DE1521563C3 - Sealing device for strip material, in particular for a steel strip, which is introduced into and out of a processing chamber exhibiting a pressure difference with respect to external pressure - Google Patents
Sealing device for strip material, in particular for a steel strip, which is introduced into and out of a processing chamber exhibiting a pressure difference with respect to external pressureInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Dichtungsvorrichtung für Bandmaterial, insbesondere für ein Stahlband, welches in eine einen Druckunterschied gegenüber Außendruck aufweisende Bearbeitungskammer ein- und aus dieser herausgeführt wird, wobei das Band zwei drehbare Walzen passiert, von welchen eine stationär gelagert ist, während die andere elastisch an das Band angedrückt ist und die vom Band nicht belegten Umfangsflächen und Endflächen beider Walzen mit Dichtungen in Berührung sind, die durch angrenzende Seitenwände eines die Walzen enthaltenden Gehäuses getragen sind und den Raum zwischen den Walzen und den Gehäusewänden abdichten.The invention relates to a sealing device for strip material, in particular for a steel strip, which in and out of a processing chamber exhibiting a pressure difference with respect to external pressure is led out, wherein the belt passes two rotatable rollers, one of which is mounted in a stationary manner is, while the other is elastically pressed against the tape and the circumferential surfaces not occupied by the tape and end faces of both rolls are in contact with seals provided by adjacent side walls a housing containing the rollers and the space between the rollers and the housing walls seal.
Bekannt sind Dichtungsvorrichtungen (DT-PS 479 573; 530 092 und 961 771) für Bandmaterial, welches Vakuumeinrichtungen od. dgl. passiert.Sealing devices are known (DT-PS 479 573; 530 092 and 961 771) for strip material, which Vacuum devices or the like. Happened.
Bei einer Dichtungsvorrichtung der in Rede stehenden Art (DT-PS 530 092) tritt das Band zwischen einem Paar von Walzen hindurch, die sich am Bandeinlaß einer Vakuumtrockenkammer befinden. Eine der Walzen trägt einen Bronzemantel, während die andere Walze einen Mantel aus Gummi trägt. Das Band wird entsprechend seiner Dicke und entsprechend der Härte und Oberflächenbeschaffenheit der beiden Beläge auf den Walzen zwischen diesen hindurchgeführt.In a sealing device of the type in question (DT-PS 530 092), the band occurs between one Pair of rollers located at the belt inlet of a vacuum drying chamber. One of the reels wears a bronze jacket while the other roller wears a rubber jacket. The tape will according to its thickness and according to the hardness and surface quality of the two coverings the rollers passed between them.
Konstruktionen dieser Bauart sind für gewisse Bandgeschwindigkeiten und insbesondere für gewissen Bandzug ausgelegt. Hohe Bandgeschwindigkeiten können dazu führen, daß das Band unter einem gewissen geringfügigen Durchhang anläuft und in dem zwischen den beiden Walzen bestehenden Spalt schief läuft bzw. sogar gedrückt wird. Im übrigen ist der erforderliche enge Kontakt zwischen dem Band und der Mantelaußenfläche der beiden Walzen abhängig von der Banddicke und von der Materialbeschaffenheit und Oberflächengüte der Walzenmäntel.Constructions of this type are for certain belt speeds and especially designed for a certain belt tension. High belt speeds can cause the tape to start under a certain slight slack and in that between the gap between the two rollers runs wrongly or is even pressed. Otherwise, the required close contact between the strip and the outer surface of the two rolls, depending on the strip thickness and the material properties and surface quality the roll shells.
Davon ausgehend besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszuführen, daß das Band, insbesondere bei hoher Bandgeschwindigkeit und hohem Bandzug, unter ausreichender Umschlingung und Dichtungsberührung an wenigstens zwei Walzen abläuft. Es soll insbesondere erreicht werden, daß das Band unabhängig von der Bandgeschwindigkeit unter gleichförmigem Zug in die Bearbeitungskammer einläuft und diese unter gleichförmigem Zug wieder verläßt.Based on this, the object of the invention is to provide a device of the type mentioned at the beginning execute that the tape, especially at high tape speed and high tape tension, under sufficient Wrap and seal contact takes place on at least two rollers. It is meant to be in particular be achieved that the tape regardless of the tape speed with uniform tension in the Processing chamber enters and leaves it again with uniform tension.
Die Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß das Band unter Spannung in der Folge in einem Umfangsbogen auf jeder Walze abläuft, und daß die elastisch verspannbare Walze mittels einer durch den Zug des Bandes zusammendrückbaren Federeinrichtung in Richtung der stationär gelagerten Walze drückbar ist.The solution to this problem is characterized in that the belt is under tension in the sequence in a circumferential arc runs on each roller, and that the elastically tensionable roller by means of a the train of the band compressible spring device in the direction of the stationary roller is pressable.
Mit Hilfe der Dichtungsvorrichtung ist es möglich, am Band unabhängig von der Bandgeschwindigkeit im wesentlichen gleichförmigen Bandzug zu erreichen. Die eine der Walzen elastisch verspannende Federeinrichtung ist gegenüber einem Anschlag wirksam, so daß der erforderliche Minimalabstand zwischen den beiden Walzen gewährleistet ist, falls das Band unter geringem Zug in die Bearbeitungskammer einlaufen sollte. Unterliegt das Band hingegen erhöhtem Bandzug, so gibt die Federeinrichtung diesem Zug elastisch nach.With the help of the sealing device, it is possible to use the belt regardless of the belt speed to achieve substantially uniform tape tension. The spring device elastically tensioning one of the rollers is effective against a stop, so that the required minimum distance between the two Rolling is guaranteed if the strip should enter the processing chamber with little tension. Subject however, if the tape has increased tape tension, the spring device yields elastically to this tension.
Von besonderem Vorteil ist die Tatsache, daß das Band auf einem Umfangsbogen über beide Walzen läuft, wodurch gleichförmige Bandführung und Dichtung erreicht ist.The fact that the belt runs over both rollers on a circumferential arc is particularly advantageous runs, whereby uniform tape guide and seal is achieved.
Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen gemäß der Erfindung sind in weiteren Unteransprüchen aufgeführt.Further expedient refinements and developments according to the invention are contained in further subclaims listed.
Die Erfindung ist nachfolgend an Hand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. The invention is explained below using an exemplary embodiment with reference to the drawing.
Fig. 1 ist eine zum Teil gebrochen dargestellte Draufsicht einer Dichtungsvornchtung für Bandmaterial gemäß der Erfindung;Fig. 1 is a partially broken plan view of a sealing device for tape material according to the invention;
F i g. 2 ist eine teilweise gebrochen dargestellte Seitenansicht der in F i g. 1 wiedergegebenen Dichtungsvorrichtung; F i g. FIG. 2 is a partially broken side view of the FIG. 1 reproduced sealing device;
Fig.3 ist eine Schnittansicht von Linie II1-1I1 in F i g. 2;Fig. 3 is a sectional view taken from line II1-1I1 in Fig. 3. 2;
F i g. 4 ist eine Teilschnittansicht von Linie IV-IV in Fig.2;F i g. Fig. 4 is a partial sectional view taken from line IV-IV in Fig. 2;
F i g. 5 und 6 sind vergrößerte Ansichten von Teilen gemäß F i g. 2 und 3;F i g. 5 and 6 are enlarged views of parts in FIG. 2 and 3;
F i g. 7 ist eine Draufsicht einer Vakuumkammer, undF i g. 7 is a top plan view of a vacuum chamber, FIGS
F i g. 8 ist eine Seitenansicht der in F ig. 7 wiedergegebenen Vakuumkammer.F i g. 8 is a side view of the FIG. 7 reproduced vacuum chamber.
Die Dichtungsvorrichtung gemäß der Erfindung befindet sich in einem Gehäuse 10 einer Bearbeitungskammer, welches Grundplatten 11, Seitenwände 12, Endwände 13 und Deckplatten 14 aufweist. Einlaßöffnungen 15 in den Deckplatten 14 sind durch abnehmbare, durchsichtige Abschlußdeckel 16 verschließbar. Eine feststehende, in der Mitte des Gehäuses 10 befindliche Walze 17 ist quer zum Gehäuse sich erstreckend in Lagern 18 gehalten. Die Lager 18 sind an den Seitenwänden 12 mit Hilfe von Schrauben 19 verschraubt.The sealing device according to the invention is located in a housing 10 of a processing chamber, which has base plates 11, side walls 12, Has end walls 13 and cover plates 14. Inlet openings 15 in the cover plates 14 are through removable, transparent cover 16 closable. A fixed, located in the middle of the housing 10 Roller 17 is held in bearings 18 extending transversely to the housing. The bearings 18 are on the side walls 12 screwed with the help of screws 19.
Gemäß F i g. 1 und 2 weist das Gehäuse 10 Lagerbolzen 20 auf, die an den Seitenwänden 12 mit Schrauben 21 verschraubt oder auf andere Weise befestigt sind. Hängeeinrichtungen 22 sind mit Hilfe von Lagern 23 auf den Lagerbolzen 20 drehbar gelagert. Die Hängeeinrichtungen 22 besitzen ihrerseits an ihren unteren Laschen bzw. Endteilen Lager 24, in welchen sich Lagerzapfen von Walzen 25 und 26 befinden. Die Walzen 25 und 26 bilden zusammen mit der Walze 17 innerhalb des Gehäuses 10 einen Bereich der Abdichtung. Mit Hilfe der Hängeeinrichtungen 22 können sich die Walzen 25 und 26 auf die Walze 17 zu und von ihr weg bewegen. Die Seitenwände 12 des Gehäuses 10 sind mit Walzenzapfenöffnungen 27 ausgestattet, welche diese Bewegung zulassen. Die Hängeeinrichtungen jeder Walze 26 und 25 sind am Ober- und Unterteil durch Querstangen 25a und 22b in der aus F i g. 3 ersichtlichen Weise miteinander verbunden. Öffnungen 27a in den Seitenwänden ermöglichen die erforderlichen Bewegungen der Querstangen 226.According to FIG. 1 and 2, the housing 10 has bearing bolts 20 which are screwed to the side walls 12 with screws 21 or fastened in some other way. Suspension devices 22 are rotatably mounted on bearing bolts 20 with the aid of bearings 23. The suspension devices 22 for their part have bearings 24 on their lower tabs or end parts, in which bearing journals of rollers 25 and 26 are located. The rollers 25 and 26 together with the roller 17 form an area of the seal within the housing 10. With the aid of the suspension devices 22, the rollers 25 and 26 can move towards and away from the roller 17. The side walls 12 of the housing 10 are equipped with roll neck openings 27 which allow this movement. The suspension devices of each roller 26 and 25 are attached to the upper and lower parts by transverse rods 25a and 22b in the form shown in FIG. 3 obvious way connected to each other. Openings 27a in the side walls allow the crossbars 226 to move as required.
Wie in F i g. 3 dargestellt ist, erstrecken sich die Walzen 17, 25 und 26 in voller Breite des Gehäuses 10 und weisen an den Endteilen Dichtungen 28 auf, welche den Innenflächen der Seitenwände 12 gegenüberliegen. F i g. 6 zeigt einen Teil einer der Dichtungen 28; diese weist einen Stahlring 29 auf, welcher am Ende der zugeordneten Walze durch abgesetzte Schrauben 30 befestigt ist. Auf dem Stahlring 30 befindet sich ein Abdichtungsring 31 geringer Reibung, welcher vorteilhafterweise aus einem Kunstharz gefertigt ist. Der Abdichtungsring 31 schleift an der Innenseite je einer der Seitenwände 12. Eine Flanschdichtung aus elastischem Material befindet sich zwischen dem Stahlring 29 und der Endkante der Walze; sie ermöglicht eine thermische Längsdehnung, ohne daß die Gefahr des sogenannten »Fressens« besteht.As in Fig. 3, the rollers 17, 25 and 26 extend the full width of the housing 10 and have seals 28 at the end parts which lie opposite the inner surfaces of the side walls 12. F i g. Figure 6 shows part of one of the seals 28; this has a steel ring 29, which at the end of the associated Roller is fastened by offset screws 30. A sealing ring is located on the steel ring 30 31 low friction, which is advantageously made of a synthetic resin. The sealing ring 31 grinds one of the side walls 12 on the inside. A flange seal made of elastic Material is between the steel ring 29 and the end edge of the roller; it enables a thermal Longitudinal stretching without the risk of so-called "eating".
Die Walzen 25 und 26 werden je durch ein Paar von Federeinrichtungen 37 gegen die Walze 17 gedruckt. Anschläge 34 erstrecken sich quer von an den Seitenwänden 12 befestigten Platten 12a. Die Anschläge 34 sind gebohrt und mit Gewinde versehen und enthalten Büchsen 35, die ihrerseits an einem Ende je einen Federanschlag 36 für die Federeinrichtung 37 aufweisen. Die Federeinrichtung 37 in Form einer Druckfeder liegt mit einem Ende am Federanschlag 36 an, während sie mit dem anderen Ende an einem Anschlag 38 anliegt. Die Anschläge 38 halten Ansätze 39, die sich seitlich von den unteren Endteilen der stangenförmigen Hängeeinrichtungen 22 erstrecken. Eine durch die Federeinrichtungen 37 ausgelöste Winkelbewegung der Hängeeinrichtungen 22 wird durch verstellbare Anschläge 40 in Form von Schrauben begrenzt. Diese Schrauben befinden sich in Anschlägen 41, weiche sich seitlich von den Platten 12a entgegengesetzt bezüglich der Anschläge 34 befinden. Mit Hilfe der die Anschläge 40 bildenden Schrauben kann während des Betriebes die Verstellung der Spaltweite der Walzen durchgeführt werden.The rollers 25 and 26 are each pressed against the roller 17 by a pair of spring devices 37. Stops 34 extend transversely from plates 12a attached to side walls 12. The attacks 34 are drilled and threaded and contain sleeves 35, which in turn have one at one end Have spring stop 36 for the spring device 37. The spring device 37 in the form of a compression spring rests at one end on the spring stop 36, while at the other end it rests on a stop 38. The stops 38 hold lugs 39, which extend laterally from the lower end parts of the rod-shaped Hangers 22 extend. An angular movement triggered by the spring devices 37 the suspension devices 22 is limited by adjustable stops 40 in the form of screws. These Screws are located in stops 41, which are opposite to the sides of the plates 12a with respect to each other of the attacks 34 are located. With the help of the screws forming the stops 40, during operation the adjustment of the gap width of the rollers can be carried out.
Das Band 42, im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Stahlband, wird durch einen Schlitz in der in der Darstellung linken Endwand 13 eingeführt; es wird in der aus F i g. 2 ersichtlichen Weise um die Walzen 25, 17 und 26 gezogen und nachfolgend durch einen Schlitz in der gemäß Darstellung rechten Endwand 13 wieder nach außen geführt.The belt 42, in the present embodiment a steel belt, is passed through a slot in the Illustration of the left end wall 13 inserted; it is shown in FIG. 2 visible way around the rollers 25, 17 and 26 and then pulled through a slot in the right end wall 13 as shown outwards.
Ein Führungstrog 43 ist unterhalb der Walze 17 angeordnet, um das Durchführen des Bandvorderendes um die Walze zu erleichtern. Während des Durchführens können die die Anschläge 40 bildenden Schrauben genügend aufgedreht werden, um einen ausreichenden Zwischenraum zwischen den Walzen 25 und 26 und der Walze 17 zu belassen. Danach werden die Schrauben angezogen, bis die Walzen 25 und 26 zwischen sich und der Walze 17 unter dem Andruck der Federeinrichtungen 37 einen Spalt bestimmter Größe aufweisen. Die Einstellung sollte so geschehen, daß das Band zwischen den Walzen nicht gepreßt wird.A guide trough 43 is arranged below the roller 17 in order to pass the leading end of the tape to lighten the roller. During the process, the screws forming the stops 40 be turned up enough to leave a sufficient gap between the rollers 25 and 26 and the Leave roller 17. Then the screws are tightened until the rollers 25 and 26 between them and the roller 17 have a gap of a certain size under the pressure of the spring devices 37. the Adjustment should be made so that the belt is not pressed between the rollers.
Die Walzen 17, 25 und 26 weisen längliche Abdichtungsstangen 44 auf, welche aus Graphit bestehen und vorteilhafterweise mit Kupferteilchen imprägniert sind. Die Abdichtungsstangen 44 schleifen am Umfang der Walzen. Die Abdichtungsstangen für die Walzen 25 und 26 sind in Führungsrahmen 45 verschiebbar, die sich an den Endwänden 13 befinden und mit Druckfedern 46 versehen sind. Die Führungsrahmen 45 für die Abdichtungsstange der Walze 17 befindet sich in einem in der Mitte befindlichen, querliegenden Raum 47 im Gehäuse 10.The rollers 17, 25 and 26 have elongated sealing rods 44 which are made of graphite and are advantageously impregnated with copper particles. The sealing rods 44 drag on the circumference of the Rollers. The sealing rods for the rollers 25 and 26 are slidable in the guide frame 45, the are located on the end walls 13 and are provided with compression springs 46. The lead frame 45 for the The sealing rod of the roller 17 is located in a transverse space 47 in the middle Housing 10.
Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß die Kombination zweier nebeneinander befindlicher Walzen der drei Walzen 17, 25 und 26, zusammen mit ihren Abdichtungsstangen 44, den Dichtungen 28 bei Rollberührung zwischen dem Band 42 zwischen den Walzen auf wirksame Weise die Strömung von Gas durch das Gehäuse 10 entlang des Bandes unterbricht, ausgenommen den Spaltbereich zwischen den Walzen, zwischen ihren Endteilen und den Kanten des Bandes. Diese Spalten sind jedoch sehr klein, d. h. trotz des Leckverlustes kann durch entsprechendes Pumpen ein hoher Druckunterschied zwischen den Einlaß- und Auslaß-Schlitzen in den gegenüberliegenden Wänden des Gehäuses aufrechterhalten werden. Die Abdichtungsvorrichtung kann im ganzen oder teilweise, d. h., wenn nur zwei Walzen benutzt werden, verdoppelt werden, um einen erwünschten Druckunterschied zwischen einzelnen, in Serie befindlichen Anordnungen zu teilen. Dabei wird eine der Einheiten fest gegen den Einlaß bzw. den Auslaß einer nach- oder vorgeschalteten Kammer gedruckt (nicht dargestellt).It is readily apparent that the combination of two adjacent rollers of the three Rollers 17, 25 and 26, together with their sealing rods 44, the seals 28 upon rolling contact between the belt 42, between the rollers, effectively restricts the flow of gas through the housing 10 interrupts along the belt, except for the gap area between the rollers, between their End parts and the edges of the tape. However, these gaps are very small; H. despite the leakage loss By appropriate pumping, a high pressure difference between the inlet and outlet slots can be created be maintained in the opposite walls of the housing. The sealing device can be in whole or in part, i. i.e., if only two reels are used, doubled by one to share the desired pressure difference between individual, series-based arrangements. It will one of the units firmly pressed against the inlet or the outlet of a downstream or upstream chamber (not shown).
Es ist gewöhnlich erwünscht, die Dichtungsvorrichtung (eine oder mehrere) in Behältern 48 (F i g. 7 und 8) zu lagern. Diese besitzen Drehtüren 49 und 50, einen Auslaß 51 und blasebalgähnliche Verschlüsse 52, welche mit den Seitenwänden 13 abschließen. Eine passende Vakuumpumpe am Auslaß 51 bringt den Druck innerhalb des Behälters 48 und außerhalb des Gehäuses 10 auf beispielsweise 30 μΗ§ und den Druck innerhalb des Gehäuses 10 auf 5 μΗ§. Eine gasdichte Bandbearbeitungskammer (nicht dargestellt), in welcher dieIt is usually desirable to place the sealing device (one or more) in containers 48 (Figs. 7 and 8) to store. These have revolving doors 49 and 50, an outlet 51 and bellows-like closures 52, which complete with the side walls 13. A suitable vacuum pump at outlet 51 brings the pressure inside of the container 48 and outside of the housing 10 to, for example, 30 μΗ§ and the pressure inside of the housing 10 to 5 μΗ§. A gas-tight tape processing chamber (not shown), in which the
Dichtungsvorrichtung befestigbar ist, kann deshalb bei diesem geringen Druck arbeiten, da der geringe Leckverlust ohne weiteres durch eine Pumpe brauchbarer Kapazität wettgemacht werden kann.Sealing device can be fastened, can therefore work at this low pressure, since the low leakage loss can easily be made up for by a pump of usable capacity.
Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings
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| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |