DE69824295T2

DE69824295T2 - Abgedichtete Schleuse für eine Vakuumkammer

Info

Publication number: DE69824295T2
Application number: DE1998624295
Authority: DE
Inventors: Pierre Vanden Brande; Alain Weymeersch
Original assignee: Cockerill Sambre SA
Current assignee: ArcelorMittal France SA
Priority date: 1998-11-26
Filing date: 1998-11-26
Publication date: 2004-11-18
Anticipated expiration: 2018-11-27
Also published as: DE69824295T3; EP1004369B1; DK1004369T3; ATE268229T1; ES2222567T5; DK1004369T4; JP2000225331A; EP1004369A1; PT1004369E; US6334751B1; JP4319307B2; ES2222567T3; DE69824295D1; EP1004369B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine abgedichtete Schleuse zum Einführen und kontinuierlichen Hindurchbewegen eines Bandes eines Substrats, beispielsweise eines Blechs, in eine Vakuumkammer, umfassend

– eine Kammer,
– mindestens zwei erste Walzen, die in der Kammer derart angeordnet sind, daß sie sich um parallele Achsen drehen können,
– mindestens eine zweite Walze, die in der Kammer derart angeordnet ist, daß sie sich um eine Achse, die zu den Achsen der mindestens zwei ersten Walzen parallel ist, drehen kann,
– einen für die Bewegung des Bandes vorgesehenen Durchlaß zwischen, nacheinander in der Bewegungsrichtung des Bandes, einer der mindestens zwei ersten Walzen, einer zweiten Walze und einer weiteren der mindestens zwei ersten Walzen, wobei die mindestens zwei ersten Walzen auf der einen Seite des Durchlasses angeordnet sind und die mindestens eine zweite Walze auf der entgegengesetzten Seite dieses Durchlasses angeordnet ist,
– eine im wesentlichen dichte Zone, die zwischen dem Band und den zwei aufeinanderfolgenden ersten Walzen ausgebildet ist, wobei diese Zone mit einer Vakuumpumpe verbunden ist,

Man kennt auch abgedichtete Schleusen mit mehreren aufeinanderfolgenden Vakuumkammern am Eingang und am Ausgang der Kammer (siehe beispielsweise die US-A-2.972.330).
Eines der Ziele der Erfindung ist es, eine Schleuse des vorstehend genannten Typs bereitzustellen, die es erlaubt, gleichzeitig eine minimale Sperrigkeit und eine maximale Dichtigkeit für das kontinuierliche Hindurchbewegen eines Bandes eines Substrats zu erreichen.
Um dieses Problem zu lösen, ist gemäß der Erfindung eine abgedichtete Schleuse, so wie eingangs beschrieben, vorgesehen, bei welcher die mindestens eine zweite Walze in der Kammer versetzt in Bezug auf die mindestens zwei ersten Walzen angeordnet ist, wobei die Schleuse ferner Mittel zum Einstellen der Distanz zwischen mindestens zwei aufeinanderfolgenden Walzen und Mittel zum Einstellen des Drucks des Bandes auf die Walzen umfaßt.
Weitere Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Weitere Einzelheiten und Besonderheiten der Erfindung werden aus der nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beispielhaft gegebenen Beschreibung von zwei besonderen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen abgedichteten Schleuse hervorgehen.
1 ist eine schematische Ansicht eines Längsschnitts einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen abgedichteten Schleuse.
2 ist ein Schnitt längs der Linie II-II der 1.
3 ist eine Draufsicht längs der Linie III-III der 1.
4 ist eine der 1 entsprechende Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schleuse.
In den verschiedenen Figuren betreffen gleiche Bezugszeichen die gleichen Elemente oder entsprechende Elemente.
In allgemeiner Weise betrifft die Erfindung eine abgedichtete Schleuse, die dazu bestimmt ist, vor dem Einlaß und nach dem Auslaß einer Vakuumkammer, die in kontinuierlicher Weise von einem Band eines Substrats, insbesondere eines Stahlblechs, durchquert wird, angeordnet zu werden.
Die beiden Schleusen können miteinander identisch oder voneinander verschieden sein, in Abhängigkeit von der Größe des Vakuums, das in der vorstehend genannten Kammer aufrechterhalten werden soll.
In jeder dieser Schleusen sind Walzen angeordnet, die sich frei um ihre Achsen, die sich quer zu der Bewegungsrichtung des Bandes und parallel zueinander erstrecken, drehen können.
Diese Schleusen sind dadurch gekennzeichnet, daß die Walzen in der Bewegungsrichtung des Bandes in Bezug aufeinander versetzt sind.
Vorteilhafterweise umfaßt die Kammer einer Schleuse mindestens drei aufeinanderfolgende Walzen, die längs der Bewegungsrichtung des Bandes versetzt sind und zwischen denen ein Durchlaß für dieses letztere vorgesehen ist.
Die erste und die dritte Walze sind auf der einen Seite dieses Durchlasses oder des sich durch diesen letzteren hindurch bewegenden Bandes angeordnet, während die zweite Walze auf der in Bezug auf die beiden vorstehenden Walzen entgegengesetzten Seite dieses Durchlasses oder des Bandes angeordnet ist, und dies derart, daß eine im wesentlichen dichte Zone zwischen diesem Band und der ersten Walze und der dritten Walze gebildet wird.
Um eine Druckerniedrigung in dieser Zone aufrechtzuerhalten, ist dieselbe mit einer Vakuumpumpe verbunden, und es sind Mittel zum Regeln des Drucks des Bandes auf die Walzen in Abhängigkeit von den Druckdifferenzen, die zwischen dieser Zone und der Umgebung dieser letzteren bestehen, vorgesehen.
Die 1 bis 3 zeigen schematisch eine erste besondere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen abgedichteten Schleuse.
Diese Schleuse wird gebildet durch ein parallelepipedförmiges Gehäuse 1, das eine Kammer begrenzt, in welcher drei Walzen 2a, 2b und 2c mit horizontalen und parallelen Achsen angeordnet sind, die mit einem horizontalen Versatz und in der Weise angeordnet sind, daß zwischen zwei aufeinandertolgenden Walzen ein Durchlaß 9 gebildet ist, in welchem ein kontinuierliches Blech 3 geführt ist.
Die Walzen 2a und 2c sind oberhalb dieses Durchlasses 9 angeordnet, während die dazwischenliegende Walze 2b sich zwischen den beiden Walzen 2a und 2c unterhalb dieses Durchlasses befindet. Diese drei Walzen bilden somit aufeinanderfolgende, das heißt in der Bewegungsrichtung des Bandes 3, die durch den Pfeil 16 angegeben ist, versetzte Walzen. Somit ist zwischen diesen Walzen, den Seitenwänden 11 und 12 des Gehäuses 1 und dem Band 3 eine Zone 6 gebildet. Die Dichtheit dieser Zone ist durch Vorsehen eines minimalen Spiels zwischen den Seitenwänden 11 und 12 des Gehäuses 1 und den Walzen 2a, 2b und 2c sowie durch Dichtungselemente 4 zwischen den zylindrischen Wänden der Walzen und der oberen Wand 13 und der unteren Wand 14 des Gehäuses 1 gewährleistet. Das Blech 3 gewährleistet die Hauptdichtigkeit zwischen zwei aufeinanderfolgenden Walzen, indem es sich mit einem vorherbestimmten Druck gegen einen Teil der zylindrischen Oberfläche dieser letzteren bewegt.
Die einzige relativ bedeutende undichte Stelle befindet sich an den Spalten 8, die zwischen den seitlichen Rändern des Blechs 3 und den Seitenwänden 11 und 12 des Gehäuses vorhanden sind.
Um eine minimale undichte Stelle zwischen den beiden ebenen Stirnflächen 15 der Walzen 2a, 2b, 2c und den Seitenwänden 11 und 12 des Gehäuses 1 zu erhalten, sind diese Walzen um im Inneren der Enden dieser Walzen 2 angeordnete Lager 7 drehbar angeordnet.
Um diese undichten Stellen, die unvermeidbar sind, zu kompensieren, ist diese Zone 6 über eine in der oberen Wand 13 des Gehäuses 1 vorgesehene Öffnung 5 an eine nicht dargestellte Vakuumpumpe angeschlossen.
Vorteilhafterweise sind bei der in den 1 bis 3 dargestellten besonderen Ausführungsform die Lager 7 der Walze 2b derart angeordnet, daß sie eine leichte vertikale Verschiebung in den Seitenwänden 11 und 12 erfahren können. Das Gleiche gilt für das mit der zylindrischen Oberfläche dieser Walze 2b zusammenwirkende Dichtungselement 4, das vertikal verschieblich, wie durch die Pfeile 10 gezeigt, in der unteren Wand 14 des Gehäuses 1 angeordnet sein kann. Auf diese Weise ist es möglich, die Distanz zwischen zwei auf einanderfolgenden Walzen und somit den Querschnitt des Durchlasses 9 zwischen diesen Walzen in Abhängigkeit von der Dicke des Bleches 3 einzustellen.
Der Durchmesser der Walzen 2a, 2b und 2c, der für die drei Walzen im wesentlichen identisch ist, ist ausreichend groß, um keine plastischen Verformungen in dem Blech 3 hervorzurufen. Vorteilhafterweise ist dieser Durchmesser mindestens 600 mm, für ein Blech mit einer Dicke von 1 mm.
Außerdem ist es, um die Dichtheit der Zone 6 zu gewährleisten, wichtig, daß der Kontaktdruck zwischen dem Blech und den Walzen, der der Dichtheit in dieser Zone dient, mindestens die Differenz des in dieser letzteren herrschenden Drucks und des Drucks in ihrer Umgebung ausgleicht. Somit ist für eine Druckdifferenz von 500 mbar und eine Walze mit einem Durchmesser von 600 mm und ein Band mit einer Breite von 1 m der auf das Blech in der durch den Pfeil 16 angegebenen Bewegungsrichtung auszuübende Zug vorteilhafterweise mindestens 3.000 kg, was, für ein Blech mit einer Dicke von 1 mm, einem Zug von 3 kg pro mm² entspricht. Für ein Blech von gleicher Breite und einer Dicke von 0,5 mm gelangt man somit zu einem Zug von 6 kg pro mm². Wenn die Zuggrenze beispielsweise 6 kg pro mm² ist, gewährleistet ein Blech von 0,25 mm die Dichtheit nur für eine auf 250 mbar begrenzte maximale Druckdifferenz.
4 betrifft eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen abgedichteten Schleuse, die sich von der vorstehenden dadurch unterscheidet, daß das Gehäuse 1 eine Aufeinanderfolge von drei im wesentlichen dichten Zonen 6a, 6b und 6c umfaßt, die durch Vorsehen von fünf aufeinanderfolgenden Walzen, die sich abwechselnd auf der einen und auf der anderen Seite des Bandes 3 befinden, in dem Gehäuse 1 erhalten werden.
Somit gewährleistet, wenn, wie in Bezug auf die vorstehend genannte erste Ausführungsform erwähnt, die Zuggrenze beispielsweise 6 kg pro mm² ist, ein Blech von 0,25 mm die gewünschte Dichtheit nur für eine maximale Druckdifferenz zwischen zwei aufeinanderfolgenden Zonen dieser zweiten Ausführungsform, die auf 250 mbar begrenzt ist. Dies verlangt also zwei zusätzliche Zonen in dem Gehäuse, was demnach dadurch erhalten wird, daß die Anzahl der aufeinanderfolgenden, sich abwechselnd auf der einen und auf der anderen Seite des Bandes erstreckenden Walzen erhöht wird.
Es versteht sich, daß die Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebenen und in den beigefügten Figuren dargestellten Ausführungsformen einer abgedichteten Schleuse beschränkt ist, sondern daß andere Varianten in Betracht gezogen werden können, insbesondere was die Anzahl der Walzen, die relative Anordnung dieser letzteren sowie die gegebenenfalls zum Einstellen der Distanz zwischen zwei aufeinanderfolgenden Walzen vorgesehenen Mittel und die Mittel zum Gewährleisten der Dichtheit zwischen den Wänden des Gehäuses und den Walzen angeht, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen, wie er durch die beigefügten Ansprüche definiert ist.
Darüber hinaus könnte es, wenn die Dicke der zu behandelnden Bleche im Verhältnis zu deren Breite relativ groß ist, in bestimmten Fällen nützlich sein, zusätzliche Dichtungsmittel vorzusehen, die in den Spalten 8 zwischen zwei aufeinanderfolgenden Walzen zu beiden Seiten der seitlichen Ränder des Bleches angeordnet sind.

Claims

Abgedichtete Schleuse zum Einführen und kontinuierlichen Hindurchbewegen eines Bandes eines Substrats (3), beispielsweise eines Blechs, in eine Vakuumkammer, umfassend – eine Kammer (1), – mindestens zwei erste Walzen (2a, 2c), die in der Kammer derart angeordnet sind, daß sie sich um parallele Achsen drehen können, – mindestens eine zweite Walze (2b), die in der Kammer derart angeordnet ist, daß sie sich um eine Achse, die zu den Achsen der mindestens zwei ersten Walzen (2a, 2c) parallel ist, drehen kann, – einen für die Bewegung des Bandes vorgesehenen Durchlaß zwischen, nacheinander in der Bewegungsrichtung des Bandes, einer der mindestens zwei ersten Walzen (2a), einer zweiten Walze (2b) und einer weiteren der mindestens zwei ersten Walzen (2c), wobei die mindestens zwei ersten Walzen (2a, 2c) auf der einen Seite des Durchlasses angeordnet sind und die mindestens eine zweite Walze (2b) auf der entgegengesetzten Seite dieses Durchlasses angeordnet ist, – eine im wesentlichen dichte Zone, die zwischen dem Band (3) und den zwei aufeinanderfolgenden ersten Walzen (2a, 2c) ausgebildet ist, wobei diese Zone mit einer Vakuumpumpe verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine zweite Walze (2b) in der Kammer versetzt in Bezug auf die mindestens zwei ersten Walzen (2a, 2c) angeordnet ist, und dadurch, daß die Schleuse ferner umfaßt – Mittel zum Einstellen der Distanz zwischen mindestens zwei aufeinanderfolgenden Walzen (2a) und (2b) oder (2b) und (2c), und – Mittel zum Einstellen des Drucks des Bandes (3) auf die Walzen (2a, 2b, 2c).
Schleuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Einstellen der Distanz dieselbe längs einer zu der Bewegungsrichtung (16) des Bandes (3) im wesentlichen senkrechten Richtung (10) einstellen.
Schleuse nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, um das Band (3) mit einem solchen Zug zu beaufschlagen, daß dieses letztere die zwischen zwei aufeinanderfolgenden Zonen (6) existierende Druckdifferenz aufnehmen kann.
Schleuse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Dichtungselemente (4) zwischen der Wand der Kammer (1) und den Walzen (2a, 2b, 2c) vorgesehen sind.
Schleuse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Einstellen der Distanz den Querschnitt des vorstehend genannten Durchlasses (9) zwischen den Walzen in Abhängigkeit von der Dicke des Bandes anpassen.