一种自动除水装置的制作方法

本发明涉及一种自动除水装置，其特别适合于除去冷却辊上的冷凝水。

背景技术：

在生产车间里，例如在人造革生产车间、薄膜生产车间、或者胶黏带涂布车间等等，时常会用到冷却辊，主要目的是为了在产品成卷前将其通过冷却辊来降低温度以便减少产品材料的变形。以人造革生产线为例，人造革经凝胶塑化或压花后，温度很高，必须经过充分的冷却以便刮下一层或进行收卷。人造革生产线的冷却装置通常由一组冷却辊组成，典型地，其冷却辊为钢辊，表面镀铬抛光，夹层中通冷却水。通常，生产线中间的冷却装置例如由2-3个冷却辊组成，最后冷却时则例如由6-9个冷却辊筒组成。冷却辊中冷凝水的温度基本恒定，而夏天外界空气温度比较高，空气中的含水量也较大，冷却辊与外界温差变大，冷却辊的辊筒面上(特别是在冷却辊的两端处)会凝结水珠。水珠的附着会严重影响人造革的质量。

为克服冷凝水的影响，现有技术中已开发出无结露冷却辊，其能够防止冷却辊表面凝结水珠。然而，与传统的冷却辊相比，由于其内部结构复杂，导致其造价也大幅度提升。特别的是，对于已有的生产线来说，将传统的冷却辊更换成无结露冷却辊将面临巨大的成本开支，因而非常不经济。

为此，本发明的申请人曾考虑采用吸水装置来除去冷却辊上的冷凝水。但是，由于冷却辊固定排列并一直处于运转中，普通的吸水装置难以满足吸水要求，特别是难以在不影响正常生产的条件下有效地完成吸水。

技术实现要素：

鉴于上述现状，本发明的主要目的在于提供一种自动除水装置，其能够在不影响冷却辊正常生产的条件下自动除去冷却辊上的冷凝水。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种自动除水装置，其包括除水吸头、负压产生装置、水气分离装置、以及位置调节装置，其中，所述负压产生装置与所述水气分离装置的第一开口密封相连，所述除水吸头与所述水气分离装置的第二开口密封相连，所述位置调节装置用于调节所述除水吸头的空间位置。

优选地，所述位置调节装置包括第一立柱和相对于所述第一立柱平行安装的丝杠螺母机构。

优选地，所述位置调节机构还包括自所述第一立柱水平延伸的悬臂，所述悬臂相对于所述丝杠螺母机构的螺母固定安装。

优选地，所述位置调节机构还包括自所述悬臂向下延伸的第二立柱，所述除水吸头安装于所述第二立柱的下端。

优选地，所述第二立柱的上端能够沿所述悬臂的延伸方向相对于所述悬臂移位；和/或，所述除水吸头能够相对于所述第二立柱偏摆。

优选地，所述第一立柱和所述悬臂的数量均为两个，每个悬臂上的第二立柱的数量为三至五个，所述三至五个第二立柱通过横梁连接于相应的悬臂上。

优选地，所述除水吸头包括鸭嘴型吸嘴。

优选地，所述鸭嘴型吸嘴具有确定的长度，所述鸭嘴型吸嘴的横截面沿其长度方向处处一致，所述横截面的前半部分呈倒梯形，所述鸭嘴型吸嘴的前端设置有开口。

优选地，所述除水吸头还包括分别设置在所述鸭嘴型吸嘴两侧的第一滚轮和第二滚轮，所述鸭嘴型吸嘴的前端位于所述第一滚轮和所述第二滚轮的外切线上方。

优选地，所述第一滚轮和/或所述第二滚轮相对于所述除水吸头的主体部分弹性安装。

优选地，所述除水吸头还包括设置在所述鸭嘴型吸嘴的第三侧的第三滚轮。

优选地，所述除水吸头还包括安装框架，所述安装框架上优选设有铰接机构和角度限位件。

优选地，所述水气分离装置包括水气分离柜，所述水气分离柜内部设有挡板，所述挡板的一个面朝向所述第二开口，另一个面朝向所述第一开口。

优选地，所述挡板到第二开口的距离小于到第一开口的距离。

优选地，所述挡板借助于挡板支架进行固定。

所述挡板支架优选包括两根以上的杆件，这些杆件的一端与所述挡板保持固定，另一端与所述水气分离柜的第一侧壁保持固定。

优选地，所述第一开口设有一个，所述第二开口设有一个或多个。

优选地，所述水气分离柜的内部设有漏斗，所述漏斗位于所述挡板的下方。

所述漏斗的上边缘优选与所述水气分离柜的各侧壁密封接触；和/或，所述挡板的下边缘优选与所述漏斗的上边缘接触；和/或，所述挡板的上边缘和/或侧边缘优选与所述水气分离柜的内壁接触。

优选地，所述水气分离柜还包括：与所述漏斗密封连接的储水桶；或者与所述漏斗密封连接的排水管，其中所述排水管的远离所述漏斗的一端设有阀门。

本发明的自动除水装置在用于对冷却辊进行除水时，能够在不影响冷却辊正常生产的条件下自动除去冷却辊上的冷凝水。本发明的优选方案能够方便地调节除水吸头相对于冷却辊的位置和取向，从而提高除水效果。优选地，本发明的自动除水装置中的除水吸头能够提供大的吸力和稳定的工作间隙。另外优选地，本发明的自动除水装置中的水气分离柜能够以简单的结构实现水气分离和水的收集。

附图说明

以下将参照附图对根据本发明的自动除水装置进行描述。图中：

图1为根据本发明优选实施方式的自动除水装置的三维示意图；

图2是图1的自动除水装置的主视示意图；

图3是图1的自动除水装置的俯视示意图；

图4是图1的自动除水装置的左视示意图；

图5是本发明的自动除水装置中的除水吸头的三维结构示意图；

图6是图5的除水吸头的主视示意图；

图7是图5的除水吸头的左视示意图；

图8是本发明的自动除水装置中的水气分离柜的三维结构示意图，其中前侧板被拆除以显示内部构造；

图9是图8的水气分离柜的主视示意图，其中前侧板被拆除以显示内部构造。

具体实施方式

首先参见图1-4，其中示意地示出了本发明的优选实施方式的自动除水装置。

图1-4示意地表示出本发明的自动除水装置在用于包括多个冷却辊1的生产线时的情形，并且其中仅示出了对各冷却辊一端进行除水的配置方式。可以想到的是，在各冷却辊的另一端配置同样的或相似的自动除水装置，便可以对各冷却辊的另一端进行除水。另外，容易想到的是，本发明的自动除水装置同样适用于对单一冷却辊进行除水。

一般性地，本发明的自动除水装置包括除水吸头100、负压产生装置200、水气分离装置300、以及位置调节装置400。其中，所述负压产生装置200与所述水气分离装置300的第一开口301(示于图9中)密封相连(如借助于管道)，所述除水吸头100与所述水气分离装置300的第二开口302(示于图9中)密封相连(如借助于管道)，所述位置调节装置400用于调节所述除水吸头100的空间位置，例如使其相对于待除水对象(如冷却辊1的表面)保持合适的距离(优选2-3mm)和取向。

本发明的自动除水装置在工作时，可以将除水吸头100移动至冷却辊1的表面附近，并通过位置调节装置400对除水吸头100的空间位置进行准确调节，例如使其靠近冷却辊表面且保持确定距离或者与冷却辊表面滚动接触，从而不会影响冷却辊的正常运转。另一方面，在负压产生装置200所形成的负压的作用下，除水吸头100便能够将水(例如冷却辊上的冷凝水)和空气一起吸入，并经管道输送至水气分离装置300中，进而在水气分离装置300中完成水和空气的分离，分离后的空气则进入负压产生装置200，以避免所吸取的水到达负压产生装置200而损坏负压产生装置。因此，本发明的自动除水装置能够在不影响冷却辊正常工作的情况下实现自动除水。

优选地，如图1-4所示，所述位置调节装置400包括第一立柱401和相对于所述第一立柱401平行安装的丝杠螺母机构(未示出)。例如，第一立柱401可以是竖立的带有纵向开口的空心件(诸如图中所示的方形空心件)，丝杠螺母机构可以设置在第一立柱401的空心部位中，并以该空心部位的侧壁或纵向开口边缘作为导向机构。容易想到的是，丝杠螺母机构的顶端可以设置减速机构(如蜗轮蜗杆减速机构等)和驱动电机，从而，在驱动电机的驱动下，丝杠螺母机构便可以提供速度合适的直线运动，以用于调节除水吸头100的高度。

优选地，如图1-4所示，所述位置调节机构400还包括自所述第一立柱401水平延伸的悬臂402，所述悬臂402相对于所述丝杠螺母机构的螺母固定安装。例如，悬臂402的一端可以通过螺栓连接在螺母座套上，从而实现悬臂402的升降。悬臂402上还可以设置导向元件(如滑块)，其可以与第一立柱401的空心部位的侧壁或纵向开口边缘配合导向。由于丝杠螺母机构的螺纹运动副具有自锁功能，因而悬臂402可以方便地停留在行程范围内的任意位置处。

通过设置悬臂402的合适长度，可以方便地将本发明的自动除水装置安装在冷却辊生产线的旁侧。

优选地，所述位置调节机构还包括自所述悬臂402向下延伸的第二立柱403，所述除水吸头100例如可安装于所述第二立柱403的下端。

优选地，所述第二立柱403的上端能够沿所述悬臂402的延伸方向相对于所述悬臂402移位，从而为除水吸头100提供水平方向的位置调节(即左右调节)功能。

优选地，为调节除水吸头100的空间取向，例如为了使其以合适的角度对冷却辊进行除水，所述除水吸头100被安装成能够相对于所述第二立柱403偏摆。例如，第二立柱403的下端可以与除水吸头100铰接连接，并且优选地，第二立柱403与除水吸头100之间还可设置有锁紧结构和/或偏摆限位机构，以保持除水吸头100的空间取向。

优选地，如图所示，所述第一立柱401和所述悬臂402的数量均为两个，每个悬臂402上的第一立柱403的数量为三至五个，所述三至五个第二立柱403通过横梁404连接于相应的悬臂402上，每个第二立柱403的下端均连接一个除水吸头100。例如，对于图示的具有九个冷却辊1的生产线来说，其中一个悬臂402上可以设置四个第二立柱403，另一个悬臂402上则可以设置五个第二立柱403，从而一共设置九个除水吸头100，以便同时对九个冷却辊的同一端进行自动除水。根据负压产生装置200的功率大小，可以为这九个除水吸头100设置一至三个负压产生装置200以及对应的水气分离装置300。图示的优选实施方式中，设置有两个负压产生装置200以及两个水气分离装置300，其中一个水气分离装置300与四个除水吸头100相连，另一个水气分离装置300与五个除水吸头100相连。

优选地，每个除水吸头100与水气分离装置300之间的连接管路上可以设置电磁阀，以控制二者之间的通断。

通常地，除水吸头100可以采用类似于吸尘器吸头的结构，只要能在负压作用下将冷却辊上的冷凝水吸走即可。

然而，本发明的另一方面还提供了一种新的除水吸头100。

如图5-7所示，优选地，所述除水吸头100包括鸭嘴型吸嘴101。如图6所示，所述鸭嘴型吸嘴101具有确定的长度，其横截面沿长度方向处处一致，该横截面的前半部分(图中为下半部分)呈倒梯形，并在其前端(图中为下端)设置开口，该开口作为吸水入口。由于开口尺寸小，而开口内侧的空间持续增大，因而当开口内侧的空间存在负压时，这种结构能够产生很大的吸力，从而将开口外侧的水吸入。

工作时，应使鸭嘴型吸嘴的长度方向与冷却辊的轴线方向保持平行，这样，当该吸水入口靠近冷却辊的表面时，冷却辊上对应于该吸水入口长度的一部分表面上的冷凝水便可在负压作用下经吸水入口被吸除。

通过设置鸭嘴型吸嘴101的长度(或者设置吸水入口的长度)与需要除水的冷却辊表面长度一致，便可以一次性对该段表面进行除水，而无需使除水吸头沿冷却辊的轴向进给，简化了整机的结构。

所述鸭嘴型吸嘴101的后端设有用于连接管路的管接头102，其与鸭嘴型吸嘴101的内腔相通，进而与吸水入口相通。

优选地，如图6所示，所述除水吸头100还包括分别设置在所述鸭嘴型吸嘴101两侧的第一滚轮103和第二滚轮104，所述鸭嘴型吸嘴101的前端位于所述第一滚轮103和所述第二滚轮104的外切线上方(即内侧)。通过设置滚轮，可以确保本发明的除水吸头100方便地用于对运转中的冷却辊进行除水，而不会影响冷却辊的正常工作。如图所示，在实际工作时，第一滚轮103和第二滚轮104可直接接触冷却辊的表面并跟随冷却辊的转动而滚动，以确定鸭嘴型吸嘴101与冷却辊的相对位置，由于鸭嘴型吸嘴101的前端位于两个滚轮的外切线上方(即内侧)，即，其相对于两个滚轮的外包络面向上回缩，因而不会接触到冷却辊的表面，从而不会与冷却辊之间发生摩擦、刮擦等。

本领域的技术人员能够想到，可以根据冷却辊的外径以及两个滚轮之间的距离来确定鸭嘴型吸嘴101的前端的回缩量，从而保证鸭嘴型吸嘴101的前端与冷却辊表面之间的合适的工作间隙。

优选地，所述第一滚轮103和/或所述第二滚轮104还可以相对于所述除水吸头100的主体部分弹性安装。例如，相应的滚轮的轴部或安装支架上可以设置压缩弹簧，使得滚轮的轴心与除水吸头100的主体部分之间的距离可调，从而可动态调节鸭嘴型吸嘴101的前端的回缩量，以进一步优化鸭嘴型吸嘴101的前端与冷却辊表面之间的合适的工作间隙。例如，在第一滚轮和第二滚轮接触冷却辊表面后，继续调节除水吸头100向下运动，便可以挤压相应的压缩弹簧，使鸭嘴型吸嘴的前端与冷却辊表面的距离变小。

优选地，如图7所示，所述除水吸头100还可以包括设置在所述鸭嘴型吸嘴101的第三侧的第三滚轮106。第三滚轮106的存在，可以增加对除水吸头的支承稳定性，其与第一滚轮和第二滚轮一起对除水吸头的主体部分形成三点支承。

优选地，所述除水吸头100还包括安装框架105。如图所示，安装框架105优选可采用箱式结构，各个滚轮安装在所述箱式结构的底板下侧。该箱式结构的底板上设有条形开口，所述鸭嘴型吸嘴101的一部分穿过所述条形开口而突出于所述底板下侧，并借助于鸭嘴型吸嘴101侧面上的止挡结构限位。优选地，还设置有带凸缘的V型件107，其在外侧包裹所述鸭嘴型吸嘴101的突出部分，并与所述底板的下侧面保持固定，从而将鸭嘴型吸嘴101固定于所述箱式结构中。

除水吸头101可相对于第二立柱403固定安装，例如，第二立柱403的下端可焊接至除水吸头101的安装框架105上。

然而优选地，除水吸头101可相对于第二立柱403偏摆。例如，第二立柱403的下端可以与除水吸头100铰接连接，即，二者之间可相对摆动，从而补偿除水吸嘴与冷却辊之间的位置偏差。例如，在除水吸头101可相对于第二立柱403偏摆的情况下，除水吸头100可以不必严格位于冷却辊的轴线上方，即使有所偏离，也能通过偏摆而使第一滚轮103和第二滚轮104同时接触冷却辊表面，从而保证鸭嘴型吸嘴101的前端与冷却辊表面之间的合适的工作间隙。

为此，所述安装框架105上例如可设有铰接机构，第二立柱403通过所述铰接机构与所述除水吸头100连接。

优选地，第二立柱403与除水吸头100之间还可设置有锁紧结构和/或偏摆限位机构，以保持除水吸头100的空间取向。例如，可在安装框架105上设置角度限位件，其通过与第二立柱403的外表面进行抵接而形成偏摆限位机构。再例如，可在所述铰接机构上设置紧定螺钉，从而在确定合适的偏摆角度后对二者进行锁紧。

通常地，本发明中的水气分离装置300可采用现有技术中任何合适的水气分离装置。

优选地，本发明还提供了一种结构简单的水气分离装置300，如图8-9所示，其包括水气分离柜，所述水气分离柜包括设置于第一侧壁上的第一开口301和设置于第二侧壁上的第二开口302，所述水气分离柜的内部设有挡板303，所述挡板303的一个面朝向所述第二开口302，另一个面朝向所述第一开口301。

如前所述，第一开口301用于连接负压产生装置200，第二开口302用于连接除水吸头100，也即，水和空气经第二开口302进入水气分离柜中。由于挡板303的一个面朝向第二开口302，当空气携带着水在负压作用下经第二开口302进入水气分离柜中时，会首先撞击到挡板303上，其中的细小水珠便会停留在挡板303上并在重力作用下逐渐向下汇集，而空气则会绕过挡板303的边缘到达第一开口301，继而流向负压产生装置200，由此便完成水气分离。

优选地，所述挡板303到第二开口302的距离小于到第一开口301的距离。也即，挡板303离第二开口302更近，这使得携带着水的空气进入水气分离柜后尽可能早地撞击挡板303，一方面充分利用水珠的动量来撞击挡板，避免进入水气分离柜内后因空间骤然变大而导致速度下降过多，另一方面还有助于增大第二开口302到第一开口301之间的流线曲折程度，从而改善水气分离效果。

优选地，挡板303可借助于挡板支架304进行固定。如图所示，挡板支架304例如可以包括两根以上的杆件，这些杆件的一端与挡板303保持固定，另一端与水气分离柜的第一侧壁保持固定。

水气分离柜内与空气分离后的水聚集于挡板303的底端附近，为了便于把这些水收集起来，优选地，所述水气分离柜的内部设有漏斗305，所述漏斗305位于所述挡板303的下方，其上边缘优选与水气分离柜的各个侧壁密封连接。于是，挡板303上聚集的水便可滴落到漏斗305中并最终被收集走。

优选地，挡板303的下边缘与漏斗305的上边缘接触。优选地，挡板303的侧边缘和上边缘与水气分离柜的内壁接触。这样，挡板可提供最大的遮挡面积，改善水气分离效果。

优选地，为了收集被分离的水，所述水气分离柜还可以包括与所述漏斗305密封连接的储水桶306，被分离的水直接储存在其内，只要定期对其清理即可。优选地，储水桶306的底部设置有排水阀，以便于排出其中所收集的水。

替代地，水气分离柜中还可以设置与所述漏斗305密封连接的排水管(未示出)，其中所述排水管的远离所述漏斗的一端设有阀门。容易想到的是，在打开阀门排水时，应当是在自动除水装置停机的情况下进行，否则，阀门开启后会影响负压效果。

本领域的技术人员容易想到的是，水气分离柜中，漏斗305的上方为负压空间，除了第一开口、第二开口以及漏斗出口外，该负压空间应当是密闭的。

优选地，第一开口301仅有一个，第二开口302有并列的多个，以便同时接多个除水吸头100。

本发明的自动除水装置中，负压产生装置200优选为涡流风机，其优选为环形风机并内置消音装置，并且其优选布置在水气分离装置300的旁侧。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各优选方案可以自由地组合、叠加。

应当理解，上述的实施方式仅是示例性的，而非限制性的，在不偏离本发明的基本原理的情况下，本领域的技术人员可以针对上述细节做出的各种明显的或等同的修改或替换，都将包含于本发明的权利要求范围内。