专利名称：具有倾斜膨胀密封件的酸洗生产线组件的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及一种酸洗生产线组件，更具体地，涉及一种在设备部件之间具有倾斜膨胀密封件的酸洗设备。
背景技术：
酸洗是通过水溶液或无机酸(酸洗溶液)的作用从金属表面化学地去除氧化物和锈皮的工艺。典型的酸洗设备包括多个酸洗槽。酸洗槽填充有酸洗溶液，以使得将正在处理的金属馈送通过酸洗槽时，该金属被浸没在该酸洗溶液中。酸洗槽的长度、将金属馈送通过酸洗槽的速率以及组件中的酸洗槽的数目决定了金属对酸洗溶液的暴露。当金属或酸洗材料运动通过槽时，酸洗溶液可能在酸洗槽中溅出或者溢出。溅出和溢出可能会使危险的酸洗溶液和烟雾从槽中逸出。此外，经常用于形成酸洗槽的材料 (例如聚丙烯)由于温度变化而经受显著的膨胀和收缩，进而使得酸洗溶液和烟雾从酸洗槽(特别是在酸洗槽与滚动槽之间的接缝处)泄漏。除了使酸洗溶液溅出和泄漏以外，传统的酸洗生产线组件在酸洗槽和滚动槽之间的顶部是开放的。在使酸洗槽与滚动槽运动就位之后，通常将封闭板附接至组件以覆盖酸洗槽与滚动槽之间的顶部开口。该封闭板可以减少酸洗溶液逸出酸洗生产线组件边界的量，以及可以控制来自该酸洗溶液的烟雾。封闭板的必要性增加了酸洗生产线组件的装配和安装时间。另外，尽管具有封闭板，但围绕该酸洗槽与滚动槽相交处的周边仍然存在环状的开放空间，酸洗溶液和烟雾会从此处逸出。
发明内容
依据本发明时一个实施例，提供一种酸洗生产线组件，其包括滚动槽、酸洗槽和膨胀密封件。该滚动槽包括正面和背面，该正面和背面形成一定角度，以使得该正面和背面的上端比该正面的下端和该背面的下端更靠近在一起。该正面以及该背面各自具有用于接收酸洗材料的开口。该酸洗槽包括内部空腔，其用于传送酸洗材料；以及正面开口和背面开口，酸洗材料可通过该正面开口和背面开口进入或离开滚动槽。在酸洗槽与滚动槽相应的正面和背面的界面处提供膨胀密封件。该膨胀密封件被构造成包围大致在相应的正面和背面开口附近的酸洗槽的周边，并且包括与滚动槽的相应正面和背面以大约相同的角度倾斜的面向外表面。组装时，该酸洗槽的正面开口与第一滚动槽的正面的开口对齐，以使得正面膨胀密封件围住酸洗槽与第一滚动槽之间的路径，以及该酸洗槽的背面开口与第二滚动槽的背面的开口对齐，以使得背面膨胀密封件围住酸洗槽与第二滚动槽之间的路径。依据本发明的另一个实施例，提供一种酸洗槽。该酸洗槽包括内部空腔，其用于传送酸洗材料；以及正面开口和背面开口，其限定酸洗槽的长度。该酸洗槽还包括正面膨胀密封件以及背面膨胀密封件，其构造成包围该相应的正面开口和背面开口的周边。每一膨胀密封件相对于竖直线倾斜，以使得正面膨胀密封件的上部相对于正面膨胀密封件的下部更远离酸洗槽长度的中点。此外，每一膨胀密封件包括面向外表面，其构造成接合滚动槽， 以使得酸洗槽的开口与滚动槽中的开口对齐。依据本发明的又一个实施例，提供一种滚动槽。该滚动槽包括正面和背面，每一个都具有用于接收酸洗材料的开口并且相对于竖直线倾斜，以使得该正面的上端和该背面的上端比该正面的下端和该背面的下端更靠近彼此。该滚动槽还包括正面膨胀密封件和背面膨胀密封件，其相对于竖直线以大致类似于相应的正面和背面相对于竖直线的角度的角度联接至相应的正面和背面。每一膨胀密封件大致包围相应的正面和背面的开口的周边并且构造成允许酸洗槽竖直地降低以与所述正面和背面的开口对齐，而没有来自相应的正面膨胀密封件和背面膨胀密封件的干涉。对本领域的普通技术人员而言，通过参考以下详细说明和附图，本发明的这些和其它优点是显而易见的。
图IA是酸洗生产线组件的一部分的分解立面图；图IB是图IA所示的酸洗生产线组件的一部分的立面图；图2A是酸洗生产线组件安装顺序的俯视图；图2B是图2A所示的酸洗生产线组件安装顺序的立面图；图2C是在酸洗槽升高期间图2A所示的酸洗生产线组件安装顺序的立面图；图3A是依据本发明的一个实施例的酸洗生产线组件安装的部分的俯视图；图:3B是依据本发明的一个实施例的图3A的酸洗生产线组件安装的部分的侧视图；图4A是依据本发明的一个实施例的酸洗生产线组件的密封件的主视图；图4B是依据本发明的一个实施例的酸洗生产线组件的密封件的俯视图；图4C是依据本发明的一个实施例的酸洗生产线组件的密封件的侧视图；图5A是依据本发明的一个实施例在酸洗生产线组件安装期间酸洗槽和滚动槽的剖视图；图5B是依据本发明的一个实施例在酸洗生产线组件安装期间图5A的酸洗槽和滚动槽的另一个剖视图；图5C是依据本发明的一个实施例在酸洗生产线组件安装期间图5A的酸洗槽和滚动槽的另一个剖视图；图5D是依据本发明的一个实施例在酸洗生产线组件安装期间图5A的酸洗槽和滚动槽的另一个剖视图；和图5E是依据本发明的一个实施例的安装有第二酸洗槽的图5A的酸洗槽和滚动槽的另一个剖视图。
具体实施例方式图IA和图IB图示出酸洗设备的的一部分。图IA图示出在被附接至滚动槽2之前的两个酸洗槽1和1’。将酸洗槽1和1’降低至与滚动槽2对齐，以使得在酸洗槽1和1’ 的端部处的开口 4和4’分别与滚动槽2的开口 5和5’对齐，以便通入滚动槽2。图IB图示出在组装后图1所示的酸洗设备的部分。即，图IB显示酸洗槽1和1’均与滚动槽2对齐，以使得在酸洗槽的端部处的开口 4和4’与滚动槽2的开口 5和5’对齐。在图IA和图IB所示的酸洗槽组件中，在该酸洗槽1和1’的端部处的开口为U形形状，以使得开口的顶部不被覆盖。酸洗槽1和1’还包括凸缘6和6’，其延伸至滚动槽2 的开口中以及产生迷宫密封，以减少溅入槽之间相交处的溶液的量。在将酸洗槽1和1’降低至与滚动槽2对齐后，将封闭板3和3’附接至组件以覆盖开口。图2A是酸洗生产线布置的平面图，图2B是相同酸洗生产线布置的立面图。在图 2A和2B中，酸洗槽1与滚动槽2对齐并且被滚动槽2分开。因此，在该组件中处理的任何金属将通过多个酸洗槽和滚动槽。图2C图示出酸洗槽1与滚动槽2拆开的图2A和图2B中的酸洗生产线布置。在该布置中，可以看出每一个酸洗槽1可包括入口部Ia和出口部Ib。该入口部Ia和出口部 Ib连接以形成酸洗槽1。如图1A-1B和图2A-2C所见，酸洗槽1的端部是大致竖直的。类似地，滚动槽2的开口周围的壁也是竖直的，以便紧靠酸洗槽1的开口，且凸缘6和6’延伸进入滚动槽2的开口中。在滚动槽的顶部所形成的开口被封闭板3和3’覆盖。酸洗生产线的装配是耗时的，因为酸洗槽1与滚动槽2之间的每一个连接需要确认封闭板的对齐和附接。此外，围绕酸洗槽与滚动槽的相交处的周边仍然存在环状开放空间，酸洗溶液和烟雾会在此处从槽中逸出。另外，在由于环境温度的改变或者由于加热酸洗处理的溶液而导致该酸洗组件中或周围的温度波动时，该酸洗槽1和1’和滚动槽2经受膨胀和收缩，这会造成酸洗槽1和 1’与滚动槽2之间的界面泄漏。将酸洗槽1和1’例如使用螺栓牢固地附接至滚动槽2将因热变形的影响而导致酸洗槽1和1’与滚动槽2之间灾难性的连接故障，从而无法防止酸洗组件的泄漏。图3A是依据本发明一个实施例的具有酸洗槽10和滚动槽20的酸洗生产线组件的平面图。图3B图示出图3A的酸洗生产线组件的立面图。如图3A和;3B所示，酸洗槽10的开口 14与滚动槽20的开口 22对齐。酸洗槽10 的开口 14包括膨胀密封件30。如图所示，可以看到膨胀密封件30包围滚动槽20和酸洗槽 10之间的连接部。即，膨胀密封件大致包围酸洗槽的开口 14的周边，以使得当将酸洗槽降低以与滚动槽20的开口 22对齐时，膨胀密封件围住酸洗槽10的空腔16与滚动槽20之间的路径(酸洗材料40沿着该路径行进)，这防止酸洗溶液的泄漏和阻止危险的烟雾从组件逸出ο图4A图示出分离的(即没有酸洗生产线组件的其它部分)膨胀密封件30的一个实施例的主视图。图4B是膨胀密封件30的俯视图，图4C是膨胀密封件30的侧视图。膨胀密封件30包围开口 34，以便围住酸洗槽10的空腔16与滚动槽20之间的路径并且消除对封闭板的需求。膨胀密封件30还包括第一面32和第二面33。第一面32远离酸洗槽10 的长度的中点并且第二面朝向酸洗槽10的长度的中点。依据本发明的一个实施例，膨胀密封件30在滚动槽20与酸洗槽10之间产生实质上不透气和/或不透水的密封。
酸洗槽10通常由容易遭受因酸洗溶液和槽10的加热或冷却导致的显著膨胀和收缩的塑料(例如聚丙烯)或其它材料制成。因此，膨胀密封件30可包括弯曲部分31，当膨胀密封件30设置在酸洗槽10与滚动槽20之间时，弯曲部分31有助于第一面33朝第二面 32移动或压缩。虽然图4A-4C中将弯曲部分31图示成朝向膨胀密封件30的内部弯曲的表面，但是有鉴于此公开，本领域的普通技术人员能够理解可以使用其它构造来形成弯曲部分31，例如，远离膨胀密封件30的内部弯曲的表面，或设计成促使膨胀密封件30在第一面32与第二面33之间的压缩力下在弯曲部分31处褶皱的膨胀密封件30的厚度变化(例如，密封件在弯曲部分31处的厚度的减少)。此外，膨胀密封件30或其一部分可由可压缩材料形成。可将膨胀密封件30整合到酸洗槽10中。替代地，膨胀密封件可以是在安装期间插入在滚动槽20与酸洗槽10之间的组件的分立件。如果将膨胀密封件30整合于酸洗槽 10中，则酸洗槽10可包括用于接合膨胀密封件30的第二表面33的板18。虽然当被压入滚动槽20的面时，板18抵靠膨胀密封件提供杠杆作用和压缩力，但是本领域的普通技术人员将理解，可沿着矩形(或其它形式)周边将膨胀密封件30固定到酸洗槽10的外表面。在另一替代方式中，可通过确保膨胀密封件的第二面33的角度相对于竖直线以约45°或更大的角度倾斜，从而将膨胀密封件30整合到滚动槽20中(例如，固定到正面M 或背面2 。以该角度可将酸洗槽10直接降低成与滚动槽20对齐而没有来自膨胀密封件 30的干涉。需要注意的是，要求相对于竖直线成45°或更大的角度有效地缩短了从滚动槽 20至滚动槽20的距离。这可以导致在溶液中的时间的减少。可通过增加酸洗槽的总长度和增加滚动-滚动距离(roll-to-roll distance)或者通过增加组件中的酸洗槽的数量来补偿距离的变化。可通过机械紧固件(如，螺丝、螺栓、夹子等)或化学工艺(如粘结、热熔等)将膨胀密封件30附接到酸洗槽10或滚动槽20。替代地，如果膨胀密封件30不是酸洗槽10或滚动槽20的整体部分，则可在安装期间通过机械紧固件或化学工艺将膨胀密封件30附接到酸洗槽10和滚动槽20这二者。用于将膨胀密封件联接到酸洗槽10和滚动槽20的机械紧固件或化学工艺优选是耐酸洗溶液的。图5A是依据本发明的一个实施例在酸洗生产线组件安装期间的酸洗槽和滚动槽的剖视图。即，图5A图示出在使酸洗槽10升高到滚动槽20上方的一个安装阶段中的酸洗槽装配。从该位置，可通过沿着竖直路径降低酸洗槽10直到酸洗槽10的开口 14与滚动槽 20的开口 22对齐来在该装配中安装酸洗槽10。在此说明中，膨胀密封件30整合到酸洗槽 10中。然而，如上所述，本领域的普通技术人员能够了解，可使膨胀密封件30整合到滚动槽 20(如下所述)或自由地运动，以使其在安装期间被放置在滚动槽20与酸洗槽10之间。滚动槽20包括具有相应开口 22和23的正面M和背面25。关于正面和背面的指定是为了方便起见而不表示有任何特定功能或限制。使正面M和背面25相对于竖直线倾斜，以使得正面M和背面25的顶部在顶部处比底部更靠近在一起。即，正面M和背面25 可被认为形成梯形的边。如图所示，正面M和背面25的倾斜角是一致的，以使得正面M 和背面25形成等腰梯形的边。该对称构造在某种程度上考虑到了制造效率和装配的容易性，因为酸洗槽10(其接合滚动槽)相对于酸洗槽10的每一端也可能是对称的。然而，本领域的普通技术人员将了解到，正面M和背面25的倾斜角可以是彼此不同的。
酸洗槽10还包括凸缘12，该凸缘水平地延伸超过膨胀密封件30的下部以及延伸到滚动槽20的空腔内，以便使酸洗溶液的溢出最小化。由于正面M和背面25的倾斜角， 当将酸洗槽10升高及降低至与滚动槽20对齐时，凸缘12以及总体上酸洗槽不被正面M 和背面25阻碍。即，可沿着竖直线升高或降低酸洗槽10，以使得凸缘12和酸洗槽10通过正面M的开口 22。不需要水平调整酸洗槽10来升高或降低酸洗槽10使其不与滚动槽20 对齐。这可通过确保凸缘12不延伸超过正面M的开口 22的顶部来实现。优选地是，以相对于竖直线的预定角度将膨胀密封件30附接到酸洗槽10。膨胀密封件30的倾斜角可由板18的倾斜角或由膨胀密封件30的形状来限定。在一个实施例中，第一表面32的倾斜角大致等同于正面M的倾斜角，以使得当降低酸洗槽10时，第一表面32与正面M对准并且齐平。当降低酸洗槽10就位时，膨胀密封件30的角度以及环绕壁的开口 22应该足以为凸缘12提供通路。依据本发明的一个实施例，膨胀密封件30的倾斜度约为10度或更大。替代地，如果当膨胀密封件移入与滚动槽20对齐时，该膨胀密封件 30变形以使得第一表面32与正面M对准，则膨胀密封件30的第一表面32的倾斜角可不同于正面M的倾斜角。当降低酸洗槽10时，靠近开口 14的凸缘12进入正面M的开口 22并且悬在开口 22的底部上。图5B是另一安装阶段的剖视图并且图示出在凸缘开始进入开口 22 ( S卩，进入由正面M限定的平面)时的酸洗槽10。图5C是又一安装阶段的剖视图。图5D是在酸洗槽10被完全降低至与滚动槽20对齐后的酸洗生产线组件的剖视图。图5E是在已将酸洗槽10降低至与正面M的开口 22对齐且已将酸洗槽10’降低至与背面25的开口 23对齐后的酸洗生产线组件的剖视图。图5A-5E中所示的酸洗生产线组件的构造允许容易地装配酸洗槽10和10’和使其容易地运动进入和离开酸洗生产线组件中的位置。此外，该构造适应酸洗生产线组件的部件的膨胀和收缩。另外，在酸洗生产线组件的操作期间更好地控制有潜在危险的烟雾和化学物。前述详细说明都应当理解为在任何方面是说明性的和示范性的，而不是限制性的，并且此处公开的本发明的范围不是由详细说明来决定，而是由依据专利法允许的最广义解释的权利要求来决定。应了解到，此处所示的和描述的实施例只是本发明的原理的说明，本领域技术人员在不脱离本发明的范围和精神的情况下可以实施各种变形。本领域技术人员在不脱离本发明的范围和精神的情况下可以实施各种其它特征的组合。
权利要求
1.一种酸洗生产线组件，包括滚动槽，具有相对于竖直线倾斜的正面和背面，以使得该正面的上端和该背面的上端比该正面的下端和该背面的下端更靠近彼此，所述正面和背面中的每一个具有用于接收酸洗材料的开口；酸洗槽，具有用于传送酸洗材料的内部空腔以及第一开口和第二开口 ；和第一膨胀密封件，具有接合该滚动槽的第一表面和接合该酸洗槽的第二表面，该第一膨胀密封件构造成包围大致上在酸洗槽的第一开口附近的酸洗槽的周边，该第一膨胀密封件的第一表面以大约该滚动槽的正面的角度倾斜；其中，当装配时，酸洗槽的第一开口与滚动槽的正面的开口对齐以使得第一膨胀密封件围住酸洗槽与滚动槽之间的路径。
2.根据权利要求1所述的酸洗生产线组件，其中该第一膨胀密封件被固定于该酸洗槽，以便形成该酸洗槽的第一开口的整体部分。
3.根据权利要求1所述的酸洗生产线组件，其中该酸洗槽还包括第一凸缘，其延伸超过该第一膨胀密封件的下部，以使得当组装时，第一凸缘延伸通过该滚动槽的正面的平面而进入该滚动槽的内部。
4.根据权利要求3所述的酸洗生产线组件，其中第一凸缘在第一滚动槽的正面的开口的下部和上部之间延伸，以使得该酸洗槽能够竖直地升高和降低而没有该酸洗槽与该滚动槽的正面开口的上部之间的干涉。
5.根据权利要求1所述的酸洗生产线组件，其中第一膨胀密封件包括可压缩材料。
6.根据权利要求5所述的酸洗生产线组件，其中第一膨胀密封件变形以便与滚动槽产生实质上不透气和不透水的密封。
7.根据权利要求1所述的酸洗生产线组件，其中第一膨胀密封件通过多个紧固件联接到第一滚动槽的正面。
8.根据权利要求1所述的酸洗生产线组件，其中酸洗槽还包括第二膨胀密封件，其以相似于第一膨胀密封件的方式构造于酸洗槽的第二开口附近，以使得当装配时，酸洗槽的第二开口与滚动槽的背面的开口对齐，使得第二膨胀密封件围住酸洗槽与滚动槽之间的路径，该组件还包括以酸洗槽和滚动槽交替的样式来设置的多个滚动槽和多个酸洗槽。
9.一种酸洗槽，包括用于传送酸洗材料的内部空腔；正面开口 ；背面开口，该正面开口和该背面开口限定酸洗槽长度；正面膨胀密封件，其构造成包围该正面开口的周边且相对于竖直线倾斜，以使得正面膨胀密封件的上部相对于正面膨胀密封件的下部更远离酸洗槽长度的中点，该正面膨胀密封件具有第一表面，该第一表面构造成接合第一滚动槽，以使得该正面开口与第一滚动槽中的开口对齐；以及背面膨胀密封件，其构造成包围该背面开口的周边且相对于竖直线倾斜，以使得背面膨胀密封件的上部相对于背面膨胀密封件的下部更远离酸洗槽长度的中点，该背面膨胀密封件具有第一表面，该第一表面构造成接合第二滚动槽，以使得该背面开口与第二滚动槽中的开口对齐。
10.根据权利要求9所述的酸洗槽，其中当正面开口与第一滚动槽的开口对齐时，正面膨胀密封件与第一滚动槽产生实质上不透气和不透水的密封，以及当背面开口与第二滚动槽的开口对齐时，背面膨胀密封件与第二滚动槽产生实质上不透气和不透水的密封。
11.根据权利要求9所述的酸洗槽，其中当与相应的第一和第二滚动槽对齐时，正面膨胀密封件与背面膨胀密封件变形。
12.根据权利要求9所述的酸洗槽，其中正面膨胀密封件被固定于酸洗槽并且背面膨胀密封件被固定于酸洗槽，以便形成酸洗槽相应的正面和背面开口的整体部分。
13.根据权利要求9所述的酸洗槽，其中酸洗槽还包括 正面凸缘，其延伸超过正面膨胀密封件的下部；和背面凸缘，其延伸超过背面膨胀密封件的下部。
14.根据权利要求13所述的酸洗槽，其中当与第一滚动槽和第二滚动槽对齐时，该正面凸缘在第一滚动槽的开口的下部与上部之间延伸，并且该背面凸缘在第二滚动槽的开口的下部与上部之间延伸，以使得酸洗槽能够竖直地升高和降低而不与相应的第一和第二滚动槽的正面和背面开口的上部相干涉。
15.根据权利要求9所述的酸洗槽，其中膨胀密封件包括可压缩材料。
16.一种滚动槽，包括正面，其具有用于接收酸洗材料的开口以及相对于竖直线倾斜； 背面，其具有用于接收酸洗材料的开口以及相对于竖直线倾斜，以使得该正面的上端和该背面的上端比该正面的下端和该背面的下端更靠近彼此；其中该正面的开口和该背面的开口构造成允许酸洗槽竖直地降低以与正面开口和背面开口对齐而没有干涉。
17.根据权利要求16所述的滚动槽，还包括正面膨胀密封件，相对于竖直线以大致类似于该正面相对于竖直线的角度的角度被固定于该正面并且大致包围该正面的开口的周边；和背面膨胀密封件，相对于竖直线以大致类似于该背面相对于竖直线的角度的角度被固定于该背面并且大致包围该背面的开口的周边；其中该正面膨胀密封件的开口和该背面膨胀密封件的开口构造成允许酸洗槽竖直地降低以与正面开口和背面开口对齐而没有来自正面和背面膨胀密封件的干涉。
18.根据权利要求17所述的滚动槽，其中正面膨胀密封件被固定于滚动槽并且背面膨胀密封件被固定于滚动槽，以便形成滚动槽相应的正面和背面开口的整体部分。
19.根据权利要求17所述的滚动槽，其中正面膨胀密封件和背面膨胀密封件变形，以便与滚动槽产生实质上不透气和不透水的密封。
20.根据权利要求17所述的滚动槽，其中正面膨胀密封件通过多个第一紧固件联接至正面，并且背面膨胀密封件通过多个紧固件联接至背面。
全文摘要
提供一种具有滚动槽、酸洗槽和膨胀密封件的酸洗生产线组件。该滚动槽包括正面和背面，其在上端朝向彼此倾斜。该酸洗槽包括正面和背面开口，可使它们与该滚动槽的正面和背面中的开口对齐。膨胀密封件被构造成包围大致在正面和背面开口附近的酸洗槽的周边，并且以与该滚动槽的正面和背面近似相同的角度倾斜。该膨胀密封件围住该酸洗槽与该滚动槽之间的路径，并且该滚动槽的正面和背面的倾斜角允许该酸洗槽被竖直地升高和降低就位而没有干涉。
文档编号C23G3/02GK102482785SQ201080033852
公开日2012年5月30日 申请日期2010年7月22日 优先权日2009年7月29日
发明者T·W·克拉尔 申请人:西门子工业公司