技术领域
本发明涉及一种泡沫施加装置，尤其是一种能均匀地将泡沫施加到连续加工的纺织品、纸张、无纺布、皮革等平面组织结构的产品上的装置。
背景技术：
传统的纺织印染加工，包括丝光、染色、整理与印花加工都使用水作介质来稀释化学品。这样就势必造成在加工过程中产品带水量高。一般带液量在50％-150％甚至更高，也就是100公斤产品上要带化学品和水的混合物50公斤到150公斤，而最终这些水分是要被烘干而化学品留在表面以达到所要求的效果，如染料或涂料上色、防水剂、柔软剂加工等。烘干的过程耗费大量能量。而通过空气代替水作介质来稀释化学品，泡沫携带化学品并施加到产品表面，使织物的带液量大大减低可以达到10％-50％，在烘干过程中大大节省了能源，可有效替代传统的大量用水加工的方式，并减少了污水排放。但是均匀地把泡沫施加到连续运动的布面或其它连续移动的平面产品上一直是阻碍泡沫方式加工的一大难题。主要原因就是泡沫施加的不均匀。
传统的泡沫施加有以下几种方式。
如图9-10所示，方式一是在布面60上方设置一个泡沫分配盒70。泡沫分配盒70上开设有泡沫储存槽72，泡沫输送管71从泡沫储存槽72顶部伸入。在加工时泡沫输送管71沿泡沫储存槽72横向移动，从而使泡沫从泡沫储存槽72的底部施加到布面60或其他平面产品上。
由于泡沫在施加过程中不断衰减，泡沫输送管71移动造成泡沫储存槽72中靠近泡沫输送管71管口的部分与远离管口的部分的泡沫新鲜程度不同。同时，由于泡沫输送管71是横向移动的，在布面60上的化学品浓度呈S状分布。如泡沫为染料或涂料泡沫就会造成颜色分布不均匀，造成S状色条，无法完成均匀染色或着色过程，而其它化学加工则造成化学品在产品表面不均匀。
如图11所示，方式二是在泡沫分配盒80上连接三根或更多根管道81，泡沫从该管道81中均匀地流入泡沫分配盒80中，然后再施加到布面或其他平面产品上。同时在各管道81上设置阀门82来控制泡沫的流量。
由于泡沫从三根或多根管道施加，各管道内的泡沫施加到产品上的路径不一致，因此也会导致泡沫的衰减不一致，衰减不一致就会导致化学品在产品的横向上分配呈条状。当泡沫为染料或涂料泡沫时就会造成颜色分布不均匀，造成条状不均匀，无法完成均匀染色或着色过程；而化学品则造成在产品上形成条状分布。虽然在控制每根管道的阀门可控制流量，但是流量不能决定泡沫流动的路径，并不能解决上述问题。
美国专利US6,797,116披露了一种施加泡沫组分到组织结构产品上的方法。其原理为泡沫通过一个抛物线形状夹层腔体运动，任何一点的泡沫运行的路径一致使泡沫衰减一致并均匀在横向施加。此种方法可有效的解决泡沫在表面运动的物品上的均匀分配。
但是该装置中的抛物线夹层腔体形状复杂、加工较为困难，制造过程中，对钢板的平整程度、加工的精度要求都比较高容易造成误差，如不能将施加器按照理想形状加工则可能造成腔体内泡沫存留时间不一致，最终会导致泡沫施加不均匀。
另外，由于纺织品，或需要泡沫加工的物品在每次加工时宽度可能需要变化，此装置每一个只能适应一种宽度的加工物，如需加工其他宽度，需要重新更换其它宽度施泡器，生产局限性比较大。
技术实现要素：
为此，本发明的主要目的是提供一种泡沫施加装置，其结构简单、加工方便且能达到足够高的均匀施加精度。
本发明的另一目的是提供一种可以调节泡沫输出宽度的泡沫施加装置。
为达成上述目的，本发明提供一种泡沫施加装置，包括泡沫输送部和泡沫施加部，其中所述泡沫输送部包括泡沫分配接头，该泡沫分配接头一端连接泡沫输入总管，另一端分别连接多根长度和直径都相等的泡沫输送管的第一端，从所述泡沫输入总管在泡沫分配接头上的输入端中心到达各泡沫输送管在泡沫分配接头上的输出端中心距离分别相等；所述泡沫施加部包括泡沫分配盒，泡沫分配盒一侧形成沿纵向排列的泡沫输入接头，各泡沫输送管的第二端与泡沫输入接头相连接从而与泡沫分配盒的内部连通，泡沫分配盒的另一侧形成纵向延伸的连续泡沫分配狭缝，多个分别与泡沫输入接头相对应的泡沫施加分配区形成在泡沫输入接头和泡沫分配狭缝之间，使得从泡沫输入接头到泡沫分配狭缝之间的最大路径差不超过预定的误差范围。
根据另一实施方式，本发明提供一种泡沫施加装置，包括泡沫输送部和泡沫施加部，其中所述泡沫输送部包括第一泡沫分配接头，该泡沫分配接头一端连接泡沫输入总管，另一端分别连接多根长度和直径都相等的第一泡沫输送管的第一端，从所述泡沫输入总管在泡沫分配接头上的输入端中心到达各泡沫输送管在泡沫分配接头上的输出端中心距离分别相等，以及多个第二泡沫分配接头，各第二泡沫分配接头的一端与各第一泡沫输送管的第二端连接，另一端分别连接多根长度和直径都相等的第二泡沫输送管的第一端，从所述第二泡沫输送管在第二泡沫分配接头上的输入端中心到达各第二泡沫输送管在第二泡沫分配接头上的输出端中心距离分别相等；所述泡沫施加部包括泡沫分配盒，泡沫分配盒一侧形成沿纵向排列的泡沫输入接头，各第二泡沫输送管的第二端与泡沫输入接头相连接从而与泡沫分配盒的内部连通，泡沫分配盒的另一侧形成纵向延伸的连续泡沫分配狭缝，多个分别与泡沫输入接头相对应的泡沫施加分配区形成在泡沫输入接头和泡沫分配狭缝之间，使得从泡沫输入接头到泡沫分配狭缝之间的最大路径差不超过预定的误差范围。
上述泡沫施加分配区的截面呈等腰三角形，泡沫分配狭缝对应于该等腰三角形的底边位置。
较佳地，上述泡沫施加分配区包括一个截面呈等腰三角形区域和沿三角形底边形成的底部弯折区域，所述底部弯折区域由上升段和下降段组成，泡沫分配狭缝对应于下降段的底部，其中沿泡沫行进路径上的三角形区域内路径长度与弯折区内路径长度之和为定值。
较佳地，上述泡沫分配接头为圆柱形，泡沫输入总管位于泡沫分配接头顶面的圆心处，泡沫输送管连接在其圆周面上。
上述泡沫分配区之间由隔块分隔，互不相通。
上述泡沫输入接头设有阀门。
上述泡沫输送管由耐化学品材料制成。
上述泡沫输送管的根数为4-20根。
本发明是采用在泡沫分配盒内形成多个泡沫施加分配区来使得泡沫施加的路径一致，该泡沫施加分配区的结构可采用形状简单的等腰三角形或是等腰三角形附加弯折区，其加工简单、制造方便，而同时又能够满足均匀施加的要求。
而且，由于本发明可采用多级分配的方式，可在泡沫分配盒上设置更多的泡沫输送管和泡沫施加分配区，从而可以进一步提高施加的均匀度。
再者，在泡沫分配盒的接头处设有阀门，可根据需要打开和关闭阀门，从而能够调节泡沫施加的宽度，而不必另行制造或更换其他泡沫分配盒。
附图说明
图1为本发明泡沫施加装置较佳实施例的主视图。
图2A为螺旋形泡沫输送管的较佳实施例示意图。
图2B为螺旋形泡沫输送管的另一较佳实施例示意图。
图3为图1所示泡沫施加装置中泡沫分配盒的局部剖视图。
图4为图2所示泡沫分配盒中沿A-A向的剖视图。
图5为图2所示泡沫分配盒沿B-B线的剖视立体图。
图6为泡沫施加分配区的截面示意图。
图7A为泡沫施加分配区另一实施例的截面示意图。
图7B为图7A沿C-C线的剖视图。
图8为本发明多极输送形态的示意图。
图9为现有的第一种泡沫施加方式的示意图。
图10为现有的第一种泡沫施加方式的立体图。
图11为现有的第二种泡沫施加方式的示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明的泡沫施加装置包括一个泡沫输送部1和一个泡沫施加部2。该泡沫输送部1包括一个泡沫分配接头10，其一端通过泡沫输送总管11与泡沫生成器(图中未示)连接，另一端与多根泡沫输送管12的第一端连接。在本实施例中，泡沫分配接头10为圆柱形，泡沫输送总管11处于顶面的圆心位置，在其周面设置分配输出口13，供各泡沫输送管12连接。这样，从输送总管11流入的泡沫到达各泡沫输送管12的路径长度相同，保证衰减时间一致。
但该泡沫分配接头10并不限于上述形态，只需要各分配输出口13的圆心与泡沫输入总管11的圆心距离一致即可达到各分配头入口压力一致的效果，即可使泡沫衰减时间一致。例如，分配输出口可设置在底面，而非周面，分配接头截面也可以为矩形、多边形或其它形状。
各泡沫输送管12的截面直径相等，数量优选为4-20根，最好为9根。各泡沫输送管12从分配接头10至泡沫施加部2之间的长度相等。
因为，从分配接头10至泡沫施加部2之间的直线距离不同，泡沫输送管12可以用挠性材料制成可弯曲软管，例如塑料软管或不锈钢软管。这样可以保证各泡沫输送管12的长度相等，从而使泡沫从分配接头10流至泡沫施加部2的路径一致。在如图2A所示的较佳实施例中，各泡沫输送管12’被制成可伸缩的螺旋状(图中仅示意显示，未完整画出)，从而更便于控制长度和连接。
在另一较佳实施例中，泡沫输送管12也可不用挠性材料制造，而用刚性材料制成，其中直线距离较短的泡沫输送管12(靠近中间处)制成螺旋状，而直线距离较长的泡沫输送管12(靠近两端处)为接近直线状，如图2B所示。
不管是挠性材料还是刚性材料都应当具备耐化学品的性质。
如图3、4和5所示，泡沫施加部2包括一个泡沫分配盒20。泡沫输送管12的第二端与该泡沫分配盒20一侧的泡沫输入接头21相连接，与泡沫分配盒20的内部空间相连通使泡沫流入该泡沫分配盒20。在泡沫分配盒20内部相对该泡沫输入接头21形成泡沫施加分配区25。该泡沫施加分配区25的截面呈等腰三角形，如图3及图6所示。各泡沫施加分配区25之间由呈倒三角形的隔块22隔开，互相并不连通。在泡沫施加分配区25的下方沿纵向开设泡沫施加狭缝23。该狭缝23沿纵向是连续的，不受隔块22的影响，以保证所施加的泡沫沿纵向不会有间断。从泡沫输入接头21流入的泡沫经过泡沫施加分配区25从泡沫施加狭缝23中涌出。因为受到隔块22的约束，泡沫只能沿该等腰三角形区域内的路径到达处于三角形底的狭缝23，如图5所示。虽然分配区25的中间部分(等腰三角形高的位置)的长度要略短于两侧部分(等腰三角形边的位置)，造成到达狭缝23的实际路径并不完全一致，但是在等腰三角形顶角的角度较小的情况下，实际的高和边之间的差(所有路径之间的最大差值)极小，在误差允许范围内可以忽略不计。
允许的误差范围可根据实际产品的要求而变化。通过本发明的教导，本领域的普通技术人员很容易根据预定的允许误差范围来确定该等腰三角形的边长、高以及顶角角度等参数，从而进一步确定泡沫输送管的数量等参数。
在另一较佳实施例中，如图7A、7B所示，泡沫分配盒20内的泡沫施加分配区28包括等腰三角形区25’和底部弯折区24。图7B所示为图7A中该泡沫施加分配区沿C-C线的中心截面，泡沫到达三角形分配区25’的底部P点后，先沿弯折区24的上升段24A先向上流到最高点Q，然后再沿下降段24B向下流到狭缝23，即最低点N。
为了使泡沫经过的路径长度各处相等，则从泡沫施加分配区28的进入点M到达三角形底部P点的路径长度(三角形区域内长度)加上从P点到达狭缝23上N点路径长度(弯折区内长度)的总长度在各处应当是相等的。在泡沫施加分配区两侧到达狭缝23的直线距离最长，因此该处的弯折区24的长度最短，中心部到达狭缝23的直线距离最短，弯折区24长度最大。即MP+PN为定值。
在一较佳实施例中，该定值为以M为顶点的等腰三角形分配区的腰长R(即泡沫到达狭缝的最长直线距离)。以M为圆心，R为半径，等腰三角形的顶角为圆心角可构成一假想扇形，该假想扇形的圆弧30如图7A中的双点划线所示。图7A中显示了若干条泡沫行经的路径，以中心部的路径为例，泡沫从等腰三角形底部P点经过弯折区24到达狭缝23(N点)的路径长度等于从P点到达与假想圆弧30的交点O的距离，即PN＝PO。而PN的距离又为上升段长度PQ和下降段长度QN的和，即PN＝PQ+QN。较佳地，上升段长度与下降段长度相等，即PQ＝QN。
类似的，其他部分的路径长度也满足上述关系式。即，
P’N’＝P’O’＝P’Q’+Q’N’；
P”N”＝P”O”＝P”Q”+Q”N”；
P”’N”’＝P”O”＝P”Q”+Q”N”；依此类推。
以本实施例的方式制成的泡沫分配区理论上各处路径是完全相等的，不存在误差。
根据本发明的另一个较佳实施例，该泡沫施加装置可以设置成多级输送形态。即，第一泡沫分配接头10分别接出多根第一泡沫输送管12，各第一泡沫输送管12不直接连接泡沫分配盒，而是再连接一个第二泡沫分配接头(结构与第一泡沫分配接头10类似，不再示出)。从该第二泡沫分配接头再分别接出多根第二泡沫输送管(结构与泡沫输送管12类似，不再示出)，这些第二泡沫输送管与泡沫分配盒上的泡沫输入接头21相连接。第一级和第二级的泡沫输送管优选都为5-20根，两级的泡沫输送管数量可以相同，也可以不相同。
例如，如图8所示，当第一级和第二级的泡沫输送管都为9根时，最后输送到泡沫分配盒的输送管为81根，相应的泡沫施加分配区25的数量也为81个。当第一级泡沫输送管为8根、第二级的泡沫输送管数量为10根时，最后输送到泡沫分配盒的输送管为80根，相应的泡沫施加分配区25的数量也为80个。这样可以利用泡沫分配盒上更多的泡沫施加分配区得到更均匀的施加效果。
本领域的技术人员可以很容易理解在多级输送的实施方式中，该泡沫分配盒内的泡沫施加分配区可以是三角形截面、也可以是三角形附加弯折区的截面。
再者，根据本发明进一步的实施例，对应于不同宽度的布面或其他平面产品，可选择打开或关闭不同数量的泡沫输送管。具体地说，可以在泡沫分配盒20的泡沫输入接头21处设置阀门26(如图1中所示)达到开闭的功能，从而可调整泡沫施加的宽度，来适应布面或其他平面产品的宽度。