无溶剂复合机用冷却辊的制作方法

本发明属于对薄膜进行冷却的结构技术领域，具体涉及一种无溶剂复合机用冷却辊。

背景技术：

薄膜生产过程中，复合后，需要进行冷却，以实现薄膜的快速定型。通常会在复合机的出料端设置冷却辊，通过薄膜与冷却辊接触并发生热交换，实现对薄膜的冷却。现有的冷却辊通常包括转动连接在复合机上的辊体，辊体内设有冷却空腔，还包括分别贯穿辊体的两端且与冷却空腔连通的进液管和出液管。使用时，通过进液管向冷却空腔内导入冷却液，待冷却液充满冷却空腔后，会对辊体的侧壁进行热交换，实现对辊体进行降温，待复合后的薄膜与辊体接触后，辊体与复合后的薄膜发生热交换，实现对薄膜的冷却，从而实现薄膜的快速定型；待冷却空腔内充满冷却液后，再利用出液管将使用后的冷却液导出。

但是现有的冷却辊，为了提高冷却的效果，需要将辊体的外壁为较薄，因此冷却空腔的体积较大，需要导入较多的冷却液才能实现较好的冷却效果，因此导致整个冷却工序使用的冷却液较多，成本较高。而且在冷却的过程中，由于位于冷却空腔中部的冷却液不会直接与辊体的外壁接触，会出现冷却液未完全与辊体发生热交换便导出的情况，使得冷却液的利用率低。

技术实现要素：

本发明意在提供一种无溶剂复合机用冷却辊，以解决现有技术是直接在冷却辊内设置一个冷却空腔，并通过向冷却空腔内导入冷却液进行冷却，这种方式需要使用较多的冷却液，冷却的成本较高的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案，无溶剂复合机用冷却辊，包括转动连接在复合机上的辊体，辊体内设有两条螺旋设置的冷却流道，两条冷却流道交叉缠绕设置，两条冷却流道的进液端分别位于辊体的两端；辊体内还同轴设置有一个空腔，空腔内设置有两个导入模块和两个导出模块，且空腔的每端均设有一个导入模块和一个导出模块；导入模块上均连通有进液管和导入管，且进液管与导入模块转动连接，两根进液管远离导入模块的一端分别与两条冷却流道的进液端连通；导出模块上连通有出液管和导出管，且出液管与导出模块转动连接，两根出液管远离导出模块的一端分别与两条冷却流道的出液端连通。

本技术方案的技术原理：

通过导入管向导入模块内导入冷却液，冷却液通过进液管分别进入两条冷却流道内，并沿着冷却流道流动，再通过出液管导入导出模块内，再从导出管导出。冷却液在冷却流道内流动的过程中，冷却液会与辊体发生热交换，从而对辊体进行冷却、降温，待薄膜与辊体接触后，便会与薄膜发生热交换，从而对薄膜进行冷却、降温，加快薄膜定型。

本技术方案的有益效果：

1、本技术方案中设置两条冷却流道，通过向冷却流道内导入冷却液，便能实现对辊体进行降温，与现有技术通过在辊体的中部挖取冷却空腔相比，能够减少冷却液的用量，从而降低冷却成本；

2、将冷却流道设置为螺旋状，能够使得冷却液在辊体内具有较长的流动路径，进而能够充分的与辊体发生热交换，实现对辊体充分的冷却，同时提高冷却液的利用率；

3、本技术方案中设置有两条冷却流道，且两条冷却流道的进液端分别位于辊体的两端，因此冷却液分别从辊体的两端进入两条冷却流道内，能够使得辊体各处的温度分布更均匀，进而实现对薄膜各部分均匀的冷却，使得冷却效果更佳；

4、为了辊体各个部分均能发挥冷却的作用，辊体是转动连接在复合机上的，因此在空腔内设置导入模块和导出模块，并且进液管和出液管分别与导入模块和导出模块转动连接，能够实现辊体转动时，能顺利向冷却流道内导入冷却液和将冷却液导出。

进一步，还包括一个弧形的冷却块，冷却块包裹在辊体外部，冷却块与辊体同轴设置，冷却块内设有冷却通道，两根导出管远离导出模块的一端均贯穿冷却块且与冷却通道连通；还包括一根贯穿冷却块并与冷却通道连通的排液管。

有益效果：从冷却流道内导出的冷却液会进入冷却块内的冷却通道内，通过冷却液与冷却块之间发生热交换，实现对冷切块进行降温。冷却块包裹在辊体外，能够使得薄膜在与辊体接触时，包裹在薄膜外，使得薄膜处于一个温度较低的环境，进而提升对薄膜的冷却效果。

进一步，导出管贯穿冷却块的下部与冷却通道的下部连通，排液管贯穿冷却块的上部与冷却通道连通。

有益效果：导出管与冷却通道的下部连通，使得冷却液从冷却通道的下部导入，而排液管与冷却通道的上部连通，则会使得冷却液从冷却通道的上部导出，因此冷却液会在冷却通道内堆积后，直至液面达到排液管的位置后，再排出，会使得冷却液与冷却块充分的进行热交换后再导出，在提高对冷却块的降温效果的同时提高冷却液的利用率。

进一步，辊体的两端均转动连接有定位环，还包括一根两端均固定在定位环上的刮杆，刮杆与辊体的外壁相贴，且刮杆与辊体相贴的一侧设有刷毛。

有益效果：设置定位环和刮杆，能够在辊体转动时与刮杆发生相对转动，进而使得刷毛将辊体外壁上粘附的粉尘刮下，降低粘附在薄膜上的粉尘的量，提高制备的薄膜的清洁度。

进一步，还包括与辊体连通的加液机构，加液机构包括进液部和冷却部，进液部包括储液箱，导入管远离导入模块的一端与储液箱连通；冷却部包括冷却箱和一根两端均贯穿冷却箱的冷却管，冷却管的一端与储液箱连通，冷却管的另一端与排液管连通；冷却箱内设有液氮罐，液氮罐上的出液端朝向冷却箱，液氮罐的出液端上设有出液阀门，冷却箱的顶部设有泄压口，泄压口内设有泄压阀。

有益效果：设置加液机构能够向辊体内导入冷却液，通过储液箱储存冷却液，并通过导入管将冷却液导入冷却流道内对辊体进行降温。而冷却部能够对使用后导出的冷却液进行降温处理，再进行循环使用。当冷却液对辊体和冷却块进行降温后，导入冷却管内，并沿着冷却管流动后进入储液箱内。冷却液在冷却管内流动的过程中，打开出液阀门，向冷却箱内导入液氮，液氮气化时吸热，对冷却液进行降温，再导入储液箱内，完成冷却液的循环使用。

进一步，冷却部内还设有转运箱，排液管远离冷却块的一端与转运箱的顶部连通，还包括一根导流管，导流管包括吸水段和排水段，吸水段呈波纹状设置，吸水段位于转运箱的底部，排水段朝远离转运箱的方向向下倾斜设置，且排水段远离转运箱的一端与冷却管连通。

有益效果：设置转运箱，能够对使用后的冷却液进行暂时储存，并实现冷却液间歇的导入冷却管内，进而能间歇的打开出液阀门，向冷却箱内间歇的加入液氮，使得液氮气化时，能将使用后的冷却液充分的冷却。

使用后的冷却液通过排液管导入转运箱内，并在转运箱内逐渐堆积，待转运箱内达到一定液面时，转运箱和导流管形成的虹吸结构启动，因此转运箱内的冷却液通过导流管进入冷却管内，并沿着冷却管流动，再进入储存箱内进行储存。

进一步，转运箱内设有控制出液阀门启闭的浮子开关。

有益效果：在转运箱内的液面达到转运箱和导流管形成的虹吸结构启动时，浮子开关的浮子上移至控制出液阀门打开，此时使用后的冷却液进入冷却管内，而出液阀门正好打开，实现向冷却管内导入待降温的冷却液和向冷却箱内导入液氮同步，进而减少液氮的浪费。

进一步，还包括一个与辊体同轴设置的安装环，安装环一端设有弧形槽，辊体滑动连接在弧形槽内；辊体上固定有第一扇形齿轮，冷却块内壁设有可与第一扇形齿轮啮合的第二扇形齿轮；弧形槽的两端与冷却块之间均设有弹簧。

有益效果：辊体转动时带动第一扇齿轮转动，当第一扇齿轮与第二扇齿轮啮合时，会带动冷却块转动，使得冷却块与排液管的连通处位于下方，此时，冷却通道内的冷却液会快速的进入转运箱内。而在第一扇形齿轮与第二扇形齿轮脱离后，冷却块快速的复位，导入冷却通道内的冷却液再次逐渐堆积，对冷却块进行降温。

进一步，冷却管内转动连接有转动环，转动环内固定有与冷却管同轴的转轴，转轴上位于冷却箱内的部分外固定有若干刮片，转轴远离刮片的一端上设有转动轮；储液箱的内壁上位于转轴下方处转动连接有转动轴，转动轴上设有转动叶片，转动轴上也设有转动轮，两个转动之间套设有皮带。

有益效果：冷却液沿着冷却管流动至储液箱内时，会冲击转动叶片，从而使得转动轴转动，通过皮带的传动，转轴会带动刮片转动。液氮在气化时，可能会造成冷却液在冷却管内凝结成冰，而刮片转动时，能够将冷却管内壁的冰刮下，进而降低冷却管被堵塞的概率。

附图说明

图1为本发明实施例1中辊体的全剖视图；

图2为图1中辊体的纵向剖视图；

图3为本发明实施例1中加液机构的全剖视图；

图4为本发明实施例2中辊体的纵向剖视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：辊体1、冷却流道11、空腔12、导入模块13、导入管131、导出模块14、导出管141、进液管15、出液管16、第一扇形齿轮17、冷却块2、冷却通道21、排液管22、第二扇形齿轮23、储液箱3、转动轴31、转动叶片32、冷却箱4、冷却管41、液氮罐42、泄压口43、泄压阀431、转运箱5、导流管51、浮子开关52、转动环6、转轴61、刮片62、定位环7、弧形槽71、刮杆8、刷毛81。

实施例1：

无溶剂复合机用冷却辊，基本如附图1所示，包括辊体1和加液机构，辊体1的两端转动连接复合机上，辊体1内设置有两条呈螺旋状的冷却流道11，且两条冷却流道11交叉缠绕设置，两条冷却流道11的进液端分别位于辊体1的两端。辊体1内还同轴设置有一个空腔12，两条冷却流道11均包裹在空腔12外。

空腔12内固定设置有两个导入模块13和两个导出模块14，空腔12的每一端均设置有一个导入模块13和一个导出模块14。导入模块13上均连通有一根进液管15和一根导入管131，进液管15远离导入模块13的一端贯穿辊体1与冷却流道11的进液端连通，导入管131与导入模块13转动连接。导出模块14上均连通有一根出液管16和一根导出管141，出液管16远离导出模块14的一端贯穿辊体1与冷却流道11的出液端连通，导出管141与导出模块14转动连接。且导出管141贯穿导入模块13和导入管131，导出管141与导入模块和13和导入管131均转动连接。

辊体1的两端均转动连接有转动环6，转动环6固定在复合机上，还包括一根两端分别固定在转动环6上的刮杆8，刮杆8与辊体1的外壁相贴，且刮杆8与辊体1外壁相贴的一侧上设有若干刷毛81，能够将辊体1表面粘附的粉尘刮下。

还包括一个弧形的冷却块2，冷却块2包裹在辊体1外部，冷却块2与辊体1同轴，且冷却块2内壁与辊体1外壁之间存在间隙，具体的尺寸根据实际需求进行设置，本实施例中冷却块2内壁与辊体1外壁之间的间隙为8mm。结合图2所示，冷却块2内设有冷却通道21，导出管141远离导出模块14的一端均贯穿冷却块2的底部，且导出管141与冷却通道21连通。还包括一根贯穿冷却块2顶部且与冷却块2连通排液管22。

结合图3所示，加液机构包括壳体、设置在壳体内的进液部和冷却部，进液部包括固定在壳体内的储液箱3，导入管131远离导入模块13的一端贯穿储液箱3且与储液箱3连通，导入管131位于储液箱3内的一端上均设有液泵。冷却部包括转运箱5和位于转运箱5下方的冷却箱4，排液管22远离冷却块2的一端贯穿转运箱5顶部并与转运箱5连通，还包括一根贯穿转运箱5左侧壁且与转运箱5连通的导流管51，导流管51包括右侧位于转运箱5内的吸水段和左侧位于转运箱5外的排水段，吸水段呈波纹状设置，排水段从右至左向下倾斜设置。通过转运箱5和导流管51的结构设置，使得转运箱5与导流管51形成虹吸结构。

还包括一根贯穿冷却箱4左右两侧壁的冷却管41，冷却管41的右端与导流管51的左端连通，冷却管41的左端贯穿储液箱3的左侧壁并与储液箱3连通。冷却箱4的顶部固定有液氮罐42，液氮罐42的出液端贯穿冷却箱4的顶部，液氮罐42的出液端上设有出液阀门；转运箱5内部设有控制出液阀门启闭的浮子开关52，当转运箱5内的液面达到转运箱5与导流管51构成的虹吸结构启动时，浮子开关52控制出液阀门打开。冷却箱4的顶部还设有泄压口43，泄压口43内设有泄压阀431，泄压阀431为压力阀，当冷却箱4内的压强达到阈值时，泄压阀431打开，将冷却箱4内的氮气排出。

冷却管41内转动连接有转动环6，转动环6内固定有与冷却管41同轴的转轴61，转轴61与转动环6之间固定有连杆，转轴61上位于冷却箱4内的部分外固定若干刮片62，转轴61的右端上设有转动轮；储液箱3的左侧内壁上位于转轴61下方处转动连接有转动轴31，转动轴31上设有转动叶片32，转动轴31上也设有转动轮，两个转动之间套设有皮带。

具体实施过程如下：

冷却辊安装在复合机的出料端，当薄膜在复合机内复合完成后，从出料端进行出料，并缠绕过辊体1后，再利用收卷辊进行收卷。复合后的薄膜缠绕在辊体1上的方式，将复合后的薄膜的自由端穿过辊体1和冷却块2之间的间隙，利用收卷辊对复合后的薄膜的自由端进行固定，并使复合后的薄膜与辊体1外表面相贴。

再启动液泵，通过液泵抽取储液箱3内的冷却液，并通过导入管131将冷却液导流至导入模块13内，再通过进液管15进入冷却流道11内，并沿着冷却流道11流动。冷却液在冷却流道11内流动的过程中，会与辊体1的外壁发生热交换，实现对辊体1外壁的降温，因此在复合后的薄膜收卷的过程中，辊体1会对复合后的薄膜进行冷却，以实现薄膜快速冷却定型。而在此过程中，由于两条冷却流道11的进液端分别位于辊体1的两端，因此冷却液进入冷却流道11的位置不同，且冷却液在冷却流道11内流动的方向相反，使得辊体1的两端均为刚进入的冷却液和进行一段时间热交换后的冷却液，使得整个辊体1外部的温度均匀度更高，进而对薄膜的冷却均匀度高，提高对薄膜的冷却效果。

冷却液在冷却流道11内沿着进液端向出液端方向流动，再通过出液管16进入导出模块14内，并通过导出管141导入冷却块2上的冷却通道21内，对冷却块2进行热交换，使得冷却块2降温。由于冷却块2包裹在辊体1外，因此会包裹在薄膜外，使得薄膜处于一个温度较低的环境下，进一步提高冷却的效果。

导出管141贯穿冷却块2的下部，并与冷却块2的底部连通，因此冷却液会从冷却块2的底部进入冷却通道21内，导流管51与冷却通道21的上部连通，会使得冷却液进入冷却通道21后，逐渐堆积至充满冷却通道21后，冷却液再从导流管51导入转运箱5内。在此过程中，冷却液会逐渐堆积后与冷却块2充分的发生热交换，对冷却块2进行降温，进而能够提高对冷却块2的降温效果，并使得冷却液充分的利用。

冷却液从导流管51导入转运箱5内后，会逐渐在转运箱5内进行堆积，待转运箱5内的冷却液液面高度上升至转运箱5和导流管51构成的虹吸结构启动时，浮子开关52上移至出液阀门打开后，向冷却箱4内喷入液氮，并且虹吸结构启动，会使得转运箱5内的冷却液导出，并进入冷却管41后，沿着冷却管41流动，待冷却液流动至冷却箱4内后，根据液氮气化会吸热的原理，对冷却液进行降温，使得使用后的冷却降温后再进入储液箱3内。

由于液氮的温度较低，因此在对冷却液进行降温时，可能会使得冷却液在冷却管41内凝结成冰。而冷却液从冷却管41内导入储液箱3内时，冷却液冲击转动叶片32，从而带动转动轴31转动，再通过皮带的传动，使得转轴61随之转动，因此刮片62会转动对凝结在冷却管41内壁的并刮下，避免冷却管41堵塞的情况出现。而冷却后的冷却液进入储液箱3内，便于再次进行使用。

实施例2：

实施例2与实施例1的不同之处仅在于，如图4所示，本实施例中还包括有两个与辊体1同轴的定位环7，定位环7固定在复合机上，导入管131和导出管141均穿过定位环7。两个定位环7相对的一侧上均设有弧形槽71，冷却块2的两端分别滑动连接在两个定位环7上的弧形槽71内。冷却块2的两端均焊接有弹簧，弹簧远离冷却块2的一端焊接在弧形槽71上，本实施例中弹簧优选压簧，具体型号根据实际需求进行选择。两根导出管141的内径之和小于导流管51的内径。

辊体1的外壁上固定有第一扇形齿轮17，冷却块2的内壁上固定有可与第一扇形齿轮17啮合的第二扇形齿轮23。刮杆8包括位于两端的凸起部和位于中部的刮动部，凸起部呈弧形，可供第一扇形齿轮17通过。

具体实施过程如下：

辊体1在使用的过程中受到薄膜的力，因此是会发生转动的，带动第一扇形齿轮17转动，当第一扇形齿轮17转动至与第二扇形齿轮23啮合时，带动第二扇形齿轮23转动，因此使得冷却块2沿着弧形槽71滑动。待第一扇形齿轮17转动至与第二扇形齿轮23脱离后，驱动冷却块2转动的力消失，冷却块2在弹簧的作用下复位。

在冷却块2转动时，会使得导流管51转动至底端，且导流管51的内径大于两个导出管141的内径之和，因此会使得冷却通道21内的冷却液快速的排出。在冷却液排出后，冷却块2复位时，冷却液又逐渐的在冷却通道21堆积，进而对冷却块2进行降温，使得冷却块2始终保持较低的温度，更好的对复合后的薄膜进行冷却。

对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术方案构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本专利实施的效果和专利的实用性。