专利名称:附着物除去装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种附着物除去装置，该装置用于除去附着在板状部件上的诸如轧制油的油成分和/或诸如用于清洗板状部件的清洗剂的液体。更具体地，本发明涉及一种用于通过将压缩空气吹在所述板状部件上除去上述附着物的附着物除去装置。
背景技术：
一般而言，当通过轧制机轧制金属板或树脂板时，将轧制油供给到工作辊(轧辊)与板状部件之间的轧制接触部分，以便冷却工作辊或通过工作辊轧制的板状部件，或以提高轧制效率。而且，当需要从板状部件的表面清除污物或氧化膜时，所述板状部件通过容纳清洗剂的清洗槽。
由于所述轧制油和/或清洗剂由此附着在轧制后的板状部件上，必须在通过卷起装置将所述板状部件卷起之前除去所述轧制油和/或清洗剂。这是因为，如果将所述板状部件与附着在其上的轧制油一起卷起，已被卷起的板状部件各部分之间的接触表面之间的摩擦系数降低，以致于产生这样的问题，即，所述板状部件会沿其宽度方向侧滑而因此碰撞在所述卷起装置上，或所述板状部件自身会破裂。而且，如果在后续工艺中使与未充分除去的液压油一起卷起的板状部件(轧制卷)退火，会产生造成退火结果中的局部不均匀性的问题，导致产品质量下降。此外，如果将所述板状部件与附着在其上的清洗剂一起储存，会产生所述板状部件被所述清洗剂腐蚀的问题。
至今，已经提出大量用于除去轧制油或清洗剂的方法。例如，在已知的方法中通过一对由钢制成的辊、一对橡胶辊或一对多孔辊刮掉或挤压附着在板状部件上的轧制油或清洗剂，所述由钢制成的辊的橡胶刮除器表面覆盖有诸如橡胶的弹性体，所述多孔辊的表面覆盖有诸如无纺布的多孔材料。而且，如专利文献1和2所提到的，在另外一种已知的方法中，通过向板状部件喷射来自喷嘴的压缩空气将诸如轧制油或清洗剂的附着物吹掉。
专利文献1日本未审查专利申请公开No.10-8276专利文献2日本未审查专利申请公开No.10-146611然而，由于上述使用橡胶刮除器或所述辊对之一来清除附着物的方法使得辊对与板状部件相互接触，在板状部件的表面上有可能发生诸如划伤的接触损伤。尤其是当使用所述橡胶辊对或所述钢辊对时，附着物除去效果随着板状部件上的压力增加而增加，但另一方面，板状部件变得较易受到接触损伤。当板状部件变得较薄时，这种问题变得更加严重，并且在某些情况下，甚至可能导致板状部件的破裂。
而且，与使用所述橡胶刮除器、所述橡胶辊对或所述钢辊对相比，当使用上述多孔辊时，接触损伤稍有减小。然而，不仅附着物除去效果由于辊表面上的孔的堵塞而下降，而且有必须进行用于消除孔的堵塞的维护工作的不便之处。
另一方面，因为在上述专利文献1和2中提出的方法是用于以非接触方式除去附着物的方法，所以不可能产生导致接触损伤的问题。然而，由于喷嘴和轧制板的表面被布置成相互分开约数毫米到数十毫米，因此具有空气的喷射能量(喷射压力)被分散的问题，并且无法获得充分的附着物除去效果。
当然，如果将供给到喷嘴的压缩空气的压缩压力设置成更高的压力，则会提高附着物除去效果，但用于产生压缩空气的压缩机和用于存储压缩空气的空气罐等会变大，而且，空气管等被迫具有很高的抵抗力，这些从经济和实用的角度讲都不是希望的。
如果喷嘴可以尽可能地接近板状部件的表面，可以避免空气喷射能量的分散，以由此有效地除去附着物。然而，如果喷嘴过于接近板状部件的表面，板状部件有可能由于轧制期间的振动、板状部件输送期间的振动或板状部件的翘曲而发生损伤。为此，迄今难以在数毫米的范围内使喷嘴接近板状部件的表面。
近年来，轧制速度(输送速度)变得日益加快(约800m/min或更快)，即使使用上述附着物除去方法中的任何一种，也不可能有效地且高效地除去高速轧制或输送的板状部件上的附着物。
发明内容本发明是鉴于上述情况而做出的，并且本发明的目的是提供一种附着物除去装置，该附着物除去装置能通过减小板状部件与喷嘴之间的距离高效地除去诸如金属板的板状部件上的附着物，并且能应付除去以高速轧制或输送的板状部件上的附着物。
本发明结合在附着物除去装置中，该附着物除去装置通过从喷嘴体的喷射孔喷射压缩空气除去附着在板状部件上的附着物，所述喷嘴体上形成有喷射孔。该附着物除去装置配置成使得喷嘴体被支撑为可在基本垂直于板状部件的表面的方向上移动。通过使喷嘴体跟随板状部件的波动并移动该喷嘴体，可以保持喷嘴体处于这样的状态，即总是与板状部件间隔基本固定的距离。
图1是示出在根据本发明的实施例的附着物除去装置中的空气控制系统的概要的回路图；图2是喷嘴体沿其纵向方向的截面简图；图3是沿图2中的A方向看去时喷嘴体的方向视图；图4是图2中的喷嘴体的变型的仰视简图；图5是示出喷嘴体上的力与间隔距离之间的关系的曲线图；图6是示出当间隔距离d是距离d0时喷射口附近的压力分布的示图；图7是示出当间隔距离d是距离d1(＞d0)时喷射口附近的压力分布的示图；图8是示出当间隔距离d是距离d2(＜d0)时喷射口附近的压力分布的示图；图9是示出间隔距离与附着物除去效果之间的关系的简图；图10是示出间隔距离与附着物除去效果之间的关系的侧视简图；图11是根据本发明的示例1的附着物除去装置的喷嘴体的纵向截面简图；图12是沿图11中的B方向看去时喷嘴体的方向视图；图13是根据本发明的示例2的附着物除去装置的喷嘴体的简图；图14是图13示出的附着物除去装置的喷嘴体的截面简图；图15是示出根据本发明的第三实施例的附着物除去装置的简要结构的方框图；图16是示出根据本发明的第四实施例的附着物除去装置的喷嘴体的简图；图17是示出根据本发明的第五实施例的附着物除去装置的简要结构的回路图。
具体实施方式在下文中，参照根据本发明的实施例和示例，以便提供对本发明的清楚的理解。以下实施例和示例仅是实施本发明的实例，并不限制本发明的技术范围。
本发明合并到附着物除去装置中，该附着物除去装置通过从喷嘴体的喷射孔喷射压缩气体除去附着在板状部件上的附着物，所述喷射孔形成在喷嘴体中，该附着物除去装置构造成使喷嘴体被支撑成可沿与板状部件的表面基本垂直的方向移动。
利用这种布置，本发明使喷嘴体可以在总是与板状部件间隔基本固定的距离的状态下浮动。例如，当上述喷嘴体位于板状部件的顶面侧上时，喷嘴体在与板状部件间隔基本固定的距离的状态下浮动。由于这种布置，即使板状部件的表面由作用在板状部件上的振动或板状部件的诸如翘曲的变形上下移动，喷嘴体也跟随板状部件的上下运动而上下移动，以便使从板状部件表面到喷嘴体的间隔距离总是保持在固定值。结果，可以将板状部件与喷嘴体之间的距离设置成数毫米或更小，并且具体地设置成0.1毫米的水平。到目前为止，因为该间隔距离已被设置到数毫米，所以还是无法获得充分的附着物除去效果，除非供给较高压力的压缩气体。然而，根据本发明，通过进一步减小间隔距离，即使使用较低压力的压缩气体，也可以获得等于或大于传统附着物除去装置的附着物除去效果。尤其当使用多个喷射口时，喷嘴体上由于压缩气体的喷射压力引起的多个作用力达到其间的平衡，使得这种平衡允许喷嘴体在与板状部件总是间隔基本固定的距离的状态下更稳定地浮动。
而且，通过减小板状部件与喷嘴体之间的距离，喷射到板状部件上的压缩气体的喷射压力增大，这使得可以除去由轧制机高速轧制的板状部件上，即高速输送的板状部件上的附着物。
优选的是，喷射口的总面积形成为相对表面的面积的三分之二。这是通过压缩空气的喷射压力浮起喷嘴体和将喷嘴体稳定地保持在浮起位置的最优选条件。该条件是从本发明的发明人获得的试验结果中发现的。
在喷嘴体的相对表面上形成的可能的喷射口可以包括这种喷射口，即，沿与板状部件的输送方向和移动方向基本垂直的方向间隔布置。
而且，在喷嘴体的相对表面上，设置具有沿与板状部件的输送方向和喷嘴体的移动方向基本垂直的方向的长开口的平面喷嘴，可以使压缩气体被均匀地喷射在板状部件的全部宽度上。
此外，为了易于从板状部件分开喷嘴体，优选的是，构成喷嘴体的主要材料是诸如塑料材料的轻质材料。
而且，为了可除去板状部件顶面侧和底面侧的表面上的附着物，优选的是，将喷嘴体布置在板状部件的顶面侧和底面侧中的任一侧的表面上，或者将喷嘴体同时布置在两个表面上。
而且，优选的是，喷嘴体被弹性地支撑。由此，当喷嘴体布置在板状部件的底面侧上时，可以通过压缩空气的喷射压力与作用在板状部件上的弹力之间的平衡将喷嘴体保持在总是与板状部件间隔基本固定的距离的状态下。
而且，将设置在板状部件的顶侧和底侧两者上的喷嘴体构造成被弹性地支撑，甚至当板状部件突然上下波动时，也可以避免喷嘴体在上下方向上过度调节或不足调节，或者振荡。
在本发明的一方面中，在相对表面中设置有下凹的储气槽，并且喷嘴体具有用于使储气槽的内侧可以与喷嘴体的外侧连通的连通孔。在这方面中，当压缩气体被喷射到板状部件上并且气体从板状部件反射以由此碰撞相对表面时，从喷射口喷射的压缩气体蓄集在储气槽内，并且储气槽中的气体通过连通孔而被导出喷嘴体。这使得通过压缩气体的喷射剥掉的附着物可以停留在储气槽中，并且停留的空气可以被排出到外侧。结果，尤其是，即使附着物是倾向于附着在相对表面上的粘性物质，例如诸如油或包含油的灰尘的粘性物质，也可以可靠地避免附着物碰撞相对表面并附着在上面，以减少喷射口的堵塞或附着物重新附着在板状部件上。
在这种情况下，设置用于通过连通孔抽吸储气槽中的气体的抽吸装置可以使包含附着物的气体被排出。
优选的是，设置有用于分离和回收包含在从连通孔排出的气体中的附着物的附着物分离/回收装置。这避免了从连通孔排出的附着物分散到空气中，由此实现对人体和环境友好的附着物除去装置。也避免了排出的附着物飘落到板状部件上以由此重新附着在板状部件上。
而且，分离/回收装置被认为是仅从包含附着物的气体分离并回收液体附着物。如果液体附着物是诸如油或清洗剂的可再次使用的液体，则可以专门回收和再次使用。
根据本发明的另一个方面的附着物除去装置包括驱动装置和驱动控制装置；该驱动装置连接到喷嘴体，并且沿与板状部件的表面基本垂直的方向移动喷嘴体；当供给到喷嘴体的压缩气体的压力变得低于预定的规定压力时，该驱动控制装置通过驱动控制该驱动装置沿远离板状部件的方向移动喷嘴体。由此，即使例如由于用于供给压缩空气的压缩空气罐或泵的故障等，压缩空气的压力变得低于规定压力，并且未供给足以浮动(浮起)喷嘴体的压缩空气，喷嘴体也会在落下并碰撞在板状部件上之前被强迫从板状部件分开。因此，保护了板状部件不发生由碰撞导致的损伤。
现在，将参照图1中的回路图说明根据本发明的实施例的附着物除去装置X的空气控制系统的简要构造。
本附着物除去装置X是用于除去附着在板状部件T上的附着物，该附着物包括诸如轧制油或清洗剂的液体或碎屑，该板状部件由轧制机等轧制并且由金属或非金属材料制成。如图1所示，该附着物除去装置包括喷嘴体100，该喷嘴体将从气压源5供给的压缩空气(压缩气体的一个示例)喷射到板状部件T的表面上；电磁阀2，该电磁阀设置在连接喷嘴体100与气压源5的管线6中；减压阀3，该减压阀设置在电磁阀2下游的管线6中；空气过滤器4，该空气过滤器设置在减压阀3的下游；以及控制器1，该控制器进行通过励磁/去磁电磁阀2而切换压缩空气的路线(空气路径)的控制。在该实施例中，所作的说明是基于使用压缩空气作为压缩气体的情况，但也可以使用低腐蚀性的氮气。本附着物除去装置X并不限于由上述轧制机轧制的板状部件，而是可以应用于所有板状部件。
上述控制器1构造成包括诸如定序器的控制单元，并且例如，当检测到从外部输入的开始信号时，控制单元励磁电磁阀2以由此将电磁阀2从关闭位置切换到打开位置。经由电磁阀2供给的压缩空气由减压阀3减压到预定的固定压力，并且在由带排出器的空气过滤器4清除水蒸气和/或灰尘后，被供给到喷嘴体100。
接下来，将参照图2到4说明喷嘴体100。图2是喷嘴体100沿其纵向方向(图2中的左右方向)的喷嘴体截面简图；图3是喷嘴体100当沿图2中的A方向看去时的方向视图；以及图4示出图2中的喷嘴体的变型。在这些附图中，没有附图标记的箭头都表示压缩空气流。
如图2所示，喷嘴体100布置在板状部件T的顶面侧上。喷嘴体100由诸如塑料材料的轻质材料制成，并且具有沿板状部件的宽度方向较长的基本为长方体的形状。
喷嘴体100面对板状部件T的顶面T1的相对表面102具有四个喷射口101。这四个喷射口101沿与喷嘴体100的移动方向W1(参照图2)和板状部件T的输送方向W2(参照图3)基本垂直的方向间隔(在该示例中，以相等的间隔)布置。这里，喷射口的数量不限于四个，只要设置有至少一个喷射口即可。
在相对表面102中，以预定间隔形成有与板状部件T的输送方向W2平行的多个槽106(在该实施例中，是五个槽)，以便将从喷射口101喷射的压缩空气导向到板状部件T的输送方向W2的上游侧，并将已被剥离的附着物吹向输送方向W2的上游侧。槽106在板状部件T的输送方向W2的上游侧上的一个端部106a被形成为扩散的形状，并且向输送方向W2的侧面开口。
在形成为与输送方向W2平行的槽106中，剥离的附着物有可能会再次附着到板状部件T上。由于这种情况，如图4所示，希望在相对表面102中设置有槽206，各槽206具有相对于输送方向W2沿板状部件T顶面T1的宽度方向向外侧的倾角，而与上述槽106不同。设置这种槽206可以提高附着物除去效率，这是因为剥离的附着物与在槽206中流动的压缩空气一起沿板状部件T的宽度方向向外侧被吹掉。
在与相对表面102相反的表面103中，设置有压缩空气的供给口104，该压缩空气从气压源5(图1)供给，并通过减压阀3减压到预定压力。供给口104与连通通道105连通，连通通道105使喷射口101可以在连通通道105内部相互连通。因此，当压缩空气被供给到供给口104中时，压缩空气通过连通通道105从喷射口101被喷射到板状部件T的顶面T1上。
而且，在喷嘴体100的表面103上，设置有滑杆111，并且在滑杆的上部处，适当地布置有滑动导向件112，该滑动导向件支撑滑杆111以便使滑杆竖直移动。滑杆111和滑动导向件112(以下共同称为滑动机构110)是用于支撑喷嘴体100以便使其可沿与板状部件T的顶面T1基本垂直的方向W1移动的装置的一个示例。当然，上述装置不限于滑动机构110。例如，上述装置可以包括这样的装置，即，其通过使用将喷嘴体100支撑在由诸如一端固定的螺旋弹簧的弹性件从上方悬挂的状态下的机构(参照图16)或通过诸如沿纵向方向跨越喷嘴体100的两侧的板簧的弹性件支撑喷嘴体100的机构，弹性地支撑喷嘴体100以便使其可沿与顶面T1基本垂直的方向W1移动。
这里，将说明当压缩空气被供给到具有上述布置的喷嘴体100时喷嘴体100的操作。当从供给口104供给压缩空气时，供给的压缩空气通过连通通道105从喷射口101被喷射(参照图2)。从喷射口101喷射的压缩空气随着其压缩压力在撞击中释放，以基本径向的方式(参照图3)吹在板状部件T的顶面T1上。
在压缩空气已被吹在板状部件T的顶面T1上后，压缩空气的压力作为这样的力作用在喷嘴体100上，即，试图将喷嘴体100从板状部件T分开的力，也就是试图沿移动方向W1向上推举喷嘴体100的力。也就是说，压缩空气的压力作为推举力作用在喷嘴体100上。在作用在喷嘴体100上的推举力的作用下，喷嘴体100从板状部件T浮起。当喷嘴体100在推举力的作用下浮起时，在喷嘴体100的相对表面102与板状部件T之间产生间隙d。结果，通过从喷嘴体100喷射的空气的压力在该间隙中形成了气压层，并且喷嘴体100由此浮起在与板状部件T间隔距离d0的位置处。在该实施例中，在下文所述的原理上，通过减压阀3调节压缩空气的压缩压力，以便使喷嘴体100从板状部件T的顶面T1浮起距离d0，并且使喷嘴体100浮动在适当的位置处。
喷嘴体100通过以这种方式吹上的压缩空气的喷射压力浮动，并且同时，附着在板状部件T的顶面T1上的诸如轧制油或清洗剂的液体、碎屑或污物等被剥离。而且，由于使喷射的压缩空气沿槽106流向板状部件T的输送方向W2的上游侧，因此剥离的附着物与气流一起移动，并且通过喷嘴体100与板状部件T的顶面T1之间的间隙向输送方向W2的上游侧被吹掉。
接下来，将参照图5、图6和图8说明作用在喷嘴体100上的力F(竖轴；以下称为作用力F)与喷嘴体100和板状部件T的顶面T1之间的间隔距离d(水平轴)之间的关系。这里，图5是示出喷嘴体上的作用力F与间隔距离d之间的关系的曲线图。图6至图8是分别示出喷射口101附近的压力分布的示图，其中图6示出当间隔距离d为距离d0时的压力分布；图7示出当间隔距离d为距离d1(＞d0)时的压力分布；以及图8示出当间隔距离d为距离d2(＜d0)时的压力分布。这里假设作用力F包括试图通过压缩空气的喷射压力沿移动方向W1向上推举喷嘴体100的推举力和如下文所述的试图将喷嘴体100吸附到板状部件T上的吸附力。为了便于说明，忽略喷嘴体100的重量。
如从图5中的曲线图所见，当间隔距离d为d0时，作用力F为0。此时，如图6所示，试图通过压缩空气的喷射压力推举喷嘴体100的推举压力P1的积分值(即推举力)与试图将喷嘴体100吸附到板状部件T上的吸附压力P2的积分值(即吸附力)保持平衡，从而使喷嘴体100处于浮在间隔距离d0的位置处的状态下。这里，吸附压力P2是当压缩空气从喷嘴体100与板状部件T之间的间隙流出时产生的负压，该负压产生吸附力。
当板状部件T的顶面T1由于在板状部件T的轧制或输送期间发生的振动等而向下移动，并且间隔距离d变为大于距离d0的距离d1(即，d1＞d0)时，在与间隔距离d对应的空间中对压缩空气流的阻力减小，从而使压缩空气变得易于排出，导致流出空气的流速增大。结果，如图7所示，吸附压力P2增大，并且吸附力超过了推举压力。通过该吸附力，喷嘴体100向下移动，并且间隔距离d从距离d1减小到距离d0。因此，即使当板状部件T的顶面T1向下移动时，喷嘴体100也能立刻恢复上述平衡状态，由此保持浮动在间隔距离d0的位置处。
另一方面，当间隔距离d变为小于距离d0的距离d2(即，d2＜d0)时，与上述相反，在与间隔距离d对应的空间中对压缩空气流的阻力增大，从而使压缩空气变得难以排出，导致流出空气的流速减小。结果，如图8所示，吸附压力P2减小，并且推举压力超过了吸附力。通过推举力，喷嘴体100向上移动，并且间隔距离d从距离d2增大到距离d0。因此，即使在这种情况下，喷嘴体100也能立刻恢复上述平衡状态。
这样，在本附着物除去装置X中，即使板状部件T的顶面T1上下移动，喷嘴体100也跟随顶面T1的上下移动而上下移动，并且因此从板状部件T的顶面T1到喷嘴体100的间隔距离d总是保持在固定值。也就是说，即使板状部件T振动，也能维持固定的间隔距离。因此，即使间隔距离d被设置为尽可能接近零的距离d0，例如0.1mm，喷嘴体100也不可能与板状部件T接触，并且板状部件T也不会受到由上述接触而导致的损伤。
当板状部件T突然上下移动时，喷嘴体100也跟随顶面T1的上下移动而突然上下移动，并且因此有这样的担心，即喷嘴体100会沿上下方向过度调节或不足调节。而且，这些过度调节和不足调节可能会周期性地发生以由此导致喷嘴体100的振荡。因此，为了避免该过度调节和振荡等，希望喷嘴体100通过诸如弹簧的弹性件弹性地支撑。可能的具体对策包括将螺旋弹簧插入滑杆111的方法，或使用由诸如油阻尼器的阻尼件构成的滑杆111的方法。
同时，形成在喷嘴体100的相对表面102上的每个喷射口101的开口面积和相对表面102的面积构成浮起喷嘴体100的重要元素。以下参照图6至图8说明其原因。这里，为了便于说明，也忽略喷嘴体100的重量。
如图7所示，当间隔距离d增大时，如上所述，在与间隔距离d对应的空间中对压缩空气流的阻力减小，从而使流出空气的流速增大。结果，相对于喷嘴体100的相对表面102(尤其相对于喷射口101的外周部分)产生吸附压力P2(负压)。该吸附压力P2用作试图将喷嘴体100吸附到板状部件T上的力。这里，令试图通过压缩空气的喷射压力推举喷嘴体100的推举压力P1为P1(＞0)；吸附压力为P2(＜0)；所有喷射口的开口面积的和为S1；喷嘴体100的相对表面102上作用有吸附压力P2的面积的和为S2。于是，如果满足条件(P1×S1)+(P2×S2)＜0，则试图将喷嘴体100吸附到板状部件T的吸附力超过试图推举喷嘴体100的推举压力。结果，喷嘴体100向下移动。因此，无论间隔距离d的大小如何，为了在保持距离d0的情况下使喷嘴体100浮动，仅满足以下条件就足够，即(P1×S1)＞(P2×S2)。这里，喷射压力P1与吸附压力P2具有相关性，并且因此为了满足上述条件，推荐通过将面积S1和S2作为可变值以满足上述条件。
另一方面，由于板状部件T上的附着物通过在喷嘴体100的相对表面102上流动的压缩空气而被除去，与S1相比将面积S2做得太小使得难以除去附着物，导致附着物除去效果下降。
在这种情况下，通过反复试验和研究，本申请的发明人发现，作为既满足以保持的距离d0使喷嘴体100浮动的条件又满足提高附着物除去效果的条件的条件，以下关系是最优的。
S1＜2S2…(1)这里，令喷嘴体100的相对表面102的面积为S，该面积S可以通过S≈S1+S2约计，并且因此表达式(1)可被如下变形。
3S1＜2S…(2)也就是说，如果将喷射口101形成为使得喷射口101的全部开口的面积的和基本上小于相对表面102的面积的三分之二，则推举力与吸附力之间的平衡变得易于达到，而不受压缩空气的压力影响，以便可以使喷嘴体100随着板状部件T的振动稳定地浮动，以获得足够的附着物除去效果。
在该实施例中，调节待供给到喷嘴体100的压缩空气压力，以便使距离d0变为较接近0的0.1mm。以下将说明将间隔距离d如此设置成接近0的值的原因。
如图9和图10所示，当压缩空气被竖直吹到板状部件T的顶面T1上时，由W代表压缩气体碰撞在板状部件上的范围的面积(即，在图9和图10中由虚线围绕的面积)，并且由V代表压缩空气直到压缩空气碰撞板状部件T的流速(在间隔距离d中的平均流速)。则认为，WV2的值越大，除去板状部件T的顶面T1上的附着物的力就越大。这里，令从喷嘴体100的喷射口101喷射的压缩空气的流量为Q，由于近似关系Q≈WV成立，因此可由以下表达式代表WV2。
WV2≈QV…(3)这里，当待被喷射的流量Q恒定时，易于从表达式(3)理解的是，流速越大，除去附着物的力就越大。
一般而言，当从喷嘴体100的喷射口101喷射压缩空气时，由于其压缩压力被释放并且压缩空气被径向吹出，因此流速V随着压缩空气远离喷射口101而减小。在与间隔距离d对应的空间中的空气干涉作为阻力导致流速V减小。因此，当流量Q恒定时，间隔距离d越小，流速V就越大，由此增大除去附着物的力。由于上述原因，在该实施例中，将待供给到喷嘴体100的压缩空气压力设置成使距离d0变为接近0的值的0.1mm。
示例1接下来，将参照图11和图12说明根据本发明的示例1的附着物除去装置X1。图11是喷嘴体100a的纵向截面简图，图12是图11所示的喷嘴体的方向视图。与上述实施例中相同的组件用相同的附图标记表示，并省略其说明。
根据本实施例的附着物除去装置X1包含在上述实施例的附着物除去装置X中，这是因为，如图11并特别如图12所示，附着物除去装置X1使用喷嘴体100a，其中面对顶面T1的相对表面102具有槽107。在图11中，虽然未示出形成在喷嘴体100中的槽106(参照图2至图4)，但喷嘴体100a可以包括槽106。
如图11所示，槽107形成在与板状部件T的输送方向W2(参照图12)垂直的方向上，从而使四个喷射口101可以相互连通。即使喷射口101的数量少，这也可以使从四个喷射口101喷射的压缩空气被均匀地喷射到板状部件的顶面的整个宽度上。
示例2接下来，将参照图13和图14说明根据本发明示例2的附着物除去装置X2。
在该示例中，使用图13所示的喷嘴体100b。在附着物除去装置X2的喷嘴体100b中，在其相对表面上，设置有四个喷射口101，所述喷射口沿板状部件T的方向W3间隔布置，该方向W3与板状部件T的输送方向W2(参照图13)和喷嘴体100b的移动方向W1(参照图14)基本垂直；而且，与上述四个喷射口组中的喷射口串列101a基本相同的喷射口串列101b在输送方向W2的下游侧上以预定的间隔布置成与喷射口串列101a平行。通过并置这种喷射口串列101a和喷射口串列101b，即使当无法通过喷射口串列101a除去的附着物残留在板状部件T上时，也通过喷射口串列101b进行附着物的除去过程，由此可以进一步提高附着物除去效果。如上所述，在该示例中，作为示例示出其中包含两列喷射口串列(101a和101b)的喷嘴体100b，但该列数并不特别限定为两列。
而且，在喷嘴体100b中，设置有具有在方向W3上的长开口的平面喷嘴108，该方向W3与板状部件T的输送方向W2和喷嘴体100b的移动方向W1基本垂直。平面喷嘴108经由连通通道(未示出)连接到连通通道105，并将来自供给口104的压缩空气供给到平面喷嘴。形成这种平面喷嘴108可以将压缩空气均匀地喷射到板状部件T的顶面T1的整个宽度上。为了保证排出量等，可将另一个空气供给源连接到平面喷嘴108上。
为了沿其移动方向W1移动喷嘴体100和100a等，上述喷射口101都形成为将压缩空气基本竖直地喷射到板状部件T上。然而，竖直喷射到板状部件T上的压缩空气仅起到剥离附着物的作用，而起不到太多向板状部件T的输送方向W2的上游侧吹掉附着的附着物的作用。而且，因为喷射的压缩空气中的一些流到槽106中，所以剥离附着物的力减小。在这种情况下，在此示例中，如图14所示，上述平面喷嘴108设置有倾角，以便使压缩空气向板状部件T的输送方向的上游侧喷射。
而且，如图14所示，在喷嘴体100b中，沿方向W3形成有长的储气槽109a(储气槽的一个示例)，该储气槽保持从喷射口101喷射并流过相对表面102与板状部件T之间的空间的空气。这意在将具有剥离的附着物的空气蓄集在相对表面102上，以便高效地除去剥离的附着物。另一方面，在与相对表面102相反的表面103上，设置有用于将储气槽109a导向到外侧的放气孔109b(连通孔的一个示例)，以便释放储气槽109a中的空气。
在该示例中，在相对表面102上设置有凹入的储气槽109a，并且喷嘴体100b具有用于使储气槽109a的内部可以与喷嘴体100b的外侧连通的放气孔109b。结果，在该示例中，当压缩气体被喷射到板状部件T上并且气体从板状部件T反射以由此碰撞相对表面102时，从喷射口101喷射的压缩气体蓄集在储气槽109a中，并且储气槽109a中的气体通过放气孔109b被导出喷嘴体100b。结果，尤其是，即使附着物是易于附着在相对表面102上的粘性物质，例如诸如油或包含油的灰尘的粘性物质，也可以可靠地避免附着物碰撞并附着在相对表面102上，以减少喷射口101的堵塞或附着物在板状部件T上的再次附着。
可以设置使用管或柔性软管连接到放气孔109的鼓风扇(抽吸装置的一个示例)。驱动鼓风扇以通过放气孔109b抽吸储气槽109a中的空气，可以更高效地排出包含附着物的空气。
示例3接下来，将参照图15(方框图)说明示例3。根据本示例的附着物除去装置X3被构造成包括设置在喷嘴体100b中的放气孔109b(示例2，参照图13)；油分离器120(附着物分离/回收装置的一个示例)，该油分离器从空气中分离包含在从109b排出的空气中的液体或雾状轧制油(液体附着物的一个示例)，并将其回收到布置在装置外部的油罐130中；以及用于将分离出的轧制油导向到油罐130的注入器122。由于附着物除去装置X3的其它组件类似于附着物除去装置X2的组件，因此这里省略了其说明。
油分离器包括各种可能的类型，但这里举例说明这样的装置，即在该装置中具有用于从空气单独分离轧制油的油过滤器120a，并具有用于储存由油过滤器120a分离的轧制油的具有排放孔120c的排放层120b。
上述注入器122连接到排放孔120c，并用于利用通过由注入器122反向循环从外部供给的压缩空气而在注入器122中产生的负压从排放层120b抽吸轧制油并将其导向到油罐130。在鼓风机121的操作期间，在油分离器120中，空气沿流动通道从喷嘴体100b通过油过滤器120a流动到鼓风机121，并且由该空气流产生的负压使得排放层120b中的轧制油难以从排放孔120c排出。然而，由于附着物除去装置X3具有注入器122，因此即使在鼓风机121的操作期间，也可以强迫排出轧制油。
在具有该布置的附着物除去装置X3中，当从放气孔190b排出的空气供给到油分离器120中时，轧制油被分离。清除了轧制油的空气由油分离器120吸出并排出到外部。另一方面，通过油过滤器120a分离的轧制油储存在排放层120b中。于是，由注入器122从排放孔120c吸出蓄集在排放层120b中的轧制油并向油罐130排出。
如果在全部时间都供给压缩空气，则当排放层120b中的轧制油被全部排出时，空气被不被希望地从排放孔120c排出。结果，有可能不但轧制油的分离效率下降，而且鼓风机121承受高负荷。因此希望将压缩空气间歇地，即以预定的时间间隔供给到注入器122。或者，可以布置成提前在排放层120b中设置有流开关等，并且在已收到表示已储存预定量轧制油的信号的情况下，起动压缩空气转换阀等。
这样，在附着物除去装置X3中，由于空气和轧制油被分离，并且轧制油被回收在油罐130中，因此不必将包含轧制油的空气排放到空气中，由此可以消除对人体和环境的破坏。由于回收了排出的轧制油，可以再次使用轧制油。
在该示例中，已说明了轧制油被分离并回收的情况，但例如，即使在除了轧制油的其他液体附着物被分离并回收的情况下，也可以应用根据本示例的附着物除去装置X3。
同样，设置从排出空气分离诸如灰尘的固体附着物的过滤器(未示出)，而不使用上述油过滤器，就可以分离并回收固体附着物。
示例4接下来，将参照图16说明本发明的示例4。在根据本示例的附着物除去装置X4中，不但在板状部件T的顶面T1上，而且在底面T2上设置有与上述实施例中相同的喷嘴体100。当喷嘴体100布置在板状部件T的底面T2上时，喷嘴体100必须布置成使压缩空气向这样的方向喷射，即该方向与在喷嘴体100布置在顶面T1上的情况下的方向相反。既然如此，在这种情况下，如图16所示，为了避免喷嘴体100通过其自身重量向下移动，并将喷嘴体100支撑成可沿与板状部件T的底面T2基本垂直的方向W移动，通过诸如螺旋弹簧的弹性件113支撑喷嘴体100。这种布置使得不但可以除去板状部件T的两面上的附着物，而且可以避免喷嘴体100沿上下方向的过度调节或不足调节以及振荡。
示例5这里说明的根据本发明的示例5的附着物除去装置X5构造成维持喷嘴体100的浮力。
具体地，如图17中的回路图所示，除了上述减压阀3、空气过滤器4、控制器1和喷嘴体100，附着物除去装置X5构造成包括设定到预定的设定操作压力值(规定压力值)的压力开关7和通过供给压缩空气而操作的气140(驱动装置的一个示例)。与上述实施例和示例中的任何一个的构造都不同，使用可以三路切换的三路电磁阀2a代替上述电磁阀2。
上述气缸140是其中具有诸如弹簧的弹性件140a和活塞140b的单动气缸。当具有不低于预定压力(可以使活塞140b施加至少大于由弹性件140a产生的促动力的力的空气压力)的压缩空气被供给到空气供给腔140d时，上述活塞140b沿与弹性件140a的促动力相反的方向操作。该气缸140被安装到支撑件141上以便使活塞140b沿竖直方向操作，并且使活塞140b在供给压缩空气情况下沿向上的方向操作。
而且，在活塞140b下方延伸的活塞轴140c连接到用于经由上述弹性件113(参照图16)支撑喷嘴体100的支撑件142上。利用所提供的这种连接，当活塞140b操作时，喷嘴体100沿与板状部件T的表面基本垂直的方向被举起。
上述电磁阀2a是具有一个入口和两个出口的三路电磁阀，并且其入口P1管路连接到气压源5。另一方面，在两个出口中，在去磁状态下与气压源5连通的出2管路连接到气缸140的空气供给腔140d，而在励磁状态下与气压源5连通的出口3管路连接到减压阀3。
当压缩空气的压力变得低于预定的规定压力时，压力开关7将检测信号传送到控制器1。该规定压力是浮起喷嘴体100所需的最小压力。
在具有这种布置的本附着物除去装置X5中，当在喷嘴体100在供给压缩空气下的浮动(浮起)过程中从压力开关7输出检测信号到控制器1时，三路电磁阀2a被控制器1去磁。响应于此，三路电磁阀2a操作，出口P3被关闭，并且出P2被打开。而后，压缩空气通过出P2供给到空气供给腔140d。这里，如上所述控制三路电磁阀2a的控制器1对应于驱动控制装置。
在气缸140中，当压缩空气供给到空气供给腔140d时，活塞140b向上移动，并且喷嘴体100作为活塞140b移动的结果而被向上举起。
这样，当供给到喷嘴体100的压缩空气的压力变得低于规定压力时，由于喷嘴体100被气缸140举起，因此保护了板状部件T免受由喷嘴体100落下而造成的损伤。
在此示例5中，已说明了喷嘴体100布置在板状部件T的顶面侧上的情况，但是，当然如在上述示例4中所述，当喷嘴体100布置在板状部件T的底面上时，本发明也可被类似地应用。同时，在这种情况下，气缸140布置成通过活塞140b的操作从底面向下降低喷嘴体100。
在该示例中，已说明了使用单动气缸作为驱动装置的例子，但是，例如也可以使用双动气缸。
如上所述，本发明结合到附着物除去装置中，该附着物除去装置通过从喷嘴体的至少一个喷射孔喷射压缩气体来除去附着在板状部件上的附着物，在所述喷嘴体中形成有至少一个喷射孔。由于该附着物除去装置构造成使喷嘴体被支撑成可沿与板状部件的表面基本垂直的方向移动，因此可以使喷嘴体在总是与板状部件间隔基本固定的距离的状态下浮动。利用该布置，即使板状部件的表面通过板状部件发生的振动或板状部件的诸如翘曲的变形而上下移动，喷嘴体也会跟随板状部件的上下移动而上下移动，从而使从板状部件的表面到喷嘴体的间隔距离总是保持在固定值。结果，可以将板状部件与喷嘴体之间的距离设置到数毫米或更小，并且具体地，设置到0.1毫米的水平上。到目前为止，由于间隔距离已设置到数毫米，还无法获得足够的附着物除去效果，除非供给具有较高压力的压缩气体。然而，根据本发明，通过进一步减小间隔距离，即使使用具有较低压力的压缩气体，也可以获得等于或大于传统附着物除去装置的附着物除去效果。尤其当使用多个喷射口时，喷嘴体上由于压缩气体的喷射压力引起的多个作用力达到其间的平衡，使得这种平衡允许喷嘴体在与板状部件总是间隔基本固定的距离的状态下更稳定地浮动。
而且，通过减小板状部件与喷嘴体之间的距离，喷射到板状部件T上的压缩气体的喷射压力增大，这使得可以除去在由轧制机以高速轧制的板状部件上，即以高速输送的板状部件上的附着物。
而且，由于在相对表面上设置有凹入的储气槽，并且在喷嘴体中形成有连通孔，储气槽中包含附着物的气体排出到外部，因此可以减少喷射口的堵塞或附着物在板状部件上的再次附着。
此外，由于储气槽中的气体被抽吸装置强行抽吸并排出，可以高效地排出包含附着物的气体。
而且，由于设置有附着物分离/回收装置，因此可以避免从连通孔排出的附着物分散到空气中，由此实现对人体和环境友好的附着物除去装置。也避免了排出的附着物再次附着到板状部件上。
此外，由于分离/回收装置从包含附着物的气体单独分离并回收液体附着物，因此如果该液体附着物是诸如油或清洗剂的可再次使用的液体，则可以专门回收并再次使用。
由于设置有驱动装置和驱动控制装置，在喷嘴体碰撞到板状部件上之前，喷嘴体就被迫从板状部件分开，由此保护板状部件不受损伤。
工业应用性本发明优选地作为这样的技术使用在工业中，即，当通过轧制机制造诸如金属板或树脂板的板状部件时，该技术用于除去附着在轧制后的板状部件上的轧制油或清洗剂。
权利要求
1.一种附着物除去装置，该附着物除去装置具有喷嘴体，该喷嘴体具有喷射口，该喷射口形成在面对板状部件的表面的相对表面上，并且所述附着物除去装置通过从所述喷射口喷射压缩气体来除去附着在所述板状部件上的附着物，其特征在于，所述喷嘴体被支撑为可在与所述板状部件的表面基本垂直的方向上移动。
2.根据权利要求
1所述的附着物除去装置，其中所述喷射口构造成使得所述喷射口的总面积小于所述相对表面的面积的三分之二。
3.根据权利要求
1所述的附着物除去装置，其中多个所述喷射口在与所述板状部件的输送方向和所述喷嘴体的移动方向基本垂直的方向上相互间隔地布置。
4.根据权利要求
1所述的附着物除去装置，其中在所述相对表面中设置有平面喷嘴，所述平面喷嘴具有沿与所述板状部件的输送方向和所述喷嘴体的移动方向基本垂直的方向的长开口。
5.根据权利要求
1所述的附着物除去装置，其中构成所述喷嘴体的主要部件由塑料材料制成。
6.根据权利要求
1所述的附着物除去装置，其中所述喷嘴体布置在所述板状部件的顶面侧和底面侧中的至少一个上。
7.根据权利要求
1所述的附着物除去装置，其中所述喷嘴体被弹性地支撑。
8.根据权利要求
1所述的附着物除去装置，其中在所述喷嘴体中设置有凹入的储气槽；并且其中所述喷嘴体具有连通孔，所述连通孔允许所述储气槽的内部与所述喷嘴体的外部连通。
9.根据权利要求
8所述的附着物除去装置，还包括用于通过所述连通孔抽吸所述储气槽中的气体的抽吸装置。
10.根据权利要求
8所述的附着物除去装置，还包括附着物分离/回收装置，用于分离并回收包含在从所述连通孔排出的气体中的附着物。
11.根据权利要求
10所述的附着物除去装置，其中所述分离/回收装置从包含附着物的所述气体中单独分离并回收液体附着物。
12.根据权利要求
1所述的附着物除去装置，还包括驱动装置，该驱动装置连接到所述喷嘴体，并在与所述板状部件的表面基本垂直的方向上移动所述喷嘴体；以及驱动控制装置，当供给到所述喷嘴体的压缩气体的压力变得低于预定的规定压力时，所述驱动控制装置通过驱动控制所述驱动装置以在远离所述板状部件的方向上移动所述喷嘴体。
专利摘要
本发明公开了一种附着物除去装置，其能够通过减小板状部件与喷嘴之间的间隔距离高效地除去诸如金属板或树脂板的板状部件上的附着物，并且还能够应付除去以高速轧制或输送的板状部件上的附着物。该附着物除去装置通过从喷嘴体(100)的至少一个喷射孔(101)喷射压缩空气除去附着在板状部件(T)上的附着物，所述喷嘴体中形成有至少一个喷射孔(101)。该装置构造成使得喷嘴体(100)被支撑为可在与板状部件(T)的表面(T1和T2)基本垂直的方向(W1)上移动。
文档编号B21B45/02GK1993188SQ200580026237
公开日2007年7月4日 申请日期2005年8月2日
发明者吉村省二, 上杉宪一, 宫园太介, 本家浩一, 冈田彻 申请人:株式会社神户制钢所导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan