用于移动网带的热处理的装置和方法

摘要

本发明涉及具有气流控制系统的热空气循环室，其用于诸如单丝、塑料网带、窄膜带、复丝的热塑性产品的制造。传统的系统不允许控制热空气通道/室内的温度和气流以实现均匀性。由于提高的生产速度和严格的产品要求，有必要提高热空气炉内的气流均匀性和温度准确性。发明公开了一种装置(1)，设置有提供若干风扇(7)、加热器(6)位置优化和增加具有控制杆(9)的空气流量调节器(8)的数量的气流路径。移动网带(5)进入装置的形成于上室(2)和下室(3)之间的热空气通道(4)。移动带进入热空气通道(4)的进入点是网带入口(5A)。在热处理后，移动网带(5)通过网带出口(5B)离开装置。

说明书

技术领域

本发明涉及像单丝、塑料网带(web strip)、窄膜带、复丝的热塑性产品的制造，特别涉及一种具有气流控制系统的热空气循环室。

背景技术

具有很大的长宽比的各种热塑性物体在制造期间使用像热板或热空气炉的熟知的装置经受热处理。这些热塑性物体可以是单丝、窄网带、复丝和其它塑料网的形式。

用于移动网带的热处理的典型装置是传统的热空气炉(见图1)，其由沿室的一个边缘通过铰链相互连接的上室和下室构成。每个室具有隔热体，具有所期望的螺旋的风扇安装于该隔热体内。气流引导壳体(未示出)形成每个风扇的抽吸入口和出口。在两个室的闭合处，热空气通道形成(在室的接口处)。热空气通道通过在通道的一端(入口端)设置在室中的入口端口从室接收热空气。来自于热空气通道的空气离开通道并通过在通道的另一端(出口端)设置在室中的出口端口重新进入室。在抽吸入口壳体路径(未示出)上，安装成组的加热器以通过风扇实现对所需温度的热空气的抽吸。已被风扇吹动的热空气被引导通过气流引导通道和气流控制杆。该单独的挡板位置控制在热空气炉入口区段处的热空气流入量。

从给出的传统系统的示意图可以看出，确实不可能控制热空气通道/室内的温度以及气流以横跨通道实现均匀性。进一步，应该注意的是，从室的入口端到出口端，快速移动的连续网带的引入干扰热空气通道内的气流。还应被注意的是，在传统炉内，未提供在多个位置的气流控制，也未提供在热空气通道的多个点处的温度监控。因此，热空气通道各处的气流和温度状态可能是不均匀的，并且可能不利地影响拉伸带的质量。

热空气通道设置为辅助由热塑性材料制成的条带/带的拉伸，织物由该条带/带制成。在拉伸过程中，网带组穿过热空气通道以实现拉伸带的所需要的机械性能。随着终端产品应用领域的发展，对横跨热空气通道的宽度和沿终端产品的长度的产品均匀性提出了越来越严格的要求。这通常转化为对在制造过程中更好地控制工艺参数的需要。进一步，随着生产速度的提高和对终端产品严格要求的增加，需要提高热空气炉内的气流均匀性和温度准确性。

发明内容

发明目的：

本发明的主要目的是提供用于移动网带的热处理的装置和方法，以使在形成装置的一部分的热空气通道中热处理均匀。

本发明的另一个目的是确保空气流横跨热空气通道的宽度和长度保持均匀。

又一个目的是通过精确控制在热空气通道内提供均匀的温度。

进一步的目的是提供独立控制室管内的热空气的气流的能力。

进一步的目的是提供分别控制热空气通道的不同部分内的气流的能力。

发明概述：

本发明涉及具有气流控制系统的热空气循环室，其用于诸如单丝、塑料网带、窄膜带、复丝的热塑性产品的制造。传统的系统不允许控制热空气通道/室内的温度和气流以实现均匀性。由于提高的生产速度和严格的产品要求，有必要提高热空气炉内的气流均匀性和温度准确性。发明公开了一种装置(1)，设置有提供若干风扇(7)、加热器(6)位置优化和增加具有控制杆(9)的空气流量调节器(8)的数量的气流路径。

移动网带(5)进入装置的形成于上室(2)和下室(3)之间的热空气通道(4)。移动带进入热空气通道(4)的进入点是网带入口(5A)。在热处理后，移动网带(5)通过网带出口(5B)离开装置。

附图说明

图1和图1A示出用于移动网带的热处理的传统装置；

图2示出本发明的处于其纵向视图的装置；

图2A示出本发明的处于其截面视图的装置；

图3示出本发明的在上室和下室中具有多个管道的装置的实施例的截面视图。

部件列表：

1-热空气炉 6-加热器

2-上室 7-风扇

3-下室 8-空气流量调节器

4-热空气通道 9-杆(或控制杆)

5-网带 10-空气入口

5A-网带入口 11-空气出口

5B-网带出口 12-铰链

具体实施方式

如之前所讨论的，如图1所示，传统热空气炉具有上室和下室。进一步地，每个室具有隔热体，具有所期望的螺旋的风扇安装于隔热体内。气流引导壳体(未示出)形成每个风扇的抽吸入口和出口。在抽吸入口壳体路径(未示出)上，安装有成组的加热器以通过风扇实现对期望温度的热空气的抽吸。已被风扇吹动的热空气被引导通过气流引导通道和气流控制杆。该单独的挡板位置控制在热空气炉入口区段处的热空气流入量。

如之前讨论的，传统炉(见图1和图1A)不允许通常在热空气通道内的温度和气流的均匀性控制。正如我们已经注意到的，从室的入口端到出口端，快速移动的连续网带的引入干扰热空气通道内的气流。注意到，在传统炉内，未提供在多个位置的气流控制，也未提供在热空气通道的多个点处的温度监控。因此，热空气通道各处的气流和温度状态可能是不均匀的，并且可能不利地影响拉伸带的质量。

为解决以上提及的传统热空气炉的问题，本发明公开一种用于移动网带(5)的热处理的装置(1)(或热空气炉)。如图2所示，装置(1)设置有气流路径，其具有提供的若干风扇(7)、优化的加热器(6)位置和增加数量的设置有杆(9)的空气流量调节器(8)或控制点。空气流量调节器具有诸如挡板或翅片的机构，可以采用杆(9)调节该机构的角度以调节通过调节器(8)的气流。

在本发明的一个方面中，单个杆可控制多于一个调节器(8)。

移动网带(5)进入装置的形成于上室和下室之间的热空气通道(4)。移动带进入热空气通道(4)的进入点是网带入口(5A)。在热处理后，移动网带(5)通过网带出口(5B)离开装置。

如图3所示，作为优选实施例，依据热空气炉(1)的总体工作宽度，本发明的热装置——上室(2)和下室(3)被进一步分隔为多个管道(2a和3a)。上室和下室可被划分为多个管道。每个管道(2a和3a)中设置有至少一组风扇(7)和加热器(6)。然而，上室(1)和下室(2)的构造相似，优选地但不是必须地具有相同数量的管道(2a和3a)。每个管道具有吹动空气的风扇(7)、加热器(6)组和通向热空气通道的单个空气流量调节器(8)。

根据本发明，每个管道(2a和3a)具有带有单独风扇/鼓风机(7)的特别设计的气流路径，具有布置为邻近鼓风机叶轮的加热器(6)组，从而最小化热量损失。进一步地，来自于上室和下室(2、3)的热空气通过靠近装置的网带入口区域沿长度顺序布置的多于一个空气出口(10)被排出到通道(4)中。此外，空气入口(11)设置在每个隔室(2、3)的网带出口(5B)端以将循环热空气从通道引回到管道(2a、3a)中。进一步地，设置为将热空气从室/管道送至热空气通道(4)中的每个空气出口(10)具有设置有杆(9)的单独流量调节器(8)，从而根据装置的设计需要提供更多气流控制。

为了便于热空气炉的打开，并为了成组的或单独的网带(5)穿过热空气通道(4)，上室(2)和下室(3)通过铰链系统在任何一个纵向侧连接，优选地通过气动机构操作。在热空气炉工作期间，上室(2)在下室(3)上方向下延伸并形成热空气通道(4)。热空气通道(4)因此在其侧面(在移动带(5)的方向上)关闭或密封。热空气通道(4)在布置于热空气通道(4)的各自的相反端的空气出口(10)和空气入口(11)之间延伸。

随着引入通道(4)内的热空气从网带入口(5A)朝向网带出口(5B)行进穿过通道的长度，其损失热量并冷却下来。一旦冷却的空气从通道(4)被重新引回室(2、3)内，其被加热器/风扇鼓风机组加热。加热的空气沿室(2、3)的长度朝向网带入口端(5A)行进，在该网带入口端(5A)处其通过空气入口(11)被再一次引入通道(4)。空气的加热和冷却循环由此继续。

空气出口(10)端为每个管道(2a、3a)或室(2、3)提供多于一个空气流量调节器(8)，通过其辅助，通过单独出口(10)端口(设置于热空气通道(4)的空气入口端)进入热空气通道(4)的气流被调节。气流杆(9)可利用至少一个操作位置进行调节，据此通过空气流量调节器(8)的空气量可调节。通过设置于空气流量调节器(8)中的气流杆(9)的可调节定位，控制进入热空气通道(4)的空气流所需要的量/速率。单独的空气流量调节器(8)具有使用能够实现过程重复性的杆(9)可调节的若干位置设置。

进一步地，由于在管道/室(2、3)内的加热器(6)布置为极为接近相应的风扇(7)，所以实现了更精确的温度控制。多个空气管道和多个空气流量调节器确保热空气通道内的压力均衡和更均匀的空气流。每个室的整体隔热进一步确保有效的能量利用。

在本发明的一个优选实施例中，设置有用于监控热空气通道(4)的各个点处的温度的传感器(未示出)。通过出口端口(10)进入通道(4)的气流的温度和速度取决于带的纤度和速度、以及最终产品要求。由于这可能极大依赖于终端用户要求，所以多个出口端口(10)的提供是本发明的重要特征。

在另一个优选实施例中，气流传感器(未示出)设置用于感测和测量热空气通道内的气流速度。依据从温度和气流传感器获取的数据，调节空气流量调节器(8)的位置，以控制通过调节器(8)的空气流。

本发明还提供使用本文公开的装置热处理移动网带的方法。该方法包括依据诸如带的纤度和其行进通过通道(4)的速度的已知参数来调节室(2、3)的管道(2a、3a)内的空气的温度和速度的步骤，以使所需温度和速度的空气通过出口端口(10)从室被释放至热空气通道(4)内。

根据前述的讨论，明显地本发明具有若干实施例。

优选的实施例公开了用于移动网带的热处理的装置，所述装置包括上室(2)和下室(3)，具有位于两个所述室之间的通道(4)，以将热空气从网带入口(5A)运送至网带出口(5B)，在该行进期间，所述热空气冷却下来，并且所述移动网带(5)沿纵向方向行进通过该通道(4)，其特征在于，每个所述室(2、3)具有至少一个分隔的空气出口(10)和分隔的空气入口(11)，至少一个所述空气出口用于将所述热空气从所述室(2、3)提供至所述通道(4)中，并且所述空气入口(11)用于将行进通过所述通道(4)后冷却下来的空气带回至所述室(2、3)中，并且其中每个所述入口(10)设置有具有操作杆(9)的至少一个单独的空气流量调节器(8)，进一步地，其中每个所述室(2、3)具有靠近所述网带出口(5B)的至少一个加热器(6)和风扇(7)，用于加热冷却的空气以进一步循环。

在本发明的一个方面中，单个杆(9)可控制多于一个空气流量调节器(8)。

在本发明的另一个方面中，室(2、3)被划分为单独的管道(2a、3a)。

在本发明的进一步方面中，每个所述管道(2a、3a)设置有至少一个加热器(6)、至少一个风扇(7)和至少一个具有操作杆(9)的流量调节器(8)中的每一个。

在本发明的更进一步方面中，上室(2)内的管道(2a)的数量和下室(3)内的管道(3a)的数量相同。

在本发明的另一个方面中，风扇(7)和加热器(6)彼此相邻地安装。

在本发明的又一个方面中，可具有用于每个所述室(2、3)或管道(2a、3a)的多于一个空气出口(10)。

在本发明的又一个方面中，所述上室(2)和所述下室(3)在所述装置的任意一个纵向侧通过至少一个铰链(12)连接。

在本发明的进一步方面中，所述操作杆(9)能利用至少一个操作位置进行调节，由此能调节通过空气流量调节器(8)的空气的速率(或速度)。

在本发明的更进一步方面中，风扇(7)和加热器(6)定位为靠近所述室(2、3)的空气入口(11)端。

在本发明的另一个方面中，通道(4)设置有温度测量和监控传感器。通道(4)也设置有气流速度测量和监控传感器。

在本发明的进一步方面中，基于所述移动带(5)的纤度和速度以及最终产品要求控制释放到通道(4)中的空气的温度和速度。

在本发明的另一个方面中，公开了移动网带(5)的处理方法，包括以下步骤：

提供根据权利要求1-12中任意一项所述的装置，和

将室(2、3)内的空气加热至所需的温度，

利用控制杆(9)通过所述空气流量调节器(8)将所需速度的气流从所述室(2、3)释放至所述通道(4)中。

以下示例例示使用本发明的方式。1000纤度的带或膜通过根据本发明制造的炉。炉的上隔室包括两个管道，下隔室包括两个管道。炉的设定温度是160℃。带以8m/s的速度行进。在每一个管道内，使用五个单独的空气流量调节器将气流速率设置为10-11m/s。在横跨炉的宽度的多个位置处、在沿其长度的随机选择的位置处测量带的温度。发现带的温度从设定温度的变化在-0.25％和1.88％之间。这与使用传统炉经历的0.44％到3.6％的变化相比低很多。这表示与使用传统炉处理的带相比温度变化接近100％地降低。

尽管以上描述包含许多细节，但这些不应被解释为对本发明范围的限制，而应解释为其优选实施例的示例。需要认识到，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，基于上述公开，可以进行修改和变化。因此，本发明的范围不应由例示的实施例来确定，而应由所附权利要求及其法律等效物来确定。