ШЛЮЗОВОЕ УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ОТКРЫВАНИЯ ШЛЮЗОВОГО УСТРОЙСТВА Российский патент 2011 года по МПК B01J3/00 

Изобретение касается шлюзового устройства для непрерывно поступающего на технологический участок и/или выходящего с него бесконечного полосового материала согласно ограничительной части пункта 1. Кроме этого, изобретение касается способа открывания этого шлюзового устройства.

При изготовлении и обработке полосового материала, в частности, металлической полосы, на различных предусмотренных для этого закрытых участках помещений применяются известные шлюзовые устройства, которые отделяют участки помещений друг от друга, но все же позволяют осуществлять транспортировку полосового материала на участок помещения, соответственно, из него. На участках помещений могут иметь место различные условия технологических процессов, такие как, например, различные условия давления. Так, например, на одном участке помещения может быть создан вакуум и/или на другом участке помещения может иметь место нормальное давление или намеренно созданная атмосфера защитного газа или, соответственно, повышенное давление.

Из более ранней, предварительно не опубликованной заявки DE 10 2006 051 397 заявителя известен шлюз для полосы, в котором для герметизации между двумя участками помещения применяются ролики. Из также не опубликованной ранее заявки DE 10 2006 051 395 заявителя известен шлюз для полосы, в котором в качестве средства герметизации между двумя помещениями применяются диафрагменные элементы. В DE 60 2004 001 403 T2 описан герметизирующий шлюз для камеры, предназначенной для вакуумного нанесения покрытия на полосу, у которого корпус снабжен верхней крышкой и нижней крышкой, причем на верхней крышке и на нижней крышке расположены ролики, которые относительно друг друга смещены в направлении полосы и подведены к полосе, обеспечивая ее транспортировку, причем между каждыми двумя парами роликов находится ограничиваемая ими камера разрежения.

Недостаток этих шлюзовых устройств из уровня техники заключается в том, что эти шлюзовые устройства в случае технического обслуживания или ремонта должны демонтироваться дорогостоящим способом, например, с помощью подъемного крана, и полосовой материал при этом не может оставаться в шлюзе в неизменном состоянии, потому что иначе нижняя и верхняя крышки корпуса либо не смогут быть разделены, либо, например, не смогут быть легко доступными для технического обслуживания.

Таким образом, шлюзовое устройство согласно уровню техники требует очень затруднительных манипуляций со шлюзовым устройством и пропускаемой через него бесконечной металлической полосой.

Задачей настоящего изобретения является создать шлюзовое устройство, которое при использовании или обработке, в частности, бесконечного полосового материала, в частности, в случае технического обслуживания или ремонта, было бы легко доступным, причем полосовой материал даже в случае технического обслуживания или ремонта мог бы оставаться в шлюзовом устройстве. Кроме этого, задача заключается в том, чтобы предоставить способ технического обслуживания соответствующего шлюзового устройства.

В соответствии с изобретением эта задача решается с помощью предмета пункта 1 патента. Соответственно этому шлюзовое устройство отличается тем, что, по меньшей мере, один из его отдельных шлюзов образован, по меньшей мере, из одной первой и одной второй части; причем предусмотрено разъемное соединение между первой и второй частью, обеспечивающее открывание и закрывание отдельного шлюза; и предусмотрено, по меньшей мере, одно устройство перемещения первой и второй части отдельного шлюза относительно друг друга в направлении транспортировки полосового материала или против него при открытом соединении.

При соответствующем разведении двух частей вдоль полосового материала обеспечивается широкий доступ к внутренней части отдельного шлюза, например, для работ по техническому обслуживанию, в то время как одновременно нет необходимости в удалении полосового материала.

Согласно первому примеру осуществления изобретения в переходе между боковой стенкой и корпусной оболочкой располагается соединение в виде средства крепежа. Первая часть отдельного шлюза состоит тогда из одной боковой стенки, в то время как вторая часть отдельного шлюза включает корпусную оболочку и вторую боковую стенку.

Если отдельный шлюз снабжен средствами для обработки или транспортировки и приводами для этих средств, которые закреплены либо на боковых стенках, либо на корпусной оболочке, это дает то преимущество, что они относятся к первой или второй части отдельного шлюза и могут передвигаться вместе с этими соответствующими частями.

К отдельным шлюзам обычно присоединяется внешний соединительный патрубок для создания желаемых условий технологического процесса, например, определенного режима давления внутри отдельного шлюза. В принципе предпочтительно, если соединительный патрубок может передвигаться вместе с первой или второй частью отдельного шлюза, к которой он присоединен. Альтернативно предпочтительно, если существует возможность отсоединения соединительного патрубка от соответствующей части отдельного шлюза до того, как будет передвинута эта часть.

Для передвижения первой части и второй части отдельного шлюза относительно друг друга, в принципе, достаточно, если одна из двух частей отдельного шлюза имеет возможность передвижения с помощью устройства перемещения. Другая часть отдельного шлюза может тогда быть либо неподвижной, например, неподвижно смонтированной на технологическом участке, или также обладать возможностью передвижения с помощью еще одного устройства перемещения.

Устройство перемещения может быть выполнено либо в виде передвижной опорной рамы, либо в виде устройства скольжения.

В случае, если шлюзовое устройство выполнено в виде каскада шлюзов, включающего несколько последовательно включенных отдельных шлюзов, по меньшей мере, один из этих отдельных шлюзов должен быть выполнен в соответствии с изобретением из двух частей, включая одну первую и одну вторую часть, которые могут отсоединяться друг от друга. Другие отдельные шлюзы каскада шлюзов тогда присоединены к первой или второй части состоящего из двух частей отдельного шлюза и соответственно этому относятся к первой или второй части и могут передвигаться вместе с ней.

В случае двух смежных отдельных шлюзов предпочтительно, если оба этих шлюза в их переходной области имеют не каждый одну отдельную боковую стенку, а вместо этого одну общую боковую стенку со шлюзовым отверстием для перехода, соответственно, прохода материала шлюза от одного отдельного шлюза в другой.

Вышеназванная задача изобретения решается также с помощью способа открывания предлагаемого изобретением шлюзового устройства. Преимущества этого способа соответствуют преимуществам, названным выше в связи со шлюзовым устройством.

Другие предпочтительные варианты осуществления шлюзового устройства являются предметом зависимых пунктов.

К описанию прилагаются всего 6 фигур, на которых показано:

Фиг.1 - применение предлагаемого изобретением шлюзового устройства;

Фиг.2 - предлагаемое изобретением шлюзовое устройство в виде каскада шлюзов, включающего три последовательно включенных отдельных шлюза в закрытом состоянии;

Фиг.3 - предлагаемое изобретением шлюзовое устройство, включающее три последовательно включенных отдельных шлюза, но при этом первый отдельный шлюз открыт;

Фиг.4 - предлагаемое изобретением шлюзовое устройство, включающее три последовательно включенных отдельных шлюза, но при этом второй отдельный шлюз открыт;

Фиг.5 - предлагаемое изобретением шлюзовое устройство, включающее три последовательно включенных отдельных шлюза, но при этом третий отдельный шлюз открыт;

Фиг.6 - поперечное сечение отдельного шлюза в плоскости, поперечной направлению транспортировки полосового материала.

Ниже изобретение подробно описано на примерах осуществления со ссылкой на названные фигуры.

На фиг.1 показан технологический участок 3, представляющий собой закрытый участок помещения, в котором полосовой материал подвергается обработке в заданных условиях технологического процесса p_{процесса}. Условия технологического процесса могут представлять собой, например, специально установленное давление, например разрежение. Соответственно этому вне технологического участка 3 устанавливается атмосферное давление p_{воздуха}. Прежде чем полосовой материал 2 поступит собственно на технологический участок 3, сначала он будет пропущен через первое шлюзовое устройство 10. Аналогично после обработки на технологическом участке 3 полосовой материал пропускается через второе шлюзовое устройство 10`, прежде чем он снова будет подвержен действию атмосферных условий. В каждом из обоих шлюзовых устройствах 10, 10` обеспечивается разница давлений Δp между условиями технологического процесса на технологическом участке 3 и внешним атмосферным давлением p_{воздуха}. В то время как полосовой материал 2 поступает через два шлюзовых устройства 10, 10` на технологический участок 3 и выводится оттуда, на технологическом участке 3 могут поддерживаться заданные условия технологического процесса.

На фиг.2 показано одно из шлюзовых устройств 10, 10`, предлагаемых изобретением. Шлюзовое устройство 10, 10` состоит из нескольких отдельных шлюзов 11, 12, 13, причем в примере осуществления, показанном на фиг.2, без ограничений обобщения, изображены три отдельных шлюза. На практике количество отдельных шлюзов может быть также больше или меньше; однако необходимо, по меньшей мере, два последовательно включенных отдельных шлюза до и, по меньшей мере, два последовательно включенных отдельных шлюза после собственно технологического участка 3, показанного на фиг.3. Каждый из отдельных шлюзов 11, 12, 13 образован и ограничен соответственно двумя боковыми стенками 15, 16, 17, 18 и одной соединяющей стенкой корпусной оболочкой 20, 21, 22. В соответствии с изобретением корпусные оболочки 20, 21, 22 выполнены предпочтительно в виде окружных цельных или составных оболочек.

В примере осуществления, показанном на фиг.2, корпусные оболочки разъемными соединениями 31, 32, 33, 34, представляющими собой средства крепежа, прикреплены к соответствующим боковым смежным стенкам 15, 16, 17, 18. При закрытом соединении корпусные оболочки через эти соединения опираются на боковые стенки.

Наконец, на фиг.2 можно видеть транспортировочные или обрабатывающие ролики 50 для транспортировки или обработки полосового материала 2. Эти ролики закреплены, например, на боковой стенке 15, 16, 17, 18.

Полосовой материал 2 транспортируется на фиг.2 в направлении стрелки.

На фиг.3 видно, что соединение 31 первого отдельного шлюза 11 в переходе между боковой стенкой 15 и корпусной оболочкой 20 открыто. Боковая стенка 15 образует в этом случае вместе с закрепленными на ней транспортировочными или обрабатывающими роликами 50 первую часть первого отдельного шлюза 11. Эта первая часть может, например, быть смонтированной на примыкающем слева, то есть в направлении транспортировки полосы 2, технологическом участке 3 и опираться на него. В противоположность этому, корпусная оболочка 20 вместе с правой боковой стенкой 16 образует вторую часть первого отдельного шлюза 11. К этой второй части относятся другие отдельные шлюзы 12 и 13, каждый со своими транспортировочными или обрабатывающими роликами 50. Согласно примеру осуществления, показанному на фиг.3, вторая часть первого отдельного шлюза 11, а также жестко связанные с ней другие отдельные шлюзы 12 и 13 могут передвигаться с помощью устройств 24, 25 перемещения горизонтально в направлении транспортировки полосового материала 2 или против него; на фиг.3 направление транспортировки полосы также обозначено стрелкой влево.

На фиг.3 вторая часть с соответствующими дополнительными отдельными шлюзами 12 и 13 передвинута на отрезок S относительно неподвижно установленной на месте первой части отдельного шлюза 12 против направления транспортировки полосы. Благодаря разделению двух отдельных частей отдельный шлюз 11 открыт, а его внутреннее пространство и, в частности, транспортировочные или обрабатывающие ролики 50 являются легко доступными, в частности, для технического обслуживания. Полосовой материал 2 проводится сквозь шлюзовые отверстия 41, 42, 43, 44, 45 в каждой из боковых стенок 15, 16, 17, 18. В соответствии с изобретением происходит смещение первой части отдельного шлюза относительно второй части отдельного шлюза соответственно вдоль полосового материала, то есть в направлении транспортировки полосового материала или против него, так что нет необходимости удаления этого материала при передвижении двух частей относительно друг друга.

На фиг.4 показан второй пример осуществления предлагаемого изобретением шлюзового устройства, при этом путем разъединения соединения 32 открыт не первый отдельный шлюз 11, а второй отдельный шлюз 12. Первая часть второго отдельного шлюза теперь образуется боковыми стенками 16 и смонтированными на них транспортировочными или обрабатывающими роликами 50. К первой части второго отдельного шлюза относится неподвижно смонтированный на ней отдельный шлюз 11, в частности, с его корпусной оболочкой 20 и его левой боковой стенкой 15. Вторая часть второго отдельного шлюза образуется ее корпусной оболочкой 21 и ее правой боковой стенкой 17. К этой второй части относится третий отдельный шлюз 13 с его корпусной оболочкой 22, его правой боковой стенкой 18, а также с закрепленными на двух этих стенках транспортировочными и/или обрабатывающими роликами 50.

В отличие от первого примера осуществления, показанного на фиг.3, теперь во втором примере осуществления обе части второго отдельного шлюза могут передвигаться со своими соответственно относящимися к ним дополнительными отдельными шлюзами независимо друг от друга. Это реализуется благодаря тому, что первая часть второго отдельного шлюза, а также соответствующий отдельный шлюз 11 снабжены устройством 24 передвижения, в то время как вторая часть отдельного шлюза, а также соответствующие дополнительные отдельные шлюзы, снабжены устройством 25 передвижения. На фиг.4 обе части второго отдельного шлюза 12, а также соответствующие относящиеся к ним дополнительные отдельные шлюзы передвинуты на отрезок S вдоль направления транспортировки полосового материала 2.

На фиг.5 показан третий пример осуществления предлагаемого изобретением шлюзового устройства, причем в отличие от фиг.4 был открыт не второй, а третий отдельный шлюз 13 в соединении 33.

На фиг.6 показано поперечное сечение отдельных шлюзов на высоте транспортировочных или обрабатывающих роликов 50 поперек направления транспортировки полосового материала, которое перпендикулярно плоскости чертежа. Виден отдельный шлюз 13 с его корпусной оболочкой 22, которая здесь для примера выполнена в форме трубы. Внутри отдельного шлюза 13 видны транспортировочные или обрабатывающие ролики 50, которые расположены над полосовым материалом 2 и под ним. Эти ролики могут приводиться в движение через соединительные валы 53, 54 от привода 51. Как отдельный шлюз 13, так и привод 51 расположены на несущей конструкции 52, которая может передвигаться с помощью устройства 25 в направлении транспортировки полосы или против него. Альтернативно показанному на фиг.6, привод 51 может также располагаться вне несущей конструкции 52; тогда необходимо, чтобы он отсоединялся от транспортировочных или обрабатывающих роликов перед передвижением отдельного шлюза с помощью устройства 25.

В соответствии с фиг.6, к верхней стороне корпусной оболочки 22 присоединен соединительный патрубок 55. Этот патрубок служит, например, в качестве отсасывающего устройства, создающего разрежение, соответственно, вакуум внутри отдельного шлюза 13. Этот соединительный патрубок предпочтительно выполнен так, что он может передвигаться вместе с отдельным шлюзом 13; тогда нет необходимости в отсоединении соединительного патрубка 55 от корпусной оболочки 22, когда надо передвинуть отдельный шлюз 13. Однако альтернативно соединение между соединительным патрубком и корпусной оболочкой 2 может быть также выполнено разъемным; тогда отдельный шлюз вместе с соответствующими относящимися к нему другими частями шлюзового устройства 10, 10` мог бы передвигаться независимо от соединительного патрубка 55.

Благоприятной в предлагаемом изобретением шлюзовом устройстве является возможность открывания отдельных шлюзов и перемещения образованных при открывании частей, соответственно, сегментов с помощью устройств 24, 25 для их перемещения. Таким образом становится доступным внутреннее пространство отдельных шлюзов и, в частности, соответствующих находящихся в нем транспортировочных или обрабатывающих роликов, например, для технического обслуживания. Открывание отдельных шлюзов не должно ограничиваться одним отдельным шлюзом, а может либо происходить постепенно, то есть в определенное время, или же одновременно у всех отдельных шлюзов шлюзового устройства. Однако чем больше отдельных шлюзов необходимо открывать одновременно, тем больше места необходимо для этого.

Перечень ссылочных позиций

2 - Полосовой материал

3 - Технологический участок

10 - Шлюзовое устройство

10` - Шлюзовое устройство

11 - Отдельный шлюз

12 - Отдельный шлюз

13 - Отдельный шлюз

15 - Стенка

16 - Стенка

17 - Стенка

18 - Стенка

19 - Стенка

20 - Корпусная оболочка

21 - Корпусная оболочка

22 - Корпусная оболочка

24 - Роликовое устройство, устройство перемещения

25 - Роликовое устройство, устройство перемещения

41 - Шлюзовое отверстие

42 - Шлюзовое отверстие

43 - Шлюзовое отверстие

44 - Шлюзовое отверстие

45 - Шлюзовое отверстие

50 - Транспортировочные или обрабатывающие ролики

51 - Привод

52 - Несущая конструкция

53 - Соединительный вал

54 - Соединительный вал

55 - Соединительный патрубок

Изобретение касается шлюзового устройства, включающего, по меньшей мере, один отдельный шлюз для пропуска полосового материала. В соответствии с изобретением предлагается, чтобы отдельный шлюз был образован, по меньшей мере, из одной первой и одной второй части, причем обе части соединены между собой разъемным соединением, обеспечивающим открывание и закрывание отдельного шлюза. Чтобы было предусмотрено, по меньшей мере, одно устройство перемещения, соответственно, передвижения первой и второй части отдельного шлюза относительно друг друга в направлении транспортировки полосового материала или против него при открытом соединении. Техническим результатом заявленных изобретений является обеспечение возможности технического обслуживания или ремонта шлюзового устройства и, в частности, его отдельных шлюзов, без необходимости удаления полосового материала из шлюзового устройства. 3 н. и 11 з. п. ф-лы, 6 ил.

1. Шлюзовое устройство (1, 4, 5, 10), включающее, по меньшей мере, один отдельный шлюз (11) для пропуска полосового материала, отличающееся тем, что отдельный шлюз (11) образован, по меньшей мере, из одной первой и одной второй части;
причем предусмотрено разъемное соединение между первой и второй частью, обеспечивающее открывание и закрывание отдельного шлюза; и предусмотрено, по меньшей мере, одно устройство (24, 25) перемещения первой и второй части отдельного шлюза (11) относительно друг друга в направлении транспортировки полосового материала (2) или против него при открытом соединении.

2. Шлюзовое устройство (1, 4, 5, 10) по п.1, отличающееся тем, что корпус отдельного шлюза (11) состоит из первой боковой стенки (16) со шлюзовым отверстием (42) для входа полосового материала (2) в отдельный шлюз, второй боковой стенки (15) со шлюзовым отверстием (41) для выхода полосового материала (2) из отдельного шлюза (11), и корпусной оболочки (20) между первой и второй стенкой (15).

3. Шлюзовое устройство (1, 4, 5, 10) по п.2, отличающееся тем, что первая часть отдельного шлюза (11) содержит, по меньшей мере, часть первой боковой стенки (16) со шлюзовым отверстием (42) для входа полосового материала (2); и
вторая часть отдельного шлюза (11) содержит, по меньшей мере, часть второй боковой стенки (15) со шлюзовым отверстием (41) для выхода полосового материала (2).

4. Шлюзовое устройство (1, 4, 5, 10) по п.2 или 3, отличающееся тем, что первая или вторая часть, или обе части отдельного шлюза (11, 12, 13) включают, по меньшей мере, часть корпусной оболочки (20).

5. Шлюзовое устройство (1, 4, 5, 10) по п.2, отличающееся тем, что отдельный шлюз (11, 12, 13) снабжен средствами (50) для обработки или транспортировки полосового материала, такими как транспортировочные и обрабатывающие ролики, и приводами (51) для этих средств, причем эти средства или приводы закреплены на первой или второй боковой стенке (15, 16) или на корпусной оболочке (20); причем эти средства и приводы предпочтительно соответственно относятся либо к боковой стенке (15, 16) или корпусной оболочке (20), на которой они закреплены, либо к первой или второй части отдельного шлюза (11, 12, 13), и могут передвигаться вместе с ними.

6. Шлюзовое устройство (1, 4, 5, 10) по п.2, отличающееся тем, что снаружи к корпусной оболочке (23) присоединен соединительный патрубок (55) для создания желаемого давления внутри отдельного шлюза (11); и
соединительный патрубок (55), в соответствии с тем, к какой части корпусной оболочки он присоединен, относится либо к первой, либо ко второй части отдельного шлюза (11, 12, 13) и может перемещаться вместе с этой частью.

7. Шлюзовое устройство (1, 4, 5, 10) по п.2, отличающееся тем, что для создания желаемого давления внутри отдельного шлюза соединительный патрубок (55) присоединен снаружи к корпусной оболочке (23) разъемным соединением; и
соединительный патрубок (55), когда он отсоединен от корпусной оболочки (23), может перемещаться независимо от первой или второй части отдельного шлюза (11, 12, 13), в частности в направлении транспортировки полосового материала (2) или против него.

8. Шлюзовое устройство (1, 4, 5, 10) по п.2, отличающееся тем, что предусмотрено первое устройство (24) перемещения, служащее для перемещения первой части отдельного шлюза (11, 12, 13), и второе устройство (25) перемещения, служащее для перемещения второй части.

9. Шлюзовое устройство (1, 4, 5, 10) по п.8, отличающееся тем, что устройство (24, 25) перемещения выполнено в виде опорной рамы или устройства скольжения, служащих для перемещения.

10. Шлюзовое устройство (1, 4, 5, 10), выполненное в виде каскада шлюзов, включающего несколько последовательно включенных в направлении транспортировки полосового материала (2) отдельных шлюзов (11, 12, 13), причем, по меньшей мере, один из этих отдельных шлюзов (11) выполнен из двух частей по одному из пп.1-9, и причем к первой или второй части состоящего из двух частей отдельного шлюза (11) присоединены дополнительные отдельные шлюзы (12, 13) и соответственно этому относятся к первой или второй части и могут перемещаться вместе с ней.

11. Шлюзовое устройство (1, 4, 5, 10) по п.10, отличающееся тем, что два смежных отдельных шлюза (11, 12) имеют общую боковую стенку (16) со шлюзовым отверстием (42) для перехода полосового материала (2) из одного отдельного шлюза (12) в другой.

12. Способ открывания шлюзового устройства (1, 4, 5, 10), включающего, по меньшей мере, один отдельный шлюз (11) для пропуска полосового материала, отличающийся следующими шагами:
открывают отдельный шлюз (11) путем разъединения соединения между первой и второй частью отдельного шлюза; и перемещают первую и вторую части отдельного шлюза (11) относительно друг друга в направлении транспортировки полосового материала (2) или против него.

13. Способ по п.12, отличающийся тем, что первая часть отдельного шлюза (11) включает, по меньшей мере, часть первой боковой стенки (16) со шлюзовым отверстием (42) для входа полосового материала (2); вторая часть отдельного шлюза (11) включает, по меньшей мере, часть второй боковой стенки (15) со шлюзовым отверстием (41) для выхода полосового материала (2); и что первая и/или вторая часть отдельного шлюза (11, 12, 13) при открывании и закрывании отдельного шлюза (11, 12, 13) перемещаются вдоль полосового материала (2), в то время как полосовой материал (2) пропускается через шлюзовые отверстия.

14. Способ по п.12 или 13, отличающийся тем, что первую и вторую части отдельного шлюза (11) по окончании работ по техническому обслуживанию снова сдвигают вместе вдоль полосового материала (2) и соединяют друг с другом.