CN1030045A - 在压力带驱动的工件上施加平面压力的方法及装置 - Google Patents

Abstract

借助于限定于压力作用区内，压力带和工件之间 密封的流体压力介质将平面压力和热量施加于由压 力带驱动的工件上的方法和装置。在作用区内处于 工作压力下的流体压力介质作剧烈的强迫运动，使之 形成紊流以提高导热能力。

Description

本发明涉及的是一种在压力带驱动的工件上施加平面压力的方法及装置，举例说该工件可以是连续运动的带材或层压塑料以及类似的工件。

对于已知的方法和装置（DE-OS24    21    296），在一个密封的，一侧由压力带限定的作用区内，平面压力由气体或液体压力介质的压力所产生。举例说，人们可以借助于一个环形的通常是近似于矩形的密封件压力腔的边界，压力腔一侧是循环运动的压力带，而另一侧则由加压板限定，加压板同时也是加热板，从而压力介质在作用区内也可以被加热，因为大多数采用这种压力腔的带式压力机，例如双带压力机，其加工的工件需要加热和（或者）冷却。

空气和油由于具有易操作、易控制和调整灵敏度高等特点，故特别适合做为流体压力介质。但问题在于，在加热板背面和环形压力带之间的作用区内形成压力气体层，这在压力腔中起到隔热作用。人们尝试（DE-OS24    21    296）用液体，特别是油或者液态金属取代绝热性强的气体压力介质。然而液态金属用于这种场合和达到这种目的在技术上几乎是不能掌握的，使用油也不会带来明显的改善，因为油的导热系数最多也只能达到空气导热系数的三倍，此外还会出现明显的污染问题。

为此曾有人建议附加热桥（DE-PS33    25    578），借助压力靴实现由加热板到环形压力带之间的直接热传导。实施热传导的压力靴结构具有明显的缺点。除了需要很大的动力驱动压力带之外，压力靴还要产生金属磨损，这将使压力腔环形密封件的可靠性产生问题。

还有人提出了这样的系统，不在作用区内加热压力介质而是将蒸汽（US-PS21    35    763）或热水（DE-OS    19    53    816）以循环方式导入作用区。在作用区外进行加热以及使蒸汽和热水具有通常的导入和导出速度。这种系统在实际上是不可使用的，因为根据自然规律输入的热压力介质在其通过作用区的运动中就会冷却。因为这种作用区相对较长，故而在工件运动方向上由输入端到输出端会产生不希望出现的温度降。

本发明的任务就是提出一种方法以及同类型的装置，使得在作为加热或冷却板的压力板和压力带之间的作用区内大大地改善热传导性能。

本发明的特征是流体压力介质在作用区附加有剧烈的强迫运动。压力腔中装有强迫运动的装置，以使流体压力介质产生剧烈的强迫运动。

令人惊奇的是，处于压力状态的流体介质在作用区内的相对剧烈的强迫运动能够大大提高将热量传递给压力带的热传导性能，甚至达到此借助熟知的压力靴方案更好的效果。通过在作用区内的剧烈的强迫运动，处于工作压力下的流体介质起到热导体的作用，限定作用区的加热板是一个热源，由此将热量传到压力带上。在此需强调指出，在需要冷却的情况下，以完全相同的方式，同样可以明显地改善冷却状况，仅仅是热流的方向不同，从压力带反向流出。

在这个系统中，热源和热接收体限定了作用区，温度降只是产生在从热源到热接收体的方向上。压力介质只是作为热的传送体或者看作是中间层，由于强迫运动而具有很高的导热系数。

还需强调指出，由于剧烈的强迫运动而产生的摩擦损耗被全部转换成热量，因而在热传递中可以看作是附加热源。甚至可以在一定条件下至少在一定时间段内完全关断热源。

还需进一步指出，以介质的强迫运动速度作为调节参数可以对热传导进行简单而又灵敏的调节。此外给定的工作压力和工件的运行速度也可以作为调节参数。还需强调，当出现运行故障或生产结束时，传递的热量迅速下降，因为在这种情况下强迫运动停止并切断热源，处于静止状态的介质在作用区内加热板和压力带之间起搅烁羧炔愕淖饔谩Ｕ庀允境鱿低持挥泻苄〉墓咝裕乇鹗遣换岵羌庸ぷ刺娜饶艽荨?

强迫运动的剧烈程度由工作压力和所期望的热传导量来决定。无论如何强迫运动的剧烈程度要达到能够产生压力介质的紊流运动。对于气体介质，运动速度是10至50米/秒，优选20至40米/秒;对于液体介质，则是2至5米/秒，优选4至5米/秒。

本发明的实际内容特别是包括相应装置的设计结构都在权利要求中给出了特征。现根据后面的附图进一步介绍实施例。

图1至图3是根据本发明所述装置的极为概略的实施例。

图1所示的一个在压力带驱动的工件上施加平面压力和热量的装置的实施例中有通常是由钢制成的并经过转向辊2循环运行的压力带1;沿着作用区4连续运动的工件3可以是带材也可以是层压塑料;在所介绍的实施例中，作用区由压力腔构成，压力腔的一侧由压力带1限定，而相对侧由加压和加热板5限定以及还有人们熟知的环形专用密封件6。在作用区4或者说在压力腔内，以人们熟知的方法，通过一种处于工作压力状态下的压力介质，例如气体产生所需要的平面压力。通常压力腔和一个压缩机（图中未画出）相连接，压缩机还用于不断补偿可能出现的洩漏损失。在加压和加热板中有一个加热装置7。此外还附有使处于工作压力下的气体介质在作用区内产生强迫运动的装置。在所介绍的实施例中，加压和加热板5相对讲尺寸较大，在其中集成了一台风机8，它通过综合的加压管道和抽风管道9与作用区4连接，以强迫处于压力状态的气体压力介质在作用区4中剧烈地运动，使之产生紊流以获得加压加热板5和压力带1之间特别高的热传导。

热传导的程度可以通过工作压力特别是可以通过流速而十分灵敏地进行调节。在图1所示实施例中，以可能的简单方法来实现，从工件3的运动方向看在沿工件传送方向上或者在垂直于工件传送方向上，压力腔可分为不同流速压力介质的两个或多个作用区，在作用区4的第一段进行较强的加热，在加压和加热板上做出台肩，使作用区4即压力腔的第一段截面相对于后一段作用区来认变得狭窄，这样在第一段作用区4a处流速就会被提高。

在图2所示的实施例中具有基本相同的装置结构，有加压加热板5a，在所示的实施例中有两个风机8a作为产生强迫运动的装置，根据作用区4的长度可以设置一个或几个风机，风机的旋转叶片8b是扁平叶片并至少有一部分伸进作用区4内。

图1和图2所示的两个实施例由于其结构紧凑，热损失极小以及可避免各种连接问题而受到欢迎。

图3所示乃是具有基本相同结构的实施例，它具有一个前级加压和加热板5b，由于空间尺寸的原因加压和加热板5b下面的作用区4的输入和输出管道10被引出板外，管道10和风机8连接同时也和压缩机11相连通，并以此不断地补偿洩漏损失。处于工作压力下的介质，比如说气体压力介质，在作用区4中被直接加热，压力介质在作用区4中作剧烈的强迫运动，这将大大提高导热能力。

根据图3所示的实施例可进一步看出，在对压力带1和工件3加热的作用区4之后，可连接一个作用区4a作用区4a基本上具有相同的结构而只是热传导的方向相反，即形成一个冷却区，此时加压和冷却板5c将附有冷却装置7a，以完全相同的方式，处于压力状态的气体介质在作用区4a剧烈地强迫运动，导致冷却能力的明显提高，为此重新装有风机8。同样也附有压缩机11。也可以使用旋转式鼓风机或风泵作为强迫运动装置。

在使用液体压力介质时，将用泵来代替风机。

根据本发明的方法为将平面压力施加于以及把热量传递给由压力带驱动的工件上，在密封的作用区4，4a中借助于流体介质的压力产生平面压力以及使作用区4，4a加热或冷却，同时使在作用区内处于工作压力下的压力介质产生强迫运动，为得到理想的效果强迫运动应足够地剧烈，使得在作用区内处于工作压力下的压力介质产生紊流。对于气体介质，流速大约为20至40米/秒，对于液体介质为4至5米/秒则是十分适宜的。剧烈的强迫运动可以仅仅在作用区就地产生，也可以将作用区包含于一个强迫运动的环流之中。

人们可以通过改变流速和（或者）压力介质的压力对导热度进行灵敏的调节。

为了达到本发明的效果并不要求压力介质形成封闭的循环;四周密封的压力腔内的气体压力介质可能会有较高的损耗，可以通过不断地输入相应量的压力介质补充从压力腔中洩漏掉的压力介质。

Claims (15)

1、在压力带驱动的工件上施加平面压力和热量的方法，该方法是指在一个密封的、一侧由压力带限定的作用区内通过流体压力介质的压力来产生平面压力，并使压力介质在作用区内加热，其特征是，流体压力介质在作用区(4，4a)附加有剧烈的强迫运动。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征是，流体压力介质以紊流形式被强迫运动。

3、根据前述一项或多项权利要求所述的方法，其特征是，压力介质的流速是2至50米/秒，对气体压力介质优选流速20至40米/秒，对液体压力介质优选流速4至5米/秒。

4、根据前述一项或多项权利要求所述的方法，其特征是，流体压力介质在作用区（4）就地被强迫运动。

5、根据1至3项中一项或多项权利要求所述的方法，其特征是，流体压力介质在一个包括作用区（4）在内的闭合循环回路中被强迫运动。

6、根据前述一项或多项权利要求所述的方法，其特征是，通过改变流速和（或者）压力来控制压力介质的导热能力。

7、根据1至6项中任一项权利要求所述的方法，其特征是，当压力带处于静止状态时，压力介质的强迫运动被终止。

8、用于实施根据前述一项或多项权利要求所述方法的装置，具有压力带（1），它限定压力腔（4，4a）的一侧，其余侧边则由邻近的加压和加热（或冷却）板（5，5a，5b，5c）以及处于板和压力带之间的环形密封件（6）来限定，压力腔中有处于工作压力的流体压力介质，其特征是，压力腔（4，4a）中装有强迫运动装置（8，8a，8b），以使流体压力介质产生剧烈的强迫运动。

9、根据权利要求8所述的装置，其特征是，强迫运动装置是一台风机（8）。

10、根据权利要求9所述的装置，其特征是，风机（8）集成于加压和加热板（5）中。

11、根据权利要求8所述的装置，其特征是，强迫运动装置由一个或数个风机（8a，8b）组成，其扇叶伸入到压力腔（4）中。

12、根据权利要求8所述的装置，其特征是，强迫运动装置是一台旋转式鼓风机或一台压缩机。

13、根据权利要求1至12项中一项或多项所述的装置，其特征是，压力腔（4）具有一个流量截面缩小了的区域（4a）。

14、根据权利要求8所述的装置，其特征在于，在工件传送方向上，压力腔可分为有不同流速压力介质的两个或多个作用区。

15、根据权利要求8所述的装置，其特征在于，在垂直于工件传送的方向上，压力腔可分为不同流速压力介质的两个或多个作用区。