專利名稱：帶材密封門的制作方法
帶材密封門
本發(fā)明涉及一種帶材密封門，用于使得第一腔室相對于第二腔室密 封，其中這兩個腔室被帶材、特別是金屬帶材穿過，其中為了密封這些 腔室而設(shè)置有至少兩個輥，這些輥密封地貼靠到所述帶材的兩個側(cè)面 上。
在制造和精制金屬帶材、特別是帶鋼時，有時需要在壓力減小的周 圍環(huán)境下進(jìn)行處理(真空處理)。為此將帶材輸送到具有相比于周圍環(huán) 境壓力下降的壓力水平的腔室中。為了實現(xiàn)連續(xù)的處理，為此需要前述 類型的帶材密封門，這種帶材密封門使得帶材在不同壓力水平的腔室之 間密封。密封門因此主要用于建立在兩個帶材處理區(qū)域之間的壓力差。
所述類型的帶材密封門例如由DE 44 18 383 C2和DE 199 60 751 Al 已知。在所述文件中記載到，在一個密封門級，兩個密封輥貼靠到帶材 上，以便使得帶材密封，更確切地說，第一密封輥貼靠在帶材的頂面上， 第二密封輥貼靠在帶材的底面上。為了改善密封門的密封性，在此使用 由彈性的柔性材料構(gòu)成的輥套將圓柱形結(jié)構(gòu)的輥的圓周包覆。輥套可以 密封地貼靠到帶材表面上，由此提高密封門的密封性。
這種帶材密封門通常用于寬厚比明顯大于l的產(chǎn)品。這種帶材密封 門也可以用于使得如下腔室相互密封，即在這些腔室中裝有用于帶材處 理的不同介質(zhì)。
前述已知的解決方案在此并非始終都令人完全滿意。特別是在有待 密封的帶材的寬度因裝料(chargenbedingt )而改變時令人不滿意。帶 材密封門針對不同寬度的帶材的適配調(diào)整在成本上和時間上并非始終 都能實現(xiàn)良好的密封效果。
因此本發(fā)明的目的在于，對開頭部分所述類型的帶材密封門加以改 進(jìn)，從而就此可以實現(xiàn)改善。密封門因此應(yīng)具有改善的密封效果，并可 通用于不同寬度的帶材。
根據(jù)本發(fā)明，該目的的解決方案的特征在于，至少一個輥在其圓周 上至少逐段地設(shè)置有柔性的彈性材料，其中該至少 一個輥具有內(nèi)部的芯 部，該芯部設(shè)置有由柔性的彈性材料構(gòu)成的輥套，其中內(nèi)部的芯部在中 間區(qū)域具有圓柱形的輪廓，其中芯部的邊緣區(qū)域變寬。
4由此可以實現(xiàn)在帶材邊緣的關(guān)鍵區(qū)域中明顯改善輥的密封性。 芯部優(yōu)選由可沿著軸向相向移動的兩個部分構(gòu)成。由此可以采用簡
單的方式針對不同寬度的帶材調(diào)整帶材密封門。
配合作用的輥之一 可以具有沿著整個軸向延伸距離通常圓柱形的
帶有恒定直徑的輪廓。設(shè)有通常圓柱形的輪廓的輥的表面在此可以由鋼
構(gòu)成。但也可以規(guī)定，設(shè)有通常圓柱形的輪廓的輥設(shè)置有柔性的彈性材料。
替代地且優(yōu)選地規(guī)定，兩個配合作用的輥具有帶有在邊緣區(qū)域中變 寬的輪廓的內(nèi)部芯部。
芯部的兩個可軸向相向移動的部分可以在其接觸區(qū)域中具有互補
的橫截面形狀。
至少一個輥還可以沿著其整個軸向延伸距離設(shè)置有由柔性的彈性 材料構(gòu)成的輥套。為此替代地規(guī)定，至少一個輥僅僅在其軸向的邊緣區(qū) 域中設(shè)置有由柔性的彈性材料構(gòu)成的輥套。
為了實現(xiàn)后部腔室密封，可以規(guī)定，至少一個輥在至少一個密封輥 上滾動，該密封輥設(shè)置在帶材同一側(cè)。該密封輥在此可以在另一密封輥 上滾動。至少一個密封輥在此可以在密封面上滾動。在此優(yōu)選規(guī)定，密 封面為凹形，特別是適配于接觸密封面的密封輥的形狀。
在至少 一個輥的軸向端部區(qū)域中可以設(shè)置有密封件，該密封件接觸 至少一個輥的端面。密封件在此可以如下設(shè)置，即它通過彈性件沿著軸 向彈性預(yù)夾緊地貼靠在至少 一個輥的端面上。
在至少 一 個輥的軸向端部區(qū)域中可以設(shè)置有另 一 密封件，該密封件 通過旁側(cè)的在帶材邊緣滾動的導(dǎo)向輥保持相距帶材邊緣的規(guī)定的間隔 距離。由此可明顯地減少密封件的磨損。
為了建立較高的壓差，已表明有益的是，多個密封門級沿著帶材輸 送方向前后相繼地設(shè)置。
帶材密封門優(yōu)選用于使得具有第一壓力水平的笫一腔室相對于具 有不同于第一壓力水平的第二壓力水平的第二腔室密封。但帶材密封門 也可以用于壓力相等的腔室，如果在這些腔室中必須使得不同的介質(zhì)相
互密封；在這種情況下因此規(guī)定，帶材密封門用于使得具有第一處理介 質(zhì)的第一腔室相對于具有不同于第一處理介質(zhì)的第二處理介質(zhì)的第二
腔室密封。在圖中示出了本發(fā)明的實施例。圖中示出
圖l為用于利用帶材密封門對帶鋼進(jìn)行處理的處理區(qū)域的示意性的 側(cè)一見圖2為帶材的俯視圖，所述帶材將穿過根據(jù)

圖1的被帶材密封I' 1密封 的處理區(qū)域；
圖3示出沿著帶材的輸送方向觀察的用于密封帶材的兩個配合作用 的輥；
圖4為用于密封的輥的沿著根據(jù)圖3的剖切線A-B的剖視圖，該輥沒
有由彈性材料構(gòu)成的輥套；
圖5示出貼靠到帶材上的兩個密封輥的實施方式，其中這些輥沿著
輸送方向觀察被示出 一次，又沿著輥的軸向觀察^皮示出 一次；
圖6示出在根據(jù)圖5的視圖中的兩個密封輥的替代的實施方式； 圖7為連同由彈性材料構(gòu)成的輥套的輥的第 一種設(shè)計的示意圖； 圖8為連同由彈性材料構(gòu)成的輥套的輥的第二種設(shè)計的示意圖； 圖9為連同由彈性材料構(gòu)成的輥套的輥的第三種設(shè)計的示意圖； 圖10為連同由彈性材料構(gòu)成的輥套的輥的類似于圖9的帶有一些細(xì)
節(jié)的視圖11示出沿著輥的軸向觀察的利用設(shè)置在帶材之后的密封輥的有
待密封的帶材上方的輥；
圖12示出沿著輥的軸向觀察的利用設(shè)置在帶材之后的兩個密封輥 的輥的替代于圖11的設(shè)計；
圖13 a示出沿著軸向觀察的連同輥的側(cè)向密封裝置的輥；和
圖13b為相應(yīng)于圖13a的俯視圖;
圖14為具有多個密封門級的帶材密封門的示意圖15a示出沿著帶材的輸送方向觀察的帶材側(cè)向密封裝置；
圖15 b示出沿著輥軸向觀察的根據(jù)圖15 a的側(cè)向密封裝置；和
圖15c為根據(jù)圖15a的側(cè)向密封裝置的俯視圖。
在圖1中可看到處理區(qū)域25,帶材4將沿著輸送方向F連續(xù)地穿過該 處理區(qū)域。在處理區(qū)域25中作用有相對于周圍環(huán)境壓力p,(第一壓力) 減小的第二壓力p2 。為了即使在連續(xù)工作中也能保持這兩個壓力之間的 壓力差」p,沿著輸送方向F在處理區(qū)域25之前和之后各有一個帶材密封 門l。因此周圍環(huán)境形成第一腔室2，處理區(qū)域25形成第二腔室3，在這
6兩個腔室中產(chǎn)生不同的壓力。為了產(chǎn)生密封，每個帶材密封門l都具有 至少兩個輥，這些輥將在下面詳細(xì)說明。
帶材4必須盡可能連續(xù)地穿過處理設(shè)備。為此，帶巻在帶材頭部或 帶材尾部通過焊接相互連接。在此，如在圖2中可見，在連接處，帶材4 的寬度和/或厚度或多或少地持續(xù)變化。在根據(jù)圖2的實施例中，沿著輸 送方向F位于前面的帶材4的寬度B2大于后面的帶材4的寬度B!。如圖所 示，坡口斜切可以實現(xiàn)連續(xù)的過渡。
為了使得用于帶材4的密封的輥以更好的方式適用于具有變化的厚 度和/或?qū)挾鹊漠a(chǎn)品，對如在圖3中所示的輥進(jìn)行設(shè)計。
這里首先示出了帶材4，更確切地說是沿著輸送方向F觀察。為了實 現(xiàn)密封，輥5貼靠在帶材4的頂面上，而輥6貼靠在帶材4的底面上。每個 輥5、 6都具有由鋼構(gòu)成的芯部8，所述芯部被由柔性的彈性材料7構(gòu)成的 輥套包圍。芯部8的中間區(qū)域9具有圓柱形的外輪廓10,而它的旁側(cè)區(qū)域 11和12則徑向地變寬，其中在當(dāng)前與錐形部分鄰接有完全設(shè)置在外部的 圓柱形區(qū)域。
利用芯部8的以及材料7的徑向變寬的區(qū)域，在輥5、 6的邊緣區(qū)域中 達(dá)到改善的密封效果。
為了即使對于不同寬度的帶材4也能最佳地利用此點，芯部8由兩個 部分8'和8〃構(gòu)成，這兩個部分可沿著軸向a相向移動。在此，兩個部 分8'和8〃在接觸部位如下設(shè)計，即它們的橫截面具有互補的形狀，如 由圖4可見。
采用該設(shè)計可以實現(xiàn)利用未示出的操縱機(jī)構(gòu)沿著軸向a將輥5、 6相 互拉開或者使得它們相互靠緊，以便使得芯部8的圓柱形區(qū)域l 0的軸向 長度適配于實際的帶材寬度。由此實現(xiàn)對于不同寬度的帶材利用輥5、 6 達(dá)到最佳的密封效果。
芯部8因此被由柔性材料7構(gòu)成的輥套覆蓋，其中該輥套可徑向擴(kuò) 展。與帶材4的寬度的適配通過使得芯部8沿著軸向a相互伸入或相互拉 開來實現(xiàn)。帶材寬度適配利用在彈性材料7下方的調(diào)節(jié)件(例如支柱尖) 來實現(xiàn)。
在圖5中可再次看到根據(jù)圖3的裝置即兩個輥5、 6的原理，這兩個輥 分別具有由柔性材料7構(gòu)成的輥套，并貼靠到帶材4上，從而將帶材最佳 地密封。僅僅在帶材邊緣20的區(qū)域中空留有楔形部，材料7的彈性越大，
7該楔形部就越小。
帶材4因此嵌入到彈性材料7中。在帶材旁側(cè)的區(qū)域直接通過與輥套 接觸而被密封。材料7的柔性可以實現(xiàn)在通常的工作區(qū)域中對不同厚度
的帶材的密封，而無需調(diào)整輥。
但也可以僅對輥5進(jìn)行如下設(shè)計并使得輥5與輥6配合作用，即輥5具
有鋼輥套，該鋼輥套的外圓周沒有彈性。此點可在圖6中看到。對彈性
材料7的接觸如圖所示。
在圖7、 8和9中可看到輥5、 6的示意性的不同設(shè)計。
在圖7中，由彈性材料7構(gòu)成的輥套在輥5、 6沿著軸向a的整個延伸
長度上具有恒定的厚度；這里所示的輥5、 6的圓柱形輪廓10沿著整個輥
寬度恒定。
根據(jù)圖8的解決方案，芯部8的圓柱形輪廓10在輥5、 6的中間區(qū)域中 為了有利于實現(xiàn)這里較厚的由彈性材料7構(gòu)成的輥套而直徑減小。
在根據(jù)圖9的解決方案中，彈性材料7僅設(shè)置在輥5、 6的邊緣區(qū)域中， 因為輥5、 6在此處于密封的關(guān)鍵部位(帶材邊緣的區(qū)域中)。
根據(jù)圖9的解決方案在圖10中被再一次詳細(xì)示出。在此可看到，由 彈性材料7構(gòu)成的輥套通過套筒26支撐在芯部8上。圓柱形的中間區(qū)域IO 小于最小的帶材寬度。由彈性材料7構(gòu)成的輥套始終遮蓋帶材邊緣20。 通過套筒2 6可簡單地更換由彈性材料7構(gòu)成的輥套。
在圖ll中可看到，如何才能實現(xiàn)帶材密封門l的后部腔室密封。輥5、 6在此貼靠在密封輥13上，密封輥13沿著軸向a延伸與輥5、 6相同的長度。 密封輥13還與密封面15接觸，該密封面一相應(yīng)于密封輥13的形狀一具有 凹形的滾動面。該滾動面形成滑動面或滑動支撐。
因此將固定的密封輥13壓靠到使得處理腔室密封的輥5、 6上。該密 封輥與支撐的滑動面15相結(jié)合在彈性件18區(qū)域中產(chǎn)生密封。這種密封即 使在插入柔性材料7的情況下也會起作用；密封輥13相應(yīng)地壓入到由彈 性材料7構(gòu)成的輥套中。
在圖12中可見，在使用兩個密封輥13和15時也可以相應(yīng)地利用該原 理。密封輥13在此可以是柔性的密封輥。該密封輥13與固定的密封輥14 在背面上密封。該密封輥14與支撐的滑動面15相結(jié)合在彈性件18區(qū)域中 產(chǎn)生密封。
旁側(cè)的密封可以利用壓靠件或密封板來實現(xiàn)，如在圖13a和13b中所示。
旁側(cè)的密封通過柔性的密封件1 6來進(jìn)行，該密封件在當(dāng)前是密封
板。密封件16將輥5、 6的端面17密封。為了改善密封作用，在位置固定 的配合板2 7和密封件16之間作用有彈性件18 ，該彈性件18將密封件16沿 著軸向a壓靠到輥5、 6的端面17上。彈性件18例如可以是刷件或泡沫材料。
在利用密封輥來密封后部腔室的情況下，必要時使得用于軸向支撐 密封輥的軸頸或壓靠件穿過旁側(cè)的密封區(qū)域。替代地，可以將固定的壓 靠件在密封輥的區(qū)域中從外部插到密封件16上。
通過軸向的支撐，避免了在密封輥上出現(xiàn)軸向力的情況下密封件會 被提起，并避免了與此相關(guān)的泄漏。
在圖14中可看到，可以設(shè)置有多個密封門級22、 23、 24,以便在腔 室邊界28之內(nèi)建立相應(yīng)的壓差，由此沿著帶材密封門l逐漸地建立或去 除壓力。
壓力逐漸地從壓力P!經(jīng)由壓力P2和P3—直上升或下降至壓力P"因此 這里選擇了 一種級聯(lián)結(jié)構(gòu)，以便建立或去除從密封門級至密封門級的壓 力。其結(jié)果是，在輥區(qū)域中最大有待密封的壓差始終僅涉及在當(dāng)前密封 門級的處理區(qū)域中有待密封的壓差。
結(jié)果是減少了將被抽出的泄漏體積。
最后在圖15a、 15b和15c中示出了用于帶材密封門的另一密封系統(tǒng)， 所述帶材密封門主要適合于具有可變厚度和寬度的帶材。
在帶材邊緣20區(qū)域中的密封通過所示裝置來進(jìn)行。為了使得該裝置 適配于當(dāng)前的帶材寬度，對旁側(cè)的密封件19進(jìn)行預(yù)定位。為了實現(xiàn)后部 腔室密封，設(shè)置有另一密封件29。
利用彈性件30的作用實現(xiàn)對帶材寬度或帶材位置的小的變化的適 配。為了保護(hù)密封件19免于磨損，設(shè)置有在帶材邊緣20上滾動的導(dǎo)向輥 21,該導(dǎo)向輥保持密封件19相距帶材邊緣2 0的小的間隔距離s 。
在帶材邊緣區(qū)域中的密封因此通過多組件的密封系統(tǒng)來實現(xiàn)。彈簧 加載的可移動的密封件19 (滑動件)自動地與已有的輥調(diào)整 (Rollenanstellung )適配。對輥5、 6的密封在后部腔室區(qū)域中通過處 于摩擦接觸的密封板條31來實現(xiàn)。
采用前述解決方案可以使得不同壓力的腔室相互密封，但也可以使
9得相同壓力的如下腔室相互密封，即在這些腔室中有不同的處理介質(zhì)、 特別是處理氣體，但也可以有液體。只要設(shè)置有在帶材邊緣滾動的旁側(cè) 的輥，就可以利用這些輥實現(xiàn)對帶材的良好的旁側(cè)導(dǎo)向。在帶材表面上 滾動的輥可以用于對遮擋件的導(dǎo)向。
附圖標(biāo)記列表
1 帶材密封門
2 第一腔室
3 第二腔室
4 帶材
5 輥
6 輥
7 柔性的彈性材料
8 內(nèi)部的芯部 『 芯部的部分 8〃 芯部的部分
9 中間區(qū)域
10 圓柱形輪廓
11 邊緣區(qū)域
12 邊緣區(qū)域 13密封輥
14 密封輥
15 密封面 16密封件
17 輥的端面
18 彈性件
19 密封件
20 帶材邊緣
21 導(dǎo)向輥
22 密封門級2 3 密封門級
24 密封門級
25 處理區(qū)域 26套筒
27 配合板
28 腔室邊界
29 密封件
30 彈性件
31 密封板條
Pl第一壓力水平 p2第二壓力水平 p3另一壓力水平 p4另一壓力水平 zip壓力差
F 4!r送方向
a 軸向 s 間隔距離 帶材寬度 B2帶材寬度
權(quán)利要求
1.一種帶材密封門(1)，用于使得第一腔室(2)相對于第二腔室(3)密封，其中這兩個腔室(2、3)被帶材(4)、特別是金屬帶材穿過，其中為了密封這些腔室(2、3)而設(shè)置有至少兩個輥(5、6)，這些輥密封地貼靠到所述帶材(4)的兩個側(cè)面上，其特征在于，所述輥(5、6)中的至少一個輥在其圓周上至少逐段地設(shè)置有柔性的彈性材料(7)，其中所述至少一個輥(5、6)具有內(nèi)部的芯部(8)，所述芯部設(shè)置有由所述柔性的彈性材料(7)構(gòu)成的輥套，其中所述內(nèi)部的芯部(8)在中間區(qū)域(9)中具有圓柱形的輪廓(10)，其中所述芯部(8)的邊緣區(qū)域(11、12)變寬。
2. 如權(quán)利要求1所述的帶材密封門，其特征在于，所述芯部(8) 由可沿著軸向(a)相向移動的兩個(8' 、 8〃 )部分構(gòu)成。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的帶材密封門，其特征在于，配合作用 的所述輥(5、 6)之一具有沿著整個軸向延伸距離通常圓柱形的帶有恒 定直徑的輪廓。
4. 如權(quán)利要求3所述的帶材密封門，其特征在于，設(shè)有通常圓柱 形的輪廓的所述輥(5、 6)的表面由鋼構(gòu)成。
5. 如權(quán)利要求3所述的帶材密封門，其特征在于，設(shè)有通常圓柱 形的輪廓的所述輥(5、 6)設(shè)置有柔性的彈性材料(7)。
6. 如權(quán)利要求1或2所述的帶材密封門，其特征在于，兩個配合 作用的輥(5、 6)具有帶有在所述邊緣區(qū)域(11、 12)中變寬的輪廓的 內(nèi)部芯部(8 )。
7. 如權(quán)利要求2至6中任一項所述的帶材密封門，其特征在于， 可軸向相向移動的所述兩個部分(8' 、 8〃 )在其接觸區(qū)域中具有互補 的橫截面形狀。
8. 如權(quán)利要求1至7中任一項所述的帶材密封門，其特征在于， 至少一個所述輥(5、 6)沿著其整個軸向延伸距離設(shè)置有由柔性的彈性 材料(7)構(gòu)成的輥套。
9. 如權(quán)利要求1至7中任一項所述的帶材密封門，其特征在于， 至少一個所述輥(5、 6)僅僅在其軸向的邊緣區(qū)域中設(shè)置有由柔性的彈 性材料(7)構(gòu)成的輥套。
10. 如權(quán)利要求1至9中任一項所述的帶材密封門，其特征在于，至少一個所述輥(5、 6)在至少一個密封輥(13)上滾動，該密封輥設(shè) 置在帶材同一側(cè)。
11. 如權(quán)利要求10所述的帶材密封門，其特征在于，所述密封輥 (13)在另一密封輥(14)上滾動。
12. 如權(quán)利要求10或11所述的帶材密封門，其特征在于，至少一 個密封輥(13、 H)在密封面U5)上滾動。
13. 如權(quán)利要求12所述的帶材密封門，其特征在于，所述密封面(15) 為凹形，特別是適配于接觸所述密封面的所述密封輥(13、 14) 的形狀。
14. 如權(quán)利要求1至13中任一項所述的帶材密封門，其特征在于， 在至少一個所述輥(5、 6)的軸向端部區(qū)域中設(shè)置有密封件(16),該 密封件接觸至少一個所述輥(5、 6)的端面(17)。
15. 如權(quán)利要求14所述的帶材密封門，其特征在于，所述密封件(16) 如下設(shè)置，即它通過彈性件(18)沿著軸向(a)彈性預(yù)夾緊地 貼靠在至少一個所述輥(5、 6)的端面(17)上。
16. 如權(quán)利要求1至13中任一項所述的帶材密封門，其特征在于， 在至少一個所述輥(5、 6)的軸向端部區(qū)域中設(shè)置有密封件(19),該 密封件通過旁側(cè)的在帶材邊緣(20)滾動的導(dǎo)向輥(21 )保持相距所述 帶材邊緣(20)的規(guī)定的間隔距離(s)。
17. 如權(quán)利要求1至16中任一項所述的帶材密封門，其特征在于， 多個密封門級(22、 23、 24)沿著帶材輸送方向前后相繼地設(shè)置。
18. 如權(quán)利要求1至17中任一項所述的帶材密封門，其特征在于， 所述帶材密封門用于使得具有第一壓力水平(pJ的第一腔室(2)相對 于具有不同于所述第一壓力水平(PJ的第二壓力水平(p2)的第二腔 室(3)密封。
19. 如權(quán)利要求1至17中任一項所述的帶材密封門，其特征在于， 所述帶材密封門用于使得具有第一處理介質(zhì)的第一腔室(2)相對于具 有不同于所述第一處理介質(zhì)的第二處理介質(zhì)的笫二腔室(3)密封。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種帶材密封門(1)，用于使得具有第一壓力水平(P₁)的第一腔室(2)相對于具有不同于所述第一壓力水平的第二壓力水平(p₂)的第二腔室(3)密封，其中這兩個腔室(2、3)被帶材(4)、特別是金屬帶材穿過，其中為了密封這些腔室(2、3)而設(shè)置有至少兩個輥(5、6)，這些輥密封地貼靠到所述帶材(4)的兩個側(cè)面上。為了實現(xiàn)改善的密封效果，本發(fā)明規(guī)定，所述輥(5、6)中的至少一個輥在其圓周上至少逐段地設(shè)置有柔性的彈性材料(7)，其中所述至少一個輥(5、6)具有內(nèi)部的芯部(8)，所述芯部設(shè)置有由所述柔性的彈性材料(7)構(gòu)成的輥套，其中所述內(nèi)部的芯部(8)在中間區(qū)域(9)中具有圓柱形的輪廓(10)，其中所述芯部(8)的邊緣區(qū)域(11、12)變寬。
文檔編號B01J3/00GK101528335SQ200780040049
公開日2009年9月9日 申請日期2007年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月27日
發(fā)明者A·格拉默, H·貝倫斯, L·庫梅爾, M·克雷特希默, P·德科克, R·-H·索爾 申請人:Sms迪馬格股份公司