專利名稱：薄板的厚度控制的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種改進(jìn)的設(shè)備，用以制造沿薄板寬度方向厚度均勻的薄板。
如Mihalik的美國專利3767346所示，已知一種設(shè)備，該設(shè)備唇部的槽中裝有多個短的可沿唇口長度方向移動的熱交換器，使唇口溫度可以在選定的很小的范圍中改變。熱交換器上有介質(zhì)的進(jìn)口管和出口管，介質(zhì)例如為油，它可通過向其源頭的再循環(huán)來加熱或冷卻。該設(shè)備還包括人工操縱的唇縫調(diào)整仲。
此外，例如Richardson的美國專利3761553，Mules的3920365以及Fulton等人的4332543，提出了一種設(shè)備，沿該設(shè)備的寬度方向分布著多個熱源，并且根據(jù)測定的粘度變化局部改變薄板厚度。根據(jù)所產(chǎn)生的局部溫度梯度，減小或增加薄板厚度。Richardson的設(shè)備同樣包括人工操縱的唇縫調(diào)整仲。
由Farmer等人的美國專利2938231、3940221、4281980、4252519和4726752、Cloeren的美國專利5020984以及歐洲專利申請383418，已知一種設(shè)備，該設(shè)備在沿其寬度方向上間隔分布著多個可調(diào)節(jié)唇縫的熱源，并且提供了溫控的唇縫調(diào)節(jié)件。唇縫通過熱脹冷縮而增大或縮小，以制造厚度均勻的薄板。
在'221號專利所示的設(shè)備中，為每個唇縫調(diào)節(jié)組件配備各自的冷卻裝置。根據(jù)Farmer等人的專利，'221設(shè)備存在一個“錯動”問題，這就是說，當(dāng)克服了阻力的極限值時，將會突然移動一個完全有可能過量的距離。
在Farmer等人提出的專利所示的設(shè)備中，唇縫是通過安置在模板中的溫度調(diào)節(jié)器來調(diào)整的。和例如Richardson專利相反，它在唇縫中引起局部溫度梯度;而Farmer等人的專利能防止熔液流出模具時，熔液溫度造成的溫度變化。為此，該專利基于一個橫向通道，此通道適用于循環(huán)作為隔熱器的熱傳遞液體。此通道在模板內(nèi)部，溫度調(diào)節(jié)器和唇片之間，以保持唇片具有穩(wěn)定的溫度(第2欄33-39行)，而'980的設(shè)備包括一個用以循環(huán)冷卻介質(zhì)的隔熱器。
在美國專利4726752和Cloeren專利介紹的設(shè)備中，有對幾個唇縫調(diào)節(jié)器共同的冷卻裝置，以排除包括外界空氣流在內(nèi)的各種溫度影響。在'752專利中，冷卻介質(zhì)被強(qiáng)迫垂直于調(diào)節(jié)器經(jīng)冷卻塊內(nèi)的通道流動。用以供入和排出冷卻介質(zhì)的集流器與此通道互相連通。可以采用液體相對流動的兩組通道。
歐洲專利申請?zhí)岢隽艘环N擠壓設(shè)備，該設(shè)備有一個由空氣通道組成的進(jìn)/排氣外殼。外殼內(nèi)的冷卻空氣直接沖擊唇縫調(diào)節(jié)器外部的加熱器。
Boos的美國專利4863361提出的設(shè)備有一個寬度調(diào)節(jié)框，它包括沿唇口長度方向的傳統(tǒng)的唇片加熱器。根據(jù)Boos的專利，大量的熱能在圍繞著溫控唇縫調(diào)節(jié)器流動的冷卻空氣中浪費(fèi)掉。
因此，可以理解，已經(jīng)采用了不同的方法，以提出一種改進(jìn)了的能制造厚度均勻的薄板的設(shè)備。但是先前的努力仍然不能令人滿意。
所以仍然需要一種進(jìn)一步改進(jìn)的設(shè)備，尤其是一種改進(jìn)的擠壓設(shè)備，用以制造厚度均勻的薄板。最好改進(jìn)溫度控制的唇縫調(diào)節(jié)器，改進(jìn)控制唇縫的熱源敏感度的一致性，縮短唇縫調(diào)節(jié)器快速響應(yīng)的時間。此外，這種改進(jìn)的設(shè)備能制造具有規(guī)定厚度且厚度均勻一致的薄板，與此同時減小唇片的變形和減少唇縫調(diào)節(jié)量。
本發(fā)明的目的是提出一種制造厚度均勻薄板的改進(jìn)了的設(shè)備。
本發(fā)明進(jìn)一步的目的是提出一種具有改進(jìn)的溫控唇縫調(diào)節(jié)器的設(shè)備。
本發(fā)明還有一個目的是提出一種對控制唇縫的熱源敏感度一致性得到改善的設(shè)備。
本發(fā)明的另一個目的是提出一種快速溫控唇縫調(diào)節(jié)的設(shè)備。
本發(fā)明還有一個目的是提出一種用以制造規(guī)定厚度且其厚度均勻一致的薄板的設(shè)備，與此同時，減小唇片變形和減小唇縫調(diào)節(jié)量。
本發(fā)明的其他目的、優(yōu)點(diǎn)和新穎性，將在后面的敘述中介紹。通過對后面所述內(nèi)容的研究或通過實(shí)踐本發(fā)明可以清楚了解本發(fā)明的技巧。本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn)，可借助于所附權(quán)利要求中具體指出的那些裝置及其組合來理解和實(shí)現(xiàn)。
正如在下文中概括和詳細(xì)描述的，為實(shí)現(xiàn)上述諸目的以及根據(jù)本發(fā)明的宗旨，提供了一種設(shè)備，該設(shè)備具有構(gòu)成出口或出口縫的唇片，出口沿設(shè)備的寬度延伸。
本發(fā)明的第一個方面是使該設(shè)備具有一個用以溫控調(diào)節(jié)出口縫隙的出口調(diào)節(jié)組件。此調(diào)節(jié)組件包括間隔分布的熱源，在它們的作用下，通過熱脹冷縮局部調(diào)節(jié)出口。
熱源最好包括可各自獨(dú)立控制的加熱件和溫度敏感調(diào)節(jié)件或推桿。在設(shè)備的基體和熱源之間，有一個絕緣件。
唇縫調(diào)控?zé)嵩磁c用來補(bǔ)償平衡熱源附近沿設(shè)備寬度方向的溫度變化的組件之間有熱交換聯(lián)系。溫度變化補(bǔ)償組件最好能使熱源附近的溫度基本上沿設(shè)備寬度是等溫的。這一組件包括一個熱交換外殼。熱交換外殼適用來通過其外表面散去熱源中多余的熱。
溫度變化補(bǔ)償組件還包括沿外殼寬度方向裝在外殼中的一個起熱源和冷源作用的構(gòu)件。這種構(gòu)件最好是一種熱交換工作液，它們被封閉在一個腔中，并在為實(shí)現(xiàn)熱交換而吸收或釋放熱量時發(fā)生相變。這種構(gòu)件最好是一種稱為熱管的裝置。
本發(fā)明第二個方面是設(shè)置至少沿唇口寬度方向部分裝在設(shè)備唇口中的類似于裝在熱交換外殼內(nèi)的那種構(gòu)件。構(gòu)件起出口(或唇縫)附近熱源或冷源的作用。為此，這一構(gòu)件在結(jié)構(gòu)上要盡可能靠近唇縫，但在任何情況下它與唇縫的距離一般約小于2英寸，最好小于1英寸以便消除鄰近唇縫處的唇口溫度改變。這一構(gòu)件仍舊最好是一種稱為熱管的裝置。
此構(gòu)件減小了沿唇口方向的局部溫度梯度，并且有利地保證了在唇縫附近沿著唇口方向的唇口溫度基本上是等溫的。這種局部溫度梯度是由不同的溫度影響因素造成的，包括熱源輸出熱量的變化，外界空氣流發(fā)生變化，以及熱源與唇口熱交換時唇口溫度效應(yīng)的變化。
與Farmer等人的專利相反，這種熱交換構(gòu)件允許唇口平均溫度隨環(huán)境溫度的影響而發(fā)生改變。因此，唇口平均溫度按需要有可能升高或降低。
后面本發(fā)明附圖和詳細(xì)說明中，僅僅表示和主要介紹本發(fā)明的最佳實(shí)施例，并用圖例示意表示實(shí)施本發(fā)明的最佳形式。可以理解，本發(fā)明可有其他不同的實(shí)施例，它們的一些細(xì)節(jié)可以在不同的方面作出修改，而所有這一切均不脫離本發(fā)明。因此附圖和詳細(xì)說明實(shí)質(zhì)上是例證性的，而不是作為限制性的。
下面參見附圖，它們構(gòu)成本發(fā)明說明書的一部分。其中

圖1按本發(fā)明第一方面的擠壓設(shè)備最佳實(shí)施例局部橫剖面圖;
圖2圖1所示擠壓設(shè)備的局部透視圖，端板已拆卸;
圖3沿圖1的3-3線的局部橫剖面放大圖，進(jìn)一步詳細(xì)表示此設(shè)備和示意表示熱管的工作;
圖4按本發(fā)明第二方面的最佳擠壓設(shè)備類似于圖1的局部橫剖面圖;
圖5是圖4所示擠壓設(shè)備的改型，類似于圖4的局部橫剖面圖;以及圖6按本發(fā)明第二方面的另一種最佳實(shí)施例類似于圖1的局部橫剖面圖。
本發(fā)明針對一種制造厚度均勻薄板的新穎設(shè)備，它可采取直縫擠壓模的形式，用于處理熱塑性熔流。此設(shè)備可適用于將熔流擠壓在空氣腔中或鑄鼓上。
在本發(fā)明的第一方面內(nèi)容中，提供了改進(jìn)的溫控唇縫調(diào)節(jié)器，尤其是改進(jìn)了對控制唇縫的熱源敏感度的一致性。針對在不同溫度下控制唇縫的熱源，在本發(fā)明這一方面的設(shè)想中，要考慮沿設(shè)備寬度方向熱源附近的溫度變化(“環(huán)境溫度改變”)，以及此環(huán)境溫度的變化造成相對于全部時間的溫度敏感性而言，控制唇縫的熱源敏感度不均勻或改變。
本發(fā)明的這一方面減小了鄰近熱源處沿設(shè)備寬度的溫度變化。結(jié)果是有利地簡化了控制，改善了敏感度的一致性。此外，按本發(fā)明這一方面的設(shè)備，可以在減小能量輸出變化的情況下，生產(chǎn)厚度均勻的薄板，并在鄰近熱源處有較低的平均環(huán)境溫度，更加迅速地溫控唇縫調(diào)節(jié)。
為獲得這些好處，不必要求鄰近熱源處和沿設(shè)備寬度具有等溫狀態(tài)。為了制造厚度均勻的薄板，例如假定環(huán)境溫度約變化25%，補(bǔ)償功率差從低限34%至高限66%，在高功率和低功率之間輸入熱源。當(dāng)采用按本發(fā)明第一方面的熱補(bǔ)償組件，環(huán)境溫度變化減小至約10%時，功率差可分別減小至約45%至55%，其結(jié)果是功率水平的調(diào)整范圍縮小。此外，當(dāng)功率差的范圍為45%至55%時，對于給定變化的唇縫控制將更為迅速。因此，盡管由于本發(fā)明使鄰近熱源處更接近于實(shí)現(xiàn)等溫狀態(tài)而增加好處，但更大的好處是由于減小了環(huán)境溫度的變化至約+/-5%的范圍，所以提供了一個基本上或總體上的等溫狀態(tài)。
在一個典型的具有溫控唇縫調(diào)節(jié)的設(shè)備中，根據(jù)測得的薄板厚度調(diào)整溫度控制，使唇縫局部張大或縮小。功率差越大，為生產(chǎn)厚度均勻薄板的調(diào)節(jié)系統(tǒng)工作量越大。因此沒有必要將工作重點(diǎn)放在按先有技術(shù)制造的設(shè)備調(diào)節(jié)系統(tǒng)上。
圖1至3表示按本發(fā)明第一方面的擠壓設(shè)備10最佳實(shí)施例。設(shè)備包括基體12，它有一個流動通道14，通道末尾為出口縫16，出口縫由唇口18、20構(gòu)成。由圖2可見，出口縫16基本上沿設(shè)備全寬“W”延伸。
唇口18最好是有彈性的，它能在壓力下局部變形，以便局部調(diào)整出口縫隙。唇口18在這一端有一個由凹槽22形成的頸縮，凹槽22便于唇口的局部彎曲，因此可對薄板厚度進(jìn)行局部調(diào)整。在凹槽中可設(shè)置絕熱層24。
由圖1可見，基體12有一個沿其寬度的外伸部30，外伸部中有孔32，唇縫調(diào)整螺釘34和推桿/調(diào)整組件36穿過孔延伸。螺釘頭38上可插入板手，以便人工調(diào)整唇縫。螺釘34中部制有螺紋，螺紋擰入螺紋件40中，螺紋件40裝在外伸部30的凹槽41中。螺紋端部42與推桿/調(diào)整組件36的溫度敏感推桿44的上端43接觸。導(dǎo)銷45穿過延伸部30中的光滑通孔46，并進(jìn)入推桿上端43的槽48中。
基體12也有沿其寬度的延伸部50，它與構(gòu)件51一起形成光滑的通孔52，溫度敏感推桿的下端54通過它延伸。緊固件56將構(gòu)件51固定在基體12上。推桿的工作端58與可活動的唇口18接觸。
最好將子彈狀加熱件60裝在推桿44中，各加熱件可以單獨(dú)控制。加熱件和推桿的熱慣性較小是有優(yōu)點(diǎn)的。子彈狀加熱件60的電源線62接到電閘箱上(圖中未表示)，它根據(jù)測得的薄板厚度進(jìn)行自動控制。
加熱件60裝在延伸部30、50之間的推桿內(nèi)。絕熱件64最好設(shè)以推桿/加熱件和擠壓設(shè)備的基體12之間。
圖1只表示了一個推桿/加熱件組。按本發(fā)明實(shí)際上有多個這種唇縫調(diào)節(jié)組件，它們按預(yù)定的間隔沿設(shè)備寬度方向排列。圖2表示了多個這樣的組件。
參見圖1和2，推桿和有關(guān)的加熱件最好與組件70之間有熱交換聯(lián)系，以補(bǔ)償各推桿/加熱件組件的溫度變化。組件70包括一個熱交換外殼72，它用螺釘74固定在設(shè)備的基體12上，它的下表面76處于與推桿進(jìn)行熱交換聯(lián)系的狀態(tài)。外殼72的寬度最好能有效地覆蓋多個推桿/加熱件組件，通常它與擠壓設(shè)備10唇縫16的寬度相等。由圖3可清楚看出，外殼72的下表面可以有在推桿之間的延伸部分78。
熱交換外殼最好用導(dǎo)熱性好的材料制造。圖示實(shí)施例推薦的材料(但不僅限于此)為銅、鋁、鈹和鈦，以及它們的合金，包括銅合金，例如鈹/銅合金，黃銅，鋁合金和鈦合金。推薦的材料其特點(diǎn)是在等于或大于額定工作溫度300℃時，導(dǎo)熱性優(yōu)于鐵或鑄鐵。也可以用導(dǎo)熱的合成復(fù)合材料制造熱交換外殼。
熱交換外殼高導(dǎo)熱性帶來的結(jié)果是，有助于平衡環(huán)境溫度的變化。在這方面，組件70包括一個裝在外殼內(nèi)沿其寬度的構(gòu)件80，熱交換外殼與此構(gòu)件共同工作。構(gòu)件80有效和快速地兼起熱源和冷源的作用，以提供快速熱平衡，使沿?cái)D壓設(shè)備10寬度的全部推桿/加熱件組件溫度近似。
熱交換外殼的外表面82最好是非絕熱的，外殼排出從熱源放出的剩余的熱。這樣，鄰近熱源處可提供較低的平均環(huán)境溫度，并保證熱源的快速反應(yīng)性。參見圖3，表面82上面的箭頭表示外殼向外散熱。
散熱通過對流和輻射，并通過強(qiáng)烈的表面散熱增強(qiáng)散熱效果。為此，當(dāng)外殼是可氧化的材料時，最好使之有一個防氧化的外表面。雖然，鋁外殼最好有陽極化表面，銅或銅合金外殼最好有鍍鎳的表面。
為了增加排出剩余熱能的能力，非絕熱的外殼可有一個制有散熱片的外表面。此外，可采用普通的鼓風(fēng)機(jī)，以強(qiáng)迫冷卻外殼的外表面。
外殼72沿其寬度有若干內(nèi)通道或空腔84，每個腔內(nèi)方便地將熱交換工作液封裝在各密封結(jié)構(gòu)或包封86中，它們共同構(gòu)成了構(gòu)件80。每個包封86整個地裝在外殼72內(nèi)。但密封結(jié)構(gòu)的兩端可以伸出外殼之外，以增加剩余熱量的排出。
構(gòu)件80可理解為是一種稱為熱管的裝置。圖3形象地表示了熱管的工作情況。圖中提供了熱管的典型結(jié)構(gòu);當(dāng)然，熟悉熱管者可以理解，可以按要求適當(dāng)改變設(shè)計(jì)。
每一根表示在圖1中的熱管制成封閉的，抽真空的腔，它最好有一個由高導(dǎo)熱性材料制的容器壁結(jié)構(gòu)，如外殼72那樣。包封86最好用銅制。
作為舉例，熱管導(dǎo)熱率約為25瓦/厘米℃，作為比較，銅的導(dǎo)熱率約為4瓦/厘米℃?？蓪峁茉O(shè)計(jì)成有較寬的導(dǎo)熱率范圍，顯然，導(dǎo)熱率較高可產(chǎn)生更為迅速的熱交換。下文的敘述表明，一種具體的熱管的導(dǎo)熱率例如取決于所使用的工作液和芯的材料以及熱管的工作容積。
在密封、真空的包封86中裝有易揮發(fā)的液態(tài)熱交換介質(zhì)或工作液。工作液最好選具有大的蒸氣壓力，一般在最低工作溫度下大于20毫米汞柱，因此工作時形成一個壓力腔，壓力越高，每單位時間傳遞的勢量越多。
在典型的工作條件下，要有大的功率，則工作液應(yīng)有高的汽化潛熱，高的表面張力，高的液體和蒸氣密度，以及低的液體和蒸氣粘度。工作液的潤濕角應(yīng)小于10°。在熱管內(nèi)適用的工作液包括蒸餾水或提純水，其額定工作溫度約為300℃。
工作液在溫度高于其汽化溫度的一個區(qū)域內(nèi)吸熱，也就是說在圖3中用括號90所表示的熱量輸入?yún)^(qū)或蒸發(fā)區(qū)。這些區(qū)域的每一個吸收熱量和使工作液匯流，并以與其功率輸入成比例的速率汽化工作液。每一個這樣的區(qū)域與其它區(qū)域無關(guān)地獨(dú)立工作，但在幾乎共同的溫度和壓力下供給共同的蒸氣流。
所形成的蒸氣在與溫度低于工作液汽化溫度的任何表面接觸時發(fā)生冷凝，亦即在熱量輸出區(qū)或冷凝區(qū)發(fā)生冷凝，圖3中為標(biāo)號92所指的區(qū)域。熱管中采用芯泵，以便利用毛細(xì)作用使工作液從冷凝區(qū)回到汽化區(qū)。熱管中適用的芯材料以及包括芯的毛細(xì)結(jié)構(gòu)，可采用金屬絲網(wǎng)或金屬絲網(wǎng)篩，圖3中用94表示。無芯熱管也是常用的。
工作時，工作液在冷凝區(qū)和蒸發(fā)區(qū)之間傳遞熱量，并在吸熱和放熱以保證熱交換的過程中發(fā)生相變，冷凝區(qū)的溫度增加，汽化區(qū)的溫度降低，在鄰近推桿/加熱器組件處傾向于等溫狀態(tài)。
按本發(fā)明第一方面所推薦的設(shè)備中，包括沿設(shè)備寬度彼此相隔一定距離并與熱交換外殼之間有熱交換聯(lián)系的多個控制唇縫的熱源。外殼上有一個沿其寬度配置的空腔，空腔內(nèi)裝有熱交換工作液。因此，所發(fā)明的設(shè)備補(bǔ)償環(huán)境溫度的變化，在鄰近熱源處保證較低的平均環(huán)境溫度，并提供了沿整個出口寬度唇縫協(xié)調(diào)一致的快速調(diào)節(jié)。
擠壓設(shè)備10工作時，所有的加熱件60的熱量輸出調(diào)整到選定的控制值，一般在滿功率的40%-60%范圍內(nèi)。其結(jié)果是輸入平均功率。熱交換外殼72和構(gòu)件80的工作，用來補(bǔ)償鄰近推桿/加熱器組件處和沿設(shè)備寬度的溫度變化，并維持較低的平均環(huán)境溫度。
熱交換外殼使環(huán)境溫度變化減小的效果，受其沿設(shè)備寬度的推桿/加熱器組件群的導(dǎo)熱性的限制，而構(gòu)件80則可保證快速平衡全部推桿/加熱器組件。最好減少環(huán)境溫度的變化，鄰近推桿/加熱器組件處的溫度最好沿設(shè)備寬度基本上等溫。其結(jié)果是改善了控制唇縫的熱源的一致性和提高了反應(yīng)速度，從而使調(diào)節(jié)系統(tǒng)可在唇縫調(diào)整工作量較小的情況下，生產(chǎn)出厚度均勻的薄板。因此，減少了對給定變化的全部響應(yīng)時間。
于是，可通過按要求的方向旋轉(zhuǎn)各調(diào)節(jié)螺釘34的頭部38，用人工將唇縫調(diào)至所要求的值，并開始經(jīng)唇縫的熔液流動。用傳統(tǒng)的傳感器測量薄板厚度，提出增加或降低有關(guān)加熱件60的熱量輸出，以便使唇縫作適當(dāng)?shù)木植扛淖?，以補(bǔ)償薄板厚度的變化。熱交換外殼72和構(gòu)件80，對正在進(jìn)行的調(diào)整工作連續(xù)施加有利的影響。推桿根據(jù)環(huán)境溫度膨脹或收縮。最終得到一種改進(jìn)的溫控唇縫調(diào)節(jié)裝置。
按本發(fā)明的這一方面的改型，工作液裝在空腔84中，在包封86內(nèi)沒有其他容器。還有如果認(rèn)為熱損失太大，熱交換外殼的外表面可覆蓋絕熱層。
按本發(fā)明第二方面的設(shè)想，沿設(shè)備唇口的唇縫處規(guī)定多個局部溫度梯度，以制造厚度不一致的薄板，這是由于液流通過唇縫時沿液流寬度不同的局部溫度對一面粘度影響的結(jié)果。局部溫度梯度可來自不同的溫度影響，包括改變熱源的熱量輸出，以達(dá)到薄板厚度的局部變化;改變設(shè)備外部的環(huán)境溫度;以及改變傳統(tǒng)的細(xì)長型唇口加熱器的軸向熱量輸出。此外，應(yīng)當(dāng)指出，通過增加局部溫度梯度以增大表面粘度，造成唇縫局部變化來校正厚度不一致這種傳統(tǒng)的做法，往往惡化了厚度的非均勻性。
此外，平均唇口溫度可隨不同的系統(tǒng)和環(huán)境的影響而增加或減少，其結(jié)果是可以節(jié)省向薄板的厚度調(diào)控系統(tǒng)輸入的能量。而且，傳統(tǒng)的在唇縫中產(chǎn)生局部變化的努力，往往以唇縫發(fā)生明顯扭曲作為代價(jià)。因此應(yīng)減小或消除沿唇口和鄰近唇縫處的局部溫度梯度，在減小唇縫調(diào)整量的同時克服薄板厚度不一致的問題。
圖4表示按本發(fā)明第二方面的擠壓設(shè)備10'的最佳實(shí)施例。除了沿唇口18'采用了減小局部溫度梯度的構(gòu)件100和省去設(shè)備10的熱補(bǔ)償組件70以外，設(shè)備10'與擠壓設(shè)備10基本相同。因此，相同的零件用相同的標(biāo)號。應(yīng)當(dāng)理解，按本發(fā)明的設(shè)備可以將設(shè)備10'和設(shè)備10中的熱平衡組件組合在一起。
參見圖4，構(gòu)件100至少沿唇口18'寬度方向部分地裝在可活動的唇口18'內(nèi)。構(gòu)件100也可全部裝在唇口18'中。此構(gòu)件在鄰近唇縫16'處和在唇縫和子彈形加熱器60'之間，有效地起冷源和熱源的作用。構(gòu)件100有能力迅速地傳遞熱量。
此構(gòu)件不僅減少鄰近于唇縫處沿唇口的溫度變化，而且減少唇縫變化，以滿足所規(guī)定的薄板厚度均勻一致的要求。構(gòu)件100的長度最好基本上與出口縫寬度相同，所以它的良好的工作效果涉及全部出口縫。
然而，過量的熱能會通過可活動的或柔性唇口18'。其結(jié)果是構(gòu)件100使唇口的平均溫度隨著推桿/加熱件組件的平均熱輸出或設(shè)備工作的環(huán)境條件的變化而變化。因此，唇口的平均溫度可變?yōu)榕c影響唇口溫度的熱環(huán)境的平均溫度相同。本發(fā)明這一方面的構(gòu)思還基于這一認(rèn)識，即盡管熱管是一個封閉系統(tǒng)，它每單位時間能處理的熱能總是有限制的，但是它能有效地用于減少鄰近唇縫處的局部溫度梯度。
唇口18'包括一個沿其寬度的槽101，在槽內(nèi)，一種熱交換工作液被封裝在腔102中，從而形成構(gòu)件100。工作液在鄰近唇縫處的熱交換過程中發(fā)生相變。一塊護(hù)板103或若干塊這樣的護(hù)板用于將熱管固定在唇口上，固定件104(圖中只表示了一個)將護(hù)板與設(shè)備的唇部18連接起來。
同樣地，唇口20'最好有一個沿其寬度的槽105，在槽中裝有構(gòu)件106，構(gòu)件是由封閉在腔107內(nèi)的熱交換工作液構(gòu)成的。構(gòu)件106起著使唇口20'局部溫度梯度減小的作用。參見前面對本發(fā)明第一方面所述的類似的熱管，可以得知構(gòu)件100、106的詳細(xì)情況。護(hù)板108、固定件109(圖中只表示了一個)均起著與護(hù)板103和固定件104相同的作用。
圖5中表示了一種其它方面與圖4相同的設(shè)備，除了它包括多個沿設(shè)備寬度安裝的細(xì)長加熱件117(圖中只表示了一種)以外，它用于局部改變薄板的厚度。相同的部分采用相同的編號。
加熱件117裝在唇縫上游，例如在唇縫和橫向的流動管道119(在圖6中可看得更清楚，在那里它的標(biāo)號為219)之間的區(qū)域中，并在設(shè)備基體12'內(nèi)。參見前面討論過的美國專利4332453的說明書，可進(jìn)一步了解這種類型的加熱件詳細(xì)情況和它們的使用。
加熱件117可用于控制薄板厚度，而不通過加熱件60'的溫控唇縫調(diào)整。類似于構(gòu)件100的相對于加熱件60'，此設(shè)備的構(gòu)件106相對于加熱件117起鄰近唇口20'處降低局部溫度梯度的作用。
圖6表示了按本發(fā)明第二方面的擠壓設(shè)備210另一種最佳實(shí)施例。設(shè)備210除了在唇口218中設(shè)一個唇口加熱器221和有一個人工操縱的唇縫調(diào)節(jié)組件223以外，與圖5所示設(shè)備基本一致。調(diào)節(jié)組件223裝在基體212延伸部227的光滑通孔225中，基體212有槽241。相同的零件用相同的標(biāo)號表示。
參見圖6，常規(guī)的唇口電加熱器221和減小沿唇口局部溫度梯度的構(gòu)件200，至少部分地沿其寬度裝在可活動的唇口218內(nèi)，構(gòu)件200與構(gòu)件100相同。構(gòu)件200可裝在唇縫和唇口加熱器221之間，但也可以裝在其它位置，以保證構(gòu)件的配置能消除鄰近唇縫處唇口的溫度變化。
當(dāng)采用傳統(tǒng)的唇口加熱器221時，構(gòu)件200不僅減小鄰近唇縫沿唇口的溫度變化，而且減小唇縫變化，以便克服溫度變化的影響。唇口加熱器221的長度基本上等于出口縫的寬度。構(gòu)件200的長度也最好基本上與出口縫的寬度相同，所以其有利的效果可涉及整個唇口加熱器。
按本發(fā)明第二方面的最佳設(shè)備，包括沿設(shè)備唇口并鄰近唇縫處在封閉腔內(nèi)的熱交換工作液，封閉腔可由密封的包封構(gòu)成。這樣，所發(fā)明的設(shè)備減小了鄰近唇縫處的局部溫度梯度，減小唇縫變化，以保證規(guī)定的厚度均勻一致的薄板，并更迅速和協(xié)調(diào)一致地溫控唇縫調(diào)整。
參見圖4，在擠壓設(shè)備10工作時，全部加熱件60'的熱輸出置于選定的控制值40-60%全功率的范圍內(nèi)。構(gòu)件100的工作減小了沿唇口18'的局部溫度梯度。此構(gòu)件最好使唇口溫度基本上等溫，亦即根據(jù)鄰近唇縫處的額定工作溫度，在+/-5%范圍內(nèi)變化。其結(jié)果是，提供的熱源改善了唇縫調(diào)節(jié)的一致性和響應(yīng)速度，從而可在唇縫調(diào)整量小的情況下，制造厚度均勻的薄板。
通過按要求的方向旋轉(zhuǎn)各調(diào)整螺釘?shù)念^部，將唇縫16'調(diào)整到所需要的大小，液流開始流過唇口18'、20'。用傳統(tǒng)的傳感器測量薄板厚度，使有關(guān)的加熱件60'增加或減少熱輸出，以便產(chǎn)生唇縫適當(dāng)?shù)木植孔兓?，從而補(bǔ)償薄板中厚度的改變。構(gòu)件100相對于此調(diào)整連續(xù)地施加其有利的影響。結(jié)果改進(jìn)了溫控唇縫調(diào)整。
對本發(fā)明所作的詳細(xì)介紹和參見本發(fā)明的最佳實(shí)施例，雖然可以加以改型而不離開本發(fā)明在權(quán)利要求中規(guī)定的范圍。作為舉例，上面已經(jīng)簡要提及了一些改型。
權(quán)利要求
1.一種設(shè)備，它具有沿設(shè)備寬度延伸并留有縫隙的縫形出口，唇縫距離的調(diào)整裝置包括多個互相隔開一定距離的熱源，每一個熱源通過其工作造成膨脹或收縮，使沿出口縫的唇縫進(jìn)行局部調(diào)整，此多個熱源與補(bǔ)償多個熱源附近并沿設(shè)備寬度的溫度變化的裝置有熱交換聯(lián)系，補(bǔ)償裝置包括一個熱交換外殼，外殼上有一個外表面，補(bǔ)償裝置至少部分處于此熱交換外殼內(nèi)并沿其寬度，此裝置起熱源和冷源的作用，并以熱交換工作液的形式在吸熱和放熱以進(jìn)行熱交換的過程中發(fā)生相變，工作液封閉在一個腔內(nèi)，上述熱交換外殼適用于通過其外表面放出來自多個熱源的剩余熱量，在設(shè)備的基體和多個熱源之間設(shè)有絕熱裝置。
2.按照權(quán)利要求1所述之設(shè)備，其特征為熱交換外殼包括多個沿其寬度方向的內(nèi)部通道，每個通道中裝有工作液。
3.按照權(quán)利要求1所述之設(shè)備，其特征為熱源包括溫度敏感推桿和各自的加熱器。
4.按照權(quán)利要求3所述之設(shè)備，其特征為推桿與可作機(jī)械調(diào)整的調(diào)整螺釘連接。
5.一個設(shè)備它具有構(gòu)成出口的唇口，出口有一個沿此設(shè)備寬度延伸的唇縫，具有用于改變唇口平均溫度和減小沿唇口鄰近唇縫處局部溫度梯度的裝置，它至少沿唇口寬度方向部分裝在此唇口中，此裝置在形式上是封閉在腔中的熱交換工作液，此腔鄰近唇縫，工作液在吸熱和放熱以進(jìn)行熱交換時發(fā)生相變。
6.按照權(quán)利要求5所述之設(shè)備還包括沿設(shè)備寬度配置的用以改變薄板局部厚度的薄板厚度控制裝置。
7.按照權(quán)利要求6所述之設(shè)備，其特征為薄板厚度控制裝置包括多個彼此相隔一定距離的熱源，每個熱源通過其工作造成膨脹或收縮來局部調(diào)整沿出口的唇縫。
8.按照權(quán)利要求6所述之設(shè)備，其特征為薄板厚度控制裝置包括多個互相隔開一定距離的熱源，通過每個熱源的工作來局部改變薄板厚度。
9.按照權(quán)利要求8所述之設(shè)備，其特征為多個熱源裝在設(shè)備基體中。
10.按照權(quán)利要求5所述之設(shè)備還包括唇口加熱器，它至少沿唇口寬度方向部分地裝在此唇口中，其特征為裝熱交換工作液的腔位于鄰近唇口加熱器的地方。
11.按照權(quán)利要求10所述之設(shè)備還包括多個彼此相隔一定距離的調(diào)節(jié)件，通過每個調(diào)節(jié)件的工作局部調(diào)整沿出口的唇縫，此調(diào)節(jié)件與可作機(jī)械調(diào)節(jié)的調(diào)整螺釘連接。
12.一種設(shè)備，它具有構(gòu)成出口的唇口，出口有一個沿設(shè)備寬度延伸的唇縫，唇縫控制裝置包括多個互相間隔一定距離的熱源，通過每個熱源的工作造成膨脹和收縮以局部調(diào)整沿出口的唇縫;具有至少沿唇口寬度方向部分地裝在唇口中的裝置，用于改變唇口平均溫度和減小沿唇口在唇縫處的局部溫度梯度，此裝置在形式上是封閉在腔中的熱交換工作液，此腔鄰近唇縫，工作液在吸熱和放熱以進(jìn)行熱交換時發(fā)生相變，其特征為熱源包括配有溫度敏感推桿的各自的加熱器。
13.按照權(quán)利要求12所述之設(shè)備，其特征為推桿與可作機(jī)械調(diào)節(jié)的調(diào)整螺釘連接。
14.按照權(quán)利要求12所述之設(shè)備，其特征為每一根推桿有一個與唇口連接的工作端。
全文摘要
一種改進(jìn)的制造厚度均勻的薄板設(shè)備。第一方面，此設(shè)備包括多個控制唇縫的熱源，一個補(bǔ)償熱源附近沿設(shè)備寬度的溫度變化的組件，與此熱源有熱交換聯(lián)系。溫度補(bǔ)償組件包括一個熱交換外殼，它與熱交換工作液組合在一起，工作液在實(shí)施熱交換功能時發(fā)生相變。在本發(fā)明的另一方面中，設(shè)備包括一個沿出口縫的唇口方向安裝的構(gòu)件，它減小沿唇口的局部溫度梯度。此構(gòu)件起鄰近唇縫處的冷源和熱源的作用，它同樣包括發(fā)生相變的熱交換工作液。
文檔編號B29C47/16GK1078938SQ93105238
公開日1993年12月1日 申請日期1993年4月28日 優(yōu)先權(quán)日1992年4月30日
發(fā)明者彼得·F·克洛倫 申請人:克洛倫有限公司