Пристрій і спосіб нанесення покриття на металеву смугу шляхом занурення в розплав
Формула / Реферат
1. Пристрій (100) нанесення покриття на металеву смугу розплавленим металом (200) шляхом її занурення в розплав, який містить резервуар (110) для розплавленого металу (200), ролик (120), здатний занурюватися в розплавлений метал для відхилення або стабілізації металевої смуги при проходженні через розплавлений метал, при цьому ролик включає в себе корпус (122) і цапфу (124), шлюз (130), який шлюзовою камерою (132) оточує роликову цапфу (124), і засоби (170) для подачі газоподібного середовища (N2) під тиском в шлюзову камеру (132) для герметизації шлюзової камери відносно розплавленого металу (200), який відрізняється тим, що шлюз разом з шлюзовою камерою (132) виконані так, щоб бути зануреними в розплавлений метал (200), при цьому шлюзова камера (132) виконана в формі заглибного дзвона з каналоподібним вихідним отвором (134), зануреним в розплавлений метал (200) і розкритим в напрямі нього.
2. Пристрій (100) за п. 1, який відрізняється тим, що передбачена підшипникова камера (142) з підшипником (144) на роликовій цапфі (124) для опирання роликової цапфи на кронштейні (105), при цьому підшипникова камера (142) виконана з'єднаною з шлюзовою камерою (132), стосовно проникнення газоподібного середовища (N2).
3. Пристрій (100) за п. 2, який відрізняється тим, що в підшипниковій камері (142) розташований привідний пристрій для обертання роликової цапфи і разом з нею корпуса ролика.
4. Пристрій (100) за п. 2 або 3, який відрізняється тим, що підшипникова камера співпадає з шлюзовою камерою або виконана окремо від неї, при цьому в останньому випадку шлюзова камера (132) розташована між підшипниковою камерою (142) і корпусом (122) ролика.
5. Пристрій (100) за будь-яким з пп. 1-4, який відрізняється тим, що додатково передбачений щонайменше один шлюз (150) з однією оточуючою роликову цапфу (124) шлюзовою камерою (152) між підшипниковою камерою і корпусом ролика.
6. Пристрій (100) за п. 5, який відрізняється тим, що додаткова шлюзова камера (152) виконана такою, яка з'єднана відносно газоподібного середовища (N2) з шлюзовою камерою (132) або з підшипниковою камерою (142), або з шлюзовою камерою і підшипниковою камерою.
7. Пристрій (100) за будь-яким з пп. 2-6, який відрізняється тим, що між двома суміжними камерами (132, 142, 152) передбачено манжетне ущільнення (154), здатне пропускати потік газоподібного середовища в одному напрямі, а в іншому напрямі функціонувати, зокрема для розплавленого металу, як зворотний клапан, або передбачений кільцевий зазор (136) для проходу газу між зовнішнім діаметром роликової цапфи і краєм отвору в загальній стінці обох камер.
8. Пристрій (100) за п. 7, який відрізняється тим, що додаткова шлюзова камера (152) без урахування негерметичності, наприклад в формі кільцевого зазору, герметично ущільнена відносно розплавленого металу (200) і газоподібного середовища (N2) і має ємність-пастку (158) для проникаючого через нещільність у другій шлюзовій камері (152) розплавленого металу.
9. Пристрій (100) за будь-яким з пп. 5-7, який відрізняється тим, що доступна для розплавленого металу (200) стінка (138) шлюзової камери (132) або додаткової шлюзової камери (152) виконана гнучкою, наприклад як мембрана, при цьому звернений до роликової цапфи край отвору в цій стінці виконаний як контактне ущільнення (139), яке зазнає дії підвищеного тиску газу в шлюзовій камері (132) або додатковій шлюзовій камері (152) відносно тиску розплавленого металу паралельно осі ролика на корпус (122) ролика або на виступ (123) роликової цапфи.
10. Пристрій (100) за будь-яким з пп. 1-9, який відрізняється тим, що передбачене індуктивне ущільнення для герметизації перехідної зони між розплавленим металом (200) і шлюзовою камерою (132) або додатковою шлюзовою камерою (152).
11. Пристрій (100) за будь-яким з пп. 1-10, який відрізняється тим, що передбачений газовіддільний елемент (160) для уловлювання газоподібного середовища (N2), що виходить з однієї з камер (132, 142, 152) в розплавлений метал.
12. Пристрій (100) за п. 11, який відрізняється тим, що передбачена система циркуляції газу, при цьому уловлене газовіддільним елементом (160) газоподібне середовище (N2) засобом (170) має змогу знову подаватися в згадані камери.
13. Пристрій (100) за будь-яким з пп. 2-12, який відрізняється тим, що засоби (170) для подачі газоподібного середовища (N2) розташовані таким чином, щоб газоподібне середовище (N2) спочатку надходило в підшипникову камеру (142) і там омивало підшипник (144), перш ніж попадати потім в шлюзову камеру (132) або додаткову шлюзову камеру (152).
14. Пристрій (100) за будь-яким з пп. 1-13, який відрізняється тим, що передбачена система регулювання, зокрема підтримання на постійному рівні тиску газу в шлюзовій камері (132) або додатковій шлюзовій камері (152), або підшипниковій камері (142), при цьому для контролювання тиску газу щонайменше в одній з камер передбачено манометр (М).
15. Спосіб експлуатації пристрою (100) нанесення покриття шляхом занурення в розплав, з роликом (120), який включає в себе корпус (122) і цапфу (124), і щонайменше один шлюз (130), який шлюзовою камерою (132) оточує роликову цапфу (124), що включає наступні етапи:
пропускання металевої смуги через розплавлений метал (200),
відхилення або стабілізацію металевої смуги в розпрямленому металі за допомогою ролика (120) і
подачу під тиском газоподібного середовища (N2) в шлюзову камеру (132) для герметизації шлюзової камери відносно розплавленого металу (200),
який відрізняється тим, що за допомогою тиску газу щонайменше частково витісняють розплавлений метал (200) з шлюзової камери (132), виконаної в формі заглибного дзвона, через занурюваний в розплавлений метал каналоподібний відкритий вихідний отвір (134).
16. Спосіб за п. 15, який відрізняється тим, що газоподібне середовище (N2) направляють спочатку в передбачену підшипникову камеру (142) і потім звідти щонайменше в одну шлюзову камеру (132, 152).
17. Спосіб за п. 16, який відрізняється тим, що газоподібне середовище (N2) з шлюзових камер (152, 132) подають в розплавлений метал (200) і там його вловлюють.
18. Спосіб за п. 17, який відрізняється тим, що уловлене газоподібне середовище (N2) знову подають в підшипникову камеру (142) або в одну з шлюзових камер (132, 152).
19. Спосіб за п. 17 або 18, який відрізняється тим, що створюють ущільнення (139) в перехідній зоні між шлюзовою камерою (132) і розплавленим металом (200) за рахунок створення тиску газу в шлюзовій камері з силою, яка діє паралельно осі (R) ролика на корпус (122) ролика або на виступ (123) роликової цапфи.
20. Спосіб за п. 17, який відрізняється тим, що додатково використовують траверсу (103) з заглибним роликом, які за допомогою підіймального пристрою (102, 104) підіймають з цинкової ванни або відповідно опускають в неї для забезпечення рівномірного занурення в цинкову ванну розкритих вниз шлюзових камер.
Текст
1. Пристрій (100) нанесення покриття на металеву смугу розплавленим металом (200) шляхом її занурення в розплав, який містить резервуар (110) для розплавленого металу (200), ролик (120), здатний занурюватися в розплавлений метал для відхилення або стабілізації металевої смуги при проходженні через розплавлений метал, при цьому ролик включає в себе корпус (122) і цапфу (124), шлюз (130), який шлюзовою камерою (132) оточує роликову цапфу (124), і засоби (170) для подачі газоподібного середовища (N2) під тиском в шлюзову камеру (132) для герметизації шлюзової камери відносно розплавленого металу (200), який відрізняється тим, що шлюз разом з шлюзовою камерою (132) виконані так, щоб бути зануреними в розплавлений метал (200), при цьому шлюзова камера (132) виконана в формі заглибного дзвона з каналоподібним вихідним отвором (134), зануреним в розплавлений метал (200) і розкритим в напрямі нього. 2. Пристрій (100) за п. 1, який відрізняється тим, що передбачена підшипникова камера (142) з підшипником (144) на роликовій цапфі (124) для опирання роликової цапфи на кронштейні (105), при цьому підшипникова камера (142) виконана з'єд 2 (19) 1 3 91949 4 виконаний як контактне ущільнення (139), яке зазнає дії підвищеного тиску газу в шлюзовій камері (132) або додатковій шлюзовій камері (152) відносно тиску розплавленого металу паралельно осі ролика на корпус (122) ролика або на виступ (123) роликової цапфи. 10. Пристрій (100) за будь-яким з пп. 1-9, який відрізняється тим, що передбачене індуктивне ущільнення для герметизації перехідної зони між розплавленим металом (200) і шлюзовою камерою (132) або додатковою шлюзовою камерою (152). 11. Пристрій (100) за будь-яким з пп. 1-10, який відрізняється тим, що передбачений газовіддільний елемент (160) для уловлювання газоподібного середовища (N2), що виходить з однієї з камер (132, 142, 152) в розплавлений метал. 12. Пристрій (100) за п. 11, який відрізняється тим, що передбачена система циркуляції газу, при цьому уловлене газовіддільним елементом (160) газоподібне середовище (N2) засобом (170) має змогу знову подаватися в згадані камери. 13. Пристрій (100) за будь-яким з пп. 2-12, який відрізняється тим, що засоби (170) для подачі газоподібного середовища (N2) розташовані таким чином, щоб газоподібне середовище (N2) спочатку надходило в підшипникову камеру (142) і там омивало підшипник (144), перш ніж попадати потім в шлюзову камеру (132) або додаткову шлюзову камеру (152). 14. Пристрій (100) за будь-яким з пп. 1-13, який відрізняється тим, що передбачена система регулювання, зокрема підтримання на постійному рівні тиску газу в шлюзовій камері (132) або додатковій шлюзовій камері (152), або підшипниковій камері (142), при цьому для контролювання тиску газу щонайменше в одній з камер передбачено манометр (М). 15. Спосіб експлуатації пристрою (100) нанесення покриття шляхом занурення в розплав, з роликом (120), який включає в себе корпус (122) і цапфу (124), і щонайменше один шлюз (130), який шлюзовою камерою (132) оточує роликову цапфу (124), що включає наступні етапи: пропускання металевої смуги через розплавлений метал (200), відхилення або стабілізацію металевої смуги в розпрямленому металі за допомогою ролика (120) і подачу під тиском газоподібного середовища (N2) в шлюзову камеру (132) для герметизації шлюзової камери відносно розплавленого металу (200), який відрізняється тим, що за допомогою тиску газу щонайменше частково витісняють розплавлений метал (200) з шлюзової камери (132), виконаної в формі заглибного дзвона, через занурюваний в розплавлений метал каналоподібний відкритий вихідний отвір (134). 16. Спосіб за п. 15, який відрізняється тим, що газоподібне середовище (N2) направляють спочатку в передбачену підшипникову камеру (142) і потім звідти щонайменше в одну шлюзову камеру (132, 152). 17. Спосіб за п. 16, який відрізняється тим, що газоподібне середовище (N2) з шлюзових камер (152, 132) подають в розплавлений метал (200) і там його вловлюють. 18. Спосіб за п. 17, який відрізняється тим, що уловлене газоподібне середовище (N2) знову подають в підшипникову камеру (142) або в одну з шлюзових камер (132, 152). 19. Спосіб за п. 17 або 18, який відрізняється тим, що створюють ущільнення (139) в перехідній зоні між шлюзовою камерою (132) і розплавленим металом (200) за рахунок створення тиску газу в шлюзовій камері з силою, яка діє паралельно осі (R) ролика на корпус (122) ролика або на виступ (123) роликової цапфи. 20. Спосіб за п. 17, який відрізняється тим, що додатково використовують траверсу (103) з заглибним роликом, які за допомогою підіймального пристрою (102, 104) підіймають з цинкової ванни або відповідно опускають в неї для забезпечення рівномірного занурення в цинкову ванну розкритих вниз шлюзових камер. Винахід стосується пристрою і способу нанесення покриття на металеву смугу шляхом занурення в розплав. Такий пристрій відомий, наприклад в загальних рисах з публікації DE 10 2004 030 207 Α1. Відомий пристрій нанесення покриття шляхом занурення в розплав включає в себе резервуар для розплавленого металу, через який пропускають металеву смугу. При проходженні через розплав металеву смугу відхиляють і стабілізують за допомогою ролика, який складається з корпусу і цапфи. Ролик або цапфа спираються на підшипники котіння. Для забезпечення функціонування підшипники котіння повинні бути захищені від агресивного розплавленого металу. З цією метою прохідний отвір вала повинен бути ізольований від розплавленого металу ефективним ущільненням, щоб перешко дити проникненню розплаву в підшипник котіння. У вказаному патентному документі герметизація здійснюється за допомогою шлюзу, який оточує роликову цапфу шлюзовою камерою, яка ізольована або герметично ущільнена по відношенню до металевого розплаву, за винятком нещільності прохідного отвору вала, тобто на переході до цапфи вала. Щоб виключити проникнення розплавленого металу через прохідний отвір вала, шлюзова камера наповнена газоподібним середовищем під тиском. Шлюзова камера має ємність-пастку для уловлювання протікань у вигляді незначних кількостей розплавленого металу, які незважаючи на тиск газу проникають в шлюзову камеру. Цю ємність-пастку потрібно час від часу спорожнювати, для чого спочатку необхідно демонтувати її, а потім повторно змонтувати, так що 5 експлуатація подібного шлюзу зв'язана з підвищеним об'ємом технічного обслуговування. Виходячи з вказаного рівня техніки, задачею винаходу є удосконалення відомого пристрою і відомого способу нанесення покриття на металеву смугу шляхом занурення в розплав таким чином, щоб знизити об'єм робіт по технічному обслуговуванню, зокрема для шлюзу. Ця задача в частині пристрою вирішується за рахунок ознак пункту 1 формули винаходу. Відповідно, пристрій нанесення покриття на металеву смугу шляхом занурення в розплав згідно з винаходом, який відрізняється тим, що шлюз разом з шлюзовою камерою занурюють в розплавлений метал, при цьому шлюзова камера виконана в формі заглибного дзвону з каналоподібним вихідним отвором, зануреним в розплавлений метал і розкритим в напрямі нього. При запропонованому виконанні шлюзової камери, в формі заглибного дзвону, доводиться миритися з незначними втратами за рахунок протікань. Вони нешкідливі і не є причиною підвищеного технічного обслуговування, оскільки незначні кількості розплавленого металу, які незважаючи на тиск газу попадають через прохідний отвір вала всередину шлюзової камери, відводяться звідти безпосередньо через каналоподібний вихідний отвір у ванну розплаву. Тому у варіанті виконання шлюзу, згідно з винаходом, непотрібні як уловлювання втрат за рахунок протікань в окремій ємності-пастці, так і зв'язаний з цим відомий з рівня техніки об'єм робіт по техобслуговуванню. З метою спрощення в запропонованому описі не прийнято проводити відмінність між привідним валом, який може бути зв'язаний з роликовою цапфою, і самою роликовою цапфою; тобто поняття роликової цапфи може розповсюджуватися також на привідний вал, зокрема, коли в конкретному варіанті виконання не роликова цапфа, а привідний вал оточений підшипниковим простором і встановлений в підшипнику з можливістю обертання. У першому прикладі виконання винаходу підшипникова камера з підшипником для роликової цапфи виконана відносно газоподібного середовища, яке сполучається, з шлюзової камерою. Це має перевагу, що також підшипникова камера містить газ під тиском і таким чином розплавлений метал утримується на відстані від підшипника. Запропонований шлюз в формі заглибного дзвону, сам по собі або також разом з іншими шлюзами, які можуть бути відкриті або закриті, наприклад відносно розплавленого металу, може бути розташований між підшипниковою камерою і корпусом ролика. Ці паралельно розташовані шлюзи діють разом як надмірна каскадоподібна ущільнювальна система для ущільнення підшипникової камери відносно розплавленого металу, присутнього на іншому боці ущільнювальної системи, тобто в зоні корпусу ролика. У випадку окремих шлюзів, зокрема, як описано вище, шлюзів, виконаних як заглибні дзвони, доводиться миритися з нещільностями, які не перешкоджають, 91949 6 однак, первинній меті, тобто ізоляції підшипникового простору від розплавленого металу. Окремі шлюзи і відповідно також підшипникові простори можуть в принципі забезпечуватися по окремості газоподібним середовищем під тиском і таким чином герметизуватися відносно розплавленого металу. Проте, відповідно до винаходу запропоновано, що підшипниковий простір і різні шлюзові камери виконані такими, що сполучаються між собою, відносно газоподібного середовища і допускають потік газоподібного середовища щонайменше в одному напрямі. Це особливо переважно при наявності манжетного ущільнення в перехідній зоні між двома суміжними камерами, при цьому манжетне ущільнення допускає потік газоподібного середовища в одному напрямі, а в іншому напрямі функціонує як зворотний клапан для газоподібного середовища, а також як затвор для можливих протікань розплавленого металу. Прохідний отвір вала в перехідній зоні між шлюзовою камерою і розплавом рідкого металу являє собою істотне нещільне місце пристрою нанесення покриття шляхом занурення в розплав, як випаровуваного з шлюзової камери в розплавлений метал газоподібного середовища, так і відносно проникаючого в шлюзову камеру розплавленого металу. Про повернення, згідно з винаходом, у ванну розплаву небажано проникаючого розплавленого металу вже було сказано вище. Переважним чином поруч з прохідним отвором поза шлюзом може бути передбачений газовіддільний елемент для уловлювання газоподібного середовища, яке виходить з шлюзової камери в розплавлений метал. Переважним чином це уловлюване середовище може потім системою циркуляції газу подаватися назад в підшипникову камеру або шлюзові камери. Як альтернативний варіант воно може викидатися також в навколишню атмосферу. Якщо і доводиться в принципі миритися з нещільностями в зоні прохідного отвору вала, то вони все ж небажані. Герметичність в зоні прохідного отвору вала може бути значно підвищена тим, що передбачено контактне ущільнення, яке створюється за рахунок перепаду тиску між тиском газу в шлюзовій камері і тиском у ванні розплавленого металу паралельно роликової осі у бік корпусу ролика або виступу роликової цапфи. У цьому випадку є можливість, щоб переважним чином відмовитися від системи циркуляції газу, яка передбачає згадане повернення виділеного газу. Як альтернатива або доповнення до контактного ущільнення, в зоні прохідного отвору вала може бути передбачене також індуктивне ущільнення. Індуктивне ущільнення може бути використане також як кільцеве ущільнення відносно роликової цапфи. Переважним чином тиск газу в шлюзових камерах, а також в підшипниковій камері контролюється і при необхідності підтримується постійним за допомогою системи автоматичного регулювання тиску. Переважним чином в підшипниковому просторі розміщений також привід обертання роликової цапфи і відповідно всього ролика. Привід може 7 бути виконаний, наприклад як електродвигун або як спеціально виконаний пневмодвигун. Як альтернатива установці приводу всередині підшипникового простору він може бути розташований також зовні, тобто поза розплавленим металом, при цьому в такому випадку роликова цапфа і ролик приводяться у обертання за допомогою механічного з'єднання, наприклад кривошипно-повзункового механізму. Далі, вищеназвана задача вирішується за рахунок способу експлуатації запропонованого пристрою нанесення покриття шляхом занурення в розплав. Переваги, які зв'язані з цим способом, відповідають вищеназваним перевагам, розкритим в зв'язку з пристроєм нанесення покриття шляхом занурення в розплав. Інші переважні варіанти виконання пристрою нанесення покриття шляхом занурення в розплав і способу його реалізації є предметом залежних пунктів формули винаходу. До опису додаються п'ять фігур креслення, які показують: Фіг.1 - пристрій нанесення покриття шляхом занурення в розплав загалом; Фіг.2 - опора і ущільнення ролика згідно з першим прикладом виконання винаходу; Фіг.3 - опора і ущільнення ролика згідно з другим прикладом виконання винаходу; Фіг.4 - система циркуляції газу для пристрою нанесення покриття шляхом занурення в розплав і Фіг.5 - опора і ущільнення ролика згідно з третім прикладом виконання винаходу. Нижче винахід описується детально на прикладах виконання з посиланням на фігури. На всіх фігурах однакові технічні елементи позначені відповідно одними і тими ж позиціями. На Фіг.1 показаний пристрій 100 нанесення покриття шляхом занурення в розплав металевої смуги (не показана). Пристрій включає дві вертикальні стійки 102, розташовані з обох боків резервуара 110, який наповнений розплавленим металом 200. Вздовж цих стійок вертикально переміщується за допомогою вертикальних приводів 104 поперечна траверса 103. На вертикальній траверсі 103 підвішені два кронштейни 105, між якими розташований з можливістю обертання ролик 120. Металева смуга після свого занурення в розплавлений метал направляється навколо ролика 120, точніше навколо корпусу 122 ролика, перш ніж вона знову виходить вгору з розплавленого металу. За допомогою траверси, яка вертикально переміщується 103, ролик разом з своєю опорою на кронштейні 105 опускається в розплавлений метал 200 або підіймається вгору з розплавленого металу для проведення робіт по техобслуговуванню або на час простою. На Фіг.2 показаний в формі детального зображення з Фіг.1 перший приклад виконання згідно з винаходом пристрою нанесення покриття шляхом занурення в розплав. Показаний резервуар 110 з розплавленим металом, який міститься всередині 200, при цьому дзеркало ванни розплавленого металу позначене позицією В. На кронштейні 105 ролик 120, підвішений разом з своєю опорою, занурюється в розплавлений метал 200. Конкретно 91949 8 видна роликова цапфа 124, яка встановлена, наприклад в підшипнику котіння 144 кронштейна 105. Зона навколо підшипника котіння позначена надалі як підшипникова камера 142. Далі видний газопровід 190 для подачі газоподібного середовища, наприклад азоту в підшипникову камеру 142. Перед самим входом в підшипникову камеру 142 газопровід 190 виконаний переважно у вигляді спіральних витків. Це спіральне намотування являє собою подовжений шлях для підвідного газоподібного середовища N2, перш ніж вона увійде в підшипникову камеру 142; коли спіралеподібні витки занурюються в гарячий розплавлений метал 200, газоподібне середовище при протіканні по спіралеподібним витках перед входом в підшипникову камеру 142 вже нагрівається попередньо до температури розплавленого металу. Між підшипниковою камерою 142 і корпусом 122 ролика згідно з винаходом розташований шлюз 130, який оточує роликову цапфу 124 шлюзової камерою 132. Шлюз 130, точно як і корпус 146 підшипника і корпус 122 ролика, занурюється в розплавлений метал 200 і тому зовні оточений розплавленим металом. Відповідно до винаходу шлюз 130 і його камера 132 в формі заглибного дзвону виконаний з каналоподібним вихідним отвором 134, який в режимі роботи пристрою нанесення покриття шляхом занурення в розплав також занурений в розплавлений метал 200; вихідний отвір 134 розкритий в напрямі розплавленого металу. Шлюз 130 розташований між підшипниковою камерою 142 і корпусом 122 ролика. У перехідній зоні між підшипниковою камерою 142 і шлюзовою камерою 132 розділова стінка з боку цапфи закінчується втулкою 137, яка оточує цапфу 124 ролика 120. Між внутрішнім діаметром втулки 137 і зовнішнім діаметром цапфи залишається кільцевий зазор 136 для контрольованого проходу газоподібного середовища (N2) між підшипниковою камерою 142 і шлюзовою камерою 132. Протилежна відносно корпусу 122 ролика стінка 138 шлюзової камери переважно виконана гнучкою або пружною, наприклад як мембрана. Стінка 138 закінчується з боку цапфи кільцевим ущільненням 139. Однак це кільцеве ущільнення 139 з боку цапфи не є герметичним на 100%, а зберігається деяка негерметичність відносно цапфи 124. Ця негерметичність може стосуватися як газоподібного середовища (N2), яке через нещільність може з шлюзової камери 132 виділятися в навколишній розплавлений метал 200, так і металевого розплаву 200, який через нещільність в прохідному отворі 136 вала може попасти в шлюзову камеру 132. Щоб знизити цю негерметичність, кільцеве ущільнення 139 виконане, згідно з винаходом, переважно як контактне ущільнення, яке ковзає по корпусу 122 ролика або виступу 123 роликової цапфи 124. Показане на Фіг.2 ущільнення підшипника 144, відносно можливого небажаного проникнення розплаву, функціонує таким чином. Газоподібне середовище, переважно азот, по газопроводу 190 подається в підшипникову камеру 9 142. Там газоподібне середовище омиває підшипник 144, перш ніж через кільцевий зазор 136' воно перетікає в шлюзову камеру 132. Підшипникова камера 142 і шлюзова камера 132 виконані відносно газоподібного середовища і сполучаються одна з одною. Тому в обох камерах встановлюється однаковий тиск газу. Тиск газу всередину шлюзової камери 132 вибирається таким, що він перешкоджає проникненню розплавленого металу 200 через відкритий каналоподібний вихідний отвір 134 шлюзу 130 в шлюзову камеру 132. Одночасно цей тиск впливає на виконану гнучкою зовнішню стінку 138 шлюзової камери 132. Ця зовнішня стінка 138 навантажується зовні тиском від розплавленого металу 200. Тому контактне кільцеве ущільнення 139 зазнає дії диференціального тиску між тиском газу всередині шлюзової камери 132 і тиском, який діє на зовнішню стінку 138 розплавлений метал 200 на виступ 123 або корпус 122 ролика, і сили К паралельно напряму осі R ролика. З цією метою величина тиску газу всередині шлюзової камери 132 повинна бути адекватною тиску розплавленого металу. Виконання кільцевого ущільнення 139 як контактного ущільнення створює значне поліпшення його ущільнюючого впливу в порівнянні з простим виконанням як ущільнення до поверхні цапфи. Загалом, таким чином, може бути істотно знижений об'єм розплавленого металу, проникаючого через прохідний отвір 136 вала. Доводиться допустити цей об'єм проникнення розплавленого металу. Він проникає безпосередньо в зоні шлюзової камери 132 з роликової цапфи 124 в каналоподібний вихідний отвір 134 і таким чином після обороту знову подається у ванну розплаву в резервуарі 110. Таким чином вдається дуже ефективно захистити підшипникову камеру 142, і зокрема підшипник 144, без великих витрат на техобслуговування, від впливу агресивного розплавленого металу 200. На Фіг.3 показаний другий приклад виконання запропонованого винаходу. Від показаного на Фіг.2 першого прикладу виконання він відрізняється по суті тим, що між підшипниковим простором і відомим з Фіг.2 шлюзом розташований інший шлюз 150 з іншим оточуючим роликову цапфу 124 шлюзовим простором 152. Другий шлюз сприяє подальшому поліпшеному екрануванню підшипникового простору від проникаючого розплавленого металу; інший шлюз 150 являє собою разом з шлюзом 130 в формі заглибного дзвону каскадоподібне ущільнення. Інша шлюзова камера 152 виконана відносно газоподібного середовища переважно такою, яка сполучається з підшипниковою камерою 142 і шлюзовою камерою 132. Цей зв'язок через манжетне ущільнення 154 обмежується напрямом потоку газоподібного середовища з підшипникової камери 142 в іншу шлюзову камеру 152. Манжетне ущільнення 154 жорстко закріплене на фланці 125 на роликовій цапфі 124. Тому при обертанні роликової цапфи і ролика обертається також манжетне ущільнення в показаному на Фіг.3 прикладі виконання і при цьому ковзає на виступі 147 корпусу 143 підшипника. Розділова стінка між іншою шлюзовою камерою 152 і шлюзовою камерою 132 ущільнена відносно роликової цапфи 124 91949 10 кільцевим ущільненням, хоча це ущільнення внаслідок обертального рушення цапфи не є на 100% герметичним і, зокрема, робить можливим обмеженим потік газоподібного середовища від другої шлюзової камери 152 в шлюзову камеру 132. На відміну від шлюзу 130, інший шлюз 150, якщо виключити негерметичність ущільнення з боку цапфи, в перехідній зоні між іншою шлюзовою камерою 152 і шлюзовою камерою 132 герметично ущільнений відносно проникнення розплавленого металу 200. Зокрема, інший шлюз 150 не забезпечений як заглибний дзвін відкритим для розплаву 200 вихідним отвором. Замість цього він має відкриту до іншої шлюзової камери ємністьпастку 158, в яку може уловлюватися розплавлений метал, прохідний шлюз 130. Подальший рух розплавленого металу на поверхні роликової цапфи 124 від іншої шлюзової камери 152 в підшипникову камеру 142 перегороджує надалі вказаний фланець 125, на якому закріплене манжетне ущільнення 154. Таким чином, за допомогою іншого шлюзу 150 у взаємодії з манжетним ущільненням 154 забезпечується додатковий захист від проникнення розплавленого металу 200 в підшипниковий простір 142. Якщо цапфа 124 вала аксіально з'єднана з валом, наприклад привідним валом, рекомендується, щоб стик, наприклад в формі температурного шва 17, був розташований в зоні шлюзової камери 132 або, переважніше видалений далі від прохідного отвору 136 в зоні іншої шлюзової камери 152. Таким чином можна перешкодити залипанню або забрудненню чутливого температурного шва за рахунок проникнення рідкого металу 200. Між шлюзом 130 і корпусом 122 ролика передбачений газовіддільний елемент 160, який також занурений в розплав 200. Газовіддільний елемент служить для уловлювання невеликих кількостей газоподібного середовища, яке з шлюзової камери 132 може мимо контактного кільцевого ущільнення 139 попасти в розплавлений метал 200. Газовіддільний елемент 160 виконаний у вигляді дзвону і має відвідний трубопровід 162, через який газоподібне середовище може відводитися з розплавленого металу. З відвідного трубопроводу 162 газоподібне середовище може бути видалене або в навколишню атмосферу, або збирається в ємність (тут не показана) і в певний момент за допомогою засобу 170 знову подається в підшипникову камеру 142. Ця остання альтернатива являє собою замкнену систему циркуляції для газоподібного середовища і тому вважається особливо сприятливою для навколишнього середовища. Прохід між стінкою газовіддільного елемента 160 і поверхнею виступу 123 роликової цапфи 124 або самої роликовою цапфи 124 виконаний, згідно з винаходом, так, що газоподібне середовище не може попасти в розплавлений метал 200 повз газовіддільного елемента. Тиск газу в підшипниковій камері 142, іншій шлюзовій камері 152 і шлюзовій камері 132 контролюють переважним чином за допомогою манометра Μ і регулюють за допомогою системи автоматичного регулювання (не показана), переважно підтримують постійним. У цій системі регулювання 11 засіб 170 для подачі газоподібного середовища в підшипникову камеру 142 служить в цьому випадку як насос або виконавчий елемент. Циркуляція газоподібного середовища детально подана на Фіг.4. Газоподібне середовище N2 зберігається під тиском Р1 в ємності 174. За допомогою дроселя 182 тиск газоподібного середовища регулюється до робочого тиску, який зокрема необхідний для підшипникової камери 142. Потім газоподібне середовище тече з підшипникової камери 142 через можливу проміжну іншу шлюзову камеру 132 в шлюзову камеру 152 і звідти через прохідний отвір 136 вала в газовіддільний елемент 160. Тут встановлений тиск Р3, який може відрізнятися від тиску газу в шлюзовій камері 152, і регулюється другим дроселем 163. Відвідний трубопровід 162 сполучений з резервуаром 171, в якому збирається циркулююче, забруднене газоподібне середовище, що надійшло. Необхідно, щоб тиск Р3 в газовіддільному елементі 160 був встановлений як проміжний тиск, більш високий, ніж тиск газу Р4 в резервуарі 171, і щоб таким чином газ в газовіддільному елементі 160 за рахунок перепаду тиску тік в резервуар 171. Резервуар 171 і ємність 174 як загальні елементи декількох систем циркуляції газу можуть бути використані одночасно як збірний резервуар. У такому випадку потрібно, щоб в газовіддільних елементах, які відповідно можуть бути розташовані для опор інших роликів на різних глибинах в металевому розплаві, було встановлено відповідно більш високий тиск Р3, чим в резервуарі 171. З метою очищення резервуар 171 має в своєму розпорядженні люк 9. Система циркуляції газу є за 91949 12 мкненою за рахунок з'єднання резервуара 171 з ємністю 174 при тому, що це з'єднання включає фільтр 172 для очищення циркулюючого газового середовища і насос 173 для подачі газоподібного середовища в ємність 174 і в систему циркуляції загалом. Можливі втрати газу в системі циркуляції газу поповнюються з газової, зокрема азотної мережі пристрою 100 нанесення покриття шляхом занурення в розплав або з резервуара для зберігання 175. Рівним чином як в резервуарі 171, так і в ємності 174 тиск контролюють за допомогою манометра М. На Фіг.5 показаний третій приклад виконання пристрою, згідно з винаходом, для нанесення покриття шляхом занурення в розплав. Між підшипниковою камерою 142 з підшипниками 144 і корпусом 122 ролика розташовані шлюзова камера 132 і газовіддільний елемент 160. Шлюзова камера 132 виконана як заглибний дзвін. На кінці розділової стінки 138 з боку цапфи, між шлюзовою камерою 132 і газовіддільним елементом 160, вміщене індуктивне ущільнення 137'. Це індуктивне ущільнення складається по суті з котушки з навитими коаксіально відносно роликової цапфи 124 струмоведучими провідниками. Магнітне поле, що індукується цими струмоведучими провідниками запобігає зворотному надходженню об'єму розплавленого металу 200 з газовіддільного елемента 160 в шлюзову камеру 132. Позицією х на Фіг.5 позначено дзеркало ванни розплавленого металу. Зазор Sp між індуктивним ущільненням і роликовою цапфою 124 обмежує проходження газу з камери 132 в газовіддільний елемент 160. 13 91949 14 15 Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко 91949 Підписне 16 Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюDevice and method for coating a metal strip by immersion into the melt
Автори англійськоюde Kock Peter
Назва патенту російськоюУстройство и способ нанесения покрытия на металлическую полосу путем погружения в расплав
Автори російськоюде Кок Петер
МПК / Мітки
МПК: C23C 2/00
Мітки: покриття, смугу, пристрій, нанесення, металеву, спосіб, розплав, шляхом, занурення
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/8-91949-pristrijj-i-sposib-nanesennya-pokrittya-na-metalevu-smugu-shlyakhom-zanurennya-v-rozplav.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Пристрій і спосіб нанесення покриття на металеву смугу шляхом занурення в розплав</a>
Попередній патент: Ветеринарний препарат
Наступний патент: Пристрій для передавання даних за допомогою інформаційного сигналу, сформованого на основі амплітудної модуляції багатьох складових
Випадковий патент: Спосіб відкритої розробки родовищ корисних копалин