專(zhuān)利名稱(chēng)：連續(xù)熱處理爐、連續(xù)真空蒸發(fā)裝置等的艙室入口/出口密封裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種密封裝置，它可用于使用保護(hù)氣體的連續(xù)熱處理爐的入口/出口密封，例如，金屬帶的光亮退火爐，或者用于在低壓下進(jìn)行真空蒸發(fā)的連續(xù)真空蒸發(fā)裝置的入口/出口密封，或者是這種裝置的艙室入口/出口密封。
相關(guān)技術(shù)的說(shuō)明通常，在各種連續(xù)的真空蒸發(fā)裝置中，例如，在日本經(jīng)過(guò)審核的專(zhuān)利刊物JP(B2)42-18893(1967)中公布的一種連續(xù)的保護(hù)氣體處理裝置，或者在日本經(jīng)過(guò)審核的專(zhuān)利刊物保護(hù)氣體熱處理裝置，或者在日本經(jīng)過(guò)審核的專(zhuān)利刊物JP(B2)6-45876(1994)中公布的一種連續(xù)的鋼帶真空蒸發(fā)電鍍裝置中，在這些裝置的入口/出口或這些裝置的各個(gè)艙室的入口/出口采用各種密封裝置。在這些密封裝置中，特別是一種典型的現(xiàn)有技術(shù)的連續(xù)保護(hù)氣體熱處理裝置，即一種光亮退火爐表示在

圖13和圖14中。
參見(jiàn)圖13，金屬帶2，例如不銹鋼帶，連續(xù)地通過(guò)一個(gè)立式光亮退火爐1，并且該金屬帶2在光亮條件下退火。為了防止該金屬帶2氧化，該光亮退火爐1的內(nèi)部保持在一種包括氫氣的易燃的還原氣氛中，例如一種基本上由75％的氫氣和25％的氮?dú)饣蛞环N氨分解氣體組成的混合氣體。該金屬帶2由設(shè)在上游側(cè)的一臺(tái)展卷機(jī)等送出。偏轉(zhuǎn)滾子3改變?cè)摻饘賻?的通過(guò)方向。該金屬帶2通過(guò)該退火爐1的入口側(cè)的密封裝置4進(jìn)入該光亮退火爐1中。在該光亮退火爐1中，當(dāng)該金屬帶2下降時(shí)，利用下降加熱法對(duì)該金屬帶2進(jìn)行加熱和退火。經(jīng)過(guò)退火的金屬帶2，通過(guò)該退火爐1出口側(cè)的密封裝置5送往一個(gè)偏轉(zhuǎn)滾子6。該偏轉(zhuǎn)滾子6改變?cè)摻饘賻?的通過(guò)方向。然后，取出該金屬帶2。
圖14表示圖13所示的出口側(cè)的密封裝置5的結(jié)構(gòu)。入口側(cè)的密封裝置4的結(jié)構(gòu)與密封裝置5的結(jié)構(gòu)基本上相同。在該密封裝置5中，在該金屬帶2的二端的寬度方向上，二個(gè)密封墊7a，7b的基本端面固定在爐壁8上，保持密封。氣缸9產(chǎn)生一個(gè)力，使二個(gè)密封滾子10a，10b推動(dòng)該二個(gè)密封滾子10a，10b。利用推力調(diào)整裝置11a、11b可以調(diào)節(jié)該推頂力。
利用圖13所示的這種密封裝置4、5將該光亮退火爐1中的易燃保護(hù)氣體與外界空氣阻斷。由于在該金屬帶2通過(guò)密封裝置時(shí)，很難完全將該氣體與外界空氣斷開(kāi)，因此，在實(shí)際操作中，在該退火爐中的保護(hù)氣體壓力比外界空氣壓力高10-50毫米水柱。這樣，可使該保護(hù)氣體逐漸向外界空氣泄漏。當(dāng)外界空氣中的蒸汽或氧氣進(jìn)入該光亮退火爐1中時(shí)，該金屬帶2在該光亮退火爐1中被氧化。這不但造成妨礙光亮退火的問(wèn)題，而且可以造成產(chǎn)生嚴(yán)重事故的危險(xiǎn)，例如火災(zāi)或爆炸。此外，當(dāng)該光亮退火爐1被火災(zāi)等損壞和在修理該爐子1之后，需要相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間去恢復(fù)該爐子中的保護(hù)氛圍的露點(diǎn)。在這段時(shí)間內(nèi)，光亮熱處理工作必需停止。這樣，該密裝置的性能對(duì)該光亮退火爐的生產(chǎn)有很大影響。同樣，在真空蒸發(fā)裝置等中，為了使這種裝置的艙室內(nèi)部保持在比大氣壓力高的正壓力下，如在該光亮退火爐的情況一樣，或?qū)⒃撆撌覂?nèi)部保持在低壓或真空，以便進(jìn)行蒸發(fā)，該密封裝置的密封性很重要。
在圖13和圖14所示的這些密封裝置4，5中，該密封墊7a，7b和該密封滾子10a，10b由彈性材料制成，用以增強(qiáng)它們的密封作用。例如，該二個(gè)密封墊7a，7b由毛氈或與毛氈相當(dāng)?shù)臒o(wú)紡織物制成，而該二個(gè)密封滾子10a，10b由橡膠制成。由于該金屬帶2厚度的原因，在該金屬帶的寬度方向上的二端，在該二個(gè)密封滾子10a，10b之間會(huì)形成間隙，因此爐內(nèi)的氣體容易泄漏。為了提高密封性能，必需通過(guò)使用軟的橡膠，使橡膠變形并嵌入已經(jīng)形成的該間隙中來(lái)減小間隙。在這種使用該二個(gè)密封墊7a，7b和該二個(gè)密封滾子10a，10b組合的密封方法中，該軟橡膠與該無(wú)紡織物摩擦。當(dāng)這些密封墊牢固地推頂著該二個(gè)密封滾子時(shí)，彈性滾子的表面可能會(huì)被擦傷，或者該無(wú)紡織物的纖維會(huì)從該二個(gè)密封墊7a，7b上脫出。當(dāng)纖維附著在該金屬帶上時(shí)，由于通常靜電使纖維帶電，因此不容易把纖維除去。在下一個(gè)精滾過(guò)程中，滾動(dòng)的滾子把纖維壓緊，從而在該金屬帶的表面上產(chǎn)生缺陷。為了避免這些問(wèn)題，需要降低該二個(gè)密封墊7a，7b和該二個(gè)密封滾子10a，10b之間的接觸壓力。這樣，就產(chǎn)生這樣一種現(xiàn)象，即該退火爐中的保護(hù)氣體從低接觸壓力部分泄漏的量比從其他部分泄漏的量多。另外，當(dāng)將該二個(gè)密封滾子10a，10b推頂著從該二個(gè)滾子之間通過(guò)的該金屬帶2時(shí)，該二個(gè)密封滾子上通常與該金屬帶2寬度方向的二端的鋒利邊緣接觸的各個(gè)部分磨損劇烈。因此，該退火爐中的氣體容易從該磨損部分與該金屬帶2之間的間隙泄漏。當(dāng)真空蒸發(fā)裝置等的艙室處在低壓下時(shí)，外界的空氣容易從這些泄漏部分進(jìn)入該艙室中。另外，與在該光亮退火爐的情況一樣，在爐內(nèi)壓力比其他各個(gè)艙室的爐內(nèi)壓力高的一個(gè)艙室中，該艙室內(nèi)的保護(hù)氣體容易泄漏至其他艙室中。這些現(xiàn)象與在該光亮退火爐的情況中的現(xiàn)象完全相同。
還有，在放置在該立式光亮退火爐1下部的該密封裝置5中，從該光亮退火爐1的內(nèi)面剝離的耐火材料片，例如，熾熱的耐火磚片或從該進(jìn)行熱處理的金屬帶2上落下的高溫碎片直接落下，容易點(diǎn)燃該泄漏的保護(hù)氣體和空氣的混合氣體，從而容易使該二個(gè)密封墊7a，7b和密封滾子10a，10b燃燒，并容易造成火災(zāi)。除此之外，由于該二個(gè)密封墊7a，7b和該二個(gè)密封滾子10a，10b之間重復(fù)摩擦，容易產(chǎn)生靜電。由于靜電造成的火花放電容易使該易燃的保護(hù)氣體和空氣的混合氣體點(diǎn)燃。
本發(fā)明的目的是提供一種用于密封連續(xù)的熱處理爐、連續(xù)的真空蒸發(fā)裝置等的各個(gè)艙室的入口/出口的密封裝置。該密封裝置可以提高使用包括氫氣在內(nèi)的保護(hù)氣體的熱處理爐的入口/出口處的密封性能。該連續(xù)真空蒸發(fā)裝置等的各個(gè)艙室入口/出口處，或連續(xù)的真空蒸發(fā)裝置等的各個(gè)艙室入口/出口處的密封性能。該連續(xù)真空蒸發(fā)裝置等具有其中使用與在該熱處理爐中的保護(hù)氣體一樣，包括氫氣在內(nèi)的保護(hù)氣體的多個(gè)艙室，或者具有處真空或低壓下的艙室。因此，該密封裝置幾乎不會(huì)引起火災(zāi)，并能在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保證高度穩(wěn)定的密封性能。
發(fā)明的說(shuō)明本發(fā)明公布了一種密封裝置，它可用于密封使用保護(hù)氣體的連續(xù)熱處理爐。在低壓下進(jìn)行真空蒸發(fā)的連續(xù)真空蒸發(fā)裝置等的入口/出口，一根金屬帶從該密封裝置中通過(guò)；或用于密封連續(xù)熱處理爐，連續(xù)真空蒸發(fā)裝置等的各個(gè)艙室的入口/出口。在該密封裝置中，在一個(gè)艙室的入口/出口開(kāi)口的外側(cè)設(shè)有二個(gè)彈性滾子，用來(lái)夾緊一根金屬帶，使該金屬帶通過(guò)；并可使該艙室的內(nèi)部與外部斷開(kāi)。該密封裝置包括二個(gè)相對(duì)的側(cè)壁，它們與二個(gè)彈性滾子的端面接觸，以保證密封；二個(gè)剛性滾子，它們牢牢地不透氣地與二個(gè)彈性滾子接觸，并且在該二個(gè)相對(duì)的側(cè)壁之間與該金屬帶有一個(gè)間隙；和幾個(gè)彈性推頂件，當(dāng)它們與該二個(gè)剛性滾子接觸時(shí)，可以不透氣地密封在每一個(gè)剛性滾子和爐體或一個(gè)艙室箱體之間的邊界。
本發(fā)明的特征是該保護(hù)氣體包括氫氣。
本發(fā)明的特征還在于，該密封裝置還包括二個(gè)附加的彈性滾子，它們用于夾住在該二個(gè)相對(duì)側(cè)壁之間的二個(gè)彈性滾子外面的該金屬帶；和二個(gè)中間滾子，它們放置在該二個(gè)彈性滾子和二個(gè)附加的彈性滾子之間，在該二個(gè)相對(duì)側(cè)壁之間，與該金屬帶有一間隙。該二個(gè)中間滾子不透氣地與該二個(gè)彈性滾子和該二個(gè)附加的彈性滾子接觸。
本發(fā)明的特征還在于，在所形成的一個(gè)空間中設(shè)有用于為一個(gè)保護(hù)氣體熱處理爐供給保護(hù)氣體，即一種類(lèi)似于大氣氣體，氮?dú)饣蚨栊詺怏w的氣體的裝置。該空間在該二個(gè)相對(duì)側(cè)壁之間，由該二個(gè)彈性滾子，該二個(gè)附加的彈性滾子和該多個(gè)中間滾子包圍構(gòu)成。
本發(fā)明的特征在于，在該二個(gè)相對(duì)側(cè)壁之間，由該二個(gè)彈性滾子，該二個(gè)附加的彈性滾子和多個(gè)中間滾子包圍構(gòu)成的空間中，設(shè)有為一個(gè)保護(hù)氣體熱處理爐供給保護(hù)氣體，即一種類(lèi)似于大氣氣體，氮?dú)饣蚨栊詺怏w的氣體的裝置，并且在該空間還安裝著一個(gè)離子發(fā)生器。
本發(fā)明的特征還在于，在該二個(gè)相對(duì)側(cè)壁之間，由該二個(gè)彈性滾子，該二個(gè)附加的彈性滾子和多個(gè)中間滾子包圍構(gòu)成的空間要抽真空。
本發(fā)明的特征在于，該二個(gè)彈性滾子或該二個(gè)附加的彈性滾子由從硅橡膠、氟橡膠、氨丁二烯橡膠，SBR、NBR、EPDN，尿脘人造橡膠，異戊二烯橡膠，異丁烯橡膠，硫化橡膠，氯磺化的聚乙烯，氯化聚乙烯，聚丁橡膠，丙烯酸橡膠和海德林(hydrin)橡膠中選出的一個(gè)彈性體制成的。該彈性體本身具有電導(dǎo)率，或者說(shuō)該彈性體具有導(dǎo)電性。
本發(fā)明的特征還在于，該二個(gè)彈性滾子或該二個(gè)附加的彈性滾子是通過(guò)在二個(gè)金屬軸或金屬滾子的外圓周表面的縱向方向上，用從硅橡膠、氟橡膠、氟丁二烯橡膠，SBR，NBR，EPDN，尿脘人造橡膠，異戊二烯橡膠，異丁烯橡膠，硫化橡膠，氯磺化的聚乙烯，氯化聚乙烯，聚丁橡膠，丙烯酸橡膠和海德林橡膠中選出的一種彈性體，呈圓柱形地涂敷在二個(gè)金屬軸或金屬滾子的外圓周表面上而整體作成的。該彈性體本身具有比電阻，或該彈性體具有導(dǎo)電性?；蛘撸摱€(gè)彈性滾子或該二個(gè)附加的彈性滾子可通過(guò)將這種彈性體制成的圓柱形套筒，沿著該二個(gè)金屬軸或金屬滾子的縱向方向，安裝在該二個(gè)金屬軸或金屬滾子的外圓周表面上而整體作出。
本發(fā)明的特征在于，制造該彈性滾子的彈性體的電阻率在1-107歐姆.厘米(Ω.cm)范圍內(nèi)。
本發(fā)明的特征在于，制造該彈性滾子的彈性體的硬度在JISK6301A中規(guī)定的40-90°范圍內(nèi)。
本發(fā)明的特征在于，該多個(gè)彈性推頂件由從硅橡膠，氟橡膠，氯丁二烯橡膠，SBR，NBR，EPDM，尿脘人造橡膠，異戊二烯橡膠，異丁烯橡膠，硫化橡膠，氯磺化的聚乙烯，氯化聚乙烯，聚丁橡膠，丙烯酸橡膠和海德林橡膠中選出的一種彈性體制成，或由具有許多微小細(xì)胞的一種海綿狀彈性體制成。該許多微小細(xì)胞是使同樣選擇出來(lái)的一種彈性體發(fā)泡而制成的。該所選擇的彈性體本身具有電阻率，或者該所選擇的彈性體具有導(dǎo)電性，其電阻率在1-107歐姆·厘米(Ω.cm)范圍內(nèi)。
本發(fā)明的特征在于，在該彈性體或該海綿狀彈性體表面4的該彈性推頂件具有一個(gè)由厚度為20毫米或更小的無(wú)紡織物制成的覆蓋層。
本發(fā)明的特征在于，該彈性推頂件的無(wú)紡織物，在極限氧指數(shù)(LOI)值為26或更大時(shí)，具有自我滅火特性。
本發(fā)明的特征在于。制造本發(fā)明的該彈性推頂件的彈性體或海綿狀彈性體的硬度在JIS S 6050規(guī)定的10°-50°范圍內(nèi)。
本發(fā)明的特征在于，制造該彈性滾子的彈性體和該彈性推頂件的導(dǎo)電性，或制造該彈性推頂件的該海綿狀彈性體的導(dǎo)電性是通過(guò)碳的混合得到的。
本發(fā)明的特征在于，在沿著該彈性滾子的軸線方向的二端，在該彈性滾子的二個(gè)端面和該二個(gè)側(cè)壁之間放置著多個(gè)彈性圓盤(pán)和多個(gè)滑動(dòng)圓盤(pán)。
本發(fā)明的特征在于，在該彈性滾子的二個(gè)末端，在該彈性滾子的軸線方向上設(shè)有多個(gè)下列零件。該多個(gè)零件形成用于密封該彈性滾子二個(gè)末端的一個(gè)密封裝置。該多個(gè)零件為
一個(gè)外覆蓋件，它由彈性材料制成，并且具有和該彈性滾子的端面接觸的一個(gè)第一法蘭部分及從該第一法蘭部分的外圓周部分，向外沿軸向方向延伸的一個(gè)第一套筒部分；一個(gè)第一支承件，它由剛性材料制成，并具有一個(gè)第二法蘭部分和一個(gè)第二套筒部分，該第二法蘭部分在該第一法蘭部分的外面，沿著軸線方向與該第一法蘭部分的表面接觸。而該有第二套部分從該第二法蘭部分的外圓周部分，沿著軸向方向向外延伸；一個(gè)第二支承件，它由剛性材料制成，并具有一個(gè)第三套筒部分和一個(gè)第三法蘭部分。該第三套筒部分在該第二法蘭的外面，沿著軸線方向放置在該彈性滾子的軸和該第二套筒部分之間。而該第三法蘭部分從第三套筒部分的軸向外端面，沿著該彈性滾子的半徑方向延伸；一個(gè)外軸承，它放在該第三套筒部分和該第二套筒部分之間，可以承受徑向力和軸向推力；多個(gè)內(nèi)軸承，它們放在該第三套筒部分和該彈性滾子的軸之間；和一個(gè)端面密封件，它放在該側(cè)壁和該第二支承件的該第三法蘭部分之間。至少在該彈性滾子的半徑方向上的該密封件的外側(cè)由彈性材料制成。
本發(fā)明的特征在于，該剛性滾子的表面具有一個(gè)鍍鉻或碳化鎢噴鍍的光滑層，或由不銹鋼制成。
根據(jù)本發(fā)明，雖然金屬帶夾在二個(gè)彈性滾子之間，并可在該二個(gè)彈性滾子之間通過(guò)，但該金屬帶的表面是密封的、不透氣。多個(gè)剛性滾子和該多個(gè)彈性推頂件設(shè)置在該二個(gè)彈性滾子和該爐體之間，或在該二個(gè)彈性滾子艙室箱體之間。該多個(gè)剛性滾子距離該金屬帶表面比該二個(gè)彈性滾子距離該金屬帶表面遠(yuǎn)。該多個(gè)剛性滾子轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)與該二個(gè)彈性滾子和該艙室箱體之間的邊界密封，不透氣由于該剛性滾子的表面而由硬材料，例如，金屬制成，而且經(jīng)過(guò)精加工，表面非常光滑，當(dāng)該彈性推頂件的表面層部分具有一個(gè)由無(wú)紡織物制成的覆蓋層，甚至當(dāng)該剛性滾子與該無(wú)紡織物接觸，同時(shí)滑動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，相互摩擦系數(shù)也非常小。因此，即使當(dāng)該推頂件牢固地推頂著該剛性滾子時(shí)，該無(wú)紡織物的纖維不會(huì)脫出，并且不會(huì)起毛。當(dāng)該剛性滾子的表面為導(dǎo)體和通過(guò)滾子軸等接地時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生靜電起電現(xiàn)象。甚至當(dāng)該剛性滾子的表面為絕緣體時(shí)，起電電位非常低，不會(huì)產(chǎn)生問(wèn)題。另外，甚至當(dāng)該彈性推頂件牢牢地推頂著用硬材料，例如金屬制的該剛性滾子表面時(shí)，該無(wú)紡織物的纖維不會(huì)在該滾子表面上產(chǎn)生擦傷。此外，該剛性滾子和該彈性推頂件不會(huì)因摩擦而磨損。結(jié)果，該彈性推頂件可以足夠牢固地推頂該剛性滾子，從而在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持穩(wěn)定的密封。
另外，根據(jù)本發(fā)明，由于該保護(hù)氣體包括氫氣，當(dāng)該氣體泄漏至外界空氣中，并與外界空氣混合時(shí)，該保護(hù)氣體容易爆炸和燃燒。然而，由于該剛性滾子與該彈性推頂件之間，或該剛性滾子與該彈性滾子之間的密封性能增強(qiáng)了，該保護(hù)氣體的泄漏減小，因此可以提高操作的安全性。
另外，根據(jù)本發(fā)明，利用一個(gè)放置在二個(gè)彈性滾子和二個(gè)附加的彈性滾子之間的中間滾子，可在該二個(gè)彈性滾子和該金屬帶之間的密封部分外面形成一個(gè)阻斷外界空氣的空間，因此可以減小該保護(hù)氣體向外界空氣的泄漏。通過(guò)將惰性氣體，一種用于保護(hù)氣體熱處理爐的保護(hù)氣體，一種類(lèi)似于大氣氣體或氮?dú)獾臍怏w(這些氣體以后一般也稱(chēng)為惰性氣體)通入該空間中，或者通過(guò)利用由電暈放電引起的離子中和使靜電的起電作用減小，或者通過(guò)對(duì)該空間抽真空可以強(qiáng)化該艙室箱體與外界空氣阻斷的條件和提高操作的安全性。
另外，根據(jù)本發(fā)明，由于制造該彈性滾子或該附加的彈性滾子的橡膠材料具有導(dǎo)電性，由靜電引起的火花放電現(xiàn)象幾乎不會(huì)發(fā)生。甚至當(dāng)該易燃的保護(hù)氣體泄漏時(shí)，爆炸等危險(xiǎn)也可以減小，因而提高了操作的安全性。
再者，根據(jù)本發(fā)明，由于該彈性滾子或該附加彈性滾子的表面襯有一層導(dǎo)電的橡膠或與導(dǎo)電橡膠作成一整體，因此幾乎不會(huì)產(chǎn)生由靜電引起的火花放電現(xiàn)象。甚至當(dāng)該易燃的保護(hù)氣體泄漏時(shí)，爆炸的危險(xiǎn)性也可減小。
另外，根據(jù)本發(fā)明，該彈性推頂件由橡膠或具有許多發(fā)泡的微小細(xì)胞的海綿狀彈性體制成，其導(dǎo)電性相應(yīng)于電阻率在1-107歐姆·厘米(Ω.cm)范圍內(nèi)。因此，該彈性推頂件和該剛性滾子之間的靜電幾乎不會(huì)引起火花放電現(xiàn)象。甚至當(dāng)該易燃的保護(hù)氣體泄漏時(shí)，操作的安全性也可以提高。
另外，根據(jù)本發(fā)明，由于該彈性的表面或該海綿狀彈性體的表面具有一個(gè)厚度為20毫米或更小的無(wú)紡織物制成的覆蓋層，該無(wú)紡織物制成的、具有通風(fēng)特性的該覆蓋層的厚度較薄，因此，可以提高密封性能。
此外，根據(jù)本發(fā)明，由于該無(wú)紡織物的極限氧指數(shù)值(LOI)為26或更大，因此，該無(wú)紡織物具有自我滅火特性。甚至當(dāng)空氣中出現(xiàn)火焰，該火焰也會(huì)自然熄滅，因此操作的安全性提高。
再者，根據(jù)本發(fā)明，由于該彈性體或該海綿狀彈性體的硬度在JISS6050規(guī)定的10°-50°范圍內(nèi)，該彈性體或該海綿狀彈性體均勻地與該彈性滾子接觸，因此可得到不透氣的密封。
另外，根據(jù)本發(fā)明，該彈性或該海綿狀彈性體的導(dǎo)電性是由碳的混合提供的。由于在橡膠中混合碳，耐磨性也提高，因此可以長(zhǎng)時(shí)間地保持穩(wěn)定的密封性能。
再者，根據(jù)本發(fā)明，在該彈性滾子軸線方向的兩端，在該彈性滾子的端面與該箱體之間放置著多個(gè)彈性圓盤(pán)和滑動(dòng)圓盤(pán)。雖然通過(guò)該多個(gè)滑動(dòng)圓盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)和滑動(dòng)接觸?？墒乖搹椥詽L子轉(zhuǎn)動(dòng)，但是該多個(gè)彈性圓盤(pán)仍可使該彈性滾子和該箱體之間得到不透氣的密封。
另外，根據(jù)本發(fā)明，在該彈性滾子軸線方向的每一端，在該彈性滾子的端面和該側(cè)壁之間，該彈性滾子端面密封裝置包括均由彈性材料制成的外覆蓋件和端面密封件，均由剛性材料制成的該第一支承件和該第二支承件，承受徑向力和軸向推力的一個(gè)外軸承和承受徑向力的多個(gè)內(nèi)軸承，這樣將不透氣的密封作用與支承作用分離，因而可以提高密封性能，并減小回轉(zhuǎn)負(fù)載。
附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明圖1為表示本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例的截面正視圖；圖2為表示該第一個(gè)實(shí)施例的部分底視圖；圖3為表示本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施例的截面正視圖；圖4為表示該第二個(gè)實(shí)施例的側(cè)視圖；圖5為表示本發(fā)明的第三個(gè)實(shí)施例的截面正視圖；圖6為表示該第三個(gè)實(shí)施例的側(cè)視圖；圖7為表示該第三個(gè)實(shí)施例的部分透視圖8為表示本發(fā)明的第四個(gè)實(shí)施例的截面?zhèn)纫晥D；圖9為表示本發(fā)明的第五個(gè)實(shí)施例的截面正視圖；圖10為表示該第五個(gè)實(shí)施例的部分截面平面圖；圖11為表示本發(fā)明的第六個(gè)實(shí)施例的截面正視圖；圖12為一個(gè)表示相應(yīng)于不同極限氧指數(shù)(LOI)值的各種材料的圖；圖13為表示一個(gè)光亮退火爐的基本結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化截面圖；圖14為表示用在圖13所示的爐子的入口/出口處的密封裝置的正視圖。
體現(xiàn)本發(fā)明的最佳模式圖1為表示本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例的截面正視圖，圖2為表示該第一個(gè)實(shí)施例的主要部分的底視圖，圖3為表示本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施例的截面正視圖，圖4為表示該第二個(gè)實(shí)施例的側(cè)視圖，圖5為表示本發(fā)明的第三個(gè)實(shí)施例的截面正視圖，圖6為表示第三個(gè)實(shí)施例的側(cè)視圖，圖7為表示該第三個(gè)實(shí)施例的部分透視圖，圖8為表示本發(fā)明的第四個(gè)實(shí)施例的截面?zhèn)纫晥D，圖9為表示本發(fā)明的第五個(gè)實(shí)施例的截面正視圖，圖10為表示該第五個(gè)實(shí)施例的部分截面的平面圖，圖11為表示本發(fā)明的第六個(gè)實(shí)施例的截面正視圖，圖12為表示相應(yīng)于不同的極限氧指數(shù)(LOI)值的各種材料的圖。
在每一個(gè)圖中，同樣的參考數(shù)字標(biāo)注相應(yīng)的各個(gè)零件。另在同一參考數(shù)字上的下標(biāo)a和b標(biāo)注在該金屬帶二側(cè)，相對(duì)于該金屬帶對(duì)稱(chēng)放置的二個(gè)零件。這樣二個(gè)零件一般用同一個(gè)參考數(shù)字標(biāo)注。
在根據(jù)圖1和圖2所示的本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例的密封裝置20中，當(dāng)一個(gè)金屬帶22，例如不銹鋼帶通過(guò)時(shí)，在一個(gè)光亮退火爐21的入口或出口處進(jìn)行不透氣的密封。該光亮退火爐21的分隔壁23有一個(gè)開(kāi)口23A，可使該金屬帶22通過(guò)，而在該開(kāi)口23A外面，設(shè)有該密封裝置20。在該金屬帶22的寬度方向上的二側(cè)，設(shè)有二個(gè)側(cè)壁24。在該二個(gè)側(cè)壁24之間設(shè)有二個(gè)推頂件25a，25b和二個(gè)剛性滾子26a，26b。例如，該二個(gè)推頂件25a，25b由以橡膠為基礎(chǔ)的彈性材料制成，而該二個(gè)剛性滾子26a，26b由金屬制成。
該二個(gè)推頂件25a，25b分別通過(guò)無(wú)紡織物27a，27b與該二個(gè)剛性滾子26a，26b接觸，實(shí)現(xiàn)不透氣的密封。由于迷宮作用，當(dāng)接觸部分較長(zhǎng)時(shí)，密封性能提高。然而，考慮到容易將該二個(gè)剛性滾子26a，26b從該二個(gè)推頂件25a，25b上取下，該接觸部分的長(zhǎng)度最好為該二個(gè)剛性滾子26a，26b外圓周長(zhǎng)的一半。該二個(gè)剛性滾子26a，26b具有光滑的鍍鉻表面，其光潔度達(dá)到JISB0031(1982)規(guī)定的 ，Ra1.6a，Rmax、6.3S，Rz6.3Z或更小。因此，即使形成一個(gè)長(zhǎng)的接觸部分，該接觸部分處的摩擦系數(shù)小(例如，在橡膠和無(wú)紡織物之間私μ≈0.5，在鍍鉻表面和無(wú)紡織物之間μ≈0.05)。因此，不會(huì)產(chǎn)生大的阻力，并且該無(wú)紡織物27a，27b的纖維幾乎不會(huì)脫出。這樣，當(dāng)落下的纖維片附著在該金屬帶22的表面上，并且在下一過(guò)程中，被滾軋機(jī)的滾子壓緊在該金屬帶22上時(shí)，該無(wú)紡織物的纖維幾乎不會(huì)在該金屬帶22上造成壓力痕跡，因而就減少了該金屬帶22質(zhì)量壞的問(wèn)題。結(jié)果，該二個(gè)推頂件可以牢牢地推頂該二個(gè)剛性滾子。甚至當(dāng)該二個(gè)剛性滾子被牢牢地推頂著時(shí)，只要該二個(gè)剛性滾子的表面為導(dǎo)體和通過(guò)該滾子的滾子軸等接地，則靜電不會(huì)起電。即使該二個(gè)剛性滾子的表面為絕緣體，靜電了起電電位非常低，因此也不會(huì)有問(wèn)題。此外，由于該二個(gè)剛性滾子耐磨，而且壽命長(zhǎng)；因此，該二個(gè)剛性滾子可以穩(wěn)定地工作較長(zhǎng)的一段時(shí)間。另外，由于該二個(gè)剛性滾子的表面是鍍鉻的，或由碳化鎢或不銹鋼制成，是不生銹的，因此，該二個(gè)剛性滾子可以平穩(wěn)地轉(zhuǎn)動(dòng)和滑動(dòng)。該二個(gè)剛性滾子26a，26b圍繞著二個(gè)軸28a，28b轉(zhuǎn)動(dòng)，并由二個(gè)氣缸29a，29b推頂壓在二個(gè)彈性滾子30a，30b上，以實(shí)現(xiàn)不透氣的密封。該二個(gè)由以橡膠為基礎(chǔ)的彈性材料制成的彈性滾子30a，30b，通過(guò)夾住該金屬帶而推頂著該金屬帶22的二個(gè)側(cè)面。結(jié)果，在該金屬帶22和該二個(gè)彈性滾子30a，30b之間可得到不透氣的密封。
利用推力調(diào)節(jié)裝置31a，31b可以調(diào)整該二個(gè)推頂件25a，25b壓在該二個(gè)剛性滾子26a，26b的推頂力。在該二個(gè)推頂件25a，25b上面設(shè)有二個(gè)推頂件擋塊32a，32b。在該二個(gè)推頂件25a，25b的背面上，設(shè)有二個(gè)推頂件框架33a，33b，用以承受從該推力調(diào)節(jié)裝置31a，31b來(lái)的推力。設(shè)有二個(gè)帶螺紋孔的連接框架34a，34b。該二個(gè)連接框架34a，34b就形成了該推力調(diào)節(jié)裝置31a，31b。在該金屬帶22二個(gè)側(cè)面上的該二個(gè)彈性滾子30a，30b的二根軸35a，35b可以在與該金屬帶22的表面的垂直方向上移動(dòng)。用于支承該二個(gè)剛性滾子26a，26b的二根軸28a，28b的多個(gè)軸承36安裝在二塊滑板37上。該二塊滑板37由二個(gè)連接框架34a，34b彼此連接起來(lái)。
如圖3所示，在根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施例的密封裝置40中，二個(gè)推力調(diào)節(jié)裝置41a，41b將幾乎是處在水平條件下的二個(gè)密封墊42a，42b推頂在該二個(gè)剛性滾子26a，26b上。該二個(gè)密封墊42a，42b由以橡膠為基礎(chǔ)的彈性材料制成，并且其表面涂敷了無(wú)紡織物43a，43b。為了保證密封性能，該無(wú)紡織物43a，43b和該二個(gè)剛性滾子26a，26b之間的接觸部分的長(zhǎng)度最好應(yīng)為該二個(gè)剛性滾子26a，26b的外圓周長(zhǎng)的1/15或更長(zhǎng)。
如圖4所示，在根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施例的密封裝置40中，在該二個(gè)剛性滾子26a，26b和該二個(gè)彈性滾子30a，30b的二端，沿軸線方向的不透氣密封是通過(guò)在該多個(gè)滾子的末端和該二個(gè)側(cè)壁24之間放入四個(gè)滑動(dòng)圓盤(pán)44A，44B，45A，45B和二個(gè)彈性圓盤(pán)44C，45C來(lái)實(shí)現(xiàn)的。該四個(gè)滑動(dòng)圓盤(pán)44A，44B，45A，45B，例如，可由特氟隆(PTEE)制成，或主要由特氟隆制成；而該二個(gè)彈性圓盤(pán)44C，45C由橡膠制成，該橡膠的硬度為JIS K6301A規(guī)定的55°?？梢圆徊捎弥饕商胤≈瞥傻乃膫€(gè)滑動(dòng)圓盤(pán)44A，44B，45A，45B相應(yīng)地組合成一對(duì)，使它們相互可以滑動(dòng)，而采用，例如，由金屬制的一個(gè)圓盤(pán)與主要由氟樹(shù)酯制成的一個(gè)圓盤(pán)的組合，只要這些圓盤(pán)是剛性的和由容易相互滑動(dòng)的材料制成即可。當(dāng)采用由氟樹(shù)酯制成的圓盤(pán)組合時(shí)，為了防止靜電起電現(xiàn)象，該氟樹(shù)酯的靜電電阻率最好在1-107歐姆。厘米(Ω.cm)范圍內(nèi)。該二個(gè)彈性圓盤(pán)44C，45C由以橡膠為基礎(chǔ)的彈性材料制成。在轉(zhuǎn)動(dòng)和滑動(dòng)時(shí)，當(dāng)該二個(gè)滑動(dòng)圓盤(pán)44A，44B彼此接觸，并且該二個(gè)滑動(dòng)圓盤(pán)45A，45B也彼此接觸，則可實(shí)現(xiàn)密封。另一方面，該二個(gè)彈性圓盤(pán)44C，45C發(fā)出相應(yīng)的彈性斥力，推動(dòng)該四個(gè)滑動(dòng)圓盤(pán)44A，44B，45A，45B，將間隙封閉，從而實(shí)現(xiàn)密封。這種在二個(gè)末端，沿軸線方向的密封結(jié)構(gòu)也同樣可以用于第一個(gè)實(shí)施例和其他幾個(gè)實(shí)施例。與采用該連接框架34將多個(gè)軸承36和該二個(gè)滑板37與軸28連接一樣，每個(gè)滾子均設(shè)有一個(gè)用于將多個(gè)軸承47與軸35連接的連接框架(且表示了該連接框架34)。
如圖5，6和7所示，在根據(jù)本發(fā)明的第三個(gè)實(shí)施例的密封裝置50中，用作二個(gè)附加的彈性滾子的二個(gè)第二彈性滾子52a，52b設(shè)在二個(gè)第一彈性滾子51a，51b的外面。二個(gè)剛性滾子53a，53b設(shè)在二個(gè)第一彈性滾子51a，51b的內(nèi)面，而二個(gè)中間滾子54a，54b設(shè)在該二個(gè)第一彈性滾子51a，51b和該二個(gè)第二彈性滾子52a，52b之間，以形成一個(gè)緩沖空間50A。該緩沖空間50A與外界空氣隔開(kāi)。
該二個(gè)第一和二個(gè)第二彈性滾子51a，51b，52a，52b的軸55，56和該二個(gè)剛性滾子和二個(gè)中間滾子53a，53b，54a，54b的軸58，57分別由四個(gè)軸承59，60，61，62支承。另外，與圖4所示的方法一樣，軸55，56，57，58在其兩端，沿軸線方向是通過(guò)多個(gè)滑動(dòng)圓盤(pán)63A，63B，64A，64B，65A，65B，66A，66B和多個(gè)彈性圓盤(pán)63C，64C，65C，66C進(jìn)行不透氣的密封的。四個(gè)軸承59，60，61，62通過(guò)多個(gè)滑板67，68，69，70安裝在一個(gè)導(dǎo)向框架37C上。
如圖8所示，在本發(fā)明的第四個(gè)實(shí)施例中，一個(gè)離子發(fā)生器71安裝在該第三個(gè)實(shí)施例的空間50A中。由從一個(gè)高壓電源74發(fā)生的高壓電作用引起的電暈放電所產(chǎn)生的離子加入至由一惰性氣體供給裝置72經(jīng)過(guò)管道73送出的惰性氣體中，這樣，通過(guò)中和作用可以消除靜電。只有惰性氣體可以送入該空間50A中。特別是，當(dāng)該惰性氣體供給裝置72安裝在入口側(cè)上時(shí)，該惰性氣體供給裝置72在消除附著在該金屬帶22表面上和從一個(gè)艙室外面帶入的空氣方向，以及在清除包括蒸汽和氧氣在內(nèi)的外界空氣方向是有效的。另外，還可對(duì)該空間50A抽真空。采用這種結(jié)構(gòu)，外界空氣幾乎不能進(jìn)入一些裝置或艙室，例如真空蒸發(fā)裝置的低壓艙或真空艙的內(nèi)部。
如圖9所示，根據(jù)本發(fā)明的第五個(gè)實(shí)施例的密封裝置80與本發(fā)明的第三個(gè)和第四個(gè)實(shí)施例相似，即形成一個(gè)空間80A。并且，在該二個(gè)剛性滾子53a，53b和二個(gè)密封墊42a，42b之間的密封結(jié)構(gòu)方面與本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施例相似。在第三至第五個(gè)實(shí)施例中，雖然在由四個(gè)彈性滾子51a，51b，52a，52b包圍的區(qū)域內(nèi)只設(shè)有一個(gè)空間50A或80A，但通過(guò)加入多個(gè)中間滾子和多個(gè)彈性滾子，可以設(shè)置多個(gè)一個(gè)類(lèi)似的空間。例如，用于真空蒸發(fā)裝置等的一種多重密封裝置，諸如在日本經(jīng)過(guò)審核的專(zhuān)利刊物JP(B2)6-45875(1994)中公布的該現(xiàn)有技術(shù)，可以有效地投入實(shí)際使用。
圖10表示一個(gè)彈性滾子端面密封裝置99的結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)用于不透氣地密封根據(jù)該第五個(gè)實(shí)施例的該二個(gè)第一彈性滾子51a，51b的軸55a，55b的二個(gè)末端。該彈性滾子51a的覆蓋層81由以橡膠為基礎(chǔ)的彈性材料制成，并作在一個(gè)金屬滾子82的表面上。該金屬滾子82包括一個(gè)圓盤(pán)82A和一個(gè)圓筒82B。在該圓盤(pán)82A的外面，沿著圓盤(pán)82A的軸向方向安裝著一個(gè)外覆蓋件85。該外覆蓋件85由以橡膠為基礎(chǔ)的彈性材料制成，并包括一個(gè)第一內(nèi)側(cè)的法蘭部分83和一個(gè)第一套筒部分84。在該外覆蓋件85的內(nèi)面，沿著該外覆蓋件88由金屬制成，并包括一個(gè)第二內(nèi)側(cè)的法蘭部分86和一個(gè)第二套筒部分87。在該第一支承件88的內(nèi)面，沿著該第一支承件88的半徑方向，安裝著一個(gè)第二支承件91。該第二支承件91由金屬制成，并包括一個(gè)第三套筒部分89和一個(gè)第三外側(cè)的法蘭部分90。在該第二支承件91的外面，沿著該第二支承件91的軸線方向，安裝著一個(gè)端面密封件92。該端面密封件92由以橡膠為基礎(chǔ)的彈性材料制成。用于描述該第一、第二和第三法蘭部分的表面方式“內(nèi)側(cè)”或“外側(cè)”表示相對(duì)于該相應(yīng)軸線方向的內(nèi)側(cè)或外側(cè)。然而，該多個(gè)法蘭部分的定向可以設(shè)置成向內(nèi)或向外。
該第一內(nèi)側(cè)的法蘭部分83不透氣地密封在該第一個(gè)彈性滾子51的軸線方向的端面和該第二內(nèi)側(cè)的法蘭部分86之間的邊界。該第一套筒部分84緊密地與該第二套筒部分87的表面接觸。該端面密封件92的內(nèi)表面，在該第三外側(cè)的法蘭部分90的軸線方向上，緊密地與該第三外側(cè)的法蘭部分90的外面接觸。該第三外側(cè)的法蘭部分90的外圓周表面作成錐度。該第一套筒部分84的頂部直接與該第三外側(cè)的法蘭部分90的外圓周部分的軸向內(nèi)側(cè)部分和該端面密封件92的頂部接觸?？梢圆挥弥苯咏佑|，而將一個(gè)由特氟隆制成，或主要由特氟隆制成的圓盤(pán)(沒(méi)有示出，圓盤(pán)厚度為1-2毫米，其外徑與該第三外側(cè)的法蘭部分90的外徑一樣大)，沿著該第三外側(cè)的法蘭部分90的軸線方向，安裝在該第三外側(cè)的法蘭部分90的內(nèi)面，以減小摩擦阻力，因而得到一個(gè)更耐磨損的結(jié)構(gòu)。該第二套筒部分87的軸向長(zhǎng)度作得比該第三套筒部分89的軸向長(zhǎng)度短些，使該第二套筒部分87的端面不與該第三外側(cè)的法蘭部分90接觸。此外，該第二內(nèi)側(cè)的法蘭部分86的表面有一個(gè)凹下的舌，使該第三套筒部分89的端面不與該第二內(nèi)側(cè)的法蘭部分86接觸。
在該第二套筒部分87和該第三套筒部分89之間設(shè)有一個(gè)空間，而在該第三套筒部分89和軸55之間設(shè)有另一個(gè)空間。在該第二套筒部分87和該第三套筒部分89之間放置著一個(gè)外軸承93。它是一個(gè)深槽的球軸承，用于承受在半徑方向作用的徑向力和在軸線方向作用的推力。在該外軸承93的內(nèi)滾道口設(shè)有一個(gè)擋圈94，用以防止該外軸承93受推力作用而移動(dòng)。該承93的外滾道與該第二內(nèi)側(cè)的法蘭部分86的較厚部分接觸。在該第三套筒部分89和軸55之間安裝著二個(gè)內(nèi)軸承95，96。該二個(gè)內(nèi)軸承95，96配裝在作在該第三套筒部分89的內(nèi)圓周上的二個(gè)槽中，用以承受徑向力。為了不透氣地密封在該第二套筒部分87和該第三套筒部分89之間的邊界，可以設(shè)置一個(gè)唇部密封97。該唇部密封97由一種主要是由NBR(腈基丁二烯橡膠)或PTFE(特氟隆)構(gòu)成的物質(zhì)制成。與該彈性滾子端面密封裝置99的結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)也可用于該二個(gè)剛性滾子和該二個(gè)中間滾子。另外，該結(jié)構(gòu)的滾子側(cè)和相對(duì)的滾子側(cè)可以相互更換。在那種情況下，可以省去該多個(gè)內(nèi)軸承。換句話(huà)說(shuō)，該彈性滾子端面密封裝置99可以代替圖4中的該多個(gè)滑動(dòng)圓盤(pán)(44A，44B等)和該二個(gè)彈性圓盤(pán)(44C，45C)的組合(第二個(gè)實(shí)施例)及圖6中該多個(gè)滑動(dòng)圓盤(pán)(63A，63B等)和該四個(gè)彈性圓盤(pán)(63C，64C，65C，66C)的組合(第三個(gè)實(shí)施例)使用。另外，當(dāng)然該彈性滾子端面密封裝置9 9也可用于本發(fā)明的第一實(shí)施例和其他各個(gè)實(shí)施例。
以橡膠為基礎(chǔ)的彈性材料，沿著圓筒82B的軸線方向呈圓筒形地涂敷在該圓筒82B上，即沿著該圓筒82B的縱向方向涂敷在金屬滾子82的外圓周表面上，以形成該覆蓋層81。另一種可供選擇的方法是，將由以橡膠為基礎(chǔ)的彈性材料制成的一個(gè)圓筒形套筒配裝在該金屬滾子82的外圓周上，以形成該覆蓋81。另外，還可直接將該覆蓋層作在該金屬軸的外圓周上。在第一至第四個(gè)實(shí)施例中，也可將與上述的金屬滾子相似的彈性滾子用作該第一彈性滾子或該第二彈性滾子。
如圖11所示，雖然本發(fā)明的第六個(gè)實(shí)施例的密封裝置100與第二個(gè)實(shí)施例的密封裝置相似，但該密封裝置100的特征為二個(gè)第一剛性滾子101a，101b和二個(gè)第二剛性滾子102a，102b在靠近開(kāi)口23A的內(nèi)面位置處與二個(gè)彈性滾子30a，30b接觸，并且空間100A是由該二個(gè)彈性滾子30a，30b，該四個(gè)剛性滾101a，101b，102a，102b和附著在密封固定裝置103a，103b表面上的二個(gè)密封墊104a，104b的組合形成的，以實(shí)現(xiàn)對(duì)外界空氣的雙重密封。此外，該空間100A中可以進(jìn)通入惰性氣體，或?qū)υ摽臻g100A抽真空(沒(méi)有示出)，從而保證外界空氣與該艙室內(nèi)部之間更緊密的密封。該多個(gè)第一和第二剛性滾子101，102由金屬制成，而該密封墊104由無(wú)紡織物，例如毛氈制成。在圖11所示的第六個(gè)實(shí)施例中，與在第一至第四個(gè)實(shí)施例的情況一樣，也可以將圖10所示的第五個(gè)實(shí)施例的該彈性滾子端面密封裝置99應(yīng)用于該二個(gè)第一剛性滾子101a，101b，該二個(gè)第二剛性滾子102a，102b和該二個(gè)彈性滾子30a，30b。另外，與在第一至第四個(gè)實(shí)施例的情況一樣，該二個(gè)彈性滾子30a，30b的結(jié)構(gòu)與第五個(gè)實(shí)施例的彈性滾子結(jié)構(gòu)相同。
在上述各個(gè)實(shí)施例中，作為用于該多個(gè)彈性滾子30，51，52，該推頂件25，該密封墊42等的以橡膠為基礎(chǔ)的彈性材料，可以使用從硅橡膠，氟橡膠，氯丁二烯橡膠，SBR(丁苯橡膠)，NBR，EPDM(乙烯-丙烯三聚物橡膠)，尿脘人造橡膠，異戊二烯橡膠，異丁烯橡膠，硫化橡膠，氯磺化聚乙烯，氯化聚乙烯，聚丁橡膠，丙烯酸橡膠，和橡膠中選了的天然橡膠和合成橡膠。當(dāng)導(dǎo)電性是通過(guò)加入碳或金屬粉末來(lái)得到時(shí)，幾乎不會(huì)發(fā)生由靜電引起的火花放電現(xiàn)象。當(dāng)橡膠本身具有導(dǎo)電性時(shí)，可以用橡膠本身。當(dāng)用電阻率表示導(dǎo)電性時(shí)，電阻率最好在1-107歐姆.厘米(Ω.cm)范圍內(nèi)。當(dāng)電阻率低于這個(gè)范圍時(shí)，在周?chē)鷧^(qū)域產(chǎn)生靜電的情況下，容易產(chǎn)生火花放電現(xiàn)象。當(dāng)電阻率小于這個(gè)范圍時(shí)，靜電就起電，并容易產(chǎn)生火花放電現(xiàn)象。
用于制造該多個(gè)彈性滾子30，51，52的橡膠的硬度最好在JIS K6301A規(guī)定的40°-90°范圍內(nèi)。用于制造該推頂件25和該密封墊42的橡膠的硬度最好為JIS S 6050規(guī)定的10°-50°范圍內(nèi)，并且，該橡膠最好做成微小膨脹的海綿形式。當(dāng)硬度低于這些范圍時(shí)，橡膠強(qiáng)度不夠，不能獲得滿(mǎn)意的密封性能。當(dāng)硬度高于這些范圍時(shí)，撓性不夠，也不能獲得滿(mǎn)意的密封性能。
如圖12所示，每一種材料的自我滅火特性根據(jù)極限氧指數(shù)(LOI)的值來(lái)衡量。由于在火災(zāi)的情況下，該推頂件2 5表面上的無(wú)紡織物27，該密封墊42表面上的無(wú)紡織物43和在該密封固定裝置103表面上的密封墊104暴露在火焰中，這些零件最好用能滿(mǎn)足圖12所示的LOI值為26或更大的條件的材料制造，如A所指示的那樣。亦即“為了保持纖維燃燒所需的氧的最小體積百分?jǐn)?shù)為26％或更大”。例如，芳香聚酰胺(芳族聚酰胺)，聚苯撐硫(PPS)，芳香聚酰胺和碳纖維的摻和物，碳纖維等即為合適的材料。PPS的熔點(diǎn)為285℃。對(duì)位式芳族聚酰胺在430℃時(shí)分解，而亞型芳族聚酰胺在371℃時(shí)分解，它們都可自和滅火。由于碳纖維在300℃或以下時(shí)不活躍，因此當(dāng)在密封裝置中發(fā)生火災(zāi)時(shí)，在10秒或更小的短時(shí)間內(nèi)，該纖維是足夠耐熱的。由于無(wú)紡織物有通風(fēng)特性，因此最好使用薄的無(wú)紡織物，即厚度最好在20毫米或更小的無(wú)紡織物來(lái)降低其通風(fēng)特性。
使用EPDM，氯丁二烯橡膠，氯磺化的聚乙烯，氯化聚乙烯，海德林橡膠，硅橡膠或氟橡膠作為以橡膠為基礎(chǔ)的彈性材料，可以得到優(yōu)越的耐火性，甚至當(dāng)在泄漏的氫氣與空氣中的氧混合物，發(fā)生火災(zāi)時(shí)，該密封滾子等的表面也不燃燒，熔化或質(zhì)量變壞，直至在較短時(shí)間內(nèi)，通過(guò)將氮?dú)馑腿朐摴饬镣嘶馉t21中或從滅火裝置中噴灑二氧化碳?xì)鈱⒒馂?zāi)熄滅為止。
工業(yè)適用性根據(jù)本發(fā)明，在該金屬帶和艙室箱體之間的邊界是由多個(gè)彈性滾子，多個(gè)剛性滾子和多個(gè)彈性推頂件進(jìn)行不透氣地密封的。由于該彈性推頂件和該剛性滾子之間的滑動(dòng)接觸是由無(wú)紡織物和該具有光滑表面的剛性滾子的剛性材料實(shí)現(xiàn)的，摩擦系數(shù)小，因此可以在較長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)得到穩(wěn)定的密封性能，不會(huì)使無(wú)紡織物的纖維脫出，或不會(huì)造成磨損。這樣，可在較長(zhǎng)的一段時(shí)間保證穩(wěn)定的生產(chǎn)。
另外，根據(jù)本發(fā)明，在使用包括氫氣在內(nèi)的保護(hù)氣體的連續(xù)熱處理爐中，可以容易地實(shí)現(xiàn)多重密封，并且可以提高密封性能。結(jié)果，該保護(hù)氣體向外界空氣的泄漏減小，可以增強(qiáng)操作的安全性。這樣，用于保持保護(hù)氣體中壓力和真空所需要的氣體和能量減小，因此經(jīng)濟(jì)效益提高。
另外，根據(jù)本發(fā)明，該多個(gè)中間滾子和附加的彈性滾子，在該多個(gè)彈性滾子外面形成一個(gè)空間。這樣，在該空間中的保護(hù)氛圍可以更可靠地與外界空氣阻斷。
另外，根據(jù)本發(fā)明，該空間中可以通入惰性氣體或可以抽真空。這樣，該內(nèi)部艙室可以更可靠地與外界空氣阻斷。當(dāng)通入惰性氣體時(shí)，假如產(chǎn)生靜電，則利用安裝在該空間中的一個(gè)離子發(fā)生器，可以使靜電中和，因此可以保證密封對(duì)火災(zāi)的安全。
再者，根據(jù)本發(fā)明，可以使用制造多個(gè)彈性滾子或附加的彈性滾子的各種各樣的橡膠材料本身，或者使這些材料導(dǎo)電。通過(guò)引入導(dǎo)電性，由靜電引起的火花放電現(xiàn)象幾乎可以不發(fā)生。甚至當(dāng)易燃?xì)怏w從該爐中泄漏時(shí)，諸如火災(zāi)一類(lèi)的災(zāi)難幾乎可以不發(fā)生。這樣，操作的安全性提高了。
另外，根據(jù)本發(fā)明，由于在該金屬軸或該金屬滾子的外圓周表面上設(shè)有一層具有導(dǎo)電性的橡膠層，因此當(dāng)適當(dāng)?shù)孛芊庠摻饘賻Ш驮搹椥詽L子之間的邊界或該剛性滾子和該彈性滾子和該彈性滾子之間的邊界時(shí)，可以防止由靜電引起的火花放電現(xiàn)象。
另外，根據(jù)本發(fā)明，由于該彈性推頂件的表面有一層厚度為20毫米或更小的覆蓋層，因此在該推頂件和該剛性滾子之間不會(huì)產(chǎn)生摩擦阻力。在降低通風(fēng)量的同時(shí)，可以得到優(yōu)越的密封，而不必?fù)?dān)心密封質(zhì)量變化，例如纖維落下等。結(jié)果，可以減小用于保持真空的保護(hù)氣體和能源的消耗。
再者，根據(jù)本發(fā)明，由于該無(wú)紡織物的極限氧指數(shù)(LOI)值為26或更大，因此甚至當(dāng)在周?chē)鷧^(qū)域中的泄漏的易燃保護(hù)氣體引起火災(zāi)時(shí)，該無(wú)紡織物的自我滅火特性可以防止火災(zāi)擴(kuò)大，因而提高了操作的安全性，并使火災(zāi)的危險(xiǎn)減至最小。
另外，根據(jù)本發(fā)明，由于該彈性體或該海綿狀彈性體的硬度在JIS S6050規(guī)定的10°-50°范圍內(nèi)，因此可以得到穩(wěn)定的密封性能，同時(shí)可較長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)保持相應(yīng)的輪廓特性。
另外，根據(jù)本發(fā)明，由于該彈性體或該海綿狀彈性體的導(dǎo)電性是通過(guò)混入碳而得到的，因此機(jī)械特性，例如耐磨性也可以提高，從而能在較長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)得到穩(wěn)定的密封性能。
又，根據(jù)本發(fā)明，由于該多個(gè)彈性圓盤(pán)和該多個(gè)滑動(dòng)圓盤(pán)放在該彈性滾子轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，可以得到可靠的、不透氣的密封，因而可以提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉的密封裝置。
另外，根據(jù)本發(fā)明，由于在該彈性滾子軸向方向的端面和作為彈性滾子端面密封裝置的該側(cè)壁之間設(shè)置有一個(gè)外軸承和多個(gè)內(nèi)軸承，以防止回轉(zhuǎn)負(fù)載增加，并且還另外設(shè)置了提高密封性能的零件，因此，回轉(zhuǎn)負(fù)載可以減小，同時(shí)密封性能可以提高。因此，雖然節(jié)約了轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)能量，然而在一個(gè)艙室中通過(guò)的金屬帶等上的張力擾動(dòng)可以減至最小，而產(chǎn)品質(zhì)量可以改善。
考慮到這些問(wèn)題，由于本發(fā)明提供了一種經(jīng)濟(jì)性，穩(wěn)定性和安全性均十分優(yōu)越的密封裝置，因此本發(fā)明的工業(yè)價(jià)值是大的。
權(quán)利要求
1.一種密封裝置，它可用于密封使用保護(hù)氣體的連續(xù)熱處理爐，在低壓下進(jìn)行真空蒸發(fā)的連續(xù)真空蒸發(fā)裝置等的入口/出口，一條金屬帶從這種裝置中通過(guò)，或可用于密封連續(xù)處理爐，連續(xù)真空蒸發(fā)裝置等的各個(gè)艙室的入口/出口，在這種裝置中，為了該金屬帶通過(guò)，并為了使艙室的內(nèi)面與外界阻斷，在一個(gè)艙室的一個(gè)入口和/出口開(kāi)口外面設(shè)置了二個(gè)彈性滾子，用于夾住該金屬帶；該密封裝置包括二個(gè)相對(duì)的側(cè)壁，它們與該二個(gè)彈性滾子的端面接觸，以保證密封；二個(gè)剛性滾子，它們?cè)谠摱€(gè)相對(duì)側(cè)壁之間，不透氣地，緊密地與二個(gè)彈性滾子接觸，并相應(yīng)地與該金屬帶有一間隙；和多個(gè)彈性推頂件，當(dāng)與該二個(gè)剛性滾子接觸時(shí)，用于不透氣地密封每一個(gè)剛性滾子和爐體或一個(gè)艙室箱體之間的邊界。
2.如權(quán)利要求1所述的用于密封連續(xù)熱處理爐，連續(xù)真空蒸發(fā)裝置等的各個(gè)艙室的入口/出口的密封裝置，其特征在于該保護(hù)氣體包括氫氣。
3.如權(quán)利要求1或2所述的用于連續(xù)熱處理爐，連續(xù)真空蒸發(fā)裝置等的各個(gè)艙室的入口/出口的密封裝置，其特征在于該密封裝置包括二個(gè)附加的彈性滾子，它們用于夾住該金屬帶，該二個(gè)附加的彈性滾子之間，與該金屬帶有一間隙，并且位于該二個(gè)相對(duì)側(cè)壁之間，與該金屬帶有一間隙，并且位于該二個(gè)相對(duì)側(cè)壁之間，該二個(gè)中間滾子不透氣地與該二個(gè)彈性滾子和該二個(gè)附加彈性滾子接觸。
4.如權(quán)利要求1至3中任何一條的用于連續(xù)熱處理爐，連續(xù)真空蒸發(fā)裝置等的各個(gè)艙室的入口/出口的密封裝置，其特征在于在該二個(gè)相對(duì)的側(cè)壁之間，由該二個(gè)彈性滾子，該二個(gè)附加彈性滾子和該二個(gè)中間滾子包圍形成的一個(gè)空間中設(shè)有用于給一個(gè)保護(hù)氣體熱處理爐供給保護(hù)氣體，一種類(lèi)似于大氣氣體，氮?dú)饣蚨栊詺怏w的氣體的裝置。
5.如權(quán)利要求1至3中任何一條所述的用于連續(xù)熱處理爐，連續(xù)真空蒸發(fā)裝置等的各個(gè)艙室的入口/出口的密封裝置，其特征在于在該二個(gè)相對(duì)側(cè)壁之間，在由該二個(gè)彈性滾子，該二個(gè)附加彈性子和該二個(gè)中間滾子包圍的空間中設(shè)有用于給保護(hù)氣體熱處理爐供給保護(hù)氣體，一種類(lèi)似于大氣氣體，氮?dú)饣蚨栊詺怏w的氣體的裝置，并且其中，在該空間中還安裝有一離子發(fā)生器。
6.如權(quán)利要求1或2所述的用于連續(xù)熱處理爐，連續(xù)真空蒸發(fā)裝置等的各個(gè)艙室的入口/出口的密封裝置，其特征在于對(duì)在該二個(gè)相對(duì)側(cè)壁之間，由該二個(gè)彈性滾子，該二個(gè)附加彈性滾子和該二個(gè)中間滾子包圍形成的空間抽真空。
7.如權(quán)利要求1至6中任何一條所述的、用于連續(xù)熱處理爐、連續(xù)爐真空蒸發(fā)裝置等的各個(gè)艙室的入口/出口析密封裝置，其特征在于該二個(gè)彈性滾子或該二個(gè)附加彈性滾子由從硅橡膠、氟橡膠、氯丁二烯橡膠，SBR，NBR，EPDM，尿脘人造橡膠，異戊二烯橡膠，異丁烯橡膠，硫化橡膠，氯磺化聚乙烯，氯化聚乙烯，聚丁橡膠，丙烯酸橡膠和海德林橡膠中選出的一種彈性體制成，該彈性體本身具有電阻率，或者該彈性體具有導(dǎo)電性。
8..如權(quán)利要求1至6中任何一條所述的，用于連續(xù)熱處理爐，連續(xù)真空蒸發(fā)裝置等的各個(gè)艙室的入口/出口的密封裝置，其特征在于該二個(gè)彈性滾子或該二個(gè)附加彈性滾子是通過(guò)沿著金屬軸或金屬滾子的外圓周表面的縱向方向，用從硅橡膠，氟橡膠，氯丁二烯橡膠，SBR，NBR，EPDM，尿脘人造橡膠，異戊二烯橡膠，異丁橡膠，硫化橡膠，氯磺化聚乙烯，氯化聚乙烯，聚丁橡膠，丙烯酸橡膠和海德林橡膠中選出的一種彈性體，呈圓筒形地涂敷金屬軸或金屬滾子或該二個(gè)附加的彈性滾子是通過(guò)將由這種彈性體制成的一個(gè)圓筒形套筒，沿著金屬軸或金屬滾子的縱向方向，安裝在該金屬軸或金屬滾子原外圓周表面上而整體作出的。
9.如權(quán)利要求1至8中任何一條所述的、用于連續(xù)熱處理爐、連續(xù)真空蒸發(fā)裝置等的各個(gè)艙室入口/出口的密封裝置，其中，制造該彈性滾子的彈性體的電阻率1-107歐姆·厘米(Ω.cm)范圍內(nèi)。
10.如權(quán)利要求1至9中任何一條所述的，用于連續(xù)熱處理爐，連續(xù)真空蒸發(fā)裝置等的各個(gè)艙室的入口/出口的密封裝置，其特征在于，制造該彈性滾子的彈性體的硬度在JIS K6301A規(guī)定的40°-90°范圍內(nèi)。
11.如權(quán)利要求1至10中任何一條所述的，用于連續(xù)熱處理爐、連續(xù)真空蒸發(fā)裝置等的各個(gè)艙室的入口/出口的密封裝置，其特征在于該多個(gè)彈性推頂件是由從硅橡膠，氟橡膠，氯丁二烯橡膠，SBR，NBR，EPDM尿脘人造橡膠，異戊二烯橡膠，異丁烯橡膠，硫化橡膠，氯磺化聚乙烯。氯化聚乙烯，聚丁橡膠，丙烯酸橡膠和海德林橡膠中選出的一種彈性體制成的，或是由具有許多微小細(xì)胞的海綿狀彈性體制成的，該許多微小細(xì)胞是通過(guò)使用同樣選擇出來(lái)的一種彈性體發(fā)泡而制成的，該選擇的彈性體本身具有電阻率，或者該選擇的彈性體具有導(dǎo)電性，其電阻率在1-10歐姆·厘米(Ω.cm)范圍內(nèi)。
12.如權(quán)利要求1至11中任何一條所述的，用于連續(xù)熱處理爐、連續(xù)真空蒸發(fā)裝置等的各個(gè)艙室的入口/出口的密封裝置，其特征在于該彈性推頂件在該彈性體，或該海綿狀彈性體的表面上具有一個(gè)覆蓋層，該覆蓋層由厚度為20毫米或更小的無(wú)紡織物制成。
13.如權(quán)利要求1至12中任何一條所述的，用于連續(xù)熱處理爐、連續(xù)真空蒸發(fā)裝置等的各個(gè)艙室的入口/出口的密封裝置，其特征在于該彈性推頂件的無(wú)紡織物，在極限氧指數(shù)(LDI)值為26或更大時(shí)，具有自和滅火特性。
14.如權(quán)利要求1至13中任何一條所述的，用于連續(xù)熱處理爐，連續(xù)真空蒸發(fā)裝置等的各個(gè)艙室的入口/出口的密封裝置，其特征在于制造該彈性推頂件的彈性體或海綿狀彈性體的硬度在JIS S 6050規(guī)定的10°-50°范圍內(nèi)。
15.如權(quán)利要求1至14中的任何一條所述的，用于連續(xù)熱處理爐，連續(xù)真空蒸發(fā)裝置等的各個(gè)艙室的入口/出口的密封裝置，其特征在于制造該彈性滾子和該彈性推頂件的彈性體的導(dǎo)電性，或者制造該彈性推頂件的海綿狀彈性體的導(dǎo)電性是通過(guò)混入碳而獲得的。
16.如權(quán)利要求1至15中任何一條所述的，用于連續(xù)熱處理爐，連續(xù)真空蒸發(fā)裝置等的各個(gè)艙室的入口/出口的密封裝置，其特征在于在該彈性滾子的軸向方向的二端，多個(gè)彈性圓盤(pán)和多個(gè)滑動(dòng)圓盤(pán)放置在該彈性滾子的二個(gè)端面和該二個(gè)側(cè)壁之間。
17.如權(quán)利要求1至15中的任何一條所述的，用于連續(xù)熱處理爐，連續(xù)真空蒸發(fā)裝置等的各個(gè)艙室的入口/出口的密封裝置，其特征在于在該彈性滾子軸線方向的二端設(shè)有下列構(gòu)成用于密封該彈性滾子兩個(gè)末端的密封裝置的零件一個(gè)外覆蓋件，它由彈性材料制成，并具有一個(gè)第一法蘭部分和一個(gè)第一套筒部分；該第一法蘭部分與該彈性滾子的端面接觸，該第一套筒部分從該第一法蘭部分的外圓周部分沿軸向向外延伸；一個(gè)第一支承件，它由剛性材料制成，并具有一個(gè)第二法蘭部分和一個(gè)第二套筒部分；該第二法蘭部分在軸向方向處在該第一法蘭部分外面，并與該第一法蘭部分的外表面接觸，該第二套筒部分從該第二法蘭部分的外圓周部分，沿軸向向外延伸；一個(gè)第二支承件，它由剛性材料制成，并具有一個(gè)第三套筒部分和一個(gè)第三法蘭部分；該第三套筒部分放置在該彈性滾子的軸和該第二套筒部分之間，在軸向方向位于該彈性滾子的軸和該第二套筒部分之間，在軸向方向位于該第二法蘭部分的外面；該第三法蘭部分從該第三套筒部分的軸向外端面，沿著該彈性滾子的半徑方向延伸；一個(gè)外軸承，它放置在該第三套筒部分和該第二套筒部分之間，并承受徑向力和軸向推力；多個(gè)內(nèi)軸承，它們放置在該第三套筒部分和該彈性滾子的軸之間；和一個(gè)端面密封件，它放置在該側(cè)壁和該第二支承件的該第三法蘭部分之間，至少在該彈性滾子的半徑方向上，該密封件的外側(cè)由彈性材料制成。
18.如權(quán)利要求1至17中的任何一條所述的、用于連續(xù)熱處理爐、連續(xù)真空蒸發(fā)裝置等的各個(gè)艙室的入口/出口的密封裝置，其特征在于該剛性滾子的表面為一鍍鉻的，或碳化鎢噴鍍的光滑層，或由不銹鋼制成。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種密封裝置。該裝置幾乎不會(huì)引起火災(zāi)，并能在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保證穩(wěn)定的密封性能。該密封裝置設(shè)在一個(gè)光亮退火爐中(21)中的一條金屬帶(22)的入口/出口處，以便將該爐中的保護(hù)氣體與外界空氣阻斷。二個(gè)彈性滾子(30a，30b)推頂著該金屬帶(22)的二個(gè)側(cè)面。二個(gè)剛性滾子(26a，26b)將在該二個(gè)彈性滾子(30a，30b)和二個(gè)推頂件(25a，25b)之間的邊界不透氣地密封起來(lái)。該二個(gè)彈性滾子(30a，30b)和該二個(gè)推頂件(25a，25b)由以橡膠為基礎(chǔ)的彈性材料制成，而該二個(gè)剛性滾子(26a，26b)由金屬制成。在該二個(gè)剛性滾子(26a，26b)和該二個(gè)推頂件(25a，25b)之間放置著無(wú)紡織物(27a，27b)。
文檔編號(hào)F27D7/00GK1147278SQ95192906
公開(kāi)日1997年4月9日 申請(qǐng)日期1995年6月7日 優(yōu)先權(quán)日1995年2月16日
發(fā)明者中村照久 申請(qǐng)人:日新制鋼株式會(huì)社