JP4536725B2 - 平坦製品上への減圧付着ラインのための密封ロック - Google Patents

Description

本発明は移動中の平坦製品、好ましくは金属薄板（炭素鋼、ステンレス鋼等）上への減圧下の薄層付着ラインの入口及び／または出口での改善された密封ロックに関する。

減圧（１０^−５ｍｂａｒのオーダーの圧力）下の付着室内部で、クリーニング、付着等の多くの工程が実施されることができる。

鉄生産技術及び冶金等において、減圧下の金属（純金属、合金、酸化物）の連続付着または有機付着のためのラインは幾つかの理由のためますます魅力的となっている。

第一に、それらは新製品の非常に容易な開発を提供する。今日まで、鋼薄板の被覆は工業的には浸漬被覆または電気分解の方法に限られており、それらは伝統的な方法である。このようにして得られた製品の数は非常に限られている。減圧での付着ラインの原理は現在パイロットラインで完成されており、その工業的使用は多数の新製品を達成させるであろう。

さて、環境的観点から、堆積物の生成は別として、もし浸漬被覆の工程が比較的きれいであるとしても、電気分解工程は濾過、再生、沈殿の処理等のような関連化学処理を必要とする。全ての場合において、表面準備は浴及び沈殿の形の処理すべき流出物を生成する。対照的に、プラズマを実施しようとしまいと、減圧付着は乾式法である。表面浄化からの乾燥廃棄物及び付着損失のみが回収されなければならない。

密封ロックが減圧での付着室を巻き戻し器、巻き取り器などのラインの他の要素から分離することを意図していることは知られている。ロックはその制御が工業的実施の段階のために非常に重要である要素である。従来技術はロックの実施態様を記載する（ＵＳ−Ａ−３１５８５０７，ＵＳ−Ａ−３３６７６６７，ＵＳ−Ａ−３４６７３９９，ＵＳ−Ａ−３８６８１０６，ＵＳ−Ａ−４５０１４２８，ＵＳ−Ａ−５０００１１４，ＥＰ−Ａ−０５３５５６８，ＵＳ−Ａ−５８４２８５５，ＵＳ−Ａ−５８６５９３２）。これらの実施態様のほとんどは効果的な工業実施をもたらさなかった。

弱点である入口または出口ロックで起こる洩れを防ぐために、殆どの時間、ロックの使用が避けられる。ガラスではバッチ付着が標準寸法を持つプレートで達成されている。プラスチックスでは減圧室自体内での巻き取り解決策が採用されている。

減圧での付着室のための入口／出口ロック５の例が図１に示されている。このロックでは、九つのローラー１０，１１，１２，‐‐‐‐‐が互い違いの列で配置され、七つの副室２０，２１，２２，‐‐‐‐‐を構成する。副室のそれぞれはポンプシステム３に連結されている。一緒に用いられるポンプシステム３は室から室２０，２１，２２，‐‐‐‐‐へ累進的な減圧を取得し、最後の副室内のその値は１０^−５ｍｂａｒに達することができる。互い違いの配置はローラーの数及びロックのコンパクト性を減少するのを助ける。更に、ローラーを通過するとき薄板は弓形形状を形成し、それは実際、薄板の幅に沿った良好な密閉を確実とし、それはローラーの簡単な隙間に関して顕著に改善される。この方式では、二つのローラー間のより大きな空間が許容可能となる。

場合により、各ローラーは更にローラーに対面する室の下部または上部水平壁に留められたクレードル内に設けられる。そこではローラーとクレードルの間の空間または隙間への洩れが減少される。また円筒状ローラーの側面と室の横壁の間の洩れは残っている。

最後に、各副室の密封を維持するために、副室の密封の役目をする薄板とローラーの間の接触圧を前記副室とその環境の間の圧力の差に少なくとも等しくすることが必要である。そうでなければ、薄板がローラーから持ち上がる危険がある。この問題を避けるために、十分なけん引力が二つの連続する副室間に存在する圧力差を埋め合わせるために薄板に付与されるべきである。

連続移動の場合の工業的応用に対し、従来技術の多くの問題が解決される必要がある。まず第一に、器具を維持する能力の問題がある。薄板をロック中に挿入することは容易でなければならない。更に、減圧室を形成するハウジングは高さが限定され、従って接近が困難である。例えば、現状の技術によれば、ローラーの表面状態を確認するために室を完全に分解する必要がある。別の問題はロックで発生する洩れと関連した減圧損失につながり、それがポンプ性能に影響する。これはポンプ器具の高電力消費と大きな投資を導く。

当然、減圧下のハウジング部の熱交換の低水準または不足は減圧側のローラーのどのような膨張も意味しない。事実、熱薄板と減圧側に位置したローラーの間の熱伝導を確実とするためにはラフな接触だけでは不十分である。他方で、ローラーの膨張は熱交換により空気側で発生し、それはハウジングの外カバーに恐らく広がる。ローラーの長さにおけるこの膨張は室の横壁とのそれらの接触の結果として焼付きの危険を増やす。その変形は空気側に位置したハウジングの外部が膨張しない減圧側に位置した部分にしっかりと固定されている範囲までハウジングの外部により実際に整合されない。

発明の目的
本発明は従来技術の欠点を克服可能とする平坦製品上への減圧下の付着ラインのための入口／出口密封ロックを提供することを目的とする。

本発明は特に、炭素鋼またはステンレス鋼薄板のような平坦な金属製品上への減圧下の連続付着ラインで使用されることができる密封ロックを提供することを目的とする。

本発明はさらに低メンテナンスロック（薄板の挿入、ローラーへの接近等）を提供することを目的とする。

本発明はまた、より良好なポンプ性能を可能としながら同時に関連電力消費を減らしかつ必要な器具を最少とするロックを提供することを目的とする。

本発明はまた、減圧下の金属部品の部分的な膨張と関連したローラー焼付きの危険を排除することを目的とする。

最後に、本発明は追加のゴム被覆を備えたローラーの優先摩耗を防ぐことを目的とする。

本発明の主たる特徴的要素
本発明の第一目的は薄板、好ましくは金属のかつ連続移動中の薄板上への減圧での付着室のための、取りはずし可能な下部及び上部カバーを持つ密封ロックであって、幾つかの対の金属ローラーを含み、それらの間を薄板が通過し、前記幾つかの対の金属ローラーは対面するカバーに第一の洩れを構成する隙間を持って留められたクレードル内に保持され、二つの連続対のローラーが副室を構成し、副室が前記室に連結されたポンプ装置により、大気圧より低い設定圧に維持されているものにおいて；
− ローラーが前記カバーに留められた軸受上に取り付けられ、かつまた取りはずし可能であり；
− 同じ対のローラーが同じ垂直面内に配置されたそれらの軸を持ち、かつ異なる直径を持ち、より小さな直径を持つローラーの位置が所定の対のローラーから隣接の対に行くとき交互に低く／高くなり；
− 同じ対の二つのローラーを支持するクレードルが中心に向けて横方向の突出を持ち、それらの前記ローラーの横表面に関しての隙間が第二の洩れを構成する；
ことを特徴とする密封ロックに関する。

本発明の好適実施態様によれば、より小さい直径を持つローラーはある厚さのゴムまたはエラストマーにより被覆されている。

有利には、より大きな直径を持つローラーは、薄板との接触表面が金属であり、かつ薄板の通過線を構成するローラーである。

更により好ましい実施態様によれば、同じ対の二つのローラーはロックの各横側面上で、一方のローラーが他方のローラーに関して突出しているような方式で薄板の移動に関して横断方向に片寄っている。

特に有利な方式において、ロックの各副室の密封は、薄板の通過と薄板周りのゴムまたはエラストマーの圧搾を同時に可能とする金属表面を持つローラーに対してゴム被覆ローラーをプレストレスすることにより薄板と二つのローラーの本体の間に確保される。

さらに有利には、薄板の方向変更の角度は同じ対のローラーの直径の比により決定され、かつ１０°未満である。

本発明の一つの本質的な利点はそれが副室内に行き渡る最低圧力を１０^−４ｍｂａｒ、好ましくは１０^−５ｍｂａｒ未満とすることである。

第一の洩れを特徴付ける隙間または空間は薄板の最大幅の関数であり、一方第二の洩れを特徴付けるそれは本質的に一定であり、かつ０．３ｍｍ未満、好ましくは０．２ｍｍ未満である。

本発明の第二目的は、少なくとも１０ｍ／分の速度で移動中の平坦な鉄及び鋼または金属製品、好ましくは炭素鋼またはステンレス鋼の薄板上への減圧下の薄い金属または有機層のための付着ラインの形式の設備において、上述の入口及び／または出口密封ロックを含む設備に関する。

図面の簡略説明
上述の如く図１は従来技術による減圧下の付着室のための密封ロックの断面図を示す。

図２は本発明の好適実施態様による減圧付着室のための密封ロックの垂直及び縦方向断面図を示す。図２はまた、二つの取り外し可能なカバーを示す。

図３は図２の減圧付着室のための密封ロックの上面図を示す。

図４は図２のロックの垂直及び縦方向断面図を示す。

図２及び３は本発明による減圧下の付着室のための入口／出口ロックの例を示す。金属薄板１は左からロックに入り右でそれから出る。本件の場合、室５は互いに対面する四対のローラー、１０，１０′，１１，１１′，‐‐‐‐‐を含み、それらの間に薄板が挿入される。前記ローラーの対は副室２０，２１，２２，‐‐‐‐‐を構成し、それらのそれぞれにおいて例えば入口ロックのために連続的に減少する異なる圧力が存在する。出口ロックの場合には逆の状況が発生する。

本発明によれば、室のメンテナンス及びローラーへの接近を確保するために、ローラー軸受３０，３０′，‐‐‐‐‐は分離されることができ、その考慮されるローラーの低いまたは高い位置に依存して室の下部カバー６または上部カバー７に、留められる。また、二つのカバー６及び７はジャッキ（図示せず）により垂直面内で十分に離れるように広げられることができる。従って、メンテナンス作業時に、ローラーまたは軸受は容易に接近されることができる。別の利点は薄板の挿入容易性にある。

各ローラー対の水準での室の密封を改善するために多くの要素が設計された。

第一に、より小さい直径を持つローラー１０′，１１′，１２′，‐‐‐‐‐は少なくともその全接触表面に渡ってゴムまたはエラストマー被覆を備えている。従って、各対のローラーに対し、金属ローラーが薄板の通過線を決定し、一方でゴム被覆ローラーの位置は最初にゴム被覆ローラーが対応する金属ローラーに対して十分に押圧するように調整され、薄板の輪郭に適合するようにゴムを変形する（図４参照）。従って、ゴムと裸の金属ローラーの間の薄板の圧搾のおかげで、薄板の表面上の密封はその全長に沿って、かつ薄板の横側面上で確保される。

有利には、ローラー１０，１０′，‐‐‐‐‐は薄板１のいずれかの側に交互に異なる直径（例えばそれぞれ３００と２５０ｍｍ）を持つことを確保することができる。従って、薄板は直線でない経路（通過線を破る）をとる。最大接触角に集中する摩耗により、ゴム被覆ローラーの摩耗は最少化される。しかし、ローラーは対で配置されているという事実、及び薄板がそれらの間で押圧されるという事実を仮定すれば、利点は大気と第一減圧副室の間のΔＰの制約にもはや関係しないということであり、それが第一減圧副室内の追加のポンプ作用を可能とする。更に、薄板上に働くけん引力は薄板に沿った種々の減圧副室内の密封の維持のためには重大ではない。

更に、ローラーはローラーに対面するカバー６，７の側のクレードル４０，４０′，４１，４１′，‐‐‐‐‐内に保持される。この配置は以下に説明されるように特にクレードルとローラーの間の隙間に依存する洩れを最少にさせる。

実際に、本発明によれば、横壁の水準での洩れと熱膨張の問題は：
− 一方ではローラーの上部（４０′，‐‐‐‐‐）及び下部（４０，‐‐‐‐‐）クレードルを図４に示されるように屈曲により中心（９，９′）に向けて横に延ばすことにより；及び
− 他方では各対のローラー（１０，１０′，‐‐‐‐‐）を互いに関して室の幅を横切って片寄らせることにより；
解決される。

従って、横側面から、二つのローラーのそれぞれは他のローラーに関して片寄りを示し、その逆もまた同様である。この配置は上述の如く改変されたクレードル（４０，４０′，‐‐‐‐‐）が配置されることを可能とする。その構造のため改変されたクレードルは横断的に二つのローラーと同じ側にないことが注目されるべきである。各ローラー上の改変されたクレードルに対応する軸受は二重の機能を持つ：
− 考慮されているシリンダーの熱膨張を吸収する；
− 前記膨張とは関係なく、または同様に表現すればローラーの実際の長さとは関係なく、一定の横隙間を維持する。
横洩れ、すなわちローラーの横表面に沿って位置する洩れはそれゆえ熱膨張と無関係である。密封はもはや横側面には作られず、ローラー本体上に作られる。

積層及び分子流作業のためには、室を通るガスの通路はできるだけ長く延ばされねばならない。分子作業では、ポンプはできるだけその源に接近しなければならず、部分８はできるだけ大きくなければならない（図３及び４）。

従って本発明による減圧付着室のためのロックの改善された特徴は次の利点を持つ：
− 取りはずし可能なローラーの組の使用のおかげでメンテナンスは容易になり、費用が掛からない；
− ポンプ効率は改善され、同じ程度に、電気エネルギーの消費と器具への投資が密封の改善の結果（同じ対のローラーの片寄り、ゴム被覆ローラーの変形）として減少される；
− 減圧に曝される金属部品の結果として金属部品の差別的な膨張の問題は、軸受に適合し、かつ本体を部分的に覆うカラーの形で延びるベースの形の改変されたクレードル並びにローラーの片寄りを採用することにより解決される；
− ローラーに対し異なる直径の採用は金属ローラーの摩耗が強化され、ポリマーの摩耗を最少にすることを可能とする。
を持つ。

従来技術による減圧下の付着室のための密封ロックの断面図を示す。 本発明の好適実施態様による減圧付着室のための密封ロックの垂直及び縦方向断面図を示す。 図２の減圧付着室のための密封ロックの上面図を示す。 図２のロックの垂直及び縦方向断面図を示す。

Claims (12)

1. 連続移動中の薄板（１）上への減圧下の付着室のための、取りはずし可能な下部（６）及び上部（７）カバーを持つ密封ロック（５）であって、幾つかの対の金属ローラー（１０，１０′；１１，１１′；‐‐‐‐‐）を含み、それらの間を薄板（１）が通過し、前記幾つかの対の金属ローラーはそれらに対面するカバー（６，７）に第一の洩れを構成する隙間を持って固定されたクレードル（４０，４０′；４１，４１′；‐‐‐‐‐）内に保持され、二つの連続対のローラーが副室（２０，２１，２２，‐‐‐‐‐）を構成し、副室が前記室に連結されたポンプ装置（３）により、大気圧より低い設定圧に維持されているものにおいて；
   − ローラーが前記カバー（６，７）にしっかりと留められた軸受（３０，３０′‐‐‐‐‐）上に取り付けられ、かつまた取りはずし可能であり；
   − 同じ対のローラーが同じ垂直面内に配置されたそれらの軸を持ち、かつ異なる直径を持ち、より小さな直径を持つローラー（１０′，１１′，‐‐‐‐‐）の位置が所定の対のローラーから次の対に通過するとき交互に高くかつ低くなり；
   −より小さい直径を持つローラー（１０′，１１′，‐‐‐‐‐）が設定厚のゴムまたはエラストマーにより被覆されており；
   − 同じ対の二つのローラーがロックの各横側面上で、一方のローラーが他方のローラーに関して突出しているような方式で薄板の移動に関して横断方向に片寄っており；
   − 同じ対の二つのローラーを維持するクレードル（４０，４０′；４１，４１′；‐‐‐‐‐）が中心に向けて横方向の突出（９，９′）を持ち、それらの前記ローラーの横表面に関しての隙間が第二の洩れを構成する；
   ことを特徴とする密封ロック。
2. より大きな直径を持つローラー（１０，１１，‐‐‐‐‐）が、薄板（１）との接触表面が金属であり、かつ薄板の通過線を構成するローラーであることを特徴とする請求項１に記載の密封ロック。
3. ロックの各副室の密封が、薄板の通過と薄板周りのゴムまたはエラストマーの圧搾の両方を可能とする金属表面を持つローラーに対してゴム被覆ローラーをプレストレスすることにより薄板と二つのローラーの本体の間に確保されることを特徴とする請求項１または２に記載の密封ロック。
4. 薄板の方向変更の角度が同じ対のローラーの直径の比により決定され、かつ１０°未満であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の密封ロック。
5. 副室（２０，２１，２２，‐‐‐‐‐）内に行き渡る最低圧力が１０^−４ｍｂａｒ未満であることを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の密封ロック。
6. 第一の洩れを構成する隙間が薄板の最大幅の関数であることを特徴とする請求項１から５のいずれか一つに記載の密封ロック。
7. 第二の洩れを構成する隙間が本質的に一定であり、かつ０．３ｍｍ未満であることを特徴とする請求項１から６のいずれか一つに記載の密封ロック。
8. 副室（２０，２１，２２，‐‐‐‐‐）内に行き渡る最低圧力が約１０^−５ｍｂａｒであることを特徴とする請求項５に記載の密封ロック。
9. 第二の洩れを構成する隙間が本質的に一定であり、かつ０．２ｍｍ未満であることを特徴とする請求項７に記載の密封ロック。
10. 薄板が金属薄板であることを特徴とする請求項１から９のいずれか一つに記載の密封ロック。
11. 金属製品が炭素鋼またはステンレス鋼から作られていることを特徴とする請求項１０に記載の密封ロック。
12. 少なくとも１０ｍ／分の速度で移動中の平坦な鉄及び鋼または他の金属製品上への減圧での薄い金属または有機層のための付着ラインの形式の設備において、請求項１から１１のいずれか一つに記載の入口及び／または出口密封ロック（５）を含むことを特徴とする設備。

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