專利名稱：附著物除去裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種附著物除去裝置，該裝置用于除去附著在板狀部件上的諸如軋制油的油成分和/或諸如用于清洗板狀部件的清洗劑的液體。更具體地，本發(fā)明涉及一種用于通過將壓縮空氣吹在所述板狀部件上除去上述附著物的附著物除去裝置。
背景技術：
一般而言，當通過軋制機軋制金屬板或樹脂板時，將軋制油供給到工作輥(軋輥)與板狀部件之間的軋制接觸部分，以便冷卻工作輥或通過工作輥軋制的板狀部件，或以提高軋制效率。而且，當需要從板狀部件的表面清除污物或氧化膜時，所述板狀部件通過容納清洗劑的清洗槽。
由于所述軋制油和/或清洗劑由此附著在軋制后的板狀部件上，必須在通過卷起裝置將所述板狀部件卷起之前除去所述軋制油和/或清洗劑。這是因為，如果將所述板狀部件與附著在其上的軋制油一起卷起，已被卷起的板狀部件各部分之間的接觸表面之間的摩擦系數(shù)降低，以致于產生這樣的問題，即，所述板狀部件會沿其寬度方向側滑而因此碰撞在所述卷起裝置上，或所述板狀部件自身會破裂。而且，如果在后續(xù)工藝中使與未充分除去的液壓油一起卷起的板狀部件(軋制卷)退火，會產生造成退火結果中的局部不均勻性的問題，導致產品質量下降。此外，如果將所述板狀部件與附著在其上的清洗劑一起儲存，會產生所述板狀部件被所述清洗劑腐蝕的問題。
至今，已經提出大量用于除去軋制油或清洗劑的方法。例如，在已知的方法中通過一對由鋼制成的輥、一對橡膠輥或一對多孔輥刮掉或擠壓附著在板狀部件上的軋制油或清洗劑，所述由鋼制成的輥的橡膠刮除器表面覆蓋有諸如橡膠的彈性體，所述多孔輥的表面覆蓋有諸如無紡布的多孔材料。而且，如專利文獻1和2所提到的，在另外一種已知的方法中，通過向板狀部件噴射來自噴嘴的壓縮空氣將諸如軋制油或清洗劑的附著物吹掉。
專利文獻1日本未審查專利申請公開No.10-8276專利文獻2日本未審查專利申請公開No.10-146611然而，由于上述使用橡膠刮除器或所述輥對之一來清除附著物的方法使得輥對與板狀部件相互接觸，在板狀部件的表面上有可能發(fā)生諸如劃傷的接觸損傷。尤其是當使用所述橡膠輥對或所述鋼輥對時，附著物除去效果隨著板狀部件上的壓力增加而增加，但另一方面，板狀部件變得較易受到接觸損傷。當板狀部件變得較薄時，這種問題變得更加嚴重，并且在某些情況下，甚至可能導致板狀部件的破裂。
而且，與使用所述橡膠刮除器、所述橡膠輥對或所述鋼輥對相比，當使用上述多孔輥時，接觸損傷稍有減小。然而，不僅附著物除去效果由于輥表面上的孔的堵塞而下降，而且有必須進行用于消除孔的堵塞的維護工作的不便之處。
另一方面，因為在上述專利文獻1和2中提出的方法是用于以非接觸方式除去附著物的方法，所以不可能產生導致接觸損傷的問題。然而，由于噴嘴和軋制板的表面被布置成相互分開約數(shù)毫米到數(shù)十毫米，因此具有空氣的噴射能量(噴射壓力)被分散的問題，并且無法獲得充分的附著物除去效果。
當然，如果將供給到噴嘴的壓縮空氣的壓縮壓力設置成更高的壓力，則會提高附著物除去效果，但用于產生壓縮空氣的壓縮機和用于存儲壓縮空氣的空氣罐等會變大，而且，空氣管等被迫具有很高的抵抗力，這些從經濟和實用的角度講都不是希望的。
如果噴嘴可以盡可能地接近板狀部件的表面，可以避免空氣噴射能量的分散，以由此有效地除去附著物。然而，如果噴嘴過于接近板狀部件的表面，板狀部件有可能由于軋制期間的振動、板狀部件輸送期間的振動或板狀部件的翹曲而發(fā)生損傷。為此，迄今難以在數(shù)毫米的范圍內使噴嘴接近板狀部件的表面。
近年來，軋制速度(輸送速度)變得日益加快(約800m/min或更快)，即使使用上述附著物除去方法中的任何一種，也不可能有效地且高效地除去高速軋制或輸送的板狀部件上的附著物。

發(fā)明內容
本發(fā)明是鑒于上述情況而做出的，并且本發(fā)明的目的是提供一種附著物除去裝置，該附著物除去裝置能通過減小板狀部件與噴嘴之間的距離高效地除去諸如金屬板的板狀部件上的附著物，并且能應付除去以高速軋制或輸送的板狀部件上的附著物。
本發(fā)明結合在附著物除去裝置中，該附著物除去裝置通過從噴嘴體的噴射孔噴射壓縮空氣除去附著在板狀部件上的附著物，所述噴嘴體上形成有噴射孔。該附著物除去裝置配置成使得噴嘴體被支撐為可在基本垂直于板狀部件的表面的方向上移動。通過使噴嘴體跟隨板狀部件的波動并移動該噴嘴體，可以保持噴嘴體處于這樣的狀態(tài)，即總是與板狀部件間隔基本固定的距離。


圖1是示出在根據(jù)本發(fā)明的實施例的附著物除去裝置中的空氣控制系統(tǒng)的概要的回路圖；圖2是噴嘴體沿其縱向方向的截面簡圖；圖3是沿圖2中的A方向看去時噴嘴體的方向視圖；圖4是圖2中的噴嘴體的變型的仰視簡圖；圖5是示出噴嘴體上的力與間隔距離之間的關系的曲線圖；圖6是示出當間隔距離d是距離d0時噴射口附近的壓力分布的示圖；圖7是示出當間隔距離d是距離d1(＞d0)時噴射口附近的壓力分布的示圖；圖8是示出當間隔距離d是距離d2(＜d0)時噴射口附近的壓力分布的示圖；圖9是示出間隔距離與附著物除去效果之間的關系的簡圖；圖10是示出間隔距離與附著物除去效果之間的關系的側視簡圖；圖11是根據(jù)本發(fā)明的示例1的附著物除去裝置的噴嘴體的縱向截面簡圖；圖12是沿圖11中的B方向看去時噴嘴體的方向視圖；圖13是根據(jù)本發(fā)明的示例2的附著物除去裝置的噴嘴體的簡圖；圖14是圖13示出的附著物除去裝置的噴嘴體的截面簡圖；圖15是示出根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的附著物除去裝置的簡要結構的方框圖；圖16是示出根據(jù)本發(fā)明的第四實施例的附著物除去裝置的噴嘴體的簡圖；圖17是示出根據(jù)本發(fā)明的第五實施例的附著物除去裝置的簡要結構的回路圖。
具體實施例方式
在下文中，參照

根據(jù)本發(fā)明的實施例和示例，以便提供對本發(fā)明的清楚的理解。以下實施例和示例僅是實施本發(fā)明的實例，并不限制本發(fā)明的技術范圍。
本發(fā)明合并到附著物除去裝置中，該附著物除去裝置通過從噴嘴體的噴射孔噴射壓縮氣體除去附著在板狀部件上的附著物，所述噴射孔形成在噴嘴體中，該附著物除去裝置構造成使噴嘴體被支撐成可沿與板狀部件的表面基本垂直的方向移動。
利用這種布置，本發(fā)明使噴嘴體可以在總是與板狀部件間隔基本固定的距離的狀態(tài)下浮動。例如，當上述噴嘴體位于板狀部件的頂面?zhèn)壬蠒r，噴嘴體在與板狀部件間隔基本固定的距離的狀態(tài)下浮動。由于這種布置，即使板狀部件的表面由作用在板狀部件上的振動或板狀部件的諸如翹曲的變形上下移動，噴嘴體也跟隨板狀部件的上下運動而上下移動，以便使從板狀部件表面到噴嘴體的間隔距離總是保持在固定值。結果，可以將板狀部件與噴嘴體之間的距離設置成數(shù)毫米或更小，并且具體地設置成0.1毫米的水平。到目前為止，因為該間隔距離已被設置到數(shù)毫米，所以還是無法獲得充分的附著物除去效果，除非供給較高壓力的壓縮氣體。然而，根據(jù)本發(fā)明，通過進一步減小間隔距離，即使使用較低壓力的壓縮氣體，也可以獲得等于或大于傳統(tǒng)附著物除去裝置的附著物除去效果。尤其當使用多個噴射口時，噴嘴體上由于壓縮氣體的噴射壓力引起的多個作用力達到其間的平衡，使得這種平衡允許噴嘴體在與板狀部件總是間隔基本固定的距離的狀態(tài)下更穩(wěn)定地浮動。
而且，通過減小板狀部件與噴嘴體之間的距離，噴射到板狀部件上的壓縮氣體的噴射壓力增大，這使得可以除去由軋制機高速軋制的板狀部件上，即高速輸送的板狀部件上的附著物。
優(yōu)選的是，噴射口的總面積形成為相對表面的面積的三分之二。這是通過壓縮空氣的噴射壓力浮起噴嘴體和將噴嘴體穩(wěn)定地保持在浮起位置的最優(yōu)選條件。該條件是從本發(fā)明的發(fā)明人獲得的試驗結果中發(fā)現(xiàn)的。
在噴嘴體的相對表面上形成的可能的噴射口可以包括這種噴射口，即，沿與板狀部件的輸送方向和移動方向基本垂直的方向間隔布置。
而且，在噴嘴體的相對表面上，設置具有沿與板狀部件的輸送方向和噴嘴體的移動方向基本垂直的方向的長開口的平面噴嘴，可以使壓縮氣體被均勻地噴射在板狀部件的全部寬度上。
此外，為了易于從板狀部件分開噴嘴體，優(yōu)選的是，構成噴嘴體的主要材料是諸如塑料材料的輕質材料。
而且，為了可除去板狀部件頂面?zhèn)群偷酌鎮(zhèn)鹊谋砻嫔系母街?，?yōu)選的是，將噴嘴體布置在板狀部件的頂面?zhèn)群偷酌鎮(zhèn)戎械娜我粋鹊谋砻嫔?，或者將噴嘴體同時布置在兩個表面上。
而且，優(yōu)選的是，噴嘴體被彈性地支撐。由此，當噴嘴體布置在板狀部件的底面?zhèn)壬蠒r，可以通過壓縮空氣的噴射壓力與作用在板狀部件上的彈力之間的平衡將噴嘴體保持在總是與板狀部件間隔基本固定的距離的狀態(tài)下。
而且，將設置在板狀部件的頂側和底側兩者上的噴嘴體構造成被彈性地支撐，甚至當板狀部件突然上下波動時，也可以避免噴嘴體在上下方向上過度調節(jié)或不足調節(jié)，或者振蕩。
在本發(fā)明的一方面中，在相對表面中設置有下凹的儲氣槽，并且噴嘴體具有用于使儲氣槽的內側可以與噴嘴體的外側連通的連通孔。在這方面中，當壓縮氣體被噴射到板狀部件上并且氣體從板狀部件反射以由此碰撞相對表面時，從噴射口噴射的壓縮氣體蓄集在儲氣槽內，并且儲氣槽中的氣體通過連通孔而被導出噴嘴體。這使得通過壓縮氣體的噴射剝掉的附著物可以停留在儲氣槽中，并且停留的空氣可以被排出到外側。結果，尤其是，即使附著物是傾向于附著在相對表面上的粘性物質，例如諸如油或包含油的灰塵的粘性物質，也可以可靠地避免附著物碰撞相對表面并附著在上面，以減少噴射口的堵塞或附著物重新附著在板狀部件上。
在這種情況下，設置用于通過連通孔抽吸儲氣槽中的氣體的抽吸裝置可以使包含附著物的氣體被排出。
優(yōu)選的是，設置有用于分離和回收包含在從連通孔排出的氣體中的附著物的附著物分離/回收裝置。這避免了從連通孔排出的附著物分散到空氣中，由此實現(xiàn)對人體和環(huán)境友好的附著物除去裝置。也避免了排出的附著物飄落到板狀部件上以由此重新附著在板狀部件上。
而且，分離/回收裝置被認為是僅從包含附著物的氣體分離并回收液體附著物。如果液體附著物是諸如油或清洗劑的可再次使用的液體，則可以專門回收和再次使用。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面的附著物除去裝置包括驅動裝置和驅動控制裝置；該驅動裝置連接到噴嘴體，并且沿與板狀部件的表面基本垂直的方向移動噴嘴體；當供給到噴嘴體的壓縮氣體的壓力變得低于預定的規(guī)定壓力時，該驅動控制裝置通過驅動控制該驅動裝置沿遠離板狀部件的方向移動噴嘴體。由此，即使例如由于用于供給壓縮空氣的壓縮空氣罐或泵的故障等，壓縮空氣的壓力變得低于規(guī)定壓力，并且未供給足以浮動(浮起)噴嘴體的壓縮空氣，噴嘴體也會在落下并碰撞在板狀部件上之前被強迫從板狀部件分開。因此，保護了板狀部件不發(fā)生由碰撞導致的損傷。
現(xiàn)在，將參照圖1中的回路圖說明根據(jù)本發(fā)明的實施例的附著物除去裝置X的空氣控制系統(tǒng)的簡要構造。
本附著物除去裝置X是用于除去附著在板狀部件T上的附著物，該附著物包括諸如軋制油或清洗劑的液體或碎屑，該板狀部件由軋制機等軋制并且由金屬或非金屬材料制成。如圖1所示，該附著物除去裝置包括噴嘴體100，該噴嘴體將從氣壓源5供給的壓縮空氣(壓縮氣體的一個示例)噴射到板狀部件T的表面上；電磁閥2，該電磁閥設置在連接噴嘴體100與氣壓源5的管線6中；減壓閥3，該減壓閥設置在電磁閥2下游的管線6中；空氣過濾器4，該空氣過濾器設置在減壓閥3的下游；以及控制器1，該控制器進行通過勵磁/去磁電磁閥2而切換壓縮空氣的路線(空氣路徑)的控制。在該實施例中，所作的說明是基于使用壓縮空氣作為壓縮氣體的情況，但也可以使用低腐蝕性的氮氣。本附著物除去裝置X并不限于由上述軋制機軋制的板狀部件，而是可以應用于所有板狀部件。
上述控制器1構造成包括諸如定序器的控制單元，并且例如，當檢測到從外部輸入的開始信號時，控制單元勵磁電磁閥2以由此將電磁閥2從關閉位置切換到打開位置。經由電磁閥2供給的壓縮空氣由減壓閥3減壓到預定的固定壓力，并且在由帶排出器的空氣過濾器4清除水蒸氣和/或灰塵后，被供給到噴嘴體100。
接下來，將參照圖2到4說明噴嘴體100。圖2是噴嘴體100沿其縱向方向(圖2中的左右方向)的噴嘴體截面簡圖；圖3是噴嘴體100當沿圖2中的A方向看去時的方向視圖；以及圖4示出圖2中的噴嘴體的變型。在這些附圖中，沒有附圖標記的箭頭都表示壓縮空氣流。
如圖2所示，噴嘴體100布置在板狀部件T的頂面?zhèn)壬?。噴嘴體100由諸如塑料材料的輕質材料制成，并且具有沿板狀部件的寬度方向較長的基本為長方體的形狀。
噴嘴體100面對板狀部件T的頂面T1的相對表面102具有四個噴射口101。這四個噴射口101沿與噴嘴體100的移動方向W1(參照圖2)和板狀部件T的輸送方向W2(參照圖3)基本垂直的方向間隔(在該示例中，以相等的間隔)布置。這里，噴射口的數(shù)量不限于四個，只要設置有至少一個噴射口即可。
在相對表面102中，以預定間隔形成有與板狀部件T的輸送方向W2平行的多個槽106(在該實施例中，是五個槽)，以便將從噴射口101噴射的壓縮空氣導向到板狀部件T的輸送方向W2的上游側，并將已被剝離的附著物吹向輸送方向W2的上游側。槽106在板狀部件T的輸送方向W2的上游側上的一個端部106a被形成為擴散的形狀，并且向輸送方向W2的側面開口。
在形成為與輸送方向W2平行的槽106中，剝離的附著物有可能會再次附著到板狀部件T上。由于這種情況，如圖4所示，希望在相對表面102中設置有槽206，各槽206具有相對于輸送方向W2沿板狀部件T頂面T1的寬度方向向外側的傾角，而與上述槽106不同。設置這種槽206可以提高附著物除去效率，這是因為剝離的附著物與在槽206中流動的壓縮空氣一起沿板狀部件T的寬度方向向外側被吹掉。
在與相對表面102相反的表面103中，設置有壓縮空氣的供給口104，該壓縮空氣從氣壓源5(圖1)供給，并通過減壓閥3減壓到預定壓力。供給口104與連通通道105連通，連通通道105使噴射口101可以在連通通道105內部相互連通。因此，當壓縮空氣被供給到供給口104中時，壓縮空氣通過連通通道105從噴射口101被噴射到板狀部件T的頂面T1上。
而且，在噴嘴體100的表面103上，設置有滑桿111，并且在滑桿的上部處，適當?shù)夭贾糜谢瑒訉蚣?12，該滑動導向件支撐滑桿111以便使滑桿豎直移動。滑桿111和滑動導向件112(以下共同稱為滑動機構110)是用于支撐噴嘴體100以便使其可沿與板狀部件T的頂面T1基本垂直的方向W1移動的裝置的一個示例。當然，上述裝置不限于滑動機構110。例如，上述裝置可以包括這樣的裝置，即，其通過使用將噴嘴體100支撐在由諸如一端固定的螺旋彈簧的彈性件從上方懸掛的狀態(tài)下的機構(參照圖16)或通過諸如沿縱向方向跨越噴嘴體100的兩側的板簧的彈性件支撐噴嘴體100的機構，彈性地支撐噴嘴體100以便使其可沿與頂面T1基本垂直的方向W1移動。
這里，將說明當壓縮空氣被供給到具有上述布置的噴嘴體100時噴嘴體100的操作。當從供給口104供給壓縮空氣時，供給的壓縮空氣通過連通通道105從噴射口101被噴射(參照圖2)。從噴射口101噴射的壓縮空氣隨著其壓縮壓力在撞擊中釋放，以基本徑向的方式(參照圖3)吹在板狀部件T的頂面T1上。
在壓縮空氣已被吹在板狀部件T的頂面T1上后，壓縮空氣的壓力作為這樣的力作用在噴嘴體100上，即，試圖將噴嘴體100從板狀部件T分開的力，也就是試圖沿移動方向W1向上推舉噴嘴體100的力。也就是說，壓縮空氣的壓力作為推舉力作用在噴嘴體100上。在作用在噴嘴體100上的推舉力的作用下，噴嘴體100從板狀部件T浮起。當噴嘴體100在推舉力的作用下浮起時，在噴嘴體100的相對表面102與板狀部件T之間產生間隙d。結果，通過從噴嘴體100噴射的空氣的壓力在該間隙中形成了氣壓層，并且噴嘴體100由此浮起在與板狀部件T間隔距離d0的位置處。在該實施例中，在下文所述的原理上，通過減壓閥3調節(jié)壓縮空氣的壓縮壓力，以便使噴嘴體100從板狀部件T的頂面T1浮起距離d0，并且使噴嘴體100浮動在適當?shù)奈恢锰帯?br> 噴嘴體100通過以這種方式吹上的壓縮空氣的噴射壓力浮動，并且同時，附著在板狀部件T的頂面T1上的諸如軋制油或清洗劑的液體、碎屑或污物等被剝離。而且，由于使噴射的壓縮空氣沿槽106流向板狀部件T的輸送方向W2的上游側，因此剝離的附著物與氣流一起移動，并且通過噴嘴體100與板狀部件T的頂面T1之間的間隙向輸送方向W2的上游側被吹掉。
接下來，將參照圖5、圖6和圖8說明作用在噴嘴體100上的力F(豎軸；以下稱為作用力F)與噴嘴體100和板狀部件T的頂面T1之間的間隔距離d(水平軸)之間的關系。這里，圖5是示出噴嘴體上的作用力F與間隔距離d之間的關系的曲線圖。圖6至圖8是分別示出噴射口101附近的壓力分布的示圖，其中圖6示出當間隔距離d為距離d0時的壓力分布；圖7示出當間隔距離d為距離d1(＞d0)時的壓力分布；以及圖8示出當間隔距離d為距離d2(＜d0)時的壓力分布。這里假設作用力F包括試圖通過壓縮空氣的噴射壓力沿移動方向W1向上推舉噴嘴體100的推舉力和如下文所述的試圖將噴嘴體100吸附到板狀部件T上的吸附力。為了便于說明，忽略噴嘴體100的重量。
如從圖5中的曲線圖所見，當間隔距離d為d0時，作用力F為0。此時，如圖6所示，試圖通過壓縮空氣的噴射壓力推舉噴嘴體100的推舉壓力P1的積分值(即推舉力)與試圖將噴嘴體100吸附到板狀部件T上的吸附壓力P2的積分值(即吸附力)保持平衡，從而使噴嘴體100處于浮在間隔距離d0的位置處的狀態(tài)下。這里，吸附壓力P2是當壓縮空氣從噴嘴體100與板狀部件T之間的間隙流出時產生的負壓，該負壓產生吸附力。
當板狀部件T的頂面T1由于在板狀部件T的軋制或輸送期間發(fā)生的振動等而向下移動，并且間隔距離d變?yōu)榇笥诰嚯xd0的距離d1(即，d1＞d0)時，在與間隔距離d對應的空間中對壓縮空氣流的阻力減小，從而使壓縮空氣變得易于排出，導致流出空氣的流速增大。結果，如圖7所示，吸附壓力P2增大，并且吸附力超過了推舉壓力。通過該吸附力，噴嘴體100向下移動，并且間隔距離d從距離d1減小到距離d0。因此，即使當板狀部件T的頂面T1向下移動時，噴嘴體100也能立刻恢復上述平衡狀態(tài)，由此保持浮動在間隔距離d0的位置處。
另一方面，當間隔距離d變?yōu)樾∮诰嚯xd0的距離d2(即，d2＜d0)時，與上述相反，在與間隔距離d對應的空間中對壓縮空氣流的阻力增大，從而使壓縮空氣變得難以排出，導致流出空氣的流速減小。結果，如圖8所示，吸附壓力P2減小，并且推舉壓力超過了吸附力。通過推舉力，噴嘴體100向上移動，并且間隔距離d從距離d2增大到距離d0。因此，即使在這種情況下，噴嘴體100也能立刻恢復上述平衡狀態(tài)。
這樣，在本附著物除去裝置X中，即使板狀部件T的頂面T1上下移動，噴嘴體100也跟隨頂面T1的上下移動而上下移動，并且因此從板狀部件T的頂面T1到噴嘴體100的間隔距離d總是保持在固定值。也就是說，即使板狀部件T振動，也能維持固定的間隔距離。因此，即使間隔距離d被設置為盡可能接近零的距離d0，例如0.1mm，噴嘴體100也不可能與板狀部件T接觸，并且板狀部件T也不會受到由上述接觸而導致的損傷。
當板狀部件T突然上下移動時，噴嘴體100也跟隨頂面T1的上下移動而突然上下移動，并且因此有這樣的擔心，即噴嘴體100會沿上下方向過度調節(jié)或不足調節(jié)。而且，這些過度調節(jié)和不足調節(jié)可能會周期性地發(fā)生以由此導致噴嘴體100的振蕩。因此，為了避免該過度調節(jié)和振蕩等，希望噴嘴體100通過諸如彈簧的彈性件彈性地支撐?？赡艿木唧w對策包括將螺旋彈簧插入滑桿111的方法，或使用由諸如油阻尼器的阻尼件構成的滑桿111的方法。
同時，形成在噴嘴體100的相對表面102上的每個噴射口101的開口面積和相對表面102的面積構成浮起噴嘴體100的重要元素。以下參照圖6至圖8說明其原因。這里，為了便于說明，也忽略噴嘴體100的重量。
如圖7所示，當間隔距離d增大時，如上所述，在與間隔距離d對應的空間中對壓縮空氣流的阻力減小，從而使流出空氣的流速增大。結果，相對于噴嘴體100的相對表面102(尤其相對于噴射口101的外周部分)產生吸附壓力P2(負壓)。該吸附壓力P2用作試圖將噴嘴體100吸附到板狀部件T上的力。這里，令試圖通過壓縮空氣的噴射壓力推舉噴嘴體100的推舉壓力P1為P1(＞0)；吸附壓力為P2(＜0)；所有噴射口的開口面積的和為S1；噴嘴體100的相對表面102上作用有吸附壓力P2的面積的和為S2。于是，如果滿足條件(P1×S1)+(P2×S2)＜0，則試圖將噴嘴體100吸附到板狀部件T的吸附力超過試圖推舉噴嘴體100的推舉壓力。結果，噴嘴體100向下移動。因此，無論間隔距離d的大小如何，為了在保持距離d0的情況下使噴嘴體100浮動，僅滿足以下條件就足夠，即(P1×S1)＞(P2×S2)。這里，噴射壓力P1與吸附壓力P2具有相關性，并且因此為了滿足上述條件，推薦通過將面積S1和S2作為可變值以滿足上述條件。
另一方面，由于板狀部件T上的附著物通過在噴嘴體100的相對表面102上流動的壓縮空氣而被除去，與S1相比將面積S2做得太小使得難以除去附著物，導致附著物除去效果下降。
在這種情況下，通過反復試驗和研究，本申請的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，作為既滿足以保持的距離d0使噴嘴體100浮動的條件又滿足提高附著物除去效果的條件的條件，以下關系是最優(yōu)的。
S1＜2S2…(1)這里，令噴嘴體100的相對表面102的面積為S，該面積S可以通過S≈S1+S2約計，并且因此表達式(1)可被如下變形。
3S1＜2S…(2)也就是說，如果將噴射口101形成為使得噴射口101的全部開口的面積的和基本上小于相對表面102的面積的三分之二，則推舉力與吸附力之間的平衡變得易于達到，而不受壓縮空氣的壓力影響，以便可以使噴嘴體100隨著板狀部件T的振動穩(wěn)定地浮動，以獲得足夠的附著物除去效果。
在該實施例中，調節(jié)待供給到噴嘴體100的壓縮空氣壓力，以便使距離d0變?yōu)檩^接近0的0.1mm。以下將說明將間隔距離d如此設置成接近0的值的原因。
如圖9和圖10所示，當壓縮空氣被豎直吹到板狀部件T的頂面T1上時，由W代表壓縮氣體碰撞在板狀部件上的范圍的面積(即，在圖9和圖10中由虛線圍繞的面積)，并且由V代表壓縮空氣直到壓縮空氣碰撞板狀部件T的流速(在間隔距離d中的平均流速)。則認為，WV2的值越大，除去板狀部件T的頂面T1上的附著物的力就越大。這里，令從噴嘴體100的噴射口101噴射的壓縮空氣的流量為Q，由于近似關系Q≈WV成立，因此可由以下表達式代表WV2。
WV2≈QV…(3)這里，當待被噴射的流量Q恒定時，易于從表達式(3)理解的是，流速越大，除去附著物的力就越大。
一般而言，當從噴嘴體100的噴射口101噴射壓縮空氣時，由于其壓縮壓力被釋放并且壓縮空氣被徑向吹出，因此流速V隨著壓縮空氣遠離噴射口101而減小。在與間隔距離d對應的空間中的空氣干涉作為阻力導致流速V減小。因此，當流量Q恒定時，間隔距離d越小，流速V就越大，由此增大除去附著物的力。由于上述原因，在該實施例中，將待供給到噴嘴體100的壓縮空氣壓力設置成使距離d0變?yōu)榻咏?的值的0.1mm。
示例1接下來，將參照圖11和圖12說明根據(jù)本發(fā)明的示例1的附著物除去裝置X1。圖11是噴嘴體100a的縱向截面簡圖，圖12是圖11所示的噴嘴體的方向視圖。與上述實施例中相同的組件用相同的附圖標記表示，并省略其說明。
根據(jù)本實施例的附著物除去裝置X1包含在上述實施例的附著物除去裝置X中，這是因為，如圖11并特別如圖12所示，附著物除去裝置X1使用噴嘴體100a，其中面對頂面T1的相對表面102具有槽107。在圖11中，雖然未示出形成在噴嘴體100中的槽106(參照圖2至圖4)，但噴嘴體100a可以包括槽106。
如圖11所示，槽107形成在與板狀部件T的輸送方向W2(參照圖12)垂直的方向上，從而使四個噴射口101可以相互連通。即使噴射口101的數(shù)量少，這也可以使從四個噴射口101噴射的壓縮空氣被均勻地噴射到板狀部件的頂面的整個寬度上。
示例2接下來，將參照圖13和圖14說明根據(jù)本發(fā)明示例2的附著物除去裝置X2。
在該示例中，使用圖13所示的噴嘴體100b。在附著物除去裝置X2的噴嘴體100b中，在其相對表面上，設置有四個噴射口101，所述噴射口沿板狀部件T的方向W3間隔布置，該方向W3與板狀部件T的輸送方向W2(參照圖13)和噴嘴體100b的移動方向W1(參照圖14)基本垂直；而且，與上述四個噴射口組中的噴射口串列101a基本相同的噴射口串列101b在輸送方向W2的下游側上以預定的間隔布置成與噴射口串列101a平行。通過并置這種噴射口串列101a和噴射口串列101b，即使當無法通過噴射口串列101a除去的附著物殘留在板狀部件T上時，也通過噴射口串列101b進行附著物的除去過程，由此可以進一步提高附著物除去效果。如上所述，在該示例中，作為示例示出其中包含兩列噴射口串列(101a和101b)的噴嘴體100b，但該列數(shù)并不特別限定為兩列。
而且，在噴嘴體100b中，設置有具有在方向W3上的長開口的平面噴嘴108，該方向W3與板狀部件T的輸送方向W2和噴嘴體100b的移動方向W1基本垂直。平面噴嘴108經由連通通道(未示出)連接到連通通道105，并將來自供給口104的壓縮空氣供給到平面噴嘴。形成這種平面噴嘴108可以將壓縮空氣均勻地噴射到板狀部件T的頂面T1的整個寬度上。為了保證排出量等，可將另一個空氣供給源連接到平面噴嘴108上。
為了沿其移動方向W1移動噴嘴體100和100a等，上述噴射口101都形成為將壓縮空氣基本豎直地噴射到板狀部件T上。然而，豎直噴射到板狀部件T上的壓縮空氣僅起到剝離附著物的作用，而起不到太多向板狀部件T的輸送方向W2的上游側吹掉附著的附著物的作用。而且，因為噴射的壓縮空氣中的一些流到槽106中，所以剝離附著物的力減小。在這種情況下，在此示例中，如圖14所示，上述平面噴嘴108設置有傾角，以便使壓縮空氣向板狀部件T的輸送方向的上游側噴射。
而且，如圖14所示，在噴嘴體100b中，沿方向W3形成有長的儲氣槽109a(儲氣槽的一個示例)，該儲氣槽保持從噴射口101噴射并流過相對表面102與板狀部件T之間的空間的空氣。這意在將具有剝離的附著物的空氣蓄集在相對表面102上，以便高效地除去剝離的附著物。另一方面，在與相對表面102相反的表面103上，設置有用于將儲氣槽109a導向到外側的放氣孔109b(連通孔的一個示例)，以便釋放儲氣槽109a中的空氣。
在該示例中，在相對表面102上設置有凹入的儲氣槽109a，并且噴嘴體100b具有用于使儲氣槽109a的內部可以與噴嘴體100b的外側連通的放氣孔109b。結果，在該示例中，當壓縮氣體被噴射到板狀部件T上并且氣體從板狀部件T反射以由此碰撞相對表面102時，從噴射口101噴射的壓縮氣體蓄集在儲氣槽109a中，并且儲氣槽109a中的氣體通過放氣孔109b被導出噴嘴體100b。結果，尤其是，即使附著物是易于附著在相對表面102上的粘性物質，例如諸如油或包含油的灰塵的粘性物質，也可以可靠地避免附著物碰撞并附著在相對表面102上，以減少噴射口101的堵塞或附著物在板狀部件T上的再次附著。
可以設置使用管或柔性軟管連接到放氣孔109的鼓風扇(抽吸裝置的一個示例)。驅動鼓風扇以通過放氣孔109b抽吸儲氣槽109a中的空氣，可以更高效地排出包含附著物的空氣。
示例3接下來，將參照圖15(方框圖)說明示例3。根據(jù)本示例的附著物除去裝置X3被構造成包括設置在噴嘴體100b中的放氣孔109b(示例2，參照圖13)；油分離器120(附著物分離/回收裝置的一個示例)，該油分離器從空氣中分離包含在從109b排出的空氣中的液體或霧狀軋制油(液體附著物的一個示例)，并將其回收到布置在裝置外部的油罐130中；以及用于將分離出的軋制油導向到油罐130的注入器122。由于附著物除去裝置X3的其它組件類似于附著物除去裝置X2的組件，因此這里省略了其說明。
油分離器包括各種可能的類型，但這里舉例說明這樣的裝置，即在該裝置中具有用于從空氣單獨分離軋制油的油過濾器120a，并具有用于儲存由油過濾器120a分離的軋制油的具有排放孔120c的排放層120b。
上述注入器122連接到排放孔120c，并用于利用通過由注入器122反向循環(huán)從外部供給的壓縮空氣而在注入器122中產生的負壓從排放層120b抽吸軋制油并將其導向到油罐130。在鼓風機121的操作期間，在油分離器120中，空氣沿流動通道從噴嘴體100b通過油過濾器120a流動到鼓風機121，并且由該空氣流產生的負壓使得排放層120b中的軋制油難以從排放孔120c排出。然而，由于附著物除去裝置X3具有注入器122，因此即使在鼓風機121的操作期間，也可以強迫排出軋制油。
在具有該布置的附著物除去裝置X3中，當從放氣孔190b排出的空氣供給到油分離器120中時，軋制油被分離。清除了軋制油的空氣由油分離器120吸出并排出到外部。另一方面，通過油過濾器120a分離的軋制油儲存在排放層120b中。于是，由注入器122從排放孔120c吸出蓄集在排放層120b中的軋制油并向油罐130排出。
如果在全部時間都供給壓縮空氣，則當排放層120b中的軋制油被全部排出時，空氣被不被希望地從排放孔120c排出。結果，有可能不但軋制油的分離效率下降，而且鼓風機121承受高負荷。因此希望將壓縮空氣間歇地，即以預定的時間間隔供給到注入器122?；蛘?，可以布置成提前在排放層120b中設置有流開關等，并且在已收到表示已儲存預定量軋制油的信號的情況下，起動壓縮空氣轉換閥等。
這樣，在附著物除去裝置X3中，由于空氣和軋制油被分離，并且軋制油被回收在油罐130中，因此不必將包含軋制油的空氣排放到空氣中，由此可以消除對人體和環(huán)境的破壞。由于回收了排出的軋制油，可以再次使用軋制油。
在該示例中，已說明了軋制油被分離并回收的情況，但例如，即使在除了軋制油的其他液體附著物被分離并回收的情況下，也可以應用根據(jù)本示例的附著物除去裝置X3。
同樣，設置從排出空氣分離諸如灰塵的固體附著物的過濾器(未示出)，而不使用上述油過濾器，就可以分離并回收固體附著物。
示例4接下來，將參照圖16說明本發(fā)明的示例4。在根據(jù)本示例的附著物除去裝置X4中，不但在板狀部件T的頂面T1上，而且在底面T2上設置有與上述實施例中相同的噴嘴體100。當噴嘴體100布置在板狀部件T的底面T2上時，噴嘴體100必須布置成使壓縮空氣向這樣的方向噴射，即該方向與在噴嘴體100布置在頂面T1上的情況下的方向相反。既然如此，在這種情況下，如圖16所示，為了避免噴嘴體100通過其自身重量向下移動，并將噴嘴體100支撐成可沿與板狀部件T的底面T2基本垂直的方向W移動，通過諸如螺旋彈簧的彈性件113支撐噴嘴體100。這種布置使得不但可以除去板狀部件T的兩面上的附著物，而且可以避免噴嘴體100沿上下方向的過度調節(jié)或不足調節(jié)以及振蕩。
示例5這里說明的根據(jù)本發(fā)明的示例5的附著物除去裝置X5構造成維持噴嘴體100的浮力。
具體地，如圖17中的回路圖所示，除了上述減壓閥3、空氣過濾器4、控制器1和噴嘴體100，附著物除去裝置X5構造成包括設定到預定的設定操作壓力值(規(guī)定壓力值)的壓力開關7和通過供給壓縮空氣而操作的氣140(驅動裝置的一個示例)。與上述實施例和示例中的任何一個的構造都不同，使用可以三路切換的三路電磁閥2a代替上述電磁閥2。
上述氣缸140是其中具有諸如彈簧的彈性件140a和活塞140b的單動氣缸。當具有不低于預定壓力(可以使活塞140b施加至少大于由彈性件140a產生的促動力的力的空氣壓力)的壓縮空氣被供給到空氣供給腔140d時，上述活塞140b沿與彈性件140a的促動力相反的方向操作。該氣缸140被安裝到支撐件141上以便使活塞140b沿豎直方向操作，并且使活塞140b在供給壓縮空氣情況下沿向上的方向操作。
而且，在活塞140b下方延伸的活塞軸140c連接到用于經由上述彈性件113(參照圖16)支撐噴嘴體100的支撐件142上。利用所提供的這種連接，當活塞140b操作時，噴嘴體100沿與板狀部件T的表面基本垂直的方向被舉起。
上述電磁閥2a是具有一個入口和兩個出口的三路電磁閥，并且其入口P1管路連接到氣壓源5。另一方面，在兩個出口中，在去磁狀態(tài)下與氣壓源5連通的出2管路連接到氣缸140的空氣供給腔140d，而在勵磁狀態(tài)下與氣壓源5連通的出口3管路連接到減壓閥3。
當壓縮空氣的壓力變得低于預定的規(guī)定壓力時，壓力開關7將檢測信號傳送到控制器1。該規(guī)定壓力是浮起噴嘴體100所需的最小壓力。
在具有這種布置的本附著物除去裝置X5中，當在噴嘴體100在供給壓縮空氣下的浮動(浮起)過程中從壓力開關7輸出檢測信號到控制器1時，三路電磁閥2a被控制器1去磁。響應于此，三路電磁閥2a操作，出口P3被關閉，并且出P2被打開。而后，壓縮空氣通過出P2供給到空氣供給腔140d。這里，如上所述控制三路電磁閥2a的控制器1對應于驅動控制裝置。
在氣缸140中，當壓縮空氣供給到空氣供給腔140d時，活塞140b向上移動，并且噴嘴體100作為活塞140b移動的結果而被向上舉起。
這樣，當供給到噴嘴體100的壓縮空氣的壓力變得低于規(guī)定壓力時，由于噴嘴體100被氣缸140舉起，因此保護了板狀部件T免受由噴嘴體100落下而造成的損傷。
在此示例5中，已說明了噴嘴體100布置在板狀部件T的頂面?zhèn)壬系那闆r，但是，當然如在上述示例4中所述，當噴嘴體100布置在板狀部件T的底面上時，本發(fā)明也可被類似地應用。同時，在這種情況下，氣缸140布置成通過活塞140b的操作從底面向下降低噴嘴體100。
在該示例中，已說明了使用單動氣缸作為驅動裝置的例子，但是，例如也可以使用雙動氣缸。
如上所述，本發(fā)明結合到附著物除去裝置中，該附著物除去裝置通過從噴嘴體的至少一個噴射孔噴射壓縮氣體來除去附著在板狀部件上的附著物，在所述噴嘴體中形成有至少一個噴射孔。由于該附著物除去裝置構造成使噴嘴體被支撐成可沿與板狀部件的表面基本垂直的方向移動，因此可以使噴嘴體在總是與板狀部件間隔基本固定的距離的狀態(tài)下浮動。利用該布置，即使板狀部件的表面通過板狀部件發(fā)生的振動或板狀部件的諸如翹曲的變形而上下移動，噴嘴體也會跟隨板狀部件的上下移動而上下移動，從而使從板狀部件的表面到噴嘴體的間隔距離總是保持在固定值。結果，可以將板狀部件與噴嘴體之間的距離設置到數(shù)毫米或更小，并且具體地，設置到0.1毫米的水平上。到目前為止，由于間隔距離已設置到數(shù)毫米，還無法獲得足夠的附著物除去效果，除非供給具有較高壓力的壓縮氣體。然而，根據(jù)本發(fā)明，通過進一步減小間隔距離，即使使用具有較低壓力的壓縮氣體，也可以獲得等于或大于傳統(tǒng)附著物除去裝置的附著物除去效果。尤其當使用多個噴射口時，噴嘴體上由于壓縮氣體的噴射壓力引起的多個作用力達到其間的平衡，使得這種平衡允許噴嘴體在與板狀部件總是間隔基本固定的距離的狀態(tài)下更穩(wěn)定地浮動。
而且，通過減小板狀部件與噴嘴體之間的距離，噴射到板狀部件T上的壓縮氣體的噴射壓力增大，這使得可以除去在由軋制機以高速軋制的板狀部件上，即以高速輸送的板狀部件上的附著物。
而且，由于在相對表面上設置有凹入的儲氣槽，并且在噴嘴體中形成有連通孔，儲氣槽中包含附著物的氣體排出到外部，因此可以減少噴射口的堵塞或附著物在板狀部件上的再次附著。
此外，由于儲氣槽中的氣體被抽吸裝置強行抽吸并排出，可以高效地排出包含附著物的氣體。
而且，由于設置有附著物分離/回收裝置，因此可以避免從連通孔排出的附著物分散到空氣中，由此實現(xiàn)對人體和環(huán)境友好的附著物除去裝置。也避免了排出的附著物再次附著到板狀部件上。
此外，由于分離/回收裝置從包含附著物的氣體單獨分離并回收液體附著物，因此如果該液體附著物是諸如油或清洗劑的可再次使用的液體，則可以專門回收并再次使用。
由于設置有驅動裝置和驅動控制裝置，在噴嘴體碰撞到板狀部件上之前，噴嘴體就被迫從板狀部件分開，由此保護板狀部件不受損傷。
工業(yè)應用性本發(fā)明優(yōu)選地作為這樣的技術使用在工業(yè)中，即，當通過軋制機制造諸如金屬板或樹脂板的板狀部件時，該技術用于除去附著在軋制后的板狀部件上的軋制油或清洗劑。
權利要求
1.一種附著物除去裝置，該附著物除去裝置具有噴嘴體，該噴嘴體具有噴射口，該噴射口形成在面對板狀部件的表面的相對表面上，并且所述附著物除去裝置通過從所述噴射口噴射壓縮氣體來除去附著在所述板狀部件上的附著物，其特征在于，所述噴嘴體被支撐為可在與所述板狀部件的表面基本垂直的方向上移動。
2.根據(jù)權利要求1所述的附著物除去裝置，其中所述噴射口構造成使得所述噴射口的總面積小于所述相對表面的面積的三分之二。
3.根據(jù)權利要求1所述的附著物除去裝置，其中多個所述噴射口在與所述板狀部件的輸送方向和所述噴嘴體的移動方向基本垂直的方向上相互間隔地布置。
4.根據(jù)權利要求1所述的附著物除去裝置，其中在所述相對表面中設置有平面噴嘴，所述平面噴嘴具有沿與所述板狀部件的輸送方向和所述噴嘴體的移動方向基本垂直的方向的長開口。
5.根據(jù)權利要求1所述的附著物除去裝置，其中構成所述噴嘴體的主要部件由塑料材料制成。
6.根據(jù)權利要求1所述的附著物除去裝置，其中所述噴嘴體布置在所述板狀部件的頂面?zhèn)群偷酌鎮(zhèn)戎械闹辽僖粋€上。
7.根據(jù)權利要求1所述的附著物除去裝置，其中所述噴嘴體被彈性地支撐。
8.根據(jù)權利要求1所述的附著物除去裝置，其中在所述噴嘴體中設置有凹入的儲氣槽；并且其中所述噴嘴體具有連通孔，所述連通孔允許所述儲氣槽的內部與所述噴嘴體的外部連通。
9.根據(jù)權利要求8所述的附著物除去裝置，還包括用于通過所述連通孔抽吸所述儲氣槽中的氣體的抽吸裝置。
10.根據(jù)權利要求8所述的附著物除去裝置，還包括附著物分離/回收裝置，用于分離并回收包含在從所述連通孔排出的氣體中的附著物。
11.根據(jù)權利要求10所述的附著物除去裝置，其中所述分離/回收裝置從包含附著物的所述氣體中單獨分離并回收液體附著物。
12.根據(jù)權利要求1所述的附著物除去裝置，還包括驅動裝置，該驅動裝置連接到所述噴嘴體，并在與所述板狀部件的表面基本垂直的方向上移動所述噴嘴體；以及驅動控制裝置，當供給到所述噴嘴體的壓縮氣體的壓力變得低于預定的規(guī)定壓力時，所述驅動控制裝置通過驅動控制所述驅動裝置以在遠離所述板狀部件的方向上移動所述噴嘴體。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種附著物除去裝置，其能夠通過減小板狀部件與噴嘴之間的間隔距離高效地除去諸如金屬板或樹脂板的板狀部件上的附著物，并且還能夠應付除去以高速軋制或輸送的板狀部件上的附著物。該附著物除去裝置通過從噴嘴體(100)的至少一個噴射孔(101)噴射壓縮空氣除去附著在板狀部件(T)上的附著物，所述噴嘴體中形成有至少一個噴射孔(101)。該裝置構造成使得噴嘴體(100)被支撐為可在與板狀部件(T)的表面(T1和T2)基本垂直的方向(W1)上移動。
文檔編號B21B45/02GK1993188SQ20058002623
公開日2007年7月4日 申請日期2005年8月2日 優(yōu)先權日2004年8月5日
發(fā)明者吉村省二, 上杉憲一, 宮園太介, 本家浩一, 岡田徹 申請人:株式會社神戶制鋼所