一种针对扁平卷材在动态运行过程中的真空隔绝装置的制作方法

本发明涉及扁平卷材生产加工，特别涉及一种针对扁平卷材在动态运行过程中的真空隔绝装置。

背景技术：

1、扁平材在使用之前，通常因其使用场合或应用需求，必须在表面涂覆一些特殊性能的镀层，以提高其美观性、耐腐蚀性、耐磨性等，以达到最终用户的使用目标。为此，扁平材因其自身的材质以及用途的不同，所涂覆的材料种类、涂覆厚度、涂覆顺序以及涂覆工艺等都存在显著差异。例如钢质薄卷，其镀层材料可以选择时纯锌、锌-铝-镁、铝-硅等；同时，涂覆工艺可以采用热浸镀、电镀、真空沉积(俗称真空镀)等。

2、而热浸镀工艺，始终存在速度难以提高，对于合金含量高、含b钢的可镀性较差，对高强尤其是超高强的热度质量稳定性难以保证；另外，电镀工艺的镀层厚度难以显著提高，且电耗大，同时电镀过程始终产生电镀废水的排放，另外，对于部分钢种始终容易产生氢脆。

3、相比之下，真空镀膜具有环保优异、良好的膜性能以及可镀物质的多样性等优点；近年来，随着真空镀膜技术在电子、玻璃、塑料等行业得到了广泛的应用，以及镀膜连续化、高效率、大规模生产等方面的需要，国内外逐步转向对金属带材连续真空镀技术的研究，在研究中发现金属带材连续真空镀技术效率高、镀层性能好、对环境污染小；为了实现金属带材的连续真空镀膜生产，需要研发一种动态密封装置实现金属带材连续从大气环境进入真空环境，再从真空环境进入大气环境。

4、基于当前的社会需求，各类卷材均积极使用真空镀进行表面处理或涂覆，这种制造方法因为其优异的表面质量、极大降低的镀材损耗、优异的环保性能等优点，被广泛应用于包装、半导体、显示器、信息和电子、太阳能及it零部件等行业。真空镀因为其极为宽泛的工艺窗口，可对各种金属材料，或非金属，如塑料、玻璃等进行不同材料的真空沉积，且成品表面性能极为优异。然而，大部分的沉积或涂镀必须在高真空的气氛中执行，才能获得质量优异、稳定的涂镀质量。因此，如何保障稳定、低成本的真空环节，是十分必要的。

5、而当前工业大生产环节中，为实现真空环节，往往花费极长的准备时间与结束时间，造成生产力、生产成本等无法进一步优化。

6、例如，塑料膜或带卷表面进行真空镀时，由于生产速度需要稳定、一致，而沉积材的非连续性，导致频繁停机。因间歇性真空镀非常困难，进而导致机组的生产率被极大限制，无法称之为“连续”。同时，这种非连续性的频繁停机生产模式，导致真空镀的加工成本很高。

7、为此，国内外积极对“全连续”真空镀进行深入研究，并公开了大量的各种专利方案，其目的都是为实现：在大气环境下进行开卷、全连续搭接后，通过一一系列窜连的多个隔绝腔室——即动态密封机构，实现对外部大气与腔室内的空气隔绝，并达到真空镀所需的真空度，并实施真空沉积工艺，之后再通过同样串联的多个空气隔绝装置，实现涂镀后的带卷进入大气环境，并完成分卷与卷取。

8、德国专利de2747061a1公开了一种采用闭环履带作为载体，将输入与输出的扁平材实时的通过一系列密封腔体，达到动密封的目标。该闭环履带仅与扁平材的的一个表面持续接触、压紧；而扁平材的另一面密封，由其它结构负责。这种密封形式虽然解决了扁平材的一个表面，但另一个表面无法采用类似的闭环履带方式。为此，该方案不完整，不具备实施的可行性。

9、另，美国专利us2989026a公开了一种采用内凹圆弧的表面，布置密集的编织物作为密封媒介，且该编织物直接与附着在转向辊外表面的扁平材接触、压紧，同时也与转向辊的辊面进行接触压紧，如此达到动密封的工艺目标。然而这种织物的接触压紧，始终没有解决摩擦损耗、缝隙泄露等问题。

10、另，美国专利us2853047a公开了另外一种动态密封方案。其采用一根大直径密封辊，该辊面通过两个接触方案分别实现密封。其中对动态输入或输出的扁平材的密封采用闭环履带的同步压紧，即，闭环履带与扁平材一起，在大直径辊外表面的一段外弧面上紧密压靠，且速度完全同步。如此就有效解决了扁平材在通过密封机构期间的空气隔绝要求。但该方案中的密封大直径辊体，其另一端的密封方案采用的是接触压紧密封，这种密封方式的磨损、消耗始终无法满足大生产的连续、长服役寿命的需求。

11、其它还有诸多专利，如us3158507a公开了中间为浮动辊的三辊动密封机构等，其虽然将中间辊设置为浮动方式，但这种辊缝式压紧密封机构，对于更厚规格、宽窄变化的密封稳定性，始终无法有效保证。

12、为此，截止目前还没有一种在稳定实现动密封工艺需求的同时，能很好的兼顾扁平材的厚度、宽度频繁切换的工艺需求，同时杜绝接触摩擦的密封形式，确保动密封的整体密封性能持续稳定、维护量足够小，进而实现大生产所需的长期稳定、持续耐用。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是提供一种针对扁平卷材在动态运行过程中的真空隔绝装置，有效的克服了现有技术的缺陷。

2、本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

3、一种针对扁平卷材在动态运行过程中的真空隔绝装置，包括上密封模块和下密封模块，上述上密封模块包括两个上密封辊、上密封履带和颗粒状的上层永磁磨料，两个上述上密封辊均沿左右方向水平延伸，且二者前后间隔平行分布，上述上密封履带环绕在两个上述上密封辊外，上述上密封履带中沿其环向间隔均匀的设置有多个第一磁块，上述上层永磁磨料布满上述上密封履带外表面，并与上述第一磁块吸附，上述下密封模块包括两个下密封辊、下密封履带和颗粒状的下层永磁磨料，两个上述下密封辊均沿左右方向水平延伸，且二者前后间隔平行分布，上述下密封履带环绕在两个上述下密封辊外，上述下密封履带中沿其环向间隔均匀的设置有多个第二磁块，上述下层永磁磨料布满上述下密封履带外表面，并与上述第二磁块吸附，上述上密封模块和下密封模块可相对移动至上述上层永磁磨料和下层永磁磨料接触或分离。

4、在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

5、进一步，还包括非磁性的上密封罩和下密封罩，上述上密封罩为下端敞口的罩体，并罩设于上述上密封模块外，上述上密封辊的左右两端分别通过同轴设置的第一短轴穿过上述上密封罩的左右两端，上述上密封履带表面与上述上密封罩的内壁之间形成第一密封间隙，上述上层永磁磨料填充布满上述第一密封间隙；上述下密封罩为上端敞口的罩体，并罩设于上述下密封模块外，上述下密封辊的左右两端分别通过同轴设置的第二短轴穿过上述下密封罩的左右两端，上述下密封履带表面与上述下密封罩的内壁之间形成第二密封间隙，上述下层永磁磨料填充布满上述第二密封间隙，上述上密封罩和下密封罩分别随上述上密封模块和下密封模块相对移动至二者的敞口端相互接触或分离；且当上述上密封罩和下密封罩移动至二者的敞口端相对接触时，上述上密封罩和下密封罩二者的前端形成供扁平卷材水平进入的进料区，上述上密封罩和下密封罩二者的后端形成供扁平卷材出去的出料区。

6、进一步，上述进料区和出料区的纵截面分别为外大内小的喇叭口。

7、进一步，上述上密封罩的后端内壁与上方的上述上密封履带表面之间的垂直间距由其后端向上述出料区处逐渐增大，且上述上密封罩的上部及前端与上方的上述上密封履带表面之间的垂直间距处处相等；上述下密封罩的后端内壁与下方的上述下密封履带后端表面之间的垂直间距由其后端向上述出料区处逐渐增大，且上述下密封罩的下部及前端与下方的上述下密封履带表面之间的垂直间距处处相等。

8、进一步，上述上密封辊的左右两端分别设有同轴分布的圆盘状的上密封板，上述上密封板中均匀间隔的布置有第三磁块，上述上密封履带的左右两侧分别延伸至上述上密封辊左右两端外部，并与上述上密封板的外缘接触，上述上密封板与上述上密封罩的左右两侧侧端内壁之间形成第三密封间隙，该第三密封间隙与上述第一密封间隙连通，且二者内部均填充布满上述上层永磁磨料；上述下密封辊的左右两端分别设有同轴分布的圆盘状的下密封板，上述下密封履带的左右两侧分别延伸至上述下密封辊左右两端外部，并与上述下密封板的外缘接触，上述下密封板中均匀间隔的布置有第四磁块，上述下密封板与上述下密封罩的左右两侧侧端内壁之间形成第四密封间隙，该第四密封间隙与上述第二密封间隙连通，且二者内部均填充布满上述下层永磁磨料。

9、进一步，上述上密封履带包括均为环状且内外平行分布的外带体和内带体，上述外带体和内带体的左右两侧连接密封，上述外带体和内带体之间沿二者的环向间隔设有多个沿左右方向延伸的隔板，相邻两个上述隔板之间安装有上述第一磁块。

10、进一步，上述上层永磁磨料和下层永磁磨料分别为钢砂或钢丸。

11、本发明的有益效果是：可实现扁平卷材通过该机构时，两侧的空气基本隔绝，以利于扁平卷材在不同真空环境下的各种沉积、清洗等工艺需求，可显著减小隔绝封件的磨损与维护量，极大提升真空密闭性及使用寿命。