速度，沿着该外形轮廓的表面流动的空气射流建立起一个相对于片材对置一侧的负压-相当于机翼上的浮力-，从而朝喷嘴方向拉动片材。

按权利要求7的特征部分，本发明最重要的是，下缝隙盖板包括一个状似箱子的、伸过板材整个宽度的、大致为矩形的结构单元，该结构单元具有如下的特征：

-该结构单元与片材平面对置的表面具有向外鼓起的、状如一个机翼的表面的轮廓；

-该表面构成一个横向对准片材输送平面的、类似喷嘴的空气出口缝隙；

-在缝隙状的入口和出口方向内，该表面到片材输送平面的距离减小到预定的距离；

-在处理装置的流入一侧和流出一侧，该表面伸出由上缝隙盖板决定的入口和出口缝隙的宽度。

重要的是，为了形成分层的气流，必须引导气流沿着上述表面轮廓流动，亦即在该结构单元内部在构成空气出口缝隙的情况下，第一块空气导向板的流动表面与第二块空气导向板重叠。根据本发明，就这样在第一块空气导向板的表面和片材之间形成一个气垫。

由于在流动表面和片材之间不存在障碍，所以不用担心气流中断。

根据空气出口缝隙和第一块空气导向板的位置以及根据从该空气出口缝隙流出的气流的速度，片材以有利的方式在上缝隙盖板和结构单元的第一块空气导向板之间的一个确定的距离内进行导向运动。

在处理装置的入口和出口缝隙的范围内，抑制了片材的颤动、鼓起和下垂。

根据本发明，可用有利的方式使上缝隙盖板十分靠近片材平面，而不用担心片材受到损害。

根据权利要求7特征部分所述的另一种结构型式，该结构单元分成一个压力室和吸力室。

在无压力的气垫的区域内，吸力室在它的外壁内具有吸气孔。

该压力室和吸力室通过管道与一台鼓风机连接，该鼓风机在压力室内产生正压并在吸力室内产生负压。

在这种情况下，气流的调节可通过所用的鼓风机的转速调节来实现，如果配有独立气源的话。

如果没有配置转速调节，则可用适当的调节机构通过鼓风机的吸入流量的节流来调节空气体积。

此外，结构单元设计成至少可垂直于片材平面进行调节。这样，一方面可预先确定气垫的厚度，另一方面在运行故障的情况下，可将整个结构单元从片材平面移出来，以免损坏片材以及该单元本身。

喷嘴的安装位置可自由选择。

根据在形成气垫时产生动态效应，结构单元既可布置在片材平面上方，也可布置在它的下方。但该单元最好布置在片材平面的下方，因为在运行故障情况下，该单元即使没有值得提及的外来能量即依靠它的重力就可向下移动。

在片材平面的上方范围内，缝隙盖板以回转闸板的形式在正常运行中不需辅助能量(又是依靠重力)就可处于稳定的位置。

为了打开闸板，可用各种各样的机械装置(牵引绳、杠杆等等)来实现所需的回转运动。操作可用手工、液压、机械等方式进行。

通过在回转机构中安装一个自由轮，闸板可在产生冲击时在片材方向自由复位。

为了产生负压和气垫所需的空气体积不破坏处理装置和可能的周围空气的平衡，空气在离开板材和转向面之间的缝隙以后，处理装置的尾部的气流又可抽出。这样就实现了一个封闭的、完全独立的空气循环。

抽吸装置是这样设置的，即它不干扰处理装置的本来的功能而又是运行安全的。空气通过一个几乎与片材平面保持直角的抽吸装置抽走。这样，这个区域就不可能被较小的可能存在的片材碎块或别的脏物堵塞，并由此避免了整个系统的功能受到干扰。

下面结合一个实施例来详细说明本发明。

附图表示在一个热处理装置内具有本发明权利要求7～13所述特征部分的结构单元。

附图表示一个未详细示出的热处理装置1的出口区域。参考标号1.1表示热处理装置1的内部空间，而参考标号16则表示热处理装置1的出口侧的大气环境。

在处理装置1中，片材输送平面3的整个宽度内构成了一个出口缝隙2。

板材输送平面3在这里大致位于设计为可回转闸板的上缝隙挡板4的自由端4a和结构单元5的第一块空气导向钢板5a的大致平行于该输送平面3延伸的一段之间的中心，该空气导向板5a构成下缝隙挡板。

结构单元5做成一个箱子的形状，象上部缝隙挡板4那样，该箱体沿要制造的片材7的整个宽度延伸。

与片材输送平面3对置的结构单元的平面形成第一块空气导向板5a和第二块空气导向板5b。根据本发明，该空气导向板5a具有状如一个机翼表面的向外拱起的轮廓，并在形成一个类似空气出口喷嘴6的情况下，该第二块空气导向板以一定距离重叠于第一块空气导向板5a的自由端段。

第一块空气导向板5a的外轮廓这样缩短它的表面和片材输送平面3之间的距离，即可在输送平面3内进行导向运动的片材7和空气导向板5a之间构成一个分层的气垫8，该气垫在片材7离开处理装置1的内部空间1.1时托住该片材。

根据本发明，结构单元5分成一个正压室5.1和一个负压室5.2。从图中可以看出，空气出口喷嘴6是正压室5.1的组成部分。负压室5.2在热处理装置1外部的一个垂直延伸的外壁5.2a上具有许多回吸孔9，无压力的气垫8的空气可通过这些回吸孔9抽吸，亦即通过管道10与负压室5.2连通的吸风机11的抽吸作用进行抽吸。

吸风机11在出口侧通过管道12与正压室5.1连接，在该管道中必要时可接入气量调节机构13。这样，就在带空气出口喷嘴6的正压室5.1和带回吸孔9的吸力室5.2、吸风机11和所述的管道10、12之间建立一个封闭的、与热处理装置1的内部空间1.1无关的空气循环，这个空气循环有助于热处理装置的能量平衡。

结构单元5可通过适当的调节装置14在双箭头15的方向内相对于板材输送平面3进行调节，从而实现气垫8的最佳形成。

热处理装置1本身的下部的垂直调节亦可在双箭头15的方向内进行。

Claims (13)

1．最好是气密性的片材尤其是可延展成薄膜的热塑性片材的一种稳定导向的方法，该片材在一个配有缝隙形入口和一个缝隙形出口的热处理室内进行热处理，其特征为，在该热处理室内即在缝隙形入口和出口的范围内，在该片材上作用一个力，这个力使该片材在该缝隙入口和出口前后的至少一个确定的长度范围内保持在一个确定的水平平面内。

2．按权利要求1的方法，其特征为，该作用力由一个分层的气流产生，该气流构成一个气垫，该气垫在缝隙形入口之前和缝隙形入口之后卸去压力并作为无压力的空气吸入热处理室中。

3．按权利要求1的方法，其特征为，该气流可选择地以一个与片材平面成一定锐角或与片材平面平行流向片材。

4．按权利要求1的方法，其特征为，该气垫垂直于输送方向并在片材的整个宽度内形成。

5．按权利要求1的方法，其特征为，确定该气垫的参数是无级可调的。

6．按权利要求1的方法，其特征为，该气垫的厚度是可以调节的，以便把入口和出口缝隙减小到最低限度。

7．气密性板材尤其是可延展成薄膜的热缩性片材的热处理室，其中该热处理室具有一个缝隙形的片材入口和一个缝隙形的板材出口，其中该缝隙形入口和出口分别由一个布置在片材输送平面上方的、相对于该片材输送平面可调节的缝隙盖板和一个布置在片材输送平面下方的、相对于该片材输送平面可调节的缝隙盖板组成，其特征为，至少上述的下缝隙盖板包括一个状似箱子的、在片材(7)的整个宽度延伸的结构单元(5)：

-该结构单元与片材平面(3)对置的表面具有向外拱起的、状如一个机翼的表面的轮廓；

-该表面构成一个横向对准片材输送平面(3)的、类似喷嘴的空气出口缝隙(6)；

-在缝隙状的入口和出口(2)的方向内，该表面到片材输送平面的距离减小到预定的距离；

-在处理装置(1)的流入一侧和流出一侧，该表面伸出由上缝隙盖板(4)确定的入口和出口缝隙的宽度。

8．按权利要求7的热处理室，其特征为，空气出口缝隙(6)由结构单元(5)的相互重叠的空气导向板(5a、5b)形成。

9．按权利要求7的热处理室，其特征为，结构单元(5)分成一个压力室(5.1)和一个吸力室(5.2)。

10．按权利要求9的热处理室，其特征为，吸力室(5.2)至少在降压的气垫(8)的范围内具有吸孔(9)。

11．按权利要求7的热处理室，其特征为，吸力室(5.2)和压力室(5.1)通过管道(10；12)与产生正压和负压的装置(11)连接。

12．按权利要求11的热处理室，其特征为，在正负管道(12)中接入一个气量调节机构(13)。

13．按权利要求7的热处理室，其特征为，为了进行至少垂直的调节过程，结构单元(5)具有调节装置(4)。

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