CN1040759A - 双带压力机的滑动面密封装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种双带压力机滑动面密封装置，它具有在两个导向滚筒上运行的加压带。加压带内侧设有压力室，它在垂直方向以加压板和加压带为界，水平方向以滑动面密封装置为界。其内滑动面密封装置包括一个环形密封体及一个环形膜盒。在加压板上还设置了另一个环形闭合的外滑动面密封装置，它完全围绕住内滑动面密封装置，在它们之间形成一个空腔，收集从压力室泄漏出来的压力介质，并通过加板上的孔从空腔中将其抽出。

Description

本发明涉及一种双带压力机上的滑动面密封装置，该双带压力机上、下各具有一条均装在两个可旋转地支承于刚性压力机架中的导向滚筒上的无接头加压带，由压力室中的流体介质产生的压力作用于加压带的内侧，压力室在垂直方向以固定在压力机机架上的加压板和加压带为界，而在水平方向以滑动面密封装置为界，滑动面密封装置装在加压板边缘环形的垂直槽中，并可顺槽的方向移动，滑动面密封装置在加压带回行段的内侧作用一个压力，使在加压带之间连续运行的带材受到挤压。

双带压力机（参见DE-OS2421296）用于连续制造无限长带状材料、尤其是生产层压材料、刨花板、纤维板、敷铜层压塑料板以及其它类似的材料。双带压力机具有两条无接头循环运行的加压带（见DE-OS3315367），带材在加压带之间，沿运行方向传送的同时，在压力的作用下，必要时也可以加温的条件下使其硬化。为了产生作用于带材上的压力，上述的所谓均压机具有压力室，在压力室中由流体介质，如油或压缩空气产生压力。压力室在垂直方向以加压板和加压带为边界，在侧面它还必须与外界密封，以保证压力介质不泄漏。这种泄漏不仅会污染带材，而且使双带压力机的能耗增大。

压力室侧边的密封由滑动面密封装置实现。该滑动面密封装置围绕压力室呈环形安装在加压板中，它的一个面以一定的压力靠在加压带上。因为加压板是固死在压力机架上的，而加压带是运动的，所以加压带沿着密封装置的这个面滑动。由此产生了作用于滑动面密封装置上的摩擦力。压力室内的压力介质同样作用于滑动面密封装置上。不论是压力还是摩擦力都必须在密封装置没有过大的变形的条件下由滑动面密封装置承受，并传递到加压板上。

从德国专利DE-P    S2722197已知一种类型的滑动面密封装置。该滑动面密封装置由一个具有矩形截面的密封体构成，密封体嵌在“U”型保持架中。“U”形保持架安装在加压板的槽中，其侧面带有角铁，角铁支承在加压板的槽中。因此密封体的摩擦力通过“U”形保持架和角铁传递到加压板上。由压力室内的压力介质作用于密封体上的压力，同样经由“U”形保持架传递到加压板上，因为“U”形保持架靠在槽的背离压力室的壁面上。

为了在双带压力机工作期间保证压力室密封而不会产生泄漏，滑动面密封装置必须能适应带材厚度的变化。为此，已知的滑动面密封装置，在制作于加压板上的槽中安装成可沿垂直方向即可向槽内或向槽外方向移动，因为“U”形保持架被作用在压力室内的压力压向槽的背离压力室的那个壁面上，所以在作上述垂直运动时，会产生阻止这一垂直运动的摩擦力。因为角铁和“U”形保持架是刚性连接在一起的，所以在加压板槽中的角铁还会产生另一个摩擦力。因此，密封装置在垂直方向的调整是有一定滞后的，由此增加了压力介质的滞漏。实际情况表明，由于在高压下摩擦力特别大，它能使滑动面密封装置卡死在槽中。如果密封装置是在从槽内向外运动时卡死的，则会产生突然的压降，使带材的质量持续下降。在滑动面密封装置向槽内移动被卡死时特别不利，这会使滑动面密封装置严重磨损，在某些情况甚至会使滑动面密封装置和昂贵的加压带全部损坏。

一种改进的双带压力机的滑动面密封装置，能使它在几乎无摩擦力的情况下易于在垂直方向移动，同时它还可以承受双带压力机工作时所产生的力，而不发生变形及损坏。这种滑动面密封装置由一个沿压力室边缘环形走向的整体密封体构成，密封体以其一个面滑动地靠在加压带上，密封体固定在一块整体的在压力室的边缘区没有通孔的支承板上，支承板至少有一部分位于压力室的内部，它通过一个在垂直方向有弹性的并围绕压力室边缘环形走向的整体膜盒固定在加压板上。但是这种双带压力机的滑动面密封装置还是不可能保证完全没有压力介质的泄漏，这样就会造成对带材的污染，以及由于要补充损失了的压力介质而使能量损耗增加。

本发明的目的的在于进一步改善双带压力机的滑动面密封装置，当在滑动面密封装置中出现少量的泄漏时，能收集泄漏的压力介质，这样就避免了因压力介质的泄漏而造成的对带材的污染，同时也减少了能耗。

本发明的技术方案之特征为：在滑动面密封装置的靠近大气侧一边安置了另一个环形闭合的外滑动面密封装置，它完全围绕住原有的内滑动面密封装置，并在两个滑动面密封装置之间形成一个空腔，该空腔收集从压力室泄漏出来的压力介质，这些泄漏出来的压力介质通过加压板上的孔从空腔中抽出。本发明的其它特征是：外滑动面装置有一个环形走向的密封体，密封体的一个面滑动地靠在加压带上，密封体装在同样是环形的金属膜盒上，金属膜盒远离加压带的一侧固定在环形支撑件上，支撑件则安装在加压板上。外滑动面密封装置的密封体由在金属带上胶合的弹性体构成，金属带焊在金属膜盒上。外滑动面密封装置的支撑件靠在加压板上沿压力室边缘环形走向的槽中远离压力室的壁上，而内滑动面密封装置的支撑件则靠在槽中压力室一侧的壁上，两个支撑件均借助楔形板条挤压在槽的相应的壁上，楔形板条用螺钉固定在加压板上。在槽的底部有一个收集泄漏压力介质的收集室，通孔从空腔穿过楔形板条到达收集室。加压板中抽吸泄漏介质的孔通向位于槽底的收集室中。

下面在图中示出了本发明的最佳实施例，并进一步加以描述。其中：

图1    双带压力机侧视示意图;

图2    从双带压力机内侧看的加压板俯视图;

图3    沿图2中A-A线剖面;

图4    具有双密封装置的加压板边缘部分剖面图;

图1中所示的双带压力机1具有支承在压力机机架中的导向滚筒2、3、4、5。为了清楚起见，在图中未示出压力机机架。加压带6、7围绕在每两个这种导向滚筒上，导向滚筒沿导向滚筒2和3中的箭头方向转动。加压带用液压缸8张紧。加压带6、7一般由高抗拉强度的钢制成。在图中从右向左运行的带材9在加压带6、7之间，即所谓的反应区14中，在同时加热和加压的情况下被压实。

带材可以是浸渍过人造树脂的层压材料、纤维粘结混合材料或其它类似材料构成。如果挤压材料要求进行某种处理，也可以在不加热或冷却的情况下进行压实。

为了将热量传递到反应区14的带材9上，对装在进口端的导向滚筒2、3加热并由此加热加压带回行段6和7。由这些回行段所吸收的热量通过其热容量传递到反应区14中，并在使挤压材料硬化的反应区中将热量传递给带材9。当然，加热挤压材料也可以采用其它方法，例如通过设置在压力室12中的传热元件15（见图3）进行，传热元件将热流从被加热而处于高温的加压板10、11传递到加压带6、7上，再从加压带传递到带材9上。这种传热元件15可以采用与已公开的专利DE-O    S3325578相同的结构。

为了产生作用于反应区14中带材9上的压力，将可加压的流体压力介质引入压力室12。压力室12是在加压板10、11和加压带6、7之间的空腔。如图2所示，压力室12的侧面以连续围绕压力室周边的环形滑动面密封装置为界。压力室12基本上呈矩形，矩形的角60倒圆，它的半径尽可能小，滑动面密封装置是由一个整体零件弯成所需要的形状。采用合成油作为压力介质，合成油在要求的压力下，通过加压板10、11上的孔16进入压力室12。也可以用气体，例如压缩空气，其效果相同。

图3示出了通过上压力板10的断面，滑动面密封装置13安装在压力板中。密封装置主要由带有密封体23的支承板20和固定在压力板10上的膜盒19组成。在压力板10的边缘地区有台阶形槽31和与其相接的沿压力室12边缘的环形槽17，用来固定同样的环形的滑动面密封装置13的支撑件18。支撑件18由截面为“L”形的角钢构成，在它的短臂上焊有一个横截面约为半圆形的金属弹性膜盒，并使它的开口朝向压力室12。膜盒19由多个单张的相互叠在一起的矩形金属箔或金属薄板63组成，沿这些箔或薄板的边缘64将它们焊在一起成薄板组。例如可采用高强度弹簧钢作为这种薄板的材料。接着将该薄板组弯曲成半圆，呈“U”形，如图3所示，具有槽形的结构。由于这种结构使薄板组具有很大的弹性，起到硬弹簧的作用。接着槽形薄板组放入模具中，并如图2以13所表示在相应的位置弯成直角，并将其两端焊在一起。从而使金属膜盒具有一个完整的形状。在这之后将要拆除的模具保证在角60处圈角的弧度。薄板组的各层金属箔或薄片63也可以由在所要求的半圆模中电解沉积而成的电铸成型件构成。然后，在棱边64处将它们彼此焊接在一起。由此可以取消如前所述的为了弯曲薄板组的工艺过程。如图3所示金属膜盒19上与支撑件18相对的一端与由金属制成的刚性支承板20焊在一起。矩形支承板20为一整体，其尺寸大于压力室12的总宽度和总长度，因而在边缘略为突出。在压力室12内有通孔62，经过孔16供入的压力介质可以通过通孔62作用于加压带6上。传热元件15穿过压力室12内支承板20上另外的通孔21到达加压带6上。传热元件15一方面挨着已被加热的加压板10上，另一方面和加压带6滑动接触，这样便将热量从加压板10传递给加压带6。沿支承板20的周边有一圈环形的槽32，密封体座22焊在该槽中，而密封体23固定在密封体座中。在支承板的这一边缘域中没有通孔，尤其是没有通往大气侧的通孔。

滑动面密封装置13是这样装在加压板10中的，即支撑件18的长臂靠在槽17垂直的压力室侧壁24上，短臂靠在压力板10中台阶形槽31的水平壁面上，槽17中与压力室侧壁相对的壁25是倾斜的，使装在槽17中呈闭合形的楔形导板26能将支撑件18固定在压力室侧壁24上。楔形导板26用螺钉27固定在加压板10上并与之相隔适当的距离。在压力室侧壁24上还有一个槽28，由铝、软铜或类似材料制成的具有圆形截面的密封条29装在槽28中，该条被支撑件18的长臂压在槽28中。密封条29防止流体压力介质沿壁30和24越过支撑件18流入槽17中，并由此泄漏到压力室12的外面，即大气侧。如果加压板的温度不是太高，也可以由弹性体制成的“O”形圈代替金属密封条29装在槽28中。

密封体23固定在整体的密封体座22内，密封体座22焊接在位于支承板20上朝向加压带6一侧的槽32中。密封体23的截面基本上呈矩形，并以其背离支承板20的一侧靠在加压带6上。在双带压力机运转时，加压带沿密封体23滑动运动。密封体23由一种起滑动材料作用的塑料制成。为此采用了能承受反应区14中高温的热塑性塑料和热固性塑料，如聚酰亚胺。如果必要，这些塑料中可加填料。由碳素纤维织物构成的多层窄长形编织物特别适合于作为滑动材料。窄长形编织物用一种芳香族聚醚，即聚醚一醚酮浸渍过，接着将密封体23压入座22中。滑动材料耐高温性能好，并通过用碳素纤维加强而能承受很大的拉力。

由于滑动面密封装置采用上述的结构，使压力室12的侧面与大气完全密封。密封体23和在周边范围内没有通大气的孔的支承板20直接在加压带上密封。在朝向加压板10的区域内，膜盒19阻止压力介质流向大气。如上所述，由于密封条29的作用，也不会有压力介质通过支撑件18流出。

滑动面密封装置13要承受双带压力机中所产生的各种力。如图3所示，压力室12有一个力作用于密封装置13上，这个力使滑动面密封装置13向外，即使其离开压力室12压向大气。由于滑动面密封13是环形封闭的并和支承板20连在一起，因此不论是作用于纵向还是横向上的压力都传递到由一个整体构成的支承板20中，并由它承受。双带压力机的纵向是指如图Ⅰ中以箭头所表示的带材送进方向，而横向是指在带材平面内垂直于纵向的方向。通过适当地设计由高抗拉金属制成的支承板20的尺寸，使双带压力机1可以在压力室12中压力为任意值的情况工作。

滑动面密封装置13固定在加压板10上，并通过压力室12中作用于金属膜盒19半圆形开口内表面上的流体压力介质压力和金属膜盒19弹簧力将它压向加压带6。加压带6以一定的速度相对于固定的密封体23运动，因此产生沿双带压力机1的纵向作用的摩擦力。摩擦力的大小基本上正比于密封体23作用在加压带6上的压力。此摩擦力由密封体23承受，并通过支承板20和金属膜盒19传递导加压板10中。因为密封体23最好由浸渍过聚醚-醚酮的碳素纤维层压塑料构成，所以滑动面密封装置13可以承受很高的压力而不会损坏。

因为带材9的厚度无论沿宽度和沿长度而言一般都有区别，所以滑动面密封装置13在垂直方向，即不论在双带压力机1的纵向还是在横向的垂直方向均应可以移动，以便使密封体23在任何情况下都能滑动地靠在加压带6上。否则不可避免地会在压力室12中出现不密封性，造成压力介质泄漏，于是为了要补充损失了的压力介质而使能量损耗增加。由于金属膜盒19的弹性，使滑动面密封装置13可以在垂直方向自由运动，以补偿加压带上在垂直方向的偏移，从而保证了压力室12的密封。最好在垂直方向运动时没有摩擦力，以保证垂直运动没有滞后，而且使滑动面密封装置13完全不会被卡住。

滑动面密封装置的结构是通过上加压板10来说明的。当然，在双带压力机1的下加压板11上同样有这种滑动面密封装置13。下面介绍本发明的一种滑动面密封装置的结构方案，为了简单起见仍然仅介绍在上加压板10处的密封装置。

图4给出了本发明的一个最佳实施例，它是一种由两个并排安置的环形封闭滑动面密封装置39、40组成的双密封装置，其中外滑动面密封装置39完全包围住内滑动面密封装置40。在加压板10的边缘部分有一槽34用于安装滑动面密封装置，其中加工了一个带有倾斜壁面的环形槽33。朝着压力至12的滑动面密封装置40之用作固定夹持的支撑件35，安装在靠近压力室一侧的壁面36上。在本实施例中，支撑件35仅有一个臂。内滑动面密封装置40和图3中所示结构相同，其中同样的零件采用同样的标号。外滑动面密封装置39的支撑件38固定在槽33中远离压力室的壁面37上。具有大约呈半圆形断面的金属膜盒41焊在支撑件38朝向加压带6的一端，使半圆形的口背离压力室12，朝向大气一侧。密封体42固定在金属膜盒41上朝向加压带6的一端。密封体42借助金属膜盒41的弹性压在加压带6上。支撑件35和38同样借助一个具有梯形截面的装在槽33中的环状楔形板条43固持于槽33中相应的壁36和37上。楔形板条43以适当选择的距离用螺钉固定住。

由上述结构在内滑动面密封装置40和外滑动面密封装置39之间得到一个沿加压板10的周边，围绕压力室12的环形空腔44。空腔44的侧面以密封装置39、40为边界，在垂直方向以加压带6和加压板条43为界。从压力室12通过内密封装置40泄漏出来的压力介质被收集在这一空腔内。在楔形板条43上隔一定的距离有一些垂直方向的通孔45，它们从空腔44通入位于槽33底部的收集室46内。另一些位于加压板10中的孔47从收集室46通向低压区。因此收集于空腔44中的泄漏出来的压力介质通过通孔45被吸入收集室46中，并从那里通过孔47被抽走。这些被抽出的压力介质可以重新导入压力介质循环回路中去。由于采取了这一措施，可以有效地防止压力介质从压力室12侧面漏出，污染带材9。

外滑动面密封装置39的结构和内滑动面密封装置几乎完全相同。只是它没有支承板。因为空腔44处于低压状态，所以不会产生必须由外滑动面密封装置39承受的朝向大气方向的纵向力及横向力。在图4中为了清楚起见，在压力室12中用短的虚线表示压力低得多的压力介质。在外滑动面密封装置39的密封体42上只有摩擦力，该摩擦力通过金属膜盒41和支撑件38传递到加压板10中。密封体42的结构可以和内滑动面密封装置40的密封体23一样，只是它没采用中间的支承板而直接固定在金属膜盒上。由于作用在外滑动面密封装置39上的压力并从而摩擦力均小于作用在内滑动面密封装置40上的压力和摩擦力。因此，一般来说密封体42的结构要简单一些，它可以由一个焊接在金属膜盒41上的完整的环形金属带构成，在金属带上硫化胶合上一层构成滑动面的弹性体。也可以直接在金属膜盒41上的相应部位硫化胶合上弹性体。

Claims (6)

1、双带压力机上的滑动面密封装置，该双带压力机上、下各具有一条均装在两个可旋转地支承于刚性压力机架中的导向滚筒上的无接头加压带，由压力室中的流体介质产生的压力作用于加压带的内侧，压力室在垂直方向以固定在压力机机架上的加压板和加压带为界，而在水平方向以滑动面密封装置为界，滑动面密封装置装在加压板边缘环形的垂直槽中，并可顺槽的方向移动，滑动面密封装置在加压带回行段的内侧作用一个压力，使在加压带之间连续运行的带材受到挤压，滑动面密封装置由一个沿压力室边缘环形定向的整体密封体构成，密封体以其一个面滑动地靠在加压带上，密封体固定在一块整体的，在压力室的边缘区没有通孔的支承板上，支承板至少有一部分位于压力室的内部，它通过一个在垂直方向有弹性的并围绕压力室边缘环形走向的整体膜盒固定在加压板上，其特征为：在加压板(10、11)中设置了另一个环形闭合的外滑动面密封装置(39)，它完全围绕住内滑动面密封装置(40)，并在两个滑动面密封装置(39、40)之间形成一个空腔(44)，该空腔收集从压力室(12)泄漏出来的压力介质，这些泄漏出来的压力介质通过加压板(10、11)上的孔(47)从空腔(44)中抽出。

2、按照权利要求1所述的滑动面密封装置，其特征为：外滑动面密封装置（39）有一个环形走向的密封体（42），密封体的一个面滑动地靠在加压带（6、7）上，密封体（42）装在同样是环形的金属膜盒（41）上，金属膜盒（41）远离加压带（6、7）的一侧固定在环形支撑件（38）上，支撑件则安装在加压板（10、11）上。

3、按照权利要求2所述的滑动面密封装置，其特征为：外滑动面密封装置（39）的密封体（42）由在金属带上硫化胶合的弹性体构成，金属带焊在金属膜盒（41）上。

4、按照权利要求2或3所述的滑动面密封装置，其特征为：外滑动面密封装置（39）的支撑件（38）靠在加压板（10、11）上沿压力室（12）边缘环形走向的槽（33）中远离压力室的壁（37）上，而内滑动面密封装置（40）的支撑件（35）则靠在槽（33）中压力室一侧的壁上，两个支撑件（35、38）均借助楔形板条（43）挤压在槽（33）的相应的壁（36、37）上，楔形板条（43）用螺钉固定在加压板（10、11）上。

5、按照权利要求4所述的滑动面密封装置，其特征为：槽（33）的底部有一个收集泄漏压力介质的收集室（46），通孔（45）从空腔（44）穿过楔形板条（43）到达收集室（46）。

6、按照权利要求5所述的滑动面密封装置，其特征为：加压板（10、11）中抽吸泄漏介质的孔（47）通向位于槽（33）底的收集室（46）中。

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