TW201104096A - Sealing off a melt dip coating apparatus - Google Patents

Description

201104096 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明關於一種將一金屬帶鍍覆用的熔浸鍍覆裝置以 及該裝置用的密封系統，以及—種用於操作炼浸鍍覆裝置 的方法。 舉例而言’德專利DEl〇2__2()7A1發表了一種 熔浸鍍覆裝置，該文揭示的裝置包含一容納金屬熔融物的 容器’金屬帶被引導通過該金屬炼融物過去當金屬帶通 過金屬熔融物時，利用一奋工+ h，，， 彳J用/衰子在溶融物中轉向及穩定化， 該滾子有-滾子體及-料栓。該滚子或料栓用滾動轴 承支承住，為了確保滾動軸承的功能十生，它須受保護以防 侵触性的金屬炫融物侵姓。為此目的，滚子軸穿過到金屬 溶融物之處須制-㈣件封閉，以防止㈣物侵入滾動 轴承中。在上述文獻中，密封作用利用-閘（嫌㈣ W)--姑^管在軸穿過處不密封，換言之在’ 不密封―係可作封閉或密封以防金屬炫融 入，’了防止金屬炫融物經過該轴穿過處侵入，該閘 室施以一股具一氣體卷力的氣態介質。問室有一捕集容 器，用於補集漏溢損失物(呈較小量的金屬溶融物形式;:儘 管有氣體壓力，這些漏溢損失物仍會 集容器須不時排空。為此，須先二’这種捕 因此這種閘的操作的維修成本高。 卩，以後再裝上， 201104096 另一種習知的熔浸鍍覆裝置見於國際專利w〇 2008/098687，#中本案的圖1及圖2說明此習知裝置的— 實施例。先在圖1中所示的裝置包含二個垂直壓模 (102)(Stempel)，它們設在一容器（丨1〇)兩側，容器（丨1〇)充以 金屬溶融物（200)，有一橫貫車（Quertraverse)。〇3)利用垂 直驅動器（104)沿這些壓模行駛，橫貫車（1〇3)上掛著二條攜 帶臂（105)，有一滾子（12〇)以可轉動的方式支承在該攜帶臂 (105)之間。金屬帶浸入金屬熔融物中之後，在它向上再離 開金屬熔融物之前，利用滾子（12〇)轉向。 在圖2中’可看到容器（11〇)與其内所含的金屬熔融物 (200) ’其中金屬熔融物的槽液位面用圖號表示該滾子 (1 20)[它隨其支承件浸入金屬炫融物（2〇〇)中]懸在攜帶臂 (105)上。滾子栓（124)可具體地看到，它支承在攜帶臂（1 〇5) 的軸承室（142)中的一滾動軸承（144)中。此外圊中還可看到 氣體供應管路（170)(1 90)，它們用於將一氣態介質（例如氮） 送入軸承室（142)中。在軸承室（142)與滾子體（122)之間設有 一閘（130)，該閘（130)用一閘室（132)圍住滾子栓（124)。閘室 (130)正如軸承殼體（146)及滾子體（122)，係浸入金屬熔融物 (200)中’且因此其外面被金屬熔融物包圍住。閘（13〇)及其 閘室（132)設計成一浸鐘（Tauchglocke)形的形式，具有一通 道式出口（134) ’該浸鐘在該熔浸鍍覆裝置操作時，同樣浸 入金屬熔融物（200)中，出口（134)對金屬熔融物開放。在軸 承室（142)與閘室（132)之間的過渡區域中，有一分隔壁在栓 側用一套筒（137)封閉，該套筒將滾子（120)的栓（124)圍住， 201104096 在套筒（137)的内直徑與栓的外直徑之間留了 一環形縫隙， 以供氣態介質（例如NO受控制地通過軸承室（142)與閘室 (132)之間。 ' 該開室之與滾子體（122)相關的對立壁依圖2係設計成 可撓性’例如呈膜的形式。壁（138)在栓側利用一種有研磨 性質（schkifend)的環形密封件（139)封閉。但此環形密封件 (139)在检側並非百分之百密封’而係相對於栓（124)之間留 有某些不密封的間隙^這種不密封性係對氣態介質（例如氮） 不密封，也對金屬熔融物（200)不密封。氣態介質可經過不 密封的間隙從閘室（132)跑入周圍的金屬熔融物（2〇〇)中，金 屬熔融物（200)則可經軸穿過處（丨3 6)的不密封的間隙進入閘 室（132)中。 圖2所示之軸承（丨44)之習用密封件要防止金屬熔融物 (200)入侵的作用如下：將氮經氣體導管（丨卯）導入軸承室 (142)。在該處，氮在通過環形縫隙（136，）流出到閘室（132) 中之前，先沖刷過軸承（144)、軸承（142)與閘室（丨32)設計時 互相相通，氮可經環形縫隙（1 36，）互相流通。因此在該二室 中的氣體壓力一樣大。氣體壓力選設成使金屬熔融物（2〇〇) 經閘（130)之開放的通道形出口（134)侵入閘室（132)内部的 情事可防止，同時，此氣體壓力向該閘室之設計成可撓性 的外壁（138)作用。此外壁（138)的外面受到該由金屬熔融物 (200)所施的壓力的負荷。因此，這種研磨作用的環形密封 件（139)利用由於閘室（132)内部的氣體壓力與金屬熔融物 (200)的壓力之間的壓力差造成之施到外壁（138)上的壓力壓 201104096 迫到突起部（123)或滚早# L ^ 、 一叭七旦 ，用平行於滾子的軸方向尺的 :$ I迫到其上。為此目的，在閘室(132)内部的氣 體壓力要設成比由金屬熔融物所施的壓力更大到適當程 度。用此方式固麸；^ λ '、、、旎元王避免有若干量的熔融物經過軸 穿過部（136)侵入，但侵入的溶融物可經過問室（ 出口再送到容器("〇)中的溶融槽液。 固然上述裝置可將_部分的金屬熔融物保持遠離軸栓 2Γ’但在實用上這點並不能完全達成，因此滾子栓的 軸承仍會侵入的金屬溶融物損壞。1中所示之習知裝置 另缺點為.開室的壁在检穿過的區_彡Μ % =然的話金屬炼融物就會大量經環形縫隙⑽)侵入閉 )中。不幸地，在這些習知實施例中特別是不可能將軸 穿過處的通過間隙任音給,并Α 疋个J月b將轴 永意縮小並達到較佳密封性，因為這樣 ，受熱脹冷縮影響使該軸堵住或卡住。此外，人 也希望間的結構能儘量簡單。舉例而言，該閑不再需要出 口或捕集容器。上述裝置的另一 ^ , . H 缺點為.需要較多氮氣， :防止金屬溶融物侵入。在此，氮會大量流失，這點至少 構成另一成本因素。如視需要执 ' ^ 密集且需大的結構成本又以見回收没備，則會成本 在W〇 2008/0刪7所述之其他將閉室 融物侵入的措施，如設一電感性密封件，由於空止金屬： -般很難整合’且技術上很繁複。另—所述需二大， 將-轴承利用沿垂直方向研磨的密封件密封，二= 脹冷縮及氣體壓力變動的問題，很難做得好。 … 7 201104096 【發明内容】 因此本發明的目的在提 — ε , 供種仏浸鍍覆裝置或密封系 ，·先，匕至父能克服以上所述的問題之一。 這種目的第一達成之道 ^ ^ ^ ^ 侔利用本發明之用於一熔浸 鍍覆裝置（匕用於將一金屬帶 φ扣金屬熔融物鍍覆）用的密 封系、.先，其中該熔浸鍍覆裝置包含： . 個人該金屬炫融物中的滾子’它具有一滾子 检； 該閘用一閘室將該滾子栓圍住；且 =該密封系統還包含一環形密封件以在該滾子栓穿 ^ -將閘至岔封防止金屬熔融物進入；且 該密封系統之特徵在於： ^心圓筒形的環形密封件設計成對滾子栓的旋轉軸 呈任思角度作分開；且 /密封系統包含一空心圓筒形的匿，該匿沿滾子检的 t轉Λ的方向開槽孔，該£圍住該空心圓筒形的環形密封 j u:又汁成對滾子栓的旋轉軸成任意角度分開，例如平行 :x j軸刀開]。這種密封系統可有效地預防金屬熔融物 =閘室的情冑，如此滾子軸承的使用壽命可延長。此閘 :可簡單而廉價地設計’另外可節省氣態介質，因為間隙 截面積較，〗、，私,, 故跑出到熔融物中的氣體（例如氮）就較少。 在該护番 . 、,卜乂 —有利實施例中，該空心圓筒形的環形密封 件平仃於该滾子拴的旋轉軸分開成一空心圓筒的數個 的片段。 201104096 在該裝置另一有利實施例中，該空心圓筒形的環形密 封件由一空心圓筒形的至少二個分別的片段形成。 在該裝置又一有利實施例中，該空心圓筒形的環形密 封件至少有一突緣元件，該突緣元件垂直於滾子栓的旋轉 軸向外延伸，且該空心圓筒形環形密封件用此突緣元件鄰 界到該閘室之朝向金屬熔融物的那片壁上。 在该裝置再一有利貫施例中，該空心圓筒形的匣沿該 滾子栓的旋轉軸有剛好一個槽孔且/或設計成使該匣可將一 種鉗緊作用力作用到該空心圓筒形的環形密封件的各片段 上。 在遠裝置另一有利實施例中，該空心圓筒的分別的片 段之垂直於滚子栓的旋轉軸的橫截面的形狀大致呈圓弧形 的片段形狀。 在該裝置又一有利實施例中，各圓弧形片段大致繞該 旋轉軸延伸90。的角度範圍。 在該裝置再一有利實施例中，該環形密封件設計成研 磨作用的密封件的形式，該密封件在滾子體上或在滾子栓 的一突起部上研磨。 此外本發明還包含一種熔浸鍍覆裝置，用於將一條金 屬帶用-金屬熔融物鍍覆，具有一個容納該金屬熔融物的 容器，及一個浸入該金屬熔融物中的滾子，以將金屬帶轉 向或將它在通過金屬熔融物時穩定化，其中該滾子有一滾 子體及-滾子#’且有一閘用一閘室圍住該滾子栓，並有 仏應手奴’將-種具有一氣體壓力的氣態介質供應到閘室 201104096 中以將閘室密封防止金屬炫融物進入，其中該炫浸鑛覆裝 置包含一個上述的密封系統。 此外本發明還包含-種用於操作一熔浸鍍覆裝置的方 法，該裝置具有一滾子，該滚子具有一滚子體及一滾子栓， 並具有至少一閘，該閘用一閘室圍住該滾子栓， 該方法包含以下步驟： ——將一條金屬帶導經一金屬熔融物； ——將該金屬帶在金屬熔融物中利用該滾子轉向或穩 定化； ^ 將種具一氣體壓力#氣態介質供應到該閘室中 以將閘室密封防止金屬熔融物進入，其特徵在·· 該閘室利用-種平行於滾子检的縱轴分開的密封件作 被封，以防止金屬熔融物進入。 本發明的方法的優點以及本發明的炫浸鍵覆裝置的優 點大致係由於本發明的密封裝置所致。 在此該密封件垂直於滾子栓的旋轉轴的方向壓迫到滾 子栓上。 在此方法另一有利實施例，該密封件利用一股彈 量頂壓到滾子栓上。 z 在此方法又一有利實施例，該密封件受到閘室中氣態 介質的氣體壓力以一股平行於滾子栓的旋轉軸的力量頂壓 到該滾子體上或滾子體的一突起部上。 弋中圖1及圖2顯示先前技術中習知之熔浸鍵覆裝 置。圖3顯示一溶浸鑛覆裝置的一部分的本發明實施例， 10 201104096 本發明的其他細節見於實施例的詳細說明 【實施方式】 圖3以示意方式顯示一熔浸鍍覆裝 认士议口口 ^ 直用的—密封系統 的本發明的實施例的示意圖。圖3中不顯示整個本發明的 溶浸鍍覆裝置。這些系統的—般之上位的構造錢前技術 中習知者（例如見圖丨），本發明的標的主要在將滾子栓pH) 穿過閘室（232)的壁的部分作密封。圖3中 a小忍万式顯示 這種閘室（232)，滾子栓（224)貫穿其壁（233)過去。一如先前 技術所習知者’問室（232)宜相對於金屬槽液⑽）有—種壓 力差，俾防止在入口處的熔融物（2〇)進入閘室（232)的情事。 在圖中，滾子、滾子體、及滾子检支承件不作顯示，以求 一目瞭然。 為了將滾子栓（224)穿過閘室壁（233)的穿過處密封，依 本發明，設有一大致空心圓筒形的環形密封件（225)或一空 心圓筒形的環，此環形密封件(225)設計成沿滾子栓(224)的 縱軸或旋轉軸的方向分開。這表示，在環形密封件（225)中 設有槽孔（228)或縫隙（228)，與滾子栓（224)的旋轉軸平行， 乂些槽孔或縫隙（228)宜平行於滾子栓（224)的旋轉軸延伸過 環幵y抢封件（225)的整個長度範圍，且設計成沿徑向連貫。 因此環形密封件（225)被分成分別的部分或片段，環形密封 件（225)宜由一個空心圓筒的四個分別的片段形成，該空心 圓筒平行於滾子栓的旋轉軸分開，但也可只設二個或三個 逆種片段或多於四個的這種片段。在橫截面[它垂直於滾子 201104096 栓(：旋轉軸]觀看，這些片段各呈圓弧部段的形狀，其 中’當％形密封件（225)由四個片段形成時，該圓弧部段或 圓弧片段宜且有…〇。的部分圓周。對於任意數目的空 心圓4片段，單一片段的部分圓周t宜利用公式㈣0。/a 來描述，其中a為空心圓筒的分別的片段的數目。 繞著該空心圓筒形的環形密封件（225)設有-£ (226)， =設計成平行於料栓（224)的旋轉軸（224)開槽孔。該槽孔 且正好i条’匕延伸過匣的整個長度範園且沿徑向設計成 連貫者。 本發明的環形密封件（225)宜具有—突緣⑴7)，該突緣 鄰界到閘室（233)的壁，滚子栓延伸過該壁。這種突緣（227) 可《又4成不同方式。它可垂直於該圓筒形密封件（225)的表 面向外延伸且從内側鄰界到閘室（223)或在熔融物那一側鄰 界到閘至(233)的壁。它也可有一槽，該槽嵌入閘室(233)的 壁中。這種突緣結構係家所習知者。突緣（22 7)宜設成鄰界 到閘室（233)的壁的内側，其中該受閘室（232)内部的氣體壓 力頂到閘室（233)的壁上。 空心圓筒形的環形密封件（225)在滚子栓（224)受熱的情 形可膨脹’而不會有栓（224)堵塞在密封件（225)中的情事。 因此密封件（225)的配合部（passung)可選設在很狹窄。當栓 (224)受熱時’栓（224)的直徑變大，這點在環形密封件做成 一體不分開的實施例會造成密封件磨損或使滾子栓（224)阻 塞住。由於依本發明，密封件（225)設計成分開方式，故密 封件（225)的部分或片段可隨滾子栓（224)的直徑變大而向外 12 201104096 移動。如果環形密封件（225)達到匣（226)的内直徑，則匣（226) 就被脹開。 在此，閘室（232)的密封性特別利用該空心圓筒形的匣 (226)達成，該匣利用其彈簧力量將空心圓筒形的環形密封 件（225)垂直於滾子栓（224)的旋轉軸的方向壓縮。此外，利 用本發明的密封系統’可能會讓金屬熔融物通過的空口或 縫隙或槽孔（228)(該熔融物通過這種空隙進入閘室中）較 小。此外’在滾子栓（224)穿過閘室（233)的壁的區域的密封 性宜利用在閘室（232)内瀰漫的氣體壓力或氮壓力確保。槽 孔（229)宜在匡（22 6)中設置成使得它沿徑向位在該空心圓筒 形的環形密封件（225)的外表面上方，換言之，特別是在該 为開的空心圓筒形環形密封件（225)的一片段上方，因此匣 (226)的槽孔（229)不位在該分開的空心圓筒形環形密封件 (225)的一縫隙或槽孔（228)的上方。此外，可考慮各依實施 例而定’使空心圓筒形的環形密封件（225)沿滾子體方向及/ 或一可能存在的突起部的方式頂壓在滚子椎（224)或滚子體 上0 本發明的密封系統宜設在一熔浸鍍覆裝置[它用於將一 金屬帶用一種金屬熔融物（2〇〇)鍍覆]中，該裝置有一容器以 容納該金屬熔融物（2〇0)，並有一浸入該金屬熔融物中的滚 子’用於在金屬帶通過金屬熔融物時將之轉向及作穩定 化’其中該滾子有一滚子體及一滚子栓（224^這種裝置另 外包含供應手段以供應具氣體壓力的氣態介質（例如氮）到 閘室中’以將閘室（232)密封防止金屬熔融物（200)進入。但 13 201104096 此處要注意、’本發明的密封系統也可用於其他種類的熔浸 渡覆裝置。 上述密封系統也可設在如圖2的習知裝置中。這點特 別是指該圖2中所示的環形密封件(139)利用匕述之本發明 的環形密封件（225)及E (226)取代。如此，室壁（ι 38)可設計 成可撓性或m宜性’然而圖2中所示通道（136)依本發明 可省却。通道形的出口（134)依本發明同樣可省却，利用本 發明的密封“，滾子栓的軸承可受更好保護防止污染， 以及有效遮蔽防止熔融物（2〇〇)侵入。 此處要指出，上述特點可用久 I付點」用各種方式互相組合。此外， 結構的細節係可依一般的常識由行家作變更。 【圖式簡單說明】 圖1係-熔浸鍍裝置的先前技術之習知設置的橫截面 圖； 圖2係圖1橫截面的詳細圖，其中特別顯示滾子栓貫 穿到閘室中及到滾子軸承中的區域； 圖3係一本發明的炫浸錢覆裝置的m统或該裝 置的-部分的本發明實施例的立體示意圖。 【主要元件符號說明】 (100) 熔浸鍍覆裝置 (102) 壓模 (103) 橫桿車 14 201104096 (104) 垂直驅動器 (105) 攜帶臂 (110) 容器 (120) 滾子 (122) 滾子體 (123) (滾子栓上的）突起部 (124) 滾子栓 (125) 滾子密封件 (126) 匣 (130)閘 (132) 閘室 (134) 通道形出口 (136) 轴f過處 (136’）環形縫隙 (137) 套筒 (138) 外壁 (139) 環形密封件 (142) 軸承室 (144) 滾動轴承 (146) 軸承殼體 (170) 氣體供應管路 (190) 氣體供應管路 (200) 金屬熔融物 (224) 滾子栓 15 201104096 (225) 環形密封件 (226) 匣 (227) 突緣 (228) 縫隙 (229) 槽孔 (232) 閘室 (233) 閘室壁 B :金屬槽液位面 K :力量 R :滾子軸方向 16

Claims (1)

1. 201104096 興最先提申請時所送原文申請範圍内容一致的中文申請範圍 七、申請專利範圍： 1 · 一種炫浸鐘覆裝置用的密封系統，該熔浸鍍覆裝置將 一條金屬帶用一種金屬熔融物（200)鍍覆，其中該熔浸鍍覆 裝置包含： 個浸入該金屬熔融物（200)中的滾子，它具有一 滾子栓（2 2 4); 閘’該閘用一閘室（232)將該滾子栓（224)圍住； 且 其中該密封系統還包含一環形密封件（225)以在該滾子 栓（224)穿入到閘室（232)的區域中將閘室（232)密封防止金 屬熔融物（200)進入；且 該密封系統之特徵在於： 該空心圓筒形的環形密封件（225)設計成對滾子栓（224) 的旋轉軸呈任意角度作分開；且 該密封系統包含一空心圓筒形的匣（226)，該匣（226)沿 滾子栓（224)的敬轉軸的方向開槽孔，該匣（a%)圍住該空心 圓筒形的環形密封件（225)[它設計成對滾子栓（224)的旋轉 轴成任意角度为開’例如平行於該旋轉軸分開]。 2_如申請專利範圍第1項之密封系統，其中： 該空心圓筒形的環形密封件（225)平行於該滚子栓（224) 的旋轉軸分開成一空心圓筒的數個分別的片段。 3.如申請專利範圍第2項之密封系統，其中： 該空心圓筒形的環形密封件（225)由—空心圓筒形的至 少二個分別的片段形成。 17 201104096 在： 4.如前述申請專利範圍中 至少一項的密封系統，其特徵 該空:圓筒形的環形密封件（225)至少有一突緣元件 (227)，該突緣元件垂直於滾子检（224)的旋轉輛向外延伸， 且該^心圓筒形環形密封件（225)用此突緣元件（227)鄰界到 該閘室（223)之朝向金屬熔融物（2〇〇)的那片壁上。 5. 如前述申請專利範圍中至少一項的密封系统其特徵 在. 該空心圓筒形的Ε (226)沿該滾子栓（224)的旋轉轴有剛 好-個槽孔且/或設計成使該g可將—種钳緊作用力作用到 該空心圓筒形的環形密封件（225)的各片段上。 6. 如申請專利範圍第2〜5項之任一項之密封系統，其 中： ’、 該空心圓筒的分別的片段之垂直於滾子栓（224)的旋轉 軸的橫截面的形狀大致呈圓弧形的片段形狀。 7. 如申請專利範圍第6項之密封系統，其中： 各圓弧形片段大致繞該旋轉軸延伸9〇。的角度範圍。 8·如前述申請專利範圍中至少一項的密封系統，其特徵 在· s玄環形密封件（2 2 5)設計成研磨作用的密封件的形式， 該密封件在滾子體上或在滾子栓（224)的一突起部上研磨。 9. 一種炫浸鑛覆裝置，用於將一條金屬帶用一金屬溶融 物（200)鍍覆，具有一個容納該金屬熔融物（2〇〇)的容器，及 一個浸入該金屬熔融物（200)中的滾子，以將金屬帶轉向咬 18 201104096 將它在通過金屬溶融物時穩定化，其中該滾子有一滾子體 及一滚子栓，且有—閘用―閘室（232)圍住該滾子栓（224)， ::供應手段，將一種具有一氣體壓力的氣態介質供應到 至（32)中以將閉室（232)密封防止金屬炼融物（2〇〇)進 入’其特徵在：該溶浸錢覆裝置包含—個中請專 項的密封系統。 —1〇·—種用於操作一熔浸鍍覆裝置的方法，該裝置具有 I滾子，忒滾子具有一滾子體及一滾子栓（224)，並具有至 上—閘，該閘用一閘室（232)圍住該滾子栓（224)， 該方法包含以下步驟： —將一條金屬帶導經一金屬熔融物（2〇〇); ――將該金屬帶在金屬熔融物中利用該滚子（120)轉向 或穩定化； —將一種具一氣體壓力的氣態介質供應到該閘室 (232)中以將閘室密封防止金屬熔融物（2〇〇)進入其特徵在： 邊閘室（23 2)利用一種平行於滾子栓（224)的縱軸分開的 在封件（225)作密封，以防止金屬熔融物進入。 1 1 ·如申睛專利範圍第1 〇項之方法，其中： 該密封件（225)垂直於滾子栓（224)的旋轉軸的方向壓迫 到滾子栓（224)上。 1 2.如申請專利範圍第1 〇或第1 1項之方法，其中： 該密封件（225)利用一股彈簧力量頂壓到滾子栓（224 上。 1 3 ·如申請專利範圍第1 〇〜12項之任一項之方法，其 19 201104096 中： 該密封件（225)受到閘室（232)中氣態介質的氣體壓力以 一股平行於滾子栓（224)的旋轉軸的力量頂壓到該滚子體上 或滾子體的一突起部上。 八、圖式： (如次頁） 20