迷宫式密封机和具备该迷宫式密封机的加热拉伸装置制造方法
迷宫式密封机和具备该迷宫式密封机的加热拉伸装置制造方法
【专利摘要】本发明提供使迷宫式密封机形成为可开闭的结构且能够机械地保持封闭的状态的迷宫式密封机和具备该迷宫式密封机的加热拉伸装置。迷宫式密封机形成为具有固定盖和开闭盖的可开闭的结构；在固定盖和开闭盖之间具备：使对置的内表面保持规定的间隙的迷宫式密封件；密封迷宫式密封件的宽度方向端部的密封材料；以及具有从一个盖插通另一个盖的密封材料的外侧的锁销、和对锁销向与插通方向相反的方向以规定的施力施加力的盘簧的锁定机构；锁定机构形成为在盖上开闭盖并使锁销从固定盖向开闭盖的方向插通后，通过锁定构件锁定锁销的梢端部并通过弹簧力保持固定盖和开闭盖之间的封闭状态的结构。
【专利说明】迷宫式密封机和具备该迷宫式密封机的加热拉伸装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及在加压蒸汽气氛下加热并拉伸丙烯酸系聚合体的纤维束的加热拉伸装置中的迷宫式密封机、和具备该迷宫式密封机的加热拉伸装置。
【背景技术】
[0002]以往，作为丙烯酸系聚合体(在本说明书及权利要求书中简称为“树脂”)的纤维束(在本说明书及权利要求书中称为“丝条”)的一种用途是用作碳纤维用原丝。该原丝被要求具有高强度、高取向度的纤维性能。作为满足该要求的丙烯酸系聚合体的丝条的制造方法，已知有将丙烯酸系聚合体的干燥致密化的丝条在加压蒸汽气氛下加热并拉伸的方法。
[0003]例如，作为这一类的现有技术，具有如图9所示在加压蒸汽处理室101的前后安装迷宫式喷嘴部(迷宫式密封机)102,103的加压蒸汽处理装置(例如参照专利文献I)。在该装置中，使丝条100经过入口侧的迷宫式喷嘴部102，在加压蒸汽处理室101内进行加热拉伸处理后，退出出口侧的迷宫式喷嘴部103并朝着下一个工序移动。又，在该加压蒸汽处理装置中，为了将迷宫式喷嘴部102、103中的加压蒸汽的泄漏抑制在最低限度，而试图适当地设定缝隙高度与迷宫式喷嘴104的缝隙宽度之比、迷宫式喷嘴104的高度与间距之比、迷宫式喷嘴104的段数等。
[0004]现有技术文献:
专利文献:
专利文献1:日本特开平6-57573号公报。
【发明内容】
[0005]发明要解决的问题:
然而，在上述专利文献I中记载的加压蒸汽处理装置中，向加压蒸汽处理室101供给加压蒸汽105。因此，该加压蒸汽105的压力从加压蒸汽处理室101作用于迷宫式喷嘴部102、103的内部。因此，迷宫式喷嘴部102、103需要形成为能够承受由加压蒸汽105产生的内压的结构。
[0006]另一方面，如上述那样的丝条100是非常细的丝状或带状等(本说明书及权利要求书中的“丝条”还包含这些“细丝状”、“带状”等的其他形态)。因此，为了使丝条通过间隙为数毫米(例如2?3mm)的狭窄的入口侧迷宫式喷嘴部102及出口侧迷宫式喷嘴部103的间隙，而需要使用特殊的工具或者开闭迷宫式喷嘴部102、103。
[0007]然而，在使迷宫式喷嘴部形成为可开闭的结构的情况下，在运行时因加压蒸汽的内压而开闭盖试图打开。而且，当开闭盖试图打开时，第一是，迷宫式喷嘴(迷宫式密封件)的间隙偏位，来自于迷宫式喷嘴部的加压蒸汽的泄漏量增大，而使蒸汽消耗量增加，使经济性恶化，或者不能将加压蒸汽室内部保持在规定的压力及温度，不能发挥装置本身的功能。此外，第二是，存在给丝条的输送带来坏影响(丝条的接触等)的情况。因此，想到了在封闭时使用人的手部通过夹具等牢固地固定开闭盖。然而，迷宫式喷嘴部在运行时因所供给的加压蒸汽的热而被加热，因此在停止运行并利用人的手部打开迷宫式喷嘴部时，需要等待至冷却，或者需要安装用于防止烫伤的保护工具等并在高温的状态下进行，因此作业性差。
[0008]因此，本发明的目的是提供使迷宫式密封机形成为可开闭的结构且能够机械地保持封闭的状态的迷宫式密封机、和具备该迷宫式密封机的加热拉伸装置。
[0009]解决问题的手段:
为了实现上述目的，本发明的迷宫式密封机使在将树脂的丝条在加压蒸汽下进行加热的蒸汽加热部的入口侧和出口侧抑制加压蒸汽的泄漏的迷宫式密封机形成为具有固定盖和开闭盖的可开闭的结构；在所述固定盖和开闭盖之间具备:在封闭时使对置的内表面保持规定的间隙的迷宫式密封件；密封所述迷宫式密封件的宽度方向端部的密封材料；以及具有从一个盖插通另一个盖的所述密封材料的外侧的锁销、和对所述锁销向与插通方向相反的方向以规定的施力施加力的弹性体的锁定机构；所述锁定机构形成为在盖上所述开闭盖并将所述锁销从具备所述锁定机构的盖插通到另一个固定盖或开闭盖后，锁定所述锁销的梢端部并通过施力保持固定盖和开闭盖之间的封闭状态的结构。在本说明书及权利要求书中，将输送丝条的方向称为“长度方向”，将与该方向正交的方向称为“宽度方向”。
[0010]根据该结构，将可开闭的迷宫式密封机的开闭盖和固定盖封闭的状态下，通过锁销使一个盖以规定的施力向另一个盖施加力而机械地保持，因此可以在运行时稳定地保持迷宫式密封机的封闭状态。此外，在运行后，可以容易地解除通过锁销的机械的固定。
[0011]又，也可以是所述锁销在梢端部具有锁定部；在具有所述锁销的固定盖或开闭盖的另一个盖上具有具备所述锁定部的通过位置和锁定位置的锁定构件；所述锁定构件形成为使所述锁定部在通过位置上通过而在锁定位置上锁定的结构。
[0012]根据该结构，在封闭开闭盖的状态下使锁销的锁定部在锁定构件的通过位置上插通，并且使锁定构件位于锁定位置而进行锁定，以此可以容易地确保开闭盖的封闭状态。
[0013]又，也可以是所述锁销形成为能够调节使所述锁定部在所述锁定构件的通过位置上插通的量的结构。
[0014]根据该结构，调节锁销的插通量，以此可以通过弹性体的压缩量调节保持封闭开闭盖的状态的施力。
[0015]又，也可以是所述锁销在所述迷宫式密封机的长度方向上设置有多个；所述锁定构件形成为同步地锁定所述多个锁销的结构。
[0016]根据该结构，可以在迷宫式密封机的长度方向的多个位置上同时封闭并保持。因此，即使在迷宫式密封机较长的情况下，也可以在长度方向上适当地封闭并保持。
[0017]又，也可以是所述弹性体形成为在轴方向上重叠多片盘簧而得到规定的施力的结构。
[0018]根据该结构，可以通过较小的行程得到较大的施力。
[0019]又，也可以是所述锁销设置于所述固定盖上；所述锁定构件设置于所述开闭盖上；所述锁销通过使其从所述固定盖向所述开闭盖的方向移动的驱动机在轴方向移动；所述弹性体形成为对所述锁销向固定盖的方向施力的结构。
[0020]根据该结构，在使锁销的梢端部从固定盖插通开闭盖，并使锁定部锁定于锁定构件上时，通过弹性体的施力，开闭盖受到向固定盖的方向的施力，从而可以保持稳定的封闭状态。
[0021]又，也可以是所述驱动机配置在与所述锁销的轴不同的轴上；所述锁销具有在所述弹性体达到自由长度后，使锁销的梢端部进一步向固定盖移动的重物。
[0022]根据该结构，可以使锁销的梢端部向固定盖移动至通过弹性体和驱动机所达到的锁销的行程以上。借助于此，可以减小在开闭盖开闭时锁销的梢端部从固定盖突出的量。
[0023]又，也可以是所述驱动机形成为使在所述迷宫式密封机的长度方向上设置的多个锁销同时移动的结构，且形成为通过控制装置同步地驱动的结构。
[0024]根据该结构，可以在迷宫式密封机的长度方向多个位置上同时封闭并保持。借助于此，可以谋求驱动机的小型化。
[0025]又，也可以是所述控制装置形成为如下结构:在检测到盖上开闭盖的信号时使驱动机提升锁销；在将所述锁销提升了规定距离时使锁定构件移动至锁定位置；在所述锁定构件移动至锁定位置时，解除所述驱动机的驱动力，使所述锁销的锁定部锁定在锁定构件上并以施力向固定盖按压开闭盖而保持封闭状态。
[0026]根据该结构，可以通过连续控制高效地进行盖上开闭盖后，将锁销锁的锁定部锁定在锁定构件上，并通过弹性体的施力将开闭盖固定在固定盖上的一连串的动作。
[0027]另一方面，本发明的加热拉伸装置在加压蒸汽下加热树脂的丝条的蒸汽加热部的入口侧和出口侧具备上述任意一个迷宫式密封机。
[0028]根据该结构，可以容易地进行打开迷宫式密封机并使丝条通过加热拉伸装置的内部的作业。又，在运行时，可以与加压蒸汽的压力对抗地保持迷宫式密封机的封闭状态。此夕卜，在运行后，可以机械地解除开闭盖和固定盖的封闭状态的保持而容易打开。
[0029]根据本发明，可以将迷宫式密封机形成为可开闭的结构且机械地保持封闭状态。而且，在运行时稳定地保持封闭状态，在运行停止后，即使在高温状态下也可以解除机械性的保持而打开开闭盖，可以以优异的作业性进行迷宫式密封机的开闭。
【专利附图】
【附图说明】
[0030]图1是示出本发明的一个实施形态的加热拉伸装置的整体侧视图；
图2中的图2 (a)是图1所示的I1-1I向视剖视图，图2 (b)是图2 (a)所示的支持孔的放大图；
图3是图1所示的迷宫式密封机的侧视图；
图4是示出图3所示的迷宫式密封机的锁定机构的剖视图；
图5是示出图4所示的锁定机构的锁定时的状态的放大剖视图；
图6是图3所示的锁定构件的俯视图；
图7中的图7 Ca)?图7 (c)是示意性地示出锁定机构中的锁销的动作的说明图；
图8是示出锁定机构中的锁销的非锁定时的状态的说明图；
图9是示出现有的加压蒸汽处理装置的概略结构的剖视图；
符号说明:
I加热拉伸装置；
3控制装置；
5蒸汽加热部；
6入口侧迷宫式密封机；7出口侧迷宫式密封机；
12丝条；
16加压蒸汽；
20固定盖；
21开闭盖；
30固定盖；
31开闭盖；
32迷宫式密封机；
33密封橡胶；
34间隙设定构件(结构构件)；
37转动轴；
38凸缘部；
39凸缘部；
40铰链机构；
41主臂；
43臂支持轴；
44衡重体(counter weight)；
45开闭千斤顶(执行器)；
51支持孔；
52支持孔；
60锁定机构；
61保持构件；
62驱动千斤顶(执行器)；
63升降块；
64锁销；
65锁定部(梢端部)；
66锁定构件(滑动板)；
67连接构件；
75抵接部；
76贯通孔；
77重物；
78螺纹部；
79销位置调节构件；
80筒状构件；
81引导构件；
85通过位置；
86锁定位置；
87贯通孔；
90弹黃容纳构件； 91盘簧(弹簧)；
92开口部；
93上纟而弹黃座；
94下端弹簧座；
S间隙；
T规定间隔。
【具体实施方式】
[0031]以下，基于【专利附图】
【附图说明】本发明的实施形态。在以下的实施形态中，以在水平方向上输送丝条的加热拉伸装置I为例进行说明。又，迷宫式密封机的开闭机构以通过铰链结构向上方开闭开闭盖21、31的结构为例进行说明。另外，示出从图示的左侧向右侧输送丝条12并将其拉伸的示例。图示的左侧称为“入口侧”，右侧称为“出口侧”。
[0032]如图1所示，该实施形态的加热拉伸装置I具有中央部分的蒸汽加热部5、在该蒸汽加热部5的入口侧所具备的入口侧迷宫式密封机6、和在出口侧所具备的出口侧迷宫式密封机7。在入口侧迷宫式密封机6的入口侧及出口侧迷宫式密封机7的出口侧分别设置有回收蒸汽的蒸汽回收部8、9 (膨胀室)。它们配置在机架2的上部。
[0033]在入口侧迷宫式密封机6的上游设置有入口侧辊10，在出口侧迷宫式密封机7的下游设置有出口侧辊11。出口侧辊11与入口侧辊10相比，输送丝条12的速度较快。被上述蒸汽加热部5加热的丝条12因这些辊10、11的速度差而被拉伸。
[0034]从蒸汽供给口 15向上述蒸汽加热部5供给例如0.3?0.4MPaG的加压蒸汽16，并从蒸汽回收口 17进行回收。被供给至蒸汽加热部5中的加压蒸汽16还流入至设置于入口侧及出口侧的迷宫式密封机6、7中的丝条12所通过的间隙(下述)的部分中。流入至该迷宫式密封机6、7中的加压蒸汽16受到设置于迷宫式密封机6、7上的迷宫式密封件(上下对置的突出部(与上述的图9的迷宫式喷嘴相同))的影响而逐渐减压，确保蒸汽加热部5的内部的蒸汽压。流入至迷宫式密封机6、7内的加压蒸汽16从蒸汽回收部8、9回收。
[0035]在像这样的加热拉伸装置I中，上述入口侧迷宫式密封机6及出口侧迷宫式密封机7在丝条12所通过的间隙的部分(图2)上形成为可开闭式。在该实施形态中，在入口侧迷宫式密封机6及出口侧迷宫式密封机7的下侧设置有固定盖20、30，该固定盖20、30支持于上述机架2上。而且，设置于两个迷宫式密封机6、7的上侧的开闭盖21、31形成为可开闭式。
[0036]又，该实施形态的迷宫式密封机6、7通过设置于固定盖20、30上的锁定机构60保持开闭盖21、31的封闭状态。锁定机构60的具体内容在下面叙述。开闭盖21、31如下所述利用铰链机构40打开。
[0037]另外，蒸汽加热部5形成为筒状而不能开闭，但是例如设置有检查口(图示省略)，从而可以接近内部。该蒸汽加热部5也可以是分割型。
[0038]根据像这样的加热拉伸装置1，在使丝条12通过时，只要打开入口侧迷宫式密封机6及出口侧迷宫式密封机7的开闭盖21、31，即可打开丝条12所通过的部分(下述的间隙S)。因此，以使来自于入口侧辊10的丝条12通过入口侧迷宫式密封机6、蒸汽加热部5及出口侧迷宫式密封机7且被出口侧辊11向下游方向输送的方式进行的装配工作变得容易。
[0039]此外，根据该加热拉伸装置1，入口侧迷宫式密封机6及出口侧迷宫式密封机7中的丝条12所通过的部分被打开，因此例如不仅可以应对输送一根丝条12的情况，而且还可以应对并行输送多根丝条12的情况、输送板状的丝条12的情况等输送各种丝条12的情况。
[0040]而且，在使丝条12通过后，盖上开闭盖21、31，并且通过上述锁定机构60保持开闭盖21、31面向固定盖20、30封闭的状态。因此，即使供给至蒸汽加热部5中的加压蒸汽16的压力作用于迷宫式密封机6、7上，也可以不改变丝条12所通过的间隙S地运行。像这样的加热拉伸装置I的动作及运行由控制装置3控制。
[0041]接着，基于图2 (a)、图2 (b)说明上述迷宫式密封机6、7、丝条12所通过的间隙
S、和打开开闭盖21、31的铰链机构40等。另外，入口侧迷宫式密封机6与出口侧迷宫式密封机7形成为其各结构的配置在镜像上相同的结构，因此在以下说明中以从图1所示的I1-1I箭头观察的出口侧迷宫式密封机7为例进行说明。
[0042]如图2 (a)所示，上述固定盖30及开闭盖31其上下对置的内表面形成为凹状，在该凹状部分上分别设置有迷宫式密封件32。在迷宫式密封件32上，上下对置地在长度方向上以规定间隔设置有在与丝条12的输送方向正交的方向上延伸的突起(与上述图9的迷宫式喷嘴相同)。这些迷宫式密封件32之间的间隙设定为输送丝条12 (图1)的规定的间隙S (图中夸大记载，实际上例如为2?3mm的间隙)。而且，在迷宫式密封件32的与密封方向交叉的宽度方向的外侧端部上设置有密封橡胶33。在该密封橡胶33的外侧设置有用于保持上述迷宫式密封件32的间隙S的间隙设定构件(结构构件)34。
[0043]根据像这样的结构，在使开闭盖31盖在固定盖30上，按压密封橡胶33并使间隙设定构件34接触的状态下进行封闭，以此可以将迷宫式密封件32的间隙S保持在规定尺寸。而且，在该状态下，密封橡胶33被按压而紧密连接，因此迷宫式密封件32的宽度方向端部处于被密封橡胶33密封的状态。
[0044]又，在该实施形态中，将开闭盖31开闭的铰链机构40设置于一处。该铰链机构40分别设置在入口侧迷宫式密封机6及出口侧迷宫式密封机7的长度方向的中央部分(图1)。
[0045]铰链机构40通过转动轴37轴支持设置于固定盖30上的下部支架35、和设置于开闭盖31上的上部支架36。该转动轴37成为铰链机构40的支点。在上部支架36上设置有在相对于转动轴37与开闭盖31相反的方向上延伸的主臂41。在该主臂41上设置有向开闭盖31的上方延伸的力矩臂42。该力矩臂42的端部支持于设置在开闭盖31的上部的臂支持轴43上。
[0046]又，在主臂41的端部上设置有衡重体44。主臂41的位于衡重体44的支持部和上述转动轴37之间的中间部分轴支持在上下方向上驱动主臂41的开闭千斤顶45的杆端部46。在轴支持杆端部46时可以通过球面座以任意的角度支持。作为开闭千斤顶45，例如可以使用空气气缸。
[0047]因开闭盖31的开闭而引起的主臂41的摇动使杆端部46在宽度方向上移动，因此开闭千斤顶45由可使气缸部47转动的支持轴48轴支持。另外，在该实施形态中，将设置有支持轴48的矩形框架49通过在与支持轴48正交的方向上设置的保持轴50轴支持，以此即使主臂41在长度方向上移动，也由于开闭千斤顶45倾斜而可以使开闭盖31保持开闭的状态。
[0048]此外，如图2 (b)所示，支持上述转动轴37的支持孔51、和支持臂支持轴43的力矩臂42的支持孔52形成为在上下方向上具有间隙(例如数毫米的间隙)的长孔(在图中将间隙夸大记载)。通过使这些支持孔51、52形成为上下方向的长孔，以此能够从盖上开闭盖31的状态起通过长孔部分进一步向固定盖30按压该开闭盖31。通过该长孔部分，处于按压上述密封橡胶33并使间隙设定构件34接触的封闭状态。
[0049]又，如图2 Ca)所示，上述锁定机构60设置于迷宫式密封机7 (6)的宽度方向的两端部上，锁定设置于固定盖30和开闭盖31的宽度方向两端部上的凸缘部38、39。在打开全部锁定机构60时，可以通过上述开闭千斤顶45打开开闭盖31。该开闭盖31除了在使丝条12通过迷宫式密封机6、7的间隙S时打开以外，还在更换设置于迷宫式密封件32的宽度方向两端部上的密封橡胶33等的时候打开。
[0050]接着，基于图3说明设置于出口侧迷宫式密封机7上的锁定机构60。另外，入口侧迷宫式密封机6的锁定机构是将相同的结构镜像配置的机构。该实施形态的锁定机构60从固定盖30的凸缘部38向下方设置有保持构件61，在该保持构件61上设置有驱动千斤顶(执行器)62。又，在通过该驱动千斤顶62而上升的升降块63上设置有通过该升降块63而上升的锁销64。作为驱动千斤顶62，可以使用单动型的油压千斤顶。以“油压”作为驱动源说明该实施形态的驱动千斤顶62。
[0051]该驱动千斤顶62在杆69的端部设置有升降块63，通过使杆69伸出，以此使升降块63上升。杆69的行程通过未图示的传感器检测。作为传感器，可以使用行程传感器、限位开关等。
[0052]又，开闭盖31具有锁定设置于上述锁销64的梢端部上的锁定部65的锁定构件(滑板)66。锁定构件66通过未图示的执行器在水平方向上滑动。作为执行器，例如可以使用双动型的空气气缸。
[0053]在出口侧迷宫式密封机7 (入口侧迷宫式密封机6)上，在长度方向上设置有四个锁销64。锁销64设置于出口侧迷宫式密封机7 (入口侧迷宫式密封机6)的宽度方向两端部上。这些驱动千斤顶62由控制装置3同步地驱动。驱动千斤顶62的驱动源(油压源)为一个，以此即使锁销64的动作正时发生了误差，也可以通过油压保持平衡来吸收该误差。
[0054]上述各锁销64通过筒状的弹簧容纳构件90的中央部分，梢端部插通开闭盖31的凸缘部39。在开闭盖31的凸缘部39的上表面设置有上述锁定构件66。在该锁定构件66上设置有使锁销64的锁定部65通过的位置和锁定的位置。该锁定构件66的详细内容在下面叙述。
[0055]锁定构件66位于锁销64的轴线上，各锁定构件66通过连接构件67在长度方向上相连接。因此，多个(在该示例中为四个)锁定构件66 —体地以相同的移动量滑动。通过该锁定构件66的一体移动，以此使如下述那样被锁定的锁销64的锁定部65多个同步地被锁定。
[0056]如图4所示，在上述锁销64的梢端部上设置有相对于轴径为大径的伞状的锁定部65。又，在被该锁销64插通的筒状的弹簧容纳构件90的内部设置有作为弹性体的盘簧91。将盘簧91多片交替地重叠设置。将盘簧91的片数进行调节以在收缩时得到所需的弹簧力(施力)。又，以如下方式进行设定:在封闭时达到所需的弯曲量，并且在将锁销64的锁定部65如下述那样通过锁定构件66锁定时能够收缩至规定量。
[0057]在该实施形态中，通过重叠多片盘簧91，以此能够通过较小的行程得到较大的弹簧力。此外，使弹簧容纳构件90变得紧凑。通过该盘簧91的弹簧力设定，以此可以设定将开闭盖31向固定盖30按压的力。
[0058]又，在上述升降块63上设置有抵接部75，锁销64插通设置于该抵接部75内的贯通孔76。在锁销64和贯通孔76之间具有间隙，从而锁销64在抵接部75的位置上能够在轴方向上移动。此外，在从抵接部75向下方突出的锁销64的下端设置有重物77。通过驱动千斤顶(图示省略)的力使该升降块63 (图示的向上箭头)上升。
[0059]接着，基于图5详细说明上述锁销64和弹簧容纳构件90。上述锁销64在弹簧容纳构件90的下端位置附近设置有螺纹部78，在该螺纹部78上设置有销位置调节构件(例如螺母)79。该销位置调节构件79可以在设置于锁销64上的螺纹部78的轴方向长度范围内进行位置调节。该销位置调节构件79在轴方向上进行位置调节，以此可以调节通过驱动千斤顶62的行程使锁定部65从开闭盖31的凸缘部39向上方突出的量。销位置调节构件79也可以固定于锁销64的规定位置上。
[0060]上述弹簧容纳构件90的上端固定于固定盖30上，在下端设置有能够使上述销位置调节构件79通过的开口部92。在该弹簧容纳构件90的内部设置有上端弹簧座93和下端弹簧座94，在它们之间交替地重叠设置有上述盘簧91。弹簧座93、94在中央部分设置有锁销64所通过的开口孔95。下端弹簧座94形成为可在弹簧容纳构件90内升降的外径，在下部形成有向下方突出的小径部96。该小径部96可以从弹簧容纳构件90的开口部92向下方突出。
[0061]另一方面，在设置于上述升降块63上的抵接部75的上表面设置有与上述销位置调节构件79的下表面抵接的筒状构件80。
[0062]根据像这样的结构，在通过驱动千斤顶62使升降块63上升时，抵接部75的上部的筒状构件80与销位置调节构件79抵接，销位置调节构件79通过下端弹簧座94使盘簧91收缩。然后，借助于此，使锁销64的锁定部65向上方突出(图中利用双点划线仅示出锁定部65)。这样，通过驱动千斤顶62，与盘簧91的弹簧力反抗地向上推动锁销64的锁定部65。
[0063]接着，基于图6详细说明上述锁定构件66。图示的锁定构件66示出设置于出口侧迷宫式密封机7的入口侧的端部上的锁定构件66。如图所示，锁定构件(滑动板)66形成为沿着开闭盖31的凸缘部39在长度方向上滑动的板状。在锁定构件66上，在中央部分设置有具有锁销64的锁定部65所通过的大小的通过位置85、和锁定部65被锁定的锁定位置86的贯通孔87。在该实施形态中，使贯通孔87形成为大致葫芦型。
[0064]又，图示的锁定构件66与图示的右方向的锁定构件66通过连接构件67连接。各锁定构件66通过连接构件67连接，因此在通过执行器(图示省略)使一个锁定构件66滑动时(图3)，被连接的所有锁定构件66以相同的滑动量一体地滑动。
[0065]接着，基于图7 (a)?图7 (C)说明在上述加热拉伸装置I中封闭开闭盖31并保持该封闭状态的流程。在这些图中，省略一部分的结构地示出。开闭盖31的封闭状态的保持是通过在上述控制装置3 (图1)中所具备的顺序程序(sequence program)如下进行控制。另外，开闭盖31在锁定构件66的通过位置85位于锁销64的轴线上的状态下开闭。
[0066]例如，当完成使丝条12通过的作业时，盖上开闭盖31。开闭盖31的封闭是通过开闭千斤顶45的驱动行程、驱动动力的变化、位置传感器等进行检测的。
[0067]然后，如图7 (a)所示，当检测到盖上开闭盖31的信号时，油压供给至使锁销64上升的驱动千斤顶62，并通过升降块63使锁销64上升(图4)。借助于此，锁销64处于锁定部65从引导构件81的孔83插通锁定构件66的通过位置85，并从锁定构件66的上表面以规定量向上方突出的状态。该锁销64上升至规定位置是由传感器(图示省略)检测驱动千斤顶62的杆69的位置来进行检测的。
[0068]接着，如图7 (b)所示，当锁销64上升至规定位置时，锁定构件66以规定量滑动(图4)，锁销64由通过位置85变成锁定位置86。该锁定构件66的滑动是如上述那样多个一体地运动。锁定构件66的滑动量是通过未图示的执行器的驱动量等进行检测的。
[0069]像这样，通过使位于锁销64的轴线上的锁定构件66的贯通孔87由通过位置85运动至锁定位置86，以此锁销64的锁定部65锁定在锁定构件66上而处于不能向下方脱落的状态。
[0070]接着，如图7 (c)所示，当检测到锁定构件66滑动了规定量的情况时，使锁销64上升的驱动千斤顶62的油压(驱动力)被排出。当单动型的驱动千斤顶62的油压被排出时，由于盘簧91的弹簧力，锁销64相对于固定盖30受到向下方的施力。而且，该施力(弹簧力)通过锁销64的锁定部65从锁定构件66作用于开闭盖31，因此开闭盖31受到向固定盖30的施力。
[0071]借助于此，通过盘簧91的弹簧力封闭开闭盖31和固定盖30，并且保持该封闭状态。像这样的一连串的动作通过上述控制装置3连续地进行。像这样封闭开闭盖31和固定盖30的状态下，可以搬运加热拉伸装置I。在该加热拉伸装置I的搬运中，通过盘簧91的弹簧力将开闭盖31朝固定盖30施力，因此不需要驱动千斤顶62的驱动动力等，仅通过盘簧91即可保持稳定的封闭状态。
[0072]因此，根据上述加热拉伸装置1，可以连续地进行从迷宫式密封机6、7中的开闭盖31的封闭至机械地封闭并保持开闭盖31和固定盖30的状态。又，也可以自动地进行开闭盖31的适当的封闭状态的保持。此外，该封闭状态是通过使用盘簧91的较大的弹簧力实现的，因此即使在内部作用着加压蒸汽16的压力，也可以牢固地保持。而且，在运行时稳定地保持迷宫式密封机6、7的封闭状态，而在运行停止后即使在高温的状态下也可以解除机械的保持并打开开闭盖31，可以以优异的作业性进行迷宫式密封机6、7的开闭。
[0073]另一方面，如图8所示，根据上述实施形态的加热拉伸装置1，如上所述，在锁销64的下端设置有重物77。而且，如上所述，锁销64与位于下端弹簧座94的下方的销位置调节构件79 —体地在轴方向上移动。因此，在锁销64的锁定部65未锁定在锁定构件66上的状态下，即使排出驱动千斤顶62的油压，使盘簧91达到自由长度，且驱动千斤顶62的杆69收缩至行程末端，锁销64也由于重物77的重量而进一步下降。
[0074]S卩，当盘簧91达到自由长度时，下端弹簧座94的小径部96从弹簧容纳构件90的开口部92向下方突出，而即使驱动千斤顶62的杆端部69进一步收缩至行程末端，锁销64也进一步下降至销位置调节构件79的下表面与筒状构件80的上表面抵接的位置。因此，可以使锁销64的锁定部65进一步下降。
[0075]根据像这样的结构，可以减小在打开开闭盖31等的时候，锁销64的锁定部(梢端部)65从固定盖30的凸缘部38向上方突出的量。借助于此，容易进行开闭盖31的开闭作业、和在打开时使丝条12通过的作业等。
[0076]另外，在上述实施形态中，以出口侧迷宫式密封机7中的结构为例进行了说明，但是入口侧迷宫式密封机6也是同样的。
[0077]又，在上述实施形态中，说明了在开闭盖21、31的开闭机构中使用铰链机构40的示例，但是在开闭盖21、31的两侧方端部上下运动而进行开闭的机构、和通过从上方悬吊开闭盖21、31的那样的结构进行开闭的机构等也同样可以应用。因此，开闭盖21、31的开闭机构并不限于上述实施形态。
[0078]此外，在上述实施形态中，尽管说明了将丝条12在水平方向上输送的同时进行拉伸的示例，但是也可以应用于将丝条12在垂直方向上输送的同时进行拉伸的情况中，加热拉伸装置I的配置示例并不限于上述实施形态。在垂直方向上输送丝条12时，只要以使水平方向的横力作用于锁销64的方式配置重物77即可。
[0079]又，在上述实施形态中，使开闭盖21、31形成为相对于固定盖20、30可开闭的结构，但是也可以形成为使两盖20、30、21、31均可动的结构。此外，在固定盖20、30上设置使开闭盖21、31开闭的结构，但是也可以将它们配置在开闭盖21、31侧，而并不限于上述实施形态。
[0080]又，上述实施形态只是一个示例，在不影响本发明的主旨的范围内可以进行各种变更，本发明并不限于上述实施形态。
[0081]根据本发明的迷宫式密封机，在加热拉伸装置中使所供给的加压蒸汽高效地减压的迷宫式密封机形成为可开闭的结构时可以利用。
【权利要求】
1.一种迷宫式密封机，其特征在于，使在将树脂的丝条在加压蒸汽下进行加热的蒸汽加热部的入口侧和出口侧抑制加压蒸汽的泄漏的迷宫式密封机形成为具有固定盖和开闭盖的可开闭的结构；在所述固定盖和开闭盖之间具备: 在封闭时使对置的内表面保持规定的间隙的迷宫式密封件； 密封所述迷宫式密封件的宽度方向端部的密封材料；以及 具有从一个盖插通另一个盖的所述密封材料的外侧的锁销、和对所述锁销向与插通方向相反的方向以规定的施力施加力的弹性体的锁定机构； 所述锁定机构形成为在盖上所述开闭盖并将所述锁销从具备所述锁定机构的盖插通到另一个固定盖或开闭盖后，锁定所述锁销的梢端部并通过施力保持固定盖和开闭盖之间的封闭状态的结构。
2.根据权利要求1所述的迷宫式密封机，其特征在于， 所述锁销在梢端部具有锁定部； 在具有所述锁销的固定盖或开闭盖的另一个盖上具有具备所述锁定部的通过位置和锁定位置的锁定构件； 所述锁定构件形成为使所述锁定部在通过位置上通过而在锁定位置上锁定的结构。
3.根据权利要求2所述的迷宫式密封机，其特征在于，所述锁销形成为能够调节使所述锁定部在所述锁定构件的通过位置上插通的量的结构。
4.根据权利要求2所述的迷宫式密封机，其特征在于， 所述锁销在所述迷宫式密封机的长度方向上设置有多个； 所述锁定构件形成为同步地锁定所述多个锁销的结构。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的迷宫式密封机，其特征在于，所述弹性体形成为在轴方向上重叠多片盘簧而得到规定的施力的结构。
6.根据权利要求2所述的迷宫式密封机，其特征在于， 所述锁销设置于所述固定盖上； 所述锁定构件设置于所述开闭盖上； 所述锁销通过使其从所述固定盖向所述开闭盖的方向移动的驱动机在轴方向移动； 所述弹性体形成为对所述锁销向固定盖的方向施力的结构。
7.根据权利要求6所述的迷宫式密封机，其特征在于， 所述驱动机配置在与所述锁销的轴不同的轴上； 所述锁销具有在所述弹性体达到自由长度后，使锁销的梢端部进一步向固定盖移动的重物。
8.根据权利要求6或7所述的迷宫式密封机，其特征在于，所述驱动机形成为使在所述迷宫式密封机的长度方向上设置的多个锁销同时移动的结构，且形成为通过控制装置同步地驱动的结构。
9.根据权利要求8所述的迷宫式密封机，其特征在于， 所述控制装置形成为如下结构: 在检测到盖上所述开闭盖的信号时使驱动机提升锁销， 在将所述锁销提升了规定距离时使锁定构件移动至锁定位置， 在所述锁定构件移动至锁定位置时，解除所述驱动机的驱动力， 使所述锁销的锁定部锁定在锁定构件上并以施力向固定盖按压开闭盖而保持封闭状态。
10.一种加热拉伸装置，其特征在于，在加压蒸汽下加热树脂的丝条的蒸汽加热部的入口侧和出口侧具备权利要求1至9中任意一项所述的迷宫式密封机。
【文档编号】F16J15/447GK104179982SQ201410121741
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年3月28日 优先权日:2013年5月21日
【发明者】堀切正俊, 神田宏和 申请人:川崎重工业株式会社
【专利摘要】本发明提供使迷宫式密封机形成为可开闭的结构且能够机械地保持封闭的状态的迷宫式密封机和具备该迷宫式密封机的加热拉伸装置。迷宫式密封机形成为具有固定盖和开闭盖的可开闭的结构；在固定盖和开闭盖之间具备：使对置的内表面保持规定的间隙的迷宫式密封件；密封迷宫式密封件的宽度方向端部的密封材料；以及具有从一个盖插通另一个盖的密封材料的外侧的锁销、和对锁销向与插通方向相反的方向以规定的施力施加力的盘簧的锁定机构；锁定机构形成为在盖上开闭盖并使锁销从固定盖向开闭盖的方向插通后，通过锁定构件锁定锁销的梢端部并通过弹簧力保持固定盖和开闭盖之间的封闭状态的结构。
【专利说明】迷宫式密封机和具备该迷宫式密封机的加热拉伸装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及在加压蒸汽气氛下加热并拉伸丙烯酸系聚合体的纤维束的加热拉伸装置中的迷宫式密封机、和具备该迷宫式密封机的加热拉伸装置。
【背景技术】
[0002]以往，作为丙烯酸系聚合体(在本说明书及权利要求书中简称为“树脂”)的纤维束(在本说明书及权利要求书中称为“丝条”)的一种用途是用作碳纤维用原丝。该原丝被要求具有高强度、高取向度的纤维性能。作为满足该要求的丙烯酸系聚合体的丝条的制造方法，已知有将丙烯酸系聚合体的干燥致密化的丝条在加压蒸汽气氛下加热并拉伸的方法。
[0003]例如，作为这一类的现有技术，具有如图9所示在加压蒸汽处理室101的前后安装迷宫式喷嘴部(迷宫式密封机)102,103的加压蒸汽处理装置(例如参照专利文献I)。在该装置中，使丝条100经过入口侧的迷宫式喷嘴部102，在加压蒸汽处理室101内进行加热拉伸处理后，退出出口侧的迷宫式喷嘴部103并朝着下一个工序移动。又，在该加压蒸汽处理装置中，为了将迷宫式喷嘴部102、103中的加压蒸汽的泄漏抑制在最低限度，而试图适当地设定缝隙高度与迷宫式喷嘴104的缝隙宽度之比、迷宫式喷嘴104的高度与间距之比、迷宫式喷嘴104的段数等。
[0004]现有技术文献:
专利文献:
专利文献1:日本特开平6-57573号公报。
【发明内容】
[0005]发明要解决的问题:
然而，在上述专利文献I中记载的加压蒸汽处理装置中，向加压蒸汽处理室101供给加压蒸汽105。因此，该加压蒸汽105的压力从加压蒸汽处理室101作用于迷宫式喷嘴部102、103的内部。因此，迷宫式喷嘴部102、103需要形成为能够承受由加压蒸汽105产生的内压的结构。
[0006]另一方面，如上述那样的丝条100是非常细的丝状或带状等(本说明书及权利要求书中的“丝条”还包含这些“细丝状”、“带状”等的其他形态)。因此，为了使丝条通过间隙为数毫米(例如2?3mm)的狭窄的入口侧迷宫式喷嘴部102及出口侧迷宫式喷嘴部103的间隙，而需要使用特殊的工具或者开闭迷宫式喷嘴部102、103。
[0007]然而，在使迷宫式喷嘴部形成为可开闭的结构的情况下，在运行时因加压蒸汽的内压而开闭盖试图打开。而且，当开闭盖试图打开时，第一是，迷宫式喷嘴(迷宫式密封件)的间隙偏位，来自于迷宫式喷嘴部的加压蒸汽的泄漏量增大，而使蒸汽消耗量增加，使经济性恶化，或者不能将加压蒸汽室内部保持在规定的压力及温度，不能发挥装置本身的功能。此外，第二是，存在给丝条的输送带来坏影响(丝条的接触等)的情况。因此，想到了在封闭时使用人的手部通过夹具等牢固地固定开闭盖。然而，迷宫式喷嘴部在运行时因所供给的加压蒸汽的热而被加热，因此在停止运行并利用人的手部打开迷宫式喷嘴部时，需要等待至冷却，或者需要安装用于防止烫伤的保护工具等并在高温的状态下进行，因此作业性差。
[0008]因此，本发明的目的是提供使迷宫式密封机形成为可开闭的结构且能够机械地保持封闭的状态的迷宫式密封机、和具备该迷宫式密封机的加热拉伸装置。
[0009]解决问题的手段:
为了实现上述目的，本发明的迷宫式密封机使在将树脂的丝条在加压蒸汽下进行加热的蒸汽加热部的入口侧和出口侧抑制加压蒸汽的泄漏的迷宫式密封机形成为具有固定盖和开闭盖的可开闭的结构；在所述固定盖和开闭盖之间具备:在封闭时使对置的内表面保持规定的间隙的迷宫式密封件；密封所述迷宫式密封件的宽度方向端部的密封材料；以及具有从一个盖插通另一个盖的所述密封材料的外侧的锁销、和对所述锁销向与插通方向相反的方向以规定的施力施加力的弹性体的锁定机构；所述锁定机构形成为在盖上所述开闭盖并将所述锁销从具备所述锁定机构的盖插通到另一个固定盖或开闭盖后，锁定所述锁销的梢端部并通过施力保持固定盖和开闭盖之间的封闭状态的结构。在本说明书及权利要求书中，将输送丝条的方向称为“长度方向”，将与该方向正交的方向称为“宽度方向”。
[0010]根据该结构，将可开闭的迷宫式密封机的开闭盖和固定盖封闭的状态下，通过锁销使一个盖以规定的施力向另一个盖施加力而机械地保持，因此可以在运行时稳定地保持迷宫式密封机的封闭状态。此外，在运行后，可以容易地解除通过锁销的机械的固定。
[0011]又，也可以是所述锁销在梢端部具有锁定部；在具有所述锁销的固定盖或开闭盖的另一个盖上具有具备所述锁定部的通过位置和锁定位置的锁定构件；所述锁定构件形成为使所述锁定部在通过位置上通过而在锁定位置上锁定的结构。
[0012]根据该结构，在封闭开闭盖的状态下使锁销的锁定部在锁定构件的通过位置上插通，并且使锁定构件位于锁定位置而进行锁定，以此可以容易地确保开闭盖的封闭状态。
[0013]又，也可以是所述锁销形成为能够调节使所述锁定部在所述锁定构件的通过位置上插通的量的结构。
[0014]根据该结构，调节锁销的插通量，以此可以通过弹性体的压缩量调节保持封闭开闭盖的状态的施力。
[0015]又，也可以是所述锁销在所述迷宫式密封机的长度方向上设置有多个；所述锁定构件形成为同步地锁定所述多个锁销的结构。
[0016]根据该结构，可以在迷宫式密封机的长度方向的多个位置上同时封闭并保持。因此，即使在迷宫式密封机较长的情况下，也可以在长度方向上适当地封闭并保持。
[0017]又，也可以是所述弹性体形成为在轴方向上重叠多片盘簧而得到规定的施力的结构。
[0018]根据该结构，可以通过较小的行程得到较大的施力。
[0019]又，也可以是所述锁销设置于所述固定盖上；所述锁定构件设置于所述开闭盖上；所述锁销通过使其从所述固定盖向所述开闭盖的方向移动的驱动机在轴方向移动；所述弹性体形成为对所述锁销向固定盖的方向施力的结构。
[0020]根据该结构，在使锁销的梢端部从固定盖插通开闭盖，并使锁定部锁定于锁定构件上时，通过弹性体的施力，开闭盖受到向固定盖的方向的施力，从而可以保持稳定的封闭状态。
[0021]又，也可以是所述驱动机配置在与所述锁销的轴不同的轴上；所述锁销具有在所述弹性体达到自由长度后，使锁销的梢端部进一步向固定盖移动的重物。
[0022]根据该结构，可以使锁销的梢端部向固定盖移动至通过弹性体和驱动机所达到的锁销的行程以上。借助于此，可以减小在开闭盖开闭时锁销的梢端部从固定盖突出的量。
[0023]又，也可以是所述驱动机形成为使在所述迷宫式密封机的长度方向上设置的多个锁销同时移动的结构，且形成为通过控制装置同步地驱动的结构。
[0024]根据该结构，可以在迷宫式密封机的长度方向多个位置上同时封闭并保持。借助于此，可以谋求驱动机的小型化。
[0025]又，也可以是所述控制装置形成为如下结构:在检测到盖上开闭盖的信号时使驱动机提升锁销；在将所述锁销提升了规定距离时使锁定构件移动至锁定位置；在所述锁定构件移动至锁定位置时，解除所述驱动机的驱动力，使所述锁销的锁定部锁定在锁定构件上并以施力向固定盖按压开闭盖而保持封闭状态。
[0026]根据该结构，可以通过连续控制高效地进行盖上开闭盖后，将锁销锁的锁定部锁定在锁定构件上，并通过弹性体的施力将开闭盖固定在固定盖上的一连串的动作。
[0027]另一方面，本发明的加热拉伸装置在加压蒸汽下加热树脂的丝条的蒸汽加热部的入口侧和出口侧具备上述任意一个迷宫式密封机。
[0028]根据该结构，可以容易地进行打开迷宫式密封机并使丝条通过加热拉伸装置的内部的作业。又，在运行时，可以与加压蒸汽的压力对抗地保持迷宫式密封机的封闭状态。此夕卜，在运行后，可以机械地解除开闭盖和固定盖的封闭状态的保持而容易打开。
[0029]根据本发明，可以将迷宫式密封机形成为可开闭的结构且机械地保持封闭状态。而且，在运行时稳定地保持封闭状态，在运行停止后，即使在高温状态下也可以解除机械性的保持而打开开闭盖，可以以优异的作业性进行迷宫式密封机的开闭。
【专利附图】
【附图说明】
[0030]图1是示出本发明的一个实施形态的加热拉伸装置的整体侧视图；
图2中的图2 (a)是图1所示的I1-1I向视剖视图，图2 (b)是图2 (a)所示的支持孔的放大图；
图3是图1所示的迷宫式密封机的侧视图；
图4是示出图3所示的迷宫式密封机的锁定机构的剖视图；
图5是示出图4所示的锁定机构的锁定时的状态的放大剖视图；
图6是图3所示的锁定构件的俯视图；
图7中的图7 Ca)?图7 (c)是示意性地示出锁定机构中的锁销的动作的说明图；
图8是示出锁定机构中的锁销的非锁定时的状态的说明图；
图9是示出现有的加压蒸汽处理装置的概略结构的剖视图；
符号说明:
I加热拉伸装置；
3控制装置；
5蒸汽加热部；
6入口侧迷宫式密封机；7出口侧迷宫式密封机；
12丝条；
16加压蒸汽；
20固定盖；
21开闭盖；
30固定盖；
31开闭盖；
32迷宫式密封机；
33密封橡胶；
34间隙设定构件(结构构件)；
37转动轴；
38凸缘部；
39凸缘部；
40铰链机构；
41主臂；
43臂支持轴；
44衡重体(counter weight)；
45开闭千斤顶(执行器)；
51支持孔；
52支持孔；
60锁定机构；
61保持构件；
62驱动千斤顶(执行器)；
63升降块；
64锁销；
65锁定部(梢端部)；
66锁定构件(滑动板)；
67连接构件；
75抵接部；
76贯通孔；
77重物；
78螺纹部；
79销位置调节构件；
80筒状构件；
81引导构件；
85通过位置；
86锁定位置；
87贯通孔；
90弹黃容纳构件； 91盘簧(弹簧)；
92开口部；
93上纟而弹黃座；
94下端弹簧座；
S间隙；
T规定间隔。
【具体实施方式】
[0031]以下，基于【专利附图】
【附图说明】本发明的实施形态。在以下的实施形态中，以在水平方向上输送丝条的加热拉伸装置I为例进行说明。又，迷宫式密封机的开闭机构以通过铰链结构向上方开闭开闭盖21、31的结构为例进行说明。另外，示出从图示的左侧向右侧输送丝条12并将其拉伸的示例。图示的左侧称为“入口侧”，右侧称为“出口侧”。
[0032]如图1所示，该实施形态的加热拉伸装置I具有中央部分的蒸汽加热部5、在该蒸汽加热部5的入口侧所具备的入口侧迷宫式密封机6、和在出口侧所具备的出口侧迷宫式密封机7。在入口侧迷宫式密封机6的入口侧及出口侧迷宫式密封机7的出口侧分别设置有回收蒸汽的蒸汽回收部8、9 (膨胀室)。它们配置在机架2的上部。
[0033]在入口侧迷宫式密封机6的上游设置有入口侧辊10，在出口侧迷宫式密封机7的下游设置有出口侧辊11。出口侧辊11与入口侧辊10相比，输送丝条12的速度较快。被上述蒸汽加热部5加热的丝条12因这些辊10、11的速度差而被拉伸。
[0034]从蒸汽供给口 15向上述蒸汽加热部5供给例如0.3?0.4MPaG的加压蒸汽16，并从蒸汽回收口 17进行回收。被供给至蒸汽加热部5中的加压蒸汽16还流入至设置于入口侧及出口侧的迷宫式密封机6、7中的丝条12所通过的间隙(下述)的部分中。流入至该迷宫式密封机6、7中的加压蒸汽16受到设置于迷宫式密封机6、7上的迷宫式密封件(上下对置的突出部(与上述的图9的迷宫式喷嘴相同))的影响而逐渐减压，确保蒸汽加热部5的内部的蒸汽压。流入至迷宫式密封机6、7内的加压蒸汽16从蒸汽回收部8、9回收。
[0035]在像这样的加热拉伸装置I中，上述入口侧迷宫式密封机6及出口侧迷宫式密封机7在丝条12所通过的间隙的部分(图2)上形成为可开闭式。在该实施形态中，在入口侧迷宫式密封机6及出口侧迷宫式密封机7的下侧设置有固定盖20、30，该固定盖20、30支持于上述机架2上。而且，设置于两个迷宫式密封机6、7的上侧的开闭盖21、31形成为可开闭式。
[0036]又，该实施形态的迷宫式密封机6、7通过设置于固定盖20、30上的锁定机构60保持开闭盖21、31的封闭状态。锁定机构60的具体内容在下面叙述。开闭盖21、31如下所述利用铰链机构40打开。
[0037]另外，蒸汽加热部5形成为筒状而不能开闭，但是例如设置有检查口(图示省略)，从而可以接近内部。该蒸汽加热部5也可以是分割型。
[0038]根据像这样的加热拉伸装置1，在使丝条12通过时，只要打开入口侧迷宫式密封机6及出口侧迷宫式密封机7的开闭盖21、31，即可打开丝条12所通过的部分(下述的间隙S)。因此，以使来自于入口侧辊10的丝条12通过入口侧迷宫式密封机6、蒸汽加热部5及出口侧迷宫式密封机7且被出口侧辊11向下游方向输送的方式进行的装配工作变得容易。
[0039]此外，根据该加热拉伸装置1，入口侧迷宫式密封机6及出口侧迷宫式密封机7中的丝条12所通过的部分被打开，因此例如不仅可以应对输送一根丝条12的情况，而且还可以应对并行输送多根丝条12的情况、输送板状的丝条12的情况等输送各种丝条12的情况。
[0040]而且，在使丝条12通过后，盖上开闭盖21、31，并且通过上述锁定机构60保持开闭盖21、31面向固定盖20、30封闭的状态。因此，即使供给至蒸汽加热部5中的加压蒸汽16的压力作用于迷宫式密封机6、7上，也可以不改变丝条12所通过的间隙S地运行。像这样的加热拉伸装置I的动作及运行由控制装置3控制。
[0041]接着，基于图2 (a)、图2 (b)说明上述迷宫式密封机6、7、丝条12所通过的间隙
S、和打开开闭盖21、31的铰链机构40等。另外，入口侧迷宫式密封机6与出口侧迷宫式密封机7形成为其各结构的配置在镜像上相同的结构，因此在以下说明中以从图1所示的I1-1I箭头观察的出口侧迷宫式密封机7为例进行说明。
[0042]如图2 (a)所示，上述固定盖30及开闭盖31其上下对置的内表面形成为凹状，在该凹状部分上分别设置有迷宫式密封件32。在迷宫式密封件32上，上下对置地在长度方向上以规定间隔设置有在与丝条12的输送方向正交的方向上延伸的突起(与上述图9的迷宫式喷嘴相同)。这些迷宫式密封件32之间的间隙设定为输送丝条12 (图1)的规定的间隙S (图中夸大记载，实际上例如为2?3mm的间隙)。而且，在迷宫式密封件32的与密封方向交叉的宽度方向的外侧端部上设置有密封橡胶33。在该密封橡胶33的外侧设置有用于保持上述迷宫式密封件32的间隙S的间隙设定构件(结构构件)34。
[0043]根据像这样的结构，在使开闭盖31盖在固定盖30上，按压密封橡胶33并使间隙设定构件34接触的状态下进行封闭，以此可以将迷宫式密封件32的间隙S保持在规定尺寸。而且，在该状态下，密封橡胶33被按压而紧密连接，因此迷宫式密封件32的宽度方向端部处于被密封橡胶33密封的状态。
[0044]又，在该实施形态中，将开闭盖31开闭的铰链机构40设置于一处。该铰链机构40分别设置在入口侧迷宫式密封机6及出口侧迷宫式密封机7的长度方向的中央部分(图1)。
[0045]铰链机构40通过转动轴37轴支持设置于固定盖30上的下部支架35、和设置于开闭盖31上的上部支架36。该转动轴37成为铰链机构40的支点。在上部支架36上设置有在相对于转动轴37与开闭盖31相反的方向上延伸的主臂41。在该主臂41上设置有向开闭盖31的上方延伸的力矩臂42。该力矩臂42的端部支持于设置在开闭盖31的上部的臂支持轴43上。
[0046]又，在主臂41的端部上设置有衡重体44。主臂41的位于衡重体44的支持部和上述转动轴37之间的中间部分轴支持在上下方向上驱动主臂41的开闭千斤顶45的杆端部46。在轴支持杆端部46时可以通过球面座以任意的角度支持。作为开闭千斤顶45，例如可以使用空气气缸。
[0047]因开闭盖31的开闭而引起的主臂41的摇动使杆端部46在宽度方向上移动，因此开闭千斤顶45由可使气缸部47转动的支持轴48轴支持。另外，在该实施形态中，将设置有支持轴48的矩形框架49通过在与支持轴48正交的方向上设置的保持轴50轴支持，以此即使主臂41在长度方向上移动，也由于开闭千斤顶45倾斜而可以使开闭盖31保持开闭的状态。
[0048]此外，如图2 (b)所示，支持上述转动轴37的支持孔51、和支持臂支持轴43的力矩臂42的支持孔52形成为在上下方向上具有间隙(例如数毫米的间隙)的长孔(在图中将间隙夸大记载)。通过使这些支持孔51、52形成为上下方向的长孔，以此能够从盖上开闭盖31的状态起通过长孔部分进一步向固定盖30按压该开闭盖31。通过该长孔部分，处于按压上述密封橡胶33并使间隙设定构件34接触的封闭状态。
[0049]又，如图2 Ca)所示，上述锁定机构60设置于迷宫式密封机7 (6)的宽度方向的两端部上，锁定设置于固定盖30和开闭盖31的宽度方向两端部上的凸缘部38、39。在打开全部锁定机构60时，可以通过上述开闭千斤顶45打开开闭盖31。该开闭盖31除了在使丝条12通过迷宫式密封机6、7的间隙S时打开以外，还在更换设置于迷宫式密封件32的宽度方向两端部上的密封橡胶33等的时候打开。
[0050]接着，基于图3说明设置于出口侧迷宫式密封机7上的锁定机构60。另外，入口侧迷宫式密封机6的锁定机构是将相同的结构镜像配置的机构。该实施形态的锁定机构60从固定盖30的凸缘部38向下方设置有保持构件61，在该保持构件61上设置有驱动千斤顶(执行器)62。又，在通过该驱动千斤顶62而上升的升降块63上设置有通过该升降块63而上升的锁销64。作为驱动千斤顶62，可以使用单动型的油压千斤顶。以“油压”作为驱动源说明该实施形态的驱动千斤顶62。
[0051]该驱动千斤顶62在杆69的端部设置有升降块63，通过使杆69伸出，以此使升降块63上升。杆69的行程通过未图示的传感器检测。作为传感器，可以使用行程传感器、限位开关等。
[0052]又，开闭盖31具有锁定设置于上述锁销64的梢端部上的锁定部65的锁定构件(滑板)66。锁定构件66通过未图示的执行器在水平方向上滑动。作为执行器，例如可以使用双动型的空气气缸。
[0053]在出口侧迷宫式密封机7 (入口侧迷宫式密封机6)上，在长度方向上设置有四个锁销64。锁销64设置于出口侧迷宫式密封机7 (入口侧迷宫式密封机6)的宽度方向两端部上。这些驱动千斤顶62由控制装置3同步地驱动。驱动千斤顶62的驱动源(油压源)为一个，以此即使锁销64的动作正时发生了误差，也可以通过油压保持平衡来吸收该误差。
[0054]上述各锁销64通过筒状的弹簧容纳构件90的中央部分，梢端部插通开闭盖31的凸缘部39。在开闭盖31的凸缘部39的上表面设置有上述锁定构件66。在该锁定构件66上设置有使锁销64的锁定部65通过的位置和锁定的位置。该锁定构件66的详细内容在下面叙述。
[0055]锁定构件66位于锁销64的轴线上，各锁定构件66通过连接构件67在长度方向上相连接。因此，多个(在该示例中为四个)锁定构件66 —体地以相同的移动量滑动。通过该锁定构件66的一体移动，以此使如下述那样被锁定的锁销64的锁定部65多个同步地被锁定。
[0056]如图4所示，在上述锁销64的梢端部上设置有相对于轴径为大径的伞状的锁定部65。又，在被该锁销64插通的筒状的弹簧容纳构件90的内部设置有作为弹性体的盘簧91。将盘簧91多片交替地重叠设置。将盘簧91的片数进行调节以在收缩时得到所需的弹簧力(施力)。又，以如下方式进行设定:在封闭时达到所需的弯曲量，并且在将锁销64的锁定部65如下述那样通过锁定构件66锁定时能够收缩至规定量。
[0057]在该实施形态中，通过重叠多片盘簧91，以此能够通过较小的行程得到较大的弹簧力。此外，使弹簧容纳构件90变得紧凑。通过该盘簧91的弹簧力设定，以此可以设定将开闭盖31向固定盖30按压的力。
[0058]又，在上述升降块63上设置有抵接部75，锁销64插通设置于该抵接部75内的贯通孔76。在锁销64和贯通孔76之间具有间隙，从而锁销64在抵接部75的位置上能够在轴方向上移动。此外，在从抵接部75向下方突出的锁销64的下端设置有重物77。通过驱动千斤顶(图示省略)的力使该升降块63 (图示的向上箭头)上升。
[0059]接着，基于图5详细说明上述锁销64和弹簧容纳构件90。上述锁销64在弹簧容纳构件90的下端位置附近设置有螺纹部78，在该螺纹部78上设置有销位置调节构件(例如螺母)79。该销位置调节构件79可以在设置于锁销64上的螺纹部78的轴方向长度范围内进行位置调节。该销位置调节构件79在轴方向上进行位置调节，以此可以调节通过驱动千斤顶62的行程使锁定部65从开闭盖31的凸缘部39向上方突出的量。销位置调节构件79也可以固定于锁销64的规定位置上。
[0060]上述弹簧容纳构件90的上端固定于固定盖30上，在下端设置有能够使上述销位置调节构件79通过的开口部92。在该弹簧容纳构件90的内部设置有上端弹簧座93和下端弹簧座94，在它们之间交替地重叠设置有上述盘簧91。弹簧座93、94在中央部分设置有锁销64所通过的开口孔95。下端弹簧座94形成为可在弹簧容纳构件90内升降的外径，在下部形成有向下方突出的小径部96。该小径部96可以从弹簧容纳构件90的开口部92向下方突出。
[0061]另一方面，在设置于上述升降块63上的抵接部75的上表面设置有与上述销位置调节构件79的下表面抵接的筒状构件80。
[0062]根据像这样的结构，在通过驱动千斤顶62使升降块63上升时，抵接部75的上部的筒状构件80与销位置调节构件79抵接，销位置调节构件79通过下端弹簧座94使盘簧91收缩。然后，借助于此，使锁销64的锁定部65向上方突出(图中利用双点划线仅示出锁定部65)。这样，通过驱动千斤顶62，与盘簧91的弹簧力反抗地向上推动锁销64的锁定部65。
[0063]接着，基于图6详细说明上述锁定构件66。图示的锁定构件66示出设置于出口侧迷宫式密封机7的入口侧的端部上的锁定构件66。如图所示，锁定构件(滑动板)66形成为沿着开闭盖31的凸缘部39在长度方向上滑动的板状。在锁定构件66上，在中央部分设置有具有锁销64的锁定部65所通过的大小的通过位置85、和锁定部65被锁定的锁定位置86的贯通孔87。在该实施形态中，使贯通孔87形成为大致葫芦型。
[0064]又，图示的锁定构件66与图示的右方向的锁定构件66通过连接构件67连接。各锁定构件66通过连接构件67连接，因此在通过执行器(图示省略)使一个锁定构件66滑动时(图3)，被连接的所有锁定构件66以相同的滑动量一体地滑动。
[0065]接着，基于图7 (a)?图7 (C)说明在上述加热拉伸装置I中封闭开闭盖31并保持该封闭状态的流程。在这些图中，省略一部分的结构地示出。开闭盖31的封闭状态的保持是通过在上述控制装置3 (图1)中所具备的顺序程序(sequence program)如下进行控制。另外，开闭盖31在锁定构件66的通过位置85位于锁销64的轴线上的状态下开闭。
[0066]例如，当完成使丝条12通过的作业时，盖上开闭盖31。开闭盖31的封闭是通过开闭千斤顶45的驱动行程、驱动动力的变化、位置传感器等进行检测的。
[0067]然后，如图7 (a)所示，当检测到盖上开闭盖31的信号时，油压供给至使锁销64上升的驱动千斤顶62，并通过升降块63使锁销64上升(图4)。借助于此，锁销64处于锁定部65从引导构件81的孔83插通锁定构件66的通过位置85，并从锁定构件66的上表面以规定量向上方突出的状态。该锁销64上升至规定位置是由传感器(图示省略)检测驱动千斤顶62的杆69的位置来进行检测的。
[0068]接着，如图7 (b)所示，当锁销64上升至规定位置时，锁定构件66以规定量滑动(图4)，锁销64由通过位置85变成锁定位置86。该锁定构件66的滑动是如上述那样多个一体地运动。锁定构件66的滑动量是通过未图示的执行器的驱动量等进行检测的。
[0069]像这样，通过使位于锁销64的轴线上的锁定构件66的贯通孔87由通过位置85运动至锁定位置86，以此锁销64的锁定部65锁定在锁定构件66上而处于不能向下方脱落的状态。
[0070]接着，如图7 (c)所示，当检测到锁定构件66滑动了规定量的情况时，使锁销64上升的驱动千斤顶62的油压(驱动力)被排出。当单动型的驱动千斤顶62的油压被排出时，由于盘簧91的弹簧力，锁销64相对于固定盖30受到向下方的施力。而且，该施力(弹簧力)通过锁销64的锁定部65从锁定构件66作用于开闭盖31，因此开闭盖31受到向固定盖30的施力。
[0071]借助于此，通过盘簧91的弹簧力封闭开闭盖31和固定盖30，并且保持该封闭状态。像这样的一连串的动作通过上述控制装置3连续地进行。像这样封闭开闭盖31和固定盖30的状态下，可以搬运加热拉伸装置I。在该加热拉伸装置I的搬运中，通过盘簧91的弹簧力将开闭盖31朝固定盖30施力，因此不需要驱动千斤顶62的驱动动力等，仅通过盘簧91即可保持稳定的封闭状态。
[0072]因此，根据上述加热拉伸装置1，可以连续地进行从迷宫式密封机6、7中的开闭盖31的封闭至机械地封闭并保持开闭盖31和固定盖30的状态。又，也可以自动地进行开闭盖31的适当的封闭状态的保持。此外，该封闭状态是通过使用盘簧91的较大的弹簧力实现的，因此即使在内部作用着加压蒸汽16的压力，也可以牢固地保持。而且，在运行时稳定地保持迷宫式密封机6、7的封闭状态，而在运行停止后即使在高温的状态下也可以解除机械的保持并打开开闭盖31，可以以优异的作业性进行迷宫式密封机6、7的开闭。
[0073]另一方面，如图8所示，根据上述实施形态的加热拉伸装置1，如上所述，在锁销64的下端设置有重物77。而且，如上所述，锁销64与位于下端弹簧座94的下方的销位置调节构件79 —体地在轴方向上移动。因此，在锁销64的锁定部65未锁定在锁定构件66上的状态下，即使排出驱动千斤顶62的油压，使盘簧91达到自由长度，且驱动千斤顶62的杆69收缩至行程末端，锁销64也由于重物77的重量而进一步下降。
[0074]S卩，当盘簧91达到自由长度时，下端弹簧座94的小径部96从弹簧容纳构件90的开口部92向下方突出，而即使驱动千斤顶62的杆端部69进一步收缩至行程末端，锁销64也进一步下降至销位置调节构件79的下表面与筒状构件80的上表面抵接的位置。因此，可以使锁销64的锁定部65进一步下降。
[0075]根据像这样的结构，可以减小在打开开闭盖31等的时候，锁销64的锁定部(梢端部)65从固定盖30的凸缘部38向上方突出的量。借助于此，容易进行开闭盖31的开闭作业、和在打开时使丝条12通过的作业等。
[0076]另外，在上述实施形态中，以出口侧迷宫式密封机7中的结构为例进行了说明，但是入口侧迷宫式密封机6也是同样的。
[0077]又，在上述实施形态中，说明了在开闭盖21、31的开闭机构中使用铰链机构40的示例，但是在开闭盖21、31的两侧方端部上下运动而进行开闭的机构、和通过从上方悬吊开闭盖21、31的那样的结构进行开闭的机构等也同样可以应用。因此，开闭盖21、31的开闭机构并不限于上述实施形态。
[0078]此外，在上述实施形态中，尽管说明了将丝条12在水平方向上输送的同时进行拉伸的示例，但是也可以应用于将丝条12在垂直方向上输送的同时进行拉伸的情况中，加热拉伸装置I的配置示例并不限于上述实施形态。在垂直方向上输送丝条12时，只要以使水平方向的横力作用于锁销64的方式配置重物77即可。
[0079]又，在上述实施形态中，使开闭盖21、31形成为相对于固定盖20、30可开闭的结构，但是也可以形成为使两盖20、30、21、31均可动的结构。此外，在固定盖20、30上设置使开闭盖21、31开闭的结构，但是也可以将它们配置在开闭盖21、31侧，而并不限于上述实施形态。
[0080]又，上述实施形态只是一个示例，在不影响本发明的主旨的范围内可以进行各种变更，本发明并不限于上述实施形态。
[0081]根据本发明的迷宫式密封机，在加热拉伸装置中使所供给的加压蒸汽高效地减压的迷宫式密封机形成为可开闭的结构时可以利用。
【权利要求】
1.一种迷宫式密封机，其特征在于，使在将树脂的丝条在加压蒸汽下进行加热的蒸汽加热部的入口侧和出口侧抑制加压蒸汽的泄漏的迷宫式密封机形成为具有固定盖和开闭盖的可开闭的结构；在所述固定盖和开闭盖之间具备: 在封闭时使对置的内表面保持规定的间隙的迷宫式密封件； 密封所述迷宫式密封件的宽度方向端部的密封材料；以及 具有从一个盖插通另一个盖的所述密封材料的外侧的锁销、和对所述锁销向与插通方向相反的方向以规定的施力施加力的弹性体的锁定机构； 所述锁定机构形成为在盖上所述开闭盖并将所述锁销从具备所述锁定机构的盖插通到另一个固定盖或开闭盖后，锁定所述锁销的梢端部并通过施力保持固定盖和开闭盖之间的封闭状态的结构。
2.根据权利要求1所述的迷宫式密封机，其特征在于， 所述锁销在梢端部具有锁定部； 在具有所述锁销的固定盖或开闭盖的另一个盖上具有具备所述锁定部的通过位置和锁定位置的锁定构件； 所述锁定构件形成为使所述锁定部在通过位置上通过而在锁定位置上锁定的结构。
3.根据权利要求2所述的迷宫式密封机，其特征在于，所述锁销形成为能够调节使所述锁定部在所述锁定构件的通过位置上插通的量的结构。
4.根据权利要求2所述的迷宫式密封机，其特征在于， 所述锁销在所述迷宫式密封机的长度方向上设置有多个； 所述锁定构件形成为同步地锁定所述多个锁销的结构。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的迷宫式密封机，其特征在于，所述弹性体形成为在轴方向上重叠多片盘簧而得到规定的施力的结构。
6.根据权利要求2所述的迷宫式密封机，其特征在于， 所述锁销设置于所述固定盖上； 所述锁定构件设置于所述开闭盖上； 所述锁销通过使其从所述固定盖向所述开闭盖的方向移动的驱动机在轴方向移动； 所述弹性体形成为对所述锁销向固定盖的方向施力的结构。
7.根据权利要求6所述的迷宫式密封机，其特征在于， 所述驱动机配置在与所述锁销的轴不同的轴上； 所述锁销具有在所述弹性体达到自由长度后，使锁销的梢端部进一步向固定盖移动的重物。
8.根据权利要求6或7所述的迷宫式密封机，其特征在于，所述驱动机形成为使在所述迷宫式密封机的长度方向上设置的多个锁销同时移动的结构，且形成为通过控制装置同步地驱动的结构。
9.根据权利要求8所述的迷宫式密封机，其特征在于， 所述控制装置形成为如下结构: 在检测到盖上所述开闭盖的信号时使驱动机提升锁销， 在将所述锁销提升了规定距离时使锁定构件移动至锁定位置， 在所述锁定构件移动至锁定位置时，解除所述驱动机的驱动力， 使所述锁销的锁定部锁定在锁定构件上并以施力向固定盖按压开闭盖而保持封闭状态。
10.一种加热拉伸装置，其特征在于，在加压蒸汽下加热树脂的丝条的蒸汽加热部的入口侧和出口侧具备权利要求1至9中任意一项所述的迷宫式密封机。
【文档编号】F16J15/447GK104179982SQ201410121741
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年3月28日 优先权日:2013年5月21日
【发明者】堀切正俊, 神田宏和 申请人:川崎重工业株式会社
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